KR102076775B1 - Unmanned Air Boat for Safety Inspection of Sub-Bottom of Landing Pier and Inside of Medium-Large Sized Culvert - Google Patents

Unmanned Air Boat for Safety Inspection of Sub-Bottom of Landing Pier and Inside of Medium-Large Sized Culvert Download PDF

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KR102076775B1 KR1020190071097A KR20190071097A KR102076775B1 KR 102076775 B1 KR102076775 B1 KR 102076775B1 KR 1020190071097 A KR1020190071097 A KR 1020190071097A KR 20190071097 A KR20190071097 A KR 20190071097A KR 102076775 B1 KR102076775 B1 KR 102076775B1
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Abstract

The present invention relates to an unmanned air boat for safety diagnosis of a lower portion of a landing pier and the interior of medium and large sewer pipes which analyzes images collected while running on water of a landing pier and a sewer pipe filled with water while an imaging camera and an infrared camera are installed on a boat body to quickly and accurately perform safety diagnosis. The unmanned air boat for safety diagnosis of a lower portion of a landing pier and the interior of medium and large sewer pipes comprises: a boat body formed to have buoyancy; a propulsion device which is installed on the boat body and rotates a propeller to generate thrust; an imaging camera which is installed on the boat body and photographs the lower surface of an upper plate of a sewer pipe and a landing pier and a side of a wall or a post; an infrared camera which is installed on the boat body and photographs the lower surface of the upper plate of the sewer pipe and the landing pier and the side of the wall or the post; and a control device to control the operation of the propulsion device and process image data collected by the imaging camera and the infrared camera.

Description

잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트 {Unmanned Air Boat for Safety Inspection of Sub-Bottom of Landing Pier and Inside of Medium-Large Sized Culvert}Unmanned Air Boat for Safety Inspection of Sub-Bottom of Landing Pier and Inside of Medium-Large Sized Culvert}

본 발명은 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수상을 운행하는 보트본체에 영상 카메라와 적외선 카메라를 설치하여 수집한 영상을 분석하므로 신속하고 정확하게 안전진단을 행하는 것이 가능한 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned airboat for safety diagnosis in the lower bridge and the middle and large sewage pipes, and more specifically, to analyze the image collected by installing a video camera and an infrared camera on the boat body that operates the water, safety and quick and accurate The present invention relates to an unmanned air boat for safety diagnosis in the lower bridge and the inside of a medium and large sewage pipe where the diagnosis can be performed.

일반적으로, 잔교(棧橋,landing pier)는 배를 접안할 수 있도록 물가에 직각에 가깝게 설치한 다리형상의 구조물로서 바닷가의 부두, 선착장 등의 용도로 많이 사용되며, 강관 등으로 이루어진 파일을 해저면에 기둥으로 박고, 상기 파일 상부에 콘트리트로 이루어진 교량 바닥판 즉, 상부구조물을 설치하여 이루어진다.In general, a landing pier is a bridge-shaped structure that is installed at a right angle to the water so that boats can be docked. It is widely used for the use of seaside pier, marina, etc. It is made by installing a pillar on the upper part of the pile, that is, the upper structure of the concrete.

그리고, 하수관거는 오수와 우수 등을 모아 하수처리장이나 방류지역까지 이동하도록 안내하기 위한 배수관로로서, 관과 도랑, 암거 등을 포괄하여 말한다.The sewage pipe is a drainage pipe for guiding the sewage and rainwater to move to the sewage treatment plant or discharge area, and includes a pipe, a ditch, and a culvert.

잔교 하부와 중대형 하수관거의 경우 일부가 물에 잠긴 상태로 유지되므로, 복합적인 원인으로 결함이 발생할 가능성이 높지만, 안전진단을 위한 충분한 조사공간이 확보되지 않고, 잔교의 경우 기둥이 많이 설치되어 있어 상판의 저면과 기둥, 측면 등에 대한 안전진단을 지속적으로 수행하기에는 어려운 점이 많다.The lower part of the bridge and the middle and large sewage pipes are partially submerged, so it is highly likely that defects will occur due to complex reasons.However, there is not enough space for investigation for safety diagnosis. It is difficult to continuously carry out safety diagnosis on the bottom, pillars and sides of the floor.

그리고, 잔교 하부와 중대형 하수관거는 인공위성으로부터 송신된 전파를 수신할 수 없는 환경이기 때문에 범지구 위성위치확인 시스템(GPS) 안테나를 장착하거나 활용할 수 없다.In addition, the lower bridge and the middle and large sewage pipes cannot be equipped with or utilize a global satellite positioning system (GPS) antenna because the environment cannot receive radio waves transmitted from satellites.

일부에서는 작업자가 직접 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부로 들어가서 육안검사에 의한 안전진단을 하기 어려운 점을 해소하기 위하여 카메라 등을 활용하여 현장에서 영상을 취득하고, 사무실 등에서 취득된 영상을 분석하여 안전진단을 행하는 기술이 사용되고 있다.In some cases, cameras are used to acquire images in the field, and the images are obtained from the office, etc., in order to solve the difficulty of the workers directly entering the lower bridge and the middle and large sewage pipes. The technique to perform is used.

예를 들면, 대한민국 등록특허공보 제10-0540169호, 제10-0802084호, 제10-1901177호, 공개특허공보 제10-2017-0137282호, 등록실용신안공보 제20-0364666호 등에는 잔교 및 하수관거 구조물의 안전진단을 위한 다양한 기술이 공개되어 있다.For example, Korean Patent Publication Nos. 10-0540169, 10-0802084, 10-1901177, Published Patent Publication No. 10-2017-0137282, Registered Utility Model Publication No. 20-0364666, etc. Various techniques for the safety diagnosis of sewage pipe structures are disclosed.

그런데, 종래 잔교 및 하수관거 구조물의 안전진단을 위하여 카메라로 취득된 영상을 일일이 확대, 분석하여 안전진단을 수행하는데 한계가 있을 뿐만 아니라, 원격으로 카메라를 조종하여 안전진단을 행하기에 무선전파의 통달거리 등의 한계가 있다는 문제가 있다.However, there is a limitation in performing safety diagnosis by expanding and analyzing the images acquired by the camera for safety diagnosis of the remaining bridges and sewage pipe structures, and mastering radio waves to perform safety diagnosis by remotely controlling the camera. There is a problem that there is a limit such as distance.

본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 소형 무인/수상 보트(USV;Unmanned Surgace Vessel 또는 UAB;Unmanned Air Boat) 본체에 영상 카메라와 적외선 카메라를 설치한 상태로 물이 차 있는 잔교 하부와 하수관거 내부의 수면 위를 운행하면서 수집한 영상을 분석하므로 신속하고 정확하게 안전진단을 행하는 것이 가능한 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트를 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and the lower part of the bridge filled with water in the state of installing a video camera and an infrared camera in a small unmanned surgace vessel (USV; Unmanned Surgace Vessel or UAB; Unmanned Air Boat) main body and The purpose of the present invention is to provide an unmanned air boat for the safety diagnosis in the lower bridge and the middle and large sewage pipes, which enables rapid and accurate safety diagnosis by analyzing the images collected while driving on the surface of the sewage pipe.

본 발명의 실시예에 따른 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트는 부력을 갖도록 형성되는 보트본체와, 상기 보트본체에 설치되고 프로펠러를 회전시켜 추진력을 발생시키는 추진장치와, 상기 보트본체에 설치되고 잔교 및 하수관거 상판의 저면과 기둥이나 벽면의 측면을 촬영하는 영상 카메라와, 상기 보트본체에 설치되고 잔교 및 하수관거 상판의 저면과 기둥이나 벽면의 측면을 촬영하는 적외선 카메라와, 상기 추진장치를 작동을 제어하고 상기 영상 카메라와 적외선 카메라를 통하여 수집된 영상 데이터를 처리하는 제어장치를 포함하여 이루어진다.The unmanned airboat for safety diagnosis in the lower bridge and the middle and large sewage pipes according to an embodiment of the present invention is a boat body formed to have buoyancy, and a propulsion device installed on the boat body to generate a propulsion by rotating the propeller, and the A video camera installed on the boat body and photographing the bottom of the remnant bridge and the top of the sewer pipe, and an infrared camera mounted on the boat body and photographing the bottom surface of the remnant bridge and the sewer pipe, and the side of the pillar or wall; It includes a control device for controlling the operation of the propulsion device and processing the image data collected through the image camera and the infrared camera.

상기 보트본체에는 어두운 환경에서도 상기 영상 카메라의 촬영이 가능하도록 전후, 좌우, 상부에 빛을 조사하는 LED 조면을 더 설치하는 것도 가능하다.The boat body may further be provided with an LED rough surface for irradiating light on the front, rear, left and right sides so that the image camera can be photographed even in a dark environment.

상기 보트본체에는 상기 제어장치에 연결되고 이동하는 위치를 감지하기 위한 레이저스캐너를 더 설치하는 것도 가능하다.The boat body may be further provided with a laser scanner for detecting a position to be connected to the control device and to move.

상기 보트본체에는 상기 제어장치에 연결되고 수심(水深)을 측정하기 위한 음향측심기(Echo Sounder)를 더 설치하는 것도 가능하다.The boat body may be further provided with an echo sounder connected to the control device for measuring water depth.

상기 보트본체에는 상기 추진장치의 프로펠러가 회전함에 따라 발생하는 바람의 방향을 변경시키기 위한 풍향조정장치를 더 설치하는 것도 가능하다.The boat body may further be provided with a wind direction adjusting device for changing the direction of the wind generated as the propeller of the propulsion device rotates.

상기 풍향조정장치는 상기 보트본체에 상기 프로펠러의 지름에 대응되는 간격을 두고 세워져 고정 설치되는 한쌍의 지지축과, 상기 한쌍의 지지축에 각각 한쪽 모서리가 회전가능하게 연결 설치되는 한쌍의 조정날개와, 상기 제어장치에 연결되어 작동이 제어되는 날개조정용 모터와, 상기 날개조정용 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 링크부재와, 상기 한쌍의 조정날개를 가로질러 연결하는 상태로 설치되고 상기 링크부재의 직선운동에 따라 평면에서 보아서 좌우로 이동하면서 상기 한쌍의 조정날개를 상기 지지축을 중심으로 좌우로 회전시키는 날개회전부재를 포함하여 이루어진다.The wind direction adjusting device includes a pair of support shafts installed on the boat body at intervals corresponding to the diameters of the propellers and fixedly installed, and a pair of adjustment wings rotatably connected to one corner of the pair of support shafts, respectively. And a link adjustment motor connected to the control device to control the operation, a link member for converting the rotational movement of the wing adjustment motor into a linear motion, and installed in a state of being connected across the pair of adjustment wings. It comprises a wing rotating member for rotating the pair of adjustment blades to the left and right about the support shaft while moving from side to side in a plane view in accordance with the linear motion of.

본 발명의 실시예에 따른 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트에 의하면, 물 위에 부유 운행하는 보트본체에 영상 카메라와 적외선 카메라를 설치하여 구조물에 대한 촬영을 행하므로, 작업자가 접근하기 어려운 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부도 효과적으로 촬영하여 안전진단을 행하는 것이 가능하다.According to the unmanned airboat for safety diagnosis in the lower bridge and the middle and large sewage pipes according to an embodiment of the present invention, the operator to shoot the structure by installing a video camera and an infrared camera on the boat body running floating on the water, It is possible to conduct safety diagnosis by effectively photographing the inaccessible lower bridge and the inside of medium and large sewage pipes.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트에 의하면, GPS 신호의 송수신이 어려운 잔교와 하수관거의 구조적인 한계를 벗어나 레이저스캐너(Laser Scanner 도는 LiDAR)를 이용하여 촬영된 영상의 위치를 정확하게 특정하는 것이 가능하며, 음향측심기(Echo Sounder)를 이용하여 수심을 정확하게 측정하는 것이 가능하므로, 결함이 발견된 장소에 대한 보수 작업을 신속하게 행하는 것이 가능하다.In addition, according to the unmanned airboat for safety diagnosis in the lower bridge and the middle and large sewage pipes according to an embodiment of the present invention, the laser scanner (LaD scanner or LiDAR) out of the structural limitations of the bridge and sewer pipe difficult to transmit and receive GPS signals It is possible to accurately specify the position of the photographed image by using it, and since it is possible to accurately measure the depth using an echo sounder, it is possible to quickly perform the repair work on the place where the defect is found.

또, 본 발명의 실시예에 따른 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트에 의하면, 영상 카메라와 적외선 카메라를 설치하여 다출처(多出處, Multi-Source) 영상 데이터를 수집하고, 이를 분석하여 결함 여부를 판단하므로, 보다 정확하게 안전진단을 행하는 것이 가능하다.In addition, according to the unmanned airboat for safety diagnosis in the lower bridge and the middle and large sewage pipes according to an embodiment of the present invention, by installing a video camera and an infrared camera to collect multi-source image data, By analyzing this, it is possible to perform a safety diagnosis more accurately because it determines whether there is a defect.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트의 작동을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트에 있어서, 풍향조정장치의 일예를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트에 있어서, 풍향조정장치의 다른 예를 나타내는 평면도이다.1 is a perspective view showing an unmanned air boat for the safety diagnosis inside the lower bridge and the middle and large sewage pipe according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram schematically showing the operation of the unmanned airboat for the safety diagnosis inside the lower bridge and middle and large sewage pipes according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a plan view showing an example of the wind direction adjustment device in the unmanned air boat for the safety diagnosis in the lower bridge and the middle and large sewage pipe in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view showing another example of the wind direction adjustment device in the unmanned air boat for the safety diagnosis in the lower bridge and the middle and large sewage pipe in accordance with an embodiment of the present invention.

다음으로 본 발명에 따른 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of the unmanned airboat for safety diagnosis inside the lower bridge and the middle and large sewage pipe according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명은 여러가지 다양한 형태로 구현하는 것이 가능하며, 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

이하에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 밀접한 관계가 없는 부분은 상세한 설명을 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 반복적인 설명을 생략한다.Hereinafter, in order to clearly describe the present invention, a detailed description of parts not closely related to the present invention will be omitted. Like reference numerals refer to like or similar elements throughout the description of the present invention, and repeated descriptions will be omitted. .

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 보트본체(10)와, 추진장치(20)와, 영상 카메라(40)와, 적외선 카메라(50)와, 제어장치(80)를 포함하여 이루어진다.First, the unmanned airboat for safety diagnosis in the lower bridge and the middle and large sewage pipes according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1 and 2, the boat body 10, the propulsion apparatus 20, It comprises a video camera 40, an infrared camera 50, and a control device 80.

상기 보트본체(10)는 부력을 갖도록 형성된다.The boat body 10 is formed to have a buoyancy.

상기 추진장치(20)는 보트본체(10)에 설치된다.The propulsion device 20 is installed in the boat body (10).

상기 추진장치(20)는 상기 보트본체(10)의 뒤쪽으로 송풍하도록 회전하여 추진력을 발생시키는 프로펠러(24)를 포함한다.The propulsion device 20 includes a propeller 24 that rotates to blow into the rear of the boat body 10 to generate a propulsion force.

상기 추진장치(20)는 회전력을 발생시키는 구동원(22)과, 상기 구동원(22)의 회전력을 전달받아 회전하는 프로펠러(24)와, 상기 보트본체(10)의 폭방향으로 가로질러 원호형상으로 형성되어 설치되고 상기 프로펠러(24)에서 생성되는 바람의 방향을 뒤쪽으로 안내하는 가이드판(26)과, 상기 가이드판(26)의 내부에 설치되고 상면에서 보아서 좌우로 회전하면서 상기 프로펠러(24)에서 생성되는 바람의 방향으로 제어하는 풍향조정장치(30)를 포함하여 이루어진다.The propulsion device 20 has a circular arc shape in the width direction of the drive source 22 for generating a rotational force, the propeller 24 for rotating by receiving the rotational force of the drive source 22, and the boat body 10 A guide plate 26 formed and installed to guide the direction of the wind generated by the propeller 24 to the rear, and installed inside the guide plate 26 and rotating from side to side when viewed from an upper surface of the propeller 24. It comprises a wind direction control device 30 for controlling in the direction of the wind generated from.

상기 풍향조정장치(30)는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 보트본체(10)에 상기 프로펠러(24)의 지름에 대응되는 간격을 두고 세워져 고정 설치되는 한쌍의 지지축(32)과, 상기 한쌍의 지지축(32)에 각각 한쪽 모서리가 회전가능하게 연결 설치되는 한쌍의 조정날개(34)와, 상기 제어장치(80)에 연결되어 작동이 제어되는 날개조정용 모터(37)와, 상기 날개조정용 모터(37)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 링크부재(38)와, 상기 한쌍의 조정날개(34)에 연결되고 상기 링크부재(38)의 직선운동에 따라 평면에서 보아서 좌우로 이동하면서 상기 한쌍의 조정날개(34)를 상기 지지축(32)을 중심으로 좌우로 회전시키는 날개회전부재(36)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 3 and 4, the wind direction adjusting device 30 is a pair of support shafts 32 which are erected and fixed to the boat body 10 at intervals corresponding to the diameters of the propellers 24. And a pair of adjustment blades 34 rotatably connected at one corner to the pair of support shafts 32, and a wing adjustment motor 37 connected to the control device 80 to control operation. And a link member 38 for converting the rotational motion of the vane adjustment motor 37 into a linear motion, and connected to the pair of adjustment blades 34 and viewed in a plan view according to the linear motion of the link member 38. It comprises a wing rotating member 36 for rotating the pair of adjustment blades 34 to the left and right about the support shaft 32 while moving to.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 링크부재(38)는 상기 날개조정용 모터(37)의 회전축에 연결되어 회전하는 피니언과, 상기 날개회전부재(36)에 일체로 고정 설치되고 상기 피니언과 맞물리는 래크를 이용하여 구성하는 것도 가능하다.As shown in FIG. 3, the link member 38 is connected to a rotation shaft of the vane adjusting motor 37 and rotates, and the rack is integrally fixed to the vane rotation member 36 and engaged with the pinion. It is also possible to configure using.

또, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 링크부재(38)는 상기 날개조정용 모터(37)의 회전축에 연결되어 회전하는 피니언기어와, 장공이 형성되고 상기 피니언기어와 맞물리는 기어가 끝부분에 형성되는 링크막대와, 상기 날개회전부재(36)에 형성되고 상기 링크막대의 장공에 결합되는 돌기를 이용하여 구성하는 것도 가능하다.In addition, as shown in Figure 4, the link member 38 is connected to the rotary shaft of the blade adjusting motor 37, the pinion gear and the long hole is formed and the gear meshing with the pinion gear is formed at the end portion It is also possible to configure using a link bar and a projection formed in the blade rotating member 36 and coupled to the long hole of the link bar.

도 3 및 도 4에 있어서, 조정날개(34)가 좌우로 회전된 상태는 이점쇄선으로 나타낸다.3 and 4, the state in which the adjustment blade 34 is rotated left and right is indicated by a double-dotted line.

상기와 같이 풍향조정장치(30)를 구성하면, 상기 한쌍의 조정날개(34)를 와우로 회전시킴에 따라 상기 프로펠러(24)에서 생성되는 바람의 방향이 좌우로 변경되면서 상기 보트본체(10)의 진행방향을 바꾸는 것이 가능하다.When the wind direction adjusting device 30 is configured as described above, the direction of the wind generated from the propeller 24 is changed from side to side as the pair of adjustment blades 34 rotates in the cochlear manner, the boat body 10. It is possible to change the direction of travel.

상기 영상 카메라(40)는 상기 보트본체(10)에 설치된다.The video camera 40 is installed in the boat body 10.

상기 영상 카메라(40)는 잔교 및 하수관거 상판의 저면과 기둥이나 벽면의 측면을 촬영하도록 설치된다.The video camera 40 is installed to photograph the bottom of the bridge and the top of the sewer pipe and the side of the pillar or wall.

상기에서 어두운 환경의 잔교 하부 및 하수관거 내부에서도 영상 카메라(50)의 촬영이 효과적으로 이루어지도록 전후, 좌우, 상부를 비추는 LED 조명(44)을 상기 보트본체(10)에 설치하는 것도 가능하다.In the above, the boat body 10 may be provided with LED lights 44 illuminating front, rear, left and right so that the imaging camera 50 is effectively photographed even in the lower bridge and the sewer pipe in a dark environment.

상기 적외선 카메라(50)는 상기 보트본체(10)에 설치된다.The infrared camera 50 is installed in the boat body (10).

상기 적외선 카메라(50)는 잔교 및 하수관거 상판의 저면과 기둥이나 벽면의 측면을 촬영하도록 설치된다.The infrared camera 50 is installed to photograph the bottom of the bridge and the top of the sewer pipe and the side of the pillar or wall surface.

상기 영상 카메라(40)와 적외선 카메라(50)는 짐벌(60)을 이용하여 상기 보트본체(10)에 3축 회전이 가능하게 설치된다.The video camera 40 and the infrared camera 50 are installed to enable three-axis rotation to the boat body 10 using the gimbal 60.

상기 짐벌(60)은 일반적으로 비행장치나 로봇 등에 카메라를 설치하기 위하여 사용되는 다양한 짐벌(gimbal)을 적용하여 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.The gimbal 60 is generally applicable to various gimbals (gimbal) used to install a camera, such as a flying device or robot, so detailed description thereof will be omitted.

상기 영상 카메라(40)와 적외선 카메라(50)를 통하여 얻은 일반 영상과 적외선 영상을 분석하는 것에 의하여 잔교와 하수관거의 결함 발생 여부를 판단하여 안전을 진단하는 것이 가능하다.By analyzing the general image and the infrared image obtained through the image camera 40 and the infrared camera 50, it is possible to diagnose the safety by determining whether a defect of the remnant bridge and the sewer pipe is generated.

상기 제어장치(80)는 상기 추진장치(20)를 작동을 제어하고 상기 영상 카메라(40)와 적외선 카메라(50)를 통하여 수집된 영상 데이터를 처리한다.The control device 80 controls the operation of the propulsion device 20 and processes the image data collected through the image camera 40 and the infrared camera 50.

상기 보트본체(10)에는 상기 제어장치(80)에 연결되고 이동하는 위치를 감지하기 위한 레이저스캐너(70)를 더 설치하는 것도 가능하다.The boat body 10 may be further provided with a laser scanner 70 for detecting a position to be connected to the control device 80 and to move.

그리고, 상기 보트본체(10)에는 지피에스수신기(78)를 더 설치하는 것도 가능하다.In addition, the boat body 10 may be further provided with a GPS receiver 78.

상기와 같이 지피에스수신기(78)를 설치하면, 지피에스(GPS) 신호가 수신되는 지역에서는 지피에스수신기(78)를 이용하여 보트본체(10)의 위치, 즉 상기 영상 카메라(40)와 적외선 카메라(50)에 의해 촬영되는 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의위치(지점)을 확인하는 것이 가능하다.If the GPS receiver 78 is installed as described above, the GPS body 78 receives the position of the boat main body 10 using the GPS receiver 78, that is, the image camera 40 and the infrared camera 50. It is possible to check the position (point) of the lower bridge and the inside of the medium-large sewage pipe that is taken by).

또한, 상기 레이저스캐너(70)와 지피에스수신기(78)를 설치하면, 지피에스 신호가 수신되는 위치에서의 지점을 기준점으로 설정한 다음, 지피에스 신호가 수신되지 않는 지역의 경우에는 레이저스캐너(70)로 스캔하여 위치 지도를 생성하는 것에 의하여 상기 영상 카메라(40)와 적외선 카메라(50)에 의해 촬영되는 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의위치(지점)을 특정하여 확인하는 것이 가능하다.In addition, when the laser scanner 70 and the GPS receiver 78 are installed, the point at the position where the GPS signal is received is set as a reference point, and then in the case of the area where the GPS signal is not received, the laser scanner 70 is used. By generating a location map by scanning, it is possible to identify and identify the location (point) of the lower bridge and the inside of the medium-large sewage pipe taken by the imaging camera 40 and the infrared camera 50.

예를 들면, 잔교의 하부 및 하수관거의 내부에서는 지피에스 신호의 수신이 불가능하므로, 상기 영상 카메라(40)와 적외선 카메라(50)를 통하여 수집되는 영상의 위치를 정확하게 특정하기에 어려움이 있으므로, 결함이 확인되는 경우에도 신속하게 대응하기에 어려움이 있다.For example, since the GPS signal cannot be received in the lower part of the bridge and the inside of the sewer pipe, it is difficult to accurately determine the position of the image collected through the image camera 40 and the infrared camera 50, so that a defect may occur. Even if confirmed, it is difficult to respond quickly.

상기와 같이 레이저스캐너(70)를 설치하면, 지피에스 신호가 수신되지 않는 지역에서도, 레이저스캐너(70)를 이용하여 지도를 생성하고, 해당 지도에서의 위치를 확인하는 것에 의하여 촬영된 정확한 위치를 특정하는 것이 가능하다.When the laser scanner 70 is installed as described above, even in an area where the GPS signal is not received, a map is generated using the laser scanner 70, and the exact position photographed is identified by checking the position on the map. It is possible to do

그리고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 제어장치(80)에는 송수신장치(88)를 설치하여 외부의 관리서버(90) 및 원격조정기(98)와 데이터와 제어신호를 유무선으로 송수신하도록 구성하는 것도 가능하다.In addition, as shown in FIG. 2, the control device 80 is provided with a transceiver 88 so as to transmit and receive data and control signals to and from the external management server 90 and the remote controller 98 via wired or wireless communication. It is possible.

상기 제어장치(80)에는 원격조정기(98)를 통하여 상기 추진장치(20)의 구동원(22)과 풍향조정장치(30)의 날개조정용 모터(37), 짐벌(60) 등의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 전송하도록 구하는 것도 가능하다.The control device 80 controls the operation of the drive source 22 of the propulsion device 20 and the wing control motor 37, the gimbal 60, etc. of the propulsion device 20 through the remote controller 98. It is also possible to obtain a control signal for the transmission.

예를 들면, 사용자가 원격조정기(98)로 제어신호를 입력하면, 송수신장치(88)를 통하여 제어신호를 수신한 제어장치(80)에서는 해당 신호를 상기 추진장치(20)의 구동원(22)과 풍향조정장치(30)의 날개조정용 모터(37), 짐벌(60) 등으로 전송하여 주어진 작동이 이루어지도록 구성하는 것도 가능하다.For example, when a user inputs a control signal to the remote controller 98, the control device 80 that receives the control signal through the transceiver 88 transmits the signal to the driving source 22 of the propulsion device 20. It is also possible to configure such that the given operation is made by transmitting to the wing control motor 37, gimbal 60 and the like of the wind direction adjusting device 30.

상기 관리서버(90)에는 표시장치(94)를 연결 설치하여 실시간으로 촬영되는 영상을 확인하면서 상기 보트본체(10)의 이동 및 상기 영상 카메라(40)와 적외선 카메라(50), 레이저스캐너(70)의 작동을 제어하도록 구성하는 것도 가능하다.The management server 90 is connected to the display device 94 to check the image taken in real time while moving the boat body 10 and the image camera 40 and the infrared camera 50, laser scanner 70 It is also possible to configure to control the operation.

그리고, 상기 제어장치(80)는 상기 영상 카메라(40) 및 적외선 카메라(50)에서 촬영된 영상 데이터를 저장하도록 구성하는 것도 가능하다.In addition, the control device 80 may be configured to store image data photographed by the image camera 40 and the infrared camera 50.

상기에서는 본 발명에 따른 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.In the above description of the preferred embodiment of the unmanned airboat for the safety diagnosis inside the lower bridge and the middle and large sewage pipe according to the present invention, the present invention is not limited to this, the scope of the claims and the description and the accompanying drawings It is possible to carry out various modifications inside, and this also belongs to the scope of the present invention.

10 - 보트본체, 20 - 추진장치, 22 - 구동원, 24 - 프로펠러, 26 - 가이드판
30 - 풍향조정장치, 32 - 지지축, 34 - 조정날개, 36 - 날개회전부재,
37 - 날개조정용 모터, 38 - 링크부재, 40 - 영상 카메라, 44 - LED 조명
50 - 적외선 카메라, 60 - 짐벌, 70 - 레이저 스캐너, 78 - 지피에스수신기,
80 - 제어장치, 88 - 송수신장치, 90 - 관리서버, 94 - 표시장치
98 - 원격조정기10-boat body, 20-propeller, 22-drive source, 24-propeller, 26-guide plate
30-wind direction adjusting device, 32-support shaft, 34-adjustment wing, 36-wing rotating member,
37-wing control motor, 38-link member, 40-video camera, 44-LED light
50-infrared camera, 60-gimbal, 70-laser scanner, 78-GPS receiver,
80-controller, 88-transceiver, 90-management server, 94-display
98-Remote Controller

Claims (5)

부력을 갖도록 형성되는 보트본체와, 상기 보트본체에 설치되고 프로펠러를 회전시켜 추진력을 발생시키는 추진장치와, 상기 보트본체에 설치되고 잔교 및 하수관거 상판의 저면과 기둥이나 벽면의 측면을 촬영하는 영상 카메라와, 상기 보트본체에 설치되고 잔교 및 하수관거 상판의 저면과 기둥이나 벽면의 측면을 촬영하는 적외선 카메라와, 상기 추진장치를 작동을 제어하고 상기 영상 카메라와 적외선 카메라를 통하여 수집된 영상 데이터를 처리하는 제어장치와, 상기 보트본체에 설치되고 전후, 좌우, 상부에 빛을 조사하는 LED 조명과, 상기 보트본체에 설치되고 상기 제어장치에 연결되며 이동하는 위치를 감지하기 위한 레이저스캐너를 포함하고,
상기 추진장치는 회전력을 발생시키는 구동원과, 상기 구동원의 회전력을 전달받아 회전하는 프로펠러와, 상기 보트본체의 폭방향으로 가로질러 원호형상으로 형성되어 설치되고 상기 프로펠러에서 생성되는 바람의 방향을 뒤쪽으로 안내하는 가이드판과, 상기 가이드판의 내부에 설치되고 상면에서 보아서 좌우로 회전하면서 상기 프로펠러에서 생성되는 바람의 방향을 변경시켜 제어하는 풍향조정장치를 포함하고,
상기 풍향조정장치는 상기 보트본체에 상기 프로펠러의 지름에 대응되는 간격을 두고 세워져 고정 설치되는 한쌍의 지지축과, 상기 한쌍의 지지축에 각각 한쪽 모서리가 회전가능하게 연결 설치되는 한쌍의 조정날개와, 상기 제어장치에 연결되어 작동이 제어되는 날개조정용 모터와, 상기 날개조정용 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 링크부재와, 상기 한쌍의 조정날개를 가로질러 연결하는 상태로 설치되고 상기 링크부재의 직선운동에 따라 평면에서 보아서 좌우로 이동하면서 상기 한쌍의 조정날개를 상기 지지축을 중심으로 좌우로 회전시키는 날개회전부재를 포함하고,
상기 제어장치는 상기 추진장치의 구동원과 상기 풍향조정장치의 날개조정용 모터의 구동을 제어하고,
상기 제어장치는 지피에스(GPS) 신호가 수신되는 지역에서는 상기 지피에스수신기를 이용하여 보트본체의 위치(상기 영상 카메라와 적외선 카메라에 의해 촬영되는 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 위치)를 확인하고, 지피에스 신호가 수신되지 않는 지역에서는 상기 지피에스수신기에 지피에스 신호가 수신되는 위치에서의 지점을 기준점으로 설정하고 지피에스 신호가 수신되지 않는 지역은 상기 레이저스캐너로 스캔하여 위치 지도를 생성하는 것에 의하여 상기 영상 카메라와 적외선 카메라에 의해 촬영되는 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 위치를 특정하여 확인하는 잔교 하부 및 중대형 하수관거 내부의 안전진단을 위한 무인 에어보트.A boat body formed to have buoyancy, a propulsion device installed on the boat body to generate propulsion by rotating a propeller, and an image camera installed on the boat body and photographing the bottom surface of the remnant bridge and the upper part of the sewer pipe and the side of the pillar or wall surface. And an infrared camera installed in the boat body and photographing the bottom surface of the remnant bridge and the upper part of the sewer pipe and the side of the pillar or wall, and controlling the operation of the propulsion device and processing the image data collected through the image camera and the infrared camera. A control device, LED lights installed on the boat body and irradiating light on the front, rear, left, and right sides thereof, and a laser scanner mounted on the boat body and connected to the control device to detect a moving position.
The propulsion device is a drive source for generating a rotational force, a propeller that is rotated by receiving the rotational force of the drive source, and formed in an arc shape across the width direction of the boat body is installed in the direction of the wind generated in the propeller to the rear A guide plate for guiding, and a wind direction adjusting device installed inside the guide plate and rotating by changing from side to side when viewed from an upper surface, and controlling wind direction generated by the propeller;
The wind direction adjusting device includes a pair of support shafts installed on the boat body at intervals corresponding to the diameters of the propellers and fixedly installed, and a pair of adjustment wings rotatably connected to one corner of the pair of support shafts, respectively. And a link adjustment motor connected to the control device to control the operation, a link member converting the rotational movement of the wing adjustment motor into a linear motion, and installed in a state of being connected across the pair of adjustment wings. It includes a blade rotating member for rotating the pair of adjustment blades to the left and right about the support axis while moving from side to side in a plan view according to the linear motion of,
The control device controls the driving source of the propulsion device and the drive of the blade adjustment motor of the wind direction adjusting device,
The control unit checks the position of the boat body (the position of the lower bridge and the inside of the medium-large sewage pipe taken by the video camera and the infrared camera) using the GPS receiver in the region where the GPS signal is received, and the GPS signal. In the region where no GPS signal is received, the point where the GPS signal is received at the GPS receiver is set as a reference point, and the area where the GPS signal is not received is scanned by the laser scanner to generate a location map. Unmanned air boat for safety diagnosis in the lower bridge and middle and large sewage pipes to identify and identify the location of the lower bridge and middle and large sewer pipes taken by the camera. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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