KR102356888B1 - 지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법 - Google Patents

지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법에 관한 것이고, 구체적으로 자동 로봇에 이동에 따라 획득된 영상 정보에 기초하여 지하도관의 상태를 자동으로 진단하면서 보수 위치의 확인이 가능한 지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법에 관한 것이다. 지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법은 하수도관의 진단 과정을 제어하는 작동 제어 모듈(11); 진단 로봇의 주행을 조절하는 주행 제어 모듈(121); 진단 로봇의 서로 다른 위치에서 영상이 획득되는 과정을 제어하는 영상 제어 모듈(122); 주행 정보와 영상 정보를 결합하여 위치 정보를 가진 영상 정보를 생성하여 저장하는 정보 포함 영상 정보 모듈(14); 저장된 영상을 재생하면서 보수 위치를 확인하는 영상 재생 및 보수 위치 확인 모듈(15); 및 확인된 보수 위치에 대한 이미지를 추출하여 위치 정보와 결합하여 보수 이미지를 생성하는 보수 이미지 생성 모듈(16)을 포함한다.

Description

지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법{A System for Diagnosing a Underground Pipe Automatically And a Method for Verifying a Repairing Part with the Same}
본 발명은 지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법에 관한 것이고, 구체적으로 자동 로봇에 이동에 따라 획득된 영상 정보에 기초하여 지하도관의 상태를 자동으로 진단하면서 보수 위치의 확인이 가능한 지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법에 관한 것이다.
하수도관, 상수도관 또는 이와 유사한 이송도관은 지하에 매설이 될 수 있고, 다양한 원인으로 인하여 하자가 발생될 수 있다. 특히 하수도관의 경우 다양한 이물질을 포함하는 하수가 이송되므로 부식 또는 균열이 발생될 수 있고, 이로 인하여 누수 또는 지반 침하와 같은 문제를 발생시킬 수 있다. 그러므로 이와 같은 하자가 발생되었거나, 발생될 우려가 있는 지점이 미리 진단이 되고, 진단 결과에 따라 보수가 요구되는 부분에 대하여 보수가 진행될 필요가 있다. 특허공개번호 제10-1997-0014948호는 상하수관이나 개수관 등의 내부 상태를 진단하여 종합적으로 그 결과를 화상데이터나 가공된 수치 데이터로 전송할 수 있도록 된 진단용 인공지능 로봇에 관한 것으로, 특히 인공지능 시스템에 의해 바퀴의 축간 거리를 관내의 오물 퇴적 상황에 따라 가변시킬 수 있도록 된 진단용 인공지능 로봇에 대하여 개시한다. 특허등록번호 제10-1557865호는 하수관로 CCTV 조사를 통해 누수, 균열, 파손, 통관 등의 하수관로 변형을 조사하고, 하수관로의 결함이 발생한 상부 지반을 지면 투과 레이더 및 상부 지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템 및 그 방법에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 제10-2017-0137282호는 하수관로 내 유체 상태 내벽을 초음파 주사에 의하여 측정할 수 있는 하수관로 내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에 대하여 개시한다. 하수관로 또는 이와 유사한 지하도관의 상태 진단은 유체가 흐르는 내부 상태를 영상에 확인을 하면서 보조적으로 초음파 또는 레이저와 같은 비파괴 검사가 이루어지는 것이 유리하다. 이와 함께 보수가 필요한 지점이 이미지에 의하여 확인될 필요가 있지만 선행기술은 이와 같은 기술에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 제10-1997-0014948호(주식회사 티디아이, 1997년04월28일 공개) 상하수관 진단용 인공지능 로봇 선행기술 2: 특허공개번호 제10-1557865호(한국건설기술연구원, 2015년10월06일 공고) 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부 지반의 GPR 데이터를 이용한 지반 침하 진단 시스템 및 그 방법 선행기술 3: 특허공개번호 제10-2017-0137282호((주)싱크워터, 2017년12월13일 공개) 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법
본 발명의 목적은 하수도관의 내부를 따라 이동 가능한 진단 로봇에 의하여 내부 상태 영상을 획득하면서 이와 함께 위치 정보를 획득하고, 획득이 된 위치 정보를 가진 영상 정보로부터 보수 위치가 확인될 수 있는 지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법은 하수도관의 진단 과정을 제어하는 작동 제어 모듈; 진단 로봇의 주행을 조절하는 주행 제어 모듈; 진단 로봇의 서로 다른 위치에서 영상이 획득되는 과정을 제어하는 영상 제어 모듈; 주행 정보와 영상 정보를 결합하여 위치 정보를 가진 영상 정보를 생성하여 저장하는 정보 포함 영상 정보 모듈; 저장된 영상을 재생하면서 보수 위치를 확인하는 영상 재생 및 보수 위치 확인 모듈; 및 확인된 보수 위치에 대한 이미지를 추출하여 위치 정보와 결합하여 보수 이미지를 생성하는 보수 이미지 생성 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 작동 제어 모듈은 디스플레이 유닛, 주행 및 영상 획득 수단의 작동을 조절하는 조절 모듈 및 진단 로봇의 이동을 위한 윈치 모듈을 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 하수도관의 내부를 따라 이동 가능한 진단 로봇을 준비하는 단계; 하수도관에서 진단 로봇의 이동 경로를 설정하는 단계; 설정된 이동 경로에 대한 위치 정보가 생성되는 단계; 진단 로봇이 설정된 이동 경로를 따라 이동하면서 지하도관의 내부에 대한 영상이 획득되는 단계; 위치 정보와 영상 정보가 결합된 위치 관련 영상 정보가 생성되는 단계; 위치 관련 영상 정보가 재생되면서 특위 부위에 해당하는 여부가 탐색되어 보수 부위가 확인되는 단계; 및 확인 결과에 따라 이미지가 추출되어 저장되는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 자동 진단 시스템은 지하도관 내부 임의의 경로로 이동 가능한 진단 로봇에 의하여 획득된 영상 정보에 기초하여 지하도관의 내부 상태의 진단이 가능하도록 한다. 또한 진단 로봇의 주행 정보 또는 위치 정보를 영상 정보를 결합하여 지하도관 내부에서 보수 위치가 확인되도록 하면서 이와 동시에 하자 형태의 판단이 가능하도록 한다. 또한 진단 로봇에 의하여 획득된 영상 정보를 재생하면서 보수 위치 및 이미지를 추출하여 보수 방법의 선택을 위한 지하도관 진단 리포터가 자동으로 생성되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 지하도관의 자동 진단 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a는 본 발명에 따른 자동 진단 시스템에 적용되는 진단 제어 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2b는 본 발명에 따른 자동 진단 시스템에 적용되는 윈치 모듈 및 진단 로봇의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 진단 로봇에 의한 하수도관의 보수 위치의 확인 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 보수 위치 확인 방법에 의하여 생성된 지하도관 진단 리포터의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 지하도관의 자동 진단 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 지하도관의 자동 진단 시스템은 하수도관의 진단 과정을 제어하는 작동 제어 모듈(11); 진단 로봇의 주행을 조절하는 주행 제어 모듈(121); 진단 로봇의 서로 다른 위치에서 영상이 획득되는 과정을 제어하는 영상 제어 모듈(122); 주행 정보와 영상 정보를 결합하여 위치 정보를 가진 영상 정보를 생성하여 저장하는 정보 포함 영상 정보 모듈(14); 저장된 영상을 재생하면서 보수 위치를 확인하는 영상 재생 및 보수 위치 확인 모듈(15); 및 확인된 보수 위치에 대한 이미지를 추출하여 위치 정보와 결합하여 보수 이미지를 생성하는 보수 이미지 생성 모듈(16)을 포함한다.
작동 제어 모듈(11)에 의하여 진단 시스템을 형성하는 진단 로봇의 작동, 영상 획득, 위치 정보 생성, 영상 정보 처리, 위치 정보와 영상 정보의 결합, 보수 위치의 탐색 및 탐색 결과에 따른 하수도관의 보수 리포터의 생성 과정이 제어될 수 있다. 작동 제어 모듈(11)은 이와 같은 제어 또는 처리를 위한 다양한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수 있다. 주행 제어 모듈(121)에 의하여 진단 로봇의 작동이 제어될 수 있다. 진단 로봇은 지하도관의 내부를 따라 이동 가능한 구조를 가질 수 있고, 카메라와 같은 영상 획득 수단을 포함할 수 있다. 영상 획득 수단은 CCTV 또는 이와 유사한 연속 영상 획득 및 저장에 따른 재생이 가능한 다양한 형태의 영상 획득 장치가 될 수 있고 본 발명은 이에 의하여 제한되지 않는다. 주행 제어 모듈(121)에 의하여 진단 로봇이 지하도관의 임의의 위치로 이동될 수 있고, 영상 제어 모듈(122)에 의하여 카메라와 같은 영상 획득 수단의 작동을 제어하여 영상을 획득할 수 있다. 영상 제어 모듈(122)에 의하여 서로 다른 위치에서 지하도관의 내부에 대한 영상이 획득될 수 있고, 모든 위치에서 모든 방향의 지하도관의 영상이 획득될 수 있다. 주행 제어 모듈(121)에 의한 주행 제어 정보가 위치 정보 생성 모듈(131)로 전송될 수 있다. 위치 정보 생성 모듈(131)은 전송된 주행 정보에 기초하여 진단 로봇의 위치 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어 주행 정보에 기초하여 진단 로봇의 상대 좌표가 산출되고, 미리 결정된 기준 위치에 대한 절대 좌표를 생성할 수 있다. 또한 위치 정보는 위치에 따른 시간 정보를 포함할 수 있고, 진단 로봇의 좌표 정보 및 시간 정보가 영상 획득 및 위치 정보 연동 모듈(132)로 전송될 수 있다. 영상 제어 모듈(122)에 의한 영상 획득 수단에 대한 제어 정보가 또한 영상 획득 및 위치 정보 연동 모듈(132)로 전송될 수 있다. 예를 들어 영상 획득 수단의 방향 정보 또는 대상물에 대한 거리 정보가 영상 획득 및 위치 정보 연동 모듈(132)로 전송될 수 있다. 또한 영상이 획득된 시각 정보를 영상 획득 및 위치 정보 연동 모듈(132)로 전송할 수 있다. 진단 로봇과 영상 획득 수단은 각각 시각 측정 수단을 포함할 수 있고, 시각 정보는 미리 동기화가 되면서 진단 로봇의 주행 과정에서 측정 시간의 동기화 여부를 확인할 수 있다. 영상 획득 및 위치 정보 연동 모듈(132)은 진단 로봇의 위치, 영상 획득 시간, 영상 획득 방향을 미리 결정된 프레임 단위로 분할하여 연동시켜 저장할 수 있다. 그리고 이와 같이 위치 정보를 가진 영상 정보가 정보 포함 영상 저장 모듈(14)로 전송될 수 있고, 위치 정보는 시간 정보와 방향 정보를 포함한다.
정보 포함 영상 저장 모듈(14)에 의하여 위치 정보를 가진 영상 정보가 생성될 수 있고, 예를 들어 미리 결정된 프레임 단위로 위치 정보가 표시되거나 또는 적절한 수단에 의하여 위치 정보가 이미지에 노출될 수 있다. 이와 같이 생성된 위치 정보 결합 영상은 저장 매체에 저장될 수 있고, 필요에 따라 다른 전자기기로 전송될 수 있다. 이와 같이 저장된 정보 결합 영상은 영상 재생 및 보수 위치 확인 모듈(15)에 의하여 재생이 되면서 보수 위치가 확인될 수 있다. 영상 재생 및 보수 위치 확인 모듈(15)은 탐색 프로그램에 의하여 보수 위치를 확인할 수 있고, 예를 들어 미리 생성된 기준 이미지에 의하여 보수 위치를 탐색할 수 있다. 탐색 프로그램은 형상의 변화, 명암의 변화, 반사율의 변화 또는 이와 유사한 이미지의 불연속성에 기초하여 보수 위치를 탐색할 수 있고, 탐색 결과와 위치 정보와 함께 보수 이미지 생성 모듈(16)로 전송할 수 있다. 보수 이미지 생성 모듈(16)은 탐색 결과에 따른 이미지를 추출하여 최종적으로 보수 위치에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 선택적으로 보수 이미지 생성 모듈(16)은 미리 결정된 하자 형태에 대한 정보를 저장할 수 있고, 하자 형태에 따른 보수 방법에 대한 정보를 저장할 수 있다. 그리고 탐색 결과에 따라 추출되어 보수 위치로 결정된 이미지에 하자 형태 및 보수 방법에 대한 정보를 추가할 수 있다. 이후 추출된 보수 이미지에 기초하여 하수관로에 대한 진단 보고서가 만들어져 저장될 수 있다.
작동 제어 모듈(11) 또는 진단 로봇을 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2a는 본 발명에 따른 자동 진단 시스템에 적용되는 진단 제어 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a를 참조하면, 작동 제어 모듈(11)은 디스플레이 유닛(DS), 주행 및 영상 획득 수단의 작동을 조절하는 조절 모듈(20) 및 진단 로봇의 이동을 위한 윈치 모듈(30)을 포함하며, 예를 들어 부가 수단이 연결된 컴퓨터 구조가 될 수 있고, 진단 차량의 내부에 고정될 수 있다. 작동 제어 모듈(11)은 박스 형상의 밀폐 하우징의 내부에 설치될 수 있고, 진단 차량에 설치되어 다양한 위치로 이동될 수 있다. 밀폐 하우징의 덮개 내부에 디스플레이 유닛(DS)이 결합될 수 있다. 조절 모듈(20)이 밀폐 하우징의 몸체를 형성할 수 있고, 예를 들어 조절 모듈(20)은 컴퓨터의 본체 기능을 가지는 조절 몸체(21); 조절 몸체(21)의 아래쪽에 배치되는 영상 처리 모듈(22)로 이루어질 수 있다. 조절 몸체(21)의 위쪽 면에 작동 제어 모듈(11)의 작동을 위한 키보드, 버튼, 스위치, 작동 바 또는 이와 유사한 작동 수단이 배치될 수 있다. 예를 들어 조절 몸체(21)의 위쪽 면에 키보드와 같은 입력 수단(23); 진단 로봇의 이동 또는 이동 방향을 조절하는 이동 조작 수단(24); 진단 로봇, 영상 획득 수단 또는 조절 모듈(20)의 작동 상태를 표시하는 표시 수단(25); 또는 진단 로봇, 영상 획득 수단 또는 윈치 모듈(30)의 작동을 위한 조작 스위치(26)를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 조절 몸체(21)의 아래쪽에 영상 처리 모듈(22)이 배치될 수 있고, 영상 처리 모듈(22)에 의하여 영상 획득 수단에 의하여 획득된 영상이 처리되어 저장될 수 있다. 또한 저장된 영상이 재생되면서 탐지 프로그램이 작동되어 보수 위치가 탐지되고, 보수 위치가 확인될 수 있다. 영상 처리 모듈(22)에 영상 처리를 위한 다양한 조절 수단(221)이 배치될 수 있고, 조절 모듈(20)의 측면에 윈치 모듈(30)이 결합될 수 있다.
윈치 모듈(30)은 전체적으로 박스 형상이 되면서 밀폐 하우징에 결합되는 결합 프레임(31); 결합 프레임(31)에 회전 가능하도록 설치되는 회전 드럼(32); 회전 드럼(32)에 감긴 유도 스트링(34)을 진단 로봇으로 유도하는 유도 유닛(33); 유도 유닛(33)에 맞물려 유도 스트링(34)을 유도하는 맞물림 유닛(331); 유도 유닛(33)을 통하여 유도되는 유도 스트링(34)의 장력을 조절하거나, 유도를 제한하는 제한 유닛(331a); 및 유도 유닛(33)의 위치를 설정하거나 회전을 조절하는 위치 설정 유닛(332)으로 이루어질 수 있다. 유도 스트링(34)에 진단 로봇이 연결될 수 있고, 조절 모듈(20)에 의하여 작동이 조절될 수 있다.
윈치 모듈(30)은 다양한 구조로 만들어져 조절 모듈(20)에 결합될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2b는 본 발명에 따른 자동 진단 시스템에 적용되는 윈치 모듈 및 진단 로봇의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2b를 참조하면, 윈치 모듈(30)은 전체적으로 박스 형상이 되면서 밀폐 하우징에 결합되는 결합 프레임(31); 결합 프레임(31)에 회전 가능하도록 설치되는 회전 드럼(32); 회전 드럼(32)에 감긴 유도 스트링(34)을 진단 로봇으로 유도하는 유도 유닛(33); 유도 유닛(33)에 맞물려 유도 스트링(34)을 유도하는 맞물림 유닛(331); 유도 유닛(33)을 통하여 유도되는 유도 스트링(34)의 장력을 조절하거나, 유도를 제한하는 제한 유닛(331a); 및 유도 유닛(33)의 위치를 설정하거나 회전을 조절하는 위치 설정 유닛(332)을 포함할 수 있다. 결합 프레임(31)은 결합 브래킷(35)에 의하여 조절 모듈에 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 유도 유닛(33)은 직렬로 연결된 한 쌍의 롤러로 이루어질 수 있고, 각각의 롤러가 고정 커넥터(36)에 의하여 위치 설정 유닛(332)에 연결될 수 있다. 위치 설정 유닛(332)은 나사산이 형성된 조절 축(332a)을 따라 결합 프레임(31)의 폭 방향을 따라 이동 가능하고, 이에 따라 유도 유닛(33)이 회전 드럼(32)의 길이 방향을 따라 이동될 수 있다. 또한 유도 유닛(33)에 맞물리는 맞물림 유닛(331)은 조절 축(332a)과 나란하게 연장되는 이동 유도 부재를 따라 이동될 수 있다. 또한 결합 프레임(31)에 축전기와 같은 전력 공급 수단(37)이 배치될 수 있다. 그리고 유도 스트링(34)에 진단 로봇(40)이 연결될 수 있다.
진단 로봇(40)은 로봇 몸체(41); 로봇 몸체(41)에 앞쪽에 방향 조절이 가능하도록 결합되는 실린더 형상의 방향 조절 유닛(42); 방향 조절 유닛(42)에 대하여 회전 가능하도록 결합되는 회전 조절 유닛(43); 회전 조절 유닛(43)에 방향 조절이 가능하도록 결합되는 영상 획득 수단(44)을 포함할 수 있다. 로봇 몸체(41)에 구동 모터가 배치될 수 있고, 구동 모터에 대한 전력이 전력 제어 유닛(47)에 의하여 공급될 수 있고, 구동 모터에 의하여 회전 축(451)에 회전되어 바퀴(45)가 회전될 수 있다. 방향 조절 유닛(42)의 양쪽에 카메라와 같은 영상 획득 수단(44)이 향하는 방향으로 빛을 방출하는 조명 유닛(L1, L2)이 배치될 수 있다. 진단 로봇(40)은 다양한 방향으로 이동될 수 있고, 전력 제어 유닛(47)에 의하여 전력 공급이 조절되는 것에 의하여 전후 방향으로 이동되거나 좌우 방향으로 이동될 수 있다. 이와 같은 구조를 가지는 진단 로봇(40)에 의하여 하수도관의 내부에 대한 영상 정보가 획득될 수 있고, 획득된 영상 정보에 기초하여 하수도관의 보수 위치가 확인될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 진단 로봇에 의한 하수도관의 보수 위치의 확인 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 진단 로봇에 의하여 획득된 영상으로부터 보수 위치를 확인하는 방법은 하수도관의 내부를 따라 이동 가능한 진단 로봇을 준비하는 단계(P31); 하수도관에서 진단 로봇의 이동 경로를 설정하는 단계(P32); 설정된 이동 경로에 대한 위치 정보가 생성되는 단계(P33); 진단 로봇이 설정된 이동 경로를 따라 이동하면서 지하도관의 내부에 대한 영상이 획득되는 단계(P34); 위치 정보와 영상 정보가 결합된 위치 관련 영상 정보가 생성되는 단계(P36); 위치 관련 영상 정보가 재생되면서 특위 부위에 해당하는 여부가 탐색되어 보수 부위가 확인되는 단계(P38); 및 확인 결과에 따라 이미지가 추출되어 저장되는 단계(P39)를 포함한다.
진단 로봇은 위에서 설명된 구조를 가질 수 있지만 이에 제한되지 않고 하수도관의 내부를 따라 이동되면서 영상 정보의 획득이 가능한 다양한 구조를 가질 수 있다. 진단 로봇이 조절 모듈에 연결되어 준비되면(P31), 이동 경로가 설정될 수 있다(P32). 이동 경로는 미리 설정이 되거나. 진단 로봇에 의하여 이동 경로가 설정될 수 있다(P32). 또는 미리 결정된 이동 경로를 따라 이동되는 과정에서 획득된 영상 정보에 따라 수정이 되어 이동 맵이 만들어질 수 있다. 이동 경로가 미리 만들어지거나, 이동 과정에서 만들어지면서 위치 정보가 생성될 수 있다(P33). 위치 정보는 진단 로봇의 이동 과정에서 생성될 수 있고, 시간 정보를 포함할 수 있고, 선택적으로 영상 획득 수단의 방향 정보를 포함할 수 있다. 진단 로봇이 하수도관을 따라 주행이 되면서 영상이 획득될 수 있고, 영상 정보는 진단 로봇의 위치와 관련된 시간 정보와 동기화가 된 시간 정보를 가질 수 있다. 진단 로봇의 이동에 따라 영상 정보가 획득되면(P34). 위치 정보와 영상 정보가 결합될 수 있고(P35), 위치 결합 영상 정보가 생성되어 저장될 수 있다(P36). 위치 결합 영상 정보는 영상 정보에 시간 정보를 포함하는 위치 정보가 표시되거나, 필요에 따라 위치 정보가 노출되도록 결합된 영상 정보를 말한다. 이와 같이 위치 결합 영상 정보가 생성되어 재생되면 이후 영상이 재생이 될 수 있고, 위에서 설명된 탐색 프로그램에 의하여 특이 부위가 탐색될 수 있다(P37). 이와 같은 탐색은 미리 결정된 프레임 수에 기초하여 이루어질 수 있고, 탐색된 부위에 대하여 보수 위치에 해당하는지 여부가 판단될 수 있다(P38). 보수 위치의 해당 여부에 대한 판단은 기준 이미지와 다양한 방향의 획득 이미지가 비교되는 방식으로 이루어질 수 있고, 만약 보수 부위에 해당되면(YES), 해당 이미지가 추출이 되어 위치 정보 및 방향 정보와 함께 저장될 수 있다(P39). 이에 비하여 보수 부위에 해당되지 않는다면 다른 부분에 대한 탐색이 계속될 수 있다(P37). 그리고 추출되어 저장된 보수 위치 이미지에 기초하여 하수도관 진단 보고서가 생성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 보수 위치 확인 방법에 의하여 생성된 지하도관 진단 리포터의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 하수도관(P)의 다양한 위치에 대한 보수 이미지가 생성될 수 있고, 보수 이미지는 위치 정보, 하자 상태, 시간 정보 또는 이와 유사한 정보를 포함할 수 있다. 각각의 보수 이미지는 하수도관(P)의 다양한 보수 위치(P1 내지 PN)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 진단 리포트는 이와 같은 보수 위치(P1 내지 PN)에 대한 상태 정보를 비롯한 다양한 정보를 포함할 수 있고 진단 시스템에 의하여 자동으로 생성될 수 있다.
보수 이미지는 다양한 형태로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 자동 진단 시스템은 지하도관 내부 임의의 경로로 이동 가능한 진단 로봇에 의하여 획득된 영상 정보에 기초하여 지하도관의 내부 상태의 진단이 가능하도록 한다. 또한 진단 로봇의 주행 정보 또는 위치 정보를 영상 정보를 결합하여 지하도관 내부에서 보수 위치가 확인되도록 하면서 이와 동시에 하자 형태의 판단이 가능하도록 한다. 또한 진단 로봇에 의하여 획득된 영상 정보를 재생하면서 보수 위치 및 이미지를 추출하여 보수 방법의 선택을 위한 지하도관 진단 리포터가 자동으로 생성되도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 작동 제어 모듈 14: 정보 포함 영상 정보 모듈
15: 영상 재생 및 보수 위치 확인 모듈
16: 보수 이미지 생성 모듈 20: 조절 모듈
21: 조절 몸체 22: 영상 처리 모듈
23: 입력 수단 24: 이동 조작 수단
25: 표시 수단 26: 조작 스위치
30: 윈치 모듈 31: 결합 프레임
32: 회전 드럼 33: 유도 유닛
34: 유도 스트링 35: 결합 브래킷
36: 고정 커넥터 37: 전력 공급 수단
40: 진단 로봇 41: 로봇 몸체
42: 방향 조절 유닛 43: 회전 조절 유닛
44: 영상 획득 수단 45: 바퀴
47: 전력 제어 유닛 121: 주행 제어 모듈
122: 영상 제어 모듈 131: 위치 정보 생성 모듈
132: 영상 획득 및 위치 정보 연동 모듈
221: 조절 수단 331: 맞물림 유닛
331a: 제한 유닛 332: 위치 설정 유닛
332a: 조절 축 451: 회전 축
DS: 디스플레이 유닛 L1, L2: 조명 유닛
P: 하수도관 P1 내지 PN: 보수 위치

Claims (1)

  1. 진단 로봇의 작동, 영상 획득, 위치 정보 생성, 영상 정보 처리, 위치 정보와 영상 정보의 결합, 보수 위치의 탐색 및 탐색 결과에 따른 하수도관의 보수 리포터의 생성 과정을 제어하는 작동 제어 모듈(11);
    진단 로봇의 주행을 조절하는 주행 제어 모듈(121);
    진단 로봇의 서로 다른 위치에서 영상이 획득되는 과정을 제어하는 영상 제어 모듈(122);
    주행 제어 모듈(121)에 의해 전송된 주행 제어 정보를 기초로 진단 로봇의 위치 정보 및 위치에 따른 시간 정보를 생성하는 위치 정보 생성 모듈(131);
    위치 정보 생성 모듈(131)에 의해 전송된 위치 정보 및 시간 정보와 영상 제어 모듈(122)에 의해 전송된 영상 획득 수단의 방향 정보를 수신하고, 진단 로봇의 위치, 영상 획득 시간, 영상 획득 방향을 미리 결정된 프레임 단위로 분할하여 연동시켜 저장하는 영상 획득 및 위치 정보 연동 모듈(132);
    주행 정보와 영상 정보를 결합하여 위치 정보를 가진 영상 정보를 생성하여 저장하는 정보 포함 영상 정보 모듈(14);
    저장된 영상을 재생하면서 보수 위치를 확인하는 영상 재생 및 보수 위치 확인 모듈(15); 및
    확인된 보수 위치에 대한 이미지를 추출하여 위치 정보와 결합하여 보수 이미지를 생성하는 보수 이미지 생성 모듈(16)을 포함하고,
    상기 작동 제어 모듈(11)은 밀폐 하우징의 내부에 설치되고 밀폐 하우징의 덮개 내부에 결합된 디스플레이 유닛(DS), 컴퓨터의 본체 기능을 가지는 조절 몸체(21) 및 조절 몸체(21)의 아래쪽에 배치되는 영상 처리 모듈(22)로 이루어지고 밀폐 하우징의 몸체를 형성하는 조절 모듈(20), 작동 제어 모듈(11)의 작동을 위해 조절 몸체(21)의 위쪽 면에 배치된 작동 수단 및 조절 모듈(20)의 측면에 결합된 윈치 모듈(30)을 포함하고,
    상기 작동 수단은 키보드를 포함하는 입력 수단(23); 진단 로봇의 이동 또는 이동 방향을 조절하는 이동 조작 수단(24); 진단 로봇, 영상 획득 수단 및 조절 모듈(20)의 작동 상태를 표시하는 표시 수단(25); 및 진단 로봇, 영상 획득 수단 및 윈치 모듈(30)의 작동을 위한 조작 스위치(26)를 포함하고,
    상기 윈치 모듈(30)은 전체적으로 박스 형상이 되면서 밀폐 하우징에 결합되는 결합 프레임(31); 결합 프레임(31)에 회전 가능하도록 설치되는 회전 드럼(32); 회전 드럼(32)에 감긴 유도 스트링(34)을 진단 로봇으로 유도하는 유도 유닛(33); 유도 유닛(33)에 맞물려 유도 스트링(34)을 유도하는 맞물림 유닛(331); 유도 유닛(33)을 통하여 유도되는 유도 스트링(34)의 장력을 조절하거나, 유도를 제한하는 제한 유닛(331a); 및 유도 유닛(33)의 위치를 설정하거나 회전을 조절하는 위치 설정 유닛(332)을 포함하고,
    유도 유닛(33)은 서로 연결된 한 쌍의 롤러로 이루어지고 각각의 롤러가 고정 커넥터(36)에 의하여 위치 설정 유닛(332)에 연결되고, 위치 설정 유닛(332)은 나사산이 형성된 조절 축(332a)을 따라 결합 프레임(31)의 폭 방향을 따라 이동가능하고 이에 따라 유도 유닛(33)이 회전 드럼(32)의 길이 방향을 따라 이동되고, 유도 유닛(33)에 맞물리는 맞물림 유닛(331)이 조절 축(332a)과 나란하게 연장되는 이동 유도 부재를 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 지하도관의 자동 진단 시스템.

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