KR102008520B1 - 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템 - Google Patents

건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템 Download PDF

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KR102008520B1
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construction site
drone
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cloud
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KR1020180127222A
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김석구
양희정
허정주
김학성
김승현
정준호
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롯데건설 주식회사
한국건설기술연구원
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Abstract

본 발명은 각종 재해 재난이 발생될 여지가 있는 건설 현장 주변에서 비행하거나 일정 구간을 이동하는 방식으로 건설 현장 주변 상황을 실시간으로 촬영하는 무인영상취득장치, 상기 무인영상취득장치로부터 취득된 영상정보를 토대로 한 빅데이터를 기반으로 건설 현장 주변을 실시간으로 모니터링하는 클라우드관리플랫폼을 포함하는 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템을 제공하고자 한다.

Description

건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템{multi-user information share system for using space information platform based on cloud of construction sites cloud}
본 발명은 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무인영상취득장치 및 클라우드관리플랫폼의 상호간 정보 공유를 기반으로 재해 재난의 발생 여지가 높은 산업 현장의 효율적인 모니터링을 도모하고자 하는 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 관한 것이다.
지속적인 인구 증가, 노령화의 가속, 도심지 거주 집중화, 환경개선을 위한 재개발 사업 확대 등으로 도심지 개발은 필연적으로 발생할 수밖에 없는 사회적 현상 중의 하나이다. 도심지 개발에 있어 체계적인 건설 관리는 시간과 비용을 절약하는 데 있어 필수 요소이다. 또한 최근 지구환경의 급변으로 인한 지구온난화의 사회기반시설 개발 및 개선에 따른 환경 변화는 예상치 못한 자연재해 및 인공재난을 반복적으로 발생시키고 있으므로 이에 대한 과학적이고 체계적인 안전사화를 구축하는 것이 매우 중요한 시점이다.
도심지의 개발 중인 건설현장은 건설공사의 기획 단계부터 설계, 계약, 시공, 시공 후 단계까지 건설 공사 수명 중기 동안의 종합적인 건설 관리 업무로 진행된다. 특히 건설 시공 관리는 전통적인 의미의 건설관리로서, 공정 관리 업무는 건설대상물의 종류와 특성, 건설기자재의 관리를 포함하여 노무자의 인력 관리의 변화 등 예상치 못한 돌발변수들이 항상 내재되어 있다.
토목, 방재, 문화제, 환경, 등 다양한 분야에서 무인장치를 적용하여 업무의 효율성 제고 및 도입과 활용을 추진하고 있다. 특히 도심지의 개발중인 건설현장은 사람의 접근이 어렵거나 위험한 지역이 있기에 이러한 사업 지역의 공사 중 데이터를 취득 하기는 어려움이 있다.
더욱이, 건설 현장의 복잡한 공정상, 무인장치를 활용할 수 있는 시간이 한정되어 있고, 실제 동영상 및 현장사진 촬영 위주의 현장 관리에만 국한하여 적용하고 있으며 데이터의 관리 또한 매우 미흡한 실정이다.
최근 들어 건설현장의 재난·재해가 빈번하게 발생되고 있어 건설현장의 안전에 대한 위험성이 대두되고 있다. 건설현장의 재난·재해는 막대한 재산피해와 인명사고가 발생되고 있다.
특허문헌 001 : 한국등록특허 제10-1536574호 특허문헌 002 : 한국등록특허 제10-1647950호 특허문헌 003 : 한국등록특허 제10-1837557호 특허문헌 004 : 한국등록특허 제10-1855864호
전술된 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은 과학적이고 체계적인 건설관리 기법 도입을 통한 시공 신뢰성 및 효율성을 확보하여 건설현장의 공사 진행 상황파악, 성절토량 계산, 설계 변경 활용, 건설재해 대응체계 등을 수립할 수 있고, 객관적인 기술 개발과 시스템 구축을 통한 의사결정 지원체계를 마련할 수 있으며, 점선 DB 위주의 현장 공간정보 및 갱신 주기 문제점과 난접근·비접근 건설현장의 다자간 실시간 정보 공유 부족에 의한 건설관리 비효율성을 개선하기 위함에 그 목적을 두고 있다.
전술된 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 각종 재해 재난이 발생될 여지가 있는 건설 현장 주변에서 비행하거나 일정 구간을 이동하는 방식으로 건설 현장 주변 상황을 실시간으로 촬영하는 무인영상취득장치, 상기 무인영상취득장치로부터 취득된 영상정보를 토대로 한 빅데이터를 기반으로 건설 현장 주변을 실시간으로 모니터링하는 클라우드관리플랫폼을 포함하는 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 일 특징이 있다.
상기 무인영상취득장치는 무인비행이 가능한 드론으로서 상기 드론에는 라이다센서 및 열화상센서가 더 포함되는 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 일 특징이 있다.
상기 드론에는 다중섬광장치 및 마이컴이 더 포함되는 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 일 특징이 있다.
상기 클라우드관리플랫폼은 HML5 지원 기능, 드래그 앤 드롭 기능과 함께, 데이터 마이닝 기능이 더 포함되는 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 일 특징이 있다.
이상에서 살펴본 바에 의하면 본 발명은, 무인영상취득장치에 라이다센서 및 열화상센서를 장착하여 육안으로 확인할 수 없는 건설 현장의 영역까지 모니터링하여 재난·재해의 예측과 더불어 이를 예방할 수 효과를 기대할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 무인영상취득장치와 클라우드관리플랫폼을 통하여 구축된 모니터링 자료를 기반으로 건설현장 공정관리, 토공량계산, 설계변경의 활용자료로 활용할 수 있고, 사면의 붕괴, 낙석, 토사침출, 구조물 파손 등 건설재해에 대한 예방자료로 활용되는 효과를 기대할 수 있다.
아울러, 본 발명은 무인영상취득장치로 인한 상시 현장데이터 취득으로 도심지 건설현장에 대한 재난 재해 상태를 예측 및 대응할 수 있어 현장의 효율적 관리와 더불어, 현장 상황 또는 사용자 요구사항 적극 반영으로 현장 적용성을 향상시키고 데이터 공유 및 의사결정을 지원하여 그룹 간 정보관리 및 업무효율의 극대화를 도모할 뿐만 아니라, 통합정보 기반 현황, 이력, 피해범위, 등 복합재난에 효과적인 복구대책 마련에 따른 비용이 절감되는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 있어 휴대용 기기로도 정보공유 및 의사결정을 지원하는 일례를 개념적으로 도시한 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 있어 클라우드관리플랫폼의 메인화면에 대한 일례를 개념적으로 도시한 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 있어 플랫폼 서비스의 활용예시를 캡쳐한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 있어 드래그 앤 드롭 기능의 일례를 캡쳐한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 있어 도면 4를 참고로 한 데이터 구축 자동화 기능의 일례를 캡쳐한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 있어 3D POI 지원 기능으로서 2차원 위치 표현을 넘어 층 단위 표현이 가능한 3차원 기반 표출 지원의 일례로서 하나의 건물의 높이에 따라 다양한 데이터 표현과 전체 뷰에서의 데이터 위치 확인을 할 수 있는 3D POI 지원 기능의 일례를 캡쳐한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 있어 시뮬레이션 분석결과 시각화 기능의 일례를 캡쳐한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템에 있어 IOT 시각화 지원 기능의 일례를 캡쳐한 도면이다.
이하, 본 발명에서는 발명의 기술적 사상을 한정하는 우려로 인하여 도면 첨부를 생략한 관계로, 하기에 게시되는 실시예들로 설명될 것이며, 이러한 실시예들에 본 발명이 한정되는 것도 아니며 서로 다른 다양한 방식으로도 구현될 수 있으며, 본 발명에서의 실시예들은 단지 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명에 따른 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템은 건설 관리 현장에 투입되는 '무인영상취득장치' 및 상기 무인영상취득장치로부터 전송된 영상정보를 기반으로 건설 현장을 관리 모니터링하는 '클라우드관리플랫폼'으로 구성될 수 있다.
특히 건설현장은 그 면적이 경우에 따라 매우 넓은 관계로 평상시에도 작업 관계의 접근이 어려울 뿐만 아니라, 건설현장에서의 재해·재난 발생시에도 지리적 한계나 안전상의 이유로 접근이 불가하나, 본 발명에서와 같이 '무인영상취득장치'의 건설현장 투입과 함께 취득된 영상정보를 토대로 한 빅데이터 기반으로 건설현장을 실시간으로 '클라우드관리플랫폼'을 통하여 관리 모니터링할 수 있다. 물론, 무인영상취득장치로부터 취득된 영상정보는 3차원 측량 전산데이터의 자료로 획득 가능하다.
물론, 본 발명에서와 같이 '무인영상취득장치' 및 '클라우드관리플랫폼'의 적용은 건설현장뿐만 아니라, 다양한 현장에 적용될 수 있으며, 예컨대, 도심지 지하시설물(상하수도관, 가스관, 지하상가 등)의 현장에도 적용가능하고, 도심지 지하시설물에서의 재해·재난 발생시, 최적의 탈출 경로 확보, 인명 구조 라이프라인 설정, 복구작업시 최적 접근 라인 도출 등에도 활용될 수 있다.
상기 무인영상취득장치는 무인비행체로서 항공을 비행하는 드론이 이용될 수 있으며, 이러한 드론은 GPS, 라이다센서 및 열화상센서의 탑재가 가능하며 사용자의 요구사항에 맞도록 변형 및 개조가 가능하며 유지보수가 용이하도록 설계될 수 있다. 특히, GPS 탑재는 위치 오차를 최소화할 수 있으며, INS, FCC 등 비행제어 핵심 기술도 접목될 수도 있다.
무인비행체 즉 드론은 모터, 카본프로펠러, 변속기, 비디오 송신기, 랜딩기어, 자동항법컨트롤러, 비행컨트롤보드, RC 수신기, 파워컨트롤보드 등의 부품들이 포함될 수도 있다.
더욱이 이러한 상기의 드론은 3차원 영상획득이 가능한 스틸영상 스테레오 촬영기법과 정밀한 위치 자세정보가 동기화된 무인비행체이며, 고정밀 항법장치, 자동비행항법 알고리즘, 자동이착륙의 정확한 도킹을 위한 DGNSS와 초음파의 융합기술, 무진동 짐벌이 적용될 수도 있다.
상기의 드론은 건설 현장이나 재난 재해가 발생할 가능성이 높은 곳에서 비행하며 상시적인 영상 확보 및 실시간 전송을 목적으로 하는바, 예컨대 안전사고가 빈번하게 발생하는 건설현장에서 크레인에 고정 또는 레일형태의 이동형 장치를 탑재하여 폐쇄영역을 최소화하게 부착할 수 있고, 정밀 GNSS 탑재로 인하여 크레인의 이동경로에 따라 자동으로 위치변화에 따른 중첩 영상을 취득할 수 있도록 설계할 수도 있다.
무인영상취득장치로서 상기 드론은 고정밀 또는 실시간 영상을 필요로 하는 산업 분야에서도 활용될 수 있으며, 점차 민간 산업분야에도 확장되고 있으며, 취득한 영상 자료를 기반으로 건설현장에서 발생 가능한 재난·재해를 예측 및 모니터링도 가능하다.
본 발명에서의 드론은 특히 건설현장에서의 보다 다양한 영상정보를 취득하기 위해 라이다센서 및 열화상센서가 추가 장착될 수 있으며, 건설 현장에서의 정밀 DSM, 침식, 포트홀, 콘크리트 균열 등과 같은 다양한 재난 재해 요인들에 대한 정보도 취득될 수 있다. 물론 이를 위해서는 드론의 비행시간 또는 배터리 성능, 충돌방지 기능 등의 성능이 요구된다.
특히, 상기의 라이다센서는 예컨대 포인트 측정 면에서의 싱글모드는 초당 300,000 포인트, 듀얼모드는 초당 600,000포인트, 정확도면에서는 ± 3cm, 파장 면에서는 903nm일 수 있고, 상기의 열화상센서는 예컨대 해상도면에서 336/640, 온도 정확도 면에서 ±2%, 또는 ±2℃, 온도측정범위 면에서 -25℃ 에서 +150℃, -40℃ 에서 +550℃일 수 있으며, 더욱이 상기 열화상센서는 thermal 필터, 스펙트럼 필터, 적외선 감지기, 커넥터, RGB 카메라 단렌즈가 더 포함될 수 있다.
본 발명에서는 무인영상취득장치로서 드론은 비행 가능한 드론형 영상취득장치 타입 혹은 고정형 영상취득장치로 구성될 수 있으며, 드론형 영상취득장치는 영상정보를 획득하기 위해 항공촬영 및 비행승인 허가를 받아야 하며 기상의 영향을 많이 받아 촬영에 제약이 있을지 모르나, 고정형 영상취득장치는 이와 같은 제약이 수반되지 않는다.
드론형 영상취득장치는 예컨대 충돌방지 센서 탑재에 따른 안전성 확보, 기체 바디 크기 개선 및 모터, 프로펠러 개선으로 탑재 중량 및 바람의 저항력에 향상, 배터리 교체 및 추가 장착으로 비행시간 유지, 짐벌 개선으로 다양한 탑재센서 수용, 실시간 모니터링 장치 성능 개선으로 실시간 영상정보 확인, 통신 모뎀 개선으로 1~2km 이내 통신 가능하도록 개선, 자동항법 비행제어 모듈 안정화 및 이착륙 안정화 기능 개선, 오차 보정을 위한 GNSS 성능 개선이 요구될 수도 있다.
고정형 영상취득장치는 크레인 또는 건물에 부착하기 위한 장치 개발, 안정성 확보를 위한 하우징 및 방수시스템 장치, 안정적인 전원공급 장치 개발, FCC 탑재로 위치 및 중복도 변화에 의한 자동촬영 시스템 개발, 실시간 데이터 전송시스템 개발이 요구될 수도 있다.
본 발명에서의 드론은 촬영장치로 고해상도 카메라, 적외선 카메라 등이 포함될 수도 있으나, 무엇보다 다중섬광장치가 포함될 수 있으며, 상기의 다중섬광장치는 물체의 낙하운동, 등속운동 등의 움직임을 정지 사진으로 촬영하거나 물체의 속도를 측정할 때 사용되며 광원과 본체가 합성된 일체형과 분리형으로 구분될 수 있다.
즉, 상기의 다중섬광장치는 빠르게 운동하는 물체의 정지된 위치를 시각화하고 이동 및 회전하는 속도를 측정하는 장치로서 섬광램프에 타이머를 연결하여 구성될 수 있다. 따라서, 상기의 다중섬광장치는 일정한 시간에 걸쳐 건설현장의 촬영지점을 촬영하여 기록한 촬영정보를 획득할 수 있는바, 여기서 상기 촬영정보는, 이동하는 종이테이프에 찍히는 타점들을 분석하여 종이테이프의 이동 속도 변화를 파악하게 되는 시간기록계의 원리와 같이, 일정한 시간 간격으로 찍힌 건설현장 촬영지(물체)의 스쳐지나는 영상물을 통하여 촬영지(물체)의 스쳐지나는 속도를 파악할 수 있게 된다.
다시 말해, 일정한 시간 간격으로 찍힌 건설현장의 촬영지(물체)의 이동 영상을 통하여, 촬영지(물체)의 이동 속도 파악이 가능하게 되고, 예를 들어 촬영지(물체)의 이동 영상 구간이 넓을수록 드론의 비행 속도는 빠른 반면, 촬영지(물체)의 이동 영상 구간이 좁을수록 드론의 비행 속도는 느리다.
따라서, 상기 다중섬광장치에 의해 기록된 상기 촬영정보는 드론에 내장된 마이컴에 의해 분석됨에 따라 드론의 비행 속도를 파악할 수 있게 된다. 드론의 비행 속도가 파악되는 대로, 상기 마이컴은 드론에 회전 가능하게 연결된 프로펠러의 회전수 조절을 지시함에 따라, 상기 프로펠러들의 회전이 조절되면서 상기 드론은 촬영지(물체)의 이동 속도에 맞추어 주행하게 된다.
즉, 상기 드론은 상기 다중섬광장치에 의해 촬영지(물체)의 이동 속도에 맞추어 주행할 수 있는 관계로, 건설 현장 곳곳마다 설치된 비콘의 발신 신호를 추적하며 촬영지(물체)의 이동 속도에 맞추어 추종할 수 있다. 물론, 이때 상기 드론에도 상기 비콘의 발신 신호를 추적할 수 있는 비콘이 설치될 수도 있다. 촬영지(물체)의 이동 속도에 맞추어 드론의 비행 속도가 제어될 수 있다.
이러한 촬영정보는 상기 마이컴을 통하여 촬영지(피사체)의 이동 평균 속력을 분석하는 판단 자료로 활용되는바, 예를 들어 촬영지의 이동 진행 방향으로 촬영지의 이동 사이 간격이 넓어지면 촬영지의 이동 속력이 증가하고 있음을 판단할 수 있고, 촬영지의 이동 사이 간격이 일정하면 촬영지의 이동 속력이 일정함을 판단할 수 있으며, 촬영지의 이동 사이 간격이 좁아지면 촬영지의 이동 속력이 감소하고 있음을 판단할 수 있다. 이러한 촬영지의 이동 사이 간격을 분석하여 촬영지의 평균 속력을 마이컴이 파악하여 촬영지의 이동 속도에 드론의 속도를 맞추어 촬영지와 드론 간의 임계거리를 일정하게 유지할 수 있다.
물론, 여기서 촬영지의 이동 평균 속력은, 하나의 일례를 들어 설명하자면,처음 찍힌 촬영지의 이동 구간(a)에서부터 중간에 찍힌 이동 구간(b와 c)를 거쳐 마지막으로 찍힌 촬영지의 이동 구간(d)에 이르는 총 구간 거리(ad) 값에 대하여 상기 총 구간 거리(ad)에 도달되는데에 소요된 걸린 시간(T) 값으로 나누어줌으로써 평균 속력을 계산할 수 있다.
'가'의 경우 이동방향으로 촬영지의 찍힌 영상을 분석해볼 때 촬영지의 찍힌 사진(a,b,c,d) 간의 간격이 점진적으로 넓어지고 있음을 파악할 수 있으며, 이는 촬영지의 이동 속도가 점진적으로 빠르게 진행되고 있음을 알 수 있다.
반면, '나'의 경우 이동방향으로 촬영지의 찍힌 영상을 분석해볼 때 촬영지의 찍힌 사진(a,b,c,d) 간의 간격이 일정한 상태임을 파악할 수 있으며, 이는 촬영지의 이동 속도가 일정하게 진행되고 있음을 알 수 있다.
반면, '다'의 경우 이동방향으로 촬영지의 찍힌 영상을 분석해볼 때 촬영지의 찍힌 사진(a,b,c,d) 간의 간격이 점진적으로 좁아지고 있음을 파악할 수 있으며, 이는 촬영지의 이동 속도가 점진적으로 느리게 진행되고 있음을 알 수 있다.
또한, 촬영지의 이동 평균 속력은 촬영지의 한 이동 간격에 걸리는 시간은 1초이며, ab 구간을 이동하는데에 걸린 시간은 3초이다. 따라서, 촬영지의 평균 이동 속력은 구간거리/걸린시간의 도출값으로서 90/3초에 의해 30m/s 으로 산출될 수 있다.
이와 같이, 영상에 찍힌 촬영지의 사진 구간을 분석하여 촬영지의 이동 속도를 파악할 수 있으며, 이러한 촬영지의 이동 속도는 변위/걸린시간으로 계산될 수 있을뿐만 아니라, 촬영지의 이동 평균 속력도 계산될 수 있으며, 이러한 계산 방식은 촬영정보를 기반으로 마이컴에 의해서 산출될 수 있다.
한편, 본 발명에서의 드론이 고정형 영상취득장치일 경우 건설현장에 구축된 레일궤도를 따라 주행하는 이동거리 범위내에서 건설현장의 구석구석을 촬영할 수 있는바, 이 경우 드론은 고해상 카메라를 탑재한 무인이동체 타입으로 레일궤도에 물려 주행하기 위한 롤러, 상기 롤러의 축과 연결되어 상기 롤러의 회전 동력을 제공하는 모터, 및 상기 모터에 전력을 공급하는 충전식 배터리가 무인이동체에 더 포함될 수 있다.
이러한 무인이동체는 레일궤도를 따라 주행하는 과정에서 주행 속도가 기설정된 속도범위보다 떨어지거나 초과할 경우 무인이동체의 마이컴에 구성된 유도형(inductive) 회전속도센서가 롤러의 회전수 차이를 감지하고 이를 마이컴에 전송하게 된다.
롤러의 회전수 차이 정보를 전송받은 마이컴은 무인이동체의 주행에 어떠한 문제가 있는지를 판단하여 이를 사용자의 휴대용기기로 통보할 수 있으며, 이에 따라 사용자는 무인이동체를 점검할 수 있다.
유도형(inductive) 회전속도센서는 구리코일이 감긴 연강철심과 영구자석으로 구성되며 롤러의 축에는 철-자성체의 센서 휠이 더 고정되어 있다. 롤러 축과 함께 센서 휠이 회전하면, 센서 코일의 자속이 변화함에 따라서 교류전압이 유도될 수 있으며, 이로 인해 마이컴은 유도된 교류전압의 주파수로부터 롤러의 회전속도를 측정할 수 있는 것이다.
한편, 클라우드관리플랫폼은 상기의 드론에 의해 촬영된 건설현장의 영상정보를 토대로 한 빅데이터로 건설현장의 건축물 공사 진척 상황이나 특정 공사 구역에서 예기치 못한 흠이나 하자 등을 관리 모니터링하여 건축물의 공사 완성도를 높일 수 있으며, 기존 상용화된 구글맵 이나 브이월드를 베이스로 하여 각종 항공사진, 드론정사영상, 3D모델, 지적도, 수치지형도, 등 각종 GIS 정보를 공유할 수 있고, 3차원 영상을 기반으로 거리, 면적, 체적계산, 단면계산, 조감도 분석, 등의 기능을 수행할 수 있다.
물론, 이러한 상기의 영상정보는 3차원으로 구축된 지도를 배경으로 고해상도 전국 지형, 영상, 3차원 건물 데이터를 서비스화 할 수 있다.
더욱이 상기의 클라우드관리플랫폼은 영상정보의 모델링 데이터를 NetCDF 포맷의 지도 기반으로 시뮬레이션 결과를 시각화할 수도 있다. 또한 그룹별로 데이터 관리를 별도로 하여 보안관리가 용이하며 그룹 간의 데이터 공유로 여러 사용자가 주제도 작성을 할 수 있고, 동시접속으로 의사결정을 지원할 수 있다.
클라우드관리플랫폼의 서비스는 드론으로부터 촬영된 영상정보 및 각종 GIS관련 데이터들을 업로드할 수 있으며 거리측정, 면적측정, 포인트 측정, 가시권분석, 메모, 시계열 영상 검토(공사 전, 후) 등의 기능을 구현할 수 있다.
클라우드관리플랫폼의 서비스 메인화면에는 거리측정(3차원 공간정보 내 지형 또는 구조물의 길이측정), 면적측정(3차원 공간정보 내 지형 또는 구조물의 면적측정, 다각형 측정, Metric 표시), 포인트 측정(사용자가 원하는 지점의 포인트 측정, XYZ 좌표시), 가시영역 분석(건축물 또는 지형에서 바라보는 시점 분석, 가시권영역(녹색), 비가시권영역(적색)으로 표시), 메모(사용자가 바라보는 화면상에서 메모기록, 메모 색상, 굵기조절), 시계열 영상분석 즉 일자별 공사현황(동일영역 시계열 영상분석, 공사진행현황 등 파악) 등을 확인할 수 있다.
클라우드관리플랫폼은 공정관리를 실시하여 굴착공정 관리, 자재적치, 콘크리트 타설, 장비 배치 등을 관리할 수 있으며, 무엇보다 다자간 시공현황 정보를 공유할 수 있으므로 현장에서 빈번하게 발생할 수 있는 오시공이나 과시공 등의 인적 재난·재해 유발요인을 예방하거나, 보강 및 시공방안을 재빠르게 제시할 수 있다. 이는 도면 3에 도시된 플랫폼 서비스 활용예시를 참고할 수 있다.
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클라우드관리플랫폼은 건설현장에서 운용중인 드론을 이용하여 건설현장의 상황을 공중에서 촬영하고 플랫폼에 올려서 관계자 간 정보공유, 휴대폰 또는 위치정보가 동기화된 카메라를 활용하여 건설현장의 지상 상황을 촬영하고 플랫폼에 올려서 관계자간 정보를 공유할 수 있다.
물론 이뿐만 아니라, 클라우드관리플랫폼에서 관리되는 정보들은 카카오서비스, 페이스북, 트윗, 및 기타 다자간 정보 공유 프로그램이나 앱 들과의 공유도 가능하다.
이러한 클라우드관리플랫폼은 HML5 지원을 통한 3차원 공간정보 기반 서비스가 가능하며, 특히 드래그 앤 드롭 기능이 더 포함되는바, 이러하 드래그 앤 드롭 기능은 GIS 비 전문가도 쉽게 데이터를 시각화할 수 있도록 하는 기능이다.
즉, 하기의 윈도우 탐색기에서 사용자의 원본 데이터를 마우스를 활용해 지도상에 끌어넣으면 작업 완료, 전문가 처리 부분을 자동화하여 서버에서 데이터 구축후 지도에 자동 반영할 수 있다. 이는 도면 4에 도시된 드래그 앤 드롭 화면을 참고할 수 있다.

클라우드관리플랫폼은 더욱이, 데이터 구축 자동화 기능이 더 포함되는바, 데이터 구축 자동화는 지오코딩, 좌표변환, LOD 구축, 레이어 생성, 빅데이터 기반 다중 보관까지 전 과정 자동화, 가장 간단한 조작으로 데이터를 지도상에 표출하고 관리할 수 있다. 이는 도면 4를 참고로 도면 5에 도시된 도면을 참고할 수 있다.
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클라우드관리플랫폼은 더군다나 다양한 원시데이터 지원으로서, DEM, 라이다, BIN, ERDAS IMAGINE IMG, GeoTiff 형태의 지형, 영상 데이터, 3DS, Collada, KMZ 3차원 모델링 데이터, 과학기술정보(NetCDF) 데이터, OGC WKT, WKB, GeolSON, CSV, Text, Shape, GPX 데이터, 고정밀 대용량 포인트 클라우드 데이터를 지원할 수 있다.
클라우드관리플랫폼은 또한 속성정보조회 기능으로서 지도위에 표현된 사용자 데이터에 대한 속성 기반 검색 지원, 검색된 속성 정보를 활용한 부분 시각화 지원 및 위치 이동 지원할 수 있고, 지도 스타일 변경 기능도 더 포함된다.
이러한 클라우드관리플랫폼은 무엇보다 데이터 마이닝 기능이 더 포함되는데, 이러한 데이터 마이닝은 대규모로 저장된 데이터 안에서 체계적이고 통계적 규칙이나 패턴을 찾아낼 수 있도록 지도 기반 시각화 기능 제공, 애니메이션 형태의 개별 단위 데이터 마이닝 방식이 아닌 데이터를 활용한 실시간 데이터 마이닝 도구 로 활용될 수 있다.
또한, 3D POI 지원 기능도 포함되며, 이는 2차원 위치 표현을 넘어선 층 단위 표현이 가능한 3차원 기반 표출 기능 지원, 하나의 건물의 높이에 따라 다양한 데이터 표현 가능, 전체 뷰에서 데이터 위치 확인이 용이한 3차원 기반 POI 제공할 수 있다. 이는 도면 6에 도시된 도면을 참고할 수 있다.
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한편, 클라우드관리플랫폼은 이외에도 하기와 같은 부가 기능들이 더 포함될 수 있으며, 이러한 부가 기능은 간략한 개념으로만 설명될 것이다.
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시뮬레이션 분석결과 시각화(도면 7참고)
과학 시뮬레이션 분석 결과 표준으로 활용되는 NetCDF 포맷의 지도 기반 시각화 지원, 전문 솔루션으로만 시각화 가능했던 NetCDF 포맷을 시간 및 속성 별로 지도 기반 시각화 지원, 기존의 도표 위주의 시각화가 아닌 실제 분석 지역 지도상에 시각화시킨 데이터 해석 능력 향상 지원인 것이다.
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다양한 기본 레이어 제공
전세계 기상 데이터, WKT, WKB 데이터 제공, 공공데이터 포털 오픈 데이터 중 선별 가공 제공인 것이다.
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IOT 시각화 지원(도면 8 참고)
지도상에 IOT 위치 및 센싱 정보 시각화 지원, 사용자 IOT 기기 간편환 등록 및 조회, 데이터 등록 후 관련 사용자 상호 공유 가능, IOT 기기의 상세 정보 URL 기반 상호 연동 지원인 것이다.
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실시간 관제 지원
실시간으로 위치가 변화는 드론 및 이동체의 현재 위치 제공, 객체 등록 후 위치 정보 실시간 입력 경로 URL 입력을 통해 실시간 관제 지원, 이동체의 위치를 지도를 공유하는 다양한 사용자들과 함께 확인 가능한 것이다.
CCTV 시각화 지원
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지도상에 CCTV를 등록하고 영상제공 URL을 등록하면 지도상에 CCTV 화면 제공, 지도상에 현재의 상황을 CCTV 영상과 융합표출하는 것이다.
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움직이는 지도
Open API 연계를 통한 실시간 레이어 지원, 실시간 데이터 제공, API를 활용한 지도 기반 시각화 기능 지원인 것이다.
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GEO AI 지원
빅데이터 기반 공간정보 분석 기능 제공, 공간데이터를 활용한 인공지능 데이터 분석 및 결과 도출, 예컨대 전국의 모든 지형 데이터를 분석하여 이번 비에 붕괴 우려가 있는 지역을 검색 요청하게 되면, 백업서버는 이러한 검색 요청에 반응하여 마스터서버와의 정보 공유를 통해 제1 슬래이브서버, 제2 슬래이브서버, 제3 슬래이브서버, 제N 슬래이브서버 등으로부터 검색 요청에 대한 정보를 취득 분석하여 결과 정보를 사용자의 휴대용 기기에 통보할 수 있는 것이다.
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What3words 지원
지구 전체를 3m×3m의 정사각형으로 분할한 57조개의 그리드에 3개의 단어를 부여한 w3w 주소 지원, 예컨대 '런던아이 bike.audio.half' 와 같은 주소 지원이 가능한 것이다.
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데이터 수용 확장
데이터 사이즈 때문에 지도 구축이 어려웠던 문제를 빅데이터 기반 클라우드 서비스 적용으로 해결, 문서에 정의된 모호한 위치 정보로 인해 지도화가 불가능했던 부분을 자연어 처리 프로세스(NLP : Natural Language Processing)로 해결, 기존 지도기반 클라우드 서비스에서 적용되지 않던 다양한 포맷을 지원하는 것이다.
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간편한 지도 배포
사용자에 의해 만들어진 지도 데이터는 버튼 하나로 인터넷에 배포 가능, 할당된 주소를 활용해 홈페이지에 게시하거나 별도 서비스처럼 활용 가능, 서버, DB 구축, 홈페이지 생성과 같은 비용과 시간이 소요되는 절차 없이 지도 생성과 동시 인터넷 배포가 가능한 것이다.
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소셜 네트워크 서비스 연동
페이스북, 카카오스토리, 구글+, 트윗 등 소셜네트워크에 지도 출판, 위치기반의 사진, 텍스트 등 소셜 네트워크 기반 데이터 지도 표현 공유, 출판된 지도의 사용자 댓글, 반응정보, 의견 수집, 사용자 출판 지도의 인기 순위 확인이 가능한 것이다.
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클라우드 소싱 지원
하나의 주제도를 여러 사용자들이 동시에 작성 가능, 특정그룹 또는 전체 사용자들 간 상호 데이터 공유 가능, 한번 구축된 데이터는 서버에 보관 향후 재활용 가능한 것이다.
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사용자 지도 관리
사용자 생성 레이어를 분류하여 관리, 다양한 사용자 레이어 조합을 통해 새로운 지도 생성, 사용자간, 그룹간, 단체가 지도 공유를 할 수 있는 것이다.
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안정적인 클라우드 서비스
서비스 부하 분산 및 백업 서버 운영, 주키퍼 분산코디네이트 적용, SPOF(Single Point of Failurer) 방지를 통한 안정적 공간 정보 제공 서비스를 할 수 있는 것이다.
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이처럼, 본 발명에서의 클라우드관리플랫폼은 휴대용 기기와의 연동을 통하여서도 다자간의 정보 공유가 가능하다. 즉, 시공자, 발주자, 안전관리자와 같은 다자간 클라우드관리플랫폼과 연동 가능한 휴대용 기기를 통하여서도 정보 공유가 이루어질 수 있으며, 이러한 정보 공유에 따라 다자간의 의사결정 지원도 이루어질 수 있는 것이다.

Claims (4)

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  4. 각종 재해 재난이 발생될 여지가 있는 건설 현장 주변에서 비행하거나 일정 구간을 이동하는 방식으로 건설 현장 주변 상황을 실시간으로 촬영하는 무인영상취득장치; 상기 무인영상취득장치로부터 취득된 영상정보를 토대로 한 빅데이터를 기반으로 건설 현장 주변을 실시간으로 모니터링하는 클라우드관리플랫폼; 을 포함하고, 상기 무인영상취득장치는 무인비행이 가능한 드론으로서 상기 드론에는 라이다센서 및 열화상센서가 더 포함되며, 상기 드론에는 다중섬광장치 및 마이컴이 더 포함되고, 상기 클라우드관리플랫폼은 HML5 지원 기능, 드래그 앤 드롭 기능과 함께, 데이터 마이닝 기능이 더 포함되며,
    상기 드론의 주행 속도는 상기 다중섬광장치에 의해 촬영 기록된 촬영정보를 기초로 마이컴에 의해 제어되되, 상기 촬영정보는 다중섬괌장치의 섬광램프 및 타이머의 연결에 따라 일정한 시간 간격을 기준으로 찍힌 촬영 물체의 타점 간격 정보이고,
    상기 마이컴은 상기 촬영 물체의 구간거리/걸리시간으로 드론의 주행 평균 속도를 산출하는 방식으로 상기 드론의 주행 속도를 제어하며,
    상기 드론은 건설 현장 곳곳에 설치된 비콘의 발신 신호를 추적하며 주행되는 한편, 레일 궤도의 주행 과정에서 레일 궤도에 물린 롤러의 회전수를 감지하는 상기 마이컴에 구성된 유도형 회전속도센서의 감지 정보를 기반으로 상기 드론의 주행 점검이 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설현장 클라우드 공간정보 플랫폼 활용 다자간 정보공유시스템.
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