진동 측정 경보장치

 

진동 측정 경보장치

 

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구조물 진동 장기측정과 경보는 구조물 결함을 사전에 알려 줘 사고를 감소한다.

속도와 가속도 2종류의 센서로 3방향(xyz)을 작은 진동 (±5 mm/s)에서 큰 진동 (±100 mm/s) 지진 가속도 2g나 6g까지 입자속도와 가속도 측정 가능하다.

입력된 값을 넘으면 휴대폰으로 경보문자를 발송하여 사고에 빨리 대체할 수 있다.

 

 

입자속도와 주파수 규정

 

 

 

미국 광무국 (USBM) 진동속도 허용치 40Hz이하, PPV 최대 입자속도 5 cm/sec이나 1.2 cm/sec 권고, 기기 속도 측정 범위 5mm/sec – 100mm/sec

 

 

독일허용 속도 (DIN4150)

 

 

지진 가속도 측정

최대지반가속도 0.2g의 경우 지진 규모 6.5를, 0.3g은 규모 7을 견딜 수 있다고 보고 핵발전소의 내진설계를 적용하고 있다. 최대지반가속도는 지진파에서 측정하는 최대 가속도로 중력 가속도(g) 단위로 나타낸다.

국내 원전들은 최대 지반 가속도 0.2g까지 견딜 수 있도록 설계돼 있다. 지반 가속도를 측정하는 지진 계측기에서 0.18g가 기록되면 원전이 자동으로 정지되고, 0.1g면 원전을 수동으로 정지하게 돼 있다. 0.01g가 나오면 관계기관에 경보가 전달된다.

 

 

 

 

 

 

진도 지반 가속도

 

 

 

 

 

용도 건설 진동 측정 경보, 지진 구조물 진동 경보

 

 

9-channel, 24-bit, acquisition system

 

3D velocimeter 입자 속도 측정 범위 ±5 mm/s to ±100 mm/s

 

3D accelerometer 가속도 측정 범위 a) ±2g, b) ±6g.

 

±2 g (with resolution of 0.1mg) or ±6 g (with resolution of 0.35 mg)

 

2 high resolution analog channels Dynamic range from ±0.1 V to ±4 V

 

1 auxiliary digital channel for triggering, time synchronization, etc.

 

 

크기 무게 14 x 8 x 6 cm, < 0.4 kg

 

Sampling rate 16 kHz on all channels

 

output rates: 256 Hz, 512 Hz, 1024 Hz, 2048 Hz, 4096 Hz

 

Time synchronization via GPS (internal or external antenna)

 

자료 저장 Data storage internal memory

 

 

자료 전송 Data access/transmission via

 

인터넷 3G network, by using the internal SIM card, to the server

 

휴대폰 Bluetooth with the App (for Android)

 

mini USB

 

 

 

경보 진폭과 시간, 입력한 속도나 가속도 넘으면 경보 문자 발송 Event detection

 

폭입력 thresholds based on amplitude, amplitude and time

 

평균 시간 입력 Short Time Average over Long Time Average

 

전원 Power supply mini USB 연결이나 internal lithium battery (few days of autonomy)

 

 

 

용도

 

지진계측 SEISMOLOGY

 

event location, shake-mapping

 

최대가속도 측정 Peak Ground Acceleration (PGA), 속도 측정Peak Ground Velocity (PGV)

 

      

구조물 안전 측정 structural health monitoring and modal analysis

 

 

 

진동측정 vibration monitoring, 진폭입력으로 경보 장치 threshold-based event detection

 

 

 

 

여름 가을 겨울의 속도와 주파수 변화

 

 

 

 

통신 인터넷과 blue tooth 휴대폰

 

 

 

 

가속도, damping 와 주파수

 

상시미동 단기측정 약 2분

 

지반이나 구조물의 상시미동 ±1.5 mm/s 를 3 방향 (xyz)으로 측정

 

다수의 구조물에 설치하여 상시미동을 동시에 측정하여 진동 모드 분석

 

3 velocimetric channels 상시미동

 

측정범위 상시미동에서 큰 진동

 

from micro tremors (up to ±1.5 mm/s) to strong vibrations (up to ± 5 cm/s)

 

 

3 accelerometric channels (±2 g)

 

1 analog channel (e.g., external trigger )

 

operating range [0.1, 1024] Hz on all channels with A/D

 

conversion at 24 real bits

 

GPS receiver with internal and/or external antenna for positioning

 

and absolute timing/synchronization among different units

 

built-in radio module for synchronization among different units

 

and alarm transmission (e.g., signal above threshold)

 

no external cables

 

크기 10 x 14 x 8 cm

 

무게 1 kg with very low consumption:

 

전원 internal Li-ion battery

 

works also on AC adapter for long monitoring

 

can now be fully controlled (also vocally) by mobile devices, through the App.

 

 

 

상시미동 현장 주파수 측정 (단기 상시미동 측정)

 

 

지반의 공진 주파수 측정 Mapping the subsoil resonance frequencies (H/V technique)

 

Vs profiles from constrained H/V curve modelling

 

Modelling the H/V curves to obtain shear wave velocity profiles (Vs)

 

Passive seismic stratigraphy. Bedrock mapping

 

Creating passive seismic imaging of the subsoil.

 

 

 

구조물 상시미동 주파수 진폭 측정

 

         

 

구조물의 층별 진폭

 

Modal frequencies and damping of structures With several (min. 2)

 

Full operational modal analysis (modal frequencies, shape and damping) of structures.

 

Validation of structural models

 

provides the key parameters to tune and constrain numerical models of structures.

 

Vibration analysis and monitoring

 

Analysis of strong vibrations, potentially damaging for the structures, according to

 

European norms (UNI9916, DIN4150).

 

Soil-Structure interaction

 

Detection of soil and structure resonance frequencies, soil-structure interaction (rocking).