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가속도센서가 부착된 다수의 센서노드(220)를 구조물(200)에 설치하여 이상거동을 검출하고 안전성을 평가하는 시스템에 있어서,연속점검, 주기점검 및 시점점검 모드 중에서 점검모드를 선택하는 점검모드 선택부(110);상기 선택된 점검모드에 따라 구조물(200)에 설치된 다수의 센서노드(220)로부터 상기 구조물(200)의 가속도 데이터를 실시간으로 수집하는 데이터 수집부(120);시간영역 및 주파수영역 각각에 대한 입력 데이터의 특성을 추출하는 입력 데이터 특성 추출부(130);상기 구조물(200)의 이상거동 및 손상을 검출하여 손상지수를 도출하는 구조물 이상거동 및 손상 검출부(150);이상거동 및 손상이 검출된 센서노드(220)별 손상지수를 비교하여 이상거동 발생 센서노드(220)를 확인하는 손상지수 비교부(160);전체 센서노드(220)의 손상지수 패턴을 분석하는 손상지수 패턴 분석부(170); 및자가학습 및 패턴인식 기반으로 상기 구조물(200)의 손상 영역을 추정하는 손상 영역 추정부(180)를 포함하되,상기 구조물(200)의 이상거동시 발생하는 주파수 변화를 시간영역에서 감지하는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 시스템
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제1항에 있어서, 상기 연속점검은 구조물의 중요 부위를 지속적으로 감시하도록 이상 시점 감시 방식으로 수행되고, 상기 주기점검은 주기적으로 안전 상태를 평가하도록 시간영역 및 주파수영역 안전성 검사 방식으로 수행되며, 상기 시점점검은 사용자의 요구 및 지정 또는 연속점검 결과의 시점을 기준으로 안전 상태를 평가하도록 시간영역 및 주파수영역 안전성 검사 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 시스템
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제1항에 있어서, 상기 입력 데이터 특성 추출부(130)에서 시간영역 신호의 손상 특성 추출을 위해 웨이블릿 변환 및 힐버트 변환을 이용하며, 관리도(control chart)를 이용하여 손상지수를 도출하는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 시스템
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제1항에 있어서, 상기 입력 데이터 특성 추출부(130)에서 주파수영역 신호의 손상 특성 추출을 위해 주요소 분석법(Principal Component Analysis: PCA)을 이용하며, 확률론적 접근법에 기반한 상관계수(Correlation Coefficient: CC) 및 제곱평균 편차(Root Mean Squared Deviation: RMSD)를 이용하여 손상지수를 도출하고, 확률분포를 이용하여 의사결정을 수행하는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 시스템
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제1항에 있어서, 상기 시간영역 및 주파수영역 각각에 대한 구조물(200)의 이상거동 판단 경계를 수행하는 결정판단 경계 결정부(140)를 추가로 포함하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 시스템
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제1항에 있어서, 상기 손상지수 패턴 분석부(170)는 전체 센서노드(220)의 손상지수 패턴을 분석하여, 상기 구조물(200)의 하층부 손상 전이영역을 판단하고, 상기 구조물(200)의 복합 손상 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 시스템
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제1항에 있어서, 상기 손상 영역 추정부(180)는 힐버트황 변환(HHT)을 통해 상기 구조물(200)의 순간주파수를 분석하여 이상거동 시점을 추정하는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 시스템
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제7항에 있어서, 상기 손상 영역 추정부(180)는 손상 시점을 기준으로 전후의 데이터 특성을 추출 비교하는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 시스템
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제1항에 있어서, 상기 데이터 수집부(120)에 의해 수집되어 입력되는 데이터에 대해 입력 데이터 파일명 및 입력 데이터 파일 내용 정렬 방식이 사용자에 의해 선택되는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 시스템
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제1항에 있어서, 상기 손상 영역 추정부(180)에서 추정된 손상영역의 진단결과를 출력하는 손상 진단결과 출력부(190)를 추가로 포함하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 시스템
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가속도센서가 부착된 다수의 센서노드(220)를 구조물(200)에 설치하여 이상거동을 검출하고 안전성을 평가하는 방법에 있어서,a) 연속점검, 주기점검 및 시점점검 모드 선택에 따른 구조물(200)의 가속도 데이터를 실시간으로 수집하여 입력하는 단계;b) 시간영역 및 주파수영역 각각에 대한 입력 데이터의 특성을 추출하는 단계;c) 시간영역 및 주파수영역 각각에 대한 상기 구조물(200)의 이상거동 판단 경계를 결정하는 단계;d) 상기 구조물(200)의 이상거동 및 손상을 검출하는 단계;e) 상기 구조물(200)의 이상거동 및 손상이 검출된 센서노드별 손상지수를 비교하는 단계;f) 전체 센서노드의 손상지수 패턴을 분석하는 단계; 및g) 자가학습 및 패턴인식 기반으로 상기 구조물(200)의 손상 영역을 추정하여 의사결정하는 단계를 포함하되,상기 구조물(200)의 이상거동시 발생하는 주파수 변화를 시간영역에서 감지하는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 방법
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제11항에 있어서, 상기 연속점검은 구조물의 중요 부위를 지속적으로 감시하도록 이상 시점 감시 방식으로 수행되고, 상기 주기점검은 주기적으로 안전 상태를 평가하도록 시간영역 및 주파수영역 안전성 검사 방식으로 수행되며, 상기 시점점검은 사용자의 요구 및 지정 또는 연속점검 결과의 시점을 기준으로 안전 상태를 평가하도록 시간영역 및 주파수영역 안전성 검사 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 방법
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제11항에 있어서, 상기 b) 단계에서 시간영역 신호의 손상 특성 추출을 위해 웨이블릿 변환 및 힐버트 변환을 이용하며, 관리도(control chart)를 이용하여 손상지수를 도출하는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 방법
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제11항에 있어서, 상기 b) 단계에서 주파수영역 신호의 손상 특성 추출을 위해 주요소 분석법(PCA)을 이용하며, 확률론적 접근법에 기반한 상관계수(CC) 및 제곱평균 편차(RMSD)를 이용하여 손상지수를 도출하고, 확률분포를 이용하여 의사결정을 수행하는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 방법
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제11항에 있어서, 상기 f) 단계는 전체 센서노드(220)의 손상지수 패턴을 분석하여, 상기 구조물(200)의 하층부 손상 전이영역을 판단하고, 상기 구조물(200)의 복합 손상 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 방법
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제11항에 있어서, 상기 g) 단계는 힐버트황 변환(HHT)을 통해 상기 구조물(200)의 순간주파수를 분석하여 이상거동 시점을 추정하고, 손상 시점을 기준으로 전후의 데이터 특성을 추출 비교하는 것을 특징으로 하는 구조물의 이상거동 검출 및 안전성 평가 방법
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