KR20110065780A - Integrated moving measurement system for measuring dynamic responses of the bridges - Google Patents

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KR20110065780A
KR20110065780A KR1020090122432A KR20090122432A KR20110065780A KR 20110065780 A KR20110065780 A KR 20110065780A KR 1020090122432 A KR1020090122432 A KR 1020090122432A KR 20090122432 A KR20090122432 A KR 20090122432A KR 20110065780 A KR20110065780 A KR 20110065780A
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신수봉
조종두
황원섭
김희주
김현수
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: An integrated movement measuring system for dynamic response measurement of bridge is provided to have small early stage installation cost for dynamic response measurement of bridge since installing directly the device for the dynamic response characteristic of bridge in the vehicle and simplifying the configuration of system drastically, and to be excellent in the economic side since the sensors are not directly attached to the vehicle and maintenance and repairing are simple. CONSTITUTION: The integrated movement measuring system for dynamic response measurement of bridge includes: a vehicles(100); a sensor unit(200); and a data logger(300). The vehicles travels on the upper part of the bridge. The sensor unit is installed in the vehicle and measures the dynamic characteristic of the bridge. The data logger is installed in the vehicle and measures the measured data through the sensor unit. The sensor unit includes: acceleration sensor; displacement sensor; and strain sensor. The sensor unit is included in the wheel of vehicle shaft. The data logger is included in the driver's seat of the vehicles.

Description

교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템{Integrated moving measurement system for measuring dynamic responses of the bridges}Integrated moving measurement system for measuring dynamic responses of the bridges}

본 발명은 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동적응답측정장비가 구비된 차량을 실제 계측하고자 하는 교량 위로 주행시키면서 교량에 대한 동특성 데이터를 측정하도록 함으로써 단시간에 다수의 교량을 측정할 수 있음과 동시에 동특성 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있는 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated mobile measurement system for measuring dynamic response of a bridge. More particularly, the present invention relates to an integrated mobile measurement system for measuring a dynamic characteristic data of a bridge while driving a vehicle equipped with a dynamic response measuring device over a bridge to be actually measured. The present invention relates to an integrated mobile measurement system for measuring dynamic response of a bridge capable of measuring a large number of bridges and at the same time ensuring reliability of dynamic data.

일반적으로 건설 구조물은 시간이 경과함에 따라 노후화가 발생하고, 또한 바람, 지진, 차량 등에 의해 시간에 따라 불특정하게 발생하는 하중을 받게 되며, 구조물의 거동 역시 시간 및 작용하는 하중에 따라 변화하게 된다.In general, a construction structure ages as time passes, and also receives a load unspecifically generated by wind, earthquake, vehicle, etc., and the behavior of the structure also changes with time and load applied.

하지만, 구조물의 상태가 일정하게 유지되면 구조물의 동적 거동 특성으로 나타나는 대상 구조물의 고유 진동수와 감쇠계수, 모드 형상 등은 일정하게 유지되고, 이러한 구조물을 원형 구조물(Integrity Structure)이라고 한다.However, when the state of the structure is kept constant, the natural frequency, attenuation coefficient, mode shape, etc. of the target structure, which are represented by the dynamic behavior of the structure, are kept constant, and such a structure is called an integrity structure.

그러나, 노후화나 기타 손상은 구조물의 특성을 반영하는 질량, 강성 등의 요소에 변화를 나타나게 하고, 이러한 변화는 원형 구조물의 동적 특성치의 변화를 야기시킨다.However, aging and other damages result in changes in factors such as mass, stiffness, etc. that reflect the properties of the structure, and these changes cause changes in the dynamic properties of the circular structure.

따라서, 구조물의 동적 특성을 상시로 모니터링할 수 있는 시스템이 구축된다면, 실시간으로 구조물의 상태를 평가하고, 안정성을 확보할 수 있게 된다.Therefore, if a system that can monitor the dynamic characteristics of the structure at all times is built, it is possible to evaluate the state of the structure in real time and ensure the stability.

또한, 우리나라는 산간지역과 하천이 많은 지형 특성상 도로에서 교량이 차지하는 비중이 상당히 높다. 특히 한강과 같이 도심을 가로질러 흐르는 하천이 있는 경우 또는 산간도로 등에 도로를 건설함에 있어서, 교량의 설치는 필연적이다.In addition, Korea has a very high proportion of bridges on roads due to the mountainous terrain and rivers. In particular, when there are rivers flowing across the city center, such as the Han River, or when building roads on mountain roads, the installation of bridges is inevitable.

그러나 이와 같은 교량은 사고가 발생할 경우 대형사고로 이어질 수밖에 없기 때문에, 교량의 동특성을 모니터링하는 상시 모니터링 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.However, since such a bridge can only lead to a large accident in the event of an accident, research on a constant monitoring system that monitors the dynamic characteristics of the bridge is being actively conducted.

이러한, 상시 모니터링 시스템은 주로 교량에 부착된 센서에서 데이터를 획득하고, 이들 데이터를 변환하여 교량의 손상도 평가를 위한 데이터를 분석하는 과정으로 이루어진다. 즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 가속도계, 변위계 등의 센서들을 교량에 직접 부착하고, 부착된 다수의 센서들로부터 계측된 신호를 근거리 통신망 또는 전용회선이나 통신회사의 일반 공용회선과 같은 유선을 통하여 자료분석장치에 전송시키는 방법으로 이루어진다.Such a constant monitoring system mainly consists of acquiring data from sensors attached to the bridge, and converting these data to analyze data for evaluating damage of the bridge. That is, as shown in Fig. 1, sensors such as accelerometers and displacement meters are directly attached to the bridge, and the signals measured from the attached multiple sensors are connected through a local area network or a wire such as a private line or a general public line of a telecommunication company. It is sent to the data analysis device.

하지만, 상기와 같은 유선에 의한 계측 시스템을 사용하는 경우, 높은 초기 설치비용이 필요할 뿐만 아니라, 계측 시스템의 변경과 추가에 있어서 많은 시간과 비용이 소요되고, 주변 환경에 의한 노이즈로 인해 정확한 특성파악이 어렵다는 문 제점이 있었다.However, when using the wired measurement system as described above, not only a high initial installation cost is required, but also a lot of time and cost in the modification and addition of the measurement system, and accurate characteristics due to the noise caused by the surrounding environment This was a difficult problem.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로, 대한민국 등록특허공보 제10-0669070호에는 구조물의 모니터링을 위한 동적응답측정용 무선계측 시스템이 게재되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 도 2에 나타낸 바와 같이, 구조물 상시 모니터링 시스템에서 구조물의 거동 특성 계측 후 계측된 데이터를 특성 분석이 이루어지는 메인 컴퓨터로 전송하기 위한 계측 시스템에 있어서, 구조물의 진동을 감지하는 멤스(Micro-Electro Mechanical System : MEMS) 타입의 가속도 센서(11)를 포함하며 구조물의 거동특성을 계측하기 위하여 구조물 각 위치에 다수개의 센서가 설치되는 센서 시스템 모듈(10); 상기 가속도 센서(11)에서 진동신호로 출력되는 동적 데이터의 획득 및 처리, 저장을 수행하고, 메인 컴퓨터(40)의 제어신호에 따라 계측 시스템 제어 및 계측상황 결정을 수행하는 제어 및 처리 모듈(20); 그리고 상기 제어 및 처리 모듈(20)에 직접 연결되어 그로부터 출력되는 동적 데이터를 메인 컴퓨터(40)로 무선 전송하고 메인 컴퓨터(40)에서 출력되는 각종 제어신호를 수신하기 위한 센서측 모뎀(31)과, 상기 제어 및 처리 모듈(20)과 메인 컴퓨터(40)간 송수신을 위하여 상기 센서측 모뎀(31)과 무선 송수신이 가능하도록 구비되는 메인 컴퓨터측 모뎀(32)으로 구성된 무선 모뎀 모듈(30)로 이루어진 것을 특징으로 한다.As a conventional technology for solving such a problem, Korean Patent Publication No. 10-0669070 discloses a wireless measurement system for dynamic response measurement for monitoring a structure, the main technical configuration of which is shown in Figure 2, In the measurement system for transmitting the measured data after the measurement of the behavior of the structure in the always-on monitoring system to the main computer that performs the characteristic analysis, an acceleration sensor of the MEMS type (Micro-Electro Mechanical System: MEMS) for detecting the vibration of the structure ( A sensor system module 10 including a number 11) and a plurality of sensors installed at each position of the structure to measure the behavior of the structure; A control and processing module 20 for acquiring, processing, and storing dynamic data output from the acceleration sensor 11 as a vibration signal, and performing measurement system control and measurement situation determination according to a control signal of the main computer 40. ); And a sensor side modem 31 directly connected to the control and processing module 20 to wirelessly transmit dynamic data output therefrom to the main computer 40 and to receive various control signals output from the main computer 40. In order to transmit and receive between the control and processing module 20 and the main computer 40, the wireless modem module 30 composed of a main computer side modem 32 is provided to enable wireless transmission and reception with the sensor-side modem 31. Characterized in that made.

하지만, 상기와 같은 구성은 건축물에 부착되는 센서로부터의 신호를 무선으로 수신할 수 있는 장점은 있으나, 여전히 센서들을 건축물에 직접 설치하여야 하는 번거로움이 있고, 센서를 부착하기 어렵거나 부착이 불가능한 교량 등에는 사용 할 수 없는 문제점이 있다.However, the configuration as described above has the advantage of receiving a signal from the sensor attached to the building wirelessly, there is still a hassle to install the sensors directly in the building, it is difficult or difficult to attach the bridge to the bridge There is a problem that cannot be used.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 센서 및 데이터 로거가 설치된 차량을 실제 계측하고자 하는 교량 위로 주행시키면서 교량에 대한 동특성 데이터를 측정하도록 함으로써 교량에 직접 센서를 부착할 필요가 없게 되어 작업 및 설치시간을 대폭 줄일 수 있어 단시간에 다수의 교량을 측정할 수 있는 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to drive the sensor and the data logger on the bridge while driving over the bridge to actually measure the dynamic characteristics data for the bridge to the sensor directly to the bridge It provides an integrated mobile measurement system for the dynamic response measurement of bridges that can measure a large number of bridges in a short time because the work and installation time can be greatly reduced because there is no need to attach.

또한, 본 발명은 기존의 유선계측에서 발생하였던 케이블의 외부접촉 등에 의한 신호 왜곡이 없어 측정 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있는 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템을 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an integrated mobile measurement system for measuring dynamic response of a bridge capable of securing the reliability of measurement data because there is no signal distortion caused by external contact of the cable, which has occurred in the conventional wired measurement.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,

교량 위를 주행하는 차량과, 상기 차량에 구비되어 교량의 동특성을 측정하는 센서부와, 상기 차량에 구비되어 센서부를 통해 측정된 데이터를 기록하는 데이터 로거를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a vehicle configured to drive on the bridge, a sensor unit provided in the vehicle to measure dynamic characteristics of the bridge, and a data logger provided in the vehicle to record data measured through the sensor unit.

이때, 상기 센서부는 가속도 센서, 변위 센서 및 경사계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In this case, the sensor unit is characterized in that it comprises an acceleration sensor, a displacement sensor and an inclinometer.

또한, 상기 센서부는 차량의 바퀴축에 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor unit is characterized in that provided on the wheel shaft of the vehicle.

그리고, 상기 데이터 로거는 차량의 운전석에 구비된 것을 특징으로 한다.The data logger is provided in a driver's seat of the vehicle.

한편, 상기 데이터 로거에 기록된 동적응답 데이터들을 연산하여 교량의 동적응답특성을 종합적으로 평가하는 데이터 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, it characterized in that it further comprises a data processing unit for comprehensively evaluating the dynamic response characteristics of the bridge by calculating the dynamic response data recorded in the data logger.

이때, 상기 데이터 처리부는, 직류전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 동적응답 데이터들을 연산하기 위한 응용 프로그램이 저장되는 연산부와; 상기 연산부의 응용 프로그램을 구동하여 동적응답 데이터를 연산함으로써 교량의 동적응답특성을 종합적으로 평가하는 제어부와; 상기 제어부로부터의 평가 결과를 표시하는 디스플레이부 및 상기 제어부에 명령을 입력하기 위한 입력부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.At this time, the data processing unit, a power supply for supplying a direct current power; An operation unit for storing an application program for calculating the dynamic response data; A control unit for comprehensively evaluating the dynamic response characteristics of the bridge by operating the application program of the operation unit to calculate the dynamic response data; And a display unit for displaying an evaluation result from the controller and an input unit for inputting a command to the controller.

또한, 상기 데이터 처리부는 제어부에 의해 연산된 교량의 동적응답특성을 외부로 전송하기 위한 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The data processor may further include an interface unit for transmitting the dynamic response characteristic of the bridge calculated by the controller to the outside.

본 발명에 따른 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템에 따르면 동적응답측정장비가 구비된 차량을 실제 계측하고자 하는 교량 위로 주행시키면서 교량에 대한 동특성 데이터를 측정하도록 함으로써 단시간에 다수의 교량을 측정할 수 있음과 동시에 동특성 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 센서 부착이 불가능했던 교량들의 동특성도 용이하게 계측할 수 있는 효과를 갖는다.According to the integrated mobile measurement system for measuring dynamic response of a bridge according to the present invention, a plurality of bridges are measured in a short time by allowing the vehicle equipped with the dynamic response measuring device to measure dynamic characteristic data of the bridge while driving over the bridge to be actually measured. At the same time, the reliability of the dynamic data can be secured, and the dynamic characteristics of the bridges that cannot be attached to the existing sensor can be easily measured.

또한, 본 발명에 따르면 교량의 동적응답특성을 측정할 수 있는 장비를 차량에 직접 설치함으로써 시스템의 구성이 대폭 간소화되므로 교량의 동적응답측정을 위한 초기 설치비용이 적게 들고, 교량에 직접 센서들을 부착하지 않아도 되므로 유지 보수가 간편하여 경제적인 측면에서도 뛰어난 장점을 갖는다.In addition, according to the present invention, since the configuration of the system is greatly simplified by directly installing equipment that can measure the dynamic response characteristics of the bridge, the initial installation cost for the dynamic response measurement of the bridge is low, and sensors are directly attached to the bridge. Maintenance is easy because it does not have to be excellent economically advantage.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the integrated mobile measurement system for measuring the dynamic response of the bridge according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이고, 도 4는 도 3에 나타낸 본 발명 중 센서부의 설치 위치를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템 중 데이터 처리부의 구성을 나타낸 블럭도이다.3 is a conceptual view schematically showing an integrated mobile measurement system for measuring dynamic response of a bridge according to the present invention, FIG. 4 is a view showing an installation position of a sensor part of the present invention shown in FIG. 3, and FIG. Is a block diagram showing the configuration of a data processing unit in an integrated mobile measurement system for dynamic response measurement of a bridge.

본 발명은 동적응답측정장비가 구비된 차량(100)을 실제 계측하고자 하는 교량(50) 위로 주행시키면서 교량(50)에 대한 동특성 데이터를 측정하도록 함으로써 단시간에 다수의 교량(50)을 측정할 수 있음과 동시에 동특성 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있는 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템에 관한 것으로, 그 구성은 크게 차량(100)과, 센서부(200) 및 데이터 로거(Data logger)(300)를 포함하여 구성된다.The present invention can measure a plurality of bridges 50 in a short time by allowing the vehicle 100 equipped with the dynamic response measuring device to measure the dynamic characteristics data for the bridge 50 while driving over the bridge 50 to be actually measured. The present invention relates to an integrated mobile measurement system for measuring dynamic response of a bridge capable of ensuring reliability of dynamic characteristics data. The configuration is largely comprised of a vehicle 100, a sensor unit 200, and a data logger ( 300).

보다 상세히 설명하면, 상기 차량(100)은 교량(50)의 위를 주행할 수 있는 통상의 승용차 또는 트럭 등이 사용될 수 있으며, 교량(50)의 위를 주행하면서 후술할 센서부(200)를 통해 교량(50)의 동특성을 실시간으로 파악할 수 있도록 하는 역할을 한다.In more detail, the vehicle 100 may be a conventional passenger car or truck that can travel on the bridge 50, and the sensor unit 200 to be described later while traveling on the bridge 50. Through this serves to determine the dynamic characteristics of the bridge 50 in real time.

이때, 상기 교량(50)이 철도교량인 경우에는 상기 차량(100)으로 철도차량이 이용될 수도 있음은 물론이다.At this time, when the bridge 50 is a railway bridge, of course, the railway vehicle may be used as the vehicle 100.

다음, 상기 센서부(200)는 차량(100)에 구비되어 이동중에 교량에서 발생하는 동적응답을 측정하는 역할을 하는 것으로, 상기 센서부(200)로는 가속도 센서, 변위 센서 및 변형률 센서 등이 사용될 수 있다.Next, the sensor unit 200 is provided in the vehicle 100 and serves to measure the dynamic response generated in the bridge during the movement, the sensor unit 200 is used as an acceleration sensor, displacement sensor and strain sensor, etc. Can be.

보다 상세하게는 상기 가속도 센서(미도시)는 교량(50) 위를 주행하는 차량(100)의 가속도를 측정함은 물론이고, 주행 중에 교량(50)으로부터 받는 진동 및 충격과 같은 동적응답을 측정함으로써 차량(100)의 주행속도에 따른 동적응답을 측정할 수 있도록 하기 위한 것이고, 상기 변위 센서(미도시)는 주행 중의 교량(50)의 상하 방향 진동 및 교량(50)의 상하방향 형상변화를 측정할 수 있도록 하기 위한 것이며, 상기 변형률 센서(미도시)는 주행 중인 교량(50)의 절대변위를 측정하여 인장과 압축의 최대 피크(peak) 변형률을 산출하거나, 교량(50)의 실시간 동적 변형률을 측정할 수 있도록 하기 위한 것이다.More specifically, the acceleration sensor (not shown) measures the acceleration of the vehicle 100 traveling on the bridge 50 as well as measuring dynamic responses such as vibrations and shocks received from the bridge 50 while driving. This is to measure the dynamic response according to the traveling speed of the vehicle 100, the displacement sensor (not shown) is to change the vertical vibration of the bridge 50 and the vertical shape change of the bridge 50 while driving The strain sensor (not shown) measures the absolute displacement of the running bridge 50 to calculate the maximum peak strain of tension and compression, or the real-time dynamic strain of the bridge 50. It is to be able to measure.

또한, 상기 센서부(200)에는 카메라 센서(미도시)가 포함되어 교량 위를 주행하는 차량(100)이 실시간으로 교량(50)의 결함, 손상과 같은 현재상태를 탐지할 수도 있다.In addition, the sensor unit 200 may include a camera sensor (not shown) so that the vehicle 100 traveling on the bridge may detect a current state such as a defect or damage to the bridge 50 in real time.

이때, 상기와 같이 구성되는 센서부(200)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 차 량(100)의 하부에 구비되는 바퀴축(110)에 설치함으로써 외부의 교란을 최소화하여 실시간으로 측정되는 교량(50)의 동적응답을 보다 정확히 측정할 수 있도록 구성되어 있다.At this time, the sensor unit 200 is configured as described above, as shown in Figure 4, by installing on the wheel shaft 110 provided in the lower portion of the vehicle 100 to minimize the external disturbance bridge measured in real time It is configured to measure the dynamic response of (50) more accurately.

한편, 상기 데이터 로거(300)는 차량(100)에 구비되어 센서부(200)를 통해 측정된 교량(50)의 동적응답 데이터를 기록하는 역할을 하는 것으로, 차량(100)에 탑승한 사람이 실시간으로 기록되는 동적응답 데이터를 확인할 수 있도록 하기 위하여 상기 데이터 로거(300)는 차량(100)의 운전석에 구비되는 것이 바람직하다.On the other hand, the data logger 300 is provided in the vehicle 100 and serves to record the dynamic response data of the bridge 50 measured by the sensor unit 200, a person aboard the vehicle 100 In order to check the dynamic response data recorded in real time, the data logger 300 is preferably provided in the driver's seat of the vehicle 100.

즉, 상기 차량(100)의 바퀴축(110)에 설치된 센서부(200)를 통해 실시간으로 측정되는 교량(50)의 동적응답은 WRAN(Wireless Regional Area Network)과 같은 무선장치 또는 유선장치(미도시)를 통해 데이터 로거(300)에 전송되어 기록되는데, 이때 상기 데이터 로거(300)에서는 센서부(200)에서 측정된 아날로그 형태의 데이터 신호를 디지털 신호로 변환하여 기록하게 된다.That is, the dynamic response of the bridge 50 measured in real time through the sensor unit 200 installed on the wheel shaft 110 of the vehicle 100 may be a wireless or wired device such as a wireless regional area network (WRAN). Is transmitted to the data logger 300 and recorded, in which the data logger 300 converts the analog data signal measured by the sensor unit 200 into a digital signal and records the digital signal.

한편, 본 발명에 따른 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템은 데이터 처리부(400)를 더 포함하여 구성될 수도 있는데, 상기 데이터 처리부(400)는 데이터 로거(300)에 기록된 동적응답 데이터들을 연산하여 교량(50)의 동적응답특성을 종합적으로 평가하는 역할을 하는 것이다.On the other hand, the integrated mobile measurement system for measuring the dynamic response of the bridge according to the present invention may further comprise a data processing unit 400, the data processing unit 400 is the dynamic response data recorded in the data logger 300 To calculate the overall dynamic response characteristics of the bridge (50).

보다 상세히 설명하면, 상기 데이터 처리부(400)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 전원공급부(410), 연산부(420), 제어부(430), 디스플레이부(440) 및 입력부(450)를 포함하여 구성되는데, 먼저, 상기 전원공급부(410)는 데이터 처리부(400)에 직류전원을 공급하여 데이터 처리부(400)가 구동될 수 있도록 하는 역할 을 하는 것이고, 상기 연산부(420)는 그 내부에 데이터 로거(300)에 기록되어 있는 동적응답 데이터들을 연산하기 위한 응용 프로그램이 저장되어 있는 곳으로, 센서부(200) 즉, 가속도 센서, 변위 센서 및 변형률 센서를 통해 얻어진 교량(50)의 동적응답 데이터들을 이용하여 교량(50)의 동적하중, 변형률, 피로(fatigue), 충격계수, 진동특성 등을 연산하기 위한 응용프로그램이 저장되어 있다.In more detail, as illustrated in FIG. 5, the data processor 400 includes a power supply unit 410, a calculator 420, a controller 430, a display unit 440, and an input unit 450. First, the power supply unit 410 serves to supply DC power to the data processing unit 400 so that the data processing unit 400 can be driven, and the operation unit 420 has a data logger 300 therein. Where the application program for calculating the dynamic response data recorded in the) is stored, using the dynamic response data of the bridge 50 obtained through the sensor unit 200, that is, the acceleration sensor, the displacement sensor and the strain sensor Application programs for calculating the dynamic load, strain, fatigue, impact coefficient, vibration characteristics, etc. of the bridge 50 are stored.

또한, 상기 제어부(430)는 연산부(420)의 응용 프로그램을 구동하여 동적응답 데이터를 연산함으로써 교량(50)의 동적응답특성을 종합적으로 평가하는 역할을 하는 것으로, 전원공급부(410)로부터 전원을 공급받아 연산부(420)에 저장되어 있는 응용 프로그램들을 구동시켜 교량(50)의 동적하중, 변형률, 피로(fatigue), 충격계수, 진동특성 등을 연산함으로써 교량의 동적응답특성을 종합적으로 평가할 수 있게 되는 것이다.In addition, the controller 430 operates an application program of the calculator 420 to calculate dynamic response data, thereby comprehensively evaluating the dynamic response characteristics of the bridge 50, and to supply power from the power supply 410. It is possible to comprehensively evaluate the dynamic response characteristics of the bridge by calculating the dynamic load, strain, fatigue, impact coefficient and vibration characteristics of the bridge 50 by driving the application programs stored in the calculation unit 420. Will be.

그리고, 상기 디스플레이부(440)는 LCD 등으로 구성되어 제어부(430)에서 연산된 교량(50)의 동적응답특성들을 사용자가 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 입력부(450)는 제어부(430)에 명령을 입력할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.In addition, the display unit 440 is configured such as an LCD to allow a user to check in real time the dynamic response characteristics of the bridge 50 calculated by the controller 430, and the input unit 450 is a controller. It is to serve to input a command to (430).

한편, 상기 데이터 처리부(400)는 인터페이스부(460)를 더 포함하여 구성될 수도 있는데, 상기 인터페이스부(460)는 제어부(430)에 연결 설치되어 제어부(430)에서 연산된 교량(50)의 동적응답특성들을 외부로 전송할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.Meanwhile, the data processing unit 400 may further include an interface unit 460. The interface unit 460 is connected to the control unit 430 and installed in the bridge 50 calculated by the control unit 430. It is to play a role to transmit the dynamic response characteristics to the outside.

따라서, 본 발명에 따른 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템 에 의하면 센서부(200)와 데이터 로거(300)와 같은 동적응답측정장비가 구비된 차량(100)을 실제 계측하고자 하는 교량(50) 위로 주행시키면서 교량(50)에 대한 동특성 데이터를 측정하도록 함으로써 단시간에 다수의 교량(50)을 측정할 수 있음과 동시에 동특성 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 센서 부착이 불가능했던 교량들의 동특성도 용이하게 계측할 수 있게 되고, 시스템의 구성이 대폭 간소화되므로 교량(50)의 동적응답측정을 위한 초기 설치비용이 적게 들고, 교량(50)에 직접 센서들을 부착하지 않아도 되므로 유지 보수가 간편하여 경제적인 측면에서도 뛰어난 장점을 갖는 것이다.Accordingly, according to the integrated mobile measurement system for measuring the dynamic response of the bridge according to the present invention, a bridge for actually measuring the vehicle 100 equipped with the dynamic response measuring equipment such as the sensor unit 200 and the data logger 300 ( 50) By measuring the dynamic data of the bridge 50 while driving up, it is possible to measure a large number of bridges (50) in a short time and at the same time to ensure the reliability of the dynamic data, it is impossible to attach the existing sensor The dynamic characteristics of the bridges can be easily measured, and the configuration of the system is greatly simplified, so that the initial installation cost for the dynamic response measurement of the bridge 50 is low, and the sensors do not need to be directly attached to the bridge 50. It is easy to repair and has excellent advantages in terms of economy.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.Although the above embodiments have been described with respect to the most preferred examples of the present invention, it is not limited to the above embodiments, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention.

본 발명은 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동적응답측정장비가 구비된 차량을 실제 계측하고자 하는 교량 위로 주행시키면서 교량에 대한 동특성 데이터를 측정하도록 함으로써 단시간에 다수의 교량을 측정할 수 있음과 동시에 동특성 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있는 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated mobile measurement system for measuring dynamic response of a bridge. More particularly, the present invention relates to an integrated mobile measurement system for measuring a dynamic characteristic data of a bridge while driving a vehicle equipped with a dynamic response measuring device over a bridge to be actually measured. The present invention relates to an integrated mobile measurement system for measuring dynamic response of a bridge capable of measuring a large number of bridges and at the same time ensuring reliability of dynamic data.

도 1은 종래 교량의 동적응답특성을 측정하는 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.1 is a schematic view of a system for measuring the dynamic response characteristics of a conventional bridge.

도 2는 종래의 무선 계측 시스템의 구성을 도시한 블럭도.2 is a block diagram showing the configuration of a conventional radio measuring system.

도 3은 본 발명에 따른 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템을 개략적으로 나타낸 개념도.3 is a conceptual diagram schematically showing an integrated mobile measurement system for measuring the dynamic response of a bridge according to the present invention.

도 4는 도 3에 나타낸 본 발명 중 센서부의 설치 위치를 나타낸 도면.4 is a view showing the installation position of the sensor unit of the present invention shown in FIG.

도 5는 본 발명에 따른 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템 중 데이터 처리부의 구성을 나타낸 블럭도.Figure 5 is a block diagram showing the configuration of a data processing unit of the integrated mobile measurement system for measuring the dynamic response of the bridge according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

50 : 교량 100 : 차량50: bridge 100: vehicle

110 : 바퀴축 200 : 센서부110: wheel shaft 200: sensor

300 : 데이터 로거 400 : 데이터 처리부300: data logger 400: data processing unit

410 : 전원공급부 420 : 연산부410: power supply unit 420: arithmetic unit

430 : 제어부 440 : 디스플레이부430 control unit 440 display unit

450 : 입력부 460 : 인터페이스부450: input unit 460: interface unit

Claims (7)

교량 위를 주행하는 차량과,Vehicles traveling on bridges, 상기 차량에 구비되어 교량의 동특성을 측정하는 센서부와,A sensor unit provided in the vehicle to measure dynamic characteristics of the bridge; 상기 차량에 구비되어 센서부를 통해 측정된 데이터를 기록하는 데이터 로거를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템.The integrated mobile measurement system for measuring the dynamic response of the bridge, characterized in that it comprises a data logger provided in the vehicle for recording the data measured by the sensor unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서부는 가속도 센서, 변위 센서 및 변형률 센서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템.The sensor unit is an integrated mobile measurement system for measuring the dynamic response of the bridge, characterized in that it comprises an acceleration sensor, displacement sensor and strain sensor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서부는 차량의 바퀴축에 구비된 것을 특징으로 하는 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템.The sensor unit is an integrated mobile measurement system for measuring the dynamic response of the bridge, characterized in that provided on the wheel shaft of the vehicle. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 데이터 로거는 차량의 운전석에 구비된 것을 특징으로 하는 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템.The data logger is an integrated mobile measurement system for measuring the dynamic response of the bridge, characterized in that provided in the driver's seat of the vehicle. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 데이터 로거에 기록된 동적응답 데이터들을 연산하여 교량의 동적응답특성을 종합적으로 평가하는 데이터 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템.And a data processor for comprehensively evaluating the dynamic response characteristics of the bridge by calculating the dynamic response data recorded in the data logger. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 데이터 처리부는,The data processing unit, 직류전원을 공급하는 전원공급부와;A power supply unit for supplying DC power; 상기 동적응답 데이터들을 연산하기 위한 응용 프로그램이 저장되는 연산부와;An operation unit for storing an application program for calculating the dynamic response data; 상기 연산부의 응용 프로그램을 구동하여 동적응답 데이터를 연산함으로써 교량의 동적응답특성을 종합적으로 평가하는 제어부와;A controller configured to comprehensively evaluate the dynamic response characteristics of the bridge by operating the application program of the operation unit to calculate dynamic response data; 상기 제어부로부터의 평가 결과를 표시하는 디스플레이부 및A display unit displaying an evaluation result from the control unit; 상기 제어부에 명령을 입력하기 위한 입력부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템.Integrated mobile measurement system for measuring the dynamic response of the bridge, characterized in that it comprises an input unit for inputting a command to the control unit. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 데이터 처리부는 제어부에 의해 연산된 교량의 동적응답특성을 외부로 전송하기 위한 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 동적응답측정을 위한 일체형 이동계측시스템.The data processing unit further comprises an interface unit for transmitting the dynamic response characteristics of the bridge calculated by the control unit to the outside, the integrated mobile measurement system for measuring the dynamic response of the bridge.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101284125B1 (en) * 2012-03-08 2013-07-10 인하대학교 산학협력단 Movable measuring system for measuring dynamic responses of the bridges
KR101709407B1 (en) * 2015-08-20 2017-02-22 강원대학교산학협력단 Wireless Measuring System for Structural Performance Evaluation

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