단일 보드 컴퓨터를 이용한 실시간 변위 계측 시스템

초록

건축 구조물의 유지 관리를 위해서는 지속적인 모니터링이 필요하며 구조물 건전성 모니터링(Structural Health Monitoring, SHM) 항목 중 사용성과 안전성의 평가를 위해서는 구조물의 변위 계측이 매우 중요하지만, 구조물의 변위 계측에는 많은 제약이 있다. 일반적인 구조물의 변위 계측 장치의 문제를 해결하기 위해 영상기반 변위 계측 시스템(Vision-based Displacement System, VDMS)이 개발되었다. 그러나 기존의 VDMS는 실시간 계측을 할 수 없거나 연구진이 직접 개발한 하드웨어를 사용하여 사용 중 이상 발생 시 신속한 부품 교체를 할 수 없다는 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 대안으로 실시간 VDMS의 하드웨어를 단일보드 컴퓨터(Single Board Computer, SBC)로 사용할 수 있다. 본 연구에서는 범용성 SBC 및 카메라로 라즈베리파이 4B와 라즈베리파이 HQ 카메라를 사용하였으며 실시간 VDMS를 위한 영상분석 절차를 개발하였다. 개발한 SBC를 이용한 실시간 VDMS의 변위 계측 결과가 기존의 변위 계측 장비들과 오차가 크게 발생하지 않아 유효성을 검증할 수 있었다. 실험 결과를 바탕으로 SBC를 사용한 실시간 VDMS는 기존 후처리가 필요한 VDMS를 대체할 수 있을 것으로 보인다.

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