PURPOSES : The purpose of this study is to identify the dynamic behavior of a cement concrete paving machine (paver) by measuring its response using accelerometers. This is because the dynamic behavior of pavers affects the quality of data from various applications of IoT sensors, such as laser, ultrasonic, optical sensors and so on. Therefore, it is believed that the understanding of dynamic behaviors can contribute to the effective use of various IoT sensors for the acquisition of real-time quality control data in pavement construction. METHODS : Dynamic signals are obtained using accelerometer sensors to identify the dynamic characteristics of paving machines. The main parameters for acquiring dynamic signals are the status of the machine’s operating or standby conditions, and available locations for attaching various IoT sensors. Time domain data are logged at a particular sampling speed using a low-pass filter, subsequently, they are converted to digital data, which are analyzed on three rectangular axes. In addition frequency analysis is conducted on the measured data for identifying the peak frequencies, via FFT (Fast-Fourier-Transform) using MATLAB. RESULTS : The magnitude of the x-directional vibration is higher than that of any other direction under the paver’s operating or standby condition. However, signals from the smoother beam show that the z-directional vibration is more significant in the operating status. It means that the primary vibration depends on the location. Furthermore, the peak frequencies are quite various depending on the status of a paver and its sensing location. CONCLUSIONS : The magnitude of machine vibration and peak frequencies at each status or location are identified from time- and frequency-domain data. When using IoT sensors for quality control or monitoring pavements in construction, the dynamic characteristics of a paver should be considered to mitigate the interference of signals from the paver body or its elements.

사회기반 시설물의 노후화에 대응해 이상 징후를 파악하고 유지보수를 위한 최적의 의사결정을 내리기 위해선 디지털 기반 SOC 시설물 유지관리 시스템의 개발이 필수적인데, 디지털 SOC 시스템은 장기간 구조물 계측을 위한 IoT 센서 시스템과 축적 데이터 처 리를 위한 클라우드 컴퓨팅 기술을 요구한다. 본 연구에서는 구조물의 다물리량을 장기간 측정할 수 있는 IoT센서와 클라우드 컴퓨팅 을 위한 서버 시스템을 개발하였다. 개발 IoT센서는 총 3축 가속도 및 3채널의 변형률 측정이 가능하고 24비트의 높은 해상도로 정밀 한 데이터 수집을 수행한다. 또한 저전력 LTE-CAT M1 통신을 통해 데이터를 실시간으로 서버에 전송하여 별도의 중계기가 필요 없 는 장점이 있다. 개발된 클라우드 서버는 센서로부터 다물리량 데이터를 수신하고 가속도, 변형률 기반 변위 융합 알고리즘을 내장하 여 센서에서의 연산 없이 고성능 연산을 수행한다. 제안 방법의 검증은 2개소의 실제 교량에서 변위계와의 계측 결과 비교, 장기간 운 영 테스트를 통해 이뤄졌다.

We developed a small sensor observation system (SSOS) at a relatively low cost to observe the atmospheric boundary layer. The accuracy of the SSOS sensor was compared with that of the automatic weather system (AWS) and meteorological tower at the Korea Meteorological Administration (KMA). Comparisons between SSOS sensors and KMA sensors were carried out by dividing into ground and lower atmosphere. As a result of comparing the raw data of the SSOS sensor with the raw data of AWS and the observation tower by applying the root-mean-square-error to the error, the corresponding values were within the error tolerance range (KMA meteorological reference point: humidity ± 5%, atmospheric pressure ± 0.5 hPa, temperature ± 0.5℃. In the case of humidity, even if the altitude changed, it tends to be underestimated. In the case of temperature, when the altitude rose to 40 m above the ground, the value changed from underestimation to overestimation. However, it can be confirmed that the errors are within the KMA’s permissible range after correction.

환경오염물질 배출 사업장에서는 환경오염 물질 배출에 대한 규제에 대응하고 나아가 자체적인 환경오염 물질 배출 개선을 위한 환경 모니터링 시스템 운영이 필수적이다. 현재 환경관리공단에서는 일정 규모 이상의 사업장을 대상으로 TMS(Tele Metering System)를 설치하여 전국적으로 환경오염 배출 물질을 실시간 감시 중에 있으며, 환경오염 배출 기준치 초과 시에는 예･경보를 발생시키도록 대처하고 있다. 그러나 기존 대부분의 환경 모니터링 시스템들은 환경 배출 물질 초과 발생 시 원인 분석 기능이 없고 특정 측정 장소(굴뚝 상단의 배출구나 특정 수질 측정소 등)에서의 환경오염 물질 농도 데이터만 활용하고 있다. 특히 이력이 제대로 관리되지 않기 때문에 유사 문제 혹은 동일한 문제 발생 시에도 즉각적인 조치가 이루어지지 못한다. 이에 본 연구에서는 기존 환경 모니터링 시스템의 한계점을 적극 보완하여 개선된 시스템을 기획하며, IoT 센싱 기술을 기반으로 하여 실시간으로 사업장 내 이상 상황을 인지하고 원인을 분석하여 해당 조치를 작업자에게 즉각적으로 지원하는 원스톱 환경 모니터링 및 감시 진단 시스템을 개발하고자 한다.

Based on IoT (Internet of Things) where its concept contains providing convenience to human life by connecting every objects around us, numerous projects have been done in civil engineering field. This paper has conducted the basic study on adopting IoT sensing technology and network system into harbor.