KR20180066397A - Sensing System for Collapse of Slope - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비탈면 붕괴 감지 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 비탈면의 비탈면의 상부에 외부 노출되는 탄성 지지대의 상부에 지표 변위 감지 모듈을 장착함으로써, 탄성 지지대의 탄성력을 이용하여 비탈면의 지표 거동에 대한 측정을 더욱 민감하고 정확하게 수행할 수 있고, 특히, 외부 하중에 의한 센서의 오동작을 방지할 수 있어 정확하게 비탈면의 붕괴 가능성을 예측할 수 있고, 토사층에 매립된 기초 블록에 별도의 지중 변위 감지 모듈을 장착함으로써, 지표 변위 감지 모듈의 측정값에 더하여 지중 변위 감지 모듈의 측정값을 모두 고려하여 비탈면의 지중 거동을 판단할 수 있어 더욱 정확한 붕괴 예측이 가능한 비탈면 붕괴 감지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a slope failure detection system. More particularly, the present invention relates to a method of measuring the surface behavior of a slope using an elastic force of an elastic support by mounting an indicator displacement detection module on an upper portion of an elastic support that is exposed to the top of a slope of a slope, Particularly, it is possible to prevent the malfunction of the sensor due to the external load so that the possibility of collapse of the slope face can be accurately predicted. In addition to the measurement value of the surface displacement detection module by mounting a separate ground displacement detection module in the foundation block embedded in the soil layer The present invention relates to a slope failure detection system capable of predicting the ground motion of a slope surface in consideration of all the measured values of the ground displacement detection module, thereby enabling more accurate collapse prediction.
일반적으로 비탈면이라 함은 인위적인 절토나 성토를 통해 형성되거나 자연적인 침하로 형성되는 것으로 비탈면이 취약하여 붕괴될 경우에는 막대한 인명 및 물적 피해를 가져오게 된다.Generally, the slope surface is formed by an artificial cut or embankment or is formed by a natural settlement. When the slope surface is weakened, it causes great loss of life and material damage.
특히, 우리나라는 산지가 많은 지형적 특성과 연평균 강우량(1300∼1500mm)의 2/3 정도가 하절기에 집중되는 기후 특성 때문에 비탈면 붕괴가 자주 발생하여 해마다 인명 및 재산의 손실 뿐만 아니라 사회 경제적으로도 커다란 피해를 입고 있다.Particularly, the slope of the slope is often caused by the geographical characteristics of the mountainous region and the climate characteristic of the winter season where about two-thirds of the average annual rainfall (1300 ~ 1500mm) is concentrated in Korea. This causes yearly loss of people and property, .
통상적으로 비탈면을 붕괴를 막기 위해 그물망, 칸막이, 콘크리 트타설 등의 물리적인 시공 공법이 사용되고 있었으나, 이와 같은 시공 공법을 통해서는 비탈면의 붕괴를 충분히 막을 수 없는 문제점을 가지고 있다.In order to prevent collapse of the slope, a physical construction technique such as a net, a partition, and a concrete installation method has been used. However, such a construction method has a problem that the slope can not be sufficiently collapsed.
이에 최근에는 비탈면의 붕괴를 사전에 감지하여 이를 예측하는 방법이 활발하게 연구 개발되고 있다. 비탈면의 붕괴를 사전에 예방하기 위한 대책으로 국내에서는 일반국도 및 고속도로 절토사면을 대상으로 현재 한국건설기술연구원과 한국도로공사의 도로교통연구원에서 사면 유지관리 시스템을 각각 개발 중에 있으며, 이들 비탈면 유지관리시스템은 공통적으로 위험 사면 분포현황 조사, 사면 조사 및 안정해석 수행, 대책공법 수립, 그리고 사면 자료에 대한 데이터베이스 구축 등을 근간으로 개발되고 있다.Recently, a method for predicting the collapse of the slope and predicting the slope has been actively researched and developed. As a countermeasure to prevent the collapse of the slope in advance, slope maintenance system is currently being developed in Korea by Korea Institute of Construction Technology and Road Traffic Research Institute of Korea Highway Corporation for slope slope of general highway and expressway in Korea. The system is commonly developed based on the investigation of current slope distribution, slope survey and stability analysis, establishment of countermeasure method, and database construction on slope data.
비탈면의 붕괴를 사전에 예측하는 비탈면 붕괴 감지 시스템은 다수의 파일을 비탈면에 박고 각 파일의 상부를 와이어로 연결하여 와이어의 변형을 실시간으로 계측하여 비탈면의 붕괴 조짐을 예측하는 방법이 일반적으로 널리 사용되고 있다.A slope failure detection system for predicting the slope failure of a slope surface is a widely used method for predicting the collapse of a slope by measuring a strain of a wire in real time by connecting a plurality of files to a slope and connecting the upper portion of each file with a wire have.
그러나, 이러한 비탈면 붕괴 감지 시스템은, 비탈면의 지표 변화만을 관측할 수 있을 뿐 비탈면의 지중 변화는 전혀 감지할 수 없어 비탈면 붕괴 가능성을 정확하게 예측할 수 없는 문제가 있다.However, this slope failure detection system has a problem that it is impossible to precisely predict the possibility of the slope collapse because only the change of the slope surface can be observed, but the change of the slope surface can not be detected at all.
특히, 비탈면은 일반적으로 심도가 깊은 층에 암반층이 형성되고, 암반층의 상부에 토사층이 적층된 형태로 이루어지는데, 비탈면의 붕괴는 토사층이 붕괴되는 형태로 일어난다. 따라서, 비탈면의 지표 변화 뿐만 아니라 토사층에 대한 지중 변화를 측정하여 비탈면 붕괴 가능성을 예측하는 것이 예측 정확도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 따라서, 이러한 지중 변화를 감지할 수 있는 감지 시스템이 절실히 요구되고 있다.Particularly, slope slopes are generally formed by forming a rock layer on a deep depth layer, and a slope layer on top of a rock layer. The slope collapse occurs in a form in which the slope layer collapses. Therefore, it is desirable to estimate the slope failure probability by measuring the ground slope change as well as the ground slope change, thereby further improving the prediction accuracy. Therefore, there is a strong demand for a detection system capable of detecting such slope change.
또한, 비탈면의 지표면에 외부 노출되게 설치되는 파일의 경우, 산짐승의 충돌 또는 바람이나 나무와 같은 외부 요인에 의한 하중에 의해 파일의 변화가 발생할 수 있고 이로 인해 실제 비탈면의 지표 변화를 정확하게 감지하지 못하는 등의 문제가 있다.Also, in the case of a file installed externally on the slope surface, the file may be changed due to collision of live beasts or by external factors such as wind or trees, and the change of the actual slope surface can not be accurately detected .
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 비탈면의 비탈면의 상부에 외부 노출되는 탄성 지지대의 상부에 지표 변위 감지 모듈을 장착함으로써, 탄성 지지대의 탄성력을 이용하여 비탈면의 지표 거동에 대한 측정을 더욱 민감하고 정확하게 수행할 수 있고, 특히, 외부 하중에 의한 센서의 오동작을 방지할 수 있어 더욱 정확하게 비탈면의 붕괴 가능성을 예측할 수 있는 비탈면 붕괴 감지 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a surface displacement detecting module, which is mounted on an upper portion of an elastic support, And more particularly, to provide a slope failure detection system that can prevent a malfunction of a sensor due to an external load and more accurately predict a collapse possibility of a slope surface.
본 발명의 다른 목적은 토사층에 매립된 기초 블록에 별도의 지중 변위 감지 모듈을 장착함으로써, 지표 변위 감지 모듈의 측정값에 더하여 지중 변위 감지 모듈의 측정값을 모두 고려하여 비탈면의 지중 거동을 판단할 수 있어 더욱 정확한 붕괴 예측이 가능한 비탈면 붕괴 감지 시스템을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a method of detecting ground motion of a slope by considering a measurement value of an underground displacement detection module in addition to a measurement value of an surface displacement detection module by mounting a separate underground displacement detection module in a foundation block buried in a soil layer And to provide a slope failure detection system capable of predicting a more accurate collapse.
본 발명의 또 다른 목적은 지중 변위 감지 모듈에는 가속도계만 구비함으로써, 지중 거동의 측정 정확도를 유지한 상태로 구성을 간소화할 수 있고 제작 및 설치 작업이 용이한 비탈면 붕괴 감지 시스템을 제공하는 것이다.Yet another object of the present invention is to provide a slope failure detection system which can simplify the construction while maintaining the measurement accuracy of the underground motion by providing only the accelerometer in the underground displacement detection module and can easily manufacture and install.
본 발명은, 비탈면의 토사층에 매립 설치되는 기초 블록; 일부 구간이 토사층에 매립된 형태로 하단이 상기 기초 블록에 결합되고 상단이 지표면의 상부에 노출되게 장착되는 탄성 변형 가능한 탄성 지지대; 상기 탄성 지지대의 상부에 결합되어 상기 탄성 지지대의 변위 상태에 따라 서로 다른 측정값을 나타내는 지표 변위 감지 모듈; 상기 지표 변위 감지 모듈로부터 측정값을 전송받아 송출하는 중계기; 및 상기 지표 변위 감지 모듈의 측정값을 상기 중계기로부터 전송받아 상기 비탈면의 변위 상태를 판단하고 판단 결과를 출력하는 중앙 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템을 제공한다.The present invention relates to a foundation block embedded in a soil layer of a slope surface; An elastically deformable resilient supporter having a lower end embedded in the soil layer and a lower end coupled to the foundation block and an upper end exposed on an upper surface of the ground; An indicator displacement detection module coupled to an upper portion of the elastic support and indicating different measured values according to a displacement state of the elastic support; A repeater for transmitting and receiving measured values from the surface displacement detection module; And a central controller for receiving the measurement value of the surface displacement detection module from the relay and determining a displacement state of the slope and outputting a determination result.
이때, 상기 지표 변위 감지 모듈은, 상기 탄성 지지대의 상부에 고정 결합되는 지표 케이스; 상기 지표 케이스 내부에 장착되어 상기 지표 케이스의 경사 각도를 측정하는 경사계; 상기 지표 케이스 내부에 장착되어 상기 지표 케이스의 경사 방향을 측정하는 전자 나침판; 및 상기 지표 케이스 내부에 장착되어 상기 지표 케이스의 이동 상태를 측정하는 가속도계를 포함할 수 있다.Here, the indicator displacement detection module may include: an indicator case fixedly coupled to the upper portion of the elastic support; An inclination meter mounted inside the indicator case and measuring an inclination angle of the indicator case; An electronic compass mounted in the indicator case to measure an inclination direction of the indicator case; And an accelerometer mounted in the indicator case for measuring a moving state of the indicator case.
또한, 상기 지표 변위 감지 모듈에는 전원을 공급받을 수 있도록 별도의 태양 전지판이 상기 지표 케이스에 결합될 수 있다.In addition, a separate solar panel may be coupled to the indicator case to receive power from the indicator displacement detection module.
또한, 상기 비탈면 붕괴 감지 시스템은 상기 기초 블록의 내부에 장착되어 상기 기초 블록의 변위 상태에 따라 서로 다른 측정값을 나타내는 지중 변위 감지 모듈을 더 포함하고, 상기 중계기는 상기 지중 변위 감지 모듈로부터 각각 측정값을 전송받아 상기 중앙 제어부로 송출하고, 상기 중앙 제어부는 상기 지표 변위 감지 모듈 및 지중 변위 감지 모듈로부터 전송된 측정값을 모두 고려하여 상기 비탈면의 변위 상태를 판단할 수 있다.The slope failure detection system may further include an underground displacement detection module mounted in the base block and indicating different measured values depending on a displacement state of the base block, And transmits the measured value to the central control unit. The central control unit can determine the displacement state of the slope by considering all of the measured values transmitted from the surface displacement detection module and the underground displacement detection module.
또한, 상기 지중 변위 감지 모듈은 상기 기초 블록의 내부에 고정 결합되는 지중 케이스; 및 상기 지중 케이스 내부에 장착되어 상기 지중 케이스의 이동 상태를 측정하는 가속도계를 포함할 수 있다.The underground displacement detection module may include a ground case fixedly coupled to the inside of the foundation block. And an accelerometer mounted inside the underground case to measure a moving state of the underground case.
또한, 상기 탄성 지지대의 내부 공간에는 상기 지중 변위 감지 모듈과 연결되는 전선이 삽입되어 상기 지표 케이스 내부로 연장되고, 상기 지중 변위 감지 모듈은 상기 탄성 지지대의 내부 공간에 삽입된 전선을 이용하여 상기 태양 전지판으로부터 전원을 공급받을 수 있다.In addition, an electric wire connected to the underground displacement detection module is inserted into the inner space of the elastic support frame to extend into the indicator case, and the underground displacement detection module detects the underground displacement detection module using the electric wire inserted in the inner space of the elastic support, Power can be supplied from the battery board.
또한, 상기 탄성 지지대의 상기 비탈면 매립 구간에는 상기 비탈면의 경사 방향에 대한 직각 방향의 표면을 갖는 이동 저항 부재가 장착될 수 있다.In addition, a moving resistance member having a surface in a direction perpendicular to the slanting direction of the slant surface may be mounted on the slant surface embedding section of the elastic support.
또한, 상기 이동 저항 부재는 상기 탄성 지지대로부터 반경 방향으로 방사되는 형태로 다수개의 저항판을 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the moving resistance member may be formed to have a plurality of resistance plates in a radial direction from the elastic support.
또한, 상기 중앙 제어부는 상기 지표 변위 감지 모듈로부터 전송받은 측정값이 미리 설정된 제 1 기준치 이상일 경우, 상기 지중 변위 감지 모듈로부터 전송받은 측정값이 미리 설정된 제 2 기준치 이상인지 여부를 판단하고, 제 2 기준치 이상인 경우, 상기 비탈면의 변위 상태를 판단하고 경고 신호를 출력할 수 있다.The central control unit may determine whether the measured value transmitted from the underground displacement detection module is equal to or greater than a preset second reference value when the measured value transmitted from the surface displacement detection module is equal to or greater than a predetermined first reference value, When the slope is equal to or larger than the reference value, the displacement state of the slope surface can be determined and a warning signal can be output.
본 발명에 의하면, 비탈면의 비탈면의 상부에 외부 노출되는 탄성 지지대의 상부에 지표 변위 감지 모듈을 장착함으로써, 탄성 지지대의 탄성력을 이용하여 비탈면의 지표 거동에 대한 측정을 더욱 민감하고 정확하게 수행할 수 있고, 특히, 외부 하중에 의한 센서의 오동작을 방지할 수 있어 더욱 정확하게 비탈면의 붕괴 가능성을 예측할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by mounting the surface displacement detection module on the upper part of the elastic support which is externally exposed on the slope surface of the slope, the measurement of the slope surface behavior of the slope surface can be performed more sensitively and accurately using the elastic force of the elastic support In particular, it is possible to prevent the malfunction of the sensor due to the external load, and the possibility of collapse of the slope surface can be more accurately predicted.
또한, 토사층에 매립된 기초 블록에 별도의 지중 변위 감지 모듈을 장착함으로써, 지표 변위 감지 모듈의 측정값에 더하여 지중 변위 감지 모듈의 측정값을 모두 고려하여 비탈면의 지중 거동을 판단할 수 있어 더욱 정확한 붕괴 예측이 가능한 효과가 있다.In addition, by installing a separate underground displacement detection module in the foundation block embedded in the soil layer, it is possible to judge the underground behavior of the slope surface in consideration of the measurement values of the underground displacement detection module in addition to the measurement values of the surface displacement detection module, It is possible to predict collapse.
또한, 지중 변위 감지 모듈에는 가속도계만 구비함으로써, 지중 거동의 측정 정확도를 유지한 상태로 구성을 간소화할 수 있고 제작 및 설치 작업이 용이한 효과가 있다.In addition, since only the accelerometer is provided in the underground displacement detection module, it is possible to simplify the structure while maintaining the measurement accuracy of the underground behavior, and it is easy to manufacture and install.
또한, 토사층의 변위에 따라 탄성 지지대의 변형을 동시에 유도할 수 있는 이동 저항 부재를 장착함으로써, 토사층 변위에 대한 감지 성능을 더욱 민감하고 정확하게 수행할 수 있는 효과가 있다.Further, by attaching a moving resistance member capable of simultaneously inducing deformation of the elastic support according to the displacement of the soil layer, it is possible to perform the sensing performance with respect to the soil layer displacement more sensitively and accurately.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 지표 변위 감지 모듈에 대한 구성을 개념적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 탄성 지지대에 대한 탄성 변형 상태를 예시적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 작동 상태를 예시적으로 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 이동 저항 부재가 장착된 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.1 is a conceptual view of a slope failure detection system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 conceptually illustrates a configuration of an indicator displacement detection module of a sloping surface collapse detection system according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 3 is an exemplary view illustrating an elastic deformation state of an elastic support of a sloping surface collapse detection system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 conceptually shows the configuration of a sloping surface collapse detection system according to another embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 5 is a functional block diagram functionally showing a configuration of a sloping surface collapse detection system according to another embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 6 and FIG. 7 illustrate operation states of a sloping surface collapse detection system according to another embodiment of the present invention. FIG.
8 is an exemplary view showing a structure in which a moving resistance member is mounted according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 지표 변위 감지 모듈에 대한 구성을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 탄성 지지대에 대한 탄성 변형 상태를 예시적으로 도시한 도면이다.FIG. 1 is a conceptual view of a slope failure detection system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a surface displacement detection module of a slope failure detection system according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view illustrating an example of an elastic deformation state of an elastic support of a sloping surface collapse detection system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
본 발명의 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템은 기초 블록(100)과, 탄성 지지대(200)와, 지표 변위 감지 모듈(300)과, 중계기(400)와, 중앙 제어부(500)를 포함하여 구성된다.The slope failure detection system according to an embodiment of the present invention includes a
기초 블록(100)은 비탈면(10)의 토사층(12)에 매립 설치되는 것으로, 콘크리트 블록 형태로 형성되거나 별도의 박스 형태의 구조물 형태로 형성될 수 있다. 비탈면(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 심층에 암반층(11)이 존재하고 암반층(11)의 상부에 토사층(12)이 적층되는 형태로 이루어지며, 비탈면 붕괴는 일반적으로 토사층(12)의 붕괴에 의해 발생한다. 기초 블록(100)은 토사층(12)의 거동 상태를 감지할 수 있도록 암반층(11)이 아닌 토사층(12)에 고정되게 매립 설치된다.The
탄성 지지대(200)는 중공 파이프 형상으로 탄성 변형 가능하도록 탄성 재질로 형성되며, 하부 구간이 토사층(12)에 매립된 형태로 하단이 기초 블록(100)에 결합되고 상단은 지표면의 상부에 노출되게 장착된다.The lower end of the
지표 변위 감지 모듈(300)은 탄성 지지대(200)의 상부에 결합되어 탄성 지지대(200)의 변위 상태에 따라 서로 다른 측정값을 나타내도록 구성된다. 즉, 탄성 지지대(200)의 변위 상태를 측정하도록 구성된다.The surface
예를 들면, 지표 변위 감지 모듈(300)은 탄성 지지대(200)의 상부에 고정 결합되는 지표 케이스(310)와, 지표 케이스(310)의 내부에 장착되어 지표 케이스(310)의 경사 각도를 측정하는 경사계(320)와, 지표 케이스(310)의 내부에 장착되어 지표 케이스(310)의 경사 방향을 측정하는 전자 나침판(330)과, 지표 케이스(310)의 내부에 장착되어 지표 케이스(310)의 이동 상태를 측정하는 가속도계(340)를 포함한다.For example, the surface
경사계(320), 전자 나침판(330) 및 가속도계(340)는 지표 케이스(310) 내부에서 지표 케이스(310)의 변위 상태를 측정하게 되는데, 지표 케이스(310)의 변위는 탄성 지지대(200)의 변위에 의해 발생하게 되므로, 지표 케이스(310)의 변위를 측정하는 것은 곧 탄성 지지대(200)의 변위를 측정하는 것이라 할 수 있다. 또한, 탄성 지지대(200)는 그 하부가 기초 블록(100)에 결합되어 토사층(12)에 매립된 상태로 존재하므로, 비탈면(10)의 토사층(12)이 붕괴의 전조로서 일정 기준치 이상 이동하게 되면, 탄성 지지대(200) 또한 토사층(12)의 이동과 함께 변위가 발생하게 되므로, 결국, 지표 변위 감지 모듈(300)의 센서들의 측정값은 결국 토사층(12)의 이동 상태를 측정하는 것이라 할 수 있다.The
또한, 지표 케이스(310)에는 경사계(320), 전자 나침판(330), 가속도계(340) 등의 센서에 의해 측정된 값을 디스플레이하는 디스플레이부(350)가 형성될 수 있으며, 이러한 각종 센서들의 동작을 위해 전원을 공급할 수 있도록 별도의 태양 전지판(600)이 지표 케이스(310)의 일측에 결합될 수 있다.The
중계기(400)는 지표 변위 감지 모듈(300)로부터 측정값을 전송받아 중앙 제어부(500)로 송출하도록 구성된다. 즉, 비탈면(10)에는 도 1에 도시된 바와 같이 다수개의 기초 블록(100), 탄성 지지대(200) 및 지표 변위 감지 모듈(300)이 설치되고, 중계기(400)는 이러한 다수개의 지표 변위 감지 모듈(300)로부터 각각 측정값을 전송받고, 이를 다시 중앙 제어부(500)로 송신하는 기능을 수행한다. 중계기(400)와 지표 변위 감지 모듈(300) 간의 데이터 전송은 무선 또는 유선 방식으로 이루어지도록 사용자의 필요에 따라 설정될 수 있으며, 중계기(400)와 중앙 제어부(500) 간의 데이터 전송은 그 전송 거리를 고려할 때 무선 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다.The
중앙 제어부(500)는 지표 변위 감지 모듈(300)의 센서들에 의해 측정된 측정값을 중계기(400)로부터 전송받아 비탈면(10)의 변위 상태를 판단하고 판단 결과를 출력한다.The
즉, 전술한 바와 같이 지표 변위 감지 모듈(300)의 센서들은 지표 케이스(310) 내부에 장착된 상태에서 토사층(12)의 이동에 따라 발생하는 탄성 지지대(200) 및 지표 케이스(310)의 변위, 예를 들면, 경사 각도 및 방향 변화, 이동 상태 변화 등을 측정하게 되는데, 중앙 제어부(500)는 이들의 측정값을 전송받아 이들을 일정 규칙에 따라 연산하여 토사층(12)의 변위 상태를 판단할 수 있다.The sensors of the surface
이때, 기초 블록(100)에 결합되어 지표면의 상부로 노출되는 탄성 지지대(200)가 탄성 변형 가능하게 형성되기 때문에, 토사층(12)의 미세 이동시에도 탄성 변형하며 쉽게 변형하게 되므로, 지표 변위 감지 모듈(300)의 토사층(12) 변위 상태에 대한 감지 성능이 더욱 향상된다.At this time, since the
또한, 탄성 지지대(200)가 탄성 재질로 형성되기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이 산짐승의 충돌 또는 바람이나 나무 등의 외부 하중이 발생하여 탄성 지지대(200)가 변형을 일으키는 경우, 외부 하중이 제거되면 탄성력에 의해 원상 복귀되므로, 지표 변위 감지 모듈(300)의 센서들에 의해 측정된 측정값이 일정 시간 후 원상 복귀되는지 여부를 통해 이러한 오작동을 방지할 수 있다. 즉, 중앙 제어부(500)는 지표 변위 감지 모듈(300)의 측정값들이 기준 시간 경과후 모두 원상 복귀한다면, 이는 토사층(12)의 변위에 따른 측정값이 아니므로, 붕괴 경고 신호 등을 출력할 필요가 없이 단순히 비탈면(10)의 현재 시점 변위 상태를 출력하면 충분하고, 측정값들이 기준 시간이 경과한 이후에도 원상 복귀하지 않고 변화된 상태를 유지하는 경우, 이는 토사층(12)의 변위에 따른 측정값일 수 있으므로, 이 경우에는 붕괴 경고 신호 등을 출력할 수 있다.In addition, since the
이와 같은 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템은 비탈면 붕괴에 대한 더욱 정확한 감지 성능을 발휘할 수 있고, 외부 요인에 의한 센서의 오작동을 방지할 수 있다.According to such a structure, the slope surface collapse detection system according to an embodiment of the present invention can exhibit a more accurate detection performance for the slope collapse and can prevent the malfunction of the sensor due to external factors.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 작동 상태를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 이동 저항 부재가 장착된 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.FIG. 4 is a conceptual view of a slope failure detection system according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a functional block diagram of a slope failure detection system according to another embodiment of the present invention. 6 is a functional block diagram of the slope failure detecting system according to another embodiment of the present invention, FIG. 6 and FIG. 7 illustrate an operation state of the slope failure detecting system according to another embodiment of the present invention, In which the moving resistance member is mounted.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 토사층(12)에 매립된 기초 블록(100)의 내부에 장착되는 지중 변위 감지 모듈(700)을 더 포함하여 구성될 수 있다.4 and 5, the slope failure detecting system according to another embodiment of the present invention includes a ground
지중 변위 감지 모듈(700)은 기초 블록(100)의 변위 상태에 따라 서로 다른 측정값을 나타내도록 구성되는데, 예를 들면, 기초 블록(100)의 내부에 고정 결합되는 지중 케이스(710)와, 지중 케이스(710) 내부에 장착되어 지중 케이스(710)의 이동 상태를 측정하는 가속도계(720)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 지표 변위 감지 모듈(300)과 마찬가지로 지중 케이스(710)의 경사 각도 및 경사 방향을 측정할 수 있는 경사계 및 전자 나침판 등도 구비될 수 있다.The underground
이때, 탄성 지지대(200)의 내부 공간에는 지중 변위 감지 모듈(700)과 연결되는 전선(C)이 삽입되어 지표 케이스(310) 내부 공간으로 연장되고, 지중 변위 감지 모듈(700)은 탄성 지지대(200)의 내부에 삽입된 전선(C)을 태양 전지판(600)에 직접 연결하거나 또는 지표 변위 감지 모듈(300)을 통해 연결하여 태양 전지판(600)으로부터 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 이러한 구성을 통해 지중 변위 감지 모듈(700)에 대한 설치 작업을 용이하게 수행할 수 있다.At this time, a wire C connected to the underground
중계기(400)는 지중 변위 감지 모듈(700)의 측정값을 전송받아 중앙 제어부(500)로 송출할 수 있도록 지중 변위 감지 모듈(700)과 연결되고, 중앙 제어부(500)는 지표 변위 감지 모듈(300) 및 지중 변위 감지 모듈(700)로부터 전송된 측정값을 모두 고려하여 비탈면(10)의 변위 상태를 판단한다.The
좀더 구체적으로는, 중앙 제어부(500)는 지표 변위 감지 모듈(300)로부터 전송받은 측정값이 미리 설정된 제 1 기준치 이상일 경우, 지중 변위 감지 모듈(700)로부터 전송받은 측정값이 미리 설정된 제 2 기준치 이상인지 여부를 판단하고, 지중 변위 감지 모듈(700)의 측정값이 제 2 기준치 이상인 경우, 비탈면(10)의 변위 상태를 판단하고 붕괴 경고 신호를 출력할 수 있다.More specifically, when the measured value transmitted from the surface
예를 들면, 전술한 바와 같이 탄성 지지대(200)가 탄성 변형 가능하므로, 외부 하중에 의해 탄성 지지대(200)가 변형된 경우, 일정 시간 경과 후 원상 복귀하지만, 도 6에 도시된 바와 같이 외부 하중이 계속적으로 작용하거나 상대적으로 매운 큰 외부 하중이 작용하여 탄성 지지대(200)가 원상 복귀하지 않고 변형된 상태로 그대로 유지하는 경우, 중앙 제어부(500)는 이를 토사층(12)의 변위가 일어난 것으로 판단하여 붕괴 경고 신호를 출력할 수 있다. 이는 외부 하중에 의한 변형을 감지하지 못한 것으로 잘못된 경고 신호가 출력된 것이다. For example, as described above, since the
본 발명의 일 실시예에서는 전술한 바와 같이 토사층(12)에 매립된 기초 블록(100)에 지중 변위 감지 모듈(700)을 설치하여 기초 블록(100) 및 지중 케이스(710)의 변위 상태, 즉, 토사층(12)의 변위 상태를 측정하고, 이러한 지중 변위 감지 모듈(700)의 측정값을 통해 토사층(12)의 변위가 일정 강도 이상 발생했는지 여부를 판단할 수 있고, 이러한 판단 결과에 기초하여 붕괴 경고 신호를 출력함으로써, 외부 하중에 의한 잘못된 경고 신호를 방지할 수 있고, 이에 따라 더욱 정확한 붕괴 가능성 예측이 가능하다.In one embodiment of the present invention, the underground
이때, 지중 변위 감지 모듈(700)에는 경사계 및 전자 나침판 없이 가속도계(720)만 구비하여 토사층(12)의 이동 여부만 측정하고, 경사 각도 및 경사 방향 변화는 지표 변위 감지 모듈(300)의 경사계(320) 및 전자 나침판(330)을 통해 측정하도록 함으로써, 시스템의 구성을 단순화할 수 있다.At this time, the underground
즉, 지표 변위 감지 모듈(300)의 측정값이 미리 설정된 제 1 기준치 이상 유지되는 경우, 중앙 제어부(500)는 이를 토사층 변위에 의한 것으로 바로 판단하지 않고, 지중 변위 감지 모듈(700)의 측정값이 제 2 기준치 이상인지 여부를 판단한 후, 제 2 기준치 이상인 경우, 지표 변위 감지 모듈(300)의 측정값을 이용하여 토사층 변위를 판단하고, 붕괴 경고 신호를 출력한다. 이때, 지중 변위 감지 모듈(700)을 통한 측정값은 토사층(12)의 변위가 일정 기준 이상 발생했는지 여부에 대한 정보만 있으면 충분하므로, 가속도계(720)만을 구비하여 이에 대한 정보만 측정할 수 있으며, 비탈면(10)의 경사 각도 및 방향 변화는 지표 변위 감지 모듈(300)의 경사계(320) 및 전자 나침판(330)을 이용하여 판단할 수 있다.That is, when the measured value of the surface
예를 들면, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 토사층(12)에 변위가 발생하여 기초 블록(100)의 경사 각도가 변화하고, 이에 따라 탄성 지지대(200)가 변형되면, 탄성 지지대(200)의 상부에 장착된 지표 변위 감지 모듈(300)에 의해 토사층(12)의 경사 각도, 경사 방향 등을 모두 측정할 수 있다. 이때, 이러한 지표 변위 감지 모듈(300)의 측정값이 실제로 토사층(12) 변위에 따른 것인지 여부는 지중 변위 감지 모듈(700)의 측정값, 즉, 가속도계(720)의 측정값을 통해 판단할 수 있다. 7 (a), when the inclination angle of the foundation block 100 changes due to the displacement of the
또한, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 토사층(12)이 경사 방향을 따라 하부측으로 그대로 흘러내려가는 경우, 탄성 지지대(200)가 변형되지 않고 기초 블록(100)과 함께 그대로 하향 이동할 수 있는데, 이 경우, 지표 변위 감지 모듈(300)의 경사계(320) 및 전자 나침판(330)에 의한 측정값은 변화가 없는 것으로 나타나고, 지표 변위 감지 모듈(300)의 가속도계(340)의 측정값만 변화하는 것으로 나타날 수 있다. 이때, 지중 변위 감지 모듈(700)의 가속도계(720)의 측정값을 통해 토사층(12)에 변위가 발생하였음을 알 수 있고, 이에 따라 붕괴 경고 신호를 출력할 수 있다. 즉, 토사층(12)의 경사 각도 및 방향에 변화가 없는 변위가 발생하더라도 이를 감지하여 정확한 붕괴 경고 신호를 출력할 수 있다.7 (b), when the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 탄성 지지대(200)의 비탈면 매립 구간에는 비탈면(10)의 경사 방향에 대한 직각 방향의 표면을 갖는 이동 저항 부재(800)가 장착될 수 있으며, 이동 저항 부재(800)는 탄성 지지대(200)로부터 반경 방향으로 방사되는 형태로 다수개의 저항판(810)을 갖도록 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a movable
이러한 구조에 따라 토사층(12)의 이동이 발생할 때 이동 저항 부재(800)에 의해 토사층(12)의 이동에 대한 저항이 발생하므로, 기초 블록(100) 및 탄성 지지대(200)가 토사층(12)의 이동과 함께 더욱 쉽게 이동하게 되고, 이에 따라 지표 변위 감지 모듈(300) 및 지중 변위 감지 모듈(700) 모두 더욱 민감하고 정확한 감지 성능을 발휘할 수 있다.Resistance against the movement of the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 기초 블록
200: 탄성 지지대
300: 지표 변위 감지 모듈
310: 지표 케이스
320: 경사계
330: 전자 나침판
340: 가속도계
400: 중계기
500: 중앙 제어부
600: 태양 전지판
700: 지중 변위 감지 모듈
710: 지중 케이스
720: 가속도계
800: 이동 저항 부재100: foundation block
200: elastic support
300: Surface displacement detection module
310: indicator case 320: inclinometer
330: electronic compass 340: accelerometer
400: repeater
500:
600: Solar panel
700: Underground displacement detection module
710: underground case 720: accelerometer
800: moving resistance member
Claims (9)
일부 구간이 토사층에 매립된 형태로 하단이 상기 기초 블록에 결합되고 상단이 지표면의 상부에 노출되게 장착되는 탄성 변형 가능한 탄성 지지대;
상기 탄성 지지대의 상부에 결합되어 상기 탄성 지지대의 변위 상태에 따라 서로 다른 측정값을 나타내는 지표 변위 감지 모듈;
상기 지표 변위 감지 모듈로부터 측정값을 전송받아 송출하는 중계기; 및
상기 지표 변위 감지 모듈의 측정값을 상기 중계기로부터 전송받아 상기 비탈면의 변위 상태를 판단하고 판단 결과를 출력하는 중앙 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
A foundation block embedded in a slope of a slope;
An elastically deformable resilient supporter having a lower end embedded in the soil layer and a lower end coupled to the foundation block and an upper end exposed on an upper surface of the ground;
An indicator displacement detection module coupled to an upper portion of the elastic support and indicating different measured values according to a displacement state of the elastic support;
A repeater for transmitting and receiving measured values from the surface displacement detection module; And
A central control unit for receiving a measured value of the surface displacement detection module from the relay unit to determine a displacement state of the slope and outputting a determination result,
Wherein the slope failure detection system comprises:
상기 지표 변위 감지 모듈은
상기 탄성 지지대의 상부에 고정 결합되는 지표 케이스;
상기 지표 케이스 내부에 장착되어 상기 지표 케이스의 경사 각도를 측정하는 경사계;
상기 지표 케이스 내부에 장착되어 상기 지표 케이스의 경사 방향을 측정하는 전자 나침판; 및
상기 지표 케이스 내부에 장착되어 상기 지표 케이스의 이동 상태를 측정하는 가속도계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
The method according to claim 1,
The surface displacement detection module
An indicator case fixedly coupled to the upper portion of the elastic support;
An inclination meter mounted inside the indicator case and measuring an inclination angle of the indicator case;
An electronic compass mounted in the indicator case to measure an inclination direction of the indicator case; And
An accelerometer mounted inside the indicator case for measuring a moving state of the indicator case;
Wherein the slope failure detection system comprises:
상기 지표 변위 감지 모듈에는 전원을 공급받을 수 있도록 별도의 태양 전지판이 상기 지표 케이스에 결합되는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the indicator displacement detection module is coupled to the indicator case such that a separate solar panel is provided to receive power.
상기 비탈면 붕괴 감지 시스템은
상기 기초 블록의 내부에 장착되어 상기 기초 블록의 변위 상태에 따라 서로 다른 측정값을 나타내는 지중 변위 감지 모듈을 더 포함하고,
상기 중계기는 상기 지중 변위 감지 모듈로부터 각각 측정값을 전송받아 상기 중앙 제어부로 송출하고,
상기 중앙 제어부는 상기 지표 변위 감지 모듈 및 지중 변위 감지 모듈로부터 전송된 측정값을 모두 고려하여 상기 비탈면의 변위 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
The method of claim 3,
The slope failure detection system
Further comprising an underground displacement detection module mounted inside the base block and showing different measured values according to a displacement state of the base block,
The repeater receives the measured values from the underground displacement detection module and transmits the measured values to the central control unit,
Wherein the central control unit determines the displacement state of the slope by considering all of the measured values transmitted from the land surface displacement detection module and the ground displacement detection module.
상기 지중 변위 감지 모듈은
상기 기초 블록의 내부에 고정 결합되는 지중 케이스; 및
상기 지중 케이스 내부에 장착되어 상기 지중 케이스의 이동 상태를 측정하는 가속도계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
5. The method of claim 4,
The underground displacement detection module
An underground case fixedly coupled to the inside of the foundation block; And
An accelerometer mounted inside the underground case for measuring a moving state of the underground case;
Wherein the slope failure detection system comprises:
상기 탄성 지지대의 내부 공간에는 상기 지중 변위 감지 모듈과 연결되는 전선이 삽입되어 상기 지표 케이스 내부로 연장되고,
상기 지중 변위 감지 모듈은 상기 탄성 지지대의 내부 공간에 삽입된 전선을 이용하여 상기 태양 전지판으로부터 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
6. The method of claim 5,
And an electric wire connected to the underground displacement detection module is inserted into the inner space of the elastic supporter to extend into the indicator case,
Wherein the underground displacement detection module receives power from the solar panel using a wire inserted in an inner space of the elastic support.
상기 탄성 지지대의 상기 비탈면 매립 구간에는 상기 비탈면의 경사 방향에 대한 직각 방향의 표면을 갖는 이동 저항 부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
6. The method of claim 5,
And a slidable surface having a surface in a direction perpendicular to the slanting direction of the slant surface is mounted on the slant surface buried section of the elastic supporter.
상기 이동 저항 부재는 상기 탄성 지지대로부터 반경 방향으로 방사되는 형태로 다수개의 저항판을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
8. The method of claim 7,
Wherein the moving resistance member is formed to have a plurality of resistance plates radially radially extending from the elastic support member.
상기 중앙 제어부는
상기 지표 변위 감지 모듈로부터 전송받은 측정값이 미리 설정된 제 1 기준치 이상일 경우, 상기 지중 변위 감지 모듈로부터 전송받은 측정값이 미리 설정된 제 2 기준치 이상인지 여부를 판단하고, 제 2 기준치 이상인 경우, 상기 비탈면의 변위 상태를 판단하고 경고 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
6. The method of claim 5,
The central control unit
Wherein the control unit determines whether the measured value transmitted from the underground displacement detection module is equal to or greater than a predetermined second reference value when the measured value transmitted from the surface displacement detection module is equal to or greater than a predetermined first reference value, And a warning signal is output.
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