KR102416274B1 - 강구조물 상태 평가를 위한 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템 - Google Patents

강구조물 상태 평가를 위한 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도막측정기(20)가 설치된 드론(10);
상기 드론(10)에 전선(40)을 통해 전력을 공급하는 휴대가 가능한 전력공급기(30);
를 포함하여 구성되어,
상기 드론(10)에 별도의 충전 없이 지속적으로 전력공급이 가능한 것을 특징으로 하는 강구조물 상태 평가를 위한 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템을 제공한다.
그리고 상기 전력공급기(30)는,
내부에 엉킴방지장치(50)와 전선바인딩장치(60)를 포함하여 구성되고,
상기 엉킴방지장치(50)는,
상기 전선바인딩장치(60)에 상기 전선(40)이 감길 때 상기 전선(40)이 상기 전선바인딩장치(60)에 분배되어 감기는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 강구조물 상태 평가를 위한 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템을 제공한다.

Description

강구조물 상태 평가를 위한 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템{the improved drone system for measuring sprayed coating thickness}
본 발명은 드론에 관한 것으로, 강구조물의 도막 두께 측정하는 데 있어서 종래의 배터리(Li-Po) 전원공급에 따른 단시간의 체공시간을 극복하기 위하여 전선으로 지속적으로 전력을 공급하기 위한 강구조물 상태 평가를 위한 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템에 관한 것이다.
안전진단 작업자가 접근할 수 없는 강재 구조물의 도막 두께를 원격으로 안전하게 측정할 필요가 증가하고 있어 드론의 사용이 증가하고 있다.
종래의 드론시스템은 배터리(Li-Po) 전원공급 방식인 원천적인 구조적 한계로 인하여 체공시간이 짧아 착륙하여 배터리(Li-Po) 충전을 반복하는 등 불편이 따랐다.
특히 드론을 사용하여 넓은 조사 면적에 대해 기존의 점측정 방식으로 도막두께를 측정하기 위해서는 많은 시간이 소요된다.
따라서 상술한 종래의 배터리(Li-Po) 전원공급 방식은 약 30분 이내의 드론비행이 가능하므로 장시간 측정에는 비경제적이다.
이에 본 발명자는 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 종래의 배터리(Li-Po) 전원공급 방식에 따른 단시간의 체공시간을 극복하고 전선으로 지속적으로 전력을 공급하여 강구조물 상태 평가를 장시간의 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템을 개발하였으며,
전선의 감김과 풀림에 있어서 엉킴이 없는 구조를 개발하였다.
[문헌 1] 대한민국 등록특허 제10-1884414호 '드론의 무선전력 전송장치', 2018년07월26일 [문헌 2] 대한민국 등록특허 제10-2149658호 '전력설비를 활용한 드론 충전 시스템, 이의 방법, 및 이 방법을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체', 2020년08월25일
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 드론에 관한 것으로, 강구조물의 도막 두께 측정하는 데 있어서 종래의 배터리(Li-Po) 전원공급 방식에 따른 단시간의 체공시간을 극복하기 위하여 전선으로 지속적으로 전력을 공급하기 위한 강구조물 상태 평가를 위한 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 도막측정기(20)가 설치된 드론(10);
상기 드론(10)에 전선(40)을 통해 전력을 공급하는 휴대가 가능한 전력공급기(30);
를 포함하여 구성되어,
상기 드론(10)에 별도의 충전 없이 지속적으로 전력공급이 가능한 것을 특징으로 하는 강구조물 상태 평가를 위한 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템을 제공한다.
그리고 상기 전력공급기(30)는,
내부에 엉킴방지장치(50)와 전선바인딩장치(60)를 포함하여 구성되고,
상기 엉킴방지장치(50)는,
상기 전선바인딩장치(60)에 상기 전선(40)이 감길 때 상기 전선(40)이 상기 전선바인딩장치(60)에 분배되어 감기는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 강구조물 상태 평가를 위한 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면 드론에 관한 것으로, 강구조물의 도막 두께 측정하는 데 있어서 종래의 배터리(Li-Po) 전원공급 방식에 따른 단시간의 체공시간을 극복하기 위하여 전선으로 지속적으로 전력을 공급하기 위한 강구조물 상태 평가를 위한 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명에 사용되는 도막측정기가 설치된 드론의 모습을 촬영한 것이다.
도 2는 본 발명에 사용되는 도막측정기가 설치된 드론을 가지고 도막을 측정하는 모습을 촬영한 것이다.
도 3은 본 발명에 사용되는 도막측정기를 촬영한 것이다.
도 4는 본 발명에 사용되는 전력공급기를 외부 모습을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 사용되는 전력공급기를 내부 모습을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 사용되는 전력공급기를 측면 모습을 도시한 것이다.
도 7은 도 5를 근접하여 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에서 전력공급기 전면으로 노출되는 전선을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에서 엉킴방지장치와 전선바인딩장치를 도시한 것이다.
도 10은 도 9를 근접하여 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에서 엉킴방지장치의 작동 모습을 도시한 것이다.
도 12는 본 발명에서 엉킴방지장치의 상세도이다.
도 13은 도 12에서 이동구케이싱이 분리된 모습이다.
도 14는 본 발명에서 커넥터와 이동구케이싱을 분리하여 도시한 것이다.
도 15는 본 발명에서 커넥터와 이동구케이싱을 결합하여 도시한 것이다.
도 16은 본 발명에서 커넥터의 상세도이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 사용되는 도막측정기가 설치된 드론의 모습을 촬영한 것이다.
도 2는 본 발명에 사용되는 도막측정기가 설치된 드론을 가지고 도막을 측정하는 모습을 촬영한 것이다.
도 3은 본 발명에 사용되는 도막측정기를 촬영한 것이다.
도 4는 본 발명에 사용되는 전력공급기를 외부 모습을 도시한 것이다.
본 발명의 강구조물 상태 평가를 위한 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템은,
도막측정기(20)가 설치된 드론(10);
상기 드론(10)에 전선(40)을 통해 전력을 공급하는 휴대가 가능한 전력공급기(30);
를 포함하여 구성되어,
상기 드론(10)에 별도의 충전 없이 지속적으로 전력공급이 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 도막측정기(20)는 적외선을 이용하여 도장된 막의 두께를 측정하여 도막의 하자 및 파손 등을 측정하는 것이다.
상기 전력공급기(30)는,
외부의 케이싱(31) 하부에 바퀴(32)가 설치되고 핸들(33)이 접이식으로 설치되어 안전진단 작업자가 밀고 당기면서 이동이 가능하도록 구성된다.
그리고 전면에 전선(40)이 노출된다.
도 5는 본 발명에 사용되는 전력공급기를 내부 모습을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 사용되는 전력공급기를 측면 모습을 도시한 것이다.
도 7은 도 5를 근접하여 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에서 전력공급기 전면으로 노출되는 전선을 도시한 것이다.
상기 전력공급기(30)는,
내부에 엉킴방지장치(50)와 전선바인딩장치(60)를 포함하여 구성되고,
상기 엉킴방지장치(50)는,
상기 전선바인딩장치(60)에 상기 전선(40)이 감길 때 상기 전선(40)이 상기 전선바인딩장치(60)에 분배되어 감기는 것을 특징으로 하며,
상기 엉킴방지장치(50)와 상기 전선바인딩장치(60)는 벨트(70)로 연결되어 동시에 구동되는 것을 특징으로 한다.
상기 전선바인딩장치(60)는 외부로부터 전력케이블(35)을 통해 전력을 공급받은 모터와 구동벨트(80)와 축이 연결되어 회전하게 된다.
그리고 상기 엉킴방지장치(50)의 축과 상기 전선바인딩장치(60)의 축이 벨트(70)로 연결되어 동시에 구동되어 회전한다.
도 9는 본 발명에서 엉킴방지장치와 전선바인딩장치를 도시한 것이다.
도 10은 도 9를 근접하여 도시한 것이다.
상기 엉킴방지장치(50)가 없다면 상기 전선바인딩장치(60)에는 전선(40)이 감길 때 골고루 분배되지 않고 어느 한 부분에만 집중적으로 감기는 현장이 빈번히 발생할 수 있어 고장의 원인이 된다.
이에 본 발명에서는 상기 엉킴방지장치(50)가 필수적으로 구성된다.
도 11은 본 발명에서 엉킴방지장치의 작동 모습을 도시한 것이다.
도 12는 본 발명에서 엉킴방지장치의 상세도이다.
도 13은 도 12에서 이동구케이싱이 분리된 모습이다.
도 14는 본 발명에서 커넥터와 이동구케이싱을 분리하여 도시한 것이다.
도 15는 본 발명에서 커넥터와 이동구케이싱을 결합하여 도시한 것이다.
도 16은 본 발명에서 커넥터의 상세도이다.
상기 엉킴방지장치(50)는,
상기 벨트(70)로 인하여 구동력을 전달받아 회전하는 회전봉(100)과 상기 회전봉(100)의 외주면을 좌우로 활주하는 이동구(200)를 포함하여 구성된다.
상기 회전봉(100)의 외주면에는 마치 나사산과 같이 시계방향과 반시계방향의 가이드홈(110)이 상호 교차하면 형성된다.
상기 이동구(200)는,
본체(210)와 이동구케이싱(230) 그리고 커넥터(250)를 포함하여 구성된다.
상기 본체(210)의 하부로는 상기 전선(40)이 관통하여 지나간다.
상기 본체(210)는 일단이 가이드봉(300)의 외주면에 체결되어 상기 가이드봉(300)을 좌우로 활주한다.
그리고 상기 본체(210)의 타단은 상기 회전봉(100)을 감싸는 형태로 체결된다.
상기 본체(210)가 상기 회전봉(100)을 감싸는 부분에는 빈 공간인 커넥터삽입부(213)가 형성되어 있으며, 상기 커넥터삽입부(213)에 상기 커넥터(250)가 삽입된 후 이동구케이싱(230)이 체결된다.
상기 커넥터(250)는,
하면에 상기 가이드홈(110)에 밀착하여 활주하는 반원형의 가이드(251)가 형성되며,
상면의 외주면 단부에 돌출된 회전턱(253)이 형성된다.
상기 이동구케이싱(230)은,
상기 회전턱(253)이 삽입된 후 회전 가능하도록 회전홈(233)이 형성된다.
그리고 중앙에 점검구(235)가 개방되어 안전진단 작업자가 상기 커넥터(250)의 오작동 여부를 확인할 수 있다.
이때 상기 커넥터(250)의 상면 중앙에는 체크바(257)가 형성되어, 상기 체크바(257)의 기울기로 상기 커넥터(250)의 오작동 여부를 확인하게 된다.
상기 엉킴방지장치(50)의 작동 메커니즘을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
벨트(70)에 의하여 회전봉(100)이 회전하면, 상기 가이드(251)가 시계방향의 가이드홈(110)을 밀착하여 상기 회전봉(100)의 외주면을 시계방향으로 활주하고, 상기 본체(210)는 상기 회전봉(100)의 좌측으로 이동한다.
그리고 상기 가이드(251)가 시계방향의 가이드홈(110) 좌측 끝단에 도착하면, 시계방향의 가이드홈(110)과 연속되어 형성된 반시계방향의 가이드홈(110)을 활주하며 상기 가이드(251)가 반시계방향의 가이드홈(110)을 밀착하여 상기 회전봉(100)의 외주면을 반시계방향으로 활주하고, 상기 본체(210)는 상기 회전봉(100)의 우측으로 이동한다.
이후 상기 가이드(251)가 반시계방향의 가이드홈(110) 우측 끝단에 도착하면, 상술한 과정을 반복한다.
따라서 상기 본체(210) 하부에 관통하는 상기 전선(40)은 상기 전선바인딩장치(60)의 외주면에 좌우로 분배되어 감기므로 엉킴이 없고 어는 한곳에만 전선(40)이 집중되는 것을 피할 수 있다.
상기 드론(10)에는,
자기센서, 3개의 혠, 고도계, 기압센서 등이 선택적으로 설치될 수 있으며,
카메라가 구비되어 안전진단 작업자의 이동식 단말기나 컴퓨터에 실시간으로 도막측정 부위가 정확하게 전송될 수 있다.
그리고 도시되지는 않았으나 상기 전선바인딩장치(60)에는 풀리고 감기는 전선(40)의 길이를 정확히 체크하는 센서가 부착되어, 상기 전선(40)의 풀리는 길이와 고도계에 의한 높이를 상호 비교할 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
10: 드론
30: 전력공급기
31: 케이싱
32: 바퀴
33: 핸들
35: 전력케이블
40: 전선
50: 엉킴방지장치
60: 전선바인딩장치
80: 구동벨트
100: 회전봉
110: 가이드홈
200: 이동구
210: 본체
213: 커넥터삽입부
230: 이동구케이싱
233: 회전홈
235: 점검구
250: 커넥터
251: 가이드
253: 회전턱
257: 체크바
300: 가이드봉

Claims (3)

  1. 도막측정기(20)가 설치된 드론(10); 상기 드론(10)에 전선(40)을 통해 전력을 공급하는 휴대가 가능한 전력공급기(30);를 포함하여 구성되어, 상기 드론(10)에 별도의 충전 없이 지속적으로 전력공급이 가능한 것을 특징으로 하고,
    상기 전력공급기(30)는 내부에 엉킴방지장치(50)와 전선바인딩장치(60)를 포함하여 구성되고, 상기 엉킴방지장치(50)는 상기 전선바인딩장치(60)에 상기 전선(40)이 감길 때 상기 전선(40)이 상기 전선바인딩장치(60)에 분배되어 감기는 것을 특징으로 하며,
    상기 엉킴방지장치(50)와 상기 전선바인딩장치(60)는 벨트(70)로 연결되어 동시에 구동되는 것을 특징으로 하고,
    상기 전력공급기(30)는 외부의 케이싱(31) 하부에 바퀴(32)가 설치되고 핸들(33)이 접이식으로 설치되어 안전진단 작업자가 밀고 당기면서 이동이 가능하도록 구성되며,
    상기 엉킴방지장치(50)는 상기 벨트(70)로 인하여 구동력을 전달받아 회전하는 회전봉(100)과 상기 회전봉(100)의 외주면을 좌우로 활주하는 이동구(200)를 포함하여 구성되고,
    상기 회전봉(100)의 외주면에는 시계방향과 반시계방향의 가이드홈(110)이 상호 교차하면 형성되며,
    상기 이동구(200)는 본체(210)와 이동구케이싱(230) 그리고 커넥터(250)를 포함하여 구성되고,
    상기 본체(210)의 하부로는 상기 전선(40)이 관통하여 지나가며,
    상기 본체(210)는 일단이 가이드봉(300)의 외주면에 체결되어 상기 가이드봉(300)을 좌우로 활주하고 상기 본체(210)의 타단은 상기 회전봉(100)을 감싸는 형태로 체결되며,
    상기 본체(210)가 상기 회전봉(100)을 감싸는 부분에는 빈 공간인 커넥터삽입부(213)가 형성되어 있으며, 상기 커넥터삽입부(213)에 상기 커넥터(250)가 삽입된 후 이동구케이싱(230)이 체결되고,
    상기 커넥터(250)는 하면에 상기 가이드홈(110)에 밀착하여 활주하는 반원형의 가이드(251)가 형성되며, 상면의 외주면 단부에 돌출된 회전턱(253)이 형성되고,
    상기 이동구케이싱(230)은 상기 회전턱(253)이 삽입된 후 회전 가능하도록 회전홈(233)이 형성되며 중앙에 점검구(235)가 개방되어 안전진단 작업자가 상기 커넥터(250)의 오작동 여부를 확인하되,
    상기 커넥터(250)의 상면 중앙에는 체크바(257)가 형성되어, 상기 체크바(257)의 기울기로 상기 커넥터(250)의 오작동 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 강구조물 상태 평가를 위한 실시간 도막 두께 측정 드론 시스템.
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