[별지]
확인대상발명의 설명서 및 도면
1. 보정 전 확인대상발명
[발명의 명칭]
방파제구조물의 유지관리 계측 시스템
[기술분야]
방파제구조물의 침하, 경사, 파압, 파고 등을 측정하고 그에 따른 방파제구조물의 파손상태를 판단하고 점검시기를 결정함으로써 방파제구조물의 파손에 따른 적절한 대응을 신속하게 처리할 수 있도록 하는 방파제구조물의 유지관리 계측시스템, 방파제구조물 자동관리 장치 및 그 자동관리 방법에 관한 것이다.
[해결하려는 과제]
방파제구조물의 침하, 경사, 파압, 파고 등을 측정하고 그에 따른 방파제구조물의 파손상태를 판단하고 점검시기를 결정함으로써 방파제구조물의 파손에 따른 적절한 대응을 신속하게 처리할 수 있도록 하는 방파제구조물의 유지관리 계측 시스템, 방파제구조물 자동관리장치 및 그 자동관리 방법을 제공하는 것을목적으로 한다.
[도면의 간단한 설명]
도 1은 확인대상발명의 계측관리항목 및 계측기 종류를 나타낸 개념도.
도 2는 확인대상발명의 자동경보 시스템의 개괄을 나타낸 개념도.
도 3은 확인대상발명의 관리기준을 나타낸 개념도.
도 4는 확인대상발명의 구성을 나타낸 개념도.
도 5는 확인대상발명의 구성을 나타낸 다른 개념도.
[발명의 구성]
확인대상발명에 따른 방파제구조물의 유지관리 계측 시스템은 도 1에 도시된바와 같이 자동으로 구조물의 경사변화량을 측정하는 경사계와, 파압계, 파고계및 지진계를 포함한다.또한, 도 2를 참조하면, 확인대상발명에 따른 방파제구조물의 유지관리 계측시스템은 방파제를 실시간 모니터링 할 수 있는 자동경보 시스템을 포함하여 사용하고 있으며 이러한 시스템에 따르면 안전기준이 허용기준을 초과할 경우 사고위험을 조기에 대처할 수 있도록 되어 있다. 이러한 자동경보 시스템에 따르면 파랑(파압계) 및 지진해일고(파향 파고계)를 측정하고 방파제의 상태를 실시간으로 모니터링 하여 방파제의 상태(파손정도)가 허용기준의 특정값을 초과할경우 사용자에게 위험을 알리는 구성을 포함한다.
다시 말해, 확인대상발명은 방파제를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 자동경보 시스템을 구축하고 있다. 이에 따르면, 파압계와 파고계를 이용하여 파압 및파고를 측정하고, 안전 허용기준을 분류하여 파압 및 파고에 따라 방파제의 파손율이 허용기준값을 초과하는 경우 경보를 발생시킨다.‘안전기준이 허용기준을 초과한다’는 기재는 방파제의 누적 파손이 일정 범위를 넘어섰다는 것을 의미하므로 이 사건 특허발명의 ‘파손율을 누적하여 저장’하는 구성에 대응된다고 할 수 있다.
확인대상발명에서는 도 1에 나타나 있는 것과 같이 경사변화량을 측정한 후도 3과 같이 파손상태(각 변위)를 각 단계별로 매칭시키게 된다. 또한, 도 4에따르면 확인대상발명은 데이터 로거를 구비하여 시스템을 통해 측정되는 데이터들을 저장할 수 있다. 따라서, 도 3과 같이 측정되고 매칭된 데이터들 또한데이터 로거에 저장된다고 볼 수 있다.또한, 확인대상발명은 도 5에 도시된 것과 같이 통신장치(센서)를 통해 전달받은 측정값을 기존의 저장된 데이터와 비교하여 실시간 자동계측정보를 제공할 수 있다.
실시간 경보를 발생시키기 위해서는 과거 누적된 방파제 파손율에 현재 측정된 파손율을 합한 총 파손율이 허용기준을 넘어서는 것을 판단하여야 한다.또한, 확인대상발명에 따른 방파제구조물의 유지관리 계측 시스템은 경사변화량을 측정하고 파손상태를 각 단계별로 매칭시키는 기준범위저장단계, 데이터 로거를 이용하여 시스템을 통해 측정되는 데이터들을 저장하고, 통신장치(센서)를 통해 전달받은 측정값을 기존의 저장된 데이터와 비교하여 실시간 자동계측정보를 제공하는 기준범위비교단계, 파압계와 파고계를 이용하여 파압 및 파고를 측정하고, 안전 허용기준을 분류하여 파압 및 파고에 따라 방파제의 파손율이 허용기준값을 초과하는 경우 경보를 발생시키는 파손상태판단단계를 포함
한다.
[발명의 효과]
이상과 같은 방파제 구조물의 유지관리 계측시스템은 방파제구조물의 침하,경사, 파압, 파고 등을 측정하고 그에 따른 방파제구조물의 파손상태를 판단하고 점검시기를 결정함으로써 방파제구조물의 파손에 따른 적절한 대응을 신속하게 처리할 수 있게 한다.또한, 방파제구조물에 대한 침하, 경사, 파압, 파고 등이 태풍, 지진, 쓰나미등의 자연재해에 의해 급변하여 파손상태에 변동이 발생한 경우, 그에 대한 상황을 관리자에게 통지함으로써 관리자가 방파제구조물의 유지보수를 위한 신속한 대응을 취할 수 있도록 한다.
2. 보정 후 확인대상발명(2016. 1. 12. 보정된 것)
확인대상발명의 설명서
[확인대상발명의 명칭]
방파제구조물의 유지관리 시스템
[기술분야]
확인대상발명은 방파제구조물의 경사를 측정하고 그에 따른 방파제구조물의파손상태를 판단하고 점검시기를 결정함으로써 방파제구조물의 파손에 따른 적절한 대응을 신속하게 처리할 수 있도록 하는 방파제구조물의 유지관리 계측시스템, 방파제구조물 자동관리 장치 및 그 자동관리 방법에 관한 것이다.
[해결하려는 과제]
확인대상발명은 방파제구조물의 경사를 측정하고 그에 따른 방파제구조물의파손상태를 판단하고 점검시기를 결정함으로써 방파제구조물의 파손에 따른 적절한 대응을 신속하게 처리할 수 있도록 하는 방파제구조물의 유지관리 계측시스템, 방파제구조물 자동관리장치 및 그 자동관리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[도면의 간단한 설명]
도 1은 확인대상발명의 측정장치를 나타내는 계측관리항목표.
도 2는 확인대상발명의 측정장치의 계측빈도를 나타낸 계측빈도표.
도 3은 확인대상발명을 도시한 구성도.
도 4는 확인대상발명의 기준범위를 나타내는 관리기준 설정표.
[발명의 구성]
확인대상발명은 방파제구조물의 유지관리 계측시스템에 관한 것으로서, 방파제구조물 내의 복수 개소에 설치되며, 상기 방파제 구조물의 각각의 개소에 대한 수평변위를 자동 측정하는 복수의 구조물경사계로 이루어진 복수의 측정장치; 상기 구조물경사계와 유선 또는 무선으로 근거리 통신하는 통신장치; 상기통신장치를 통하여 현재 수신되는 측정값을 수신시각정보와 함께 저장하는DATA LOGGER를 구비한 저장장치; 상기 통신장치를 통해 현재 수신되는 측정값 및 상기 저장장치에 저장된 일정기간 동안의 측정값에 기초하여 상기 방파제구조물에 대한 현재 상태 및 대응되는 관리체계를 판단하는 방파제관리장치; 및 네트워크를 통해 상기 방파제관리장치에 연결되며, 상기 방파제관리장치로부터 상기 측정값과, 상기 방파제구조물에 대한 현재 상태 및 대응되는 관리체계 내용을 수신하여 출력하는 관리자단말기;를 포함하며, 상기 방파제관리장치는, 경사변화량에 대하여 복수의 단계별로 범위를 설정하여 분류하며, 관리등급을 각단계별로 매칭시켜 기준범위로 저장하는 기준범위저장부; 상기 통신장치를 통해 현재 수신되는 측정값을 상기 기준범위저장부에 저장된 기준범위와 비교하는 기준범위비교부; 및 상기 통신장치를 통해 현재 수신되는 측정값이 상기 기준범위저장부에 저장된 기준범위 중 어느 단계에 해당하는지에 따라 대응하는관리등급을 판단하여, 상기 방파제구조물에 대한 현재까지의 상태를 판단하는상태 판단부;를 포함한다.
측정장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 구조물경사계로 이루어진다.구조물경사계는 방파제구조물의 수평변위를 측정하기 위한 것으로서, 자동으로방파제구조물의 수평변위를 측정하며, 방파제 축조 후 제체변위를 측정하는 것이다. 구조물경사계의 계측형태는 자동으로서, 도 2를 참고하면 "대표계측(자동)"에 해당하고, 따라서 구조물경사계는 자동계측시스템을 이용한 실시간 계측을 수행한다.
통신장치는 구조물경사계와 유선 또는 무선으로 통신하는 것으로서, 도 3을참고하면 CDMA망 또는 인터넷망을 이용하는 무선통신장치 내지 무선모뎀이 통신장치에 해당한다.
저장장치는 통신장치를 통하여 현재 수신되는 측정값을 수신시각정보와 함께저장하는 DATA LOGGER를 구비한다. DATA LOGGER는 구조물경사계로부터수신되는 측정값을 저장한다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, D/B 역시 통신장치를 통하여 수신되는 측정값을 저장하므로, D/B 역시 저장장치에 포함된다.이 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 구조물경사계는 실시간 계측을 수행하는것이므로, 저장장치는 실시간 측정되었다는 정보 확인을 위해 측정값과 함께 시간 정보를 함께 저장한다.
방파제관리장치는 통신장치를 통하여 현재 수신되는 측정값 및 저장장치에저장된 일정기간 동안의 측정값에 기초하여 방파제구조물에 대한 현재 상태 및 대응되는 관리체계를 판단한다. 도 3을 참고하면, D/B 및 분석서버시스템은 측정값을 데이터베이스화하여 저장하고 이를 분석하는 것으로서 방파제관리장치에 대응한다.
도 4를 참고하면, 방파제관리장치는 측정값이 어느 안정관리에 해당하는지를비교하여, 현재 방파제구조물이 어느 관리등급에 해당하는지 판단하고, 이러한관리등급을 통해 방파제구조물에 대한 현재 상태를 판단한다.또한, 방파제관리장치는 관리등급 판단을 통해 관리등급에 대응되는 관리체계를 판단한다. 관리체계는 방파제구조물에 대한 현재 상태에 따라 어떠한 대응을 할 것인지를 정해놓은 기준이며, 이러한 대응에는 방파제구조물의 계측체계강화, 이상원인 검토, 해당구간 계측 강화, 대책방안 검토, 시공 중지 및 점검(수리), 대책공법 실시 후 확인과 같은 것들이 포함된다.방파제관리장치는 기준범위저장부, 기준범위비교부 및 상태 판단부를 포함한다.
기준범위저장부는 경사변화량에 대하여 복수의 단계별로 범위를 설정하여 분류하며, 관리등급을 각 단계별로 매칭시켜 기준범위로 저장한다. 즉, 기준범위저장부는 경사변화량을 일정 범위로 나누어 복수의 단계로 분류한다. 기준범위저장부는 복수의 단계 각각에 관리등급을 매칭시켜 기준범위로 설정 및 저장한다. 관리등급은 방파제구조물의 현재 상태를 나타내는 지표가 된다. 도 4를 참고하면면, 기준범위저장부는 경사변화량에 대하여 1/500 ∼ 1/300까지의 범위,1/300 ∼ 1/150까지의 범위, 1/150이상의 범위, 즉 3개의 범위를 3단계로 분류하고, 각각의 단계에 레벨 2 내지 4의 관리등급을 매칭시켜 기준범위로 저장한다.기준범위비교부는 통신장치를 통해 현재 수신되는 측정값을 기준범위저장부에 저장된 기준범위와 비교한다. 기준범위비교부는 통신장치를 통해 현재 수신되는 경사변화량과 복수의 단계 각각의 범위와 비교하여, 현재 수신되는 경사변화량이 기준범위의 어느 단계에 해당하는지 판단한다.
상태 판단부는 통신장치를 통해 현재 수신되는 측정값이 기준범위저장부에저장된 기준범위 중 어느 단계에 해당하는지에 따라 대응하는 관리등급을 파악하여, 방파제구조물에 대한 현재까지의 상태를 판단한다. 관리등급은 방파제구조물의 현재 상태를 나타내는 지표이다.
관리자단말기는 네트워크를 통해 방파제관리장치에 연결되며, 방파제관리장치로부터 측정값과, 방파제구조물에 대한 현재 상태 및 대응되는 관리체계 내용을 수신하여 출력한다. 도 3을 참고하면, Web기반 모니터링시스템, C.S기반 계측관리시스템, 휴대폰 모니터링시스템, Internet 모니터링 시스템 및COMPUTER가 관리자단말기에 해당한다.
또한, 확인대상발명에 따른 방파제구조물 자동관리 장치는, 방파제구조물 내의 복수 개소에 설치된 복수의 측정장치로부터 방파제구조물의 각각의 개소에서의 경사에 대한 측정값을 수신하는 측정값수신부; 경사변화량에 대하여 복수의 단계별로 범위를 설정하여 분류하며, 관리등급을 각 단계별로 매칭시켜 기준범위로 저장하는 기준범위저장부; 상기 측정값수신부를 통해 현재 수신되는 측정값을 상기 기준범위저장부에 저장된 기준범위와 비교하는 기준범위비교부;및 상기 측정값수신부를 통해 현재 수신되는 측정값이 상기 기준범위저장부에저장된 기준범위 중 어느 단계에 해당하는지에 따라 대응하는 관리등급을 판단하여, 상기 방파제구조물에 대한 현재까지의 상태를 판단하는 상태 판단부; 및상기 상태 판단부에 의해 판단된 방파제구조물에 대한 현재 상태를 네트워크를통하여 연결된 관리자단말기에 메시지로 전송하는 메시지전송부;를 포함한다.측정값수신부는 복수의 구조물경사계 각각으로부터 경사에 대한 측정값을 수신하는 것이다.
메시지전송부는 방파제구조물에 대한 현재 상태를 관리자단말기에 메시지로전송하는 것이다. 관리자단말기는 네트워크를 통해 방파제 자동관리 장치에 연결되며 방파제 자동관리 장치로부터 방파제구조물에 대한 현재 상태를 수신하여 출력하는 것인데, 이러한 관리자단말기로 메시지를 전송하기 위해 방파제 자동관리 장치에 메시지전송부가 구비된다.
또한, 확인대상발명에 따른 방파제구조물 자동관리 방법은, 경사변화량에 대하여 복수의 단계별로 범위를 설정하여 분류하며, 관리등급을 각 단계별로 매칭시켜 기준범위로 저장하는 단계; 상기 방파제구조물 내의 복수 개소에 설치된복수의 측정장치로부터 상기 방파제구조물의 각각의 개소에서의 경사에 대한측정값을 수신하는 단계; 상기 측정값 수신단계를 통해 현재 수신되는 측정값을상기 기준범위 저장단계에 의해 저장된 기준범위와 비교하는 단계; 상기 측정값수신단계를 통해 현재 수신되는 측정값이 상기 기준범위 저장단계에 의해 저장된 기준범위 중 어느 단계에 해당하는지에 따라 대응하는 관리등급을 판단하여,
상기 방파제구조물에 대한 현재까지의 상태를 판단하는 단계; 및 상기 상태 판단단계에 의해 판단된 상기 방파제구조물에 대한 상태를 네트워크를 통하여 연결된 관리자단말기에 메시지로 전송하는 단계;를 포함한다.
[발명의 효과]
이상과 같은 확인대상발명에 따른 방파제 구조물의 유지관리 계측시스템은방파제구조물의 경사를 측정하고 그에 따른 방파제구조물의 파손상태를 판단하고 점검시기를 결정함으로써 방파제구조물의 파손에 따른 적절한 대응을 신속하게 처리할 수 있게 한다.또한, 방파제구조물에 대한 경사가 태풍, 지진, 쓰나미 등의 자연재해에 의해급변하여 파손상태에 변동이 발생한 경우, 그에 대한 상황을 관리자에게 통지함으로써 관리자가 방파제구조물의 유지보수를 위한 신속한 대응을 취할 수 있도록 한다.