KR102337930B1 - Robot for monitoring passage type structure - Google Patents

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KR102337930B1
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(주)미래시티글로벌
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    • H04N5/23203—

Abstract

In accordance with the present invention, a robot, which is combined to be movable with a rail installed in a passage type structure to collect monitoring data about the passage type structure, includes: a robot body frame; a robot driving module installed in the robot body frame to move the robot along the rail; a monitoring data collection means installed in the robot body frame to collect the monitoring data; a hole sensor producing a hole sensing signal by sensing each of a plurality of holes placed on the rail apart from each other at equidistant intervals sequentially in a longitudinal direction during the procedure of moving the robot; and a control module installed in the robot body frame to control the operation of the robot. The control module includes a position determination part determining a position of the robot on a moving section of the robot by using the hole sensing signal.

Description

통로형 구조물 모니터링 로봇 {ROBOT FOR MONITORING PASSAGE TYPE STRUCTURE}Pathway Structure Monitoring Robot {ROBOT FOR MONITORING PASSAGE TYPE STRUCTURE}

본 발명은 통로형 구조물에 대한 모니터링 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통로형 구조물의 내부를 이동하면서 모니터링 데이터를 수집하는 모니터링 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring technology for a passage-type structure, and more particularly, to a monitoring robot that collects monitoring data while moving inside the passage-type structure.

통로형 구조물의 대표적인 예로서 공동구가 있다. 공동구는 상하수도, 전화 케이블, 배전선, 가스관 등을 함께 수용하기 위한 지하터널로서, 최근 도시 미관이나 공간의 효율적 활용을 위해 대부분의 관거, 케이블류 등의 시설물들이 이러한 공동구에 배치되고 있다. 공동구 내에는 가스, 물, 전기 등과 같이 서로 다른 상의 물질 흐름이 이루어지고, 물질 간의 혼합이나 접촉이 발생할 경우 사고가 발생할 가능성이 있으므로, 공동구 내 시설 관리가 효율적으로 이루어져야 한다.A typical example of a passage-type structure is a cavity. Common areas are underground tunnels for accommodating water and sewage, telephone cables, distribution lines, and gas pipes together. Recently, most facilities such as conduits and cables are being placed in these common areas for the efficient use of space and aesthetics of the city. Since materials flow in different phases, such as gas, water, and electricity, in the common area, and there is a possibility that an accident may occur when materials are mixed or contacted, the facility management in the common area must be efficiently managed.

본 발명의 기술분야와 관련된 선행특허문헌으로서 등록특허 제10-1348973호에는 공동구 내에서 카메라가 레일을 따라 이동하면서 영상을 촬영하여 전송하는 공동구 모니터링 방법이 개시되어 있다. 하지만, 상기 선행특허문헌에서는 공동구 내에서 카메라의 정확한 위치를 확인하기 어렵다는 문제가 있다.As a prior patent document related to the technical field of the present invention, Patent Registration No. 10-1348973 discloses a method for monitoring a cavity in which a camera captures and transmits an image while moving along a rail in the cavity. However, in the prior patent document, there is a problem in that it is difficult to confirm the exact position of the camera in the cavity.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1348973호 "영상촬영 장치를 활용한 지하 공동구의 실시간 모니터링 방법" (2014.01.10.)Republic of Korea Patent Publication Registration No. 10-1348973 "Real-time monitoring method of underground common pit using image capturing device" (2014.01.10.)

본 발명의 목적은 모니터링 대상 통로형 구조물을 이동하면서 모니터링 데이터를 수집하는 통로형 구조물 모니터링 로봇을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a path-type structure monitoring robot that collects monitoring data while moving a path-type structure to be monitored.

본 발명의 다른 목적은 모니터링 대상 통로형 구조물을 이동하면서 모니터링 데이터를 수집하는 모니터링 로봇의 위치 제어 정확도가 향상된 통로형 구조물 모니터링 로봇을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a path-type structure monitoring robot with improved position control accuracy of a monitoring robot that collects monitoring data while moving a path-type structure to be monitored.

상기한 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 통로형 구조물의 내부에 설치된 레일에 이동 가능하게 결합되어서 상기 통로형 구조물에 대한 모니터링 데이터를 수집하는 로봇으로서, 로봇 몸체 프레임; 상기 로봇 몸체 프레임에 설치되어서 상기 로봇을 상기 레일을 따라서 이동시키는 로봇 주행 모듈; 상기 로봇 몸체 프레임에 설치되어서 상기 모니터링 데이터를 수집하는 모니터링 데이서 수집 수단; 상기 로봇이 이동하는 과정에서 상기 레일에 길이방향을 따라서 차례대로 등간격으로 이격되어서 배치되는 복수개의 홀들을 각각 감지하여 홀 감지 신호를 생산하는 홀 센서; 및 상기 상기 로봇 몸체 프레임에 설치되어서 상기 로봇의 작동을 제어하는 제어 모듈을 포함하며, 상기 제어 모듈은 상기 홀 감지 신호를 이용하여 상기 로봇의 이동 구간 상에서 상기 로봇의 위치를 결정하는 위치 결정부를 구비하는, 통로형 구조물 모니터링 로봇이 제공된다.In order to achieve the technical problem to be solved by the present invention, according to an aspect of the present invention, as a robot that is movably coupled to a rail installed inside the passage-type structure to collect monitoring data for the passage-type structure. , the robot body frame; a robot traveling module installed on the robot body frame to move the robot along the rail; monitoring data collecting means installed in the robot body frame to collect the monitoring data; a hall sensor for generating a hall detection signal by detecting a plurality of holes that are sequentially spaced apart from each other at equal intervals along the longitudinal direction on the rail during the movement of the robot; and a control module installed on the robot body frame to control the operation of the robot, wherein the control module is provided with a positioning unit for determining the position of the robot in the movement section of the robot using the hall detection signal A passage-type structure monitoring robot is provided.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로, 모니터링 대상 통로형 구조물에서 레일을 따라서 이동하는 통로형 구조물 모니터링 로봇이 레일에 일정 간격으로 형성된 홀을 감지하는 홀 센서를 구비함으로써 통로형 구조물 모니터링 로봇의 위치가 정확하게 제어될 수 있다.According to the present invention, all of the objects of the present invention described above can be achieved. Specifically, the position of the passage-type structure monitoring robot can be precisely controlled by the passage-type structure monitoring robot that moves along the rail in the passage-type structure to be monitored and includes a hall sensor that detects holes formed in the rail at regular intervals.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통로형 구조물 모니터링 로봇을 이용한 통로형 구조물 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시된 통로형 구조물 모니터링 시스템의 통로형 구조물 모니터링 로봇에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 통로형 구조물 모니터링 로봇에 대한 측면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 통로형 구조물 모니터링 로봇에 대한 정면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 통로형 구조물 모니터링 로봇에 대한 평면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 통로형 구조물 모니터링 로봇의 제어 모듈에 대한 블록도이다.
도 7은 도 1에 도시된 통로형 구조물 모니터링 시스템의 레일에 대한 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 레일에 대한 저면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 통로형 구조물 모니터링 시스템의 모니터링 관제 단말기에 구비되는 모니터에 출력되는 유저 인터페이스의 일 예를 도시한 도면이다.1 is a schematic diagram schematically illustrating the configuration of a passage-type structure monitoring system using a passage-type structure monitoring robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a passage-type structure monitoring robot of the passage-type structure monitoring system shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a side view of the passage-type structure monitoring robot shown in FIG. 2 .
4 is a front view of the passage-type structure monitoring robot shown in FIG.
5 is a plan view of the passage-type structure monitoring robot shown in FIG.
6 is a block diagram of a control module of the passage-type structure monitoring robot shown in FIG.
7 is a perspective view of a rail of the passage-type structure monitoring system shown in FIG. 1 .
FIG. 8 is a bottom view of the rail shown in FIG. 7 .
9 is a diagram illustrating an example of a user interface output to a monitor provided in a monitoring control terminal of the passage-type structure monitoring system shown in FIG. 1 .

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 통로형 모니터링 로봇을 이용한 통로형 구조물 모니터링 시스템의 개략적인 구성이 모식도로서 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 통로형 구조물 모니터링 시스템(1000)은, 모니터링 대상 통로형 구조물에 설치되는 현장 모니터링 설비(1100)와, 네트워크(N)를 통해 현장 모니터링 설비(1100)와 통신 가능하게 연결되는 모니터링 관제 서버(1800)와, 모니터링 관제 서버(1800)와 통신 가능하게 연결되는 모니터링 관제 단말기(1900)를 포함한다.1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a passage-type structure monitoring system using a passage-type monitoring robot according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the aisle-type structure monitoring system 1000 is communicatively connected to the field monitoring facility 1100 installed in the aisle-type structure to be monitored and the field monitoring facility 1100 through the network N. It includes a monitoring control server 1800 and a monitoring control terminal 1900 communicatively connected to the monitoring control server 1800 .

현장 모니터링 설비(1100)는 통로형 구조물(예를 들어, 공동구 등)의 모니터링을 위해 모니터링 대상 통로형 구조물에 설치되는 것으로서, 모니터링 대상 통로형 구조물의 내부를 이동하면서 모니터링 데이터를 획득하는 본 발명의 일 실시예에 따른 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)과, 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동을 안내하는 레일(1300)과, 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동 경로 상에 위치하는 복수개의 로봇 스테이션(1400, 1500, 1600)들과, 모니터링 대상 통로형 구조물에 설치되는 고정형 센서 장비(1650)와, 네트워크(N)를 통해 모니터링 관제 서버(1800)와 통신 가능하게 연결되고 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200) 및 고정형 센서 장치(1650)와 무선통신으로 통신 가능하게 연결되는 통신 장비(1700)를 구비한다.The on-site monitoring facility 1100 is installed in a passage-type structure to be monitored for monitoring a passage-type structure (eg, a common hole, etc.) A passage-type structure monitoring robot 1200 according to an embodiment, a rail 1300 guiding the movement of the passage-type structure monitoring robot 1200, and a plurality of positions on the movement path of the passage-type structure monitoring robot 1200 The robot stations 1400, 1500, and 1600 are communicatively connected to the monitoring and control server 1800 through the network N, and the fixed sensor equipment 1650 installed in the aisle-type structure to be monitored, and is a passage-type structure. The monitoring robot 1200 and the stationary sensor device 1650 are provided with a communication device 1700 that is communicatively connected to each other through wireless communication.

본 발명의 일 실시예에 따른, 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)은 모니터링 대상 통로형 구조물의 내부를 레일(1300)을 따라 이동하면서 모니터링 데이터를 획득하고, 통신 장비(1700)를 통해 모니터링 관제 서버(1800)와 모니터링 관련 데이터를 주고받는다. 본 실시예에서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)은 모니터링 대상 통로형 구조물의 내부의 상부에서 레일(1300)에 매달린 형태로 이동 가능하게 결합된다. 도 2에는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 사시도로서 도시되어 있고, 도 3에는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 측면도로서 도시되어 있으며, 도 4에는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 정면도로서 도시되어 있고, 도 5에는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 평면도로서 도시되어 있다. 도 2 내지 도 5를 참조하면, 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)은 로봇 몸체 프레임(1210)과, 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)을 이동시키는 로봇 주행 모듈(1220)과, 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 모니터링 대상 통로형 구조물의 내부를 촬영하는 촬영 모듈(1230)과, 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 위치 확인에 사용되는 홀 센서(1240)와, 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 외부 물체를 인식하는 외부 인식 센서(1250)와, 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 주변 환경을 감지하는 환경 센서 모듈(1260)과, 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 작동에 필요한 전력을 공급하는 배터리 모듈(1280)과, 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 작동을 제어하는 제어 모듈(1290)을 구비한다.According to an embodiment of the present invention, the aisle-type structure monitoring robot 1200 acquires monitoring data while moving the inside of the aisle-type structure to be monitored along the rail 1300 , and a monitoring control server through the communication device 1700 . (1800) and the monitoring-related data are exchanged. In this embodiment, the passage-type structure monitoring robot 1200 is movably coupled to the rail 1300 from the top of the passage-type structure to be monitored. 2 is a perspective view of the aisle-type structure monitoring robot 1200, FIG. 3 is a side view of the aisle-type structure monitoring robot 1200, and FIG. 4 is a front view of the aisle-type structure monitoring robot 1200. 5, the passage-type structure monitoring robot 1200 is shown in a plan view. 2 to 5, the passage-type structure monitoring robot 1200 is coupled to the robot body frame 1210 and the robot body frame 1210 to move the passage-type structure monitoring robot 1200 (a robot driving module ( 1220), and a photographing module 1230 coupled to the robot body frame 1210 to photograph the inside of a path-type structure to be monitored, and a path-type structure monitoring robot 1200 coupled to the robot body frame 1210. Positioning Hall sensor 1240 used in, an external recognition sensor 1250 coupled to the robot body frame 1210 to recognize an external object, and a path-type structure monitoring robot 1200 coupled to the robot body frame 1210 An environmental sensor module 1260 for sensing the surrounding environment, a battery module 1280 coupled to the robot body frame 1210 to supply power required for the operation of the passage-type structure monitoring robot 1200, and the robot body frame 1210 ) coupled to a control module 1290 for controlling the operation of the passage-type structure monitoring robot 1200 .

로봇 몸체 프레임(1200)은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)을 구조적으로 지지하는 구성이다. 로봇 몸체 프레임(1200)에 로봇 주행 모듈(1220), 촬용 모듈(1230), 홀 센서(1240), 외부 인식 센서(150), 환경 센서 모듈(1260), 배터리 모듈(1280) 및 제어 모듈(1290)이 결합된다.The robot body frame 1200 is configured to structurally support the passage-type structure monitoring robot 1200 . In the robot body frame 1200, the robot driving module 1220, the imaging module 1230, the hall sensor 1240, the external recognition sensor 150, the environmental sensor module 1260, the battery module 1280 and the control module 1290 ) are combined.

로봇 주행 모듈(1220)은 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)을 레일(1300)을 따라서 이동시킨다. 로봇 주행 모듈(1220)은 레일(1300)과 접촉하는 복수개의 주행 바퀴(1221)들과, 복수개의 주행 바퀴(1221)들 중 일부에 회전력을 제공하는 복수개의 구동 모터(1225)들과, 레일(1300)과 접촉하는 복수개의 보조 풀리(1227)들을 구비한다.The robot driving module 1220 is coupled to the robot body frame 1210 to move the passage-type structure monitoring robot 1200 along the rail 1300 . The robot driving module 1220 includes a plurality of driving wheels 1221 in contact with the rail 1300 , and a plurality of driving motors 1225 that provide rotational force to some of the plurality of driving wheels 1221 , and the rail A plurality of auxiliary pulleys 1227 in contact with the 1300 are provided.

복수개의 주행 바퀴(1221)들은 모두 4개로서, 2개는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 전방 쪽에 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 폭방향을 따라서 이격되어서 위치하고, 나머지 2개는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 후방 쪽에 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 폭방향을 따라서 이격되어서 위치하도록 로봇 몸체 프레임(1210)에 회전 가능하게 결합된다. 복수개의 주행 바퀴(1221)들은 레일(1300)의 위에 얹혀지고 복수개의 주행 바퀴(1221)들 각각의 외주면이 레일(1300)과 접촉한다. 복수개의 주행 바퀴(1221)들은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 폭방향을 따라서 연장되는 회전축선을 중심으로 축회전한다. 전방에 위치하는 2개의 주행 바퀴(1221)들 중 일측에 위치하는 하나의 주행 바퀴(1221)와 후방에 위치하는 2개의 주행 바퀴(1221)들 중 타측에 위치하는 하나의 주행 바퀴(1221)는 구동 모터(1225)로부터 회전력을 제공받는 구동 주행 바퀴(1221a)가 된다. 구동 주행 바퀴(1221a)의 회전 방향 및 속도에 따라 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 전방 또는 후방의 이동방향 및 이동속도가 결정된다. 도시되지는 않았으나, 복수개의 주행 바퀴(1221)들 각각의 외주면은 미끄럼 방지를 위한 고무 재질의 마찰 패드가 형성될 수 있고, 마찰 패드에는 수막 현상을 방지하기 위한 트레드(tread)가 형성될 수도 있다. 4개의 주행 바퀴(1221)들 아래로 레일(1300)이 통과하는 레일 통로(1222)가 형성된다.The plurality of driving wheels 1221 are all four, and two are spaced apart along the width direction of the passage-type structure monitoring robot 1200 on the front side of the passage-type structure monitoring robot 1200, and the remaining two are a passage-type It is rotatably coupled to the robot body frame 1210 so as to be spaced apart along the width direction of the passage-type structure monitoring robot 1200 on the rear side of the structure monitoring robot 1200 . The plurality of driving wheels 1221 are mounted on the rail 1300 , and an outer peripheral surface of each of the plurality of driving wheels 1221 is in contact with the rail 1300 . The plurality of driving wheels 1221 rotate about a rotation axis extending along the width direction of the passage-type structure monitoring robot 1200 . One driving wheel 1221 positioned on one side of the two driving wheels 1221 positioned at the front and one driving wheel 1221 positioned on the other side of the two driving wheels 1221 positioned at the rear are It becomes the driving driving wheel 1221a receiving rotational force from the driving motor 1225 . The forward or rearward movement direction and movement speed of the passage-type structure monitoring robot 1200 is determined according to the rotation direction and speed of the driving driving wheel 1221a. Although not shown, a rubber friction pad may be formed on the outer circumferential surface of each of the plurality of driving wheels 1221 to prevent slipping, and a tread may be formed in the friction pad to prevent a water film phenomenon. . A rail passage 1222 through which the rail 1300 passes is formed under the four driving wheels 1221 .

복수개의 구동 모터(1225)들은 모두 2개로서 로봇 몸체 프레임(1210)에 고정되도록 결합된다. 2개의 구동 모터(1225)들 각각은 로봇 몸체 프레임(1210)의 양측에 하나씩 배치되어서, 4개의 주행 바퀴(1221)들 중 대응하는 구동 주행 바퀴(1221a)에 회전력을 제공한다. 2개의 구동 모터(1225)의 회전방향 및 회전속도는 모터 드라이버(1270)에 의해 제어되고, 모터 드라이버(1270)의 작동은 제어 모듈(1290)에 의해 제어된다.A plurality of driving motors 1225 are coupled to be fixed to the robot body frame 1210 as two. Each of the two driving motors 1225 is disposed one on both sides of the robot body frame 1210 to provide rotational force to a corresponding driving driving wheel 1221a among the four driving wheels 1221 . The rotation direction and rotation speed of the two driving motors 1225 are controlled by the motor driver 1270 , and the operation of the motor driver 1270 is controlled by the control module 1290 .

복수개의 보조 풀리(1227)들 모두 4개로서, 2개는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 전방 쪽에 로봇 주행 모듈(1220)의 폭방향을 따라서 이격되어서 위치하고, 나머지 2개는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 후방 쪽에 로봇 주행 모듈(1220)의 폭방향을 따라서 이격되어서 위치하도록 로봇 몸체 프레임(1210)에 회전 가능하게 결합된다. 복수개의 보조 풀리(1227)들은 레일 통로(1222) 상에서 주행 바퀴(1221)들의 아래에 배치된다. 복수개의 보조 풀리(1227)들 각각의 외주면이 레일(1300)의 측면과 접촉할 수 있도록, 복수개의 보조 풀리들(1227)들은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 높이방향을 따라서 연장되는 회전축선을 중심으로 축회전한다. 4개의 보조 풀리(1227)들 중 일측에 위치하는 2개의 보조 풀리들은 레일(1300)의 일측과 접촉할 수 있고, 타측에 위치하는 2개의 보조 풀리들은 레일(1300)의 타측과 접촉할 수 있어서, 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 주행 안정성을 향상시킨다.There are four of the plurality of auxiliary pulleys 1227, two of which are spaced apart along the width direction of the robot driving module 1220 on the front side of the passage-type structure monitoring robot 1200, and the remaining two are the passage-type structure monitoring. It is rotatably coupled to the robot body frame 1210 so as to be spaced apart along the width direction of the robot traveling module 1220 on the rear side of the robot 1200 . A plurality of auxiliary pulleys 1227 are disposed below the traveling wheels 1221 on the rail passage 1222 . The plurality of auxiliary pulleys 1227 are rotational axes extending along the height direction of the passage-type structure monitoring robot 1200 so that the outer peripheral surface of each of the plurality of auxiliary pulleys 1227 can contact the side surface of the rail 1300 . pivot around the Two auxiliary pulleys located on one side of the four auxiliary pulleys 1227 may contact one side of the rail 1300, and the two auxiliary pulleys located on the other side may contact the other side of the rail 1300, , to improve the running stability of the passage-type structure monitoring robot 1200 .

촬영 모듈(1230)은 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)과 함께 이동하면서 모니터링 대상 통로형 구조물의 내부를 촬영한다. 도시되지는 않았으나, 촬용 모듈(1230)은 RGB 이미지를 수집하는 실영상 카메라와 열화상 이미지를 수집하는 열화상 카메라를 구비한다. 촬영 모듈(1230)에 의해 촬영된 실영상 데이터와 열화상 데이터를 포함하는 영상 데이터는 제어 모듈(1290)에 실시간으로 저장되는 동시에 모니터링 관제 서버(1900)로 전송된다.The photographing module 1230 is coupled to the robot body frame 1210 to photograph the inside of the passage-type structure to be monitored while moving together with the passage-type structure monitoring robot 1200 . Although not shown, the imaging module 1230 includes a real image camera for collecting RGB images and a thermal imaging camera for collecting thermal images. Image data including real image data and thermal image data captured by the photographing module 1230 are stored in real time in the control module 1290 and transmitted to the monitoring control server 1900 at the same time.

홀 센서(1240)는 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 고정되며, 근접하여 위치하는 홀을 감지하여 확인한다. 홀 센서(1240)은 레일 통로(1222)에서 레일(1300)에 형성된 홀을 감지하도록 설치된다. 홀 센서(1240)에 의해 확인된 홀 감지 신호는 제어 모듈(1290)로 전송되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 위치 결정에 활용된다. 홀 센서(1240)는 빛을 방출하는 발광부와 레일(1300)로부터 반사되어서 돌아오는 빛을 감지하는 수광부를 구비하는 구성으로 이루어질 수 있다.The hall sensor 1240 is fixedly coupled to the robot body frame 1210, and detects and confirms a hole located in proximity. The hall sensor 1240 is installed to detect a hole formed in the rail 1300 in the rail passage 1222 . The hall detection signal confirmed by the hall sensor 1240 is transmitted to the control module 1290 to be used for determining the position of the aisle-type structure monitoring robot 1200 . The hall sensor 1240 may be configured to include a light emitting unit emitting light and a light receiving unit sensing light reflected back from the rail 1300 .

외부 인식 센서(1250)는 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 외부 물체를 인식한다. 외부 인식 센서(1250)는 로봇 몸체 프레임(1210)의 전방에 위치하도록 결합되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 전방으로 이동하도록 주행하는 상태에서 전방의 장애물 등을 파악한다. 외부 인식 센서(1250)에 의해 생성된 외부 물체 인식 신호는 제어 모듈(1290)로 전송되어서 전방 외부 물체와의 거리 확인에 사용된다. 본 실시예에서는 외부 인식 센서(1250)가 라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging) 센서인 것으로 설명한다. 라이다 센서는 레이저 펄스를 발사하고, 주위의 물체로부터 반사되어 돌아오는 펄스를 감지하여 물체까지의 거리 등을 측정하여 주위 환경을 인식하는 센서이다.The external recognition sensor 1250 is coupled to the robot body frame 1210 to recognize an external object. The external recognition sensor 1250 is coupled to be positioned in front of the robot body frame 1210 to detect obstacles in the front while the passage-type structure monitoring robot 1200 travels to move forward. The external object recognition signal generated by the external recognition sensor 1250 is transmitted to the control module 1290 and used to check the distance to the front external object. In this embodiment, the external recognition sensor 1250 will be described as a LiDAR (Light Detection And Ranging) sensor. A lidar sensor is a sensor that emits a laser pulse, detects a pulse that is reflected from a surrounding object, and measures the distance to the object to recognize the surrounding environment.

환경 센서 모듈(1260)은 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 주변 환경을 감지한다. 환경 센서 모듈(1260)에 의해 감지된 주변 환경 데이터는 제어 모듈(1290)로 전송된다. 환경 센서 모듈(1260)은 모니터링 대상 통로형 구조물의 특성에 따라 온도, 습도를 기본으로 탄소화합물, 수소화합물 등의 화재, 위험물질 등 별도의 대기 내 성분 관리 지침이 있거나 관리할 필요가 있다고 판단되는 물질의 감지하는 센서를 구비한다. 환경 센서 모듈(1260)은 촬영 모듈(1230)과 함께 모니터링 데이터 수집 수단을 구성한다.The environment sensor module 1260 is coupled to the robot body frame 1210 to sense the surrounding environment of the passage-type structure monitoring robot 1200 . The surrounding environment data sensed by the environment sensor module 1260 is transmitted to the control module 1290 . The environmental sensor module 1260 determines that there are separate management guidelines for components in the atmosphere, such as fire and hazardous substances such as carbon compounds and hydrogen compounds, based on temperature and humidity, or that it is necessary to manage them according to the characteristics of the path-type structure to be monitored. It has a sensor that detects the substance. The environmental sensor module 1260 constitutes a monitoring data collection means together with the photographing module 1230 .

배터리 모듈(1280)은 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 작동에 필요한 전력을 공급한다. 배터리 모듈(1280)은 무선충전 방식으로 충전될 수 있는 이차전지로 구성되는 배터리를 구비하며, 배터리의 잔량을 포함하는 배터리 정보 데이터는 제어 모듈(1290)로 전송된다.The battery module 1280 is coupled to the robot body frame 1210 to supply power required for the operation of the passage-type structure monitoring robot 1200 . The battery module 1280 includes a battery composed of a secondary battery that can be charged in a wireless charging method, and battery information data including the remaining amount of the battery is transmitted to the control module 1290 .

제어 모듈(1290)은 로봇 몸체 프레임(1210)에 결합되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 작동을 제어한다. 도 6에는 제어 모듈(1290)의 개략적인 구성이 블록도로서 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 제어 모듈(1290)은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동을 제어하는 주행 제어부(1291)와, 모니터링 대상 통로형 구조물에서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 실시간 위치를 결정하는 위치 결정부(1292)와, 모니터링 데이터의 수집을 제어하는 데이터 수집 제어부(1293)와, 수집된 모니터링 데이터가 저장되는 데이터 저장부(1294)와, 배터리 모듈(1280)을 관리하는 배터리 관리부(1295)와, 통신 장비(1700)와 무선통신하는 무선 통신부(1296)를 구비한다.The control module 1290 is coupled to the robot body frame 1210 to control the operation of the passage-type structure monitoring robot 1200 . 6 shows a schematic configuration of the control module 1290 as a block diagram. Referring to FIG. 6 , the control module 1290 controls the movement control unit 1291 for controlling the movement of the passage-type structure monitoring robot 1200 and the real-time location of the passage-type structure monitoring robot 1200 in the passage-type structure to be monitored. A positioning unit 1292 for determining, a data collection control unit 1293 for controlling the collection of monitoring data, a data storage unit 1294 for storing the collected monitoring data, and a battery management unit for managing the battery module 1280 1295 , and a wireless communication unit 1296 that wirelessly communicates with the communication device 1700 .

주행 제어부(1291)는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동을 제어한다. 주행 제어부(1291)는 모터 드라이버(1270)를 제어하여 구동 모터(1225)의 작동을 제어함으로써 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동을 제어한다. 주행 제어부(1291)에 의해 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동 방향 및 이동 속도가 제어된다.The driving control unit 1291 controls the movement of the passage-type structure monitoring robot 1200 . The driving control unit 1291 controls the movement of the passage-type structure monitoring robot 1200 by controlling the operation of the driving motor 1225 by controlling the motor driver 1270 . The movement direction and movement speed of the passage-type structure monitoring robot 1200 are controlled by the travel controller 1291 .

위치 결정부(1292)는 모니터링 대상 통로형 구조물에서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 실시간 위치를 결정한다. 위치 결정부(1292)는 레일(1300) 상에서 기준 위치(본 실시예에서는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 출발 지점)로부터 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 이동한 거리를 측정하여 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 위치를 결정한다. 위치 결정부(1292)에 의한 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동거리 측정은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 레일(1300)을 따라서 이동하는 동안 홀 센서(1240)가 확인한 레일(1300)에 형성된 홀의 수를 카운팅함으로써 수행된다. 또한, 위치 결정부(1292)는 로봇 스테이션(1400, 1500, 1600)을 이용하여 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 위치를 보정할 수 있다. 위치 결정부(1292)는 주행 바퀴(1221)의 회전수 정보를 이용하여 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동 거리를 측정함으로써, 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 위치를 결정할 수도 있다. 이 경우, 주행 바퀴(1221)의 미끄럼으로 인해 이동 거리에 오차가 발생할 수 있는데, 이러한 오차는 홀 센서(1240)에 의해 확인된 정보를 이용하여 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 위치가 보정될 수 있다.The position determining unit 1292 determines the real-time location of the path-type structure monitoring robot 1200 in the path-type structure to be monitored. The positioning unit 1292 measures the distance the passage-type structure monitoring robot 1200 moves from the reference position (the starting point of the passage-type structure monitoring robot 1200 in this embodiment) on the rail 1300 to measure the passage-type structure The position of the monitoring robot 1200 is determined. The measurement of the movement distance of the passage-type structure monitoring robot 1200 by the positioning unit 1292 is the rail 1300 confirmed by the hall sensor 1240 while the passage-type structure monitoring robot 1200 moves along the rail 1300. This is done by counting the number of holes formed in Also, the position determiner 1292 may use the robot stations 1400 , 1500 , and 1600 to correct the position of the passage-type structure monitoring robot 1200 . The position determining unit 1292 may determine the position of the aisle-type structure monitoring robot 1200 by measuring the moving distance of the aisle-type structure monitoring robot 1200 using the rotation speed information of the driving wheels 1221 . In this case, an error may occur in the moving distance due to the sliding of the driving wheel 1221 . This error is to be corrected by using the information confirmed by the hall sensor 1240 to correct the position of the passage-type structure monitoring robot 1200 . can

데이터 수집 제어부(1293)는 촬영 모듈(1230) 및 환경 센서 모듈(1260)의 작동을 제어하여 촬영 모듈(1230)에 의한 영상 데이터 수집 및 환경 센서 모듈(1260)에 의한 기타 환경 모니터링 데이터의 수집을 제어한다. 데이터 수집 제어부(1293)에 의해 제어되어서 수집된 모티어링 데이터는 실시간으로 데이터 저장부(1294)에 저장되고 동시에 무선 통신부(1296)를 통해 외부로 전송된다.The data collection control unit 1293 controls the operation of the photographing module 1230 and the environmental sensor module 1260 to collect image data by the photographing module 1230 and the collection of other environmental monitoring data by the environmental sensor module 1260 control The motoring data collected by being controlled by the data collection controller 1293 is stored in the data storage unit 1294 in real time and transmitted to the outside through the wireless communication unit 1296 at the same time.

데이터 저장부(1294)에는 데이터 수집 제어부(1293)에 의해 제어되어서 수집된 모니터링 데이터가 저장된다.The data storage unit 1294 stores monitoring data collected by being controlled by the data collection control unit 1293 .

배터리 관리부(1295)는 배터리 모듈(1280)의 상태를 관리한다. 특히, 배터리 관리부(1295)는 배터리 모듈(1280)에 구비되는 배터리의 잔량을 확인하여 배터리 모듈(1280)을 관리한다.The battery manager 1295 manages the state of the battery module 1280 . In particular, the battery manager 1295 manages the battery module 1280 by checking the remaining amount of a battery provided in the battery module 1280 .

무선 통신부(1296)는 통신 장비(1700)와 무선통신하여 데이터 저장부(1294)에 저장된 데이터를 무선으로 외부로 전송하거나 외부로부터 필요한 데이터를 무선으로 전송받는다. 무선 통신부(1296)는 와이파이(Wi-Fi)와 같은 통상적인 근거리 무선 통신을 사용할 수 있다.The wireless communication unit 1296 wirelessly communicates with the communication equipment 1700 to wirelessly transmit data stored in the data storage unit 1294 to the outside or wirelessly receives necessary data from the outside. The wireless communication unit 1296 may use general short-range wireless communication such as Wi-Fi.

레일(1300)은 모니터링 대상 통로형 구조물에 길이방향을 따라서 연장되도록 설치되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동을 안내한다. 본 실시예에서 레일(1300)은 모니터링 대상 통로형 구조물의 내부 천장에 설치되는 것으로 설명한다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 레일(1300)은 바아 형태로 길게 연장되는 기초부(1320)와, 기초부(1320)의 아래에 돌출되어서 형성되는 돌출부(1350)를 구비한다. 레일(1300)은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)에 구비되는 레일 통로(12252)를 통과한다.The rail 1300 is installed to extend along the longitudinal direction of the passage-type structure to be monitored to guide the movement of the passage-type structure monitoring robot 1200 . In this embodiment, the rail 1300 will be described as being installed on the inner ceiling of the passage-type structure to be monitored. Referring to FIGS. 7 and 8 , the rail 1300 includes a base portion 1320 elongated in the form of a bar, and a protrusion 1350 formed to protrude under the base portion 1320 . The rail 1300 passes through the rail passage 12252 provided in the passage-type structure monitoring robot 1200 as shown in FIGS. 2 to 5 .

기초부(1320)는 레일(1300)의 연장방향을 따라서 길게 연장된 평평한 판상의 바아 형태이다. 기초부(1320)의 상면 양측에 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)에 구비되는 복수개의 주행 바퀴(1221)들이 접촉한다. The base part 1320 is in the form of a flat plate-shaped bar extending long along the extending direction of the rail 1300 . A plurality of driving wheels 1221 provided in the passage-type structure monitoring robot 1200 are in contact with both sides of the upper surface of the base 1320 .

돌출부(1350)는 기초부(1320)의 폭방향 중심부에 아래로 돌출되어서 형성된다. 돌출부(1350)는 기초부(1320)의 하면으로부터 아래로 연장되고 기초부(1320)의 폭방향을 따라서 이격되는 두 측벽(1351)과, 두 측벽(1351)의 하단에서 두 측벽(1351)을 연결하는 평평한 바아 형태의 바닥판(1355)을 구비한다. 두 측벽(1351)들 각각 외면은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)에 구비되는 보조 롤러(1227)의 외주면과 접촉할 수 있다. 바닥판(1355)은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)에 구비되는 홀 센서(1240)와 높이방향을 따라 인접한다. 바닥판(1355)에는 레일(1300)의 연장방향을 따라서 등간격으로 배치되는 복수개의 관통 홀(1380)들이 형성된다. 관통 홀(1380)에 의해 돌출부(1350)의 내부 공간과 외부 공간이 연통된다. 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 이동하는 과정에서 관통 홀(1380)은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)에 구비되는 홀 센서(1240)에 의해 감지된다. 본 실시예에서는 복수개의 관통 홀(1380)들이 레일(1300)의 길이방향을 따라서 50㎝의 간격으로 위치하는 것으로 설명하는데 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The protrusion 1350 is formed to protrude downward from the center of the base part 1320 in the width direction. The protrusion 1350 extends downward from the lower surface of the base 1320 and includes two sidewalls 1351 that are spaced apart along the width direction of the base 1320, and two sidewalls 1351 at the lower ends of the two sidewalls 1351. It has a bottom plate 1355 in the form of a flat bar for connecting. An outer surface of each of the two sidewalls 1351 may be in contact with an outer peripheral surface of the auxiliary roller 1227 provided in the passage-type structure monitoring robot 1200 . The bottom plate 1355 is adjacent to the hall sensor 1240 provided in the passage-type structure monitoring robot 1200 along the height direction. A plurality of through holes 1380 arranged at equal intervals along the extending direction of the rail 1300 are formed in the bottom plate 1355 . The inner space and the outer space of the protrusion 1350 communicate with each other through the through hole 1380 . While the passage-type structure monitoring robot 1200 moves, the through-hole 1380 is detected by the hall sensor 1240 provided in the passage-type structure monitoring robot 1200 . In the present embodiment, it is described that the plurality of through holes 1380 are positioned at intervals of 50 cm along the longitudinal direction of the rail 1300, but the present invention is not limited thereto.

레일(1300)은 기초부(1320)의 상면에 결합되는 복수개의 레일 결합 구조물(1390)들에 의해 통로형 구조물의 천장에 고정된다.The rail 1300 is fixed to the ceiling of the passage-type structure by a plurality of rail coupling structures 1390 coupled to the upper surface of the base 1320 .

도 1을 참조하면, 복수개의 로봇 스테이션(1400, 1500, 1600)들이 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동 경로 상에 설치된다. 복수개의 로봇 스테이션(1400, 1500, 1600)들 중 하나의 로봇 스테이션(1400)은 홈 스테이션이고, 나머지 로봇 스테이션(1500, 1600)들은 거점 스테이션들이다. 복수개의 로봇 스테이션(1400, 1500, 1600)들 각각은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)과 통신이 가능하다.Referring to FIG. 1 , a plurality of robot stations 1400 , 1500 , and 1600 are installed on the movement path of the passage-type structure monitoring robot 1200 . One robot station 1400 among the plurality of robot stations 1400 , 1500 , 1600 is a home station, and the other robot stations 1500 and 1600 are base stations. Each of the plurality of robot stations 1400 , 1500 , 1600 can communicate with the passage-type structure monitoring robot 1200 .

홈 스테이션(1400)은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 출발 지점에 위치하는 것으로서, 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 실시간 위치 결정 시 기준이 된다. 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 홈 스테이션(1400)에 수용된 상태에서 홈 스테이션(1400)에 구비되는 무선충전기(1410)에 의해 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 배터리가 충전될 수 있다. 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 홈 스테이션(1400)에 수용되었을 때, 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 위치는 기준 위치로 설정된다.The home station 1400 is positioned at the starting point of the aisle-type structure monitoring robot 1200 , and serves as a reference when determining the real-time location of the aisle-type structure monitoring robot 1200 . In a state in which the passage-type structure monitoring robot 1200 is accommodated in the home station 1400 , the battery of the passage-type structure monitoring robot 1200 may be charged by the wireless charger 1410 provided in the home station 1400 . When the passage-type structure monitoring robot 1200 is accommodated in the home station 1400 , the position of the passage-type structure monitoring robot 1200 is set as a reference position.

거점 스테이션(1500, 1600)들은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동 경로 상에서 주요 거점에 위치하는 것으로서, 이동 경로 중간에 위치하는 중간 거점 스테이션(1500)과 이동 경로 종착점에 위치하는 종착 거점 스테이션(1600)을 포함한다. 거점 스테이션(1500, 1600)에는 무선충전기(1510, 1610)가 구비되어서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)에 대한 충전이 이루어질 수 있다. 또한, 거점 스테이션(1500, 1600)에 의해 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 위치가 정확하게 보정될 수 있다.Base stations 1500 and 1600 are located at main bases on the movement path of the passage-type structure monitoring robot 1200, and the intermediate base station 1500 located in the middle of the movement path and the final base station located at the end point of the movement path ( 1600). The base stations 1500 and 1600 are equipped with wireless chargers 1510 and 1610 so that charging of the aisle-type structure monitoring robot 1200 can be made. In addition, the position of the passage-type structure monitoring robot 1200 may be accurately corrected by the base stations 1500 and 1600 .

고정형 센서 장비(1650)는 모니터링 대상 통로형 구조물의 주요 지점에 고정되어 설치된다. 고정형 센서 장치(1650)는 모니터링 대상 통로형 구조물의 특성에 따라 주요 환경을 감지한다. 고정형 센서 장치(1650)는 통신 장비(1700)와 통신 가능하게 연결되어서, 감지된 환경 데이터가 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200) 및 모니터링 관제 서버(1800)에 실시간으로 전송될 수 있다.The fixed sensor equipment 1650 is fixedly installed at a main point of the path-type structure to be monitored. The fixed sensor device 1650 detects a main environment according to the characteristics of the path-type structure to be monitored. The fixed sensor device 1650 may be communicatively connected to the communication equipment 1700 , so that the sensed environment data may be transmitted to the passage-type structure monitoring robot 1200 and the monitoring control server 1800 in real time.

통신 장비(1700)는 네트워크(N)를 통해 모니터링 관제 서버(1800)와 통신 가능하게 연결되고 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200) 및 고정형 센서 장치(1650)와 무선통신으로 통신 가능하게 연결된다. 통신 장비(1700)는 모니터링 대상 통로형 구조물에 설치되어서 이동하는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1700)과 근거리 무선통신하는 복수개의 무선 AP 장치들을 구비할 수 있다.The communication equipment 1700 is communicatively connected to the monitoring control server 1800 through the network N and is communicatively connected to the passage-type structure monitoring robot 1200 and the fixed sensor device 1650 by wireless communication. The communication device 1700 may include a plurality of wireless AP devices that are installed in the aisle-type structure to be monitored and perform short-range wireless communication with the aisle-type structure monitoring robot 1700 that moves.

모니터링 관제 서버(1800)는 현장 모니터링 설비(1100)의 원격지에 위치하며, 네트워크(N)를 통해 현장 모니터링 설비(1100)의 통신 장비(1700)와 통신 가능하게 연결된다. 모니터링 관제 서버(1800)는 현장 모니터링 설비(1100)에 의한 모니터링을 원격지에서 관리한다. The monitoring control server 1800 is located at a remote location of the field monitoring facility 1100 and is communicatively connected with the communication equipment 1700 of the field monitoring facility 1100 through the network N. The monitoring control server 1800 manages monitoring by the on-site monitoring facility 1100 from a remote location.

모니터링 관제 단말기(1900)는 원격지에서 현장 모니터링 설비(1100)를 통한 통로형 구조물의 모니터링을 담당하는 모니터링 담당자가 사용하는 단말기이다. 본 실시예에서는 모니터링 관제 단말기(1900)가 모니터링 관제 서버(1800)와 근거리 통신망으로 연결되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 광역 통신망으로 네트워크(N)를 통해 원격지에서 연결될 수도 있다. 모니터링 관제 단말기(1900)로는 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 태블릿 피씨, 스마트폰 등 모니터링 관제 서버(1800)와 통신할 수 있는 모든 정보 통신 기기가 사용될 수 있다.The monitoring control terminal 1900 is a terminal used by a monitoring person in charge of monitoring a passage-type structure through the on-site monitoring facility 1100 in a remote location. In the present embodiment, the monitoring and control terminal 1900 is described as being connected to the monitoring and control server 1800 through a local area network. As the monitoring control terminal 1900 , any information communication device capable of communicating with the monitoring control server 1800 , such as a desktop computer, a notebook computer, a tablet PC, and a smart phone, may be used.

도 9에는 모니터링 관제 단말기(1900)의 모니터에 출력되는 유저 인터페이스(UI)의 화면에 대한 일예가 도시되어 있다. 도 9를 참조하면, 유저 인터페이스는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 현재 위치를 기준 위치(본 실시예에서는 출발 지점)로부터의 거리로 보여준다. 유저 인터페이스는 모니터링 담당자가 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 현재 위치를 더욱 직관적으로 확인할 수 있도록 도시된 바와 같이 통로형 구조물의 모니터링 대상 구간에 대응하여 길게 연장되는 위치 표시부에 일정간격으로 기준 위치로부터의 거리가 표시되고 여기에 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 위치가 지시될 수 있다. 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 현재 위치는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 위치 결정부(도 6의 1292)에 의해 결정되는 실시간 위치이다.9 shows an example of a screen of a user interface (UI) output to the monitor of the monitoring control terminal 1900 . Referring to FIG. 9 , the user interface shows the current position of the passage-type structure monitoring robot 1200 as a distance from a reference position (a starting point in this embodiment). As shown in the figure, so that the monitoring person in charge can more intuitively check the current position of the aisle-type structure monitoring robot 1200, the user interface is displayed from the reference position at regular intervals on the position display unit extending long in response to the monitoring target section of the aisle-type structure. is displayed and the position of the passage-type structure monitoring robot 1200 may be indicated here. The current position of the passage-type structure monitoring robot 1200 is a real-time position determined by the position determining unit ( 1292 of FIG. 6 ) of the passage-type structure monitoring robot 1200 .

또한, 유저 인터페이스는 모니터링 담당자가 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동 목표 위치를 설정할 수 있도록 한다. 유저 인터페이스를 통해 설정된 이동 목표 위치는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)으로 전송되고, 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 주행 제어부(도 6의 1291)가 이를 이용하여 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 주행을 제어한다.In addition, the user interface enables the monitoring person to set the movement target position of the passage-type structure monitoring robot 1200 . The movement target position set through the user interface is transmitted to the aisle-type structure monitoring robot 1200, and the driving control unit ( 1291 of FIG. 6 ) of the aisle-type structure monitoring robot 1200 uses it to the aisle-type structure monitoring robot 1200 . control the driving of

또한, 유저 인터페이스는 모니터링 담당자가 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동 속도를 설정할 수 있도록 한다. 본 실시예에서 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 이동 속도가 초저속, 저속, 중속, 고속, 초고속 등으로 단계적으로 설정되는 것으로 설명하는데, 이와는 달리 모니터링 담당자가 이동 속도를 연속적인 값으로 입력하여 설정하는 것을 더 포함할 수 있다. 유저 인터페이스를 통해 설정된 이동 속도는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)으로 전송되고, 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 주행 제어부(도 6의 1291)가 이를 이용하여 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 주행을 제어한다.In addition, the user interface allows the monitoring person to set the moving speed of the passage-type structure monitoring robot 1200 . In this embodiment, it is described that the moving speed of the passage-type structure monitoring robot 1200 is set step by step to ultra-low speed, low speed, medium speed, high speed, ultra-high speed, etc., unlike this, the monitoring person inputs the moving speed as a continuous value. It may further include setting. The movement speed set through the user interface is transmitted to the aisle-type structure monitoring robot 1200, and the driving control unit ( 1291 of FIG. 6 ) of the aisle-type structure monitoring robot 1200 uses it to control the passage-type structure monitoring robot 1200 . control driving.

또한, 유저 인터페이스는 모니터링 담당자가 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 작동 모드를 선택할 수 있도록 한다. 본 실시예에서 유저 인터페이스를 통해 선택될 수 있는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 작동 모드는 도 9에 도시된 바와 같이 '이동', '이동 후 복귀', '순찰', '정지', '복귀'를 포함할 수 있다. '이동'은 모니터링 담당자가 출발지점에서 대기중인 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)에 이동을 지시하는 것으로서, 이 때 모니터링 담당자는 이동 목표 위치와 이동 속도를 설정할 수 있다. 이동이 선택되면, 출발지점에서 대기중인 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 이동 목표 위치로 설정된 이동 속도에 따라 이동하게 된다.In addition, the user interface allows a monitoring person to select an operation mode of the passage-type structure monitoring robot 1200 . In this embodiment, the operating modes of the passage-type structure monitoring robot 1200 that can be selected through the user interface are 'movement', 'return after movement', 'patrol', 'stop', 'as shown in FIG. 9 . may include 'return'. 'Move' indicates that the monitoring person instructs the movement to the aisle-type structure monitoring robot 1200 waiting at the starting point. At this time, the monitoring person in charge may set the movement target position and the movement speed. When movement is selected, the passage-type structure monitoring robot 1200 waiting at the starting point moves according to the movement speed set to the movement target position.

'이동 후 복귀'는 이동과 함께 이동 목표 위치 도착 후 복귀를 지시하는 것이다. 이동 후 복귀가 선택되면, 출발지점에서 대기중인 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 이동 목표 위치로 설정된 이동 속도에 따라 이동하여 도착한 후 자동으로 출발지점으로 복귀하게 된다.'Return after movement' indicates to return after arriving at the movement target position along with movement. When the return after movement is selected, the passage-type structure monitoring robot 1200 waiting at the starting point moves according to the movement speed set to the movement target position and arrives, and then automatically returns to the starting point.

'순찰'은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 기 설정된 모니터링 프로그램에 따라 모니터링을 수행하는 것이다. 순찰이 선택되면, 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 정해진 조건(구간, 이동 속도 등)으로 이동 후 복귀하며 모니터링을 수행한다. The 'patrol' means that the passage-type structure monitoring robot 1200 performs monitoring according to a preset monitoring program. When patrol is selected, the passage-type structure monitoring robot 1200 moves to a predetermined condition (section, movement speed, etc.) and then returns to perform monitoring.

'정지'는 이동 중인 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)을 정지시키는 것이다. 정지가 선택되면, 이동 중이던 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 곧바로 정지하고 정지 상태를 유지하게 된다.'Stop' is to stop the moving passage-type structure monitoring robot 1200. When stop is selected, the passage-type structure monitoring robot 1200 that is moving immediately stops and maintains a stop state.

'복귀'는 출발지점이 아닌 지점에 위치하는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)을 출발지점으로 이동시키는 것이다. 복귀가 선택되면, 출발지점이 아닌 지점에 위치에서 이동 중이거나 정지 상태인 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 출발지점으로 이동하여 복귀하게 된다.'Return' is to move the passage-type structure monitoring robot 1200 located at a point other than the starting point to the starting point. When the return is selected, the path-type structure monitoring robot 1200 that is moving from a position other than the starting point or is in a stationary state moves to the starting point and returns.

또한, 유저 인터페이스는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 현재 상태를 보여준다. 유저 인터페이스를 통해 확인되는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 현재 상태는 '이동중', '정지', '복귀중', '순찰중', '돌발', '비상 이동중'을 포함한다. '이동중'은 출발지점에서 대기 중이던 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 설정된 이동 목표 위치까지 이동하고 있는 상태를 표시하는 것이다. '정지'는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 이동하지 않고 정지된 상태를 표시하는 것이다. 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)은 이동 중에 화재 등의 이상 징후를 감지한 경우에 비상 정지하여 모니터링하게 된다. '복귀중'은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 복귀를 위해 출발지점을 향해 이동하고 있는 상태를 표시하는 것이다. '순찰중'은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 기설정된 순찰 프로그램에 따라 순찰을 수행하고 있는 상태를 표시하는 것이다. '돌발'은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 이동 중에 전방에 작업자 등을 포함하는 이동 장애물이 감지된 상태를 표시하는 것이다. 이동 장애물은 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 외부 인식 센서(1250)에 의해 감지된다. 구조물 모니터링 로봇(1200)이 이동 중 전방에 이동 장애물을 감지하면 자체적으로 로봇 주행 모듈(1220)의 작동에 의해 감속 후 정지하게 된다. '비상 이동중'은 고정형 센서 장비(1650)로부터 이상징후가 감지된 경우에, 출발지점에서 대기 중이던 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 고정형 센서 장비(1650)가 설치된 위치까지 이동하고 있는 상태를 표시하는 것이다.In addition, the user interface shows the current state of the passage-type structure monitoring robot 1200 . The current state of the passage-type structure monitoring robot 1200 checked through the user interface includes 'moving', 'stop', 'returning', 'in patrol', 'explosion', and 'emergency movement'. 'Moving' indicates a state in which the passage-type structure monitoring robot 1200, which was waiting at the starting point, is moving to the set movement target position. 'Stop' indicates a state in which the passage-type structure monitoring robot 1200 does not move and is stopped. When the passage-type structure monitoring robot 1200 detects abnormal signs such as fire during movement, it is monitored by emergency stop. 'Returning' indicates a state in which the passage-type structure monitoring robot 1200 is moving toward the starting point for return. 'On patrol' indicates a state in which the passage-type structure monitoring robot 1200 is patrolling according to a preset patrol program. 'Explosion' indicates a state in which a moving obstacle including a worker in front is detected while the passage-type structure monitoring robot 1200 is moving. The moving obstacle is detected by the external recognition sensor 1250 of the passage-type structure monitoring robot 1200 . When the structure monitoring robot 1200 detects a moving obstacle in front during movement, it stops after decelerating by the operation of the robot driving module 1220 by itself. 'Emergency moving' indicates that when abnormal symptoms are detected from the fixed sensor equipment 1650, the passage-type structure monitoring robot 1200, which was waiting at the starting point, is moving to the location where the fixed sensor equipment 1650 is installed. will do

또한, 유저 인터페이스는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 촬영 모듈(1230)에 의해 획득된 실시간 실화상 화면과 열화상 화면을 보여준다. 도시되지는 않았으나, 유저 인터페이스는 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 환경 센서 모듈(1260)에 의해 획득된 실시간 환경 데이터 정보를 보여줄 수 있다.In addition, the user interface shows a real-time image screen and a thermal image screen acquired by the photographing module 1230 of the passage-type structure monitoring robot 1200 . Although not shown, the user interface may show real-time environment data information acquired by the environment sensor module 1260 of the passage-type structure monitoring robot 1200 .

통로형 구조물에 대한 모니터링은 현장 모니터링 설비(1100)와 모니터링 관제 서버(1800) 사이의 이루어지는 통신을 통해 수행되는 것이 기본적이지만, 현장 모니터링 설비(1100)와 모니터링 관제 서버(1800) 사이의 통신에 장애가 발생하는 경우에 대비하여, 본 발명은 현장 모니터링 설비(1100)가 자체적으로 통로형 구조물에 대한 모니터링을 수행할 수 있다. 현장 모니터링 설비(1100)가 자체적으로 수행하는 모니터링을 설명하면 다음과 같다.Monitoring of the passage-type structure is basically performed through communication made between the on-site monitoring facility 1100 and the monitoring control server 1800, but communication between the on-site monitoring facility 1100 and the monitoring control server 1800 has an obstacle. In case of occurrence, in the present invention, the on-site monitoring facility 1100 may perform monitoring of the passage-type structure by itself. The monitoring performed by the on-site monitoring facility 1100 by itself will be described as follows.

현장 모니터링 설비(1100)는 모니터링 관제 서버(1800)로부터의 제어 명령이 없이도 정기 순찰을 수행할 수 있다. 정기 순찰은 통로형 모니터링 로봇(1200)의 제어 모듈(1290)에 저장된 순찰 프로그램에 따라 기설정된 모니터링 조건에 맞게 수행될 수 있다.The on-site monitoring facility 1100 may perform regular patrol without a control command from the monitoring and control server 1800 . The regular patrol may be performed according to a preset monitoring condition according to a patrol program stored in the control module 1290 of the passage-type monitoring robot 1200 .

현장 모니터링 설비(110)는 모니터링 관제 서버(1800)로부터의 제어 명령이 없이도 긴급 점검을 수행할 수 있다. 긴급 점검은 고정형 센서 장비(1650)로부터 이상 징후가 감지된 경우에 수행되는 것으로서, 고정형 센서 장비(1650)에 의해 감지된 이상 징후 정보가 통신 장비(1700)를 통해 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)으로 전송되고, 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)의 제어 모듈(1290)이 이에 대응하여 이동 목표 위치와 이동 속도를 자동으로 설정하여 통로형 구조물 모니터링 로봇(1200)이 이상 징후 감지 지점으로 이동한 후 모니터링함으로써 수행될 수 있다.The on-site monitoring facility 110 may perform an emergency inspection without a control command from the monitoring control server 1800 . The emergency check is performed when an abnormality is detected from the fixed sensor equipment 1650, and the abnormality information detected by the fixed sensor equipment 1650 is transmitted through the communication equipment 1700 to the passage-type structure monitoring robot 1200. is transmitted to, and the control module 1290 of the aisle-type structure monitoring robot 1200 automatically sets the movement target position and movement speed in response thereto, and the passage-type structure monitoring robot 1200 moves to the abnormal symptom detection point. This can be done by monitoring.

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described through the above examples, the present invention is not limited thereto. The above embodiments may be modified or changed without departing from the spirit and scope of the present invention, and those skilled in the art will recognize that such modifications and changes also belong to the present invention.

1000 : 통로형 구조물 모니터링 시스템 1100 : 현장 모니터링 설비
1200 : 통로형 구조물 모니터링 로봇 1210 : 로봇 몸체 프레임
1220 : 로봇 주행 모듈 1221 : 주행 바퀴
1225 : 구동 모터 1222 : 레일 통로
1227 : 보조 풀리 1230 : 촬영 모듈
1240 : 홀 센서 1250 : 외부 인식 센서
1260 : 환경 센서 모듈 1270 : 모터 드라이버
1280 : 배터리 모듈 1290 : 제어 모듈
1291 : 주행 제어부 1292 : 위치 결정부
1293 : 데이터 수집 제어부 1294 : 데이터 저장부
1295 : 배터리 관리부 1296 : 무선 통신부
1300 : 레일 1320 : 기초부
1350 : 돌출부 1351 : 측벽
1355 : 바닥판 1380 : 관통 홀
1400 : 홈 스테이션 1500 : 중간 거점 스테이션
1600 : 종착 거점 스테이션 1650 : 고정형 센서 장비
1700 : 통신 장비 1800 : 모니터링 관제 서버
1900 : 모니터링 관제 단말기1000: aisle structure monitoring system 1100: field monitoring equipment
1200: aisle structure monitoring robot 1210: robot body frame
1220: robot driving module 1221: driving wheel
1225: drive motor 1222: rail passage
1227: auxiliary pulley 1230: shooting module
1240: Hall sensor 1250: external recognition sensor
1260: environmental sensor module 1270: motor driver
1280: battery module 1290: control module
1291: driving control unit 1292: positioning unit
1293: data collection control unit 1294: data storage unit
1295: battery management unit 1296: wireless communication unit
1300: rail 1320: base
1350: protrusion 1351: side wall
1355: bottom plate 1380: through hole
1400: home station 1500: intermediate base station
1600: terminal base station 1650: fixed sensor equipment
1700: communication equipment 1800: monitoring control server
1900: monitoring control terminal

Claims (10)

통로형 구조물의 내부에 설치된 레일에 이동 가능하게 결합되어서 상기 통로형 구조물에 대한 모니터링 데이터를 수집하는 로봇으로서,
로봇 몸체 프레임;
상기 로봇 몸체 프레임에 설치되어서 상기 로봇을 상기 레일을 따라서 이동시키는 로봇 주행 모듈;
상기 로봇 몸체 프레임에 설치되어서 상기 모니터링 데이터를 수집하는 모니터링 데이터 수집 수단;
상기 로봇이 이동하는 과정에서 상기 레일에 길이방향을 따라서 차례대로 등간격으로 이격되어서 배치되는 복수개의 홀들을 각각 감지하여 홀 감지 신호를 생산하는 홀 센서; 및
상기 로봇 몸체 프레임에 설치되어서 상기 로봇의 작동을 제어하는 제어 모듈을 포함하며,
상기 제어 모듈은 상기 로봇의 위치를 결정하는 위치 결정부를 구비하며,
상기 홀 센서는 발광부와 상기 발광부로부터 방출되고 상기 홀을 통과한 후 반사되어서 돌아오는 빛을 감지하는 수광부를 구비하며,
상기 로봇 주행 모듈은 상기 레일과 접촉하여 회전하는 주행 바퀴를 구비하며,
상기 위치 결정부는 상기 주행 바퀴의 회전수 정보를 이용하여 계산된 상기 로봇의 이동 거리를 상기 홀 감지 신호를 이용해 보정하여 상기 로봇의 위치를 결정하며,
상기 보정은 상기 로봇이 이동하는 과정에서 감지된 상기 홀 감지 신호의 수를 통해 계산된 상기 로봇의 이동 거리를 이용하여 수행되는,
통로형 구조물 모니터링 로봇.A robot that is movably coupled to a rail installed inside the passage-type structure to collect monitoring data for the passage-type structure,
robot body frame;
a robot traveling module installed on the robot body frame to move the robot along the rail;
monitoring data collecting means installed in the robot body frame to collect the monitoring data;
a hall sensor for generating a hall detection signal by detecting a plurality of holes that are sequentially spaced apart from each other at equal intervals along the longitudinal direction on the rail during the movement of the robot; and
and a control module installed on the robot body frame to control the operation of the robot,
The control module includes a positioning unit for determining the position of the robot,
The hall sensor includes a light emitting unit and a light receiving unit for detecting light emitted from the light emitting unit and reflected back after passing through the hole,
The robot traveling module has a traveling wheel rotating in contact with the rail,
The positioning unit determines the position of the robot by correcting the moving distance of the robot calculated using the rotation speed information of the traveling wheel using the hall detection signal,
The correction is performed using the moving distance of the robot calculated through the number of the hall detection signals detected in the process of moving the robot,
Aisle structure monitoring robot. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 주행 모듈의 작동을 제어하여 상기 로봇의 이동 방향 및 이동 속도를 제어하는 주행 제어부를 더 구비하는,
통로형 구조물 모니터링 로봇.The method according to claim 1,
The control module further comprises a traveling control unit for controlling the operation of the traveling module to control the moving direction and moving speed of the robot,
Aisle structure monitoring robot. 청구항 4에 있어서,
상기 로봇 몸체 프레임에 설치되어서 상기 로봇이 이동하는 상태에서 상기 로봇의 전방 장애물을 인식하는 외부 인식 센서를 더 포함하며,
상기 주행 제어부는 상기 외부 인식 센서에 의해 상기 전방 장애물이 인식되면 상기 로봇을 정지시키는,
통로형 구조물 모니터링 로봇.5. The method according to claim 4,
Further comprising an external recognition sensor installed on the robot body frame to recognize an obstacle in front of the robot while the robot is moving,
The driving control unit stops the robot when the front obstacle is recognized by the external recognition sensor,
Aisle structure monitoring robot. 청구항 5에 있어서,
상기 외부 인식 센서는 라이다(LiDAR) 센서인,
통로형 구조물 모니터링 로봇.6. The method of claim 5,
The external recognition sensor is a LiDAR (LiDAR) sensor,
Aisle structure monitoring robot. 청구항 1에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 모니터링 데이터가 저장되는 데이터 저장부를 더 구비하는,
통로형 구조물 모니터링 로봇.The method according to claim 1,
The control module further comprises a data storage unit in which the monitoring data is stored,
Aisle structure monitoring robot. 청구항 1에 있어서,
상기 모니터링 데이터 수집 수단은 상기 통로형 구조물의 내부 영상을 획득하는 촬영 모듈을 구비하는,
통로형 구조물 모니터링 로봇.The method according to claim 1,
The monitoring data collection means includes a photographing module for acquiring an image inside the passage-type structure,
Aisle structure monitoring robot. 청구항 8에 있어서,
상기 촬영 모듈은 RGB 이미지를 수집하는 실영상 카메라와, 열화상 이미지를 수집하는 열화상 카메라를 구비하는,
통로형 구조물 모니터링 로봇.9. The method of claim 8,
The photographing module comprises a real image camera for collecting RGB images, and a thermal imaging camera for collecting thermal images,
Aisle structure monitoring robot. 청구항 1에 있어서,
상기 로봇 몸체 프레임에 설치되어서 상기 로봇의 작동에 필요한 전력을 공급하는 배터리를 더 포함하며,
상기 배터리는 무선충전이 가능한 이차전지이며,
상기 제어 모듈은 상기 배터리의 잔량을 확인하는 배터리 관리부를 더 구비하는,
통로형 구조물 모니터링 로봇.The method according to claim 1,
Further comprising a battery installed in the robot body frame to supply power required for the operation of the robot,
The battery is a rechargeable battery capable of wireless charging,
The control module further comprising a battery management unit for checking the remaining amount of the battery,
Aisle structure monitoring robot.
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