KR102488400B1 - Ground pressure measurement and danger warning system using air lidar - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 항공라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항공 라이다 센서가 설치된 RGB 카메라를 장착한 드론 유닛을 이용하여 땅밀림 예상 지역의 지형정보 데이터를 촬영하여 측정 후 3D 모델링으로 변환하여 위험 수준을 알려주는 기능부들과, 이들과 네트워크적으로 연동되어 작동하는 안착 유닛 및 개폐 유닛이 구비된 항공라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a landslide measurement and risk warning system using an aerial lidar, and more particularly, by using a drone unit equipped with an RGB camera equipped with an aerial lidar sensor to photograph geographic information data of an area expected to landslides. It relates to a ground clearance measurement and danger warning system using an airborne lidar equipped with functional units that convert into 3D modeling after measurement to inform the risk level, and a landing unit and an opening and closing unit that operate in conjunction with them in a network manner.
땅밀림이란 땅속 깊은 곳에 위치한 점토층이나 지하수가 상승하며 토층(土層) 전체가 천천히 이동하는 현상을 말한다.Landslide is a phenomenon in which the clay layer located deep in the ground or groundwater rises and the entire soil layer moves slowly.
최근 기후변화로 인한 국지성 집중호우 및 화산, 지진 등의 지각활동, 산지개발에 따른 산지토사재해의 증가로 이에 대한 예방과 대응이 최대의 관심사항이다. 국내 산지토사재해는 크게 표층붕괴, 토석류, 땅밀림 총 3가지로 구분하여 관리하고 있다. 그 중 땅밀림에 관한 논의는 1996년도부터 시작되었고, 이때 땅밀림에 대한 정의는 활동면 위의 토괴가 일체로 미끄러지는 산사태의 한 형태로 이동속도는 0.01~10mm/day의 속도가 느린 특징을 가진다. 특히, 산지개발을 위한 벌채, 토석채취 등의 산지전용 증가는 난개발을 야기하며, 이와 동시에 인위적 훼손지에서 땅밀림 발생이 증가하는 추세이다. 땅밀림 발생지는 대부분 생활권과 인접하여 발생하며, 그 피해규모가 커서 대책 마련이 시급하다.Due to recent climate change, localized torrential rains, tectonic activities such as volcanoes and earthquakes, and landslides in mountainous areas have increased due to the development of mountainous areas, prevention and response are of the greatest interest. Landslides in domestic landslides are largely classified into three categories: surface layer collapse, debris flows, and landslides. Among them, the discussion on landslides began in 1996, and the definition of landslides at this time was a form of landslide in which land masses on the active surface slide integrally, and the movement speed was characterized by a slow speed of 0.01 to 10mm/day. have In particular, the increase in conversion of mountainous areas, such as logging and earth and stone collection for mountain development, causes reckless development, and at the same time, landslides in artificially damaged lands tend to increase. Most landslides occur adjacent to living areas, and the scale of damage is large, so it is urgent to prepare countermeasures.
그러나 국내에서 땅밀림 발생지에 대한 조사체계마련과 지침 및 규정은 전무한 실정이다. 따라서 땅밀림 원인, 발생규모, 원인, 진행상황 등의 기초정보 구축 및 안전 대책마련을 위한 구체적인 조사방법 제시가 우선되어야 한다.However, there is no investigation system, guidelines, and regulations for landslides in Korea. Therefore, it is necessary to prioritize the establishment of basic information such as the cause of landslide, scale of occurrence, cause, progress, etc., and the presentation of detailed investigation methods to prepare safety measures.
이에 본 발명은 항공라이다 센서가 설치된 RGB 카메라를 장착한 드론 유닛을 이용하여 땅밀림 예상 지역의 지형정보 데이터를 획득하여 분석하고 이를 3D 모델링으로 변환하여 단말기로 경고하는 기능부들이 구축된 측정 서버와, 이들과 네트워크적으로 연동되어 드론 유닛의 착륙과 카메라 보호까지 겸비한 특수 제작된 드론 유닛을 제시하고자 한다.Accordingly, the present invention uses a drone unit equipped with an RGB camera equipped with an aerial lidar sensor to obtain and analyze geographic information data of an area where landslide is expected, converting it into 3D modeling, and measuring server with built-in functional units that warn the terminal. Wow, I would like to present a specially manufactured drone unit that is networked with them and combines the landing of the drone unit and camera protection.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 항공 라이다 센서가 설치된 RGB 카메라를 장착한 드론 유닛을 구비한 항공라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a ground clearance measurement and danger warning system using an aerial lidar equipped with a drone unit equipped with an RGB camera equipped with an aerial lidar sensor. is to do
또한 본 발명의 다른 목적은 드론 유닛을 이용하여 촬영한 지형정보 데이터를 분석하여 땅밀림 예상 수준을 3D 모델링으로 변환하여 경고하는 측정 서버가 구비된 항공라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템을 제공한다.In addition, another object of the present invention is to analyze geographic information data taken using a drone unit and convert the predicted level of landslide into 3D modeling to provide a warning system for landslide measurement and risk warning using an aerial lidar equipped with a measurement server. to provide.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 측정 서버와 네트워크적으로 연동되어 드론 유닛의 착륙을 보조하는 안착 유닛이 구비된 항공라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템을 제공한다.In addition, another object of the present invention is to provide a ground clearance measurement and risk warning system using an aerial lidar equipped with a landing unit that assists the landing of a drone unit by being network-linked with a measurement server.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 측정 서버와 네트워크적으로 연동되어 드론 유닛에 설치된 RGB 카메라를 보호하는 개폐 유닛이 구비된 항공라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템을 제공한다.Another object of the present invention is to provide a ground clearance measurement and risk warning system using an aerial lidar equipped with an opening/closing unit that protects an RGB camera installed in a drone unit by networking with a measurement server.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 항공라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템은 항공 라이다 센서가 설치된 RGB 카메라를 장착한 드론 유닛으로 촬영한 지형정보 데이터를 이용하여 땅밀림을 측정하고 경고하는 측정 서버를 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, the system for measuring landslides and warning danger using an aerial lidar according to an embodiment of the present invention uses terrain information data captured by a drone unit equipped with an RGB camera equipped with an aerial lidar sensor to detect landslides. It can include a measurement server that measures and alerts.
일 실시예에서, 상기 측정 서버는 촬영한 지형정보 로우데이터를 저장하는 지형정보 DB부, 상기 카메라를 통해 촬영된 지형정보 로우데이터에서 특정 지형정보 데이터를 획득하는 지형정보 획득부, 상기 지형정보 획득부에서 획득된 특정 지형정보 데이터를 분석하는 지형정보 분석부, 상기 지형정보 분석부에서 분석한 지형정보 데이터를 바탕으로 땅밀림을 예상하기 위해 변위를 측정하는 변위 측정부, 상기 변위 측정부에서 측정된 변위 데이터를 바탕으로 지형정보 데이터를 3D 모델링으로 변환하는 3D 변환부, 상기 3D 변환부에서 변환한 3D 모델링 데이터를 바탕으로 지반 변위가 기설정된 위험수준에 도달하면 단말기에 위험 경보를 송신하는 위험 관리부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the measurement server includes a geographic information DB unit for storing raw geographic information data captured by the camera, a geographic information acquisition unit that obtains specific geographic information data from raw geographic information data captured by the camera, and obtaining the geographic information A geographic information analysis unit that analyzes specific geographic information data acquired by the geographic information analysis unit, a displacement measurement unit that measures displacement to predict landslide based on the geographic information data analyzed by the geographic information analysis unit, and is measured by the displacement measurement unit. A 3D conversion unit that converts geographic information data into 3D modeling based on the displacement data, and a danger that sends a danger alert to the terminal when the ground displacement reaches a preset risk level based on the 3D modeling data converted by the 3D conversion unit. It may include a management department.
일 실시예에서, 상기 측정 서버는 상기 항공 라이다 센서가 설치된 RGB 카메라를 이용하여 지형을 촬영하는 단계, 촬영된 지형정보 데이터를 획득하는 단계, 획득된 지형정보 데이터를 분석하는 단계, 분석된 지형정보 데이터를 바탕으로 변위를 측정하는 단계, 측정된 변위 데이터를 바탕으로 지형정보 데이터를 3D 모델링으로 변환하는 단계, 변환된 3D 모델링 데이터를 바탕으로 지반 변위를 기설정된 위험수준과 비교하는 단계, 지반 변위가 기설정된 위험수준에 도달하면 상기 단말기에 위험 경보를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the measurement server includes the steps of photographing the terrain using an RGB camera in which the aerial lidar sensor is installed, acquiring the photographed geographic information data, analyzing the acquired geographic information data, and analyzing the analyzed terrain. Measuring displacement based on information data, converting geospatial information data into 3D modeling based on the measured displacement data, comparing ground displacement with a preset risk level based on the converted 3D modeling data, ground The method may further include sending a danger alert to the terminal when the displacement reaches a preset danger level.
일 실시예에서, 상기 드론 유닛은 상기 측정 서버와 네트워크적으로 연결되어 비행 가능한 드론 몸체, 상기 드론 몸체의 사방으로 연장 형성되어 비행이 가능한 동력을 생성하는 날개부, 상기 날개부 내부에 설치되어 상기 드론 유닛의 하강 안착을 보조하는 안착 유닛, 상기 드론 몸체의 하단부에 설치되어 장착된 상기 카메라를 승하강하여 보호하고 촬영 가능하게 하는 개폐 유닛을 포함할 수 있다.In one embodiment, the drone unit includes a drone body connected to the measurement server and capable of flight, a wing part extending in all directions of the drone body to generate power for flight, and installed inside the wing part, It may include a landing unit that assists the descent and landing of the drone unit, and an opening and closing unit that is installed on the lower end of the drone body to protect the mounted camera by moving up and down and enable shooting.
일 실시예에서, 상기 날개부는 실린더 형상의 날개 몸체, 상기 날개 몸체의 말단부에 비행 가능한 회전력을 생성하는 프로펠러, 상기 날개 몸체의 일 측에 상기 안착 유닛을 권출하기 위한 권출홈, 상기 날개 몸체의 타 측에 상기 안착 유닛을 고정하기 위한 축홈, 상기 축홈의 내부에 설치되어 고정을 위한 자력을 생성하는 고정자석을 포함할 수 있다.In one embodiment, the wing unit includes a cylinder-shaped wing body, a propeller generating rotational force capable of flying at the distal end of the wing body, an unwinding groove for unwinding the seating unit on one side of the wing body, and the other side of the wing body. It may include a shaft groove for fixing the seating unit on the side, and a stationary magnet installed inside the shaft groove to generate magnetic force for fixation.
일 실시예에서, 상기 안착 유닛은 상기 날개 몸체 내부에 제어에 의해 회전하도록 설치되는 회전축, 상기 회전축에 삽입되어 상기 회전축의 회전에 의해 회전하는 안착 롤러, 상기 안착 롤러에 권취되고 상기 권출홈을 통해 권출하여 상기 축홈에 고정되도록 말단부에 고정축이 형성된 안착 막을 포함할 수 있다.In one embodiment, the seating unit is installed inside the wing body to rotate by control, a seating roller inserted into the rotating shaft and rotated by the rotation of the rotating shaft, and wound around the seating roller through the unwinding groove. It may include a seating film having a fixing shaft formed at an end portion to be unwound and fixed to the shaft groove.
일 실시예에서, 상기 회전축은 상기 안착 롤러를 고정하기 위한 고정 돌기가 형성되고, 상기 안착 롤러는 내부에 형성된 돌기홈에 승강 가능하게 설치되어 상기 안착 막의 권출 및 권취를 보조하기 위해 구비된 흡착부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the rotating shaft is provided with a fixing protrusion for fixing the seating roller, and the seating roller is installed to be able to move up and down in a protrusion groove formed therein to assist in unwinding and winding of the seating film. can include
일 실시예에서, 상기 흡착부는 상기 안착 롤러에 승강 가능하게 나사산을 따라 삽입되는 복수 개의 흡착 돌기, 복수 개의 상기 흡착 돌기 각각에 연장 형성되어 흡착으로 인한 공기 이동을 가이드하는 가이드부, 상기 가이드부와 일체로 연통되어 흡착으로 인한 공기를 이동시키는 가이드 파이프, 상기 안착 롤러의 측부에 통공되어 상기 가이드 파이프에서 이동한 공기를 배출하는 배출구를 포함할 수 있다.In one embodiment, the adsorption unit includes a plurality of adsorption protrusions that are inserted along the screw thread to be able to move up and down on the seating roller, a guide portion extending from each of the plurality of adsorption protrusions and guiding air movement due to adsorption, and the guide unit. It may include a guide pipe integrally communicating with each other to move air due to adsorption, and an outlet through a side of the seating roller to discharge the air moving in the guide pipe.
일 실시예에서, 상기 안착 유닛은 상기 측정 서버와 네트워크적으로 연결되어 데이터 수집 후 비행 종료 시 상기 측정 서버를 통한 컨트롤러의 제어에 의해 상기 회전축이 회전하여 상기 안착 롤러가 권취된 상기 안착 막을 권출하고, 일 날개부에서 권출된 상기 안착 막의 상기 고정축이 타 날개부의 상기 축홈에 끼워져 상기 고정자석의 자력에 의해 고정되고, 상기 안착 막의 권취 및 권출 시 복수 개의 상기 흡착 돌기, 상기 가이드부, 및 상기 가이드 파이프를 따라 공기가 흡입되어 상기 흡착 돌기가 상기 안착 막을 흡착하고, 상기 가이드 파이프를 통해 상기 배출구로 흡입된 공기가 배출되는 특징을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the seat unit is networked with the measurement server, and when the flight ends after data collection, the rotating shaft is rotated by the control of the controller through the measurement server to unwind the seat film on which the seat roller is wound. , the fixing shaft of the seating film unwound from one wing portion is inserted into the shaft groove of the other wing portion and fixed by the magnetic force of the stationary magnet, and the plurality of adsorption protrusions, the guide portion, and the Air is sucked in along the guide pipe, the suction protrusion adsorbs the seating film, and the sucked air is discharged through the guide pipe to the outlet.
일 실시예에서, 상기 개폐 유닛은 상기 드론 몸체의 하단부에 형성되어 상기 카메라를 수용 가능한 수용 홈, 상기 수용 홈의 하단부의 길이 방향으로 슬라이딩 개폐가 가능하게 설치되는 슬라이딩 커버, 상기 수용 홈에 일정 간격으로 승강 가능하게 삽입된 복수 개의 승강 실린더, 상기 수용 홈 내부에 설치되어 복수 개의 상기 승강 실린더와 체결되어 회전 가능한 회전부, 복수 개의 상기 승강 실린더의 말단부에 설치되어 상기 카메라를 고정하는 브라켓부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the opening and closing unit includes an accommodating groove formed at the lower end of the drone body and accommodating the camera, a sliding cover installed to be slidably opened and closed in the longitudinal direction of the lower end of the accommodating groove, and a predetermined interval in the accommodating groove. It may include a plurality of lifting cylinders inserted to be able to move up and down, a rotating part installed inside the receiving groove and fastened to the plurality of lift cylinders to be rotatable, and a bracket part installed at the distal end of the plurality of lift cylinders to fix the camera. there is.
일 실시예에서, 상기 수용홈은 양 측에 상기 슬라이딩 커버가 슬라이딩 가능하도록 커버 홈이 형성되고, 상기 브라켓부는 복수 개의 상기 승강 실린더의 말단부에 설치되고, 양 측부에 브라켓 날개가 형성된 카메라 브라켓, 상기 카메라 브라켓의 하부에 설치되면서, 상기 카메라의 상부에 설치되어 상기 카메라로 전달되는 충격을 완화하는 플레이트부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the accommodating groove has cover grooves formed on both sides so that the sliding cover can slide, the bracket portion is installed at the distal end of the plurality of lifting cylinders, and a camera bracket having bracket wings formed on both sides, the It may include a plate portion installed on the lower portion of the camera bracket and installed on the upper portion of the camera to mitigate impact transmitted to the camera.
일 실시예에서, 상기 플레이트부는 상기 카메라 브라켓의 하부에 설치되는 플레이트 형상의 브라켓 플레이트, 상기 브라켓 플레이트가 안착 결합되도록 안착 홈이 형성된 플레이트 결합체, 상기 안착 홈에 복수 개가 일정 간격 이격되어 설치되어 상기 브라켓 플레이트와 상기 플레이트 결합체에 전달되는 충격을 완화하도록 탄성력을 생성하는 완충 스프링을 포함할 수 있다.In one embodiment, the plate unit includes a plate-shaped bracket plate installed under the camera bracket, a plate assembly having a seating groove for the bracket plate to be seated and coupled, and a plurality of plates installed in the seating groove spaced apart from each other at regular intervals to form the bracket. It may include a buffer spring generating an elastic force to mitigate the shock transmitted to the plate and the plate assembly.
일 실시예에서, 상기 개폐 유닛은 상기 측정 서버와 네트워크적으로 연결되어 데이터 수집을 위해 상기 측정 서버 작동 시 상기 카메라의 촬영을 위해 컨트롤러를 통해 제어 가능하고, 제어에 의해 상기 슬라이딩 커버가 개폐 가능하고, 제어에 의해 복수 개의 상기 실린더가 승강 가능하면서 상기 회전부가 회전 가능하고, 상기 카메라를 향해 충격 발생 시 상기 브라켓 플레이트 및 상기 플레이트 결합체를 따라 복수 개의 상기 완충 스프링의 탄성력에 의해 충격이 완화되고, 상기 카메라 브라켓에 의해 상기 카메라가 고정되는 특징을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the opening and closing unit is network-connected to the measurement server and can be controlled through a controller to capture the camera when the measurement server operates for data collection, and the sliding cover can be opened and closed by control. , while the plurality of cylinders can be moved up and down by control, the rotating part can be rotated, and when an impact occurs toward the camera, the impact is mitigated by the elastic force of the plurality of buffer springs along the bracket plate and the plate assembly, A feature of fixing the camera by a camera bracket may be further included.
본 발명에 따르면, 항공 라이다 센서가 설치된 RGB 카메라를 장착한 드론 유닛을 이용하여 땅밀림 예상 지역의 지형정보 데이터를 촬영하여 측정 후 3D 모델링으로 변환하여 위험 수준을 알려주는 기능부들과, 이들과 네트워크적으로 연동되어 작동하는 안착 유닛 및 개폐 유닛이 구비된 항공라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템이 제공된다. 본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.According to the present invention, by using a drone unit equipped with an RGB camera equipped with an aerial lidar sensor, geographic information data of an area expected to be congested is photographed and converted into 3D modeling after measurement to inform the level of risk, and these A ground rollover measurement and danger warning system using an aerial lidar equipped with a landing unit and an opening/closing unit operating in conjunction with a network is provided. Effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 전체적인 관계도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 측정 서버의 흐름도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 촬영 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 드론 유닛의 전체적인 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 안착 유닛의 상세 실시예들을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 안착 유닛의 안착 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 개폐 유닛의 실시예들을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 개폐 유닛의 조립도 및 또 다른 실시예들을 도시한 것이다.1 is a diagram illustrating the overall relationship of a ground clearance measurement and risk warning system using an aerial lidar according to the present invention.
2 is a flow chart of a measurement server of a ground clearance measurement and risk warning system using aerial lidar according to the present invention.
FIG. 3 shows an example of photographing a system for measuring ground clearance and warning a danger using an aerial lidar according to the present invention.
Figure 4 shows an overall embodiment of the drone unit of the ground clearance measurement and danger warning system using aerial lidar according to the present invention.
Figure 5 shows detailed embodiments of the landing unit of the land movement measurement and risk warning system using aerial lidar according to the present invention.
Figure 6 shows an embodiment of the seating unit of the ground rolling measurement and danger warning system using an aerial lidar according to the present invention.
7 illustrates embodiments of an opening/closing unit of a ground rolling measurement and danger warning system using an aerial lidar according to the present invention.
8 shows an assembly diagram and other embodiments of an opening and closing unit of a ground rolling measurement and danger warning system using an aerial lidar according to the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, various embodiments will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described in this specification may be modified in various ways. Certain embodiments may be depicted in the drawings and described in detail in the detailed description. However, specific embodiments disclosed in the accompanying drawings are only intended to facilitate understanding of various embodiments. Therefore, the technical idea is not limited by the specific embodiments disclosed in the accompanying drawings, and it should be understood to include all equivalents or substitutes included in the spirit and technical scope of the invention.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but these components are not limited by the above terms. The terminology described above is only used for the purpose of distinguishing one component from another.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In this specification, terms such as "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded. It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.
한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Meanwhile, a “module” or “unit” for a component used in this specification performs at least one function or operation. And a "module" or "unit" may perform a function or operation by hardware, software, or a combination of hardware and software. In addition, a plurality of “modules” or “units” other than “modules” or “units” to be executed in specific hardware or to be executed in at least one processor may be integrated into at least one module. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be abbreviated or omitted.
도 1은 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 전체적인 관계도를 도시한 것이다.1 is a diagram illustrating the overall relationship of a ground clearance measurement and risk warning system using an aerial lidar according to the present invention.
도 1을 참조하면, 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템은 항공라이다 센서가 장착된 RGB 카메라(100)가 설치된 드론 유닛(200) 및 측정 서버(10)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a landslide measurement and risk warning system using aerial lidar may include a
이때, 측정 서버(10)는 항공라이다 센서가 장착된 카메라가 설치된 드론 유닛(200)을 이용하여 지형을 촬영하여 땅밀림을 측정하고 경고할 수 있다.At this time, the
항공라이다(LiDAR, Light Detection and Ranging) 측량은 지형도 제작과 표고자료 취득을 위해 항공기에 라이다(LiDAR)를 탑재하여 지상의 점(빌딩, 나무 등)과 항공탑재 센서간의 거리를 빛, 레이저 광선을 발사, 그 반사와 흡수를 이용하여 좌표를 측정하는 방식이다.Aerial LiDAR (Light Detection and Ranging) surveys measure the distance between points on the ground (buildings, trees, etc.) It is a method of measuring coordinates by emitting a light beam and using its reflection and absorption.
라이다(LiDAR, Light Detection And Ranging) 시스템을 항공기에 장착하여 레이저 펄스를 지표면에 주사하고, 반사된 레이저 펄스의 도달시간을 관측함으로써 반사지점의 공간 위치 좌표를 계산하여 지표면에 대한 지형정보를 추출하는 측량기법이다. A LiDAR (Light Detection And Ranging) system is installed on an aircraft to scan laser pulses on the ground surface and observe the arrival time of the reflected laser pulses to calculate spatial coordinates of the reflection point and extract topographical information on the ground surface. It is a measurement technique that
이를 통해 기타 방법과는 달리 완전 자동처리가 가능하며, 처리속도가 빠르고, 능동적 센서이므로 어느 정도 날씨에 구애를 받지 않는다. Through this, unlike other methods, fully automatic processing is possible, the processing speed is fast, and since it is an active sensor, it is not affected by the weather to some extent.
지상기준점측량이 어려운 해안, 습지 측량과 그림자에 의해 방해받는 산림, 도심지역의 수치표고자료 제작에 유리하다.It is advantageous for coastal and wetland surveying where ground control point surveying is difficult, and digital elevation data production in forests and urban areas hindered by shadows.
LiDAR 장비의 기지점과 레이저 펄스로부터 측정된 거리로부터 대상체의 위치를 계산할 수 있도록 일반적으로 항공 LiDAR 측량장비는 GPS와 IMU(관성항법장치)를 포함하고 있다. In general, airborne LiDAR surveying equipment includes GPS and IMU (inertial navigation unit) so that the position of an object can be calculated from the distance measured from the known point of the LiDAR equipment and the laser pulse.
항공레이저측량은 항공기를 이용하여 지상의 높이정보를 획득하는 장비로 일반적인 장비의 성능은 레이저 펄스(laser pulse) 주사율이 70kHz 정도이며, 지상고도 200~3,000m에서 운용한다. 스캔각도는 0°~±25°(±1°씩 증감)이다. 수평정확도는 1/2,000×고도(1σ)를 나타내며, 수직정확도는 비행고도에 따라 15~35cm(<15cm @1,200m, 1σ; <25cm @2,000m, 1σ)를 나타낸다.Aerial laser surveying is a device that acquires height information on the ground using an aircraft. The general performance of the device is about 70kHz laser pulse scanning rate, and it is operated at a ground altitude of 200 to 3,000m. The scan angle is 0° to ±25° (increased by ±1°). Horizontal accuracy represents 1/2,000 × altitude (1σ), and vertical accuracy represents 15 to 35cm (<15cm @1,200m, 1σ; <25cm @2,000m, 1σ) depending on the flight altitude.
또한, 측정 서버(10)는 지형정보 DB부(11), 지형정보 획득부(12), 지형정보 분석부(13), 변위 측정부(14), 3D 변환부(15), 및 위험 관리부(16)를 포함할 수 있다.In addition, the
지형정보 DB부(11)는 카메라(100)를 이용하여 촬영한 지형정보 로우데이터를 저장할 수 있다.The geographic
지형정보 획득부(12)는 카메라(100)를 통해 저장된 지형정보 로우데이터에서 특정 지형정보 데이터를 획득할 수 있다.The geographic
이때 특정 지형정보 데이터란, 지형정보 로우데이터 중 특정 영역만을 확대한 데이터를 의미한다.In this case, the specific geographic information data refers to data obtained by enlarging only a specific region among raw geographic information data.
지형정보 분석부(13)는 지형정보 획득부(12)에서 획득된 특정 지형정보 데이터를 분석할 수 있다.The
변위 측정부(14)는 지형정보 분석부(13)에서 분석한 지형정보 데이터를 바탕으로 땅밀림을 예상하기 위해 변위를 측정할 수 있다.The
여기서 변위란, 물리학에서 나중 위치의 값에서 처음 위치의 값을 뺀 벡터량 즉, 한 점의 최종 위치와 처음 위치 간의 차이이다.Here, displacement is a vector quantity obtained by subtracting the value of the initial position from the value of the final position in physics, that is, the difference between the final position and the initial position of a point.
3D 변환부(15)는 변위 측정부(14)에서 측정된 변위 데이터를 바탕으로 지형정보 데이터를 3D 모델링으로 변환할 수 있다.The
관리부(16)는 3D 변환부(15)에서 변환한 3D 모델링 데이터를 바탕으로 지반 변위가 기설정된 위험수준에 도달하면 단말기에 위험 경보를 송신할 수 있다.The
이때, 기설정된 위험수준이라 함은 일 실시예에서 1m를 초과하면 땅밀림 위험수준으로 산사태와 같은 지반 변형이 우려됨으로써 단말기에 위험 경보를 송신할 수 있다.At this time, the preset risk level is a risk level of landslide when it exceeds 1 m in one embodiment, and a danger alert can be transmitted to the terminal due to concerns about ground deformation such as a landslide.
도 2는 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 측정 서버(10)의 흐름도를 도시한 것이다.FIG. 2 is a flow chart of the
S110 단계 : 항공라이다 센서가 설치된 RGB 카메라를 이용하여 지형을 촬영한다.Step S110: The topography is photographed using an RGB camera equipped with an aerial lidar sensor.
S120 단계 : 촬영된 지형정보 로우데이터에서 특정 지형정보 데이터를 획득한다.Step S120: Obtain specific geographic information data from the captured geographic information raw data.
S130 단계 : 획득된 특정 지형정보 데이터를 분석한다.Step S130: Analyzing the obtained specific geographic information data.
S140 단계 : 분석된 지형정보 데이터를 바탕으로 변위를 측정한다.Step S140: Displacement is measured based on the analyzed geographic information data.
S150 단계 : 측정된 변위 데이터를 바탕으로 지형정보 데이터를 3D 모델링으로 변환한다.Step S150: Based on the measured displacement data, geographic information data is converted into 3D modeling.
S160 단계 : 변환된 3D 모델링 데이터를 바탕으로 지반 변위를 기설정된 위험수준과 비교한다.Step S160: Based on the converted 3D modeling data, ground displacement is compared with a preset risk level.
S170 단계 : 지반 변위가 기설정된 위험 수준에 도달하면 단말기에 위험 경보를 송신한다.Step S170: When the ground displacement reaches a preset danger level, a danger alert is sent to the terminal.
상기 기능부들에 따른 실시예의 효과를 상세히 기술하면 다음과 같다.Effects of the embodiment according to the functional units are described in detail as follows.
도 3은 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 촬영 실시예를 도시한 것이다.FIG. 3 shows an example of photographing a system for measuring ground clearance and warning a danger using an aerial lidar according to the present invention.
측정 서버는 후술할 드론 유닛, 카메라, 안착 유닛 및 개폐 유닛의 유기적인 연동을 위해 리모컨과 같은 물리적 컨트롤러와 네트워크적으로 연결되어 컨트롤러의 작동에 의해 측정 서버와 연동된 드론 유닛, 카메라, 안착 유닛 및 개폐 유닛의 제어가 가능하다.The measurement server is networked with a physical controller such as a remote controller for organic linkage of the drone unit, camera, seating unit, and opening/closing unit, which will be described later, and the drone unit, camera, seating unit, and It is possible to control the opening and closing unit.
도 3을 참조하면, 드론 유닛(200)은 지형정보 DB부(11)와 네트워크적으로 연동되어 항공라이다 센서가 장착된 카메라가 촬영을 하기 위해 지형정보 DB부(11)에서 드론 유닛(200)의 작동 신호를 제어할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
특히, 지형정보 DB부(11)는 드론 유닛(200)의 작동 신호를 제어하기 위해 리모컨과 같은 물리적 컨트롤러와도 네트워크적으로 연결되어 용이하게 드론 유닛(200)을 제어할 수 있다.In particular, the geographic
일 실시예에서, 지형정보 DB부(11)에서 촬영 신호를 드론 유닛(200)으로 송신하여 드론 유닛(200)이 비행함으로써 카메라를 통해 지형을 촬영할 수 있다.In one embodiment, a photographing signal may be transmitted from the geographic
일 실시예에서, 카메라를 통해 촬영된 지형정보 데이터를 분석하여 땅밀림을 예측하여 지반 변형에 따른 인근 지역의 산사태와 같은 피해를 예방할 수 있다.In one embodiment, landslides may be predicted by analyzing geographic information data captured by a camera, and damage such as landslides in a nearby area due to ground deformation may be prevented.
도 4는 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 드론 유닛(200)의 전체적인 실시예를 도시한 것이다.FIG. 4 shows an overall embodiment of the
도 4를 참조하면, 드론 유닛(200)은 드론 몸체(210), 날개부(220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
드론 몸체(210)는 측정 서버(10)와 네트워크적으로 연결되어 비행 가능하도록 드론 형태로 구비될 수 있다.The
이때, 드론 형태는 형태에 제한은 없으나, 상공을 비행하기에 적합하도록 기류 및 유체에 따른 충격을 완화하기 위해 유선형(streamline)으로 구비되는 것이 바람직하다.At this time, the shape of the drone is not limited, but it is preferable to be provided in a streamline shape to mitigate impact due to air flow and fluid so as to be suitable for flying in the sky.
날개부(220)는 드론 몸체(210)의 사방으로 연장 형성되어 비행이 가능한 동력을 생성하도록 구비될 수 있다.The
또한, 각 날개부(220)의 말단부에는 비행이 가능한 동력을 생성하기 위해 프로펠러(222)가 더 구비될 수 있다.In addition, a
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 안착 유닛(300)의 상세 실시예들을 도시한 것이다.5 and 6 show detailed embodiments of the
도 5 및 도 6을 참조하면, 드론 유닛(200)은 날개부(220) 내부에 설치되어 드론 유닛(200)의 하강 안착을 보조하는 안착 유닛(300)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6 , the
날개부(220)는 날개 몸체(221), 프로펠러(222), 권출홈(223), 축홈(224) 및 고정자석(225)을 포함할 수 있다.The
날개 몸체(221)는 실린더 형상으로 구비되며, 내부가 비어 있을 수 있다.The
권출홈(223)은 날개 몸체(221)의 일 측에 안착 유닛(300)을 권출하도록 형성될 수 있다.The unwinding groove 223 may be formed to unwind the
축홈(224)은 날개 몸체(221)의 타 측에 안착 유닛(300)을 고정하도록 형성될 수 있다.The
고정자석(225)은 축홈(224)의 내부에 설치되어 안착 유닛(300)을 고정을 위한 자력을 생성하도록 구비될 수 있다.The
또한, 안착 유닛(300)은 회전축(310), 안착 롤러(320), 및 안착 막(330)을 포함할 수 있다.In addition, the
회전축(310)은 날개 몸체(221) 내부에 길이 방향을 따라 제어에 의해 회전하도록 설치될 수 있다.The
또한, 회전축(310)은 안착 롤러(320)를 고정하기 위한 고정 돌기(311)가 형성될 수 있다.In addition, a fixing
안착 롤러(320)는 회전축(310)에 삽입되어 회전축(310)의 회전에 의해 회전하도록 롤러 형상으로 구비될 수 있다.The
또한, 안착 롤러(320)는 내부에 형성된 돌기홈(320a)에 승강 가능하게 설치되어 안착 막(330)의 권출 및 권취를 보조하기 위해 구비된 흡착부(321)를 포함할 수 있다.In addition, the
흡착부(321)는 흡착 돌기(3211), 가이드부(3212), 가이드 파이프(3213), 및 배출구(3214)를 포함할 수 있다.The
흡착 돌기(3211)는 복수 개가 안착 롤러(320)에 승강 가능하게 나사산을 따라 삽입되도록 돌기 형상으로 구비될 수 있다.A plurality of
가이드부(3212)는 복수 개의 흡착 돌기(3211) 각각에 하방으로 연장 형성되어 흡착으로 인한 공기 이동을 가이드하도록 사선형으로 구비될 수 있다.The
이때, 가이드부(3212)는 흡착부(321)에 흡착력을 형성하기 위해 점점 좁아지는 사선형으로 구비되어 공기압을 형성하여 흡착되도록 할 수 있다.At this time, the
가이드 파이프(3213)는 가이드부(3212)와 일체로 연통되어 흡착으로 인한 공기를 이동시키도록 구비될 수 있다.The
배출구(3214)는 안착 롤러(320)의 측부에 통공되어 가이드 파이프(3213)에서 이동한 공기를 배출하도록 형성될 수 있다.The
안착 막(330)은 안착 롤러(320)에 권취되고 권출홈(223)을 통해 권출하여 축홈(224)에 고정되도록 말단부에 고정축(330a)이 형성되도록 구비될 수 있다.The
상기 구성들에 따른 조립관계와 실시예의 효과를 상세히 기술하면 다음과 같다.The assembly relationship according to the above configurations and the effect of the embodiment are described in detail as follows.
안착 유닛(300)에 있어서, 날개부(220)의 내부에 회전축(310)이 삽입된 안착 롤러(320)가 길이 방향을 따라 삽입된다.In the
안착 롤러(320)의 둘레부를 따라 안착 막(330)이 권취된다.A
날개부(220)의 일 측에는 권출홈(223)이, 날개부(220)의 타 측에는 축홈(224)이 형성된다.An unwinding groove 223 is formed on one side of the
안착 롤러(320)의 내부에는 흡착 돌기(3211)가 삽입되도록 나사산이 형성된 가이드부(3212)가 형성된다.A
가이드부(3212)의 하방으로는 가이드 파이프(3213)가 연장 형성되어 안착 롤러(320)의 측부에 통공된 배출구(3214)까지 연통된다.A
일 실시예에서, 안착 유닛(300)은 지형정보 DB부(11)와 네트워크적으로 연결되어 지형정보 데이터를 최종적으로 저장하면 드론 유닛(200)의 랜딩(landing)을 위해 동작한다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 안착 유닛(300)은 드론 유닛(200)의 랜딩을 위해 회전축(310)이 회전하면서 안착 롤러(320)가 안착 막(330)을 권출하여 축홈(224)의 고정자석(225)에 고정축(330a)이 체결되어 안착 막(330)을 펼칠 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 안착 유닛(300)은 지형정보 DB부(11)와 네트워크적으로 연결된 드론 유닛(200)의 초기 비행 시 지형정보 DB부(11)가 촬영 신호를 드론 유닛(200)에 송신하면 동작할 수 있다.In one embodiment, the
이때, 회전축(310)이 역회전하면서, 흡착부(321)의 흡착 돌기(3211)가 돌출되어 안착 막(330)에 흡착되면서 공기를 흡입하여 가이드 파이프(3213)를 통해 배출구(3214)로 배출한다.At this time, as the
그 다음, 회전축(310)의 역회전에 의해 안착 롤러(320)가 날개부(220)의 권출 홈을 따라 안착 막(330)을 권취할 수 있다.Then, the
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템의 개폐 유닛(400)의 조립도와 실시예들을 도시한 것이다.7 and 8 show an assembly view and embodiments of the opening and
도 7 및 도 8을 참조하면, 드론 유닛(200)은 드론 몸체(210)의 하단부에 설치되어 장착된 카메라를 승하강하여 보호하고 촬영 가능하게 하는 개폐 유닛(400)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8 , the
개폐 유닛(400)은 수용 홈(410), 슬라이딩 커버(420), 승강 실린더(430), 회전부(440), 및 브라켓부(450)를 포함할 수 있다.The opening/
수용 홈(410)은 드론 몸체(210)의 하단부에 형성되어 카메라를 수용 가능하게 공간을 형성할 수 있다.The
또한, 수용 홈(410)은 양 측에 슬라이딩 커버(420)가 슬라이딩 가능하도록 커버 홈(410a)이 형성될 수 있다.In addition,
슬라이딩 커버(420)는 수용 홈(410)의 하단부의 길이 방향으로 슬라이딩 개폐가 가능하게 설치될 수 있다.The sliding
승강 실린더(430)는 수용 홈(410)에 일정 간격으로 승강 가능하게 복수 개가 삽입되도록 구비될 수 있다.A plurality of elevating
이때, 승강 실린더(430)는 승강 가능하게 단차진 형상의 실린더일 수도 있고, 내부에 스프링 또는 나사산의 구조로 구비되어 승강 가능하게끔 동작할 수 있다.At this time, the elevating
회전부(440)는 도 8에 도시된 바와 같이, 수용 홈(410) 내부에 설치되어 복수 개의 승강 실린더(430)와 체결되어 회전 가능하게 구비될 수 있다.As shown in FIG. 8 , the
브라켓부(450)는 복수 개의 승강 실린더(430)의 말단부에 설치되어 카메라를 고정하도록 브라켓 형상으로 구비될 수 있다.The
또한, 브라켓부(450)는 복수 개의 승강 실린더(430)의 말단부에 설치되고, 양 측부에 브라켓 날개(451a)가 형성된 카메라 브라켓(451)을 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 브라켓부(450)는 카메라 브라켓(451)의 하부에 설치되면서, 카메라의 상부와 체결되어 카메라로 전달되는 충격을 완화하는 플레이트부(452)를 포함할 수 있다.In addition, the
플레이트부(452)는 브라켓 플레이트(4521), 플레이트 결합체(4522), 및 완충 스프링(4523)을 포함할 수 있다.The plate unit 452 may include a
브라켓 플레이트(4521)는 카메라 브라켓(451)의 하부에 설치되는 플레이트 형상으로 구비될 수 있다.The
플레이트 결합체(4522)는 브라켓 플레이트(4521)가 안착 결합되도록 상부가 개방된 안착 홈(4522a)이 형성된 플레이트 형상으로 구비될 수 있따.The
완충 스프링(4523)은 안착 홈(4522a)에 복수 개가 일정 간격 이격되어 설치되어 브라켓 플레이트(4521)와 플레이트 결합체(4522)에 전달되는 충격을 완화하도록 탄성력을 생성하게끔 구비될 수 있다.A plurality of
상기 구성들에 따른 조립관계와 실시예의 효과를 상세히 기술하면 다음과 같다. The assembly relationship according to the above configurations and the effect of the embodiment are described in detail as follows.
개폐 유닛(400)에 있어서, 드론 몸체(210)의 하부에 수용 홈(410)이 형성되어 그 내부에 회전부(440)가 회전 가능하게 조립된다.In the opening/
수용 홈(410)의 양 측에 슬라이딩 커버(420)가 슬라이딩 가능하게 내장된 커버 홈(410a)이 형성된다.On both sides of the
회전부(440)의 하단면에 복수 개의 승강 실린더(430)가 일정 간격으로 수직으로 조립된다.A plurality of elevating
복수 개의 승강 실린더(430)의 하부에 브라켓부(450)가 설치되고, 브라켓부(450)의 하부에 카메라가 조립된다.A
이때, 브라켓부(450)는 카메라 브라켓(451), 브라켓 플레이트(4521), 복수 개의 완충 스프링(4523)이 설치된 플레이트 결합체(4522)가 순서대로 조립된다.At this time, the
이때, 카메라 브라켓(451)의 양 측에 형성된 브라켓 날개(451a)에 의해 카메라 브라켓(451)은 브라켓 플레이트(4521)에 조립된다.At this time, the
일 실시예에서, 개폐 유닛(400)은 지형정보 DB부(11)와 네트워크적으로 연결되어 제어에 의해 항공라이다 센서가 장착된 카메라(100)를 돌출시키기 위해 작동한다.In one embodiment, the opening/
일 실시예에서, 개폐 유닛(400)은 지형정보 DB부(11)에서 촬영 신호를 개폐 유닛(400)으로 송신하면 슬라이딩 커버(420)가 커버 홈(410a)을 따라 슬라이딩 되어 개방된다.In one embodiment, the opening/
그 다음, 복수 개의 승강 실린더(430)가 나란히 카메라(100)를 하방으로 돌출시키고, 회전부(440)의 회전에 의해 카메라(100)가 회전하여 촬영지점을 조절할 수 있다.Next, the plurality of elevating
일 실시예에서, 개폐 유닛(400)은 지형정보 DB부(11)와 연동되어 작동함으로써 카메라를 향해 충격이 발생하면 지형정보 DB부(11)에서 브라켓 플레이트(4521) 및 플레이트 결합체(4522)를 따라 복수 개의 완충 스프링(4523)의 탄성력을 생성하도록 하여 전달되는 충격이 완화될 수 있다.In one embodiment, the opening/
일 실시예에서, 개폐 유닛(400)은 카메라 브라켓(451)에 의해 카메라를 견고하게 고정시킬 수 있다.In one embodiment, the opening/
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and is common in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications are possible by those with knowledge of, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.
측정 서버(10)
지형정보 DB부(11)
지형정보 획득부(12)
지형정보 분석부(13)
변위 측정부(14)
3D 변환부(15)
위험 관리부(16)
카메라(100)
드론 유닛(200)
드론 몸체(210)
날개부(220)
날개 몸체(221)
프로펠러(222)
권출홈(223)
축홈(224)
고정자석(225)
안착 유닛(300)
회전축(310)
고정 돌기(311)
안착 롤러(320)
돌기홈(320a)
흡착부(321)
흡착 돌기(3211)
나사산(321a)
가이드부(3212)
가이드 파이프(3213)
배출구(3214)
안착 막(330)
고정축(330a)
개폐 유닛(400)
수용 홈(410)
커버 홈(410a)
슬라이딩 커버(420)
승강 실린더(430)
회전부(440)
브라켓부(450)
카메라 브라켓(451)
브라켓 날개(451a)
플레이트부(452)
브라켓 플레이트(4521)
플레이트 결합체(4522)
안착 홈(4522a)
완충 스프링(4523)Measurement Server (10)
Terrain information DB unit (11)
Topographic information acquisition unit (12)
Geospatial information analysis unit (13)
Displacement measurement unit (14)
3D conversion unit (15)
Risk Management Department (16)
camera(100)
Drone unit (200)
Drone body (210)
wing part (220)
wing body(221)
Propeller(222)
Unwind groove (223)
shaft groove(224)
Stationary Magnet(225)
Seating unit (300)
axis of rotation (310)
Fixed protrusion (311)
Seating roller (320)
Protrusion groove (320a)
Adsorption unit (321)
Adsorption protrusion (3211)
Thread (321a)
Guide part (3212)
Guide pipe (3213)
Outlet (3214)
Seating Membrane(330)
Fixed axis (330a)
Opening and closing unit (400)
Receiving groove (410)
Cover groove (410a)
sliding cover(420)
Lifting Cylinder (430)
rotating part (440)
Bracket part (450)
Camera Bracket(451)
Bracket wing (451a)
Plate part 452
Bracket Plate (4521)
Plate Combination (4522)
Seating groove (4522a)
Buffer Spring (4523)
Claims (3)
를 포함하는, 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템에 있어서,
상기 측정 서버는,
촬영한 지형정보 로우데이터를 저장하는 지형정보 DB부;
상기 카메라를 통해 촬영된 지형정보 로우데이터에서 특정 지형정보 데이터를 획득하는 지형정보 획득부;
상기 지형정보 획득부에서 획득된 특정 지형정보 데이터를 분석하는 지형정보 분석부;
상기 지형정보 분석부에서 분석한 지형정보 데이터를 바탕으로 땅밀림을 예상하기 위해 변위를 측정하는 변위 측정부;
상기 변위 측정부에서 측정된 변위 데이터를 바탕으로 지형정보 데이터를 3D 모델링으로 변환하는 3D 변환부;
상기 3D 변환부에서 변환한 3D 모델링 데이터를 바탕으로 지반 변위가 기설정된 위험수준에 도달하면 단말기에 위험 경보를 송신하는 위험 관리부;
를 포함하고,
상기 측정 서버는,
상기 항공 라이다 센서가 설치된 RGB 카메라를 이용하여 지형을 촬영하는 단계;
촬영된 지형정보 데이터를 획득하는 단계;
획득된 지형정보 데이터를 분석하는 단계;
분석된 지형정보 데이터를 바탕으로 변위를 측정하는 단계;
측정된 변위 데이터를 바탕으로 지형정보 데이터를 3D 모델링으로 변환하는 단계;
변환된 3D 모델링 데이터를 바탕으로 지반 변위를 기설정된 위험수준과 비교하는 단계;
지반 변위가 기설정된 위험수준에 도달하면 상기 단말기에 위험 경보를 송신하는 단계;
를 더 포함하고,
상기 드론 유닛은,
상기 측정 서버와 네트워크적으로 연결되어 비행 가능한 드론 몸체;
상기 드론 몸체의 사방으로 연장 형성되어 비행이 가능한 동력을 생성하는 날개부;
상기 날개부 내부에 설치되어 상기 드론 유닛의 하강 안착을 보조하는 안착 유닛;
을 포함하고,
상기 날개부는,
실린더 형상의 날개 몸체;
상기 날개 몸체의 말단부에 비행 가능한 회전력을 생성하는 프로펠러;
상기 날개 몸체의 일 측에 상기 안착 유닛을 권출하기 위한 권출홈;
상기 날개 몸체의 타 측에 상기 안착 유닛을 고정하기 위한 축홈;
상기 축홈의 내부에 설치되어 고정을 위한 자력을 생성하는 고정자석;
을 포함하고,
상기 안착 유닛은,
상기 날개 몸체 내부에 제어에 의해 회전하도록 설치되는 회전축;
상기 회전축에 삽입되어 상기 회전축의 회전에 의해 회전하는 안착 롤러;
상기 안착 롤러에 권취되고 상기 권출홈을 통해 권출하여 상기 축홈에 고정되도록 말단부에 고정축이 형성된 안착 막;
을 포함하고,
상기 회전축은,
상기 안착 롤러를 고정하기 위한 고정 돌기가 형성되고,
상기 안착 롤러는,
내부에 형성된 돌기홈에 승강 가능하게 설치되어 상기 안착 막의 권출 및 권취를 보조하기 위해 구비된 흡착부;
를 포함하고,
상기 흡착부는,
상기 안착 롤러에 승강 가능하게 나사산을 따라 삽입되는 복수 개의 흡착 돌기;
복수 개의 상기 흡착 돌기 각각에 연장 형성되어 흡착으로 인한 공기 이동을 가이드하는 가이드부;
상기 가이드부와 일체로 연통되어 흡착으로 인한 공기를 이동시키는 가이드 파이프;
상기 안착 롤러의 측부에 통공되어 상기 가이드 파이프에서 이동한 공기를 배출하는 배출구;
를 포함하고,
상기 안착 유닛은,
상기 측정 서버와 네트워크적으로 연결되어,
데이터 수집 후 비행 종료 시 상기 측정 서버를 통한 컨트롤러의 제어에 의해 상기 회전축이 회전하여 상기 안착 롤러가 권취된 상기 안착 막을 권출하고,
일 날개부에서 권출된 상기 안착 막의 상기 고정축이 타 날개부의 상기 축홈에 끼워져 상기 고정자석의 자력에 의해 고정되고,
상기 안착 막의 권취 및 권출 시 복수 개의 상기 흡착 돌기, 상기 가이드부, 및 상기 가이드 파이프를 따라 공기가 흡입되어 상기 흡착 돌기가 상기 안착 막을 흡착하고,
상기 가이드 파이프를 통해 상기 배출구로 흡입된 공기가 배출되는 특징을 더 포함하는, 항공 라이다를 이용한 땅밀림 측정 및 위험경보 시스템.A measurement server that measures and warns of landslide using geographic information data captured by a drone unit equipped with an RGB camera equipped with an aerial lidar sensor;
In the land movement measurement and risk warning system using aerial lidar, which includes,
The measurement server,
a topographical information DB unit for storing captured topographical information raw data;
a geographic information acquisition unit for obtaining specific geographic information data from geographic information raw data photographed by the camera;
a geographic information analyzer analyzing specific geographic information data acquired by the geographic information acquisition unit;
a displacement measuring unit for measuring a displacement to predict landslide based on the topographical information data analyzed by the topographical information analyzing unit;
a 3D conversion unit that converts geographic information data into 3D modeling based on the displacement data measured by the displacement measuring unit;
a risk management unit for transmitting a danger alert to a terminal when ground displacement reaches a predetermined risk level based on the 3D modeling data converted by the 3D conversion unit;
including,
The measurement server,
photographing the terrain using an RGB camera equipped with the aerial lidar sensor;
Obtaining photographed geographic information data;
Analyzing the obtained geographic information data;
measuring displacement based on the analyzed geographic information data;
Converting geographic information data into 3D modeling based on the measured displacement data;
Comparing ground displacement with a preset risk level based on the converted 3D modeling data;
Transmitting a danger alert to the terminal when the ground displacement reaches a preset danger level;
Including more,
The drone unit,
a drone body connected to the measurement server and capable of flying;
Wings extending in all directions of the drone body to generate power for flight;
a landing unit installed inside the wing unit to assist the drone unit in descending and landing;
including,
The wing part,
Cylinder-shaped wing body;
a propeller generating rotational force capable of flying at the distal end of the wing body;
an unwinding groove for unwinding the seating unit on one side of the wing body;
Shaft grooves for fixing the seating unit to the other side of the wing body;
A stationary magnet installed inside the shaft groove to generate magnetic force for fixation;
including,
The seating unit,
a rotating shaft installed inside the wing body to rotate by control;
a seating roller inserted into the rotating shaft and rotated by rotation of the rotating shaft;
a seating film wound around the seating roller, unwound through the unwinding groove, and having a fixing shaft formed at an end portion so as to be fixed to the shaft groove;
including,
The axis of rotation is
A fixing protrusion for fixing the seating roller is formed,
The seating roller,
an adsorption unit installed in a protruding groove formed therein so as to be able to move up and down to assist unwinding and winding of the seating film;
including,
the adsorption unit,
A plurality of adsorption protrusions inserted along the screw thread so as to be able to move up and down in the seating roller;
a guide part extending from each of the plurality of adsorption protrusions to guide air movement due to adsorption;
a guide pipe integrally communicating with the guide unit to move air due to adsorption;
an outlet through a side of the seating roller to discharge the air moving in the guide pipe;
including,
The seating unit,
Networked with the measurement server,
At the end of the flight after data collection, the rotating shaft rotates under the control of the controller through the measurement server to unwind the seating film on which the seating roller is wound,
The fixing shaft of the seating film unwound from one wing part is inserted into the shaft groove of the other wing part and fixed by the magnetic force of the stationary magnet,
During winding and unwinding of the seating film, air is sucked along the plurality of adsorption protrusions, the guide part, and the guide pipe so that the adsorption protrusion adsorbs the seating film;
A ground rollover measurement and danger warning system using an aerial lidar, further comprising a feature in which the air sucked into the outlet through the guide pipe is discharged.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220143482A KR102488400B1 (en) | 2022-11-01 | 2022-11-01 | Ground pressure measurement and danger warning system using air lidar |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220143482A KR102488400B1 (en) | 2022-11-01 | 2022-11-01 | Ground pressure measurement and danger warning system using air lidar |
Publications (1)
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---|---|
KR102488400B1 true KR102488400B1 (en) | 2023-01-18 |
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KR1020220143482A KR102488400B1 (en) | 2022-11-01 | 2022-11-01 | Ground pressure measurement and danger warning system using air lidar |
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KR (1) | KR102488400B1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115938095A (en) * | 2023-02-22 | 2023-04-07 | 湖北通达数科科技有限公司 | Mountain landslide monitoring and early warning method and system based on integrated fusion model |
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KR101628750B1 (en) * | 2015-07-29 | 2016-06-09 | 주식회사 에이베스트 | Method for safety prediction of terrain using a 3D aerial shooting |
JP2019114177A (en) * | 2017-12-26 | 2019-07-11 | 株式会社トーエン | Landslide disaster evacuation notification system |
KR20200143155A (en) * | 2019-06-14 | 2020-12-23 | 주식회사 한국건설방재연구원 | Real Time Monitoring Method for Landslide Area |
KR20220105489A (en) * | 2021-01-20 | 2022-07-27 | 한국전력공사 | Takeoff and landing device for drone |
-
2022
- 2022-11-01 KR KR1020220143482A patent/KR102488400B1/en active IP Right Grant
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