KR102427164B1 - Pylon with radar and camera for foreign object detection on the airstrip - Google Patents
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Abstract
본 발명은 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 퓨즈형 결합부를 설치함으로써 항공기와의 충돌시 항공기 파손을 최소화하고 탑승객을 보호할 수 있는 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑에 관한 것이다.
본 발명은 철탑 프레임부와; 상기 철탑 프레임부 상부에 설치되며 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 탑재되는 탐지 프레임부;를 포함하며, 상기 철탑 프레임부는 복수의 기둥으로 이루어지되, 각 기둥은 복수의 중공관이 수직하게 연결되는 구조로 이루어지며, 상하로 이웃하는 중공관들의 각 연결부위는 고정형 결합부 및 퓨즈형 결합부 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 퓨즈형 결합부는 각 중공관의 단부에 마련된 플랜지에 퓨즈볼트를 체결하여 결합되는 구조이며, 상기 퓨즈볼트는 중앙 영역이 상측 및 하측 영역의 지름보다 작게 구성됨으로써, 비행기가 철탑에 충돌하여 충격이 가해지면 상기 퓨즈볼트가 절단되는 구조인 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a pylon in which a radar and a camera are installed for detecting foreign substances on a runway, and more particularly, by installing a plurality of fuse-type coupling parts, it is possible to minimize aircraft damage and protect passengers in a collision with an aircraft. It is about a pylon with radar and cameras for detection.
The present invention includes a pylon frame unit; and a detection frame part installed on the pylon frame part and mounted with a radar and a camera for detecting foreign substances on the runway, wherein the pylon frame part consists of a plurality of pillars, each pillar having a plurality of hollow tubes connected vertically Each connection part of the hollow tubes adjacent up and down is made of any one of a fixed type coupling part and a fuse type coupling part, and the fuse type coupling part is formed by fastening a fuse bolt to a flange provided at an end of each hollow pipe. The fuse bolt has a structure in which the central region is configured to be smaller than the diameters of the upper and lower regions, and thus the fuse bolt is cut off when an airplane collides with a pylon and an impact is applied.
Description
본 발명은 활주로의 일측에 설치되어 이물질을 탐지할 수 있는 레이더와 카메라가 설치된 철탑에 관한 것이다.The present invention relates to a pylon installed on one side of a runway and equipped with a radar and a camera capable of detecting foreign substances.
일반적으로 활주로는, 활주로를 사용하는 항공기 또는 다른 운송 수단들에 의한 마모의 결과로서 만들어진 구덩이와 같은 손상을 지속적으로 겪게 되며, 때때로 잔해 또는 외부 물체가 활주로 내에 존재할 수도 있는데, 이는 제트 폭발, 항공기 이륙/착륙, 자연적인 원인 등에 의할 수도 있다. 항공기의 이동에 관련된 실제의 활주로상에서, FOD(Foreign Object Damage, 외부 물질에 의한 손상)의 존재는 항공기 회사에 상당한 손실을 야기하는 항공기 충돌 및 그에 따른 인명사고를 야기할 수도 있다.In general, runways are constantly subject to damage, such as pits created as a result of wear and tear by aircraft or other means of transport using the runway, and sometimes debris or foreign objects may be present on the runway, which may include jet explosions, aircraft take-offs, etc. It may be due to /landing, natural causes, etc. On the actual runway related to the movement of the aircraft, the presence of Foreign Object Damage (FOD) may cause aircraft crashes causing significant losses to aircraft companies and consequently, human casualties.
따라서, 활주로 감시는 공항 동작에서 매우 중요하며, 활주로 감시를 수행하기 위해 서로 다른 방법들이 사용된다. 통상적으로, 감시원이 주기적으로 항공기 활주로 근처를 이동하면서 육안과 수동적인 방법으로 감시를 수행하는데, 이러한 방법은 느리고, 노동력이 많이 들고, 나아가, 육안 감시는 활주로 근처의 상태에 영향을 받기 때문에 신뢰할 수 없다.Therefore, runway monitoring is very important in airport operation, and different methods are used to perform runway monitoring. Usually, surveillance is performed by visual and manual methods as the inspector periodically moves near the aircraft runway, which is slow, labor intensive, and furthermore, visual surveillance is not reliable because it is affected by conditions near the runway. none.
일부 공항에서 사용되는, 레이더를 사용하는 자동화된 시스템에서는, 마이크로웨이브 신호는 일반적으로 활주로를 넘어서 전송되고 어느 다른 외부 물체로부터 반영된 신호가 검출되고 분석되는데, 마이크로웨이브 신호들은 펄스화되거나 구조화되기 때문에 신호가 수신기에 도달하는데 걸린 시간은 외부 물체까지의 거리를 계산하는데 사용되며, 더 작은 파장과 더 높은 펄스 반복 주파수를 갖는 레이더 센서를 사용하는 것에 의해, 더 높은 해상도를 달성할 수 있다. 하지만, 레이더를 사용하는 활주로 감시 시스템은 한계를 갖는다. 레이더는 금속 물체를 탐지하는 훌륭한 수단이지만, 고무와 같은 비-금속 물체를 탐지하는 데에는 덜 민감하므로, 열악한 레이더 신호를 갖는 물질(예, 고무)로 만들어진 물체는 레이더 시스템에서 중요한 문제를 야기할 수 있다. 나아가, 다른 물체 또는 인프라구조에 의해 야기된 장애에 의해 레이더 블라인드 스팟 또는 섀도우와 같은 한계가 포함된다. 또한, 레이더는 그다지 해롭지 않을 수도 있는 매우 작은 금속 물체에 대한 신호를 강한 신호로 나타냄으로써 잘못된 경보를 일으킬 수 있다.In automated systems using radar, used at some airports, microwave signals are typically transmitted over runways and reflected signals from some other foreign object are detected and analyzed, as the microwave signals are pulsed or structured. The time taken to reach the receiver is used to calculate the distance to the external object, and by using a radar sensor with a smaller wavelength and higher pulse repetition frequency, higher resolution can be achieved. However, the runway monitoring system using radar has limitations. While radar is an excellent means of detecting metallic objects, it is less sensitive to detecting non-metallic objects such as rubber, so objects made of materials with poor radar signals (e.g. rubber) can cause significant problems in radar systems. have. Furthermore, limitations such as radar blind spots or shadows are included due to obstructions caused by other objects or infrastructure. Radar can also cause false alarms by giving a strong signal for very small metal objects that may not be very harmful.
일부 공항들은, 활주로 상에 물체, 갈라진 틈 등을 탐지하는데, 적외선 또는 열-영상 시스템을 사용한다. 그러나 적외선 또는 열-영상 시스템은 오직 (물체로부터 발산되는) 적외선 복사를 검출할 수 있는데, 이러한 적외선 복사는 주변의 열 평형을 벗어난 것으로, 즉 충분한 열 콘트라스트(thermal contrast)를 갖는 물체(예를 들어, 차가운 활주로 상에 있는 따뜻한 금속 파편의 조각)만을 탐지할 수 있으며, 미약한 열 콘트라스트를 갖는 작은 물체들은 적외선/열 영상 시스템에 중대한 문제점을 야기할 수 있다. 나아가, 그러한 시스템은 불리한 날씨(예를 들어, 추운 날씨) 조건에서는 예측이 불가능하다.Some airports use infrared or thermal-imaging systems to detect objects, cracks, etc. on runways. However, infrared or thermal-imaging systems can only detect infrared radiation (emanating from an object), which is out of thermal equilibrium with its surroundings, i.e. an object with sufficient thermal contrast (e.g. , fragments of warm metal fragments on cold runways) can only be detected, and small objects with weak thermal contrast can cause significant problems with infrared/thermal imaging systems. Furthermore, such systems are unpredictable in adverse weather (eg, cold weather) conditions.
최근에, 활주로 근처에 위치한 하나 이상의 비디오 카메라를 사용하는 감시가 제안되었다. 카메라로부터 획득된 비디오 신호들은 공항 관제실의 콘솔에 있는 작업자에 의해 시각적으로 모니터링 되고, 감시 카메라로부터 수신된 활주로의 비디오 영상들을 처리하는 것에 의해 임의의 FOD를 탐지하기 위한, 이미지 처리에 따른 방법이 또한 제안되고 있다.Recently, surveillance using one or more video cameras located near the runway has been proposed. The video signals obtained from the camera are visually monitored by an operator at the console of the airport control room, and for detecting any FOD by processing the video images of the runway received from the surveillance camera, there is also a method according to image processing. is being proposed
감시 시스템에 사용되는 비디오 카메라는 추가적인 보조 조명(예를 들어, 야간 감시를 위한 레이저 조명 또는 적외선 조명)이 필요하며, 나아가 이러한 시스템을 사용하는 공항에 상당한 인프라 구조를 요구하는데, 이는 비용을 증가시킨다. 그리고 광학 조명(예를 들어, 레이저 조명 또는 적외선 조명)의 존재는 공항에서 사용되는 다른 시스템을 방해할 수 있고, 공항에서 항공기의 내비게이션에 안전상의 문제를 일으킬 수 있고, 조종사 등에 해를 입힐 수 있다.Video cameras used in surveillance systems require additional auxiliary lighting (eg laser or infrared lighting for night surveillance) and further require significant infrastructure for airports using these systems, which increases costs . And the presence of optical lighting (e.g., laser lighting or infrared lighting) may interfere with other systems used at the airport, may cause safety concerns in the navigation of aircraft at the airport, and may harm pilots, etc. .
종래기술인 등록특허공보 제10-1083283호 "공항 내 이물질 및 포장균열 점검 시스템 및 방법"에는 실시간으로 이물질 및 포장균열을 점검하는 차량의 단말기로 격자지도와 포장셀 지도에 점검 여부를 색상을 달리하여 표시함으로써, 점검 여부를 확인하는데 용이하고, 이물질 및 포장 균열이 발견되면 작업 지점으로 긴급복구 담당자의 단말기로 긴급작업사항을 전송하고 정확한 위치를 알려줌으로써 실시간 빠른 보수가 가능한 공항 내 이물질 및 포장균열 점검 시스템 및 방법에 관하여 개시하고 있다,In the prior art Registered Patent Publication No. 10-1083283 "System and method for inspecting foreign substances and pavement cracks in airports", it is a terminal of a vehicle that inspects foreign substances and pavement cracks in real time. By displaying, it is easy to check whether or not there is an inspection, and when foreign substances and cracks in the pavement are found, the emergency work information is transmitted to the terminal of the emergency recovery person to the work point and the exact location is notified to check for foreign substances and pavement cracks in the airport that can be repaired in real time Disclosed is a system and method,
한편, 이동 카메라 장치를 이용하는 방법과 달리, 고정 카메라 장치를 다양한 위치에 대량으로 설치하기 곤란한 활주로 등에는 고배율의 줌 카메라를 사용하게 되는데, 이렇게 고배율의 줌 카메라를 이용하여 로테이팅(rotating) 및/또는 틸팅(tilting) 하면서 활주로를 감시하게 되는데, 카메라에 의해 이물질 등이 탐지된 경우에 현장 작업자에게 이물질의 위치를 제공하더라도, 공항의 유도로 및 활주로는 몇 km씩 되는 드넓은 공간이며 장애물이 가능한 없어야 하는 제약에 따라 공간을 구분하기 어렵기 때문에, 탐지된 이물질의 위치를 정확하고 간결하게 파악하기 어려운 문제점이 있다.On the other hand, unlike the method using a mobile camera device, a high-magnification zoom camera is used on a runway where it is difficult to install a fixed camera device in a large amount at various locations. Alternatively, the runway is monitored while tilting. Even if the location of the foreign material is provided to the on-site worker when a foreign object is detected by the camera, the taxiway and runway at the airport are wide spaces of several kilometers each, and obstacles are possible. There is a problem in that it is difficult to accurately and concisely grasp the position of the detected foreign material because it is difficult to classify the space according to the constraints that should not be there.
이러한 문제를 해결하기 위해 등록특허 제10-1910887호에서는 활주로의 소정 위치에 고정 배치되어 이물질을 촬상하는 카메라(110); 활주로 지도를 구현하는 전자 지도부(120); 현장 작업자가 이물질의 위치 정보를 수신하도록 하며 GPS 수신 기능을 구비한 스마트 기기(130); 및 상기 카메라(110) 및 상기 전자 지도부(120)를 제어하는 제어부(140);를 이용하여 활주로 내의 이물질 위치를 표시하는 방법이 개시되어 있다.In order to solve this problem, in Patent Registration No. 10-1910887, the
이와 같이 위에서 살펴본 종래기술에서는 활주로에 있는 이물질이나 장애물을 탐지하여 제거하는 기술에 대해서는 많은 연구와 개발이 이루어지고 있다.As described above, in the prior art discussed above, many studies and developments have been made on a technology for detecting and removing foreign substances or obstacles on the runway.
다만, 활주로 주변에 레이더나 카메라가 탑재된 고정식 탐지 장치를 운용하는 경우, 항공기가 고정식 탐지 장치에 충돌하였을 때 항공기에 전달되는 충격을 최소화할 수 있는 구조나 설계에 대한 연구, 개발은 미흡한 실정이다.However, when a fixed detection device equipped with radar or a camera is operated around the runway, research and development on the structure or design that can minimize the impact transmitted to the aircraft when the aircraft collides with the stationary detection device is insufficient. .
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 복수의 퓨즈형 결합부를 설치함으로써 항공기와의 충돌시 항공기 파손을 최소화하고 탑승객을 보호할 수 있는 구조를 가진 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to install a plurality of fuse-type coupling parts to minimize damage to the aircraft in the event of a collision with an aircraft and to protect passengers from foreign substances on the runway. It is to provide a pylon with radar and cameras for detection.
본 발명의 다른 목적은 퓨즈형 결합부를 상하로 소정의 간격을 두고 복수개 설치하여 크기가 다른 항공기가 충돌하더라도 적절한 위치에서 파단됨으로써 항공기와의 충돌시 항공기 파손을 최소화하고 탑승객을 보호할 수 있는 구조를 가진 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a structure capable of minimizing aircraft damage and protecting passengers in a collision with an aircraft by installing a plurality of fuse-type coupling units at a predetermined distance up and down and breaking at an appropriate location even when aircraft of different sizes collide. It is to provide a pylon with radar and camera installed to detect foreign substances on the runway.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑은 철탑 프레임부와; 상기 철탑 프레임부 상부에 설치되며 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 탑재되는 탐지 프레임부;를 포함하는 철탑에 있어서, 상기 철탑 프레임부는 복수의 기둥으로 이루어지되, 각 기둥은 복수의 중공관이 수직하게 연결되는 구조로 이루어지며, 상하로 이웃하는 중공관들의 각 연결부위는 복수의 고정형 결합부 및 3개의 퓨즈형 결합부의 조합으로 이루어지고, 상기 퓨즈형 결합부는 각 중공관의 단부에 마련된 플랜지에 퓨즈볼트를 체결하여 결합되는 구조이며, 상기 퓨즈볼트는 중앙 영역이 상측 및 하측 영역의 지름보다 작게 구성됨으로써, 비행기가 철탑에 충돌하여 충격이 가해지면 상기 퓨즈볼트가 절단되는 구조이고, 상기 3개의 퓨즈형 결합부는 지면에 설치되어 철탑을 지지하는 콘크리트 지지체와, 상기 콘크리트 지지체의 상측에 연결되는 중공관이 매립형 퓨즈볼트로 결합된 제1 퓨즈형 결합부와; 상기 탐지 프레임부 내에 배치된 제1중공관과 그 아래의 제2중공관이 퓨즈볼트로 결합된 제2 퓨즈형 결합부와; 상기 제2중공관과, 그 아래에 위치한 제3중공관이 퓨즈볼트로 결합된 제3 퓨즈형 결합부;로 이루어지며, 상기 복수의 고정형 결합부는, 상기 제1 퓨즈형 결합부와, 제3 퓨즈형 결합부 사이에 위치한 복수의 중공관들의 연결부위마다 연속적으로 배치됨으로써, 비행기가 상기 복수의 고정형 결합부로 연결된 어느 하나의 중공관에 충돌하더라도 상기 제1 퓨즈형 결합부와 제3 퓨즈형 결합부가 함께 절단되는 구조가 되고, 상기 제2 퓨즈형 결합부가 상기 탐지 프레임부 내에 배치됨으로써, 비행기가 상기 탐지 프레임부 또는 제1중공관에 충돌하는 경우 상기 제2 퓨즈형 결합부만 독립적으로 절단되는 구조가 되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a pylon in which a radar and a camera for detecting foreign substances on a runway according to the present invention are installed includes: a pylon frame part; In a pylon comprising a; a detection frame part installed on the pylon frame part and mounted with a radar and a camera for detecting foreign substances on the runway, wherein the pylon frame part consists of a plurality of pillars, each pillar having a plurality of hollow tubes It has a vertically connected structure, and each connection portion of the hollow tubes adjacent up and down consists of a combination of a plurality of fixed coupling parts and three fuse-type coupling parts, and the fuse-type coupling part is a flange provided at an end of each hollow pipe. It is a structure coupled by fastening a fuse bolt to the fuse bolt, wherein the central region is configured to be smaller than the diameters of the upper and lower regions, so that when an airplane collides with a pylon and an impact is applied, the fuse bolt is cut off; The fuse-type coupling part includes: a first fuse-type coupling part in which a concrete support installed on the ground to support a pylon, and a hollow tube connected to an upper side of the concrete support are coupled with a buried fuse bolt; a second fuse-type coupling unit in which a first hollow tube disposed in the detection frame portion and a second hollow tube below it are coupled with a fuse bolt; and a third fuse-type coupling part in which the second hollow tube and a third hollow tube located thereunder are coupled with a fuse bolt, wherein the plurality of fixed coupling parts include the first fuse-type coupling part and a third By being continuously arranged for each connection portion of a plurality of hollow tubes located between the fuse-type coupling portions, even if an airplane collides with any one of the hollow tubes connected by the plurality of fixed coupling portions, the first fuse-type coupling portion and the third fuse-type coupling portion The parts are cut together, and the second fuse-type coupling part is disposed in the detection frame part, so that only the second fuse-type coupling part is cut independently when an airplane collides with the detection frame part or the first hollow tube It is characterized by a structure.
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또한, 본 발명에 따른 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑에 있어서, 철탑 프레임부의 일측에는 작업용 사다리 구조체가 배치되되, 상기 작업용 사다리 구조체는 사다리와, 작업자가 낙하하는 것을 방지하도록 사다리를 감싸는 보호커버로 이루어지며, 상기 사다리 또는 보호커버는 상기 제3 퓨즈형 결합부를 기준으로 상하로 분리 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the pylon in which a radar and a camera for detecting foreign substances on the runway according to the present invention are installed, a ladder structure for work is disposed on one side of the pylon frame part, and the ladder structure for work includes a ladder and a ladder to prevent a worker from falling It consists of a protective cover surrounding, the ladder or the protective cover is characterized in that the third fuse-type coupling portion is formed separately in the top and bottom.
또한, 본 발명에 따른 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑에 있어서, 탐지 프레임부는 상기 철탑 프레임부의 상부에 설치되는 발판과, 상기 발판의 테두리에 설치되는 난간과, 난간 일측에서 외측으로 돌출되는 연장 발판으로 이루어지며, 상기 카메라는 좌우로 회전하면서 감시할 때 난간과의 간섭을 회피하기 위해 상기 연장 발판에 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the pylon in which a radar and a camera are installed for detecting foreign substances on a runway according to the present invention, the detection frame includes a scaffold installed on the top of the pylon frame, a railing installed at the edge of the scaffold, and one side of the railing to the outside It is made of an extension footrest that protrudes, and the camera is installed on the extension footrest to avoid interference with the handrail when monitoring while rotating left and right.
또한, 본 발명에 따른 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑에 있어서, 각 기둥의 중공관에는 이웃하는 기둥의 중공관과 연결되도록 연결바가 설치되며, 상기 연결바는 동일한 높이의 중공관과 연결되는 수평 연결바와, 상측에 배치된 중공관과 연결되는 상측 연결바와, 하측에 배치된 중공관과 연결되는 하측 연결바로 구성되되, 상기 중간측 퓨즈형 결합부 또는 상측 퓨즈형 결합부 영역에는 상기 상측 연결바 또는 하측 연결바가 설치되지 않는 것을 특징으로 한다.In addition, in the pylon equipped with a radar and a camera for detecting foreign substances on a runway according to the present invention, a hollow tube of each column is provided with a connecting bar to be connected to a hollow tube of a neighboring column, and the connecting bar is a hollow tube of the same height. It consists of a horizontal connection bar connected to, an upper connection bar connected to the hollow tube disposed on the upper side, and a lower connection bar connected to the hollow tube disposed on the lower side, in the middle side fuse-type coupling part or the upper fuse-type coupling part area It is characterized in that the upper connecting bar or the lower connecting bar is not installed.
본 발명에 따른 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑에 의하면, 복수의 퓨즈형 결합부를 설치함으로써 항공기와의 충돌시 항공기 파손을 최소화하고 탑승객을 보호할 수 있는 구조를 가진 효과가 있다.According to the pylon in which a radar and a camera are installed for detecting foreign substances on a runway according to the present invention, by installing a plurality of fuse-type coupling parts, there is an effect of having a structure capable of minimizing damage to an aircraft in a collision with an aircraft and protecting passengers.
또한, 본 발명에 따른 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑에 의하면, 퓨즈형 결합부를 상하로 소정의 간격을 두고 복수개 설치하여 크기가 다른 항공기가 충돌하더라도 적절한 위치에서 파단됨으로써 항공기와의 충돌시 항공기 파손을 최소화하고 탑승객을 보호할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the pylon in which a radar and a camera are installed for detecting foreign substances on a runway according to the present invention, a plurality of fuse-type coupling units are installed at a predetermined distance up and down to break at an appropriate position even when aircraft of different sizes collide, so that the It has the effect of minimizing damage to the aircraft and protecting passengers in the event of a crash.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑을 서로 다른 각도에서 표현한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 철탑을 서로 다른 각도에서 표현한 측면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 하측 퓨즈형 결합부 및 상측 퓨즈형 결합부를 표현한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 퓨즈볼트에 대한 수치해석 모델링 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 고정형 결합부를 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 항공기가 본 발명의 철탑에 충돌하는 시뮬레이션에서 충돌 위치에 따른 철탑의 변화를 순차적으로 나타낸 도면이다.1 and 2 are perspective views of a pylon in which a radar and a camera for detecting foreign substances on a runway according to the present invention are installed from different angles.
3 and 4 are side views of the pylon of the present invention from different angles.
5A and 5B are cross-sectional views illustrating a lower fuse-type coupler and an upper fuse-type coupler according to the present invention.
6 is a view showing the numerical analysis modeling result for the fuse bolt of the present invention.
7 is a view showing a fixed coupling portion of the present invention.
8A to 8C are views sequentially illustrating changes in a pylon according to a collision location in a simulation in which an aircraft collides with the pylon of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or precedents of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑(100)은 크게 철탑 프레임부(110)와, 상기 철탑 프레임부(110) 상부에 설치되며 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더(157)와 카메라(159)가 탑재되는 탐지 프레임부(150)를 포함하여 이루어진다.1 to 7 , the
상기 철탑 프레임부(110)는 지면에 설치된 콘크리트 지지체(101)와, 위에 고정되는 복수의 기둥(111)으로 이루어지되, 각 기둥(111)은 복수의 중공관(113)이 수직하게 연결된 구조로 이루어진다.The
상기 상하로 이웃하는 중공관(113)들의 각 연결부위는 고정형 결합부(121) 및 퓨즈형 결합부(120) 중 어느 하나로 이루어진다.Each connection portion of the vertical and adjacent
상기 퓨즈형 결합부(120)는 항공기가 철탑 프레임부(110)에 충돌하면 철탑 프레임부(110)가 저항하지 않도록 쉽게 절단되어 쓰러지는 구조로 이루어지며, 충돌하는 높이에 따라 절단 부위가 달라지도록 복수 개가 마련된다. 상기 퓨즈형 결합부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 총 3개 마련되는 것을 예시할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The fuse-type coupling unit 120 has a structure in which the
구체적으로, 상기 퓨즈형 결합부(120)는 지면에 설치되어 철탑 프레임부(110)를 지지하는 콘크리트 지지체(101)와, 상기 콘크리트 지지체(101)의 상측에 연결되는 중공관(113) 사이에 배치되는 하측 퓨즈형 결합부(120a)와, 상기 탐지 프레임부(150) 내에 배치된 한 쌍의 중공관(113) 사이에 배치되는 상측 퓨즈형 결합부(120c)와, 상기 하측 퓨즈형 결합부(120a)와, 상측 퓨즈형 결합부(120c) 사이에 배치되는 중간측 퓨즈형 결합부(120b)로 이루어질 수 있다.Specifically, the fuse-type coupling part 120 is installed on the ground between the
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 항공기가 철탑 프레임부의 4.0m 또는 5.5m 지점에 충돌했을 때에는 중간측 퓨즈형 결합부(120b)의 퓨즈볼트(125)가 절단되면서 철탑 프레임부(110)가 상하로 분리됨과 동시에, 하측 퓨즈형 결합부(120a)의 매립형 퓨즈볼트(127)가 절단되면서 상하로 분리된 철탑 프레임부(110)의 하부가 쓰러지게 된다.8A to 8C , when the aircraft collides with a point 4.0m or 5.5m of the pylon frame part, the
그리고 항공기가 철탑 프레임부의 10m 지점에 충돌했을 때에는 상측 퓨즈형 결합부의 퓨즈볼트가 절단되면서 철탑 프레임의 상단에 설치된 탐지 프레임부가 분리된다.And when the aircraft collides with the 10m point of the pylon frame part, the fuse bolt of the upper fuse-type coupling part is cut and the detection frame part installed at the top of the pylon frame part is separated.
상기 퓨즈볼트(125)는 충격을 받았을 때 쉽게 절단될 수 있도록 중앙 영역이 상측 및 하측 영역의 지름보다 작게 구성되는 구조로 이루어지는 것을 예시할 수 있다. The
그리고, 상기 퓨즈볼트(125)는 도 6에 도시된 바와 같이 메인부(125a)와, 상기 메인부(125a)의 중앙 영역에서 요입된 구조의 퓨즈부(125b)로 구성될 수 있는데, 상기 퓨즈부(125b) 지름(D2)과 메인부(125a) 지름(D1)의 비(D2/D1)는 0.5, 예를 들어 메인부(125a)가 20mm인 경우, 퓨즈부(125b)는 10mm인 것을 예시할 수 있다.Further, as shown in FIG. 6 , the
상기 하측 퓨즈형 결합부(120a)는 도 5a에 도시된 바와 같이 매립형 퓨즈볼트(127)를 이용하여 콘크리트 지지체(101)와, 중공관(113)이 결합되는 구조로 이루어진다.The lower fuse-
상기 매립형 퓨즈볼트(127)는 하단에 마련되며 상기 콘크리트 지지체(101)에 매립되고 후크 형태의 매립부(127a)와, 상단에 마련되고 상기 콘크리트 지지체의 상측으로 인출되어 중공관(113)의 플랜지(114)의 체결홀(114a)에 끼워진 다음 너트(127c)로 고정되는 퓨즈부(127b)로 이루어진다.The embedded
그리고, 상기 퓨즈부(127b) 지름(D2')과 매립부(127a) 지름(D1')의 비(D2'/D1')는 0.62, 예를 들어 매립부(127a)가 32mm인 경우, 퓨즈부(127b)는 20mm인 것을 예시할 수 있다. The ratio (D2'/D1') of the diameter D2' of the
상기 매립형 퓨즈볼트(127)의 지름비(D2'/D1')가 상기 퓨즈볼트(125)의 지름비(D2/D1)에 비해 크게 형성되는 이유는 매립형 퓨즈볼트의 경우 평시에 철탑 하중을 견뎌야 하는 설계상 이유와, 항공기 날개가 철탑에 충돌시(예를 들어 도 8b, 도 8c의 4.0m 또는 5.5m 지점) 중간측 퓨즈형 결합부(120b)의 퓨즈볼트(125)가 상기 하측 퓨즈형 결합부(120a)에 비해 상대적으로 먼저 파단되어야 철탑이 충돌방향을 따라 쓰러지면서 항공기 날개에 충격이 줄어든다는 안전상의 이유에 기인한다.The reason why the diameter ratio (D2'/D1') of the buried
상기 중간측 퓨즈형 결합부(120b)와, 상측 퓨즈형 결합부(120c)는 각각 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 철탑 프레임부(110)의 최첨단에서부터 아래로 배치되는 제1중공관(113a)과, 제2중공관(113) 사이 및 제2중공관(113)과, 제3중공관(113) 사이에 배치되며, 마주보는 각 중공관의 플랜지(114)는 퓨즈볼트(125)가 끼워져 너트(127c)로 고정되고, 퓨즈볼트(125)에 의해 이격된다.The middle side fuse-
상기 고정형 결합부(121)는 상기 퓨즈형 결합부와 달리 마주보는 각 중공관(113)의 플랜지(114)가 서로 맞닿은 상태에서 볼트(127d) 및 너트(127c) 등의 체결부재로 고정되며, 플랜지(114)와 중공관(113) 사이에는 보강리브(121a)가 마련된다.The fixed
상기 철탑 프레임부(110)는 4개의 기둥(111)이 정사각형 구조로 세워지고, 이웃하는 기둥들은 복수의 연결바(115)에 의해 서로 지지, 고정하는 구조로 이루어진다.The
상기 연결바(115)는 도 3에 도시된 바와 같이 동일한 높이의 중공관(113a)과 연결되는 수평 연결바(115a)와, 상측에 배치된 중공관(113b)과 연결되는 상측 연결바(115b)와, 하측에 배치된 중공관(113c)과 연결되는 하측 연결바(115c)으로 구성되는 것을 예시할 수 있다.The connecting
상기 중간측 퓨즈형 결합부(120b) 또는 상측 퓨즈형 결합부(120c) 영역에는 상기 상측 연결바(115b) 또는 하측 연결바(115c)이 설치되지 않아 항공기 충돌시 퓨즈볼트(125)가 쉽게 절단되도록 설계하는 것이 바람직하다.The
예를 들어, 중간측 퓨즈형 결합부(120b)와 하측 퓨즈형 결합부(120a) 사이에 배치된 중공관들의 경우, 이웃하는 기둥의 중공관과 연결바를 통해 수평 및 상하로 연결되지만, 중간측 퓨즈형 결합부(120b)에서는 상측 연결바(115b) 또는 하측 연결바(115c)를 통한 연결이 되지 않는다.For example, in the case of hollow tubes disposed between the middle side fuse-
그리고 상기 철탑 프레임부(110)의 일측면에는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 작업자가 철탑에 오르내리기 위해 작업용 사다리 구조체(130)가 설치되는데, 상기 작업용 사다리 구조체(130)는 사다리(131)와, 작업자가 낙하하는 것을 방지하도록 사다리(131)를 감싸는 보호커버(132)와, 상기 사다리(131)의 중간 영역에 설치되는 중간 난간(133)으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.And on one side of the
상기 사다리(131)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제3 퓨즈형 결합부를 기준으로 상하로 분리된 사다리(131a,131b) 구조로 이루어질 수 있다. 이와 대응하도록 상기 보호커버(132a, 132b)도 적어도 상기 제3 퓨즈형 결합부(120)를 기준으로 상하로 이격되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 사다리(131) 또는 보호커버(132)를 제3 퓨즈형 결합부(120)가 마련된 영역에서 상하로 분리 형성하는 이유는 항공기 충돌시 제3 퓨즈형 결합부(120)의 퓨즈볼트(125)가 절단되더라도 상기 사다리(131)나 보호커버(132)에 의해 철탑이 상하로 분리되지 않거나 또는 쓰러지지 않으면서 저항하는 것을 방지하기 위함이다.The
상기 탐지 프레임부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이 발판(151)과, 상기 발판(151)의 테두리에 설치되는 난간(152)과, 난간(152) 일면에서 외측으로 돌출되는 연장 발판(153)으로 이루어지며, GPS 안테나(154)와, RTK 안테나(155), 돌침형 피뢰침(156) 등이 설치된다.As shown in FIG. 3, the
상기 상측 퓨즈형 결합부(120c)는 상기 발판(151)을 관통하여 그 위로 노출되고, 상기 레이더(157)는 상기 철탑 프레임부(110)의 최상단에 설치된다.The upper fuse-
상기 난간(152)은 사각형의 발판을 따라 4면으로 형성되며 난간의 각 면은 서로 연결되지 않고 독립적으로 설치되는데, 그 이유는 항공기가 상측 퓨즈형 결합부(120c)의 위쪽, 예를 들어 철탑 프레임부의 10m 지점에 충돌하는 경우 난간과 먼저 충돌한 뒤에 철탑 프레임부에 충돌하므로 난간에 의한 저항을 최소화하기 위해 각면이 서로 분리형성되는 것이 바람직하다.The
한편, 상기 연장 발판(153)은 발판(151)의 일면에서 난간(152) 외측으로 돌출 형성되며, 상기 카메라(159)는 좌우로 180~360도 회전하면서 감시할 때 난간(152)과의 간섭을 방지하기 위해 상기 연장 발판(153)에 설치되는 것이 바람직하다.On the other hand, the
이와 같이 본 발명에서는 항공기가 활주로 일측에 설치된 철탑과 충돌하였을 때, 항공기에 가해지는 충격을 최소화할 수 있는 구조로 설계됨으로써, 항공기의 파손을 줄이고 승객의 안전을 확보할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, when the aircraft collides with a pylon installed on one side of the runway, the structure is designed to minimize the impact applied to the aircraft, thereby reducing damage to the aircraft and ensuring the safety of passengers.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention described above is merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, it will be well understood that the present invention is not limited to the forms recited in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents and substitutions falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 철탑 101 : 콘크리트 지지체
110 : 철탑 프레임부 111 : 기둥
113 : 중공관 114 : 플랜지
114a : 체결홀 115 : 연결바
115a : 수평 연결바 115b : 상측 연결바
115c : 하측 연결바 120 : 퓨즈형 결합부
121 : 고정형 결합부 120a : 보강리브
125 : 퓨즈볼트 127 : 매립형 퓨즈볼트
127a : 매립부 127b : 퓨즈부
127c : 너트 127c : 볼트
130 : 작업용 사다리 구조체 131 : 사다리
132 : 보호커버 133 : 중간 난간
150 : 탐지 프레임부 151 : 발판
152 : 난간 153 : 연장 발판
154 : GPS 안테나 155 : RTK 안테나
156 : 돌침형 피뢰침 157 : 레이더
159 : 카메라 170 : 제어용 함체
100: pylon 101: concrete support
110: pylon frame part 111: pillar
113: hollow tube 114: flange
114a: fastening hole 115: connecting bar
115a: horizontal connecting
115c: lower connection bar 120: fuse-type coupling part
121: fixed
125: fuse bolt 127: buried fuse bolt
127a: buried
127c:
130: ladder structure for work 131: ladder
132: protective cover 133: middle handrail
150: detection frame unit 151: footrest
152: handrail 153: extension footrest
154: GPS antenna 155: RTK antenna
156: stone rod type lightning rod 157: radar
159: camera 170: control enclosure
Claims (5)
상기 철탑 프레임부는 복수의 기둥으로 이루어지되, 각 기둥은 복수의 중공관이 수직하게 연결되는 구조로 이루어지며,
상하로 이웃하는 중공관들의 각 연결부위는 복수의 고정형 결합부 및 3개의 퓨즈형 결합부의 조합으로 이루어지고,
상기 퓨즈형 결합부는 각 중공관의 단부에 마련된 플랜지에 퓨즈볼트를 체결하여 결합되는 구조이며,
상기 퓨즈볼트는 중앙 영역이 상측 및 하측 영역의 지름보다 작게 구성됨으로써, 비행기가 철탑에 충돌하여 충격이 가해지면 상기 퓨즈볼트가 절단되는 구조이고,
상기 3개의 퓨즈형 결합부는,
지면에 설치되어 철탑을 지지하는 콘크리트 지지체와, 상기 콘크리트 지지체의 상측에 연결되는 중공관이 매립형 퓨즈볼트로 결합된 제1 퓨즈형 결합부와;
상기 탐지 프레임부 내에 배치된 제1중공관과 그 아래의 제2중공관이 퓨즈볼트로 결합된 제2 퓨즈형 결합부와;
상기 제2중공관과, 그 아래에 위치한 제3중공관이 퓨즈볼트로 결합된 제3 퓨즈형 결합부;로 이루어지며,
상기 복수의 고정형 결합부는, 상기 제1 퓨즈형 결합부와, 제3 퓨즈형 결합부 사이에 위치한 복수의 중공관들의 연결부위마다 연속적으로 배치됨으로써, 비행기가 상기 복수의 고정형 결합부로 연결된 어느 하나의 중공관에 충돌하더라도 상기 제1 퓨즈형 결합부와 제3 퓨즈형 결합부가 함께 절단되는 구조가 되고,
상기 제2 퓨즈형 결합부가 상기 탐지 프레임부 내에 배치됨으로써, 비행기가 상기 탐지 프레임부 또는 제1중공관에 충돌하는 경우 상기 제2 퓨즈형 결합부만 독립적으로 절단되는 구조가 되는 것을 특징으로 하는 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑.
a pylon frame unit; In the pylon comprising a; a detection frame part installed on the pylon frame part and mounted with a radar and a camera for detecting foreign substances on the runway,
The pylon frame part is made of a plurality of columns, each column is made of a structure in which a plurality of hollow tubes are vertically connected,
Each connection part of the hollow tubes adjacent up and down consists of a combination of a plurality of fixed coupling parts and three fuse type coupling parts,
The fuse-type coupling part has a structure in which a fuse bolt is fastened to a flange provided at an end of each hollow tube and coupled thereto,
The fuse bolt has a structure in which the central region is configured to be smaller than the diameters of the upper and lower regions, so that when an airplane collides with a pylon and an impact is applied, the fuse bolt is cut;
The three fuse-type coupling parts,
a first fuse-type coupling unit in which a concrete support installed on the ground to support a pylon and a hollow tube connected to an upper side of the concrete support are coupled with a buried fuse bolt;
a second fuse-type coupling unit in which a first hollow tube disposed in the detection frame portion and a second hollow tube below it are coupled with a fuse bolt;
and a third fuse-type coupling part in which the second hollow tube and the third hollow tube located thereunder are coupled with a fuse bolt;
The plurality of fixed coupling parts are continuously arranged for each connection portion of a plurality of hollow tubes located between the first fuse-type coupling part and the third fuse-type coupling part, so that an airplane is connected to any one of the plurality of fixed coupling parts by the fixed coupling part. Even if it collides with the hollow tube, the first fuse-type coupling part and the third fuse-type coupling part are cut together,
The second fuse-type coupling part is disposed in the detection frame part, so that when an airplane collides with the detection frame part or the first hollow tube, only the second fuse-type coupling part is independently cut off. A pylon with radar and camera installed to detect foreign objects.
상기 철탑 프레임부의 일측에는 작업용 사다리 구조체가 배치되되,
상기 작업용 사다리 구조체는 사다리와, 작업자가 낙하하는 것을 방지하도록 사다리를 감싸는 보호커버로 이루어지며,
상기 사다리 또는 보호커버는 상기 제3 퓨즈형 결합부를 기준으로 상하로 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑.
According to claim 1,
A ladder structure for work is disposed on one side of the pylon frame part,
The ladder structure for the work consists of a ladder and a protective cover surrounding the ladder to prevent the worker from falling,
The ladder or the protective cover is a pylon in which a radar and a camera are installed for detecting foreign substances on the runway, characterized in that the ladder or the protective cover is vertically separated based on the third fuse-type coupling part.
상기 탐지 프레임부는,
상기 철탑 프레임부의 상부에 설치되는 발판과, 상기 발판의 테두리에 설치되는 난간과, 난간 일측에서 외측으로 돌출되는 연장 발판으로 이루어지며,
상기 카메라는 좌우로 회전하면서 감시할 때 난간과의 간섭을 회피하기 위해 상기 연장 발판에 설치되는 것을 특징으로 하는 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑.
According to claim 1,
The detection frame unit,
It consists of a footrest installed on the upper part of the pylon frame part, a handrail installed on the edge of the footrest, and an extension footrest protruding outward from one side of the handrail,
Wherein the camera is installed on the extension footrest to avoid interference with the railing when monitoring while rotating left and right.
각 기둥의 중공관에는 이웃하는 기둥의 중공관과 연결되도록 연결바가 설치되며,
상기 연결바는 동일한 높이의 중공관과 연결되는 수평 연결바와, 상측에 배치된 중공관과 연결되는 상측 연결바와, 하측에 배치된 중공관과 연결되는 하측 연결바로 구성되되,
상기 중간측 퓨즈형 결합부 또는 상측 퓨즈형 결합부 영역에는 상기 상측 연결바 또는 하측 연결바가 설치되지 않는 것을 특징으로 하는 활주로의 이물질 탐지를 위한 레이더와 카메라가 설치된 철탑.
According to claim 1,
A connecting bar is installed in the hollow tube of each column to be connected to the hollow tube of the neighboring column,
The connecting bar is composed of a horizontal connecting bar connected to a hollow tube of the same height, an upper connecting bar connected to the hollow tube disposed on the upper side, and a lower connecting bar connected to the hollow tube placed on the lower side,
The pylon in which the upper connecting bar or the lower connecting bar is not installed in the middle fuse-type coupling part or the upper fuse-type coupling part area.
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| KR1020200085084A KR102427164B1 (en) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | Pylon with radar and camera for foreign object detection on the airstrip |
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| KR1020200085084A KR102427164B1 (en) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | Pylon with radar and camera for foreign object detection on the airstrip |
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-
2020
- 2020-07-10 KR KR1020200085084A patent/KR102427164B1/en active IP Right Grant
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