KR101194412B1 - 무인 교량 점검장치 - Google Patents

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KR101194412B1
KR101194412B1 KR1020110096911A KR20110096911A KR101194412B1 KR 101194412 B1 KR101194412 B1 KR 101194412B1 KR 1020110096911 A KR1020110096911 A KR 1020110096911A KR 20110096911 A KR20110096911 A KR 20110096911A KR 101194412 B1 KR101194412 B1 KR 101194412B1
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김원주
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Abstract

본 발명은 무인 자동화 방식으로 교량을 점검할 수 있는 무인 교량 점검장치에 관한 것으로, 긴급 또는 주기적 및 실기간 검사 및 자동 검사, 데이터 확보(데이타 베이스화) 등으로 인해 점검에 따른 인력절감, 안전성 확보 등의 효과가 개선될 수 있다. 이와 같은 본 발명의 무인 교량 점검장치는 교량(10)의 하부에 형성된 이송레일(100) 구간을 따라 이송하면서 교량의 균열, 파손, 부식을 포함한 각종 외관 상태를 점검하도록 무인 점검기(200)가 구성됨에 있어서, 상기 무인 점검기(200)는 함체형 케이싱(210)의 상,하 어느 일측에 이송레일(100)과 대응되도록 구동모터(221) 및 구동기어(222)를 갖는 이송부(220)가 형성되고, 상기 케이싱(210)의 전방 어느 일측에는 다관절 로봇(231)에 의해 교량 촬영용 카메라(232)의 각도 조절이 가능한 촬영부(230)가 형성되며, 상기 케이싱(210)의 내부에는 외부 전원에 의해 충전된 충전기(241)로 하여금 이송부(220)를 구동, 제어하면서 촬영부(230)로부터 녹화된 영상을 데이터베이스 모듈(242)에 저장하고, 상기 저장된 촬영 영상은 유무선 송수신장치(243)에 의해 외부 제어센터(300)와 통신하며, 상기 외부 제어센터(300)의 원격조작에 따라 자동 또는 수동 방식으로 이송부(220) 및 촬영부(230)를 구동, 제어하도록 통합 컨트롤부(244)가 형성되는 제어부(240)를 포함하여 구성됨에 기술적 특징이 있다.

Description

무인 교량 점검장치{Unmanned inspection device for bridge}
본 발명은 무인 자동화 방식으로 교량을 점검할 수 있는 무인 교량 점검장치에 관한 것으로, 현장 검사인력 투입에 따른 종래의 교량 점검장치의 제반 문제점을 구조적으로 해결하고자 긴급 또는 주기적 및 실기간 검사 및 자동 검사, 데이터 확보(데이타 베이스화) 등으로 인해 점검에 따른 인력절감, 안전성 확보 등의 효과가 개선될 수 있도록 한 무인 교량 점검장치에 관한 것이다.
일반적으로 교량 점검은 교량 하부에 사다리, 받침대, 난간 지지대 등으로 구성된 전용 점검시설을 설치하고 작업자가 직접 통로를 따라 이동하며 육안으로 검사를 수행하였다.
또한 좀더 개선된 방법으로는 차량을 이용하였는데, 교량점검 차량은 교량의 상부에 정차하거나 이동하며 교량 하부의 이상 유무를 점검하는 전용차량을 이용하여 해당 교량의 이상 유무를 관찰하여 왔다.
이에, 종래의 수동식 직접관찰 교량점검이나 교량점검 차량점검은 붐의 선단에 고소작업을 위해 작업자가 직접 설치시설 위에서 작업을 수행하거나 작업자를 탑승시키는 바스켓을 장착하여 안전사고의 위험이 큰 문제점이 있었다.
또한 종래의 교량 점검 차량은 작업자의 하중과 바스켓을 지지하기 위해 붐이 대형화되고 그로 인해 차체가 대형화되었으며, 이러한 차량의 대형화로 인해 교량 점검시 도로의 점유 면적이 필연적으로 넓게 확보되어 교통 장애를 발생시키는 문제점이 있었다.
삭제
또한 종래에는 현장에 인력이 직접 투입되어 교량 하부를 검사함으로써 인건비 상승과 안전상의 문제가 개선되지 못할 뿐만 아니라, 겨울철이나 장마철 등과 같은 계절에 주위 환경이 열악한 상태에서 작업자가 직접 점검해야 함으로써 안전상의 문제가 계속적으로 발생되고 실정이다.
삭제
또한 종래에는 검사인력 투입을 위한 설비 설치에 따른 비용 부담이 가중되어 오고 있으며, 특히 교각 사이나 협곡 부분 등의 검사는 충분하지 못하다는 단점이 계속되어 오고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 카메라장치를 이용하여 점검작업을 함으로써 작업의 안전성을 높이고 장비의 하중을 줄여 차량을 소형화할 수 있는 무인 교량 점검장치를 제공함에 목적이 있다.
또한 본 발명은 무인 자동화 방식으로 교량을 점검하도록 하는 장치로써, 긴급 또는 주기적 및 실기간 검사 및 자동 검사, 데이터 확보(데이타 베이스화) 등으로 인해 점검에 따른 인력절감, 안전성 확보 등의 효과가 개선될 수 있어, 종래의 현장 검사인력 투입에 따른 각종 제반 문제점을 구조적으로 해결할 수 있는 무인 교량 점검장치를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 무인 교량 점검장치는, 교량(10)의 하부에 형성된 이송레일(100) 구간을 따라 이송하면서 교량의 균열, 파손, 부식을 포함한 각종 외관 상태를 점검하도록 무인 점검기(200)가 구성됨에 있어서, 상기 무인 점검기(200)는 함체형 케이싱(210)의 상하 어느 일측에 이송레일(100)과 대응되도록 구동모터(221) 및 구동기어(222)를 갖는 이송부(220)가 형성되고, 상기 케이싱(210)의 전방 어느 일측에는 다관절 로봇(231)에 의해 교량 촬영용 카메라(232)의 각도 조절이 가능한 촬영부(230)가 형성되며, 상기 케이싱(210)의 내부에는 외부 전원에 의해 충전된 충전기(241)로 하여금 이송부(220)를 구동 제어하면서 촬영부(230)로부터 녹화된 영상을 데이터베이스 모듈(242)에 저장하고, 상기 저장된 촬영 영상은 유무선 송수신장치(243)에 의해 외부 제어센터(300)와 통신하며, 상기 외부 제어센터(300)의 원격조작에 따라 자동 또는 수동 방식으로 이송부(220) 및 촬영부(230)를 구동 제어하도록 통합 컨트롤부(244)가 형성되는 제어부(240)를 포함하여 장치 구성된다.
또한 본 발명에 따른 무인 교량 점검장치의 이송레일(100)은 교량의 측면 또는 저면에 결합되어 길이방향으로 연속된 것으로, 교량에 따라 교각 외주면을 점검하도록 사다리 형태, 지그재그 형태의 크로스 보조 레일(110)이 형성된다. 특히 무인 교량 점검장치의 이송레일(100)은 교량의 측면 또는 저면에 결합됨에 있어서, 'I' 자형, 'ㄷ' 자형, 'L' 자형 중 어느 하나의 형강 로드(120)로 형성되되, 상기 형강 로드(120)는 교량의 측면 또는 저면에 직착되어 무인 점검기(200)가 현수(걸이)된 형태로 슬라이딩되거나, 지지바(130)를 통해 교량의 측면 또는 저면으로부터 이격된 상태에서 구름 이송될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
삭제
또한 무인 교량 점검장치용 이송레일의 형강 로드(120)는 일측면에 기어 치차(121)가 형성되되, 무인 점검기(200)의 케이싱(210) 상하 어느 일측에는 상기 기어 치차(121)를 포함한 형강 로드(120)와 대응되도록 베어링(211)을 갖는 고정다이(212)와 구동기어(222)로부터 연동되는 수평 전달기어(213) 및 이송기어(214)가 형성되어, 상기 기어 치차(121)를 통해 무인 점검기(200)가 이송레일(100) 구간을 이동할 수 있도록 구성된다.
또한 무인 점검기의 케이싱(210)에는 전,후면 양단에 각각 이송 감지 센서(215)가 부착되어 이송레일(100) 구간 내에서 동작의 시작과 종료를 파악할 수 있도록 구성되는데, 이때 무인 점검기의 케이싱(210)에는 내부에 동절기 동파 방지용 히터(216)와 먼지 배출 및 부품 과열 방지용 공기순환팬(217)이 형성되고, 외부에는 단열재(218)가 코팅되도록 구성된다. 특히 무인 점검기의 케이싱(210)에는 교각(11)에 형성된 전원공급단자(12)로부터 충전기(241)가 상시 자동 충전될 수 있도록 충전용 접지(219)가 형성되는 것이 바람직하다.
삭제
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또한 무인 점검기의 촬영부(230)는 다관절 로봇이 서브 모터(233)에 의해 원주방향으로 회전하는 회전 조절판(234)에 결합되어 360°촬영을 수행할 수 있도록 구성된다. 특히 무인 점검기의 촬영부(230)는 교량 촬영용 카메라(232)의 일측에 야간 촬영이 가능하도록 라이트(235)가 구비되고, 타측에는 초기화로부터 변위된 각도 또는 회전 위치를 파악할 수 있도록 위치 감지센서(236)가 구비되는 것이 바람직하다.
삭제
또한 무인 점검기의 제어부(240)는 통합 컨트롤부로 하여금 제어 PCB회로 상에 파워 컨트롤부와 제어 컨트롤부가 형성되도록 구성되되, 상기 파워 컨트롤부는 이송부의 구동 및 촬영부의 다관절 로봇과 서브 모터를 구동, 제어하도록 형성되고, 상기 제어 컨트롤부는 제어 PCB회로 상에 형성된 유무선 송수신장치로 하여금 외부 제어센터(300)와 통신하며, 상기 외부 제어센터(300)의 원격조작에 따라 자동 또는 수동 방식으로 이송부(220) 및 촬영부(230)를 구동, 제어하도록 구성됨을 기술적 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 무인자동화 방식으로 교량을 점검하도록 하는 무인 교량 점검장치는 종래의 현장 검사인력 투입에 따른 각종 제반 문제점 등을 구조적으로 해결함으로서, 긴급 또는 주기적 및 실기간 검사 및 자동 검사, 데이터 확보(데이타 베이스화) 등으로 인해 점검에 따른 인력절감, 안전성 확보 등이 개선되는 효과를 제공할 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명에 따른 무인 교량 점검장치를 이용하여 교량에 대한 무인 점검을 수행하도록 하는 개략적 시스템을 나타낸 일 예시 실시도.
도 2는 도 1의 다른 실시예로서, 무인 교량 점검장치가 교량의 저면으로부터 이격되어 이송되도록 하는 것을 나타낸 예시도.
도 3은 도 2에 따른 무인 점검기가 이송레일을 따라 이송함에 있어서, 이중 레일과 단일 레일을 임의 선택에 따라 사용할 수 있는 것을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 무인 점검기를 나타낸 개략적 단면도.
도 5는 도 4의 다른 실시예로서, 촬영부가 회전 조절판에 의해 회전 할 수 있는 것을 나타낸 예시 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 무인 점검기의 이송부를 나타낸 개략적 확대 단면도.
이하, 본 발명의 무인 교량 점검장치에 대한 구체적인 구성관계 및 작동원리를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
먼저 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 무인 교량 점검장치는 교량(10)의 하부에 형성된 이송레일(100) 구간을 따라 이송하면서 교량의 균열, 파손, 부식을 포함한 각종 외관 상태를 점검하도록 무인 점검기(200)가 구성됨에 있어서, 크게 이송레일(100)과 케이싱(210), 이송부(220), 촬영부(230) 및 제어부(240)를 갖는 무인 점검기(200)와 외부 제어센터로 구성된다.
특히 무인 점검기(200)는 함체형 케이싱(210)의 상하 어느 일측에 이송레일(100)과 대응되도록 구동모터(221) 및 구동기어(222)를 갖는 이송부(220)가 형성되고, 상기 케이싱(210)의 전방 어느 일측에는 다관절 로봇(231)에 의해 교량 촬영용 카메라(232)의 각도 조절이 가능한 촬영부(230)가 형성되며, 상기 케이싱(210)의 내부에는 외부 전원에 의해 충전된 충전기(241)로 하여금 이송부(220)를 구동 제어하면서 촬영부(230)로부터 녹화된 영상을 데이터베이스 모듈(242)에 저장하고, 상기 저장된 촬영 영상은 유무선 송수신장치(243)에 의해 외부 제어센터(300)와 통신하며, 상기 외부 제어센터(300)의 원격조작에 따라 자동 또는 수동 방식으로 이송부(220) 및 촬영부(230)를 구동, 제어하도록 통합 컨트롤부(244)가 형성되는 제어부(240)가 구성되어 이루어진다.
그리고 본 발명의 무인 교량 점검장치를 구성하는 이송레일(100)은 교량의 측면 또는 저면에 결합되어 길이방향으로 연속된 것으로서, 교량에 따라 교각 외주면을 점검하도록 사다리 형태, 지그재그 형태의 크로스 보조 레일(110)이 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 교각 사이나 협곡 부분 등의 검사를 모두 수행할 수 있도록 하기 위함이다.
또한 이송레일(100)은 교량의 측면 또는 저면에 결합됨에 있어서, 'I' 자형 , 'ㄷ' 자형, 'L' 자형 중 어느 하나의 형강 로드(120)로 형성되되, 상기 형강 로드(120)는 교량의 측면 또는 저면에 직착되어 무인 점검기가 현수(걸이)된 형태로 슬라이딩되거나, 지지바(130)를 통해 교량의 측면 또는 저면으로부터 이격된 상태에서 구름 이송될 수 있도록 하는 구성된다.
또한 무인 교량 점검장치용 이송레일의 형강 로드(120)는 일측면에 기어 치차(121)가 형성되되, 무인 점검기(200)의 케이싱(210) 상하 어느 일측에는 상기 기어 치차(121)를 포함한 형강 로드(120)와 대응되도록 베어링(211)을 갖는 고정다이(212)와 구동기어(222)로부터 연동되는 수평 전달기어(213) 및 이송기어(214)가 형성되어, 상기 기어 치차(121)를 통해 무인 점검기(200)가 이송레일(100) 구간을 이동할 수 있도록 하는 것이 구성됨이 바람직하다.
그리고 무인 점검기의 케이싱(210)에는 전,후면 양단에 각각 이송 감지 센서(215)가 부착되어 이송레일 구간 내에서 동작의 시작과 종료를 파악할 수 있도록 구성되다. 이때 무인 점검기의 케이싱(210)에는 내부에 동절기 동파 방지용 히터(216)와 먼지 배출 및 부품 과열 방지용 공기순환팬(217)이 형성되고, 외부에는 단열재(218)가 코팅되도록 구성된다. 특히 무인 점검기의 케이싱(210)에는 교각(11)에 형성된 전원공급단자(12)로부터 충전기(241)가 상시 자동 충전될 수 있도록 충전용 접지(219)가 형성되는 것이 바람직하다.
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또한 무인 점검기의 촬영부(230)는 다관절 로봇이 서브 모터(233)에 의해 원주방향으로 회전하는 회전 조절판(234)에 결합되어 360°촬영을 수행할 수 있도록 구성된다. 이때 무인 점검기의 촬영부(230)는 교량 촬영용 카메라(232)의 일측에 야간 촬영이 가능하도록 라이트(235)가 구비되고, 타측에는 초기화로부터 변위된 각도 또는 회전 위치를 파악할 수 있도록 위치 감지센서(236)가 구비되는 것이 바람직하다.
삭제
또한 무인 점검기의 제어부(240)는 통합 컨트롤부로 하여금 제어 PCB회로 상에 파워 컨트롤부와 제어 컨트롤부가 형성되도록 구성되되, 상기 파워 컨트롤부는 이송부의 구동 및 촬영부의 다관절 로봇과 서브 모터를 구동 제어하도록 형성되고, 상기 제어 컨트롤부는 제어 PCB회로 상에 형성된 유무선 송수신장치로 하여금 외부 제어센터(300)와 통신하며, 바람직하게는 상기 외부 제어센터(300)의 원격조작에 따라 자동 또는 수동 방식으로 이송부(220) 및 촬영부(230)를 구동 제어하도록 구성된다.
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10 ... 교량
100 ... 이송레일 200 ... 무인 점검기
210 ... 케이싱 220 ... 이송부
230 ... 촬영부 240 ... 제어부
300 ... 외부 제어센터

Claims (10)

  1. 교량(10)의 하부에 형성된 이송레일(100) 구간을 따라 이송하면서 교량의 균열, 파손, 부식을 포함한 각종 외관 상태를 점검하도록 무인 점검기(200)가 구성됨에 있어서,
    상기 무인 점검기(200)는 함체형 케이싱(210)의 상,하 어느 일측에 이송레일(100)과 대응되도록 구동모터(221) 및 구동기어(222)를 갖는 이송부(220)가 형성되고, 상기 케이싱(210)의 전방 어느 일측에는 다관절 로봇(231)에 의해 교량 촬영용 카메라(232)의 각도 조절이 가능한 촬영부(230)가 형성되며, 상기 케이싱(210)의 내부에는 외부 전원에 의해 충전된 충전기(241)로 하여금 이송부(220)를 구동, 제어하면서 촬영부(230)로부터 녹화된 영상을 데이터베이스 모듈(242)에 저장하고, 상기 저장된 촬영 영상은 유무선 송수신장치(243)에 의해 외부 제어센터(300)와 통신하며, 상기 외부 제어센터(300)의 원격조작에 따라 자동 또는 수동 방식으로 이송부(220) 및 촬영부(230)를 구동, 제어하도록 통합 컨트롤부(244)가 형성되는 제어부(240)를 포함하여 구성되되,
    상기 이송레일(100)은 교량의 측면 또는 저면에 결합되어 길이방향으로 연속된 것으로서 교량에 따라 교각 외주면을 점검하도록 사다리 형태, 지그재그 형태의 크로스 보조 레일(110)이 구성되며,
    상기 무인 점검기의 케이싱(210)은 전,후면 양단에 각각 이송 감지 센서(215)가 부착되어 이송레일 구간 내에서 동작의 시작과 종료를 파악할 수 있도록 구성되고,
    상기 무인 점검기의 촬영부(230)는 다관절 로봇이 서브 모터(233)에 의해 원주방향으로 회전하는 회전 조절판(234)에 결합되어 360°촬영을 수행할 수 있도록 구성되며,
    상기 무인 점검기의 제어부(240)는 통합 컨트롤부(244)로 하여금 제어 PCB회로 상에 파워 컨트롤부(245)와 제어 컨트롤부(246)가 작동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 교량 점검장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송레일(100)은 교량의 측면 또는 저면에 결합됨에 있어 'I' 자형, 'ㄷ' 자형, 'L' 자형 중 어느 하나의 형강 로드(120)로 형성되되, 상기 형강 로드(120)는 교량의 측면 또는 저면에 직착되어 무인 점검기가 현수(걸이)된 형태로 슬라이딩되거나, 지지바(130)를 통해 교량의 측면 또는 저면으로부터 이격된 상태에서 구름 이송될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 교량 점검장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 이송레일의 형강 로드(120)는 일측면에 기어 치차(121)가 형성되되, 상기 무인 점검기(200)의 케이싱(210) 상하 어느 일측에는 상기 기어 치차(121)를 포함한 형강 로드(120)와 대응되도록 베어링(211)을 갖는 고정다이(212)와 구동기어(222)로부터 연동되는 수평 전달기어(213) 및 이송기어(214)가 형성되어, 상기 기어 치차(121)를 통해 무인 점검기(200)가 이송레일(100) 구간을 이동할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 교량 점검장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 무인 점검기의 케이싱(210)은 내부에 동절기 동파 방지용 히터(216)와 먼지 배출 및 부품 과열 방지용 공기순환팬(217)이 형성되고, 외부에는 단열재(218)가 코팅되도록 구성되되, 상기 무인 점검기의 케이싱(210)에는 교각(11)에 형성된 전원공급단자(12)로부터 충전기(241)가 상시 자동 충전될 수 있도록 형성된 충전용 접지(219)가 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 교량 점검장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 무인 점검기의 촬영부(230)는 교량 촬영용 카메라(232)의 일측에 야간 촬영이 가능하도록 라이트(235)가 구비되고, 타측에는 초기화로부터 변위된 각도 또는 회전 위치를 파악할 수 있도록 위치 감지센서(236)가 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 교량 점검장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 무인 점검기의 제어부(240)는 통합 컨트롤부(244)로 하여금 제어 PCB회로 상에 파워 컨트롤부(245)와 제어 컨트롤부(246)가 작동되도록 구성되되, 상기 파워 컨트롤부(245)는 이송부(220)의 구동 및 촬영부(230)의 다관절 로봇과 서브 모터를 구동 제어하도록 구성되고, 상기 제어 컨트롤부(246)는 제어 PCB회로 상에 형성된 유무선 송수신장치로 하여금 외부 제어센터(300)와 통신하며 상기 외부 제어센터(300)의 원격조작에 따라 자동 또는 수동 방식으로 이송부(220) 및 촬영부(230)를 구동 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 교량 점검장치.
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