KR100942413B1 - 케이블카, 콘도라, 스키리프트에서 사용하는 케이블 및 로프 검사용 시스템 - Google Patents

케이블카, 콘도라, 스키리프트에서 사용하는 케이블 및 로프 검사용 시스템 Download PDF

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Abstract

우리 주변에는 케이블이나 로프로 이루어져 사람 또는 물건을 이송하는 장치들이 많이 설치되어 있다.
그러나 케이블이나 로프의 마모로 인하여 감가 되는 현상이 발생하여도 마땅히 검사할 수 있는 장비가 없다.
본 발명은 이런 경우에서처럼 케이블이나 로프로 이루어져 사람 또는 물건을 이송하는 장치들 중에 스키장의 리프트,콘도라,케이블카 또는 타워크레인,엘리베이터 등과 같이 케이블이 이동하며 사람 또는 물건을 이송하는 장치중에 케이블 또는 로프의 마모로 인하여 안전에 위협을 주는 장치들의 케이블이나 로프의 표면을 카메라를 사용 검사하여 감가 또는 마모 정도를 측정하고 이를 수치화하여 케이블 또는 로프의 끊어지는 시점을 알려 주는 장치에 관한 것이다.
뿐만 아니라 케이블 또는 로프에 가해지는 압력을 측정하여 케이블 또는 로프가 설치되고 운행되어 지면서 케이블 또는 로프의 인장 강도 및 장력의 변화를 계속적으로 측정할 수 있는 장치에 관한 것이다.
또한 기존에 설치되어 운행되는 리프트 및 콘도라 또는 케이블카의 장비운행에 지장을 주지 않으면서 케이블 또는 로프의 정보를 쉽게 취득할 수 있고 설치가 용이한 무선통신을 사용하여 정보를 전달하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 이를 위하여 첫 번째로 영상 및 센서정보획득용 돔과, 두 번째로 취득한 정보를 무선으로 전송하기 위한 영상 및 센서정보 송신 단말기,
세 번째로 송신 단말기에서 송신하는 영상 및 센서 정보를 수신하여 분석용 컴퓨터로 이 정보들을 송신하기 위한 영상 및 센서 수신 단말기,
네 번째로 수신 단말기에서 수신한 영상정보 및 센서 정보를 수신하여 영상 분석과 관리자가 육안으로 볼 수 있게 그래프 및 수치로 표현하기 위한 분석용 프로그램과 그 프로그램을 구비한 컴퓨터,
다섯 번째로 다수의 분석용 컴퓨터에서 전송되는 정보를 수집하여 데이터 베이스화하고 이를 이용하여 여러대의 리프트 케이블 또는 로프의 검사항목을 기록 보관할 수 있는 중앙제어용 서버 등으로 구성하는 시스템을 특징으로 하고 있다.
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Description

케이블카, 콘도라, 스키리프트에서 사용하는 케이블 및 로프 검사용 시스템{System for Inspecting Cables and Ropes used in Cable Car, Gondola and Ski Lift}
본 발명은 케이블카, 콘도라, 스키리프트에서 사용하는 케이블 및 로프 검사용 시스템에 관한 것으로
[문헌 1] 특허출원번호 10-2003-0035221
[문헌 2] 실용신안 등록번호 20-0326719-0000에서 선 출원하여 등록된 특허를 바탕으로 하고 있다.
본 발명은 강철 철사를 여러 겹으로 번갈아가며 역은 케이블 또는 로프를 사용하여 사람이나 물건을 이송하는 장치 즉 삭도 장비에 관한 것으로 업계에서는 이런 유의 케이블 또는 로프는 반 영구적으로 사용할 수 있다고 한다.
특히나 강철의 경우 강철의 고유의 탄성과 인장 강도를 유지하며 이를 사용하여 사람이나 물건을 이송하는 수단으로 사용하여 왔다.
그러나 실제로는 케이블과 케이블의 마찰로 인하여 케이블에 이상이 생기거 나 케이블과 다른 부속 장비들의 마찰에 의한 마모 또는 외부 환경에 따른 녹의 발생으로 인하여 케이블 또는 로프의 변형이 발생하고 있다.
그리고 케이블 또는 로프에 계속적으로 일정량의 하중이 실리면 이것에 따른 케이블의 인장 강도의 변형이 발생할 수 있다.
따라서 인장 강도의 한계를 벗어나 무리한 하중이 케이블이나 로프에 실릴 경우 케이블이나 로프의 절단으로 인하여 큰 인명 사고를 초래할 수 있다.
본 발명은 이런 케이블 또는 로프의 마모로 인한 변형과 케이블 또는 로프에 실리는 압력을 하중으로 환산하고 인장 강도의 변화를 측정하여 케이블 또는 로프가 절단되는 시점을 알아낼 수 있는 장비를 구현하는데 그 배경이 있다고 할 수 있다.
[문헌 1] 특허출원번호 10-2003-0035221
[문헌 2] 실용신안 등록번호 20-0326719-0000에서 선 출원하여 등록된 특허는 케이블이 고정되어 케이블의 검사를 위하여 케이블을 감싸 안고 이동하며 카메라를 이용하여 케이블의 표면을 검사하고 엑스레이 장치를 사용하여 케이블의 내부를 촬영하며 케이블의 이상 유무를 검사하여 왔다.
그러나 케이블이 이동할 경우에는 고가의 검사 장비가 이동하며 케이블을 검사할 필요가 없으며 또한 케이블의 검사를 위하여 장비를 케이블에 탑재할 필요가 없어 불필요한 하중을 케이블에 실을 필요가 없게 되는 경우가 발생하였다.
또한 선행 등록된 특허의 경우 엑스선을 사용하여 케이블의 내부를 측정하게 되는데 엑스선의 경우 사용상 제약점이 많아 사용상에 많은 문제가 발생하여 왔다.
따라서 케이블 또는 로프가 이동하는 경우 고가의 검사 장비를 케이블에 장착하지 않고도 케이블의 마모 정도를 측정할 수 있으며, 케이블에 장착하지 않고도 인장 강도의 변형을 알아내는데 그 목적이 있다.
본 발명은 영상 및 센서획득을 위한 돔 내부에 카메라 3대를 장착하여 케이블 또는 로프의 표면을 검사하고 돔 외부에 압력 센서의 한쪽 면을 장착하고 케이블 또는 로프에 이 센서의 다른 면을 거취 하여 케이블의 압력을 측정할 수 있게 되어 있으며 이렇게 취득한 정보를 무선통신을 이용하여 분석용컴퓨터로 전송하고 이 전송받은 정보를 바탕으로 케이블 또는 로프의 변형 상태를 검사하고 압력에 따른 인장 강도의 그 변화 추이를 검사하는데 그 특징이 있다.
또한 이 정보들을 다시 중앙제어용 서버로 전송하여 관리자가 여러 형태의 정보를 그래프 또는 수치와 함께 케이블 또는 로프의 영상을 볼 수 있게 하며 이 모든 정보를 한 곳에서 취합하여 기록보관 관리하는데 그 특징이 있다.
이상에서 설명한 바와 같이,본 발명에 의한 케이블카, 콘도라, 스키리프트 에서 사용하는 케이블 및 로프 검사용 시스템을 사용하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫 번째 케이블카,스키리프트,콘도라 등과 같이 케이블이 이동하며 사람이나 사물을 이송하는 장치들의 케이블의 마모 정도를 측정하여 이를 수치화함으로써 이상 유무에 대한 판단을 할 수 있다.
두 번째 케이블 또는 로프에 부과되는 압력을 측정하여 이 측정된 정보를 사용하여 다시 인장 강도로 환산함으로써 강철케이블의 한계점을 검사할 수 있다.
세 번째 상기의 정보를 바탕으로 케이블이나 로프의 사용에 따른 안전진단을 함으로써 미래에 발생할 수 있는 사고를 방지할 수 있다.
네 번째 케이블카,스키리프트,콘도라 등의 케이블을 검사하기 위하여 케이블카나 리프트,콘도라 등의 운행을 정지할 필요가 없어 운행 중지에 따른 경제적 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 케이블카, 콘도라, 스키리프트에서 사용하는 케이블 및 로프 검사용 시스템은, 첫 번째로 영상 및 센서정보 획득용 돔(100)과, 두 번째로 상기 영상 및 센서정보 획득용 돔(100)에 의해 획득된 영상 및 센서정보를 무선 송신하는 영상 및 센서정보 무선 송신단말기(200), 세 번째로 상기 영상 및 센서정보 무선 송신단말기(200)로부터 송신된 영상 및 센서정보를 무선 수신하는 영상 및 센서정보 무선수신단말기(300), 네 번째로 상기 영상 및 센서정보 무선 수신단말기 (300)에서 수신된 정보들을 바탕으로 케이블의 영상을 기록 저장하며 또한 각종 센서에서 들어오는 신호를 기록 저장하고 이 정보들을 이용하여 케이블의 마모 상태를 분석처리하기 위한 분석용 프로그램을 구비한 분석용 컴퓨터(400), 다섯 번째로 다수의 케이블카 또는 콘도라, 리프트에서 전송되는 분석 자료를 상기 분석용 컴퓨터(400)를 경유하여 중앙에서 전송받아 각 리프트, 콘도라 또는 케이블카별로 분석자료를 분류하여 기록 보관하며 관리자가 육안으로 검사할 수 있게 그래프나 수치로 표시하며 또한 그래프나 수치에 맞는 분석 영상과 획득한 영상 화면을 함께 표시하여 볼 수 있게 하는 프로그램을 구비한 서버(500)로 구성되어 있다.
조금 더 자세하게 설명 하자면 첫 번째로 영상 및 센서정보 획득용 돔(100)은 케이블카 또는 콘도라,리프트의 장비 구조물에 고정하여 이동하는 케이블 사이에 거치하고 돔 가운데를 케이블이 관통하며 영상을 획득한다.
돔 내부에는 카메라(101) 3대와 온도센서(103), 습도센서(104), 팬(106), 히터(105), 라이트(102) 등으로 구성되어 있으며 또한 돔 외부에는 압력센서(100-1)가 장착되어 케이블이 받는 압력을 측정하고 또 거리 측정용 엔코더(100-2)가 장착되어 있어 케이블 또는 로프의 상대적인 거리를 측정하게 되어 있다.
그리고 카메라 3대중 중앙에 1대를 기준으로 양 측면에 120도 간격으로 카메라를 배치하여 원통형인 케이블의 360도 전 방향의 영상을 동시에 촬영하게 되어 있으며 또한 돔 내부가 어두운 관계로 카메라 1대당 라이트 한대가 카메라 위쪽에 설치되어 영상을 취득할 때 라이트를 작동시켜 선명한 영상을 획득하게 되며 카메라는 1초당 30프레임의 속도로 촬영한 연속된 영상을 취득하여 다시 영상 및 센서정보 무선송신단말기(300)로 전송하게 된다.
또한 돔 내부에는 온도 센서(103), 팬(106), 히터(105)가 내장되어 있어 겨울철에 카메라(101)가 동작하지 않을 경우 일정시간을 설정하고 팬(106)과 히터(105)를 구동하여 돔 내부의 공기를 덮여 카메라(101)가 동작하기 알맞은 온도로 유지하게 되어 있다. 여기서 팬(106)과 히터(105)는 2중 구조로 구성되어 있어 돔 바깥공기를 팬을 이용하여 유입시킨 후에 이 공기를 히터를 사용하여 데운 후에 돔 안쪽으로 유입시켜 돔 내부의 온도를 상승시킨다.
특히 돔 내부와 외부의 온도 편차로 인하여 돔 내부에 이슬이 맺히는 현상이 발생 할 경우를 대비하여 돔 내부에 습도 센서(104)를 장착하여 습도가 급격하게 증가 할 경우에도 히터(105)와 팬(106)을 구동시켜 돔 내부의 온도를 상승시켜 습도를 조절하게 되어 있다.
또한 여름철에는 돔(100) 내부의 온도가 상승하여 카메라의 오동작을 발생시킬 수 있어 카메라를 구동하기 전에 일정시간 동안 팬을 구동시켜 돔 내부의 온도를 조절하게 되어 있다.
이런 일련의 과정은 영상 및 센서정보 무선송신 단말기(200)를 통하여 분석용 컴퓨터(400)로 전송되면 이 정보들을 취합하여 기록 보관하게 되어 있으며 팬 및 히터의 구동시간 및 구동회수도 함께 기록하게 된다.
그리고 돔(100) 외부에는 압력 센서(100-1)가 장착되어 케이블이나 로프에 실리는 압력을 측정하게 되는데 그 연결 구조는 압력 센서의 한쪽 면은 돔 외부에 고정되어 있으며 다른 한쪽 면은 케이블의 밑면에 케이블을 떠받들게 되어 있어 케이블에 하중이 가해지면 이 가해지는 힘을 측정하여 영상 및 센서정보 무선송신 단말기(200)로 전송되고 이것은 다시 분석용 컴퓨터(400)로 전송하여 영상신호 및 거리신호와 함께 기록 보관하게 되어 있다. 이 정보는 케이블이 늘어나는 길이로 다시 환산하면 인장 강도를 알 수 있어 케이블이나 로프의 한계치를 알 수 있다.
또한 돔(100) 외부에 엔코더(100-2)가 장착되어 있어 케이블 또는 로프의 상대거리를 측정할 수 있으며 그 연결 구조는 엔코더(100-2)의 몸체는 돔(100) 외부에 고정되어 있으며 엔코더의 축은 이동하는 케이블이나 로프 위에 풀리 기어(100-3)와 함께 놓여 있어 이 풀리 기어(100-3)의 회전수를 계산하면 케이블의 상대 길이로 환산함으로써 케이블이나 로프의 길이를 알 수 있다.
이 길이는 영상신호와 동기를 맞추며 영상 및 센서정보 무선송신 단말기로 전송되고 이것은 다시 분석용 컴퓨터(400)로 전송하여 영상신호와 함께 기록 보관하게 되어 있으며 카메라에서 취득한 케이블의 영상 중에 케이블이 이상이 있는 지점을 정확하게 파악할 수 있다.
두 번째로 영상 및 센서정보 무선송신 단말기(200)는 마이크로프로세서(201)가 내장되어 일련의 프로그램을 통하여 각종의 제어를 담당하게 된다. 마이크로 프로세서(201)는 먼저 RTC(Real Time Clock)(210)을 통하여 현재의 날짜를 확인하고 이후 현재의 온도 및 습도를 검사하여 계절적으로 겨울인지 여름인지를 판단하여 팬(106)과 히터(105)의 구동신호를 영상 및 센서정보 획득용 돔(100)으로 전송하게 된다.
영상 및 센서정보 획득용 돔(100)은 이 신호를 받아 팬(106)이나 히터(105)를 구동하게 되며 이후 일정시간이 되면 카메라의 라이트(102)를 구동하여 먼저 돔 내부를 밝게 하여 영상을 획득할 준비를 하게 되며 이 과정 끝나면 카메라(101)의 전원을 켜 카메라를 구동하게 하여 영상을 획득할 수 있는 준비를 마친다.
이후 3대의 카메라에서 전달되는 영상정보는 3개의 독립된 무선 영상 송신용 RF모뎀(202,203,204)을 통하여 영상 및 센서정보 무선수신 단말기(300)로 전송하여 다시 분석용 컴퓨터(400)로 전송하게 되어 있다.
상기에서 현재의 온도와 습도는 돔 내부에 장착한 온도센서(103),습도센서(104)를 사용하여 취득하면 이를 다시 영상 및 센서정보 무선송신 단말기 내(200)에 구비되어 있는 AD변환기(213,214)를 거쳐 디지털 신호로 변환한다.
AD변환기는 16비트 3채널이 구비되어 있는데 각각 온도센서,습도센서,압력 센서와 연결되어 있으며 센서에서 들어오는 신호를 증폭기(213,214,215)를 거친 후에 디지털 신호로 변환하기 위하여 AD변환기(213,214,215)를 통과한다. 이후 이 변환된 정보는 데이터용 무선RF모듈(207)을 통하여 영상 및 센서정보 무선수신 단말기(300)를 거쳐 분석용 컴퓨터(400)로 전달하게 되며 이후 분석용 컴퓨터에서는 온도 및 습도에 맞게 다시 지령을 내리면 팬(106)이나 히터(105)를 구동할 수도 있어 원격지에서도 히터(106),팬(105)이나 카메라(101)를 제어할 수 있다.
압력신호 역시 돔 외부에 장착되어 있는 압력 센서(100-1)를 통하여 취득한 다음 이 압력 신호를 영상 및 센서정보 무선송신 단말기(200) 내에 구비되어 있는 증폭기(215)를 거쳐 AD변환기(215)로 전달하게 된다.
이후 이 전환된 신호는 AD변환기(215)를 거쳐 디지털 신호로 변환되고 데이터용 무선RF모듈(207)을 통하여 영상 및 센서정보 무선수신 단말기(300)로 전송되고 이후 분석용 컴퓨터(400)로 다시 전송하여 인장 강도로 환산되면, 케이블의 마모 분석을 위한 수치로 사용하게 되며 이 정보는 기록 보관하게 된다.
또한 돔(100) 외부에 장착된 엔코더(100-2)를 통하여 케이블이 이동하면서 엔코더를(100-2) 구동시키면 이 구동에서 발생하여 들어오는 신호를 전달받아 이 신호를 계수하여 거리로 환산한다.
거리 환산은 엔코더축이 회전하는데 360도가 되고 이것을 폴리 기어(100-3)의 원둘례로 나누게 되면 엔코더에서 발생하는 신호 하나에 해당되는 거리를 환산하게 된다. 다시 정리하면 풀리 원둘레 A, 회전률 R, 엔코더에서 발생하는 신호 P수,거리 D 라고 하면
d=(A/R)*P*3.14 이를 이용하여 거리를 계산할 수 있다.
이렇게 하여 계산된 정보는 데이터용 무선RF모듈(207)을 통하여 무선영상 및 센서 수신 단말기로 전송되고 이를 다시 분석용 컴퓨터(400)로 전송하여 케이블을 분석하는데 사용하게 된다.
상기에서 획득한 온도,습도,거리,압력 신호들은 디지털 신호로 변환된 후에 이 신호는 Packet으로 묶어 전송하게 되는데 그 Packet의 구성은 헤더 2 byte, 온도 2byte, 습도 2byte, 압력 2byte, 거리 2byte,단말기 상태 2byte 및 tail 2byte 등 총 14 byte로 구성되어 있다.
이 14 byte의 정보는 다시 멘쳐스터 코딩을 이용 28byte로 확장하여 전송하게 되는데 이것은 전송시에 데이터의 손실을 줄이고 먼 거리에도 데이터 수신율을 좋게 할 수 있다.
또 카메라 및 각종센서,히터,팬 등과 제어용 장치의 구동은 배터리(206)를 사용하여 전원으로 공급함으로써 전원공급장치에 따른 외부의 전원장치가 불필요하며 또 이 배터리의 소모 여부를 측정할 수 있게 배터리 체커(205)를 구비하여 배터리의 상태를 계속해서 관찰할 수 있으며 이 정보 또한 분석용 컴퓨터로 송신되어 검사자가 단말기의 상태를 알 수 있게 되어 있다.
세 번째로 영상 및 센서정보 무선수신 단말기(300)는 무선송신 단말기(200)에서 송신되는 독립된 3개의 무선영상 수신용 RF모뎀(302,303,304)을 통하여 동시에 카메라 영상신호를 수신하게 된다.
이 수신된 영상신호는 다시 분석용 컴퓨터(400)를 통하여 분석용 프로그램을 실행시켜 케이블의 이상 유무를 분석하게 된다.
또한 영상 및 센서정보 무선수신 단말기(300)에도 마이크로프로세서(301)가 내장되어 있고 프로그램되어 있으며 각종센서들의 정보들을 데이터용 무선RF모듈(307)을 통하여 수신되면 수신된 28byte의 정보를 역 멘쳐스터 코딩을 사용하여 14byte로 복원한 다음 해석하여 분석용 컴퓨터(400)로 다시 전송하게 된다.
분석용 컴퓨터(400)와 영상 및 센서정보 무선수신 단말기(300)와는 RS-232 또는 USB를 이용하여 통신하며 센서정보들을 입력받으며 또 분석용 컴퓨터(400)에 서 다시 영상 및 센서정보 획득용 돔(100)으로 명령을 내릴 때에도 RS-232 또는 USB를 이용하여 영상 및 센서정보 무선수신 단말기(300)에 명령을 내린다.
뿐만 아니라 이 각종센서들의 정보를 분석용 컴퓨터(400)에서 분석하여 다시 영상 및 센서정보 획득용 돔(100)으로 명령을 내릴 경우 영상 및 센서정보 무선수신 단말기(300)를 통하여 다시 영상 및 센서정보 무선송신 단말기(200)로 명령을 전달하고 이 명령을 해석하여 최종으로 영상 및 센서정보 획득용 돔(100)으로 명령을 내려 수행하게 된다.
이때에도 마찬가지로 분석용 컴퓨터(400)에서 명령을 내리면 이것을 해석하여 멘쳐스터 코딩을 사용하여 송신하게 된다.
네 번째로 분석용 컴퓨터(400)는 3대의 영상신호를 영상 및 센서정보 무선수신 단말기(300)에서 입력받아 분석용 컴퓨터(400) 내에 장착되어 있는 3대의 이미지그래버를 사용하여 영상신호를 입력받는다. 여기서 이미지그래버는 독립된 각각의 3채널의 영상 신호을 입력받기 위하여 1대의 이미지그래버가 아닌 3대의 이미지그래버를 사용하여 영상을 입력받음으로써 영상 처리 속도를 극대화할 수 있다.
이 이미지그래버를 사용하여 입력되는 영상신호를 RGB(Red,Green,Blue)의 디지털 색 신호로 변환하여 케이블의 마모 정도를 분석하기 시작한다.
케이블의 마모 정도는 첫 번째로 기존에 설치되어 있는 케이블 또는 로프의 한 번도 사용하지 않은 같은 종류,같은 굵기,같은 재질의 케이블 영상을 본 발명에 의한 영상 및 센서정보 획득용 돔을 통하여 3 방향에서 동시에 촬영하여 먼저 획득하고 이를 저장하면 이 저장된 영상을 기준점으로 삼아 데이터베이스화한다.
두 번째로 이 데이터베이스를 이용하여 취득한 케이블 영상을 비교하며 분석하게 된다.
이때 케이블의 분석은 현재 이미지그래버에서 입력되어 변환 저장되는 영상과 기준이 되는 영상을 비교하게 되는데 기준이 되는 케이블 영상과 현재 사용되는 케이블의 영상 중 케이블의 굵기가 0.1m이상 차이가 나면 이 구간의 케이블은 마모가 시작되었다고 판단하게 된다.
그러나 0 ~ 0.1m사이에서의 변형중 마모에 따른 변형과 인장 강도에 따른 변형의 두 가지 변수가 존재하는데 인장 강도에 따른 케이블 손상은 케이블 소재의 고유 인장 강도 값과 케이블 설치 연수를 곱한 값을 이용하면 현재 케이블의 굵기를 알 수 있으며 이 연산 된 값과 현재 변형된 값을 비교하여 차감하면 그 차감된 값만큼 케이블 또는 로프가 마모되는 것으로 판명한다.
또한 이 두 개의 영상을 비교할 시에 케이블 또는 로프의 특성상 여러 가닥의 케이블 또는 로프가 새끼줄처럼 꼬여있는 관계로 현재 사용 취득한 영상 중에 한 가닥이라도 원래의 케이블 영상과 비교하여 그 영상이 벗어나면 이것은 케이블 또는 로프의 단선으로 판단하게 되며 이런 경우에 분석용 컴퓨터화면에 빨간색으로 그 구간을 표시하여 관리자에게 알려준다.
그리고 케이블 또는 로프가 옥외에 설치되어 방치되는 관계로 케이블 또는 로프의 재질 상 녹이 스는 경우가 발생하게 되는데 이것은 취득한 영상이 칼라 영상인 관계로 색의 변화에 따라 녹으로 판별하게 되는데 이때 전제조건은 마모가 발생 하고 색이 변질 되면 녹이 발생하였다고 판명한다.
이런 형태로 전 구간의 케이블 또는 로프를 분석하게 되는데 이때 압력센서에서 측정한 압력 값은 인장 강도를 산출할 때 사용하며 또한 리프트를 운행하며 사용시에 케이블에 걸리는 하중을 측정하여 그 변화추이를 기록보관하고 기준이상의 압력을 측정하게 되면 케이블 또는 로프의 한계치를 벗어난 것으로 판단하여 관리자에게 알려 주는 역할을 한다.
이 한계치는 케이블 또는 로프의 수명과 상관관계가 있는 것으로 일정 하중 값을 벗어날 경우에 그때의 날짜,시간 하중수치 등을 기록보관하게 된다.
이로써 케이블의 마모상태를 영상과 수치 값으로 판단하며 케이블의 마모 정도를 분석하게 되며 이 분석한 결과는 관리자가 육안으로 볼 수 있게 그래프 및 수치로 표현하여 기록 보관하게 된다.
이 보관된 정보들은 다시 중앙 제어용 서버로 전송하여 여러 대의 리프트나 콘도라들의 케이블 또는 로프를 관리하게 된다.
상기에는 설명하지 않았으나 영상 및 센서정보획득용 돔(100)에 장착되어 있는 팬(106), 히터(105), 카메라(101), 라이트(102), 거리측정용 엔코더(100-2), 압력센서(100-1) 등을 ON 또는 OFF하는 등 원격지에서 이 프로그램을 사용하여 제어할 수 있다.
다섯 번째로 중앙제어용 서버(500)는 여러 대의 케이블카나, 리프트나 콘도라 등이 설치되어 있는 리조트 같은 경우 여러 대의 분석용 컴퓨터(400)에서 전송되는 케이블 또는 로프의 분석된 자료를 일괄적으로 취하여 기록 보관하며 날짜별 또는 관리자 별로 분류하여 관리자가 한 곳에서 관찰하기 편하기 되어 있다.
중앙제어용 서버(500)는 분석용 컴퓨터(400)에서 네트워크를 통하여 전송되는, 영상 및 센서정보 획득용 돔(100)에 의해 획득한 영상, 분석 영상,각종 센서에 대한 정보,및 대처상황 등을 기록 보관하게 되는데 여러 대의 분석용 컴퓨터(400)에서 전송되기 때문에 그 기록저장은 각 리프트나 콘도라의 번호를 참조하여 기록 보관하게 되며 전체의 정보가 다 취합되면 케이블 또는 로프의 전체 마모 정도, 절단 정도, 인장 강도에 따른 케이블의 늘어난 정도, 케이블에 가해지는 압력 정도,녹이 슨 정도를 각 리프트별,전체 정보를 합산한 수치별로 분류하여 기록 보관하게 된다.
또 이 보관된 정보는 일정 양식에 맞게 종이로 출력하여 보고서 형태를 갖출 수 있으며 언제 어느 때라도 날짜별로 또는 리프트별로 열람할 수 있다.
본 발명은 케이블이나 로프로 이루어져 사람이나 사물을 운반하는 장치들의 케이블 또는 로프의 마모와 녹을 검사하여 안전진단을 검사하는 장비로 이후 각종 케이블 또는 로프의 마모를 측정하고 녹을 검사는 장비로 사용할 수 있다.
또한 소방차의 고가 사다리용 리프트,타워크레인, 엘리베이터 등의 케이블이나 로프 등을 구조물에 본 발명품을 장착하여 검사할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시를 위한 시스템의 일례를 도시한 구성도
도 2는 본 발명에서 영상 및 센서정보 획득용 돔 오른쪽 측면의 엔코더와 풀리 기어의 위치를 도시한 구성도
도 3은 본 발명에서 영상 및 센서정보 획득용 돔의 왼쪽 측면에서 압력센서의 위치를 도시한 구성도
도 4은 본 발명에서 영상 및 센서정보 획득용 돔 내부의 카메라용 라이트, 카메라, 온도센서,습도센서를 도시한 구성도
도 5은 본 발명에서 영상 및 센서정보 획득용 돔에서 히터 및 팬의 위치를 도시한 구성도
도 6은 본 발명에서 영상 및 센서 정보를 무선으로 송신하는 영상 및 센서 정보 무선 송신단말기의 구성도
도 7는 본 발명에서 영상 및 센서 무선송신단말기의 흐름을 도시한 흐름도
도 8는 본 발명에서 영상 및 센서 정보를 무선으로 수신하는 영상 및 센서 정보 무선수신단말기의 구성도
도 9은 본 발명에서 영상 및 센서정보 무선수신단말기의 흐름을 도시한 흐름도
도 10은 본 발명에서 케이블이나 로프의 마모를 검사하기 위한 분석용 컴퓨터에서 수행되는 분석용 프로그램의 흐름을 도시한 흐름도
도 11은 본 발명에서 분석용 컴퓨터에서 분석한 내용을 네트워크를 통하여 중앙제어용 서버에서 수신하여 이를 데이터베이스화 및 정렬하는 프로그램의 흐름을 도시한 흐름도

Claims (7)

  1. 케이블카, 콘도라, 스키리프트에서 사용하는 케이블 및 로프 검사용 시스템에 있어서,
    영상 및 센서정보 획득용 돔;
    상기 영상 및 센서정보 획득용 돔에 의해 획득된 영상 및 센서정보를 무선 송신하는 영상 및 센서정보 무선송신 단말기;
    상기 영상 및 센서정보 무선송신 단말기로부터 송신된 영상 및 센서정보를 무선수신하는 영상 및 센서정보 무선수신 단말기;
    상기 영상 및 센서 정보 무선수신 단말기에서 수신된 정보들을 바탕으로 케이블의 영상과 각종 센서에서 들어오는 신호를 함께 기록 저장하며 이 정보들을 이용하여 케이블의 마모 상태, 케이블의 절단상태, 녹슨 상태, 케이블 또는 로프가 받는 하중을 분석처리하기 위한 분석용 프로그램을 구비한 분석용 컴퓨터; 및
    다수의 케이블카 또는 콘도라, 리프트에서 분석한 정보를 상기 분석용 컴퓨터를 경유하여 네트워크를 통해 중앙에서 전송받아 각 리프트, 콘도라 또는 케이블카별로 분석자료를 분류하여 기록 보관하며 관리자가 육안으로 검사할 수 있게 그래프나 수치로 표시하며,
    또한 그래프나 수치에 맞는 분석 영상과 획득한 영상 화면을 함께 표시하여 볼 수 있게 하는 프로그램을 구비한 서버를 포함하며,
    상기 영상 및 센서정보 획득용 돔은 케이블카 또는 콘도라, 리프트의 장비 구조물에 고정하되 이동하는 케이블 사이에 거치하고, 돔 가운데를 케이블이 관통하며, 돔 내부에는 3대의 카메라와 온도센서, 습도센서, 팬, 히터, 라이트가 내장되고, 돔 외부에는 압력센서와 거리 측정용 엔코더를 장착하여 케이블이 받는 압력을 측정하고 케이블 또는 로프의 상대적인 거리를 측정하며, 상기 카메라는 중앙에 카메라 1대를 기준으로 양 측면에 120도 간격으로 카메라 2대를 배치하여 케이블에 대한 360도 전 방향의 동영상을 취득하고, 겨울철 또는 여름철에 상기 카메라가 동작하지 않을 경우를 대비하여 상기 온도센서에 의한 온도감지에 따라 상기 영상 및 센서정보 무선송신 단말기에서 명령을 내리면 상기 팬과 히터를 구동할 수 있으며, 이에 따라 돔 내부의 공기를 덮여 카메라가 동작하기 알맞은 온도를 유지하게 하며, 돔 내부와 외부의 온도 편차로 인한 돔 내부에 이슬이 맺히는 현상이 발생할 경우를 대비하여 상기 습도 센서에 의한 습도감지에 따라 상기 영상 및 센서정보 무선송신 단말기에서 명령을 내리면 습도 조절을 위하여 상기 히터와 팬을 구동시키고,
    상기 돔 외부에 상기 압력 센서를 장착함에 있어서, 상기 압력 센서의 한쪽 면은 돔 외부에 고정하고 다른 한쪽 면은 케이블의 밑면에 케이블을 떠받들게 설치하여, 케이블에 하중이 가해지면 이 가해지는 힘을 상기 압력센서에 의해 측정하여 이 정보를 영상 및 센서정보 무선송신 단말기로 전달하고, 돔 외부에 장착된 상기 엔코더에 의해 케이블 또는 로프의 상대 거리를 측정하여 이 정보를 또한 상기 영상 및 센서정보 무선송신 단말기로 전달하는 것을 특징으로 하는 케이블카, 콘도라, 스키리프트에서 사용하는 케이블 및 로프 검사용 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상 및 센서정보 무선송신 단말기는 상기 영상 및 센서정보 획득용 돔에서 획득한 독립된 3개의 영상 신호를 전달받아 독립된 3개의 무선영상 송신용RF모뎀을 통해 상기 영상 및 센서정보 무선수신 단말기로 3방향의 영상을 전달하며, 또 마이크로프로세서를 내장하고 그리고 일련의 프로그램이 내장되어 있어 각종의 제어를 담당하며 RTC(Real Time Clock)을 이용 현재의 날짜를 파악하고 이후 현재의 온도 및 습도를 검사하여 계절적인 판단에 따라 팬과 히터의 구동신호를 상기 영상 및 센서정보 획득용 돔으로 전송하면 영상 및 센서정보 획득용 돔은 이 신호를 받아 팬이나 히터를 구동하게 하며, 이후 일정시간이 되면 카메라의 라이트를 구동하게 하여 돔 내부에서 케이블의 영상을 취득할 수 있는 환경을 구축하게 하고 이 과정이 끝나면 카메라의 전원을 켜 카메라를 구동하게 할 수 있으며,
    또한 현재의 온도와 습도에 따라 돔 내부에 장착한 온도센서, 습도센서에서 전달되는 신호를 받아 단말기 내부에 구비한 증폭회로와 AD변환기를 거쳐 디지털 신호로 변환하고 이 신호를 분석하여 돔 내부의 히터 또는 팬을 구동할 수 있게 제어명령을 지령하며 또 이 정보를 데이터용 무선RF모듈을 통하여 상기 영상 및 센서정보 무선수신 단말기로 전송하여 상기 분석용 컴퓨터로 다시 전달하게 되며, 이후 상기 분석용 컴퓨터에서는 온도 및 습도에 맞게 다시 지령을 내리면 팬이나 히터를 구동할 수 있는 명령을 돔에 지령하여 팬이나 히터를 구동하게 하며,
    또 돔 외부에 장착된 압력센서에서 전달되는 압력 신호를 전달받아 단말기 내에 구비되어 있는 증폭기와 AD변환기를 거쳐 디지털 신호로 변환하면 이 정보를 데이터용 무선RF모듈을 통하여 상기 영상 및 센서정보 무선수신 단말기로 전송하고,
    또한 돔 외부에 장착된 상기 엔코더를 통하여 들어오는 신호를 전달받아 이 신호를 계수하여 거리로 환산하며, 환산된 정보는 데이터용 무선RF모듈을 통하여 상기 영상 및 센서정보 무선수신 단말기로 전송하고,
    또 카메라 및 각종 센서, 히터, 팬과 제어용 장치의 구동을 위하여 배터리를 장착하고 이 배터리의 소모 여부를 측정할 수 있는 배터리 체커를 구비한 것을 특징으로 하는 케이블카, 콘도라, 스키리프트에서 사용하는 케이블 및 로프 검사용 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상 및 센서정보 수신단말기는 상기 영상 및 센서정보 송신단말기에서 송신되는 독립된 3개의 영상신호를 독립된 3개의 무선영상 수신용 RF모뎀을 통하여 동시에 수신하고 이 정보를 다시 상기 분석용 컴퓨터로 전달하며,
    또 마이크로프로세서를 내장하고 그리고 일련의 프로그램이 내장되어 데이터용 무선RF모듈을 통하여 수신되는 각종 센서들의 정보 및 단말기의 상태 정보를 수신하여 해석하고 이 해석한 정보를 RS-232 또는 USB 통신방법을 사용하여, 상기 분석용 컴퓨터로 전송하고 이 정보를 바탕으로 다시 상기 분석용 컴퓨터가 명령을 지령하면 이를 다시 RS-232 또는 USB 통신을 통하여 수신하고 이 명령을 해석하여 단말기 내에 구비한 데이터용 무선RF모뎀에 맞게 재구성하고 이를 상기 영상 및 센서정보 무선 송신단말기로 전달하는 것을 특징으로 하는 케이블카, 콘도라, 스키리프트에서 사용하는 케이블 및 로프 검사용 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분석용 컴퓨터는 3개의 독립된 이미지 그래버 또는 캡처 보드를 구비하고 상기 영상 및 센서정보 무선수신 단말기에서 송신하는 독립된 3개의 영상신호와 압력정보 및 거리 정보를 입력받아 이미 프로그램되어 내장되어 있는 분석용 프로그램에 따라 케이블의 단선 유무와 마모 정도, 녹슨 정도를 영상신호와 압력정보 및 거리정보를 바탕으로 분석하고,
    분석함에 있어 먼저 마모되지 않은 원래의 케이블 또는 로프의 영상을 상기 영상 및 센서정보 획득용 돔을 통해 취득 저장 보관하고, 이 보관된 영상을 기준으로 마모 정도와 녹슨 정도 및 단선 유무를 측정하며 또한 압력정보를 바탕으로 인장 강도 정보를 추출하여 그 마모 정도를 측정하는데 자료로 이용하며 거리정보와 동기를 맞추며 이 분석한 영상정보와 획득한 영상정보를 함께 묶어 기록 보관하며,
    이 분석한 정보를 바탕으로 수치화하고 그래프화 함에 있어 케이블 또는 로프의 이상이 있으면 관리자가 확인할 수 있게 화면으로 빨간색으로 그 구간을 표시하여 알려주고 녹이 슨 경우에는 파란색 또는 다른 색으로 표시하여 케이블의 이상 유무와 구분되게 표시하며,
    또 압력정보를 바탕으로 운행 사용 중인 케이블에 걸리는 하중을 측정하여 그 변화추이를 기록보관하고 기준이상의 압력이 케이블 또는 로프에 걸리면 한계치를 벗어났다고 판단하여 관리자에게 알려 줄 수 있으며 그때의 날짜, 시간 하중수치 등을 기록보관하게 되는 분석용 프로그램과,
    상기 영상 및 센서정보 송신단말기의 동작 상태, 잔류 배터리 상태정보를 함께 표시하며 상기 영상 및 센서정보 무선수신 단말기에서 송신되는 상기의 상태정보와 온도, 습도정보를 RS-232 또는 USB 통신 방법을 사용하여 입력받고 이 정보를 기준으로 판단하여 다시 지령을 내리면 상기 영상 및 센서정보 획득용 돔에 장착되어 있는 팬, 히터를 구동하는 등 원격지에서도 제어할 수 있는 프로그램과,
    또한 케이블이나 로프의 분석한 모든 정보와 온도, 습도 제어에 관련된 모든 정보들을 다시 상기 서버로 전송하기 위한 프로그램을 내장하는 것을 특징으로 하는 케이블카, 콘도라, 스키리프트에서 사용하는 케이블 및 로프 검사용 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서버는 네트워크를 통하여 다수의 상기 분석용 컴퓨터에서 전송되는 케이블 또는 로프의 분석된 자료를 일괄적으로 취합하여 날짜별, 관리자 별, 각 리프트나 콘도라 별로 분류하여 기록보관하고,
    전체의 정보가 다 취합되면 케이블 또는 로프의 전체 마모 정도, 단선 정도, 인장 강도에 따른 케이블의 늘어난 정도, 케이블에 가해지는 압력 정도를 수치로 환산하여 이를 각 리프트별로 기록보관하며,
    또 전체 정보를 합산한 정보를 수치화 또는 그래프화 하여 데이터 베이스로 구축하여 기록 보관하고,
    또한 분석한 자료를 바탕으로 대처상황 등을 기록 보관하며 이 정보들을 일정 양식에 맞게 종이 또는 화면에 보고서 형태로 출력하는 것을 특징으로 하는 케이블카, 콘도라, 스키리프트에서 사용하는 케이블 및 로프 검사용 시스템.
  7. 삭제
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