KR101480543B1

KR101480543B1 - 이동 감시 유닛 및 이를 포함하는 감시 시스템

Info

Publication number: KR101480543B1
Application number: KR1020140068576A
Authority: KR
Inventors: 김지형; 전병래; 김상철; 임민정
Original assignee: 덕산메카시스 주식회사
Priority date: 2014-06-05
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2015-01-08

Abstract

이동 감시 유닛 및 이를 포함하는 감시 시스템이 개시된다. 이동 감시 시스템은 몸체, 제1 축, 및 제2 축, 상기 제1 축에 연결된 바퀴들, 상기 제2 축을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 도전 롤러, 상기 몸체와 상기 도전 롤러 사이에 개재된 탄성부, 상기 몸체와 연결된 카메라부, 상기 제1 축을 회전시키는 구동 모터, 상기 제2 축에 연결된 회전부 및 상기 회전부와 연결된 고정부를 포함하며, 상기 도전 롤러로부터의 전기 신호를 외부로 전달하는 회전 접촉부, 및 상기 회전 접촉부로부터 전기 신호를 수신하고, 상기 카메라부 및 상기 구동 모터를 제어하도록 구성된 제어부를 포함한다.

Description

이동 감시 유닛 및 이를 포함하는 감시 시스템{A moving surveillance unit and a system including the same}

본 발명은 이동 감시 유닛 및 이를 포함하는 감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 원활한 전력 공급과 통신이 가능한 경량 이동 감시 유닛 및 이를 포함하는 감시 시스템에 관한 것이다.

무인 감시 카메라는 주변 상황을 감시하도록 구성되며 그 이용 범위는 도로교통 상황파악, 공공시설 감시, 주차 감시, 전력구내 설비 감시 등 다양하다. 그러나 이러한 무인 감시 카메라는 일반적으로 특정 지역이나 구역에 고정되어 설치되어 있기 때문에, 설치 지역이나 구역에서 일어나는 한정적인 상황만을 인지할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

또한 무인 감시 카메라의 위치가 고정되어 있었기 때문에, 감시 지역의 사정을 잘 인식하고 있는 칩입자를 효율적으로 감시하는 것이 어려웠다. 나아가 무인 감시 카메라가 설치된 지역의 주변에 문제가 발생할 경우에, 카메라 시각의 한계 등으로 인해, 현장에 대한 정보 및 상황을 구체적으로 파악하는 것이 어려웠다.

본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 여러 가지 목적에 의해 설치되는 무인 감시 카메라를 원격 제어하여 이동시킬 수 있으면서도, 안정적으로 전력을 공급하고 데이터 통신을 수행할 수 있는 이동 감시 유닛 및 이를 포함하는 감시 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 기술적 사상에 의한 감시 시스템은, 가이드 레일 및 이동 감시 유닛을 포함하며, 상기 가이드 레일은, 제1 몸체; 상기 제1 몸체의 양단에 형성되며, 상기 이동 감시 유닛의 바퀴들을 수용하도록 구성된 홈부들; 상기 이동 감시 유닛에 전기 신호를 전달하는 중공형 도전 파이프; 및 상기 중공형 도전 파이프를 상기 제1 몸체에 고정시키는 고정부를 포함하고, 상기 이동 감시 유닛은, 제2 몸체, 제1 축, 및 제2 축; 상기 홈부들과 접촉하며, 상기 제1 축에 연결된 바퀴들; 상기 중공형 도전 파이프와 접촉함으로써 상기 중공형 도전 파이프로부터 전기 신호를 수신하며, 상기 제2 축을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 도전 롤러; 상기 제2 몸체와 상기 도전 롤러 사이에 개재된 탄성부; 상기 제2 몸체와 연결된 카메라부; 상기 제1 축을 회전시키는 구동 모터; 상기 제2 축에 연결된 회전부 및 상기 회전부와 연결된 고정부를 포함하며, 상기 도전 롤러로부터의 전기 신호를 외부로 전달하는 회전 접촉부; 상기 회전 접촉부로부터 전기 신호를 수신하고, 상기 카메라부 및 상기 구동 모터를 제어하도록 구성된 제어부를 포함할 수 있다.

상기 감시 시스템의 일 예에 따르면, 상기 중공형 도전 파이프로부터의 전기 신호는, 상기 도전 롤러, 상기 제2 축, 및 상기 회전 접촉부를 통하여 상기 제어부로 전달될 수 있다.

상기 감시 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 전기 신호는 전력 신호, 및 제어 신호와 데이터 신호 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전력 신호 및 상기 제어 신호를 수신하여 상기 카메라부 및 상기 구동 모터를 제어하고, 상기 카메라부로부터 생성된 상기 데이터 신호를 상기 중공형 도전 파이프로 전송하도록 구성될 수 있다.

상기 감시 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 카메라부는, 상기 제2 몸체와 연결된 제1 회전부; 상기 제1 회전부와 연결된 제2 회전부; 및 상기 제2 회전부와 연결된 적어도 하나의 카메라를 포함할 수 있다.

상기 감시 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 감시 시스템은 백업 배터리를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 중공형 도전 파이프로부터의 전원 공급이 차단되는 경우, 상기 백업 배터리로부터 전원을 공급받도록 구성될 수 있다.

상기 감시 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 중공형 도전 파이프로부터의 전원 공급이 차단되는 경우, 비상 알고리즘에 따라 상기 이동 감시 유닛을 위치시키고 상기 카메라부를 이용하여 촬영 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 감시 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 감시 시스템은 상기 제2 몸체 및 상기 카메라부를 둘러싸는 보호 커버를 더 포함하고, 상기 제1 몸체 및 상기 보호 커버 중 적어도 하나는 벨크로부를 포함하며, 상기 제1 몸체와 상기 보호 커버는 상기 벨크로부를 통해 서로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 기술적 사상에 의한 이동 감시 유닛은, 몸체, 제1 축, 및 제2 축; 상기 제1 축에 연결된 바퀴들; 상기 제2 축을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 도전 롤러; 상기 몸체와 상기 도전 롤러 사이에 개재된 탄성부; 상기 몸체와 연결된 카메라부; 상기 제1 축을 회전시키는 구동 모터; 상기 제2 축에 연결된 회전부 및 상기 회전부와 연결된 고정부를 포함하며, 상기 도전 롤러로부터의 전기 신호를 외부로 전달하는 회전 접촉부; 상기 회전 접촉부로부터 전기 신호를 수신하고, 상기 카메라부 및 상기 구동 모터를 제어하도록 구성된 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 기술적 사상에 의한 감시 시스템은, 가이드 레일 및 이동 감시 유닛을 포함하며, 상기 가이드 레일은 주행 라인 및 도전 라인을 포함하고, 상기 이동 감시 유닛은, 상기 주행 라인과 접촉하며, 구동 모터에 의해 회전하는 적어도 하나의 바퀴; 상기 도전 라인과 접촉함으로써 상기 도전 라인으로부터 전기 신호를 수신하는 적어도 하나의 도전 롤러; 상기 도전 롤러에 연결된 회전부 및 상기 회전부와 연결된 고정부를 포함하며, 상기 도전 롤러로부터의 전기 신호를 상기 구동 모터로 전달하도록 구성된 회전 접촉부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 주행 라인은, 상기 바퀴를 수용하도록 구성된 홈부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 이동 감시 유닛은 도전 라인을 통해 전력을 공급 받을 수 있고 데이터 통신을 수행할 수 있어, 별도의 통신이나 전력 공급을 위한 케이블이 불필요하다. 나아가 도전 라인을 중공형 형태로 형성함으로써, 경량화를 통해 설치 용이성을 도모하고 제작 비용을 절감할 수 있게 되었다.

나아가, 본 발명에 따르면, 가이드 레일에서 제공되는 종단 및 중간 기본 위치 정보와 로봇 구동부에 장착된 중공축 엔코더를 사용한 위치제어와 구동 가감속 제어 및 PTZ(pan tilt zoom) 제어를 구현하여 주요 감시 시점을 사전 등록과 사용자 정의에 의한 자동 순찰 모드로 운영이 가능하게 되었다.

도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 이동 감시 유닛 및 가이드 레일을 포함하는 감시 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 감시 시스템의 가이드 레일을 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예들에 따른 이동 감시 유닛을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5 및 도 6은 도 1 및 도 4에 도시된 회전 접촉부를 보다 구체적으로 나타낸다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예들에 따른 감시 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예들에 따른 감시 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도 및 정면도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 감시 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 14 및 도 15는 열화상 카메라를 이용하여 전력구의 온도가 표현된 모습을 도시한다.
도 16은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 감시 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 이동 감시 유닛 및 가이드 레일을 포함하는 감시 시스템이 실제로 구현된 모습을 도시한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

이하의 설명에서 어떤 층이 다른 층의 위에 존재한다고 기술될 때, 이는 다른 층의 바로 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3 의 층이 개재될 수도 있다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 또한, 첨부된 도면들에서, 동일한 참조 부호는 동일한 구성 부재를 지칭한다.

본 발명을 명확하게 이해시키기 위해 첨부한 도면의 각 부위의 형상은 예시적인 것으로 이해하여야 한다. 도시된 형상 외의 다양한 형상으로 변형될 수 있음에 주의하여야 할 것이다. 도면들에 기재된 동일한 번호는 동일하거나 유사한 요소를 지칭할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 이동 감시 유닛(100) 및 가이드 레일을 포함하는 감시 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 이동 감시 유닛(100)은 제2 몸체(105), 제1 축(1), 제2 축(2), 바퀴(110), 구동 모터, 도전 롤러(130), 회전 접촉부(140), 카메라부(150), 및 제어부(190)를 포함할 수 있다. 가이드 레일은 제1 몸체, 홈부, 도전 라인(20), 및 절연부를 포함할 수 있다.

바퀴(110)는 제1 축(1) 양단에 연결될 수 있고, 예를 들어 우레탄 물질로 제조될 수 있다. 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 바퀴(110)는 가이드 레일의 홈부와 접촉할 수 있고, 상기 접촉의 의한 마찰력을 이용하여 이동 감시 유닛(100)이 이동할 수 있다.

구동 모터는 제2 몸체(105)에 탑재될 수 있고, 기어(122, 124)를 통해 제1 축(1)을 회전시키도록 구성될 수 있다. 구동 모터는 DC 모터로서, 예를 들어 BLDC(brushless direct current) 모터일 수 있다. 바람직하게는 구동 모터는 1800 RPM의 성능을 가지고 4:1의 기어비를 가짐으로써 적어도 3 m/s로 고속 주행이 가능하도록 설계될 수 있다. 구동 모터는 엔코더 내장모터일 수 있으며, 이 경우 구동 모터는 위치정밀도가 1cm 미만이 되도록 구성될 수 있다.

도전 롤러(130)는 제2 축(2)과 연결되어 제2 축(2)을 중심으로 회전할 수 있다. 제2 축(2)을 지지 고정하기 위한 지지부 내지 지지축이 제2 몸체(105)와 연결될 수 있다. 도전 롤러(130)는 도전 라인(20)과 접촉할 수 있고, 도전 롤러(130)는 상기 접촉에 의해 도전 라인(20)으로부터 전기 신호를 수신할 수 있다.

회전 접촉부(140)는, 제2 축(2)을 중심으로 회전하는 도전 롤러(130)로부터 전기 신호를 수신하고 상기 전기 신호를 외부로 전달할 수 있다. 회전 접촉부(140)는 제2 축(2)과 연결된 회전부 및 상기 회전부와 연결된 고정부를 포함할 수 있으며, 이들 구성에 대해서는 도 5 및 도 6과 연계하여 더욱 구체적으로 살펴보기로 한다.

카메라부(150)는 제2 몸체(105)와 연결될 수 있다. 카메라부(150)는 일반 광학 카메라 및 열화상 카메라 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 카메라부(150)는 그 시야각을 조절하기 위해 제2 몸체(105)와 카메라 사이에 구동부를 포함할 수 있으며, 상기 구동부의 구성에 대해서는 도 12 및 도 13과 연계하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

제어부(190)는 회전 접촉부(140)로부터 전기 신호를 수신하여 구동 모터 및 카메라부(150) 등을 제어하도록 구성될 수 있다. 도전 라인(20)으로부터의 전기 신호는 도전 롤러(130), 제2 축(2) 및 회전 접촉부(140)를 통하여 제어부(190)로 전달될 수 있다. 제어부(190)는 열화상 카메라 및/또는 일반 광학 카메라로부터 획득한 영상 신호를 디지털로 변환 합성하도록 구성될 수 있으며, 나아가 TCP/IP와 같은 통신 프로토콜에 따라 통신을 수행하도록 구성될 수 있다.

제어부(190)는 도전 라인(20)을 통해 전달되는 전기 신호를 이용하여 통신을 수행하도록 구성될 수 있다. 여기서 상기 전기 신호는 전력 신호, 제어 신호, 및 데이터 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도전 라인(20)이 2개인 경우, 일 도전 라인은 기준 신호(예를 들어, 접지 또는 그라운드 신호)를 전송하고, 다른 도전 라인은 전력 신호 및 데이터 신호 중 적어도 하나를 전송할 수 있다.

제어부(190)는 전력 신호 및 제어 신호를 수신하여 카메라부(150) 및 구동 모터를 제어하고, 카메라부(150)로부터 생성된 상기 데이터 신호를 상기 중공형 도전 파이프로 전송하도록 구성될 수 있다. 따라서 제어부(190)는 영상 신호를 인코딩한 데이터 신호를 중앙 제어 유닛으로 전달할 수 있고, 중앙 제어 유닛으로부터 제어 신호를 수신하여 상기 제어 신호를 디코딩하고, 디코딩된 제어 신호에 따라 구동 모터 및 카메라부(150)를 제어할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 감시 시스템의 가이드 레일(200)을 보다 구체적으로 살펴보기로 한다. 전술한 바와 같이, 가이드 레일(200)은 제1 몸체(205), 홈부(230), 도전 라인(20), 및 절연부(220)를 포함할 수 있다.

제1 몸체(205)는 이동 감시 유닛(100)을 수용하는 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 또한 소정 길이를 갖고 다른 몸체와 조립되어 연장될 수 있으며, 이를 위해 제1 몸체(205)는 브라켓(bracket)을 포함할 수 있다. 제1 몸체(205)의 재질은 설치되는 환경에 따라 선택될 수 있다. 일 예에서, 제1 몸체(205)는 일반 철재 성형에 전착 도장을 사용하여 내식성을 강화한 모델로 형성될 수 있고, 소재 자체에 내식성이 강한 알루미늄으로 제조될 수도 있다. 다른 실시예에서, 제1 몸체(205)는 내산성을 만족시키도록 PVC(polyvinyl chloride)와 같은 플라스틱으로 제조될 수도 있다.

홈부(230)는 제1 몸체(205)의 양단에 형성되며, 이동 감시 유닛(100)의 바퀴(110)를 수용하도록 구성될 수 있다. 홈부(230)는 이동 감시 유닛(100)의 바퀴(110)를 수용하도록 오목한 형태, 즉 'U'자 형태로 형성될 수 있다. 홈부(230)는 제1 몸체(205)와 일체화되어 형성될 수 있고, 예를 들어 제1 몸체(205) 및 홈부(230)는 알루미늄 압출 성형에 의해 일체화되어 형성될 수도 있다.

도전 라인(20)은 중앙 제어 유닛으로부터 전력을 공급받아 이동 감시 유닛(100)에 전력을 공급하는 기능을 수행하며, 나아가 중앙 제어 유닛과 이동 감시 유닛(100) 사이에 데이터 통신이 이루어질 수 있도록 통신 경로도 제공한다. 도전 라인(20)은 전력 공급 및 데이터 통신을 위한 전기 신호를 공급하기 위해 2조로 형성될 수 있으며, 특히 경량화를 도모하기 위해 중공형 형태(중공형 원형/사각 파이프)로 형성될 수 있다.

비록 도 1 내지 도 3에는 중공형 파이프의 형상이 원형 파이프로 도시되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상에 따른 중공형 파이프는 원형 파이프에 한정되지 않고, 중공형 사각 파이프 및 기타 중공형 다각 파이프로 제조될 수 있음에 유의한다.

이러한 도전 라인(20)의 구조로 인해, 본 발명에 따른 이동 감시 유닛(100)은 별도의 통신이나 전력 공급을 위한 케이블이 불필요하다. 나아가 도전 라인(20)을 중공형 형태로 형성함으로써, 경량화를 통해 설치 용이성을 도모하고 제작 비용을 절감할 수 있게 되었다.

나아가, 본 발명에 따르면, 가이드 레일(200)에서 제공되는 종단 및 중간 기본 위치 정보와 로봇 구동부에 장착된 중공축 엔코더를 사용한 위치제어와 구동 가감속 제어 및 PTZ(pan tilt zoom) 제어를 구현하여 주요 감시 시점을 사전 등록과 사용자 정의에 의한 자동 순찰 모드로 운영이 가능하다.

도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예들에 따른 이동 감시 유닛(100)을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 4의 이동 감시 유닛(100)은 도 1의 이동 감시 유닛(100)의 변형예로서, 이하 중복되는 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이동 감시 유닛(100)은 탄성부(160)를 포함할 수 있다. 탄성부(160)는 제2 몸체(105)와 도전 롤러(130) 사이에 개재되어, 도전 롤러(130)는 밀어 올리는 역할을 수행한다. 탄성부(160)의 탄성력에 의해 도전 롤러(130)와 도전 라인(20) 사이의 접촉이 유지될 수 있다.

예를 들어, 도전 롤러(130)와 연결된 제2 축(2)은 거치부(170)에 고정되어 회전할 수 있고, 탄성부(160)는 거치부(170)와 제2 몸체(105) 사이의 지지축을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 따라서 이동 감시 유닛(100)은 탄성부(160)에 소정의 탄성력이 가해지도록 도전 라인(20)과 밀착 접촉할 수 있고, 그에 따라 탄성부(160)가 상기 탄성력을 제공함으로써 도전 롤러(130)와 도전 라인(20) 사이의 접촉이 유지될 수 있다.

이동 감시 유닛(100)은 백업 배터리(180)를 더 포함할 수 있다. 백업 배터리(180)는 평상시 중공형 도전 파이프와 같은 도전 라인(20)로부터 전력을 공급받아 충전될 수 있으며, 전력계통 고장 등으로 인해 도전 라인(20)으로부터의 전원 공급이 차단될 경우 충전된 전력을 제어부(190)에 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제어부(190)는 도전 라인(20)으로부터의 전원 공급이 차단되는 경우, 백업 배터리(180)로부터 전원을 공급받도록 구성될 수 있다.

또한 감시 유닛은 저장 장치(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 제어부(190)는 가이드 레일(200)의 도전 라인(20)으로부터의 전원이 차단 되었을 때 소정 기간(e.g. 최종 10분)동안 저장된 명령에 의한 이동과 감시를 수행할 수 있고, 촬영된 영상은 상기 저장 장치에 저장되어 사고 시 원인을 파악할 수 있다. 즉, 제어부(190)는 비상 알고리즘을 저장하고 있다가, 전원 공급이 차단된 경우 상기 비상 알고리즘에 따라 이동 감시 유닛(100)을 위치시키고 카메라부(150)를 제어하여 촬영 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 이동 감시 유닛 및 감시 시스템은 특히 전력구 무인화 감시 시스템에서 그 효과가 현저하다, 그 이유는 다음과 같다.

현재 산업발달로 인한 전력수요 증가와 IT 산업의 혁신적인 발달로 전력 고장으로 인한 정전 발생시 사회생활에 미치는 영향이 커지게 되었다. 위성도시의 발달로 인한 지중선로는 필연적으로 증가하고 있으며 지중선로의 특이 환경은 점검 및 유지보수 등의 고정밀도를 요한다.

일반적으로 전력구 지중선로 및 내부 설비에 대한 점검은 직접적인 사람에 의한 주단위의 주기적 순찰 감시를 기본으로 운영되고 있는데, 이러한 긴 주기의 순시로는 한계가 있으며 육안 점검 만으로는 케이블 내부의 발영상황 및 국부 열 상승 등을 확인하기 어렵다. 나아가 지중선로는 길게는 수십 km에 달하여 이들 구간을 사람이 직접 감시한다는 것은 사실상 불가능에 가깝다.

현재 전력구 지중선로 내에 설치하여 운용중인 고정형 CCTV 카메라로는 무제한적으로 카메라 수를 늘리지 않는 한 주요 전구간 감시가 불가능하며, 연구 등을 통해 이동형 레일 카메라를 도입하는 방안도 고려하고 있으나 긴 구간에 걸친 전력 공급 및 신호 통신을 위한 선로가 마련되어야 한다는 문제점이 있었다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 무인 감시 장비 및 감시 시스템은, 기존의 이동형 레일 카메라와는 달리 경량 설계되어 길게는 수십km에 달하는 장거리 구간에 적용될 수 있다. 즉, 전력구와 같은 장거리 구간에 적용하기에 바람직하고, 저렴한 비용으로 최대의 효과를 낼 수 있다.

도 5 및 도 6은 도 1 및 도 4에 도시된 회전 접촉부(140)를 보다 구체적으로 나타낸다.

도 5를 참조하면, 회전 접촉부(140)는 연결부(144), 회전부(143), 고정부(145), 및 출력선(147)을 포함할 수 있다. 도전 롤러(130)가 연결된 제2 축(2)은 연결부(144)를 통해 회전부(143)와 기계적으로 그리고 전기적으로 연결될 수 있다. 회전부(143)는 고정부(145)와 기계적으로 그리고 전기적으로 연결되며, 회전부(143)는 회전하는 반면에 고정부(145)는 회전하지 않고, 다만 회전부(143)의 전기 신호를 고정부(145)로 전달되어 상기 전기 신호가 출력선(147)을 통해 외부로 출력될 수 있다. 고정부(145)는, 회전부(143)를 수용하면서도 회전부(143)의 회전에 영향을 받지 않도록, 수은과 같은 도전성 액체 물질을 그 내부에 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 도 6에 나타난 바와 같이, 회전 접촉부(140)의 회전부(143)는 제2 축(2)과 일체화되어 형성될 수 있다. 따라서 별도의 연결부(144) 등을 구성할 필요 없이, 도전 롤러(130)로부터의 전기 신호가 제2 축(2)과 고정부(145)를 통해 외부로 출력될 수 있다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예들에 따른 감시 시스템을 개략적으로 나타낸다. 도 7 내지 도 9의 감시 시스템은 도 1 및 도 4의 감시 시스템의 변형예로서, 이하 중복되는 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 가이드 레일 내 도전 라인이 경량화를 도모하고 변형에 따른 제작 비용 증가를 막기 위하여 중공형 원형 파이프로 제조될 수 있고, 특히 규격품인 외경 6.35 mm의 동 파이프를 이용할 수 있는데, 이 경우 이동 감시 유닛 내 도전 롤러(130')의 접촉 표면은 상기 중공형 원형 파이프를 수용하도록 굴곡을 갖도록 형성될 수 있다.

이외 같이 도전 롤러(130')의 형상을 원형 파이프와 정합하도록 설계함으로써, 도전 롤러(130')와 도전 라인 사이의 접촉 면적을 증가시킬 수 있고, 그에 따라 안정적으로 전원 공급 및 데이터 송수신이 이루어질 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예들에 따른 감시 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도 및 정면도이다. 도 10 및 도 11의 감시 시스템은 도 1 및 도 4의 감시 시스템의 변형예로서, 이하 중복되는 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 10 및 도 11을 참조하면 감시 시스템은 보호 커버(250)를 더 포함할 수 있다. 보호 커버(250)는 외부 환경으로부터 이동 감시 유닛(100)과 가이드 레일(200)을 보호하기 위하여 장착될 수 있다. 보호 커버(250)는 폴리에스터 비닐과 같은 플라스틱 물질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 외부에서 바라보기에 카메라 위치가 숨겨질 수 있도록, 보호 커버(250)의 재질이 선택될 수도 있다.

가이드 레일(200) 혹은 보호 커버(250) 중 적어도 하나의 일 부분에는 소위 '찍찍이'로 불리우는 벨크로(velcro, V)가 적용될 수 있다. 예를 들어 가이드 레일(200)의 제1 몸체(205)에서 홈부(230)가 형성된 부분의 측면과, 보호 커버(250)의 해당 측면에 상응하는 측면에 상기 벨크로(V)가 적용될 수 있다. 벨크로(V)를 적용함으로써, 보호 커버(250)의 탈부착이 용이해질 것이다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 감시 시스템을 개략적으로 나타낸다. 도 12 및 도 13의 감시 시스템은 도 1 및 도 4의 감시 시스템의 변형예로서, 이하 중복되는 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 12를 참조하면, 카메라부(150)는 제1 회전부(153), 제2 회전부(155) 및 카메라(157)를 포함할 수 있다. 제1 회전부(153)는 이동 감시 유닛(100)의 제2 몸체(도 1의 105)와 연결되며, 제2 회전부(155)는 제1 회전부(153)와 연결될 수 있다. 제1 회전부(153) 및 제2 회전부(155)는 제어부의 제어 신호에 의해 동작하도록 구성될 수 있다. 카메라(157)는 일반 광학 카메라 및 열화상 카메라 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 비록 도 12에는 하나의 카메라만이 설치된 모습이 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 아니하며, 도 13에 나타난 바와 같이 카메라는 복수개(157a, 157b) 설치될 수도 있다.

도전 라인으로부터의 전원이 차단 되었을 때, 제어부는 비상 알고리즘에 따라 제1 회전부(153) 및 제2 회전부(155)를 제어하고 카메라(157)의 촬영 동작을 수행할 수 있다. 선택적으로, 제1 회전부(153) 및 제2 회전부(155)는 각각 제1 고정 멤버 및 제2 고정 멤버를 포함할 수 있고, 제어부는 비상 알고리즘에 따라 동작하는 경우 제1 회전부(153)가 제1 고정 멤버에 기계적으로 고정되도록 하고, 제2 회전부(155)가 제2 고정 멤버에 기계적으로 고정되도록 제어할 수 있다.

전력 고장 등의 비상시에는 제어부가 백업 배터리의 전력을 소모하기 때문에 이동 감시 유닛에서의 전력 소모를 최소화하는 것이 필요한데, 제어부가 제1 회전부(153) 및 제2 회전부(155)의 움직임을 지속적으로 제어할 경우 이로 인한 불필요한 전력 소모가 예상된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 제어부의 비상 알고리즘에 따라 제1 회전부(153) 및 제2 회전부(155)가 각각 제1 고정 멤버와 제2 고정 멤버에 고정될 수 있기 때문에, 고정 이후 추가로 소요되는 전력 소모를 방지할 수 있게 된다.

도 14 및 도 15는 열화상 카메라를 이용하여 전력구의 온도가 표현된 모습을 도시한다. 열화상 카메라는 25 마이크로미터 피치의 열상 검출기에서 7.5 마이크로미터 내지 14 마이크로미터 파장의 적외선을 검출해 내어서 열의 강도에 다른 색상의 변화로 온도를 시각적으로 표현하도록 구성될 수 있다. 따라서 전력구내 설비 및 전력 케이블의 열화 상태 및 지역별 분포온도의 측정이 가능하다. 또한 사용자는 설정한 온도에 따라 경부를 단계별로 발생하도록 알고리즘을 구현할 수도 있다.

일반 영상 카메라는 열화상 카메라가 표현하는 부분을 일반 영상으로 보여주어 감시자로 하여금 직관적인 감시 및 제어가 가능하도록 해주며, 그 외 일반 감시 및 추적 기능과 오디오 기능으로 현장의 소리를 들을 수 있도록 하여, 현장에 주기적 감시를 위한 작업자가 있을 경우 이들의 영상을 추적하면서 동시에 음성 통신이 가능하도록 구현될 수도 있다.

도 16은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 감시 시스템을 개략적으로 나타낸다.

도 16을 참조하면, 감시 시스템은 가이드 레일(200), 이동 감시 유닛(100), 중앙 제어 유닛을 포함할 수 있다. 가이드 레일(200) 및 이동 감시 유닛(100)은 전술한 실시예들에 도시되고 설명된 것으로 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

중앙 제어 유닛은 가이드 레일(200) 내 도전 라인을 통해 이동 감시 유닛(100)의 제어부에 제어 신호를 전달할 수 있다. 중앙 제어 유닛 내 설치된 운영 소프트웨어는 원격 지능형 영상 감시 제어 시스템 기반으로 설계되어, 실시간 동시 감시 화면을 최대 32개까지 운영이 가능하다. 평시에는 선택한 자동 모드에 따라 지능적 서행 순찰 동작을 수행하거나 설정 지점을 순차적으로 순회 감시하는 등 다양한 감시 기능을 제공할 수 있다. 또한 수동 모드에서는 사용자가 직접 이동 감시 유닛(100)을 제어할 수도 있다.

감시 시스템이 전력구 내 초고압 전력 케이블에 대한 열화 진단을 감시하도록 구현된 경우, 중앙 제어 유닛은 기 설치되어 운영중인 DTS(distributed temperature sensor)와 연계하여 각 선로별로 온도 정보를 취득할 수 있다. 이상 개수 발생시 이동 감시 유닛(100)은 자동으로 이상개소로 이동하여 열화상 및/또는 일반영상정보를 촬성하여 송신하고, 통신 선로 이상시에는 자체 저장 장치로 저장한다. 유시시에 전력구내 이상개소 지점으로 이동 시 초당 3m의 속도로 주행할 수 있으며, 단계별로 정의된 경보는 개인 휴대 단말기나 PC 등의 인터페이스(UI1, UI2)로 정의된 메시지의 형식으로 푸시(push) 송출될 수 있다.

운영자용 소프트웨어는 열화상과 일반 영상을 동시에 또는 선택적으로 볼 수 있도록 설정할 수 있으며, DTS로부터 취득된 데이터와 열화상 신호 처리 데이터를 결합하여 사용자에게 제공할 수 있다. 이와 같은 데이터는 모니터(M)를 통해 디스플레이되거나, 저장 장치(S)에 저장되거나, 네트워크 또는 클라우드 컴퓨터(C) 등에 저장될 수 있다.

도 17 및 도 18은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 이동 감시 유닛 및 가이드 레일을 포함하는 감시 시스템이 실제로 구현된 모습을 도시한다. 도 17은 이동 감시 유닛을 위에서 촬영한 것으로, 나타난 바와 같이 기존의 이동형 레일 카메라에 비해 경량 설계되어 길게는 수십km에 달하는 장거리 구간에 적용될 수 있다. 또한 도 18에 나타난 바와 같이 이동 감시 유닛의 배면에는 별도의 카메라 모듈을 장착/조립하거나 탈착할 수 있도록 설계되어 유연한 설계가 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims

가이드 레일 및 이동 감시 유닛을 포함하는 감시 시스템으로서,
상기 가이드 레일은,
브라켓을 포함하는 제1 몸체;
상기 제1 몸체의 양단에 형성되며, 상기 이동 감시 유닛의 바퀴들을 수용하도록 구성된 홈부들;
상기 이동 감시 유닛에 전기 신호를 전달하는 중공형 도전 파이프; 및
상기 중공형 도전 파이프를 상기 제1 몸체에 고정시키는 고정부를 포함하고,
상기 이동 감시 유닛은,
제2 몸체, 제1 축, 및 상기 제1 축 상의 제2 축;
상기 홈부들과 접촉하며, 상기 제1 축에 연결된 바퀴들;
상기 중공형 도전 파이프와 접촉함으로써 상기 중공형 도전 파이프로부터 전기 신호를 수신하며, 상기 제2 축을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 도전 롤러;
상기 제2 축을 고정시키는 거치부;
상기 제2 몸체와 상기 거치부 사이의 지지축을 둘러싸도록 형성된 탄성부;
상기 제2 몸체와 연결된 카메라부;
상기 제1 축을 회전시키는 구동 모터;
상기 제2 축에 연결된 회전부 및 상기 회전부와 연결된 고정부를 포함하며, 상기 도전 롤러로부터의 전기 신호를 외부로 전달하는 회전 접촉부; 및
상기 회전 접촉부로부터 전기 신호를 수신하고, 상기 카메라부 및 상기 구동 모터를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하는, 감시 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 중공형 도전 파이프로부터의 전기 신호는, 상기 도전 롤러, 상기 제2 축, 및 상기 회전 접촉부를 통하여 상기 제어부로 전달되는, 감시 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 전기 신호는 전력 신호, 및 제어 신호와 데이터 신호 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 전력 신호 및 상기 제어 신호를 수신하여 상기 카메라부 및 상기 구동 모터를 제어하고, 상기 카메라부로부터 생성된 상기 데이터 신호를 상기 중공형 도전 파이프로 전송하도록 구성되는, 감시 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 카메라부는,
상기 제2 몸체와 연결된 제1 회전부;
상기 제1 회전부와 연결된 제2 회전부; 및
상기 제2 회전부와 연결된 적어도 하나의 카메라를 포함하는, 감시 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 감시 시스템은 백업 배터리를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 중공형 도전 파이프로부터의 전원 공급이 차단되는 경우, 상기 백업 배터리로부터 전원을 공급받도록 구성되며,
상기 제어부는, 상기 중공형 도전 파이프로부터의 전원 공급이 차단되는 경우, 비상 알고리즘에 따라 상기 이동 감시 유닛을 위치시키고 상기 카메라부를 이용하여 촬영 동작을 수행하도록 구성되는, 감시 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 도전 롤러는 굴곡을 가져 상기 중공형 도전 파이프와 정합하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 감시 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 감시 시스템은 상기 제2 몸체 및 상기 카메라부를 둘러싸는 보호 커버를 더 포함하고,
상기 제1 몸체 및 상기 보호 커버 중 적어도 하나는 벨크로부를 포함하며,
상기 제1 몸체와 상기 보호 커버는 상기 벨크로부를 통해 서로 연결되는, 감시 시스템.
제1 가이드 레일, 제2 가이드 레일, 및 이동 감시 유닛을 포함하는 감시 시스템으로서,
상기 제1 가이드 레일 및 상기 제2 가이드 레일 각각은,
브라켓을 포함하는 제1 몸체;
상기 제1 몸체의 양단에 형성되며, 상기 이동 감시 유닛의 바퀴들을 수용하도록 구성된 홈부들;
상기 이동 감시 유닛에 전기 신호를 전달하는 중공형 도전 파이프; 및
상기 중공형 도전 파이프를 상기 제1 몸체에 고정시키는 고정부를 포함하고,
상기 제1 가이드 레일 및 상기 제2 가이드 레일은 상기 브라켓을 통해 서로 조립되어 연장되며,
상기 이동 감시 유닛은,
제2 몸체, 제1 축, 및 상기 제1 축 상의 제2 축;
상기 홈부들과 접촉하며, 상기 제1 축에 연결된 바퀴들;
상기 중공형 도전 파이프와 접촉함으로써 상기 중공형 도전 파이프로부터 전기 신호를 수신하며, 상기 제2 축을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 도전 롤러;
상기 제2 축을 고정시키는 거치부;
상기 제2 몸체와 상기 거치부 사이의 지지축을 둘러싸도록 형성된 탄성부;
상기 제2 몸체와 연결된 카메라부;
상기 제1 축을 회전시키는 구동 모터;
상기 제2 축에 연결된 회전부 및 상기 회전부와 연결된 고정부를 포함하며, 상기 도전 롤러로부터의 전기 신호를 외부로 전달하는 회전 접촉부; 및
상기 회전 접촉부로부터 전기 신호를 수신하고, 상기 카메라부 및 상기 구동 모터를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하는, 감시 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 이동 감시 유닛은,
상기 제2 몸체와 연결된 제1 회전부 및 제1 고정 멤버;
상기 제1 회전부와 연결된 제2 회전부 및 제2 고정 멤버;
상기 제2 회전부와 연결된 적어도 하나의 카메라; 및
상기 제2 몸체에 탑재된 백업 배터리를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 중공형 도전 파이프로부터의 전원 공급이 차단되는 경우, 상기 백업 배터리로부터 전원을 공급받도록 구성되며,
상기 중공형 도전 파이프로부터의 전원 공급이 차단되는 경우, 비상 알고리즘에 따라, 상기 제1 회전부를 상기 제1 고정 멤버에 고정시키고, 상기 제2 회전부를 제2 고정 멤버에 고정시키며, 상기 이동 감시 유닛을 제1 위치 및 제2 위치에 위치시키고, 상기 카메라부를 이용하여 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서 촬영 동작을 수행하도록 구성되는, 감시 시스템.
청구항 1 또는 청구항 8에 있어서,
상기 고정부와 상기 제어부 사이에 연결된 출력선을 더 포함하고,
상기 회전 접촉부의 상기 고정부는 도전성 액체 물질을 내부에 포함함으로써, 상기 회전부를 수용하면서도 상기 회전부의 회전에 영향을 받지 않고 상기 도전 롤러로부터의 전기 신호를 상기 출력선으로 출력하도록 구성되는, 감시 시스템.
청구항 1 또는 청구항 8에 따른 감시 시스템을 포함하는 전력구 무인화 감시 시스템으로서,
전력구 내 전력 케이블을 감시하도록 구성된, 전력구 무인화 감시 시스템.