KR101602376B1 - 열차 결함 모니터링 시스템 - Google Patents

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KR101602376B1
KR101602376B1 KR1020150130220A KR20150130220A KR101602376B1 KR 101602376 B1 KR101602376 B1 KR 101602376B1 KR 1020150130220 A KR1020150130220 A KR 1020150130220A KR 20150130220 A KR20150130220 A KR 20150130220A KR 101602376 B1 KR101602376 B1 KR 101602376B1
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image
scanner
line
monitoring system
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박종국
김정연
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투아이시스(주)
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Abstract

본 발명은 열차 결함 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행중인 열차 형상의 3D 데이터와 2D 실사이미지를 생산하여 열차의 결함유무를 신속하고 정확하게 검지할 수 있도록 함으로써, 많은 수의 열차 점검 작업에 대한 작업 효율성을 극대화한 열차 결함 모니터링 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 열차운행구간의 선로 일측에 설치되어, 점검 구간으로 실시간 운행되는 열차 진출입 감지 및 열차종류를 감지하는 열차진입 감지부;열차진입 감지부로부터 열차진입 신호가 전달되면, 상기 열차의 둘레면을 스캔하여 열차의 3차원 이미지에 대한 좌표값을 산출하는 3D 스캐너와, 주행중인 열차를 등간격으로 촬영하여 열차의 시작과 끝을 한 장의 파노라마 실사 이미지로 생산하는 2D 스캐너를 포함하는 열차 스캔부;열차 스캔부로부터 수집된 열차의 3차원 이미지와 파노라마 실사 이미지를 상기 열차의 기준정보와 비교하여 열차의 변형이 발생된 위치를 검지(檢知)하는 이미지 분석부;이미지 분석부를 통해 검지된 데이터를 수집하여 수집된 데이터의 이력을 관리하는 열차결함 관리서버:를 포함하여 구성되되, 상기 열차진입 감지부는, 레이저 거리 측정기를 통해 점검 구간으로 진출입하는 열차를 감지하는 차량 레이저 검출장치와, 레일의 좌,우측에 각각 설치되며, 이동중인 열차의 차륜 개수를 카운트하여 차량 속도 및 이동거리를 측정하는 차륜 검지기를 포함하며, 차륜 검지기의 측정을 통해 상기 열차스캔부에 스캐너 작동신호 및 스캐너 작동 종료 신호를 전송하는 열차 스캔부 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 결함 모니터링 시스템을 제공한다.

Description

열차 결함 모니터링 시스템{A train faulty monitoring system}
본 발명은 열차 결함 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열차의 결함 유무가 주행중에 자동으로 검지(檢知)될 수 있도록 한 열차 결함 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 전기철도차량은 다른 교통수단에 비하여 신속하고 정확하며 안정적인 장점으로 인해 많은 사람들이 이용하고 있다.
더욱이 최근에 고속철도가 개통됨에 따라 대중교통수단으로서 더욱 각광을 받고 있다.
이러한 전기철도차량은 집전시스템인 팬터그래프(pantograph)를 사용하는데, 이러한 팬터그래프와 전차선이 정확하게 접촉해야만 전기차가 안정되게 고속으로 운행할 수 있다.
이러한 전기철도 차량은 고속 주행시 궤도 레일과 전차선간 접촉등으로 인하여 차량에 충격이 지속적으로 발생되며, 고속주행시 자갈 비상 등의 영향으로 차체가 손상을 받기도 한다.
이러한 차체 손상 유무를 확인하기 위한 안전 점검은 주로, 작업자가 직접 공구 및 장비 등을 이용하여 수작업으로 실시하고 있는 실정이다.
하지만, 이러한 수작업에 의한 열차 안전 점검은, 인력 운용에 따른 인건비 증가 및 점검 작업 도중 안전사고 등을 야기할 수 있는 문제가 있었다.
특히, 철도시설물 증가(선로확장)로 차량 가용성은 증가하고 있는 실정이어서, 많은 수의 차량을 신속하고 정확하게 점검할 수 있는 효율성이 떨어지는 문제가 있었다.
즉, 작업자가 일일이 전기철도차량의 외관을 육안으로 관찰하면서, 전기철도차량의 외관 손상을 정확하게 파악해내기는 쉽지 않을 뿐만 아니라 점검 작업에 대한 효율성이 떨어지는 문제가 있었던 것이다.
특히, 전기철도차량의 하부 및 상부에는 전기철도차량 구동에 직접적인 영향을 주는 부품들이 설치되어 있어, 작업자의 육안 및 경험치만으로 부품의 손상 유무를 판단하기에는 안전점검에 대한 정확도가 떨어지는 문제가 있었다.
또한, 전기철도차량을 별도의 점검창에 이동하여 점검을 실시하므로, 전기 철도차량의 이동에 따른 번거로움 및 신속한 점검이 이루어지기 어렵기 때문에 점검 작업의 생산성을 높이기 어려운 문제가 있었다.
따라서, 전기철도차량에 대한 신속하고 정확한 정밀진단을 통해, 차량의 안정성 확보하기 위한 검측기술이 요구되고 있다.
대한민국 공개번호 10-2011-0095642
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 카메라를 이용한 머신비전 기술을 이용하여, 실시간 운행되는 열차에 대한 정밀 진단 수행 및 작업자가 육안으로 확인하기 어려운 열차 결함을 자동으로 인식하고, 그 결함정보를 관리자에게 제공함으로써, 열차 안전 점검이 신속하고 정확하게 이루어질 수 있도록 한 열차 결함 모니터링 시스템을 제공하고자 한 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 열차운행구간의 선로 일측에 설치되어, 점검 구간으로 실시간 운행되는 열차 진출입 감지 및 열차종류를 감지하는 열차진입 감지부;열차진입 감지부로부터 열차진입 신호가 전달되면, 상기 열차의 둘레면을 스캔하여 열차의 3차원 이미지에 대한 좌표값을 산출하는 3D 스캐너와, 주행중인 열차를 등간격으로 촬영하여 열차의 시작과 끝을 한 장의 파노라마 실사 이미지로 생산하는 2D 스캐너를 포함하는 열차 스캔부;열차 스캔부로부터 수집된 열차의 3차원 이미지와 파노라마 실사 이미지를 상기 열차의 기준정보와 비교하여 열차의 변형이 발생된 위치를 검지(檢知)하는 이미지 분석부;이미지 분석부를 통해 검지된 데이터를 수집하여 수집된 데이터의 이력을 관리하는 열차결함 관리서버:를 포함하여 구성되되, 상기 열차진입 감지부는, 레이저 거리 측정기를 통해 점검 구간으로 진출입하는 열차를 감지하는 차량 레이저 검출장치와, 레일의 좌,우측에 각각 설치되며, 이동중인 열차의 차륜 개수를 카운트하여 차량 속도 및 이동거리를 측정하는 차륜 검지기를 포함하며, 차륜 검지기의 측정을 통해 상기 열차스캔부에 스캐너 작동신호 및 스캐너 작동 종료 신호를 전송하는 열차 스캔부 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 결함 모니터링 시스템을 제공한다.
이때, 상기 3D 스캐너는 에어리어 카메라(Area camera)와 라인 레이저로 구성되고, 2D 스캐너는 라인 카메라와 라인 조명으로 구성된 것이 바람직하다.
삭제
또한, 상기 열차의 일측에는 이미지 프로세싱된 문자가 인쇄되고, 상기 이미지 분석부는 상기 이미지 프로세싱된 문자를 인식할 수 있는 OCR(Optical Character Reader)을 통해 열차종류를 인식할 수 있도록 한 것이 바람직하다.
또한, 상기 3D 스캐너를 통한 열차의 3차원 이미지 좌표값은,
Figure 112015089514951-pat00001
Figure 112015089514951-pat00002
수식을 통해 산출되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 열차 결함 모니터링 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 점검 장비가 운행 구간의 선로에 설치되고, 열차가 실제로 주행되는 과정에서 점검이 자동으로 이루어질 수 있으므로 안전 점검이 신속하게 이루어질 수 있으며, 안전 점검의 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.
즉, 열차 점검을 위해 별도의 점검창으로 열차가 이동된 후, 열차가 정지된 상태에서 점검이 이루어지는 것이 아니라, 열차가 실제로 주행되는 과정에서 자동으로 안전 점검이 이루어지므로 열차 점검을 위한 시간이 추가로 소요되지 않으므로 안전 점검이 신속하게 이루어질 수 있으며, 동일한 주행조건이 제공되므로 안전 점검에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 것이다.
둘째, 열차 안점 점검 결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.
즉, 영상 장비를 통해 열차 안전 점검이 객관적으로 이루어짐에 따라, 열차의 정밀 점검에 대한 효율성을 높일 수 있는 것이다.
셋째, 작업자가 열차 주위를 일일이 돌아다니며 육안 및 경험치로 열차의 손상 유무를 관찰할 필요가 없어지므로, 작업 인력을 효율적으로 운용할 수있는 효과가 있다.
나아가, 인력 운용에 따른 인건비를 절감할 수 있으며, 점검 작업에 대한 작업 생산성을 극대화할 수 있다.
넷째, 열차 점검을 위한 점검 시간이 따로 소요되지 않기 때문에, 열차 배차 및 운용을 효과적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열차 결함 모니터링 시스템을 나타낸 구성도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열차 결함 모니터링 시스템 중 에어리어 카메라와 라인 레이저를 나타낸 구성도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열차 결함 모니터링 시스템 중 에어리어 카메라와 라인 레이저를 통해 촬영된 지점을 좌표값으로 산출하는 수학식을 나타낸 수식
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열차 결함 모니터링 시스템 중 라인 카메라와 라인 조명을 나타낸 구성도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열차 결함 모니터링 시스템이 설치된 상태를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열차 결함 모니터링 시스템 중 이미지 분석부를 통해 열차 결함 판단이 이루어지는 과정을 나타낸 순서도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열차 결함 모니터링 시스템에 대하여 설명하도록 한다.
열차 결함 모니터링 시스템은 배차된 지역으로 실제로 운행하는 열차가 특정 구간을 통과하는 과정에서, 열차 결함 점검이 자동으로 이루어질 수 있도록 한 기술적 특징이 있다.
즉, 열차 점검을 위해 특정 장소로 이동하거나, 열차 점검을 위한 시간이 추가로 소요되지 않기 때문에 열차 점검 작업에 대한 효율성 및 작업 생산성을 높일 수 있게 된다.
열차 결함 모니터링 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 열차 진입 감지부(100)와, 열차 스캔부(200)와, 이미지 분석부(300)와, 열차결함 관리서버(400)를 포함하여 구성된다.
열차 진입 감지부(100)는 열차 결함 점검이 이루어지는 특정 점검 구간으로의 열차 진출입을 감지하고, 열차 종류를 감지하는 역할을 한다.
열차 진출입 감지부는 차량 레이저 검출 장치(110)와, 열차 스캔부 제어장치(120)로 구성된다.
차량 레이저 검출장치(110)는 열차 결함 점검 구간으로 진출입하는 열차를 감지하며, 레이저 거리 측정기로 마련됨이 바람직하다.
레이저 거리 측정기는 레이저를 발생하는 장치(Transmitter)와 표적에서 반사되어 되돌아온 레이저를 감지하는 광검출기(detector)로서, 시간계산을 위한 계수기(counter) 등으로 구성된다.
거리측정은 측정기의 조준선과 레이저 광축을 일치시키고 지향성이 우수한 레이저를 발사한 뒤, 이 레이저가 열차로부터 반사되어 돌아온 시간을 측정하여 거리를 계산하는 방식으로 진행된다.
이러한 레이저 거리 측정기는 열차 점검 구간의 일측에 설치되며, 열차의 선단부와 후단부를 감지함으로써, 열차의 진출입을 감지하게 된다.
그리고, 열차 스캔부 제어장치(120)는 후술하는 열차 스캔부(200)에 제어 신호를 전송하는 역할을 한다.
즉, 차량 레이저 검출장치(110)를 통해 열차 진입이 감지되면, 열차 스캔부 제어장치(120)는 열차 스캔부(200)에 카메라 작동 신호를 전송하고, 차량 레이저 검출장치(110)를 통해 열차 진출이 감지되면 열차 스캔부 제어장치(120)는 열차 스캔부(200)에 카메라 작동 종료 신호를 전송하는 것이다.
또한, 열차스캔부 제어장치(120)는 진입한 열차 속도를 검지하기 위해 차륜검지기(Axle Counter)가 레일의 좌측과 우측에 각각 설치되며, 상기 차륜검지기로 하여금 이동중인 열차 차륜의 개수를 카운트하도록 한다.
즉, 열차스캔부 제어장치(120)는 이동중인 열차의 차륜을 카운트하여 차량 속도 및 이동거리(변위량)을 측정하는 것이다.
그리고, 측정된 차량의 이동거리(변위량) 정보는 다시 밀리미터(mm) 단위의 이동거리 신호로 체배(遞拜)하여, 에어리어 카메라(211)와 라인 카메라(221)의 촬영신호(트리거신호)로 사용한다.
이와같이 열차스캔부 제어장치에서 출력되는 촬영신호를 에어리어 카메라(211)와 라인카메라(221)가 동일한 시점에 열차영상을 취득할 수 있도록 공유함으로써, 3D 스캐너(210)에서 생성되는 열차 3D 형상정보와 2D 스캐너(220)에서 생성되는 2D 파노라마 실사 이미지를 매우 정밀하게 병합할 수 있게 된다.
다음으로, 열차 스캔부(200)는 주행하는 열차의 형태를 3D 이미지로 데이터화하고, 2D 실사 이미지로 촬영하는 역할을 한다.
열차 스캔부(200)는 주행중인 열차의 좌,우 측면과 상,하부 즉, 둘레면을 촬영한다.
열차 스캔부(200)는 열차의 3D 이미지를 데이터화하여 좌표값을 산출하는 3D 스캐너(210)와, 2D 이미지를 생산하는 2D 스캐너(220)와, 스캔 이미지 병합부(230)로 구성된다.
3D 스캐너(210)는 에어리어(Area) 카메라(211)와 라인(Line) 레이저(212)로 구성된다.
에어리어 카메라(211)는 열차의 특정 구역만을 촬영하고, 라인 레이저(212)는 열차의 특정 라인 지점의 데이터를 산출한다.
에어리어 카메라(211)와 라인 레이저(212)는 도 2에 도시된 바와 같이 기하학적으로 구성되며, 이러한 기하학적 구성 및 도 3의 수식을 통해 열차의 3D 이미지에 대한 데이터가 산출된다.
상기 라인 레이저(212)는 열차의 형상을 마킹하기 위한 용도이며, 에어리어 카메라(211)는 도 3의 수식을 통해 레이저로 마킹된 열차의 형상을 데이터로 산출하는 것이다.
즉, 도 3을 통해 에어리어 카메라(211)와 라인 레이저(212)에 의해 측정되는 데이터는 열차의 형상 정보가 3D 좌표정보로 표시되는 3차원 좌표값인 것이다.
이러한 에어리어 카메라(211)와 라인 레이저(212)는 도 3의 수식을 통해 주행중인 열차의 좌,우 측면과 상,하부 형상을 3D 좌표값으로 측정한다.
한편, 2D 스캐너(220)는 주행중인 열차의 2D 파노라마 실사 이미지를 취득하기 위한 용도로 사용되며, 상기 에어리어 카메라(211)로 측정한 열차의 3D 형상 정보와 중첩하여 열차를 이미지화함으로써 관리자가 열차의 결함정보를 쉽게 확인하도록 하기 위함이다.
2D 스캐너는 라인 카메라(221)와 라인 조명(222)으로 구성된다.
2D 스캐너는 도 4에 도시된 바와 같이, 라인 카메라(221)와 라인 조명(222)의 광축을 일치시키고, 주행중인 열차의 실사 이미지를 촬영한다.
이때, 라인 카메라(221)는 1개의 라인으로 구성되며, 주행중인 열차를 등간격으로 촬영하여 열차의 시작과 끝을 한 장의 파노라마 이미지 형태로 촬영한다.
그리고, 스캔 이미지 병합부(230)는 3D 스캐너(210)에서 측정한 열차의 3D 좌표값과, 2D 스캐너(220)에서 촬영한 실사 이미지를 병합하여 열차의 결함 유무를 용이하게 파악할 수 있는 이미지로 생산한다.
다음으로, 이미지 분석부(300)는 열차 스캔부(200)로부터 전송된 이미지를 분석하여 열차의 결함유무를 판단하는 역할을 한다.
이미지 분석부(300)는 이미지 수집 모듈(310)과, 열차 번호 인식 모듈(320)과, 이미지 분석모듈(330)로 구성된다.
이미지 수집 모듈(310)은 열차 스캔부(200)로부터 전송된 점검 대상 열차의 이미지와, 상기 열차의 기준 이미지를 수집하는 구성이다.
기준 이미지는 결함이 없는 상태의 열차 이미지로서, 후술하는 이미지 분석모듈(330)은 상기 기준 이미지와 주행중인 열차의 이미지를 비교하여 열차의 결함유무를 분석할 수 있는 것이다.
그리고, 열차번호 인식 모듈(320)은 점검 구간으로 진입하는 열차 종류 및 열차정보를 인식하는 구성이다.
상기 열차번호 인식모듈(320)을 통해 열차 정보가 확인되면, 이미지 수집 모듈(310)은 해당 열차에 대한 점검 항목과 열차의 기준 이미지를 수집한다.
이때, 열차번호 인식모듈(320)은 광학문자 판독기(OCR)로 제공됨이 바람직하다.
이를 위해, 열차에는 열차 정보가 이미지로 프로세싱된 광학문자가 인쇄된다.
그리고, 이미지 분석모듈(330)은 상기한 바와 같이, 이미지 수집모듈(310)에서 수집된 주행중인 열차의 이미지와, 그 열차의 기준 이미지를 비교하여 결함유무를 판단하는 구성이다.
다음으로, 열차결함 관리서버(400)는 이미지 분석부(300)에서 분석된 결함여부 결과를 전송받아 열차 검사 결과를 기간별로 정리하고, 열차 결함 발생시 관리자에게 알람 정보를 제공하는 구성이다.
열차결함 관리서버(400)는 시설 관리실에 설치되어 운용될 수도 있으며, 별도의 서버 관리업체에 위탁하여 운용될 수도 있다.
열차결함 관리서버(400)는 스토리지 장치(410)와, 알람발생장치(420)로 구성된다.
스토리지 장치(410)는 점검 열차의 각종 점검관리 기록을 저장하여 관리하며, 관리자는 서버에 접속하여 스토리지 장치(410)에 저장된 각종 데이터를 열차별, 기간별로 확인할 수 있다.
그리고, 알람발생장치(420)는 점검 구간을 지나는 열차의 결함이 확인되면, 관리자에게 알람을 제공한다,
상기 알람발생장치는 경고음, 경광등으로 제공될 수 있다.
이하, 상기한 구성으로 이루어진 열차 결함 모니터링 시스템을 이용한 열차 결함 점검 과정에 대하여 살펴보도록 한다.
도 5는 열차 결함 모니터링 시스템이 설치된 상태를 나타낸 개념도로서, 실제로 운행하는 선로의 구간을 특정하여, 열차 점검 구간을 마련한다.
이때, 열차 점검 구간의 일측에는 열차 진입 감지부(100)를 설치한다.
열차 진입 감지부(100)는 선로 주변의 전주에 설치됨이 바람직하다.
그리고, 열차 스캔부(200)를 구성하는 3D 스캐너 및 2D 스캐너는 선로의 침목과 침목 사이에 설치되어 열차의 하부를 촬영하고, 터널천장 또는 전주의 상부에 설치되어 열차의 상부 및 측면을 촬영한다.
그리고, 이미지 분석부(330)는 열차 스캔부(200)의 일측에 설치한다.
그리고, 열차결함 관리서버(400)는 관리실 또는 통제실 등에 설치된다.
이와 같이 열차 결함 모니터링 시스템이 설치된 상태에서, 배차된 열차는 선로를 따라 배차 지역으로 주행한다.
이 과정에서, 점검 구간을 통과하게 되는데, 열차 진입 감지부(100)의 차량 레이저 검출장치(110)는 점검 구간으로 진입하는 열차를 감지한다.
이때, 열차 스캔부 제어장치(120)는 열차 감지 신호를 열차 스캔부(200)에 전송하여, 3D 스캐너(210) 및 2D 스캐너(220)를 작동시키도록 한다.
이후, 3D 스캐너(210)의 에어리어 카메라(211)와 라인 레이저(212)는 주행하는 열차의 특정 구역과, 열차의 일측 라인을 촬영하여 3D 좌표값으로 산출하고, 2D 스캐너(220)의 라인 카메라(221)와 라인 조명장치(222)는 열차의 시작과 끝을 파노라마 이미지 형태로 촬영한다.
이후, 스캔 이미지 병합부(230)는 3D 좌표값과 실사 이미지를 병합하여 이미지 분석부(300)에 전송한다.
이후, 이미지 분석부(300)의 이미지 수집모듈(310)은 열차 스캔부(200)로부터 전송된 이미지와 열차의 기준 이미지(정상 상태의 열차정보)를 수집한다.
그리고, 열차번호 인식모듈(320)은 광학문자 판독기(OCR)를 통해 열차에 인쇄된 문자의 이미지를 프로세싱 하여 열차종류 및 열차번호 등 열차의 각종 정보를 감지한다.
이후, 이미지 분석모듈(330)은 열차의 기준정보와, 열차 스캔부(200)로부터 수집된 주행 열차의 수집된 이미지 정보를 비교하여 열차의 변형이 발생된 위치를 검지한다.
이후, 이미지 분석부(300)는 검지된 결과를 열차결함 관리서버(400)로 전송한다.
이때, 열차 휠 마모, 볼트 이탈, 금구파손, 자갈 충격(외관 손상) 등의 열차 결함으로 판정되면, 열차결함 관리서버(400)는 이를 인지하여 알람 발생장치(420)를 통해 관리자에게 경고음 또는 경광등의 수단을 통해 경보한다.
한편, 이미지 분석부(300)로부터 전송된 검지 결과는 열차결함 관리서버(400)의 스토리지 장치(410)에 열차별 및 기간별로 저장되며, 관리자는 서버에 접속하여 해당 열차의 검지 결과를 항상 확인할 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 열차 결함 모니터링 시스템은 배차 지역으로 실제 주행 중인 열차의 3D 이미지 데이터와 2D 이미지를 병합하여 열차의 결함 유무를 자동으로 모니터링할 수 있도록 한 기술적 특징이 있다.
이에 따라, 열차 점검을 위한 점검 장소로의 이동 및 점검 시간이 추가로 소요되지 않으므로 열차 점검이 신속하게 이루어질 수 있으며, 열차 점검에 대한 신뢰도 및 정확도를 높일 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 열차진입 감지부 110 : 차량 레이저 검출장치
120 : 열차 스캔부 제어장치 200 : 열차 스캔부
210 : 3D 스캐너 211 : 에어리어 카메라
212 : 라인 레이저 220 : 2D 스캐너
221 : 라인 카메라 221 : 라인 조명장치
230 : 스캔 이미지 병합부 300 : 이미지 분석부
310 : 이미지 수집모듈 320 : 열차번호 인식모듈
330 : 이미지 분석모듈 400 : 열차결함 관리서버
410 : 스토리지 장치 420 : 알람발생장치

Claims (5)

  1. 열차운행구간의 선로 일측에 설치되어, 점검 구간으로 실시간 운행되는 열차 진출입 감지 및 열차종류를 감지하는 열차진입 감지부;
    열차진입 감지부로부터 열차진입 신호가 전달되면, 상기 열차의 둘레면을 스캔하여 열차의 3차원 이미지에 대한 좌표값을 산출하는 3D 스캐너와, 주행중인 열차를 등간격으로 촬영하여 열차의 시작과 끝을 한 장의 파노라마 실사 이미지로 생산하는 2D 스캐너를 포함하는 열차 스캔부;
    열차 스캔부로부터 수집된 열차의 3차원 이미지와 파노라마 실사 이미지를 상기 열차의 기준정보와 비교하여 열차의 변형이 발생된 위치를 검지(檢知)하는 이미지 분석부;
    이미지 분석부를 통해 검지된 데이터를 수집하여 수집된 데이터의 이력을 관리하는 열차결함 관리서버:를 포함하여 구성되되,
    상기 열차진입 감지부는,
    레이저 거리 측정기를 통해 점검 구간으로 진출입하는 열차를 감지하는 차량 레이저 검출장치와,
    레일의 좌,우측에 각각 설치되며, 이동중인 열차의 차륜 개수를 카운트하여 차량 속도 및 이동거리를 측정하는 차륜 검지기를 포함하며, 차륜 검지기의 측정을 통해 상기 열차스캔부에 스캐너 작동신호 및 스캐너 작동 종료 신호를 전송하는 열차 스캔부 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 결함 모니터링 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 3D 스캐너는 에어리어 카메라(Area camera)와 라인 레이저로 구성되고, 2D 스캐너는 라인 카메라와 라인 조명으로 구성된 것을 특징으로 하는 열차 결함 모니터링 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 열차의 일측에는 이미지 프로세싱된 문자가 인쇄되고, 상기 이미지 분석부는 상기 이미지 프로세싱된 문자를 인식할 수 있는 OCR(Optical Character Reader)을 통해 열차종류를 인식할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 열차 결함 모니터링 시스템.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 3D 스캐너를 통한 열차의 3차원 이미지 좌표값은,
    Figure 112015089514951-pat00003

    Figure 112015089514951-pat00004

    수식을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 열차 결함 모니터링 시스템.
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