KR102103464B1 - 시설물 설계 정보 복원 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 - Google Patents

시설물 설계 정보 복원 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

시설물 설계 정보 복원 시스템은, 시설물 측량부, 형상 정보 획득부, 부재별 형상 정보 생성부, 철근 정보 측정부, 및 설계 정보 생성부를 포함한다. 시설물 측량부는 무인 측량 장비를 이용하여 시설물을 측량하고, 형상 정보 획득부는 측량된 정보로부터 시설물의 3차원 형상 정보를 획득하고, 부재별 형상 정보 생성부는 시설물의 3차원 형상 정보를 미리 설정된 기준에 따라 분절화하여 부재별 형상 정보를 생성하고, 철근 정보 측정부는 무인 철근 탐사 장비를 이용하여 시설물의 철근 정보를 측정하며, 설계 정보 생성부는 시설물의 3차원 형상 정보 및 상기 철근 정보를 이용하여 시설물의 3차원 설계 정보를 생성한다.

Description

시설물 설계 정보 복원 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 {SYSTEM AND METHOD FOR RESTORING FACILITY DESIGN DATA, AND A RECORDING MEDIUM HAVING COMPUTER READABLE PROGRAM FOR EXECUTING THE METHOD}
본 발명은 자동 설계 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설계 도면 확보가 용이하지 않은 토목 인프라 시설물의 설계 도면을 복원하기 위한 시스템, 및 방법에 관한 것이다.
터널이나 교량과 같은 대형 토목 인프라 시설의 효과적인 유지 관리를 위해서는 시설물의 설계 도면이 매우 중요하다. 그런데, 노후 시설물의 경우에는 설계 도면의 확보가 용이하지 않은 경우가 빈번한다.
이 경우, 측량 인원이 시설물 현장에서 측량, 계측 등을 통해 시설물에 대한 측량 정보를 수집하고, 내부에서 다시 설계용 S/W를 통해 장시간 도면화 작업을 진행하여, 설계 도면을 복원하고 있다. 하지만, 설계 도면의 복원을 위한 시간과 비용이 많이 발생하기 때문에, 도면 복원에 어려움이 발생한다.
또한, 현장 측량시 작업자의 안전이 우려되는 위치에서도 측량을 실시해야 하기 때문에 안전사고의 발생 우려가 있으며, 2D 도면 복원을 통해 설계 자료를 확보하기 때문에, 시설물의 유지 관리를 위한 설계 정보로서는 재활용이 어려웠다. 설계 도면이 부재별로 2D로 다수 작성되기 때문에, 유지 관리를 위한 현장 조사시 실제 위치나 실제 구조의 직관적인 파악이 어렵기 때문이다.
KR 101738430 B1
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 직관적인 인식이 가능한 노후 시설물의 설계 자료를 보다 효과적이고 용이하게 복원할 수 있도록 해 주는 시스템, 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 시설물 설계 정보 복원 시스템은, 시설물 측량부, 형상 정보 획득부, 부재별 형상 정보 생성부, 철근 정보 측정부, 및 설계 정보 생성부를 포함한다.
시설물 측량부는 무인 측량 장비를 이용하여 시설물을 측량하고, 형상 정보 획득부는 측량된 정보로부터 시설물의 3차원 형상 정보를 획득하고, 부재별 형상 정보 생성부는 시설물의 3차원 형상 정보를 미리 설정된 기준에 따라 분절화하여 부재별 형상 정보를 생성하고, 철근 정보 측정부는 무인 철근 탐사 장비를 이용하여 시설물의 철근 정보를 측정하며, 설계 정보 생성부는 시설물의 3차원 형상 정보 및 상기 철근 정보를 이용하여 시설물의 3차원 설계 정보를 생성한다.
이와 같은 구성에 의하면, 무인 측량 장비 및 무인 철근 탐사 장비를 이용하여 측량된 정보를 이용하여 시설물 및 구성 부재의 3차원 형상과 설계 정보를 생성하므로, 직관적인 인식이 가능한 노후 시설물의 설계 자료를 보다 효과적이고 용이하게 복원할 수 있게 된다.
이때, 설계 정보 생성부는, 미리 저장된 부재별 3차원 설계 정보로부터 부재별 형상 정보와 대응하는 부재별 형상을 검색하는 형상 정보 검색부, 및 검색된 부재별 형상에 대응하는 3차원 설계 정보를 상기 부재별 형상 정보에 대한 3차원 설계 정보로 설정하는 설계 정보 설정부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 유사한 형상의 부재에 대해 이미 보유한 설계 정보를 이용하여 보다 용이하게 3차원 설계 정보를 복원할 수 있게 된다.
또한, 설계 정보 생성부는, 미리 저장된 부재별 철근 정보로부터 시설물의 부재별 철근 정보와 대응하는 부재별 철근 정보를 검색하는 철근 정보 검색부를 더 포함하고, 설계 정보 설정부는 검색된 부재별 철근 정보에 대응하는 3차원 설계 정보를 부재별 철근 정보에 대한 3차원 설계 정보로 더 설정할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 부재의 형상뿐 아니라 철근 정보를 이용함으로써, 보다 효과적으로 시설물 부재의 설계 정보를 복원할 수 있게 된다.
또한, 부재별 형상 정보와 철근 정보에 따라 설정된 3차원 설계 정보를 수정하는 설계 정보 수정부를 포함할 수 있으며, 철근 정보는 피복 두께, 철근 개수, 배근 상태 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 형상 정보 검색부 및 철근 정보 검색부의 검색 결과를 사용자에게 제공하는 검색 결과 제공부를 더 포함하고, 설계 정보 설정부는 사용자 입력에 의해 선택된 3차원 설계 정보를 부재에 대응하는 3차원 설계 정보로 설정할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 사용자의 선택에 의해 부재에 대한 3차원 설계 정보를 결정할 수 있게 된다.
또한, 형성된 3차원 형상에 따라 무인 측량 장비의 운행 경로 정보를 생성하는 운행 경로 정보 생성부, 및 생성된 운행 경로를 무인 측량 장비로 전송하는 운행 경로 전송부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 부재별로 무인 측량 장비의 운행 경로를 설정하여 보다 효과적으로 적합한 측량 정보를 획득할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다른 태양에 따른 시설물 설계 정보 복원 방법은, 시설물 설계 정보 복원 시스템에 의해 수행되는 시설물 설계 정보 복원 방법으로서, 무인 측량 장비를 이용하여 시설물을 측량하는 시설물 측량 단계, 측량된 정보로부터 시설물의 3차원 형상 정보를 획득하는 형상 정보 획득 단계, 시설물의 3차원 형상 정보를 미리 설정된 기준에 따라 분절화하여 부재별 형상 정보를 생성하는 부재별 형상 정보 생성 단계, 무인 철근 탐사 장비를 이용하여 시설물의 철근 정보를 측정하는 철근 정보 측정 단계, 및 시설물의 3차원 형상 정보 및 철근 정보를 이용하여 시설물의 3차원 설계 정보를 생성하는 설계 정보 생성 단계를 포함한다.
아울러, 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체가 함께 개시된다.
본 발명에 의하면, 무인 측량 장비 및 무인 철근 탐사 장비를 이용하여 측량된 정보를 이용하여 시설물 및 구성 부재의 3차원 형상과 설계 정보를 생성하므로, 직관적인 인식이 가능한 노후 시설물의 설계 자료를 보다 효과적이고 용이하게 복원할 수 있게 된다.
또한, 유사한 형상의 부재에 대해 이미 보유한 설계 정보를 이용하여 보다 용이하게 3차원 설계 정보를 복원할 수 있게 된다.
또한, 부재의 형상뿐 아니라 철근 정보를 이용함으로써, 보다 효과적으로 시설물 부재의 설계 정보를 복원할 수 있게 된다.
또한, 사용자의 선택에 의해 부재에 대한 3차원 설계 정보를 결정할 수 있게 된다.
또한, 부재별로 무인 측량 장비의 운행 경로를 설정하여 보다 효과적으로 적합한 측량 정보를 획득할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시설물 설계 정보 복원 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 설계 정보 복원 시스템의 수행하는 복원 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 3 내지 도 5는 각각 무인 운행 장비인 드론, 레일캠, 와이어캠이 도시된 도면.
도 6은 드론 촬영 정보를 이용하여 부재별 3차원 형상 정보를 생성하는 개략적인 과정이 도시된 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시설물 설계 정보 복원 시스템의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1의 설계 정보 복원 시스템의 수행하는 복원 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
시설물 설계 정보 복원 시스템(100)은, 시설물 측량부(110), 형상 정보 획득부(120), 부재별 형상 정보 생성부(130), 철근 정보 측정부(140), 설계 정보 생성부(150), 검색 결과 제공부(160), 운행 경로 정보 생성부(170), 및 운행 경로 전송부(180)를 포함하며, 설계 정보 생성부(150)는 다시, 형상 정보 검색부(152), 설계 정보 설정부(154), 철근 정보 검색부(156), 및 설계 정보 수정부(158)를 포함한다.
시설물 측량부(110)는 무인 측량 장비를 이용하여 시설물을 측량한다. 예를 들어, 드론, 레일캠, 와이어캠 등을 이용하여 사진 촬영을 할 수 있다. 도 3 내지 도 5는 각각 무인 운행 장비인 드론, 레일캠, 와이어캠이 도시된 도면이다.
형상 정보 획득부(120)는 측량된 정보로부터 시설물의 3차원 형상 정보를 획득한다. 측량된 데이터는 좌표 정보, 색상 정보 등이 포함된 포인트클라우드 정보로 변환되는데, 포인트클라우드 정보는 불필요한 정보가 포함된 무수히 많은 점군 정보로서, 데이터량이 많아 형상 정보 생성 작업이 용이하지 않다.
따라서, 형상 설계를 위한 최소 정보 취득 후에 불필요한 점군 데이터는 삭제하고, 최소 설계 정보를 통해 시설물에 대한 3D 모델을 생성한다. 이때, 최소 설계 정보는 측량 대상의 높이나 폭 등을 예로 들 수 있다.
부재별 형상 정보 생성부(130)는 시설물의 3차원 형상 정보를 미리 설정된 기준에 따라 분절화하여 부재별 형상 정보를 생성한다. 시설물의 유지 관리를 위해 슬래브, 거더, 교각, 기초, 말뚝과 같은 부재별로 분절화하는 것이다. 도 6은 드론 촬영 정보를 이용하여 부재별 3차원 형상 정보를 생성하는 개략적인 과정이 도시된 도면이다.
철근 정보 측정부(140)는 무인 철근 탐사 장비를 이용하여 시설물의 철근 정보를 측정한다. 부재 내부의 철근을 탐사하는 것으로서, 철근 정보는 피복 두께, 철근 개수, 배근 상태 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
GPR과 같은 비파괴 검사 장비를 이용하여 개략적 철근의 위치를 파악하며, 피복 두께, 철근 두께, 철근 개수, 철근 간격 등을 측정하며, 철근의 배열이 격자인지 사선인지 등을 판단하는 배근 상태도 측정한다.
설계 정보 생성부(150)는 시설물의 3차원 형상 정보 및 철근 정보를 이용하여 시설물의 3차원 설계 정보를 생성한다. 이를 위해, 형상 정보 검색부(152)는 미리 저장된 부재별 3차원 설계 정보로부터 부재별 형상 정보와 대응하는 부재별 형상을 검색하고, 설계 정보 설정부(154)는 검색된 부재별 형상에 대응하는 3차원 설계 정보를 부재별 형상 정보에 대한 3차원 설계 정보로 설정할 수 있다.
부재별로 표준 단면 등을 확인하고, 3D 모델 라이브러리를 활용하는 것으로서, 이를 위해 미리 표준 부재 3D 라이브러리를 구축할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 유사한 형상의 부재에 대해 이미 보유한 설계 정보를 이용하여 보다 용이하고 신속하게 3차원 설계 정보를 복원할 수 있게 된다.
철근 정보 검색부(156)는 미리 저장된 부재별 철근 정보로부터 시설물의 부재별 철근 정보와 대응하는 부재별 철근 정보를 검색하고, 설계 정보 설정부(150)는 검색된 부재별 철근 정보에 대응하는 3차원 설계 정보를 부재별 철근 정보에 대한 3차원 설계 정보로 더 설정할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 부재의 형상뿐 아니라 철근 정보를 이용함으로써, 보다 효과적으로 시설물 부재의 설계 정보를 복원할 수 있게 된다. 이때, 설계 정보 수정부(158)는 부재별 형상 정보와 철근 정보에 따라 설정된 3차원 설계 정보를 수정할 수 있다.
또한, 검색 결과 제공부(160)는 형상 정보 검색부(152) 및 철근 정보 검색부(154)의 검색 결과를 사용자에게 제공할 수 있으며, 설계 정보 설정부(150)는 사용자 입력에 의해 선택된 3차원 설계 정보를 부재에 대응하는 3차원 설계 정보로 설정할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 사용자의 선택에 의해 부재에 대한 3차원 설계 정보를 결정할 수 있게 된다.
운행 경로 정보 생성부(170)는 형성된 3차원 형상에 따라 무인 측량 장비의 운행 경로 정보를 생성하고, 운행 경로 전송부(180)는 생성된 운행 경로를 무인 측량 장비로 전송한다. 이와 같은 구성에 의하면, 부재별로 무인 측량 장비의 운행 경로를 설정하여 보다 효과적으로 적합한 측량 정보를 획득할 수 있게 된다.
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야할 것이다.
100: 시설물 설계 정보 복원 시스템
110: 시설물 측량부
120: 형상 정보 획득부
130: 부재별 형상 정보 생성부
140: 철근 정보 측정부
150: 설계 정보 생성부
152: 형상 정보 검색부
154: 설계 정보 설정부
156: 철근 정보 검색부
158: 설계 정보 수정부
160: 검색 결과 제공부
170: 운행 경로 정보 생성부
180: 운행 경로 전송부

Claims (10)

  1. 무인 측량 장비를 이용하여 시설물을 측량하는 시설물 측량부;
    상기 측량된 정보로부터 상기 시설물의 3차원 형상 정보를 획득하는 형상 정보 획득부;
    상기 시설물의 3차원 형상 정보를 미리 설정된 기준에 따라 분절화하여 부재별 형상 정보를 생성하는 부재별 형상 정보 생성부;
    무인 철근 탐사 장비를 이용하여 상기 시설물의 철근 정보를 측정하는 철근 정보 측정부; 및
    상기 시설물의 3차원 형상 정보 및 상기 철근 정보를 이용하여 상기 시설물의 3차원 설계 정보를 생성하는 설계 정보 생성부를 포함하며,
    상기 설계 정보 생성부는,
    미리 저장된 부재별 3차원 설계 정보로부터 상기 부재별 형상 정보와 대응하는 부재별 형상을 검색하는 형상 정보 검색부; 및
    검색된 부재별 형상에 대응하는 3차원 설계 정보를 상기 부재별 형상 정보에 대한 3차원 설계 정보로 설정하는 설계 정보 설정부를 포함하는 시설물 설계 정보 복원 시스템으로서,
    상기 설계 정보 생성부는,
    미리 저장된 부재별 철근 정보로부터 상기 시설물의 부재별 철근 정보와 대응하는 부재별 철근 정보를 검색하는 철근 정보 검색부를 더 포함하고,
    상기 설계 정보 설정부는 검색된 부재별 철근 정보에 대응하는 3차원 설계 정보를 상기 부재별 철근 정보에 대한 3차원 설계 정보로 더 설정하는 것을 특징으로 하는 시설물 설계 정보 복원 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 부재별 형상 정보와 상기 철근 정보에 따라 상기 설정된 3차원 설계 정보를 수정하는 설계 정보 수정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시설물 설계 정보 복원 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 철근 정보는 피복 두께, 철근 개수, 배근 상태 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 시설물 설계 정보 복원 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 형상 정보 검색부 및 상기 철근 정보 검색부의 검색 결과를 사용자에게 제공하는 검색 결과 제공부를 더 포함하고,
    상기 설계 정보 설정부는 사용자 입력에 의해 선택된 3차원 설계 정보를 상기 부재에 대응하는 3차원 설계 정보로 설정하는 것을 특징으로 하는 시설물 설계 정보 복원 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    형성된 3차원 형상에 따라 상기 무인 측량 장비의 운행 경로 정보를 생성하는 운행 경로 정보 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시설물 설계 정보 복원 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 생성된 운행 경로를 상기 무인 측량 장비로 전송하는 운행 경로 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시설물 설계 정보 복원 시스템.
  9. 시설물 설계 정보 복원 시스템에 의해 수행되는 시설물 설계 정보 복원 방법으로서,
    무인 측량 장비를 이용하여 시설물을 측량하는 시설물 측량 단계;
    상기 측량된 정보로부터 상기 시설물의 3차원 형상 정보를 획득하는 형상 정보 획득 단계;
    상기 시설물의 3차원 형상 정보를 미리 설정된 기준에 따라 분절화하여 부재별 형상 정보를 생성하는 부재별 형상 정보 생성 단계;
    무인 철근 탐사 장비를 이용하여 상기 시설물의 철근 정보를 측정하는 철근 정보 측정 단계; 및
    상기 시설물의 3차원 형상 정보 및 상기 철근 정보를 이용하여 상기 시설물의 3차원 설계 정보를 생성하는 설계 정보 생성 단계를 포함하며,
    상기 설계 정보 생성 단계는,
    미리 저장된 부재별 3차원 설계 정보로부터 상기 부재별 형상 정보와 대응하는 부재별 형상을 검색하는 형상 정보 검색 단계; 및
    검색된 부재별 형상에 대응하는 3차원 설계 정보를 상기 부재별 형상 정보에 대한 3차원 설계 정보로 설정하는 설계 정보 설정 단계를 포함하는 시설물 설계 정보 복원 방법으로서,
    상기 설계 정보 생성 단계는,
    미리 저장된 부재별 철근 정보로부터 상기 시설물의 부재별 철근 정보와 대응하는 부재별 철근 정보를 검색하는 철근 정보 검색 단계를 더 포함하고,
    상기 설계 정보 설정 단계는 검색된 부재별 철근 정보에 대응하는 3차원 설계 정보를 상기 부재별 철근 정보에 대한 3차원 설계 정보로 더 설정하는 것을 특징으로 하는 시설물 설계 정보 복원 방법.
  10. 청구항 9의 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체.
KR1020190087286A 2019-07-19 2019-07-19 시설물 설계 정보 복원 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 KR102103464B1 (ko)

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