KR20230069291A - IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템 - Google Patents

IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 loT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템은 평가 플랫폼을 포함하고, 평가 플랫폼은 도로 포장 작업 현장에 있는 IoT 센서들로부터 수집된 품질인자들을 분석하여 도로 포장의 품질을 평가하여 평가 정보를 생성한 후, 품질인자들 중 주요한 품질인자들과 생성된 평가 정보를 외부에 있는 생산 플랫폼, 감리 플랫폼 또는 통합 관제 시스템으로 전송한다.
본 발명에 따르면 자재 생산부터 도로 포장 작업에 이르는 모든 과정에서 품질을 향상시킴으로써 유지보수 비용이나 하자 발생률을 낮출 수 있다.

Description

IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템{INTEGRATION MANAGEMENT SYSTEM FOR PAVEMENT QUALITY MANAGEMENT BASED ON IOT}
본 발명은 도로포장 품질관리를 위한 것으로, 더 상세하게는 생산부터 시공까지 이르는 각 공정단계에서 IoT 기반으로 품질을 관리하기 위한 기술에 관한 것이다.
대부분의 도로포장 관련 콘크리트 생산 및 시공 품질관리는 작업자의 경험적 노하우에 의존하고 있어, 조기 파손에 따른 유지보수 비용이 많이 요구되고 있는 실정이다.
조기 파손 사례는 납품 플랜트의 생산시설 부적합, 생산 및 시공 품질관리 미흡 등이 주요 원인이나, 도로포장 현장의 생산 및 시공 품질관리 비표준화로 인해 품질관리 결과의 신뢰성 보장이 어렵기 때문에 도로포장에서 하자가 발생한 경우에는 그 하자원인을 명확히 규명할 수 없었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1209337호(이하 '종래기술1'이라 함)가 제안된 바 있다.
종래기술1은 콘크리트 타설 및 시험에 관한 데이터를 전산화하고, 재분류 및 분석함으로써, 건설현장에서 타설된 콘크리트의 품질을 보장하며, 건설현장에 공급되는 레미콘 및 타설된 콘크리트의 품질을 체계적으로 통합 관리하는 기술이다.
종래기술1은 콘크리트 품질에 관한 데이터가 관리자에 의해 직접 입력되어야하는 번거로움이 존재하였으며, 콘크리트의 생산에서 시공까지 이르는 전 공정단계에서의 품질 평가가 이루어진 것이 아닌 생산단계 및 시험단계에서 획득된 품질인자들만이 데이터로서 입력되어 통합 관리되므로 시공현장에서의 콘크리트 시공품질은 평가 및 관리될 수 없는 미진한 점이 있다.
또한, 대한민국 공개특허 10-2016-0035705호(이하 '종래기술2'라 함)에서와 같이 시공 현장에서 정보를 수집하기 위한 기술이 제안되었다.
종래기술2는 각종 정보를 수집하는 수집장비가 건설장비에 거치되어서 정보를 수집하는 기술을 제안하고 있다. 종래기술2에 따르면 수집장비가 각종 데이터를 획득하도록 여러 감지기가 통합되게 구성되어 있지만, 그 때문에 크기가 커질뿐더러 얻고자 하는 각종 데이터의 적절한 획득을 위한 감지위치가 다들 다를 수 있어서 데이터의 신뢰성도 좋지 못하다.
본 발명은 시멘트 콘크리트 및 아스팔트 콘크리트 각각의 시공 과정에서 적절히 감지된 품질인자들을 실시간 수집하고 이를 자재의 생산, 공사의 관리 및 감독에 반영할 수 있도록 하자는 고민으로부터 안출되었다.
본 발명의 제1 형태에 따른 IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템은 현장의 도로 포장 작업 과정에서 도로 포장의 품질을 평가할 수 있는 품질인자들을 감지하는 IoT 센서들; 상기 IoT 센서들로부터 오는 품질인자들을 수집하고, 수집된 품질인자들을 분석하여 도로 포장의 품질을 평가한 후 평가 정보를 생성하는 평가 플랫폼; 및 상기 평가 플랫폼에 접속하여 상기 평가 플랫폼에서 수집된 품질인자들 및 생성된 평가 정보를 확인할 수 있는 사용자 단말기; 를 포함하고, 상기 평가 플랫폼은 수집된 품질인자들 중 주요한 품질인자와 생성된 평가 정보를 생산을 관리하는 생산 플랫폼 또는 통합 관제 시스템으로 전송한다.
상기 평가 플랫폼은 수집된 품질인자들 중 주요한 품질인자와 생성된 평가 정보를 도로 포장 작업을 감리하기 위한 감리 플랫폼 또는 상기 통합 관제 시스템으로 전송한다.
상기 평가 플랫폼은 상기 IoT센서들로부터 품질인자를 수집하는 정보수집서버; 상기 정보수집서버에서 수집된 품질인자들을 분석하여 도로 포장의 품질을 평가한 후 평가 정보를 생성하는 품질평가서버; 및 상기 정보수집서버 및 상기 품질평가서버로부터 오는 품질인자 및 평가 정보를 통신망을 통해 상기 생산 플랫폼 또는 통합 관제 시스템으로 전송하는 정보중계서버; 를 포함한다.
상기 IoT 센서들은 시멘트 콘크리트의 품질 평가를 위한 품질인자들을 수집하는 제1 그룹의 센서들; 및 아스팔트 콘크리트의 품질 평가를 위한 품질인자들을 수집하는 제2 그룹의 센서들; 을 포함한다.
상기 IoT 센서들은 도로 포장 작업의 현장 상황에 대한 정보를 수집하는 제3 그룹의 센서들; 을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 형태에 따른 IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템은 현장의 도로 포장 작업 과정에서 도로 포장의 품질을 평가할 수 있는 품질인자들을 감지하는 IoT 센서들; 상기 IoT 센서들로부터 오는 품질인자들을 수집하고, 수집된 품질인자들을 분석하여 도로 포장의 품질을 평가한 후 평가 정보를 생성하는 평가 플랫폼; 및 상기 평가 플랫폼에 접속하여 상기 평가 플랫폼에서 수집된 품질인자들 및 생성된 평가 정보를 확인할 수 있는 사용자 단말기; 를 포함하고, 상기 평가 플랫폼은 수집된 품질인자들 중 주요한 품질인자와 생성된 평가 정보를 도로 포장 작업을 감리하기 위한 감리 플랫폼 또는 통합 관제 시스템으로 전송한다.
상기 평가 플랫폼은 상기 IoT센서들로부터 품질인자를 수집하는 정보수집서버; 상기 정보수집서버에서 수집된 품질인자들을 분석하여 도로 포장의 품질을 평가한 후 평가 정보를 생성하는 품질평가서버; 및 상기 정보수집서버 및 상기 품질평가서버로부터 오는 품질인자 및 평가 정보를 통신망을 통해 상기 통합 관제 시스템 또는 상기 감리 플랫폼으로 전송하는 정보중계서버; 를 포함한다.
상기 IoT 센서들은 시멘트 콘크리트의 품질 평가를 위한 품질인자들을 수집하는 제1 그룹의 센서들; 및 아스팔트 콘크리트의 품질 평가를 위한 품질인자들을 수집하는 제2 그룹의 센서들; 을 포함한다.
상기 IoT 센서들은 도로 포장 작업의 현장 상황에 대한 정보를 수집하는 제3 그룹의 센서들; 을 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 공사 현장에서 얻어지는 도로포장 관련 품질인자들을 IoT 기반의 통합 운용 시스템으로 분석 및 관리함으로써 생산 품질 및 작업 품질을 향상시켜서 조기파손으로 인한 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
둘째, 모니터링 중 이벤트 포착 시 이를 현장의 작업자에게 제공할 수 있도록 함으로써 해당 이벤트에 대한 즉각 대처가 이루어지도록 하여 도로 포장에 대한 하자 발생률을 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1의 IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템을 구성하는 정보수집서버의 일 기능을 설명하기 위한 참조도이다.
도 4는 도 1의 IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템을 구성하는 품질평가서버의 개략적인 구성도이다.
도 5는 도 4의 품질평가서버의 일 기능을 설명하기 위한 참조도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템(FS)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1에서와 같이 IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템(FS)은, IoT 센서들(S1, S2, S3), 평가 플랫폼(100) 및 사용자 단말기(M)을 포함한다.
IoT 센서(S1, S2, S3)들은 도로 포장 작업 과정에서 시멘트 콘크리트의 품질 평가를 위한 1세부 품질인자(S1에 의해 감지됨)들, 아스팔트 콘크리트의 품질 평가를 위한 2세부 품질인자(S2에 의해 감지됨)들, 도로 포장 작업의 현장 상황에 대한 정보(S3에 의해 감지됨)들을 수집하기 위해 마련된다.
먼저 부호 S1의 loT 센서들은 비접촉식 적외선 센서, 입도 감지 센서, 속도계, 토크셀, 전력계, 시멘트 콘크리트의 품질시험을 위한 복합시험기와 만능재료시험기, 초음파 센서, GPS, 유량계, 포토 센서 및 온도계 등일 수 있다.
예를 들어, 비접촉식 적외선 센서는 잔골재 호퍼 아래 컨베이어 벨트에 설치되어서 잔골재 표면수량을 감지한다.
예를 들어 입도 감지 센서는 굵은 골재 및 잔골재 호퍼 배출구에 설치되어서 골재입도를 감지한다.
예를 들어 속도계는 배합기 축에 설치되어서 배합기의 속도(예컨대 배합기 블레이드의 속도)를 감지한다.
예를 들어 토크셀은 배합기 축에 설치되어서 토크(예컨대 배합기 블레이드에 걸리는 토크)를 감지한다.
예를 들어 전력계는 배합기 모터에 설치되어서 부하량(예컨대 배합기 전력량)을 감지한다.
예를 들어 복합시험기와 만능재료시험기는 슬럼프, 공기량, 염화물 함량, 단위 수량, 강도를 감지한다.
예를 들어 GPS는 시멘트 콘크리트 시공 시에 페이버 블레이드 양 끝 지점에 설치되어 페이버의 위치정보(예컨대 위경도), 페이버의 속도, 진동수(다짐)를 감지한다.
예를 들어 초음파 센서는 페이버 블레이드 양 끝 지점에 설치되어서 평탄성, 두께 및 폭을 감지한다.
예를 들어 유량계는 양생제 유입 관에 설치되어서 유량(예컨대 양생제 살포량)을 감지한다.
예를 들어 포토 센서는 양생제 살포 장비 후면에 설치되어서 색상(예컨대 색상차)를 감지한다.
예를 들어 온도계와 습도계는 각각 시멘트 콘크리트 포장 내부의 온도 및 습도를 감지한다.
언급된 부호 S1의 IoT 센서들에 의해 감지된 1세부 품질인자들을 통해, 레미콘 플랜트 원자재 품질관리 데이터, 레미콘 플랜트 혼합물 생산품질관리 데이터, 콘크리트 품질시험장비를 통한 품질시험 데이터, 시멘트 콘크리트 시공품질 데이터, 시멘트 콘크리트 포장 양생관리 데이터 및 시멘트 콘크리트 포장 줄눈시공관리 데이터 등을 획득할 수 있다.
부호 S2의 loT 센서들은 제1 로드셀, 함수비센서, 제2 로드셀과 적재량 센서, 제3 로드셀과 변위센서, 통합기후센서, 통합컨트롤러(GPS), RGB 카메라, 제1 적외선 카메라, 검측센서, 제2 적외선 카메라, 롤러컨트롤러(GPS), 온도센서, 다짐센서, 카메라, 플랜트밀도시험장비, 워킹 프로파일러 등일 수 있다.
예를 들어 제1 로드셀은 플랜트 내 설치되어서 골재입도(무게)를 감지한다.
예를 들어 함수비센서는 플랜트 콜드빈 골재 출하지점에 설치되어서 원자재의 골재함수비를 감지한다.
예를 들어 제2 로드셀과 적재량 센서는 핫빈 내부와 퍼그밀 믹서에 설치되어서 혼합물의 각 빈별 골재무게, 아스팔트 함량, 더스트 함량, 필러 함량 및 핫빈 골재 적재량을 감지한다.
예를 들어 제3 로드셀과 변위센서는 마샬안정도 시험기 상부에 설치되어서 마샬안정도 및 이론최대밀도를 감지한다.
예를 들어 통합기후센서는 페이버 상부 거치대(지붕 중앙)에 설치되어서 측정시간, 대기온도, 습도, 풍속, 일사량 및 기압을 감지한다.
예를 들어 통합컨트롤러(GPS)는 페이버 상부 거치대(지붕 중앙)에 설치되어서 포설위치/속도를 감지한다.
예를 들어 RGB 카메라는 페이버 상부 거치대(지붕 앞단)에 설치되어서 차량번호, 트럭당 포설시작/종료 시간를 감지한다.
예를 들어 제1 적외선 카메라는 페이버 상부 거치대(지붕 앞단)에 설치되어서 현재 포설 중인 혼합물 온도, 트럭 혼합물의 표면 온도를 감지한다.
예를 들어 검측센서는 페이버 하부에 설치되어서 택코팅 상태를 감지한다.
예를 들어 제2 적외선 카메라는 페이버 상부 거치대(지붕 뒷단)에 설치되어서 포장 표면 온도를 감지한다.
예를 들어 롤러컨트롤러(GPS)는 롤러 상부(지붕 위)에 설치되어서 다짐위치/속도를 감지한다.
예를 들어 롤러 전방에 설치된 온도센서는 다짐온도를 감지한다.
예를 들어 롤러 바퀴 중앙에 설치된 다짐센서는 시공 다짐도를 감지한다.
예를 들어 카메라는 코어의 시공두께 및 접착도를 감지한다.
예를 들어 플랜트밀도시험장비는 코어의 다짐도와 밀도를 감지한다.
예를 들어 워킹 프로파일러는 평탄성(IRI)를 감지한다.
언급된 부호 S2의 IoT 센서들에 의해 감지된 2세부 품질인자들을 통해 아스팔트 플랜트 원자재 품질관리 데이터, 아스팔트 플랜트 혼합물 생산품질관리 데이터, 아스팔트 콘크리트 품질시험장비를 통한 품질시험 데이터, 아스팔트 콘크리트 시공품질 데이터, 아스팔트 포장 현장품질관리 데이터 등을 획득할 수 있다.
부호 S3의 loT 센서들은 습도계, 풍속계, 풍향계 및 일사량계 등일 수 있다.
예를 들어 습도계, 풍속계, 풍향계 및 일사량계는 페이버에 설치되어서 각각 대기 온도, 대기 습도, 풍향, 풍속, 일사량을 감지한다.
즉, 언급된 부호 S3의 IoT 센서들에 의해 감지된 3세부 품질인자들을 통해 현장의 각종 상황 관련 데이터를 획득할 수 있다.
위와 같은 IoT 센서(S1, S2, S3)들로부터 감지된 품질인자는 IoT 게이트웨이(미도시)에 1차적으로 수집 및 관리되고, IoT 게이트웨이에서 수집된 품질인자들은 유선 또는 무선 통신망을 통해 후술할 평가 플랫폼으로 제공된다.
참고로, IoT 센서(S)들 또는 IoT 게이트웨이(미도시)와 통신하는 엣지 컴퓨터가 더 구비될 수 있다.
엣지 컴퓨터는 현장에서 IoT 센서(S)들로부터 감지된 품질인자를 수집 및 관리하고, 유선 또는 무선 통신망을 통해 후술할 평가 플랫폼으로 전송한다. 이러한 엣지 컴퓨터는 각 공정단계가 이루어지는 현장에 위치되어서 품질인자에 대한 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 통신 프로토콜 규격에 맞게 처리하는 등의 작업을 수행할 수 있다,
평가 플랫폼은 IoT 센서들로부터 감지되어 오는 품질인자들을 수집하고, 수집된 품질인자들을 분석하여 도로 포장의 품질을 평가한 후 평가 정보를 생성한다. 그리고 생성된 평가 정보는 평가 플랫폼에서 외부에 있는 생산 플랫폼, 감리 플랫폼 또는 통합 관제 시스템으로 전송된다. 여기서 생산 플랫폼은 자재의 생산을 관리하는 플랫폼이고, 감리 플랫폼은 공사를 감리하기 위한 플랫폼이며, 통합 관제 시스템은 도로 포장 공사에 필요한 모든 현황(생산, 시공 등)을 관리하고 공사를 관제하기 위해 마련된 상위단의 시스템이다.
도 2에서와 같이 평가 플랫폼은 정보수집서버, 품질평가서버, 정보중계서버를 포함한다.
정보수집서버(110)는 IoT 센서(S1, S2, S3)들에 의해 감지된 품질인자들을 수집하여 실시간 모니터링하고, 수집된 데이터를 품질평가서버 및 정보중계서버로 보낸다.
정보수집서버는 수집된 데이터들이 저장되어 데이터베이스를 구축하는 구조를 가지지 않고, 단지 관리 이력만을 남기기 위한 로그 데이터(Log Data)만 기록하도록 구현될 수 있다. 이 때, 수집된 데이터는 품질평가서버나 정보중계서버로 바이패스되도록 구현된다.
바람직하게는 정보수집서버가 실시간 모니터링이 가능한 요소에 대한 관제를 수행할 수 있도록 구현될 수 있다. 예를 들어 시멘트 콘크리트 혹은 아스팔트 콘크리트의 각 공정단계 중 어느 하나의 단계에서 온도가 200℃ 로 유지되어야하는 기준치가 기 설정되어 있다. 이럴 경우 정보수집서버는 수신된 온도 정보가 해당 기준치에서 벗어나게 되면 그 벗어나는 범위 별 경고구간, 위험구간 및 장애판단 구간으로 판별하여 이를 사용자 단말기(M)에 알려줄 수 있다. 이에 대한 컴퓨터 그래픽 상의 예시는, 도 3에 도시되어 있다.
품질평가서버(120)는 정보수집서버(110)로부터 데이터를 제공받아 각 공정단계에 따른 시멘트 콘크리트와 아스팔트 콘크리트의 품질을 분석 및 예측한 제1 품질평가정보를 생성하고, 제1 품질평가정보에 기반하여 시각화된 제2 품질평가정보를 생성한 후 이를 사용자 단말기(M)으로 전송한다.
품질평가서버(120)는 머신러닝, AI 등과 같은 데이터 분석방식을 채택하여 수집된 데이터들로부터 각 공정단계에 따른 시멘트 콘크리트와 아스팔트 콘크리트의 품질을 분석 및 예측하도록 구현될 수 있다.
품질평가서버는 기 설정된 분석모듈을 통해 데이터 처리 및 분석을 수행하여 비관계형 데이터베이스를 구축하고, 분석된 결과를 시각화하는 클라우드 기반의 서버이다.
도 4를 참조하면, 품질평가서버는 통신부(310), 수집부(320), 제1 평가정보생성부, 처리부(330), 분석부(340), 제공부(350) 및 제어부(360)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(310)는 통신 가능한 장비들(예를 들면 정보수집서버, 정보중계서버, 사용자 단말기 등)과 통신하기 위해 마련된다.
수집부(320)는 정보수집서버로부터 오는 데이터를 수집한다.
제1 평가정보생성부(330)는 수집부(320)에 수집된 데이터를 분석하여 제1 품질평가정보를 생성한다.
처리부는 제1 평가정보생성부에서 생성된 제1 평가정보를 파싱(parsing)처리한다. 여기서, 파싱이란, 일련의 문자열을 의미있는 토큰(token)으로 분해하고, 이들로 이루어진 파스 트리(parse tree)를 만드는 과정으로, 좀 더 구체적으로는 사용자가 원하는 데이터를 특정 패턴이나 순서로 추출해 가공하는 것을 의미한다.
분석부(340)는 기 정의된 분석모듈을 적용하여 처리부(330)에서 처리된 데이터들로 비관계형 데이터베이스를 구축하고, 수집부(320)에 실시간 수집된 데이터와 구축된 비관계형 데이터베이스를 연계하여 각 공정단계에 따른 시멘트 콘크리트와 아스팔트 콘크리트의 품질인자들을 분석한다.
이때, 기 정의된 분석모듈은 빅데이터 기반의 NoSQL 데이터 베이스 구조인 ElasticSearch를 이용할 수 있다. 분석모듈에 의해 분석된 데이터 혹은 ElasticSearch에 의해 색인 및 검색된 데이터는 Elastic stack에 제공되는 kibana를 통해 시각화될 수 있다. 사용자 단말기(M)를 통해 사용자 혹은 관리자에게 시각화 데이터를 노출시켜줌으로써, 보다 이해를 쉽게 도울 수 있다. 여기서, NoSQL DB 즉, 비관계형 데이터베이스는 대규모의 데이터를 유연하게 저장/관리할 수 있는 것이 강점으로, 분산 데이터 스토리지/분산 처리 방식으로 관계형 데이터베이스의 한계를 극복하고 초고용량 데이터처리를 위해 고안된 데이터 저장방식이다. 그리고 ElasticSearch는 수평적 확장성을 지원하고, 고속 데이터 검색기능이 포함되어, 실시간적인 데이터 모니터링 및 분석을 가능하게 한다. 이때, ElasticSearch는 추후 빅데이터 인프라인 Hadoop EcoSystem으로 확장이 용이하다.
또한, 분석부(340)는 수집부에 실시간으로 수집된 데이터 중 적어도 둘 이상의 품질인자들을 복합적으로 모니터링하여 시멘트 콘크리트 및 아스팔트 콘크리트의 전 공정단계에 대한 이벤트 즉, 이상 징후를 판단할 수 있다. 이 경우, 후술할 제어부(360)는 분석부(340)에서 판단된 이벤트가 사용자 단말기(M)에 제공되어 현장의 사용자가 인지할 수 있도록 후술할 제공부(350)를 제어할 수 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 앞서 언급한 실시간 모니터링이 가능한 요소에 대한 관제를 수행하는 정보수집서버(100)와 달리, 품질평가서버(300)는 공정단계 수행 중 일부 작업이 완료된 후 품질 평가가 가능한 모니터링 요소에 대한 관제를 수행한다. 예를 들어 시멘트 콘크리트 혹은 아스팔트 콘크리트의 각 공정단계 중 시공단계에서 시공구간이 총 4 km인 경우, 평탄성, 두께 등의 품질인자들에 대한 데이터가 10 m 단위 당 평균값이 분석부(340)를 통해 모니터링될 수 있다. 이 때, 분석부는 시공지침에 따른 기준치에서 벗어나게 되면 단일 품질인자가 아닌 다수의 품질인자들을 복합적으로 평가하여 재시공 여부를 판단하다. 그리고 품질평가서버는 그러한 판단을 사용자 단말기(M)에 알려주어, 현장의 사용자가 인지할 수 있도록 한다. 이에 대한 예시는 도 5에 참조되어 있다. 도 5에는 시공 시 위치, 평탄성 좌우두께, 속도, 넓이와 같은 복합적 품질인자들에 대한 데이터가 확인될 수 있도록 시각화되어 있다.
즉, 본 발명이 제시하는 loT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템(10)은 실시간 모니터링이 가능한 품질인자에 관한 모니터링은 정보수집서버(200)에서 이루어지고, 복합적 평가가 요구되는 공정단계에서의 품질인자에 관한 모니터링은 품질평가서버(300)에서 수행하여 데이터에 포함된 품질인자들을 선별적으로 모니터링한다. 이는 단일의 서버에서 모든 품질인자에 대한 실시간 모니터링이 이루어질 경우, 그 데이터를 평가 및 분석하는데 걸리는 시스템 부하를 방지하기 위함이다. 물론, 경우에 따라서는 정보수집서버, 품질평가서버, 정보중계서버가 모두 하나의 단일한 서버로 구축될 수도 있을 것이다.
제공부(350)는 제1 평가정보와 분석부(340)를 통해 분석된 각 공정단계에 따른 시멘트 콘크리트 및 아스팔트 콘크리트 품질에 대한 제2 평가정보를 시각화하여 사용자 단말기(M)로 제공한다.
참고로, 제1 평가정보는 각 공정단계에 따른 시멘트 콘크리트 및 아스팔트 콘크리트에 대한 품질데이터이다. 그리고 제2 평가정보는 누적 수집된 데이터, 누적 수집된 제1 품질평가정보, 기 저장된 기준치(각 공정단계 별 품질관리지침) 등으로부터 구축된 데이터베이스와 실시간 수집된 데이터 및 제1 평가정보를 연계 분석한 분석 결과로부터 추출된 데이터이다. 좀 더 구체적으로 제2 평가정보는 사용자 단말기(M)를 통해 접근한 사용자가 원하는 데이터, 품질인자 모니터링 데이터, 이벤트 데이터 등을 포함할 수 있다.
제어부(360)는 상기한 각 부를 제어하기 위한 구성이다. 이때, 제어부(360)는 후술할 사용자 단말기(M)를 통해 IoT 센서(S)들로부터 얻을 수 없는 품질인자에 대한 데이터가 입력되면, 이를 수집부(320)에 제공하여 각 부에 의해 가공될 수 있도록 제어할 수 있다. 이러한 제어부(360)는 기 저장된 모든 공정단계에 대한 운영지침 및 매뉴얼을 참고하여 분석부(340)를 통해 각 공정단계에서의 이벤트를 판단하게 된다.
사용자 단말기(M)는 평가 플랫폼과 통신하며, 제1 평가정보 및 제2 평가정보뿐 아니라 데이터 모니터링 중 발생한 이벤트에 대한 알림을 제공받을 수 있다. 이때, 사용자 단말기(M)는 스마트폰, 테블릿 PC, 노트북, 데스크탑 등일 수 있다. 이러한 사용자 단말기(M)를 사용하는 주체는, 발주사, 시공사, 건설사 등에 소속된 사용자일 수 있으며, 품질평가서버는 각 사용자가 요청하는 정보에 적합한 사용자 인터페이스(UI) 화면을 제공할 수 있다.
정보중계서버는 정보수집서버로부터 오는 데이터들 중 주요한 정보와 품질평가서버에서 생성되어 오는 제1 또는 제2 평가 정보를 생산 플랫폼, 감리 플랫폼, 통합 관제 시스템으로 중계한다. 물론, 정보중계서버에서 전송되는 정보는 통합 관제 시스템으로 간 후, 통합 관제 시스템에서 생산 플랫폼이나 감리 플랫폼으로 가도록 구현될 수도 있고, 정보중계서버에서 직접 생산 플랫폼, 감리 플랫폼 및 통합 관제 시스템으로 가도록 구현될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등개념으로 이해되어져야 할 것이다.
FS : IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템
S1, S2, S3 : IoT 센서
100 : 평가 플랫폼
110 : 정보수집서버
120 : 품질평가서버
121 : 통신부 122 : 수집부
123 : 제1 평가정보 생성부
124 : 처리부 125 : 분석부
126 : 제공부 127 : 제어부
130 : 정보중계서버
M : 사용자 단말기

Claims (7)

  1. 현장의 도로 포장 작업 과정에서 도로 포장의 품질을 평가할 수 있는 품질인자들을 감지하는 IoT 센서들;
    상기 IoT 센서들로부터 오는 품질인자들을 수집하고, 수집된 품질인자들을 분석하여 도로 포장의 품질을 평가한 후 평가 정보를 생성하는 평가 플랫폼; 및
    상기 평가 플랫폼에 접속하여 상기 평가 플랫폼에서 수집된 품질인자들 및 생성된 평가 정보를 확인할 수 있는 사용자 단말기; 를 포함하고,
    상기 평가 플랫폼은 수집된 품질인자들 중 주요한 품질인자와 생성된 평가 정보를 생산을 관리하는 생산 플랫폼 또는 통합 관제 시스템으로 전송하는
    IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 평가 플랫폼은 수집된 품질인자들 중 주요한 품질인자와 생성된 평가 정보를 도로 포장 작업을 감리하기 위한 감리 플랫폼 또는 상기 통합 관제 시스템으로 전송하는
    IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 평가 플랫폼은
    상기 IoT센서들로부터 품질인자를 수집하는 정보수집서버;
    상기 정보수집서버에서 수집된 품질인자들을 분석하여 도로 포장의 품질을 평가한 후 평가 정보를 생성하는 품질평가서버; 및
    상기 정보수집서버 및 상기 품질평가서버로부터 오는 품질인자 및 평가 정보를 통신망을 통해 상기 생산 플랫폼 또는 통합 관제 시스템으로 전송하는 정보중계서버; 를 포함하는
    IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템.
  4. 현장의 도로 포장 작업 과정에서 도로 포장의 품질을 평가할 수 있는 품질인자들을 감지하는 IoT 센서들;
    상기 IoT 센서들로부터 오는 품질인자들을 수집하고, 수집된 품질인자들을 분석하여 도로 포장의 품질을 평가한 후 평가 정보를 생성하는 평가 플랫폼; 및
    상기 평가 플랫폼에 접속하여 상기 평가 플랫폼에서 수집된 품질인자들 및 생성된 평가 정보를 확인할 수 있는 사용자 단말기; 를 포함하고,
    상기 평가 플랫폼은 수집된 품질인자들 중 주요한 품질인자와 생성된 평가 정보를 도로 포장 작업을 감리하기 위한 감리 플랫폼 또는 통합 관제 시스템으로 전송하는
    IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템.
  5. 제2 항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 평가 플랫폼은
    상기 IoT센서들로부터 품질인자를 수집하는 정보수집서버;
    상기 정보수집서버에서 수집된 품질인자들을 분석하여 도로 포장의 품질을 평가한 후 평가 정보를 생성하는 품질평가서버; 및
    상기 정보수집서버 및 상기 품질평가서버로부터 오는 품질인자 및 평가 정보를 통신망을 통해 상기 통합 관제 시스템 또는 상기 감리 플랫폼으로 전송하는 정보중계서버; 를 포함하는
    IoT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템.
  6. 제1 항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 IoT 센서들은
    시멘트 콘크리트의 품질 평가를 위한 품질인자들을 수집하는 제1 그룹의 센서들; 및
    아스팔트 콘크리트의 품질 평가를 위한 품질인자들을 수집하는 제2 그룹의 센서들; 을 포함하는
    loT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 IoT 센서들은
    도로 포장 작업의 현장 상황에 대한 정보를 수집하기 위한 제3 그룹의 센서들; 을 더 포함하는
    loT 기반의 도로포장 품질관리를 위한 통합 운용 시스템.







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