KR101022209B1 - 전력구 내부표면 열화 검사장치 및 전력구 내부표면 열화 검사방법 - Google Patents

전력구 내부표면 열화 검사장치 및 전력구 내부표면 열화 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력구 내부표면 열화 검사장치 및 전력구 내부표면 열화 검사방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 지하 전력구의 내부표면을 정밀하게 검사하는 전력구 내부표면 열화 검사장치 및 전력구 내부표면 열화 검사방법에 관한 것이다.
본 발명은, 운전을 수행하는 이송카트와, 상기 이송카트의 일측에 이동가능하도록 배치되어 전력구 내부표면에 광을 투영하고, 상기 전력구의 상면을 스캔하여 3D스캔데이터를 생성하는 상부표면검사부와, 상기 상부표면검사부의 양측에 배치되어 상기 전력구의 측면을 촬영하여 2D사진데이터를 생성하는 복수개의 측부표면검사부들과, 상기 상부표면검사부 및 상기 복수개의 측부표면검사부들로부터 생성된 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 근거로 상기 전력구 내부표면의 정보데이터를 판별하는 제어부를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사장치를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 전력구 상면을 스캔하여 3D스캔데이터를 생성하고, 상기 전력구 측면을 촬영하여 2D사진데이터를 생성하는 제 1 단계; 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 근거로 상기 전력구 내부표면의 정보데이터를 판별하는 제 2 단계; 및 상기 정보데이터를 근거로 상기 전력구 내부표면의 손상정도를 외부로 표시하는 제 3 단계;를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사방법을 제공한다.

Description

전력구 내부표면 열화 검사장치 및 전력구 내부표면 열화 검사방법{Surface aging inspection apparatus of box culvert for power transmission line and aging inspecting method of box culvert for power transmission line}
본 발명은 전력구 내부표면 열화 검사장치 및 전력구 내부표면 열화 검사방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 지하 전력구의 내부표면에 발생한 열화 형상을 정밀하게 검사하는 전력구 내부표면 열화 검사장치 및 전력구 내부표면 열화 검사방법에 관한 것이다.
송배전 케이블들은 일반적으로 지상에 설치된다. 그러나 근래에는 안정성, 도시 미관 등을 고려하여 지중에 매설된다. 이 때, 송배전 케이블들을 보다 안전하고 견고하게 설치하기 위하여 전력구는 철근콘크리트 구조로 시공된다.
그러나 지중에 매설된 전력구는 시간이 경과함에 따라 누수, 백태현상, 크랙이 발생된다. 따라서 손상되거나 파손된 전력구는 내부에 설치된 송배전케이블에 영향을 미쳐 단전이나 감전 등의 사고를 유발할 수 있다.
따라서 전력구를 정기적으로 검사하고 그 결과를 토대로 전력구의 안전성을 평가하여 전력구가 손상되거나 파손되는 것을 방지하도록 유지관리되고 있는데, 이 때, 전력구는 검사자가 육안으로 검사하는 것이 일반적이었다.
본 발명은 전력구를 정밀하고 정확하게 검사하는 전력구 내부표면 열화 검사장치 및 전력구 내부표면 열화 검사방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 운전을 수행하는 이송카트와, 상기 이송카트의 일측에 이동가능하도록 배치되어 전력구 내부표면에 광을 투영하고, 상기 전력구의 상면을 스캔하여 3D스캔데이터를 생성하는 상부표면검사부와, 상기 상부표면검사부의 양측에 배치되어 상기 전력구의 측면을 촬영하여 2D사진데이터를 생성하는 복수개의 측부표면검사부들과, 상기 상부표면검사부 및 상기 복수개의 측부표면검사부들로부터 생성된 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 근거로 상기 전력구 내부표면의 정보데이터를 판별하는 제어부를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사장치를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 전력구 상면을 스캔하여 3D스캔데이터를 생성하고, 상기 전력구 측면을 촬영하여 2D사진데이터를 생성하는 제 1 단계; 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 근거로 상기 전력구 내부표면의 정보데이터를 판별하는 제 2 단계; 및 상기 정보데이터를 근거로 상기 전력구 내부표면의 손상정도를 외부로 표시하는 제 3 단계;를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사방법을 제공한다.
본 발명은 빛를 이용하여 전력구 내부표면에 발생한 열화현상을 정확하고 정밀한 검사한다. 본 발명은 작업자의 육안에 의한 검사로부터 발생하는 데이터의 불확실성을 배제하여 관찰자가 가지는 개인적인 판단에 의한 오차를 없애는 효과가 있다. 또한 현장의 실제 데이터가 개인적 편차없이 정확하게 기록되므로 향후 유지관리 및 수명연장을 위한 보수/보강 방안, 공사비 및 소요기간을 정확하게 예측할 수 있어 예상치 못한 추가 비용 발생을 사전에 예방할 수 있으며, 전력구 수명연장시 중요한 구조물 이력관리 자료를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전력구 내부표면 열화 검사장치의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 내부표면검사부의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 내부표면검사장치의 제어흐름의 일 실시예를 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시된 전력구 내부표면 열화 검사장치의 제어순서의 일 실시예를 보여주는 순서도이다.
도 5는 도 1에 도시된 전력구 내부표면 열화 검사장치의 제어흐름의 다른 실시예를 보여주는 블록도이다.
도 1 은 본 발명에 따른 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 1을 참고하면, 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)는 운전을 수행하는 이송카트(110)를 포함한다. 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)는 이송카트(110)의 상측에 배치되는 레일부(120)를 포함할 수 있다.
한편, 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)는 레일부(120)의 일측에는 전력구(미도시)의 상면을 스캔하여 3D스캔데이터를 생성하고, 상기 전력구의 측면을 촬영하여 2D사진데이터를 생성하는 내부표면검사장치(130)가 배치된다.
전력구 내부표면 열화 검사장치(100)는 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 전송받아 상기 전력구 내부표면의 정보데이터를 판별하는 제어부(140)를 포함한다.
한편, 이송카트(110)는 외관을 형성하는 바디부(112)를 포함한다. 바디부(112)는 자동 또는 수동으로 높이를 조절하도록 형성된다.
바디부(112)는 복수개의 높이조절수단들(114)이 구비되어 높이를 조절할 수 있다. 복수개의 높이조절수단들(114)은 복수개의 링크들(114)을 포함할 수 있다. 사용자는 바디부(112)의 높이를 검사하려는 상기 전력구의 높이에 따라 조절할 수 있다.
또한, 사용자는 바디부(112)의 높이를 원격으로 제어할 수 있다. 사용자가 바디부(112)의 높이를 원격으로 제어하는 경우 바디부(112)의 일측에는 기동모터(미도시)가 배치된다.
상기 기동모터는 복수개의 링크들(114)을 조절하여 바디부(112)의 높이를 제어한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 바디부(112)의 높이를 사용자가 조절하는 경우를 중심으로 설명한다.
바디부(112) 일측에는 바디부(112)를 구동하여 운전하는 구동부(미도시)가 배치된다. 상기 구동부는 동력을 생성하여 이송카트(110)를 운전한다. 상기 구동부는 사용자에 의하여 원격으로 제어될 수 있다.
한편, 바디부(112)의 일측에는 레일부(120)가 체결된다. 이때, 레일부(120)는 내부표면검사장치(130)가 이동하도록 체결되는 레일(122)을 포함한다. 내부표면검사장치(130)는 레일(122)의 길이방향으로 이동할 수 있다.
한편, 내부표면검사장치(130)는 상기 전력구의 상면을 스캔하여 상기 3D스캔데이터를 생성하는 상부표면검사부(131)를 포함한다. 또한, 내부표면검사장치(130)는 상기 전력구의 측면을 촬영하여 상기 2D사진데이터를 생성하는 복수개의 측부표면검사부들(135)을 포함한다.
상부표면검사부(131)가 상기 전력구를 스캔하는 방법에 대해서는 설명의 편의를 위하여 하기에서 설명하기로 한다.
전력구 내부표면 열화 검사장치(100)는 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 전송받아 상기 전력구 내부표면의 정보데이터를 판별하는 제어부(140)를 포함할 수 있다. 제어부(140)는 상기 정보데이터를 근거로 상기 전력구의 손상 및 파손여부를 판별한다.
제어부(140)는 상기 전력구의 손상 및 파손 여부를 출력부(미표기)를 통하여 외부로 출력한다. 상기 출력부는 외부의 검사자가 인식하도록 소리를 출력하는 소리출력부(미표기)를 구비할 수 있다.
상기 소리출력부는 외부의 검사자가 인식가능한 음성, 부저, 알람 등을 출력하는 스피커(미표기)를 포함할 수 있다.
상기 출력부는 외부의 검사자가 인식하도록 화상을 출력하는 디스플레이부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이부는 검사자가 인식하도록 LCD파넬, LED 등을 포함할 수 있다.
제어부(140)는 다양하게 형성될 수 있다. 검사자가 휴대 가능한 휴대전화기, PDA 등을 포함할 수 있다. 제어부(140)는 퍼스널 컴퓨터, 노트북 등을 포함할 수 있다.
한편, 제어부(140)와 상부표면검사부(131) 및 측부표면검사부(135)는 다양하게 연결될 수 있다. 제어부(140)와 상부표면검사부(131) 및 측부표면검사부(135)는 전송케이블(미도시)을 통하여 체결될 수 있다. 또한, 제어부(140)는 상부표면검사부(131) 및 측부표면검사부(135)와 통신을 통하여 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 전송할 수 있다.
제어부(140)는 상기 3D스캔데이터와 상기 2D사진데이터를 배열한다. 이때, 제어부(140)는 상기 3D스캔데이터를 2장씩 이송카트(110)의 진행방향의 직각방향으로 나열하여 저장할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 상기 2D사진데이터를 상기 3D스캔데이터의 상하부에 배열하여 저장할 수 있다.
제어부(140)는 외부의 사용자로부터 입력신호를 입력받아 상기 정보데이터의 폭, 길이 및 면적을 검출하고 계산할 수 있다.
제어부(140)와 상부표면검사부(131) 및 측부표면검사부(135)의 연결방법은 상기의 내용에 한정되지 않고, 제어부(140)가 상부표면검사부(131) 및 측부표면검사부(135)를 원격으로 제어할 수 있는 모든 방법 및 장치를 포함한다.
제어부(140)는 이송카트(110), 상부표면검사부(131) 및 측부표면검사부(135)의 동작을 제어하는 동작제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 제어부(140)는 상기 전력구 내부표면의 손상 및 파손을 판단하는 표면정보처리부(미도시)를 포함할 수 있다. 제어부(140)는 상기 전력구 내부표면의 정보를 저장하는 저장부(미도시)를 구비할 수 있다.
상기 표면정보처리부는 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 근거로 상기 전력구의 2차원이미지 또는 3차원이미지를 생성한다. 상기 표면정보처리부는 상기 2차원이미지 또는 3차원이미지를 근거로 상기 정보데이터를 생성한다. 또한, 상기 저장부는 상기 전력구 내부표면의 정보를 저장할 수 있다.
상기 표면정보처리부는 상기 정보데이터와 상기 저장부에 저장된 상기 전력구 내부표면의 정보를 비교한다.
한편, 상기 동작제어부는 별도의 컨트롤박스로 형성될 수 있다. 또한, 상기 표면정보처리부 및 저장부는 일반적인 PC로 수행될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 제어부(140)가 일체로 형성된 경우를 중심으로 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 내부표면검사장치(130)의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 2를 참고하면, 내부표면검사장치(130)는 상기 전력구의 상면에 빛을 투영하여 스캔하여 상기 3D스캔데이터를 생성하는 상부표면검사부(131)을 포함한다.
상부표면검사부(131)는 상기 전력구의 상면에 빛을 투영하여 검사하는 투영부(미표기)를 구비한다. 상기 투영부의 일측에는 레일부(120)의 일방향으로 상기 투영부를 이동시키는 이송로봇(136)이 배치된다.
이송로봇(136)은 레일(122)에 안착되어 이동한다. 이송로봇(136)은 레일(122)에 안착되는 안착홈(137)이 형성된다. 레일(122)은 안착홈(137)에 안착되어 이송로봇(136)을 가이드한다.
한편, 상기 투영부는 상기 전력구의 상면에 빛을 주사시키는 광주사부(133,134)를 구비한다. 광주사부(133,134)는 다양하게 형성될 수 있다.
광주사부(133,134)는 기 설정된 상기 전력구 상면의 기존패턴을 상기 전력구에 주사시키는 프로젝터(133,134)를 포함할 수 있다. 광주사부(133,134)는 상기 전력구의 상면에 레이저 슬릿빔을 주사하는 레이저빔 발생기(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 투영부는 상기 주사된 빛을 근거로 상기 전력구의 상면을 스캔하여 3D스캔데이터를 생성하는 검사부(132)를 구비한다. 검사부(132)는 광주사부(133,134)에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
예를 들면, 광주사부(133,134)가 프로젝터(133,134)를 구비하는 경우, 기존패턴이 주사된 상기 전력구의 상면을 촬영하여 상기 3D스캔데이터를 생성하는 카메라(132)를 포함할 수 있다.
또한, 광주사부(133,134)가 상기 레이저빔 발생기를 구비하는 경우, 상기 레이저 슬릿빔이 주사된 상기 전력구의 상면을 촬영하여 상기 3D스캔데이터를 생성하는 카메라(미도시)를 포함할 수 있다.
한편, 내부표면검사장치(130)는 상기 전력구의 내부 측면 검사를 위한 측부표면검사부(135)를 포함한다. 측부표면검사부(135)는 측벽검사용 카메라(133)를 포함할 수 있다. 이때, 측벽검사용 카메라(133)는 상기 전력구의 측면을 촬영하여 상기 2D사진데이터를 생성한다.
도 3은 도 1에 도시된 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)의 제어흐름의 일 실시예를 보여주는 블록도이다.
도 3을 참고하면, 검사자는 제어부(140)를 조작하여 이송카트(110)를 이동시킨다. 검사자는 제어부(140)를 통하여 이송카트(110)를 원격으로 제어한다.
상기 전력구의 일측에는 이송카트(110)가 배치되어 이동하도록 이동로(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 이동로는 레일 또는 홈 등을 포함할 수 있다. 이송카트(110)의 일측에는 상기 이동로에 안착하도록 바퀴(미도시)가 체결된다.
검사자는 상기 바퀴를 상기 레일 또는 홈에 안착한다. 검사자가 이송카트(110)를 원격으로 제어하면, 상기 바퀴가 상기 레일 또는 홈을 따라 이동한다.
제어부(140)는 이송카트(110)의 높낮이를 제어한다. 제어부(140)는 상기 전력구와 내부표면검사장치(130)의 위치를 측정하여 이송카트(110)의 높낮이를 제어할 수 있다.
이송카트(110)에는 높낮이를 제어하도록 높이조절수단들(114)을 포함할 수 있다. 높이조절수단들(114)은 다양하게 형성될 수 있다.
높이조절수단들(114)은 상기에서 설명한 바와 같이 복수개의 링크들(114)를 포함할 수 있다. 검사자는 복수개의 링크들(114)을 통하여 내부표면검사장치(130)의 높이를 제어할 수 있다.
검사자는 높이조절수단들(114)을 통하여 내부표면검사장치(130)의 높이를 수동 또는 자동으로 제어할 수 있다.
높이조절수단들(114)을 수동으로 조절하는 경우, 검사자는 상기 전력구의 높이에 상응하도록 복수개의 링크들(114)을 상측으로 펼친다. 내부표면검사장치(130)는 상측으로 이동한다. 따라서 내부표면검사장치(130)는 상기 전력구와 소정간격 이격되어 배치된다.
높이조절수단들(114)은 높이를 조절하도록 구동력을 생성하는 상기 구동부를 포함할 수 있다. 상기 구동부는 구동력을 생성하는 모터 등을 포함할 수 있다.
높이조절수단들(114)을 자동으로 조절하는 경우, 제어부(140)는 상기 구동부를 제어한다. 검사자는 제어부(140)를 통하여 이송카트(110)가 운행되는 것을 제어한다.
이송카트(110)가 상기 전력구의 위치에 배치되면, 검사자는 제어부(140)를 통하여 높이조절수단들(114)을 제어한다. 제어부(140)는 상기 구동부를 작동시키면, 높이조절수단들(114)이 상부표면검사부(131)를 일측으로 이동시킨다.
내부표면검사장치(130)는 상기 전력구로부터 소정간격 이격되도록 배치된다. 따라서 내부표면검사장치(130)는 상기 전력구의 내부표면을 정확하게 스캔할 수 있다.
한편, 내부표면검사장치(130)는 상기 전력구 내부표면으로부터 소정간격 이격되도록 배치된다. 이때, 내부표면검사장치(130)가 상기 전력구 내부표면에 밀착하게 되면, 상기 전력구 내부표면을 정확하게 스캔하여 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 생성하지 못한다.
상부표면검사부(131)는 제어부(140)에 기 설정된 상기 전력구 상면의 기존패턴을 주사하는 프로젝터(133,134)를 포함할 수 있다. 또한, 프로젝터(133,134)의 일측에는 상기 기존패턴이 주사된 상기 전력구 상면을 촬영하는 카메라(132)가 배치된다.
검사자는 이송카트(110)를 제어하여 검사할 위치에 이동시킨다. 제어부(140)는 상기 기존패턴을 상기 전력구 상면으로 주사하도록 프로젝터(133,134)를 제어한다.
제어부(140)는 상기 기존패턴이 주사된 상기 전력구의 상면을 촬영하도록 카메라(132)를 제어한다. 카메라(132)는 촬영한 후 상기 3D스캔데이터를 생성한다.
한편, 제어부(140)는 프로젝터(133,134) 및 카메라(132)가 상기 전력구 상면의 전부를 스캔하지 못하는 경우 이송로봇(136)을 제어한다. 이송로봇(136)은 스캔된 상기 전력구의 상면의 나머지를 스캔하도록 프로젝터(137,138) 및 카메라(132,133)를 이동시킨다.
프로젝터(133,134) 및 카메라(132)는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로젝터(133,134) 및 카메라(132)는 복수개로 형성될 수 있다.
한편, 제어부(140)는 상부표면감사부(131)가 상기 전력구의 상면을 스캔하는 동안, 측부표면검사부(135)가 상기 전력구의 측면을 촬영하도록 제어한다.
측부표면검사부(135)는 상기 전력구의 측면을 촬영하여 상기 2D사진데이터를 생성한다. 상기 2D사진데이터는 제어부(140)로 전송된다.
카메라(132)는 상기 기존패턴을 촬영하여 각각 상기 3D스캔데이터들을 생성한다. 상기 3D스캔데이터들은 제어부(140)로 전송되어 상기와 같은 방법으로 상기 전력구 내부표면의 손상 및 파손 여부를 판단한다.
한편, 상부표면검사부(131)는 제어부(140)의 신호동기화와, 카메라(132)의 트리거(trigger)를 위한 검사부제어부(139)를 더 포함할 수 있다. 제어부(140)는 검사부제어부(139)를 제어하여 상기의 작업을 수행시킨다.
상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터는 제어부(140)로 전송된다. 제어부(140)는 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 근거로 상기 전력구 내부표면의 상기 정보데이터를 분석한다.
이때, 제어부(140)는 상기 3D스캔데이터를 2장씩 이송카트(110)의 진행방향의 직각방향으로 배열하여 저장한다. 또한, 제어부(140)는 상기 3D스캔데이터의 상하부에 상기 2D사진데이터를 배열하여 저장한다. 제어부(140)는 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D 사진데이터를 통하여 상기 정보데이터를 생성하고 분석한다.
상기 정보데이터는 다양한 정보를 포함한다. 상기 정보데이터는 상기 전력구 내부표면의 크랙발생여부, 누수여부, 백태현상 발생여부, 크랙의 사이즈, 누수영역 및 백태현상 발생영역의 사이즈 정보를 포함한다.
제어부(140)는 상기 정보데이터를 근거로 상기 출력부를 통하여 외부로 상기 정보데이터를 출력한다. 검사자는 출력된 상기 정보데이터를 가지고 상기 전력구의 손상 및 파손 여부를 확인할 수 있다.
이때, 사용자는 상기 입력장치를 통하여 상기 입력신호를 입력한다. 제어부(140)는 상기 입력신호를 근거로 상기 정보데이터의 폭, 길이 및 면적을 검출하고 계산한다.
이하에서는 상기 전력구 내부표면의 손상 및 파손 여부를 판별하는 방법에 대해서 자세히 설명하기로 한다.
도 4는 도 1에 도시된 전력구 내부표면 검사장치(100)의 제어순서의 일 실시예를 보여주는 순서도이다. 이하에서 상기와 동일한 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 4를 참고하면, 검사자는 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)를 상기 전력구에 삽입한다. 상기 전력구는 지중(地中)에 배치되어 전선이 삽입되도록 형성된다.
검사자는 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)를 상기 이동로에 안착시킨다. 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)는 상기 이동로를 따라 이동한다.
검사자는 상기 전력구 외부에서 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)를 제어할 수 있다. 검사자는 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)를 원격으로 제어한다.
검사자가 제어부(140)를 통하여 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)의 경로를 설정할 수 있다. 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)는 상기 이동로를 따라서 상기 전력구 내측으로 이동한다.
이 때, 프로젝터(133,134)는 상기 전력구 상면에 상기 기존패턴을 빛의 형태로 주사한다.(S110단계) 제어부(140)는 카메라(132)로 상기 기존패턴이 주사된 상기 전력구 상면을 촬영하도록 제어한다. 또한, 제어부(140)는 측부표면검사부(135)로 상기 전력구 측면을 촬영하도록 제어한다.
상부표면검사부(131) 및 측부표면검사부(135)는 상기 촬영된 영상을 근거로 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 생성한다. 이때, 제어부(140)는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 배열하여 저장한다.(S120단계)
제어부(140)는 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 근거로 상기 정보데이터를 생성한다. 제어부(140)는 상기 정보데이터를 근거로 상기 전력구의 내부표면의 상태를 파악한다.(S130단계)
한편, 제어부(140)는 프로젝터(137,138)가 상기 전력구 상면의 전부 또는 상면의 일부에 빛을 주사하였는지 판단한다.(S140단계)
제어부(140)는 프로젝터(133,134)가 상기 전력구 상면의 전부에 빛을 주사한 것으로 판단되면, 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)의 작동을 중지시킨다.
반면, 제어부(140)는 상기 전력구 내부표면의 상면의 일부를 촬영시킨 것으로 판단되면, 이송카트(110) 및 내부표면검사장치(130)를 일방향으로 이동시킨다.(S131단계)
이때, 제어부(140)는 이송로봇(136)을 제어하여 내부표면검사장치(130)를 이동시킨다. 제어부(140)는 내부표면검사장치(130)를 다시 제어하여 상기 전력구 내부표면의 일부를 스캔한다.
또한, 제어부(140)는 이송카트(110)를 제어하여 상기 전력구의 다른 내부표면을 스캔한다.
한편, 상기의 작업이 완료되면, 제어부(140)는 상기 전성된 3D 스캔데이터를 근거로 상기 전력구 내부표면의 상기 정보데이터를 판독한다. 제어부(140)는 상기 정보데이터를 근거로 상기 전력구의 손상 및 파손을 판별한다.
이 때, 제어부(140)는 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 근거로 상기 전력구의 2차원이미지 또는 3차원이미지를 생성한다. 상기 2차원이미지 또는 3차원이미지를 근거로 상기 정보데이터를 생성한다.
상기 정보데이터는 상기 전력구 내부표면의 크랙발생여부, 누수여부, 백태현상 발생여부, 크랙의 사이즈, 누수영역 및 백태현상 발생영역의 사이즈 정보를 포함한다.
이때, 제어부(140)는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 입력신호를 입력받아 상기 정보데이터를 검출하고 계산한다. 따라서 사용자는 상기 정보데이터를 용이하게 검출하고 확인할 수 있다.
제어부(140)는 상기의 과정을 상기 전력구 내부표면에서 연속적으로 수행할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 상기의 과정을 상기 전력구 내부표면의 특정한 부분에서 수행할 수 있다.
따라서 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)는 상기 전력구의 내부표면의 상태를 정확하게 검사할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 전력구 내부표면 열화 검사장치(100)의 제어흐름의 다른 실시예를 보여주는 블록도이다. 전술한 실시예와 동일한 부호는 동일한 부재를 나타내며, 이하에서는 전술한 실시예와 상이한 내용을 중심으로 설명한다.
도 5를 참고하면, 전력구 내부표면 열화 검사장치(200)는 상기 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 유사한 구성요소를 포함한다.
상부표면검사부(131)는 상기 전력구의 내부표면에 빛을 투영하여 검사하는 상기 투영부를 구비한다. 상기 투영부의 일측에는 이송카트(110)의 일방향으로 상기 투영부를 이동시키는 이송로봇(234)이 배치된다.
상기 투영부는 레이저 슬릿빔을 상기 전력구 상면에 주사하는 레이저빔 발생기(233,234)를 포함한다. 상기 투영부는 상기 레이저 슬릿빔이 주사된 상기 전력구 상면을 촬영하는 카메라(232)를 구비한다.
검사자가 전력구 내부표면 열화 검사장치(200)를 상기 전력구 내부로 이동시킨다. 전력구 내부표면 열화 검사장치(200)가 이동하면서 레이저빔 발생기(233,234)는 상기 전력구 상면에 상기 레이저 슬릿빔을 주사한다.
한편, 내부표면검사장치(230)는 카메라(232)의 트리거(trigger) 및 레이저빔 발생기(233,234)를 통한 레이저 발생, 회전 및 주사를 제어하는 레이저 모듈(미도시)를 포함하는 검사부제어부(239)를 포함할 수 있다.
상기 레이저 모듈은 레이저빔 발생기(233,234)의 온/오프를 제어하는 온/오프 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 레이저 모듈은 레이저빔 발생기(233,234)의 회전을 제어하는 회전제어회로(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 레이저 모듈은 제어부(240)에 의하여 제어될 수 있다.
주사된 상기 레이저 슬릿빔은 카메라(232)가 촬영하여 상기 3D스캔데이터를 생성한다. 상기 3D스캔데이터는 제어부(240)로 전송된다.
또한, 측부표면검사부(235)는 상기 전력구의 측면을 촬영하여 상기 2D사진데이터를 생성한다. 상기 2D사진데이터는 제어부(240)로 전송된다. 이때, 상기 3D스캔데이터와 상기 2D사진데이터는 상기에서 설명한 바와 동일하게 배열된다.
제어부(240)는 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 근거로 상기 정보데이터를 판별한다. 제어부(240)는 상기 정보데이터를 근거로 상기 전력구 내부표면의 손상 및 파손여부를 판단한다.
이 때, 제어부(240)는 상기 도 4에서 설명한 바와 유사하게 레이저 발생기(233,234) 및 카메라(232)를 제어한다.
또한, 제어부(240)는 이송로봇(236) 및 내부표면검사장치(230)의 동작을 제어하는 동작제어부(242)를 포함할 수 있다. 제어부(240)는 상기 전력구 내부표면의 손상 및 파손을 판단하는 표면정보처리부(244)를 포함할 수 있다. 제어부(240)는 상기 전력구 내부표면의 정보를 저장하는 저장부(243)를 구비할 수 있다.
표면정보처리부(244)는 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 근거로 상기 전력구의 2차원이미지 또는 3차원이미지를 생성한다. 표면정보처리부(244)는 상기 2차원이미지 또는 상기 3차원이미지를 근거로 상기 정보데이터를 생성한다. 또한, 저장부(243)는 상기 전력구 내부표면의 정보를 저장할 수 있다.
표면정보처리부(244)는 상기 정보데이터와 저장부(243)에 저장된 상기 전력구 내부표면의 정보를 비교한다.
이때, 상기 입력장치를 통하여 상기 입력신호가 입력되면, 표면정보처리부(244)는 상기 정보데이터의 폭, 길이 및 면적을 검출해 내고 계산한다.
한편, 동작제어부(242)는 별도의 컨트롤박스로 형성될 수 있다. 또한, 표면정보처리부(244) 및 저장부(243)는 일반적인 PC로 수행될 수 있다.
제어부(240)는 상기 전력구 내부표면의 일부분만 촬영하는 경우 이송로봇(236)을 제어할 수 있다. 상기 전력구 내부표면의 전체를 스캔하여 상기 전력구 내부표면의 손상 및 파손을 정확하게 진단할 수 있다.
따라서 상기 전력구 내부표면의 손상 및 파손을 정밀하게 진단할 수 있다. 또한, 검사자가 최소한의 인원이 동원되므로 비용과 시간이 절감된다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
110 : 이송카트 120 : 이송로봇
131 : 상부표면검사부 140 : 제어부

Claims (22)

  1. 운전을 수행하는 이송카트와,
    상기 이송카트의 일측에 이동가능하도록 배치되어 전력구 내부표면에 광을 투영하고, 상기 전력구의 상면을 스캔하여 3D스캔데이터를 생성하는 상부표면검사부와,
    상기 상부표면검사부의 양측에 배치되어 상기 전력구의 측면을 촬영하여 2D사진데이터를 생성하는 복수개의 측부표면검사부들과,
    상기 상부표면검사부 및 상기 복수개의 측부표면검사부들로 부터 생성된 상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 근거로 상기 전력구 내부표면의 열화 정보데이터를 판별하는 제어부를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송카트는 상기 상부표면검사부 및 상기 복수개의 측부표면검사부들의 높이를 조절가능한 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송카트는 일측에 형성되어 상기 상부표면검사부 및 상기 복수개의 측부표면검사부가 이동하도록 레일을 구비하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부표면검사부는,
    상기 전력구의 상면에 빛을 투영하여 검사하는 투영부와,
    상기 투영부의 일측에 배치되어 상기 투영부를 이동시키는 이송로봇을 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 투영부는,
    상기 전력구의 상면에 빛을 주사시키는 광주사부와,
    상기 주사된 빛을 근거로 상기 전력구의 상면을 스캔하여 상기 3D스캔데이터를 생성하는 검사부를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 광주사부는 상기 제어부에 기 설정된 상기 전력구의 내부표면 기존패턴을 상기 전력구에 주사시키는 프로젝터를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 광주사부는 상기 전력구의 상면에 레이저 슬릿빔을 주사하는 레이저빔 발생기를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 검사부는 상기 주사된 빛을 근거로 상기 전력구의 상면을 촬영하여 상기 3D스캔데이터를 생성하는 카메라를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 정보데이터를 근거로 상기 전력구의 손상 또는 파손 여부를 판단하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 전력구의 손상 또는 파손 여부를 외부로 출력하는 출력부를 더 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 정보데이터는 상기 전력구의 상기 전력구 내부표면의 크랙발생여부, 누수여부, 백태현상 발생여부, 크랙의 사이즈, 누수영역 및 백태현상 발생영역의 사이즈 정보를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 정보데이터의 폭, 길이 및 면적을 검출하고 계산하도록 사용자가 입력신호를 입력하는 입력장치를 더 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수개의 측부표면검사부들은 상기 전력구 측벽의 내부표면 촬영을 위한 적어도 하나의 측벽검사용 카메라를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전력구 상면의 상기 3D스캔데이터를 2장씩 상기 이동카트의 진행방향의 직각방향으로 배열하고, 상기 전력구 폭에 관한 정보를 저장하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 2D사진데이터를 상기 3D스캔데이터의 상하부에 배열하여 저장하는 전력구 내부표면 열화 검사장치.
  16. 전력구 상면을 스캔하여 3D스캔데이터를 생성하고, 상기 전력구 측면을 촬영하여 2D사진데이터를 생성하는 제 1 단계;
    상기 3D스캔데이터 및 상기 2D사진데이터를 근거로 상기 전력구 내부표면의 정보데이터를 판별하는 제 2 단계; 및
    상기 정보데이터를 근거로 상기 전력구 내부표면의 손상정도를 외부로 표시하는 제 3 단계;를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제 1 단계에서 상기 전력구 상면을 레이져 슬릿빔을 통하여 스캔하는 전력구 내부표면 열화 검사방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 제 1 단계에서 상기 전력구 상면을 기 설정된 상기 전력구 상면의 기존패턴을 주사하여 스캔하는 전력구 내부표면 열화 검사방법.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 정보데이터는 상기 전력구의 상기 전력구 내부 내부표면의 크랙발생여부, 누수여부, 백태현상 발생여부, 크랙의 사이즈, 누수영역 및 백태현상 발생영역의 사이즈 정보를 포함하는 전력구 내부표면 열화 검사방법.
  20. 청구항 16에 있어서,
    상기 제 2 단계에서 상기 3D스캔데이터를 2장씩 이송카트의 진행방향의 직각방향으로 나열하고, 상기 전력구의 폭에 관한 정보를 저장하는 전력구 내부표면 열화 검사방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 2D사진데이터를 상기 3D스캔데이터의 상하부에 배치하고 저장하는 전력구 내부표면 열화 검사방법.
  22. 청구항 16에 있어서,
    상기 제 3 단계는 사용자로부터 입력신호를 입력받아 상기 정보데이터의 폭, 길이 및 면적을 검출하고 계산하는 전력구 내부표면 열화 검사방법.
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