DOI QR코드

DOI QR Code

Monitoring System For Structure Lifting or Foundation Reinforcement Work Using Wireless Sensor Network

무선 센서 네트워크를 이용한 건축물 인상/기초보강 공사 모니터링 시스템

  • Published : 2008.09.30

Abstract

Wireless sensor network has merit of low-power, low-cost and self-organization network, so there are many researches substituted for existing wire network. As structure reinforcement work need a high accuracy, many sensors are installed in structure and connected with data logger for monitoring. However this wire data logger method takes a long time to install wires and installed wires obstruct to work. Additionally, wire data logger method represent sensor data by only numeric and graph, it is not able to support a rapid decision-making for working. To resolve wiring problem and support decision-making, we designed and implemented the monitoring system based in wireless sensor network. For verifying performance, accuracy and availability, we simulated and tested our system in real field. Consequently, wireless sensor network method is easier to install and deploy than wire data logger method, user is able to monitor instinctively and overall by 3D representation of structure and sensors, and it show not only accuracy but also performance for many sensors.

기존의 유선 네트워크에 비하여 무선 네트워크는 저전력, 저비용, 자율 네트워크 구성 등의 장점을 가지고 있어 이를 대체하는 연구가 많이 진행되고 있다. 건축물 인상/기초보강 공사는 고도의 정밀한 계측이 병행되어야 하기 때문에 건축물에 각종 센서를 설치하고 그 센서를 데이터 로거에 연결하여 센서 데이터를 모니터링 하면서 작업한다. 그러나 이러한 유선 데이터 로거 방식은 배선에 많은 시간이 소요되고 설치된 배선은 공사에 방해가 된다. 또한 유선 데이터 로거 방식에서는 단순히 수치와 그래프 형태만으로 표시되는 한계성 때문에 공사 진행에 필요한 신속한 의사 결정을 효과적으로 지원하는 데에는 한계가 있다. 이러한 유선 데이터 로거 방식의 배선 관련 문제점을 해결하고 신속한 의사 결정을 지원하기 위하여 무선 센서 네트워크 기반의 모니터링 시스템을 설계 및 구현하였다. 이 시스템의 성능, 정확성, 유용성을 검증하기 위하여 시뮬레이션과 현장 실험을 실시하였다. 그 결과로 본 연구의 무선 센서 네트워크 방식이 기존 유선 데이터 로거 방식보다 설치와 배포가 용이하고, 건축물과 센서가 3D로 표현되고 움직임으로써 사용자가 직관적이고 전체적인 모니터링이 가능하고, 유선 방식만큼의 정밀도를 제공할 뿐만 아니라 다수의 센서에 대해서도 실제로 적용 가능한 성능을 보임을 검증하였다.

Keywords

References

  1. Carle, J. Simplot-Ryl, D., "Energy-efficient area monitoring for sensor networks," IEEE Computer Society, vol. 37, 2004, pp. 40-46
  2. Gracanin, D. Eltoweissy, M. Wadaa, A. DaSilva, L.A., "A service-centric model for wireless sensor networks," IEEE Journal on selected areas in Communications, vol. 23, 2005, pp. 1159-1166 https://doi.org/10.1109/JSAC.2005.845625
  3. A. Wheeler, "Commercial Applications of Wireless Sensor Networks Using ZigBee," IEEE Communications Magazine, vol. 45, 2007, pp. 70-77
  4. Yu-Chee Tseng Meng-Shiuan Pan Yuen-Yung Tsai, "Wireless sensor networks for emergency navigation," IEEE Computer Society, vol. 39, 2006, pp. 55-62
  5. Ning Xu, Sumit Rangwala, "A Wireless Sensor Network For Structural Monitoring," Proceedings of the ACM Conference On Embedded Networked Sensor Systems, 2004, pp. 13-24
  6. 변항용, 송창영, 이수곤, "유압잭의 반력을 이용한 기존 구조물의 인상공법", 한국구조물진단학회 학술발표논문집 제8권 2호, 2004, pp 48-54
  7. 변항용, "압입파일을 이용한 기존 구조물의 인상과 기초 보강", 한국구조물진단학회지, 제9권 2호, 2005, pp 32-43
  8. 변항용, 김선영, 송진규, 한천구, "파일 반력을 이용한 기울어진 아파트 인상 사례", 한국구조물진단학회, 학술발표논문집 제11권 1호, 2007, pp 377-381