구조안전성 모니터링

구조안전성 모니터링(SHM)은 토목 및 건축 구조물의 손상을 파악하기 위한 전략을 시행하는 과정이다.
구조안정성 모니터링 과정은 다음과 같다:

센서들로부터 주기적으로 샘플링한 동적 응답 측정치를 활용한 지속적인 시스템 관측
위 측정치를 활용한 손상 민감부위 식별
위 손상 민감 부위에 대한 통계분석을 활용, 현재 구조안전성 상태 파악

장기적인 구조안정성 확보를 위해, 본 과정의 결과물은 구조물의 노후화 및 운용환경에 의한 성능저하에 등에 대한 주기적으로 업데이트된 정보이다.
지진이나 폭풍우 같은 심각한 자연재해가 지나간 후 재빠른 컨디션 파악 및 구조물에 대한 신뢰성 있는 정보를 실시간 제공하기 위해 구조안전성 모니터링이 사용된다.

성수대교 붕괴사고 건의 경우 (한국, 1994) 구조 안전성 모니터링을(SHM) 통해 예방할 수도 있었다.

구조안전성 모니터링 과정

구조안정성 모니터링은 다음과 같은 과정을 포함:

1.운영 평가
파악해야 할 손상 정의 및 구조안정성 모니터링 시스템 적용 관련 이슈에 대한 해결책 제공

2. 데이터 수집
센서 하드웨어 및 특징 추출 과정에 사용될 데이터 정의

3. 특징 추출
측정된 데이터에서 구조물 손상 관련 정보를 파악하는 과정

4. 특징 분별을 위한 통계 모델 개발
손상 및 비손상 분야로 특징 분포를 분류

데이터 정제
데이터 정규화
데이터 퓨전
정보의 밀집화(소프트웨어 및/또는 하드웨어를 통한)

무선 스마트센서 네트워크(WSSN)

최근 센서기술의 발달은 무선 스마트센서 네트워크를 사용한 구조안정성 모니터링을 가능케 하였으며 이는 기존 유선 구조안정성 모니터링을 대체할 유력한 기술이다. 스마트 센서는 일반적으로 작고 저렴할 뿐 아니라 무선 통신 및 onboard computation이 가능하며, 기존 유선 모니터링의 많은 문제점들을 개선하였다. 예로 들어, 보다 손쉬운 설치, 그로 인한 보다 저렴한 설치 비용, 멀티홉 통신, 분산적 네트워크 내 데이터 처리 등이 무선 스마트 센서 네트워크를(WSSN) 통해 가능케 되었다; 이런 매력적인 기능들은 scalable monitoring systems 및dense sensor networks 등의 개발을 가능케 한다.

TESolution은 유선/무선 센서를 이용한 Monitoring System 구축에 많은 경험을 가지고 있고, 진동제어시스템을 설치하기 위한 구조물의 System Identification 및 진동제어시스템 설치후 성능 검증을 위한 구조물의 System Identification 등 다양한 실적을 갖고 있다.
최근에는 세계 최대의 Dubai I Ferris wheel 에 Spoke cable의 모니터링 시스템(Xnode Smart Sensor 192EA)을 제공하기로 하였다.