KR101837474B1 - 3D virtual reality images system applied tunnel automatic controling system - Google Patents
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Abstract
Description
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.More particularly, the present invention relates to a 3D image system applied to an automatic tunnel control system, and more specifically, a 2D image captured by a camera of a tunnel is converted into a 3D virtual reality image, It is possible to provide a 3D virtual reality image and a control screen similar to the situation where the control system of the tunnel is directly operated in the field to the user who manages the tunnel, And more particularly to a 3D image system applied to a tunnel automatic control system which can easily grasp environmental levels such as gas and temperature of a tunnel, and can control structures and detectors inside or outside the tunnel.
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. 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.Generally, a tunnel is a passage of a railway or a road made by piercing under the mountain, the sea, and a river. Since the tunnel is distributed in a remote area in a remote area, it is time and cost It is difficult to quickly identify and respond to an emergency situation such as an increase in toxic gas inside a tunnel, a fire caused by a vehicle collision accident, or flooding due to rainwater. Conventional automatic control system for monitoring and control inside or outside the tunnel is a method to monitor and control various detectors and actuators by control logic program sequence control of DDC (direct digital controller) or PLC (programmable logic controller) And the monitoring and control screen is configured as a 2D screen, which is insufficient for expressing the installation position of the detector and the manipulator so that the user can visually recognize the installation position easily.
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.Korean Registered Patent No. 10-1150993 (registered on Feb. 22, 2012) relates to a tunnel emergency video remote monitoring and control system, which automatically detects a disaster or a problem situation in a tunnel in real time, And to provide a comprehensive emergency disaster prevention countermeasure against a tunnel disaster such as a car accident or a fire accident by allowing the user to identify and respond to the emergency emergency video.
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. The tunnel emergency video remote monitoring and control system includes means for detecting heat, noxious gas, vibration, and sound generated in a tunnel and image capturing means, and judges whether there is an abnormality in the measured signal. In this case, the user can not visually confirm the precise location information of the heat, the harmful gas, the vibration, and the sound. Therefore, It was inconvenient to intuitively grasp the position.
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 tunnel emergency video remote monitoring and control system has a function to manually turn on / off the remote control of a structure such as a jet fan installed for the purpose of maintaining the homeostasis of the internal environment of the tunnel, or to automatically turn on / off the structure It is difficult for the user to control the structure inside or outside the tunnel and the problem can not be solved quickly even if an abnormal condition inside or outside the tunnel is detected.
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. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above problems. In the conventional tunnel automatic control system, a control screen is configured as a 2D screen, and installation positions of the detector and the manipulator are displayed in a plane on the screen, In order to solve such a problem, it has been proposed to transform the 2D screen into a 3D virtual reality image so as to dramatically expand the expression space on the inside of the tunnel and the control operation that can be used by the user, And a tunnel automatic control system that matches the control program of the 3D virtual reality image with the 3D virtual reality image.
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.In addition, when an abnormal situation such as an increase in concentration of harmful gas inside a tunnel is immediately recognized by the user, the user can manually remotely control the operation of the structure such as a jet fan to maintain the homeostasis of the tunnel or the external environment, It is another object of the present invention to provide a 3D image system that is applied to an automatic tunnel control system, including a function of automatically controlling a structure to be operated by a control system.
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.According to an aspect of the present invention, there is provided a 3D image system applied to a tunnel automatic control system, the system comprising: a 3D image generator for converting a 2D image photographed by a camera installed inside or outside a tunnel into a 3D virtual reality image, The spatial information generation module stores modeling images of the 3D virtual reality image space information that is the same as the internal and external structures of the tunnel, and a jet fan, a hydrant, And the modeling image of the 3D virtual reality image space information may display the color of the corresponding region in accordance with the concentration of the harmful gas detected from the gas detectors so that the user at a remote location can display information inside or outside the tunnel It is implemented and delivered as 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, the user can manually control the operation of structures such as jet fans and fire hydrants to maintain homeostasis in the tunnel or outside environment, or to automatically operate the structure when environmental factors exceeding the specified values are detected. The present invention provides a 3D image system applied to a tunnel automatic control system that provides an automatic control function and allows a user to conveniently and quickly detect change and anomalous state of the inside or outside of a tunnel and solve problems even at a long distance.
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 효과가 있다.The 3D image system applied to the automatic tunnel control system according to the present invention converts a 2D image of a camera image into 3D space graphic data in order to increase the efficiency of tunnel management by generating a 3D virtual reality image in a tunnel management area, 3D virtual reality images are generated by projecting textures capable of environmental monitoring and control on spatial graphic data. It is possible to monitor the environment inside or outside the tunnel and check the status of various devices through 3D virtual reality images, It is convenient because a remote user can grasp the situation of the entire tunnel at a glance without having to visit, and when the abnormal situation occurs, the corresponding position can be easily and accurately grasped from the 3D virtual reality image. Therefore, A favorable effect that is similar to monitoring a tunnel by visiting a direct tunnel 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, in 3D virtual reality images, the user can manually control the tunnel structures such as jet fans to adjust the environment of the tunnels such as noxious gases to an appropriate value. Therefore, the time / monetary cost for maintenance of tunnels is reduced, There is a good effect of providing a safe working environment due to reduced risk and it is possible to select a mode to control the structure automatically so that serious problems There is an advantage in that the structure can be operated or stopped according to the judgment of the tunnel automatic control system judging unit safely and safely, and the environment of the tunnel can be maintained in a pleasant state with precision and convenience.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 세부구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 수동/자동 감시 및 제어의 순서도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 유해가스 농도에 따른 색상 표시 과정 모듈의 순서도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 유해가스 농도에 따른 제트팬 작동 원리의 순서도이다.1 is a configuration diagram of a 3D image system applied to an automatic tunnel control system according to an embodiment of the present invention;
2 is a detailed configuration diagram of a 3D image system applied to an automatic tunnel control system according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart of manual / automatic monitoring and control of a 3D image system applied to an automatic tunnel control system according to an embodiment of the present invention;
4 is a flowchart of a color display process module according to a noxious gas concentration of a 3D image system applied to an automatic control system for a tunnel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation principle of a jet fan according to a noxious gas concentration in a 3D image system applied to an automatic control system for a tunnel 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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.
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;As shown in FIG. 1, the 3D image system A applied to the automatic tunnel control system according to an embodiment of the present invention is installed in a tunnel wall or the like so as to photograph a tunnel to be maintained by the user, At least one 2D camera (100) that temporarily operates according to a 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;The image information of the
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
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;Information about the image information of the tunnel emitted from the
상기 입력부(401) 등의 정보가 저장되는 저장부(402)와;A
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;A control unit for comparing the information about the tunnel environment measured by the
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;It is composed of a jet fan with ventilation effect that can prevent the increase of harmful gas in the tunnel or a fire hydrant with effect that can be extinguished in the event of fire caused by a car accident, so that the user can arbitrarily turn on / At least one
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;An
상기 영상처리부(500)에서 생성된 터널에 관한 정보를 사용자가 육안으로 볼 수 있도록 제공하는 적어도 하나 이상의 모니터(700)를 포함하는 것을 특징으로 한다.And at least one
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 영상을 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.2, the configuration of the control and monitoring system of the 3D image system applied to the automatic tunnel control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail. The image is transmitted to the
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); 카메라(100)를 통해 2D 영상을 획득하는 단계(S2)와; 2중 영상 처리부(미정)에서 2D 영상 텍스처를 생성하는 단계(S3)와; In the embodiment of the present invention, the operation principle of manual / automatic monitoring and control of the 3D image system applied to the automatic tunnel control system will be described in more detail. As shown in FIG. 3, (S1); Acquiring a 2D image through the camera 100 (S2); A step (S3) of generating a 2D image texture in a dual image processing unit (not yet determined);
3D 가상현실 영상부(미정)에서 3D 가상현실 영상을 생성하는 단계(S4)와;A step (S4) of generating a 3D virtual reality image from a 3D virtual reality image part (not yet determined);
제어 감시가 발생하여 이상 상황을 확인하는 단계(S5)와;(S5) of generating a control monitoring and confirming an abnormal situation;
이상이 확인되지 않으면 2D 영상을 획득하는 단계(S2)로 돌아가고;If no abnormality is found, return to step S2 of acquiring the 2D image;
이상이 확인되면 제어 감시가 확인되어 활성화되는 단계(S6)로 진입하여;If the abnormality is confirmed, the control monitoring is confirmed and the step S6 is activated.
사용자의 수동운전 여부를 선택하는 단계(S7)가 제시되고;A step (S7) of selecting whether or not to manually operate the user is presented;
수동운전을 선택 시, 조작 데이터를 입력하는 단계(S8)와;A step (S8) of inputting operation data when the manual operation is selected;
조작 데이터와 3D 공간 영상을 검색하는 단계(S9)를 통해;Through operation S9 of retrieving operation data and a 3D spatial image;
디스플레이 데이터가 생성되는 단계(S12)로 진행되고;The process proceeds to step S12 where display data is generated;
수동운전을 선택하지 않을 시에는, 자동운전이 시작되는 단계(S10)와; When the manual operation is not selected, the automatic operation is started (S10);
제어 감시 정보에 대한 자동 연산처리를 통한 자동제어 단계(S11)를 통해;Through an automatic control step S11 through automatic calculation processing on the control monitoring information;
자동 제어에 의한 디스플레이 데이터가 생성되는 단계(S12)로 진행되고;The process proceeds to step S12 where display data by automatic control is generated;
상기 디스플레이 데이터가 모니터에 표시되는 단계(S13)로써; 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 수동/자동 감시 및 제어의 작동이 종료(S13)된다.Displaying the display data on a monitor (S13); The manual / automatic monitoring and control operation of the 3D image system applied to the automatic tunnel control system according to the embodiment of the present invention is terminated (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 매칭을 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. 또한 각 감지부(300)의 아이콘에는, 예를 들어, 제트팬의 작동/정지와 정/역의 작동에 관한 상태 정보가 표시되는 것이다.4, the 3D spatial information generation module included in the
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 an embodiment of the present invention, the operation principle of the three-dimensional control system of the inside or outside of the tunnel thus constructed will be described in more detail. As shown in FIG. 5, the installation and operation of the automatic tunnel control system (S201);
유해가스 감지기(301)가 제트팬1(601), 제트팬2(602)에 의하여 환기 되는 영역(B)의 가스 농도를 실시간으로 측정하는 단계(S202)와; (S202) of measuring, in real time, the gas concentration in the region (B) where the noxious gas detector (301) is ventilated by the jet fan 1 (601) and the jet fan 2 (602);
유해가스의 측정된 농도 수치를 터널 자동제어시스템의 제어부(403)로 전송하는 단계(S203)와; (S203) of transmitting the measured concentration value of the noxious gas to the
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;A step S204 of determining whether a fire signal is detected before comparing the predetermined reference gas concentration Gs of the
화재신호가 감지되면 제트팬1(601), 제트팬2(602)은 유해가스 감지기(301)에 의한 작동 제어가 중지되는 단계(S209)와;When a fire signal is detected, the operation of the jet fan 1 (601) and the jet fan 2 (602) is stopped (S209) by the hazardous gas detector 301;
화재신호 감지에 의한 프로그램 시퀀스를 따라 터널 자동제어시스템이 작동되는 단계(S210)를 따르고;Following the step S210 of operating the tunnel automatic control system in accordance with the program sequence by fire signal detection;
화재신호가 감지되지 않으면, 가스 측정 농도(Ga)와 설정된 기준 가스 농도(Gs)를 비교하는 단계(S205)와;(S205) comparing the gas measurement concentration Ga and the set reference gas concentration Gs if a fire signal is not detected;
비교결과가 Ga>Gs이면 제트팬1(601), 제트팬2(602)가 가동되고(S206);When the comparison result is Ga> Gs, the jet fan 1 (601) and the jet fan 2 (602) are operated (S206);
Ga≤Gs이면 차량감지센서(P)가 현재 터널을 통과하는 차량 통행량(Pa)을 설징된 기준 통행량(Ps)과 비교하는 단계(S207)를 적용하여;If Ga? Gs, the step S207 of comparing the vehicle traffic Pa passing through the current tunnel with the reference traffic amount Ps that the vehicle detection sensor P has been drawn on is applied;
터널의 차량 통행량(Pa)이 기준 통행량(Ps)을 초과하면 차량 매연 등 유독가스의 증가를 대비하여 제트팬1(601), 제트팬2(602)가 가동되고(S206); 그렇지 않으면 제트팬1(601), 제트팬2(602)의 가동이 중지됨으로써(S208);When the vehicle traffic Pa of the tunnel exceeds the reference traffic Ps, the jet fan 1 (601) and the jet fan 2 (602) are operated (S206) in preparation for an increase in toxic gas such as vehicle smoke. Otherwise, the operation of the jet fan 1 (601) and the jet fan 2 (602) is stopped (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.The operation by the three-dimensional control system of the inside or outside of the tunnel is terminated (S211), and the concentration of the noxious gas which normally does not generate fire is corresponded to the occurrence of fire and the jet fan 1 (601) And an automatic control process in which the operation and stop of the fan 2 (602) are controlled.
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.In order to solve the problem that it is difficult to review and manage in the field as many vehicles move on the road due to the problems of the existing tunnel management, the 2D image is converted into the 3D virtual reality image so that the user can see it from a distance, The user can effectively monitor and control the tunnel, which is considered to be a very innovative invention in the tunnel automatic control system. It is possible to maintain the tunnel easily in a place where the user's access is not smooth, It is possible to control the user's safe working environment and to control the structure of the tunnel in manual and automatic mode. By using both the flexibility of judgment and accuracy of the machine, it is possible to effectively control the environmental level of the tunnel, It can be said that it is a superior invention that enhances 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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. 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.The 3D image system applied to the tunnel automatic control system according to the present invention can be manufactured and installed repeatedly by a person skilled in the art in an industry that manufactures and installs a general tunnel automatic control system, It will be called invention.
100 : 카메라 200 : 통신부
300 : 감지부 301 : 유해가스 감지기
401 : 입력부 402 : 저장부
403 : 제어부 500 : 영상처리부
501 : 2중 영상처리부 502 : 2D 영상텍스처
503 : 3D 가상현실 영상부 504 : 디스플레이 영상부
600 : 구조물부 601 : 제트팬1
602 : 제트팬2 700 : 모니터
Ga : 측정 가스 농도 Gs : 기준 가스 농도
Pa : 차량 통행량 Ps : 기준 통행량100: camera 200:
300: Detector 301: Noxious gas detector
401: input unit 402: storage unit
403: control unit 500: image processing unit
501: dual image processing unit 502: 2D image texture
503: 3D virtual reality image unit 504: Display image unit
600: Structure section 601: Jet fan 1
602: Jet fan 2 700: Monitor
Ga: measured gas concentration Gs: reference gas concentration
Pa: vehicle traffic Ps: standard traffic
Claims (3)
터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템의 구성이,
터널의 내부 또는 외부를 2D로 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라와;
상기 카메라로 촬영된 2D 영상 정보를 제어부로 전송하는 통신부와;
터널 내부 또는 외부의 유해가스 농도나 터널 내부 또는 외부의 온도를 측정하는 적어도 하나 이상의 감지기로 구성되는 감지부와;
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;
터널의 환기와 소화를 위해 설치되는 구조물부와;
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;
상기 입력부로 수신된 2D 영상 정보와 터널 내부 또는 외부의 유해가스 농도나 터널 내부 또는 외부의 온도 정보를 저장하여 보관하는 저장부와;
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;
영상처리부에서 변환된 3D 가상현실 영상을 사용자에게 표시하는 적어도 하나 이상의 모니터를; 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 자동제어시스템에 적용되는 3D 영상시스템.A 3D image system applied to a tunnel automatic control system,
The configuration of the 3D image system applied to the automatic control system of the tunnels,
At least one camera for photographing the inside or outside of the tunnel in 2D;
A communication unit for transmitting 2D image information photographed by the camera to a control unit;
A sensing unit configured of at least one sensor for measuring a concentration of noxious gas inside or outside the tunnel, a temperature inside or outside the tunnel;
An input unit configured to transmit 2D image information photographed by the camera to an input unit through a communication unit and to transmit temperature information of a noxious gas concentration inside or outside the tunnel or inside or outside the tunnel to the input unit;
A structure part installed for ventilation and extinguishing of the tunnel;
A control unit for comparing the measurement values of the concentration of the noxious gas inside or outside the tunnel, the inside or outside of the tunnel measured by the sensing unit with the set values to determine the necessity of problem solving or preventive measures and controlling the operation of the structure;
A storage unit for storing and storing the 2D image information received by the input unit, the concentration of noxious gas inside or outside the tunnel, temperature information inside or outside the tunnel, and the like;
The 2D image information stored in the storage unit is transmitted to the dual image processing unit, the dual image processing unit transmits the tunnel environment information of the sensing unit and the operation state of the structure part as 2D image texture, The 3D virtual reality image unit combines the image information processed by the 2D image processing unit and the 2D image texture, generates a 3D virtual reality image, displays a 2D image on the 3D drawing of the tunnel, An image processing unit for generating a 3D virtual reality image in a form in which state information and operation information are displayed on a 3D virtual reality image;
At least one monitor for displaying a 3D virtual reality image converted by the image processing unit to a user; And a 3D image system applied to the automatic tunnel control system.
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.The method according to claim 1,
And an image processing unit for generating a 3D virtual reality image in which a jet fan is installed as a tunnel structure and an icon item capable of manually or automatically controlling the jet fan is matched within the 3D virtual reality image, 3D image system applied to tunnel automatic control system.
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.3. The method according to claim 1 or 2,
The measured values of the concentration of the harmful gas inside or outside the tunnel, the inside or outside of the tunnel measured at each sensing unit inside or outside the tunnel are displayed at the position of each sensing unit in the 3D virtual reality image, And an image processing unit for generating a 3D virtual reality image in which differential colors are displayed in a matching manner.
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