KR102277633B1 - 철도 터널 안전 검사를 위한 자동화 진단 로봇 시스템 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2는 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템의 일 실시 예를 도시한 블록도이고,
도 3은 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템에 구성된 이동차의 일 실시 예를 도시한 블록도이고,
도 4는 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템에 구성된 동작장치의 일 실시 예를 도시한 이동차의 정면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템에 구성된 벽면촬영 카메라의 일 실시 예를 도시한 측면도이고,
도 6은 상기 벽면촬영 카메라의 터널벽면 촬영기에 촬영된 벽면영상 이미지의 일실시 예를 보인 이미지이고,
도 7은 상기 벽면촬영 카메라의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 측면도이고,
도 8은 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템에 구성된 터널형상 측정기의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 9는 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템에 구성된 데이터 수신 그래프를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 10은 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템에 구성된 레일촬영 카메라의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 측면도이고,
도 11은 상기 레일촬영 카메라에 의해 촬영된 레일 표면의 촬영 영상을 보인 이미지이고,
도 12는 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템에 구성된 레일형상 측정기의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 13은 본 발명에 따른 레일형상 측정기의 동작 모습을 보인 이미지이고,
도 14는 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템에 구성된 주행장치의 일 실시 예를 도시한 블록도이고,
도 15는 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템에 유효영역이 설정된 일 실시 예를 보인 이미지이고,
도 16은 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템에 설정된 유효영역의 일 예를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 17은 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템에 검지영역과 한계영역이 설정된 일 실시 예를 보인 이미지이고,
도 18은 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템에 설정된 유효영역의 다른 예를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 19은 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템이 동작하는 순서의 일 실시 예를 도시한 플로차트이고,
도 20은 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템의 통합 결과가 표시된 UI의 일 실시 예를 보인 페이지 이미지이고,
도 21은 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템이 검사대상 및 검사구간을 분류해서 이상지점 정보를 표시한 일 실시 예를 보인 테이블 이미지이고,
도 22 내지 도 27은 본 발명에 따른 진단 로봇 시스템이 해당 페이지를 통해 이미지 형식으로 출력한 수집정보의 일 실시 예를 보인 이미지이다.
Claims (11)
- 터널 벽면 검사장치와 철도 레일 검사장치와 도상 검사장치가 통합되어 이동차를 이루는 자동화 진단 로봇 시스템에 있어서, 상기 터널 벽면 검사장치는, 벽면촬영 카메라와, 벽면과의 거리를 측정하는 터널형상 측정기와, 상기 벽면촬영 카메라 및 터널형상 측정기의 동작을 제어하고 수집정보를 벽면 이상지점 정보로 데이터화하는 벽면검사용 컨트롤러가 구비되고; 상기 철도 레일 검사장치는, 하방으로 레일 촬영이 가능하도록 상기 이동차의 프레임에 장착된 레일촬영 카메라와, 상기 레일촬영 카메라의 동작을 제어하고 수집정보를 레일 이상지점 정보로 데이터화하는 레일검사용 컨트롤러가 구비되고; 상기 도상 검사장치는, 하방으로 도상 촬영이 가능하도록 장착된 도상촬영 카메라와, 상기 도상촬영 카메라의 동작을 제어하고 수집정보를 도상 이상지점 정보로 데이터화하는 도상검사용 컨트롤러가 구비되고;
상기 터널 벽면 검사장치와 철도 레일 검사장치와 도상 검사장치 각각의 수집정보에 터널의 검사구간 단위로 분류 가능하도록 터널위치정보를 링크해서 저장하는 정보 저장부; 상기 벽면검사용 컨트롤러와 레일검사용 컨트롤러와 도상검사용 컨트롤러의 동작을 제어하고, 상기 수집정보를 영상정보와 비영상정보로 분류하는 중앙처리장치;를 더 포함하고,
상기 정보 저장부는, 상기 영상정보와 비영상정보로 분류된 수집정보를 비정형데이터 형식으로 저장되도록 처리하는 비정형데이터 관리모듈을 더 포함하는 것;
을 특징으로 하는 철도 터널 안전 검사를 위한 자동화 진단 로봇 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 철도 레일 검사장치는, 레일의 외측에 횡단 방향으로 광 라인이 형성되도록 레이저광을 조사하는 라인 레이저와, 상기 레일에서 광 라인이 형성된 구간을 촬영하는 레일형상 촬영기로 구성된 레일형상 측정기를 더 포함하고;
상기 레일검사용 컨트롤러는, 상기 레일형상 측정기의 동작을 제어하는 것;
을 특징으로 하는 철도 터널 안전 검사를 위한 자동화 진단 로봇 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 이동차는,
상기 프레임에 설치되며 승강 동력을 일으키는 승강대와, 상기 승강대에 승강하도록 안착되는 승강본체와, 상기 승강본체에 인입출 가능하게 장착되고 하방으로 도상 촬영이 가능하도록 도상촬영 카메라가 장착되는 현수대와, 상기 승강본체에 설치되어서 현수대의 전동 인입출을 위해 동력을 일으키는 인입출 구동기와, 상기 현수대에 설치되어서 도상촬영 카메라의 전동 회동을 위해 동력을 일으키는 회전기와, 상기 승강대와 인입출 구동기와 회전기의 동작을 제어하는 구동 컨트롤러;로 구성된 동작장치;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 터널 안전 검사를 위한 자동화 진단 로봇 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 현수대는 승강본체를 기준으로 양측에 배치되고, 양측에 배치된 한 쌍의 상기 현수대 각각에 도상촬영 카메라가 설치된 것;
을 특징으로 하는 철도 터널 안전 검사를 위한 자동화 진단 로봇 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 정보 저장부는, 비정형데이터 형식의 수집정보를 NoSQL 방식으로 저장하고;
상기 정보 저장부에 저장된 수집정보를 머신러닝 기반의 검출 알고리즘으로 연산 처리해서 터널의 이상 지점을 자동 검출하는 데이터 분석부를 더 포함하는 것;
을 특징으로 하는 철도 터널 안전 검사를 위한 자동화 진단 로봇 시스템. - 제 1 항에 있어서,
주행영상 카메라와, 장애물을 감지하는 감지센서와, 상기 주행영상 카메라의 수집정보 또는 감지센서의 감지신호를 분석해서 장애물과의 벡터 거리를 측정하는 거리계측모듈과, 상기 주행영상 카메라와 감지센서 및 거리계측모듈에 의해 감지된 장애물의 배치 위치 중 유효 장애물로 판정할 위치 범위인 유효영역을 설정하고 유효 장애물을 판정하는 영역설정모듈과, 주행조작에 대응한 운전신호를 생성하고 영역설정모듈의 판정신호에 따라 정지신호를 생성하는 운전제어모듈과, 상기 운전신호와 정지신호에 따라 구동부의 동작을 제어하는 주행기기가 구비된 주행장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 터널 안전 검사를 위한 자동화 진단 로봇 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 터널 벽면 검사장치와 철도 레일 검사장치와 도상 검사장치 각각의 수집정보에 터널의 검사구간 단위로 분류가 가능하도록 터널위치정보를 링크해서 저장하는 정보 저장부를 더 포함하는 것;
을 특징으로 하는 철도 터널 안전 검사를 위한 자동화 진단 로봇 시스템. - 제 6 항에 있어서, 상기 영역설정모듈은,
상기 주행영상 카메라의 촬영 영상 이미지 내 특정 지점에 유효영역의 경계 라인이 표시되면, 상기 거리계측모듈이 경계 라인의 실제 위치를 계측 및 확인하고 실제 위치의 범위에 존재한 장애물을 유효 장애물로 인식하는 것;
을 특징으로 하는 철도 터널 안전 검사를 위한 자동화 진단 로봇 시스템. - 터널 벽면 검사장치와 철도 레일 검사장치와 도상 검사장치가 통합되어 이동차를 이루는 자동화 진단 로봇 시스템에 있어서, 상기 터널 벽면 검사장치는, 벽면촬영 카메라와, 벽면과의 거리를 측정하는 터널형상 측정기와, 상기 벽면촬영 카메라 및 터널형상 측정기의 동작을 제어하고 수집정보를 벽면 이상지점 정보로 데이터화하는 벽면검사용 컨트롤러가 구비되고; 상기 철도 레일 검사장치는, 하방으로 레일 촬영이 가능하도록 상기 이동차의 프레임에 장착된 레일촬영 카메라와, 상기 레일촬영 카메라의 동작을 제어하고 수집정보를 레일 이상지점 정보로 데이터화하는 레일검사용 컨트롤러가 구비되고; 상기 도상 검사장치는, 하방으로 도상 촬영이 가능하도록 상기 이동차의 프레임에 장착된 도상촬영 카메라와, 상기 도상촬영 카메라의 동작을 제어하고 수집정보를 도상 이상지점 정보로 데이터화하는 도상검사용 컨트롤러가 구비되고;
상기 터널 벽면 검사장치에 의해 수집된 벽면 이상지점 정보와, 상기 철도 레일 검사장치에 의해 수집된 레일 이상지점 정보와, 상기 도상 검사장치에 의해 수집된 도상 이상지점 정보를 철도 터널의 검사구간 단위로 분류 가능하도록 저장하는 데이터 저장모듈; 프로세스에 따라 데이터 저장모듈에서 벽면 이상지점 정보와 레일 이상지점 정보와 도상 이상지점 정보를 검색해 출력시키는 데이터 처리모듈; 상기 검사구간과 검사대상이 행렬로 분류된 테이블 그래픽을 생성하고, 상기 데이터 처리모듈에서 검색된 정보인 벽면 이상지점과 레일 이상지점과 도상 이상지점 각각의 수량이 테이블 그래픽의 해당 셀에 시각적으로 표현되도록 처리하는 GUI 모듈;을 갖춘 검사결과 통합처리장치를 더 포함하는 것;
을 특징으로 하는 철도 터널 안전 검사를 위한 자동화 진단 로봇 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 벽면 이상지점 정보와 레일 이상지점 정보와 도상 이상지점 정보에는 이상 내용이 포함되고;
상기 데이터 저장모듈은, 상기 이상 내용을 세부항목으로 분류한 것;
을 특징으로 하는 철도 터널 안전 검사를 위한 자동화 진단 로봇 시스템. - 제 9 항에 있어서, 상기 이동차는,
상기 프레임에 설치되며 승강 동력을 일으키는 승강대와, 상기 승강대에 승강하도록 안착되는 승강본체와, 상기 승강본체에 인입출 가능하게 장착되고 하방으로 도상 촬영이 가능하도록 도상촬영 카메라가 장착되는 현수대와, 상기 승강본체에 설치되어서 현수대의 전동 인입출을 위해 동력을 일으키는 인입출 구동기와, 상기 현수대에 설치되어서 도상촬영 카메라의 전동 회동을 위해 동력을 일으키는 회전기와, 상기 승강대와 인입출 구동기와 회전기의 동작을 제어하는 구동 컨트롤러;로 구성된 동작장치;
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