• 제목/요약/키워드: Field monitoring

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Design and performance validation of a wireless sensing unit for structural monitoring applications

  • Lynch, Jerome Peter;Law, Kincho H.;Kiremidjian, Anne S.;Carryer, Ed;Farrar, Charles R.;Sohn, Hoon;Allen, David W.;Nadler, Brett;Wait, Jeannette R.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제17권3_4호
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    • pp.393-408
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    • 2004
  • There exists a clear need to monitor the performance of civil structures over their operational lives. Current commercial monitoring systems suffer from various technological and economic limitations that prevent their widespread adoption. The wires used to route measurements from system sensors to the centralized data server represent one of the greatest limitations since they are physically vulnerable and expensive from an installation and maintenance standpoint. In lieu of cables, the introduction of low-cost wireless communications is proposed. The result is the design of a prototype wireless sensing unit that can serve as the fundamental building block of wireless modular monitoring systems (WiMMS). An additional feature of the wireless sensing unit is the incorporation of computational power in the form of state-of-art microcontrollers. The prototype unit is validated with a series of laboratory and field tests. The Alamosa Canyon Bridge is employed to serve as a full-scale benchmark structure to validate the performance of the wireless sensing unit in the field. A traditional cable-based monitoring system is installed in parallel with the wireless sensing units for performance comparison.

Field application of elasto-magnetic stress sensors for monitoring of cable tension force in cable-stayed bridges

  • Yim, Jinsuk;Wang, Ming L.;Shin, Sung Woo;Yun, Chung-Bang;Jung, Hyung-Jo;Kim, Jeong-Tae;Eem, Seung-Hyun
    • Smart Structures and Systems
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    • 제12권3_4호
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    • pp.465-482
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    • 2013
  • Recently, a novel stress sensor, which utilizes the elasto-magnetic (EM) effect of ferromagnetic materials, has been developed to measure stress in steel cables and wires. In this study, the effectiveness of this EM based stress sensors for monitoring of the cable tension force of a real scale cable-stayed bridge was investigated. Two EM stress sensors were installed on two selected multi-strand cables in Hwa-Myung Bridge, Busan, South Korea. Conventional lift-off test was conducted to obtain reference cable tension forces of two test cables. The reference forces were used to calibrate and validate cable tension force measurements from the EM sensors. Tension force variations of two test cables during the second tensioning work on Hwa-Myung Bridge were monitored using the EM sensors. Numerical simulations were conducted to compare and verify the monitoring results. Based on the results, the effectiveness of EM sensors for accurate field monitoring of the cable tension force of cable-stayed bridge is discussed.

전기비저항 모니터링 방법을 이용한 충적층 지하수위 변동 감지 (Detection of Groundwater Table Changes in Alluvium Using Electrical Resistivity Monitoring Method)

  • 김형수
    • 지질공학
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    • 제7권2호
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    • pp.139-149
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    • 1997
  • 전기비저항 모니터링을 이용하여 충적층 지하수위의 변동을 감지 할 수 있는지의 여부가 연구되었다. 연구는 유한요소법을 이용한 전기비저항 수치 모델링 시험과 20일간의 장기 양수 시험이 수행된 금강 정동리 지역의 현장 자료를 이용하여 수행되었다. 수치 모델링 시험 및 현장 자료 획득은 전극 기본 간격이 4m인 21개의 고정전극을 이용하였으며, 전극배열은 "변형 웨너 배열"과 쌍극자 배열을 이용하였다. 현장 장기 양수 시험에서 관측된 수위 변화를 단순화하여 지하 2차원 비저항 모델로 사용한 사용한 결과, 겉보기 전기비저항의 변화 양상은 수위 변화보다 둔감한 변화 양상을 보여 주며, 수위 변화가 있는 부분뿐만 아니라하부 결정질 기반암의 경계 부위에 해당하는 심도에서도 겉보기 비저항 장치가 변화하는 현상이 관측되었다. 이러한 수치 결과와 부합되는 결과가 실제 현장에서 획득된 겉보기 전기 비저항 단면에서도 나타났다. 수치 계산결과 및 현장 자료는 전기 비저한 모니터링이 지하수위 변동을 유무 감지하는데 유용하게 사용될 수 있음을 보여주었다. 그러나 겉보기 전기비저항 단면이 수위 변동량을 정량적으로 규명할 만큼의 뚜렷한 변화를 보여주지는 못하기 때문에 전기비저항 방법만으로 정략적인 수위변동을 감지하는데 한계가 있는 것으로 판단되었다. 이러한 지하 수위 변동량 등을 명확히 규명하기 위해서는 고해상도 탄성파 또는 지하레이다 탐사처럼 지하의 모습을 영상화 할 수 있는 지구물리 탐사법이 병행되는 것이 바람직하다.

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An Intelligent bridge with an advanced monitoring system and smart control techniques

  • Miyamoto, Ayaho;Motoshita, Minoru
    • Smart Structures and Systems
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    • 제19권6호
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    • pp.587-599
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    • 2017
  • This paper introduces an approach to the realization of an ICT-based bridge remote monitoring system that enables real-time monitoring and controlled adjustments for unexpected heavy loads and also for damaging earthquakes or typhoons. In this paper, an integrated bridge remote monitoring system called the "Intelligent Bridge", which consists of a stand-alone monitoring system (SMS) and a web-based Internet monitoring system(IMS), was developed for not only bridge maintenance but also as an application for a para-stressing bridge system. To verify the possibility of controlling the actual structural performance of an "Intelligent Bridge", a model 2-span continuous cable-stayed bridge with adjustable cables was constructed. The experimental results demonstrate that the implemented monitoring system supplies detailed and accurate information about bridge behaviour for further evaluation and diagnosis, and it also opens up prospects for future application of a web-based remote system to actually adjust in-service bridges under field conditions.

현장계측을 통한 블럭식 보강토 옹벽의 거동분석 (Analysis of the Segmental Reinforced Retaining Wall Behavior by Field Monitoring)

  • 신은철;이창섭
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.3-15
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    • 2004
  • 1990년대 후반부터는 시공의 간편성과 유연한 벽면 형상이 가능한 블럭식 보강토 옹벽의 시공사례가 급격히 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 기존의 연구자료와 비교해 볼 때 블럭의 형태, 보강재, 보강재와 블록의 연결형태, 뒤채움재에 따라 상이한 거동을 할 개연성이 있다. 따라서, 이 연구는 블럭식 보강토 옹벽의 거동을 수평 수직 토압계, 경사계, 침하판, 스트레인 게이지, 변형핀 등의 계측기를 설치하여 시공중과 시공후의 보강토 옹벽의 거동을 평가하였다. 또한, 현장에 적용된 보강토 옹벽의 설계 프로그램인 SRWall에 의해 산정된 안전율과 이론에 의해 도출된 안전율을 상호 비교함으로써 현장 계측결과와 설계프로그램에 의한 안전성을 검증하였다. 9개월 동안의 현장계측을 통한 연구 결과를 종합해보면, 블럭식 보강토 옹벽은 양호한 다짐관리와 시공기간의 장기화로 인한 변위는 매우 미미한 것으로 판명되었다. SRWall을 활용하여 도출한 안전율과 보강토 옹벽의 안전율을 평가한 결과 이론에 의해 도출한 안전율과 유사한 것으로 판명되었다.

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서해안 주요 고추 주산지에서 발생하는 총채벌레의 발생현황 (Monitoring Occurrence Status of Thrips Populations on Field-Cultivated Pepper at Major Cultivated Region in West Coast, Korea)

  • 서미혜;이성찬;양창열;윤정범;박정준
    • 환경생물
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    • 제36권4호
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    • pp.544-549
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    • 2018
  • 2017년과 2018년 노지고추 재배기간인 6~8월 간 전북 고창, 충남 청양, 충북 괴산지역 노지 고추 포장에서 총채벌레의 종류와 발생현황을 조사하였다. 시기별로 총채벌레를 채집하여 동정한 결과 꽃노랑총채벌레 (Frankliniella occidentalis), 대만총채벌레(F. intonsa), 파총채벌레(Thrips tabaci)의 발생이 확인되었다. 이들 3종 중 대만총채벌레가 시기별로 가장 발생 밀도가 높은 것으로 보아 우점종으로 보여진다. 총채벌레의 발생은 6월 하순부터 증가하기 시작하여 7월 중순에 밀도가 가장 높았다. 따라서, 노지고추에서 총채벌레 방제전략은 6월 상순부터 모니터링하여 밀도증가 이전에 적절한 방제방법을 동원하여야 할 것이다.

국내 작황 모니터링을 위한 무인항공기 적용방안 (Application Method of Unmanned Aerial Vehicle for Crop Monitoring in Korea)

  • 나상일;박찬원;소규호;안호용;이경도
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.829-846
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    • 2018
  • 작황 모니터링은 농민들에게 최적의 작물 생산을 위한 농작업 관리 전략을 수립하는데 유용한 정보를 제공할 수 있다. 그러나 시료 채취에 의한 분석 등에 한정된 기존의 현장 모니터링 방법은 많은 시간과 노동력이 필요하다. 무인항공기는 고해상도 이미지를 신속하고 정기적으로 취득할 수 있는 장점이 있기 때문에 재배 면적, 생육인자, 생육이상 및 생산량 추정 등과 같은 작황 모니터링 분야에 효과적으로 활용될 수 있다. 또한, 위성과 비교하여 비행 고도가 낮아 흐린 날씨에서도 높은 화질의 영상을 수집할 수 있다. 본 연구는 작황 모니터링 분야에서의 무인항공기 활용 가능성을 검토하고 무인항공기 기반의 작황 정보 생산을 위한 적용방안을 제시하고자 하였다.

댐 제체 및 침투수 흐름의 지열학적 고찰 (A Study on Geothermal Characteristics of Dam Body and Seepage Flow)

  • 박동순;정우성;김형수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.75-85
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    • 2006
  • In recent geotechnical engineering, geothermal approach has been on the horizon to deal with geoenvironmental issues, freezing and thawing problems, and seepage phenomenon in dams and embankments. In this study, geothermal characteristic through inner body of dams and its influence on the seepage flow were experimented by lab test and field instrumentation. Also, one of up-to-date temperature monitoring technique, called as multi-channel thermal line sensing, was evaluated its availability. As a result of lab test, it is found that the seepage flow has influence on the geothermal characteristic and a potential of finding phreatic line and seepage fluctuation could be possible by continuous temperature monitoring using thermal line sensing skills. These kine of geothermal information could be available to the modelling of water geo-structure interaction. Out of short-term field tests, clear water table and temperature distribution of a dam were easily found through temperature monitoring in holes located near a reservoir and holes within a depth of constant temperature layer. However, it is also found that the geothermal flow and finding seepage line could not be easily understandable through multi-channel temperature monitoring because of the existence of constant temperature field, thermal conductivity of soils and rocks, and unsaturated characteristics of geo-material. In this case, long-term geothermal monitoring is recommended to find sudden fluctuation of seepage line and amount of leakage.

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자탈형 콤바인의 실시간 벼 수확량 예측 시스템 개발 (Development of Rice Yield Prediction System of Head-Feed Type Combine Harvester)

  • 이상희;신소영;최덕규;김원경;문석표;천창욱;박석호;강연구;장성혁
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제21권2호
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    • pp.36-43
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    • 2024
  • The yield is basic and necessary information in precision agriculture that reduces input resources and enhances productivity. Yield information is important because it can be used to set up farming plans and evaluate farming results. Yield monitoring systems are commercialized in the United States and Japan but not in Korea. Therefore, such a system must be developed. This study was conducted to develop a yield monitoring system that improved performance by correcting a previously developed flow sensor using a grain tank-weighing system. An impact-plated type flow sensor was installed in a grain tank where grains are placed, and grain tank-weighing sensors were installed under the grain tank to estimate the weight of the grain inside the tank. The grain flow rate and grain weight prediction models showed high correlations, with coefficient of determinations (R2) of 0.9979 and 0.9991, respectively. A main controller of the yield monitoring system that calculated the real-time yield using a sensor output value was also developed and installed in a combine harvester. Field tests of the combine harvester yield monitoring system were conducted in a rice paddy field. The developed yield monitoring system showed high accuracy with an error of 0.13%. Therefore, the newly developed yield monitoring system can be used to predict grain weight with high accuracy.

노지 관수를 위한 로라 기반 환경 모니터링 시스템 구현 (Implementation of an Environmental Monitoring System based on LoRa for Smart Field Irrigation)

  • 김병순
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.11-16
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    • 2019
  • 노지 정밀농업에서 작물의 생육환경 측정을 위한 무선 센서 네트워크 기술이 중요시되고 있지만 무선 신호는 다양한 전파장애 요인들에 의해 통신 장애가 발생할 수 있다. 이 논문은 노지 관수를 위해 로라 기반 환경 모니터링과 일기예보 정보수집 시스템을 설계 및 구현하고 이를 테스트베드에 적용하였다. 그리고 장애물이 있는 환경과 장애물이 없는 환경, 비 오는 날과 비 오지 않은 날 각각에 대하여 사설 로라 네트워크의 패킷 손실률을 비교 분석하였으며, 장애물이 있는 로라 네트워크는 강우량이 많은 날은 패킷손실에 민감함을 알 수 있었다.