KR20210017799A - Smart Monitoring System for Safety of Temporary Structures in Construction Sites - Google Patents

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KR20210017799A
KR20210017799A KR1020190097603A KR20190097603A KR20210017799A KR 20210017799 A KR20210017799 A KR 20210017799A KR 1020190097603 A KR1020190097603 A KR 1020190097603A KR 20190097603 A KR20190097603 A KR 20190097603A KR 20210017799 A KR20210017799 A KR 20210017799A
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박종현
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Abstract

The present invention relates to a smart monitoring system for safety of a temporary structure at a construction site. More specifically, the present invention relates to a smart monitoring system for safety of a temporary structure at a construction site which can monitor a state of the temporary structure in real time to prevent safety accidents which can occur due to the temporary structure in advance. To this end, the smart monitoring system for the safety of the temporary structure at the construction site comprises a plurality of load sensors (10), a plurality of displacement sensors (20), a control unit (30), and a control server (60).

Description

건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템 {Smart Monitoring System for Safety of Temporary Structures in Construction Sites}Smart Monitoring System for Safety of Temporary Structures in Construction Sites

본 발명은 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 건설현장에 설치되는 비계 등의 가설구조물에 작용하는 과하중이나 진동 또는 충격량에 의한 변형을 감지하고, 예측하여 가설구조물에서 작업을 하는 작업자를 포함하여 가설구조물에 의해 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 가설구조물의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a smart monitoring system for the safety of temporary structures in the construction site. In more detail, safety that can be caused by temporary structures, including workers working on temporary structures by detecting and predicting deformation due to overload, vibration, or impact acting on temporary structures such as scaffolds installed at construction sites It relates to a smart monitoring system for the safety of temporary structures at construction sites that can monitor the condition of temporary structures in real time to prevent accidents in advance.

국내 건설공사에서 발생하는 사망재해 중에 추락재해가 대부분을 점유하고 있으며 이 중 비계 등과 같이 건설현장에서 가설되는 가설구조물의 파손이나 붕괴, 작업자의 부주의 등이 추락 재해의 주된 원인으로 분석된다.Among the fatal accidents occurring in domestic construction projects, fall accidents dominate, and among them, breakage or collapse of temporary structures installed at construction sites such as scaffolding, and carelessness of workers are analyzed as the main causes of fall accidents.

건설현장에 설치되는 가설구조물 중 비계는 건설, 건축 등 산업현장에서 쓰이는 가설 발판이나 시설물 유지 관리를 위해 사람이나 장비, 자재 등을 올려 작업할 수 있도록 임시로 설치한 가시설물 등을 말한다.Among the temporary structures installed at the construction site, scaffolding refers to temporary installations that are temporarily installed so that people, equipment, materials, etc. can be put up to work on temporary scaffolds used in industrial sites such as construction and building, or for facility maintenance.

비계 중 강관 비계는 강관을 사용하여 클램프 등 연결 철물을 이용하여 시공자가 조립도에 의하여 조립하는 가설 구조물로 우리나라에서 가장 많이 사용되고 있다.Among the scaffolds, steel pipe scaffolding is the most widely used in Korea as a temporary structure in which the builder assembles according to the assembly drawing using steel pipes and connecting hardware such as clamps.

강관 비계의 경우, 시공자가 임의로 설치하는 경향이 있고, 작업발판 및 안전난간대가 부적절하게 설치되어 추락 및 도괴 사고가 많이 발생되고 있다.In the case of steel pipe scaffolding, there is a tendency for the installer to install it arbitrarily, and the work scaffolding and safety railing are improperly installed, resulting in many falls and collapse accidents.

최근에는 작업자의 안전성 확보를 위하여 시스템 비계를 사용하고 있는 추세에 있다.In recent years, there is a trend of using a system scaffold to secure the safety of workers.

시스템비계는 작업발판, 가설통로 및 안전난간을 일괄적으로 현장에서 조립하여 사용하는 조립형 비계로 고소작업에서 근로자가 안전하게 작업할 수 있도록 설치하는 가설 구조물이다.System scaffolding is an assembly-type scaffolding that is used by assembling a working scaffold, temporary passage and safety railing at the site collectively, and is a temporary structure installed so that workers can safely work in high place work.

그러나 시스템 비계는 아직 그 보급률이 저조하여 시스템 비계에 대한 안전성 관련 정보가 미흡한 실정이며, 시스템 비계 또한, 품질관리와 안전관리가 이루어지지 않는 이상 과하중 등에 의해 붕괴사고의 위험을 여전히 내포하고 있다.However, system scaffolding is still low in penetration, so safety-related information on system scaffolding is insufficient, and system scaffolding still poses a risk of collapse due to overload unless quality control and safety management are performed.

따라서, 가설구조물에 작용하는 과하중, 진동, 충격량을 감지하여 가설구조물의 파손에 따른 작업자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 가설구조물에 작용하는 하중, 변위 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 시스템이 필요한 실정이다Therefore, a system capable of real-time monitoring of loads and displacements acting on a temporary structure to prevent safety accidents of workers caused by damage of the temporary structure by detecting the amount of overload, vibration, and impact acting on the temporary structure. This is a necessary situation

선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-1409829호(2014.06.30. 공고)Prior art literature: KR Patent Publication No. 10-1409829 (2014.06.30. Announcement)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 건설현장에 설치되는 비계 등의 가설구조물에 작용하는 과하중이나 진동 또는 충격량에 의한 변형을 감지하고, 예측하여 가설구조물에서 작업을 하는 작업자를 포함하여 가설구조물에 의해 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 가설구조물의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was conceived to solve the above problems, and detects and predicts deformation due to an overload or vibration or impact applied to a temporary structure such as a scaffold installed at a construction site, and helps a worker who works on a temporary structure. The purpose of this is to provide a smart monitoring system for the safety of temporary structures at construction sites that can monitor the condition of temporary structures in real time so that safety accidents that may occur due to temporary structures can be prevented in advance.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템은 가설구조물의 위험하중예상지점에 설치되며, 설치된 지점의 하중값을 측정하여 전송하는 다수의 하중센서(10); 가설구조물의 위험변위예상지점에 설치되며, 가설구조물의 변위량 또는 기울기를 측정하여 전송하는 다수의 변위센서(20); 가설구조물의 구조해석시뮬레이션을 통해 획득된 가설구조물의 위치별 하중값과 변위값에 대한 임계하중값과 임계변위값이 저장되며, 하중센서 또는 변위센서에서 측정한 하중값과 변위값를 전송받아 저장된 임계하중값 및 임계변위값과 각각 비교연산을 수행하고, 무선통신모듈을 통해 하중센서와 변위센서에서 측정된 하중값과 변위값 및 비교연산에 의해 도출된 결과값을 외부로 전송하는 제어부(30); 및 제어부의 무선통신모듈을 통해 전송된 하중값과 변위값 및 제어부에 저장된 임계하중값과 임계변위값과 비교연산을 수행한 결과값을 저장하는 관제서버(60)를 포함하며, 관제서버는 하중센서, 변위센서, 및 제어부를 포함하는 하나 이상의 가설구조물로부터 정보를 전송받아 통합적으로 저장하고, 각 가설구조물에 대해 안전사고 가 발생할 경우, 응급조치를 취할 수 있는 응급기관과 연동하는 것을 포함한다.The smart monitoring system for the safety of temporary structures in the construction site according to the present invention devised to achieve the above object is installed at the predicted point of dangerous load of the temporary structure, and a plurality of load sensors that measure and transmit the load value of the installed point ( 10); A plurality of displacement sensors (20) installed at the predicted point of dangerous displacement of the temporary structure, and measuring and transmitting the displacement amount or slope of the temporary structure; The critical load value and the critical displacement value for each positional load and displacement value of the temporary structure obtained through the structural analysis simulation of the temporary structure are stored, and the stored critical load value and displacement value measured by the load sensor or displacement sensor are transmitted and stored. A control unit (30) that performs comparative calculations with the load value and the critical displacement value, and transmits the load value and displacement value measured by the load sensor and the displacement sensor, and the result value derived by the comparison calculation to the outside through a wireless communication module. ; And a control server 60 for storing the load value and displacement value transmitted through the wireless communication module of the control unit, the critical load value and the critical displacement value stored in the control unit, and a result value of the comparison calculation, wherein the control server It includes receiving information from one or more temporary structures including sensors, displacement sensors, and control units and storing them in an integrated manner, and interlocking with emergency agencies that can take emergency measures in the event of a safety accident for each temporary structure.

또한, 제어부에서는 하중센서와 변위센서에서 측정된 하중값과 변위값, 제어부에서 비교연산한 결과값을 작업자가 소지한 스마트기기로 실시간 전송하고, 제어부에서 비교연산한 결과값이 임계하중값 또는 임계변위값을 초과하는 경우, 무선통신모듈을 통해 작업자 또는 현장관리자가 소지한 스마트기기로 위험지점과 위험상태에 관한 정보를 알림전송을 하는 것을 더 포함할 수 있다.In addition, the control unit transmits the load value and displacement value measured by the load sensor and the displacement sensor, and the result value calculated by the control unit in real time to the smart device possessed by the operator, and the result value calculated by the control unit is the critical load value or critical When the displacement value is exceeded, it may further include transmitting a notification of information on the dangerous point and the dangerous state to the smart device possessed by the operator or the field manager through the wireless communication module.

또한, 제어부에는 실제 하중센서와 변위센서에서 측정한 하중값 및 변위값과 예측한 하중값 및 변위값과의 차이를 반영하여 현 시점의 하중값과 변위값으로 상태를 업데이트하고, 업데이트된 하중값과 변위값이 위험하중 또는 위험변위에 해당하는지 여부를 판별하기 위한 상태추정부(36)가 포함되고, 상태추정부의 사용 여부는 선택적으로 할 수 있으며, 상태추정부를 사용하기 않을 경우, 하중센서와 변위센서에서 측정한 하중값 및 변위값과 임계하중값과 임계변위값과의 비교연산만을 수행하여 위험하중 또는 위험변위 여부를 판별하는 것을 더 포함할 수 있다.In addition, the control unit updates the state with the current load value and displacement value by reflecting the difference between the load value and displacement value measured by the actual load sensor and the displacement sensor and the predicted load value and displacement value, and updates the load value. A state estimating unit 36 for determining whether the over-displacement value corresponds to a dangerous load or a dangerous displacement is included, and the use of the state estimating unit can be selectively used. When the state estimating unit is not used, the load sensor It may further include determining whether a dangerous load or a dangerous displacement is performed by performing only a comparison calculation between the load value and displacement value measured by the displacement sensor and the critical load value and the critical displacement value.

본 발명에 의하면 가설구조물의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있어 가설구조물에서 작업을 하는 작업자를 포함하여 가설구조물에 의해 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to monitor the state of the temporary structure in real time, so that safety accidents that may occur due to the temporary structure, including workers working on the temporary structure, can be prevented and improved.

또한, 본 발명에 의하면 그 구성이 단순하여 유지보수가 용이하고, 비교적 저가의 구성요소를 사용하여 모니터링 시스템을 구축할 수 있어 경제성을 도모할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the configuration is simple, maintenance is easy, and a monitoring system can be constructed using relatively inexpensive components, thereby improving economic efficiency.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 2는 가설구조물의 구조해석시뮬레이션 결과를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템의 신호흐름을 도시한 도면.1 is a view showing the configuration of a smart monitoring system for the safety of temporary structures in a construction site according to a preferred embodiment of the present invention,
2 is a diagram showing the results of a structural analysis simulation of a temporary structure;
Figure 3 is a view showing the signal flow of a smart monitoring system for the safety of temporary structures in the construction site according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 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. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements have the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, a preferred embodiment of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited thereto or is not limited thereto, and may be modified and variously implemented by a person skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템의 구성을 도시한 도면, 도 2는 가설구조물의 구조해석시뮬레이션 결과를 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템의 신호흐름을 도시한 도면.이다.1 is a view showing the configuration of a smart monitoring system for the safety of temporary structures in a construction site according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing the result of a structural analysis simulation of a temporary structure, Figure 3 is of the present invention It is a diagram showing the signal flow of a smart monitoring system for the safety of temporary structures in the construction site according to a preferred embodiment.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템은, 도 1 내지 도 3를 참조하면, 하중센서(10), 변위센서(20), 제어부(30), 원격모니터링단말기(40), 작업자스마트기기(50), 관제서버(60)를 포함하여 이루어진다.Smart monitoring system for the safety of temporary structures at the construction site according to a preferred embodiment of the present invention, referring to Figures 1 to 3, load sensor 10, displacement sensor 20, control unit 30, remote monitoring terminal (40), including a smart worker device 50, the control server 60.

먼저, 본 발명에 따른 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템은 건설현장에 설치되는 비계 등의 가설구조물에 작용하는 과하중이나 진동, 충격량에 의한 변형을 감지하거나 예측하여 가설구조물에서 작업을 하는 작업자를 포함하여 가설구조물에 의해 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 가설구조물의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는데 그 특징이 있다.First, the smart monitoring system for the safety of temporary structures at a construction site according to the present invention detects or predicts deformation due to an overload, vibration, or impact applied to a temporary structure such as a scaffold installed at the construction site to perform work on the temporary structure. The condition of the temporary structure can be monitored in real time to prevent safety accidents that may occur due to the temporary structure, including workers, which has a characteristic.

또한, 본 발명은 그 구성이 단순하여 설치 및 유지보수가 용이하고, 스마트보드 등 비교적 저가의 구성요소를 사용하여 모니터링 시스템을 구축할 수 있어 경제성을 도모할 수 있는데 그 특징이 있다.In addition, the present invention has a simple configuration and is easy to install and maintain, and a monitoring system can be constructed using relatively inexpensive components such as a smart board, thereby achieving economical efficiency.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템의 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, components of a smart monitoring system for safety of temporary structures at a construction site according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

하중센서(10)는 도 1 및 도 3을 참조하면, 로드셀을 포함하여 가설구조물에 작용하는 하중을 측정할 수 있는 센서가 사용될 수 있다. As for the load sensor 10, referring to FIGS. 1 and 3, a sensor capable of measuring a load acting on a temporary structure including a load cell may be used.

하중센서(10)는 다수 개가 가설구조물에서 다수의 위험하중예상지점에 각 설치되며, 설치된 지점의 하중값을 측정하여 아래에 서술된 제어부(30)로 전송한다. A plurality of load sensors 10 are each installed at a plurality of predicted dangerous load points in a temporary structure, and measure the load value of the installed point and transmit it to the control unit 30 described below.

변위센서(20)는 도 1 및 도 3을 참조하면, 가속도센서, 자이로센서를 포함하여 하중에 의해 가설구조물에 발생하는 변위량이나 기울기를 측정할 수 있는 센서가 사용될 수 있다. As for the displacement sensor 20, referring to FIGS. 1 and 3, a sensor capable of measuring an amount of displacement or a slope occurring in a temporary structure by a load including an acceleration sensor and a gyro sensor may be used.

변위센서(20)는 다수 개가 가설구조물에서 다수의 위험변위예상지점에 각 설치되며, 가설구조물의 변위량 또는 기울기를 측정하여 아래에 서술된 제어부(30)로 전송한다.A plurality of displacement sensors 20 are each installed at a plurality of predicted dangerous displacement points in a temporary structure, and measure the displacement amount or slope of the temporary structure and transmit it to the control unit 30 described below.

여기서, 하중센서(10)와 변위센서(20)가 설치되는 위험하중예상지점과 위험변위예상지점은 도 2에 도시한 바와 같이 가설구조물에 대해 가설구조물 자체의 자중에 소정의 외력을 부가하여 구조해석시뮬레이션을 수행하고, 시뮬레이션에 의해 계산된 가설구조물의 각 위치별 작용 하중과 변위 중 최대 하중값과 최대 변위값을 나타내는 지점(도 2 상의 붉은색 계열)이다. Here, the predicted dangerous load point and the predicted dangerous displacement point at which the load sensor 10 and the displacement sensor 20 are installed are constructed by adding a predetermined external force to the self-weight of the temporary structure itself as shown in FIG. It is a point (red series in Fig. 2) showing the maximum load value and the maximum displacement value among the applied load and displacement of each position of the temporary structure calculated by the analysis simulation and the simulation.

한편, 가설구조물에 설치된 하중센서(10)와 변위센서(20)는 외력 또는 외력에 의한 변위가 발생하기 전에는 아이들(idle) 상태를 유지하며 대기모드에 있게 된다.On the other hand, the load sensor 10 and the displacement sensor 20 installed on the temporary structure maintain an idle state and are in a standby mode before displacement by an external force or an external force occurs.

제어부(30)는 도 1 및 도 3을 참조하면, 가설구조물에 설치되며, 하중센서(10), 변위센서(20)로부터 전송된 하중값과 변위값에 따른 정보를 받아 필터링하거나 연산을 수행할 수 있는 마이프로프로세서와 외부로 정보를 전송할 수 있는 무선통신모듈이 탑재된다.1 and 3, the controller 30 is installed on a temporary structure, and receives information according to the load value and the displacement value transmitted from the load sensor 10 and the displacement sensor 20, and performs filtering or calculation. It is equipped with a microprocessor that can be used and a wireless communication module that can transmit information to the outside.

제어부(30)도 작업자가 가설구조물에서 작업을 하지 않는 상태 즉, 하중센서와 변위센서(20)에서 전송되는 정보가 없을 경우, 전력소모를 줄이기 위해 아이들(idle) 상태를 유지하며 대기모드에 있게 된다.The control unit 30 also maintains an idle state in order to reduce power consumption when the operator is not working on the temporary structure, that is, when there is no information transmitted from the load sensor and the displacement sensor 20, and is in the standby mode. do.

제어부(30)에는 가설구조물의 구조해석시뮬레이션을 통해 획득된 가설구조물의 위치별 하중값과 변위값에 대해 위험하중 또는 위험변위라고 판단되는 임계하중값과 임계변위값이 저장된다.The control unit 30 stores a critical load value and a critical displacement value determined to be a dangerous load or a dangerous displacement with respect to the load value and displacement value for each position of the temporary structure obtained through the structural analysis simulation of the temporary structure.

여기서, 임계하중값과 임계변위값은 가설구조물에 대한 구조해석시뮬레이션 상에서 가설구조물에 임의적으로 최대항복하중을 부과하여 가설구조물의 각 위치별로 작용하는 하중과 변위를 분석하고, 그 중 가설구조물의 각 위치별로 변형 또는 파손이 발생할 가능성이 있는 최대 하중값과 최대 변위값으로 정하거나 최대 하중값과 최대 변위값에 안전률을 곱한 값으로 정할 수 있다.Here, for the critical load value and the critical displacement value, the maximum yield load is arbitrarily imposed on the temporary structure in the structural analysis simulation for the temporary structure, and the load and displacement acting at each position of the temporary structure are analyzed. It can be determined by the maximum load value and maximum displacement value that may cause deformation or breakage for each position, or by multiplying the maximum load value and the maximum displacement value by the safety factor.

또한, 제어부(30)에서는 하중센서(10) 또는 변위센서(20)에서 실제 측정한 하중값과 변위값를 전송받아 저장된 임계하중값 및 임계변위값과 각각 비교연산을 수행하고, 하중과 변위에 대한 비교연산 결과값을 도출한다.In addition, the control unit 30 receives the load value and displacement value actually measured by the load sensor 10 or the displacement sensor 20, and performs comparison calculations with the stored critical load value and the critical displacement value, respectively, and The result of comparison calculation is derived.

또한, 제어부(30)에서는 제어부(30)에 구비된 무선통신모듈을 통해 하중센서(10)와 변위센서(20)에서 측정된 하중값과 변위값 및 비교연산에 의해 도출된 결과값을 가설구조물에서 작업을 하는 작업자가 소지한 스마트기기(50), 외부에 위치한 원격모니터링단말기(40)와 관제서버(60)로 전송하게 된다.In addition, in the control unit 30, the load value and the displacement value measured by the load sensor 10 and the displacement sensor 20, and the result value derived from the comparison calculation through a wireless communication module provided in the control unit 30 It is transmitted to the smart device 50, the remote monitoring terminal 40 and the control server 60 located outside the operator who works in the possession.

한편, 제어부(30)에는 도 3에 도시한 바와 같이 상태추정부(36)가 포함되며, 상태추정부(36)는 하중센서(10) 또는 변위센서(20)에서 실제 측정한 하중값과 변위값를 전송받아 저장된 임계하중값 및 임계변위값과 비교연산을 수행하기 전 단계에 위치한다. Meanwhile, the control unit 30 includes a state estimating unit 36 as shown in FIG. 3, and the state estimating unit 36 is a load value and displacement measured by the load sensor 10 or the displacement sensor 20. It is located in the step before performing comparison calculation with the stored critical load value and critical displacement value by receiving the value.

상태추정부(36)는 칼만필터(Kalman Filter) 또는 확장칼만필터(Extended Kalman Filter)가 적용될 수 있으며, 상태추정부(36)는 현재 가설구조물에 작용하는 하중상태나 발생하고 있는 변위상태를 추정하기 위해 사용된다.The state estimating unit 36 may be applied with a Kalman filter or an extended Kalman filter, and the state estimating unit 36 estimates a load state acting on the current temporary structure or a displacement state occurring. It is used to

상태추정부(36)는 하중센서(10)와 변위센서(20)에서 측정한 하중값과 변위값에 포함된 노이즈를 제거하여 측정된 하중값과 변위값의 정확도를 높이고, 가설구조물의 각 위치별로 발생하는 하중값과 변위값을 예측한다. The state estimation unit 36 increases the accuracy of the measured load value and displacement value by removing noise included in the load value and displacement value measured by the load sensor 10 and the displacement sensor 20, and increases the accuracy of each position of the temporary structure. Predict the load value and displacement value generated by each.

상태추정부(36)는 하중센서(10)와 변위센서(20)가 현 시점에 실제 측정한 하중값과 변위값을 전송 받은 후, 업데이트 단계에서 이전 시점에 측정된 하중값과 변위값을 기반으로 향후 하중값, 변위값을 예측한다.The state estimation unit 36 is based on the load value and displacement value measured at the previous point in the update step after receiving the load value and displacement value actually measured by the load sensor 10 and the displacement sensor 20 at the present time. Predict future load and displacement values.

구체적으로, 실제 하중센서(10)와 변위센서(20)에서 측정한 하중값 및 변위값과 예측한 하중값 및 변위값과의 차이를 반영하여 현 시점의 하중값과 변위값으로 상태를 업데이트하고, 업데이트된 하중값과 변위값이 제어부에 저장된 임계하중값과 임계변위값과 비교하여 임계하중값과 임계변위값을 초과하는 위험하중 또는 위험변위에 해당하는지 여부를 판별하게 된다.Specifically, by reflecting the difference between the load value and displacement value measured by the actual load sensor 10 and the displacement sensor 20 and the predicted load value and displacement value, the state is updated with the current load value and displacement value. , The updated load value and the displacement value are compared with the critical load value and the critical displacement value stored in the control unit to determine whether the critical load value and the critical displacement value exceed the critical load value or the dangerous displacement.

또한, 상태추정부(36)는 그 작동 여부를 사용자가 선택적으로 사용할 수 있으며, 만일 상태추정부(36)를 사용하기 않을 경우, 하중센서(10)와 변위센서(20)에서 측정한 하중값 및 변위값과 임계하중값 및 임계변위값과의 비교연산만을 수행하여 위험하중 또는 위험변위 여부를 판별한다.In addition, the state estimating unit 36 can be selectively used by the user whether or not the state estimating unit 36 is used, and if the state estimating unit 36 is not used, the load value measured by the load sensor 10 and the displacement sensor 20 And by performing only the comparison calculation between the displacement value and the critical load value and the critical displacement value, it is determined whether there is a dangerous load or a dangerous displacement.

한편, 제어부(30)에서는 도 1에 도시한 바와 같이 하중센서(10)와 변위센서(20)에서 측정된 하중값과 변위값, 제어부(30)에서 비교연산한 결과값을 가설구조물 상에서 작업을 하는 작업자 또는 현장관리자가 소지한 스마트기기(50)로 실시간 전송한다.On the other hand, the control unit 30 performs the work on the temporary structure by comparing the load value and displacement value measured by the load sensor 10 and the displacement sensor 20, and the result value calculated by the control unit 30 as shown in FIG. Real-time transmission to the smart device 50 possessed by the operator or the site manager.

만일, 제어부(30)에서 비교연산한 결과값이 제어부(30)에 저장된 임계하중값 또는 임계변위값을 초과하는 경우, 무선통신모듈을 통해 작업자 또는 현장관리자가 소지한 스마트기기로 가설구조물 상의 위험지점과 위험상태에 관해 정보를 긴급메시지를 통해 실시간으로 알림전송을 하게 된다.If the result of the comparison calculation in the control unit 30 exceeds the critical load value or the critical displacement value stored in the control unit 30, the risk on the temporary structure is a smart device possessed by the operator or the field manager through the wireless communication module. Information on points and dangerous conditions is transmitted in real time through emergency messages.

원격모니터링단말기(40)는 도 1을 참조하면, 가설구조물과 원격에 위치한 PC 또는 노트북 등이 사용될 수 있으며, 제어부(30)의 무선통신모듈을 통해 하중센서(10) 또는 변위센서(20)에서 측정한 하중값과 변위값 및 저장된 임계하중값 및 임계변위값과 비교연산을 수행한 결과값을 실시간으로 전송받아 가설구조물과 원격에 위치한 현장관리자가 가설구조물의 상태를 모니터링할 수 있도록 한다.As for the remote monitoring terminal 40, referring to FIG. 1, a temporary structure and a remotely located PC or laptop may be used, and the load sensor 10 or the displacement sensor 20 through the wireless communication module of the controller 30 The measured load value and displacement value, the stored critical load value and critical displacement value, and the result of comparative calculation are transmitted in real time so that the temporary structure and the remote site manager can monitor the condition of the temporary structure.

관제서버(60)는 도 1을 참조하면, 제어부(30)의 무선통신모듈을 통해 전송된 하중값과 변위값 및 제어부(30)에 저장된 임계하중값과 임계변위값과 비교연산을 수행한 결과값을 저장한다.Referring to FIG. 1, the control server 60 compares the load value and displacement value transmitted through the wireless communication module of the control unit 30, the critical load value and the critical displacement value stored in the control unit 30, and the result of the comparison calculation. Save the value.

관제서버(60)는 하중센서(10), 변위센서(20), 및 제어부(30)를 포함하고, 서로 다른 위치에 있는 하나 이상의 가설구조물로부터 각각의 정보를 전송받아 통합적으로 저장한다. The control server 60 includes a load sensor 10, a displacement sensor 20, and a control unit 30, and receives information from one or more temporary structures in different locations and stores them in an integrated manner.

관제서버(60)에 저장된 정보는 인공지능에 의해 가설구조물의 위험상태를 예측하기 위한 기계학습의 자료로 활용된다.The information stored in the control server 60 is used as machine learning data to predict the dangerous state of the hypothetical structure by artificial intelligence.

또한, 관제서버(60)는 서로 다른 위치에 설치된 각 가설구조물에 대해 안전사고가 발생할 경우, 119를 포함하여 응급조치를 취할 수 있는 응급기관과 연동되어 신속하게 응급상황을 전송할 수 있도록 한다.In addition, when a safety accident occurs for each temporary structure installed in a different location, the control server 60 is linked with an emergency agency capable of taking emergency measures, including 119, so that the emergency situation can be quickly transmitted.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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 above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs can make various modifications, changes, and substitutions within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 - 하중센서 20 - 변위센서
30 - 제어부 40 - 원격모니터링단말기
50 - 작업자스마트기기 60 - 관제서버10-load sensor 20-displacement sensor
30-Control unit 40-Remote monitoring terminal
50-Smart worker equipment 60-Control server

Claims (3)

가설구조물의 위험하중예상지점에 설치되며, 설치된 지점의 하중값을 측정하여 전송하는 다수의 하중센서(10);
가설구조물의 위험변위예상지점에 설치되며, 가설구조물의 변위량 또는 기울기를 측정하여 전송하는 다수의 변위센서(20);
가설구조물의 구조해석시뮬레이션을 통해 획득된 가설구조물의 위치별 하중값과 변위값에 대한 임계하중값과 임계변위값이 저장되며, 하중센서 또는 변위센서에서 측정한 하중값과 변위값를 전송받아 저장된 임계하중값 및 임계변위값과 각각 비교연산을 수행하고, 무선통신모듈을 통해 하중센서와 변위센서에서 측정된 하중값과 변위값 및 비교연산에 의해 도출된 결과값을 외부로 전송하는 제어부(30); 및
제어부의 무선통신모듈을 통해 전송된 하중값과 변위값 및 제어부에 저장된 임계하중값과 임계변위값과 비교연산을 수행한 결과값을 저장하는 관제서버(60)
를 포함하며,
관제서버는 하중센서, 변위센서, 및 제어부를 포함하는 하나 이상의 가설구조물로부터 정보를 전송받아 통합적으로 저장하고, 각 가설구조물에 대해 안전사고 가 발생할 경우, 응급조치를 취할 수 있는 응급기관과 연동하는 것
을 포함하는, 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템.A plurality of load sensors 10 which are installed at the predicted dangerous load points of the temporary structure and measure and transmit the load values of the installed points;
A plurality of displacement sensors (20) installed at the predicted point of dangerous displacement of the temporary structure and measuring and transmitting the displacement amount or inclination of the temporary structure;
The critical load value and the critical displacement value for each positional load and displacement value of the temporary structure obtained through the structural analysis simulation of the temporary structure are stored, and the stored critical load value and displacement value measured by the load sensor or displacement sensor are transmitted and stored. A control unit (30) that performs comparative calculations with the load value and the critical displacement value, and transmits the load value and displacement value measured by the load sensor and the displacement sensor, and the result value derived by the comparison calculation to the outside through a wireless communication module. ; And
A control server (60) that stores the load value and displacement value transmitted through the wireless communication module of the control unit, the critical load value and the critical displacement value stored in the control unit, and the result of comparison calculation
Including,
The control server receives information from one or more temporary structures including a load sensor, a displacement sensor, and a control unit and stores it in an integrated manner. In the event of a safety accident for each temporary structure, the control server interlocks with an emergency agency that can take emergency measures. that
Including, a smart monitoring system for the safety of temporary structures in the construction site. 제1항에 있어서,
제어부에서는 하중센서와 변위센서에서 측정된 하중값과 변위값, 제어부에서 비교연산한 결과값을 작업자가 소지한 스마트기기로 실시간 전송하고, 제어부에서 비교연산한 결과값이 임계하중값 또는 임계변위값을 초과하는 경우, 무선통신모듈을 통해 작업자 또는 현장관리자가 소지한 스마트기기로 위험지점과 위험상태에 관한 정보를 알림전송을 하는 것
을 더 포함하는, 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The control unit transmits the load value and displacement value measured by the load sensor and the displacement sensor, and the comparison calculation result value in the control unit in real time to the smart device held by the operator, and the comparison calculation result value in the control unit is the critical load value or the critical displacement value. In the case of exceeding the limit, information on the dangerous point and the dangerous state is transmitted to the smart device possessed by the operator or the field manager through the wireless communication module.
A smart monitoring system for the safety of temporary structures in the construction site further comprising a. 제1항에 있어서,
제어부에는 실제 하중센서와 변위센서에서 측정한 하중값 및 변위값과 예측한 하중값 및 변위값과의 차이를 반영하여 현 시점의 하중값과 변위값으로 상태를 업데이트하고, 업데이트된 하중값과 변위값이 위험하중 또는 위험변위에 해당하는지 여부를 판별하기 위한 상태추정부(36)가 포함되고, 상태추정부의 사용 여부는 선택적으로 할 수 있으며, 상태추정부를 사용하기 않을 경우, 하중센서와 변위센서에서 측정한 하중값 및 변위값과 임계하중값과 임계변위값과의 비교연산만을 수행하여 위험하중 또는 위험변위 여부를 판별하는 것
을 포함하는, 건설현장의 가설구조물 안전을 위한 스마트 모니터링 시스템.The method of claim 1,
The control unit updates the state with the current load value and displacement value by reflecting the difference between the load value and displacement value measured by the actual load sensor and the displacement sensor, and the predicted load value and displacement value, and updates the load value and displacement. A state estimation unit 36 for determining whether the value corresponds to a dangerous load or a dangerous displacement is included, and the use of the state estimation unit can be selectively used, and when the state estimation unit is not used, a load sensor and a displacement sensor To determine whether there is a dangerous load or a dangerous displacement by performing only the comparison calculation between the load value and displacement value measured at and the critical load value and the critical displacement value
Including, a smart monitoring system for the safety of temporary structures in the construction site.
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