KR101965200B1 - 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템 및 이를 이용한 발전소 설비 점검 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템 및 이를 이용한 설비 점검 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템은, 점검 대상 설비에 대한 검사 경로를 따라 주행하며, 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 일반 영상 및 열 영상을 획득하는 카메라부, 단위 검사 구간에 대한 두께값을 획득하는 초음파 두께 측정부, 단위 검사 구간에 대한 성분값을 획득하는 성분 분석부가 구비된 드론; 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하며, 드론을 검사 경로를 따라 주행시키는 제1 단말; 및 드론이 주행하는 동안, 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부로부터 드론의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 전송 받아 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성하는 제2 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 설비 점검 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업자가 직접 접근하기 어려운 고 위치 또는 밀폐 구역에 위치하는 설비에 대한 점검을 용이하게 수행할 수 있으므로, 인명 사고를 방지할 수 있을 뿐 아니라, 설비 점검에 필요한 시간 및 비용을 절감할 수 있는 설비 점검 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 발전소 또는 플랜트는 해당 기능을 수행하기 위해 다양한 종류의 설비를 포함하고 있는데, 이러한 설비는 가동 조건, 환경 조건, 노후화 등의 원인으로 인해 비정상 상태에서 운영되는 경우 대형 사고가 발생할 수 있으므로, 해당 설비에 대한 주기적인 점검이 필요하다.
예를 들어, 화력 발전소에 구비된 보일러를 구성하는 GAH(Gas Air PreHeater), 절탄기(Economizer), 재열기(Reheater), 과열기(Super Heater) 등 주요 설비는 지상으로부터 약 60 ~ 70 m 상부에 설치되고, 각종 배관 및 튜브는 보일러 격벽을 따라 하부에서 상부까지 설치된다.
따라서, 보일러를 구성하는 배관 및 튜브 등 각종 설비에 대한 점검을 수행하기 위해서는, 보일러의 가동을 중지해야 하고, 작업자의 이동 및 작업을 위해 비계(Scaffold, 飛階), 작업자의 추락 방지를 위한 안전망, 보일러의 내부 가스 배출을 위한 통풍 장치를 필수적으로 설치한 후, 작업자가 직접 점검 대상 설비로 이동하여 배관 및 튜브 등에 대한 설비 점검 작업을 수행해야 한다.
그러나, 보일러에 구비된 설비에 대한 기존 점검 작업은 보일러의 가동을 중지해야 하고, 비계, 안전망, 통풍 장치 등을 설치해야 하므로, 점검 작업을 위한 시간 및 비용이 많이 소요되므로 점검 작업의 효율성이 매우 저하된다는 문제점이 있었다. 또한, 작업자가 비계를 통해 점검 대상 설비로 이동하며 점검 작업을 수행하는 경우 설비 상태에 대한 정확한 점검이 어렵고, 경우에 따라, 직접 점검이 불가능 경우도 있으므로, 점검 작업의 정확성이 매우 저하된다는 문제점이 있었다.
무엇보다도, 보일러를 구성하는 대부분의 설비는 작업자가 이동하기 어려운 고(高) 위치 또는 밀폐 구역에 설치되므로, 고 위치에서의 작업으로 인한 추락 사고 또는 붕괴 사고, 밀폐 구역에서의 작업으로 인한 질식 사고 등 인명 사고의 가능성이 매우 높다는 문제점이 있었다.
따라서, 작업자가 직접 접근하기 어려운 고 위치 또는 밀폐 구역에 위치하는 설비에 대한 점검을 용이하게 수행할 수 있으므로, 인명 사고를 방지할 수 있을 뿐 아니라, 설비 점검에 필요한 시간 및 비용을 절감할 수 있는 설비 점검 시스템 및 방법이 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 자유롭게 이동 가능한 드론에 구비된 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부를 이용하여 단위 검사 구간을 점검함으로써, 작업자가 직접 접근하기 어려운 고 위치 또는 밀폐 구역에 위치하는 설비에 대한 점검을 용이하게 수행할 수 있으므로, 인명 사고를 방지할 수 있을 뿐 아니라, 설비 점검에 필요한 시간 및 비용을 절감할 수 있는 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템 및 이를 이용한 설비 점검 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템은, 점검 대상 설비에 대한 검사 경로를 따라 주행하며, 상기 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 일반 영상 및 열 영상을 획득하는 카메라부, 상기 단위 검사 구간에 대한 두께값을 획득하는 초음파 두께 측정부, 상기 단위 검사 구간에 대한 성분값을 획득하는 성분 분석부가 구비된 드론; 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하며, 상기 드론을 상기 검사 경로를 따라 주행시키는 제1 단말; 및 상기 드론이 주행하는 동안, 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 전송 받아 상기 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성하는 제2 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제1 단말은, 상기 드론의 주행을 제어하는 주행 제어부, 상기 카메라부의 촬영 방향 및 촬영 간격을 제어하는 카메라 제어부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부 각각의 구동 여부를 제어하는 검사 제어부가 구비된 구동 제어부; 상기 카메라부로부터 상기 일반 영상을 수신하는 제1 정보 수신부; 및 상기 제1 정보 수신부를 통해 전송 받은 상기 일반 영상을 표시하는 제1 디스플레이부를 포함하고, 상기 제2 단말은, 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 수신하는 제2 정보 수신부; 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 이용하여 상기 상태 정보를 생성하는 정보 분석부; 및 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보를 저장하는 정보 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 본 발명의 제1 실시예에서, 상기 구동 제어부는, 상기 제1 정보 수신부를 통해 전송 받은 상기 일반 영상에 따라 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에서, 상기 제1 정보 수신부는, 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 수신하고, 상기 제1 디스플레이부는, 상기 제1 정보 수신부를 통해 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값 중 적어도 하나를 표시하며, 상기 구동 제어부는, 상기 제1 정보 수신부를 통해 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값에 따라 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에서, 상기 제2 단말은, 상기 상태 정보를 상기 제1 정보 수신부로 전송하는 정보 송신부를 더 포함하고, 상기 제1 디스플레이부는, 상기 제1 정보 수신부를 통해 전송 받은 상기 일반 영상 및 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하며, 상기 구동 제어부는, 상기 제1 정보 수신부를 통해 전송 받은 상기 일반 영상 및 상기 상태 정보에 따라 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예에서, 상기 제2 단말은, 상기 상태 정보를 상기 제1 정보 수신부로 전송하는 정보 송신부를 더 포함하며, 상기 제1 정보 수신부는, 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 수신하고, 상기 제1 디스플레이부는, 상기 제1 정보 수신부를 통해 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하고, 상기 구동 제어부는, 상기 제1 정보 수신부를 통해 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보에 따라 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제3 실시예 및 제4 실시예에서, 상기 정보 송신부는, 상기 제2 정보 수신부를 통해 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보를 중앙 제어실로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예 내지 제4 실시예에서, 상기 제1 디스플레이부는, 상기 일반 영상을 표시하는 제1 영역; 및 상기 드론의 주행 정보, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 적어도 하나의 제2 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제2 단말은, 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 제2 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제2 디스플레이부는, 상기 일반 영상을 표시하는 제3 영역; 및 상기 드론의 주행 정보, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 적어도 하나의 제4 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법은, 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 일반 영상 및 열 영상을 획득하는 카메라부, 상기 단위 검사 구간에 대한 두께값을 획득하는 초음파 두께 측정부, 상기 단위 검사 구간에 대한 성분값을 획득하는 성분 분석부가 구비된 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법에 있어서, 제1 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하며, 상기 드론을 상기 점검 대상 설비에 대한 검사 경로를 따라 주행시키는 (A) 단계; 상기 드론이 주행하는 동안, 상기 제1 단말의 제어에 따라 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부가 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 획득하는 (B) 단계; 상기 드론이 주행하는 동안, 상기 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 전송 받아 상기 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성하는 (C) 단계; 및 상기 드론이 상기 검사 경로의 전체를 주행할 때까지 상기 (A) 단계 내지 (C) 단계를 반복 수행하는 (E) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 본 발명의 제1 실시예에서, 상기 (A) 단계는, 상기 제1 단말이 상기 카메라부로부터 상기 일반 영상을 수신하는 (A-1) 단계; 상기 제1 단말이 상기 카메라부로부터 전송 받은 상기 일반 영상을 표시하는 (A-2) 단계; 및 상기 제1 단말이 상기 카메라부로부터 전송 받은 상기 일반 영상에 따라 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하는 (A-3) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에서, 상기 (A) 단계는, 상기 제1 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 수신하는 (A-4) 단계; 상기 제1 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값 중 적어도 하나를 표시하는 (A-5) 단계; 및 상기 제1 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값에 따라 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하는 (A-6) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에서, 상기 (A) 단계는, 상기 제1 단말이 상기 카메라부로부터 상기 일반 영상을 수신하는 (A-7) 단계; 상기 제1 단말이 상기 제2 단말로부터 상기 상태 정보를 수신하는 (A-8) 단계; 상기 제1 단말이 상기 카메라부로부터 전송 받은 상기 일반 영상 및 상기 제2 단말로부터 전송 받은 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 (A-9) 단계; 및 상기 제1 단말이 상기 카메라부로부터 전송 받은 상기 일반 영상 및 상기 제2 단말로부터 전송 받은 상기 상태 정보에 따라 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하는 (A-10) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예에서, 상기 (A) 단계는, 상기 제1 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 수신하는 (A-11) 단계; 상기 제1 단말이 상기 제2 단말로부터 상기 상태 정보를 수신하는 (A-12) 단계; 상기 제1 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값, 상기 제2 단말로부터 전송 받은 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 (A-13) 단계; 및 상기 제1 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값, 상기 제2 단말로부터 전송 받은 상기 상태 정보에 따라 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하는 (A-14) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제3 실시예 및 제4 실시예에서, 상기 (C) 단계 이후에, 상기 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값, 상기 상태 정보를 중앙 제어실로 전송하는 (D) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 (C) 단계는, 상기 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 수신하는 (C-1) 단계; 상기 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 이용하여 상기 상태 정보를 생성하는 (C-2) 단계; 및 상기 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값, 상기 상태 정보를 저장하는 (C-3) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 (C) 단계는, 상기 (C-2) 단계 또는 상기 (C-3) 단계 이후에, 상기 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값, 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 (C-4) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템 및 이를 이용한 설비 점검 방법에 따르면, 자유롭게 이동 가능한 드론에 구비된 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부를 이용하여 단위 검사 구간을 점검함으로써, 작업자가 직접 접근하기 어려운 고 위치 또는 밀폐 구역에 위치하는 설비에 대한 점검을 용이하게 수행할 수 있으므로, 인명 사고를 방지할 수 있을 뿐 아니라, 설비 점검에 필요한 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템 및 이를 이용한 설비 점검 방법에 따르면, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부가 구비된 드론과, 이와 통신 가능한 제1 단말과 제2 단말을 구비함으로써, 단위 검사 구간의 상태를 실시간으로 측정, 확인, 분석, 저장 및 관리할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 구성하는 제1 단말의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 구성하는 제2 단말의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제2 단말이 상태 정보를 생성하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제2 단말이 제2 디스플레이부를 구비할 때에 상태 정보를 생성하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제2 단말을 구성하는 제2 디스플레이부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말을 구성하는 제1 디스플레이부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 구성하는 제1 단말의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 구성하는 제2 단말의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 구성하는 제1 단말의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 구성하는 제2 단말의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제2 단말이 상태 정보를 생성하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제2 단말이 제2 디스플레이부를 구비할 때에 상태 정보를 생성하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제2 단말을 구성하는 제2 디스플레이부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말을 구성하는 제1 디스플레이부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 구성하는 제1 단말의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 구성하는 제2 단말의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템 및 이를 이용한 설비 점검 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1) 및 방법을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)은, 드론(100), 제1 단말(200) 및 제2 단말(300)을 포함하여 구성될 수 있다.
드론(100)은 복수의 프로펠러에 의해 비행이 가능한 비행체로, 제1 단말(200)과의 무선 통신에 의해 조정되어 점검 대상 설비(도시되지 않음)에 대한 검사 경로를 따라 주행할 수 있다.
본 발명에서 점검 대상 설비는 고(高) 위치 또는 밀폐 구역에 설치된 다양한 종류의 설비를 의미하며, 화력 발전소의 보일러 내부에 구비된 배관 및 튜브, 원자력 발전소의 원자로 내부에 구비된 배관 및 튜브, 각종 플랜트에 구비된 배관 및 튜브, 기타 고 위치 및 밀폐 구역에 설치된 배관 및 튜브 등을 예로 들 수 있다.
비록 도시되지는 않았으나, 드론(100)은 각종 발전소 또는 플랜트 등 고(高) 위치 또는 밀폐 구역을 비행하는 과정에서 충돌 또는 추락에 의한 드론(100) 또는 점검 대상 설비의 파손을 방지하기 위해, 초음파 센서 등을 이용한 충돌 방지 기술이 적용되거나, 탄소 섬유 재질의 구형 철망 케이스 등 충격 보호 구조가 적용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)을 구성하는 드론(100)은 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)를 구비할 수 있다.
카메라부(110)는 점검 대상 설비에 대한 일반 영상을 촬영하는 일반 카메라(도시되지 않음)와 점검 대상 설비에 대한 열 영상을 촬영하는 열 화상 카메라(도시되지 않음)로 구성되며, 드론(100)이 검사 경로를 따라 주행할 때에 제1 단말(200)의 제어에 따라 점검 대상 설비의 전체 검사 구간에 대해서 미리 정해진 단위 검사 구간 단위로 단위 검사 구간에 대한 일반 영상 및 열 영상을 획득할 수 있다. 이 때, 카메라부(110)에 의해 획득된 일반 영상은 드론(100)의 주행 위치, 점검 대상 설비의 외관 상태 등을 확인하기 위해 사용되고, 열 영상은 점검 대상 설비의 온도 상태 등을 확인하기 위해 사용될 수 있다.
단위 검사 구간은 드론(100)의 주행 거리를 따라 미리 정해진 거리 간격(Δd)으로 설정될 수도 있고, 미리 정해진 시간 간격(Δt)으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 카메라부(110)는 드론(100)이 주행할 때에 Δd = 1 m 간격으로 일반 영상 및 열 영상을 획득할 수도 있고, Δt = 1 초 간격으로 일반 영상 및 열 영상을 획득할 수도 있다.
초음파 두께 측정부(120)는 드론(100)이 검사 경로를 따라 주행할 때에 제1 단말(200)의 제어에 따라 점검 대상 설비의 전체 검사 구간에 대해서 미리 정해진 단위 검사 구간 단위로 점검 대상 설비에 대한 초음파 두께 측정(Ultrasonic thickness measuring)을 수행하여 단위 검사 구간에 대한 두께값을 획득할 수 있다. 초음파 두께 측정은 점검 대상 설비인 배관 및 튜브 등에 초음파를 전달하여 반사되는 초음파의 에너지량, 초음파의 진행 시간 등을 분석하여 두께를 정확하게 측정하는 방법이다.
성분 분석부(130)는 드론(100)이 검사 경로를 따라 주행할 때에 제1 단말(200)의 제어에 따라 점검 대상 설비의 전체 검사 구간에 대해서 미리 정해진 단위 검사 구간 단위로 점검 대상 설비를 구성하는 성분 분석(Componential analysis)을 수행하여 단위 검사 구간에 대한 성분값을 획득할 수 있다. 바람직하게는, 성분 분석부(130)는 고 위치 및 밀폐 구역에 설치된 배관 및 튜브 등의 금속 성분을 측정하기 위해 X선 형광 분석법(X-ray fluorescence analysis), 스펙트럼 분석법(Spectroscopic analysis) 등을 사용할 수 있다.
이 때, 초음파 두께 측정부(120)에 의해 획득된 두께값과 성분 분석부(130)에 의해 획득된 성분값은 점검 대상 설비, 예를 들어, 고 위치 및 밀폐 구역에 설치된 배관 및 튜브 등에 대한 외관 상태, 내부 상태, 열화 상태 등을 점검하고, 대상 점검 대상 설비에 대한 추가 검사의 필요성을 판단하기 위해 사용될 수 있다.
화력 발전소 보일러 내부 튜브와 배관, 원자력 발전소 원자로 내부의 튜브 및 배관, 기타 고 위치 및 밀폐 구역 내부에 설치된 튜브 및 배관에 대한 성분을 분석하여 정비의 편의성과 추락 및 낙하의 안전사고를 사전에 방지하는 것이 가능하다. 또한 분석된 모든 데이터와 영상을 영상 자료 저장 및 분배 서버(700)에 저장되고 운용자는 언제든지 필요한 영상과 분석 자료를 검토하여 추가 검사의 필요성을 판단할 수 있다.
한편, 드론(100)이 검사 경로를 따라 주행하는 동안, 카메라부(110)의 일반 카메라(도시되지 않음)는 단위 검사 구간에 대해 실시간으로 획득되는 일반 영상을 제1 단말(200)과 제2 단말(300)로 전송하고, 카메라부(110)의 열 화상 카메라(도시되지 않음), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)는, 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대해 실시간으로 획득되는 열 영상, 두께값 및 성분값을 제2 단말(300)로 전송할 수 있다.
제1 단말(200)은 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어하며, 드론(100)을 검사 경로를 따라 주행시킬 수 있다. 이러한 제1 단말(200)은 공간과 장소에 구애받지 않도록 휴대성이 편리한 스마트 폰, 태블릿 PC 등 이동 통신 단말기를 사용하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 구성하는 제1 단말의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)을 구성하는 제1 단말(200)은 구동 제어부(210), 제1 정보 수신부(220) 및 제1 디스플레이부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
구동 제어부(210)는 드론(100)의 주행을 제어하는 주행 제어부(211), 카메라부(110)의 촬영 방향 및 촬영 간격을 제어하는 카메라 제어부(212), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130) 각각의 구동 여부를 제어하는 검사 제어부(213)가 구비될 수 있다.
주행 제어부(211)는 드론(100)이 점검 대상 설비에 대한 검사 경로를 따라 주행할 수 있도록 드론(100)의 주행 방향, 각도, 속도 등을 제어할 수 있다. 그리고, 주행 제어부(211)는 드론(100)이 자신의 주행 정보(예를 들어, 특정 시간에서의 드론(100)의 위치 정보, 드론(100)이 특정 위치에 있을 ?의 시간 정보, 속도 정보 등)를 제1 단말(200) 및 제2 단말(300)로 실시간으로 전송하도록 드론(100)을 제어할 수 있다.
비록 도시되지는 않았으나, 필요에 따라, 주행 제어부(211)는 드론(100)의 주행 모드를 자동 또는 수동으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 드론(100)의 주행 모드가 '자동 주행 모드'인 경우, 주행 제어부(211)는 미리 설정된 검사 경로 및 주행 조건에 따라 드론(100)을 주행시킬 수 있다, 이와 반대로, 드론(100)의 주행 모드가 '수동 주행 모드'인 경우, 주행 제어부(211)는 후술할 제1 디스플레이부(230)에 표시된 일반 영상을 확인하여 제1 단말(200)의 사용자가 검사 경로 및 주행 조건을 변경하면서 드론(100)을 원하는 위치로 주행시킬 수 있다.
카메라 제어부(212)는 드론(100)이 검사 경로를 따라 주행되는 동안, 일반 카메라 및 열 화상 카메라 각각의 구동 여부, 촬영 방향, 촬영 각도, 촬영 시간(촬영 간격), 줌 인/아웃(Zoom In/Out) 등을 제어할 수 있다. 그리고, 카메라 제어부(212)는 단위 검사 구간에 대해 획득되는 일반 영상을 제1 단말(200)로 실시간으로 전송하고, 단위 검사 구간에 대해 획득되는 일반 영상 및 열 영상을 제2 단말(300)로 실시간으로 전송하도록 카메라부(110)를 제어할 수 있다.
검사 제어부(213)는 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130) 각각의 구동 여부, 구동 조건 등을 제어할 수 있다. 그리고, 검사 제어부(213)는 단위 검사 구간에 대해 획득되는 두께값 및 성분값을 제1 단말(200) 및 제2 단말(300)로 실시간으로 전송하도록 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)를 제어할 수 있다.
필요에 따라, 검사 제어부(213)는 점검 대상 설비에 따라 초음파 두께 측정부(120) 또는 성분 분석부(130)의 구동 여부를 결정할 수도 있다. 일 예로, 검사 제어부(213)는 점검 대상 설비인 배관 및 튜브 등에 대해 성분 분석부(130)를 구동시키지 않은 상태에서 초음파 두께 측정부(120)만 구동시킬 수 있고, 초음파 두께 측정부(120)를 구동시키지 않은 상태에서 성분 분석부(130)만 구동시킬 수도 있다. 또 다른 예로, 단위 검사 구간에 대해 획득되는 열 영상을 토대로 특정 단위 검사 구간에서의 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 높은 경우에만, 해당 단위 검사 구간에 대해서만 초음파 두께 측정부(120) 또는 성분 분석부(130)를 구동시킬 수도 있다.
제1 정보 수신부(220)는 드론(100)이 검사 경로를 따라 주행하는 동안 카메라부(110)로부터 단위 검사 구간에 대해 실시간으로 획득되는 일반 영상을 수신할 수 있다. 또한, 제1 디스플레이부(230)는 제1 정보 수신부(220)를 통해 전송 받은 일반 영상을 실시간으로 표시할 수 있다. 후술하겠지만, 제1 디스플레이부(230)가 일반 영상 이외에 드론(100)의 주행 정보, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보를 표시하고자 하는 경우, 제1 디스플레이부(230)는 일반 영상을 표시하는 제1 영역과, 드론(100)의 주행 정보, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 적어도 하나의 제2 영역을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)의 제1 단말(200)에 구비된 구동 제어부(210)는 제1 정보 수신부(220)를 통해 전송 받은 일반 영상에 따라 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어할 수 있다. 이러한 구동 제어부(210)의 동작에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
한편, 설명의 편의상, 도 2에서는 1 개의 제1 단말(200)이 구동 제어부(210), 제1 정보 수신부(220) 및 제1 디스플레이부(230)를 모두 포함하는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이는 논리적인 구성을 설명하기 위한 것으로, 물리적으로는, 필요에 따라, 드론(100)의 구동을 제어하는 주행 제어부(211)는 일반적인 원격 조작 장치(Remote controller)를 이용하고, 나머지 구성요소인 카메라 제어부(212), 검사 제어부(213), 제1 정보 수신부(220) 및 제2 디스플레이부(340)는 태블릿 PC 등 별도의 이동 통신 단말기에 소프트웨어적으로 구현할 수도 있다.
제2 단말(300)은 드론(100)이 검사 경로를 따라 주행하는 동안, 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 전송 받고, 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값으로부터 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성할 수 있다.
이러한 제2 단말(300)은 휴대성이 편리한 스마트 폰, 태블릿 PC 등 이동 통신 단말기는 물론, 노트북 컴퓨터(Laptop computer)를 사용할 수 있다. 다만, 제1 단말(200)과는 달리, 제2 단말(300)은 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성하고 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보를 저장하는 역할을 수행하므로, 노트북 컴퓨터(Laptop computer)를 사용하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 구성하는 제2 단말의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)을 구성하는 제2 단말(300)은 제2 정보 수신부(310), 정보 분석부(320) 및 정보 저장부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2 정보 수신부(310)는 드론(100)이 검사 경로를 따라 주행하는 동안, 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 단위 검사 구간에 대해 실시간으로 획득되는 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 수신할 수 있다.
정부 분석부는 제2 정보 수신부(310)를 통해 수신된 단위 검사 구간에 대한 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 이용하여 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성할 수 있다.
상태 정보는 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 상태를 나타내는 정보로, 점검 대상 설비의 특정 검사 위치(단위 검사 구간)에 대한 온도 정보, 외관 상태 정보, 내부 상태 정보, 열화 상태 정보 등을 포함하며, 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 분석하여 생성될 수 있다. 또한, 상태 정보는 점검 대상 설비의 특정 검사 위치에서 이전에 생성된 상태 정보에 대한 변화 값, 즉, 특정 검사 위치에서의 온도 변화 정보, 외관 상태 변화 정보, 내부 상태 변화 정보 등을 포함할 수도 있다.
정보 저장부(330)는 단위 검사 구간에 대한 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보를 저장할 수 있다. 이 때, 정보 저장부(330)는 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보를 원시 자료(Raw data) 상태로 직접 저장하거나, 필요에 따라 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보의 분석 결과를 기반으로 하여 생성된 보고서 등의 포맷으로 저장할 수도 있다. 후술하겠지만, 제2 디스플레이부(340)에 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보가 분할된 영역에 2 개 이상 표시되는 경우, 정보 저장부(330)는 제2 디스플레이부(340)에 표시된 상태를 그대로 저장할 수도 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 단말(300)은, 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 제2 디스플레이부(340)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 제2 단말(300)의 사용자는 점검 대상 설비의 특정 검사 위치에 대한 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보를 실시간으로 확인할 수 있다.
이 때, 제2 디스플레이부(340)를 통해 표시되는 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보는 제2 정보 수신부(310) 및 정보 분석부(320)를 통해 실시간으로 전송 받는 값은 물론, 정보 저장부(330)로부터 전송 받은 이전에 저장된 값일 수도 있다. 따라서, 제2 단말(300)의 사용자는 점검 대상 설비의 특정 검사 위치에 대해 실시간으로 전송 받는 값과 이전에 저장된 값을 비교하여 점검 대상 설비의 노후 진행 상태 등을 용이하게 파악할 수 있고, 해당 위치에 대한 추가 검사의 필요성을 판단할 수도 있다.
후술하겠지만, 제2 디스플레이부(340)는, 일반 영상을 표시하는 제3 영역과, 드론(100)의 주행 정보, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 적어도 하나의 제4 영역을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)을 구성하는 제1 단말(200)은 카메라부(110)로부터 전송 받은 일반 영상을 이용하여 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어하고, 제2 단말(300)은 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 이용하여 상태 정보를 생성할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)을 구성하는 제1 단말(200) 및 제2 단말(300)은 상기 일련의 과정을 수행하기 위해 구현된 프로그램, 소프트웨어 또는 애플리케이션(이하, '프로그램'이라 통칭하기로 한다)이 설치되며, 이러한 프로그램은 독립적으로 실행 가능하도록 구현되거나 웹 페이지를 통해 실행 가능하도록 구현될 수도 있다.
이상, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이하, 도 4 내지 도 10을 참조하여, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)의 설비 점검 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
먼저, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)의 제1 단말(200)은 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어하며, 드론(100)을 점검 대상 설비에 대한 검사 경로를 따라 주행시킬 수 있다((A) 단계).
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)의 제1 단말(200)에 구비된 구동 제어부(210)는 제1 정보 수신부(220)를 통해 전송 받은 일반 영상에 따라 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 단말(200)의 제1 정보 수신부(220)는 카메라부(110)로부터 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 일반 영상을 수신하고((A-1) 단계), 제1 디스플레이부(230)는 카메라부(110)로부터 제1 정보 수신부(220)를 통해 전송 받은 일반 영상을 표시할 수 있다((A-2) 단계).
그리고, 제1 단말(200)의 구동 제어부(210)는 카메라부(110)로부터 전송 받은 단위 검사 구간에 대한 일반 영상에 따라 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어할 수 있다((A-3) 단계).
다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 단말(200)의 구동 제어부(210)에 의해 드론(100)이 주행하는 동안((A) 단계), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)는 제1 단말(200)의 구동 제어부(210)의 제어에 따라 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 실시간으로 획득할 수 있다((B) 단계).
그리고, 드론(100)이 주행하는 동안((A) 단계), 제2 단말(300)의 제2 정보 수신부(310)는 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 전송 받고, 정보 분석부(320)는 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성할 수 있다((C) 단계).
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제2 단말이 상태 정보를 생성하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제2 단말(300)의 제2 정보 수신부(310)는 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 단위 검사 구간에 대한 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 실시간으로 수신할 수 있다((C-1) 단계).
그리고, 제2 단말(300)의 정보 분석부(320)는 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 제2 전송 수신부를 통해 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 이용하여 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성할 수 있다((C-2) 단계).
마지막으로, 제2 단말(300)의 정보 저장부(330)는 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 제2 전송 수신부를 통해 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값과, 정보 분석부(320)에 의해 생성된 상태 정보를 저장할 수 있다((C-3) 단계).
다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 제2 단말(300)이 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성한 후((C-3) 단계), 제1 단말(200)은 드론(100)이 검사 경로의 전체를 주행했는지 여부를 판단한 후, 드론(100)이 검사 경로의 전체를 주행하지 않은 경우, 상기 (A) 단계 내지 (C) 단계를 반복 수행할 수 있다((E) 단계).
한편, 상술한 바와 같이, 제2 단말(300)이 제2 디스플레이부(340)를 구비하는 경우, 제2 디스플레이부(340)는 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보를 표시할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제2 단말이 제2 디스플레이부를 구비할 때에 상태 정보를 생성하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이고, 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제2 단말을 구성하는 제2 디스플레이부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 단말(300)이 제2 디스플레이부(340)를 구비하는 경우에는, 제2 단말(300)의 정보 분석부(320)가 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성하는 과정(도 4의 (C) 단계)은, 제2 단말(300)의 제2 디스플레이부(340)가 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 제2 정보 수신부(310)를 통해 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값, 정보 분석부(320)에 의해 생성된 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 단계((C-4) 단계)를 더 포함할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제2 디스플레이부(340)는 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 일반 영상을 표시하는 제3 영역(341)과, 드론(100)의 주행 정보, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 적어도 하나의 제4 영역(342)을 포함할 수 있다. 도 10에서는 제2 단말(300)에 구비된 제2 디스플레이부(340)가 1 개의 제4 영역(342)에 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 열 영상을 표시한 예를 도시하고 있다. 이 때, 열 영상이 표시되는 제4 영역(342)에는 열 영상으로부터 획득된 온도 정보가 별도로 표시될 수도 있다. 한편, 도 10에서는 제2 단말(300)이 노트북 컴퓨터인 예를 들고 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이하, 도 11 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1) 및 방법을 설명하기로 한다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 10에 도시된 제1 실시예와 동일한 구조 및 과정에 대한 설명은 생략하며, 이하 차이점 만을 위주로 설명하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1) 및 방법은, 도 1 내지 도 10에 도시된 제1 실시예와는 달리, 제1 단말(200)에 구비된 구동 제어부(210)는 제1 정보 수신부(220)를 통해 전송 받은 일반 영상은 물론, 드론(100)의 주행 정보, 열 영상, 두께값 및 성분값에 따라 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어할 수 있다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)의 구성은 도 1 내지 도 3에 도시된 제1 실시예와 실질적으로 동일하나, 드론(100)을 이용한 설비 점검 방법에 있어서 도 4에 도시된 (A) 단계에서 제1 실시예와 차이가 있다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이며, 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말을 구성하는 제1 디스플레이부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1, 도 2, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 단말(200)의 제1 정보 수신부(220)는, 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 수신하고((A-4) 단계), 제1 디스플레이부(230)는 제1 정보 수신부(220)를 통해 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값 중 적어도 하나를 표시할 수 있다((A-5) 단계).
도 13에 도시된 바와 같이, 제1 디스플레이부(230)는 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 일반 영상을 표시하는 제1 영역(231)과, 드론(100)의 주행 정보, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 적어도 하나의 제2 영역(232, 233)을 포함할 수 있다.
도 13에서는 제1 단말(200)에 구비된 제1 디스플레이부(230)가 1 개의 제1 영역(231)에 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 열 영상을 표시하고, 2 개의 제2 영역(232, 233)에 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 열 영상 및 두께값을 표시한 예를 도시하고 있으나, 제2 영역의 개수 및 제2 영역에 표시되는 값은 얼마든지 변경 가능하다. 한편, 도 13에서는 제1 단말(200)이 태블릿 PC인 예를 들고 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
다시 도 11 및 도 12를 참조하면, 제1 단말(200)의 구동 제어부(210)는 제1 정보 수신부(220)를 통해 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값에 따라 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어할 수 있다((A-6) 단계).
상술한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)을 구성하는 제1 단말(200)은 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 이용하여 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어하고, 제2 단말(300)은 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 이용하여 상태 정보를 생성할 수 있다.
이하, 도 14 내지 도 18을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1) 및 방법을 설명하기로 한다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 10에 도시된 제1 실시예 및 도 11 내지 도 13에 도시된 제2 실시예와 동일한 구조 및 과정에 대한 설명은 생략하며, 이하 차이점 만을 위주로 설명하기로 한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1) 및 방법은, 도 1 내지 도 10에 도시된 제1 실시예, 도 11 내지 도 13에 도시된 제2 실시예와는 달리, 제1 단말(200)에 구비된 구동 제어부(210)는 카메라부(110)로부터 전송 받은 일반 영상과 제2 단말(300)로부터 전송 받은 상태 정보에 따라 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 구성하는 제1 단말의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이며, 도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 구성하는 제2 단말의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)을 구성하는 드론(100), 제1 단말(200) 및 제2 단말(300)의 기본 구성은 도 1 내지 도 3에 도시된 제1 실시예(또는, 제2 실시예)와 실질적으로 동일하나, 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)을 구성하는 제2 단말(300)은, 도 1 및 도 3에 도시된 제1 실시예(또는, 제2 실시예)와는 달리, 정보 분석부(320)에 의해 생성된 상태 정보를 제1 정보 수신부(220)로 전송하는 정보 송신부(350)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 도 15에 도시된 바와 같이, 정보 송신부(350)는 상태 정보를 제1 단말(200)의 제1 정보 수신부(220)로 전송하고, 제1 단말(200)의 제1 디스플레이부(230)는, 제1 정보 수신부(220)를 통해 전송 받은 일반 영상 및 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하며, 제1 단말(200)의 구동 제어부(210)는, 제1 정보 수신부(220)를 통해 전송 받은 일반 영상 및 상태 정보에 따라 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어할 수 있다.
한편, 도 16에 도시된 바와 같이, 정보 송신부(350)는 제2 정보 수신부(310)를 통해 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값, 성분값 및 정보 분석부(320)에 의해 생성된 상태 정보를 원격의 중앙 제어실로 전송할 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나, 정보 송신부(350)는, 필요에 따라, 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값, 성분값 및 정보 분석부(320)에 의해 생성된 상태 정보를 적어도 하나의 제3 단말(도시되지 않음)로 전송할 수도 있다.
이하, 도 17 및 도 18을 참조하여, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)의 설비 점검 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이고, 도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
먼저, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 단말(200)의 제1 정보 수신부(220)는 카메라부(110)로부터 일반 영상을 수신하고((A-7) 단계), 제2 단말(300)의 정보 송신부(350)로부터 상태 정보를 수신한 후((A-8) 단계), 제1 디스플레이부(230)는 카메라부(110)로부터 전송 받은 일반 영상 및 정보 송신부(350)로부터 전송 받은 상태 정보 중 적어도 하나를 표시할 수 있다((A-9) 단계).
그리고, 제1 단말(200)의 구동 제어부(210)는 카메라부(110)로부터 전송 받은 일반 영상 및 제2 단말(300)로부터 전송 받은 상태 정보에 따라 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어할 수 있다((A-10) 단계).
한편, 비록 도시되지는 않았으나, 필요에 따라, 제2 단말(300)의 정보 분석부(320)가 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성한 후(도 4의 (C) 단계), 제2 단말(300)의 정보 송신부(350)는 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값, 정보 분석부(320)에 의해 생성된 상태 정보를 원격의 중앙 제어실 또는 적어도 하나의 제3 단말로 전송할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)을 구성하는 제1 단말(200)은 카메라부(110)로부터 전송 받은 일반 영상과, 제2 단말(300)로부터 전송 받은 상태 정보에 따라 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어하고, 제2 단말(300)은 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 이용하여 상태 정보를 생성할 수 있다.
이하, 도 19 내지 도 20을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1) 및 방법을 설명하기로 한다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 10에 도시된 제1 실시예, 도 11 내지 도 13에 도시된 제2 실시예 및 도 14 내지 도 18에 도시된 제3 실시예와 동일한 구조 및 과정에 대한 설명은 생략하며, 이하 차이점 만을 위주로 설명하기로 한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1) 및 방법은, 도 14 내지 도 18에 도시된 제3 실시예와는 달리, 제1 단말(200)에 구비된 구동 제어부(210)는 제1 정보 수신부(220)를 통해 전송 받은 일반 영상 및 상태 정보는 물론, 드론(100)의 주행 정보, 열 영상, 두께값 및 성분값에 따라 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어할 수 있다.
즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)의 구성은 도 14 내지 도 18에 도시된 제3 실시예와 실질적으로 동일하나, 드론(100)을 이용한 설비 점검 방법에 있어서 도 17에 도시된 (A) 단계에서 제3 실시예와 차이가 있다.
도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이고, 도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템의 제1 단말이 드론, 카메라부, 초음파 두께 측정부 및 성분 분석부의 구동을 제어하는 방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
도 14, 도 15, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 단말(200)의 제1 정보 수신부(220)는, 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 수신하고((A-11) 단계), 제2 단말(300)의 정보 송신부(350)로부터 상태 정보를 수신한 후((A-12) 단계), 제1 디스플레이부(230)는 제1 정보 수신부(220)를 통해 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값 및 상태 정보 중 적어도 하나를 표시할 수 있다((A-13) 단계).
마지막으로, 제1 단말(200)의 구동 제어부(210)는 제1 정보 수신부(220)를 통해 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값, 성분값 및 상태 정보에 따라 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어할 수 있다((A-14) 단계).
상술한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1)을 구성하는 제1 단말(200)은 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값과, 제2 단말(300)로부터 전송 받은 상태 정보에 따라 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)의 구동을 제어하고, 제2 단말(300)은 드론(100), 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)로부터 전송 받은 드론(100)의 주행 정보, 일반 영상, 열 영상, 두께값 및 성분값을 이용하여 상태 정보를 생성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1) 및 방법은, 자유롭게 이동 가능한 드론(100)에 구비된 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)를 이용하여 점검 대상 설비를 점검함으로써, 작업자가 접근하기 어려운 고 위치 또는 밀폐 구역에 위치하는 설비에 대한 점검을 용이하게 수행할 수 있으므로, 인명 사고를 방지할 수 있을 뿐 아니라, 설비 점검에 필요한 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 드론(100)을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템(1) 및 방법은, 카메라부(110), 초음파 두께 측정부(120) 및 성분 분석부(130)가 구비된 드론(100)과, 이와 통신 가능한 제1 단말(200)과 제2 단말(300)을 구비함으로써, 점검 대상 설비의 상태를 실시간으로 측정, 확인, 분석, 저장 및 관리할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템
100: 드론 110: 카메라부
120: 초음파 두께 측정부 130: 성분 분석부
200: 제1 단말 210: 구동 제어부
220: 제1 정보 수신부 230: 제1 디스플레이부
300: 제2 단말 310: 제2 정보 수신부
320: 정보 분석부 330: 정보 저장부
340: 제2 디스플레이부 350: 정보 송신부
1: 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템
100: 드론 110: 카메라부
120: 초음파 두께 측정부 130: 성분 분석부
200: 제1 단말 210: 구동 제어부
220: 제1 정보 수신부 230: 제1 디스플레이부
300: 제2 단말 310: 제2 정보 수신부
320: 정보 분석부 330: 정보 저장부
340: 제2 디스플레이부 350: 정보 송신부
Claims (18)
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- 점검 대상 설비에 대한 검사 경로를 따라 주행하며, 상기 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 일반 영상 및 열 영상을 획득하는 카메라부, 상기 단위 검사 구간에 대한 두께값을 획득하는 초음파 두께 측정부, 상기 단위 검사 구간에 대한 성분값을 획득하는 성분 분석부가 구비된 드론;
상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하며, 상기 드론을 상기 검사 경로를 따라 주행시키는 제1 단말; 및
상기 드론이 주행하는 동안, 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 전송 받아 상기 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성하는 제2 단말을 포함하며,
상기 제1 단말은,
상기 드론의 주행을 제어하는 주행 제어부, 상기 카메라부의 촬영 방향 및 촬영 간격을 제어하는 카메라 제어부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부 각각의 구동 여부를 제어하는 검사 제어부가 구비된 구동 제어부;
상기 카메라부로부터 상기 일반 영상을 수신하는 제1 정보 수신부; 및
상기 제1 정보 수신부를 통해 전송 받은 상기 일반 영상을 표시하는 제1 디스플레이부를 포함하고,
상기 제2 단말은,
상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 수신하는 제2 정보 수신부;
상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 이용하여 상기 상태 정보를 생성하는 정보 분석부;
상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보를 저장하는 정보 저장부; 및
상기 상태 정보를 상기 제1 정보 수신부로 전송하는 정보 송신부를 포함하며,
상기 제1 디스플레이부는,
상기 제1 정보 수신부를 통해 상기 카메라부로부터 전송 받은 상기 일반 영상 및 상기 정보 분석부로부터 전송 받은 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하며,
상기 구동 제어부는,
상기 카메라부로부터 전송 받은 상기 일반 영상 및 상기 정보 분석부로부터 전송 받은 상기 상태 정보에 따라 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 수동 또는 자동 제어하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템. - 점검 대상 설비에 대한 검사 경로를 따라 주행하며, 상기 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 일반 영상 및 열 영상을 획득하는 카메라부, 상기 단위 검사 구간에 대한 두께값을 획득하는 초음파 두께 측정부, 상기 단위 검사 구간에 대한 성분값을 획득하는 성분 분석부가 구비된 드론;
상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하며, 상기 드론을 상기 검사 경로를 따라 주행시키는 제1 단말; 및
상기 드론이 주행하는 동안, 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 전송 받아 상기 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성하는 제2 단말을 포함하며,
상기 제1 단말은,
상기 드론의 주행을 제어하는 주행 제어부, 상기 카메라부의 촬영 방향 및 촬영 간격을 제어하는 카메라 제어부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부 각각의 구동 여부를 제어하는 검사 제어부가 구비된 구동 제어부;
상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 수신하는 제1 정보 수신부; 및
상기 제1 정보 수신부를 통해 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 표시하는 제1 디스플레이부를 포함하고,
상기 제2 단말은,
상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 수신하는 제2 정보 수신부;
상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 이용하여 상기 상태 정보를 생성하는 정보 분석부;
상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보를 저장하는 정보 저장부; 및
상기 상태 정보를 상기 제1 정보 수신부로 전송하는 정보 송신부를 포함하며,
상기 제1 디스플레이부는,
상기 제1 정보 수신부를 통해 상기 카메라부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값, 상기 정보 분석부로부터 전송 받은 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하고,
상기 구동 제어부는,
상기 카메라부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값, 상기 정보 분석부로부터 전송 받은 상기 상태 정보에 따라 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 수동 또는 자동 제어하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템. - 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 정보 송신부는,
상기 제2 정보 수신부를 통해 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보를 중앙 제어실로 전송하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템. - 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 제1 디스플레이부는,
상기 일반 영상을 표시하는 제1 영역; 및
상기 드론의 주행 정보, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 적어도 하나의 제2 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템. - 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 제2 단말은,
상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 제2 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 제2 디스플레이부는,
상기 일반 영상을 표시하는 제3 영역; 및
상기 드론의 주행 정보, 상기 열 영상, 상기 두께값, 상기 성분값 및 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 적어도 하나의 제4 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 일반 영상 및 열 영상을 획득하는 카메라부, 상기 단위 검사 구간에 대한 두께값을 획득하는 초음파 두께 측정부, 상기 단위 검사 구간에 대한 성분값을 획득하는 성분 분석부가 구비된 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법에 있어서,
제1 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하며, 상기 드론을 상기 점검 대상 설비에 대한 검사 경로를 따라 주행시키는 (A) 단계;
상기 드론이 주행하는 동안, 상기 제1 단말의 제어에 따라 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부가 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 획득하는 (B) 단계;
상기 드론이 주행하는 동안, 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 전송 받아 상기 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성하는 (C) 단계; 및
상기 드론이 상기 검사 경로의 전체를 주행할 때까지 상기 (A) 단계 내지 (C) 단계를 반복 수행하는 (E) 단계를 포함하며,
상기 (A) 단계는,
상기 제1 단말이 상기 카메라부로부터 상기 일반 영상을 수신하는 (A-7) 단계;
상기 제1 단말이 상기 제2 단말로부터 상기 상태 정보를 수신하는 (A-8) 단계;
상기 제1 단말이 상기 카메라부로부터 전송 받은 상기 일반 영상 및 상기 제2 단말로부터 전송 받은 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 (A-9) 단계; 및
상기 제1 단말이 상기 카메라부로부터 전송 받은 상기 일반 영상 및 상기 제2 단말로부터 전송 받은 상기 상태 정보에 따라 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 수동 또는 자동 제어하는 (A-10) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법. - 점검 대상 설비의 단위 검사 구간에 대한 일반 영상 및 열 영상을 획득하는 카메라부, 상기 단위 검사 구간에 대한 두께값을 획득하는 초음파 두께 측정부, 상기 단위 검사 구간에 대한 성분값을 획득하는 성분 분석부가 구비된 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법에 있어서,
제1 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 제어하며, 상기 드론을 상기 점검 대상 설비에 대한 검사 경로를 따라 주행시키는 (A) 단계;
상기 드론이 주행하는 동안, 상기 제1 단말의 제어에 따라 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부가 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 획득하는 (B) 단계;
상기 드론이 주행하는 동안, 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 전송 받아 상기 단위 검사 구간에 대한 상태 정보를 생성하는 (C) 단계; 및
상기 드론이 상기 검사 경로의 전체를 주행할 때까지 상기 (A) 단계 내지 (C) 단계를 반복 수행하는 (E) 단계를 포함하며,
상기 (A) 단계는,
상기 제1 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 수신하는 (A-11) 단계;
상기 제1 단말이 상기 제2 단말로부터 상기 상태 정보를 수신하는 (A-12) 단계;
상기 제1 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값, 상기 제2 단말로부터 전송 받은 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 (A-13) 단계; 및
상기 제1 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값, 상기 제2 단말로부터 전송 받은 상기 상태 정보에 따라 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부의 구동을 수동 또는 자동 제어하는 (A-14) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법. - 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
상기 (C) 단계 이후에,
상기 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값, 상기 상태 정보를 중앙 제어실로 전송하는 (D) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법. - 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
상기 (C) 단계는,
상기 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 수신하는 (C-1) 단계;
상기 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값을 이용하여 상기 상태 정보를 생성하는 (C-2) 단계; 및
상기 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값, 상기 상태 정보를 저장하는 (C-3) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 (C) 단계는,
상기 (C-2) 단계 또는 상기 (C-3) 단계 이후에,
상기 제2 단말이 상기 드론, 상기 카메라부, 상기 초음파 두께 측정부 및 상기 성분 분석부로부터 전송 받은 상기 드론의 주행 정보, 상기 일반 영상, 상기 열 영상, 상기 두께값 및 상기 성분값, 상기 상태 정보 중 적어도 하나를 표시하는 (C-4) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 초음파 두께 측정 및 성분 분석 시스템을 이용한 설비 점검 방법.
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