KR102134325B1 - drone for safety checking of pylon - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비전 검사(vision inspection)에 관한 것이다. 상세하게는, 실시간으로 고압 송전탑의 안전 점검을 수행할 수 있는 무인 비행체에 관한 것이다.The present invention relates to vision inspection. In detail, it relates to an unmanned aerial vehicle capable of performing a safety check of a high-voltage transmission tower in real time.
송전(power transmission)은 발전소에서 발전된 전력을 원거리에 위치한 변전소까지 수송하는 과정을 의미한다. 이와 같은, 송전은 송전 선로의 위치에 따라, 가공 송전과 지중 송전으로 구분될 수 있다. 가공 송전은 송전선이 공중에 떠 있는 형태로 송전탑(pylon, power transmission tower) 등을 이용하여 송전하는 방식이고, 지중 송전은 송전선이 땅 속에 파묻혀 있는 형태로 송전하는 방식이다. 일반적으로, 지중 송전과 비교하여, 가공 송전은 송전에 필요한 구조물의 설치가 간단하고, 송전에 필요한 비용이 저렴하다.Power transmission refers to the process of transporting power generated from a power plant to a substation located at a remote location. As such, power transmission may be divided into overhead power transmission and overhead power transmission according to the location of the power transmission line. The overhead power transmission is a method in which a transmission line is floating in the air and is transmitted using a power transmission tower (pylon), and the underground transmission is a method in which the transmission line is buried in the ground. In general, compared to underground power transmission, overhead power transmission requires simple installation of structures required for power transmission, and low cost for power transmission.
가공 송전의 경우 송전탑과 송전선이 외부로 노출되어 있어, 조류 등의 충돌 사고, 또는 낙뢰, 강우 또는 강설 등의 자연 현상에 의해 손상을 입을 가능성이 있다. 따라서, 원활한 가공 송전을 위해서는 송전탑과 송전선에 대한 주기적인 안전 검사 및 유지 보수가 요구된다.In the case of overhead power transmission, the transmission tower and the transmission line are exposed to the outside, and there is a possibility of being damaged by collision accidents such as birds or natural phenomena such as lightning, rainfall or snowfall. Therefore, periodic safety inspection and maintenance of the transmission tower and the transmission line are required for smooth processing transmission.
송전탑과 송전선에 대한 안전 검사는 크게 실시간 검사와 비실시간 검사로 구분될 수 있다. 종래의 실시간 검사는 전문 인력이 송전탑에 직접 올라가 검사를 수행하였다. 그러나, 일반적으로 가공 송전을 위한 송전탑 등은 산악지대 또는 험로 등에 설치되어 있으므로, 송전탑에 대한 인력의 접근이 쉽지 않다. 또한, 실시간 검사를 위해 인력이 송전탑에 직접 올라가는 것은 감전 등의 위험성이 매우 크다는 한계가 있다.Safety inspection of transmission towers and transmission lines can be largely divided into real-time inspection and non-real-time inspection. In the conventional real-time inspection, expert personnel climbed directly to the transmission tower to perform the inspection. However, in general, power transmission towers, etc. for overhead power transmission are installed in a mountainous area or a rough road, so it is not easy for personnel to access the power transmission towers. In addition, there is a limit that the risk of electric shock or the like is very high when the manpower goes directly to the transmission tower for real-time inspection.
종래의 비실시간 검사는 무인 비행체를 이용하여 송전탑과 송전선의 촬영을 수행하고, 촬영 후 복귀한 무인 비행체로부터 촬영 영상을 획득하고, 획득된 촬영 영상을 판독하여 검사를 수행하였다. 그러나, 종래의 비실시간 검사는 촬영된 영상의 정밀 판독에 그 초점이 맞추어져 있어, 촬영 영상 속의 이상 검출 위치가 실제로 어디인지 식별하는데 큰 어려움이 있다.In the conventional non-real-time inspection, a transmission tower and a transmission line are photographed using an unmanned aerial vehicle, a captured image is acquired from the unmanned aerial vehicle returned after shooting, and an inspection is performed by reading the acquired captured image. However, the conventional non-real-time inspection focuses on precise reading of the captured image, and thus has a great difficulty in identifying where the abnormality detection position in the captured image is actually.
따라서, 무인 비행체를 이용하여 실시간으로 고압 송전탑의 안전 점검을 수행할 수 있는 솔루션이 요구되고 있다. Therefore, there is a need for a solution capable of performing a safety check of a high-voltage transmission tower in real time using an unmanned aerial vehicle.
본 명세서의 일 목적은 실시간으로 고압 송전탑의 안전 점검을 수행할 수 있는 무인 비행체를 제공하는 것이다.One object of the present specification is to provide an unmanned aerial vehicle capable of performing safety inspection of a high-voltage transmission tower in real time.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 고압 송전탑 안전 점검용 무인 비행체를 제안한다. 상기 무인 비행체는 프로펠러(propeller)에 각각 연결된 복수 개의 모터(motor)를 회전시켜 비행을 제어하는 비행 제어부, 열화상 카메라(thermal imaging camera)를 제어하여 열화상 영상을 획득하고, 초음파 센서(ultrasonic sensor)를 제어하여 초음파를 획득하는 자료 수집부, 상기 획득된 열화상 영상 및 상기 초음파를 기초로, 송전선(power transmission line) 또는 애자(insulator)의 이상 유무를 판단하는 이상 유무 검출부, 및 상기 송전선 또는 애자에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 열화상 영상 및 상기 초음파의 음량을 저장하는 이상 상황 전파부를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 자료 수집부는 상기 열화상 영상의 색상 정보를 기초로 상기 열화상 내에 포함된 송전선 또는 애자의 최고 온도를 산출하고, 상기 획득된 초음파 중에서 기 설정된 측정 주파수를 가지는 초음파의 최고 음량을 산출하고, 상기 이상 유무 검출부는 상기 산출된 최고 온도를 기초로 상기 송전선의 이상 유무를 판단하고, 상기 산출된 최고 온도 및 최고 온도를 기초로 상기 송전선 및 애자의 이상 유무를 판단할 수 있다.In order to achieve the technical problems as described above, the present invention proposes an unmanned aerial vehicle for safety inspection of a high voltage power transmission tower. The unmanned aerial vehicle acquires a thermal image by controlling a flight control unit and a thermal imaging camera to control flight by rotating a plurality of motors connected to a propeller, respectively, and an ultrasonic sensor ) To control the data acquisition unit to obtain ultrasound, based on the obtained thermal image and the ultrasound, a power transmission line (power transmission line) or insulator (insulator) abnormality detection unit for determining whether the abnormality, and the power transmission line or When it is determined that an abnormality exists in the insulator, it may be configured to include an abnormality situation propagation unit for storing the volume of the thermal image and the ultrasound. In this case, the data collection unit calculates the highest temperature of the transmission line or insulator included in the thermal image based on the color information of the thermal image, and calculates the highest volume of ultrasonic waves having a preset measurement frequency among the acquired ultrasound waves. Then, the presence/absence detection unit may determine whether the power transmission line is abnormal based on the calculated maximum temperature, and determine whether the transmission line and the insulator are abnormal based on the calculated maximum temperature and maximum temperature.
상기 비행 제어부는 가시광선 영상을 촬영하는 카메라를 제어하여 인접 환경 영상을 획득하고, 상기 획득된 인접 환경 영상을 기초로 기 설정된 안전 거리 이내에 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우에 한하여 이륙을 수행할 수 있다. 또한, 상기 비행 제어부는 상기 이륙 후 기 설정된 비행 경로에 따라 비행을 제어하되, 비행 과정 중 상기 모터의 회전 수, 회전 방향 및 위치 정보를 누적 기록할 수 있다.The flight control unit controls the camera that shoots the visible light image to obtain an adjacent environment image, and performs takeoff only when it is determined that there is no obstacle within a predetermined safety distance based on the acquired adjacent environment image. Can. In addition, the flight control unit controls the flight according to a preset flight path after take-off, but can accumulate and record the number of rotations, the direction of rotation and the position of the motor during the flight process.
상기 비행 제어부는 상기 이상 유무 검출부에 의해 상기 송전선 또는 애자에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 호버링(hovering) 비행하도록 제어하고, 상기 이상 유무 검출부는 상기 호버링 비행 중 추가적으로 획득된 복수 개의 열화상 영상을 기초로 상기 송전선 또는 애자에 대한 이상 유무를 검증할 수 있다.When the flight control unit determines that an abnormality exists in the transmission line or insulator by the abnormality detection unit, the flight control unit controls to hover, and the abnormality detection unit detects a plurality of thermal images acquired additionally during the hovering flight. It is possible to verify whether the transmission line or the insulator has an abnormality based on the.
상기 이상 유무 검출부는 상기 애자가 연결된 송전탑의 송전 용량과 상기 애자의 종류를 기초로 코로나 방전(corona discharge)의 기준 음량을 획득하고, 상기 초음파의 최고 음량이 상기 획득된 기준 음량을 초과하는지 여부를 기초로, 상기 애자의 이상 유무를 판단할 수 있다.The presence/absence detection unit acquires a reference volume of corona discharge based on the transmission capacity of the transmission tower to which the insulator is connected and the type of the insulator, and determines whether the highest volume of the ultrasonic wave exceeds the obtained reference volume. On the basis of the above, it is possible to determine whether the insulator is abnormal.
특히, 상기 이상 유무 검출부는 기온 및 습도 정보를 기초로 상기 기준 음량을 재조정하고, 상기 재조정된 기준 음량을 기초로 상기 애자의 이상 유무를 판단할 수 있다.In particular, the presence/absence detection unit may re-adjust the reference volume based on temperature and humidity information, and determine whether the insulator is abnormal based on the re-adjusted reference volume.
상기 자료 수집부는 상기 기온 및 습도 정보를 기초로 상기 측정 주파수 대역을 조정하고, 상기 대역이 조정된 측정 주파수를 가지는 초음파의 최고 음량을 산출하고, 상기 이상 유무 검출부는 상기 대역이 조정된 측정 주파수를 가지는 초음파의 최고 음량을 기초로 상기 애자의 이상 유무를 판단할 수 있다.The data collection unit adjusts the measurement frequency band based on the temperature and humidity information, calculates the highest volume of ultrasonic waves having the measurement frequency adjusted by the band, and the anomaly detection unit determines the measurement frequency by which the band is adjusted. Branches may determine whether the insulator is abnormal based on the highest volume of ultrasound.
상기 자료 수집부는 상기 송전 용량을 기초로 상기 송전탑의 위험 레벨을 평가하고, 상기 평가된 위험 레벨에 대응되는 측정 시간동안 측정된 초음파의 최고 음량을 산출하고, 상기 이상 유무 검출부는 상기 위험 레벨에 대응되는 측정 시간동안 측정된 초음파의 최고 음량을 기초로, 상기 애자의 이상 유무를 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 자료 수집부는 기압(air pressure) 정보를 기초로, 상기 평가된 위험 레벨에 가중치를 부여할 수 있다.The data collection unit evaluates the danger level of the transmission tower based on the transmission capacity, calculates the highest volume of ultrasonic waves measured during the measurement time corresponding to the evaluated danger level, and the anomaly detection unit corresponds to the danger level Based on the highest volume of ultrasonic waves measured during the measurement time, it is possible to determine whether the insulator is abnormal. In this case, the data collection unit may assign a weight to the evaluated risk level based on air pressure information.
상기 자료 수집부는 제1 송전탑의 송전 용량과 상기 제1 송전탑에 연결된 송전선의 방향을 기초로 상기 제1 송전탑과 직접 연결된 제2 송전탑의 상대적인 위치를 추정하고, 상기 추정된 제2 송전탑의 상대적인 위치와 상기 제2 송전탑에 연결된 애자의 종류를 기초로 상기 제2 송전탑에 연결된 애자의 상대적인 위치를 추정하고, 상기 추정된 애자의 상대적인 위치를 기초로 상기 열화상 영상에 포함된 피사체가 애자에 해당되는지 판단할 수 있다. The data collection unit estimates the relative position of the second transmission tower directly connected to the first transmission tower based on the transmission capacity of the first transmission tower and the direction of the transmission line connected to the first transmission tower, and the estimated relative position of the second transmission tower The relative position of the insulator connected to the second transmission tower is estimated based on the type of the insulator connected to the second transmission tower, and it is determined whether the subject included in the thermal image corresponds to the insulator based on the estimated relative position of the insulator. can do.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 무인 비행체를 이용하여 실시간으로 고압 송전탑의 안전 점검을 수행할 수 있게 된다. According to embodiments of the present invention, it is possible to perform a safety check of a high-voltage transmission tower in real time using an unmanned air vehicle.
특히, 본 발명에 따르면, 무인 비행체에 설치된 열화상 카메라(thermal imaging camera) 및 초음파 센서(ultrasonic sensor)를 이용하여, 송전선(transmission line)과 애자(insulator)에 대한 정밀한 안전 점검을 실시간으로 수행할 수 있게 된다. 또한, 안전 점검에 필요한 검사 시간이 크게 단축되며, 안전 점검에 필요한 인력의 수도 크게 감소하게 된다. In particular, according to the present invention, by using a thermal imaging camera and an ultrasonic sensor installed on an unmanned aerial vehicle, precise safety checks on transmission lines and insulators can be performed in real time. It becomes possible. In addition, the inspection time required for safety inspection is greatly reduced, and the number of personnel required for safety inspection is greatly reduced.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will become apparent to those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 고압 송전탑 안전 점검 시스템의 특징을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 송전탑 안전 점검 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 논리적 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 하드웨어 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체가 특징적으로 고려하는 요소를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 다른 고압 송전탑 안전 점검 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자료 수집 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이상 존재 여부의 판단 단계를 설명하기 위한 순서도이다.1 is an exemplary view for explaining the characteristics of a high-voltage transmission tower safety inspection system in an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a high-voltage transmission tower safety inspection system according to an embodiment of the present invention.
3 is a logical configuration diagram of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a hardware configuration diagram of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view for explaining an element characteristically considered by an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flow chart for explaining a high-voltage transmission tower safety check method according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a data collection step according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a step of determining whether an abnormality exists according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It should be noted that the technical terms used in this specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, technical terms used in this specification should be interpreted as meanings generally understood by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs, unless defined otherwise. It should not be interpreted as a meaning or an excessively reduced meaning. In addition, when the technical term used in this specification is a wrong technical term that does not accurately represent the spirit of the present invention, it should be understood as being replaced by a technical term that can be correctly understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted as defined in the dictionary or in context before and after, and should not be interpreted as an excessively reduced meaning.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In addition, a singular expression used in this specification includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "consist of" or "have" should not be construed as including all of the various components, or various steps described in the specification, including some of the components or some steps It may or may not be construed as further comprising additional components or steps.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Further, terms including ordinal numbers such as first and second used in the present specification may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to the other component, but other components may exist in the middle. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면 외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar elements will be given the same reference numbers regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In addition, in the description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, it should be noted that the accompanying drawings are only for easy understanding of the spirit of the present invention and should not be interpreted as limiting the spirit of the present invention by the accompanying drawings. The spirit of the present invention should be interpreted to be extended to all changes, equivalents, and substitutes in addition to the accompanying drawings.
상술한 바와 같이, 고압 송전탑의 안전 검사 방법 중 실시간 검사는 전문 인력의 고압 송전탑에 대한 접근이 쉽지 않고, 감전 등의 위험성이 크다. 그리고, 비실시간 검사는 촬영 영상 속의 이상 검출 위치가 실제로 어디인지 식별하는데 어려움이 있었다. As described above, among the safety inspection methods of the high-voltage transmission tower, real-time inspection is not easy for a skilled person to access the high-voltage transmission tower, and the risk of electric shock is high. In addition, non-real-time inspection has difficulty in identifying where the abnormality detection location in the captured image is actually.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여, 무인 비행체를 이용하여 실시간으로 고압 송전탑의 안전 점검을 수행할 수 있는 수단을 제안하고자 한다.In order to solve the problems as described above, the present invention is to propose a means capable of performing a safety check of a high-voltage transmission tower in real time using an unmanned aerial vehicle.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 고압 송전탑 안전 점검 시스템의 특징을 설명하기 위한 예시도이다.1 is an exemplary view for explaining the characteristics of a high-voltage transmission tower safety inspection system in an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고압 송전탑 안전 점검 시스템은 무인 비행체(100)가 송전탑(10)에 대한 안전 점검을 실시간 수행할 수 있도록 설계되었다.As shown in FIG. 1, the high-voltage transmission tower safety inspection system according to the present invention is designed to allow the
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체(100)는 단순히 송전탑(10)의 안전 점검을 수행하기 위한 자료를 확보하는 수단에 불과하지 아니하고, 확보된 자료를 기초로 송전탑(10)의 이상 유무를 직접 판단할 수 있다.In particular, the unmanned
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체(100)는 열화상 카메라(thermal imaging camera), 초음파 센서(ultrasonic sensor) 및 가시광선 카메라(visible ray camera)를 포함하여 구성될 수 있다. More specifically, the unmanned
무인 비행체(100)는 송전탑(10)의 송전선(transmission line, 11)과 애자(insulator, 12)를 중심으로, 열화상 영상 및 초음파를 수집할 수 있다. 무인 비행체(100)는 수집된 열화상 영상 및 초음파를 기초로, 송전탑(10)의 이상 유무를 직접 판단할 수 있다. 그리고, 무인 비행체(100)는 송전탑(10)에 이상이 존재하는 경우, 송전탑(10)에 이상이 존재한다는 사실을 관리자에게 통보하고, 이상이 존재하는 송전탑(10)에 관한 자료를 수집 저장할 수 있다.The unmanned
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 송전탑 안전 점검 시스템을 이용할 경우, 송전탑(10)의 안전 점검에 필요한 검사 시간이 크게 단축될 수 있으며, 안전 점검에 필요한 인력의 수도 크게 감소하게 될 것이다.Therefore, when using the high-voltage transmission tower safety inspection system according to an embodiment of the present invention, the inspection time required for the safety inspection of the
이하, 상술한 바와 같은 고압 송전탑 안전 점검 시스템의 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, a configuration of the high-voltage transmission tower safety inspection system as described above will be described.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 송전탑 안전 점검 시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a high-voltage transmission tower safety inspection system according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고압 송전탑 안전 점검 시스템은 무인 비행체(100), 관리자 단말기(200) 및 송전탑 관리 서버(300)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 2, the high-voltage transmission tower safety inspection system according to an embodiment of the present invention may be configured to include an unmanned
이와 같은, 고압 송전탑 안전 점검 시스템의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 요소들을 나타낸 것에 불과하므로, 어느 하나 이상의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되어 구현될 수 있다.Since the components of the high-voltage transmission tower safety inspection system are merely functionally divided elements, any one or more components may be integrated with each other in an actual physical environment.
각각의 구성 요소에 대해 설명하면, 무인 비행체(100)는 사전에 설정된 비행 경로 또는 무선 전파 유도에 따라 비행하며, 하나 이상의 송전탑(10)의 이상 유무를 판단하는 무인 비행체이다. When describing each component, the unmanned
이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체(100)는 드론(drone)이라 지칭될 수도 있다.As such, the unmanned
구체적으로, 무인 비행체(100)는 복수 개의 프로펠러(propeller)를 회전시켜, 양력(lift)을 확보하여 공중에 뜰 수 있다. 그리고, 무인 비행체(100)는 복수 개의 프로펠러 중 일부의 회전 속도를 변화시켜, 이동 방향을 자유롭게 제어할 수 있다.Specifically, the unmanned
이와 같은, 무인 비행체(100)는 바이콥터(bi-copter), 쿼드콥터(quad-copter), 헥사콥터(hexa-copter) 또는 옥토콥터(octo-copter) 중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.As such, the unmanned
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체(100)는 비행을 위한 수단 이외에, 열화상 카메라(thermal imaging camera), 초음파 센서(ultrasonic sensor) 및 가시광선 카메라(visible ray camera)를 더 포함하여 구성될 수 있다.In particular, the unmanned
무인 비행체(100)는 열화상 카메라, 초음파 센서 및 가시광선 카메라를 제어하여, 송전탑(10)의 송전선(11) 및 애자(12)에 관한 자료를 수집하고, 수집된 자료를 기초로 송전탑(10)의 이상 유무를 직접 판단할 수 있다.The unmanned
무인 비행체(100)의 자료 수집 및 이상 유무 판단에 관한 구체적인 설명은 추후 도 3 내지 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.The detailed description of the data collection of the unmanned
다음 구성으로, 관리자 단말기(200)는 송전탑(10)에 이상이 존재하는 경우, 송전탑(10)에 이상이 존재한다는 사실을 실시간으로 통보 받을 수 있는 단말기(200)이다.With the following configuration, the
이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리자 단말기(200)는 무인 비행체(100)를 비행시켜 송전탑(10)의 안전 점검을 수행하는 자가 소지하고 있는 단말기가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As described above, the
구체적으로, 관리자 단말기(200)는 비행 경로를 무인 비행체(100)에 전송할 수 있다. 여기서, 비행 경로는 안전 점검을 수행할 하나 이상의 송전탑(10)의 식별 부호를 순차적, 연속적으로 포함하여 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 안전 점검을 수행할 하나 이상의 송전탑(10)의 위치 정보를 순차적, 연속적으로 포함하여 구성될 수도 있다.Specifically, the
관리자 단말기(200)는 안전 점검을 수행할 하나 이상의 송전탑(10)에 관한 정보를 무인 비행체(100)에 전송할 수 있다. 여기서, 송전탑(10)에 관한 정보에는 송전탑(10)의 식별 부호, 위치 정보, 송전 용량, 최고 높이, 설치된 애자의 종류 및 최근 안전 점검 일자가 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
관리자 단말기(200)는 기상 정보를 무인 비행체(100)에 전송할 수 있다. 여기서, 기상 정보에는 여기서, 기상 정보에는 기압, 기온 및 습도가 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
관리자 단말기(200)는 무인 비행체(100)로부터, 송전탑(10)에 이상이 존재한다는 사실이 포함된 메시지를 수신할 수 있다. 여기서, 메시지에는 이상이 존재하는 송전탑(10)의 식별부호, 송전탑(10)의 위치 정보, 안전 점검 수행 시각, 송전선(11) 또는 애자(12)의 열화상 영상, 애자(12)의 초음파, 송전선(11) 또는 애자(12)의 가시광선 영상이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
그리고, 관리자 단말기(200)는 수신된 메시지를 기초로, 이상이 존재하는 송전탑(10)에 관한 정보를 출력할 수 있다. Then, the
이와 같은, 관리자 단말기(200)는 무인 비행체(100)로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 출력할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 허용될 수 있다. 예를 들어, 관리자 단말기(200)는 스마트폰(smart phone), 랩탑(laptop), 패블릿(phablet), 태블릿(tablet), 개인용 휴대 단말기(Personal Digital Assistants, PDA), 전자책 단말기(E-Book reader) 등과 같은 이동식 컴퓨팅 장치 중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As such, the
다음 구성으로, 송전탑 관리 서버(300)는 송전탑(10)에 대한 안전 점검 결과를 저장 및 관리할 수 있는 장치이다.With the following configuration, the power transmission
이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 관리 서버(300)는 송전탑(10), 발전소 또는 변전소를 관리하는 주체에 의해 운용되는 장치가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. As such, the transmission
구체적으로, 송전탑 관리 서버(300)는 하나 이상의 무인 비행체(100)가 수행한 송전탑(10)의 안전 점검 결과를 수집할 수 있다. 송전탑 관리 서버(300)의 안전 점검 결과의 수집은 무인 비행체(100)로부터 안전 점검 결과를 직접 수신하거나, 또는 무인 비행체(100)를 이용하여 안전 점검을 수행하는 인력에 의해 안전 점검 결과를 입력 받을 수도 있다.Specifically, the transmission
송전탑 관리 서버(300)는 수집된 안전 점검 결과를 누적 저장하여, 빅데이터(big data)를 구축할 수 있다. 송전탑 관리 서버(300)에 의해 구축된 빅데이터는 송전탑(10)의 이상 유무를 판단하기 위한 기준을 재설정하는데 활용될 수 있다. The transmission
따라서, 송전탑 관리 서버(300)에 수집된 안전 점검 결과의 양이 늘어날수록, 무인 비행체(100)에 의해 수행되는 송전탑(10)의 안전 점검의 정확도는 향상될 수 있을 것이다.Therefore, as the amount of safety inspection results collected in the transmission
한편, 송전탑 관리 서버(300)는 송전탑(10)에 관한 정보, 비행 경로 및 기상 정보를 제공할 수 있다. 송전탑 관리 서버(300)은 송전탑(10)에 관한 정보, 비행 경로 및 기상 정보를 무인 비행체(100)에 직접 전송하거나, 또는 관리자 단말기(200)에 전송하여 무인 비행체(100)에 입력할 것을 지시할 수도 있다. Meanwhile, the transmission
이와 같은, 송전탑 관리 서버(300)는 서버(server)라는 용어에 한정되지 아니하며, 데스크탑(desktop), 워크스테이션(workstation) 또는 서버(server) 등과 같은 고정식 컴퓨팅 장치 중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As such, the transmission
상술한 바와 같은, 무인 비행체(100), 관리자 단말기(200) 및 송전탑 관리 서버(300)는 이동 통신망을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 여기서, 이동 통신망 에는 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access, CDMA), 와이드 밴드 코드 분할 다중 접속(Wideband CDMA, WCDMA), 고속 패킷 접속(High Speed Packet Access, HSPA), 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE)가 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As described above, the unmanned
그리고, 관리자 단말기(200) 및 송전탑 관리 서버(300)는 공용 유선 통신망을 이용하여 데이터를 송수신할 수도 있다. 여기서, 공용 유선 통신망에는 이더넷(ethernet), 디지털가입자선(x Digital Subscriber Line, xDSL), 광동축 혼합망(Hybrid Fiber Coax, HFC), 광가입자망(Fiber To The Home, FTTH)가 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것도 아니다.Also, the
이하, 상술한 바와 같은 무인 비행체(100)의 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the unmanned
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 논리적 구성도이다.3 is a logical configuration diagram of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체(100)는 통신부(105), 입출력부(110), 비행 제어부(115), 자료 수집부(120), 이상 유무 검출부(125) 및 이상 상황 전파부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the unmanned
이와 같은, 무인 비행체(100)의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 요소들을 나타낸 것에 불과하므로, 어느 하나 이상의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되어 구현될 수 있다.As such, the components of the unmanned
각각의 구성 요소에 대하여 설명하면, 통신부(105)는 관리자 단말기(200) 또는 송전탑 관리 서버(300)와 데이터를 송수신할 수 있다.When describing each component, the
구체적으로, 통신부(105)는 관리자 단말기(200) 또는 송전탑 관리 서버(300)로부터 비행 경로를 수신할 수 있다. 여기서, 비행 경로는 안전 점검을 수행할 하나 이상의 송전탑(10)의 식별 부호를 순차적, 연속적으로 포함하여 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 안전 점검을 수행할 하나 이상의 송전탑(10)의 위치 정보를 순차적, 연속적으로 포함하여 구성될 수도 있다.Specifically, the
통신부(105)는 관리자 단말기(200) 또는 송전탑 관리 서버(300)로부터 송전탑(10)에 관한 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 송전탑(10)에 관한 정보에는 송전탑(10)의 식별 부호, 위치 정보, 송전 용량, 최고 높이, 설치된 애자의 종류 및 최근 안전 점검 일자가 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
통신부(105)는 관리자 단말기(200) 또는 송전탑 관리 서버(300)로부터 기상 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 기상 정보에는 기압, 기온 및 습도가 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
그리고, 통신부(105)는 송전탑(10)에 이상이 존재한다는 사실이 포함된 메시지를 관리자 단말기(200)에 전송할 수 있다. 통신부(105)는 송전탑(10)의 안전 점검 결과를 송전탑 관리 서버(300)에 전송할 수 있다.Then, the
다음 구성으로, 입출력부(110)는 무인 비행체(100)의 운용에 및 송전탑(10)의 이상 유무 판단에 필요한 정보를 입출력할 수 있다.With the following configuration, the input/output unit 110 can input/output information necessary for the operation of the
구체적으로, 입출력부(110)는 비행 경로, 송전탑(10)에 관한 정보 및 기상 정보를 사용자로부터 입력 받을 수 있다. Specifically, the input/output unit 110 may receive a flight path, information regarding the
입출력부(110)는 송전탑(10)의 이상 유무의 판단에 필요한 기준 온도 및 기준 음량을 사용자로부터 입력 받을 수 있다.The input/output unit 110 may receive a reference temperature and a reference volume required for determining whether or not the
그리고, 입출력부(110)는 송전탑(10)의 안전 점검 결과를 출력할 수 있다.In addition, the input/output unit 110 may output a safety check result of the
다음 구성으로, 비행 제어부(115)는 무인 비행체(100)를 구성하고 있는 하나 이상의 모터를 회전시켜 비행을 제어할 수 있다. 여기서, 하나 이상의 모터는 각각 프로펠러와 연결될 수 있다.In the following configuration, the
구체적으로, 비행 제어부(115)는 모터의 회전 속도 및 방향을 제어하여, 무인 비행체(100)의 이륙(take-off), 경로 비행(path-flight), 호버링(hovering 또는 착륙(landing)을 수행할 수 있다.Specifically, the
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 제어부(115)는 장애물을 고려한 후 이륙을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 비행 제어부(115)는 가시광선 카메라를 제어하여, 인접 환경 영상을 획득할 수 있다. 비행 제어부(115)는 획득된 인접 환경 영상을 기초로, 사전에 설정된 안전 거리 이내에 장애물이 존재하는지 판단할 수 있다. 비행 제어부(115)는 안전 거리 이내에 장애물이 존재하는 것으로 판단된 경우, 이륙을 지연시킬 수 있다. 이와 반대로, 비행 제어부(115)는 안전 거리 이내에 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우에 한하여 이륙을 수행할 수 있다.In particular, the
비행 제어부(115)는 통신부(105)에 의해 수신되거나 또는 입출력부(110)에 의해 입력된 비행 경로에 따라 경로 비행을 수행할 수 있다. The
비행 제어부(115)는 송전탑(10)의 이상 유무의 검증을 위해 호버링 비행을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 비행 제어부(115)는 이상 유무 검출부(125)에 의해 송전탑(10)의 송전선(11) 또는 애자(12)에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 판단의 검증을 위하여 호버링 비행을 수행할 수 있다.The
그리고, 비행 제어부(115)는 비행 제어부(115)는 이륙 후 사전에 설정된 비행 경로에 따른 비행을 제어하되, 비행 과정 중의 모터의 회전 수, 회전 방향 및 위치 정보를 누적 기록할 수 있다. 이 경우 필요에 따라, 비행 제어부(115)는 모터의 회전 수, 회전 방향 및 위치 정보에 관한 정보를 암호화(encryption)한 후 누적 기록할 수도 있다. 이와 같이, 누적 기록된 정보는 무인 비행체(100)의 블랙 박스(black box)의 역할을 수행할 수 있다.In addition, the
다음 구성으로, 자료 수집부(120)는 열화상 카메라, 초음파 센서 및 가시광선 카메라를 제어하여, 송전탑(10)의 안전 점검을 수행하기 위한 자료를 획득할 수 있다.With the following configuration, the data collection unit 120 may acquire data for performing a safety check of the
구체적으로, 자료 수집부(120)는 가시광선 카메라를 제어하여 가시광선 영상을 획득할 수 있다.Specifically, the data collection unit 120 may acquire a visible light image by controlling a visible light camera.
자료 수집부(120)는 열화상 카메라를 제어하여 열화상 영상을 획득할 수 있다. 여기서, 열화상 카메라에 의해 촬영된 열화상 영상은 피사체가 가지는 온도에 따라, 서로 다른 색상으로 피사체를 표현한 영상이 될 수 있다. 그리고, 자료 수집부(120)는 획득된 열화상 영상의 색상 정보를 기초로 열화상 내에 포함된 송전선(11) 또는 애자(12)의 최고 온도를 산출할 수 있다.The data collection unit 120 may acquire a thermal image by controlling the thermal image camera. Here, the thermal image photographed by the thermal image camera may be an image representing the subject in different colors according to the temperature of the subject. Then, the data collection unit 120 may calculate the highest temperature of the
그리고, 자료 수집부(120)는 초음파 센서를 제어하여 초음파를 획득할 수 있다. 그리고, 자료 수집부(120)는 획득된 초음파 중에서 사전에 설정된 측정 주파수를 가지는 초음파의 최고 음량을 산출할 수 있다. 여기서, 측정 주파수는 코로나 방전(corona discharge)에 의해 발생 가능한 초음파의 대역이다. Then, the data collection unit 120 may acquire ultrasound by controlling the ultrasound sensor. Then, the data collection unit 120 may calculate the highest volume of ultrasonic waves having a preset measurement frequency among the obtained ultrasonic waves. Here, the measurement frequency is a band of ultrasonic waves that can be generated by corona discharge.
한편, 자료 수집부(120)가 송전선(11) 또는 애자(12)의 최고 온도 또는 최고 음량을 산출하기 위해서는, 열화상 영상에는 송전선(11) 또는 애자(12)가 포함되어 있으며, 초음파에는 애자(12)의 코로나 방전에 의해 발생된 음파가 포함되어 있어야 한다. On the other hand, in order for the data collection unit 120 to calculate the highest temperature or the highest volume of the
일반적으로, 무인 비행체(100)의 비행 경로는 송전탑(10)의 식별 부호 또는 위치 정보가 연속되어 있으며, 송전선(11)도 복수 개의 송전탑(10)에 연속되게 연결되어 있으므로, 열화상 영상에는 기본적으로 송전선(11)이 포함되어 있다고 간주할 수 있을 것이다. In general, the flight path of the unmanned
그러나, 애자(12)는 송전탑(10)과 송전탑(10) 사이의 열화상 영상에는 포함되지 않으며, 오직 송전탑(11)을 향하여 촬영된 열화상 영상에만 포함될 것이다. 따라서, 자료 수집부(120)는 열화상 정보에 애자(12)가 포함되어 있는지 추정할 필요가 있다.However, the
보다 구체적으로, 일반적으로 송전탑(10a)과 송전탑(10b) 사이의 거리는 송전탑들(10a, 10b)이 전송할 수 있는 송전 용량에 따라 결정된다. 따라서, 자료 수집부(120)는 제1 송전탑(10a)의 송전 용량과 제1 송전탑(10a)에 연결된 송전선(11)의 방향을 기초로, 제1 송전탑(10a)과 직접 연결된 제2 송전탑(10b)의 상대적인 위치를 추정할 수 있다. 여기서, 제1 송전탑(10a)은 안전 점검이 최초로 수행된 송전탑, 또는 제2 송전탑(10b)에 대한 안전 점검이 수행되기 직전에 안전 점검이 수행된 송전탑이 될 수 있을 것이다.More specifically, in general, the distance between the transmission tower 10a and the transmission tower 10b is determined according to the transmission capacity that the transmission towers 10a and 10b can transmit. Therefore, the data collection unit 120 is based on the transmission capacity of the first transmission tower (10a) and the direction of the
일반적으로 송전탑(10)의 높이는 송전탑(10)이 전송할 수 있는 송전 용량에 의해 결정되며, 송전탑(10)에 연결된 애자(12)의 위치는 애자의 종류에 따라 결정될 수 있다. 여기서, 애자의 종류에는 현수 애자(suspension insulator), 핀 애자(pin type insulator), 장간 애자(stem insulator), 클리트 애자(cleat insulator), 놉 애자(knob insulator)가 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 자료 수집부(120)는 송전탑(10b)의 상대적인 위치와 송전탑(10b)에 연결된 애자의 종류를 기초로, 송전탑(10b)에 연결된 애자의 상대적인 위치를 추정할 수 있다. In general, the height of the
그리고, 자료 수집부(120)는 추정된 애자의 상대적인 위치와, 열화상 영상의 촬영 위치를 기초로, 열화상 영상에 포함된 피사체가 애자에 해당되는지 판단할 수 있다.Then, the data collection unit 120 may determine whether the subject included in the thermal image corresponds to the insulator based on the estimated relative position of the insulator and the photographing position of the thermal image.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 자료 수집부(120)는 추정된 애자의 상대적인 위치를 기초로, 무인 비행체(100)가 애자(12)로부터 사전에 설정된 측량 범위 내에 위치하는 경우에만, 초음파 센서를 제어하여 초음파를 획득하도록 제어할 수 있다.In particular, the data collection unit 120 according to an embodiment of the present invention, based on the relative position of the estimated insulator, only when the unmanned
따라서, 자료 수집부(120)는 열화상 영상 내에 애자(12)가 존재하는 경우에만 초음파를 획득함으로써, 불필요한 연산을 감소시켜 안전 점검 수행에 필요한 배터리 용량을 줄일 수 있다.Accordingly, the data collection unit 120 may acquire ultrasonic waves only when the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자료 수집부(120)는 기상 정보 및 송전탑(10)에 관한 정보를 기초로, 측정할 초음파의 대역과 측정 시간을 다르게 조정할 수 있다.In addition, the data collection unit 120 according to an embodiment of the present invention may adjust the band and measurement time of ultrasonic waves to be measured differently based on weather information and information about the
보다 구체적으로, 자료 수집부(120)는 기온 및 습도 정보를 기초로, 측정 주파수의 대역을 조정할 수 있다. 그리고, 자료 수집부(120)는 대역이 조정된 측정 주파수를 가지는 초음파의 최고 음량을 산출할 수 있다.More specifically, the data collection unit 120 may adjust the band of the measurement frequency based on the temperature and humidity information. Then, the data collection unit 120 may calculate the highest volume of ultrasonic waves having a measured frequency of which the band is adjusted.
즉, 송전탑(10) 안전 점검의 정확도를 향상시키기 위하여, 자료 수집부(120)는 안전 점검을 수행하는 시각 및 장소의 기온 및 습도에 따라 측정하고자 하는 주파수의 대역을 다르게 조정할 수 있다. That is, in order to improve the accuracy of the safety check of the
이와 같이, 초음파의 최고 음량을 산출함에 있어 기온 및 습도 정보를 반영하는 이유는 공기의 온도 및 습도에 따라 코로나 방전이 발생하는 확률이 달라지며, 공기의 온도 및 습도에 따라 코로나 방전에 의해 발생된 초음파의 대역이 달라지는 특징을 반영하기 위함이다.As described above, the reason for reflecting the temperature and humidity information in calculating the highest volume of ultrasonic waves is that the probability of corona discharges varies depending on the temperature and humidity of the air, and is generated by the corona discharges according to the temperature and humidity of the air. This is to reflect the characteristic that the band of ultrasound is changed.
자료 수집부(120)는 안전 점검을 수행하는 송전탑(10)의 송전 용량을 기초로 송전탑(10)의 위험 레벨을 평가할 수 있다. 이 경우, 자료 수집부(120)는 기압 정보를 기초로, 기 평가된 위험 레벨에 가중치를 부여할 수도 있다. 여기서, 위험 레벨은 송전탑(10)에 안전 사고가 발생할 수 있는 확률에 따라 복수 개로 분류된 단계적 지표이다. 자료 수집부(120)는 평가된 위험 레벨에 대응되는 측정 시간동안 측정된 초음파의 최고 음량을 산출할 수 있다. The data collection unit 120 may evaluate the risk level of the
즉, 송전탑(10) 안전 점검의 정확도를 향상시키기 위하여, 자료 수집부(120)는 안전 점검을 수행하는 송전탑(10)의 송전 용량과 기압에 따라 주파수의 측정 시간을 다르게 조정할 수 있다.That is, in order to improve the accuracy of the safety check of the
이와 같이, 초음파의 최고 음량을 산출함에 있어 송전탑(10)의 송전 용량 및 기압을 반영하는 이유는 송전탑(10)의 송전 용량과 기압이 높을수록, 코로나 방전이 발생할 확률이 높아지는 특징을 반영하기 위함이다.As described above, the reason for reflecting the transmission capacity and air pressure of the
다음 구성으로, 이상 유무 검출부(125)는 자료 수집부(120)에 의해 획득된 열화상 영상 및 초음파를 기초로, 송전탑(10)의 송전선(11) 또는 애자(12)의 이상 유무를 판단할 수 있다.In the following configuration, the presence/
일반적으로, 송전선(11) 또는 애자(12)에 이상이 발생한 경우, 송전선(11) 또는 애자(12)에 열이 발생할 수 있다. 또한, 애자(12)에 코로나 방전이 발생된 경우 애자(12)로부터 초음파가 발생할 수 있다. 따라서, 이상 유무 검출부(125)는 온도와 초음파의 음량을 기준으로 송전선(11) 또는 애자(12)의 이상 유무를 검출할 수 있다.Generally, when an abnormality occurs in the
보다 구체적으로, 이상 유무 검출부(125)는 송전탑(10)의 송전 용량과 애자(12)의 종류를 기초로, 송전선(11) 및 애자(12)의 이상 유무를 판단하기 위한 기준 온도를 획득할 수 있다. 여기서, 기준 온도는 정상적인 송전선(11) 또는 애자(12)와, 이상이 존재하는 송전선(11) 또는 애자(12)를 구별하기 위한 기준 온도 값이다. 이와 같은, 기준 온도는 통신부(105) 또는 입출력부(110)에 의해 설정될 수 있다.More specifically, the presence/
이상 유무 검출부(125)는 송전탑(10)의 송전 용량과 애자(12)의 종류를 기초로, 애자(12)의 이상 유무를 판단하기 위한 기준 음량을 획득할 수 있다. 여기서, 기준 음량은 애자(12)에 코로나 방전이 발생된 경우 측정될 수 있는 초음파의 기준 음량 값이다. 이와 같은, 기준 음량은 통신부(105) 또는 입출력부(110)에 의해 설정될 수 있다.The presence/
이상 유무 검출부(125)는 자료 수집부(120)에 의해 산출된 최고 온도가 기준 온도를 초과하는지 여부를 기초로, 송전선(11) 또는 애자(12)의 이상 유무를 판단할 수 있다. 또한, 이상 유무 검출부(125)는 자료 수집부(120)에 의해 산출된 최고 음량이 기준 음량을 초과하였는지 여부를 기초로, 애자(12)의 이상 유무를 판단할 수 있다.The presence/
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 이상 유무 검출부(125)는 기상 정보를 기초로, 기준 음량을 다르게 조정할 수 있다.In particular, the presence/
보다 구체적으로, 이상 유무 검출부(125)는 기온 및 습도 정보를 기초로, 기준 음량을 재조정할 수 있다. 그리고, 이상 유무 검출부(125)는 재조정된 기준 음량을 기초로, 애자(12)의 이상 유무를 판단할 수 있다.More specifically, the presence/
이와 같이, 이상 유무를 판단함에 있어 기온 및 습도 정보를 반영하는 이유는 공기의 온도 및 습도에 따라 코로나 방전에 의해 발생된 초음파의 음량 크기가 달라지는 특성을 반영하기 위함이다. As described above, the reason for reflecting the temperature and humidity information in determining whether there is an abnormality is to reflect a characteristic in which the volume of ultrasonic waves generated by corona discharge varies depending on the temperature and humidity of the air.
한편, 자료 수집부(120)에 의해 초음파 센서가 측정한 측정 주파수 대역이 조정된 경우, 이상 유무 검출부(125)는 대역이 조정된 측정 주파수를 가지는 초음파의 최고 음량을 기초로, 애자(12)의 이상 유무를 판단할 수 있다. On the other hand, when the measurement frequency band measured by the ultrasonic sensor is adjusted by the data collection unit 120, the presence/
또한, 자료 수집부(120)에 의해 평가된 위험 레벨에 대응되는 측정 시간동안 측정된 초음파의 최고 음량이 산출된 경우, 이상 유무 검출부(125)는 위험 레벨에 대응되는 측정 시간동안 측정된 초음파의 최고 음량을 기초로, 애자(12)의 이상 유무를 판단할 수 있다.In addition, when the highest volume of the ultrasonic wave measured during the measurement time corresponding to the risk level evaluated by the data collection unit 120 is calculated, the presence/
본 발명의 일 실시예에 따른 이상 유무 검출부(125)는 송전선(11) 또는 애자(12)에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 이러한 판단에 대한 검증을 수행할 수 있다.When it is determined that an abnormality exists in the
보다 구체적으로, 이상 유무 검출부(125)는 송전선(11) 또는 애자(12)에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 비행 제어부(115)를 통해 호버링 비행을 지시할 수 있다. 그리고, 이상 유무 검출부(125)는 호버링 비행 중 추가적으로 획득된 복수 개의 열화상 영상을 기초로, 송전선(11) 또는 애자(12)에 대한 이상 유무를 검증할 수 있다.More specifically, when it is determined that an abnormality exists in the
다음 구성으로, 이상 상황 전파부(130)는 이상 유무 검출부(125)에 의해 송전선(11) 또는 애자(12)에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 이상 상황을 전파할 수 있다.With the following configuration, when it is determined that the abnormality exists in the
구체적으로, 이상 상황 전파부(130)는 이상 유무 검출부(125)에 의해 송전선(11) 또는 애자(12)에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 송전탑(10)에 이상이 존재한다는 사실이 포함된 메시지를 관리자 단말기(200)에 전송할 수 있다.Specifically, when it is determined that an abnormality exists in the
이상 상황 전파부(130)는 이상 유무 검출부(125)에 의해 송전선(11) 또는 애자(12)에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 열화상 카메라에 의해 획득된 열화상 영상, 초음파 센서에 의해 획득된 초음파의 음량 및 가시광선 카메라에 의해 획득된 가시광선 영상을 저장할 수 있다. 이와 같이, 저장된 열화상 영상, 초음파의 음량 및 가시광선 영상은 송전탑(10)에 존재하는 이상 상황을 입증하는 자료가 될 수 있다.When it is determined that an abnormality exists in the
또한, 이상 상황 전파부(130)는 송전선(11) 또는 애자(12)의 이상 유무와 무관하게, 안전 점검 결과를 송전탑 관리 서버(300)에 전송할 수도 있다.In addition, the abnormality
이하, 상술한 바와 같은 무인 비행체(100)의 논리적 구성요소를 구현하기 위한 하드웨어에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, hardware for implementing a logical component of the unmanned
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 하드웨어 구성도이다.4 is a hardware configuration diagram of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 무인 비행체(100)는 프로세서(processor, 150), 메모리(memory, 155), 송수신기(transceiver, 160), 입출력장치(input/output device, 165), 복수 개의 모터(motor, 170), 열화상 카메라(thermal imaging camera, 175), 초음파 센서(ultrasonic sensor, 180), 가시광선 카메라(visible ray camera, 185), 데이터 버스(bus, 190) 및 스토리지(storage, 195)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 4, the unmanned
프로세서(150)는 메모리(155)에 상주된 고압 송전탑 안전 점검 방법이 구현된 소프트웨어에 따른 명령어를 기초로, 무인 비행체(100)의 동작 및 기능을 구현할 수 있다. 메모리(155)에는 고압 송전탑 안전 점검 방법이 구현된 소프트웨어가 상주(loading)될 수 있다. 송수신기(160)는 관리자 단말기(200) 도는 송전탑 관리 서버(300)와 데이터를 송수신할 수 있다. 입출력장치(165)는 고압 송전탑 안전 점검 방법의 수행에 필요한 데이터를 입출력할 수 있다. The
복수 개의 모터(170)는 복수 개의 프로펠러에 각각 연결되어, 회전에 의한 양력을 발생시킬 수 있다. 열화상 카메라(175)는 피사체의 온도에 따라 방출되는 적외선을 감지하여 열화상 영상을 생성할 수 있다. 초음파 센서(180)는 사전에 설정된 주파수 대역의 음파를 수신할 수 있다. 가시광선 카메라(185)는 가시광선 영역의 영상을 생성할 수 있다. The plurality of
그리고, 버스(190)는 프로세서(150), 메모리(155), 송수신기(160), 입출력장치(165), 복수 개의 모터(170), 열화상 카메라(175), 초음파 센서(180), 가시광선 카메라(185) 및 스토리지(195)와 연결되어, 각각의 구성 요소 사이가 서로 데이터를 전달하기 위한 이동 통로의 역할을 수행할 수 있다.In addition, the
스토리지(195)는 고압 송전탑 안전 점검 방법이 구현된 소프트웨어의 실행을 위해 필요한 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface, API), 라이브러리(library) 파일, 리소스(resource) 파일 등을 저장할 수 있다. 스토리지(195)는 고압 송전탑 안전 점검 방법이 구현된 소프트웨어를 저장할 수 있다. 또한, 스토리지(195)는 고압 송전탑 안전 점검 방법의 수행에 필요한 데이터베이스를 저장할 수 있다. 여기서, 데이터베이스에는 안전 점검 결과가 저장될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The storage 195 may store an application programming interface (API), a library file, a resource file, etc. required for the execution of software in which a high-voltage transmission tower safety check method is implemented. The storage 195 may store software in which a high-voltage transmission tower safety check method is implemented. In addition, the storage 195 may store a database necessary for performing a high-voltage transmission tower safety check method. Here, the safety check result may be stored in the database, but is not limited thereto.
메모리(155)에 상주되거나 또는 스토리지(195)에 저장된 고압 송전탑 안전 점검 방법을 구현하기 위한 소프트웨어는 열화상 카메라(175)에 의해 획득된 열화상 영상의 색상 정보를 기초로, 상기 열화상 영상 내에 포함된 송전선(11) 또는 애자(12)의 최고 온도를 산출하는 단계, 초음파 센서(180)에 의해 획득된 초음파 중 기 설정된 측정 주파수를 가지는 초음파의 최고 음량을 산출하는 단계, 산출된 최고 온도를 기초로 상기 송전선(11)의 이상 유무를 판단하고, 상기 산출된 최고 온도 및 최고 온도를 기초로 상기 송전선(11) 및 애자(12)의 이상 유무를 판단하는 단계, 및 송전선(11) 또는 애자(12)에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 열화상 영상 및 상기 초음파의 음량을 상기 스토리지(195)에 저장하는 단계를 실행시키기 위하여, 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램이 될 수 있다.Software for realizing a high-voltage transmission tower safety inspection method resident in the
보다 구체적으로, 프로세서(150)는 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋(chipset), 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(155)는 ROM(Read-Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 송수신기(160)는 유무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 입출력장치(165)는 키보드(keyboard), 마우스(mouse), 및/또는 조이스틱(joystick) 등과 같은 입력 장치 및 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED), 유기 발광 다이오드(Organic LED, OLED) 및/또는 능동형 유기 발광 다이오드(Active Matrix OLED, AMOLED) 등과 같은 영상 출력 장치 프린터(printer), 플로터(plotter) 등과 같은 인쇄 장치를 포함할 수 있다. 모터(170)는 브러시드 모터(brushed motor) 또는 브러시리스 모터(brushless motor)와 같은 직류(DC) 모터를 포함할 수 있다. More specifically, the
본 명세서에 포함된 실시 예가 소프트웨어로 구현될 경우, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(155)에 상주되고, 프로세서(150)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(155)는 프로세서(150)의 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(150)와 연결될 수 있다.When the embodiment included in the present specification is implemented in software, the above-described method may be implemented as a module (process, function, etc.) performing the above-described function. The module resides in the
도 4에 도시된 각 구성요소는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.Each component illustrated in FIG. 4 may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. For implementation by hardware, one embodiment of the present invention includes one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs), FPGAs ( Field Programmable Gate Arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
또한, 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현되어, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한, 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, in the case of implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention is implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above, and is recorded in a record carrier readable through various computer means. Can be recorded. Here, the recording medium may include program instructions, data files, data structures, or the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in computer software. For example, recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes (Magnetic Media), compact disk read only memory (CD-ROM), optical media such as DVD (Digital Video Disk), and optical media. It includes a magneto-optical media such as a disk (Floptical Disk), and a hardware device specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions may include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes made by a compiler. Such a hardware device can be configured to operate as one or more software to perform the operation of the present invention, and vice versa.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체(100)는 온도와 초음파의 음량을 기준으로, 송전탑(10)의 송전선(11) 또는 애자(12)의 이상 유무를 검출할 수 있다. 이하, 무인 비행체(100)가 안전 점검의 정확도를 향상시키기 위하여 추가적으로 고려하는 요소에 대하여 설명하기로 한다.As described above, the unmanned
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체가 특징적으로 고려하는 요소를 설명하기 위한 예시도이다.5 is an exemplary view for explaining an element characteristically considered by an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체(100)는 안전 점검의 정확도를 향상시키기 위하여, 기온과 습도를 추가적으로 고려할 수 있다. As shown in FIG. 5, the unmanned
구체적으로, 무인 비행체(100)는 기온 및 습도 정보를 반영하여, 애자(12)로부터 측정하고자 하는 초음파의 주파수 대역을 조정할 수 있다. 또한, 무인 비행체(100)는 기온 및 습도 정보를 반영하여, 이상 유무를 판단하기 위한 기준 음량을 재조정할 수 있다. Specifically, the unmanned
이와 같이 기온 및 습도를 반영하는 이유는, 공기의 온도 및 습도에 따라 코로나 방전이 발생하는 확률이 달라지며, 공기의 온도 및 습도에 따라 코로나 방전에 의해 발생된 초음파의 대역이 달라지는 특징을 반영하기 위함이다.The reason for reflecting the temperature and humidity in this way reflects the characteristic that the probability of occurrence of corona discharge varies depending on the temperature and humidity of the air, and the band of ultrasonic waves generated by the corona discharge varies according to the temperature and humidity of the air. It is for sake.
무인 비행체(100)는 안전 점검의 정확도를 향상시키기 위하여, 기압을 추가적으로 고려할 수 있다. In order to improve the accuracy of the safety check, the unmanned
구체적으로, 무인 비행체(100)는 기압을 반영하여, 송전탑(10)의 위험 레벨을 평가할 수 있다. 여기서, 위험 레벨은 송전탑(10)에 안전 사고가 발생할 수 있는 확률에 따라 복수 개로 분류된 단계적 지표이다.Specifically, the unmanned
이와 같이 기압을 반영하는 이유는, 기압이 높을수록 코로나 방전이 발생할 확률이 높아지는 특징을 반영하기 위함이다.The reason for reflecting the air pressure in this way is to reflect the feature that the higher the air pressure, the higher the probability of corona discharge.
그리고, 무인 비행체(100)는 안전 점검의 정확도를 향상시키기 위하여, 송전탑(10)의 송전 용량을 추가적으로 고려할 수 있다. And, in order to improve the accuracy of the safety check, the unmanned
구체적으로, 무인 비행체(100)는 송전탑(10)의 송전 용량을 기초로, 송전탑(10)에 연결된 애자(12)의 상대적인 위치를 추정할 수 있다. 또한, 무인 비행체(100)는 송전탑(10)의 송전 용량을 반영하여, 송전탑(10)의 위험 레벨을 평가할 수 있다.Specifically, the unmanned
이와 같이 송전 용량을 이용하는 이유는, 송전탑의 송전 용량에 따라 송전탑들 사이의 거리가 결정되기 때문이다. 또한, 송전탑의 송전 용량이 높을수록 코로나 방전이 발생할 확률이 높아지는 특징을 반영하기 위함이다.The reason for using the transmission capacity in this way is that the distance between the transmission towers is determined according to the transmission capacity of the transmission tower. Also, the higher the transmission capacity of the transmission tower, the higher the probability that corona discharge will occur.
이하, 상술한 바와 같은, 무인 비행체(100)의 동작에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the unmanned
도 6은 본 발명의 일 실시예에 다른 고압 송전탑 안전 점검 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 6 is a flow chart for explaining a high-voltage transmission tower safety check method according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 무인 비행체(100)는 사전에 설정된 비행 경로에 따라 이륙할 수 있다(S100). 이 경우, 무인 비행체(100)는 장애물을 고려한 후 이륙을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 6, the unmanned
보다 구체적으로, 무인 비행체(100)는 가시광선 카메라를 제어하여 인접 환경 영상을 획득할 수 있다. 무인 비행체(100)는 획득된 인접 환경 영상을 기초로, 안전 거리 이내에 장애물이 존재하는지 판단할 수 있다. 무인 비행체(100)는 안전 거리 이내에 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 이륙을 수행할 수 있다.More specifically, the unmanned
무인 비행체(100)는 사전에 설정된 비행 경로에 따라 비행을 수행하며, 송전탑(10)의 안전 점검을 수행하기 위한 자료를 수집할 수 있다(S200). 무인 비행체(100)의 자료 수집 과정에 대해서는 추후 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.The unmanned
무인 비행체(100)는 수집된 자료를 기초로, 송전선(11) 또는 애자의 최고 온도를 산출하고, 애자(12)의 최고 음량을 산출할 수 있다(S300). The unmanned
무인 비행체(100)는 산출된 최고 온도 및 최고 음량을 기초로, 송전탑(10)의 송전선(11) 또는 애자(12)에 이상이 존재하는지 판단할 수 있다(S400). 무인 비행체(100)의 이상 유무 판단 과정에 대해서는 추후 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.The unmanned
판단 결과, 송전선(11) 또는 애자(12)에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 무인 비행체(100)는 송전탑(10)에 이상이 존재한다는 사실이 포함된 메시지를 관리자 단말기(200)에 전송할 수 있다. 또한, 무인 비행체(100)는 열화상 카메라에 의해 획득된 열화상 영상, 초음파 센서에 의해 획득된 초음파의 음량 및 가시광선 카메라에 의해 획득된 가시광선 영상을 저장할 수 있다(S500).As a result of the determination, when it is determined that an abnormality exists in the
무인 비행체(100)는 사전에 설정된 비행 경로에 따른 비행이 완료될 때까지 경로 비행을 수행하며, 자료 수집 단계(S200)부터 메시지 전송 및 데이터를 저장하는 단계(S500)를 반복적으로 수행할 수 있다(S600).The unmanned
사전에 설정된 비행 경로에 따른 비행이 완료된 경우, 무인 비행체(100)는 착륙할 수 있다(S700).When the flight according to the preset flight path is completed, the unmanned
이하, 무인 비행체(100)의 자료 수집 단계(S200)에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the data collection step (S200) of the unmanned
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자료 수집 단계를 설명하기 위한 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a data collection step according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 무인 비행체(100)는 열화상 카메라를 제어하여 열화상 영상을 획득할 수 있다(S210). Referring to FIG. 7, the unmanned
무인 비행체(100)는 획득된 열화상 영상으로부터 애자(12)를 식별할 수 있다(S220). 구체적으로, 무인 비행체(100)는 이전 송전탑(10)의 송전 용량과 이전 송전탑(10)에 연결된 송전선(11)의 방향을 기초로, 안전 점검을 수행할 송전탑(10)의 상대적인 위치를 추정할 수 있다. 일반적으로, 송전탑과 송전탑 사이의 거리는 송전탑이 전송할 수 있는 송전 용량에 따라 결정되기 때문이다.The unmanned
무인 비행체(100)는 송전탑(10)의 송전 용량과 송전탑(10)에 연결된 애자(12)의 종류를 기초로, 송전탑에 연결된 애자의 상대적인 위치를 추정할 수 있다. 일반적으로, 송전탑의 송전 용량에 따라 송전 탑의 높이 결정되며, 애자의 종류에 따라 송전탑에 연결된 애자의 위치가 결정되기 때문이다.The unmanned
그리고, 무인 비행체(100)는 추정된 애자의 상대적인 위치와, 열화상 영상의 촬영 위치를 기초로, 열화상 영상에 애자가 포함되어 있는지 식별할 수 있다. Then, the unmanned
무인 비행체(100)는 기온 및 습도 정보를 기초로, 측정 주파수 대역을 조정할 수 있다(S230). 일반적으로, 기온 및 습도에 따라 코로나 방전에 의해 발생된 초음파의 대역이 달라지기 때문이다.The unmanned
무인 비행체(100)는 안전 점검을 수행하는 송전탑(10)의 송전 용량을 기초로, 송전탑(10)의 위험 레벨을 평가할 수 있다(S240). 여기서, 위험 레벨은 송전탑(10)에 안전 사고가 발생할 수 있는 확률에 따라 복수 개로 분류된 단계적 지표이다. 일반적으로, 송전탑(10)의 송전 용량이 높을수록 송전탑(10)의 애자(12)에 코로나 방전이 발생할 확률이 높아지기 때문이다. The unmanned
무인 비행체(100)는 기압 정보를 기초로, 기 평가된 위험 레벨에 가중치를 부여할 수 있다(S250). 일반적으로, 기압이 높을수록 송전탑(10)의 애자(12)에 코로나 방전이 발생할 확률이 높아지기 때문이다.The unmanned
무인 비행체(100)는 평가된 위험 레벨에 대응되는 측정 시간을 산출할 수 있다(S260). 그리고, 무인 비행체(100)는 산출된 측정 시간동안 초음파를 측정할 수 있다(S270).The unmanned
이하, 무인 비행체(100)의 송전선(11) 또는 애자(12)에 이상이 존재하는지 판단하는 단계(S400)에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the step (S400) of determining whether an abnormality exists in the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이상 존재 여부의 판단 단계를 설명하기 위한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a step of determining whether an abnormality exists according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 무인 비행체(100)는 송전탑(10)의 송전 용량과 애자(12)의 종류를 기초로, 송전선(11) 및 애자(12)의 이상 유무를 판단하기 위한 기준 온도 및 기준 음량을 획득할 수 있다(S410). 여기서, 기준 온도는 정상적인 송전선(11) 또는 애자(12)와, 이상이 존재하는 송전선(11) 또는 애자(12)를 구별하기 위한 기준 온도 값이다. 그리고, 기준 음량은 애자(12)에 코로나 방전이 발생된 경우 측정될 수 있는 초음파의 기준 음량 값이다.Referring to FIG. 8, the
무인 비행체(100)는 기온 및 습도 정보를 기초로, 기준 음량을 재조정할 수 있다(S420). 일반적으로, 기온 및 습도에 따라 코로나 방전에 의해 발생된 초음파의 음량 크기가 달라지기 때문이다.The unmanned
무인 비행체(100)는 산출된 최고 온도가 기준 온도를 초과하였는지, 또는 산출된 최고 음량이 기준 음량을 초과하였는지 판단할 수 있다(S430). 만약, 최고 온도가 기준 온도를 초과하거나, 또는 최고 음량이 기준 음량을 초과한 경우, 무인 비행체(100)는 송전선(11) 또는 애자(12)에 이상이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 이와 반대로, 최고 온도가 기준 온도를 초과하지 않고, 최고 음량도 기준 음량을 초과하지 않는 경우, 무인 비행체(100)는 송전선(11) 및 애자(12)에 이상이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.The unmanned
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으나, 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 선정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.As described above, in the present specification and drawings, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, but it is possible in the technical field to which the present invention pertains that other modified examples based on the technical spirit of the present invention may be implemented in addition to the embodiments disclosed herein. It is obvious to those with ordinary knowledge. In addition, although specific terms are used in the present specification and drawings, they are merely used in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to understand the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. Therefore, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered illustrative. The scope of the invention should be selected by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.
아울러, 본 발명에 따른 장치나 단말은 하나 이상의 프로세서로 하여금 앞서 설명한 기능들과 프로세스를 수행하도록 하는 명령에 의하여 구동될 수 있다. 예를 들어 그러한 명령으로는, 예컨대 JavaScript나 ECMAScript 명령 등의 스크립트 명령과 같은 해석되는 명령이나 실행 가능한 코드 혹은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장되는 기타의 명령이 포함될 수 있다. 나아가 본 발명에 따른 장치는 서버 팜(Server Farm)과 같이 네트워크에 걸쳐서 분산형으로 구현될 수 있으며, 혹은 단일의 컴퓨터 장치에서 구현될 수도 있다.In addition, the device or terminal according to the present invention can be driven by instructions that cause one or more processors to perform the functions and processes described above. For example, such instructions may include interpreted instructions such as script instructions such as JavaScript or ECMAScript instructions, executable code, or other instructions stored on a computer-readable medium. Furthermore, the device according to the present invention may be implemented in a distributed manner over a network, such as a server farm, or may be implemented in a single computer device.
또한, 본 발명에 따른 장치에 탑재되고 본 발명에 따른 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일 되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.In addition, a computer program (also known as a program, software, software application, script or code) mounted on the device according to the present invention and executing the method according to the present invention includes a compiled or interpreted language or a priori or procedural language. It can be written in any form of a programming language, and can be deployed in any form, including standalone programs or modules, components, subroutines, or other units suitable for use in a computer environment. Computer programs do not necessarily correspond to files in the file system. The program is in a single file provided to the requested program, or in multiple interactive files (e.g., one or more modules, files storing subprograms or parts of code), or part of a file holding other programs or data (Eg, one or more scripts stored in a markup language document). The computer program can be deployed to be executed on one computer or on multiple computers that are located at one site or distributed across multiple sites and interconnected by a communication network.
아울러, 본 발명에 따른 실시예를 설명하는데 있어서, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.In addition, in describing the embodiment according to the present invention, operations are depicted in the drawings in a specific order, but it is necessary to perform such operations in the specific order or sequential order shown in order to obtain a desired result or all illustrated actions They should not be understood as to be performed. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Also, the separation of various system components of the above-described embodiments should not be understood as requiring such separation in all embodiments, and the described program components and systems are generally integrated together into a single software product or packaged in multiple software products. You should understand that you can.
송전탑: 10 송전선: 11
애자: 12
무인 비행체: 100 관리자 단말기: 200
송전탑 관리 서버: 300Transmission tower: 10 Transmission line: 11
Agile: 12
Unmanned air vehicle: 100 Supervisor terminal: 200
Power transmission tower management server: 300
Claims (10)
열화상 카메라(thermal imaging camera)를 제어하여 열화상 영상을 획득하고, 초음파 센서(ultrasonic sensor)를 제어하여 초음파를 획득하는 자료 수집부;
상기 획득된 열화상 영상 및 상기 초음파를 기초로, 송전선(power transmission line) 또는 애자(insulator)의 이상 유무를 판단하는 이상 유무 검출부; 및
상기 송전선 또는 애자에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 열화상 영상 및 상기 초음파의 음량을 저장하는 이상 상황 전파부를 포함하되,
상기 자료 수집부는
상기 열화상 영상의 색상 정보를 기초로 상기 열화상 내에 포함된 송전선 또는 애자의 최고 온도를 산출하고, 상기 획득된 초음파 중에서 기 설정된 측정 주파수를 가지는 초음파의 최고 음량을 산출하고,
상기 이상 유무 검출부는
상기 산출된 최고 온도를 기초로 상기 송전선의 이상 유무를 판단하고, 상기 산출된 최고 온도 및 최고 온도를 기초로 상기 송전선 및 애자의 이상 유무를 판단하고,
상기 애자가 연결된 송전탑의 송전 용량과 상기 애자의 종류를 기초로 코로나 방전(corona discharge)의 기준 음량을 획득하고, 상기 초음파의 최고 음량이 상기 획득된 기준 음량을 초과하는지 여부를 기초로, 상기 애자의 이상 유무를 판단하며,
기온 및 습도 정보를 기초로 상기 기준 음량을 재조정하고, 상기 재조정된 기준 음량을 기초로 상기 애자의 이상 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는, 고압 송전탑 안전 점검용 무인 비행체.Flight control unit for controlling the flight by rotating a plurality of motors (motor) each connected to a propeller (propeller);
A data collection unit for obtaining a thermal image by controlling a thermal imaging camera, and obtaining ultrasound by controlling an ultrasonic sensor;
An abnormality detection unit configured to determine whether an abnormality exists in a power transmission line or an insulator based on the obtained thermal image and the ultrasound; And
When it is determined that an abnormality exists in the transmission line or the insulator, an abnormality situation propagation unit for storing the volume of the thermal image and the ultrasound is included,
The data collection section
The highest temperature of the transmission line or insulator included in the thermal image is calculated based on the color information of the thermal image, and the highest volume of ultrasonic waves having a predetermined measurement frequency among the obtained ultrasonic waves is calculated,
The abnormality detection unit
It is determined whether the power transmission line is abnormal based on the calculated maximum temperature, and determines whether the transmission line and the insulator are abnormal based on the calculated maximum temperature and the maximum temperature,
Based on the transmission capacity of the transmission tower connected to the insulator and the type of the insulator, a reference volume of corona discharge is obtained, and based on whether the maximum volume of the ultrasonic wave exceeds the obtained reference volume, the insulator Judging whether there is an abnormality,
An unmanned air vehicle for safety inspection of a high voltage power transmission tower, characterized in that the reference volume is readjusted based on temperature and humidity information and the presence or absence of the insulator is determined based on the readjusted reference volume.
상기 기온 및 습도 정보를 기초로 상기 측정 주파수 대역을 조정하고, 상기 대역이 조정된 측정 주파수를 가지는 초음파의 최고 음량을 산출하고,
상기 이상 유무 검출부는
상기 대역이 조정된 측정 주파수를 가지는 초음파의 최고 음량을 기초로 상기 애자의 이상 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는, 고압 송전탑 안전 점검용 무인 비행체.According to claim 1, The data collection unit
The measurement frequency band is adjusted based on the temperature and humidity information, and the highest volume of ultrasonic waves having the measured measurement frequency is adjusted,
The abnormality detection unit
An unmanned air vehicle for safety inspection of a high-voltage power transmission tower, characterized in that the presence or absence of the insulator is determined based on the highest volume of ultrasonic waves having the measured frequency with the band adjusted.
열화상 카메라(thermal imaging camera)를 제어하여 열화상 영상을 획득하고, 초음파 센서(ultrasonic sensor)를 제어하여 초음파를 획득하는 자료 수집부;
상기 획득된 열화상 영상 및 상기 초음파를 기초로, 송전선(power transmission line) 또는 애자(insulator)의 이상 유무를 판단하는 이상 유무 검출부; 및
상기 송전선 또는 애자에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 열화상 영상 및 상기 초음파의 음량을 저장하는 이상 상황 전파부를 포함하되,
상기 자료 수집부가
상기 열화상 영상의 색상 정보를 기초로 상기 열화상 내에 포함된 송전선 또는 애자의 최고 온도를 산출하고, 상기 획득된 초음파 중에서 기 설정된 측정 주파수를 가지는 초음파의 최고 음량을 산출하면,
상기 이상 유무 검출부가
상기 산출된 최고 온도를 기초로 상기 송전선의 이상 유무를 판단하고, 상기 산출된 최고 온도 및 최고 온도를 기초로 상기 송전선 및 애자의 이상 유무를 판단하고,
상기 애자가 연결된 송전탑의 송전 용량과 상기 애자의 종류를 기초로 코로나 방전(corona discharge)의 기준 음량을 획득하고, 상기 초음파의 최고 음량이 상기 획득된 기준 음량을 초과하는지 여부를 기초로, 상기 애자의 이상 유무를 판단하며,
상기 자료 수집부가
상기 송전 용량을 기초로 상기 송전탑의 위험 레벨을 평가하고, 상기 평가된 위험 레벨에 대응되는 측정 시간동안 측정된 초음파의 최고 음량을 산출하면,
상기 이상 유무 검출부가
상기 위험 레벨에 대응되는 측정 시간동안 측정된 초음파의 최고 음량을 기초로, 상기 애자의 이상 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는, 고압 송전탑 안전 점검용 무인 비행체.Flight control unit for controlling the flight by rotating a plurality of motors (motor) each connected to a propeller (propeller);
A data collection unit for obtaining a thermal image by controlling a thermal imaging camera, and obtaining ultrasound by controlling an ultrasonic sensor;
An abnormality detection unit configured to determine whether an abnormality exists in a power transmission line or an insulator based on the obtained thermal image and the ultrasound; And
When it is determined that an abnormality exists in the transmission line or the insulator, an abnormality situation propagation unit for storing the volume of the thermal image and the ultrasound is included,
The above data collection department
If the highest temperature of the transmission line or insulator included in the thermal image is calculated based on the color information of the thermal image, and the highest volume of ultrasonic waves having a preset measurement frequency among the obtained ultrasonic waves is calculated,
The abnormality detection unit
It is determined whether the power transmission line is abnormal based on the calculated maximum temperature, and determines whether the transmission line and the insulator are abnormal based on the calculated maximum temperature and the maximum temperature,
Based on the transmission capacity of the transmission tower connected to the insulator and the type of the insulator, a reference volume of corona discharge is obtained, and based on whether the maximum volume of the ultrasonic wave exceeds the obtained reference volume, the insulator Judging whether or not,
The above data collection department
If the risk level of the power transmission tower is evaluated based on the power transmission capacity, and the highest volume of ultrasonic waves measured during the measurement time corresponding to the evaluated risk level is calculated,
The abnormality detection unit
An unmanned air vehicle for safety inspection of a high voltage power transmission tower, characterized in that it determines whether the insulator is abnormal based on the highest volume of ultrasonic waves measured during the measurement time corresponding to the danger level.
기압(air pressure) 정보를 기초로, 상기 평가된 위험 레벨에 가중치를 부여하는 것을 특징으로 하는, 고압 송전탑 안전 점검용 무인 비행체.The method of claim 3, wherein the data collection unit
An unmanned aerial vehicle for safety inspection of a high-voltage transmission tower, characterized in that a weight is applied to the evaluated risk level based on air pressure information.
가시광선 영상을 촬영하는 카메라를 제어하여 인접 환경 영상을 획득하고, 상기 획득된 인접 환경 영상을 기초로 기 설정된 안전 거리 이내에 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우에 한하여 이륙을 수행하는 것을 특징으로 하는, 고압 송전탑 안전 점검용 무인 비행체.According to claim 1 or claim 3, The flight control unit
It is characterized in that the camera takes a visible light image to obtain a neighboring environment image, and takes off only when it is determined that there is no obstacle within a predetermined safety distance based on the acquired neighboring environment image. , High pressure power transmission tower unmanned air vehicle for safety inspection.
상기 이륙 후 기 설정된 비행 경로에 따라 비행을 제어하되, 비행 과정 중 상기 모터의 회전 수, 회전 방향 및 위치 정보를 누적 기록하는 것을 특징으로 하는, 고압 송전탑 안전 점검용 무인 비행체.According to claim 5, The flight control unit
An unmanned air vehicle for safety inspection of a high-voltage power transmission tower, characterized in that it controls flight according to a preset flight path after the take-off, and cumulatively records rotational speed, rotational direction, and location information of the motor during a flight process.
상기 이상 유무 검출부에 의해 상기 송전선 또는 애자에 이상이 존재하는 것으로 판단된 경우, 호버링(hovering) 비행하도록 제어하고,
상기 이상 유무 검출부는
상기 호버링 비행 중 추가적으로 획득된 복수 개의 열화상 영상을 기초로 상기 송전선 또는 애자에 대한 이상 유무를 검증하는 것을 특징으로 하는, 고압 송전탑 안전 점검용 무인 비행체.According to claim 1 or claim 3, The flight control unit
When it is determined by the presence/absence detection unit that an abnormality exists in the transmission line or the insulator, control to fly a hovering,
The abnormality detection unit
An unmanned air vehicle for safety inspection of a high-voltage power transmission tower, characterized in that the transmission line or the insulator is verified based on a plurality of thermal image images additionally acquired during the hovering flight.
제1 송전탑의 송전 용량과 상기 제1 송전탑에 연결된 송전선의 방향을 기초로 상기 제1 송전탑과 직접 연결된 제2 송전탑의 상대적인 위치를 추정하고, 상기 추정된 제2 송전탑의 상대적인 위치와 상기 제2 송전탑에 연결된 애자의 종류를 기초로 상기 제2 송전탑에 연결된 애자의 상대적인 위치를 추정하고, 상기 추정된 애자의 상대적인 위치를 기초로 상기 열화상 영상에 포함된 피사체가 애자에 해당되는지 판단하는 것을 특징으로 하는, 고압 송전탑 안전 점검용 무인 비행체.According to claim 1 or claim 3, wherein the data collection unit
The relative position of the second transmission tower directly connected to the first transmission tower is estimated based on the transmission capacity of the first transmission tower and the direction of a transmission line connected to the first transmission tower, and the estimated relative position of the second transmission tower and the second transmission tower Estimating the relative position of the insulator connected to the second transmission tower based on the type of the insulator connected to, and determining whether the subject included in the thermal image corresponds to the insulator based on the estimated relative position of the insulator , Unmanned aerial vehicle for high-voltage transmission tower safety inspection.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020190068602A KR102134325B1 (en) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | drone for safety checking of pylon |
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| KR1020190068602A KR102134325B1 (en) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | drone for safety checking of pylon |
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