KR20240028773A - Integrated Construction Site Control System Using Scaffolding - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구조물변위촬영카메라를 통하여 건축폐기물의 허용하중 초과로 인한 이상변위를 사전에 예측하고, 이와 같이 예측된 정보를 메인서버제어부로 전송하고, 상기 메인서버제어부는 전송된 정보를 기반으로 위험여부를 판단한 후 위험판단이 있을 경우 굴삭기 및 관리자의 단말기로 위험신호를 전송하며, 위험신호를 전달받은 상기 관리자의 통제 하에 굴삭기를 이용하여 건축폐기물을 미리 형성해 놓은 폐기물처리통로를 통해 구조물 1층으로 내려보내 하중을 낮춤으로써 안전사고를 예방하도록 하는 센서기반의 구조물 안전해체 제어시스템에 관한 것이다.The present invention predicts in advance abnormal displacement due to exceeding the allowable load of construction waste through a structural displacement camera, transmits the predicted information to the main server control unit, and the main server control unit detects the risk based on the transmitted information. After determining whether or not there is a risk, if there is a risk judgment, a risk signal is transmitted to the excavator and the manager's terminal, and under the control of the manager who received the risk signal, the excavator is used to transfer construction waste to the first floor of the structure through the pre-formed waste disposal passage. This is about a sensor-based structure safe dismantling control system that prevents safety accidents by lowering the load.
Description
본 발명은 구조물변위촬영카메라를 통하여 건축폐기물의 허용하중 초과로 인한 이상변위를 사전에 예측하고, 이와 같이 예측된 정보를 메인서버제어부로 전송하고, 상기 메인서버제어부는 전송된 정보를 기반으로 위험여부를 판단한 후 위험판단이 있을 경우 굴삭기 및 관리자의 단말기로 위험신호를 전송하며, 위험신호를 전달받은 상기 관리자의 통제 하에 굴삭기를 이용하여 건축폐기물을 미리 형성해 놓은 폐기물처리통로를 통해 구조물 1층으로 내려보내 하중을 낮춤으로써 안전사고를 예방하도록 하는 센서기반의 구조물 안전해체 제어시스템에 관한 것이다.The present invention predicts in advance abnormal displacement due to exceeding the allowable load of construction waste through a structural displacement camera, transmits the predicted information to the main server control unit, and the main server control unit detects the risk based on the transmitted information. After determining whether or not there is a risk, if there is a risk judgment, a risk signal is transmitted to the excavator and the manager's terminal, and under the control of the manager who received the risk signal, the excavator is used to transfer construction waste to the first floor of the structure through the pre-formed waste disposal passage. This is about a sensor-based structure safe dismantling control system that prevents safety accidents by lowering the load.
그리고 구조물의 각 층마다 다수로 설치되는 스크류잭서포트 하단에 위치센서 및 하중압력센서를 설치함으로서,In addition, by installing a position sensor and a load pressure sensor at the bottom of the screw jack support installed in multiple numbers on each floor of the structure,
상기 위치센서를 통해 스크류잭서포트의 수량 및 누실정보를 체크하고 하중압력센서를 통해 정확한 중량을 체크하면서 수량, 누실정보, 중량을 지속적으로 상기 메인서버제어부로 전송할 수 있어 구조물의 구조 안정성을 지속적으로 체크 가능하다.Through the position sensor, the quantity and leakage information of the screw jack support can be checked, and the exact weight can be checked through the load pressure sensor, while the quantity, leakage information, and weight can be continuously transmitted to the main server control unit, thereby continuously maintaining the structural stability of the structure. You can check.
또한, 상기 구조물을 횡방향으로 지지하는 시스템비계 지지대와 구조물이 접하는 면에 설치된 압력센서를 통해 구조물의 이상변위 거동을 감지하고, 구조물변위측정센서에 의해 기울기를 측정하여 메인서버제어부로 전송하면, 상기 메인서버제어부는 상기 압력센서에 의한 압력변화와 상기 구조물변위측정센서에 의한 기울기 변화값을 기반으로 위험여부를 종합적으로 판단한 후 위험판단이 있을 경우, 유압잭(jack)으로 구동신호를 전송하여 상기 유압잭(jack)이 구조물을 밀어 구조물을 올바르게 교정함으로써 구조물의 안전해체가 가능하도록 하는 센서기반의 구조물 안전해체 제어시스템에 관한 것이다.In addition, when abnormal displacement behavior of the structure is detected through a pressure sensor installed on the surface of the structure and the system scaffold support that supports the structure in the lateral direction, and the tilt is measured by the structure displacement measurement sensor and transmitted to the main server control unit, The main server control unit comprehensively determines whether there is a risk based on the pressure change by the pressure sensor and the slope change value by the structure displacement measurement sensor. If there is a risk judgment, it transmits a drive signal to the hydraulic jack to This relates to a sensor-based structure safe dismantling control system that enables safe dismantling of a structure by correctly correcting the structure by pushing the structure with a hydraulic jack.
최근 도시화와 급격이 빨라지고 주택 수요의 급증으로 노후된 재건축구조물의 활용도 개선에 대해 요구수준이 높아졌다. 또한 무분별한 구조물 신축으로 리모델링과 보수작업이 권장되고 있다.Recently, with rapid urbanization and rapid increase in housing demand, the demand for improved utilization of old reconstructed structures has increased. In addition, remodeling and repair work are recommended due to indiscriminate new construction of structures.
이와 관련하여, 공개특허 2002-0013618 (공개일자:2002년02월21일)에는 화약을 사용하여 순간적으로 구조물을 발파해체하는 기술로서, 최소량의 장약으로 지연시차를 이용함으로서 작업성을 증대하고 소음, 진동을 저감시킬 수 있는 화약에 의한 구조물발파해체 방법에 대한 기술을 개시하고 있다.In this regard, published patent 2002-0013618 (publication date: February 21, 2002) is a technology for instantaneously blasting and dismantling structures using gunpowder, which increases workability and reduces noise by using delay time with the minimum amount of charge. , a technology for a method of blasting and dismantling structures using gunpowder that can reduce vibration is being disclosed.
공개특허 10-2020-0012640(공개일자 2020년02월05일)에는 상부 구조물을 지지하기 위하여 가설되는 기둥을 대상으로 하여 시공이 완료되면 집중하중을 전이시키는 것이 가능하며, 철거 시 기둥에 작용하게 되는 비틀림 현상을 방지함으로써 안전사고가 발생되는 것을 방지하여 안전하게 기둥을 철거하는것을 제시하였다.Publication patent 10-2020-0012640 (publication date: February 5, 2020) states that it is possible to transfer concentrated loads upon completion of construction for pillars erected to support the upper structure, and to act on the pillars during demolition. By preventing the torsion phenomenon that occurs, it is proposed to safely remove the pillar by preventing safety accidents from occurring.
그러나 종래 개시되어 있는 구조물 해체공법들은 대부분 안전성이 완벽하게 보장되지 않은 기술로서, 항상 안전사고 위험에 노출되어 있다는 문제가 있었다.However, most of the conventionally disclosed structure dismantling methods are technologies that do not completely guarantee safety, and thus have the problem of always being exposed to the risk of safety accidents.
이에 본 발명자는 구조물 해체공사시 센서를 기반으로 하여 실시간 안전상황을 체크하고, 위험요소가 발견될 시에 즉시 조치를 취할 수 있는 시스템을 제공함으로써 높은 해체시공의 안전성을 확보하고자 한다.Accordingly, the present inventor seeks to secure a high level of safety in dismantling construction by providing a system that can check real-time safety conditions based on sensors during structural dismantling work and take immediate action when risk factors are discovered.
본 발명은 구조물변위촬영카메라를 통하여 작업영상을 실시간 촬영하여 구조물의 변위현상을 지속적으로 촬영하면서, 센서를 통해 적재되는 폐기물에 의한 구조물의 하중이 이상수치를 초과하게 되면, 구조물의 한쪽으로 쏠리는 하중을 분산하거난 또는 제거하도록 하는 것을 발명의 목적으로 한다.The present invention continuously captures the displacement phenomenon of the structure by shooting working images in real time through a structure displacement camera, and when the load on the structure due to the waste loaded through the sensor exceeds the ideal value, the load is shifted to one side of the structure. The purpose of the invention is to disperse or eliminate.
아울러, 위치센서 및 하중압력센서를 통해 스크류잭서포트의 누락된 위치, 수량, 중량을 파악하여, 상기 스크류잭서포트에 의해 지지되는 각층마다 안정적인 적정하중이 유지될 수 있도록 실시간 체크하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.In addition, the invention aims to identify the missing position, quantity, and weight of the screw jack support through the position sensor and load pressure sensor, and check it in real time to ensure that a stable and appropriate load is maintained for each floor supported by the screw jack support. The purpose.
아울러, 구조물과 접하는 면에 설치된 시스템비계 지지대의 압력센서 및 구조물변위측정센서에서 검출신호를 메인서버제어부로 송신하고, 상기 메인서버제어부는 상기 검출신호를 분석하여 위험하다고 판단될 시 구조물이 붕괴되는 것을 미연에 방지하기 위해, 일측이 시스템비계에 설치되고 타측이 상기 구조물의 외벽에 맞닿도록 다수로 설치된 유압잭(jack)을 이용하여 구조물을 밀어 바로 세울 수 있도록 하는 구조물 안전 해체 시스템을 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.In addition, a detection signal is transmitted from the pressure sensor and the structure displacement measurement sensor of the system scaffold support installed on the surface in contact with the structure to the main server control unit, and the main server control unit analyzes the detection signal and, when judged to be dangerous, causes the structure to collapse. In order to prevent this in advance, the aim is to provide a structure safety dismantling system that allows the structure to be pushed upright using a plurality of hydraulic jacks installed so that one side is installed on the system scaffold and the other side is in contact with the outer wall of the structure. It is for the purpose of invention.
상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above purpose,
해체하고자 하는 구조물과 소정의 간격을 두어 외부 둘레를 감싸도록 설치하되, 상기 구조물의 외벽에 맞닿는 봉 형상의 시스템비계 지지대(11)가 일체로 조립설치되는 시스템비계(10)와,A system scaffold (10) installed to surround the outer circumference of the structure to be dismantled at a predetermined distance from the structure to be dismantled, and in which a rod-shaped system scaffold support (11) in contact with the outer wall of the structure is integrally assembled and installed,
상기 시스템비계(10)의 상단부에 설치되는 구조물변위촬영카메라(20)와,A structural displacement camera (20) installed on the upper part of the system scaffold (10),
상기 시스템비계(10)의 중단부에 설치되는 구조물변위측정센서(30)와,A structural displacement measurement sensor (30) installed at the middle part of the system scaffold (10),
상기 시스템비계(10)의 측면 둘레 및 상부를 전체적으로 감싸 밀폐시키는 비산방지막(40)과,A shatterproof film (40) that entirely surrounds and seals the side surfaces and upper portion of the system scaffold (10),
상기 구조물 각층의 천정과 바닥면에 맞닿아 수직 설치되되, 하부 일측에 위치센서(51) 및 하중압력센서(52)가 장착되는 스크류잭서포트(50)와,A screw jack support (50) installed vertically in contact with the ceiling and floor of each floor of the structure and equipped with a position sensor (51) and a load pressure sensor (52) on one lower side,
일측이 상기 시스템비계(10)에 설치되고, 타측이 상기 구조물의 외벽에 맞닿도록 다수로 설치하여, 이상변위 거동을 보이는 상기 구조물을 밀어 바로 잡아주는 잭(jack)(60)과,A jack 60, one side of which is installed on the system scaffold 10 and the other side of which is installed in plural numbers so as to contact the outer wall of the structure, pushes and straightens the structure showing abnormal displacement behavior;
상기 구조물변위촬영카메라(20), 구조물변위측정센서(30), 위치센서(51),하중압력센서(52)로부터 전송된 측정값을 기반으로, 변위 또는 구조물 하중에 대해 설정된 기준값을 초과하여 안전에 이상이 있는 경우, 상기 잭(jack)(60)과 굴삭기에 제어신호를 개별적으로 전송하여 기울어진 구조물의 변위를 조정하거나, 또는 구조물 각 층이 1층 바닥까지 통로로 연결되도록 뚫어놓은 폐기물처리통로(21)를 통해 구조물파쇄 과정에서 발생된 건축폐기물을 굴삭기를 통해 내려보내도록 유도하는 메인서버제어부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서기반의 구조물 안전해체 제어시스템를 제공한다.Based on the measured values transmitted from the structure displacement camera 20, structure displacement measurement sensor 30, position sensor 51, and load pressure sensor 52, safety exceeds the standard value set for displacement or structure load. If there is a problem, control signals are individually transmitted to the jack 60 and the excavator to adjust the displacement of the tilted structure, or waste disposal drilled so that each floor of the structure is connected by a passage to the floor of the first floor. A sensor-based structure safe demolition control system is provided, which includes a main server control unit 70 that guides the construction waste generated during the structure destruction process to be sent down through the excavator through the passage 21.
본 발명에 따른 센서기반의 구조물 안전해체 제어시스템은 다음의 효과를 갖는다.The sensor-based structure safe dismantling control system according to the present invention has the following effects.
첫째. 구조물변위촬영카메라를 통하여 건축폐기물의 허용하중 초과로 인한 이상변위를 사전에 예측하고, 이와 같이 예측된 정보를 메인서버제어부로 전송하고, 상기 메인서버제어부는 전송된 정보를 기반으로 위험여부를 판단한 후 위험판단이 있을 경우 굴삭기 및 관리자의 단말기로 위험신호를 전송하며, 위험신호를 전달받은 상기 관리자의 통제 하에 굴삭기를 이용하여 건축폐기물을 미리 형성해 놓은 폐기물처리통로를 통해 구조물 1층으로 내려보내 하중을 낮춤으로써 안전사고를 예방하도록 하는 장점을 갖는다.first. Abnormal displacement due to exceeding the allowable load of construction waste is predicted in advance through a structural displacement camera, and the predicted information is transmitted to the main server control unit, and the main server control unit determines whether there is a risk based on the transmitted information. If there is a risk determination, a risk signal is transmitted to the excavator and the manager's terminal, and under the control of the manager who received the risk signal, the excavator is used to lower the construction waste to the first floor of the structure through the pre-formed waste disposal passage. It has the advantage of preventing safety accidents by lowering .
둘째. 구조물의 각 층마다 다수로 설치되는 스크류잭서포트 하단에 위치센서를 설치하여, 상기 스크류잭서포트의 수량 및 누실정보를 지속적으로 상기 메인서버제어부로 전송함으로써 구조물의 구조 안정성을 지속적으로 체크 가능하고,second. By installing a position sensor at the bottom of a plurality of screw jack supports installed on each floor of the structure, the structural stability of the structure can be continuously checked by continuously transmitting the quantity and leakage information of the screw jack supports to the main server control unit,
상기 구조물을 횡방향으로 지지하는 시스템비계 지지대와 구조물이 접하는 면에 설치된 압력센서를 통해 구조물의 이상변위 거동을 감지하고, 구조물변위측정센서에 의해 기울기를 측정하여 메인서버제어부로 전송하면, 상기 메인서버제어부는 상기 압력센서에 의한 압력변화와 상기 구조물변위측정센서에 의한 기울기 변화값을 기반으로 위험여부를 종합적으로 판단한 후 위험판단이 있을 경우, 유압잭(jack)으로 구동신호를 전송하여 상기 유압잭(jack)이 구조물을 밀어 구조물을 올바르게 교정함으로써 구조물의 안전해체가 가능하도록 한다.Abnormal displacement behavior of the structure is detected through a pressure sensor installed on the surface of the structure and the system scaffold support that supports the structure laterally, and the tilt is measured by the structure displacement measurement sensor and transmitted to the main server control unit, the main The server control unit comprehensively determines whether there is a risk based on the pressure change by the pressure sensor and the slope change value by the structure displacement measurement sensor. If there is a risk judgment, it transmits a drive signal to the hydraulic jack ( jack) pushes the structure and corrects the structure correctly, enabling safe dismantlement of the structure.
도 1은 본 발명의 일 실시 예이다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예이다.
도 4은 본 발명의 일 실시 예이다.Figure 1 is an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 구조물 해체용 센서기반 구조물 안전 제어시스템(1)에 대한 구체적인 기술 내용을 도면과 함께 살펴보도록 한다.Hereinafter, we will look at the specific technical details of the sensor-based structural safety control system (1) for dismantling structures according to the present invention along with the drawings.
도 1에 도시된 바와 같이,As shown in Figure 1,
해체하고자 하는 구조물과 소정의 간격을 두어 외부 둘레를 감싸도록 설치하되, 상기 구조물의 외벽에 맞닿는 봉 형상의 시스템비계 지지대(11)가 일체로 조립설치되는 시스템비계(10)와,A system scaffold (10) installed to surround the outer circumference of the structure to be dismantled at a predetermined distance from the structure to be dismantled, and in which a rod-shaped system scaffold support (11) in contact with the outer wall of the structure is integrally assembled and installed,
상기 시스템비계(10)의 상단부에 설치되는 구조물변위촬영카메라(20)와,A structural displacement camera (20) installed on the upper part of the system scaffold (10),
상기 시스템비계(10)의 중단부에 설치되는 구조물변위측정센서(30)와,A structural displacement measurement sensor (30) installed at the middle part of the system scaffold (10),
상기 시스템비계(10)의 측면 둘레 및 상부를 전체적으로 감싸 밀폐시키는 비산방지막(40)과,A shatterproof film (40) that entirely surrounds and seals the side surfaces and top of the system scaffold (10),
상기 구조물 각층의 천정과 바닥면에 맞닿아 수직 설치되되, 하부 일측에 위치센서(51) 및 하중압력센서(52)가 장착되는 스크류잭서포트(50)와,A screw jack support (50) installed vertically in contact with the ceiling and floor of each floor of the structure and equipped with a position sensor (51) and a load pressure sensor (52) on one lower side,
일측이 상기 시스템비계(10)에 설치되고, 타측이 상기 구조물의 외벽에 맞닿도록 다수로 설치하여, 이상변위 거동을 보이는 상기 구조물을 밀어 바로 잡아주는 잭(jack)(60)과,A jack 60, one side of which is installed on the system scaffold 10 and the other side of which is installed in plural numbers so as to contact the outer wall of the structure, pushes and straightens the structure showing abnormal displacement behavior;
상기 구조물변위촬영카메라(20), 구조물변위측정센서(30), 위치센서(51),하중압력센서(52)로부터 전송된 측정값을 기반으로, 변위 또는 구조물 하중에 대해 설정된 기준값을 초과하여 안전에 이상이 있는 경우, 상기 잭(jack)(60)과 굴삭기에 제어신호를 개별적으로 전송하여 기울어진 구조물의 변위를 조정하거나, 또는 구조물 각 층이 1층 바닥까지 통로로 연결되도록 뚫어놓은 폐기물처리통로(21)를 통해 구조물파쇄 과정에서 발생된 건축폐기물을 굴삭기를 통해 내려보내도록 유도하는 메인서버제어부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서기반의 구조물 안전해체 제어시스템.Based on the measured values transmitted from the structure displacement camera 20, structure displacement measurement sensor 30, position sensor 51, and load pressure sensor 52, safety exceeds the standard value set for displacement or structure load. If there is a problem, control signals are individually transmitted to the jack 60 and the excavator to adjust the displacement of the tilted structure, or waste disposal drilled so that each floor of the structure is connected by a passage to the floor of the first floor. A sensor-based structure safe demolition control system comprising a main server control unit 70 that guides the construction waste generated during the structure destruction process to be sent down through the excavator through the passage 21.
이와 같은 구조물 안전 제어시스템을 통해 상기 구조물변위촬영카메라(20), 구조물변위측정센서(30),위치센서(51),하중압력센서(52)로부터 측정된 값을 메인서버제어부(70)에 전송하고 상기 메인서버제어부(70)는 전송된 값을 기반으로 위험요소를 종합 판단하여 제어가 필요한 경우 제어신호를 상기 유압잭(jack)(60) 및 굴삭기로 전송하여 구조물이 이상변위 거동에 의해 무너지지 않고 안정적인 상태에서 해체작업이 이루어질 수 있도록 함에 기술적 특징이 있다.Through this structure safety control system, the values measured from the structure displacement camera 20, structure displacement measurement sensor 30, position sensor 51, and load pressure sensor 52 are transmitted to the main server control unit 70. And the main server control unit 70 comprehensively determines risk factors based on the transmitted values, and if control is necessary, transmits a control signal to the hydraulic jack 60 and the excavator to prevent the structure from collapsing due to abnormal displacement behavior. There is a technical feature that allows dismantling work to be carried out in a stable state.
이하, 각 부 구성의 따른 구체적인 내용을 도면과 함께 살펴보도록 한다.Below, let's look at the specific contents of each part along with the drawings.
도1에 제시된 바와 같이 시스템비계(10)는 해체하고자 하는 구조물과 소정의 간격을 두어 외부 둘레를 감싸도록 설치하고 상기 구조물의 외벽에 맞닿는 봉 형상의 시스템비계지지대(11)가 일체로 조립된다.As shown in Figure 1, the system scaffold 10 is installed to surround the outer circumference of the structure to be dismantled at a predetermined distance, and the rod-shaped system scaffold support 11 in contact with the outer wall of the structure is integrally assembled.
아울러, 상기 시스템비계(10)는 수직재, 수평재, 계단 및 연결철물이 규격화 및 일체화하여 견고하고 안전하게 제작하는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable that the system scaffold 10 be manufactured robustly and safely by standardizing and integrating vertical members, horizontal members, stairs, and connecting hardware.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 시스템비계(10)에는 압력센서(12)와 유압잭(jack)(60)이 설치된다.As shown in Figure 1, a pressure sensor 12 and a hydraulic jack 60 are installed on the system scaffold 10.
상기 압력센서(12)와 유압잭(jack)(60)은 상기 시스템비계(10)로부터 지면과 수평을 이루도록 뻗어 벽체면에 맞닿는다.The pressure sensor 12 and the hydraulic jack 60 extend from the system scaffold 10 to be parallel to the ground and contact the wall surface.
도 2에 제시된 바와 같이, 상기 압력센서(12)는 구조물 철거중에벽체가 바깥쪽으로 기울거나 한쪽으로 쏠림이 발생할 경우 압력변화를 감지하고,As shown in Figure 2, the pressure sensor 12 detects pressure changes when the wall is tilted outward or tilted to one side during the demolition of the structure,
이와 같은 압력변화에 의한 이상변위 거동에 대한 변위값을 상기 구조물변위측정센서(30)가 측정한다.The structural displacement measurement sensor 30 measures the displacement value for abnormal displacement behavior due to such pressure change.
이와 같은 압력변화 감지와 측정된 변위값은 메인서버제어부(70)로 전송된다.Such pressure change detection and measured displacement values are transmitted to the main server control unit 70.
상기 메인서버제어부(70)는 상기 압력센서(12)와 구조물변위측정센서(30)로부터 전송된 데이터와 기 설정된 허용범위 내의 변위값을 비교하여, 상기 전송된 데이터 값이 허용범위를 초과할 경우에는 즉시 제어신호를 상기 유압잭(jack)(60)에 전송한다.The main server control unit 70 compares the data transmitted from the pressure sensor 12 and the structural displacement measurement sensor 30 with the displacement value within a preset allowable range, and when the transmitted data value exceeds the allowable range. Immediately transmits a control signal to the hydraulic jack (60).
도3 및 도4 에 제시된 바와 같이 상기 메인서버제어부(70)로부터 제어신호를 수신한 다수의 유압잭(jack)(60)은 기울어져가는 구조물을 밀어 바로 세워, 지속적인 구조물의 안정화가 이루어지도록 한다.As shown in Figures 3 and 4, a plurality of hydraulic jacks (60) that receive control signals from the main server control unit (70) push the tilting structure upright to ensure continuous stabilization of the structure.
상기 구조물변위촬영카메라(20)는 하나의 케이스 내부에 라이다센서, 자이센서 및 카메라가 장착되어 구성된다.The structural displacement camera 20 is composed of a lidar sensor, a gyroscope, and a camera mounted inside one case.
도 5에 제시된 바와 같이, 상기 라이다센서는 광선을 피사체인 건축폐기물에 쏜 뒤 반사되는 신호를 기반으로 스캔하여 3D 입체영상을 화면으로 나타내고, 이와 같이 스캔한 3D 입체영상을 기반으로 건축폐기물의 체적을 계산한다.As shown in Figure 5, the LiDAR sensor shoots a beam of light at the object, construction waste, then scans it based on the reflected signal to display a 3D stereoscopic image on the screen, and based on the scanned 3D image, the construction waste Calculate the volume.
반면, 상기 자이로센서는 측정하는 전체 시간동안의 각속도를 적분하여 기울어진 구조물의 각도를 계산하는 원리로, 구조물의 이상거동을 측정하여 이상변위의 값을 구한다.On the other hand, the gyro sensor calculates the angle of the tilted structure by integrating the angular velocity over the entire measurement time, and calculates the value of the abnormal displacement by measuring the abnormal behavior of the structure.
이와 같이 라이다센서에 의해 스캐한 건축폐기물의 3D 입체영상 및 체적 계산값과, 상기 자이로센서에 의해 측정한 이상변위값은 상기 메인서버제어부(70)에 실시간 전송된다.In this way, the 3D stereoscopic image and volume calculation value of the construction waste scanned by the LiDAR sensor and the abnormal displacement value measured by the gyro sensor are transmitted in real time to the main server control unit 70.
상기 자이로센서 및 라이더 센서로 부터 수신한 측정값을 기반으로 메인서버제어부(70)에서는 구조검토된 슬래브의 허용하중 한계치값과 비교 검토하여, 허용 한계치를 초과할 경우에는 즉시 위험신호 및 제어신호를 관리자, 작업자의 단말기 및 굴삭기로 송신한다.Based on the measurement values received from the gyro sensor and lidar sensor, the main server control unit 70 compares and reviews the allowable load limit value of the structurally reviewed slab, and immediately sends a danger signal and control signal if the allowable limit value is exceeded. It is transmitted to the terminals of managers and workers and the excavator.
도5에 제시된 바와 같이 상기 작업자는 단말기를 통해 수신된 위험신호 및 제어신호에 따라 굴삭기를 통해 폐기물을 폐기물처리통로(21)로 방출하여 구조물이 상기 폐기물 하중에 의한 이상변위거동 위험에 빠르게 대처할 수 있도록 한다.As shown in Figure 5, the worker discharges the waste into the waste disposal passage 21 through the excavator according to the danger signal and control signal received through the terminal, so that the structure can quickly respond to the risk of abnormal displacement behavior due to the waste load. Let it happen.
상기 굴삭기는 필요시 원격조정 또는 인공지능에 의한 자율운행이 가능하다.The excavator is capable of remote control or autonomous operation using artificial intelligence when necessary.
아울러, 시스템비계(10)의 중단부에 설치되는 구조물변위측정센서(30)는 초음파 또는 레이저 센서로서, 광선을 쏘아 구조물의 벽면에 반사되어 되돌아오는 시간을 실시간으로 측정하여 거리값을 계산한다.In addition, the structure displacement measurement sensor 30 installed at the middle part of the system scaffold 10 is an ultrasonic or laser sensor, and calculates the distance value by measuring in real time the time when light rays are fired and reflected on the wall of the structure and returned.
상기 구조물변위측정센서(30)는 구조물 둘레로 다수로 설치되고, 이를 통해 계산된 거리값을 기반으로 구조물의 이상변위 거동을 실시간으로 감지할 수 있다.The structure displacement measurement sensor 30 is installed in large numbers around the structure, and can detect abnormal displacement behavior of the structure in real time based on the calculated distance value.
아울러, 도 6의 제시된 바와 같이 구조물 각층의 천정과 바닥면에 맞닿아 수직으로 스크류잭서포트(50)가 다수로 설치되어 구조물에 가해지는 하중을 흡수 분산시킨다.In addition, as shown in FIG. 6, a plurality of screw jack supports 50 are installed vertically in contact with the ceiling and floor of each floor of the structure to absorb and distribute the load applied to the structure.
상기 스크류잭서포트(50)는 과다 하중에 따른 균열을 방지하는 것으로서, 하부일측에 도6에 제시된 바와 같이 위치센서(51) 및 하중압력센서(52)가 설치된다.The screw jack support 50 prevents cracks due to excessive load, and a position sensor 51 and a load pressure sensor 52 are installed on one lower side as shown in Figure 6.
상기 위치센서(51)는 다수로 설치된 스크류잭서포트(50)의 수량 및 위치를 실시간으로 감지하고 이를 메인서버제어부(70)로 전송하여 체계적으로 관리함으로써 누실정보의 파악 및 안정적인 하중관리가 이루어질 수 있도록 한다.The position sensor 51 detects the quantity and position of multiple installed screw jack supports 50 in real time and transmits them to the main server control unit 70 to systematically manage them, so that leakage information can be identified and stable load management can be achieved. Let it happen.
상기 하중압력센서(52)는 상기 위치센서 바닥면에 추가 설치되어 정확한 하중을 계산하여 메인서버제어부(70)의 전송하면서 좀 더 세밀한 관리가 이루어 질 수 있도록 한다.The load pressure sensor 52 is additionally installed on the bottom of the position sensor to calculate the exact load and transmit it to the main server control unit 70 to enable more detailed management.
이와 같은 체계적인 관리를 통해 작업자 및 관리자는 손쉽게 하중변화에 따른 스크류잭서포트(50)의 추가설치 및 제거 정보를 좀더 쉽게 파악할 수 있어 설치 및 관리감독의 작업편의성 및 작업안정성을 확보할 수 있다.Through such systematic management, workers and managers can more easily obtain information on additional installation and removal of the screw jack support 50 according to load changes, thereby ensuring work convenience and work stability for installation and management supervision.
이상의 안전관리에도 불구하고 이상변위가 발생하면, 변위값을 송신받은 메인서버제어부(70)는 유압잭(jack)(60)으로 이상 변위를 교정하기 위한 제어 및 구동신호를 송신한다.If abnormal displacement occurs despite the above safety management, the main server control unit 70, which has received the displacement value, transmits control and driving signals to correct the abnormal displacement to the hydraulic jack 60.
상기 유압잭(jack)(60)은 도4에 제시된 바와 같이 상기 제어 및 구동신호에 따라 이상 변위 상태의 구조물이 교정되도록 밀어주어 구조물을 바로 잡아주어 안전사고를 예방하여 보다 안전한 상태에서 구조물 해체작업이 이루어질 수 있도록 한다.As shown in FIG. 4, the hydraulic jack 60 pushes the structure in an abnormally displaced state to be corrected according to the control and driving signals, correcting the structure, preventing safety accidents, and dismantling the structure in a safer state. make it happen.
도4에 제시된 바와 같이, 유압 잭(jack)(60)은 수신부, 구동제어부 및 유압구동부를 포함하는 것으로서,As shown in Figure 4, the hydraulic jack 60 includes a receiving unit, a drive control unit, and a hydraulic drive unit,
상기 수신부는 메인서버제어부(70)로부터 전송된 제어신호를 수신하고,The receiving unit receives a control signal transmitted from the main server control unit 70,
상기 구동제어부는 상기 수신부를 통해 수신된 제어신호에 따라 유압구동부를 제어하고,The drive control unit controls the hydraulic drive unit according to the control signal received through the receiver,
상기 유압구동부는 상기 구동제어부의 통제하에 유압잭(jack)(60)으로 변위된 구조물을 밀어 교정하는 것을 특징으로 한다.The hydraulic drive unit is characterized in that it corrects the displaced structure by pushing it with a hydraulic jack (60) under the control of the drive control unit.
아울러, 도 1에 도시된 바와 같이 시스템비계(10)의 측면 둘레 및 상부를 전체적으로 감싸 밀폐시키는 비산방지막(40)을 설치하여 작업중의 발생하는 비산이 외부로 방출되는 것을 방지하고 미연에 구조물 낙상에 대해 예방할 수 있는 효과를 갖는다.In addition, as shown in FIG. 1, a scattering prevention film 40 is installed to completely surround and seal the side and top of the system scaffold 10 to prevent scattering generated during work from being released to the outside and to prevent falling on the structure in advance. It has a preventive effect.
상기 메인서버제어부(70)는 도 3 및 도 5에 제시된 바와 같이 전체적인 공사상황을 통제하고 구조물변위촬영카메라(20)를 통하여 폐기물의 과다하중으로 인한 구조물의 기움을 수신받고 그에 따른 상황을 작업자 또는 굴삭기에 송신한다.The main server control unit 70 controls the overall construction situation as shown in FIGS. 3 and 5, receives the tilt of the structure due to the excessive load of waste through the structure displacement camera 20, and reports the resulting situation to the worker or Send to excavator.
상기 메인서버제어부(70)로부터 위험신호를 단말기를 통해 전달받은 관리자는 굴삭기를 통해 도 5에 도시된 바와 같이 빠른시간에 과다하중의 폐기물을 폐기물처리통로(21)에 버리도록 하여 폐기물의 과다하중을 통한 기움, 쏠림 현상의 구조물의 이상변위현상에 의한 구조물 붕괴 등의 사고를 사전에 예방한다.The manager who received the danger signal from the main server control unit 70 through the terminal quickly disposed of the overloaded waste into the waste disposal passage 21 through an excavator as shown in FIG. 5 to prevent the overload of the waste. Prevents accidents such as structural collapse due to abnormal displacement of the structure, such as leaning or leaning.
상기 관리자는 구조물변위촬영카메라(20)를 통한 과다하중으로 인한 구조물 기움에 대한 정보를 스마트폰, 테블릿 PC를 포함하는 단말기를 통해 전송받는다.The manager receives information about the tilt of the structure due to excessive load through the structure displacement camera 20 through terminals including smartphones and tablet PCs.
10 : 시스템비계
20 : 구조물변위촬영카메라
30 : 구조물변위측정센서
40 : 비산방지막
50 : 스크류잭서포트
60 : 잭(jack)
70 : 메인서버제어부10: System scaffolding
20: Structure displacement camera
30: Structure displacement measurement sensor
40: scattering prevention film
50: Screw jack support
60: jack
70: Main server control unit
Claims (5)
상기 시스템비계(10)의 상단부에 설치되는 구조물변위촬영카메라(20)와,
상기 시스템비계(10)의 중단부에 설치되는 구조물변위측정센서(30)와,
상기 시스템비계(10)의 측면 둘레 및 상부를 전체적으로 감싸 밀폐시키는 비산방지막(40)과,
상기 구조물 각층의 천정과 바닥면에 맞닿아 수직 설치되되, 하부 일측에 위치센서(51) 및 하중압력센서(52)가 장착되는 스크류잭서포트(50)와,
일측이 상기 시스템비계(10)에 설치되고, 타측이 상기 구조물의 외벽에 맞닿도록 다수로 설치하여, 이상변위 거동을 보이는 상기 구조물을 밀어 바로 잡아주는 잭(jack)(60)과,
상기 구조물변위촬영카메라(20), 구조물변위측정센서(30), 위치센서(51),하중압력센서(52)로부터 전송된 측정값을 기반으로, 변위 또는 구조물 하중에 대해 설정된 기준값을 초과하여 안전에 이상이 있는 경우, 상기 잭(jack)(60)과 굴삭기에 제어신호를 개별적으로 전송하여 기울어진 구조물의 변위를 조정하거나, 또는 구조물 각 층이 1층 바닥까지 통로로 연결되도록 뚫어놓은 폐기물처리통로(21)를 통해 구조물파쇄 과정에서 발생된 건축폐기물을 굴삭기를 통해 내려보내도록 유도하는 메인서버제어부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서기반의 구조물 안전해체 제어시스템.
A system scaffold (10) installed to surround the outer circumference of the structure to be dismantled at a predetermined distance from the structure to be dismantled, and in which a rod-shaped system scaffold support (11) in contact with the outer wall of the structure is integrally assembled and installed,
A structural displacement camera (20) installed on the upper part of the system scaffold (10),
A structural displacement measurement sensor (30) installed at the middle part of the system scaffold (10),
A shatterproof film (40) that entirely surrounds and seals the side surfaces and upper portion of the system scaffold (10),
A screw jack support (50) installed vertically in contact with the ceiling and floor of each floor of the structure and equipped with a position sensor (51) and a load pressure sensor (52) on one lower side,
A jack 60, one side of which is installed on the system scaffold 10 and the other side of which is installed in plural numbers so as to contact the outer wall of the structure, pushes and straightens the structure showing abnormal displacement behavior;
Based on the measured values transmitted from the structure displacement camera 20, structure displacement measurement sensor 30, position sensor 51, and load pressure sensor 52, safety exceeds the standard value set for displacement or structure load. If there is a problem, control signals are individually transmitted to the jack 60 and the excavator to adjust the displacement of the tilted structure, or waste disposal drilled so that each floor of the structure is connected by a passage to the floor of the first floor. A sensor-based structure safe demolition control system comprising a main server control unit 70 that guides the construction waste generated during the structure destruction process to be sent down through the excavator through the passage 21.
시스템비계 지지대(11)는 구조물과 접하는 면에 압력센서(12)가 설치되는 것을 특징으로 하는 센서기반의 구조물 안전해체 제어시스템.
In claim 1,
The system scaffold support (11) is a sensor-based structure safe dismantling control system, characterized in that a pressure sensor (12) is installed on the surface in contact with the structure.
구조물변위촬영카메라(20)는 라이다센서와 자이로센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서기반의 구조물 안전해체 제어시스템.
In claim 1,
The structure displacement camera 20 is a sensor-based structure safe dismantling control system characterized by including a lidar sensor and a gyro sensor.
구조물변위측정센서(30)는 초음파 또는 레이저센서인 것을 특징으로 하는 센서기반의 구조물 안전해체 제어시스템.
In claim 1,
The structure displacement measurement sensor 30 is a sensor-based structure safe dismantling control system, characterized in that it is an ultrasonic or laser sensor.
유압 잭(jack)(60)은 수신부, 구동제어부 및 유압구동부를 포함하는 것으로서,
상기 수신부는 메인서버제어부로부터 전송된 제어신호를 수신하고,
상기 구동제어부는 상기 수신부를 통해 수신된 제어신호에 따라 유압구동부를 제어하고,
상기 유압구동부는 상기 구동제어부의 통제하에 유압잭으로 변위된 구조물을 밀어 교정하는 것을 특징으로 하는 센서기반의 구조물 안전해체 제어시스템.In claim 1,
The hydraulic jack 60 includes a receiving unit, a drive control unit, and a hydraulic drive unit,
The receiving unit receives a control signal transmitted from the main server control unit,
The drive control unit controls the hydraulic drive unit according to the control signal received through the receiver,
A sensor-based structure safe dismantling control system, wherein the hydraulic drive unit corrects the displaced structure by pushing it with a hydraulic jack under the control of the drive control unit.
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|---|---|---|---|
| KR1020220106940A KR20240028773A (en) | 2022-08-25 | 2022-08-25 | Integrated Construction Site Control System Using Scaffolding |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Citations (3)
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| KR20020013618A (en) | 2000-08-11 | 2002-02-21 | 윤영석 | Method of Explosive Demolition on the Buildings by use of Explosives |
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| KR20200012640A (en) | 2018-07-27 | 2020-02-05 | 주식회사 한빛구조이엔지 | Safe load demolition structure and demolition method with slow development load transfer |
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2022
- 2022-08-25 KR KR1020220106940A patent/KR20240028773A/en unknown
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