KR100865705B1 - 부단수 관로 촬영 시스템 - Google Patents

Abstract

부단수 관로 촬영 시스템이 개시된다. 부단수 관로 촬영장치는 카메라의 위치신호, 카메라로 관로 내부를 촬영한 영상신호를 출력한다. 제어보드는 부단수 관로 촬영장치가 출력한 위치신호 및 영상신호로부터 각각 카메라의 위치정보 및 관로영상을 산출한다. 데이터처리부는 제어부가 산출한 위치정보 및 관로영상을 기초로 3차원 애니메이션을 산출하고, 인터페이스부는 산출된 3차원 애니메이션을 표시한다. 본 발명에 의하면, 부단수 상태에서 관로에 카메라를 삽입하여 카메라를 이동 및 회전시키며 관로 내측을 촬영할 수 있고 카메라의 이동 및 회전에 대한 정보를 산출할 수 있으므로, 관로의 내부를 촬영하기 위해 전체 관로의 사용 중단 사태를 방지할 수 있고, 또한 카메라를 전진 또는 후진시키고 좌우회전 또는 상하회전을 정밀하게 수행하여 관로의 내측의 각 해당 위치를 정확하게 촬영하고 촬영된 영상에 대한 실제 관로상의 위치 정보를 제공하므로, 사용자가 관로의 결함 위치를 정확하게 파악할 수 있고 카메라를 용이하게 제어할 수 있다.

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Description

부단수 관로 촬영 시스템{System for photographing a pipe without suspension of water supply}

본 발명은 부단수 관로 촬영 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 관로 유체의 흐름을 중단시키지 않고 누수를 최소화시키면서 관로의 내측을 촬영하고 점검 할 수 있는 부단수 관로 촬영 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 상수도관 등의 관로의 내부에는 장시간 사용 후에 물이끼나 스케일 등의 이물질이 적층되면서 물의 흐름을 방해하거나, 관로에 연결된 각종 밸브 등의 내측면이 부식되면서 누수가 발생하는 등의 문제점이 발생하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 관로의 내부를 주기적으로 촬영하여 관로의 내부 상태를 점검하고 있는데, 관로의 직경이 대구경인 경우에는 원격 조종이 가능한 관로 촬영용 로봇을 투입하여 관로의 내측을 점검하는 경우도 있었고, 관로의 직경이 작은 경우에는 관로에 물의 공급을 중단시킨 후, 관로의 종단에 내시경 카메라를 투입하여 관로의 내측을 촬영하는 경우도 있었다.

하지만, 상기와 같은 관로의 점검 방법은 관로에 공급되는 물 등의 유체의 흐름을 중단시킨 후 점검을 수행해야만 하는데, 수도공급의 단수가 이루어지게 되면, 각종 산업시설의 막대한 손실을 초래하게 됨은 물론 대국민 생활의 불편을 가져오는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 부단수 상태에서 관로에 카메라를 삽입하여 카메라를 이동 및 회전시키며 관로 내측을 촬영할 수 있고, 카메라의 이동 및 회전에 대한 정보를 산출하는 부단수 관로 촬영시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 카메라를 전진 또는 후진시키고 좌우회전 또는 상하회전을 정밀하게 수행하여 관로의 내측의 각 해당 위치를 정확하게 촬영하는 부단수 관로 촬영 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 카메라를 전진 또는 후진시키고 좌우회전 또는 상하회전에 대한 정보를 오류 없이 정확하게 산출하는 부단수 관로 촬영 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 관로의 내부 상태를 측정하고, 선명한 화질로 관로 내측을 촬영하는 부단수 관로 촬영시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 카메라를 이동 및 회전시키고 카메라의 이동 및 회전에 대한 정보를 검출하여 촬영된 영상과 함께 이를 디스플레이하는 부단수 관로 촬영 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 사용자로부터 카메라 또는 디스플레이 관련 제어 명령을 입력받을 수 있는 부단수 관로 촬영 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 관로의 영상 정보와 함께 관로의 내부 상태를 사용자에게 제공할 수 있는 부단수 관로 촬영 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 영상 및 관로의 내부 상태 등을 향후에 재검토할 수 있도록 저장하고, 관로 결함에 대한 정보를 처리하는 부단수 관로 촬영 시스템을 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영시스템은, 카메라부를 이동 및 회전시키는 기구부가 상기 카메라부를 이동 및 회전시키는 정보를 카메라의 위치신호로 인코더부를 통해 산출하여 제어보드로 출력하며, 상기 카메라로 관로의 내부를 촬영한 영상신호를 상기 제어보드로 출력하는 부단수 관로 촬영장치; 상기 출력된 위치신호 및 영상신호로부터 각각 카메라의 위치정보 및 관로 영상을 산출하는 제어보드; 상기 산출된 위치정보 및 관로 영상을 기초로 3차원 애니메이션을 산출하는 데이터처리부; 및 상기 산출된 3차원 애니메이션을 표시하는 인터페이스부;를 구비한다.

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상기 인터페이스부는 사용자로부터 결함 위치 산출 명령, 기존 영상 불러오기 명령 및 제어 명령을 입력받는 기능을 더 수행한다. 그리고 상기 데이터처리부는 상기 입력된 명령을 처리하여 결과값을 상기 인터페이부에 제공하거나 상기 명령에 따라 상기 부단수 관로 촬영장치를 제어한다.

상기 부단수 관로 촬영장치는, 상기 카메라의 줌정보신호 및 포커스정보신호, 상기 관로 내의 온도를 나타내는 온도신호를 더 출력한다. 그리고 상기 제어보드는 상기 출력된 줌정보신호, 포커스정보신호 및 온도신호로부터 각각 줌정보, 포커스정보 및 온도정보를 산출한다. 그리고 상기 데이터처리부는 상기 위치정보, 관로영상, 줌정보, 포커스정보 및 온도정보를 기초로 3차원 애니메이션을 산출한다.

바람직하게 상기 데이터처리부는 상기 산출된 3차원 애니메이션, 위치정보, 관로영상을 메모리에 저장하거나 상기 산출된 3차원 애니메이션, 위치정보, 관로영상, 줌정보, 포커스정보 및 온도정보를 메모리에 저장한다. 그리고 상기 데이터처리부는 결함 위치에 대한 정지화면 및 위치 정보를 기록하는 결함 위치 처리기능을 더 제공한다.

본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치 및 그 시스템에 의하면, 부단수 상태에서 관로에 카메라를 삽입하여 카메라를 이동 및 회전시키며 관로 내측을 촬영할 수 있고 카메라의 이동 및 회전에 대한 정보를 산술할 수 있어, 관로 촬영을 위해 전체 관로의 사용 중단 사태를 방지할 수 있다.

또한 카메라를 전진 또는 후진시키고 좌우회전 또는 상하회전을 정밀하게 수행하여 관로의 내측의 각 해당 위치를 정확하게 촬영할 수 있어, 관로 영상을 보다 정밀하고 용이하게 촬영할 수 있다.

또한 카메라를 전진 또는 후진시키고 좌우회전 또는 상하회전에 대한 정보를 오류 없이 정확하게 산출함으로써, 사용자가 관로 상에서 카메라의 위치 및 방향을 정확하게 알 수 있는 효과가 있다.

또한 관로의 내부 상태를 측정하고, 선명한 화질로 관로 내측을 촬영할 수 있다.

또한 카메라를 이동 및 회전시키고 카메라의 이동 및 회전에 대한 정보를 검출하여 이를 디스플레이 함으로, 사용자는 보고 있는 화면에 대한 실제 관로 상에서의 위치 및 방향을 파악할 수 있어 카메라를 보다 용이하게 조작할 수 있다.

또한 사용자로부터 카메라 또는 디스플레이 관련 제어 명령을 입력받을 수 있는 사용자 인터페이스를 제공하므로, 사용자는 용이하게 카메라를 제어할 수 있으며 원하는 위치의 관로의 영상을 촬영하고 확인할 수 있다.

또한 관로의 영상 정보와 함께 관로의 내부 상태를 종합하여 사용자에게 제공하므로, 사용자는 관로의 상태를 보다 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.

그리고 영상 및 관로의 내부 상태, 결함 위치 정보 등을 향후에 재검토할 수 있도록 저장하므로, 사용자는 후에 관로의 내부 상태를 정확하고 정밀하게 재검토할 수 있으며 결함 위치를 용이하게 파악할 수 있다.

이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치 및 그 시스템의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 부단수 관로 촬영장치에 대한 바람직한 일 실시 예를 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면 본 발명에 작용되는 부단수 관로 촬영장치(100)는 카메라부(110), 기구부(120) 및 인코더부(130)를 구비한다.

기구부(120)는 카메라부(110)를 지지하고 카메라부(110)를 이동 및 회전시킨다. 바람직하게 기구부(120)는 카메라부(110)를 관로의 내부로 전진시키거나 후진키시고, 또한 카메라부(110)가 전진 또는 후진되는 축을 기준으로 좌우 회전시키거나 상하회전시킨다.

도 2는 본 발명에 적용되는 부단수 관로 촬영장치의 기구부에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명에 적용되는 부단수 관로 촬영장치의 기구부에 대한 바람직한 일 실시 예를 도시한 측면도이다.

도 2를 참조하면, 기구부(110)는 관로를 흐르는 유체의 공급을 중단시키지 않고 관로의 내부를 촬영할 수 있도록 관로의 종단에 체결되어 고정되는 메인하우징(10)과, 메인하우징(10)의 내측에 결합되어 관로의 내측으로 전, 후진 및 회전 작동 되는 이동축(20)과, 메인하우징(10)의 일측에서 이동축(20)이 관로의 내측 방향으로 이동되도록 하는 조작부(30)로 구성된다.

메인하우징(10)은 관로의 종단에 결합되어 관로의 누수를 방지하면서 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치(100)의 각 부품이 일체로 결합되도록 하는 것으로서, 내측에 후술되는 이동축(20)이 삽입되어 이동되는 관통공(11)이 형성되고, 일측 끝단에는 관로의 끝단에 체결되는 플랜지(12)를 형성하여 강한 수압에 의해 메인하우징(10)이 관로에서 이탈되는 것을 방지함과 동시에 각종 부품이 견고히 결합되도록 한다.

이동축(20)은 일측 끝단에 카메라부(110)가 결합되도록 하여 카메라가 관로의 내측으로 이동되도록 하는 것으로서, 외부 직경이 상술한 관통공(11)과 대응되는 봉 형상의 관체로 형성되고, 일측 끝단에는 후술되는 카메라부(110)가 결합되도록 하며, 타측 끝단이 메인하우징(10)의 외부로 노출되도록 하여 메인하우징(10)의 외부에서 이동축(20)을 관로의 내측 방향으로 밀어 넣거나 꺼내는 작동이 간편하게 이루어지도록 하며, 촬영 각도를 간편하게 조절할 수 있도록, 이동축(20)이 좌우 방향으로 회전 가능하게 원통형으로 형성되어, 이동축(20)이 좌우 방향으로 회전하게 되면 이에 따라 카메라부(110)를 좌우회전을 하게 된다.

더불어, 메인하우징(10)의 내측으로 이동축(20)과의 사이 공간에는 메인하우징(10)을 기준으로 이동축(20)의 상, 하 방향 움직임이 가능하면서도 이동축(20)과 메인하우징(10) 사이의 틈을 통해 누수가 발생되는 것이 방지되도록 하는 하나 이상의 기밀패킹(13)을 삽입함으로써, 관로의 촬영 중에 누수를 더욱 완벽하게 차단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 이동축(20)이 상, 하 방향으로 움직이면, 카메라부(110)는 이동축(20)을 따라 관로의 내부로 전진 또는 후진하게 된다.

또한, 메인하우징(10)의 외측 끝단으로는 이동축(20)의 움직임을 잠금 고정하도록 메인하우징(10) 및 이동축(20)에 동시에 고정되는 이동축스토퍼(14)를 구비함으로써, 관로의 내압이나 이동축(20)의 자중에 의해 이동축(20)이 움직여 부정확한 촬영이 이루어지거나 카메라부(110)가 파손되는 것이 방지되도록 하는 것이 바람직하다.

도 4는 도 2의 A부분의 부분 확대도이다.

도 4를 참조하면, 상술한 조작부(30)는 도시된 것과 같이 메인하우징(10)의 일측에 결합되어 작업자의 조작에 의해 이동축(20)이 관로의 내측 방향으로 전진되거나 후진되도록 하는 것으로서, 메인하우징(10)의 일측에 회전 가능하게 결합되는 조작핸들(31)과, 조작핸들(31)에 결합되어 회전되는 풀리(32) 및 일단이 풀리(32)에 감겨지고 타단이 이동축(20)의 외측 끝단에 고정되는 와이어(33)로 구성된다.

조작핸들(31)은 메인하우징(10)의 일측에 회전 가능하게 결합되는 휠 형태로 형성되고, 풀리(32)는 조작핸들(31)과 동일 회전축 상에 결합되거나, 감속기어(35), 벨트 등의 동력전달수단으로 조작핸들(31)과 연결되도록 하여 작업자가 조 작핸들(31)을 회전시킴과 동시에 풀리(32)가 회전되도록 하며, 와이어(33)가 풀리(32)에 감겨지도록 함으로써, 작업자가 조작핸들(31)을 회전시키는 작동에 의해 와이어(33)의 길이가 증감되면서 이동축(20)을 관로의 내측 또는 외측으로 이동시킬 수 있도록 한다.

또한, 조작핸들(31)과 풀리(32)는 벨트, 체인 등의 통상의 동력전달수단을 이용하여 회전력이 전달되도록 하는 것도 무방하나, 특히, 관로의 압력에 대항하여 작은 힘으로도 원활히 회전 작동될 수 있도록 조작핸들(31)과 풀리(32)의 사이에 감속기어(35)를 배치하는 것이 바람직하다.

더불어, 풀리(32)의 회전축 상에는 래치기어(321)를 일체로 결합하고, 래치기어(321)의 일측으로는 풀리(32)가 와이어(33)의 감김 방향으로는 회전되도록 하면서 와이어(33)의 풀림 방향으로 역회전이 방지되도록 하는 래치스토퍼(322)를 구비하여 관로의 내압에 의해 이동축(20)이 관로의 외부 측으로 밀려나오는 것이 방지되도록 함으로써, 이동관의 불필요한 움직임에 의해 관로의 내부 영상의 촬영이 부정확하게 이루어지는 것이 방지되도록 하는 것이 바람직하다.

더불어, 와이어(33)는 가이드롤러(34)에 의해 풀리(32)로 안내되도록 함으로써, 와이어(33)가 풀리(32)에 감기거나 풀림 작동될 때, 와이어(33)의 엉킴 및 꼬임을 방지하면서 원활한 감김 및 풀림 작동이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

여기서 제 1인코더(131)는 풀리(32)의 회전축에 풀리(32)의 회전수를 감지하여, 카메라부(110)의 전진 또는 후진시키는 것에 대한 정보인 이동 정보를 제 1신호로 산출한다. 또한 제 2인코더(133)는 이동축(20)의 측방 회전 각도를 감지하여 기구부(120)가 카메라부(110)를 좌우 회전시키는 것에 대한 정보인 좌우회전 정보를 제 2신호로 산출한다.

도 5는 도 2의 B부분의 부분 확대도, 도 6a 내지 도 6a는 각각 카메라부를 상하 회전시키는 원리를 도시한 정면도이다.

도 5 내지 도 6b를 참조하면, 카메라부(110)는 이동축(20)의 내측 끝단에 결합되어 관로의 내부 모습을 촬영하는 것으로서, 이동축(20)의 내측 끝단에 측방으로 회전 가능하게 힌지결합되는 카메라하우징(41)에 삽입 고정된다.

카메라하우징(41)은 관로 내부의 강한 압력에 견딜 수 있도록 금속재 등으로 형성하는 것이 바람직하고, 일측 끝단이 상술한 이동축(20)의 끝단에 힌지결합되도록 하여 이동축(20)을 중심으로 상하 방향으로 회전가능하게 결합되도록 하며, 내측에 공간부를 형성하여 카메라부(110)가 삽입 고정되도록 한다.

더불어, 카메라하우징(41)은 관로의 외부에서 작업자의 조작에 의해 카메라하우징(41)을 상하 방향으로 틸팅 작동 시킬 수 있도록 슬라이딩축(431)과 틸팅브래킷(433)으로 구성된 틸팅작동수단(43)에 의해 이동축(20)과 결합되도록 한다.

슬라이딩축(431)은 이동축(20)과 대응되는 길이로 형성되어 이동축(20)의 내측 또는 외측에 이동축(20)을 따라 슬라이딩가능하게 결합되고, 카메라하우징(41)과 결합되는 하부 끝단에는 후술되는 틸팅브래킷(433)이 결합되어 이동되는 장공이 형성되며, 슬라이딩축(431)이 이동축(20)을 따라 전진 또는 후진 방향으로 이동하면 장공에 결합된 틸팅브래킷(433)의 일측 끝단이 장공을 따라 이동되도록 한다. 여기서 슬라이딩축(431)은 슬라이딩축(431)의 외측 끝단에 구비된 슬라이딩축 조작 핸들(432)에 의해 이동축(20)을 따라 전진 또는 후진 방향으로 이동한다.

틸팅브래킷(433)은 일단이 상술한 바와 같이 슬라이딩축(431)의 하부 끝단에 결합되고, 타측 끝단이 슬라이딩축(431)의 중심에서 벗어난 위치로 카메라하우징(41)의 외측면에 힌지결합되도록 하여 슬라이딩축(431)이 카메라하우징(41) 측으로 이동하면 이동축(20)의 끝단에 힌지결합된 카메라하우징(41)이 틸팅브래킷(433)의 배치 각도의 변경에 따라 측방으로 틀어지게 되어 카메라부(110)는 상하 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치(100)는 촬영 각도를 간편하게 변경시킬 수 있는 효과가 있다.

여기서 제 3인코더(135)는 슬라이딩축(431)의 이동을 감지하여 카메라하우징(41)의 카메라부(110)의 상하회전 각도를 측정하여 제 3신호를 산출한다.

더불어, 이동축(20)의 내측으로는 카메라부(110)와 연결되는 케이블이 통과되어 외부의 모니터 등과 연결되도록 관통 형성된 케이블연결구(21)를 형성하여 케이블연결구(21)를 통해 카메라부(110)와 연결되는 케이블이 촬영장치의 외부로 노출되는 것이 최소화되도록 하는 것이 바람직하다.

카메라부(110)는 관로의 내부를 촬영하고, 관로의 상태정보를 감지한다. 이를 위해 카메라부(110)는 카메라(111), 조명장치(113), 온도센서(115) 및 레이저 장치(117)를 구비한다.

카메라(111)는 관로의 내부를 촬영한 영상에 대한 영상신호를 출력한다. 또한 카메라(111)는 각 영상 촬영시 줌 및 포커스에 대한 줌정보신호 및 포커스정보신호를 영상신호와 함께 출력한다.

조명장치(113)는 관로 내부를 촬영하기 위한 조명을 제공한다. 이러한 조명장치(113)는 일예로 LED로 구현될 수 있으며, 조명장치(113)가 방출한 광으로 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치(100)는 관로의 내부 영상을 보다 선명하게 촬영하여 사용자에게 제공할 수 있다.

온도센서(115)는 관로 상의 온도를 감지하여 온도신호를 산출하고, 이를 외부로 출력한다.

레이저 장치(117)는 정확한 카메라의 지향 방향을 용이하게 확인할 수 있도록 카메라(111)의 지향 방향을 표시하는 빔을 방출한다.

인코더부(130)는 기구부(120)가 카메라부(110)를 이동 및 회전시키는 것에 대한 정보를 신호로 산출하고 이를 외부로 출력한다. 이를 위해 인코더부(130)는 제 1인코더(131), 제 2인코더(133) 및 제 3인코더(135)를 구비한다.

도 7은 인코터부가 기구부에 설치된 바람직한 일실시예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 제 1인코더(131)는 기구부(120)가 카메라부(110)를 전진 또는 후진시키는 것에 대한 정보인 이동 정보를 제 1신호로 산출한다. 일예로 제 1인코더(731)는 기구부(720)의 일측에 결합되어 풀리(32)의 회전축에 풀리(32)의 회전수를 감지하여, 기구부(720)가 카메라부(110)의 전진 또는 후진시키는 것에 대한 정보인 이동 정보를 제 1신호로 산출한다.

제 2인코더(133)는 기구부(120)가 카메라부(110)를 좌우 회전시키는 것에 대한 정보인 좌우회전정보를 제 2신호로 산출한다. 일예로 제 2인코더(733)는 제 1인코더(731)와 결합된 형태로 기구부(720)의 일측에 결합되어 이동축(20)의 측방 회 전 각도를 감지하여 기구부(720)가 카메라부(110)를 좌우 회전시키는 것에 대한 정보인 좌우회전 정보를 제 2신호로 산출한다.

제 3인코더(135)는 기구부(120)가 카메라부(110)를 상하 회전시키는 것에 대한 정보인 상하회전 정보를 제 3신호로 산출한다. 일예로 제 3인코더(735)는 기구부(720)의 상부일측에 결합되어 슬라이딩축(431)의 이동을 감지하여 카메라하우징(41)에 부착되는 카메라부(110)의 상하회전 각도를 측정하여 제 3신호를 산출한다.

도 8은 인코더부에 포함된 인코더의 바람직한 일실시예를 도시한 도면이고,

도 8을 참조하면, 인코더(800)는 기구부(110)에 밀착되어 기구부(110)의 각 부위의 회전을 감지하고 감지된 회전에 대한 정보를 신호로 산출하여 출력한다. 이를 위해 인코더(800)는 신호처리부(810), 회전부재(820) 및 압력부재(830)를 구비한다.

신호처리부(810)는 회전부재(820)의 회전을 감지하여 회전 정보를 산출하고 이를 외부로 출력한다. 회전부재(820)의 회전을 감지한 방법의 일예로, 회전부재(820)에 소정의 간격으로 구멍이 형성되고 각 형성된 구멍을 통해 신호처리부(810)는 방출한 신호가 재유입되는 지 여부를 확인하여 회전부재(820)의 회전 각도와 회전수를 검출할 수 있다.

회전부재(820)는 기구부(120)의 풀리(32) 및 슬라이딩축(431) 등 회전 및 이동 감지 대상의 회전 및 이동에 따라 함께 회전된다. 일예로 회전부재(820)는 롤러로 구현될 수 있다. 전술한 바와 같이, 회전부재(820)에는 소정의 간격으로 광을 통과시키기 위한 구멍이 형성될 수 있다.

압력부재(830)는 가압하여 신호처리부(810) 및 회전부재(820)를 일축방향으로 밀착시킨다. 일예로 압력부재(830)는 가압스프링으로 구현될 수 있다. 따라서 압력부재(830)가 일축방향으로 압력을 가하므로 인코더(800)는 기구부(120)에 자동적으로 밀착되어 기구부(120)를 회전을 오류 없이 정확하게 감지할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치(100)는 카메라의 이동 및 회전에 따라 발생하는 오류 없이 카메라의 이동 및 회전에 대한 정보를 정확하게 산출할 수 있다.

도 9는 제 1인코더 및 제 2엔코더가 결합된 일실시예를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 제 1인코더(910) 및 제 2엔코더(920)는 일체로 형성될 수 있으며, 일체로 형성된 경우에는 기구부(120)에 탈부착이 용이하고 간소화된다. 여기서 회전부재(911)는 풀리(32)의 회전에 따라 회전한다.

도 10은 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영 시스템에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 블록도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영 시스템(1000)은 제어장치(200) 및 부단수 관로 촬영장치(300)를 구비한다.

제어장치(200)는 부단수 관로 촬영장치(300)로부터 카메라의 위치신호, 영상신호, 카메라지향신호, 줌정보신호, 포커스정보신호, 및 온도신호를 전송받고 이를 디스플레이하고 부단수 관로 촬영장치(300)를 제어한다. 이를 위해 제어장치(200)는 제어보드(210), 데이터처리부(220), 인터페이스부(230) 및 메모리(240)를 구비 한다.

제어보드(210)는 부단수 관로 촬영장치(300)가 출력한 위치신호 및 영상신호로부터 각각 카메라의 위치정보 및 관로영상을 산출한다. 또한 제어보드(210)는 부단수 관로 촬영장치(300)가 출력한 카메라지향신호, 줌정보신호, 포커스정보신호 및 온도신호로부터 각각 카메라지향정보, 줌정보, 포커스정보 및 온도정보를 산출한다. 즉 제어보드(210)는 부단수 관로 촬영장치(300)로부터 위치신호, 영상신호, 카메라지향신호, 줌정보신호, 포커스정보신호 및 온도신호를 수신하고, 산출한 위치정보, 관로영상, 카메라지향정보, 줌정보, 포커스정보 및 온도정보를 데이터 처리부(240)에 제공한다.

또한 제어보드(210)는 데이터처리부(220)가 출력한 제어값에 대한 신호를 부단수 관로 촬영장치(300)의 카메라부(310)에 전달한다. 데이터처리부(220)가 출력한 제어값에는 조명장치(313)를 제어하기 위한 조명제어값, 카메라(311)의 줌과 포커스를 제어하기 위한 카메라제어값, 레이저 장치(317)를 제어하기 위한 레이저 제어값 등이 포함된다.

데이터처리부(220)는 사용자가 관로 내부의 상태를 인지하고 카메라(311)를 제어할 수 있도록 제어보드(210)가 제공하는 정보를 인터페이스부(230)를 통해 표시한다. 일예 데이터처리부(220)는 제어보드(210)가 산출한 위치정보 및 관로영상을 기초로 3차원 애니메이션을 산출하고 이를 인터페이스부(230)를 통해 표시한다. 즉 데이터처리부(220)는 제어보드(210)가 산출한 위치정보 및 관로영상을 동기화 하여 산출된 3차원 애니메이션을 인터페이스부(230)를 통해 실시간으로 사용자에게 디스플레이 한다. 이에 따라 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영 시스템(1000)은 사용자로 하여금 용이하게 현재의 관로 상태를 파악할 수 있게 하며 현재 관로영상에 대한 위치를 정확하게 알 수 있게 하는 효과가 있다.

또한 데이터처리부(220)는 제어보드(210)가 제공한 위치정보, 관로영상, 카메라지향정보, 줌정보, 포커스정보 및 온도정보를 함께 동기하여 3차원 애니메이션을 산출하고 이를 인터페이스부(230)를 통해 사용자에게 디스플레이 한다. 이에 따라 사용자는 현재 영상에 대한 카메라지향정보, 줌정보, 포커스정보를 통해 카메라(311)를 용이하게 제어할 수 있게 된다.

그리고 데이터처리부(220)는 산출한 3차원 애니메이션, 위치정보, 관로영상, 카메라지향정보, 줌정보, 포커스정보 및 온도정보를 메모리(240)에 저장한다. 또한 데이터처리부(220)는 결함 위치에 대한 정지화면 및 위치 정보를 기록하는 결함 위치 처리기능 더 제공한다. 즉 데이터처리부(220)는 관로영상으로부터 관로 내부의 결함 위치에 대한 영상을 화면 캡처하여 정지화면을 산출하고 산출한 정지화면 및 결함 위치 정보에 대한 위치 정보를 메모리(240)에 저장한다.

또한 데이터처리부(220)는 인터페이스부(230)를 통해 사용자로부터 입력된 명령을 처리하여 결과값을 인터페이스부(230)를 통해 표시하거나, 사용자로부터 입력된 명령에 따라 부단수 관로 촬영장치(300)를 제어한다. 일예로 사용자가 인터페이스부(230)를 통해 결함 위치 산출 명령을 입력하면, 데이터처리부(220)는 사용자 입력한 결함 위치와 카메라(311)의 위치정보를 기초로 실제 위치 및 크기를 산출하여 3차원 애니메이션을 산출하고 이를 인터페이스부(230)에 표시하고 메모리(240) 에 저장한다. 다른 예로 사용자가 인터페이스부(230)를 기존 영상 불러오기 명령을 입력하면, 데이터처리부(220)는 메모리(240)에 저장된 해당 3차원 애니메이션, 위치정보, 관로영상, 카메라지향정보, 줌정보, 포커스정보 및 온도정보를 검색하여 인터페이스부(230)에 표시한다.

그리고 사용자로부터 인터페이스부(230)를 통해 제어 명령이 입력되면, 데이터처리부(220)는 제어 명령에 대한 제어값을 산출하여 부단수 관로 촬영장치(300)를 제어한다. 데이터처리부(220)가 산출하는 제어값에는 조명장치(313)를 제어하기 위한 조명제어값, 카메라(311)의 줌과 포커스를 제어하기 위한 카메라제어값, 레이저 장치(317)를 제어하기 위한 레이저 제어값 등이 포함된다.

인터페이스부(230)는 데이터처리부(220)가 제공하는 정보 및 영상을 표시하고 사용자로부터 명령을 입력받는다. 표시에 관한 일예로 인터페이스부(230)는 데이터처리부(220)가 산출한 3차원 애니메이션을 디스플레이 한다. 입력받는 명령에 관한 예로 인터페이스부(230)는 결함 위치 처리 명령, 기존 영상 불러오기 명령, 제어명령을 입력받을 수 있다. 그리고 인터페이스부(230)는 사용자로부터 입력된 명령을 데이터처리부(220)에 제공한다.

메모리(240)는 3차원 애니메이션, 위치정보, 관로영상을 메모리에 저장하거나 3차원 애니메이션, 위치정보, 관로영상, 카메라지향정보, 줌정보, 포커스정보 및 온도정보를 저장한다.

부단수 관로 촬영장치(300)는 부단수 상태에서 관로 내부를 촬영하여 촬영된 영상에 대한 영상신호 및 영상 촬영시의 카메라의 위치에 대한 위치신호를 출력한 다. 이를 위해 부단수 관로 촬영장치(300)는 카메라부(310), 기구부(320) 및 인코더부(330)를 구비한다.

카메라부(310)는 카메라의 지향 방향을 나타내는 카메라지향신호, 줌정보신호 및 포커스정보신호, 관로 내의 온도를 나타내는 온도신호를 출력한다. 이를 위해 카메라부(310)는 카메라(311), 조명장치(313), 온도센서(315) 및 레이저 장치(317)를 구비한다. 카메라부(310)는 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치(100)의 카메라부(110)와 대응하는 구성요소이고, 카메라(311), 조명장치(313), 온도센서(315) 및 레이저 장치(317)는 각각 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치(100)의 카메라(111), 조명장치(113), 온도센서(115) 및 레이저 장치(117)에 대응하는 구성요소로서 구체적인 설명은 생략한다.

기구부(320)는 카메라부(310)를 지지하고 카메라부(310)를 이동 및 회전시키는 구성요소로 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치(100)의 기구부(120)와 대응하는 구성요소이다. 이에 기구부(320)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

인코더부(330)는 기구부(320)가 카메라부(310)를 이동 및 회전시키는 것에 대한 정보인 카메라의 위치신호 신호로 산출하고 이를 외부로 출력한다. 이를 위해 인코더부(330)는 제 1인코더(331), 제 2인코더(333) 및 제 3인코더(335)를 구비한다. 여기서 인코더부(330)는 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치(100)의 인코더(130)와 대응하는 구성요소이고, 제 1인코더(331), 제 2인코더(333) 및 제 3인코더(335)는 각각 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치(100)의 제 1인코더(131), 제 2인코더(133) 및 제 3인코더(135)에 대응하는 구성요소로서 구체적인 설명이 생략 한다.

도 11은 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영 시스템의 바람직한 사용 상태를 보인 개념도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영 시스템은 상술한 바와 같이 구성됨에 따라, 관로(1)의 내측을 촬영할 때에는 우선 관로(1)의 종단(2)에 설치된 밸브 등을 제거한 후에, 관로(1)의 종단(2)에 메인하우징(10)의 플랜지(12)를 결합시켜 관로(1)에 메인하우징(10)이 견고히 고정되도록 함으로써, 관로(1)의 종단(2)으로 분출되는 수압에 의해 메인하우징(10)이 이탈되거나 관로와 메인하우징(10)의 결합부를 통해 유체가 누출되는 것이 방지되도록 한다.

이후, 카메라부(110) 및 인코더부(130)와 연결된 케이블(44)을 제어장치(200)에 연결한 후에 조작핸들(31)을 회전시켜 풀리(32)에 와이어(33)가 감겨지도록 하면, 와이어(33)의 전체적인 길이가 짧아지면서 이동축(20)이 관로(1)의 내측으로 이동하게 되고, 이 상태에서 카메라부(110)를 작동시켜 관로(1)의 내부를 촬영함으로써, 관로(1)를 흐르는 유체의 공급을 중단시키지 않고서도 관로(1)의 내부 모습을 촬영할 수 있게 되는 것이다. 이때 카메라부(110)가 관로 내부를 촬영한 영상신호는 카메라의 위치신호인 제 1신호, 제 2신호, 제 3신호와 함께 케이블(44)을 제어보드(210)로 전달된다. 이와 동싱에 카메라부(110)가 출력한 줌정보신호, 포커스정보신호, 카메라지향신호, 온도신호를 영상신호 및 카메라의 위치신호와 함께 제어보드(210)로 전달될 수 있다.

또한, 관로(1)의 내부에 강한 압력이 발생된 경우에도 래치기어(321)와 래치 스토퍼(322)에 의해 풀리(32)의 역회전이 방지됨으로써, 이동축(20)이 관로의 외측 방향으로 밀려나오는 것을 방지하여 원활한 촬영을 수행할 수 있게 되는 것이다.

더불어, 이동축(20)의 후방 끝단에는 상술한 케이블연결구(21)를 통한 누수가 방지되도록 케이블연결구(21)를 폐쇄하는 케이블패킹(441)을 삽입하는 것이 바람직하고, 관로(1)의 외부 측에서 상술한 슬라이딩축(431)을 간편하게 밀거나 당기면서 카메라부(110)를 상하 회전시키면서 정밀한 각도 조절이 이루어질 수 있도록 슬라이딩축(431)의 외측 끝단에 슬라이딩축 조작핸들(432)을 구비하는 것도 무방하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치의 기구부에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영장치의 기구부에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 측면도,

도 4는 도 2의 A부분의 부분 확대도,

도 5는 도 2의 B부분의 부분 확대도,

도 6a 및 도 6a는 각각 카메라부를 상하 회전시하다 원리를 도시한 정면도,

도 7은 인코터부가 기구부에 설치된 바람직한 일실시예를 도시한 도면,

도 8은 인코더부에 포함된 인코더의 바람직한 일실시예를 도시한 도면,

도 9는 제 1인코더 및 제 2엔코더가 결합된 일실시예를 도시한 도면,

도 10은 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영 시스템에 대한 바람직한 일실시예를 도시한 블록도, 그리고,

도 11은 본 발명에 따른 부단수 관로 촬영 시스템의 바람직한 사용 상태를 보인 개념도이다.

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 카메라부를 이동 및 회전시키는 기구부가 상기 카메라부를 이동 및 회전시키는 정보를 카메라의 위치신호로 인코더부를 통해 산출하여 제어보드로 출력하며, 상기 카메라로 관로의 내부를 촬영한 영상신호를 상기 제어보드로 출력하는 부단수 관로 촬영장치;

   상기 부단수 관로 촬영장치로부터 출력된 위치신호 및 영상신호로부터 각각 카메라의 위치정보 및 관로 영상을 산출하는 상기 제어보드;

   상기 산출된 위치정보 및 관로영상을 기초로 3차원 애니메이션을 산출하는 데이터처리부; 및

   상기 산출된 3차원 애니메이션을 표시하는 인터페이스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부단수 관로 촬영 시스템.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 인터페이스부는 사용자로부터 결함 위치 산출 명령, 기존 영상 불러오기 명령 및 제어 명령을 입력받는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 부단수 관로 촬영 시스템.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 데이터처리부는 상기 입력된 명령을 처리하여 결과값을 상기 인터페이부에 제공하거나 상기 명령에 따라 상기 부단수 관로 촬영장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 부단수 관로 촬영 시스템.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 부단수 관로 촬영장치는,

    상기 카메라의 줌정보신호 및 포커스정보신호, 상기 관로 내의 온도를 나타내는 온도신호를 더 출력하는 것을 특징으로 하는 부단수 관로 촬영 시스템.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 제어보드는 상기 출력된 줌정보신호, 포커스정보신호 및 온도신호로부터 각각 줌정보, 포커스정보 및 온도정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 부단수 관로 촬영 시스템.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 데이터처리부는 상기 위치정보, 관로영상, 줌정보, 포커스정보 및 온도정보를 기초로 3차원 애니메이션을 산출하는 것을 특징으로 하는 부단수 관로 촬영 시스템.
13. 삭제
14. 제 12항에 있어서,

    상기 데이터처리부는 결함 위치에 대한 정지화면 및 위치 정보를 기록하는 결함 위치 처리기능을 더 제공하는 것을 특징으로 하는 부단수 관로 촬영 시스템.

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