KR101131604B1

KR101131604B1 - 송전선로 점검장치 및 점검방법

Info

Publication number: KR101131604B1
Application number: KR1020100099437A
Authority: KR
Inventors: 임종대
Original assignee: 지에스건설 주식회사
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2012-03-30

Abstract

본 발명은 송전선로 점검장치 및 점검방법에 관한 것으로서, 송전선로 점검을 기계적으로 행할 수 있도록 함으로 해서 인력 수급문제 해결, 인건비 절감, 점검 신뢰성 확보의 우위를 점할 수 있는 송전선로 점검장치 및 점검방법을 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 메인프레임(2)의 전방 상측으로 돌출되게 절곡한 롤러지지브래킷(4)과; 상기 메인프레임(2)과 롤러지지브래킷(4) 사이에 설치되며, 구동모터(6)에 의해 동일방향으로 일괄 구동되는 송전지선(100)의 지름에 부합하는 홈(5a)이 형성된 한 쌍의 구동롤러(5)와; 상기 양측 구동롤러(5)의 아래 바깥쪽에 배치되는 송전지선(100)의 지름에 부합하는 홈(10a)이 형성된 피동롤러(10) 및 피동롤러(10)를 승강시키도록 메인프레임(2)에 설치한 승강수단(11)과; 송전지선(100)을 촬영할 수 있도록 롤러지지브래킷(4)과 양측 피동롤러(10) 사이의 메인프레임(2)에 고정된 카메라고정브래킷(16)에 고정 설치한 CCD 카메라(17)와; 메인프레임(2)의 하측에 절곡된 배터리고정브래킷(19)에 고정되며 구동모터(6)와 CCD 카메라(17)에 전기적으로 연결되는 제어보드(21)와 수신용 및 송신용 안테나(22)(23)를 포함하는 제어수신모듈(24) 및 영상송신모듈(25)에 전원을 공급하는 배터리(20)와; 지상에서 상기 제어수신모듈(24)과 통신되어 제어보드(21)를 제어하는 리모트컨트롤(26)과; 상기 영상송신모듈(25)로부터 제공되는 영상을 수신하는 영상수신모듈(27)이 내장된 컴퓨터(28)를 포함하는 송전선로 점검장치 및 이를 이용한 점검방법을 제공한 것이다.

Description

송전선로 점검장치 및 점검방법{Power transmission line inspection system and inspection method}

본 발명은 송전선로 점검장치 및 점검방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 송전선로 점검을 기계적으로 행할 수 있도록 함으로 해서 인력 수급문제 해결, 인건비 절감, 점검 신뢰성 확보의 우위를 점할 수 있는 송전선로 점검장치 및 점검방법을 제공코자 하는 것이다.

발전소에서 생산된 전력은 송전탑에 설치된 송전선로를 통해서 공장이나 가정 등으로 공급할 수 있게 하고 있다.

상기 송전선로로는 수만 볼트의 고압전기가 흐르므로 매우 위험하며, 지상에서 수십 미터의 공중을 지나게 되는데, 송전선로 설치작업 과정에서 선로가 부분적으로 손상을 입게 되는 경우가 발생하게 된다.

따라서 송전선로를 설치한 이후 고압전기를 송전하기 전이나, 정기적인 점검을 위해서 송전선로를 점검하고 있으며, 송전선로 점검의 경우 현재까지는 인력에 의존하고 있는 실정이다.

그러나 고소에서 송전선로에 매달려서 작업해야 하는 특성상 인력 수급이 원활하지 못함은 물론이고, 그로 인해 인건비도 상승하고 있다.

또한 검사자의 육안에 의해 점검이 이루어지는 관계로 부분적 손상 상태를 정확하게 검사하는 데에는 한계가 있었던 것으로, 업계에서는 이들 문제점들을 해결할 수 있는 신규한 장비 개발이 요구되고 있는 실정이었다.

이에 본 발명자는 상기한 종래 송전선로 검사에 따른 제반 문제점을 일소코자 본 발명을 연구 개발한 것으로서, 본 발명에서는 송전선로를 따라서 자동으로 움직이는 검자장치로 선로 점검을 기계적으로 행할 수 있도록 함으로 해서 인력 수급문제 해결, 인건비 절감, 점검 신뢰성 확보의 우위를 점할 수 있는 송전선로 점검장치 및 점검방법을 제공함에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

과제 해결수단으로 송전지선을 따라서 주행하는 배터리 전원으로 구동되는 주행체에 선로 표면을 촬영하는 CCD 카메라와 장애물감지센서 및 주행체 제어보드와 영상송신모듈을 설치하여 리모트컨트롤에 무인 운전될 수 있게 하고, 영상수신모듈이 내장된 컴퓨터를 통해 CCD 카메라에 의해 촬영된 영상을 출력 및 저장할 수 있게 하였다.

본 발명에서 제공하는 송전선로 점검장치 및 점검방법을 사용할 경우 하기와 같은 효과가 있다.

- 점검장치를 설치 및 해체하는 인력과, 지상에서 장비를 운용하는 최소 인력으로 작업이 가능하다.

-인력 감소와 더불어 신속하게 작업할 수 있어 작업비용을 획기적으로 줄일 수 있다.

- 점검장치에 의해 검사된 영상이 컴퓨터에 저장되므로 모니터를 통해서 선로 상태를 정확하게 파악할 수 있는 점검 신뢰성을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 송전선로 점검장치의 바람직한 일 실시예를 보인 사시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 송전선로 점검장치의 바람직한 일 실시예를 보인 저면사시도
도 3은 본 발명에서 제공하는 송전선로 점검장치의 바람직한 일 실시예를 보인 정면도
도 4는 본 발명에서 제공하는 송전선로 점검장치의 바람직한 일 실시예를 보인 배면도
도 5는 본 발명에 적용된 피동롤러의 결합상태를 보인 단면도
도 6은 본 발명에서 제공하는 송전선로 점검방법에 따른 영상처리 및 검출판단 알고리즘

이하에서 본 발명에서 제공하는 송전선로 점검장치 및 점검방법을 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

도 1, 도 2는 본 발명에서 제공하는 송전선로 점검장치의 바람직한 일 실시예를 보인 사시도 및 저면사시도를 도시한 것이고, 도 3, 도 4는 본 발명에서 제공하는 송전선로 점검장치의 바람직한 일 실시예를 보인 정면도 및 배면도 등을 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 송전선로 점검장치(1)는 도시된 바와 같이 메인프레임(2)의 전방 상측으로 상부에 인양고리(3)가 결합된 롤러지지브래킷(4)을 돌출되게 절곡 형성하고, 메인프레임(2)과 롤러지지브래킷(4) 사이에는 송전지선(100)의 지름에 부합하는 홈(5a)이 형성된 한 쌍의 구동롤러(5)를 설치한다.

상기 구동롤러(5)의 축상에는 롤러지지브래킷(4)에 설치된 구동모터(6)의 동력이 제공되는 기어박스(7)를 통해서 전달될 수 있게 결합되며, 메인프레임(2)의 배면으로는 양측 구동롤러(5)의 축상에 풀리(8)를 설치하고 벨트(9)로 연결하여 양측 구동롤러(5)가 동시 구동될 수 있게 하여 주행체를 제공한다.

상기 양측 구동롤러(5)의 아래 바깥쪽에는 송전지선(100)의 지름에 부합하는 홈(10a)이 형성된 피동롤러(10)가 메인프레임(2)에 고정된 승강수단(11)에 의해 승강되도록 설치된다.

상기 피동롤러(10)는 브래킷(12) 하단에 스프링(14)이 내장된 스프링하우징(13)이 결합되어 있으며, 스프링하우징(13)의 내측으로 스프링(14)을 받치는 판이 일체 형성된 승강봉(15)을 외부로 돌출시켜 승강수단(11)에 고정한 구성으로 이루어져 있다.

상기 승강수단(11)은 다양한 구성의 것들이 적용될 수 있으며, 본 발명에서는 레버(11c) 작동에 의해 이루어질 수 있는 승강수단(11)을 채택하여 사용하고 있으며, 그 구성은 메인프레임(2)에 고정되는 지지체(11a)와, 지지체(11a)에 핀으로 회동 가능하게 결합되며 선단에 승강봉(15)이 고정된 회동대(11b)와, 상기 지지체(11a)에 상단이 핀으로 고정되어 회동가능하게 결합된 레버(11c)에 회동대(11b)를 받치는 걸림턱(11d)을 형성하여 레버(11c)를 메인프레임(2) 쪽으로 밀 때 걸림턱(11d)이 회동대(11b)를 밀어 올리고, 레버(11c)를 메인프레임(2) 바깥으로 당길 때 반대로 회동대(11b)를 밀어 올리는 힘이 해제되어 피동롤러(10)가 하향 이동될 수 있게 구성한다.

이러한 구성은 송전지선(100)에 요철발생시 스프링(14)의 텐션에 의해 안정성 있는 주행성을 제공할 수 있는 것이다.

상기 양측 피동롤러(10) 사이에는 메인프레임(2)에 고정된 카메라고정브래킷(16)이 마련되며, 상기 롤러지지브래킷(4)과 카메라고정브래킷(16)에는 각각 송전지선(100)을 검사할 수 있는 고성능의 CCD 카메라(17)를 설치한다.

그리고 상기 메인프레임(2)에는 피동롤러(10)의 바깥에 위치할 수 있게 메인프레임(2)에 장애물감지센서(18)를 설치하여 주행방향에 있을 수 있는 장애물을 감지할 수 있게 하며 메인프레임(2)의 하측에는 배터리고정브래킷(19)을 절곡 형성하고, 배터리고정브래킷(19)에는 상기 구동모터(6)와 CCD 카메라(17) 등에 전원을 공급하는 배터리(20)를 설치한다.

상기 배터리(20)는 충전 가능하며 또한 쉽게 탈착할 수 있게 조립하여 현장에서 간편하게 교체 설치할 수 있게 구성한다.

또한 상기 메인프레임(2)의 배면에는 제어보드(21)와 수신용 및 송신용 안테나(22)(23)를 포함하는 제어수신모듈(24) 및 영상송신모듈(25)을 설치하고, 지상에서 제어수신모듈(24)과 통신되는 리모트컨트롤(26)을 이용하여 무인 운전되도록 함과 아울러 영상송신모듈(25)과 통신되는 영상수신모듈(27)이 내장된 컴퓨터(28)를 통해 CCD 카메라(17)에 의해 촬영된 영상을 실시간 출력 및 저장할 수 있게 한다.

도면 중 미설명 부호 29는 지면에서 쉽게 볼 수 있는 위치표시등을 도시한 것으로 배터리고정브래킷(19) 등에 설치되어 있으며, 30은 제어보드(21)에 전원을 인가하는 메인스위치를 도시한 것이다.

상기 점검장치(1)는 되도록 저중량으로 설계함이 바람직하며, 주행속도는 사용자의 선택에 따라 다양하게 조절할 수 있고 구동모터(6)는 정역 가능하여 점검장치(1)가 전진 또는 후진된다.

이하에서 상기한 송전선로 점검장치(1)를 이용하는 송전선로 점검방법을 설명한다.

도 6은 본 발명에서 제공하는 송전선로 점검방법에 따른 영상처리 및 검출판단 알고리즘을 도시한 것이다.

송전선로 점검장치(1)를 이용하기 위해서는 먼저 인양고리(3)를 이용하여 검사코자 하는 해당 송전지선(100)에 점검장치(1)를 설치한다.

설치방법으로는 승강수단(11)을 이용하여 피동롤러(10)를 하향 이동시킨 상태에서 송전지선(100)의 상측으로 구동롤러(5)를 올린 상태에서 승강수단(11)으로 피동롤러(10)를 상향 이동시켜 송전지선(100)에 점검장치(1)를 설치한다.

상기와 같이 송전지선(100)에 점검장치(1)를 설치한 상태에서 메인스위치(30)를 조작하여 제어보드(21)에 전원을 인가하고, 아울러 지상의 컴퓨터(28)를 작동시킨 상태에서 리모트컨트롤(26)을 이용하여 점검장치(1)를 구동시킨다.

점검장치(1)가 구동되면 2대의 CCD 카메라(17)에 의해 촬영된 영상이 실시간으로 영상송신모듈(25)과 지상의 영상수신모듈(27)을 통해서 컴퓨터(28)에 제공된다.

이때 컴퓨터(28)에 제공되는 영상을 이용하여 수신영상프레임 처리 및 영상처리 배열데이터로 변환한 상태에서 검출판단 1차 프로세스에서 소선 폭 판단 및 평균 폭을 비교하여 소선의 평균 폭이 변화된 경우 소선 이상검출 처리를 위해서 해당화면을 캡처 및 저장하며, 아울러 시작점에서의 이동거리 등을 함께 데이터화하여 저장한다.

소선의 평균 폭이 변화되지 않은 경우 검출판단 2차 프로세스에서 소선상의 손실을 판단하고, 소선 이상검출 처리를 위해서 해당화면을 캡처 및 저장하며, 아울러 시작점에서의 이동거리 등을 함께 데이터화하여 저장한다.

상기와 같이 검출판단 1차 프로세스 및 검출판단 2차 프로세스에 의한 검사가 이루어지면서 장애물감지센서(18)에 의한 동작정지명령이 호출되었는지 여부에 따라 작업을 계속 또는 종료하게 되는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1:(송전선로) 점검장치 2:메인프레임
3:인양고리 4:롤러지지브래킷
5:구동롤러 5a:홈
6:구동모터 7:기어박스
8:풀리 9:벨트
10a:홈 10:피동롤러
11:승강수단 11a:지지체
11b:회동대 11c:레버
11d:걸림턱 12:브래킷
13:스프링하우징 14:스프링
15:승강봉 16:카메라고정브래킷
17:CCD 카메라 18:장애물감지센서
19:배터리고정브래킷 20:배터리
21:제어보드 22,23:수신용 및 송신용 안테나
24:제어수신모듈 25:영상송신모듈
26:리모트컨트롤 27:영상수신모듈
28:컴퓨터 100:송전지선

Claims

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메인프레임(2)의 전방 상측으로 돌출되게 절곡한 롤러지지브래킷(4)과;
상기 메인프레임(2)과 롤러지지브래킷(4) 사이에 설치되며, 구동모터(6)에 의해 동일방향으로 일괄 구동되는 송전지선(100)의 지름에 부합하는 홈(5a)이 형성된 한 쌍의 구동롤러(5)와;
상기 양측 구동롤러(5)의 아래 바깥쪽에 배치되는 송전지선(100)의 지름에 부합하는 홈(10a)이 형성된 피동롤러(10) 및 피동롤러(10)를 승강시키도록 메인프레임(2)에 설치한 승강수단(11)과;
송전지선(100)을 촬영할 수 있도록 롤러지지브래킷(4)과 양측 피동롤러(10) 사이의 메인프레임(2)에 고정된 카메라고정브래킷(16)에 고정 설치한 CCD 카메라(17)와;
메인프레임(2)의 하측에 절곡된 배터리고정브래킷(19)에 고정되며 구동모터(6)와 CCD 카메라(17)에 전기적으로 연결되는 제어보드(21)와 수신용 및 송신용 안테나(22)(23)를 포함하는 제어수신모듈(24) 및 영상송신모듈(25)에 전원을 공급하는 배터리(20)와;
지상에서 상기 제어수신모듈(24)과 통신되어 제어보드(21)를 제어하는 리모트컨트롤(26)과;
상기 영상송신모듈(25)로부터 제공되는 영상을 수신하는 영상수신모듈(27)이 내장된 컴퓨터(28)를 포함하는 통상적인 송전선로 점검장치(1)에 있어서,
상기 피동롤러(10)는 브래킷(12) 하단에 스프링(14)이 내장된 스프링하우징(13)을 결합하고, 스프링하우징(13)의 내측으로 스프링(14)을 받치는 판이 일체 형성된 승강봉(15)을 외부로 돌출시켜 승강수단(11)에 고정하며,
상기 승강수단(11)은 메인프레임(2)에 고정되는 지지체(11a)와, 지지체(11a)에 핀으로 회동 가능하게 결합되며 선단에 승강봉(15)이 고정된 회동대(11b)와, 상기 지지체(11a)에 상단이 핀으로 고정되어 회동가능하게 결합된 레버(11c)에 회동대(11b)를 받치는 걸림턱(11d)을 형성하여 레버(11c)를 메인프레임(2) 쪽으로 밀 때 걸림턱(11d)이 회동대(11b)를 밀어 올리고, 레버(11c)를 메인프레임(2) 바깥으로 당길 때 반대로 회동대(11b)를 밀어 올리는 힘이 해제되어 피동롤러(10)가 하향 이동될 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 송전선로 점검장치.
송전선로 점검방법에 있어서,
송전선로 점검장치(1)를 송전시선(100)에 설치하는 단계와;
점검장치(1)를 송전지선(100)에 설치한 상태에서 전원을 인가함과 아울러 지상의 컴퓨터(28)를 작동시킨 상태에서 리모트컨트롤(26)을 이용하여 점검장치(1)를 구동시키는 단계와;
점검장치(1)가 구동되면 2대의 CCD 카메라(17)에 의해 촬영된 영상이 실시간으로 영상송신모듈(25)과 지상의 영상수신모듈(27)을 통해서 컴퓨터(28)에 제공되고, 컴퓨터에 제공되는 영상을 이용하여 수신영상프레임 처리 및 영상처리 배열데이터로 변환한 상태에서 검출판단 1차 프로세스에서 소선 폭 판단 및 평균 폭을 비교하여 소선의 평균 폭이 변화된 경우 소선 이상검출 처리를 위해서 해당화면을 캡처 및 저장하며, 아울러 시작점에서의 이동거리 등을 함께 데이터화하여 저장하는 단계 및;
소선의 평균 폭이 변화되지 않은 경우 검출판단 2차 프로세스에서 소선상의 손실을 판단하고, 소선 이상검출 처리를 위해서 해당화면을 캡처 및 저장하며, 아울러 시작점에서의 이동거리 등을 함께 데이터화하여 저장하는 단계와;
장애물감지센서(18)에 의한 동작정지명령이 호출되었는지 여부에 따라 작업을 계속 또는 종료하는 단계에 의해 검사가 이루어지도록 함을 특징으로 하는 송전선로 점검방법.