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반복적 전역최적화에 의해 도출된 인공오차 공분산 최적해에 기반한 분산점 칼만필터 연산 구성의 구조물 손상여부 모니터링 장치

  • 기술번호 : KST2022005347
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 모니터링하려는 대상 구조물의 복수개의 측정점에서 가속도계에 의해 시간이력 형태의 가속도 값을 측정하여 취득하고, 대상 구조물에 대한 구조해석모델을 구축하며, 취득한 가속도 값과 구조해석모델을 이용하되, 이론적 잔차가 최소화되어 높은 신뢰도와 정확성을 가지도록 성능이 향상된 "반복적 전역최적화 기반 분산점 칼만필터 연산"을 통해서, 대상 구조물의 구조적인 성능 자체를 반영하는 "탄성계수 또는 댐핑계수의 시간이력"을 직접적으로 도출하며, 도출된 결과가 정해진 기준에 부합되는지 여부 또는 도출된 결과가 비정상적인지의 여부에 따라 대상 구조물의 손상 여부를 손상 여부를 판단할 수 있게 되는 가속도 측정과 반복적 전역최적화 기반 분산점 칼만필터의 연산을 이용한 구조물의 손상여부 모니터링 장치에 관한 것이다.
Int. CL G01M 7/02 (2006.01.01) G01B 21/32 (2006.01.01) G06F 30/20 (2020.01.01) G06F 17/16 (2006.01.01) G06F 119/02 (2020.01.01)
CPC G01M 7/02(2013.01) G01B 21/32(2013.01) G06F 30/20(2013.01) G06F 17/16(2013.01) G06F 2119/02(2013.01)
출원번호/일자 1020210109147 (2021.08.19)
출원인 한국건설기술연구원
등록번호/일자 10-2397107-0000 (2022.05.09)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20220512) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2021.08.19)
심사청구항수 4

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국건설기술연구원 대한민국 경기도 고양시 일산서구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이세혁 서울특별시 성동구
2 조정래 경기도 파주시 와석순
3 한성욱 인천광역시 중구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이준서 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 ** **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)(법무법인케이씨엘)
2 김영철 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 (수송동, 석탄회관빌딩)(케이씨엘특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국건설기술연구원 경기도 고양시 일산서구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2021.08.19 수리 (Accepted) 1-1-2021-0953603-25
2 [우선심사신청]심사청구서·우선심사신청서
 2021.08.23 수리 (Accepted) 1-1-2021-0965512-05
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2021.09.06 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2021.10.01 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2021-0185518-19
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2021.10.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2021-0808418-64
6 [지정기간연장]기간 연장신청서·기간 단축신청서·기간 경과 구제신청서·절차 계속신청서
 2021.12.15 수리 (Accepted) 1-1-2021-1456471-49
7 [지정기간연장]기간 연장신청서·기간 단축신청서·기간 경과 구제신청서·절차 계속신청서
 2022.01.14 수리 (Accepted) 1-1-2022-0050691-87
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
 2022.02.14 수리 (Accepted) 1-1-2022-0162166-77
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2022.02.14 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2022-0162167-12
10 등록결정서
Decision to grant		 2022.04.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0309489-14
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
대상 구조물의 측정점에서 가속도 값을 측정하여 시간에 따른 가속도 값의 변화이력에 해당하는 시간이력 형태의 가속도 값을 취득하는 가속도계; 및반복적 전역최적화 수행모듈, 분산점 칼만필터 연산모듈, 및 손상여부 판단모듈을 포함하여 구성되어 상기 가속도계의 측정값을 이용한 연산을 수행하는 연산장치를 포함하여 구성되고;반복적 전역최적화 수행모듈은, 대상 구조물의 손상여부 판단을 위한 모니터링 변수의 초기값과 분산을 이용하여 분산점 칼만필터 연산에서의 인공오차의 공분산 값을 산출하는 전역최적화를 수행하되; 반복적 전역최적화 수행모듈은, 모니터링 변수의 초기값과 분산을 이용하여 산출되는 인공오차의 공분산 값이 경계조건 내에 위치할 때까지 인공오차의 공분산 값 산출작업을 반복하여 수행함으로써, 상기 경계조건의 정확성에 의존하지 않는 독립적인 방식으로 인공오차의 공분산 값의 최적해를 산출 결정하여 분산점 칼만필터의 성능을 최적화시키며; 분산점 칼만필터 연산모듈은, 산출된 인공오차의 공분산 값 및 측정된 가속도 값을 이용하여, 구조해석모델에 대해, 반복적 전역최적화에 의해 연산성능이 최적화된 상태의 분산점 칼만필터 연산을 수행하여 시간이력 형태의 모니터링 변수 값을 산출하며; 손상여부 판단모듈은 산출된 모니터링 변수 값을 기초로 하여 대상 구조물의 손상여부를 판단하는 구성을 가지며; 반복적 전역최적화 수행모듈은, 대상 구조물의 손상여부를 판단을 위해 선정된 모니터링 변수의 초기값 및 분산을 이용하여, 모니터링 변수의 시간에 따른 변화이력을 나타내는 시스템-경과 모델 및 선정된 모니터링 변수와 구축된 구조해석모델의 구조적 응답 사이의 관계를 함수로 나타내는 측정-출력 모델을 구축하는 상태-공간 모델 설정모듈; 시스템 인공오차 및 측정 인공오차 각각의 공분산을 변수로 하는 목적함수를 구축하되, 평균제곱근을 가지는 형태의 이론적 잔차들이 포함되도록 목적함수를 설정하는 목적함수 구축모듈; 및 반복연산 모듈을 포함하며; 반복연산 모듈에서는, 시스템 인공오차 및 측정 인공오차 각각의 공분산에 대한 경계조건을 설정하는 경계조건 설정작업과, 시스템 인공오차 및 측정 인공오차 각각의 공분산을 변수로서 포함하는 전역최적화에 의한 목적함수를 연산하는 목적함수 연산작업과, 목적함수를 최소화시키는 시스템 인공오차 및 측정 인공오차 각각의 공분산 값을 산출하는 공분산 값 산출작업과, 도출된 시스템 인공오차 및 측정 인공오차 각각의 공분산 값이 경계조건 내에 위치하는 지의 여부를 판단하는 경계조건 판단작업을 수행하되, 산출된 시스템 인공오차 및 측정 인공오차 각각의 공분산 값이 모두 경계조건 내에 속하지 않으면 시스템 인공오차 및 측정 인공오차 각각의 공분산에 대한 경계조건을 재설정하여 상기 목적함수 연산작업, 상기 공분산 값 산출작업 및 상기 경계조건 판단작업을 반복수행하며, 산출된 시스템 인공오차 및 측정 인공오차 각각의 공분산 값이 경계조건 내에 속하게 되면 해당 시스템 인공오차 및 측정 인공오차 각각의 공분산 값을 최적값으로 설정함으로써, 시스템 인공오차 및 측정 인공오차 각각의 공분산에 대한 최적해를 산출 결정하게 되어, 인공오차의 공분산 값에 대한 경계조건 설정에서의 인위적인 부정확성을 배제시키게 되는 것을 특징으로 하는 구조물의 손상여부 모니터링 장치
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제1항에 있어서, 모니터링 변수는 대상 구조물의 성능을 직접적으로 나타내며 대상 구조물의 손상여부를 판단할 수 있는 변수로서, 대상 구조물의 댐핑계수와 탄성계수 중의 어느 하나 또는 2가지 모두인 것을 특징으로 하는 구조물의 손상여부 모니터링 장치
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삭제
4 4
삭제
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제1항 또는 제2항에 있어서, 분산점 칼만필터 연산모듈에서는, 예측 단계와 업데이트 단계를 수행하여 모니터링 변수의 값을 산출하는데; 상기 예측 단계에서는, 모니터링 변수에 대한 상태벡터의 시그마-포인트를 연산하는 작업; 및 연산된 시그마-포인트를 이용하여 모니터링 변수 및 모니터링 변수의 공분산을 연산하는 작업을 수행하게 되는 것을 특징으로 하는 구조물의 손상여부 모니터링 장치
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제5항에 있어서, 분산점 칼만필터 연산모듈에서 수행되는 상기 업데이트 단계에서는, 예측 단계의 수행을 통해서 예측된 모니터링 변수와, 모니터링 변수의 공분산 각각에 대해 추가적으로 시그마-포인트를 연산하는 작업; 모니터링 변수와, 모니터링 변수의 공분산 각각에 대해 연산된 시그마-포인트와, 측정-출력 모델을 이용하여 출력벡터를 연산하는 작업; 출력벡터의 공분산을 연산하는 작업; 상태벡터와 출력벡터 간의 크로스-공분산을 연산하는 작업; 칼만게인을 연산하는 작업; 및연산된 칼만게인을 이용하여 상태벡터 및 상태벡터의 공분산 각각을 업데이트하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 구조물의 손상여부 모니터링 장치
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패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 환경부 한국건설기술연구원 환경시설재난재해대응기술개발사업(R＆D) 환경 시설물 지진 피해 예측 모델 및 해석 엔진 개발