KR102178287B1 - Gps와 연계된 드론 측량 시스템 - Google Patents

Gps와 연계된 드론 측량 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 GPS와 연계된 드론 측량 시스템에 관한 것으로, GPS와 드론을 연계하여 넓은 지역에 산재되어 설치된 상수도 시설물을 체계적이고 효율적으로 관리하여 깨끗한 음용수를 저렴한 비용으로 공급하도록 하여 해당 주민들의 건강복지 증진을 도모하고, 지방자치단계의 불필요한 공무 손실을 방지할 뿐만 아니라 대민행정 관리효율을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 복수개의 드론을 격납고에 격납 및 이착륙시켜 집합적으로 관리함으로써 광범위한 지역에 대한 측량을 효율적으로 수행할 수 있도록 하고, 격납장의 층고를 낮출 수 있어 같은 용적의 격납고에 더 많은 드론을 격납할 수 있으며, 격납장에 드론이 격납되면 드론의 배터리가 자동적으로 충전되도록 하여 드론을 효율적으로 운용할 수 있도록 한 것이다.

Description

GPS와 연계된 드론 측량 시스템{GPS linked survey system}
본 발명은 드론 자율주행 분야 기술 중에서, GPS와 연계된 드론 측량 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 넓은 지역에 산재되어 설치된 상수도 시설물을 체계적이고 효율적으로 관리하여 깨끗한 음용수를 저렴한 비용으로 공급하도록 하여 해당 주민들의 건강복지 증진을 도모하고, 지방자치단계의 불필요한 공무 손실을 방지할 뿐만 아니라 대민행정 관리효율을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 복수개의 드론을 격납고에 격납 및 이착륙시켜 집합적으로 관리함으로써 광범위한 지역에 대한 측량을 효율적으로 수행할 수 있도록 하고, 격납장의 층고를 낮출 수 있어 같은 용적의 격납고에 더 많은 드론을 격납할 수 있으며, 격납장에 드론이 격납되면 드론의 배터리가 자동적으로 충전되도록 하여 드론을 효율적으로 운용할 수 있도록 한 GPS와 연계된 드론 측량 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 상수도 시설물을 포함한 수자원은 국가의 매우 주요한 자원으로서 공익을 우선적으로 고려하여 개발되고 있으며, 경제성 등의 제반요소를 판단하여 장기간의 검토를 거쳐 계획을 수립하고 건설 및 관리하게 된다.
이러한 상수도 시설물은 설치범위가 광범위하고, 산간 오지에 거주하는 주민들의 건강을 책임지는 매우 중요한 시설이므로 설비에 문제가 발생하는 경우에는 즉시 감지하여 조치가 가능하도록 원격지에서 모니터링하고 제어할 수 있는 시스템이 요구되고 있다.
이와 관련하여 종래기술로서 대한민국 등록특허 제10-0449751호(2004.09.22. 공고) "상수도 운영 및 관리 시스템"(이하, '종래기술 1'이라 함)은 상수도시설의 안전하고 효율적인 원격제어와 관리가 가능하고, 일반 사용자에게는 각자가 원하는 서비스를 제공받을 수 있으며, 관리자에게는 보안이 유지된 상태에서 상수도시설의 상태를 원격지에서 실시간으로 점검하고 관리 하여 인원 및 경비를 절감할 수 있도록 한 기술을 개시하고 있다.
상기 종래기술 1은 상수도시설의 상태정보를 추출하고, 관리자가 입력하는 제어데이터에 의해 원격에서 제어하는 로컬감시제어서버 및 통신서버를 구비한 현장시스템과, 일반 사용자에게 정보를 제공할 수 있는 웹페이지를 운영하고, 관리자의 제어데이터를 현장시스템에 전송하는 중앙서버를 구비하는 중앙관리시스템과, 관리자를 인증하기 위한 보안수단이 구비된 관리자시스템과, 상기 중앙관리시스템에 접속할 수 있는 사용자시스템으로 구성된다.
그러나 단위 행정구역별로 수백 개에 달하는 상수도 시설물을 관리하는 관리자의 담당 범위를 현실적으로 초과하고, 상수도 시설물이 산간 오지에 설치되어 있는 경우 접근이 용이하지 않아 현실적으로 관리가 어렵게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결한 종래기술로서 대한민국 등록특허 제10-1782040호(2017.09.26. 공고) "드론을 이용한 상수도 시설물 측량장치 및 위치측정방법"(이하, '종래기술 2'라 함)은 상수도 시설물을 무인화된 유무선 영상장치로 상수원 현장 상황을 모니터링하여 환경적인 요건을 극복할 수 있고, 상수도 시설물의 각종 부대시설의 작동현황, 수질 분석치 등을 실시간으로 확인하고, 단위 행정구역의 관리부서를 통제센터가 되도록 각 상수원 시설물 간을 네트워크화 함으로써 관리의 효율성의 극대화시킬 수 있으며, 또한 상수도 시설물의 각 장치들을 원격으로 제어함과 동시에 상수도 및 시설에 문제 발생 시 이에 따른 상황 정보를 통제소 및 무인 비행을 수행하는 드론으로 전송하여 즉각적인 조치가 이루어지도록 하는 기술을 개시하고 있다.
그러나 상기 종래기술 2는 광범위한 상수도 시설물에 대한 관리를 위해서는 많은 수의 드론이 필요하게 되는데 드론을 집중적으로 관리할 수 있는 격납시설을 갖추고 있지 않아 복수대의 드론을 효율적으로 운용 및 관리할 수 없는 문제점이 있다.
또한 드론의 배터리를 충전하기 위해서는 관리자가 일일이 수작업으로 충전시켜야 하므로 드론의 운용이 번거롭게 되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0449751호(2004.09.22. 공고) "상수도 운영 및 관리 시스템" 대한민국 등록특허 제10-1782040호(2017.09.26. 공고) "드론을 이용한 상수도 시설물 측량장치 및 위치측정방법"
따라서 본 발명의 목적은 상기 종래기술 2를 기반으로 하여 넓은 지역에 산재되어 설치된 상수도 시설물을 체계적이고 효율적으로 관리하여 깨끗한 음용수를 저렴한 비용으로 공급하도록 하여 해당 주민들의 건강복지 증진을 도모하고, 지방자치단계의 불필요한 공무 손실을 방지할 뿐만 아니라 대민행정 관리효율을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 복수개의 드론을 격납고에 격납 및 이착륙시켜 집합적으로 관리함으로써 광범위한 지역에 대한 측량을 효율적으로 수행할 수 있도록 한 GPS와 연계된 드론 측량 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 격납장의 층고를 낮출 수 있어 같은 용적의 격납고에 더 많은 드론을 격납할 수 있도록 한 GPS와 연계된 드론 측량 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 격납장에 드론이 격납되면 드론의 배터리가 자동적으로 충전되도록 하여 드론을 효율적으로 운용할 수 있도록 한 GPS와 연계된 드론 측량 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 상수도 시설물의 수질상태와 시설장치의 동작 상태를 실시간으로 파악하여 동시에 복수개의 상수도 시설물을 측량하고 관리하는 GPS와 연계된 드론 측량 시스템에 있어서,
상수도 시설물에는 시설장치의 동작상태 데이터를 전송하는 전송장치와, 시설장치의 상태를 영상화하여 전송하는 영상장치가 포함되어 구성되고; 상수도 시설물로부터 전송된 데이터를 전송하는 무선 송수신모뎀과, 무선 송수신모뎀으로부터 일정거리 이내에 설치되어 데이터를 수신 받아 엔코딩하여 전송하는 데이터전송모듈과, 데이터전송모듈을 통한 데이터를 수신 받아 저장하는 관리회사서버와, 관리회사서버와 연동되는 행정기관서버가 포함되어 구성되며; 상수도 시설물은 취수원으로부터 취수된 원수가 도수관을 통해 저장되는 정수장, 정수장에서 정수된 물이 송수관을 통해 저장되는 배수지, 송수관과 급수관의 관로 내부에 침전된 협잡물을 관 외부로 배출시키는 배수설비가 포함되어 구성되며; 상기 상수도 시설물에서 수질상태를 측정하기 위한 수질측정기는 잔류염소측정기, 온도계, 전기전도계, pH계, 탁도계, 질산성질소 및 암모니아성 질소측정기에서 하나 이상 선택되고; 상기 상수도 시설물에서 시설장치는 약품투입기, 정수여과기, 수위측정기를 포함하여 구성되며; 상기 상수도 시설물에는 시설장치의 동작상태 데이터를 전송하는 전송장치와 시설장치의 상태를 영상화하여 전송하는 영상장치가 포함되어 무인 비행을 하는 것으로, 관리회사서버로부터 상수도 시설물의 시설장치가 비정상 작동하는 경우에 이를 통보받아 해당 시설장치가 위치한 장소로 비행하여 해당 시설장치의 이상 유무를 점검하는 드론이 포함되어 구성되고, 상기 드론은 메인제어부, 위치를 파악하기 위한 모듈인 GPS수신부, 관리회사서버와 통신하기 위한 모듈인 통신부, GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신 받아 미리 설정된 영역 내에서 비행이 이루어지도록 제어하는 비행제어부, 데이터를 저장하기 위한 메모리부, 영상을 촬영하기 위한 카메라부, 수온을 측정하기 위한 온도센서부, 물의 수질을 측정하기 위한 수질측정부, 물의 깊이를 측정하기 위한 초음파측정부, 형광액을 분사하기 위한 형광액 분사부 및 비행 중 지면을 향해 추락하더라도 추락 시 충격을 최소화할 수 있는 낙하방지부를 더 포함하며,
상기 드론은 드론본체, 상기 드론본체에 설치되는 비행부와 랜딩부와 주행부를 포함하며, 상기 드론본체의 하면에는 배터리가 탑재되고,
상기 랜딩부는 높이조절이 가능한 전, 후방랜딩나사봉을 포함하며,
상기 주행부는 상기 전방랜딩나사봉의 하단에 고정되는 역 U자형 주행륜브래킷과, 상기 주행륜브래킷에 장착되며 주행륜브래킷을 관통하는 주행모터축을 가지는 주행모터와, 상기 주행모터축에 결합되는 주행륜과, 상기 후방랜딩나사봉의 하단에 수평회전 가능하게 지지되는 역 U자형 지지륜브래킷과, 상기 지지륜브래킷에 회전 가능하게 지지되는 지지륜을 포함하고,
상기 드론본체의 하면에는 짐벌에 의해 상시 수평을 유지하며, 상기 카메라부와 태그검출부가 장착되는 회전장착대가 구비되며,
관리회사에 설치되고, 하층의 면적이 상층의 면적보다 넓은 복수 층으로 구성되며 각 층마다 복수 대의 드론이 격납될 수 있는 좌, 우측격납장과, 상기 각 층의 좌, 우측격납장의 일측에 구비되는 좌, 우측이착륙장 및, 좌, 우측격납장과 좌, 우측이착륙장을 연결하는 좌, 우측통로를 포함하고,
상기 좌, 우측격납장에는 격납된 드론의 배터리를 충전하기 위한 무선충전장치가 구비되며,
상기 무선충전장치는 좌, 우측격납장의 바닥에 설치되고 상기 충전제어부에 의해 제어되며 내주면에 암나사부가 형성된 중공형 승강모터축을 가지는 승강모터와, 상기 중공형 승강모터축의 암나사부에 맞물리는 수나사부를 가지는 승강스크루와, 상기 승강스크루의 상단에 결합되는 승강대와, 상기 승강대의 상면에 결합되어 배터리의 하면에 대하여 접촉되거나 이격되게 설치되는 무선충전패드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 GPS와 연계된 드론 측량 시스템을 제공한다.
본 발명의 GPS와 연계된 드론 측량 시스템에 의하면 넓은 지역에 산재되어 설치된 상수도 시설물을 체계적이고 효율적으로 관리하여 깨끗한 음용수를 저렴한 비용으로 공급하도록 하여 해당 주민들의 건강복지 증진을 도모하고, 지방자치단계의 불필요한 공무 손실을 방지할 뿐만 아니라 대민행정 관리효율을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 관리회사에 설치되는 격납고에 복수개의 드론을 격납 및 이착륙시켜 집합적으로 관리함으로써 광범위한 지역에 대한 측량을 효율적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 GPS와 연계된 드론 측량 시스템에 의하면 이착륙장에 대한 이착륙은 드론의 비행부에 의한 비행에 의해 이루어지고, 격납장과 통로에서의 이동 및 격납은 드론의 주행부에 의한 주행에 의해 이루어지도록 하여 격납장의 층고를 낮출 수 있어 같은 용적의 격납고에 더 많은 드론을 격납할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 격납장에 드론이 격납되면 무선충전패드가 드론의 배터리에 자동적으로 접촉하여 격납장에 드론이 격납되면 드론의 배터리가 자동적으로 충전되도록 하여 드론을 효율적으로 운용할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 의한 GPS와 연계된 드론 측량 시스템의 바람직한 제1 실시예를 보인 것으로,
도 1은 제1 실시예에 따른 GPS와 연계된 드론 측량 시스템의 블록도,
도 2 및 도 3은 상수도 시설물을 나타낸 예시도면이며,
도 4는 제1 실시예에 따른 GPS와 연계된 드론 측량 시스템에 사용되는 드론을 나타낸 블록도이고,
도 5 내지 도 11은 본 발명에 의한 GPS와 연계된 드론 측량 시스템의 바람직한 제2 실시예를 보인 것으로,
도 5는 드론의 사시도,
도 6은 드론의 분해 사시도,
도 7은 드론의 블록도,
도 8은 격납고의 사시도,
도 9는 격납고의 평면도,
도 10은 무선충전장치의 무선충전패드가 하강한 비충전상태를 보인 측면도,
도 11은 무선충전장치의 무선충전패드가 상승한 충전상태를 보인 측면도이다.
이하, 본 발명에 의한 GPS와 연계된 드론 측량 시스템을 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 의한 GPS와 연계된 드론 측량 시스템의 바람직한 제1 실시예를 보인 것이다.
본 실시예에 따른 GPS와 연계된 드론 측량 시스템은 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 일정한 행정구역 내에 각각 산재되어 있는 복수개의 상수도 시설물(141~144)과, 상기 상수도 시설물(141~144)와 제어 데이터 정보를 무선으로 송수신하는 데이터 전송모듈과, 상기 데이터 전송모듈의 정보를 유선 또는 무선의 통신을 제공하는 통신사(112)를 통해 제공받는 관리회사서버(111)와, 상기 관리회사서버(111)과 연동되는 행정기관통제서버(113)와, 상기 행정기관통제서버(113)과 연동된 관리회사서버(111)을 통해 상기 상수도 시설물(141~144)를 현장에서 관리회사서버로부터 상수도 시설물(141~144)의 시설장치가 비정상 작동하는 경우에 이를 통보받아 해당 시설장치가 위치한 장소로 비행하여 해당 시설장치의 이상 유무를 점검하는 무인 비행체인 드론(200; 201~204)를 포함하여 구성된다.
상기 데이터 전송모듈은 특정한 상수도 시설물(제1상수도 시설물:141)과 통신되는 독립데이터 전송모듈(121)과, 다수의 상수도 시설물(제2상수도 시설물 내지 제n상수도 시설물:142~144)와 통신되는 다중데이터 전송모듈(122)로 구성될 수 있다.
즉 설치된 상수도 시설물의 환경조건에 따라 적절하게 독립데이터 전송모듈 또는 다중데이터 전송모듈을 사용하게 된다.
또한 상기 드론(200; 201~204)은 각 상수도 시설물별로 배치되어 행정기관에서 운용되는 것으로써, 상기 관리회사서버(111)나 행정기관통제서버(113)의 경보전송(130)을 수신 받게 된다.
상기 관리회사서버(111)은 상기 상수도 시설물(141~144)에 대한 모든 정보를 수집하고 관리하게 된다.
즉 관리회사서버(111)에는 상수도 시설물의 일반현황에 관한 정보가 저장되는 일반현황데이터베이스와, 부대시설에 대한 정보가 저장되는 시설현황데이터베이스와, 관리상태의 정보가 저장되는 관리현황데이터베이스와, 수질상태 및 수질분석의 정보가 저장되는 수질 및 분석현황데이터베이스와, 제공된 경보 및 처리현황이 저장되는 경보설정제어현황데이터베이스가 구축된다.
상기 일반현황데이터베이스에는 각 상수도 시설물이 설치되어 있는 곳을 명확하게 파악할 수 있도록 분포지도와, 각 상수도 시설물의 일반적인 정보가 기본현황으로 저장되며, 상기 시설현황데이터베이스는 부대설비와 주변장치에 대한 정보를 각각 개별적으로 관리하고, 상기 관리현황데이터베이스에는 각 상수도 시설물에 설치되어 있는 시설의 유지관리 내역과, 보수내역이 저장된다.
또한 상기 수질 및 분석현황데이터베이스에는 각 상수도 시설물의 수질분석 결과와 일정 기간 동안의 수질에 대한 통계분석이 저장되고, 상기 경보설정제어현황 데이터베이스에는 각 상수도 시설물에 설치되어 있는 설비의 설비감시와, 경보내역 및 전송내역이 각각 저장되며, 상기 설비감시를 위한 각종 장치의 원격설정제어를 하게 된다.
상기 관리회사서버(111)과 상수도 시설물은 서버-클라이언트로 구축되는 시스템으로 웹브라우져 및 각종 프로그램으로 구동되어 상수도 시설물의 시설이 인트라넷으로 연결되어 형성된다.
상기 관리회사서버(111)은 상수도 시설물 급수시설에 대한 다양한 조건검색이 가능하여 각종 통계 집계와 현황 파악을 할 수 있으며, 일반관리항목과 시설관련항목에 대한 제반 항목과 지속적인 이력관리사항을 상기 해당 데이터베이스에 누적하여 저장함으로써 상수도 시설물 급수시설에 관한 모든 업무의 관리가 가능하도록 구성된다.
또한 각 단위 행정구역별 지도 데이터를 저장하여 지역별 및 여러 조건검색 결과별로 지도상에서 그 분포를 출력할 수 있도록 하여 현황파악 업무의 편리성을 제공한다.
상기 관리회사서버(111)은 행정기관통제서버(113)과 각각 연동되어 행정기관의 담당자는 항상 실시간으로 상수도 시설물의 현황을 파악할 수 있다.
또한 특정 상수도 시설물에 문제가 발생한 경우에는 해당 상수도 시설물에 배치된 드론(200; 201, 202, 203, 204)으로 해당 시설장치의 이상 유무를 점검하라는 명령을 무선으로 통보하여 문제점을 최단 시간에 파악할 수 있도록 한다.
다시 말해, 상수도 시설물(141~144)에는 별도의 현장 관리자가 상주할 필요가 없이, 상수도 시설물(141~144)에 문제가 발생하는 경우, 상기 관리회사서버(111) 또는 행정기관통제서버(113)과 드론(200; 201~204)를 이용하여 상수도 시설물을 관리함으로써 상수도 시설물의 관리와 운용을 최소한의 인원으로 효과적으로 수행할 수 있게 된다.
상기 데이터전송모듈은 통상의 통신사(112)를 통해 상기 관리회사서버(111)로 상수도 시설물의 정보데이터를 전송하게 된다.
이때 상기 통신사(112)는 유선으로 구성할 수 있지만, 무선으로 데이터를 전송할 수 있는 것이 더욱 바람직하다.
상기 상수도 시설물(141~144)에는 도 2에 나타낸 바와 같이, 취수원(11)의 원수를 유입하기 위한 취수펌프와, 상기 취수펌프를 제어하기 위한 무선수위조절기와, 상기 취수펌프를 통해 유입되는 원수가 도수관(13)을 거쳐 저장되는 저수조(15)와, 상기 저수조(15)의 수위를 측정하기 위한 수위측정기와, 상기 저수조(15)에 저장된 물을 제공받아 순차적으로 정수시키기 위한 제1정수장(17) 및 제2정수장(19)과, 제2정수장(19)에서 정수된 물이 송수관(21)을 통해 저장되는 제1배수지(23) 및 제2배수지(25)와, 제2배수지(25)로부터 급수관(27)을 통해 수용가(50)로 물이 이송된다.
상수도 시설물(141~144)에서 송수관(21)과 급수관(27)의 관로 내부에 침전된 협잡물을 관 외부로 배출시키는 배수설비(29)가 포함되어 구성된다.
상기 배수설비(29)는 유입관을 통해 유입되는 물의 수량 및 수압을 제어하도록 밸브가 설치된 밸브실과, 소정의 공간을 가짐으로써 물이 저수되는 배수피트로 이루어지며, 상기 배수피트의 일측 하부에는 밸브실을 거쳐 물이 유출되는 유출관이 연결되어 있고, 상기 배수피트의 타측 상부에는 물이 배출되는 배출구가 형성되어 있어, 상기 유입관을 통해 배수피트 내부로 유입된 물은 배출구가 형성된 높이만큼 배수피트 내부에 저장된 후 배출구를 통하여 배출되며, 유입관을 통해 배수피트 내부로 유입된 물에 함유된 협잡물은 유출관을 통해 배출됨으로써 수용가(50)로 보다 깨끗한 상태의 물이 공급된다.
그러나 배수피트 내부에 협잡물이 다량 침전된 경우 배출구을 통해 유출되는 물보다 배수되는 물의 수질이 악화될 수 있음에 따라 배출구를 통해 유출되는 물은 0.5nut이하의 탁도를 만족해야만 한다.
그런데 일반적인 배수설비의 경우 배수관 단부의 물이 저수된 영역인 배수피트 하부에 위치함에 따라 물의 채수는 물론 탁도를 측정하기 어렵다.
이를 해결하기 위하여 배출구 단부에 채수관을 연결하여 배수피트 상부에서 채수가 가능한 채수기를 구성할 수 있다.
채수관을 통하여 상방향으로 채수가 가능하록 어느 정도 배수관 내에 수압을 유지하기 위하여 커버의 자중에 의한 수압상승을 유도하고 있다.
따라서 커버와 몸체부의 밀착력을 높이기 위하여 몸체부의 타측 단부를 비스듬하게 경사지게 형성하거나 커버에 별도의 무게추를 부가하고 있다.
그러나 타측 단부를 비스듬하게 경사지게 하는 구조는 밀착력을 높일 수는 있으나 이토나 모래 등의 이물질 등이 흘러내리지 않고 종단에 쌓이게 될 경우 이물질에 의해 커버가 완전히 폐쇄되지 않게 되므로 채수 수압을 얻을 수 없는 문제가 발생된다.
또한 별도의 무게추 등을 부가하는 경우에는 커버로부터 돌출된 무게추가 배수피트에 쌓인 이물질에 걸려서 커버가 개방되지 않거나 닫쳐지지 않는 경우가 발생될 우려가 있었다.
또한 커버가 침전물이나 이물질에 걸려서 개페동작이 원활하지 않을 경우에는 작업자가 배수피트 내부에 들어가서 이물질이나 침전물을 제거하여 커버를 동작시켜야 하는 번거로움이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서 채수기를 유자관과 스프링을 이용하는 것으로, 원통 형상의 몸체부와, 커버와, L자형 하부 채수관과, L자형 상부 채수관과, 관절부, 인장스프링을 포함하여 구성한다.
몸체부는 배출구 단부에 일단이 고정수단에 의해 결합되는 원통형으로 형성된다.
여기서 고정수단은 일반적으로 잘 알려진 고정수단을 사용하는 것으로 구체적인 설명은 생략한다.
몸체부의 타단에는 커버가 힌지 결합된다.
커버는 배출구를 통해 유입된 물이 배출되는 과정에서 저항체 역할을 하여 수압에 의해 배수되는 물의 일부가 채수관을 통해 채수통으로 자연스럽게 이송되게 한다.
커버는 자중에 의해 일정 수압 이하에서는 몸체부 타단을 밀폐하고, 자중 이상의 일정 수압 이상에서는 수압에 의해 개방된다.
따라서 본 발명에서는 커버의 자중을 높이기 위하여 채수관을 몸체부에 결합하지 않고 커버에 결합한다.
채수관은 하부 채수관, 상부 채수관, 관절부의 세부분으로 구성된다.
하부 채수관은 커버와 채수통 사이의 간격의 대략 1/2 길이를 가지는 수직관과, 이 수직관의 양단에서 L자형으로 구부러진 일단과 타단을 포함한다.
일단은 수직에서 수평후방으로 90도 구부러진 L자형으로 커버의 중앙부를 관통하여 몸체부 내부 공간과 연통하도록 결합된다.
타단은 수직에서 우측방으로 90도 구부러진 L자형으로 그 종단에 플랜지가 형성된다.
타단에는 인장 스프링의 일단을 걸기 위한 스프링 걸이 고리가 형성된다.
상부 채수관은 커버와 채수통 사이의 간격의 대략 1/2 길이를 가지는 수직관과, 이 수직관의 양단으로부터 L자형으로 구부러진 일단과 타단을 포함한다.
일단은 수직에서 수평후방으로 90도 구부러진 L자형으로 채수통을 향하도록 수평 배치된다.
타단은 수직에서 우측방으로 90도 구부러진 L자형으로 그 종단에 플랜지가 형성된다.
또한 상부 채수관의 외주면에는 좌우 방향으로 각각 돌출된 한 쌍의 수평 지지봉들을 포함한다.
플랜지에는 대략 90도 간격의 호형 장공이 등간격으로 배치된다.
관절부는 U자관 및 한 쌍의 튜브를 포함한다.
U자관의 양단에 플랜지가 각각 형성되고 각 플랜지에는 대략 90도 간격의 호형 장공이 등간격으로 배치된다.
따라서 하부 채수관의 타단 플랜지는 U자관의 플랜지와 면접되고 호형 장공과 호형장공을 관통하는 볼트 및 너트에 의해 체결되어 호형 장공의 범위 내에서 회동 가능하게 결합된다.
마찬가가지로 상부 채수관의 타단 플랜지는 U자관의 플랜지와 면접되고 호형 장공과 호형장공을 관통하는 볼트 및 너트에 의해 체결되어 호형 장공의 범위 내에서 회동가능하게 결합된다.
볼트 및 너트와 볼트 및 너트의 플랜지 면접 부위에 마찰계수를 줄이기 위한 미끄럼 링을 체결하는 것이 바람직하다.
하부 채수관의 타단 플랜지는 U자관의 플랜지가 결합되는 관 내에는 연결부위의 기밀성을 위하여 튜브가 삽입되고, 상부 채수관의 타단 플랜지는 U자관의 플랜지가 결합되는 관 내에는 연결부위의 기밀성을 위하여 튜브가 삽입된다.
채수통의 지지부에 상부 채수관의 한 쌍의 지지봉들이 힌지 결합된다.
지지부는 상부 채수관의 외경보다 큰 간격을 두고 서로 마주보는 한 쌍의 지지대들을 포함한다.
한 쌍의 지지대들 각각은 채수통의 일측면에 일단이 고정되고 수평방향으로 연장된 외팔보 형태를 가지며 자유단 근처에 L자형 고정홈이 형성되고 이 고정홈에 한 쌍의 수평 지지봉들이 각각 끼워져 지지된다.
따라서 상부 채수관이 한 쌍의 지지봉들을 회전축으로 전후로 회동되게 체결된다.
이와 같이 결합된 상태에서 배수관에 물이 공급되면 배수관 내부의 물이 하부 채수관, 관절부 및 상부 채수관을 거쳐서 채수통으로 채수된다.
배수관 내부의 수압이 커버 자중(여기서 커버 자중은 커버, 하부 채수관, 관절부, 상부 채수관의 총합 자중을 의미함)의 보다 높아지면 커버가 힌지축을 중심으로 회동되어 개방된다.
이에 커버에 결합된 하부 채수관도 커버 힌지축을 중심으로 회동되어 타단이 후방(도면에서 몸체부 또는 배수관 방향)으로 회동되고, 이에 관절부의 플랜지부 위가 먼저 후방으로 당겨져서 이동되고 이어서 플랜지 부위도 후하방으로 당겨지게 되므로 상부 채수관의 타단을 후방으로 잡아당기므로 상부 채수관은 한 쌍의 지지봉들을 축으로 하여 회동된다.
즉 두개의 고정점 사이에서 두개의 이동 관절에 의한 관절운동이 이루어진다.
이 때 관절부는 인장 스프링에 의해 수압에 대항하는 힘을 발생시킨다.
이 탄성력은 커버를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 복원하고자 하는 힘을 증가시킨다.
배수관 내의 수압이 감소하면 관절부의 탄성 복원력과 커버의 자중의 합력에 의해 커버는 폐쇄방향으로 회동되고, 개방시와 반대방향으로 관절운동이 이루어진다.
이때에는 인장 스프링의 복원력에 의해 관절운동이 원활하게 이루어진다.
인장 스프링이 없어도 2관절운동은 원활하게 이루어지지만 관절 작용점 위치 설계 등이 보다 세밀하게 요구된다.
이와 같이 본 발명에서는 커버 자중을 높이기 위하여 종래의 무게추를 커버에 설치하지 않고 채수관을 커버에 결합하여 무게추 겸용으로 활용함으로써 부품수를 절감시키고 원가를 낮출 수 있다.
또한 커버에서 돌출된 구조물이 하방으로 향하는 것이 아니라 상방향으로 향하도록 구성되므로 배수피트 바닥에 쌓이는 협잡물 등에 의한 영향을 최소화 시킬 수 있어서 원할한 개폐동작을 유지할 수 있다.
또한 상부 채수관에 가해진 힘이 커버에 전달되므로 배수피트 바닥까지 내려가지 않고서도 상부 채수관을 흔들어서 커버를 전후로 회동시켜 주변에 낀 협잡물 등을 흔들어 떨쳐낼 수 있으므로 개폐 동작상태를 정상적으로 유지하는 데 간편하다.
상기 도수관(13), 송수관(21) 및 급수관(27)에는 일정한 간격으로 부착되고 누수 여부 판단을 위해 도수관(13), 송수관(21) 및 급수관(27)의 유수의 변화를 탐지하는 센서 노드(70), 상기 센서 노드(70)로부터 탐지된 유수 변화 정보를 수신하여 관리회사서버(111)로 전송하는 싱크 노드 및 상기 도수관(13), 송수관(21) 및 급수관(27)이 매설된 지상에 부착되고, 상기 유수 변화 정보를 기초로 누수가 판단되면 누수 발생 지점의 도수관(13), 송수관(21) 또는 급수관(27)의 위치 및 속성 정보를 제공받는 RFID 태그를 포함하여 구성된다.
상기 드론(200; 201~204)는 RFID 태그로부터 제공되는 유수 변화 정보를 수신 받아 관리회사서버(111)로 전송되도록 하는 태그검출부(D10)를 포함하여 구성된다.
따라서 도수관(13), 송수관(21) 또는 급수관(27)에 부착된 센서 노드로부터 도수관(13), 송수관(21) 또는 급수관(27)의 누수 여부를 판단하기 위한 탐지 정보를 수신하여 신속한 복구가 이루어지게 한다.
또한, 상기 도수관(13), 송수관(21) 또는 급수관(27)이 매설된 위치의 지상 구간에 부착된 RFID 태그로부터 상수도관의 위치와 속성 정보를 수신하고, 복구자에게 복구 명령 시 그 정보를 제공하여 상수도관 망을 관리할 수 있다.
상기 복구자는 복구 명령과 함께 상기 상수도관의 위치와 속성 정보를 수신할 수도 있고, 복구 명령 수신 후 개별적으로 상기 RFID 태그로부터 상수도관의 위치와 속성 정보를 수신하여 복구에 이용할 수 있다.
상기 제1정수장(17) 및 제2정수장(19)에는 저장된 물을 소독하기 위한 약품투입기와, 저장된 물의 수질을 파악하기 위한 잔류염소측정기, 온도계, 전기전도계, pH계, 탁도계, 질산성 질소측정기 및 영상장치가 설치되어 있고, 상기 설치된 각각의 측정기의 측정데이터는 무선 송수신모뎀을 통해 외부로 전송된다.
상기 영상장치는 상기 각 측정기나 부대설비의 동작 상태를 육안으로 확인하기 위해 설치되며, 영상전송시간과 카메라화면은 상기 무선 송수신모뎀을 통해 전송된다.
또한 상기 취수펌프에는 모터고장여부와 펌프작동제어를 하기 위한 제어장치가 설치되며, 상기 약품투입기에는 제1정수장(17) 및 제2정수장(19) 내부의 농도와 연동되어 약품이 투입되며, 약품소진여부, 약품잔여수량, 배터리의 잔량이 측정되어 상기 무선 송수신모뎀을 통해 제어된다.
관리회사서버(111)에서는 상수도 시설물의 현장 영상을 실시간으로 관찰할 수 있다.
또한 잔류염소측정기, 탁도계, pH계, 온도계, 수위조절기, 영상장치 등의 감시장치로 현재의 수질과 용량을 실시간으로 파악할 수 있다.
그리고 상기 주설비와 부대설비 및 주변장치의 동작현황을 실시간으로 검침할 수 있다.
또한 상기 주변장치 등은 상수도 시설물 관리 및 수질관리를 위해 추가 설치할 수 있다.
그리고 관리회사서버(111)에서는 상수도 시설물 별로 설치되어 있는 약품투입기, 여과기, 잔류염소측정기, 탁도계, 탱크수위계, 취수펌프, 영상장치 등의 장비가 현재 작동되고 있는지 또는 경보상태에 있는지의 통신상태를 한눈에 파악할 수 있다.
즉 송수신모뎀을 통해 실시간으로 관리회사서버(111)에 해당 측정기기의 동작상태정보를 제공하여 이를 체크할 수 있게 된다.
또한 관리회사서버(111)에는 상기 측정기기로부터 전송되어온 데이터를 표시하고, 따라서 발생되는 문제점에 대하여 매우 신속하고 적절하게 대처할 수 있게 된다.
따라서 해당 측정기기가 오동작하거나 고장인 경우에는 작동여부를 파악하여 해당 상수도 시설물에 배치된 드론으로 해당 시설장치의 이상 유무를 점검하는 명령을 전달한다.
아울러 드론(200; 201~204)에는 메인제어부(D01), 위치를 파악하기 위한 모듈인 GPS수신부(D02), 관리회사서버(111)과 통신하기 위한 모듈인 통신부(D03), GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신 받아 미리 설정된 영역 내에서 비행이 이루어지도록 제어하는 비행제어부(D04), 데이터를 저장하기 위한 메모리부(D05), 영상을 촬영하기 위한 카메라부(D06), 수온을 측정하기 위한 온도센서부(D07), 물의 수질을 측정하기 위한 수질측정부(D08), 물의 깊이를 측정하기 위한 초음파측정부(D09), 형광액을 분사하기 위한 형광액 분사부(D11) 및 비행 중 지면을 향해 추락하더라도 추락 시 충격을 최소화할 수 있는 낙하방지부(D12)를 더 포함하여 구성된다.
따라서 드론(200; 201~204)은 제1정수장(17), 제2정수장(19), 제1배수지(23), 제2배수지(25)의 수면 위로 비행하면서, 온도센서부(313)를 통하여 물의 온도를 측정하고, 수질측정부(315)를 통하여 수질을 측정하고, 초음파측정부(317)를 통하여 물의 깊이를 측정하여 관리회사서버(111)로 측정된 데이터를 전송한다.
아울러 도수관(13), 송수관(21) 또는 급수관(27)의 위치 및 속성 정보를 제공받는 RFID 태그로부터 제공되는 유수 변화 정보를 수신 받으면, 해당 도수관(13), 송수관(21) 또는 급수관(27)이 매설된 위치로 이동하여 형광액 분사부(D11)를 통한 형광액을 뿌려 놓음으로써, 추후 복구자가 해당 시설물 복수 시에 보다 빠르게 복수 할 수 있도록 한다.
도 5 내지 도 11은 본 발명에 의한 GPS와 연계된 드론 측량 시스템의 바람직한 제2 실시예를 보인 것이다.
본 실시예에 따른 GPS와 연계된 드론 측량 시스템은 상술한 제1 실시예를 기반으로 하며, 복수개의 드론(200; 201~204)을 격납하여 집합적으로 관리할 수 있도록 하기 위하여 복수개의 드론(200; 201~204)을 격납, 이착륙할 수 있도록 하는 격납고(600)를 더 포함하며, 드론(200; 201~204)이 상기 격납고(600)에 격납되었을 때 배터리(500)가 자동적으로 충전되어 배터리가 항상 충분히 충전된 상태로 되도록 하는 무선충전장치(700)를 더 포함하여 복수개의 드론(200; 201~204)을 더욱 효율적으로 운용 및 관리할 수 있도록 한 것이다.
드론(200; 201~204)는 격납고에 대하여 착륙, 격납, 이륙이 이루어지도록 제어하는 격납제어부(D13)와 충전제어부(D14)를 더 포함한다.
상기 격납고(600)는 복수개의 드론(200; 201~204)을 격납하여 집합적으로 관리할 수 있으며, 격납장에 드론이 격납되면 자동적으로 배터리 충전이 이루어지도록 함으로써 복수개의 드론(200; 201~204)을 효율적으로 관리할 수 있도록 한다.
상기 격납고(600)는 관리회사에 설치하여 집중 운영 및 관리할 수 있도록 한다.
상기 드론(200; 201~204)은 드론본체(210), 상기 드론본체(210)에 설치되는 비행부(220)와 랜딩부(230)와 주행부(240)를 포함한다.
상기 드론본체(210)는 도시예와 같이 원형 판체로 형성할 수도 있으나, 반드시 이로서 국한되는 것은 아니고, 장원형, 타원형, 장방형 등 필요에 따라 변경할 수 있다.
상기 드론본체(210)는 중량을 최소화하기 위하여 알루미늄 합금이나 폴리카보네이트(Polycarbonate) 재질 또는 그라파이트(Graphite) 재질로 구성할 수 있으며, 구조적 강도를 저하시키지 않는 범위 내에서 복수개의 살빼기공을 형성할 수 있다.
상기 드론본체(210)의 하면에는 상기 비행부(220), 랜딩부(230), 주행부(240), 짐벌(300), 회전장착대(400), 카메라부(D06), 주제어부(D01), GPS 수신부(D02), 통신부(D03), 비행제어부(D04), 메모리부(D05), 카메라부(D06), 온도센서부(D07), 수질측정부(D08), 초음파측정부(D09), 태그겁출부(D10), 형광액분사구(D11), 낙하방지부(D12), 격납제어부(D13) 및 충전제어부(D14)에 필요한 전원을 공급하는 배터리(500)가 탑재된다.
상기 배터리(500)는 좌우 한 쌍의 주행륜(244) 사이의 중간점과 좌우 한 쌍의 지지륜(246) 사이의 중간점을 잇는 위치에 중간부가 위치하도록 설치되어 짐벌(300)과 회전장착대(400)의 작동에 지장을 주지 않도록 설치될 수 있다.
상기 비행부(220)는 상기 드론본체(210)의 가장자리에 결합되며 방사상으로 연장되며 외측단에 전, 후방비행모터장착부(222f, 222r)가 구비되고 중간에 전, 후방랜딩모터장착부(223f, 223r)가 구비되는 각 한 쌍씩의 전, 후방지지대(221f, 221r)와, 상기 전, 후방비행모터장착부(222f, 222r)에 각각 장착되는 전, 후방비행모터(224f, 224r)와, 상기 전, 후방비행모터(224f, 224r)에 의해 각각 회전하는 전, 후방프로펠러(225f, 225r)를 포함한다.
상기 전, 후방지지대(221f, 221r)는 도시예와 같이 드론본체(210)와 일체로 형성할 수도 있으나, 별도의 부품으로서 드론본체(210)에 나사체결방식으로 결합할 수 있다.
또한 상기 전, 후방비행모터장착부(222f, 222r)와 전, 후방랜딩모터장착부(223f, 223r)는 전, 후방지지대(221f, 221r)에 일체로 형성한 예를 들고 있으나 용접이나 나사체결방식으로 결합할 수 있다.
상기 전, 후방비행모터(224f, 224r)는 정회전과 역회전이 가능한 비엘디씨모터(BLDC Motor; Brushless DC Motor)를 사용할 수 있다.
상기 전, 후방비행모터(224f, 224r)는 하단부에 형성된 플랜지를 관통하는 볼트를 상기 전, 후방비행모터장착부(222f, 222r)에 형성된 나사홀에 체결하는 것에 의해 전, 후방지지대(221f, 221r)에 장착할 수 있다.
상기 전, 후방프로펠러(225f, 225r)는 중심부에 형성되는 보스부(도시생략)에 모터축(도시생략)을 관통시키고, 보스부에 관통되는 볼트를 모터축에 체결하는 것에 의해 모터축에 결합할 수 있다.
상기 랜딩부(230)는 상기 전, 후방지지대(221f, 221r)에 형성된 전, 후방랜딩모터장착부(223f, 223r)에 고정되며 내주면에 암나사부(233f, 233r)가 형성된 중공형모터축(232f, 232r)을 가지는 전, 후방랜딩모터(231f, 231r)와, 상기 암나사부(233f, 233r)에 나사물림되며 전, 후방랜딩모터장착부(223f, 223r)를 관통하는 수나사부(235f, 235r)를 가지는 전후 한 쌍씩의 전, 후방랜딩나사봉(234f, 234r)을 포함한다.
상기 전, 후방랜딩모터(231f, 231r)는 정회전 및 역회전이 가능한 모터를 사용한다.
상기 전, 후방랜딩모터장착부(223f, 223r)에는 전, 후방랜딩나사봉(234f, 234r)이 관통하는 관통공(Hf, Hr)이 형성된다.
상기 주행부(240)는 상기 전방랜딩나사봉(234f)의 하단에 고정되는 역 U자형 주행륜브래킷(241)과, 상기 주행륜브래킷(241)에 장착되며 주행륜브래킷(241)을 관통하는 주행모터축(243)을 가지는 주행모터(242)와, 상기 주행모터축(243)에 결합되는 주행륜(244)과, 상기 후방랜딩나사봉(234r)의 하단에 수평회전 가능하게 지지되는 역 U자형 지지륜브래킷(245)과, 상기 지지륜브래킷(245)에 회전 가능하게 지지되는 지지륜(246)을 포함한다.
상기 주행륜브래킷(241)은 전방랜딩나사봉(234f)의 하단에 고정되는 승강편(241a)과, 상기 고정편(241a)의 하면 좌우측에서 하방으로 연장되는 한 쌍의 지지편(241b)을 포함한다.
상기 지지륜브래킷(245)은 상기 후방랜딩나사봉(234r)의 하단에 수평회전 가능하게 지지되는 수평회전판(245a)과, 상기 수평회전판(245a)의 하면 좌우측에서 하방으로 연장되는 한 쌍의 지지편(245b)을 포함한다.
상기 짐벌(300)은 상기 드론본체(210)의 중앙에서 이격된 위치에 수직으로 고정 결합되는 짐벌고정대(310)와; 상기 짐벌고정대(310)의 하면에 결합되는 요잉모터(320)와; 상기 요잉모터(320)의 요잉모터축(321)의 하단에 결합되는 수평판(331)과 상기 수평판(331)의 일단에서 수직하방으로 절곡 연장 형성되는 수직판(332)을 가지는 요잉작동대(330)와; 상기 요잉작동대(330)의 수직판(332)에 장착되는 롤링모터(340)와; 상기 롤링모터(340)의 롤링모터축(341)의 선단부에 결합되는 결합판(351)과 상기 결합판(351)의 좌우양측에서 전방으로 절곡 형성되는 연장판(352)을 가지는 롤링작동대(350)와; 상기 롤링작동대(350)의 연장판(352)에 장착되는 피칭모터(360)와; 상기 피칭모터(360)의 피칭모터축(361)의 하단에 결합되는 피칭작동대(370)를 포함하여 구성된다.
상기 짐벌고정대(310)와 상기 요잉모터(320)는 모터베이스(322)와 짐벌고정대(310)를 관통하는 스크루를 짐벌본체(110)의 하면에 형성되는 나사홀에 체결하는 것에 의하여 짐벌본체(110)에 동시에 고정 결합할 수 있다.
상기 요잉모터(320)의 요잉모터축(321)과 요잉작동대(330)의 수평판(331)은 수평판(331)을 관통하는 스크루를 요잉모터축(321)의 하면에 형성된 나사홀에 체결하는 것에 의하여 결합할 수 있다.
상기 롤링모터(340)는 모터베이스(342)를 관통하는 스크루를 요잉작동대(330)의 수직판(332)에 형성된 나사홀에 체결하는 것에 의하여 요잉작동대(330)에 장착할 수 있다.
상기 롤링모터(340)의 롤링모터축(341)과 롤링작동대(350)의 결합판(351)은 결합판(351)을 관통하는 스크루를 롤링모터축(341)에 형성된 나사홀에 체결하는 것에 의하여 결합할 수 있다.
상기 피칭모터(360)는 롤링작동대(350)의 연장판(352)에 형성된 장착공(353)에 삽입하고 모터베이스(362)를 관통하는 스크루를 연장판(352)에 형성된 나사홀에 체결하는 것에 의하여 롤링작동대(350)에 장착할 수 있다.
상기 피칭작동대(370)의 양측면에 사각단면의 결합홈(371)을 형성하고 피칭모터축(361)은 사각단면으로 형성하여 피칭모터축(361)을 결합홈(371)에 삽입하는 것에 의하여 피칭모터(360)의 회전력이 피칭작동대(370)에 전달되도록 구성할 수 있다.
상기 회전장착대(400)는 상기 짐벌(300)의 피칭작동대(370)의 하면에 상면이 고정되어 수직으로 설치되고 모터축(411)이 하방을 향하는 회전모터(410)와, 상기 모터축(411)에 결합되는 장착판(420)을 포함한다.
상기 회전모터(410)는 상단에 형성된 플랜지(412)를 관통하는 스크루를 피칭작동대(370)의 하면에 형성된 나사홀에 체결하는 것에 의하여 피칭작동대(370)에 장착할 수 있다.
상기 모터축(411)에 수나사부(413)를 형성하되 평면부(414)를 형성하고, 장착판(420)에 형성되는 축공(421)에 상기 평면부(414)에 대응하는 평면부(422)를 형성하여, 축공(421)에 모터축(411)을 끼웠을 때 모터축(411)과 장착판(420)이 헛돌지 않게 하고, 장착판(420)의 상, 하부에서 모터축(411)에 너트(431, 432)를 체결하는 것에 의하여 결합할 수 있다.
상기 카메라부(D06)는 상단에 형성되는 플랜지를 관통하는 스크루를 장착판(420)에 형성된 나사홀에 체결하는 것에 의하여 장착판(420)에 장착할 수 있다.
상기 태그검출부(D10)는 상단에 플랜지를 통해 회전장착판(420)에 장착되며 내부에 RFID탐지센서가 매설된다.
상기 짐벌(300)은 드론본체(210)의 중심에서 이격된 위치에 장착되며, 짐벌(300)의 피칭작동대(370)에 장착된 회전모터(410)에 의하여 장착판(420)을 회전시키는 것에 의하여 D06)의 촬영중심 또는 태그검출부(D10)의 탐지중심이 드론본체(210)의 중심 하방에 위치할 수 있도록 구성된다.
즉, 영상촬영이 필요한 경우에는 카메라부(D06)의 촬영중심이 드론본체(210)의 중심 하방에 위치하도록 하고, 태그검출이 필요할 때는 태그검출부(D10)의 탐지중심이 드론본체(210)의 중심 하방에 위치하도록 할 수 있다.
상기 격납고(600)는 관리회사에 설치되어 복수 대의 드론(200; 201~204)의 격납, 이착륙이 가능하도록 하여 복수 대의 드론을 동시에 운영하여 여로 곳에서 진행되는 시공현장의 상수도 시설물(141~144)에 대한 측량을 동시에 수행할 수 있도록 구성된다.
상기 격납고(600)는 단층으로 구성할 수도 있으나, 보다 많은 드론(200; 201~204)을 집중적으로 관리할 수 있도록 하기 위하여 복수 층으로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 격납고(600)는 하층의 면적이 상층의 면적보다 넓은 복수 층으로 구성되며 각 층마다 복수 대의 드론(200; 201~204)이 격납될 수 있는 좌, 우측격납장(610, 620)과, 상기 각 층의 좌, 우측격납장(610, 620)의 일측에 구비되는 좌, 우측이착륙장(630, 640) 및, 좌, 우측격납장(610, 620)과 좌, 우측이착륙장(630, 640)을 연결하는 좌, 우측통로(650, 660)를 포함한다.
참고적으로 복수 층을 가지는 건축물에서 모든 층에서 주거공간의 연장을 위해 건물 외벽에서 돌출시킨 공간을 '발코니(Balcony)'라고 하며, 아래층의 면적이 위층보다 넓을 때 아래층의 지붕 부분이 위층에 일부 남게 되는 공간을 '베란다(Veranda)'라고 하고, 1층 대지 위에 지붕이 없이 설치되어 실내 공간으로 출입할 수 있는 공간을 '테라스(Terrace)'라고 한다.
상기 좌, 우측이착륙장(630, 640)을 발코니 형태로 구성할 경우 위층의 발코니가 아래층의 발코니를 덮어 아래층의 지붕 역할을 하기 때문에 드론(200; 201~204)이 이착륙할 때 방해가 되며, 베란다 형태로 구성할 경우 위층의 베란다가 아래층의 베란다를 덮지 않으므로 드론(200; 201~204)이 이착륙할 때 방해요소가 없게 된다.
따라서 좌, 우측이착륙장(630, 640)은 드론(200; 201~204)의 이착륙시 방해요소가 없도록 베란다 형태로 구성하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 좌, 우측격납장(610, 620)과 좌, 우측통로(650, 660)를 포함하는 전체의 좌우폭은 전층에서 동일하게 구성하고, 상기 좌, 우격납장(610, 620)과 좌, 우측통로(650, 660)의 전후길이는 위층에서 아래층의 이착륙장(630, 640)의 전후길이만큼 좁은 폭으로 구성하여 아래층의 좌, 우측이착륙장(630, 640)의 위에 지붕이 형성되지 않게 함으로써 이착륙시 방해를 받지 않게 하는 것이 바람직하다.
또한 좌, 우측이착륙장(630, 640)을 베란다 형태로 형성하고, 드론(200; 201~204)이 비행뿐만 아니라 주행이 가능하도록 하여 좌, 우측통로(650, 660)를 통해 좌, 우측격납장(610, 620)과 좌, 우측이착륙장(630, 640) 사이를 자율주행에 의해 이동할 수 있도록 함으로써 격납고(600)의 층고를 대폭 낮출 수 있어 동일 용적의 격납고(600)에 더 많은 드론을 격납할 수 있게 된다.
상기 좌측격납장(610)은 중앙에 좌측격납점 RFID태그(HL1, HL2, HL3, HL4, HL5, HL6)가 매설된 복수개의 좌측격납구역(611, 612, 613, 614, 615, 616)과, 중앙에 우측격납점 RFID태그(HR1, HR2, HR3, HR4, HR5, HR6)가 매설된 복수개의 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)으로 구분된다.
상기 좌측이착륙장(630)의 바닥에는 드론(200; 201~204)의 이착륙점의 중심에 위치하는 좌우측이착륙점 RFID태그(TLL)가 매설되고, 우측이착륙장(630)의 이착륙점의 중심에 위치하는 우측이착륙점 RFID태그(TLR)가 매설된다.
상기 좌측통로(650)에는 좌측통로 중앙선(CLL)과 좌측격납구역(611, 612, 613, 614, 615, 616)의 좌측격납구역 중앙선(CL1, CL2, CL3, CL4, CL5, CL6)이 만나는 위치에는 좌측격납안내 RFID태그(GL1, GL2, GL3, GL4, GL5, GL6)가 매설된다.
상기 우측통로(660)에는 우측통로 중앙선(CLR)과 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)의 우측격납구역 중앙선(CR1, CR2, CR3, CR4, CR5, CR6)이 만나는 위치에는 우측격납안내 RFID태그(GR1, GR2, GR3, GR4, GR5, GR6)가 매설된다.
상기 드론(200; 201~204)이 격납, 착륙, 이동하는 과정에서 태그검출부(D10)가 상기 좌측격납점 RFID태그(HL1, HL2 HL3, HL4, HL5, HL6)와 우측격납점 RFID태그(HR1, HR2, HR3, HR4, HR5, HR6), 좌측격납안내 RFID태그(GL1, GL2, GL3, GL4, CL5, CL6)와 우측격납안내 RFID태그(GR1, GR2, GR3, GR4, GR5, GR6), 좌측이착륙점 RFID태그(TLL)와 우측이착륙점 RFID태그(TLR)를 탐지하여 드론별로 정해진 위치에 격납, 착륙 및 이동이 이루어지도록 구성된다.
상기 좌측격납구역(611, 612, 613, 614, 615, 616)과 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)에는 드론(200; 201~204)이 격납되어 있는 동안 배터리(500)를 충전하기 위한 무선충전장치(700)가 구비된다.
상기 무선충전장치(700)는 좌, 우측격납장(610, 620)의 바닥에 각 좌측격납구역(611, 612, 613, 614, 615, 616)과 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)에 대응하여 설치되고 상기 충전제어부(D14)에 의해 제어되며 내주면에 암나사부가 형성된 중공형 승강모터축(711)을 가지는 승강모터(710)와, 상기 중공형 승강모터축(711)의 암나사부에 맞물리는 수나사부를 가지는 승강스크루(720)와, 상기 승강스크루(720)의 상단에 결합되는 승강대(730)와, 상기 승강대(730)의 상면에 결합되어 배터리(500)의 하면에 대하여 접촉되거나 이격되게 설치되는 무선충전패드(740)를 포함한다.
이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 GPS와 연계된 드론 측량 시스템은 상술한 제1 실시예와 같은 상수도 시설물의 측량을 수행할 수 있음과 아울러 측량을 마치고 복귀하는 복수개의 드론(200; 201~204)을 격납고(600)에 착륙 및 격납시켜 집합적으로 관리할 수 있으며, 격납된 상태에서 배터리(500)가 자동적으로 충전되어 배터리(500)가 항상 충분히 충전된 상태로 유지될 수 있도록 하여 복수개의 드론(200; 201~204)을 더욱 효율적으로 운용 및 관리할 수 있게 된다.
즉, 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 초기측량과 사후측량을 마치고 관리회사로 복귀할 때, 비행제어부(307)는 현재 좌표와 좌, 우측이착륙장(630, 640)의 좌표를 연산하여 복귀경로를 설정하고, 전, 후방비행모터(224f, 224r)를 제어하여 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 자율비행하여 좌, 우측이착륙장(630, 640)로 복귀하도록 한다.
이때, 태그검출부(D10)가 드론본체(210)의 중심의 연직하방에 위치하는 상태로 복귀하도록 한다.
또한 비행제어부(307)의 제어에 의해 전방비행모터(224f)에 의한 전방프로펠러(225f)의 회전수가 후방비행모터(224r)에 의한 후방프로펠러(225r)의 회전수보다 낮은 상태로 비행하게 되며, 이에 따라 좌우 한 쌍의 전방비행모터(224f)와 전방프로펠러(225f) 및 주행륜(244)이 전방에 위치하고, 좌우 한 쌍의 후방비행모터(224r)와 후방프로펠러(225r) 및 지지륜(246)이 후방에 위치하는 상태로 자율비행하여 좌측이착륙장(630)과 우측이착륙장(640)에 착륙할 수 있다.
이때, 좌측이착륙장(630)과 우측이착륙장(640)에는 지붕과 같이 착륙을 방해하는 요소가 없으므로 드론(200; 201, 202, 203, 204)에 좌측이착륙장(630)과 우측이착륙장(640)에 안전하게 착륙할 수 있다.
따라서 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 좌, 우측이착륙장(630, 640)에 착륙하였을 때 주행륜(244)이 좌, 우측통로(650, 660)를 향하는 상태로 착륙된다.
또한 좌, 우측이착륙장(630, 640)에 착륙한 드론(200; 201, 202, 203, 204)은 태그검출부(D10)가 좌, 우측이착륙점 RFID태그(TLL, TLR)를 탐지하고, 그 탐지신호에 따라 격납제어부(D13)가 주행모터(242)를 제어하여 사후측량용 태그검출부(D10)가 좌, 우측이착륙점 RFID태그(TLL, TLR)의 직상방에 위치하는 상태로 착륙되도록 한다.
좌, 우측이착륙장(630, 640)에 착륙한 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 좌, 우측통로(650, 660)를 따라 자율주행할 때에는 태그검출부(D10)가 좌측격납안내 RFID태그(GL1, GL2, GL3, GL4, GL5, GL6)와 우측격납안내 RFID태그(GR1, GR2, GR3, GR4, GR5, GR6)를 탐지하면서 주행하게 되고, 정해진 좌측격납구역(611, 612, 613, 614, 615, 616)과 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)에 대응하는 좌측격납안내 RFID태그(GL1, GL2, GL3, GL4, GL5, GL6)와 우측격납안내 RFID태그(GR1, GR2, GR3, GR4, GR5, GR6)가 탐지될 때까지 직진한다.
예컨대, 좌측격납구역(611)에 격납되는 드론(200; 201, 202, 203, 204)의 경우, 태그검출부(D10)가 좌측격납안내 RFID태그(GL6, GL5, GL4, GL3, GL2, GL1) 순으로 탐지하게 되고, 최종적으로 좌측격납안내 RFID태그(GL1)가 탐지되면, 그 탐지신호에 따라 격납제어부(D13)가 방향전환(좌회전)제어명령을 출력하고, 좌우 한 쌍의 주행모터(242) 중 좌측 주행모터(242)가 후진방향으로 가동되고, 우측 주행모터(242)가 전진방향으로 가동되어 좌우 한 쌍의 주행륜(244) 중 좌측 주행륜(244)이 후진방향으로 회전하고, 우측 주행륜(244)이 전진방향으로 회전하여 드론(200; 201, 202, 203, 204)에 좌회전하게 된다.
좌회전이 완료되는 시점은 격납제어부(D13)가 좌, 우측 주행륜(244)의 회전수를 카운트하여 회전 각도를 산출하는 것에 의하여 판단될 수 있다.
드론(200; 201, 202, 203, 204)의 좌회전이 완료되면, 격납제어부(D13)가 다시 전진제어명령을 출력하고, 이에 따라 주행모터(242)에 의해 주행륜(244)이 전진방향으로 회전하여 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 좌측격납구역(611)을 향하여 전진하게 된다.
드론(200; 201, 202, 203, 204)이 좌측격납구역(611)에 진입하면, 태그검출부(D10)가 좌측격납점 RFID태그(HL1)를 탐지하게 되고, 태그검출부(D10)가 좌측격납점 RFID태그(HL1)의 직상방에 위치하게 되면, 격납제어부(D13)가 정지명령을 출력하게 되며, 이에 따라 주행모터(242)에 의한 주행륜(244)의 전진회전이 중지되어 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 좌측격납구역(611)의 정위치 에 격납된다.
이때, 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 좌측격납구역(611)에 진입할 때 태그검출부(D10)가 좌측격납점 RFID태그(HL1)의 직상방에 정확하게 위치하지 않을 경우에는 격납제어부(D13)가 주행모터(242)를 미세 조정되게 제어하여 태그검출부(D10)가 좌측격납점 RFID태그(HL1)의 직상방에 정확하게 위치하는 상태로 격납되게 할 수 있다.
이와 같이 좌측격납구역(611)에 격납된 드론(200; 201, 202, 203, 204)은 주행륜(244)이 좌측격납구역(611)의 안쪽을 향하고, 지지륜(246)이 좌측통로(650)를 향하는 상태(차량의 주차로 말하자면 전면주차 상태)로 격납된다.
따라서 추후 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 이륙을 위하여 좌측격납구역(611)에서 출고될 때는 후진하여 좌측통로(650)로 진출할 수 있게 된다.
이 경우, 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 좌측격납구역(611)에 진입할 때 무선충전장치(700)가 카메라부(D06)와 태그검출부(D10)에 걸리게 되어 좌측격납구역(611)에 대한 드론(200; 201, 202, 203, 204)의 진입이 불가능하게 된다.
따라서 상술한 드론(200; 201, 202, 203, 204)의 좌회전이 완료된 후 180도 회전하여 지지륜(246)이 좌측격납구역(611)의 안쪽을 향하고, 주행륜(244)이 좌측통로(650)를 향하는 상태(차량의 주차에 비유하면 후면주차 상태)로 격납되게 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 지지륜(246)이 좌측격납구역(611)의 안쪽을 향하고, 주행륜(244)이 좌측통로(650)를 향하는 상태로 격납된 경우에는 추후 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 이륙을 위하여 좌측격납구역(611)에서 출고될 때 전진하여 좌측통로(650)로 진출되기 때문에 좌측통로(650)를 통한 좌측이착륙장(630)으로의 이동의 제어가 쉽게 이루어질 수도 있다.
한편, 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 좌측격납구역(611) 외의 기타 좌측격납구역(612, 613, 614, 615, 616)에 격납되도록 할 경우에는 좌측통로(650)를 이동하는 드론(200; 201, 202, 203, 204)의 태그검출부(D10)가 좌측격납안내 RFID태그(GL2, GL3, GL4, GL5, GL6)를 탐지하였을 때 좌회전하도록 하면 된다.
또한 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)에 격납되도록 할 경우에는 우측이착륙장(640)에 착륙한 드론(200; 201, 202, 203, 204)을 우측통로(660)를 통해 이동하고, 태그검출부(D10)가 우측격납안내 RFID태그(GR1, GR2, GR3, GR4, GR5, GR6)를 탐지하였을 때 우회전하여 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)으로 진입하도록 하면 된다.
드론(200; 201, 202, 203, 204)이 좌측격납구역(611, 612, 613, 614, 615, 616)과 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)에 격납된 상태에서 이륙을 위하여 좌측이착륙장(630)과 우측이착륙장(640)으로 이동할 때에는, 상술한 격납동작과 역방향 동작에 의하여 좌측이착륙장(630)과 우측이착륙장(640)으로 이동할 수 있다.
드론(200; 201, 202, 203, 204)이 좌측이착륙장(630)과 우측이착륙장(640)에 도착하였을 때 태그검출부(D10)가 좌측이착륙점 RFID태그(TLL)와 우측이착륙점 RFID태그(TLR)의 직상방에 위치하지 않을 경우 격납제어부(D13)가 주행모터(242)를 미세 조정되게 제어하여 태그검출부(D10)가 좌측이착륙점 RFID태그(TLL)와 우측이착륙점 RFID태그(TLR)의 직상방에 정확하게 위치하는 상태로 되도록 할 수 있다.
좌측이착륙장(630)과 우측이착륙장(640)에 도착한 드론(200; 201, 202, 203, 204)은 통상적인 비행제어부(307)의 제어에 의하여 이륙할 수 있다.
이때, 좌측이착륙장(630)과 우측이착륙장(640)에는 지붕과 같이 착륙을 방해하는 요소가 없으므로 드론(200; 201, 202, 203, 204)에 좌측이착륙장(630)과 우측이착륙장(640)에 안전하게 이륙할 수 있다.
이와 같이 좌, 우측이착륙장(630, 640)에서는 비행부(220)에 의한 비행에 의해 이착륙이 이루어지고, 좌, 우측격납장(610, 620)과 좌, 우측통로(650, 660)에서는 주행부(240)에 의한 주행에 의하여 이동 및 격납이 이루어지게 되므로 격납고(600)의 각 층의 층고를 낮출 수 있어 같은 용적의 격납고(600)에 더 많은 드론(200; 201, 202, 203, 204)을 격납할 수 있게 된다.
또한 좌측격납구역(611, 612, 613, 614, 615, 616)과 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)에 드론(200; 201, 202, 203, 204)이 격납되면, 좌측격납점 RFID태그(HL1, HL2, HL3, HL4, HL5, HL6)와 우측격납점 RFID태그(HR1, HR2, HR3, HR4, HR5, HR6)가 태그검출부(D10)에 의해 탐지된다.
이때, 드론본체(210)의 하면에 탑재된 배터리(500)가 무선충전장치(700)의 무선충전패드(740)의 직상방에 위치하게 된다.
태그검출부(D10)에 의해 좌측격납점 RFID태그(HL1, HL2, HL3, HL4, HL5, HL6)와 우측격납점 RFID태그(HR1, HR2, HR3, HR4, HR5, HR6)가 탐지되면, 충전제어부(D14)가 무선충전요청신호를 출력하고, 이 무선충전요청신호는 통신부(D03)를 통해 관리회사서버(111)에 수신된다.
무선충전요청신호를 수신한 관리회사서버(111)가 탐지된 좌측격납점 RFID태그(HL1, HL2, HL3, HL4, HL5, HL6)와 우측격납점 RFID태그(HR1, HR2, HR3, HR4, HR5, HR6)에 대응하는 좌측격납구역(611, 612, 613, 614, 615, 616)과 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)에 설치된 무선충전장치(700)에 대한 무선충전신호를 출력한다.
관리회사서버(111)의 무선충전신호에 따라 무선충전장치(700)의 승강모터(710)가 상승방향으로 가동되어 승강모터축(711)이 평면에서보아 시계방향으로 회전하고, 암나사부와 수나사부의 나사작용으로 승강스크루(720)와 이에 결합된 승강대(730) 및 무선충전패드(740)가 상승하며, 무선충전패드(740)의 상면에 드론본체(210)의 하면에 탑재된 배터리(500)의 하면에 접촉되어 무선충전이 시작된다[도 11 참조].
승강스크루(720)와 승강대(730) 및 무선충전패드(740)의 상승높이는 관리회사서버(111)가 승강모터축(711)의 회전수를 카운트하고 관리회사서버(111)에 저장되어 있는 암나사부와 수나사부의 리드 값을 읽어들어 연산하는 것에 의해 제어할 수 있다.
한편, 태그검출부(D10)가 탐지하지 못한 좌측격납점 RFID태그(HL1, HL2, HL3, HL4, HL5, HL6)와 우측격납점 RFID태그(HR1, HR2, HR3, HR4, HR5, HR6)에 대응하는 좌측격납구역(611, 612, 613, 614, 615, 616)과 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)에 설치된 무선충전장치(700)에 대해서는 승강스크루(720)와 승강대(730) 및 무선충전패드(740)가 하강한 비충전 상태로 유지된다[도 10 참조].
무선충전패드(740)가 하강한 상태에서는 좌측격납구역(611, 612, 613, 614, 615, 616)과 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)에 대한 드론(200; 201, 202, 203, 204)의 진입 및 진출을 방해하지 않게 된다.
이와 같이 좌측격납구역(611, 612, 613, 614, 615, 616)과 우측격납구역(621, 622, 623, 624, 625, 626)에 격납된 드론(200; 201, 202, 203, 204)의 배터리(500)는 무선충전장치(700)에 의하여 자동적으로 충전이 이루어지므로 배터리(500)가 항상 충분히 충전된 상태로 유지할 수 있다.
이상에서는 본 발명에 의한 GPS와 연계된 드론 측량 시스템을 들어 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예로서 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는바와 같은 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 누구라도 다양한 변형 실시가 가능하여 이러한 변형 실시 또한 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것이라고 할 것이다.
111 : 관리회사서버 112 : 통신사
113 : 행정기관서버 121 : 독립데이터 전송모듈
122 : 다중데이터 전송모듈 141~144 : 상수도 시설물
200; 201, 202, 203, 204 : 드론
D01 : 메인제어부 D02 : GPS수신부
D03 : 통신부 D04 : 비행제어부
D05 : 메모리부 D06 : 카메라부
D07 : 온도센서부 D08 : 수질측정부
D09 : 초음파측정부 D10 : 태그검출부
D11 : 형광액 분사부 D12 : 낙하방지부
D13 : 격납제어부 D14 : 충전제어부
210 : 드론본체 220 : 비행부
230 : 랜딩부 240 : 주행부
300 : 짐벌 400 : 회전장착대
500 : 배터리 600 : 격납고
610, 620 : 좌, 우측격납장 630, 640 : 좌, 우측이착륙장
650, 660 : 좌, 우측통로 670 : 무선출전장치

Claims (1)

  1. 상수도 시설물의 수질상태와 시설장치의 동작 상태를 실시간으로 파악하여 동시에 복수개의 상수도 시설물을 측량하고 관리하는 GPS와 연계된 드론 측량 시스템에 있어서,
    상수도 시설물에는 시설장치의 동작상태 데이터를 전송하는 전송장치와, 시설장치의 상태를 영상화하여 전송하는 영상장치가 포함되어 구성되고; 상수도 시설물로부터 전송된 데이터를 전송하는 무선 송수신모뎀과, 무선 송수신모뎀으로부터 일정거리 이내에 설치되어 데이터를 수신 받아 엔코딩하여 전송하는 데이터전송모듈과, 데이터전송모듈을 통한 데이터를 수신 받아 저장하는 관리회사서버와, 관리회사서버와 연동되는 행정기관서버가 포함되어 구성되며; 상수도 시설물은 취수원으로부터 취수된 원수가 도수관을 통해 저장되는 정수장, 정수장에서 정수된 물이 송수관을 통해 저장되는 배수지, 송수관과 급수관의 관로 내부에 침전된 협잡물을 관 외부로 배출시키는 배수설비가 포함되어 구성되며; 상수도 시설물에서 수질상태를 측정하기 위한 수질측정기는 잔류염소측정기, 온도계, 전기전도계, pH계, 탁도계, 질산성질소 및 암모니아성 질소측정기에서 하나 이상 선택되고; 상수도 시설물에서 시설장치는 약품투입기, 정수여과기, 수위측정기를 포함하여 구성되며; 상수도 시설물에는 시설장치의 동작상태 데이터를 전송하는 전송장치와 시설장치의 상태를 영상화하여 전송하는 영상장치가 포함되어 무인 비행을 하는 것으로, 관리회사서버로부터 상수도 시설물의 시설장치가 비정상 작동하는 경우에 이를 통보받아 해당 시설장치가 위치한 장소로 비행하여 해당 시설장치의 이상 유무를 점검하는 드론이 포함되어 구성되고, 드론은 메인제어부, 위치를 파악하기 위한 모듈인 GPS수신부, 관리회사서버과 통신하기 위한 모듈인 통신부, GPS위성으로부터 위치정보를 수신 받아 미리 설정된 영역 내에서 비행이 이루어지도록 제어하는 비행제어부, 데이터를 저장하기 위한 메모리부, 영상을 촬영하기 위한 카메라부, 수온을 측정하는 온도센서부, 물의 수질을 측정하는 수질측정부, 물의 깊이를 측정하는 초음파측정부, 형광액을 분사하는 형광액 분사부 및 비행 중 지면을 향해 추락하더라도 추락 시 충격을 최소화하는 낙하방지부를 더 포함하며,
    상기 드론은 드론본체, 상기 드론본체에 설치되는 비행부와 랜딩부와 주행부를 포함하며, 상기 드론본체의 하면에는 배터리가 탑재되고,
    상기 랜딩부는 높이조절이 가능한 전, 후방랜딩나사봉을 포함하며,
    상기 주행부는 상기 전방랜딩나사봉의 하단에 고정되는 역 U자형 주행륜브래킷과, 상기 주행륜브래킷에 장착되며 주행륜브래킷을 관통하는 주행모터축을 가지는 주행모터와, 상기 주행모터축에 결합되는 주행륜과, 상기 후방랜딩나사봉의 하단에 수평회전 가능하게 지지되는 역 U자형 지지륜브래킷과, 상기 지지륜브래킷에 회전 가능하게 지지되는 지지륜을 포함하고,
    상기 드론본체의 하면에는 짐벌에 의해 상시 수평을 유지하며, 상기 카메라부와 태그검출부가 장착되는 회전장착대가 구비되며,
    관리회사에 설치되고, 하층의 면적이 상층의 면적보다 넓은 복수 층으로 구성되며 각 층마다 복수 대의 드론이 격납될 수 있는 좌, 우측격납장과, 상기 각 층의 좌, 우측격납장의 일측에 구비되는 좌, 우측이착륙장 및, 좌, 우측격납장과 좌, 우측이착륙장을 연결하는 좌, 우측통로를 포함하고,
    상기 좌, 우측격납장에는 격납된 드론의 배터리를 충전하기 위한 무선충전장치가 구비되며,
    상기 무선충전장치는 좌, 우측격납장의 바닥에 설치되고 충전제어부에 의해 제어되며 내주면에 암나사부가 형성된 중공형 승강모터축을 가지는 승강모터와, 상기 중공형 승강모터축의 암나사부에 맞물리는 수나사부를 가지는 승강스크루와, 상기 승강스크루의 상단에 결합되는 승강대와, 상기 승강대의 상면에 결합되어 배터리의 하면에 대하여 접촉되거나 이격되게 설치되는 무선충전패드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 GPS와 연계된 드론 측량 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102390003B1 (ko) * 2022-02-07 2022-04-26 주식회사 신가전기 배전선로 애자 연결 점검 시스템
KR20230007001A (ko) 2021-07-05 2023-01-12 주식회사 아르고스다인 드론 스테이션

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5841026A (en) * 1996-05-15 1998-11-24 Trimble Navigation Limited Automatic transference between real-time operation and post-processing in a GPS survey system
EP1290468A2 (en) * 2000-05-08 2003-03-12 NovAtel Inc. Precise positioning system for mobile gps users
KR100449751B1 (ko) 2001-05-30 2004-09-22 (주)동명기술공단종합건축사사무소 상수도 운영 및 관리 시스템
EP1472530A2 (en) * 2001-01-29 2004-11-03 Pure Technologies Ltd Electromagnetic analysis of concrete tensioning strands
KR101782040B1 (ko) 2017-05-31 2017-09-26 (주)지트 드론을 이용한 상수도 시설물 측량장치 및 위치측정방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5841026A (en) * 1996-05-15 1998-11-24 Trimble Navigation Limited Automatic transference between real-time operation and post-processing in a GPS survey system
EP1290468A2 (en) * 2000-05-08 2003-03-12 NovAtel Inc. Precise positioning system for mobile gps users
EP1472530A2 (en) * 2001-01-29 2004-11-03 Pure Technologies Ltd Electromagnetic analysis of concrete tensioning strands
KR100449751B1 (ko) 2001-05-30 2004-09-22 (주)동명기술공단종합건축사사무소 상수도 운영 및 관리 시스템
KR101782040B1 (ko) 2017-05-31 2017-09-26 (주)지트 드론을 이용한 상수도 시설물 측량장치 및 위치측정방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230007001A (ko) 2021-07-05 2023-01-12 주식회사 아르고스다인 드론 스테이션
KR102390003B1 (ko) * 2022-02-07 2022-04-26 주식회사 신가전기 배전선로 애자 연결 점검 시스템

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