Journal of the Korean GEO-environmental Society (한국지반환경공학회 논문집)

Korean Geo-Environmental Society (한국지반환경공학회)
권호 표지

Effective Range Evaluation of Wireless Monitoring System for Monopile

모노파일용 원거리 무선 모니터링 시스템의 유효거리 평가

  • 박기원 (고려대학교 건축사회환경공학부) ;
  • 이종섭 (고려대학교 건축사회환경공학부) ;
  • 최창호 (한국건설기술연구원 Geo인프라연구실) ;
  • 변용훈 (고려대학교 건축사회환경공학부)
  • Published : 2012.06.01
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Abstract

Wireless monitoring system for the structural health evaluation has a limit to the reliability of measured response. The objective of this study is to evaluate an effective measurement range of the wireless monitoring system on the analyzed data. For the wireless monitoring system, Bluetooth and Wi-Fi are applied to datalogger-receiver and receiver-personal computer, respectively. For the model of the monopile structure response, a laboratory-scale monopile is manufactured with Mono Cast Nylon and a lateral loading is applied by hammer impacting. Strain gauges attached on the model monopile are connected with the datalogger. The distances of datalogger-receiver and receiver-personal computer are changed for the evaluation of the measurement range. Experimental results show that the receiving rates of the response remain almost constant within limited distance, while the receiving rates dramatically decrease out of effective range. In addition, the receiving rates affect on the measured natural frequencies of the model monopile. This study suggests that the effective range evaluation of the wireless monitoring system may be used for the determination of a monitoring distance to the monopile installed in the offshore wind farm.

구조물 안정성 평가를 위한 무선 모니터링 시스템의 경우 신뢰성을 확보할 수 있는 측정거리에 한계가 존재한다. 본 연구의 목적은 무선 모니터링 시스템에서 측정거리의 변화가 계측된 데이터의 미치는 영향을 파악하는 것이다. 이를 위해 데이터로거와 수신기 사이는 블루투스 규격을, 수신기와 화면출력장치 사이는 와이파이 규격을 이용하여 무선 모니터링 시스템을 구축하였다. 모노파일 구조물의 하중응답을 모사하기 위하여 나일론 재질로 모형 모노파일을 제작하였으며, 해머 타격장치를 이용하여 하중재하를 실시하였다. 모형 모노파일에 설치된 전기저항식 변형률계를 데이터로거에 연결하여 모니터링을 수행하였다. 데이터로거와 수신기 사이의 거리 그리고 수신기와 화면출력장치 사이의 거리를 변화시켜 거리에 따른 측정값을 비교하였다. 실험결과, 블루투스 규격과 와이파이 규격 모두 유효범위 내에서는 측정거리의 증가에 따라 데이터 수신율이 거의 일정하였으나, 유효범위를 넘어서는 데이터의 수신율이 급격히 감소하는 경향이 관찰되었다. 또한, 데이터의 수신율은 모노파일의 고유주파수 분석에도 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구에서 수행한 무선 모니터링 시스템의 유효범위 평가는 해상에 설치되는 모노파일과 같은 구조물의 안정성 평가를 위한 무선 모니터링 시스템 구성시 측정거리의 결정에 기초적 자료로 활용될 수 있음을 보여준다.

Keywords

References

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