철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 방법 및 철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 시스템
MONITORING METHOD AND REAL TIME MONITORING SYSTEM FOR DURABILITY OF CONCRETE IN STRUCTURES
특허 요약
본 발명은 철근 콘크리트의 초음파 신호를 실시간 취득하고, 이를 자동 분석하여 콘크리트의 내구성을 실시간 자동으로 분석 및 평가할 수 있으며, 그에 따라 신속한 대처와 유지관리의 최적화 계획을 수립하는데 기여할 수 있는, 철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 방법 및 철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 철근 콘크리트 구조물의 내구성을 진단하기 위하여 모니터링하는 시스템으로서, 복수의 모니터링 대상처의 콘크리트 구조물의 표면에 설치되는 IoT 초음파 센싱 장치; 상기 IoT 초음파 센싱 장치에서 측정된 측정 데이터를 전달받아 분석하고 내구성 평가를 행하도록 구성되는 로컬 호스트 PC; 및 상기 로컬 호스트 PC를 통해 상기 복수의 모니터링 대상처로부터 수집된 데이터를 통합 관리하도록 구성되는 통합 관리 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 시스템이 제공된다.
청구항
번호청구항
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철근 콘크리트 구조물의 내구성을 진단하기 위하여 모니터링하는 방법에 있어서,초음파 센싱 장치를 이용하여 복수의 모니터링 대상처의 콘크리트 구조물에 초음파 신호를 발신하고 콘크리트에서 전파된 초음파 펄스 데이터를 수집하는 초음파펄스 데이터 수득 단계;상기 초음파 펄스 데이터를 무선통신 네트워크를 통해 로컬 호스트 PC로 전송하는 데이터 전송 단계;상기 전송된 초음파 펄스 데이터를 분석 모듈을 통해 분석하고 내구성을 평가하여 분석 결과를 도출하는 데이터 분석-평가 단계; 및상기 분석 결과를 무선 이동통신망 또는 인터넷으로 연결된 서버로 전송하여 복수의 모니터링 대상처로부터 수집된 데이터를 통합 관리하도록 구축하는 통합데이터 구축 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 방법.

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제1항에 있어서,상기 로컬 호스트 PC는 상기 IoT 초음파 센싱 장치가 동작하는데 필요한 제어 인자의 값을 전송하여 IoT 초음파 센싱 장치의 동작상태 개시,동작상태 감시 및 동작 상태 종료에 대한 감시, 및 제어에 필요한 변수 값을 생성하여 전송하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 방법.

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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 분석 모듈은 콘크리트 내구성 평가를 위해 프로그래밍된 내구성평가 알고리즘을 통해 초음파 펄스 데이터를 자동 분석하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 방법.

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철근 콘크리트 구조물의 내구성을 진단하기 위하여 모니터링하는 시스템으로서,복수의 모니터링 대상처의 콘크리트 구조물의 표면에 설치되는 IoT 초음파 센싱 장치;상기 IoT 초음파 센싱 장치에서 측정된 측정 데이터를 전달받아 분석하고 내구성 평가를 행하도록 구성되는 로컬 호스트 PC; 및상기 로컬 호스트 PC를 통해 상기 복수의 모니터링 대상처로부터 수집된 데이터를 통합 관리하도록 구성되는 통합 관리 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 시스템.

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제4항에 있어서,상기 IoT 초음파 센싱 장치는디지털 펄스 신호 발생장치가 탑재되는 온보드 컴퓨터부;상기 디지털 펄스 신호 발생장치에서 발생된 전기 신호를 증폭시키는 파워 엠프부;상기 파워 엠프부의 전기 신호를 전달받아 그 전기적 신호를 기계적 진동 신호로 변환하는 신호 발신부;매질을 통하여 감지된 진동 신호를 전기적 신호로 변환하는 신호 수신부;상기 신호 수신부에서 변환된 전기적 신호를 증폭시키는 센서 엠프부;상기 센서 엠프부에서 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 DAQ(Data acquisition) 모듈부;상기 로컬 호스트 PC와 상호 무선 통신하도록 구성되는 통신 모듈부; 및상기 각 구성부들이 동작하는데 필요 전력을 공급하는 배터리 모듈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 시스템.

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제4항 또는 제5항에 있어서,상기 디지털 펄스 신호 발생장치는 디지털 펄스 신호의 형태가 신호의 길이와 크기를 변수로 갖는 사각 펄스 신호를 발생하도록 구성되는 것을 특징으로 하는철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 시스템.

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제4항 또는 제5항에 있어서,상기 로컬 호스트 PC는상기 IoT 초음파 센싱 장치와의 무선통신 네트워크 구성을 지원하는 통신 모듈부;상기 IoT 초음파 센싱 장치가 동작하는데 필요한 제어 인자의 값을 전송하고, 동작상태 개시, 동작상태 감시 및 동작 상태 종료에 대한 감시 및 제어에 필요한 변수 값을 생성하고 전송하는 제어 모듈부;상기 IoT 초음파 센성 장치에서 수신한 신호에서 초음파 속도값을 자동으로 추출하고, 신호 전처리와 축약 및 분석 기능을 갖도록 이루어지는 분석 모듈부; 및원신호 및 상기 분석모듈부를 통하여 분석된 데이터값을 저장하는 데이터베이스 모듈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 시스템.

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제7항에 있어서,상기 제어 모듈부는상기 IoT 초음파 센싱 장치의 측정 빈도, 시간, 시작, 종료를 제어하기 위한 제어 인자의 값을 전송하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는철근 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링 시스템.