KR20220120507A - Position displacement monitoring method using GNSS and sensor data and a constant measurement system for hazardous areas using the same - Google Patents

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KR20220120507A
KR20220120507A KR1020220022782A KR20220022782A KR20220120507A KR 20220120507 A KR20220120507 A KR 20220120507A KR 1020220022782 A KR1020220022782 A KR 1020220022782A KR 20220022782 A KR20220022782 A KR 20220022782A KR 20220120507 A KR20220120507 A KR 20220120507A
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Abstract

The present invention pertains to a system for constantly measuring and monitoring hazardous areas, which can precisely measure displacement in risk-prone areas like slopes by using GNSS data and sensor data, and analyze hazardous situations in real time. A location displacement monitoring device using GNSS data and sensor data according to one embodiment of the present invention comprises: a data processing unit which processes data received from a sensor unit to measure the location displacement in a hazardous area; and a real time alert unit, which includes an anomaly detection unit which determines signs of abnormalities in the hazardous area based on the position displacement data computed from the data processing unit, and an alarm unit which generates a warning alarm when signs of abnormalities exceed a predetermined threshold.

Description

GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위치 변위 모니터링 장치 및 이를 이용하는 위험 지역 상시 계측 시스템 {Position displacement monitoring method using GNSS and sensor data and a constant measurement system for hazardous areas using the same}Position displacement monitoring method using GNSS and sensor data and a constant measurement system for hazardous areas using the same}

본 발명은 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위치 변위 모니터링 장치 및 이를 이용하는 위험지역 상시 계측 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 GNSS 데이터와 센서 데이터를 이용하여 경사지와 같은 위험 지역의 변위를 정밀하게 계측하면서 실시간으로 위험 상황을 분석하여 모니터링하는 위험지역 상시 계측 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for monitoring position displacement using GNSS and sensor data and a system for always measuring dangerous areas using the same. It is related to the constant measurement and monitoring system of the hazardous area that analyzes and monitors the dangerous situation.

건설 및 토목분야에서 대형구조물의 설계와 시공에서 정확한 위치측량은 가장 기본적이면서 중요한 요소로서, 이를 쉽게 해결할 수 없는 다양한 방법이 지난 수년간 연구되어져 왔으며 사회환경의 기반시설관리와 건축물관리에서도 그 중요성이 날로 증가하는 추세이다.Accurate location surveying is the most basic and important factor in the design and construction of large structures in the field of construction and civil engineering, and various methods that cannot be easily solved have been studied for the past several years. there is an increasing trend.

국토공간개발 및 관리에서 사진측량 및 원격탐사측량을 통하여 수많은 정보의 처리방법과 그 기술이 상당한 진척을 하고 있으나 이미 건설된 대형의 건축물, 댐, 교량, 항만 고속도로 철도, 고층 아파트, 공장, 해양구조물, 지하철 등의 미세 변위를 감지할 수 있는 초정밀 변위측정과 하자 변위를 찾아내는 것은 매우 어려운 기술이다.In the land space development and management, many information processing methods and technologies are making significant progress through photogrammetry and remote sensing surveying. It is a very difficult technology to measure and find defect displacements with ultra-precise displacement that can detect minute displacements such as subways, subways, etc.

현재의 구조물 안전관리 중 변위측정은 2~3년에 1회의 기간을 가지고 시행하고 있으나, 안전관리 공백기에는 건축물의 변위정도에 대해서는 알 수가 없고, 문제가 생겼을 때 육안에 의존하기 때문에 빠른 대응을 할 수 없다. 또한, 기존의 모니터링 시스템들은 각종 센서의 설치비 및 제품가격이 매우 고가로 현실적으로 적용이 어려운 상황이다.Displacement measurement among the current structural safety management is carried out with a period of once every 2-3 years. can't In addition, the existing monitoring systems are difficult to apply in reality due to the high installation cost and product price of various sensors.

종래의 광학 측량기를 이용한 변위 관측의 경우 해상도 저하, 이미지 처리의 한계 등으로 인해 위험지역 상시 계측 방법으로 사용하기에는 현실적인 한계가 있다.In the case of displacement observation using a conventional optical measuring instrument, there is a practical limit to using it as a constant measurement method in a hazardous area due to a decrease in resolution and limitations in image processing.

최근 국내에 GPS를 이용한 구조물 계측과 지반계측이 확대되고 있다. 대표적으로 현수교인 영종대교에 GPS모니터링 시스템이 설치되었고, 그 이후 서해대교에 GPS 모니터링을 설치하였다. 이와 같이 GPS를 통한 구조물의 정적, 동적 계측 부분에 대한 연구는 활발하게 이루어지고 있다. 하지만, 교량과 같은 구조물에 한정되어 적용되는 추세이고, GPS를 이용한 상시 계측 시스템은 완전한 상용화 단계에 이르지는 않은 실정이다. Recently, structure measurement and ground measurement using GPS are expanding in Korea. Typically, a GPS monitoring system was installed on Yeongjong Bridge, a suspension bridge, and GPS monitoring was installed on Seohae Bridge after that. As such, studies on static and dynamic measurement of structures through GPS are being actively conducted. However, the trend is limited and applied to structures such as bridges, and the constant measurement system using GPS has not reached the stage of complete commercialization.

선행특허 한국 특허등록 제 10-1367167 호는 GNSS 수신기를 교량에 설치하여 위치좌표값의 변화에 따라 교량의 각 지점의 변위를 측정하고 모니터링하는 방법을 개시하고 있다. 구조계가 복잡해지면서 기존 교량 계측 시스템에 설치된 각종 센서가 한계점을 보이고 있음을 지적하면서, GNSS 데이터를 기반으로 하여 교량의 실시간 변위를 추적하는 기술을 개시하고 있다. Prior Patent Korean Patent Registration No. 10-1367167 discloses a method of installing a GNSS receiver on a bridge and measuring and monitoring the displacement of each point of the bridge according to the change of the position coordinate value. While pointing out that various sensors installed in existing bridge measurement systems have limitations as the structural system becomes more complex, a technology for tracking real-time displacement of bridges based on GNSS data is disclosed.

1. 한국 특허등록 제 10-1367167 호 (발명의 명칭 : 동특성 분석기능을 포함한 통합형 GNSS 기반 교량 모니터링 방법)1. Korean Patent Registration No. 10-1367167 (Title of Invention: Integrated GNSS-based bridge monitoring method including dynamic characteristic analysis function)

상기 선행특허에 개시된 종래의 GNSS 기반 모니터링 기술은, 교량과 같이 전체가 구조화된 대상물에만 적용될 수 있다는 한계가 있다. 경사지와 같은 비구조화된 위험 지역은 교량과 같은 일체의 구조물에 대한 모니터링과 달리, 각각의 다수의 지점에서의 다양한 변위를 독립적으로 측정할 필요가 있다. 또한 각각의 측정 데이터를 통합하여 모니터링하는 기술이 요구된다.The conventional GNSS-based monitoring technology disclosed in the prior patent has a limitation in that it can be applied only to a structured object as a whole, such as a bridge. Unstructured hazardous areas such as slopes require independent measurement of various displacements at each multiple points, unlike monitoring of any structure such as bridges. In addition, a technology for integrating and monitoring each measurement data is required.

특히, GNSS 데이터를 단독으로 하여 경사지에 대한 변위 계측을 하는 경우, 지표 변위 측정의 오류로 인해 지반의 병진, 활동, 처짐 등의 다양한 변위 요인을 추출해내는 벡터해석이 불가능한 한계점이 있다.In particular, when measuring displacement on a slope using GNSS data alone, there is a limitation in that vector analysis that extracts various displacement factors such as translation, activity, and deflection of the ground is impossible due to an error in the measurement of surface displacement.

이에 본 발명은, 본 발명은 GNSS 위성 측위 데이터와 가속도 데이터 등 복수의 서로 다른 센서로부터 수집된 데이터를 종합하여 위험 지역의 변위를 정밀하게 계측할 수 있는 시스템을 개발하고자 한다.Accordingly, the present invention aims to develop a system capable of accurately measuring the displacement of a dangerous area by synthesizing data collected from a plurality of different sensors, such as GNSS satellite positioning data and acceleration data.

또한, 긴 시간 주기(예컨대 하루 2-3회)로 획득가능한 GNSS 데이터의 한계를 보완할 수 있도록 다양한 센서 데이터를 접목하여 실시간으로 위험 상황을 모니터링하는 위험지역 상시 계측 시스템을 개발하고자 한다.In addition, in order to compensate for the limitations of GNSS data that can be obtained over a long period of time (eg, 2-3 times a day), we intend to develop a constant measurement system for hazardous areas that monitors dangerous situations in real time by combining various sensor data.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위치 변위 모니터링 장치 및 이를 이용하는 위험 지역 상시 계측 시스템은, 상기 위치 변위 모니터링 장치는, 센서부로부터 수신된 데이터를 처리하여 위험 지역의 위치 변위를 계측하는 데이터 처리부; 및 상기 데이터 처리부로부터 산출된 위치 변위 데이터에 기초하여 상기 위험 지역의 이상징후를 판단하는 이상징후 판단부 및 기 설정된 임계값 이상의 이상징후가 발생한 경우 경고 알람을 생성하도록 하는 경고부를 포함하는 실시간 알림부; 를 포함하고, 상기 데이터 처리부는, GNSS 수신기로부터 수신된 GNSS 데이터 및 복수의 센서로부터 수신된 각각의 센서 데이터를 수신하는 데이터 수신부, 상기 GNSS 데이터 및 상기 복수의 센서 데이터에 기초하여 상기 위험 지역의 X축 변위값 데이터, Y축 변위값 데이터 및 Z축 변위값 데이터를 각각 산출하는 연산부, 및 상기 데이터 수신부로부터 획득된 상기 GNSS 데이터 및 상기 복수의 센서 데이터와 상기 연산부로부터 산출된 위험 지역 변위 데이터를 저장하는 저장부를 포함한다.A position displacement monitoring apparatus using GNSS and sensor data according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problems, and a risk area constant measurement system using the same, the position displacement monitoring apparatus processes data received from a sensor unit a data processing unit for measuring the positional displacement of the hazardous area; and a real-time notification unit including an abnormal symptom determination unit for determining an abnormal symptom of the dangerous area based on the positional displacement data calculated from the data processing unit, and a warning unit for generating a warning alarm when abnormal symptoms greater than or equal to a preset threshold value occur ; Including, the data processing unit, based on the GNSS data received from the GNSS receiver and the data receiving unit for receiving each sensor data received from the plurality of sensors, the GNSS data and the plurality of sensor data X of the danger area A calculation unit for respectively calculating axial displacement data, Y-axis displacement data, and Z-axis displacement value data, and the GNSS data and the plurality of sensor data obtained from the data receiving unit and the hazardous area displacement data calculated from the calculation unit. includes a storage unit that

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위치 변위 모니터링 장치 및 이를 이용하는 위험 지역 상시 계측 시스템은, 상기 위험 지역 상시 계측 시스템은 경사지 사면의 위치 변위를 모니터링하는 시스템으로서, 상기 센서부는, 상기 경사지 사면의 고점 영역 및 저점 영역 중 적어도 하나의 지점에 설치되어 GNSS 데이터를 수신하는 GNSS 수신기, 상기 경사지 사면의 심부에 내장되도록 설치되어 지중 변위를 측정하는 적어도 하나의 경사계, 및 상기 경사지 사면의 심부의 수위를 측정하도록 설치된 적어도 하나의 수위계를 포함할 수 있다.In addition, the apparatus for monitoring position displacement using GNSS and sensor data according to an embodiment of the present invention and the risk area constant measurement system using the same, the risk area constant measurement system is a system for monitoring the position displacement of a slope of a slope, wherein the sensor The part includes a GNSS receiver installed in at least one of a high point area and a low point area of the slope to receive GNSS data, at least one inclinometer installed to be embedded in the deep part of the slope of the slope to measure underground displacement, and the slope It may include at least one water level gauge installed to measure the water level in the deep part of the slope.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위치 변위 모니터링 장치 및 이를 이용하는 위험 지역 상시 계측 시스템은, 상기 센서부는, 상기 경사지 사면의 표면에 설치되어 상기 경사지 사면의 표면 기울기를 측정하는 기울기센서, 상기 경사지 사면의 고점 영역에 설치되어 위험 지역의 강우량을 측정하는 강우량계, 상기 경사지 사면의 표면에서부터 심부까지 연장되어 설치되고, 심부와 표면의 상대 이동 변위를 측정하는 변형 센서, 상기 경사지 사면의 표면 영역의 기 설정된 복수의 지점 사이의 거리 변위를 측정하는 케이블 변위 센서 및 상기 경사지 사면의 저점 영역에 설치된 구조물과 인접하게 배치되어 상기 경사지 사면과 상기 구조물 사이의 압력 변화를 측정하는 압력 센서 중 선택된 하나 이상의 센서를 더 포함할 수 있다.In addition, the position displacement monitoring apparatus using GNSS and sensor data according to an embodiment of the present invention, and the risk area constant measurement system using the same, the sensor unit is installed on the surface of the inclined slope to measure the surface inclination of the inclined slope a slope sensor installed in the high point area of the slope of the slope to measure the amount of rainfall in the dangerous area; A cable displacement sensor for measuring the distance displacement between a plurality of preset points in the surface area of the inclined slope, and a pressure to measure the pressure change between the inclined slope and the structure by being disposed adjacent to the structure installed in the low point area of the slope It may further include one or more sensors selected from among the sensors.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위치 변위 모니터링 장치 및 이를 이용하는 위험 지역 상시 계측 시스템은, 상기 연산부는, 상기 GNSS 데이터 및 상기 복수의 센서 데이터에 기초하여 상기 위험 지역의 X축 변위값 데이터, Y축 변위값 데이터 및 Z축 변위값 데이터를 각각 산출하고, 산출된 상기 X축 변위값 데이터 및 상기 Y축 변위값 데이터로부터 2D 결합 변위값 데이터를 산출하고, 산출된 상기 2D 결합 변위갑 데이터 및 Z축 변위값 데이터로부터 3D 공간 변위값 데이터를 산출하고, 상기 이상징후 판단부는, 상기 연산부로부터 산출된 2D 결합 변위값 데이터 및 3D 공간 변위값 데이터 중 하나 이상에 기초하여 상기 위험 지역의 이상징후를 판단할 수 있다.In addition, the apparatus for monitoring position displacement using GNSS and sensor data according to an embodiment of the present invention and the risk area constant measurement system using the same, the calculation unit, on the basis of the GNSS data and the plurality of sensor data, the risk area X-axis displacement value data, Y-axis displacement value data, and Z-axis displacement value data are respectively calculated, and 2D combined displacement value data is calculated from the calculated X-axis displacement value data and the Y-axis displacement value data, and the calculated 3D spatial displacement value data is calculated from 2D combined displacement value data and Z-axis displacement value data, and the abnormal symptom determination unit is based on at least one of 2D combined displacement value data and 3D spatial displacement value data calculated from the operation unit. It is possible to determine the abnormal symptoms in the hazardous area.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위치 변위 모니터링 장치 및 이를 이용하는 위험 지역 상시 계측 시스템은, 상기 실시간 알림부는, 상기 데이터 처리부로부터 획득된 각각의 변위값 데이터와, 이상징후 판단부 및 경고부로부터 처리된 실시간 모니터링 결과를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 디스플레이부는 사용자의 단말에 상기 변위값 데이터 및 상기 실시간 모니터링 결과를 표시할 수 있도록 신호를 전송할 수 있다.In addition, in the apparatus for monitoring position displacement using GNSS and sensor data and the risk area constant measurement system using the same according to an embodiment of the present invention, the real-time notification unit includes each of the displacement value data obtained from the data processing unit and an abnormal symptom The display unit may further include a display unit for displaying the real-time monitoring result processed by the determination unit and the warning unit, and the display unit may transmit a signal to display the displacement value data and the real-time monitoring result on the user's terminal.

본 발명의 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위험 지역 상시 계측 시스템에 따르면, GNSS 위성 측위 데이터와 가속도 데이터 등 복수의 서로 다른 센서로부터 수집된 데이터를 종합하여 위험 지역의 변위를 정밀하게 계측할 수 있어 위험 지역의 변위를 정밀하게 계측하면서도 신속하게 이상징후를 감지할 수 있다.According to the constant measurement system for a hazardous area using GNSS and sensor data of the present invention, it is possible to precisely measure the displacement of a hazardous area by synthesizing data collected from a plurality of different sensors such as GNSS satellite positioning data and acceleration data. It is possible to quickly detect anomalies while measuring the displacement of

본 발명의 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위험 지역 상시 계측 시스템에 따르면, 경사지와 같은 비구조화된 위험 지역에 대한 지반의 병진, 활동, 처짐 등의 다양한 변위 요인을 측정할 수 있도록 하여 종래의 기술의 한계를 극복한다.According to the constant measurement system for hazardous areas using GNSS and sensor data of the present invention, it is possible to measure various displacement factors such as translation, activity, and deflection of the ground for unstructured hazardous areas such as slopes, thereby limiting the prior art. overcome the

본 발명의 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위험 지역 상시 계측 시스템에 따르면, 긴 시간 주기(예컨대 하루 2-3회)로 획득가능한 GNSS 데이터의 한계를 보완할 수 있도록 다양한 센서 데이터를 접목함으로써 실시간으로 위험 상황을 모니터링할 수 있도록 한다.According to the constant measurement system for a hazardous area using GNSS and sensor data of the present invention, a dangerous situation in real time by grafting various sensor data to compensate for the limitation of GNSS data that can be obtained over a long time period (eg, 2-3 times a day) to be able to monitor

본 발명의 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위험 지역 상시 계측 시스템에 따르면, 초기투자로 각종 사용성 및 진단에 관련한 막대한 비용과 인력을 절감하고, 체계적 관리시스템의 첨단화 및 실용화로 기존 계측 관리 시스템의 한계를 극복할 수 있다.According to the constant measurement system for a hazardous area using GNSS and sensor data of the present invention, the initial investment reduces enormous costs and manpower related to various usability and diagnosis, and overcomes the limitations of the existing measurement management system through the modernization and practical use of the systematic management system can do.

도 1은 본 발명의 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위험 지역 상시 계측 시스템의 개략적인 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명의 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위험 지역 상시 계측 시스템이 급경사지의 위험 지역에 적용된 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 위험 지역 상시 계측 시스템에 이용되는 GNSS 데이터 수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 위험 지역 상시 계측 시스템에 이용되는 복수의 센서 장치를 예시하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위치 변위 모니터링 장치의 데이터 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 위험 지역 상시 계측 시스템을 이용하여 처리된 데이터를 사용자에게 표시하는 UI 이미지들을 예시하는 도면이다.1 shows a schematic configuration of a hazardous area constant measurement system using GNSS and sensor data of the present invention.
2 is a view for explaining an example in which the system for always measuring a dangerous area using GNSS and sensor data of the present invention is applied to a dangerous area of a steep slope.
FIG. 3 is a view for explaining a GNSS data receiving apparatus used in a system for always measuring a hazardous area according to the present invention.
4 is a diagram illustrating a plurality of sensor devices used in the system for always measuring a hazardous area according to the present invention.
5 and 6 are diagrams for explaining a data processing process of the position displacement monitoring apparatus using GNSS and sensor data of the present invention.
7 and 8 are diagrams illustrating UI images for displaying processed data to a user by using the constant measurement system for a hazardous area according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have means that the features or components described in the specification are present, and the possibility that one or more other features or components may be added is not excluded in advance.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 형태는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the size of the components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and shape of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to like elements throughout.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention may be partially or wholly combined or combined with each other, and as those skilled in the art will fully understand, technically various interlocking and driving are possible, and each embodiment may be independently implemented with respect to each other. It may be possible to implement together in a related relationship.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위치 변위 모니터링 장치 및 이를 이용하는 위험 지역 상시 계측 시스템에 대하여 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a position displacement monitoring apparatus using GNSS and sensor data of the present invention and a hazardous area constant measurement system using the same will be described in detail.

도 1은 본 발명의 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위험 지역 상시 계측 시스템의 개략적인 구성을 도시한다.1 shows a schematic configuration of a hazardous area constant measurement system using GNSS and sensor data of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 위험 지역 상시 계측 시스템(1000)은 GNSS 데이터와 센서 데이터를 이용하여 경사지와 같은 위험 지역의 변위를 정밀하게 계측하면서 실시간으로 위험 상황을 분석하여 모니터링하는 위험지역 상시 계측 및 모니터링 시스템이다. 위험 지역 상시 계측 시스템(1000)은 위치 변위 모니터링 장치(100)가 위험 지역에 설치된 GNSS 수신기 및 복수의 센서로부터 획득된 데이터를 기반으로 상기 위험 지역의 이상징후를 판단하고, 판단된 이상징후에 기초하여 사용자 단말로 경고를 하거나 수집된 데이터를 전송하는 서비스를 수행한다.Dangerous area constant measurement system 1000 according to an embodiment of the present invention is a danger area constant measurement that analyzes and monitors a dangerous situation in real time while precisely measuring the displacement of a danger area such as a slope using GNSS data and sensor data and monitoring systems. The risk area constant measurement system 1000 determines an abnormality in the danger area based on the data obtained from the GNSS receiver and a plurality of sensors installed in the danger area by the position displacement monitoring device 100, and based on the determined abnormality to provide a warning to the user terminal or to transmit the collected data.

본 발명의 일 실시예에 따른 위험 지역 상시 계측 시스템(1000)은 도 1에 도시된 바와 같이 위치 변위 모니터링 장치(100)를 포함한다.The system 1000 for always measuring a hazardous area according to an embodiment of the present invention includes a position displacement monitoring apparatus 100 as shown in FIG. 1 .

위치 변위 모니터링 장치(100)는 GNSS 데이터와 센서 데이터를 이용하여 경사지와 같은 위험 지역의 변위를 정밀하게 계측하면서 실시간으로 위험 상황을 분석하여 모니터링하는 장치이다. 위치 변위 모니터링 장치(100)는 센서부(10)로부터 획득된 데이터에 기초하여 데이터를 처리하는 데이터 처리부(20) 및 데이터 처리부(20)로부터 처리된 데이터에 기초하여 위험 지역의 이상징후를 판단하고 경고, 디스플레이하는 데이터를 처리하는 실시간 알림부(30)를 포함한다. The position displacement monitoring device 100 is a device that analyzes and monitors a dangerous situation in real time while precisely measuring the displacement of a dangerous area such as a slope using GNSS data and sensor data. The position displacement monitoring apparatus 100 determines an abnormal symptom of the dangerous area based on the data processed from the data processing unit 20 and the data processing unit 20 for processing data based on the data obtained from the sensor unit 10 and It includes a real-time notification unit 30 that processes warnings and data to be displayed.

또한 도면에는 도시되지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 변위 모니터링 장치(100)는 입/출력부, 프로그램 저장부 등을 더 포함할 수 있다. Also, although not shown in the drawings, the position displacement monitoring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may further include an input/output unit, a program storage unit, and the like.

본 발명의 위치 변위 모니터링 장치(100)는 구체적으로 코로케이션 서버 (Co-location Server) 또는 클라우드 서버 (cloud server) 일 수 있고, 이러한 서버에 포함되는 장치일 수도 있으며, 이에 제한되지는 않는 다양한 공지의 형태로 구현될 수도 있다. 나아가, 본 발명의 위치 변위 모니터링 장치(100)는 학습된 인공 신경망을 이용하여 GNSS 데이터와 센서 데이터에 기초하여 위험 지역의 이상징후를 판단할 수 있다. 본 발명에서 '인공 신경망'은 위치 변위 모니터링 장치(100)가 수행하는 서비스에 적합하게 학습된 신경망으로, 머신 러닝(Machine Learning) 또는 딥러닝(Deep Learning) 기법에 의해 학습된 인공 신경망을 의미할 수 있다. Location displacement monitoring apparatus 100 of the present invention may be specifically a co-location server (Co-location Server) or a cloud server (cloud server), may be a device included in such a server, various known but not limited thereto It may be implemented in the form of Furthermore, the position displacement monitoring apparatus 100 of the present invention may determine an abnormal symptom of a dangerous area based on GNSS data and sensor data using the learned artificial neural network. In the present invention, an 'artificial neural network' is a neural network trained to be suitable for a service performed by the position displacement monitoring device 100, and may mean an artificial neural network learned by a machine learning or deep learning technique. can

위험 지역 상시 계측 시스템(1000)에 포함되는 센서부(10)는 위험 지역의 위치 변위 및 기상 상태 등을 모니터링 하는 복수의 센서를 포괄한다. The sensor unit 10 included in the risk area constant measurement system 1000 includes a plurality of sensors for monitoring positional displacement and weather conditions of the hazardous area.

예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 위험 지역 상시 계측 시스템(1000)이 경사지 사면의 위치 변위를 모니터링하는 시스템인 경우, 상기 센서부(10)는 다음과 같은 복수의 센서를 포함할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2 , when the system 1000 for constant measurement of a hazardous area of the present invention is a system for monitoring the displacement of a slope of a slope, the sensor unit 10 may include a plurality of sensors as follows. can

도 2는 본 발명의 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위험 지역 상시 계측 시스템이 급경사지의 위험 지역에 적용된 예를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining an example in which the system for always measuring a dangerous area using GNSS and sensor data of the present invention is applied to a dangerous area of a steep slope.

센서부(10)는 상기 경사지 사면의 고점 영역(H) 및 저점 영역(L)중 적어도 하나의 지점의 표면 영역(A)에 설치되어 GNSS 데이터를 수신하는 GNSS 수신기(11)를 포함한다. The sensor unit 10 includes a GNSS receiver 11 installed in the surface area A of at least one of the high point area H and the low point area L of the slope to receive GNSS data.

여기서 GNSS(Global Navigation Satellite System)는 범지구적 위성 항법 시스템을 이야기하며, GNSS에는 미국에서 운영하는 GPS, 유럽에서 운영하는 갈릴레오, 러시아에서 운영하는 GLONASS 등이 있다. Here, GNSS (Global Navigation Satellite System) refers to a global satellite navigation system, and GNSS includes GPS operated in the United States, Galileo operated in Europe, and GLONASS operated in Russia.

일반적으로, GNSS 수신기는 지반 및 시설물의 알고 있는 측량점에 설치하는 기준국 GNSS 수신기가 있고, 지반 및 시설물을 계측하여 거동을 알고 싶은 점에 설치하는 이동국 GNSS 수신기가 있다. 도 2에 도시된 GNSS 수신기(11)는 이동국 GNSS 수신기를 의미하며, 기준국 GNSS 수신기는 위험 지역 외 측량점에 설치되는 것이 바람직하다. 기준국 GNSS 수신기를 측량점에 설치하고, 이동국 GNSS 수신기(11)를 경사지 사면의 기 설정된 지점에 설치하여 경사지 사면의 지반 또는 시설물의 위치 변위를 계측할 수 있다. 이러한 GNSS 수신기는 GNSS 신호를 기록하고 mm 수준의 정확도 3차원 위치 변위 모니터링을 처리할 수 있다. In general, the GNSS receiver includes a reference station GNSS receiver installed at a known survey point of the ground and facility, and a mobile station GNSS receiver installed at a point where the behavior of the ground and facility is desired by measuring the ground and facility. The GNSS receiver 11 shown in FIG. 2 means a mobile station GNSS receiver, and the reference station GNSS receiver is preferably installed at a survey point outside the hazardous area. A reference station GNSS receiver may be installed at a survey point, and the mobile station GNSS receiver 11 may be installed at a preset point on the slope to measure the displacement of the ground or a facility on the slope of the slope. These GNSS receivers are capable of recording GNSS signals and handling three-dimensional positional displacement monitoring with millimeter-level accuracy.

도 3은 본 발명의 위험 지역 상시 계측 시스템에 이용되는 GNSS 데이터 수신 장치의 구성을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하면, GNSS 수신기(11)는 C10mini 수신기 및 CR3 안테나를 포함할 수 있고, 해당 수신기에 전력을 보조할 수 있는 태양광 패널 및 컨트롤 유닛이 포함될 수 있다.FIG. 3 is a diagram for explaining in detail the configuration of a GNSS data receiving apparatus used in a system for always measuring a hazardous area according to the present invention. Referring to FIG. 3 , the GNSS receiver 11 may include a C10mini receiver and a CR3 antenna, and a photovoltaic panel and a control unit capable of supporting power to the receiver may be included.

도 4는 본 발명의 위험 지역 상시 계측 시스템(1000)에 이용되는 복수의 센서 장치를 예시하는 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 함께 본 발명의 위험 지역 상시 계측 시스템(1000)의 센서부(10)에 대하여 구체적으로 설명한다.4 is a view illustrating a plurality of sensor devices used in the hazardous area constant measurement system 1000 of the present invention, and as shown in FIG. 2 , the sensor unit 10 of the hazardous area constant measurement system 1000 of the present invention ) will be described in detail.

도 2를 참조하면, 센서부(10)는 상기 경사지 사면의 심부 영역(B)에 내장되도록 설치되어 지중 변위를 측정하는 적어도 하나의 경사계(12) 및 상기 경사지 사면의 심부 영역(B)의 수위를 측정하도록 설치된 적어도 하나의 수위계(13)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the sensor unit 10 is installed to be embedded in the deep region B of the slope of the slope, and at least one inclinometer 12 for measuring the ground displacement and the water level in the deep region B of the slope of the slope. It may include at least one water level gauge 13 installed to measure.

또한 센서부(10)는 상기 경사지 사면의 표면 영역(A)에 설치되어 상기 경사지 사면의 표면 기울기를 측정하는 기울기센서(14)를 포함할 수 있다. 또한 센서부(10)는 상기 경사지 사면의 고점 영역(H)에 설치되어 위험 지역의 강우량을 측정하는 강우량계(15)를 포함할 수 있다. 또한 센서부(10)는 상기 경사지 사면의 표면 영역(A)에서부터 심부 영역(B)까지 연장되어 설치되고 심부 영역(B)과 표면 영역(A)의 상대 이동 변위를 측정하는 변형 센서(16)를 포함할 수 있다. 또한 센서부(10)는 상기 경사지 사면의 표면 영역(A)의 기 설정된 복수의 지점 사이의 거리 변위를 측정하는 케이블 변위 센서(17)를 포함할 수 있다. 또한 센서부(10)는 상기 경사지 사면의 저점 영역(L)에 설치된 구조물(예컨대, 지지벽)과 인접하게 배치되어 상기 경사지 사면과 상기 구조물 사이의 압력 변화를 측정하는 압력 센서(18)를 포함할 수 있다.In addition, the sensor unit 10 may include a tilt sensor 14 installed in the surface area (A) of the slope of the slope to measure the slope of the slope of the slope. In addition, the sensor unit 10 may include a rainfall meter 15 installed in the high point region H of the slope of the slope to measure the amount of rainfall in the dangerous area. In addition, the sensor unit 10 is installed extending from the surface area (A) to the deep area (B) of the slope of the slope, and a deformation sensor (16) for measuring the relative movement displacement of the deep area (B) and the surface area (A) may include In addition, the sensor unit 10 may include a cable displacement sensor 17 that measures the distance displacement between a plurality of preset points of the surface area A of the inclined surface. In addition, the sensor unit 10 includes a pressure sensor 18 disposed adjacent to a structure (eg, a support wall) installed in the low point region L of the slope of the slope to measure a pressure change between the slope of the slope and the structure. can do.

이러한 센서부(10)에 포함될 수 있는 GNSS 수신기(11), 경사계(12), 수위계(13), 기울기 센서(14), 강우량계(15), 변형 센서(16), 케이블 변위 센서(17), 압력 센서(18)는 경사지 사면과 같은 위험 지역에서의 각 지점의 위치 변위 및 기타 수집 가능한 데이터를 측정하여 본 발명의 위치 변위 모니터링 장치(100)로 신호를 전달한다.GNSS receiver 11 , inclinometer 12 , water level gauge 13 , inclination sensor 14 , rainfall meter 15 , strain sensor 16 , and cable displacement sensor 17 that may be included in the sensor unit 10 ) , the pressure sensor 18 measures the position displacement and other collectable data of each point in a hazardous area, such as a slope, and transmits a signal to the position displacement monitoring device 100 of the present invention.

다시 도 1을 참조하여 본 발명의 위치 변위 모니터링 장치(100)의 세부 구성에 대하여 설명한다.A detailed configuration of the position displacement monitoring apparatus 100 of the present invention will be described with reference to FIG. 1 again.

위치 변위 모니터링 장치(100)의 데이터 처리부(20)는 센서부로부터 수신된 데이터를 처리하여 위험 지역의 위치 변위를 계측한다. 데이터 처리부(20)는 데이터 수신부(21), 연산부(22) 및 저장부(23)를 포함한다. 구체적으로, 데이터 처리부(20)는 GNSS 수신기로부터 수신된 GNSS 데이터 및 복수의 센서로부터 수신된 각각의 센서 데이터를 수신하는 데이터 수신부(21), 상기 GNSS 데이터 및 상기 복수의 센서 데이터에 기초하여 상기 위험 지역의 X축 변위값 데이터, Y축 변위값 데이터 및 Z축 변위값 데이터를 각각 산출하는 연산부(22), 및 상기 데이터 수신부로부터 획득된 상기 GNSS 데이터 및 상기 복수의 센서 데이터와 상기 연산부로부터 산출된 위험 지역 변위 데이터를 저장하는 저장부(23)를 포함한다.The data processing unit 20 of the position displacement monitoring apparatus 100 measures the position displacement of the dangerous area by processing the data received from the sensor unit. The data processing unit 20 includes a data receiving unit 21 , an operation unit 22 , and a storage unit 23 . Specifically, the data processing unit 20 is a data receiving unit 21 for receiving GNSS data received from a GNSS receiver and each sensor data received from a plurality of sensors, the GNSS data and the plurality of sensor data based on the risk a calculation unit 22 for respectively calculating local X-axis displacement data, Y-axis displacement value data, and Z-axis displacement value data, and the GNSS data and the plurality of sensor data obtained from the data receiving unit, and calculated from the calculation unit and a storage unit 23 for storing hazardous area displacement data.

데이터 수신부(21)는 위치 변위 모니터링 장치(100)가 센서부(10), 사용자 단말, 그 외 외부 서버와 같은 다른 서버 및 장치와 유무선 연결을 통해 신호 또는 데이터를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함한다. 데이터 수신부(21)는 센서부(10)의 GNSS 수신기(11), 경사계(12), 수위계(13), 기울기 센서(14), 강우량계(15), 변형 센서(16), 케이블 변위 센서(17), 압력 센서(18), 그 외 기타 센서들로부터 획득된 데이터를 수신하고, 센서부(10)로 소정의 신호를 전달할 수 있다.The data receiving unit 21 provides hardware and software necessary for the position displacement monitoring device 100 to transmit and receive signals or data through wired/wireless connection with other servers and devices such as the sensor unit 10, user terminals, and other external servers. include The data receiving unit 21 includes a GNSS receiver 11 of the sensor unit 10, an inclinometer 12, a water level gauge 13, a tilt sensor 14, a rainfall meter 15, a strain sensor 16, a cable displacement sensor ( 17), the pressure sensor 18 and other sensors may receive data and transmit a predetermined signal to the sensor unit 10 .

연산부(22)는 프로세서(Processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(Processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(Microprocessor), 중앙처리장치(Central Processing Unit: CPU), 프로세서 코어(Processor Core), 멀티프로세서(Multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.The operation unit 22 may include all kinds of devices capable of processing data, such as a processor. Here, the 'processor' may refer to a data processing device embedded in hardware having a physically structured circuit to perform a function expressed by, for example, a code or a command included in a program. As an example of the data processing device embedded in the hardware as described above, a microprocessor, a central processing unit (CPU), a processor core, a multiprocessor, an application-specific integrated (ASIC) Circuit) and a processing device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) may be included, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 5 및 도 6은 본 발명의 GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위치 변위 모니터링 장치(100)의 연산부(22)의 데이터 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.5 and 6 are diagrams for explaining a data processing process of the operation unit 22 of the position displacement monitoring apparatus 100 using GNSS and sensor data of the present invention.

연산부(22)는 데이터 수신부(21) 및 저장부(23)와 함께 본 발명의 일 실시예에 위치 변위 모니터링 및 위험 지역 상시 계측 방법을 수행한다.The calculation unit 22 performs a method of monitoring position displacement and always measuring a hazardous area in an embodiment of the present invention together with the data receiving unit 21 and the storage unit 23 .

연산부(22)는 GNSS 데이터 및 상기 복수의 센서 데이터에 기초하여, 도 5에 도시된 상기 위험 지역의 X축 변위값 데이터(dx), Y축 변위값 데이터(dy) 및 Z축 변위값 데이터(dz)를 각각 산출할 수 있다. The calculating unit 22 is based on the GNSS data and the plurality of sensor data, the X-axis displacement value data (dx), the Y-axis displacement value data (dy) and the Z-axis displacement value data (dx) of the dangerous area shown in FIG. dz) can be calculated respectively.

또한 연산부(22)는 산출된 데이터를 조합하여 위험 지역의 이상징후를 판단할 수 있는 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대 연산부(22)는 도 6에 도시된 흐름에 따라 상기 GNSS 데이터 및 상기 복수의 센서 데이터에 기초하여 상기 위험 지역의 X축 변위값 데이터(dx), Y축 변위값 데이터(dy) 및 Z축 변위값 데이터(dz)를 각각 산출하고, 산출된 상기 X축 변위값 데이터(dx) 및 상기 Y축 변위값 데이터(dy)로부터 2D 결합 변위값 데이터(d2D)를 산출하고, 산출된 상기 2D 결합 변위갑 데이터(d2D) 및 Z축 변위값 데이터(dz)로부터 3D 공간 변위값 데이터(d3D)를 산출할 수 있다.In addition, the calculation unit 22 may combine the calculated data to generate data capable of determining an abnormal symptom of a dangerous area. For example, the calculation unit 22 may be configured to perform X-axis displacement data (dx), Y-axis displacement data (dy) and Z-axis of the dangerous area based on the GNSS data and the plurality of sensor data according to the flow shown in FIG. 6 . Each of the displacement value data dz is calculated, and 2D combined displacement value data d2D is calculated from the calculated X-axis displacement value data dx and the Y-axis displacement value data dy, and the calculated 2D combination 3D spatial displacement data d3D may be calculated from the displacement data d2D and the Z-axis displacement data dz.

저장부(23)는 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 위치 변위 모니터링 장치(100)가 처리하는 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행한다. 저장부(23)는 상기 데이터 수신부(21)로부터 획득된 상기 GNSS 데이터 및 상기 복수의 센서 데이터와 상기 연산부(22)로부터 산출된 위험 지역 변위 데이터를 저장한다. As shown in FIG. 1 , the storage unit 23 performs a function of temporarily or permanently storing data processed by the position displacement monitoring apparatus 100 of the present invention. The storage unit 23 stores the GNSS data and the plurality of sensor data obtained from the data receiving unit 21 , and the hazardous area displacement data calculated from the calculating unit 22 .

저장부(23)는 자기 저장 매체(Magnetic Storage Media) 또는 플래시 저장 매체(Flash Storage Media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 저장부(23)는 본 발명의 위치 변위 모니터링 방법 및 상시 계측 방법의 일부 단계를 수행하는 학습된 인공 신경망 및 이와 관련된 파라미터들을 일시적 및/또는 영구적으로 저장할 수 있다. 물론 저장부(23)는 필요에 따라 인공 신경망들을 학습하기 위한 학습 데이터도 저장할 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.The storage unit 23 may include a magnetic storage medium or a flash storage medium, but the scope of the present invention is not limited thereto. The storage unit 23 may temporarily and/or permanently store the learned artificial neural network that performs some steps of the position displacement monitoring method and the constant measurement method of the present invention and parameters related thereto. Of course, the storage unit 23 may also store learning data for learning artificial neural networks, if necessary. However, this is an example, and the spirit of the present invention is not limited thereto.

위치 변위 모니터링 장치(100)의 실시간 알림부(30)는 데이터 처리부(20)로부터 처리된 데이터에 기초하여 위험 지역의 이상징후를 판단하고 경고, 디스플레이하는 데이터를 처리한다. The real-time notification unit 30 of the position displacement monitoring apparatus 100 processes data to be alerted and displayed on the basis of the data processed by the data processing unit 20 to determine abnormal symptoms of the dangerous area.

실시간 알림부(30)는 데이터 처리부(20)로부터 산출된 위치 변위 데이터에 기초하여 상기 위험 지역의 이상징후를 판단하는 이상징후 판단부(31) 및 기 설정된 임계값 이상의 이상징후가 발생한 경우 경고 알람을 생성하도록 하는 경고부(32)를 포함한다. The real-time notification unit 30 includes an abnormal symptom determination unit 31 that determines an abnormal symptom of the dangerous area based on the positional displacement data calculated from the data processing unit 20 and a warning alarm when abnormal symptoms greater than or equal to a preset threshold value occur and a warning unit 32 to generate

이상징후 판단부(31)는 상기 연산부(22)로부터 산출된 2D 결합 변위값 데이터(d2D) 및 3D 공간 변위값 데이터(d3D) 중 하나 이상에 기초하여 상기 위험 지역의 이상징후를 판단할 수 있다.The abnormal symptom determination unit 31 may determine the abnormal symptom of the dangerous area based on at least one of the 2D combined displacement value data d2D and the 3D spatial displacement value data d3D calculated from the operation unit 22 . .

예컨대, 이상징후 판단부(31)는 2D 결합 변위값 데이터(d2D) 또는 3D 공간 변위값 데이터(d3D)가 기 설정된 임계 변위 이상의 값을 갖는 경우 해당 시점의 변위가 위험 변위임을 판단하고, 위험 변위를 포함하는 구간을 이상징후 발생 구간으로 판단할 수 있다. For example, when the abnormal symptom determination unit 31 has a value greater than or equal to a preset critical displacement, the 2D combined displacement value data d2D or 3D spatial displacement value data d3D determines that the displacement at the time is a dangerous displacement, and the dangerous displacement It can be determined that the section including the abnormal symptom occurrence section.

경고부(32)는 위험 변위 또는 이상징후 발생 구간에 대한 신호가 수신되면 해당 시점의 위험 요인에 대한 정보와 함께 사용자 단말로 위험 신호가 감지되었음을 알리는 경고 알림 신호를 생성한다.When the signal for the dangerous displacement or abnormal symptom occurrence section is received, the warning unit 32 generates a warning notification signal informing the user terminal that the dangerous signal is detected together with information on the risk factor at the time.

또한, 실시간 알림부(30)는 사용자 단말로 처리된 데이터와 경고 메시지를 표시하도록 하는 디스플레이부(33)를 더 포함한다. 디스플레이부(33)는 상기 데이터 처리부(20)로부터 획득된 각각의 변위값 데이터와, 이상징후 판단부(31) 및 경고부(32)로부터 처리된 실시간 모니터링 결과를 사용자 단말에 표시될 수 있도록 신호를 전송한다.In addition, the real-time notification unit 30 further includes a display unit 33 for displaying the data processed by the user terminal and a warning message. The display unit 33 signals the respective displacement value data obtained from the data processing unit 20 and the real-time monitoring results processed by the abnormal symptom determination unit 31 and the warning unit 32 to be displayed on the user terminal. to send

디스플레이부(33)로부터 획득된 데이터를 표시하는 사용자 단말은 유무선 통신 환경에서 웹 또는 모바일 서비스를 이용할 수 있는 통신 단말일 수 있다. 예컨대, 사용자 단말은 범용 (general purpose) 컴퓨터, 특수 목적용 컴퓨터, 스마트폰과 같은 모바일 단말, 데스크탑 또는 노트북 컴퓨터일 수도 있으며, 이들과 결합하여 사용하는 부속 장치일 수 있다. 사용자 단말은 본 발명의 위치 변위 모니터링 장치(100)와 통신하며 본 발명의 위험 지역 상시 계측 서비스의 일부 단계를 수행하거나 이러한 프로그램 또는 어플리케이션이 탑재될 수 있는 단말이라면 제한 없이 채용될 수 있다. The user terminal displaying the data obtained from the display unit 33 may be a communication terminal capable of using a web or mobile service in a wired/wireless communication environment. For example, the user terminal may be a general purpose computer, a special purpose computer, a mobile terminal such as a smart phone, a desktop or notebook computer, and may be an accessory device used in combination with them. The user terminal communicates with the position displacement monitoring apparatus 100 of the present invention and performs some steps of the constant measurement service in the hazardous area of the present invention, or any terminal capable of mounting such a program or application may be employed without limitation.

도 7 및 도 8은 본 발명의 위험 지역 상시 계측 시스템을 이용하여 처리된 데이터를 사용자에게 표시하는 UI 이미지들을 예시하는 도면이다. 도 7은 사용자 단말이 컴퓨터인 경우 디스플레이부(33)에 의해 표시되는 표시 화면을 예시한 것이고, 도 8은 사용자 단말이 모바일 단말인 경우 디스플레이부(33)에 의해 표시되는 표시 화면을 예시한 것이다. 사용자 단말은 도 7 및 도 8에 예시된 바와 같이 디스플레이부(33)로부터 데이터를 수신하여 데이터 처리부(20)로부터 획득된 각각의 변위값 데이터와, 실시간 알림부(30)로부터 처리된 실시간 모니터링 결과 화면을 표시할 수 있다.7 and 8 are diagrams illustrating UI images for displaying processed data to a user by using the constant measurement system for a hazardous area according to the present invention. 7 illustrates a display screen displayed by the display unit 33 when the user terminal is a computer, and FIG. 8 illustrates a display screen displayed by the display unit 33 when the user terminal is a mobile terminal. . As illustrated in FIGS. 7 and 8 , the user terminal receives data from the display unit 33 , each displacement value data obtained from the data processing unit 20 , and real-time monitoring results processed from the real-time notification unit 30 . screen can be displayed.

한편, 위험 지역 상시 계측 시스템(1000)에 포함되어 위치 변위 모니터링 장치(100)와 센서부(10) 및 사용자 단말을 연결하는 통신망은 시스템의 각 구성 간의 데이터 송수신을 매개하는 수단을 의미할 수 있다. 이와 같은 통신망은 근거리 네트워크 (local area network; LAN), 광역 네트워크 (wide area network; WAN), 거대도시 네트워크 (metropolitan area network; MAN), 종합정보 네트워크 (Integrated Service Digital Network; ISDN) 등의 유선 네트워크, 3G나 LTE (Long Term Evolution), 5G 와 같은 이동통신이나 와이파이 (Wi-Fi), 와이파이 다이렉트 (Wi-Fi Direct), 위성통신 같은 무선 네트워크, 블루투스 (Bluetooth), 지그비 (Zigbee), 저전력 단거리 무선망 IPv6(6LoWPAN), 근거리장 통신(Near Field communication) 과 같은 단거리 무선 네트워크 (Wireless Personal Area Network) 중 어느 하나일 수 있고, 나아가 이들의 조합, 또는 임의의 다른 네트워크일 수도 있으며, 이들로 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the communication network that is included in the hazardous area constant measurement system 1000 and connects the position displacement monitoring apparatus 100, the sensor unit 10, and the user terminal may mean a means for mediating data transmission/reception between each component of the system. . Such a communication network is a wired network such as a local area network (LAN), a wide area network (WAN), a metropolitan area network (MAN), and an Integrated Service Digital Network (ISDN). , 3G, LTE (Long Term Evolution), 5G, or other wireless networks such as Wi-Fi, Wi-Fi Direct, and satellite communication, Bluetooth, Zigbee, low-power, short-range The wireless network may be any one of a wireless personal area network such as IPv6 (6LoWPAN) and near field communication, further a combination thereof, or any other network, limited to these it's not going to be

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

1000 … 위험 지역 상시 계측 시스템
100 … 위치 변위 모니터링 장치
10 … 센서부
11 … GNSS 수신기
12 … 경사계
13 … 수위계
14 … 기울기 센서
15 … 강우량계
16 … 변형 센서
17 … 케이블 변위 센서
18 … 압력 센서
20 … 데이터 처리부
21 … 데이터 수신부
22 … 연산부
23 … 저장부
30 … 실시간 알림부
31 … 이상징후 판단부
32 … 경고부
33 … 디스플레이부1000 … Hazardous Area 24/7 Measurement System
100 … Position displacement monitoring device
10 … sensor unit
11 … GNSS receiver
12 … inclinometer
13 … water gauge
14 … Tilt sensor
15 … rain gauge
16 … strain sensor
17 … cable displacement sensor
18 … pressure sensor
20 … data processing unit
21 … data receiver
22 … arithmetic part
23 … storage
30 … Real-time notification unit
31 … Abnormal symptom judgment unit
32 … warning department
33 … display unit

Claims (5)

GNSS 및 센서 데이터를 이용한 위치 변위 모니터링 장치 및 이를 이용하는 위험 지역 상시 계측 시스템에 있어서,
상기 위치 변위 모니터링 장치는, 센서부로부터 수신된 데이터를 처리하여 위험 지역의 위치 변위를 계측하는 데이터 처리부; 및
상기 데이터 처리부로부터 산출된 위치 변위 데이터에 기초하여 상기 위험 지역의 이상징후를 판단하는 이상징후 판단부 및 기 설정된 임계값 이상의 이상징후가 발생한 경우 경고 알람을 생성하도록 하는 경고부를 포함하는 실시간 알림부; 를 포함하고,
상기 데이터 처리부는, GNSS 수신기로부터 수신된 GNSS 데이터 및 복수의 센서로부터 수신된 각각의 센서 데이터를 수신하는 데이터 수신부,
상기 GNSS 데이터 및 상기 복수의 센서 데이터에 기초하여 상기 위험 지역의 X축 변위값 데이터, Y축 변위값 데이터 및 Z축 변위값 데이터를 각각 산출하는 연산부, 및
상기 데이터 수신부로부터 획득된 상기 GNSS 데이터 및 상기 복수의 센서 데이터와 상기 연산부로부터 산출된 위험 지역 변위 데이터를 저장하는 저장부를 포함하는, 위험 지역 상시 계측 시스템.In a position displacement monitoring device using GNSS and sensor data and a hazardous area constant measurement system using the same,
The position displacement monitoring device may include: a data processing unit configured to process the data received from the sensor unit to measure the position displacement of the hazardous area; and
a real-time notification unit including an abnormal symptom determination unit for determining an abnormal symptom of the dangerous area based on the positional displacement data calculated from the data processing unit, and a warning unit for generating a warning alarm when an abnormal symptom greater than or equal to a preset threshold value occurs; including,
The data processing unit, a data receiving unit for receiving GNSS data received from the GNSS receiver and each sensor data received from a plurality of sensors;
A calculator for calculating X-axis displacement data, Y-axis displacement data, and Z-axis displacement value data of the dangerous area based on the GNSS data and the plurality of sensor data, respectively;
and a storage unit for storing the GNSS data obtained from the data receiving unit and the plurality of sensor data and the hazardous area displacement data calculated from the calculating unit. 제1 항에 있어서,
상기 위험 지역 상시 계측 시스템은 경사지 사면의 위치 변위를 모니터링하는 시스템으로서,
상기 센서부는,
상기 경사지 사면의 고점 영역 및 저점 영역 중 적어도 하나의 지점에 설치되어 GNSS 데이터를 수신하는 GNSS 수신기,
상기 경사지 사면의 심부에 내장되도록 설치되어 지중 변위를 측정하는 적어도 하나의 경사계, 및
상기 경사지 사면의 심부의 수위를 측정하도록 설치된 적어도 하나의 수위계를 포함하는, 위험 지역 상시 계측 시스템.The method of claim 1,
The risk area constant measurement system is a system for monitoring the displacement of the slope of the slope,
The sensor unit,
A GNSS receiver installed in at least one of a high point area and a low point area of the slope to receive GNSS data;
at least one inclinometer installed so as to be embedded in the deep part of the slope of the slope to measure the ground displacement, and
At least one water level gauge installed to measure the water level in the deep part of the slope, the hazardous area constant measurement system. 제2 항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 경사지 사면의 표면에 설치되어 상기 경사지 사면의 표면 기울기를 측정하는 기울기센서,
상기 경사지 사면의 고점 영역에 설치되어 위험 지역의 강우량을 측정하는 강우량계,
상기 경사지 사면의 표면에서부터 심부까지 연장되어 설치되고, 심부와 표면의 상대 이동 변위를 측정하는 변형 센서,
상기 경사지 사면의 표면 영역의 기 설정된 복수의 지점 사이의 거리 변위를 측정하는 케이블 변위 센서 및
상기 경사지 사면의 저점 영역에 설치된 구조물과 인접하게 배치되어 상기 경사지 사면과 상기 구조물 사이의 압력 변화를 측정하는 압력 센서 중 선택된 하나 이상의 센서를 더 포함하는, 위험 지역 상시 계측 시스템.3. The method of claim 2,
The sensor unit,
a tilt sensor installed on the surface of the slope of the slope to measure the slope of the slope of the slope;
A rainfall meter installed in the high point area of the slope to measure the rainfall in the dangerous area,
A deformation sensor that is installed extending from the surface of the slope of the slope to the core, and measures the relative movement displacement between the core and the surface;
A cable displacement sensor for measuring the distance displacement between a plurality of preset points in the surface area of the slope, and
Further comprising at least one sensor selected from among pressure sensors disposed adjacent to a structure installed in the low point region of the slope and measuring a change in pressure between the slope and the structure, the hazardous area constant measurement system. 제1 항에 있어서,
상기 연산부는,
상기 GNSS 데이터 및 상기 복수의 센서 데이터에 기초하여 상기 위험 지역의 X축 변위값 데이터, Y축 변위값 데이터 및 Z축 변위값 데이터를 각각 산출하고, 산출된 상기 X축 변위값 데이터 및 상기 Y축 변위값 데이터로부터 2D 결합 변위값 데이터를 산출하고, 산출된 상기 2D 결합 변위갑 데이터 및 Z축 변위값 데이터로부터 3D 공간 변위값 데이터를 산출하고,
상기 이상징후 판단부는,
상기 연산부로부터 산출된 2D 결합 변위값 데이터 및 3D 공간 변위값 데이터 중 하나 이상에 기초하여 상기 위험 지역의 이상징후를 판단하는, 위험 지역 상시 계측 시스템.The method of claim 1,
The calculation unit,
Based on the GNSS data and the plurality of sensor data, X-axis displacement value data, Y-axis displacement value data, and Z-axis displacement value data of the dangerous area are respectively calculated, and the calculated X-axis displacement value data and the Y-axis 2D combined displacement value data is calculated from the displacement value data, and 3D spatial displacement value data is calculated from the calculated 2D combined displacement value data and Z-axis displacement value data,
The abnormal symptom determination unit,
A risk area constant measurement system for determining an abnormal symptom of the dangerous area based on one or more of the 2D combined displacement value data and the 3D spatial displacement value data calculated from the calculating unit. 제1 항에 있어서,
상기 실시간 알림부는,
상기 데이터 처리부로부터 획득된 각각의 변위값 데이터와, 상기 이상징후 판단부 및 상기 경고부로부터 처리된 실시간 모니터링 결과를 표시하도록 하는 디스플레이부를 더 포함하고,
상기 디스플레이부는 사용자의 단말에 상기 변위값 데이터 및 상기 실시간 모니터링 결과를 표시할 수 있도록 신호를 전송하는, 위험 지역 상시 계측 시스템.The method of claim 1,
The real-time notification unit,
Further comprising a display unit for displaying each displacement value data obtained from the data processing unit, and real-time monitoring results processed by the abnormal symptom determination unit and the warning unit,
The display unit transmits a signal so as to display the displacement value data and the real-time monitoring result to the user's terminal, a hazardous area constant measurement system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101367167B1 (en) 2013-01-15 2014-02-27 주식회사 이제이텍 A method for bridge monitoring based on the global navigation satellite system including postprocessing and dynamic characteristic analysis module

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