KR20200085052A

KR20200085052A - 흙막이 공사의 안전성 평가 방법

Info

Publication number: KR20200085052A
Application number: KR1020190001106A
Authority: KR
Inventors: 김형성
Original assignee: 김서진
Priority date: 2019-01-04
Filing date: 2019-01-04
Publication date: 2020-07-14

Abstract

본 발명은 흙막이 공사의 안전성 평가 방법을 제안한다. 상기 안전성 평가 방법은 영상 취득 장치가 흙막이 벽체(sheathing wall), 버팀대(strut), 띠장(wale) 또는 상기 흙막이 벽체로부터 기 설정된 범위 내에 존재하는 인접 구조물 중 하나 이상을 포함하는 제1 영상을 취득하는 단계; 상기 영상 취득 장치가 상기 제1 영상을 취득한 이후, 상기 제1 영상과 동일한 각도에서 촬영된 제2 영상을 취득하는 단계; 안전성 평가 서버가, 상기 영상 취득 장치로부터 상기 제1 영상 및 제2 영상을 수신하는 단계; 및 상기 안전성 평가 서버가, 상기 제1 영상 및 제2 영상에 공통적으로 포함된 상기 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물 중 하나 이상의 위치 변화를 기초로 흙막이 공사의 안전성을 평가하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

흙막이 공사의 안전성 평가 방법{Method for evaluating safety of sheathing work}

본 발명은 토목 공사에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 흙막이 공사의 구조물 및 지반의 거동 등을 실시간 계측하여 흙막이 공사의 안전성을 평가할 수 있는 방법에 관한 것이다.

흙막이 공사(sheathing work)는 지반을 굴착할 때, 주위의 지반이 침하나 붕괴되는 것을 방지할 목적으로 만드는 흙막이 벽체와 그 밖의 구조물을 설치하는 공사이다. 이와 같은, 흙막이 공사의 구체적인 공법은 공사 대상 구조물의 규모, 주위 환경 조건, 흙지지 구조물의 특성(가설 또는 영구), 공사 기간 또는 공사 비용 등에 따라 다양하게 존재한다.

우선, 흙막이 공사의 공법은 흙막이 벽체의 재질에 따라, 널 말뚝 공법, 엄지 말뚝과 수평널 공법, C.I.P 공법, S.C.W 공법 및 지하 연속벽 공법 등으로 분류될 수 있다.

구체적으로, 널 말뚝(Sheet pile) 공법은 널 말뚝의 이음부를 물리게 하여 진동 해머(vibro hammer) 또는 워터 젯(water jet) 지중에 타입하여 연속된 흙막이 벽체를 형성하는 공법이다. 엄지 말뚝과 수평널(H-Pile + 흙막이판) 공법은 지중에 엄지 말뚝을 타입하거나 또는 미리 천공한 구멍에 삽입한 후, 터 파기를 진행하면서 흙막이 벽체를 엄지 말뚝 사이에 끼워 넣어 시공하는 공법이다. C.I.P(Cast In Place pile) 공법은 굴착 장비로 소정의 길이까지 천공한 후 공내에 조립된 철근 및 조골재를 채우고, 모르타르(mortar)를 주입하거나 또는 콘크리트를 타설하여 현장 타설 말뚝을 조성하는 공법이다. S.C.W(Soil Cement Wall) 공법은 3축 어스 오거(earth auger)를 이용하여 지반을 굴착한 후, 시멘트 유액(cement milk)을 주입하면서 굴착 토사와 혼합시키고, H형 강을 삽입하여 소일 시멘트(soil cement) 기둥을 형성하는 공법이다. 그리고, 지하 연속벽(Slurry wall) 공법은 안정액(bentonite slurry)과 굴착 장비를 사용하여 지반을 굴착하고, 철근망 삽입 후 콘크리트를 타설하여 지중에 철근 콘크리트 벽체를 만드는 공법이다.

또한, 흙막이 공사의 공법은 흙막이 벽체의 지지 방식에 따라, 자립식 공법, 버팀대식 공법, 앵커식 공법 및 소일 네일링 공법 등으로 분류될 수 있다.

구체적으로, 자립식(Cantilever) 공법은 버팀대, 띠장(wale) 등의 지지구조를 가설하지 않고, 흙막이 벽체의 휨 저항 및 근입 부분 지반의 휨 저항에 의해 토압을 부담시키고 굴착하는 공법이다. 버팀대식(Strut) 공법은 굴착하고자 하는 부지의 외곽에 흙막이 벽체를 설치한 후 띠장, 버팀보 등의 지보공으로 지지하여 굴착하는 공법이다. 앵커식(Anchor) 공법은 단계별 굴착 후 띠장을 설치한 후 어스 앵커(earth anchor) 시공을 위한 천공, 앵커체 삽입, 그라우팅, 긴장 및 정착하는 공법이다. 그리고, 소일 네일링(Soil nailing) 공법은 네일(nail)을 원지반에 삽입하여 원지반 자체의 전체적인 전단 강도를 증대시킨 후, 전면을 숏크리트(shotcrete)로 처리하여 보강된 토체를 일체화하고, 보가오디지 않은 뒤쪽은 원지반과 구분시켜 재래식 옹벽과 같은 형태를 이루게 하는 공법이다.

한편, 흙막이 공사는 지하 구조물 축조를 위한 굴토 공사 시점에 수행된 제한된 지반 조사 및 토질 시험 결과에 기초하여 설계된다. 그러나, 굴착 가설 구조물 및 보강 공법의 시공 조건, 시공 순서 및 공정 등에 따라 지반의 실제 거동은 설계 시점에 추정한 값과 상당한 차이를 보일 수 있다. 따라서, 흙막이 공사 구조물 및 토질의 변위 등에 대한 계측 관리가 요구된다.

흙막이 공사의 계측(observational)은 흙막이 공사의 공법, 주위 환경 조건, 설계 시공 기준 등을 기초로 계측해야 할 대상 항목을 결정하고, 결정된 대상 항목에 따라 계측기, 계측 위치, 계측 주기 등을 결정하여 계측을 수행할 수 있다.

흙막이 공사의 계측기에는 지중경사계(Inclinometer), 지하 수위계(Water level meter), 건물 경사계(Tiltmeter), 변형율계(Strain gauge), 하중계(Load cell), 지표 침하계(Ground settlement), 간극 수압계(Piezometer), 균열 측정기(Crack gauge), 지중 침하계(Settlement extensometer), 토압계(Pressure cell) 및 진동 소음 측정기(Seismometer) 등이 포함될 수 있다. 이와 같은, 흙막이 공사의 계측기는 일반적으로 공사 진행 중에는 1주일에 2회, 공사 완료 후에는 1주일에 1회의 주기로 계측된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 계측 방법은 흙막이 공사의 구조물 또는 지반에 설치된 계측기를 꺼낸 후 계측된 수치를 확인하고, 계측된 수치와 판정 기준치를 대비하여 그 안전성을 판단하기까지 많은 시간이 소요된다. 또한, 계측 주기 중간에 흙막기 공사의 구조물 또는 지반이 급격히 거동된 경우에도 그 안전성을 즉각적으로 파악하기 곤란하다.

따라서, 흙막기 공사의 구조물 및 지반의 거동 등을 실시간 계측하여 흙막이 공사의 안전성을 평가할 수 있는 솔루션이 요구되는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 10-1595702호, ‘보강브릿지가 구비된 강판을 이용한 흙막이 구조물 및 이의 시공방법’, (2016.02.18. 공고)

본 발명은 흙막이의 외부에서 흙막이 공사의 구조물과 지반의 외형적 변화를 실시간으로 측정하고, 흙막이의 외부에서 측정된 결과를 기초로 흙막이 공사의 안전성을 즉각적으로 평가할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 위에서 언급한 기술적 과제에 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 흙막이 공사의 안전성 평가 방법을 제안한다. 상기 안전성 평가 방법은 영상 취득 장치가 흙막이 벽체(sheathing wall), 버팀대(strut), 띠장(wale) 또는 상기 흙막이 벽체로부터 기 설정된 범위 내에 존재하는 인접 구조물 중 하나 이상을 포함하는 제1 영상을 취득하는 단계; 상기 영상 취득 장치가 상기 제1 영상을 취득한 이후, 상기 제1 영상과 동일한 각도에서 촬영된 제2 영상을 취득하는 단계; 안전성 평가 서버가, 상기 영상 취득 장치로부터 상기 제1 영상 및 제2 영상을 수신하는 단계; 및 상기 안전성 평가 서버가, 상기 제1 영상 및 제2 영상에 공통적으로 포함된 상기 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물 중 하나 이상의 위치 변화를 기초로 흙막이 공사의 안전성을 평가하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 영상 취득 장치는 상기 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물의 외면 중 어느 한 곳에 설치되고, 자신이 설치되지 않은 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물에 대한 영상을 취득할 수 있다.

상기 안전성 평가 방법은 움직임 감지 센서가 기 설정된 주기에 따라 레이저 다이오드(laser diode)를 이용하여 반사경을 향해 발광하되, 발광된 광이 수광되지 않거나 또는 발광 후 수광까지의 소요 시간이 변화된 경우, 상기 안전성 평가 서버에 계측 요청 신호를 송신하는 단계; 및 상기 안전성 평가 서버가, 상기 움직임 감지 센서로부터 상기 계측 요청 신호가 수신된 경우, 이를 기초로 상기 제1 영상 및 제2 영상을 전송할 것을 상기 영상 취득 장치에 지시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 반사경은 상기 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 상기 인접 구조물의 외면 중 어느 한 곳에 설치될 수 있다.

상기 계측 요청 신호를 송신하는 단계는 상기 발광된 광이 수광되지 않은 이후 기 설정된 허용 시간 내에 다시 발광된 광이 수광되는 경우, 또는 상기 소요 시간이 변화된 이후 상기 허용 시간 내에 다시 원래의 시간으로 복귀된 경우, 상기 안전성 평가 서버에 계측 중지 신호를 송신할 수 있다.

또한, 상기 지시하는 단계는 상기 움직임 감지 센서로부터 온도 값을 더 수신하고, 수신된 온도 값의 변화량을 기초로, 상기 레이저 다이오드를 이용하여 발광된 광이 생명체의 움직임에 의해 차단되었는지 여부를 판단할 수 있다.

상기 움직임 감지 센서는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy)를 통해 상기 계측 요청 신호를 신호 중계 장치에 전송하고, 상기 신호 중계 장치는 와이파이(Wireless Fidelity)를 통해 상기 계측 요청 신호를 상기 안전성 평가 서버에 전송할 수 있다.

상기 안전성을 평가하는 단계는 상기 제1 영상 내에 존재하는 엣지(edge)를 추출하는 단계; 상기 추출된 엣지에 의한 폐쇄 영역(enclosure)을 하나 이상 추출하는 단계; 및 상기 추출된 폐쇄 영역의 형상을 기초로, 상기 제1 영상 내에서 상기 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물에 해당되는 객체(object)만을 식별하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 안전성을 평가하는 단계는 상기 제1 영상으로부터 식별된 객체에 대응되는 객체를 상기 제2 영상으로부터 식별하는 단계; 상기 제1 영상으로부터 식별된 객체의 위치와 상기 제2 영상으로부터 식별된 객체의 위치가 일치하지 않는 경우, 상기 제1 영상으로부터 식별된 객체의 위치에서 상기 제2 영상으로부터 식별된 객체의 위치까지의 변화 방향 및 변화량을 식별하는 단계; 및 상기 변화 방향 및 변화량을 기초로, 상기 흙막이 공사에 발생된 위험 상황의 유형을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 위험 상황의 유형을 결정하는 단계는 상기 변화량이 기 설정된 임계 변화 값 이상인 경우, 상기 변화 방향이 지표면의 수직 방향이면 상기 위험 상황의 유형을 지반 침하 또는 융기 유형으로 결정하고, 상기 변화 방향이 지표면과 평행 방향이면 상기 위험 상황의 유형을 벽체 수평 이동 유형으로 결정할 수 있다. 또한, 상기 위험 상황의 유형을 결정하는 단계는 상기 변화량이 기 설정된 임계 변화 값 이상인 경우, 상기 결정된 위험 상황의 유형을 포함하는 메시지를 사전에 등록된 이동 통신 단말기에 전송할 수도 있다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시 예들에 따른 안전성 평가 방법에 따르면, 흙막이의 외부에서 흙막이 공사의 구조물 또는 지반의 외형적 변화를 실시간으로 측정함으로써, 계측 주기와 무관하게 안전성 유무를 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한, 계측기가 흙막이 내부가 아닌 외부에 노출되어 위치함으로써, 계측기의 유지 보수 부담이 크게 경감될 수 있다.

특히, 종래의 흙막이 공사의 계측 방법은 계측을 위해 결정된 계측기의 종류, 계측기가 설치된 지반의 특성, 계측된 수치와 판정 기준치의 정확도 등에 따라 안전성 평가 결과가 달라질 수 있으나, 본 발명의 실시 예들에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 방법은 계측을 위해 결정된 계측기의 종류, 계측기가 설치된 지반의 특성, 계측된 수치와 판정 기준치의 정확도 등과 무관하게 정확한 안전성 평가가 가능해진다.

이와 같은, 본 발명의 실시 예들에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 방법은 종래의 흙막이 공사의 계측 방법과 함께 중복 적용되어, 흙막이 공사의 안전성을 더욱 향상시킬 수도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 방법의 특징을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 서버의 논리적 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 서버의 하드웨어 구성도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따라 흙막이 공사의 구조물을 식별하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따라 평가된 흙막이의 안전성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 움직임 감지 센서가 안전성 평가 서버에 신호를 전송하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 단계(S400)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 시스템의 구성 요소들 사이의 신호 흐름도이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면 외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.

흙막이 공사에 대한 종래의 계측 방법은 흙막이 공사의 구조물 또는 지반으로부터 기 설치된 계측기를 파낸 후, 계측기의 수치를 확인하고, 확인된 수치와 판정 기준치를 대비하여 그 안전성을 판단하기까지 많은 시간이 소요되었다. 또한, 계측 주기 중간에 흙막기 공사의 구조물 또는 지반이 급격히 거동된 경우에는 그 안전성을 즉각적으로 파악하기 곤란하였다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 계측 방법의 한계를 해결하기 위하여 도출되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 방법의 특징을 설명하기 위한 예시도이다 .

종래의 흙막이 공사의 계측 방법에 따르면, 대부분의 계측기가 흙막이 벽체의 배면에 위치하는 지반의 천공된 공 내에 설치되었다. 그리고, 종래의 안전성 평가 방법에 따르면, 공사 진행 중에는 1주일에 2회, 공사 완료 후에는 1주일에 1회의 주기로 기 설치된 계측기를 꺼내어 계측된 수치를 확인하고, 계측된 수치와 판정 기준치를 대비하여 흙막이 공사의 안전성을 판단하였다.

이와 다르게, 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 계측기(10, 13 및 20)는 흙막이의 외부에 설치될 수 있다. 여기서, 흙막이 외부는 흙막이 벽체(1)의 배면에 위치하는 지반 내(inside)가 아닌, 흙막이 벽체(1)의 배면에 위치하는 지반의 외부를 의미한다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 방법은 흙막이의 외부에 설치된 흙막이 공사의 계측기(10, 13 및 20)가 흙막이 공사의 구조물(1, 3 및 5)과 지반의 외형적 변화를 측정하고, 측정된 결과를 기초로 흙막이 공사의 안전성을 평가할 수 있다.

이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 방법에 따르면, 흙막이의 외부에서 흙막이 공사의 구조물(1, 3 및 5) 또는 지반의 물리적 변화를 실시간으로 측정함으로써, 계측 주기와 무관하게 안전성 유무를 즉각적으로 판단할 수 있다. 또한, 흙막이 공사의 계측기(10, 13, 및 20)가 흙막이의 외부에 노출되어 위치함으로써, 계측기(10, 13 및 20)의 유지 보수 부담이 크게 경감될 수 있다.

특히, 종래의 흙막이 공사의 계측 방법에 따르면, 계측을 위해 결정된 계측기의 종류, 계측기가 설치된 지반의 특성, 계측된 수치와 판단 기준치의 정확도 등에 따라 안전성 평가 결과가 달라질 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 방법에 따르면, 계측을 위해 결정된 계측기의 종류, 계측기가 설치된 지반의 특성, 계측된 수치와 판단 기준치의 정확도 등과 무관하게 정확한 안전성 평가가 가능해진다.

이와 같은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 방법은 종래의 흙막이 공사의 계측 방법과 중복 적용되어, 흙막이 공사의 안전성을 더욱 향상시킬 수도 있다.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 방법을 수행하기 위한 구성 요소들을 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템의 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템은 하나 이상의 움직임 감지 센서(10), 하나 이상의 영상 취득 장치(20), 안전성 평가 서버(100) 및 중앙 통제 서버(200)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템은 신호 중계 장치(30)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템은 이동 통신 단말기(40)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

이와 같은, 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 요소들을 나타낸 것에 불과하므로, 어느 하나 이상의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되어 구현될 수 있다.

안전성 평가 시스템의 각 구성 요소에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 움직임 감지 센서(10)는 흙막이 구조물(1, 3 및 5)과 지반에 물리적인 변화가 존재하는지 감지하는 센서이다. 본 발명의 움직임 감지 센서(10)는 흙막이의 외부에 설치될 수 있다. 이와 같은, 본 발명의 움직임 감지 센서(10)는 레이저 다이오드(laser diode)와 적외선 센서(infrared ray sensor)를 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로, 움직임 감지 센서(10)는 레이저 다이오드를 이용하여, 사전에 설정된 발광 주기에 따라 반사경(13)을 향해 발광할 수 있다. 여기서, 발광 주기는 초(second) 단위 또는 분(minute) 단위의 시간이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 움직임 감지 센서(10)로부터 발광된 광은 반사경(13)에 의해 반사될 수 있다. 그리고, 움직임 감지 센서(10)는 반사경(10)에 의해 반사된 광을 수광할 수 있다.

움직임 감지 센서(10)는 발광된 광이 수광되지 않거나, 또는 발광 후 수광까지의 소요 시간이 변화된 경우, 안전성 평가 서버(100)에 계측 요청 신호를 송신할 수 있다. 여기서, 계측 요청 신호는 움직임이 감지되어 보다 정밀한 계측이 필요함을 알리기 위한 신호이다.

움직임 감지 센서(10)는 발광된 광이 수광되지 않은 이후, 사전에 설정된 허용 시간 내에 다시 발광된 광이 수광되는 경우, 안전성 평가 서버(100)에 계측 중지 신호를 송신할 수 있다. 움직임 감지 센서(10)는 발광 후 수광까지의 소요 시간이 변화된 이후, 사전에 설정된 허용 시간 내에 다시 원래의 시간으로 복귀된 경우, 안전성 평가 서버(100)에 계측 중지 신호를 송신할 수 있다.

여기서, 계측 중지 신호는 감지된 움직임이 흙막이 공사의 구조물(1, 3 및 5) 또는 지반의 움직임이 아님을 알리기 위한 신호이다. 일반적으로, 토압(earth pressure) 또는 수압(hydraulic pressure)에 의해 흙막이 공사의 구조물(1, 3 및 5) 또는 지반이 움직인 경우, 한번 움직인 구조물(1, 3 및 5) 또는 지반이 자연적으로 본래의 위치로 복귀할 수 없기 때문이다.

한편, 움직임 감지 센서(10)는 적외선 센서를 이용하여 수신된 파장 값을 기초로 온도를 측정할 수 있다. 그리고, 움직임 감지 센서(10)는 측정된 온도 값을 안전성 평가 서버(100)에 송신할 수 있다. 이와 같이, 적외선 센서를 통해 측정된 온도 값은 움직임 감지 센서(10)에 의해 감지된 변화가 생명체의 움직임에 의해 발생된 것인지 여부를 판단하는데 활용될 수 있다.

상술한 바와 같은, 움직임 감지 센서(10)와 반사경(13)은 흙막이 벽체(1), 버팀대(3), 띠장(5) 또는 인접 구조물의 외면 중 어느 한 곳에 서로 마주보도록 설치될 수 있다.

여기서, 인접 구조물은 흙막이 벽체(1)로부터 피해 가능 범위 내에 존재하는 구조물로, 흙막이 공사와 관련되었거나 또는 관련되지 않은 구조물이다. 그리고, 피해 가능 범위는 흙막이 벽체(1)에 사고가 발생한 경우 피해를 받을 수 있는 범위로서, 공사 대상 구조물의 규모, 흙막이 공사의 공법, 흙지지 구조물의 특성 등에 따라 사전에 설정될 수 있다.

흙막이 벽체(1), 버팀대(3), 띠장(5) 또는 인접 구조물의 외면에 설치된 움직임 감지 센서(10)는 배터리(battery)로부터 전원을 공급받아 동작할 수 있다. 움직임 감지 센서(10)는 배터리 소모를 줄이기 위하여, 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy: BLE)를 이용하여 신호를 송수신할 수 있다.

움직임 감지 센서(10)는 저전력 블루투스(BLE)를 통해 안전성 평가 서버(100)에 직접(direct) 신호를 송신할 수 있다. 그러나, 움직임 감지 센서(10)와 안전성 평가 서버(100) 사이의 거리가 저전력 블루투스(BLE)의 송신 거리보다 큰 경우, 움직임 감지 센서(10)는 신호 중계 장치(30)를 경유하여, 안전성 평가 서버(100)에 신호를 송신할 수도 있다.

예를 들어, 움직임 감지 센서(10)는 저전력 블루투스(BLE)를 통해 계측 요청 신호, 계측 중지 신호 또는 온도 값을 신호 중계 장치(30)에 전송할 수 있다. 그리고, 신호 중계 장치(30)는 움직임 감지 센서(10)로부터 수신된 계측 요청 신호, 계측 중지 신호 또는 온도 값을 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi)를 통해 안전성 평가 서버(100)에 전송할 수 있다.

다음 구성으로, 영상 취득 장치(20)는 흙막이 구조물(1, 3 및 5)과 지반에 대한 영상을 취득하는 장치이다. 본 발명의 영상 취득 장치(20)는 움직임 감지 센서(10)와 동일하게, 흙막이의 외부에 설치될 수 있다. 이와 같은, 영상 취득 장치(20)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)를 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로, 영상 취득 장치(20)는 안전성 평가 서버(100)로부터 영상 전송 지시를 수신할 수 있다. 여기서, 영상 전송 지시는 디지털 영상을 취득하여 전송할 것을 지시하는 신호이다.

영상 취득 장치(20)는 CCD 또는 CMOS를 이용하여 제1 영상을 취득할 수 있다. 영상 취득 장치(20)는 제1 영상을 취득한 이후, CCD 또는 CMOS를 이용하여 제1 영상과 동일한 각도에서 촬영된 제2 영상을 취득할 수 있다. 여기서, 제1 영상과 제2 영상에는 영상 취득 장치(20)가 설치된 위치(또는, 영상 취득 장치(20)의 렌즈(lens)가 향한 방향)에 따라, 흙막이 벽체(1), 버팀대(3), 띠장(5) 또는 인접 구조물 중 하나 이상이 포함될 수 있다.

그리고, 영상 취득 장치(20)는 취득된 제1 영상 및 제2 영상을 안전성 평가 서버(100)에 전송할 수 있다.

상술한 바와 같은, 영상 취득 장치(20)는 흙막이 벽체(1), 버팀대(3), 띠장(5) 또는 인접 구조물의 외면 중 어느 한 곳에 설치된 상태에서 영상을 취득할 수도 있다. 이와 같이, 흙막이 벽체(1), 버팀대(3), 띠장(5) 또는 인접 구조물의 외면 중 어느 한 곳 설치된 영상 취득 장치(20)는 자신이 설치되지 않은 흙막이 벽체(1), 버팀대(3), 띠장(5) 또는 인접 구조물에 대한 영상을 취득할 수 있다.

영상 취득 장치(20)는 근거리 무선 통신 또는 이동 통신을 이용하여 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 근거리 무선 통신은 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), NFC(Near Field Communication), 와이파이, 와이맥스(Wimax), 및 와이브로(Wibro) 중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 이동 통신은 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access, CDMA), 와이드 밴드 코드 분할 다중 접속(Wideband CDMA, WCDMA), 고속 패킷 접속(High Speed Packet Access, HSPA) 및 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE) 중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

다음 구성으로, 신호 중계 장치(30)는 제1 장치와 제2 장치가 서로 송수신하는 신호를 중간에서 중계(pass through)해주는 장치이다. 이와 같은, 신호 중계 장치(30)는 제1 장치와 제2 장치가 직접(direct) 신호를 송수신하기 곤란한 경우에 활용될 수 있다.

구체적으로, 신호 중계 장치(30)는 움직임 감지 센서(10) 또는 영상 취득 장치(20)로부터 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 신호 중계 장치(30)는 움직임 감지 센서(10) 또는 영상 취득 장치(20)로부터 수신된 신호를 안전성 평가 서버(100)에 전송할 수 있다.

이와 반대로, 신호 중계 장치(30)는 안전성 평가 서버(100)로부터 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 신호 중계 장치(30)는 안전성 평가 서버(100)로부터 수신된 신호를 움직임 감지 센서(10) 또는 영상 취득 장치(20)에 전송할 수 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 중계 장치(30)는 복수 개의 통신 기술을 동시에 지원할 수 있다. 즉, 신호 중계 장치(30)는 제1 장치와의 관계에서는 제1 통신 기술을 이용하여 신호를 송수신하고, 제2 장치와의 관계에서는 제2 통신 기술을 이용하여 신호를 송수신할 수 있다.

예를 들어, 신호 중계 장치(30)는 움직임 감시 센서(10)로부터 저전력 블루투스(BLE)를 통해 계측 요청 신호, 계측 중지 신호 또는 온도 값을 수신할 수 있다. 그리고, 신호 중계 장치(30)는 신호 중계 장치(30)는 움직임 감지 센서(10)로부터 수신된 계측 요청 신호, 계측 중지 신호 또는 온도 값을 와이파이(Wi-Fi)를 통해 안전성 평가 서버(100)에 전송할 수 있다.

다음 구성으로, 이동 통신 단말기(40)는 흙막이 공사의 안전성에 대한 실시간 정보를 즉각적으로 확인할 수 있는 단말기이다. 본 발명의 이동 통신 단말기(40)는 흙막이 공사의 관리자 또는 책임자가 휴대하고 있는 이동 통신 단말기가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

구체적으로, 이동 통신 단말기(40)는 안전성 평가 서버(100) 또는 중앙 통제 서버(200)로부터 조치 요청 메시지를 수신할 수 있다. 여기서, 조치 요청 메시지는 흙막이 공사에 대한 즉각적인 조치가 필요함을 알리기 위한 메시지이다. 조치 요청 메시지에는 흙막이 공사에 대한 위험 상황 발생 여부, 흙막이 공사에 발생된 위험 상황의 유형이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

다음 구성으로, 안전성 평가 서버(100)는 흙막이 공사의 안전성을 평가하는 서버이다. 본 발명의 안전성 평가 서버(100)는 흙막이의 외부에 설치된 움직임 감지 센서(10) 및 영상 취득 장치(20)로부터 수집된 정보를 기초로, 흙막이 공사의 안전성을 평가할 수 있다. 이와 같은, 안전성 평가 서버(100)의 구성 및 동작에 대해서는 추후 도 3, 4, 8 및 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

다음 구성으로, 중앙 통제 서버(200)는 여러 곳에서 수행된 흙막이 공사의 안전성을 통합 관리하기 위한 서버이다. 본 발명의 중앙 통제 서버(200)는 그 용어에 한정되지 아니하고, 데스크탑(desktop), 워크스테이션(workstation) 또는 서버(server) 등과 같은 고정식 컴퓨팅 장치 중 어느 하나가 될 수 있다.

구체적으로, 중앙 통제 서버(200)는 안전성 평가 서버(100)로부터 흙막이 공사의 안전성 평가 결과를 수신할 수 있다. 중앙 통제 서버(200)는 수신된 안전성 평가 결과를 데이터베이스에 저장할 수 있다. 중앙 통제 서버(200)는 흙막이 공사에 즉각적인 조치가 필요하다고 판단되는 경우, 이동 통신 단말기(40)에 조치 요청 메시지를 전송할 수 있다.

상술한 바와 같은, 신호 중계 장치(30), 안전성 평가 서버(100) 및 중앙 통제 서버(200)는 공용 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 공용 네트워크는 이동 통신망 또는 공용 유선 통신망 중 어느 하나가 될 수 있다. 이동 통신망은 코드 분할 다중 접속(CDMA), 와이드 밴드 코드 분할 다중 접속(WCDMA), 고속 패킷 접속(HSPA) 또는 롱텀 에볼루션(LTE)을 이용한 네트워크가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 공용 유선 통신망은 이더넷(ethernet), 디지털가입자선(x Digital Subscriber Line, xDSL), 광동축 혼합선(Hybrid Fiber Coax, HFC) 또는 광가입자선(Fiber To The Home, FTTH)을 이용한 네트워크가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것도 아니다.

이하, 상술한 바와 같은 안전성 평가 서버(100)의 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 서버의 논리적 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 안전성 평가 서버(100)는 통신부(105), 입출력부(110), 계측 수행 판단부(115), 영상 수집부(120), 안전성 평가부(125) 및 결과 전파부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은, 안전성 평가 서버(100)의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 요소들을 나타낸 것에 불과하므로, 어느 하나 이상의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되어 구현될 수 있다.

안전성 평가 서버(100)의 각 구성 요소에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 통신부(105)는 움직임 감지 센서(10), 영상 취득 장치(20) 또는 중앙 통제 서버(200)와 데이터를 송수신할 수 있다.

구체적으로, 통신부(105)는 움직임 감지 센서(10)로부터 계측 요청 신호, 계측 중지 신호 및 측정된 온도 값을 수신할 수 있다. 통신부(105)는 영상 취득 장치(20)에 영상 요청 신호를 전송할 수 있다. 통신부(105)는 영상 취득 장치(20)로부터 영상을 수신할 수 있다. 통신부(105)는 안전성 평가 결과를 중앙 통제 서버(200)에 전송할 수 있다. 그리고, 통신부(105)는 조치 요청 메시지를 이동 통신 단말기(40)에 전송할 수 있다.

다음 구성으로, 입출력부(110)는 안전성 평가 서버(100)의 동작이 필요한 명령 또는 데이터를 입력 받거나 안전성 평가 서버(100)의 연산 결과를 출력할 수 있다.

구체적으로, 입출력부(110)는 사용자로부터 움직임 감지 센서(10)의 발광 주기에 대한 설정 값을 입력 받을 수 있다. 입출력부(110)는 사용자로부터 허용 시간에 대한 설정 값을 입력 받을 수 있다. 입출력부(110)는 사용자로부터 허용 온도 변화량을 입력 받을 수 있다. 입출력부(110)는 사용자로부터 인접 구조물의 범위를 결정하기 위한 피해 가능 범위에 대한 설정 값을 입력 받을 수 있다. 입출력부(110)는 사용자로부터 흙막이 공사의 안전성을 평가하기 위한 임계 변화 값을 입력 받을 수 있다. 그리고, 입출력부(110)는 조치 요청 메시지를 수신할 이동 통신 단말기(40)의 연락처를 입력 받을 수 있다.

다음 구성으로, 계측 수행 판단부(115)는 움직임 감지 센서(10)로부터 수집된 정보를 기초로 흙막이 공사에 계측을 수행할지 여부를 판단할 수 있다.

구체적으로, 계측 수행 판단부(115)는 입출력부(110)를 통해 입력된 발광 주기 또는 허용 시간에 설정 값을 움직임 감지 센서(10)에 전송하여 설정할 수 있다. 계측 수행 판단부(115)는 통신부(105)를 통해, 움직임 감지 센서(10)로부터 계측 요청 신호가 수신된 경우, 허용 시간 동안 대기하거나 또는 움직임 감지 센서(10)에 온도 값을 요청할 수 있다.

계측 수행 판단부(115)는 허용 시간 내에 움직임 감지 센서(10)로부터 계측 중지 신호가 수신되면, 계측을 수행할 필요가 없는 상황으로 판단할 수 있다. 이와 다르게, 계측 수행 판단부(115)는 허용 시간 내에 움직임 감지 센서(10)로부터 계측 중지 신호가 수신되지 않으면, 계측을 수행해야 하는 상황으로 판단할 수 있다.

한편, 허용 시간 내에 움직임 감지 센서(10)로부터 계측 중지 신호가 수신되지 않았더라도, 계측 수행 판단부(115)는 움직임 감지 센서(10)로부터 수신된 온도 값과 기존의 온도 값의 차이가 허용 온도 변화량보다 큰 경우, 계측을 수행할 필요가 없는 상황으로 판단할 수 있다. 이와 다르게, 계측 수행 판단부(115)는 움직임 감지 센서(10)로부터 수신된 온도 값과 기존의 온도 값의 차이가 허용 온도 변화량보다 작은 경우, 계측을 수행해야 하는 상황으로 판단할 수 있다.

즉, 계측 수행 판단부(115)는 움직임 감지 센서(10)로부터 수신된 온도 값의 변화량을 기초로, 움직임 감지 센서(10)가 레이저 다이오드를 이용하여 발광한 광이 생명체의 움직임에 의해 차단되었는지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 계측 수행 판단부(115)는 발광된 광이 생명체의 움직임에 의해 차단된 것으로 판단되는 경우, 계측을 수행할 필요가 없는 상황으로 판단할 수 있다.

다음 구성으로, 영상 수집부(120)는 계측 수행 판단부(115)에 의해 계측을 수행해야 하는 상황으로 판단된 경우, 영상 취득 장치(20)로부터 영상을 수집할 수 있다.

구체적으로, 영상 수집부(120)는 계측 수행 판단부(115)에 의해 계측을 수행해야 하는 상황으로 판단된 경우, 통신부(105)를 통해 영상 취득 장치(20)에 영상 요청 신호를 전송할 수 있다.

여기서, 영상 요청 신호는 영상 취득 장치(20)에 의해 촬영된 복수 개의 영상을 전송할 것을 지시하는 신호이다. 복수 개의 영상에는 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물 중 하나 이상을 포함하는 제1 영상과, 제1 영상을 촬영한 이후 제1 영상과 동일한 각도에서 촬영된 제2 영상이 포함될 수 있다.

그리고, 영상 수집부(120)는 통신부(105)를 통해 영상 취득 장치(20)로부터 제1 영상 및 제2 영상을 수신할 수 있다.

다음 구성으로, 안전성 평가부(125)는 영상 수집부(120)에 의해 수집된 영상을 기초로 흙막이 공사의 안전성을 평가할 수 있다.

구체적으로, 안전성 평가부(125)는 제1 영상 및 제2 영상 각각에 대하여, 영상 내에 존재하는 엣지(edge)를 추출할 수 있다. 안전성 평가부(125)는 각각의 영상으로부터 엣지를 추출(edge detection)하기 위하여, LoG(Laplacian of Gaussian) 알고리즘, 또는 DoG(Difference of Gaussian) 알고리즘 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

예를 들어 LoG 알고리즘을 이용할 경우, 안전성 평가부(125)는 가우시안 필터(Gaussian filter)를 이용하여 영상 내에 존재하는 잡음을 제거할 수 있다. 안전성 평가부(125)는 잡음이 제거된 영상에 라플라시안 필터(Laplacian filter)를 적용할 수 있다. 그리고, 안전성 평가부(125)는 라플라시안 필터가 적용된 영상에 영교차(zerocrossing)을 검출하여 엣지를 추출할 수 있다.

다른 예를 들어 DoG 알고리즘을 이용할 경우, 안전성 평가부(125)는 영상으로부터 분산이 서로 다른 가우시안 마스크(Gaussian mask)를 두 개 생성한다. 안전성 평가부(125)는 생성된 하나의 마스크에서 다른 하나의 마스크를 뺀다. 그리고, 안전성 평가부(125)는 다른 하나의 마스크가 빠진 마스크를 영상에 적용하여 엣지를 추출할 수 있다.

안전성 평가부(125)는 추출된 엣지에 의한 폐쇄 영역(enclosure)을 하나 이상 추출할 수 있다. 이 경우, 안전성 평가부(125)는 엣지 영역이 폐쇄되었는지 명확히 하기 위하여, 영상에 이진화(binarization)를 먼저 처리할 수 있다.

안전성 평가부(125)는 제1 영상 및 제2 영상 각각에 대하여, 추출된 폐쇄 영역의 형상을 기초로 영상 내에서 흙막이 벽체(1), 버팀대(3), 띠장(5) 또는 인접 구조물에 해당되는 객체(object)만을 식별할 수 있다.

보다 구체적으로, 안전성 평가 서버(100)는 촬영 각도 및 종류에 따라 가질 수 있는 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 흙막이 공사 관련 구조물에 대한 다양한 형상 정보가 저장된 데이터베이스(database)를 사전에 구비할 수 있다.

안전성 평가부(125)는 추출된 폐쇄 영역의 형상에 대한 정보를 기초로, 사전에 구비된 데이터베이스에 질의(query)하여 폐쇄 영역의 형상과 대응되는 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 흙막이 공사 관련 구조물이 데이터베이스 내에 존재하는지 판단할 수 있다.

만약, 데이터베이스 내에 폐쇄 영역의 형상과 대응되는 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 흙막이 공사 관련 구조물이 존재하는 경우, 안전성 평가부(125)는 해당 폐쇄 영역이 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물에 해당되는 객체로 식별할 수 있다. 이와 반대로, 데이터베이스 내에 폐쇄 영역의 형상과 대응되는 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 흙막이 공사 관련 구조물이 존재하지 않는 경우, 안전성 평가부(125)는 해당 폐쇄 영역은 흙막이 공사와 관련이 없는 객체로 식별할 수 있다.

안전성 평가부(125)는 제1 영상으로부터 식별된 객체에 대응되는 객체를 제2 영상으로부터 식별할 수 있다. 그리고, 안전성 평가부(125)는 제1 영상으로부터 식별된 객체의 위치와 제2 영상으로부터 식별된 객체의 위치가 일치하는 경우, 흙막이 공사가 안전한 것으로 결정할 수 있다.

이와 다르게, 안전성 평가부(125)는 제1 영상으로부터 식별된 객체의 위치와 제2 영상으로부터 식별된 객체의 위치가 일치하지 않는 경우, 안전성 평가부(125)는 제1 영상으로부터 식별된 객체의 위치에서 제2 영상으로부터 식별된 객체의 위치까지의 변화 방향 및 변화량을 식별할 수 있다.

여기서, 변화 방향은 지표면의 수직(vertical) 방향, 지표면과 평행(horizontal) 방향 또는 지표면의 사선(diagonal line) 방향 중 어느 하나가 될 수 있다. 그리고, 변화량은 영상의 해상도(resolution)에 따른 제1 영상의 객체와 제2 영상의 객체 사이에 존재하는 픽셀(pixel)의 개수가 될 수 있다.

안전성 평가부(125)는 식별된 변화량이 입출력부(110)를 통해 입력된 임계 변화 값 이상인 경우, 흙막이 공사에 위험 상황이 발생한 것으로 결정할 수 있다. 이 경우, 안전성 평가부(125)는 식별된 변화 방향을 기초로, 흙막이 공사에 발생된 위험 상황의 유형을 결정할 수 있다. 이와 반대로, 안전성 평가부(125)는 식별된 변화량이 임계 변화 값보다 작은 경우, 흙막이 공사가 안전한 것으로 결정할 수 있다.

예를 들어, 식별된 변화 방향이 지표면의 수직 방향인 경우, 안전성 평가부(125)는 흙막이 공사에 발생된 위험 상황의 유형을 지반 침하 또는 융기 유형으로 결정할 수 있다. 이와 다르게, 식별된 변화 방향이 지표면과 평행 방향인 경우, 안전성 평가부(125)는 흙막이 공사에 발생된 위험 상황의 유형을 벽체 수평 이동 유형으로 결정할 수 있다.

다음 구성으로, 결과 전파부(130)는 안전성 평가부(125)에 의해 결정된 흙막이 공사의 안전성 평가 결과를 전파할 수 있다.

구체적으로, 결과 전파부(130)는 통신부(105)를 통해, 안전성 평가 결과를 중앙 통제 서버(200)에 전송할 수 있다. 여기서, 안전성 평가 결과는 흙막이 공사가 안전하거나 또는 흙막이 공사에 위험 상황이 발생하였다는, 안전성 평가부(125)에 의해 평가된 결과이다.

또한, 결과 전파부(130)는 안전성 평가부(125)에 의해 식별된 변화량이 임계 변화 값 이상인 경우, 안전성 평가부(125)에 의해 결정된 위험 상황의 유형을 포함하는 조치 요청 메시지를 사전에 등록된 이동 통신 단말기(40)에 전송할 수 있다.

이하, 상술한 바와 같은 안전성 평가 서버(100)의 논리적 구성 요소들을 구현하기 위한 하드웨어에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 서버의 하드웨어 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 안전성 평가 서버(100)는 프로세서(Processor, 150), 메모리(Memory, 155), 송수신기(Transceiver, 160), 입출력장치(Input/output device, 165), 데이터 버스(Bus, 170) 및 스토리지(Storage, 175)를 포함하여 구성될 수 있다.

프로세서(150)는 메모리(155)에 상주된 안전성 평가 방법이 구현된 소프트웨어(180a)에 따른 명령어를 기초로, 안전성 평가 서버(100)의 동작 및 기능을 구현할 수 있다. 메모리(155)에는 안전성 평가 방법이 구현된 소프트웨어(180a)가 상주(loading)될 수 있다. 송수신기(160)는 움직임 감지 센서(10), 영상 취득 장치(20), 신호 중계 장치(30), 이동 통신 단말기(40) 및 중앙 통제 서버(200)와 신호를 송수신할 수 있다. 입출력장치(165)는 안전성 평가 서버(100)의 동작에 필요한 데이터를 입력 받고, 상태 정보 및 안전성 평가 결과를 출력할 수 있다. 데이터 버스(170)는 프로세서(150), 메모리(155), 송수신기(160), 입출력장치(165) 및 스토리지(175)와 연결되어, 각각의 구성 요소 사이가 서로 데이터를 전달하기 위한 이동 통로의 역할을 수행할 수 있다.

스토리지(175)는 안전성 평가 방법이 구현된 소프트웨어(180a)의 실행을 위해 필요한 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface, API), 라이브러리(library) 파일, 리소스(resource) 파일 등을 저장할 수 있다. 스토리지(175)는 안전성 평가 방법이 구현된 소프트웨어(180b)를 저장할 수 있다. 또한, 스토리지(175)는 촬영 각도 및 종류에 따라 가질 수 있는 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 흙막이 공사 관련 구조물에 대한 다양한 형상 정보가 저장된 데이터베이스(185)를 저장할 수 있다.

메모리(155)에 상주되거나 또는 스토리지(175)에 저장된 안전성 평가 방법을 구현하기 위한 소프트웨어(180a, 180b)는 움직임 감지 센서(10)로부터 계측 요청 신호가 수신된 경우, 이를 기초로 제1 영상 및 제2 영상을 전송할 것을 영상 취득 장치(20)에 지시하는 단계; 영상 취득 장치(20)로부터 제1 영상 및 제2 영상을 수신하는 단계; 및 제1 영상 및 제2 영상에 공통적으로 포함된 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물 중 하나의 위치 변화를 기초로 흙막이 공사의 안전성을 평가하는 단계를 실행시키기 위하여, 기록 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램이 될 수 있다.

보다 구체적으로, 프로세서(150)는 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋(chipset), 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(155)는 ROM(Read-Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 송수신기(160)는 유무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 입출력장치(165)는 키보드(keyboard), 마우스(mouse), 및/또는 조이스틱(joystick) 등과 같은 입력 장치 및 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 다이오드(Organic LED, OLED) 및/또는 능동형 유기 발광 다이오드(Active Matrix OLED, AMOLED) 등과 같은 영상 출력 장치 프린터(printer), 플로터(plotter) 등과 같은 인쇄 장치를 포함할 수 있다.

본 명세서에 포함된 실시 예가 소프트웨어로 구현될 경우, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(155)에 상주되고, 프로세서(150)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(155)는 프로세서(150)의 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(150)와 연결될 수 있다.

도 4에 도시된 각 구성요소는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

또한, 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현되어, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한, 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이하, 상술한 바와 같은 안전성 평가 서버(100)의 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따라 흙막이 공사의 구조물을 식별하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다 .

도 5a를 참조하면, 안전성 평가 서버(100)가 영상 취득 장치(20)로부터 수신된 영상에는 흙막이 공사의 구조물(1, 3 및 5), 공사장 지반(7), 그 밖에 공사장에서 작업하는 인력(9) 등이 포함될 수 있다. 또한, 영상에 포함된 흙막이 공사의 구조물(1, 3 및 5), 공사장 지반(7), 그 밖에 공사장에서 작업하는 인력(9) 등은 그 종류 및 특성에 따라 다양한 색상으로 표현될 수 있다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 안전성 평가 서버(100)는 영상 취득 장치(20)로부터 수신된 영상 내에 존재하는 엣지를 추출할 수 있다. 안전성 평가 서버(100)의 구체적인 엣지 추출 방법은 상술한 바와 동일하므로 중복 기재하지 않는다. 이와 같이, 영상으로부터 엣지를 추출하면, 영상 내에 존재하는 불필요한 색상, 불선명한 경계선 등을 제거할 수 있다.

도 5c에 도시된 바와 같이, 안전성 평가 서버(100)는 추출된 엣지에 의해 형성된 폐쇄 영역을 하나 이상 추출할 수 있다. 안전성 평가 서버(100)의 구체적인 폐쇄 영역 추출 방법은 상술한 바와 동일하므로 중복 기재하지 않는다. 이와 같이, 영상으로부터 폐쇄 영역만을 추출하면, 영상 내에서 특정한 모양을 형성하지 않는 선분(segment of line) 등을 제거할 수 있다.

도 5d에 도시된 바와 같이, 안전성 평가 서버(100)는 추출된 폐쇄 영역의 형상을 기초로, 흙막이 공사의 구조물에 해당되는 흙막이 벽체(1), 버팀대(3) 및 띠장(5)만을 식별할 수 있다. 안전성 평가 서버(100)의 흙막이 공사의 구조물 식별 방법은 상술한 바와 동일하므로 중복 기재하지 않는다. 이와 같이, 영상 내에서 흙막이 공사의 안전성과 무관한 정보들을 제거하여야, 보다 정확히 흙막이 공사의 안전성을 평가할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c은 본 발명의 일 실시예에 따라 평가된 흙막이의 안전성을 설명하기 위한 예시도이다 .

도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 흙막이 벽체(1)의 배면에 위치하는 지반은 주변 토압의 변화 또는 지하수위의 변화 등에 의해 수평, 수직 또는 사선 방향으로 움직일 수 있다. 이 경우, 토압에 의해 밀린 흙막이 벽체(1), 버팀대(3) 및 띠장(5)은 그 위치가 변화하게 된다.

제1 영상 내에서 식별된 흙막이 벽체(1)의 위치에서 제2 영상 내에서 식별된 흙막이 벽체(1)의 위치까지의 변화량이 임계 변화 값 이상이거나, 제1 영상 내에서 식별된 버팀대(3)의 위치에서 제2 영상 내에서 식별된 버팀대(3)의 위치까지의 변화량이 임계 변화 값 이상이거나, 또는 제1 영상 내에서 식별된 띠장(5)의 위치에서 제2 영상 내에서 식별된 띠장(5)의 위치까지의 변화량이 임계 변화 값 이상인 경우, 안전성 평가 서버(100)는 흙막이 공사에 위험 상황이 발생된 것으로 결정할 수 있다.

이 경우, 안전성 평가 서버(100)는 제1 영상 내에서 식별된 흙막이 벽체(1)의 위치에서 제2 영상 내에서 식별된 흙막이 벽체(1)의 위치까지 변화 방향, 제1 영상 내에서 식별된 버팀대(3)의 위치에서 제2 영상 내에서 식별된 버팀대(3)의 위치까지의 변화 방향, 및 제1 영상 내에서 식별된 띠장(5)의 위치에서 제2 영상 내에서 식별된 띠장(5)의 위치까지의 변화 방향이 모두 지표면과 평행 방향인 것을 기초로, 흙막이 공사에 벽체 수평 이동 유형의 위험 상황이 발생한 것으로 결정할 수 있다.

이하, 움직임 감지 센서(10)의 소비 전력을 절감하기 위한 특징을 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 움직임 감지 센서가 안전성 평가 서버에 신호를 전송하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다 .

도 7에 도시된 바와 같이, 움직임 감지 센서(10)는 저전력 블루투스(BLE)를 이용하여 신호를 송신할 수 있다. 그러나, 저전력 블루투스(BLE)는 소비 전력이 낮은 대신, 신호의 최대 도달 거리가 길지 않다.

따라서, 움직임 감지 센서(10)는 안전성 평가 서버(100)에 직접 신호를 송신하지 않고, 대신 신호 중계 장치(30)에 전송할 수 있다. 그리고, 신호 중계 장치(30)는 저전력 블루투스(BLE) 보다 신호 도달 거리가 긴 와이파이(Wi-Fi)를 이용하여, 움직임 감지 센서(10)로부터 수신된 신호를 안전성 평가 서버(100)에 전달할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 감지 센서(10)는 흙막이 벽체(1), 버팀대(3), 띠장(5) 또는 인접 구조물의 외면 중 어느 한 곳에 부착될 수 있으므로, 배터리로부터 전원을 공급받아 동작할 수 있다. 따라서, 움직임 감지 센서(10)의 소비 전력을 절감하기 위하여, 상시 전원(constant power)으로 동작하는 신호 중계 장치(30)를 이용하여 움직임 감시 센서(10)와 안전성 평가 서버(100) 사이의 신호를 중계하게 할 수 있다.

이하, 상술한 바와 같은 안전성 평가 서버(100)의 동작에 대하여 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 방법을 설명하기 위한 순서도이다 .

도 8에 도시된 바와 같이, 안전성 평가 서버(100)는 움직임 감지 센서(10)로부터 계측 요청 신호를 수신할 수 있다(S100). 이 경우, 안전성 평가 서버(100)는 허용 시간 동안 대기하거나, 또는 움직임 감지 센서(10)에 온도 값을 요청할 수 있다.

안전성 평가 서버(100)는 허용 시간 내에 움직임 감지 센서(10)로부터 계측 중지 신호가 수신되지 않았거나, 또는 움직임 감지 센서(10)로부터 추가적으로 수신된 온도 값이 기존의 온도 값과 대비하여 허용 온도 변화량보다 작은 경우, 영상 취득 장치(20)에 영상 요청 신호를 전송할 수 있다(S200).

여기서, 영상 요청 신호는 영상 취득 장치(20)에 의해 촬영된 복수 개의 영상을 전송할 것을 지시하는 신호이다. 그리고, 복수 개의 영상에는 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물 중 하나 이상을 포함하는 제1 영상과, 제1 영상을 촬영한 이후 제1 영상과 동일한 각도에서 촬영된 제2 영상이 포함될 수 있다.

안전성 평가 서버(100)는 영상 취득 장치(20)로부터 제1 영상 및 제2 영상을 수신할 수 있다(S300).

안전성 평가 서버(100)는 수신된 제1 영상 및 제2 영상에 공통적으로 포함된 흙막이 벽체(1), 버팀대(3), 띠장(5) 또는 인접 구조물 중 하나 이상의 위치 변화를 기초로, 흙막이 공사의 안전성을 평가할 수 있다(S400). 안전성 평가 서버(100)의 구체적인 평가 방법은 도 9를 참조하여 후술하기로 한다.

그리고, 안전성 평가 서버(100)는 안전성 평가 결과를 중앙 통제 서버(200)에 전송할 수 있다(S500). 필요한 경우, 안전성 평가 서버(100)는 조치 요청 메시지를 이동 통신 단말기(40)에 전송할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 단계(S400)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다 .

도 9에 도시된 바와 같이, 영상 취득 장치(20)로부터 제1 영상 및 제2 영상을 수신(S300)한 안전성 평가 서버(100)는 제1 영상 및 제2 영상 각각에 대하여, 영상 내에 존재하는 엣지를 추출할 수 있다(S410). 이 경우, 안전성 평가 서버(100)는 각각의 영상으로부터 엣지를 추출하기 위하여, LoG 알고리즘 또는 DoG 알고리즘 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

안전성 평가 서버(100)는 제1 영상 및 제2 영상 각각에 대하여, 엣지에 대한 폐쇄 영역을 하나 이상 추출할 수 있다(S420). 이 경우, 안전성 평가 서버(100)는 엣지 영역이 폐쇄되었는지 명확히 하기 위하여, 영상에 이진화(binarization)를 먼저 처리할 수 있다.

안전성 평가 서버(100)는 제1 영상 및 제2 영상 각각에 대하여, 추출된 폐쇄 영역의 형상을 기초로, 영상 내에서 흙막이 벽체(1), 버팀대(3), 띠장(5) 또는 인접 구조물에 해당되는 객체를 식별할 수 있다(S430). 이 경우, 안전성 평가 서버(100)는 촬영 각도 및 종류에 따라 가질 수 있는 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 흙막이 공사 관련 구조물에 대한 다양한 형상 정보가 저장된 데이터베이스를 이용할 수 있다.

안전성 평가 서버(100)는 제1 영상으로부터 식별된 객체에 대응되는 객체를 제2 영상으로부터 식별할 수 있다(S440).

안전성 평가 서버(100)는 제1 영상으로부터 식별된 객체의 위치에서 제2 영상으로부터 식별된 객체의 위치까지의 변화량이 임계 변화 값 이상인지 판단할 수 있다(S450). 판단 결과, 제1 영상으로부터 식별된 객체의 위치에서 제2 영상으로부터 식별된 객체의 위치까지의 변화량이 임계 변화 값보다 작은 경우, 안전성 평가 서버(100)는 흙막이 공사가 안전한 것으로 결정할 수 있다.

판단 결과, 제1 영상으로부터 식별된 객체의 위치에서 제2 영상으로부터 식별된 객체의 위치까지의 변화량이 임계 변화 값 이상인 경우, 안전성 평가 서버(100)는 흙막이 공사에 위험 상황이 발생한 것으로 결정하고, 제1 영상으로부터 식별된 객체의 위치에서 제2 영상으로부터 식별된 객체의 위치까지의 변화 방향을 기초로, 흙막이 공사에 발생된 위험 상황의 유형을 결정할 수 있다(S460).

이하, 상술한 바와 같은 흙막이 공사의 안전성 평가 방법을 수행하기 위한 신호 흐름에 대하여 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 시스템의 구성 요소들 사이의 신호 흐름도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 움직임 감지 센서(10)는 레이저 다이오드와 적외선 센서를 이용하여, 흙막이 구조물(1, 3 및 5)과 지반에 물리적인 변화가 존재하는지 감지할 수 있다(S1110). 흙막이 구조물(1, 3 및 5) 또는 지반에 물리적인 변화가 감지된 경우, 움직임 감지 센서(10)는 안전성 평가 서버(100)에 계측 요청 신호를 송신할 수 있다(S1120).

안전성 평가 서버(100)는 영상 취득 장치(20)에 영상 요청 신호를 전송할 수 있다(S1130).

영상 취득 장치(20)는 CCD 또는 CMOS를 이용하여 제1 촬영을 수행하여, 제1 영상을 취득할 수 있다(S1140). 그리고, 영상 취득 장치(20)는 취득된 제1 영상을 안전성 평가 서버(100)에 전송할 수 있다(S1150).

영상 취득 장치(20)는 제1 영상과 동일한 각도에서 제2 촬영을 수행하여, 제2 영상을 취득할 수 있다(S1160). 그리고, 영상 취득 장치(20)는 취득된 제2 영상을 안전성 평가 서버(100)에 전송할 수 있다(S1170). 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 영상 취득 장치(20)는 제1 영상과 제2 영상을 동시에 전송할 수도 있을 것이다.

안전성 평가 서버(100)는 영상 취득 장치(20)로부터 수신된 제1 영상 및 제2 영상에 공통적으로 포함된 흙막이 벽체(1), 버팀대(3), 띠장(5) 또는 인접 구조물 중 하나 이상의 위치 변화를 기초로, 흙막이 공사의 안전성을 평가할 수 있다(S1180). 그리고, 안전성 평가 서버(100)는 안전성 평가 결과를 중앙 통제 서버(200)에 전송할 수 있다(S1190).

중앙 통제 서버(200)는 안전성 평가 서버(100)로부터 수신된 안전성 평가 결과를 데이터베이스에 저장할 수 있다. 또한, 중앙 통제 서버(200)는 흙막이 공사에 즉각적인 조치가 필요하다고 판단되는 경우, 사전에 등록된 이동 통신 단말기(40) 등에 조치 요청 메시지를 전파할 수 있다(S1200).

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으나, 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 선정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

아울러, 본 발명에 따른 장치나 단말은 하나 이상의 프로세서로 하여금 앞서 설명한 기능들과 프로세스를 수행하도록 하는 명령에 의하여 구동될 수 있다. 예를 들어 그러한 명령으로는, 예컨대 JavaScript나 ECMAScript 명령 등의 스크립트 명령과 같은 해석되는 명령이나 실행 가능한 코드 혹은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장되는 기타의 명령이 포함될 수 있다. 나아가 본 발명에 따른 장치는 서버 팜(Server Farm)과 같이 네트워크에 걸쳐서 분산형으로 구현될 수 있으며, 혹은 단일의 컴퓨터 장치에서 구현될 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 장치에 탑재되고 본 발명에 따른 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일 되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 실시예를 설명하는데 있어서, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.

움직임 감지 센서: 10 영상 취득 장치: 20
신호 중계 장치: 30 이동 통신 단말기: 40
안전성 평가 서버: 100 중앙 통제 서버: 200
통신부: 105 입출력부: 110
계측 수행 판단부: 115 영상 수집부: 120
안전성 평가부: 125 결과 전파부: 130

Claims

영상 취득 장치가, 흙막이 벽체(sheathing wall), 버팀대(strut), 띠장(wale) 또는 상기 흙막이 벽체로부터 기 설정된 범위 내에 존재하는 인접 구조물 중 하나 이상을 포함하는 제1 영상을 취득하는 단계;
상기 영상 취득 장치가, 상기 제1 영상을 취득한 이후, 상기 제1 영상과 동일한 각도에서 촬영된 제2 영상을 취득하는 단계;
안전성 평가 서버가, 상기 영상 취득 장치로부터 상기 제1 영상 및 제2 영상을 수신하는 단계; 및
상기 안전성 평가 서버가, 상기 제1 영상 및 제2 영상에 공통적으로 포함된 상기 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물 중 하나 이상의 위치 변화를 기초로 흙막이 공사의 안전성을 평가하는 단계를 포함하는, 안전성 평가 방법.
제1 항에 있어서,
움직임 감지 센서가, 기 설정된 주기에 따라 레이저 다이오드(laser diode)를 이용하여 반사경을 향해 발광하되, 발광된 광이 수광되지 않거나 또는 발광 후 수광까지의 소요 시간이 변화된 경우, 상기 안전성 평가 서버에 계측 요청 신호를 송신하는 단계; 및
상기 안전성 평가 서버가, 상기 움직임 감지 센서로부터 상기 계측 요청 신호가 수신된 경우, 이를 기초로 상기 제1 영상 및 제2 영상을 전송할 것을 상기 영상 취득 장치에 지시하는 단계를 더 포함하되,
상기 반사경은 상기 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 상기 인접 구조물의 외면 중 어느 한 곳에 설치된 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 방법.
제2 항에 있어서, 상기 계측 요청 신호를 송신하는 단계는
상기 발광된 광이 수광되지 않은 이후 기 설정된 허용 시간 내에 다시 발광된 광이 수광되는 경우, 또는 상기 소요 시간이 변화된 이후 상기 허용 시간 내에 다시 원래의 시간으로 복귀된 경우, 상기 안전성 평가 서버에 계측 중지 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 방법.
제2 항에 있어서, 상기 지시하는 단계는
상기 움직임 감지 센서로부터 온도 값을 더 수신하고, 수신된 온도 값의 변화량을 기초로, 상기 레이저 다이오드를 이용하여 발광된 광이 생명체의 움직임에 의해 차단되었는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 방법.
제2 항에 있어서,
상기 움직임 감지 센서는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy)를 통해 상기 계측 요청 신호를 신호 중계 장치에 전송하고,
상기 신호 중계 장치는 와이파이(Wireless Fidelity)를 통해 상기 계측 요청 신호를 상기 안전성 평가 서버에 전송하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 방법.
제1 항에 있어서, 상기 안전성을 평가하는 단계는
상기 제1 영상 내에 존재하는 엣지(edge)를 추출하는 단계;
상기 추출된 엣지에 의한 폐쇄 영역(enclosure)을 하나 이상 추출하는 단계; 및
상기 추출된 폐쇄 영역의 형상을 기초로, 상기 제1 영상 내에서 상기 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물에 해당되는 객체(object)만을 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 방법.
제6 항에 있어서, 상기 안전성을 평가하는 단계는
상기 제1 영상으로부터 식별된 객체에 대응되는 객체를 상기 제2 영상으로부터 식별하는 단계;
상기 제1 영상으로부터 식별된 객체의 위치와 상기 제2 영상으로부터 식별된 객체의 위치가 일치하지 않는 경우, 상기 제1 영상으로부터 식별된 객체의 위치에서 상기 제2 영상으로부터 식별된 객체의 위치까지의 변화 방향 및 변화량을 식별하는 단계; 및
상기 변화 방향 및 변화량을 기초로, 상기 흙막이 공사에 발생된 위험 상황의 유형을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 방법.
제7 항에 있어서, 상기 위험 상황의 유형을 결정하는 단계는
상기 변화량이 기 설정된 임계 변화 값 이상인 경우, 상기 변화 방향이 지표면의 수직 방향이면 상기 위험 상황의 유형을 지반 침하 또는 융기 유형으로 결정하고, 상기 변화 방향이 지표면과 평행 방향이면 상기 위험 상황의 유형을 벽체 수평 이동 유형으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 방법.
제7 항에 있어서, 상기 위험 상황의 유형을 결정하는 단계는
상기 변화량이 기 설정된 임계 변화 값 이상인 경우, 상기 결정된 위험 상황의 유형을 포함하는 메시지를 사전에 등록된 이동 통신 단말기에 전송하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 방법.
제1 항에 있어서, 상기 영상 취득 장치는
상기 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물의 외면 중 어느 한 곳에 설치되고, 자신이 설치되지 않은 흙막이 벽체, 버팀대, 띠장 또는 인접 구조물에 대한 영상을 취득하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 방법.