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수리구조물의 거동을 계측하는 수리구조물 계측모듈(100); 상기 수리구조물의 주변부 지역 또는 내부에 구비되어, 지진 발생에 따른 지진 정보를 실시간으로 측정하는 지진계측모듈(200); 실시간으로 상기 수리구조물 계측모듈(100) 및 상기 지진계측모듈(200)에서 측정된 정보들을 저장관리하며, 지진 강도에 따라 가변되는 상기 수리구조물의 전기비저항의 분포도를 산출한 후, 기 설정된 시간동안에 측정된 상기 수리구조물의 전기비저항 분포도의 평균값과 내부에 설정된 구간별 전기비저항 임계값을 비교한 후, 상기 평균값이 상기 구간별 전기비저항 임계값을 초과할 경우, 상기 구간별 전기비저항 임계값에 따른 상기 수리구조물의 상태이상정보 및 알람신호를 제공하는 모니터링 서버(300); 및 상기 상태이상정보 및 상기 알람신호를 수신한 후, 상기 수리구조물의 유지보수 관리자 및 소방방재청의 관리서버로 재난경고메시지를 제공하는 수리구조물 관리서버(400);를 포함하고,상기 수리구조물 계측모듈(100)은, 상기 수리구조물의 적어도 하나 이상의 위치에 구비되어, 상기 수리구조물에 가해지는 간극수압, 토압, 동수압, 응력, 장력, 상기 수리구조물에 발생하는 지표변위, 지중변위, 침하, 상기 수리구조물에 발생하는 동적 하중, 상기 수리구조물의 온도, 상기 수리구조물의 내부 지하수위 및 인접수면의 수위, 수리구조물의 유전율 및 함수비, 상기 수리구조물의 경사도 중 적어도 하나를 측정하는 센서들을 구비한 적어도 하나 이상의 센서부(110); 상기 수리구조물의 전기비저항을 측정하는 전기비저항 측정모듈(120); 상기 적어도 하나 이상의 센서부(110) 및 상기 전기비저항 측정모듈(120)의 구동을 제어하는 제어부(130); 및 상기 모니터링 서버(300)와 무선인터페이스를 통해 연동하여, 상기 적어도 하나 이상의 센서부(110)들 및 상기 전기비저항 측정모듈(120)에서 측정된 정보를 송신하고, 상기 모니터링 서버(300)에서 제공하는 제어신호를 수신하는 비저항측정 송수신콘솔(140);을 포함하며,상기 모니터링 서버(300)는, 실시간으로 지진계측기(210)에서 제공된 지진정보를 기록 및 저장하는 기능을 수행하거나 또는 기준 임계값을 초과하는 지진정보를 기록 및 저장하는 기능을 수행하는 지진기록계(310); 상기 지진기록계(310)에서 기록된 지진정보들 중 최대지반가속도(PGA) 값을 추출한 후, 내부에 구비된 기준 임계값과 비교판단하여 상기 최대지반가속도 값이 상기 임계값을 초과할 경우 전기비저항 분포도 산출부의 구동신호를 생성하는 지진이벤트 트리거 생성부(320); 내부에 임의로 설정된 복수 개의 전기비저항 구간이 설정되며, 전기비저항 측정모듈에서 제공된 전기비저항값들을 상기 복수 개의 전기비저항 구간에 적용시켜 수리구조물 전체에 해당하는 전기비저항 분포도를 산출하는 전기비저항 분포도 산출부(330); 기 설정된 시간 동안에 상기 수리구조물 계측모듈(100) 내에 구비된 적어도 하나 이상의 센서들 각각에서 계측된 정보들, 예컨대, 상기 수리구조물에 가해지는 간극수압, 토압, 동수압, 응력, 장력, 상기 수리구조물에 발생하는 지표변위, 지중변위, 침하, 상기 수리구조물에 발생하는 동적 하중, 상기 수리구조물의 온도, 상기 수리구조물의 내부 지하수위 및 인접수면의 수위, 수리구조물의 유전율 및 함수비, 상기 수리구조물의 경사도의 평균값을 스크립트 정보로 생성하며, 상기 스크립트 정보에 해당하는 수리구조물의 거동변화에 따른 기준 전기비저항 분포도의 임계값을 제공하는 수리구조물 거동변화 판단부(340); 상기 수리구조물 거동변화 판단부(340)에서 제공된 기준 전기비저항 분포도의 임계값과 상기 전기비저항 분포도 산출부(330)에서 제공된 전기비저항 분포도를 비교판단한 후, 상기 전기비저항 분포도 산출부(330)에서 제공된 전기비저항 분포도가 상기 임계값을 초과할 경우, 초과범위에 따른 초과신호를 제공하는 비교판단부(350); 상기 초과신호의 크기에 따라 서로 다른 형태의 알람신호를 상기 수리구조물 관리서버(400)로 제공하는 알람부(360); 및 상기 기준 전기비저항 분포도의 임계값에 따른 수리구조물의 거동에 따른 예상피해정보(예컨대, 상기 수리구조물에서 발생 가능한 범람, 유실, 파손, 붕괴, 침수, 침투, 세굴, 균열, 철근노출, 휨, 이격, 변형, 파이핑 중 적어도 하나 이상이 포함)를 단계별로 예측피해정보를 제공하는 예상피해정보 제공부(370);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진계측 및 전기비저항 모니터링 연계 통합시스템
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제1항에 있어서, 상기 수리구조물은, 댐, 저수지, 보, 제방, 교량, 옹벽, 사면 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 지진계측 및 전기비저항 모니터링 연계 통합시스템
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제1항에 있어서, 상기 센서부(110)는, 상기 수리구조물에 가해지는 간극수압, 토압, 동수압, 응력 및 장력 중 적어도 하나 이상을 측정하는 응력/압력측정센서(111); 상기 수리구조물에 발생하는 지표변위, 지중변위, 침하를 계측하는 변위계측센서(112); 상기 수리구조물에 발생하는 동적 하중을 측정하는 동적하중측정센서(113);상기 수리구조물의 표면온도를 계측하는 온도측정센서(114); 상기 수리구조물 내부 지하수위 및 인접수면의 수위를 측정하는 수위측정센서(115); 상기 수리구조물의 유전율 및 함수비를 계측하는 TDR 측정센서(116); 및 상기 수리구조물의 경사도를 측정하는 경사도측정센서(117)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진계측 및 전기비저항 모니터링 연계 통합시스템
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제1항에 있어서, 상기 전기비저항 측정모듈(120)은, 상기 수리구조물 내에 횡방향 또는 종방향으로 배열되고, 복수 개의 전극들이 다채널 구조로 형성되어 구성된 전극배열(121); 상기 전극배열(121)들 중 적어도 하나 이상을 선택적으로 도통 또는 단선시키기 위한 채널별 스위칭 유닛들(SW1 내지 SWn)을 구비한 스위칭 박스(122); 및 상기 스위칭 박스(122)의 구동을 제어하여, 상기 전극배열(121)에 측정된 채널별 전기비저항값을 상기 모니터링 서버로 제공하는 스위칭 제어부(123);를 포함하고, 상기 스위칭 제어부(123)는, 상기 채널별 스위칭 유닛들(SW1 내지 SWn) 각각의 제어시간구간을 서로 같거나 또는 다르게 적용시키도록 상기 스위칭 박스(122)를 제어하도록 구동되는 것을 특징으로 하는 지진계측 및 전기비저항 모니터링 연계 통합시스템
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제5항에 있어서, 상기 전극배열(121)들 각각은, 단극(Pole-Pole), 단극-쌍극자(Pole-Dipole), 쌍극자(Dipole-Dipole), 슐럼버져(Schlumberger), 웨너(Wenner), 변형된 단극(Modified Pole-Pole) 및 변형된 쌍극자(Modified Dipole-Dipole) 배열 중 어느 하나를 탐사현장에 적합하도록 선택하고, 선택된 상기 전극배열은 전류전극 및 전위전극을 포함하며, 상기 전류전극으로 제공된 전류량에 의해 상기 전위전극에서 측정된 전위차를 이용하여 전기비저항을 계측하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지진계측 및 전기비저항 모니터링 연계 통합시스템
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제1항에 있어서,상기 지진계측모듈(200)은, 실시간으로 지반에서 발생되는 지진신호(shaking and shocking signals)를 감지한 후 이에 따른 지진정보를 출력하는 적어도 하나 이상의 지진계측기(210); 상기 적어도 하나 이상의 지진계측기(210)에서 출력된 상기 지진정보를 합산 후, 지진정보 평균값을 산출하여 제공하는 MCU(220); 무선인터페이스를 이용하여 상기 MCU에서 산출된 지진정보 평균값을 상기 모니터링 서버(300)로 제공하는 지진계측 송수신콘솔(230)을 포함하고, 상기 지진계측기(210)는, 서로 다른 직교 좌표축(rectangular coordinate)을 갖는 3개 성분(3 components)의 진동센서가 탑재되며, 상기 3개의 성분은 종(축)성분(longitudinal component), 횡(축)성분(transverse component) 및 연직(축)성분(vertical component)인 것을 특징으로 하는 지진계측 및 전기비저항 모니터링 연계 통합시스템
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제1항에 있어서, 상기 예상피해정보 제공부(370)는, 상기 수리구조물의 종류, 크기, 지리적 위치, 상기 수리구조물의 생애주기, 설계년도, 보수/보강회수에 따라 서로 다른 예상피해정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 지진계측 및 전기비저항 모니터링 연계 통합시스템
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제1항에 있어서, 상기 지진정보는, 지진데이터표준(mini-SEED), 매 초당 분석데이터(MMA)가 포함된 것을 특징으로 하는 지진계측 및 전기비저항 모니터링 연계 통합시스템
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제1항에 있어서, 상기 수리구조물 관리서버(400)는, 상기 알람신호 및 상기 단계별 예상피해정보를 수신하여 상기 알람신호에 따른 등급을 분석한 후, 상기 수리구조물의 유지보수 및 피해범위 내에 해당하는 지역주민들의 연락정보를 추출하는 정보처리부(410); 및 상기 알람신호의 따른 등급별 재난경고메시지를 생성하여, 상기 추출된 연락정보로 재난경고메시지를 제공하는 재난경고메시지 제공부(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진계측 및 전기비저항 모니터링 연계 통합시스템
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제4항에 있어서, 상기 무선 인터페이스는, 지그비(Zigbee)통신, ISA100, WirelessHART, Bluetooth, Wave, NFC 중 적어도 하나의 통신방식을 이용하여 통신을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지진계측 및 전기비저항 모니터링 연계 통합시스템
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제1항, 제2항, 제4항 내지 제7항 및 제9항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 기재된 지진계측 및 전기비저항 모니터링 연계 통합 시스템을 이용한 수리구조물 모니터링 방법에 있어서, 수리구조물 계측모듈(100)을 이용하여 수리구조물의 거동 및 전기비저항을 측정하는 수리구조물의 거동/전기비저항 측정단계(S100); 지진계측모듈(200)을 이용하여 상기 수리구조물의 주변부 지역 또는 내부에 구비되어, 지진 발생에 따른 지진 정보를 실시간으로 측정하는 지진정보 측정단계(S200); 실시간으로 상기 수리구조물 계측모듈(100) 및 상기 지진계측모듈(200)에서 측정된 정보들을 저장관리하며, 지진 발생시, 상기 지진 강도에 따라 가변되는 상기 수리구조물의 전기비저항의 분포도를 산출한 후, 기 설정된 시간동안에 측정된 상기 수리구조물의 전기비저항 분포도의 평균값과 내부에 설정된 구간별 전기비저항 임계값을 비교한 후, 상기 평균값이 상기 구간별 전기비저항 임계값을 초과할 경우, 상기 구간별 전기비저항 임계값에 따른 상기 수리구조물의 예측피해정보 및 알람신호를 제공하는 수리구조물 모니터링 단계(S300); 및 상기 예측피해정보 및 상기 알람신호를 수신한 후, 상기 수리구조물의 유지보수 관리자 및 소방방재청의 관리서버로 재난경고메시지를 제공하는 재난경고메시지 제공단계(S400);를 포함하고,상기 수리구조물 모니터링 단계(S300)는, 실시간으로 상기 지진계측기(210)에서 제공된 지진정보를 기록 및 저장하는 기능을 수행하거나 또는 기준 임계값을 초과하는 지진정보를 기록 및 저장하는 지진정보 기록/저장단계(S310); 지진기록계(310)에서 기록된 지진정보들 중 최대지반가속도(PGA) 값을 추출한 후, 내부에 구비된 기준 임계값과 비교판단하여 상기 최대지반가속도 값이 상기 임계값을 초과할 경우 전기비저항 분포도 산출부의 트리거신호를 생성하는 트리거신호 생성단계(S320); 내부에 임의로 설정된 복수 개의 전기비저항 구간을 통해 전기비저항 측정모듈에서 제공된 전기비저항값들을 상기 복수 개의 전기비저항 구간에 적용시켜 수리구조물 전체에 해당하는 전기비저항 분포도를 산출하는 전기비저항 분포도산출단계(S330); 기 설정된 시간 동안에 상기 수리구조물 계측모듈 내에 구비된 적어도 하나 이상의 센서들 각각에서 계측된 정보들, 예컨대, 상기 수리구조물에 가해지는 간극수압, 토압, 동수압, 응력, 장력, 상기 수리구조물에 발생하는 지표변위, 지중변위, 침하, 상기 수리구조물에 발생하는 동적 하중, 상기 수리구조물의 온도, 상기 수리구조물의 내부 지하수위 및 인접수면의 수위, 수리구조물의 유전율 및 함수비, 상기 수리구조물의 경사도의 평균값을 스크립트 정보로 생성하며, 상기 스크립트 정보에 해당하는 수리구조물의 거동변화에 따른 기준 전기비저항 분포도의 임계값을 제공하는 기준 전기비저항 임계값 제공단계(S340); 상기 기준 전기비저항 분포도의 임계값과 상기 전기비저항 분포도를 산출하는 단계(S330)에서 산출된 전기비저항 분포도를 비교판단한 후, 상기 전기비저항 분포도를 산출하는 단계(S330)에서 산출된 전기비저항 분포도가 상기 임계값을 초과할 경우, 초과범위에 따른 초과신호를 제공하는 등급별 초과신호 출력단계(S350); 상기 초과신호의 크기에 따라 서로 다른 형태의 알람신호 및 상기 기준 전기비저항 분포도의 임계값에 따른 수리구조물의 거동에 따른 예상피해정보(예컨대, 상기 수리구조물에서 발생 가능한 범람, 유실, 파손, 붕괴, 침수, 침투, 세굴, 균열, 철근노출, 휨, 이격, 변형, 파이핑 중 적어도 하나 이상이 포함)를 수리구조물 관리자 서버로 제공하는 알람신호/예상피해정보 제공단계(S360);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진계측 및 전기비저항 모니터링 연계 통합 시스템을 이용한 수리구조물 모니터링 방법
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