Sensors and systems in Civionics technology play an important role for continuously facilitating real-time structure monitoring systems by detecting and locating damage to or degradation of structures. An advanced materials, design processes, long-term sensing ability of sensors, electromagnetic interference, sensor placement techniques, data acquisition and computation, temperature, harsh environments, and energy consumption are important issues related to sensors for structural health monitoring (SHM). This paper provides a comprehensive survey of various sensor technologies, sensor classes and sensor networks in Civionics research for existing SHM systems. The detailed classification of sensor categories, applications, networking features, ranges, sizes and energy consumptions are investigated, summarized, and tabulated along with corresponding key references. The current challenges facing typical sensors in Civionics research are illustrated with a brief discussion on the progress of SHM in future applications. The purpose of this review is to discuss all the types of sensors and systems used in SHM research to provide a sufficient background on the challenges and problems in optimizing design techniques and understanding infrastructure performance, behavior and current condition. It is observed that the most important factors determining the quality of sensors and systems and their reliability are the long-term sensing ability, data rate, types of processors, size, power consumption, operation frequency, etc. This review will hopefully lead to increased efforts toward the development of low-powered, highly efficient, high data rate, reliable sensors and systems for SHM.
MODIS images have a great advantage of high temporal resolution to monitor land cover changes in a large area. The moderate and low spatial resolution satellite images are incomparably economic than high resolution satellite images. As diverse satellite images are provided recently, strategies using satellite images are necessary for continuous, effective and long-term land monitoring. This research purposed to use MODIS images to monitor land cover in Korean peninsula for long-term and continuous change detection. To maximize the advantages of high temporal resolution, the change detection was based on the MODIS temporal profiles of the surface reflectance for one year. In this study as the reflectance patterns of year 2005 were compared with the reflectance patterns of year 2007, the changed pixels could be detected during two years. To set up the threshold value for the decision of change, ASTER images with the higher spatial resolution, 15m, were used for this study. The test area covered the suburban area of metropolitan city, Seoul, where the landcover changes have been frequently happened.
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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2009.05a
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pp.337-340
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2009
Wireless tele-home-care application gives new possibilities for ECG (electrocardiogram) monitoring system with wearable biomedical sensors. Thus, continuously development of high convenient ECG monitoring system for high-risk cardiac patients is essential. This paper describes to monitor a person's ECG using wearable approach. A wearable belt-type ECG electrode with integrated electronics has been developed and has proven long-term robustness and monitoring of all electrical components. The measured ECG signal is transmitted via an ultra low power consumption wireless sensor node. ECG signals carry a lot clinical information for a cardiologist especially the R-peak detection in ECG. R-peak detection generally uses the threshold value which is fixed thus it bring errors due to motion artifacts and signal size changes. Variable threshold method is used to detect the R-peak which is more accurate and efficient. In order to evaluate the performance analysis, R-peak detection using MIT-BIH databases and Long Term Real-Time ECG is performed in this research. This concept able to allow patient to follow up critical patients from their home and early detecting rarely occurrences of cardiac arrhythmia.
Park, Jun-Young;Shin, Jun-Sik;Won, Jong-Bin;Park, Jong-Woong;Park, Min-Yong
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.34
no.5
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pp.301-308
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2021
It is important to develop a digital SOC (Social Overhead Capital) maintenance system for preemptive maintenance in response to the rapid aging of social infrastructures. Abnormal signals induced from structures can be detected quickly and optimal decisions can be made promptly using IoT sensors deployed on the structures. In this study, a digital SOC monitoring system incorporating a multimetric IoT sensor was developed for long-term monitoring, for use in cloud-computing server for automated and powerful data analysis, and for establishing databases to perform : (1) multimetric sensing, (2) long-term operation, and (3) LTE-based direct communication. The developed sensor had three axes of acceleration, and five axes of strain sensing channels for multimetric sensing, and had an event-driven power management system that activated the sensors only when vibration exceeded a predetermined limit, or the timer was triggered. The power management system could reduce power consumption, and an additional solar panel charging could enable long-term operation. Data from the sensors were transmitted to the server in real-time via low-power LTE-CAT M1 communication, which does not require an additional gateway device. Furthermore, the cloud server was developed to receive multi-variable data from the sensor, and perform a displacement fusion algorithm to obtain reference-free structural displacement for ambient structural assessment. The proposed digital SOC system was experimentally validated on a steel railroad and concrete girder bridge.
Lee Hyun Suk;Lee Jun Suk;Choi Il Yoon;Yim Myoung Jae
Proceedings of the KSR Conference
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2003.10b
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pp.483-488
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2003
Calibration and gauge factor readjustment process made for the health monitoring system installed in the railway bridges is reviewed and some findings are explained in this study: specifically, the calibrators made for this purpose are illustrated and the regression processes of the calibration on long-term displacement using water level sensor, longitudinal displacement using LVDT sensor, instantaneous displacement using LVDT sensors and accelerometer are described in details. Based on the regression results, new gauge factors are obtained from regression equation and another verification is made by performing another calibration again with new factors. From the second calibration, it was found that the suggested regression curves and their factors are appropriate and much better results are expected. Future work will be concentrated on the long-term analysis of the measurement data and on the database structures so that the assessment of the structure such as damage detection and remaining life estimation is possible.
IEMEK Journal of Embedded Systems and Applications
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v.10
no.1
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pp.33-40
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2015
The number of people who are suffering from chronic sleep disorder has been growing dramatically in modern era. In order to diagonse the sleep disorder, sleep doctors perform polysomnography: Patients sleep with attaching several vital sign sensors on their body, and doctors monitor the patients in order to find the exact reason of the sleep disorder. Typical polysmonography makes patients sleep with several sensors on their bodies, which prevents the patients from making a comfortable sleep. Furthermore, it is impossible to have a long-term monitoring since the measurements should be done in sleep hosiptal within a few hours. In order to tackle these problems in the typical polysomnography, we envision the development of a non-contact long-term home polysomnography system using UWB radar and related technologies such as multi-modal signal processing.
Although readjustment of monitoring system for existing fill dam maintenance is needed by the sustainable increasing of the abandonment rate of monitoring devices by malfunction through the life-cycle of dam, monitoring plans for long-term dam safety has relied on the experience and the opinion of minor expert group without systematic and quantitative analysis on the failure modes and the priority order of monitoring devices on maintenance. In this study the priority order of monitoring devices of existing 5 fill dams was evaluated quantitatively based on the preceding study (Andersen et al, 1999) and the result recommended the establishment of real-time monitoring system for seepage, pore pressure and crest settlement as the readjustment plan for existing fill dam monitoring system. This readjustment plan matches well with the recommendation of PWRI (1984), JCOLD (1986) and the results from Bagherzadeh-Khakkahali and Mirghasemi (2005).
Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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2016.05a
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pp.255-256
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2016
In this paper, we analyze the operations and/or status of our structure which builds the management structure measuring integrated monitoring system based on linked open data in a short term or long term bases. We have applied a novel analyzing method of linked open data to expect what movements can be occurred in the structure, and we improve the monitoring system using an integrated design to solve the drawbacks of conventional types of monitoring. And collecting data through cloud and their reliability can be proved by evaluation of soundness of data amount and their confidence.
Park, Sang Seo;Cho, Hi Ku;Koo, Ja-Ho;Lim, Hyunkwang;Lee, Hana;Kim, Jhoon;Lee, Yun Gon
Atmosphere
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v.29
no.1
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pp.13-20
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2019
Since 1985, the Dobson Spectrophotometer has been operated at Yonsei University, and this instrument has monitored the daily representative total ozone in Seoul. Climatological value for total ozone in Seoul is updated by using the daily representative observation data from 1985 to 2017. After updating the daily representative total ozone data, seasonal and inter-annual variation of total ozone in Seoul is also estimated after calculating inter-comparison between ground (Dobson Spectrophotometer) and satellite [Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) and Ozone Monitoring Instrument (OMI)] observations. The global average of total ozone measured by satellite is 297 DU, and its recent amount is about 3.5% lower than the global amount in 1980s. In Seoul, daily representative total ozone is ranged from 225 DU to 518 DU with longterm mean value of 324.3 DU. In addition, monthly mean total ozone is estimated from 290 DU (October) to 362 DU (March), and yearly average of total ozone have been continuously increased since 1985. For the long-term trend of total ozone in Seoul, this study is considered the seasonal variation, Solar Cycle, and Quasi-Biennial Oscillation. In addition to the natural oscillation effect, this study also considered to the long-term variation of sudden increase of total ozone due to the secondary ozone peak. By considering these natural effects, the long-term total ozone trends from 1985 to 2017 are estimated to be 1.11~1.46%/decade.
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