다중경로 파손감지용 임베디드 시스템에 관한 연구
A Study on Embedded System for Multipath Breakage Detection
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초록
4차 산업혁명 시대에 핵심 기술 중의 하나인 사물 인터넷과 함께 스마트 시티도 발달하고 있다. 스마트 시티의 확장으로 스마트 시티를 구성하고 있는 IT 인프라 시설들의 구축과 관리 그리고 유지 보수에 관한 관심이 높아지고 있다. 스마트 시티 네트워크 인프라 시설은 사람과 사물들이 항상 연결되어 있는 높은 수준의 사회와 도시 경제력을 향상시키는 중요한 해결책이다. 그러므로 현재 전 세계에서 스마트 시티의 도입이 급속히 증가하고 있다. 또한, 인프라 시설들에 대한 유지 보수 및 관리 시스템의 개발 및 적용이 이루어지고 있는 상태이다. 다양한 모니터링 기술중 스마트 시트는 지하에 매설된 시설물들에 적용되어 시설물 보호 및 모니터링을 위해서 사용되고 있다. 스마트 시트는 시트 간의 통신으로 이상 유무를 판단하여 각종 파손감지 및 모니터링으로 사용되고 있다. 모니터링 기술중 기 개발된 TDR 장비와 파손감지관이라는 특수관을 사용하여 파손 위치를 측정할 수 있었다. 그러나 고비용과 근거리 측정이 불가능하다는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해서 저가의 임베디드 보드를 이용한 모니터링 시스템도 개발되었으나 임베디드 보드의 SW 오류로 인한 측정값 편차 문제와 내구성 문제가 발생하는 단점이 있다. 본 논문에서는 시상수와 전압 간 임피던스 특성과 저가의 임베디드 보드를 사용한 기존의 모니터링 시스템에서 발생할 수 있는 시스템의 고장과 측정값 편차 문제를 해결하기 위한 다중경로 모니터링 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 결함 감내 시스템을 응용하여 S/W 및 H/W의 문제점들을 모니터링하여 문제 발생시 쉽게 유지 보수를 수행할 수 있는 시스템이다.
Abstract
In the era of the 4th industrial revolution, Smart City is being developed along with the Internet, which is one of the core technologies. With the expansion of Smart City, there is a growing interest in the construction, management and maintenance of IT infrastructure facilities that make up Smart City. Smart City network infrastructure is an important solution to improve the high level of social and urban economic power where people and things are always connected. Therefore, the introduction of Smart City is rapidly increasing worldwide. In addition, maintenance and management systems for infrastructure facilities are being developed and applied. Among the various monitoring technologies, SmartSheet is applied to facilities buried underground and is used for protection and monitoring of facilities. The smart sheet is used for detecting and monitoring various breakdowns by judging the abnormality by communication between the sheets. We could measure the damage location by using the special pipe equipment and TDR equipment which was developed during the monitoring technology. However, there is a disadvantage that high cost and near measurement are impossible. In order to solve these drawbacks, a monitoring system using a low-cost embedded board has been developed, but there is a disadvantage in that a measurement error and a durability problem occur due to the SW error of the embedded board. In this paper, we propose a multipath monitoring system to solve the problem of system failure and measurement problem in the existing monitoring system using the low-impedance embedded board and the impedance characteristics between the time constant and the voltage. The proposed system monitors the problems of S/W and H/W by applying the features of the fault tolerant system and can easily perform maintenance in the event of a problem.
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