개 요
산사태 지상모니터링 프로그램(LGMP : Landslide Ground Monitoring Program)은 현장정보부터 계측관리정보 및 계측데이터관리까지 통합적인 관리를 수행하는 시스템으로 구성되어 있으며 산사태 지상모니터링 프로그램은 계측데이터시스템, 데이터베이스서버, 계측관리시스템, 예․경보시스템으로 구성되어 있다. 계측데이터시스템은 각종 계측기 센서로부터 신호를 전달받아 측정값을 일정한 형태의 값으로 변환한 후 데이터베이스서버로 데이터를 전송하여 데이터베이스에 저장하는 역할을 수행한다. DB 서버는 계측데이터시스템으로부터 전송된 데이터를 저장하며 또한 계측관리를 위한 각종 현장정보, 사용자정보, 관리정보 등을 저장하고 관리한다. 예․경보시스템은 DB 서버와 계측관리시스템과 연동하여 대상 현장의 위험요소에 대처할 수 있도록 한다.
최종적으로 사용자는 계측관리프로그램을 통하여 센서로부터 측정된 각종 계측기에 대한 데이터를 제공하며 현장정보, 사용자정보, 관리정보, 계측센서정보를 등록, 변경할 수 있는 기능을 수행한다.
주요기능
산사태 지상모니터링 프로그램은 크게 계측데이터시스템, 데이터베이스 시스템(DB 서버), 계측관리시스템, 예․경보시스템으로 구성되어 있으며 각 항목이 수행하는 주요기능은 다음과 같다.
1. 계측데이터서버
계측데이터서버의 주요기능은 계측센서로부터 전송받은 데이터를 DB 서버에 저장하고 계측관리프로그램을 위한 데이터전송 기능을 수행한다.
1) 계측센서에 대한 센서정보 등록 및 센서에 대한 보정방법 등을 설정하고 센서에 각종 변수를 설정한다.
2) 계측센서로부터 전송받은 데이터를 가공하여 DB 서버에 저장한다.
3) 측정된 데이터를 분석하여 관리 상태를 예․경보 서버에 실시간 데이터를 전송한다.
2. 데이터베이스 시스템(DB 서버)
DB 서버의 주요기능은 계측데이터서버 및 계측관리프로그램으로부터 전송받은 데이터 및 각종 정보를 저장하고 관리하는 기능을 수행한다.
1) 계측 데이터 저장
2) 현장정보, 사용자정보, 센서정보 등 저장
3) 위험 감지 후 SMS 시스템을 위한 예․경보 사용 환경 제공
4) 계측보고서, 게시판 등 현장 관리자 상호간의 커뮤니케이션을 위한 자료 저장
3. 계측관리시스템
계측관리시스템의 주요기능은 현장에 대한 기초정보 관리, 계측데이터서버 및 데이터입력을 통하여 저장된 데이터관리, 계측보고서, 게시판 등 현장 관리자 상호간의 커뮤니케이션을 위한 사용 환경 제공 등의 기능을 수행한다.
1) 현장관리
2) 예․경보관리
3) 사용자관리
4) 센서그림관리
5) 계측기관리
6) 데이터입력
7) 계측그래프 관리
8) 현장 정보 관리 및 현장 관리자간의 커뮤니케이션 환경 제공
9) 계측계획도, 구간배치도, 단면 정보 등 현장 정보 제공
10) 계측기 측정현황 및 위험관리 목록 제공
4. 예․경보시스템
예․경보시스템은 데이터베이스시스템과 계측관리시스템과 연동하여 대상 현장의 위험요소를 관리자에게 전달할 수 있는 역할을 하는 시스템으로 구성되어 있으며 CDMA통신을 통한 SMS(Short Message Service)를 이용하여 구축하도록 설계하고, 예․경보시스템은 계측관리시스템 및 계측데이터 분석프로그램이 작동하지 않는 상태에서도 독립적으로 상시 작동할 수 있도록 별도의 감시시스템을 구축하여 예기치 않는 문제발생에 대처할 수 있도록 시스템을 구성한다.
계측관리시스템
산사태 지상모니터링 프로그램(LGMP : Landslide Ground Monitoring Program)에서 계측관리 시스템은 현장에 대한 각종 정보, 사용자를 위한 접속관리, 계측데이터서버로부터 전송된 데이터 및 데이터베이스에 저장된 각종 정보를 분석하는 프로그램이다.
계측관리시스템의 전체 구성은 상부와 우측의 메뉴와 좌측의 현장목록, 중앙부에 현장정보와 계측계획도, 구간배치도, 단면정보, 계측기 측정현황, 위험관리 탭이 있고 우측부에 현장기본정보와 접속현황, 계측기 목록으로 구성되어 있다.
산사태 지상모니터링 프로그램(LGMP : Landslide Ground Monitoring Program)에서 사용자 관리 프로그램인 계측관리시스템은 현장정보, 예․경보정보, 센서그림, 계측계획도, 구간배치도, 단면정보, 계측기 측정현황, 위험관리, 사용자관리 등 현장 계측상황에 대한 각종 정보를 제공한다. 또한 계측데이터서버로부터 측정된 데이터를 관리하는 센서관리, 계측기관리, 계측그래프 등과 현장정보에서 현장기본정보, 조직도 등을 제공하는 항목으로 구성되어 있다.
1. 계측관리시스템 초기화면
사용자인증을 받은 후 계측관리시스템이 실행되면 다음과 같은 초기화면이 생성되며 초기화면에서 접속현장에 대한 기본정보 및 계측기목록과 현재 구성되어 있는 계측기에 대한 현장목록, 현재 측정되고 있는 계측기에 대한 기본정보 및 측정값과 상태에 대한 정보를 출력하는 계측기 측정 현황이 출력된다.
일반 사용자의 경우에 계측기 측정 현황 목록을 통하여 현재 측정되고 있는 계측기에 대한 측정값과 각종 관리기준에 의해 판정되는 계측기의 상태를 실시간으로 확인할 수 있다.
또한 계측기 측정현황 목록에서 원하는 계측기 항목을 선택하여 마우스로 더블 클릭을 하면 바로 해당 계측관리 그래프 대화상자를 생성하여 측정된 데이터의 경시 그래프를 확인할 수 있다.
2. 구간 항목 선택
현장목록에서 구간항목을 선택하였을 경우 연결되는 사항은 다음과 같다. 아래의 그림과 같이 현장목록에서 “보강사면”이라는 항목을 선택하였을 경우에 중앙부분의 구간배치도 탭에서 현재 연결되어 있는 “보강사면” 구간항목에 대한 계측기 배치도 및 구간 목록, 단면 목록, 구간 정보, 계측기 설치 목록이 연결된다.
구간 계측기 배치도에서는 현재 선택된 구간에 대한 도면정보와 계측기의 배치상태를 아이콘 형태로 나타내며 각 계측기 측정상태에 따라 아이콘의 형태를 변경할 수 있도록 되어 있다. 계측기 배치도에 대한 자세한 내용은 구간배치도 설명 시 자세하게 설명하기로 한다.
구간 목록에서는 현장목록에 구성되어 있는 모든 구간에 대한 항목을 보여주며 현장목록을 선택하지 않고 구간목록의 항목을 선택하면 빠르게 구간을 이동할 수 있도록 설정되어 있다.
단면 목록에서는 현재 선택된 구간항목(보강사면)에 연결되어 있는 단면 항목을 나타내며 이 항목을 선택한 후 단면 정보 탭으로 이동할 경우 해당 단면에 대한 정보를 보여준다.
구간 정보에서는 현재 선택된 구간에 대한 기본정보를 보여주며 계측기 설치 목록에는 현재 선택된 구간에 설치되어 있는 계측기를 계측기 종류별로 설치수량을 나타낸다. 계측기 설치 목록에서 나타나는 항목은 현장목록에서 구성된 센서항목이 모두 나타나는 것이 아니라 현장목록에 구성되어 있는 센서항목을 이용하여 계측기관리에서 정상적으로 계측기 추가를 한 항목에 대한 내용만 출력한다.(참고. 실제 계측기 관리를 위해 해당 계측기에 대한 기본정보 및 설치정보, 데이터 테이블 정보 등이 모두 설정된 상태의 항목을 의미한다.)
3. 단면 항목 선택
현장목록에서 단면항목을 선택하였을 경우 연결되는 사항은 다음과 같다. 아래의 그림과 같이 현장목록에서 “사면중앙” 이라는 항목을 선택하였을 경우에 중앙부분의 단면배치도 탭에서 현재 연결되어 있는 “사면중앙” 단면항목에 대한 계측기 배치도 및 단면 목록, 단면정보, 계측기 설치 목록, 계측기 측정현황이 연결된다.
단면 계측기 배치도에서는 현재 선택된 단면에 대한 도면정보와 계측기의 배치상태를 아이콘 형태로 나타내며 각 계측기 측정상태에 따라 아이콘의 형태를 변경할 수 있도록 되어 있다. 계측기 배치도에 대한 자세한 내용은 단면배치도 설명 시 자세하게 설명하기로 한다.
단면 목록에서는 현재 선택된 단면항목의 상위 구간항목에 구성되어 있는 모든 단면에 대한 항목을 보여주며 현장목록을 선택하지 않고 단면목록의 항목을 선택하면 빠르게 단면을 이동할 수 있도록 설정되어 있다.
단면 정보에서는 현재 선택된 단면에 대한 기본정보를 보여주며 계측기 설치 목록에는 현재 선택된 단면에 설치되어 있는 계측기를 계측기 종류별로 설치수량을 나타낸다. 계측기 설치 목록에서 나타나는 항목은 구간정보에서 설명한 바와 같은 방식으로 나타낸다.
계측기 측정현황에서는 현재 선택된 단면에 구성되어 있는 계측기의 측정상태를 종류, 계측기명, 설치날짜. 최종측정날짜, 측정값, 상태 등의 내용을 실시간으로 나타내며 이 항목에서 원하는 내용을 선택하여 마우스로 더블클릭하면 계측그래프 항목과 연결되어 아래의 그림과 같이 계측그래프가 생성된다.
4. 센서 항목 선택
현장목록에서 센서항목을 선택하였을 경우 연결되는 사항은 다음과 같다. 아래의 그림과 같이 현장목록에서 J-T 라는 항목을 선택하였을 경우에 센서항목에 연결되어 있는 계측기에 대한 작업을 수행할 수 있도록 기본적인 작업이 이루어지며 계측기관리, 데이터입력, 경시그래프 등과 같은 작업을 수행할 수 있다.
센서항목과 연결되는 계측기관리, 데이터입력(수동계측 항목일 경우), 계측그래프에 대한 자세한 사용방법은 각 항목에서 자세하게 설명한다.
센서항목의 선택방법은 현장목록 뿐만 아니라 중앙부분에 있는 단면정보 탭의 계측기 측정 현황의 목록 및 계측기 측정 현황 탭의 계측기 목록, 위험 관리 탭의 계측기 목록, 우측 하단 부분에 있는 계측기 목록에서 선택이 가능하다. 또한 중앙부분의 계측계획도, 구간 배치도, 단면 정보의 도면에서 아이콘을 선택할 경우에도 동일한 작업을 수행한다. 이 부분에서 목록을 선택하면 자동으로 현장목록에서 해당 센서항목이 선택되며 각 센서항목의 상위 항목에 존재하는 구간 및 단면 정보를 갱신하여 중앙부분의 구간배치도 및 단면정보의 각 정보를 변경한다. 각 센서항목 선택방법에서 항목을 마우스로 더블클릭하면 계측그래프로 직접 연결한다.
5. 중앙 정보 관리 부분
메인화면 중앙부분에서는 현장목록에서 선택된 각 항목에 대한 정보를 나타내는 곳으로 각 항목에 대한 자세한 사용방법은 각 항목별도 별도로 설명하며 기본적은 내용은 다음과 같이 구성되어 있다.
(1) 현장정보 : 현장정보에서는 현장 기초정보, 조직도와 같이 현장계측관리업무 수행 시 필요한 기본적인 내용으로 구성되어 있다.
(2) 계측계획도: 계측계획도에서는 현장 전체에 대한 계측기 배치도와 계측기 설치 현황에 대한 정보를 제공한다.
(3) 구간 배치도: 구간 배치도에서는 구간 계측기 배치도 및 구간 정보, 구간 목록, 단면 목록, 계측기 설치 목록에 대한 정보를 제공한다.
(4) 단면 정보: 단면 정보에서는 단면 계측기 배치도 및 단면 정보, 단면 목록, 계측기 설치 목록, 계측기 측정 현황에 대한 정보를 제공한다.
(5) 계측기 측정 현황: 계측기 측정현황에서는 현재 측정되고 있는 계측기에 대한 정보를 제공한다. 제공 정보내용은 계측기 종류, 계측기명, 설치날짜, 최종 측정날짜, 측정값, 상태 등이 있다.
(4) 위험 관리: 위험 관리에서는 현재 측정되고 있는 계측기에 대한 측정결과 중 설정한 관리기준을 초과하는 항목에 대한 내용을 출력하며 제공되는 정보는 계측기 측정 현황에서 제공하는 내용과 동일하다.
6. 우측 일반정보 부분
메인화면 우측부분에서는 현장정보, 사용자 접속현황, 계측기 목록을 제공하며 각 항목에 대한 자세한 내용은 다음과 같다.
가. 현장정보
현장정보에서는 현장 기본정보와 현장 참여회사에 대한 정보를 제공하며 현장 기본정보에서는 현장명칭, 공사기간, 현장위치에 대한 내용이 출력되며 현장 참여회사에는 발주자, 시공사, 감리단, 계측사에 대한 내용을 출력한다.
나. 접속현황
접속현황에서는 통합 계측관리 프로그램 실행 시 최초 로그인 화면에서 입력한 아이디와 비밀번호에 해당하는 사용자에 대한 정보를 제공하며 필요시 메인메뉴 상단과 접속현황 하단에 있는 사용자관리 메뉴를 이용하여 접속자의 정보를 변경할 수 있으며 또한 다른 사용자로 접속을 시도할 수도 있다.
다. 계측기 목록
계측기 목록에서는 로그인시 선택하여 접속한 현장에 설치되어 있는 모든 계측기 목록에 대한 정보를 제공한다.
계측기 목록에는 현장에 설치되어 있는 계측기의 기본적인 계측기명과 센서명을 출력하며 목록을 마우스로 더블클릭하면 계측그래프로 연결을 할 수 있는 기능을 제공한다.
7. 계측기 관리
계측기 관리에서는 각종 계측기에 대한 정보를 설정하는 대화상자로 센서정보와 계측기 정보, 계측기 산정식 관리로 구성되어 있으며 센서정보에서는 센서코드, 센서별명, 계측항목, 계측방법, 센서명, 센서명(영문), 측정방법, 제조사, 비고 등으로 구성되어 있으며 계측기정보는 계측기코드, 센서코드, 현장코드, 계측기명, 센서명, 시리얼번호, 센서종류, 위치, S.T.A, E.L, 수평위치, 설치구역, 설치일, 설명, 계측상태, 측정단위, 데이터형식, 테이블생성, 테이블선택 등으로 구성되어 있다. 계측기 산정식 관리에서는 순번, 변수명, 값, 필드명, 보기, 수식, 차트, 필드폭 등으로 구성되어 있다.
계측기 관리에 대한 자세한 사용법과 적용방법은 다음과 같다.
가. 계측기 정보
계측기 정보는 통합 계측관리 시스템에서 측정데이터를 저장할 수 있는 공간을 생성하고, 또한 계측기에 대한 가장 기본적인 내용을 입력하여 관리할 수 있도록 되어 있다.
나. 계측기 산정식
계측기 산정식은 센서로부터 측정된 데이터를 최종적인 결과물을 얻기 위하여 변환하는 과정에 필요한 계산식으로 각종 센서의 상수 및 변수를 이용하여 수행한다. 산사태 지상모니터링 프로그램에서는 다양한 센서를 적용할 수 있도록 다양한 옵션을 지원한다.
8. 계측관리 그래프
계측관리 그래프는 계측결과를 최종적으로 그래프로 표현하는 부분이며 입력된 데이터 차트와 그리드를 이용하여 확인하고 출력할 수 있도록 구성되어 있다. 크게 구분하여 그래프 환경설정, 그래프 및 데이터 보기, 그래프 관리로 구분하며 그래프 및 데이터 보기 항목에는 그래프 관리, 데이터 관리, 출력관리, 출력물 편집기로 구성되어 있다.
가. 그래프 관리
그래프 관리는 입력된 데이터를 그래프로 출력하기 위한 각종 환경을 설정하는 곳으로 사용자의 요구에 맞추어 제목, 축 서식, 범례 등 각 그래프 항목을 자유롭게 변경할 수 있다.
나. 데이터 관리
데이터 관리는 입력된 데이터를 계측관리에서 지정한 산정식에 의해서 원하는 값으로 변경 후 계측기 관리에서 지정한 보기옵션이 Y일 경우 입력한 필드폭의 크기 만큼 데이터 관리에 출력된다. 데이터 관리에는 기본적으로 경시 그래프를 출력하며 누적변위 계산이 필요한 계측기에 대해서는 누적 변위 그래프 데이터도 선택적으로 출력된다.
다. 출력 관리
출력 관리는 그래프 관리에서 설정한 환경에 따라 그래프를 출력하고 저장할 수 있는 기능을 수행한다.
라. 출력물 편집기
출력물 편집기는 현장별, 발주처, 관리자 별로 다양한 출력양식을 요구하는 경우가 대부분이므로 통합 계측관리 프로그램에서는 최대한 사용자의 요구사항에 적합한 출력물을 생성할 수 있도록 출력물 편집기라는 기능이 구현되어 있다. 이 출력물 편집기를 이용하여 같은 데이터를 이용하여 다양한 출력양식을 생성할 수 있다.
출력물 편집기에는 크게 좌측에는 계측기에 대한 기본 설정 데이터 및 산정식에 의해서 계산된 결과값에 대한 구분자를 리스트로 보여주며 이 구분자를 우측의 편집기에 적용하여 출력물을 생성한다. 우측의 편집기는 현재 계측기 양식에 대한 출력물 양식을 출력한다. 이 편집기를 이용하여 사용자가 임의로 라인, 문자, 데이터를 추가, 수정, 삭제할 수 있다.
마. 출력 결과
출력 결과는 출력물 편집기에서 지정한 양식에 따라 리포트를 출력한 결과를 나타낸 것이다. 아래의 그림처럼 그래프 관리에서 설정한 그래프와 출력물 편집기에서 편집한 라인, 문자, 결과 값들이 출력된다.
[그림] 출력결과
계측데이터시스템
산사태 지상모니터링 프로그램(LGMP : Landslide Ground Monitoring Program)에서 계측데이터시스템은 계측기로부터 측정된 데이터를 각종 계측장비와 모니터링 시스템 연결방법을 통하여 수집된 데이터를 데이터베이스시스템으로 전송하여 계측관리시스템의 분석 자료로 사용하며 분석된 데이터는 각종 관리기준에 따라 예․경보시스템의 기본 자료로 활용된다.
계측데이터시스템에서 수행하는 역할을 요약 정리하면 다음과 같다.
(1) 계측기의 데이터 수집 장치인 데이터로거로부터 전송되는 데이터를 읽어들이는 역할
(2) 전송된 데이터를 데이터베이스시스템에 적합한 데이터로 변환하는 작업
(3) 변환된 데이터를 통신시스템을 통하여 데이터베이스시스템으로 전송하는 역할
(4) 이상데이터 발생 시 예․경보 DB에 데이터를 전송
1. 계측데이터시스템 메인
사용자인증을 받은 후 계측데이터시스템이 실행되면 다음과 같은 초기화면이 생성되며 초기화면에서는 현재 계측데이터시스템 계측데이터 전송, 계측데이터 전송목록, 환경설정 등으로 구성되어 있다.
2. 계측데이터 전송정보 등록
계측데이터 전송정보 등록에서는 데이터로거 전환 파일 선택, 관리현장 계측기 정보 선택, 데이터로거 센서필드와 계측기 정보 필드 연결 등의 작업을 수행한다.
3. 연결확인 SMS 전송 설정
계측데이터시스템에서는 시스템의 정상 작동여부 및 데이터 파일 생성여부를 확인하여 관리자에게 전송하는 기능과 SMS 전송 테스트를 위한 환경설정, 연결, 전송테스트를 수행한다.
4. 계측데이터 전송
계측데이터 전송에서는 상기 항목에서 설정한 각종 정보를 이용하여 데이터로거로부터 수집된 데이터를 계측데이터베이스시스템으로 전송하는 역할을 수행한다.
예경보시스템
예․경보시스템은 데이터베이스시스템과 계측관리시스템과 연동하여 대상 현장의 위험요소를 관리자에게 전달할 수 있는 역할을 하는 시스템으로 구성되어 있으며 CDMA통신을 통한 SMS(Short Message Service)를 이용하여 구축하도록 설계되었으며, 예․경보시스템은 계측관리시스템 및 계측데이터 분석프로그램이 작동하지 않는 상태에서도 독립적으로 상시 작동할 수 있도록 별도의 감시시스템으로 구축하여 예기치 않는 문제발생에 대처할 수 있도록 시스템이 구성되어 있다.
1. 예․경보시스템 메인
사용자인증을 받은 후 예․경보시스템이 실행되면 다음과 같은 초기화면이 생성되며 초기화면에서는 발송상태점검, 발송대상목록, 실시간 예경보목록, 발송대상 사용자목록, 실시간 테스트 전송결과, 발송오류결과 등으로 구성되어 있다.
2. 발송상태 점검
현장명칭 및 현장코드에 대한 정보, 예․경보시스템의 SMS 발송에 대한 기본값 설정, 발송 대상자 정보를 관리하는 항목과 계측관리시스템에서 설정한 SMS 발송 대상의 사용자 목록을 제공한다. 또한 설정된 정보에 대하여 SMS 환경설정과 실제 수동으로 전송하여 전송결과의 성공여부를 확인하는 기능을 수행한다.
3. 발송대상목록
데이터베이스시스템에서 발송대상을 검색하여 설정한 단계를 벗어난 계측기에 대한 목록을 화면에 나타낸다. SMS 발송대상목록 버튼을 클릭하면 실행되며 목록에는 계측기명, 센서명, 상태, 발송여부, 측정일자, 측정값, 최대값, 최소값 등이 표시된다.
4. 실시간 예경보 목록
발송대상목록에서 현재 발송 상태 및 경보 상태를 판단하여 실제 발송할 계측기에 대한 목록을 화면에 나타낸다. SMS 실시간 예경보 목록 버튼을 클릭하면 실행되며 목록에는 계측기명, 센서명, 상태, 발송여부, 측정일자, 측정값, 주의, 경고, 위험 등이 표시된다.
5. 실시간 테스트 전송결과
발송대상 사용자 목록에서 검색된 항목에 대하여 실시간 전송결과를 표시한다. 전송 목록과 실제 전송된 상태를 확인하여 예․경보시스템의 정상 작동 여부를 확인할 수 있다.
참고자료
개발 관련 세부내용은 아래의 문서를 다운로드하여 참고하시기 바랍니다.
