The Journal of the Convergence on Culture Technology (문화기술의 융합)

The International Promotion Agency of Culture Technology (국제문화기술진흥원)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on the Technique of Construction Site Management based on UAV and USN

UAV와 USN 기반의 건설현장관리기법 연구

  • 연상호 (세명대학교 토목공학과)
  • Received : 2018.11.18
  • Accepted : 2019.01.08
  • Published : 2019.02.28
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In recent years, various methods have been attempted to visually manage the construction site efficiently, and in particular, there has been a tendency to use a UAV or a drone in the air rather than a land on a construction site, Can be visually photographed and recorded or analyzed. In this study, the unmanned aerial photographs were taken at least three times and the USN sensors were simultaneously operated on the main structure at the time of shooting, The goal of this research was to make the image information and environmental information of the construction site available for efficient construction management by matching. As a result, not only professional engineers at construction sites but also administrative managers can visually confirm the detailed situation of the site at the time of the construction site and the completion status, and can help decision making in appropriate budget input and appropriate resource support The experts in each field discussed the safety management of the construction site, the prevention of disaster and various factors of change which can be changed by natural environment factors.

최근에는 시각적으로 건설현장을 효율적으로 관리하기 위한 다양한 방법이 시도되고 있으며, 특별히 폭이 좁고 거리가 긴 건설현장의 육상보다는 공중에서 무인항공기(UAV)나 드론(Drone) 등에 의하여 실시간으로 현장의 상황을 시각적으로 촬영하여 기록하거나 분석할 수 있는 방법이 매우 유용하다. 본 연구에서는 현재 진행되고 있는 현장을 대상으로 무인항공사진촬영을 주기적으로 3회 이상 촬영하고 촬영시점에 주요 구조물에 대하여 USN 센서를 동시에 작동시켜서 건설현장에서의 공사 진행정도와 환경상태를 동시에 확인하고 매칭시킴으로서 건설현장의 영상정보와 환경정보를 효율적인 공사관리를 위하여 활용할 수 있도록 하는 것을 연구목표로 하였다. 그 결과, 건설 현장의 전문기술자뿐만 아니라 행정 관리자도 건설현장의 진행과정과 그 준공상황을 원하는 시점에 상세한 현장상황을 시각적으로 확인하고 적절한 예산투입과 적합한 자원의 지원에 있어서의 의사결정을 도울 수 있도록 함으로서 자연적인 환경요인에 의하여 수시로 변할 수 있는 건설현장의 안전관리와 재난예방, 다각적인 변화 요인의 검토를 각 분야의 전문가들이 함께 의논하여 최적의 해답을 도출하였다.

Keywords

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0001.png 이미지

그림1. 드론에 의한 촬영 및 지도화 처리 흐름도 Fig. 1. Flow chart of Drone Survey

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0002.png 이미지

그림2. 최종 특징점 결정 과정 (출처; Lowe, 2004) Fig.2. Extraction Process of Last Signature Point

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0003.png 이미지

그림3. 특징점의 방위 검출 (출처; www.cs.cornell.edu) FIg.3. Bearing Extraction of Signature Point

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0004.png 이미지

그림4.드론의 비행궤적 및 프레임 FIG.4. Flying Orbit and Frame of Drone

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0005.png 이미지

그림5. 외곽지역의 드론영상보정 Fig.5.. Drone Image Correction for Ourside area

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0006.png 이미지

그림6. 교통교차로 지점의 드론영상 Fig.6. Drone Image Correction for Interchange area

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0008.png 이미지

그림8. 개발지역의 모자이크 후의 영상지도 Fig.7. Drone Mosaic Image of Development Area

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0009.png 이미지

그림9. 본 연구에 사용한 모듈형 USN 무선 센서 Fig.7. Modular USN Sensor for this Reserch

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0010.png 이미지

Fig. 10. 건설현장 환경데이터 측정용 USN 시스템 Fig.10. USN system for Environment Data Correction on the Construction Site

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0012.png 이미지

그림 12. 고수동굴 출구부의 USN 환경데이터 Fig 12. USN EN Data of GOSU-Cave Exit area

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0013.png 이미지

그림 13. 고수동굴 중간부의 환경데이터 Fig 13. USN EN Data of GOSU-Cave Center area

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0014.png 이미지

그림 14. USN에 의한 천동동굴의 먼지농도 측정 Fig 14. USN Dust Density Data of CheonDong-Cave

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0015.png 이미지

그림7. 대학캠퍼스 모자이크 드론영상(해상도 1m이내) Fig.7. Drone Mosaic Image of University Campus

GJMGCK_2019_v5n1_457_f0016.png 이미지

Fig.11. USN에 의한 공사현장의 환경정보 Fig.11. Environment Information on the Construction Site by USN system

표 1. 항공사진측량과 무인항공사진측량의 장비 비교 Table 1.Comparison Aerial Survey to UAV

GJMGCK_2019_v5n1_457_t0001.png 이미지

표2. USN에 의한 건설현장 환경데이터 관리표 Table2. Environment Management Tabel at Costruction Site by USN

GJMGCK_2019_v5n1_457_t0002.png 이미지

References

  1. Sang-ho Yeon, Young-wook Lee(2013), Implementation of Ubiquitous based Construction Site Management System", II BC. 13(2), pp239-244
  2. Tae-wok Gang, Chang-hee Hong, J.R. Hwang, H.S. Choi (2012), "The External BIM Reference Model Suggestion for Interoperability Between BIM and GIS", Journal of KSIS, 20(5), pp. 91-97.
  3. Sang-ho Yeon, Myung-hee Cho, Jin-Deuk Lee(2002), "Introduction of Remote Sensing", Kumi Book Publishing.
  4. Sang-ho Yeon(2010), "A Study on the Application Technique of 3-D Spatial Information by Integration of Aerial Photos and Laser data", Journal of Korea Society for Surveying and Photogrammetry, 28(3), pp.385-392
  5. Sookuk Park, Jin Kim, Ki-ljae Lee, Myunghee Cho (2014) "Analysis of Land Use Change Within Four Major Areas Using High Resolution Aieral Photos : The Case of the Nakdong Raver Basin"Jounal of Korean Association of Geogrsphic Informaton Studies
  6. Michel Morgan, Ayman Habib, 3D TIN for Automatic Building Extraction from Airborne Laser Scanning Data, University of Ohio State
  7. Michel Morgan, Ayman Habib(2008), "3D TIN for Automatic Building Extraction from Airborne Laser Scanning Data", University of Ohio State
  8. Business Line, "Investors fret over exit as prices for India's start-ups soar", 2015.3.20.
  9. Forbes, "U.S. Leads Top 15 Countries Investing In India", 2014.11.15.
  10. Investopedia, "Why Indian Tech Startups Are Attracting Investors", 2015.4.24.
  11. Live Mint, "India's e-commerce frenzy", 2015.4.17.
  12. Quartz, "Why India's e-commerce boom will look nothing like China's", 2015.4.22.
  13. The Times of India, "Indian smartphone market in 2015: Analysts' view", 2014.12.31.
  14. Newstomato(2015.2.5), "Alibama, Amazon Treat on Drone Delivery",
  15. ICTIC(2015), "Dron Industry ecosystem composition and regulatory requirements for market activation"
  16. Sang-ho, "Development od Precision Positioning and Fine Displacement Monitoring Based on GNSS", The journal of IIBC 17(3), 145-244
  17. F. Rottensteiner and Ch. Briese, Automatic Generation of Building Models from LiDAR data and the Integration of aerial images, ISPRS, Vol. XXXIV, Dresden, 2003
  18. Hanback ETI, "UbiQuitos Sensor Networl using Zigbe X", ISBN 978-89-90758-12-5, 2008.
  19. Sang-ho Yeon,(2018) "Application on the Convergence Technology for Culture Festival of Riverside Space", Journal of the Convergence Culture Technology,