KR102178393B1 - 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치 - Google Patents

무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 송전선로 상의 감시대상 각각에 대한 감시경로를 생성하고, 상기 감시대상 각각에 대한 감시정보 수집 계획을 수립하는 감시계획 생성부; 및 상기 감시계획 생성부에 의해 생성된 상기 감시경로와 감시정보 수집 계획에 따라 무인 항공기를 비행시키면서 상기 감시대상 각각에 대한 상기 감시정보를 취득하는 감시정보 취득부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치{TRANSMISSION LINE MONITORING APPARATUS USING UNMANNED AERIAL VEHICLES}
본 발명은 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무인 항공기를 이용하여 원격지에서 송전선로의 고장이나 불량 유무를 감시하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치에 관한 것이다.
정보통신 및 그 제어기술의 발전으로 인간이 직접 탑승하여 수행하기에 위험하거나 어려운 작업을 가능하게 하는 무인 항공기에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다.
무인 항공기는 위성 및 관성 항법 장치를 통해 GPS(Global Positioning System) 기반으로 조종자가 설정한 경로, 고도, 속도로 이동하거나, 내부에 탑재된 제어시스템에 의하여 위치나 자세, 방향 등을 제어한다.
한편, 송전선로, 예를 들어 초고전압 전력이 송전되는 고압선, 송전탑, 애자 및 클램프 등에는 수만 볼트[V]의 고압 전기가 흐르므로, 송전선로는 지상에서 수십 미터의 공중에 설치된다. 이에 따라, 송전선로는 낙뢰, 폭우, 태풍 등에 노출되어 손상 가능성이 높아지게 되었고, 이로 인해 송전선로에 대한 정기적인 검사가 필수적으로 이루어질 필요가 있었다.
이에 종래에는 작업자가 철탑금구에 직접 탑승하여 송전선로를 육안으로 점검하였으나, 이러한 방식은 작업자가 위험에 노출되는 등 고비용 저효율적인 점검이 이루어지는 문제점이 있었고, 또한 송전을 정지한 후, 검사 작업을 수행해야 하므로 작업 가능 시기가 제한되는 단점이 있었다.
이외에도 종래에는 송전선로 상에 각종 감시 설비를 설치하고 이 감시 설비를 통해 송전선로 상태를 추정 및 감시하였으나, 이러한 방식은 송전선로 상에 별도의 감시 설비를 추가적으로 더 설치하여야 하였고, 그 결과 감시 설비 설치에 따른 비용도 증가하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0032569호(2014.03.17)의 '애자 온라인 상태감시 장치'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 무인 항공기를 이용하여 원격지에서 송전선로의 고장이나 불량 유무를 감시하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치는 송전선로 상의 감시대상 각각에 대한 감시경로를 생성하고, 상기 감시대상 각각에 대한 감시정보 수집 계획을 수립하는 감시계획 생성부; 및 상기 감시계획 생성부에 의해 생성된 상기 감시경로와 감시정보 수집 계획에 따라 무인 항공기를 비행시키면서 상기 감시대상 각각에 대한 상기 감시정보를 취득하는 감시정보 취득부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 감시계획 생성부는 2D 지도 및 철탑 구축정보를 이용하여 지형정보를 3차원 데이터베이스로 모델링하여 감시작업범위를 지정하고, 2차원 지도와 3차원 지도를 바탕으로 이착륙 포트 후보지를 선정하는 3차원 DB 구축부; 상기 3차원 DB 구축부에 의해 구축된 상기 감시작업범위와 상기 이착륙포트 후보지를 이용하여 상기 감시경로를 지정하는 감시경로 추출부; 및 상기 감시대상의 위치정보를 이용하여 상기 감시정보 수집 계획을 수립하는 감시정보 수집 계획 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 감시경로는 무인 항공기의 감시경로점을 연결한 비행경로인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 감시경로점은 송전선로의 철탑을 감시하기 위한 비행경로점, 송전선로의 전선을 감시하기 위한 비행경로점, 및 무인 항공기의 이착륙을 위한 이착륙 포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 3차원 DB 구축부는 상기 감시작업범위 내 가시선에 대한 분석 결과를 이용하여 상기 이착륙 포트 후보지를 선정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 3차원 DB 구축부는 상기 감시대상이 되는 송전탑을 기 설정된 높이에서 가시선 분석하여 각각의 가시선 영역들이 모두 공통적으로 중첩되는 지역을 상기 이착륙 포트 후보지로 선정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 감시경로 추출부는 상기 이착륙 포트 후보지 각각의 순시 가능범위를 기반으로 상기 이착륙 포트를 선정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 감시정보 취득부는 무인 항공기에 설치되어 상기 감시경로에 따라 무인 항공기를 비행시키면서 송전선로에 대한 상기 감시정보를 순차적으로 취득하는 수집모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다
본 발명의 상기 수집모듈은 무인 항공기를 상기 감시경로를 따라 비행시키는 비행 구동부; 감시대상에 대한 상기 감시정보를 수집하는 감시정보 수집부; 및 상기 감시경로 및 상기 감시정보 수집 계획을 사전에 저장하고, 무인 항공기를 상기 비행 구동부를 통해 상기 감시경로를 따라 비행시키면서 상기 감시정보 수집 계획에 따라 상기 감시정보 수집부를 제어하여 상기 감시정보를 수집하는 수집 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다
본 발명의 상기 감시정보 취득부는 무인 항공기에 설치되어 원격 제어명령에 따라 무인 항공기를 비행시키면서 상기 감시정보를 순차적으로 취득하는 수집모듈; 및 상기 수집모듈로부터 무인 항공기의 실제경로를 피드백받아 상기 수집 모듈을 통해 상기 감시경로에 따른 원격 제어명령을 상기 수집모듈로 전달하며, 상기 수집모듈로부터 상기 감시정보를 전달받아 출력하는 지상통제모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다
본 발명의 상기 수집모듈은 무인 항공기를 상기 감시경로를 따라 비행시키는 비행 구동부; 상기 감시대상에 대한 상기 감시정보를 수집하는 감시정보 수집부; 상기 수집모듈로부터의 원격 제어명령에 따라 상기 비행 구동부를 제어하여 무인 항공기를 비행시키고, 상기 감시정보 수집부를 통해 상기 감시정보를 수집하는 수집 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다
본 발명의 상기 수집 제어부는 상기 감시정보 수집부에 의해 수집된 상기 감시정보를 상기 지상통제모듈로 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 지상통제모듈은 상기 수집 제어부로부터 무인 항공기의 실제경로를 피드백받고 실제경로와 감시경로를 따라 원격 제어명령을 상기 수집모듈로 전달하는 지상 제어부; 및 상기 지상 제어부로부터 감시정보를 입력받아 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 감시정보 취득부로부터 상기 감지정보를 전달받아 저장 및 분석하여 감시대상에 대한 분석 결과를 출력하는 감시정보 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 감시정보 관리부는 상기 감시정보 취득부로부터 전달받은 상기 감시정보를 저장하는 감시정보 저장부; 상기 감시정보 취득부로부터 전달받은 상기 감시정보를 3차원 모델링 공간상에 출력하는 감시정보 출력부; 및 상기 감시정보 저장부에서 상기 감시정보를 추출하고, 상기 감시정보를 상기 감시정보 출력부를 통해 3차원 모델링 공간상에 출력하는 감시정보 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 감시정보 분석부는 상기 감시정보를 감시 회차 또는 시간별로 비교 분석하여 상기 감시정보 출력부를 통해 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 작업자가 직접 철탑금구에 탑승하지 않고 송전선로의 점검을 수행하여 작업자의 안전을 도모할 수 있고, 유지 보수에 필요한 인원과 시간 및 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 송전을 정지(정전)한 후 선로 감시를 진행하여야 했던 종래와 달리 작업 가능 시기의 제한이 적어 더 넓은 지역의 선로감시가 가능하고, 점검 비용의 절감과 함께 가공 송전선로 점검의 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 송전선로의 운영 손실 및 교체비용을 절감할 수 있고, 송전선로의 취약점과 불량 개소를 조기에 수시로 확인할 수 있어 전력 공급 및 설비의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시계획 생성부의 블럭 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 데이터베이스로 모델링된 지형정보의 예시도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 지도를 나타낸 예시도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시선을 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시정보 취득부의 블럭 구성도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시정보 관리부의 블럭 구성도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시계획 생성부의 블럭 구성도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 데이터베이스로 모델링된 지형정보의 예시도이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 지도를 나타낸 예시도이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시선을 나타낸 도면이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시정보 취득부의 블럭 구성도이며, 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시정보 관리부의 블럭 구성도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치는 감시계획 생성부(10), 감시정보 취득부(20) 및 감시정보 관리부(30)를 포함한다.
참고로, 본 실시예에서 송전선로에는 초고전압 전력이 송전되는 고압선, 송전탑, 애자 및 클램프 등이 모두 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
감시계획 생성부(10)는 감시작업범위로 감시계획을 생성하고 송전선로의 위치를 기반으로 한 3차원 데이터베이스를 활용하여 감시경로를 생성한다.
감시계획 생성부(10)는 생성된 감시계획 및 감시경로를 무인 항공기로 전달하거나 또는 지상통제모듈(22)로 전달한다.
본 실시예에서, 무인 항공기(Unmanned Aerial Vehicle or Uninhabited Aerial Vehicle: UAV)는 일반적으로 조종사 없이 사전에 입력된 프로그램에 따라 또는 비행체 스스로 주위 환경(장애물, 항로)을 인식하여 자율 비행을 하는 비행체를 말한다.
감시계획 생성부(10)로부터 감시계획 및 감시경로를 전달받은 무인 항공기는 감시계획 및 감시경로에 따라 무인 자율 비행을 수행하면서 감시정보를 획득한다. 이외에도, 감시계획 생성부(10)로부터 감시계획 및 감시경로를 전달받은 지상통제모듈(22)이 감시계획 및 감시경로에 따라 원격 제어명령을 생성하여 무인 항공기로 전달하고, 이에 따라 무인 항공기는 원격 제어명령에 따라 비행하면서 감시정보를 획득할 수도 있다. 이에 대해서는 후술한다.
도 2 를 참조하면, 감시계획 생성부(10)는 3차원 DB 구축부(11), 감시경로 추출부(12) 및 감시정보 수집 계획 관리부(13)를 포함한다.
감시계획에는 무인 항공기의 감시경로 및 감시정보 수집 계획이 포함된다. 감시정보 수집 계획은 감시경로 상에 존재하는 감시대상 각각에 대해 감시정보를 수집하는 방식이나 절차 등에 대한 계획이며, 감시대상의 형태나 종류 등에 따라 서로 상이하게 설정될 수 있다.
3차원 DB 구축부(11)는 2D 지도 및 철탑 구축정보를 이용하여 지형정보를 3차원 데이터베이스로 모델링하여 감시작업범위를 지정한다. 철탑 구축정보에는 철탑 구축 상태와 관련된 도면, 철탑의 위치 등이 포함된다.
또한 3차원 DB 구축부(11)는 2차원 지도와 3차원 지도를 바탕으로 이착륙 포트 후보지를 선정한다. 즉, 3차원 DB 구축부(11)는 이착륙 포트 후보지를 선정할 때에는 그 지점이 감시하고자 하는 송전선과 송전탑을 육안 관찰이 가능한 지점이어야 하기 때문에, 감시 대상이 되는 모든 송전탑을 일정 높이에서 가시선 분석하여 각각의 가시선 영역들이 모두 공통적으로 중첩되는 지역을 후보지로 다수 선정한다.
여기서, 가시선은 시각적으로 중간에 장애물 없이 시선이 닫는 가상의 선을 지칭한다.
감시경로 추출부(12)는 3차원 DB 구축부(11)에 의해 구축된 감시작업범위 내에서 도 3 에 도시된 바와 같은 감시경로를 지정한다.
감시경로는 무인 항공기의 감시경로점을 연결한 무인 항공기의 비행경로이다. 도 3 의 (a)를 참조하면, 감시경로점은 송전선로 점검을 위한 비행 명령으로서, 감시경로점에는 송전탑 위치기반의 경로점, 송전선 경간중간 위치 기반의 경로점 및 이착륙 포트가 포함된다.
송전탑 위치기반의 경로점은 송전선로의 철탑을 감시하기 위한 비행경로점이고, 송전선 경간중간 위치 기반의 경로점은 송전선로의 전선을 감시하기 위한 비행경로점이며, 이착륙 포트는 현장에서 감시작업을 위한 무인항공기의 비행이 시작되는 지점인 동시에 작업을 마친 후 착륙할 지점이다.
따라서, 무인 항공기는 도 3 의 (b)에 도시된 바와 같이 최초 이륙 포트에서 이륙한 후, 각 감시경로점으로 비행하면서 해당 감시경로점에서의 송전선로, 즉 송전탑, 송전선 등의 감시대상을 감시한다.
특히, 감시경로 추출부(12)는 이착륙 포트 후보지 각각의 순시 가능범위를 기반으로 이착륙 포트를 선정한다. 즉, 도 4 에 도시된 바와 같이 송전탑이 구축된 경우 가시선은 도 5 에 도시된 바와 같이 형성될 수 있고, 이 경우 가시선이 서로 중첩되는 지점이 이착륙 포트 후보지로 선정되며, 이 이착륙 포트 후보지 중 어느 하나 이상이 각각의 수신 가능범위에 따라 이착륙 포트로 최종 선정된다.
감시정보 수집 계획 관리부(13)는 감시경로 내 감시대상의 위치정보를 이용하여 감시정보 수집 계획을 수립한다. 즉, 감시정보 수집 계획 관리부(13)는 상기한 감시경로 추출부(12)에 의해 추출된 감시경로 내 감시대상 각각의 위치 정보를 이용하여 감시대상 각각에 대한 감시정보 수집 계획을 수립한다.
따라서, 무인 항공기는 감시경로를 따라 비행하면서 감시정보 수집 계획에 따라 감시대상 각각의 감시정보를 수집한다.
도 6 을 참조하면, 무인 항공기는 수집모듈(21) 및 지상통제모듈(22)을 포함한다.
수집모듈(21)은 무인 항공기에 설치되어 감시경로를 따라 무인 항공기를 비행시키면서 송전선로에 대한 감시정보를 수집한다.
이러한 수집모듈(21)은 감시정보 수집부(211), 수집 제어부(212) 및 비행 구동부(213)를 포함한다.
감시정보 수집부(211)는 감시대상 각각에 대한 감시정보를 수집한다. 감시정보 수집부(211)로는 감시대상의 형태나 구조, 상태 등을 파악할 수 있도록 각종 영상이나 음성 등의 정보를 수집하는 다양한 감시장비가 모두 포함될 수 있다. 일 예로 감시정보 수집부(211)로는 고해상도 카메라, 열화상 카메라, UV(Ultraviolet Ray) 카메라, CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등이 채용될 수 있다.
비행 구동부(213)는 무인 항공기를 감시경로에 따라 비행시킨다. 비행 구동부(213)는 무인 항공기의 비행 뿐만 아니라 이착륙을 수행한다. 비행 구동부(213)에는 비행에 필요한 동력을 발생시키는 엔진(미도시) 및 엔진의 동력을 이용하여 회전하는 프로펠러 등이 포함될 수 있다. 이외에도 비행 구동부(213)에는 동체의 고도를 측정하여 무인 항공기가 설정된 고도를 유지할 수 있도록 하는 고도 센서(미도시)와, 비행경로 상의 장애물을 감지하여 장애물을 회피할 수 있도록 하는 장애물 센서(미도시), 및 동체의 자세를 감지하여 동체가 안정적인 비행자세를 유지할 수 있도록 하는 자이로 센서(미도시) 등이 포함된다.
참고로 본 실시예에서 무인 항공기는 저속, 초저속, 공중정지 비행 등이 가능해야 하기 때문에 고정익(무인 항공기의 동체에 고정된 날개) 비행체보다 헬기의 형태가 적합하다.
수집 제어부(212)는 비행 구동부(213)를 통해 기 저장된 감시경로를 따라 무인 항공기를 비행시키고, 감시정보 수집 계획에 따라 감시정보 수집부(211)를 제어하여 감시정보를 수집하며, 수집한 감시정보를 저장하거나 지상통제모듈(22)로 전달한다.
여기서, 수집 제어부(212)는 감시계획을 사전에 저장하고 이 감시계획에 따라 무인 비행 구동부(213)를 제어하여 무인 항공기를 자율 비행하도록 제어할 수 있다.
다른 실시예로, 수집 제어부(212)는 상기한 실시예와 같이 감시계획을 사전에 저장하지 않고, 실제경로를 지상통제모듈(22)로 전달함과 더불어 지상통제모듈(22)로부터 원격 제어명령을 전달받아 이 원격 제어명령에 따라 비행 구동부(213)를 제어하여 무인 항공기를 비행시킬 수도 있다. 이 경우, 수집 제어부(212)는 상기한 바와 같이 원격 제어명령에 따라 무인 항공기를 비행시키면서 감시대상에 대한 감시정보를 수집하고 수집한 감시정보를 저장하거나 지상통제모듈(22)로 전달할 수 있다.
여기서, 수집 제어부(212)는 수집한 감시정보를 유무선 통신망을 통해 지상통제모듈(22)로 전송할 수 있으며, 이외에도 별도의 저장장치를 구비하여 이 저장장치에 감시정보를 저장할 수 있다.
저장장치에 감시정보가 저장된 경우, 관리자는 무인 항공기 착륙시 해당 저장장치를 회수하여 감시정보를 획득할 수 있다.
한편, 지상통제모듈(22)은 지상 제어부(221) 및 출력부(222)를 포함한다.
지상 제어부(221)는 상기한 바와 같이 수집 제어부(212)로부터 감시정보를 전달받으면 이 감시정보를 출력부(222)를 통해 출력한다. 여기서, 출력부(222)는 감시정보를 출력하는 디스플레이 장치라면 모두 채용될 수 있다.
특히, 지상 제어부(221)는 수집 제어부(212)로부터 무인 항공기의 실제 경로를 전달받고 이 실제 경로와 감시경로 간의 오차를 분석하여 원격 제어명령을 생성하고 생성된 원격 제어명령을 수집모듈(21)의 수집 제어부(212)로 전달함으로써 무인항공기를 지상에서 원격 제어할 수 있다. 이 경우 지상 제어부(221)는 출력부(222)를 통해 무인 항공기의 비행상태를 출력하여 관리자가 무인 항공기의 비행상태를 인지할 수 있도록 한다
즉, 감시정보 수집부(211)는 수집모듈(21) 및 지상통제모듈(22)을 포함하되, 수집모듈(21)이 사전에 감시계획을 저장하여 감시경로에 따라 자율비행하면서 감시대상에 대한 감시정보를 수집하거나, 또는 지상통제모듈(22)로부터 원격 제어명령을 전달받아 이 원격 제어명령에 따라 원격 제어되어 감시대상에 대한 감시정보를 수집할 수 있다.
도 7 을 참조하면, 감시정보 관리부(30)는 감시정보 취득부(20)에 의해 취득된 감지정보를 저장 및 분석하여 감시대상에 대한 분석 결과를 출력한다.
감시정보 관리부(30)는 감시정보 저장부(31), 감시정보 분석부(32) 및 감시정보 출력부(33)를 포함한다.
감시정보 저장부(31)는 감시정보 취득부(20)에 의해 취득된 감시정보를 저장한다.
감시정보 출력부(33)는 감시정보 취득부(20)에 의해 취득된 감시정보를 3차원 모델링 공간상에 출력한다. 즉, 감시정보 출력부(33)는 송전 선로의 감시대상 각각의 실제 위치 정보를 기반하여 가상의 3D 모델링 공간에 감시정보 각각을 출력한다.
감시정보 분석부(32)는 감시정보 저장부(31)에서 감시정보를 추출하여 감시정보를 분석하고 그 분석 결과를 감시정보 출력부(33)를 통해 출력한다. 이 경우, 감시정보 분석부(32)는 감시정보 출력부(33)를 통해 3차원 모델링 공간상에 감시정보를 출력함으로써 입체적인 감시정보 관리가 가능하도록 한다.
또한 감시정보 분석부(32)는 감시대상 각각의 감시정보를 감시 회차 또는 시간별로 비교 분석하여 감시정보 출력부(33)를 통해 출력한다. 이를 통해 관리자는 감시대상의 상태 변화를 손쉽게 인지할 수 있어 감시대상을 더욱 손쉽게 관리할 수 있게 된다.
게다가, 감시정보 분석부(32)는 각 감시대상에 대해 감시 대상별로 관리코드를 설정하고, 이 관리 코드를 토대로 감시정보를 관리하여 각 감시정보를 효율적으로 관리한다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치의 동작 과정을 설명한다.
먼저, 감시계획 생성부(10)는 감시작업범위로 감시계획을 생성한다. 즉, 감시계획 생성부(10)는 송전선로의 위치를 기반으로 한 3차원 데이터베이스를 활용하여 감시경로를 생성하고, 감시대상 각각의 감시정보 수집 계획을 생성한 후, 이 감시경로와 감시정보 수집 계획을 무인 항공기로 전달하거나 또는 지상통제모듈(22)로 전달한다.
즉, 3차원 DB 구축부(11)가 2D 지도 및 철탑 구축정보를 이용하여 지형정보를 3차원 데이터베이스로 모델링하여 감시작업범위를 지정하고, 2차원 지도와 3차원 지도를 바탕으로 이착륙 포트 후보지를 선정한다. 즉, 3차원 DB 구축부(11)는 감시 대상이 되는 모든 송전탑을 일정 높이에서 가시선 분석하여 각각의 가시선 영역들이 모두 공통적으로 중첩되는 지역을 후보지로 다수 선정한다.
이어 감시경로 추출부(12)가 3차원 DB 구축부(11)에 의해 구축된 감시작업범위 내에서 송전탑 위치기반의 경로점, 송전선 경간중간 위치 기반의 경로점 및 이착륙 포트를 포함하는 감시경로를 지정한다.
또한 감시정보 수집 계획 관리부(13)가 감시경로 내 감시대상의 위치정보를 이용하여 감시대상 각각에 대한 감시정보 수집 계획을 수립한다.
따라서, 무인 항공기는 감시경로를 따라 비행하면서 감시정보 수집 계획에 따라 감시대상 각각의 감시정보를 수집한다.
이후, 무인 항공기에 설치되는 수집모듈(21)은 감시경로를 따라 무인 항공기를 비행시키면서 송전선로에 대한 감시정보를 수집한다.
즉, 수집 제어부(212)가 비행 구동부(213)를 제어하여 무인 항공기를 감시경로를 따라 비행시키고 이 과정에서, 감시정보 수집부(211)를 제어하여 각 감시대상에 대한 감시정보를 수집한다.
수집 제어부(212)는 감시정보 수집부(211)를 통해 수집한 감시정보를 내부의 저장 장치에 저장하거나 지상통제모듈(22)로 전달한다.
이 경우, 수집 제어부(212)는 감시경로를 사전에 저장하고 이 감시경로에 따라 무인 비행 구동부(213)를 제어하여 무인 항공기를 자율 비행하거나, 실제경로를 지상통제모듈(22)로 전달함과 더불어 지상통제모듈(22)로부터 원격 제어명령을 전달받아 이 원격 제어명령에 따라 비행 구동부(213)를 제어하여 무인 항공기를 비행시킬 수도 있다.
상기한 바와 같이 감시정보 수집부(211)에 의해 감시정보가 수집되면, 감시정보 분석부(32)는 감시정보 저장부(31)에 감시정보를 저장하고, 이 감시정보를 분석하여 그 분석 결과를 감시정보 출력부(33)를 통해 출력한다.
특히, 감시정보 분석부(32)는 감시정보 출력부(33)를 통해 3차원 모델링 공간상에 감시정보를 출력하거나, 또는 감시정보 분석부(32)는 감시대상 각각의 감시정보를 감시 회차 또는 시간별로 비교 분석하여 감시정보 출력부(33)를 통해 출력한다.
또한, 감시정보 분석부(32)는 감시대상 각각에 설정된 관리 코드를 토대로 감시정보를 관리하여 각 감시정보를 효율적으로 관리할 수 있도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 감시계획 생성부
11: 3차원 DB 구축부
12: 감시경로 추출부
13: 감시정보 수집 계획 관리부
20: 감시정보 취득부
21: 수집모듈
211: 감시정보 수집부
212: 수집 제어부
213: 비행 구동부
22: 지상통제모듈
221: 지상 제어부
222: 출력부
30: 감시정보 관리부
31: 감시정보 저장부
32: 감시정보 분석부
33: 감시정보 출력부

Claims (16)

  1. 송전선로 상의 감시대상 각각에 대한 감시경로를 생성하고, 상기 감시대상 각각에 대한 감시정보 수집 계획을 수립하는 감시계획 생성부; 및
    상기 감시계획 생성부에 의해 생성된 상기 감시경로와 감시정보 수집 계획에 따라 무인 항공기를 비행시키면서 상기 감시대상 각각에 대한 상기 감시정보를 취득하는 감시정보 취득부를 포함하고,
    상기 감시계획 생성부는 2D 지도 및 철탑 구축정보를 이용하여 지형정보를 3차원 데이터베이스로 모델링하여 감시작업범위를 지정하고, 2차원 지도와 3차원 지도를 바탕으로 이착륙 포트 후보지를 선정하는 3차원 DB 구축부; 상기 3차원 DB 구축부에 의해 구축된 상기 감시작업범위와 상기 이착륙포트 후보지를 이용하여 상기 감시경로를 지정하는 감시경로 추출부; 및 상기 감시대상의 위치정보를 이용하여 상기 감시정보 수집 계획을 수립하는 감시정보 수집 계획 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 감시경로는 무인 항공기의 감시경로점을 연결한 비행경로인 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 감시경로점은 송전선로의 철탑을 감시하기 위한 비행경로점, 송전선로의 전선을 감시하기 위한 비행경로점, 및 무인 항공기의 이착륙을 위한 이착륙 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 DB 구축부는 상기 감시작업범위 내 가시선에 대한 분석 결과를 이용하여 상기 이착륙 포트 후보지를 선정하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 3차원 DB 구축부는 상기 감시대상이 되는 송전탑을 기 설정된 높이에서 가시선 분석하여 각각의 가시선 영역들이 모두 공통적으로 중첩되는 지역을 상기 이착륙 포트 후보지로 선정하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 감시경로 추출부는 상기 이착륙 포트 후보지 각각의 순시 가능범위를 기반으로 상기 이착륙 포트를 선정하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 감시정보 취득부는
    무인 항공기에 설치되어 상기 감시경로에 따라 무인 항공기를 비행시키면서 송전선로에 대한 상기 감시정보를 순차적으로 취득하는 수집모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 수집모듈은
    무인 항공기를 상기 감시경로를 따라 비행시키는 비행 구동부;
    감시대상에 대한 상기 감시정보를 수집하는 감시정보 수집부; 및
    상기 감시경로 및 상기 감시정보 수집 계획을 사전에 저장하고, 무인 항공기를 상기 비행 구동부를 통해 상기 감시경로를 따라 비행시키면서 상기 감시정보 수집 계획에 따라 상기 감시정보 수집부를 제어하여 상기 감시정보를 수집하는 수집 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 감시정보 취득부는
    무인 항공기에 설치되어 원격 제어명령에 따라 무인 항공기를 비행시키면서 상기 감시정보를 순차적으로 취득하는 수집모듈; 및
    상기 수집모듈로부터 무인 항공기의 실제경로를 피드백받아 상기 수집 모듈을 통해 상기 감시경로에 따른 원격 제어명령을 상기 수집모듈로 전달하며, 상기 수집모듈로부터 상기 감시정보를 전달받아 출력하는 지상통제모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 수집모듈은
    무인 항공기를 상기 감시경로를 따라 비행시키는 비행 구동부;
    상기 감시대상에 대한 상기 감시정보를 수집하는 감시정보 수집부;
    상기 수집모듈로부터의 원격 제어명령에 따라 상기 비행 구동부를 제어하여 무인 항공기를 비행시키고, 상기 감시정보 수집부를 통해 상기 감시정보를 수집하는 수집 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 수집 제어부는
    상기 감시정보 수집부에 의해 수집된 상기 감시정보를 상기 지상통제모듈로 전달하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 지상통제모듈은
    상기 수집 제어부로부터 무인 항공기의 실제경로를 피드백받고 실제경로와 감시경로를 따라 원격 제어명령을 상기 수집모듈로 전달하는 지상 제어부; 및
    상기 지상 제어부로부터 감시정보를 입력받아 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 감시정보 취득부로부터 상기 감시정보를 전달받아 저장 및 분석하여 감시대상에 대한 분석 결과를 출력하는 감시정보 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 감시정보 관리부는
    상기 감시정보 취득부로부터 전달받은 상기 감시정보를 저장하는 감시정보 저장부;
    상기 감시정보 취득부로부터 전달받은 상기 감시정보를 3차원 모델링 공간상에 출력하는 감시정보 출력부; 및
    상기 감시정보 저장부에서 상기 감시정보를 추출하고, 상기 감시정보를 상기 감시정보 출력부를 통해 3차원 모델링 공간상에 출력하는 감시정보 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 감시정보 분석부는
    상기 감시정보를 감시 회차 또는 시간별로 비교 분석하여 상기 감시정보 출력부를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102297624B1 (ko) 2017-06-21 2021-09-06 한국전력공사 송전 구조물 감시용 무인항공기의 비행경로 설정 장치 및 그 방법
CN107357313A (zh) * 2017-08-15 2017-11-17 成都优艾维智能科技有限责任公司 一种基于无人机巡检图像的输电线路故障维护系统及方法
KR102403122B1 (ko) * 2017-10-25 2022-05-30 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법
KR102554336B1 (ko) * 2018-07-18 2023-07-12 한국전력공사 전력설비 감시 장치 및 방법
KR102079869B1 (ko) 2018-07-27 2020-02-19 한국전력공사 드론 비행경로 생성 장치 및 방법
KR102553453B1 (ko) * 2018-07-27 2023-07-11 한국전력공사 전력설비 감시용 무인 진단장치 및 방법
CO2018013805A1 (es) * 2018-12-19 2019-05-10 Univ Nat Colombia Método de detección de líneas de transmisión de energía en tiempo real con vehículos aéreos no tripulados.
KR102259261B1 (ko) * 2019-03-06 2021-06-01 지상현 드론을 이용한 활선 검침 및 드론 충전 시스템 그리고 이를 이용한 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005265699A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Chugoku Electric Power Co Inc:The 無人飛行体を用いた送電線点検システムおよび方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102074637B1 (ko) * 2012-09-19 2020-02-10 한국전력공사 구조물 점검용 비행 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005265699A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Chugoku Electric Power Co Inc:The 無人飛行体を用いた送電線点検システムおよび方法

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