Kistler는 이러한 인프라를 보호하기 위해 교량의 구조적 상태 모니터링을 위한 완벽한 솔루션과 서비스를 제공합니다.

구조 건전성 모니터링(SHM) 및 주행 중 계량(WIM) 기능을 갖춘 교량 모니터링 시스템

교량은 경제 활동을 유지하는 핵심 자산이지만, 강철, 주철 또는 프리스트레스트 콘크리트로 만들어진 많은 구조물이 노후화되고 있으며 점점 더 높은 교통 하중에 노출되고 있습니다. 육안 검사는 여전히 필수적이지만, 단지 순간적인 스냅샷만을 제공할 뿐입니다. 현대적인 교량 모니터링은 구조 건전성 모니터링(SHM)과 주행 중 계량(WIM)을 결합하여 구조적 거동과 실제 교통 하중에 대한 지속적이고 데이터 기반의 통찰력을 제공함으로써, 운영자가 실제 교량 상태를 바탕으로 정보에 입각한 결정을 내리고 선제적인 조치를 취할 수 있도록 지원합니다.

SHM 및 WIM은 다음과 같은 주요 이점을 제공함으로써 교량 안전성을 향상시킵니다:

교량 상태에 대한 실시간 통찰

실제 교통의 영향 파악

신규 문제의 조기 경보

더 안전하고 수명이 긴 인프라

지속적인 교량 모니터링이 중요한 이유

SHM 및 WIM 시스템은 교량이 동적 하중, 환경적 요인 및 장기적인 노후화에 어떻게 반응하는지에 대한 실시간 정보를 제공합니다. 이를 통해 운영자는 하중의 영향을 파악하고, 이상 징후를 조기에 감지하며, 실제 교량 성능 평가를 바탕으로 목표 지향적인 유지보수 조치를 계획할 수 있습니다.

조치

  • 트래픽 부하
  • 중력
  • 풍하중
  • 지진력

구조적 대응

  • 가속
  • 스트레인
  • 변위
  • 경사

성능 저하

  • 부식
  • 균열
  • 강성 또는 강도 손실

환경 영향

  • 온도
  • 습도
  • 강우량

구조물 건전성 모니터링(SHM)이 구조물 거동을 측정하는 방식

디지털 SHM 센서 체인은 가혹한 환경에서도 정확성과 안정성을 유지하도록 설계된 센서를 통해 진동, 변형률, 변위, 경사도 및 온도에 대한 고해상도 데이터를 수집합니다. 이러한 데이터 스트림은 다양한 하중과 외부 영향 하에서 구조물이 어떻게 반응하는지에 대한 전체적인 그림을 제공합니다.

주행 중 계량(WIM)이 실제 교통 하중을 측정하는 방식

주행 중 계량(WIM)은 차량이 자유롭게 주행하는 속도에서 차축 하중, 차량 총중량, 속도 및 차량 등급을 측정합니다. 교통 하중과 과적된 대형 차량은 교량 피로의 주요 원인이므로, WIM 데이터는 교량 인프라를 평가하고 보호하는 데 필수적입니다.


교통 안전을 보장하고 인프라를 보호하는 Kistler의 종합적인 솔루션

우리의 새로운 클라우드 기반 소프트웨어는 구조 건강 모니터링과 이동 중 계량 기술을 결합하여 교량 안전성을 향상시키고 서비스 수명을 연장합니다.

교량 구조물은 수명이 제한적이며, 자연적인 노후화와 교통량 및 하중의 급증으로 인해 점점 더 큰 도전에 직면하고 있습니다. 키슬러의 종합적인 솔루션은 모든 관련 매개변수를 고려하여 인프라를 효과적으로 보호합니다. 교량 구조를 모니터링하는 동시에, 당사의 기술은 24시간 연중무휴로 교량을 통과하는 모든 차량의 효과적인 교통 하중을 측정합니다. 또한 총차량중량, 축중량 및 속도에 대한 법적 한도를 위반하는 모든 차량을 식별하여 자동으로 과태료를 부과할 수 있습니다.

디지털 SHM: 차세대 교량 모니터링

키슬러의 디지털 SHM 시스템은 차세대 교량 모니터링 기술을 대표합니다. 이 시스템은 초고정밀 데이터 정확도와 장기적인 안정성을 제공하며, 자동 구성 및 완전 모듈식 시스템 설계 덕분에 신속하게 구축할 수 있습니다. 이 아키텍처는 마이크로초 단위로 측정을 동기화하는 디지털 센서 클러스터를 기반으로 하며, 어떤 교량에도 유연하게 배치할 수 있습니다. 

디지털 SHM은 가혹한 환경을 위해 설계된 정밀 엔지니어링 센서를 통해 진동, 변형률, 변위, 경사 및 온도와 같은 주요 매개변수를 지속적으로 측정합니다. 통합된 에지 처리 기능을 통해 구조적 변화를 실시간으로 감지할 수 있으며, WIM(차량 중량 측정)과 결합하면 운영자가 교통 하중을 구조적 거동과 직접 연계할 수 있습니다. 

모든 데이터는 통합 소프트웨어 플랫폼으로 전송되며, 운영자는 이곳에서 데이터를 시각화하고, 추세를 관찰하며, 경보를 설정하고, 효율적인 조기 경보 감지를 수행할 수 있습니다. 이를 통해 디지털 SHM은 교통 하중이 높은 중요 교량을 보호하기 위한 장기 모니터링에 적합한 확장 가능하고 견고한 솔루션이 됩니다.


Kistler를 통한 모니터링 솔루션 구현

Washington Bridge in Rhode Island will be outfitted with over 100 structural health monitoring systems provided by Kistler.
Washington Bridge, Rhode Island (USA)

The State Departments of Transportation (DOT) has deployed a large digital WIM installation integrated with SHM to continuously monitor structural performance and to correlate traffic loads with vibration, strain, and displacement data to ensure safe operation despite a major increase in traffic loading.

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