KR101837474B1 - 3D virtual reality images system applied tunnel automatic controling system - Google Patents

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KR101837474B1 KR1020160122041A KR20160122041A KR101837474B1 KR 101837474 B1 KR101837474 B1 KR 101837474B1 KR 1020160122041 A KR1020160122041 A KR 1020160122041A KR 20160122041 A KR20160122041 A KR 20160122041A KR 101837474 B1 KR101837474 B1 KR 101837474B1
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Abstract

The present invention relates to a three-dimensional (3D) image system applied to an automatic tunnel control system. To be more specifically, the 3D image system applied to an automatic tunnel control system: converts a two-dimensional (2D) image photographed by a camera that is installed inside or outside a tunnel, into a 3D virtual reality image; stores a modeling image of 3D virtual reality image space information, the same as a facility structure inside and outside the tunnel, in a 3D virtual reality image space information generation module; indicates jet fans, a fire hydrants, escape doors, detectors, etc. as icons in the facility structure in the space information according to the 3D virtual reality image; displays individual areas with different colors in the modeling image of the 3D virtual reality image space information depending on harmful gas concentration detected by gas detectors so that a user in a remote place can realize and transmit information on the inside and the outside of the tunnel via a 3D screen; and allows the user to manually control operation of structures such as the jet fans and the fire hydrants for maintaining constancy in the inside or outside environment of the tunnel, or provides an automatic control function in order to automatically operate the structures when detecting changes in environmental factors that exceed designated values. Therefore, the 3D image system applied to an automatic tunnel control system can allow a user to conveniently and quickly detect changes and abnormal conditions in the inside or outside environment of a tunnel and to solve problems even in a remote place.

Description

터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템 { 3D virtual reality images system applied tunnel automatic controling system } 3D imaging system that is applied to the tunnel automatic control systems {3D virtual reality images system applied tunnel automatic controling system}

본 발명은 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 터널을 카메라로 촬영한 2D 영상을 3D 가상현실 영상으로 변환하여, 사용자가 터널의 제어시스템을 원격감시반에서 운영하는 데 있어서, 현장에서 터널의 제어시스템을 직접 운전하는 상황과 유사한 3D 가상현실 영상과 제어화면을 터널을 관리하는 사용자에게 제공하므로, 사용자가 터널에 직접 방문하지 않아도 3D 가상현실 영상만으로 터널 내부의 가스와 온도 등 환경 수준을 파악하기에 용이하고, 터널 내부 또는 외부의 구조물 및 감지기 등을 제어할 수 있는, 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템에 관한 것이다. The invention will now be described as relates to a 3D imaging system that is applied to the tunnel automatic control systems, and more particularly, to a 2D video image photographing a tunnel at the camera 3D virtual reality converts the image, the user and the control system of a tunnel from the remote monitoring board in order to operate, because it gives users to manage similar 3D virtual reality tunnel, video and control screen and circumstances that drive the control system of the tunnel on the spot, do not you visit directly into the tunnel, the tunnel only 3D virtual reality video of which it can be easily and, controls the tunnel inside or outside of the structure and the detector to determine the level of the environment such as temperature and gas, to a 3D imaging system that is applied to the tunnel automatic control system.

일반적으로, 터널은 산, 바다, 강 따위의 밑을 뚫어서 만든 철도나 도로 등의 통로로써, 인적이 드문 지역에 원거리로 산개하여 분포하므로 터널의 사용자가 직접 방문하여 관리하기에 시간과 비용이 많이 드는 불편함이 있고, 터널 내부의 유해가스 증가나 차량 충돌사고로 인한 화재, 빗물로 인한 침수 등의 비상상황 발생 시 신속한 파악과 대응을 하기에 어려움이 있었다. Typically, the tunnel mountains, as the passage of the sea, including railways and roads made of boring the bottom of the river something, so deserted areas spread to remote and distributed in a lot of time and money to manage the users of tunnels in person and the inconvenience of lifting, there were difficulties in the rapid identification and response during an emergency or fire, flood, etc. due to rain due to the presence of hazardous gases or increased vehicle crash inside a tunnel. 종래의 터널 내부 또는 외부의 감시와 제어를 위한 자동제어시스템은 각종 감지기 및 조작기와 DDC(Direct digital controller) 또는 PLC(Programmable logic controller)의 제어로직프로그램 시퀀스 제어에 의하여 감시 및 제어를 하는 방법이 적용되며, 감시 및 제어화면을 2D 화면으로 구성하여 감지기 및 조작기의 설치 위치를 사용자가 시각적으로 빠르게 식별하기 용이하도록 표현하는 데 부족함이 있었다. Automatic control systems are subject to the method for the monitoring and control by the control logic program sequence control of various sensors and actuators and a DDC (Direct digital controller) or PLC (Programmable logic controller) for monitoring and control of internal or external conventional tunnel and, by configuring the mounting position of the monitoring and control display to the 2D display sensor and an actuator user it had insufficient to render easy to visually quickly identified.

한국 등록특허 제10-1150993호(2012.5.22. 등록)는 터널 비상 영상 원격 감시제어시스템에 관한 것으로, 터널 내에서 화재 및 사고 등의 재해나 문제상황 발생시 이를 실시간으로 확인하여 자동으로 영상을 원격지 혹은 유관기관으로 보내어서 사용자가 파악하고 대응토록 함으로써, 차량 사고, 화재발생 등의 터널 재해에 대한 종합적인 방재 대책을 마련할 수 있도록 하는 터널 비상영상 원격 감시제어시스템에 관한 것이다. Korea Registered Patent No. 10-1150993 (22/05/2012 Registration) is a tunnel emergency video relates to a remote monitoring and control system, automatic remote video to the fire and check it in real time in case of disaster or problem situations such as accidents in tunnels or it relates to a tunnel emergency video remote monitoring and control system to come by ever sent to the relevant agencies the user to identify and respond, to prepare a comprehensive disaster prevention measures for tunnel disasters such as car accidents, fires.

상기 터널 비상 영상 원격 감시제어시스템은 터널에서 발생하는 열, 유해가스, 진동, 음향을 감지하는 수단과 영상촬영수단을 갖추어서, 측정된 신호의 이상 유무를 판단하여 이상 상태가 감지되면 판단 결과에 따라 사용자에게 메시지 등의 수단으로 위치 정보나 비상 알람 등을 전송하는 방식으로 작동하는데, 이와 같은 경우에 열과 유해가스와 진동과 음향이 발생한 정확한 위치 정보를 사용자가 시각적으로 확인할 수 없으므로 현장감이 떨어지고 정확한 위치를 직관적으로 파악하기 어려운 불편함이 있었다. A determination result if the tunnel emergency video remote monitoring control system stand and equipped with means and image taking means for sensing heat, noxious gases, vibration, sound generated in the tunnel, is determined by an abnormal state is detected, the presence of error in the measured signal means such as a user message according to the location information and emergency alarms, etc. to operate in such a manner as to transfer, you can not determine this accurate position information in the case heat generated toxic gas and the vibration and sound, such as a user and visually the presence falling accurate locating intuitively there were also hard uncomfortable.

또한 상기 터널 비상 영상 원격 감시제어시스템은 터널 내부환경의 항상성을 유지할 목적으로 설치되는 제트팬 등의 구조물을 사용자가 원거리에서 수동으로 온/오프하거나, 구조물이 자동으로 온/오프되도록 설정하는 기능을 갖추지 못하여, 사용자가 터널 내부 또는 외부의 구조물을 제어하기에 어려움이 있고, 터널 내부 또는 외부의 이상 상태가 감지되어도 해당 문제를 신속하게 해결할 수 없는 불편함이 있었다. In addition, the ability to set such that the tunnel emergency video remote monitoring control system on / off, or the structure is automatic on / off by a structure such as a jet fan is installed in order to maintain homeostasis of the Tunnel environment to the user manually from a distance lacks mothayeo, user tunnel and the internal or difficult to control the structure of the external, internal or tunnels may be more than the state of the outside is detected, there is no inconvenience to quickly solve the problem.

한국 등록특허 제10-1150993호 Korea Registered Patent No. 10-1150993

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로써, 종래의 터널 자동제어시스템은 제어화면을 2D 화면으로 구성하여 감지기 및 조작기의 설치 위치가 화면 내에 평면으로 표시되어 실제 작동의 상태 및 현장감이 매우 떨어지고, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 2D 화면을 3D 가상현실 영상으로 변환하여사용자가 사용할 수 있는 터널 내부 상황 인지와 제어 작동에 관한 표현 공간을 획기적으로 확장할 수 있도록 하고, 터널 자동제어시스템의 제어 프로그램과 3D 가상현실 영상을 매칭한 터널 자동제어시스템을 구축하여 제공하는 것을 목적으로 한다. The invention written as proposed in order to solve the above problems, conventional tunnel automatic control system is configured to control display in a 2D display, the installation position of the sensor and the actuator are shown as flat in the screen status and the presence of the actual operating this is very poor, in order to solve this problem, 2D screen to a 3D virtual reality by converting images and allows users to dramatically expand the representation space of the tunnel that the internal situation and the control operation can be used, a tunnel automated control systems and that the offering by building a tunnel automated control systems matching the control program and the 3D virtual reality imaging purposes.

또한, 터널 내부 유해가스의 농도 증가 등 이상 상황 발생 시 사용자가 즉시 이상을 인식하고 터널 내부 또는 외부 환경의 항상성 유지를 위한 제트팬 등의 구조물에 대한 작동 여부를 사용자가 수동으로 원격제어하거나, 자동제어시스템의 판단에 의하여 자동으로 구조물에 작동되도록 제어하는 기능을 포함하는, 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템을 제공하는 데 또다른 목적이 있다. Further, the tunnel by the user at longer occurs in conditions such as the concentration increases within the noxious gas recognize immediately above the user is manually remotely control the operations of the structure such as a jet fan for homeostatic maintenance of the tunnels internal or external environment, or automatically to provide a 3D image system is applied to the tunnel automatic control system including a function of controlling to operate to automatically determine the structure by a control system, there is another purpose.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템은, 터널의 내부 또는 외부에 설치된 카메라에 촬영된 2D 영상을 3D 가상현실 영상으로 변환하고, 상기 3D 가상현실 영상 공간정보 생성모듈에는 터널 내부 및 외부 시설구조와 동일한 3D 가상현실 영상 공간정보의 모델링영상을 저장하고, 상기 3D 가상현실 영상에 따른 공간정보의 시설구조에는 제트팬, 소화전, 피난갱문, 감지기 등이 아이콘으로 표시될 수 있으며, 상기 3D 가상현실 영상 공간정보의 모델링영상은 가스 감지기들로부터 검출되는 유해가스 농도에 따라 해당 영역의 색상을 각각 다르게 표시하여 원거리에 있는 사용자가 터널 내부 또는 외부의 정보를 3차원적 화면으로 구현하여 전달한다. 3D imaging system, converting a 2D image taken with the camera is installed inside or outside the tunnel in a 3D virtual reality image, and the 3D virtual reality image that is applied to the tunnel automatic control system according to the present invention for achieving the above object, the spatial information generating module stores the model image of the same 3D virtual reality image area information and the tunnel inner and outer facility structure, the 3D virtual facility structure of a spatial information signal according to the real image, the jet fan, a fire hydrant, evacuation gaengmun, detectors, etc. may be represented by an icon, the 3D virtual reality image spatial modeling images user tunnel or out information in a long distance and according to the noxious gas concentration detected by the gas detector shown in different colors to distinguish the area, each of It passes by implementing a three-dimensional screen.

또한, 터널 내부 또는 외부 환경의 항상성을 유지하기 위한 제트팬, 소화전 등 구조물의 작동 여부를 사용자가 수동으로 제어하거나, 지정된 수치를 초과하는 환경적 요인의 변화가 감지되었을 때 자동으로 구조물이 작동하도록 자동제어 기능을 제공하여, 사용자가 원거리에서도 편리하고 신속하게 터널 내부 또는 외부 환경의 변화와 이상 상태를 감지하고 문제를 해결하는, 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템을 제공하는 것이다. In addition, user manual control, or to automatically structure is operating when the change of the environmental factors in excess of a specified value detecting the operations of the jet fan, a fire hydrant, such as structures for maintaining the homeostasis of the tunnel inside or outside environment by providing an automatic control function, to the user and conveniently from a distance and rapidly detect the abnormal state of the change and a tunnel inside or outside environment, and provides a 3D imaging system that is applied to a tunnel automatic control system to correct the problem.

본 발명에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템은 터널 관리 영역에서 3D 가상현실 영상을 생성하여 터널 관리의 효율을 높이는 데 있어서, 카메라 영상의 2D 영상을 3D 공간 그래픽 데이터로 변환하고, 3D 공간 그래픽 데이터에 환경 감시와 제어가 가능한 텍스처를 투영하여 3D 가상현실 영상을 생성하므로, 터널 내부 또는 외부의 환경을 감시하고 각종 기기의 상태를 점검하는 것이 3D 가상현실 영상을 통해 가능하여, 현장을 방문하지 않고도 원거리에 있는 사용자가 터널 전체의 상황을 한눈에 파악할 수 있어 편리하고, 이상 상황 발생 시 해당 위치를 3D 가상현실 영상에서 손쉽고 정확하게 파악할 수 있으므로, 터널을 관리하는 사용자가 직접 현장에 가지 않고도 직접 터널에 방문하여 터널을 감시하는 것과 흡사하게 되는 유리한 효과 In 3D imaging system applied to the tunnel automatic control system according to the present invention is to increase the efficiency of the tunnel management by generating a 3D virtual reality image on the tunnel management area, and converts the 2D image of the camera image in 3D space graphics data, 3D by projecting a spatial graphic data is available texture environmental monitoring and control in that it generates a 3D virtual reality image, monitor the tunnel or out of the environment, and to check the status of various devices to be through a 3D virtual reality images, the site and users in remote locations without having to visit convenient to grasp at a glance the whole tunnel situation, abnormal situations occur when without having to go to the direct site users to manage the tunnel, it can identify easily and accurately the point in the 3D virtual reality video advantageous effects similar to those for monitoring the tunnel by personal visits to the tunnel 있다. There.

또한 3D 가상현실 영상에서 사용자가 수동으로 제트팬 등 터널 구조물을 제어하여 유해가스 등 터널의 환경을 적정 수치로 조절하게 되므로, 터널의 유지관리에 드는 시간적/금전적 비용이 감소하고, 사용자의 사고 노출 위험이 줄어들어 안전한 근무환경을 제공하는 우수한 효과가 있으며, 자동으로 구조물을 제어하는 모드를 선택할 수 있어서 사용자의 판단 착오나 실수, 자리비움이나 졸음 등으로 인하여 터널의 이상 상황 발생에 적절히 대응하지 못하는 심각한 문제로부터 안전하게, 터널 자동제어시스템 판단부의 판단에 따라 구조물을 작동하거나 멈추어서 정밀하고 편리하게 터널의 환경을 쾌적한 상태로 유지할 수 있는 유리함이 있다. In addition, a 3D virtual reality image user manually jet fans, controls the tunnel structure so as to adjust the tunnel environment and hazardous gas at an appropriate value, decrease the time / financial costs associated with maintenance of the tunnel, the user of the accident exposed in reducing the risk and the excellent effect of providing a safe working environment, it is possible to select the mode that automatically controls the structures due to the user's judgment errors or mistakes, Away, or drowsiness such serious does not adequately respond to abnormal situations occur in the tunnel safe from problems, there are advantages to keep your work or structures standing precisely and conveniently stopped in a tunnel environment, a pleasant state according to the determination unit determines a tunnel automated control systems.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 구성도, 1 is a structural view of a 3D imaging system that is applied to the tunnel automatic control system according to one embodiment of the invention,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 세부구성도, Figure 2 is a detailed configuration of a 3D image system is applied to the tunnel automatic control system according to one embodiment of the invention,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 수동/자동 감시 및 제어의 순서도, Figure 3 is a flow diagram of a manual / automatic monitoring and control of the 3D imaging system applied to the tunnel automatic control system according to one embodiment of the invention,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 유해가스 농도에 따른 색상 표시 과정 모듈의 순서도, Figure 4 is a flow chart of the coloring process module according to the noxious gas concentration of the 3D imaging system that is applied to the tunnel automatic control system according to one embodiment of the invention,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 유해가스 농도에 따른 제트팬 작동 원리의 순서도이다. Figure 5 is a flow chart of the jet fan operating principle according to the noxious gas concentration of the 3D imaging system that is applied to the tunnel automatic control system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. It will now be described in detail so that the invention can be easily implemented by those of ordinary skill, in which with respect to the embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템(A)은, 도 1에 표시된 바와 같이, 사용자가 유지 관리하고자 하는 터널을 촬영할 수 있도록 터널의 벽면 등에 설치되어 상시 또는 제어 신호에 따라 일시적으로 작동하는 적어도 하나 이상의 2D 카메라(100)와; Installed 3D imaging system (A) is applied to the tunnel automatic control system according to an embodiment of the present invention, as indicated in Figure 1, such a tunnel for recording the tunnel that a user desires to maintain the wall at all times or the control at least one 2D camera 100 to temporarily operate in accordance with the signal;

카메라(100)의 영상정보를 상시 또는 제어 신호에 따라 일시적으로 수신하고 해당 영상정보를 디지털 전기신호로 전환하여 터널과 원거리에 위치한 사용자의 근무 장소에 설치된 터널 자동제어시스템(A)의 입력부(401)로 실시간 전송하는 통신모듈로 구성된 통신부(200)와; An input (401 of camera 100, the image information to temporarily receive and convert the image information into a digital electrical signal tunnel automatic control system (A) is installed in the user's working place in the tunnel and distance depending on the permanent or control signals ) as a real-time transmission communication unit 200 configured to communicate with modules that;

터널 내부 또는 외부의 유해가스 농도를 측정하는 감지센서나 차량사고 시 화재로 인한 터널 온도의 상승을 측정하는 열센서 등으로 구성되는 적어도 하나 이상의 감지부(300)와; At least one sensing unit 300 is composed of a tunnel or the inside of measuring the concentration of harmful gases in the external sensor and the vehicle thermal sensor for measuring the temperature rise of the tunnel due to accidents such as fire and;

상기 통신부(200)에서 발신되는 터널의 영상 정보와 감지부(300)에서 측정된 터널 유해가스 농도 및 내부 온도의 변화 등에 관한 정보를 터널과 원거리에 위치한 사용자의 근무 장소에 설치되어 원거리 통신으로 수신하는 입력부(401)와; Installed, the information on the tunnel adverse changes in gas concentration and the internal temperature measured by the image information detection unit 300 of the tunnel to be sent from the communication section 200 to the user's working place in the tunnel and the distance received by the telecommunication input unit 401 and;

상기 입력부(401) 등의 정보가 저장되는 저장부(402)와; A storage unit 402, where information such as the input unit 401 is stored;

감지부(300)에서 측정되어 입력부(401)로 수신된 터널 환경에 관한 정보를 미리 설정된 수치와 비교하여 문제 해결 또는 예방 조치의 필요성을 판단하고, 구조물부(600)의 작동을 제어하는 제어부(403)와; Control section which is measured in the detection section 300 compares the information about the tunnel environment received by input unit 401 and the preset value to determine the need for troubleshooting or preventive action, and controls the operation of the structure (600) ( 403) and;

터널의 유해가스 증가를 방지할 수 있는 환기의 효과를 갖는 제트팬이나 차량 사고로 인한 화재 발생 시 소화할 수 있는 효과를 갖는 소화전 등으로 구성되어, 사용자가 원거리에서 임의로 온/오프를 작동할 수 있는 수동모드 또는 제어부(403)의 판단에 따라 자동으로 온/오프의 작동이 제어되도록 하는 자동모드가 적용되어 설치되는 적어도 하나 이상의 구조물부(600)와; Consists of hydrants, etc. with the effects that can be digested during a fire caused by the jet fan or accident with effects of ventilation to prevent noxious gases increase in the tunnel, the user can operate the random ON / OFF remotely manual mode or one or more formations (600) where the automatic mode is applicable to the installation to automatically control the operation of the on / off according to the determination of the control unit 403 in the;

카메라 영상의 2D 영상을 3D 공간 그래픽 데이터로 변환하고, 3D 공간 그래픽 데이터에 환경 감시와 제어가 가능한 텍스처를 투영하여 터널 각 위치의 측정 정보가 포함되는 3D 가상현실 영상을 생성하는 영상처리부(500)와; Converting a 2D image of the camera image in 3D space graphics data, 3D space graphics data in the environmental monitoring and control project the available texture tunnel image processor 500 for generating a 3D virtual reality image that includes the measurement information of the angular position Wow;

상기 영상처리부(500)에서 생성된 터널에 관한 정보를 사용자가 육안으로 볼 수 있도록 제공하는 적어도 하나 이상의 모니터(700)를 포함하는 것을 특징으로 한다. It characterized in that it includes at least one monitor 700 that provides information about the tunnel created by the image processing section 500 so that the user can see with the naked eye.

본 발명의 일 실시예에서, 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 제어 및 감시 시스템의 구성을 더욱 자세히 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 카메라(100)에 촬영된 2D 영상이 통신부(200)를 통해 입력부(401)로 전송되고, 온도, 가스 등을 측정하는 감지부(300)의 터널 환경 정보들이 또한 입력부(401)로 전송되며, 전송된 정보들은 저장부(402)에 저장되고, 저장부(402)에 저장된 2D 촬영 영상 정보가 2중 영상처리부(501)로 전송되고, 2중 영상처리부(501)는 감지부(300)의 터널 환경 정보 및 구조물부(600)의 작동 상태를 2D 영상 텍스처(502)로 전송하고, 2D 영상 텍스처(502)는 터널의 2D 도면을 3D 도면으로 변경시키고, 3D 가상현실 영상부(503)는 상기 2중 영상처리부(501)와 2D 영상 텍스처(502)에서 처리된 영상 정보를 취합하고 3D 가상현실 In one embodiment of the invention, when more detailed explanation of the construction of the 3D video system control and monitoring system to be applied to the tunnel automatic control system, as shown in Figure 2, at least up to the at least one camera (100) 2D video is sent to the input unit 401 via the communication unit 200, a temperature, to tunnel environment information detection unit 300 for measuring a gas or the like also is transmitted to the input unit 401, the transmitted information are storage section (402 ) is stored in a storage unit (402) 2D photographed image information is sent to the image processing unit 501 of the 2, 2 of the image processing unit 501 is a tunnel environment information detecting unit 300 and the structure (600 stored in the ) operating conditions a 2D image texture sent to 502, and a 2D image texture (502) is, changes the 2D drawing of the tunnel in a 3D drawing, 3D virtual reality imaging unit 503 includes an image processing unit 501 of the second and collecting the video data processed by the 2D image texture 502 and 3D virtual reality 상을 생성하여, 터널의 3D 도면 위에 2D 촬영 화면이 표시되며 감지부(300)와 구조물부(600)의 상태 및 작동 정보가 3D 가상현실 영상 위에 입혀지는 형태로 구성된 화면이 디스플레이 생성부(504)를 통해 모니터부(700)로 전송되어 사용자가 관리 대상 터널의 전체 환경 상황을 시각적으로 파악하고, 손쉽게 구조물부(600)의 수동제어가 가능해진다. To generate a, 2D-up screen is displayed, and the sensing unit 300 and the structure (600) state, and operation information is a 3D virtual reality display generation unit screen is configured in the form that is coated with on the image (504 in the above 3D drawing of the tunnel ) it is transmitted to the monitor unit 700 through a user to visually identify the overall status of the managed environment, a tunnel, and enables easy access to the manual control of the structure (600).

본 발명의 일 실시예에서, 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 수동/자동 감시 및 제어의 작동 원리를 더욱 자세히 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 터널 자동제어시스템의 설치와 작동이 개시되고(S1); Is described in an embodiment of the invention, the principle of operation of the manual / automatic monitoring and control of the 3D imaging system applied to the tunnel automatic control system in more detail, installation and operation of the tunnel automatic control system as shown in Figure 3 is started (S1); 카메라(100)를 통해 2D 영상을 획득하는 단계(S2)와; Obtaining a 2D image through the camera (100) (S2) and; 2중 영상 처리부(미정)에서 2D 영상 텍스처를 생성하는 단계(S3)와; Generating a 2D image texture in the image processing unit (crude) of 2 (S3), and;

3D 가상현실 영상부(미정)에서 3D 가상현실 영상을 생성하는 단계(S4)와; 3D virtual reality image sub-step (S4) for generating a 3D virtual reality image on the (crude) and;

제어 감시가 발생하여 이상 상황을 확인하는 단계(S5)와; Confirming the above situation, the control and monitoring generated (S5) and;

이상이 확인되지 않으면 2D 영상을 획득하는 단계(S2)로 돌아가고; If the abnormality is not OK to return to the step (S2) for obtaining a 2D image;

이상이 확인되면 제어 감시가 확인되어 활성화되는 단계(S6)로 진입하여; If an abnormality is confirmed by entering a step (S6) that the control and monitoring is confirmed activated;

사용자의 수동운전 여부를 선택하는 단계(S7)가 제시되고; Step (S7) for selecting whether or not the user's manual operation is provided;

수동운전을 선택 시, 조작 데이터를 입력하는 단계(S8)와; When the manual operation is selected, and a step (S8) for inputting operation data;

조작 데이터와 3D 공간 영상을 검색하는 단계(S9)를 통해; Through the step (S9) for retrieving the operating data and the 3D space image;

디스플레이 데이터가 생성되는 단계(S12)로 진행되고; The procedure proceeds to step (S12) that display data is generated;

수동운전을 선택하지 않을 시에는, 자동운전이 시작되는 단계(S10)와; When not selected, the manual operation, the step (S10) is the automatic operation start with;

제어 감시 정보에 대한 자동 연산처리를 통한 자동제어 단계(S11)를 통해; Through the automatic control step (S11) through the automatic operation processing for the control and monitoring information;

자동 제어에 의한 디스플레이 데이터가 생성되는 단계(S12)로 진행되고; The procedure proceeds to step (S12) which the display data generated by the automatic control;

상기 디스플레이 데이터가 모니터에 표시되는 단계(S13)로써; As a step (S13) wherein the display data is displayed on the monitor; 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 수동/자동 감시 및 제어의 작동이 종료(S13)된다. Is the manual / automatic monitoring and control of the 3D imaging system applied to the tunnel automatic control system according to an embodiment of the present invention work is ended (S13).

또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 구성 중 유해가스 농도에 따른 색상 표시 과정의 모듈을 더욱 자세히 설명하면, 도 4에 표시된 바와 같이, 영상처리부(500)에 포함되는 3D 공간정보 생성모듈에 가스-색상 변환부가 구비되어, 예를 들어, 상기 가스-색상 변환부는 감지부(300)에서 측정된 유해가스 농도(G)에 대응하여 영상에 표시될 색상의 색상코드를 출력하는데, 유해가스 농도가 안전 농도인 0~40%일 경우, 색상코드 000000AA(Blue)의 색상을 해당 감지부(300)가 위치하는 터널 3D 가상현실 화면의 해당 영역에 표시하고, 적정 농도인 40%를 초과하고 60% 이하인 경우 색상코드 0000AAAA(Orange)의 색상을 3D 가상현실 화면의 해당 영역에 표시하며, 위험 농도인 60%를 초과할 경우 색상코드 00AAAAAA(Red)의 색상을 3D 가상현실 화면의 해당 영역에 표시하여, 가스-색상의 매칭 In addition, in one embodiment of the present invention, Referring to the module of the coloring process according to the noxious gas concentration in the above-described configuration in more detail, as shown in Figure 4, the gas in the 3D space information generation module included in the image processing section 500 - is provided with the color conversion unit, for example, the gas-color converting part detecting unit (300) in response to the noxious gas concentration (g) measuring, noxious gas concentration to output the color code of the color to be displayed on the image from the If the safety levels of 0 to 40%, appear in the zone of the tunnel 3D virtual reality display to the detected part 300 is located with the colors of the color code 000000AA (Blue), and exceeds the optimum concentration of 40% and 60% the color of the color code 0000AAAA (Orange) and displayed in the corresponding area of ​​the 3D virtual reality screens or less, the display exceeds the 60% risk of concentration of the color of the color code 00AAAAAA (Red) to the area of ​​the 3D virtual reality display gas - matching colors 을 통해 사용자가 영역별로 표시되는 색상을 시각적으로 쉽게 인식할 수 있으며, 부가적으로 각각의 유해가스 감지부(300)는 아이콘으로 표현되어 측정된 가스의 농도가 퍼센트 단위의 수치로 표시될 수 있다. Through which the user can visually easily recognize the colors displayed by each region, in addition, the concentration of the measured gas, respectively of the harmful gas detector 300 is represented by an icon it may be displayed to the value of the percent unit . 또한 각 감지부(300)의 아이콘에는, 예를 들어, 제트팬의 작동/정지와 정/역의 작동에 관한 상태 정보가 표시되는 것이다. In addition, the icon for each sensing unit 300, for example, status information about the operation / stop and forward / reverse operation of the jet fans will be displayed.

본 발명의 일 실시예에서, 이와 같이 구성된 터널 내부 또는 외부 구조물의 3차원 제어시스템에 의한 작동의 원리를 더욱 구체적으로 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 터널 자동제어시스템의 설치와 작동이 개시되고(S201); In one embodiment of the present invention, when described in more detail the principle of operation with the three-dimensional control system of the tunnel interior or exterior structure constructed in this manner, as shown in Figure 5, the installation and operation of the tunnel automatic control system is started (S201);

유해가스 감지기(301)가 제트팬1(601), 제트팬2(602)에 의하여 환기 되는 영역(B)의 가스 농도를 실시간으로 측정하는 단계(S202)와; Harmful Gas Detector 301 is one jet fan 601, fan jet comprising: 2 602 measures in real time, the gas concentration of a region (B) which is ventilated by a (S202) and;

유해가스의 측정된 농도 수치를 터널 자동제어시스템의 제어부(403)로 전송하는 단계(S203)와; Step (S203) to transmit the measured concentration value of the noxious gas to the controller 403 of the tunnel and the automatic control system;

제어부(403)의 기 설정된 기준 가스 농도(Gs)와 터널 내부 가스 측정 농도(Ga)의 수치를 비교함에 앞서, 화재신호가 감지되는지를 판단하는 단계(S204)와; Before comparing the value of the control unit 403 based on the gas concentration (Gs) and the Tunnel gas concentration measurements (Ga) of a predetermined, the method comprising: determining whether the fire signal is detected (S204) and;

화재신호가 감지되면 제트팬1(601), 제트팬2(602)은 유해가스 감지기(301)에 의한 작동 제어가 중지되는 단계(S209)와; If the fire signal is detected, the jet fan 1 601, the two fan-jet 602 is a step in which operation control of the harmful gas detector 301 is stopped (S209) and;

화재신호 감지에 의한 프로그램 시퀀스를 따라 터널 자동제어시스템이 작동되는 단계(S210)를 따르고; According to the program sequence by the fire signal detected following the step (S210) that the tunnel automatic control system operation;

화재신호가 감지되지 않으면, 가스 측정 농도(Ga)와 설정된 기준 가스 농도(Gs)를 비교하는 단계(S205)와; If the fire signal is detected, and the step (S205) for comparing the measured concentration of gas (Ga) and a preset reference density gas (Gs);

비교결과가 Ga>Gs이면 제트팬1(601), 제트팬2(602)가 가동되고(S206); If the comparison results in Ga> Gs jet fan 1 601, the two fan jet 602 is operating (S206);

Ga≤Gs이면 차량감지센서(P)가 현재 터널을 통과하는 차량 통행량(Pa)을 설징된 기준 통행량(Ps)과 비교하는 단계(S207)를 적용하여; Ga≤Gs If the vehicle sensor (P) is applied to the steps (S207) to compare the reference traffic (Ps) seoljing the vehicle traffic (Pa) to pass through the tunnel current;

터널의 차량 통행량(Pa)이 기준 통행량(Ps)을 초과하면 차량 매연 등 유독가스의 증가를 대비하여 제트팬1(601), 제트팬2(602)가 가동되고(S206); Vehicle traffic (Pa) of the tunnel when the traffic exceeds the threshold (Ps) against the increase in toxic gas, such as vehicle exhaust jet fan 1 601, the two fan jet 602 is operating (S206); 그렇지 않으면 제트팬1(601), 제트팬2(602)의 가동이 중지됨으로써(S208); Otherwise, stop the operation of the jet fans 1 601, the two fan jet 602 by being (S208);

터널 내부 또는 외부 구조물의 3차원 제어시스템에 의한 작동이 종료(S211)되어, 화재의 발생에 대응하고, 화재가 발생하지 않은 평상시 유해가스의 농도를 기준치와 비교하여 제트팬1(601)과 제트팬2(602)의 가동과 중지가 제어되는 자동제어 과정을 포함한다. Tunnel is activated is ended (S211) by the three-dimensional control system of the internal or external structure, corresponding to the occurrence of a fire, and to the concentration of toxic gases normally fire did not occur compared to the reference value the jet fan 1 601 and the jet It includes an automatic control process of the operation and stop of the fan 2 602 control.

이로써 기존의 터널 관리의 문제점으로 많은 차량이 도로를 이동함에 따라 현장에서의 검토 및 관리가 어려운 문제점을 해결하기 위하여, 2D 영상을 3D 가상현실 영상으로 변환하여 사용자가 원거리에서 볼 수 있도록 출력함으로써, 사용자가 효과적으로 터널의 감시와 제어함이 가능하여 터널 자동제어시스템에 있어서 매우 획기적인 발명이 될 것으로 판단되며, 사용자의 접근이 원활하지 않은 장소에서 편리하게 터널의 유지 관리가 가능하여 터널 자동제어시스템을 사용하는 사용자의 안전한 근무환경을 보장하고, 수동과 자동모드로 터널의 구조물을 제어할 수 있어서 사람이 가진 판단의 융통성과 기계가 가진 정확성을 모두 활용하여 터널의 환경 수준을 효과적으로 제어하여 터널 이용의 안전성을 높이는 우수함이 있는 발명이라고 할 수 있다. Thus, by outputting to the review and management of on-site to solve a difficult problem, to convert 2D images into 3D virtual reality images allow users to see at a distance as many vehicles as a problem of the existing tunnel management to move the road, the user and the tunnel of the monitoring and control also is possible by tunnel automatic control system is very epoch-making is judged to be the invention, the user of the tunnel automatic control system access to the convenience of maintenance of the tunnel in a non-smooth places available in the effective ensures your safe working environment for use, a manual and a tunnel used in automatic mode and it is possible to control the structure of the tunnel both utilize the accuracy with the flexibility and the machine determines a person with effective control of the environmental standards of the tunnel It can be described as the invention which is excellent in improving the safety.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여라 가지 변경이 가능하다고 할 것이다. Above, but the present invention is described in detail through specific embodiments, be said that the present invention is not limited to the above embodiments, in the range of the technical concept of the present invention by those of ordinary skill can Speak of change will be.

본 발명에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템은 일반적인 터널 자동제어시스템을 제조하고 설치하는 산업에서 통상의 기술을 가진 자가 반복적으로 제조하고 설치하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다. 3D imaging systems that apply to tunnel automatic control system according to the invention because to that it is possible to self-made and installed repeatedly with conventional techniques in the industry of manufacturing and installing the generic tunnel automatic control system in which the industrial applicability invention will be described as.

100 : 카메라 200 : 통신부 100: camera 200: Communication
300 : 감지부 301 : 유해가스 감지기 300: detection unit 301: Harmful Gas Detector
401 : 입력부 402 : 저장부 401: input unit 402: storage unit
403 : 제어부 500 : 영상처리부 403: control unit 500: image processing unit
501 : 2중 영상처리부 502 : 2D 영상텍스처 501: image processing unit 502 of the 2: 2D image texture
503 : 3D 가상현실 영상부 504 : 디스플레이 영상부 503: 3D virtual reality imaging unit 504: image display unit
600 : 구조물부 601 : 제트팬1 600: Structures part 601: fan jet 1
602 : 제트팬2 700 : 모니터 602 jet fan 2700: Monitor
Ga : 측정 가스 농도 Gs : 기준 가스 농도 Ga: measured gas concentration Gs: standard gas concentration
Pa : 차량 통행량 Ps : 기준 통행량 Pa: vehicle traffic Ps: Based on Traffic

Claims (3)

  1. 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템에 있어서, In the 3D imaging system applied to the tunnel automatic control system,
    터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 구성이, The configuration of the 3D video system that is applied to the tunnel automatic control system,
    터널의 내부 또는 외부를 2D로 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라와; At least one camera for recording an inside or outside the tunnel and in 2D;
    상기 카메라로 촬영된 2D 영상 정보를 제어부로 전송하는 통신부와; The communication unit that transmits the 2D image information photographed by the camera to the control unit and;
    터널 내부 또는 외부의 유해가스 농도나 터널 내부 또는 외부의 온도를 측정하는 적어도 하나 이상의 감지기로 구성되는 감지부와; Sensing unit consisting of at least one sensor for measuring a tunnel or out noxious gas concentration or the tunnel or out of the temperature and;
    상기 카메라로 촬영된 2D 영상 정보가 통신부를 통해 입력부로 전송되고, 상기 감지부를 통해 측정된 터널 내부 또는 외부의 유해가스 농도나 터널 내부 또는 외부의 온도 정보가 입력부로 전송되도록 형성되는 입력부와; Wherein the camera is a 2D image information photographed and transmitted to the input unit via the communication unit, and the input detection portion of the tunnel or out noxious gas concentration or the tunnel or out of the temperature information measured by the transmission part is formed so as to be input;
    터널의 환기와 소화를 위해 설치되는 구조물부와; Structures unit is installed for ventilation and digestion of the tunnel;
    상기 감지부에서 측정된 터널 내부 또는 외부의 유해가스 농도나 터널 내부 또는 외부의 온도에 관한 측정값을 설정된 수치와 비교하여 문제 해결 또는 예방 조치의 필요성을 판단하고 구조물부의 동작을 제어하는 제어부와; A controller for determining the tunnel interior or noxious gas concentration of the outside or the Tunnel or the need for measurements by comparing the value with the set value Problem or precautions on the outside temperature measured by the sensor and to control the structure unit operation;
    상기 입력부로 수신된 2D 영상 정보와 터널 내부 또는 외부의 유해가스 농도나 터널 내부 또는 외부의 온도 정보를 저장하여 보관하는 저장부와; A storage unit for storage by storing the 2D image information and a tunnel inside or outside the hazardous gas concentration or temperature information of the tunnel or out of the receiving portion and said input;
    저장부에 저장된 2D 영상 정보가 2중 영상처리부로 전송되고, 2중 영상처리부는 감지부의 터널 환경 정보 및 구조물부의 작동 상태를 2D 영상 텍스처로 전송하고, 2D 영상 텍스처는 터널의 2D 도면을 3D 도면으로 변경시키고, 3D 가상현실 영상부는 상기 2중 영상처리부와 2D 영상 텍스처에서 처리된 영상 정보를 취합하고 3D 가상현실 영상을 생성하여, 터널의 3D 도면 위에 2D 촬영 화면이 표시되며 감지부와 구조물부의 상태 및 작동 정보가 3D 가상현실 영상 위에 입혀지는 형태의 3D 가상현실 영상을 생성하는 영상처리부와; The 2D image information stored in the storage unit is transmitted to the image processor 2, or image processing of the second sends a detection portion tunnel environment information and the structure portion operating state to the 2D image texture, and, 2D image texture is 3D drawing a 2D drawing of the tunnel and changing, 3D virtual reality imaging unit wherein two of the collecting the video data processed by the image processor and the 2D image texture, and by creating a 3D virtual reality images, the 2D image capturing screen is displayed on the 3D drawings of a tunnel detection portion and the structure portion the status and operation information, and an image processor for generating a 3D virtual reality type of images to be over coated with a 3D virtual reality image;
    영상처리부에서 변환된 3D 가상현실 영상을 사용자에게 표시하는 적어도 하나 이상의 모니터를; At least one monitor for displaying the converted 3D virtual reality image on the image processing unit to the user; 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템. 3D imaging systems that apply to tunnel automatic control system, characterized in that it comprises.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    터널 구조물부로써 제트팬이 설치되고, 상기 제트팬을 수동 또는 자동으로 제어할 수 있는 아이콘 항목이 3D 가상현실 영상 내부에 매칭된 3D 가상현실 영상을 생성하는 영상처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템. As a tunnel structure portion is a jet fan is provided, the icon items that can control the jet fan either manually or automatically, characterized in that it comprises an image processing unit for generating a 3D virtual reality image matching inside the 3D virtual reality image, 3D imaging system that is applied to the tunnel automatic control system.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, According to claim 1 or 2,
    터널 내부 또는 외부의 각 감지부에서 측정된 터널 내부 또는 외부의 유해가스 농도나 터널 내부 또는 외부의 온도의 측정값이 3D 가상현실 영상 속에서 각 감지부의 위치에 표시되고, 측정된 수치의 범위에 따라서 차별적 색상이 매칭되어 표시되는 3D 가상현실 영상을 생성하는 영상처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템. The Tunnel or noxious gas concentration of the outside or tunnel inside or outside of a temperature measurement value measured by the Tunnel or each of the external sensing unit is indicated in the respective detection position of the parts in a 3D virtual reality images, the range of the measured values Therefore, characterized in that it comprises an image processing unit for generating a 3D virtual reality image displayed is a distinctive color matching, 3D imaging system applied to the automatic control system the tunnel.
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