KR102553283B1

KR102553283B1 - 이동식 철로시설 점검 시스템

Info

Publication number: KR102553283B1
Application number: KR1020210050034A
Authority: KR
Inventors: 김준범
Original assignee: (주)진이엔씨
Priority date: 2021-04-16
Filing date: 2021-04-16
Publication date: 2023-07-07
Also published as: KR20220143473A

Abstract

본 발명은 철로를 따라 주행하며 촬영된 영상을 통해 철로의 상태를 점검하되 카메라를 통해 얻어진 영상처리를 통해 철로를 구성하는 레일, 침목, 체결구를 구분하여 정밀 분석을 수행하며 이동에 따른 정확한 위치 좌표를 획득하여 점검 및 관리가 이루어지도록 하는 이동식 철로시설 점검 시스템에 관한 것이다.

Description

이동식 철로시설 점검 시스템 {Mobile rail facility inspection system}

본 발명은 철로시설 점검 시스템에 관한 것으로, 자세하게는 철로를 따라 주행하며 촬영된 영상을 통해 철로의 상태를 점검하되 이동에 따른 정확한 위치 좌표를 획득하여 원격 점검 및 관리가 이루어지도록 하는 이동식 철로시설 점검 시스템에 관한 것이다.

도 1은 통상적인 철로의 구조를 나타낸 평면도이다.

인명과 물자를 수송하는 중요 운송수단 중 하나인 철도는 자갈이나 콘크리트로 이루어진 도상(201)에 일정한 간격으로 배열되는 침목(202)과, 상기 침목(202)과 직교하며 평행하게 설치되는 레일(203)과, 상기 레일(203) 및 침목(202)을 연결하는 체결구(204)로 구성되는 철로를 따라 이동이 이루어진다.

이러한 철로는 철도 차량 주행 및 시간 경과에 따라 각 구성의 마모, 균열, 박리 등 여러 가지 형태의 손상이 발생하게 되며, 이러한 손상은 철도 차량의 승차감, 주행 소음뿐 아니라 철도 차량의 안전한 주행을 위협하고, 특히 그 특성상 철로의 작은 결함도 큰 사고로 이어질 수 있어 철로의 안전관리는 매우 중요하다.

특히 근래 운행되는 고속철도는 매우 빠른 속도로 이동하는 특성으로 철로의 결함을 조기에 발견하여 조치하기 위한 정기적인 점검이 필수적이다.

이에 시간 철도 운행이 중단되는 정해진 시간 시설관리자가 선로를 따라 순찰하고, 정기점검, 정밀점검, 정밀안전진단 등 정해진 주기로 점검이 이루어지고 있으나, 긴 철로를 사람이 직접 움직이며 점검하는데 많은 시간과 비용이 소요될 뿐 아니라 손상 부위의 정밀한 검사에도 한계가 있으며 인적이 드문 시간과 장소의 문제로 인해 어려움과 위험이 따르고 있다.

이를 해결하기 위해 점검인력이 탑승하거나 카메라가 장착되어 레일을 이동하면서 육안 또는 영상을 통해 철로의 손상 여부를 확인할 수 있는 선로순회 점검차가 제안되기도 하였으나 이동하는 상황에서 철로의 상태를 육안이나 영상을 통해 정밀하게 점검하는데 그 한계가 여전히 존재하고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1833484호(2018.02.22)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 고정밀 영상을 통해 철로를 구성하는 레일, 침목, 체결구의 상태를 정밀분석할 수 있으며 이동에 따른 정확한 위치 좌표를 통해 원격점검 및 관리가 이루어질 수 있는 이동식 철로시설 점검 시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 위해 본 발명은 도상에 설치되는 침목과 레일 및 체결구로 이루어진 철로 상을 이동하며 이루어지는 점검 시스템으로서, 상기 레일을 따라 이동하도록 하부에 바퀴가 형성되되, 상기 바퀴를 회동시키는 구동부를 구비한 본체; GPS 모듈과, 상기 바퀴의 회전수를 카운트하여 이동거리로 환산하는 엔코더를 사용하여 상기 본체의 이동에 따른 위치정보를 생성하는 위치산출부; 상기 본체에 설치되어 철로를 촬영하는 메인카메라로 구성되는 촬영부; 상기 촬영부에서 촬영된 메인 영상을 분석하되, 침목과 레일과 체결구를 검사표적으로 분리하는 분류부와, 분류된 검사표적을 제외한 부분을 제거하여 이미지 용량을 줄이는 처리부로 구성되는 영상처리부; 상기 위치정보와 영상처리부를 통해 처리된 메인 영상 데이터를 지정된 서버로 전송하는 제1통신부를 구비한 제어부; 상기 제1통신부와 데이터 송수신이 이루어지는 제2통신부와, 상기 제2통신부를 통해 수신된 상기 위치정보를 활용하여 전송된 메인 영상 데이터를 재구성하여 순서대로 연결된 파노라마 영상을 만들되 영상 내 선택된 검사표적의 좌표를 추출 및 지정하는 위치판별부(162)를 구비하는 관리서버; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 촬영부가 결합되는 그립구조체와, 한쪽 끝이 상기 그립구조체에 연결되고 다른 쪽 끝에는 제1연결판이 형성된 연결구조체와, 상기 제1연결판에 대응하는 형상을 하고 상기 본체에 결합되는 제2연결판과, 상기 제1연결판 및 제2연결판 사이를 연결하되 진동흡수 구조를 갖는 방진구조체로 구성되는 댐퍼부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 위치산출부는, GPS 신호 및 환산된 이동거리를 철로를 포함하는 지역 지리정보와 연계하여 출력하는 연동모듈을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 촬영부는, 철로를 촬영하는 보조카메라를 더 포함하고, 상기 제어부는, 제1통신부을 통해 상기 보조영상을 함께 송출하되, 상기 관리서버(160)는 전송된 메인 영상 데이터 및 보조영상을 상호 매칭시켜 정렬하되 동일 위치에 따른 동일 좌표를 부여하는 매칭부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 관리서버는, 파노라마 영상 및 보조영상을 통해 철로의 결함을 판단하며 좌표정보와 함께 결함정보를 생성하는 분석부와, 상기 결함정보에 대한 피드백정보를 입력받는 평가부와, 상기 결함정보 및 피드백정보가 누적 저장됨에 따라 분석하여 상기 분석부의 기준정보를 생성하는 학습부를 더 포함할 수 있다.

본 발명을 통해 점검인력이 현장에 투입되지 않더라도 철로를 따라 주행하며 촬영된 영상을 통해 철로의 상태를 점검할 수 있으며, 특히 카메라를 통해 얻어진 영상처리를 통해 주요 점검대상인 레일, 침목, 체결구 부분을 별도로 전송함으로 불필요한 데이터를 배제한 구성 별로 정밀 분석이 수행될 수 있다.

또한, 이동에 따른 정확한 위치 좌표를 획득하고 이를 관리맵으로 작성함으로 철로의 점검 및 관리가 효율적으로 이루어질 수 있다.

도 1은 통상적인 철로의 구조를 나타낸 평면도,
도 2는 본 발명의 개념도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개념도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 엔코더의 원리를 나타낸 개념도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼부의 구조를 나타낸 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 이동식 철로시설 점검 시스템의 구성을 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 개념도로서, 본 발명은 도상(201)에 설치되는 침목(202)과 레일(203) 및 체결구(204)로 이루어진 철로(200)를 따라 이동하며 철로(200)를 촬영한 영상을 통해 상태를 점검하며, 일련의 데이터들은 관리서버(160)로 전송되어 철로의 각 구성 별로 분리하여 점검하며 분석이 이루어진다.

도상(201)이라 함은 통상 자갈 도상 및 콘크리트로 구성된 바닥으로, 이의 상측으로 침목(202)이 일정 간격으로 설치되고, 체결구(204)를 통해 침목 상측으로 한 쌍의 레일(203)이 평행하게 설치되는 통상의 철로(200)를 따라 이동하는 본체를 통해 촬영이 이루어지게 된다.

이를 위해 상기 본체(100) 하부에 바퀴(101)가 형성되되, 상기 바퀴(101)를 회동시키는 구동부(102)가 구비된다.

상기 바퀴(101)는 철도차량의 바퀴와 동일한 형태로 운행 중 레일(203)을 벗어나지 않도록 구성되며, 상기 구동부(102)는 동력수단으로서 엔진과 같은 내연기관으로 이루어질 수도 있으나 저진동 특성과 속도 등의 제어가 용이한 모터로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 이를 위한 배터리를 비롯한 전력공급 계통이 본체(100)에 갖추어져야 함은 당연하다.

이러한 구동부(102)를 구성함에 있어 다양한 공지의 구동수단을 적용할 수 있음에 따라 본 발명에서는 발명의 취지가 흐려지는 것을 방지하기 위해 구체적인 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도로서, 본 발명은 상기의 본체(100)가 레일(203)을 이동하며 영상을 통해 철로를 촬영하고 원격의 관리서버(160)를 통해 영상의 점검 및 분석이 이루어지도록 구성되며, 본 발명의 실시예에서는 이러한 일련의 기능을 위한 주요 구성으로 위치산출부(110)와, 촬영부(120)와, 영상처리부(140)와, 제어부(150)와, 관리서버(160)가 구비된다.

상기 위치산출부(110)는 상기 본체(100)의 이동에 따른 위치정보를 생성하기 위한 구성으로, 촬영되는 영상이 철로의 어느 부분인지 정확한 위치를 알 수 있도록 한다. 본 발명의 실시예에서는 GPS 모듈(111)과 엔코더(112)를 활용하며, 2가지 방식의 조합으로 위치정보를 생성하여 정확도를 높일 수 있도록 하며, 지리정보 시스템 연계를 위한 연동모듈(113)도 함께 구비된다.

상기 GPS 모듈(111)은 GPS(Global Positioning System) 위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자의 현재 위치를 계산하는 구성으로, 터널 등 위성신호의 송수신이 원활하지 않은 구역을 제외하고는 상시 활용하여 철로(200) 상의 현재 위치를 파악할 수 있도록 한다. 근래 GPS의 정밀도가 높아져 오차범위가 많이 줄었으나 비교적 좁은 간격으로 침목(202)이 배치됨에 따라 정확한 침목의 위치산출을 위해 엔코더(112)의 신호가 함께 사용된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 엔코더의 원리를 나타낸 개념도이다.

상기 엔코더(112)는 상기 바퀴(101)와 연동하여 바퀴의 회전수를 카운트하는 구성으로, 바퀴의 지름이 정해짐에 따라 바퀴 회전수를 이동거리로 환산할 수 있다. 구체적으로 바퀴에 함께 회전하는 축 상에 동일한 간격으로 관통되는 슬롯(1124)이 다수 형성된 슬롯판(1123)이 장착되며, 상기 슬롯을 사이에 두고 발광소자(1121) 및 수광소자(1122)가 각각 배치되는 광학식 구조로 엔코더를 구성함으로 바퀴의 회전수를 정확하게 측정할 수 있다.

이러한 엔코더(112)는 슬롯판에 구비되는 슬롯의 개수 및 형상에 따라 다양한 파형의 신호를 얻을 수 있어 이를 통해 회전수뿐 아니라 바퀴의 회전각도까지 파악할 수 있으며 이러한 파형신호를 후술되는 바와 같이 촬영을 위한 트리거 신호로 활용할 수도 있다.

결국, GPS 모듈(111)을 통해 1차로 위치를 파악한 상태에서 본체(100)의 초기 위치 또는 지정된 기준위치를 기준으로 바퀴(101)의 회전수를 산출하고 이를 이동거리로 환산함으로 철로(200) 상 본체(100)의 정확한 위치를 나타내는 위치정보를 생성할 수 있다.

상기 연동모듈(113)은 지리정보체계(Geographic Information System, GIS)와 연계하여 점검 및 보수현황 등을 관리할 수 있도록 하는 구성으로, 상기 GPS 모듈(111)의 GPS 신호 및 엔코더(112)에서 환산된 이동거리를 철로를 포함하는 지역 지리정보, 특히 철로정보와 연계하여 표시 및 관리할 수 있도록 해 준다.

상기 촬영부(120)는 상기 본체에 설치되어 철로를 촬영하는 구성으로, 기본적으로 고해상도의 RGB 영상 촬영이 가능한 메인카메라(121)를 사용하여 촬영이 이루어지도록 구성된다.

이때 상기 촬영부(120)는 연속되는 영상 즉 동영상을 촬영할 수 있으나 카메라에서 동영상보다 정지화상에서 큰 해상도를 지원함에 따라 스냅 샷 형태로 촬영 후 후술되는 바와 같이 이를 파노라마 영상처럼 재구성하는 것이 바람직하다.

이 과정에서 촬영을 위한 트리거 신호로 상기 엔코더(112)에서 발생하는 신호를 이용함으로 정확한 타이밍에 촬영이 이루어질 수 있으며, 이후 파노라마 영상으로 재구성하는 과정에서도 정확한 주기로 촬영된 영상을 이어 붙이는 작업이 수월하게 이루어지게 된다.

이를 위해 상기 바퀴(101)의 회전수를 적정한 비율로 낮추는 감속기어를 설치하여 이에 별도의 엔코더를 장착하거나, 상기 위치정보 생성을 위한 엔코더 신호를 설정 주기 반복시 촬영부(120) 구동을 위한 트리거 신호를 발생함으로 촬영이 이루어지도록 구성할 수 있다.

상기 영상처리부(140)는 상기 촬영부(120)에서 촬영된 영상을 1차적으로 분석 및 처리하는 구성으로, 영상 분석 알고리즘을 통해 촬영된 영상으로부터 침목(202)과 레일(203)과 체결구(204)를 검사표적으로 분류하는 분류부(141)와, 분류된 검사표적을 제외한 부분을 제거하여 이미지 용량을 줄이는 처리부(142)를 구비한다.

즉 영상을 통해 중점적으로 점검이 이루어지는 부분은 실질적으로 침목, 레일, 체결구로서 철로를 따라 이동하며 촬영된 영상에는 동일한 형태의 이 세 가지 구성이 동일한 거의 비슷한 위치에 촬영될 수밖에 없다. 이에 비교적 간단한 영상분석 알고리즘을 이용함으로 침목(202)과 레일(203)과 체결구(204) 부분을 쉽게 추출하여 검사표적으로 분류할 수 있다.

또한, 후술되는 바와 같이 상기 촬영부(120)를 통해 촬영된 고해상도의 영상은 관리서버(160)로 전송이 이루어져 분석과 점검이 이루어지게 되며, 이때 상기 처리부(142)를 통해 실질적인 검사대상이 되는 검사표적, 즉 침목(202)과 레일(203)과 체결구(204) 이외의 부분을 제거함으로 전송되는 데이터 용량을 크게 줄이며 데이터 트레픽을 줄이면서도 필요한 부분의 해상도를 높게 유지할 수 있다.

상기 제어부(150)는 MCU에 해당하는 구성으로, 상기 구동부(102)를 비롯하여 위치산출부(110)와, 촬영부(120)와, 영상처리부(140)를 제어하여 본체의 이동과 함께 영상촬영이 이루어지도록 하며 상기 관리서버(160)는 상기 위치산출부(110)에서 산출된 위치정보와 영상처리부(140)를 통해 처리된 메인 영상 데이터를 지정된 서버로 전송하는 제1통신부(151)를 구비하게 된다.

상기 제1통신부(151)는 실질적으로 상기 관리서버(160)와 통신하며 관리서버(160)에서 본체(100)의 위치와함께 촬영되는 영상을 전송받아 확인할 수 있도록 하는 구성으로, 상용의 무선통신모듈을 통해 구현된다.

상기 관리서버(160)는 상기 본체(100)의 이동을 모니터링하며 전송된 영상을 취합하겨 관리하며 영상을 통해 철로상태를 점검하는 구성으로, 상기 제1통신부(151)와 동일한 무선통신모듈로 이루어져 상호 데이터 송수신이 이루어지는 제2통신부(161)를 비롯하여 , 위치판별부(162)와, 매칭부(163)와, 분석부(164)와, 평가부(165)와, 학습부(166)와, 맵작성부(167) 및 데이터베이스(168)의 세부구성을 구비한다.

상기 위치판별부(162)는 상기 위치산출부(110)를 통해 얻어진 위치정보를 활용하여 상기 촬영부(120)에서 촬영된 영상을 순서대로 연결하되 연결된 영상 내 선택된 검사표적의 좌표를 추출 및 재지정한다.

즉 상기 촬영부(120)를 통해 촬영된 영상을 촬영순서에 따라 배치하되 중첩부분이 제외된 파노라마 형태의 영상으로 재구성한다. 이때 상기 엔코더(112)를 통해 산출되는 바퀴의 회전속도, 즉 이동하는 본체(100)의 속도에 대응하여 영상을 결합함으로 영상내 반복되는 형태로 나타나는 침목(202) 및 체결구(204)의 실제 간격에 대응하여 자연스럽게 연결되는 영상의 편성이 가능하며, 앞서 언급한 바와 같이 엔코더(112)의 신호를 촬영부(120)의 트리거 신호로 사용시 정해진 주기에 맞춰 영상이 획득됨으로 이를 결합하여 쉽게 파노라마 형태의 영상 재구성이 이루어질 수 있다.

또한, 각각의 촬영 영상에서 추출되는 각 검사표적의 좌표는 다수 영상이 파노라마 형태로 재구성됨에 따라 역시 설정된 기준에 맞춰 재지정이 이루어져 재구성된 영상내 정확한 좌표를 얻을 수 있도록 한다.

이때 영상 중 문제가 생긴 부분이 존재한다면 재점검 및 보수를 위한 정확한 위치를 알아낼 수 있도록 영상에 위치정보를 입히는 작업이 이루어져야 한다. 상기 위치판별부(162)는 상기 위치산출부(110)를 통해 생성된 위치정보를 영상에 입히되 앞서 재지정된 좌표를 활용하여, 점검인력이 이상이 발생한 부분의 위치를 정확하게 파악할 수 있도록 한다.

또한, 점검인력은 파노라마 형태로 재구성된 이미지를 통해 철로의 각 구성, 즉 침목(202)과 레일(203) 및 체결구(204)를 고해상도로 볼 수 있으며 이들의 크랙, 변형, 이탈 여부를 쉽게 파악할 수 있을 뿐 구성의 교체 및 보수스케줄을 반영하여 점검 주기를 달리하는 형태로 운용하는 등 관리 편의를 증진시킬 수도 있다.

이와 함께 보조적인 수단으로 상기 촬영부(120)에는 메인카메라(121)와 동일하게 철로를 촬영하는 보조카메라(122)를 더 포함할 수 있다. 이는 메인 영상을 통해 이상이 있는 것으로 판단되는 부분에 대하여 추가적으로 촬영된 RGB 영상을 통해 재확인함으로 다양한 상황에서 더욱 정확한 판단이 이루어질 수 있도록 돕는다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개념도로서, 상기 보조카메라(122)는 상기 메인카메라(121)와 동일한 위치에 설치될 수도 있으나, 첨부된 도면과 같이 본체(100)에 마련된 별도의 위치에서 상기 메인카메라(121)와 이격된 위치에 설치되어 보조 영상을 얻도록 구성하는 것이 바람직하다. 즉 별도의 위치에서 촬영된 동일한 철로의 사진을 서로 비교함으로 정확한 분석 및 분석결과에 따른 검증이 이루어질 수 있다.

이에 대응하여 상기 매칭부(163)는 상기 촬영부(120)에서 얻어진 메인 영상 및 보조 영상을 상호 매칭시켜 동일한 위치로 정렬하되 동일 위치에 따른 동일 좌표를 부여하여 동일 위치에 대한 영상 및 RGB 영상을 쉽게 비교분석할 수 있도록 한다.

또한, 상기와 같이 처리된 영상은 점검을 위해 취합되어 점검인력에 의한 육안 확인을 통해 인력이 현장에 위치하여 이동하지 않더라도 동한 수준의 점검이 이루어질 수 있으나 영상분석 알고리즘을 통해 자동으로 결함부위의 판단이 이루어질 수도 있다.

이를 위해 상기 분석부(164)는 파노라마 형태로 재구성된 메인영상 및 보조영상을 통해 철로의 결함을 판단하며 좌표정보와 함께 결함정보를 생성한다. 즉 촬영되는 영상의 주요 분석 대상은 레일, 침목, 체결구로서 이들의 형상이 일정함에 따라 상호비교하거나, 기준이 되는 영상과의 비교 또는 기존 촬영된 영상이 있을 경우 동일 위치에 대한 이전 영상과의 비교함으로 차이를 추출함으로 결함을 판단할 수 있다.

상기 평가부(165)는 상기 분석부(164)를 통해 산출된 상기 결함정보에 대한 피드백정보를 입력받는 구성으로, 상기 분석부(164)를 통해 결함이 있는 것으로 판단된 부분에 대하여는 정밀점검 및 보수가 이루어지게 되며 이 과정에서 점검인력은 판단결과가 올바른지 여부 및 정확한 판단여부를 피드백정보로 입력하게 된다.

상기 학습부(166)는 상기 결함정보 및 피드백정보가 누적 저장됨에 따라 분석하여 상기 분석부의 기준정보를 생성하는 구성이다. 피드백정보를 통해 실제 결함이 아닌 것으로 판단된 경우 추후 상기 분석부(164)가 동일한 판단을 하지 않도록 하고 반대로 결함이 없는 것으로 판단된 부분에 대해 관리인력이 실제 결함이 있는 것으로 피드백정보를 입력함에 따라 추후 이러한 입력을 반영하여 정확한 판단결과가 도출되도록 학습이 이루어진다.

상기 데이터베이스(168)는 기본적으로 촬영 및 처리된 영상을 날짜, 시간에 따라 저장함과 더불어 상기 분석부(164) 및 평가부(165)의 결함정보 및 피드백정보가 누적 저장되는 구성으로, 저장된 데이터가 증가함에 따라 이들을 빅데이터로 활용하여 추후 철로점검 기능의 개선을 위해 활용할 수 있다.

상기 맵작성부(167)는 철로가 표시된 지리정보와 연계하여 지역별 노선별 검사 상황을 관리할 수 있는 맵을 작성하여 출력할 수 있도록 함으로 복잡한 철로 점검이 체계적으로 이루어질 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼부의 구조를 나타낸 도면이다.

또한, 본체의 이동중 발생하는 진동이나 잔 충격 등으로 촬영부(120)가 흔들리며 영상의 화질이 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 상기 촬영부(120)는 댐퍼부(130)를 통해 본체(100)에 결합되는 것이 바람직하다.

구체적으로 상기 댐퍼부(130)는 상기 촬영부(120)가 결합되는 그립구조체(131)와, 한쪽 끝이 상기 그립구조체(131)에 연결되고 다른 쪽 끝에는 제1연결판(133)이 형성된 연결구조체(132)와, 상기 제1연결판(133)에 대응하는 형상을 하고 상기 본체(100)에 결합되는 제2연결판(135)과, 상기 제1연결판(133) 및 제2연결판(135) 사이를 연결하되 진동흡수 구조를 갖는 방진구조체(134)로 구성되어 본체(100)로부터의 진동이나 흔들림이 촬영부(120)로 인가되는 것을 최소화하며 더욱 명확한 영상의 획득이 이루어질 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100: 본체 101: 바퀴 102: 구동부
110: 위치산출부 111: GPS 모듈 112: 엔코더
1121: 발광소자 1122: 수광소자
1123: 슬롯판 1124: 슬롯
113: 연동모듈
120: 촬영부 121: 메인카메라 122: 보조카메라
130: 댐퍼부 131: 그립구조체 132: 연결구조체
133: 제1연결판 134: 방진구조체
135: 제2연결판
140: 영상처리부 141: 분류부 142: 처리부
150: 제어부 151: 제1통신부
160: 관리서버 161: 제2통신부 162: 위치판별부
163: 매칭부 164: 분석부
165: 평가부 166: 학습부
167: 맵작성부 168: 데이터베이스
200: 철로 201: 도상 202: 침목
203: 레일 204: 체결구

Claims

도상(201)에 설치되는 침목(202)과 레일(203) 및 체결구(204)로 이루어진 철로(200) 상을 이동하며 이루어지는 점검 시스템으로서,
상기 레일(203)을 따라 이동하도록 하부에 바퀴(101)가 형성되되, 상기 바퀴(101)를 회동시키는 구동부(102)를 구비한 본체(100);
GPS 모듈(111)과, 상기 바퀴(101)의 회전수를 카운트하여 이동거리로 환산하는 엔코더(112)를 사용하여 상기 본체(100)의 이동에 따른 위치정보를 생성하는 위치산출부(110);
상기 본체(100)에 설치되되 상기 엔코더(112)에서 발생하는 신호를 트리거 신호로 이용하여 철로(200)를 스냅 샷 형태로 촬영하는 메인카메라(121)와, 철로를 촬영하여 보조영상을 생성하는 보조카메라(122)로 구성되는 촬영부(120);
상기 촬영부(120)에서 촬영된 메인 영상을 분석하되, 침목과 레일과 체결구를 검사표적으로 분리하는 분류부(141)와, 분류된 검사표적을 제외한 부분을 제거하여 이미지 용량을 줄이는 처리부(142)로 구성되는 영상처리부(140);
상기 위치정보와 영상처리부를 통해 처리된 메인 영상 데이터 및 상기 보조영상을 지정된 서버로 전송하는 제1통신부(151)를 구비한 제어부(150);
상기 제1통신부와 데이터 송수신이 이루어지는 제2통신부(161)와, 상기 제2통신부를 통해 수신된 상기 위치정보를 활용하여 전송된 메인 영상 데이터를 재구성하여 순서대로 연결된 파노라마 영상을 만들되 영상 내 선택된 검사표적의 좌표를 추출 및 지정하는 위치판별부(162)와, 전송된 메인 영상 데이터 및 보조영상을 상호 매칭시켜 정렬하되 동일 위치에 따른 동일 좌표를 부여하는 매칭부(163)를 구비하는 관리서버(160); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동식 철로시설 점검 시스템.
제1항에 있어서,
상기 촬영부(120)가 결합되는 그립구조체(131)와, 한쪽 끝이 상기 그립구조체(131)에 연결되고 다른 쪽 끝에는 제1연결판(133)이 형성된 연결구조체(132)와, 상기 제1연결판(133)에 대응하는 형상을 하고 상기 본체(100)에 결합되는 제2연결판(135)과, 상기 제1연결판(133) 및 제2연결판(135) 사이를 연결하되 진동흡수 구조를 갖는 방진구조체(134)로 구성되는 댐퍼부(130); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 철로시설 점검 시스템.
제1항에 있어서,
상기 위치산출부(110)는,
GPS 신호 및 환산된 이동거리를 철로를 포함하는 지역 지리정보와 연계하여 출력하는 연동모듈(113)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 철로시설 점검 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 관리서버(160)는,
파노라마 영상 및 보조영상을 통해 철로의 결함을 판단하며 좌표정보와 함께 결함정보를 생성하는 분석부(164)와, 상기 결함정보에 대한 피드백정보를 입력받는 평가부(165)와, 상기 결함정보 및 피드백정보가 누적 저장됨에 따라 분석하여 상기 분석부(164)의 기준정보를 생성하는 학습부(166)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 철로시설 점검 시스템.