KR20130059041A - 시설물 유지관리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시설물 유지 관리 시스템에 관한 것으로, 특히 시설물이 위치한 장소의 기상 및 재난상황을 계측하는 다수의 센서를 포함하며, 계측된 정보를 유,무선 통신을 통해 전송하는 재난계측센서모듈, 상기 재난계측센서모듈에서 전송된 계측정보를 바탕으로 재난상황을 판단하고, 재난상황 시 상기 시설물의 위험성을 산출하여 대응 매뉴얼을 매칭하는 시설물위험성평가모듈, 상기 시설물위험성평가모듈에서 매칭된 대응 매뉴얼을 유무선 통신을 통해 실시간으로 디스플레이하는 사용자단말군을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 특정 시설물이 위치한 장소에 발생하는 다양한 기상재해가 복합적으로 작용하는 환경에서 시설물의 위험성을 실시간으로 평가하여 수치 해석함으로써, 신속한 재난 경부 및 시설물에 대한 유지 보수를 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

시설물 유지관리시스템{Infrastructure maintenance and management businesssupport system}
본 발명은 복합적인 재해 상황에서 신속한 경고 및 대응을 구현할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
태풍이나 해일, 폭우나 폭설, 지진, 화재, 도로의 붕괴, 가스사고, 교통사고 등과 같은 각종 재해·재난은 예기치 못한 상황에서 발생하여 많은 인적, 물적 피해를 야기한다. 이러한 재난 상황에 대처하기 위해 설립된 공적 또는 사적인 각각의 재난관리기관은 재난상황에 대한 정보를 수집하고 각 재난상황별로 적절한 대책을 수립해야 한다. 그러나 이러한 재난상황은 현재 조직적으로 수집되지 못하고 각 상황별 개개의 재난관리자가 산발적으로 수집하고 있다. 예컨대, 폭우로 인해 도로가 붕괴된 경우 이어지는 차량 사고 등으로 많은 피해가 발생할 수
있으나, 도로관리기관에서 자체적으로 구비하고 있는 상황 파악 요원 등의 개인 역량에 의지하여 재난상황을 파악하고 있다.
더불어, 사고의 종류에 따라서는 사고 현장에 재난상황 파악 요원의 투입이 늦어지는 경우가 있고, 인적 한계 등에 기인하여 모든 상황에 대해서 정확하게 파악하는 데에 많은 시간이 소요되는 경우가 있다. 이는 신속한 상황 파악에 따라 복구 구호물품의 확보나 복구구호 장비의 투입 등과 같은 필요한 조치의 방향과 규모를 예측하는 데에 매우 큰 문제점이 되고 있다.
재난상황의 파악에 있어서 가장 중요한 것은 재난 상황이 발생한 위치 또는 대상물에 대한 정보이다. 재난상황이 발생한 위치 또는 시설물을 신속하고 정확하게 파악하는 경우에는 재난상황에 대한 대처가 신속하게 이루어질 수 있으며, 재난의 규모 등에 대한 파악이 신속하게 전달되지 못한 상황에서도 현장에 재난 관리 요원의 투입이 신속하게 이루어지게 되어 후속조치에 대한 용이한 수립이 가능하게 된다.
그러나 현재까지의 재난상황에 대한 신고체계는 피해자의 전화 또는 팩스를 통한 음성과 문서신고를 통해 이를 중앙에서 수집, 저장한 후 이를 통한 통계분석을 위주로 이루어졌으며, 최근 영상정보를 통한 신고가 시도되고 있으나 이에 대한 판단은 인간의 판단에 전적으로 의존하고 있는 것이 현실이다.
한국등록특허공보 제10-0800023호
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 특정 시설물이 위치한 장소에 발생하는 다양한 기상재해가 복합적으로 작용하는 환경에서 시설물의 위험성을 실시간으로 평가하여 수치해석함으로써, 신속한 재난 경부 및 시설물에 대한 유지 보수를 구현할 수 있도록 하는 시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 시설물이 위치한 장소의 기상 및 재난상황을 계측하는 다수의 센서를 포함하며, 계측된 정보를 유,무선 통신을 통해 전송하는 재난계측센서모듈; 상기 재난계측센서모듈에서 전송된 계측정보를 바탕으로 재난상황을 판단하고, 재난상황 시 상기 시설물의 위험성을 산출하여 대응 매뉴얼을 매칭하는 시설물위험성평가모듈; 상기 시설물위험성평가모듈에서 매칭된 대응 매뉴얼을 유무선 통신을 통해 실시간으로 디스플레이하는 사용자단말군을 포함하는 시설물 유지관리시스템을 제공할 수 있도록 한다.
이 경우, 상기 재난계측센서모듈은, 풍향 풍속센서, 강수센서, 온도 습도센서, 노면센서, 안개센서, 강설센서 중 적어도 하나 이상을 포함하며, 각 센서에서 측정된 측정값을 상기 시설물 위험성 평가모듈로 전송하는 제1통신부를 더 포함하여 구성될 수 있다. 나아가, 상기 재난계측센서모듈은, 상기 시설물이 위치한 장소의 영상을 입력할 수 있는 영상입력모듈을 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 재난계측센서모듈은, 별개의 구성으로 상기 영상입력모듈에서 입력되는 외부 입력 영상에서 적설량을 산출하는 적설량산출모듈을 더 포함하되, 상기 적설량산출모듈은, 상기 영상입력장치에서 송신된 외부영상을 분석하여 가측정자를 추출형성하는 가상측정자처리부; 상기 가측정자를 바탕으로 실측정값을 산출하는 적설량산출부;를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 시설물위험성평가모듈은, 상기 제1통신부에서 전송되는 측정값을 수집하여 저장하는 센서정보수집부;와 상기 수집되는 측정값의 정보와 기준 서버에서 제공하는 재난 기준 값의 정보를 비교하여 재난상황을 판단하는 재난상황판단부; 상기 재난상황판단부에서 판단된 결과가 재난상황인 경우, 기준서버에서 제공하는 시설물 안전기준과 비교하여 시설물의 위험성 여부를 산출하는 시설물위험성산출부; 상기 시설물위험성산출부에서 산출된 결과값에 매칭되는 대응 매뉴얼을 산출하는 대응매뉴얼매칭부;를 포함하여 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 기준서버는, IFC(Industry Foundation Classes) 기반 BIM(Building Information Modeling) 모델의 정보를 제공하는 BIM 서버와 BIM 어플리케이션을 포함하여 구성될 수 있다. 여기에 상기 기준서버는, 재난 기준을 수치화하여 등급별로 분류한 재난기준데이터베이스; 시설물의 위험성의 정도를 수치화하여 등급별로 분류한 대응기준데이터베이스;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 시설물위험성산출부는, 기준서버에서 제공되는 상기 시설물 안전에 대한 기준인자를 바탕으로 현재 시설물의 기준인자를 산출하는 시설기준인자산출부; 상기 시설기준인자산출부에서 제공되는 기준인자 값을 바탕으로 시설물의 피로도를 산출하는 시설피로도산출부; 상기 시설피로도산출부에서 산출된 피로도 값을 바탕으로 시설물의 위험도를 제시하는 시설위험성수치화부;를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 시설물위험성평가모듈은, 상기 시설물위험성산출부에서 제시되는 시설물 위험도에 따른 대응매뉴얼을 상기 사용자단말군에 실시간으로 제공하는 제2통신부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
아울러, 상기 시설피로도산출부는, 베이지안 빌리프 네트워크(BBNs : Bayesian Belief Networks) 모델링 기법을 이용하여 구현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 특정 시설물이 위치한 장소에 발생하는 다양한 기상재해가 복합적으로 작용하는 환경에서 시설물의 위험성을 실시간으로 평가하여 수치 해석함으로써, 신속한 재난 경부 및 시설물에 대한 유지 보수를 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 전체 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 재난계측센서모듈의 구성의 일 구현 예를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시설물 위험성 평가모듈의 위험성 산출을 구현하는 프로그램의 기능블록을 도시한 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명은 특성 시설물이 위치한 기상 상황에 의한 재해 정보를 통해 재해 여부를 판단하고, 동시에 시설물 자체의 위험성을 실시간으로 계측연산하여 경고 또는 대응 매뉴얼을 공공기관이나 개인 등의 사용자 단말에 전송할 수 있는 시스템을 제공하는 것을 요지로 한다.
도 1을 참조하면, 이는 본 발명에 따른 전체 시스템 구성도를 도시한 것이다.
본 발명은 도 1에 도시된 것과 같이, 시설물이 위치한 장소의 기상 및 재난상황을 계측하는 다수의 센서를 포함하며, 계측된 정보를 유, 무선 통신을 통해 전송하는 재난계측센서모듈(100)과 상기 재난계측센서모듈에서 전송된 계측정보를 바탕으로 재난상황을 판단하고, 재난상황 시 상기 시설물의 위험성을 산출하여 대응매뉴얼을 매칭하는 시설물위험성 평가모듈(200), 그리고 상기 시설물 위험성 평가모듈에서 매칭된 대응 매뉴얼을 유무선 통신을 통해 실시간으로 디스플레이하는 사용자단말군(400)을 포함하여 구성된다. 물론, 이 경우 대응 기준에 대한 매뉴얼이나 재난 상황에 대한 등급기준, 도는 시설물정보를 제공하는 서버 등을 포함하는 기준서버(300)를 더 포함하여 구성됨이 바람직하다.
상기 재난계측센서모듈(100)은 특정 시설물이 위치한 장소 또는 시설물 자체에 배치되어 다양한 안개, 강설, 결빙, 강풍, 지진, 해일, 낙뢰, 호우 등의 기상 정보나 시설물에 가해지는 자연 현상 또는 인공재해(화재, 교통사고, 구조물파괴, 테러 등) 대한 상태 정보를 제공하는 센서 군을 포함하여 구성된다. 이 경우 특정 시설물이란 건물, 교량, 도로 등 다양한 시설을 포함하는 개념이다.
상기 재난계측센서모듈(100)은 제1센서모듈(101) 내지 제N센서모듈(100n) 등의 센서로 구성될 수 있으며, 각 센서모듈에서 계측한 측정값을 외부의 단말이나 서버로 전송할 수 있도록 유, 무선 통신을 수행하는 통신부(A)를 더 포함하여 구성됨이 바람직하다. 이러한 구성의 일 실시예를 도 2를 참조하여 살펴보면, 본 발명에 따른 재난계측센서모듈(100)은 풍향, 풍속센서(110), 강수센서(120), 온도습도센서(130), 노면센서(140), 안개센서(150), 강설센서(160) 등 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 풍향 풍속 센서(110)는 도로상의 돌풍 등의 관측 특히, 대형차량의 전복을 방지하고, 상기 풍향 풍속 센서(110)의 측정범위는 풍향이 0~365°, 풍속이 0~60m/s이고, 최대 생존풍속은 100m/s이고, 정확도는 풍향이 ±3°이고, 풍속이 ±0.3m/s인 것을 이용할 수 있다.
또한, 상기 강수센서(120)는 접촉회로 구성 임피던스 검출방식을 이용하여 측정하고, 시설물이 존재하는 특정 영역(지역)의 일정 구간에 내린 강수의 양을 측정한다.
상기 온도 습도센서(130)는 도로 상태의 기본요소로서, 그 측정범위는 -50℃ ~ +60℃의 온도와, 0 ~ 100%의 습도이고, 정확도는 온도가 ±2℃이고, 습도가 ±2%이다. 또한, 상기 온도 습도센서(130)는 쉴드(간이 백엽상) 통풍식을 사용할 수 있다.
상기 안개센서(150)는 도로의 안개로 인한 가시거리, 밀도, 강우량, 강설량을 측정하는 센서이다. 여기서, 상기 안개센서(200)는 백 산란(back scattering) 방식으로 측정하는데, 도로 외곽에 4~6m의 높이에 설치한다. 그 동작원리는 레이저를 발사하여 검출부를 지나는 안개입자의 산란된 전기적 신호를 검출하고, 상기 검출된 안개의 양에 따라 전기적 신호가 변화하고, 상기 변화된 전기적 신호를 이용하여 산출 가시거리를 산출한다. 한편, 상기 안개센서(150)는 가시거리, 밀도, 강우량, 강설량, 안개, 빗방울의 크기, 속도 등을 관측하여 각각의 양을 계산 특히 국지성 호우인 경우도 측정이 가능하며, 빗줄기의 종류도 판별이 가능하고, 유지 보수비가 저렴함과 함께 관리를 용이하게 할 수 있다.
상기 노면센서(140)는 도로 노면의 상태를 측정하는 센서이고, 상기 강설량 센서(160)는 강우 0.5㎜당 1펄스(pulse)용 팁핑 버켓타입(tipping bucket type)을 이용하여 측정하고, 1~100㎜/1hour±1%의 정밀도를 갖는다.
여기서, 상기 노면센서(140)는 비 접촉시 더블방식으로 측정하는데, 도로 외곽에 4~6m의 높이의 타워에 설치한다. 동작원리는 적외선 레이저를 송신하여 노면에서 반사되는 반사 값을 수신하고, 수신된 반사율을 전기적 신호 값으로 변환하고, 상기 변환된 전압 값을 이용하여 노면상태를 측정하게 된다. 한편, 상기 노면센서(140)를 도로에 매설하지 않음으로써 설치 및 조작이 간편하고, 유지 보수비를 저렴하게 함과 동시에 관리를 용이하게 할 수 있다. 상기 노면센서(140)는 -40℃ ~ +60℃에서 작동하도록 설계가 되어 있다.
상기 영상입력모듈(170)은 각 센서의 동작 및 주위의 가로등 또는 조명등 및 경보등의 동작 유무를 감시하는 카메라이다. 여기서, 상기 영상입력모듈(170)은 자가 발전을 위해 태양전지가 부착되도록 할 수 있다. 여기서, 상기 감시 카메라는 집중 호우시에 산사태로 인하여 도로에 장애물이 떨어진 경우 등을 감시하여 전달하거나, 교통사고 또는 교통혼잡으로 인하여 도로에서 정체가 발생할 경우에도 그 정보를 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 재난계측센서모듈(100)에서는 상기 영상입력모듈(170)을 이용하여 정확한 적설량을 산출하는 적설량산출모듈(180)을 구비하여 상술한 강설센서(160)의 오작동시에도 실시간으로 영상분석을 통해 적설량을 예측할 수 있도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 적설량산출모듈(180)은 입력되는 영상을 영상처리부(181)로 전송하고, 상기 영상처리부에서는 입력영상의 외부영상에 대해 상기 카메라의 왜곡 영상을 보정하는 기능을 수행한다. 나아가, 보정된 영상에서 에지 추출과정을 통해 가상의 적설자를 추출하는 가상측정자처리부(182), 그리고 상기 가상측정자처리부(182)에서 형성된 가측정자를 매개로 적설량을 연산하는 적설량산출부(183)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 가상측정자처리부(182)는 상기 왜곡 영상에서 보정된 영상으로부터 에지 추출과정을 통해 가상의 적설자를 추출하는 기능을 수행하며, 구체적으로는 상기 외부영상에 대한 적응형 이진화(Adaptive Local Threshold)과정을 통해 에지를 추출하고, 허프변환(Hough Transform)을 수행하여 영상에 나타나는 모든 직선정보를 검출하고, 상기 직선정보 중에서 theta가 90도인 정보를 선별하는 고정하는 과정을 통해 구현될 수 있다. 이상의 영상보정과 가상적설자형성 및 산출은 프로그래밍 된 알고리즘을 통해 구현될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 시설물위험평가모듈(200)은 상기 제1통신부에서 전송되는 측정값을 수집하여 저장하는 센서정보수집부(220)와 상기 수집되는 측정값의 정보와 기준 서버에서 제공하는 재난 기준 값의 정보를 비교하여 재난상황을 판단하는 재난상황판단부(230), 상기 재난상황판단부(230)에서 판단된 결과가 재난상황인 경우, 기준서버에서 제공하는 시설물 안전기준과 비교하여 시설물의 위험성 여부를 산출하는 시설물위험성산출부(240), 상기 시설물위험성산출부에서 산출된 결과 값에 매칭되는 대응 매뉴얼을 산출하는 대응매뉴얼매칭부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 센서정보수집부(220)는 상술한 재난계측센서모듈(100)의 측정값을 전송받아 저장하여 데이터 베이스화하는 기능을 수행한다.
이후, 상기 재난상황판단부(220)은 재난기준데이터베이스(330)에서 분류된 재난 기준에 따른 기준 값에 따라 풍속이나 강우량, 강설량 등의 측정값을 비교하여 재난 여부를 단일 기준이나 다수의 기준을 복합한 기준을 통해 재난 여부를 판별할 수 있도록 한다. 이러한 재난기준을 설정하는 자료는 기준서버(300)에서 제공될 수 있다. 상기 기준서버(300)는 별도의 특정 시설물에 대한 다양한 시설물의 안정성 정보를 별도로 산정하여 설정하는 시설물정보서버(310)으로 구현할 수 있다.
또는, 이와 병행하거나 독립적으로 상기 기준서버(300)을 IFC(Industry Foundation Classes) 기반 BIM(Building Information Modeling) 모델의 정보를 제공하는 BIM 서버(311)와 BIM 어플리케이션(312)을 포함할 수 있다. BIM(Building Information Modeling)이란 건축 또는 건설의 초기 개념설계에서 유지관리단계에까지의 건물(프로젝트)의 전 수명주기 동안에 다양한 분야에서 적용되는 모든 정보를 생산 관리하는 기술의 정보체계를 의미하며, 이러한 정보체계의 호환성을 촉진시키기 위하여 건물의 생애주기에 대한 전체적인 표준데이터 셋(standardized data sets)으로 개발된 것이 표준정보모델(Industry Foundation Class, IFC)이다. 따라서 IFC는 BIM 데이터를 교환 공유하는 표준 데이터 포맷으로 적용된다. 본 발명에서 시설물 자체에 대한 기준 정보를 이러한 BIM 서버(311)와 BIM 어플리케이션(312)으로부터 얻을 수 있게 할 수 있다.(도 5는 건설정보를 정의하고 저장하는 등에 관한 ISO 표준인 IFC의 정의방법, 저장형식, 자동생성 SDAI 등의 일예를 도시한 이미지이다.)
아울러, 상기 기준서버(300)는 재난 기준을 수치화하여 등급별로 분류한 재난기준데이터베이스(320)과 시설물의 위험성의 정도를 수치화하여 등급별로 분류한 대응기준데이터베이스(330)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 3은 도 1에서 상술한 본 발명에 따른 시설물 위험성 산출부(240)의 구성을 도시한 기능블록도이다.
상기 시설물위험성산출부(240)는 기준서버(300)에서 제공되는 상기 시설물 안전에 대한 기준인자를 바탕으로 현재 시설물의 기준인자를 산출하는 시설 기준인자산출부(241), 상기 시설기준인자산출부에서 제공되는 기준인자 값을 바탕으로 시설물의 피로도를 산출하는 시설피로도산출부(242), 상기 시설피로도산출부(242)에서 산출된 피로도 값을 바탕으로 시설물의 위험도를 제시하는 시설위험성수치화부(243)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우 상기 시설물위험성산출부(240)에서 제시되는 시설물 위험도에 따른 대응매뉴얼은, 제2통신부(210)를 통해 상기 사용자 단말군(400)에 실시간으로 제공될 수 있다.
특히, 이 경우 상기 시설피로도산출부(241)는, 베이지안 빌리프 네트워크(BBNs : Bayesian Belief Networks) 모델링 기법을 이용하여 구현할 수 있다.
구체적으로 베이지안 빌리프 네트워크 모델링 기법을 설명하면 다음과 같다.
한편, 현재까지 구조물의 결점이나 손상을 확인하기 위한 방법으로는, 전통적인 외관검사 및 초음파 및 와전류 스캐닝, 어쿠스틱 에미션(acoustic emission) 및 X선 검사와 같은 비파괴법을 포함하는 수많은 검사방법이 있다. 이와 같은 종래의 검사방법들은 구조물의 피로수명에 영향을 주는 인자들 즉, 구조물에 형성된 균열, 구조물에 인가되는 하중, 구조물의 재료상수, 응력확대계수 등을 산출하여, 구조물의 피로수명을 예측하는 과정을 거치게 된다.
이때, 상기 언급한 인자들은 각각 독립적으로 구조물의 피로수명에 영향을 주는 것이 아니라 상기 각 인자들 간의 상관관계에 의해 구조물의 피로수명이 결정되는바, 최근 들어서는 베이지안 빌리프 네트워크(BBNs : Bayesian Belief Networks) 모델링 기법을 이용하여 상기 각 인자들에 의한 구조물의 파손확률을 산출하는 위험성 평가방법이 제안된 바 있다.
BBNs 모델링 기법은 입력데이터가 부족하거나 이산화 및 연속계측 데이터가 혼재하는 경우, 또는 전문가의 판단 등 다양한 입력 값이 혼재하는 경우 분석이 가능할 뿐만 아니라, 입력데이터의 합집합 모델 또한 가능하다. 예를 들어서 응답면기법에 의한 확률론적 피로수명예측에서는 일정한 응력범위의 입력에 대한 시스템(시편)의 응답 값의 최소제곱법에 의한 회귀식 구성이 주된 모델링 방법이었다면 BBNs 방법은 기본적으로 베이지안 기법의 조건확률적 개선성을 포함하게 된다. 즉 대상 시편의 피로수명에 대한 입력변수인 응력범위, 응력확대계수, 실험상수의 각각의 확률분포에 대한 피로수명의 조건부 확률은 다음과 같다.
P(Fatigue life|Stress range, Stress Intensity Factor, c)
BBNs 모델에서 마코프규칙에 의한 연속적(조건부) 발생확률은 다음 [식 1]과 같이 계산된다.
[식 1]
Figure pat00001
여기서, Xi는 피로수명에 영향을 미치는 중요한 세 가지 입력변수인 각 노드(영향요소, 절점)를 말하고, parents(Xi)는 Xi의 원인사건(절점, 노드)을 의미한다. 응답면 기법이 변수 n개에 대하여 2n+1건의 사건을 입력대상으로 하는 것과 비교하여 BBNs 모델에서는 n개의 사건은 각각의 의존성 또는 독립성을 상관관계계수를 계산하여 판별하게 된다.
그러나 이와 같은 BBNs 모델링 기법을 이용하는 경우, 피로수명에 영향을 주는 인자들을 측정한 후 계산하여 시설물의 피로수명을 산출할 수 있게 된다.
이렇게 산출된 피로도는 수치화된 정보로 정산되어, 상술한 대응기준데이터베이스(320)에 등급화된 대응기준과 매칭되어 사용자 단말에 실시간으로 적합한 대응기준을 제공할 수 있게 된다.
도 4는 도 1의 본 시스템에 따른 시설물 위험성평가모듈(200)에서 강풍으로 인한 재해 시, 웹서비스에 기반한 프로세스 관리의 일 구현 예를 도시한 것이다.
강풍의 발생을 도 1에서 상술한 재난계측센서모듈(100)에서 측정하고, 시설물위험성평가모듈(200)에서 이를 재난 상황으로 감지하고, 시설물의 위험성을 산출한 후, 대응매뉴얼매칭부(250)에서 매칭된 다수의 대응매뉴얼(M1~M5)을 도출하게 된 결과를 도시하고 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 특정 시설물이 위치한 장소에 발생하는 다양한 기상재해가 복합적으로 작용하는 환경에서 시설물의 위험성을 실시간으로 평가하여 수치해석함으로써, 신속한 재난 경부 및 시설물에 대한 유지 보수를 구현할 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 재난계측센서모듈 110: 풍향풍속센서
120: 강수센서 130: 온도습도센서
140: 노면센서 150: 안개센서
160: 강설센서 170: 영상입력모듈
180: 적설량산출모듈 200: 시설물위험성평가모듈
210: 제2통신부 220: 센서정보수집부
230: 재난상황판단부 240: 시설물위험성산출부
250: 대응매뉴얼매칭부 300: 기준서버
310: 시설물정보서버 320: 재난기준데이터베이스
330: 대응기준데이터베이스 400: 사용자단말군

Claims (10)

  1. 시설물이 위치한 장소의 기상 및 재난상황을 계측하는 다수의 센서를 포함하며, 계측된 정보를 유,무선 통신을 통해 전송하는 재난계측센서모듈;
    상기 재난계측센서모듈에서 전송된 계측정보를 바탕으로 재난상황을 판단하고, 재난상황 시 상기 시설물의 위험성을 산출하여 대응 매뉴얼을 매칭하는 시설물위험성평가모듈;
    상기 시설물위험성평가모듈에서 매칭된 대응 매뉴얼을 유무선 통신을 통해 실시간으로 디스플레이하는 사용자단말군;
    을 포함하는 시설물 유지관리시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 재난계측센서모듈은,
    풍향 풍속센서, 강수센서, 온도 습도센서, 노면센서, 안개센서, 강설센서 중 적어도 하나 이상을 포함하며,
    각 센서에서 측정된 측정값을 상기 시설물 위험성 평가모듈로 전송하는 제1통신부를 더 포함하는 시설물 유지관리시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 재난계측센서모듈은,
    상기 시설물이 위치한 장소의 영상을 입력할 수 있는 영상입력모듈을 더 포함하는 시설물 유지관리시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 재난계측센서모듈은,
    상기 영상입력모듈에서 입력되는 외부 입력 영상에서 적설량을 산출하는 적설량산출모듈을 더 포함하되,
    상기 적설량산출모듈은,
    상기 영상입력장치에서 송신된 외부영상을 분석하여 가측정자를 추출형성하는 가상측정자처리부;
    상기 가측정자를 바탕으로 실측정값을 산출하는 적설량산출부;
    를 포함하여 구성되는 시설물 유지관리시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 시설물위험성평가모듈은,
    상기 제1통신부에서 전송되는 측정값을 수집하여 저장하는 센서정보수집부;와
    상기 수집되는 측정값의 정보와 기준 서버에서 제공하는 재난 기준 값의 정보를 비교하여 재난상황을 판단하는 재난상황판단부;
    상기 재난상황판단부에서 판단된 결과가 재난상황인 경우, 기준서버에서 제공하는 시설물 안전기준과 비교하여 시설물의 위험성 여부를 산출하는 시설물위험성산출부;
    상기 시설물위험성산출부에서 산출된 결과값에 매칭되는 대응 매뉴얼을 산출하는 대응매뉴얼매칭부;
    를 포함하여 구성되는 시설물 유지관리시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 기준서버는,
    IFC(Industry Foundation Classes) 기반 BIM(Building Information Modeling) 모델의 정보를 제공하는 BIM 서버와 BIM 어플리케이션을 포함하여 구성되는 시설물 유지관리시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 기준서버는,
    재난 기준을 수치화하여 등급별로 분류한 재난기준데이터베이스;
    시설물의 위험성의 정도를 수치화하여 등급별로 분류한 대응기준데이터베이스;
    를 더 포함하여 구성되는 시설물 유지관리시스템.
  8. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시설물위험성산출부는,
    기준서버에서 제공되는 상기 시설물 안전에 대한 기준인자를 바탕으로 현재 시설물의 기준인자를 산출하는 시설기준인자산출부;
    상기 시설기준인자산출부에서 제공되는 기준인자 값을 바탕으로 시설물의 피로도를 산출하는 시설피로도산출부;
    상기 시설피로도산출부에서 산출된 피로도 값을 바탕으로 시설물의 위험도를 제시하는 시설위험성수치화부;
    를 포함하여 구성되는 시설물 유지관리시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 시설물위험성평가모듈은,
    상기 시설물위험성산출부에서 제시되는 시설물 위험도에 따른 대응매뉴얼을 상기 사용자단말군에 실시간으로 제공하는 제2통신부를 더 포함하는 시설물 유지관리시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 시설피로도산출부는,
    베이지안 빌리프 네트워크(BBNs : Bayesian Belief Networks) 모델링 기법을 이용하여 구현되는 것을 특징으로 하는 시설물 유지관리시스템.
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