KR20060125208A - 배전선 점검 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공지선 상을 이동하며 점검하는 로봇에 대한 것이다. 본 발명의 로봇은 프레임 상에 전후이동 가능하게 장착되고, 검측 데이터를 획득하여 무선으로 송수신하는 검측수단(10)과; 상기 프레임에 탑재되는 다수의 롤러에 의해 가공지선과 맞물리고, 일측 롤러를 이용하여 이동력을 발생하는 주행수단(20)과; 상기 주행수단 상으로 가공지선의 출입이 가능하도록 적어도 일부 롤러의 위치를 이동하는 착탈수단(30); 및 상기 검측수단(10)의 입력신호를 전송하면서 설정된 조건으로 주행수단(20)과 착탈수단(30)을 구동하는 제어기(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기(40)는 검측수단(10)의 신호에 의해 분기점에 도달함을 판단하면 주행수단(20)과 함께 착탈수단(30)도 구동하여 분기점을 통과하는 것으로 구성을 할 수가 있다.

본 발명에 의하여 가공지선의 점검의 객관성 및 정확성을 확보하여 전력 품질을 향상하고, 작업자의 안전성을 확보하여 대형 사고 방지에 따른 유지보수 비용을 절감하는 효과가 있다.

배전선, 가공지선, 로봇, 점검, 승주

Description

배전선 점검 로봇 {Robot for inspecting distribution power line}

도 1은 본 발명에 따른 로봇의 요부를 나타내는 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 로봇의 작동을 나타내는 플로우차트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10: 검측수단 20: 주행수단

30: 착탈수단 40: 제어기

본 발명은 배전선 점검 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특고 배전선의 가공지선을 따라 이동하며 고장여부를 파악하는 작업을 수행하기 위한 배전선 점검 로봇에 관한 것이다.

가공지선(overhead earth wire)은 전주의 최상부에 설치되는 금속선으로서 뇌격전류를 땅으로 유도하여 방전함에 따라 송전선을 직격뢰로부터 보호하는 역할을 한다.

현행 승주기별 점검방법에 있어서 배전 활선 전공이 활선 바켓트럭에 승주하여 해 당 전주 특고압 배전선로의 압축개소 및 장간애자 바인드 부분을 육안 검사 또는 사진 촬영하는 외에 스리브 카바 테이프 제거, 스리브 카바 제거, 스리브 카바 취부, 테이핑 작업 등을 시행한다.

그러나 활선 상태에서 인력으로 스리브커버 제거 및 취부시 절연 고무장갑의 유연성 부족으로 안전사고의 위험이 있고, 1인 승주 작업으로 인하여 작업 효율이 떨어지는 폐단이 있다.

더구나 현재 전기공사 업체는 3D 업종인 관계로 인력수급의 불균형, 전기 종사자의 고령화, 열악한 영업환경 등으로 전문 인력의 부족이 심화되기 때문에 신공법 신기술의 개발로 기술 경쟁력을 확보하는 필요성을 강하게 느끼고 있다. 이와 같은 상황에서 배전 선로 점검용 로봇의 개발이 시급한 해결책으로 대두된다.

이에 따라 본 발명은 상기한 점에 착안하는 것으로서 특고 배전선의 가공지선을 따라 이동하며 고장여부를 파악하는 작업의 수행에 있어서 정확성, 안전성, 경제성, 기술적 발전성을 확보하기 위한 배전선 점검 로봇을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 가공지선 상을 이동하며 점검하는 로봇에 있어서: 프레임 상에 전후이동 가능하게 장착되고, 검측 데이터를 획득하여 무선 으로 송수신하는 검측수단; 상기 프레임에 탑재되는 다수의 롤러에 의해 가공지선과 맞물리고, 일측 롤러를 이용하여 이동력을 발생하는 주행수단; 상기 주행수단 상으로 가공지선의 출입이 가능하도록 적어도 일부 롤러의 위치를 이동하는 착탈수단; 및 상기 검측수단의 입력신호를 전송하면서 설정된 조건으로 주행수단과 착탈수단을 구동하는 제어기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제어기는 검측수단의 신호에 의해 분기점에 도달함을 판단하면 주행수단과 함께 착탈수단도 구동하여 분기점을 통과한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇의 요부를 나타내는 블록도이다. 본 발명은 가공지선 상을 이동하며 점검하는 로봇에 관하여 개시한다. 배전활선 전공이 승주하여 인력 점검하는 것을 로봇이 점검하여 점검의 객관성과 정확성을 기하고 작업자의 안전성을 확보함은 물론 유지보수비용을 절감하는 목적을 달성한다. 본 발명의 목적을 달성하기 위한 로봇은 기구적인 지지를 위한 프레임을 구비하는 바, 프레임은 직선형이 바람직하지만 탑재 장치의 설계에 따라 균형을 잡기 용이하도록 일부가 만곡될 수도 있다.

본 발명에 따르면 검측 데이터를 획득하여 무선으로 송수신하는 검측수단(10)이 프레임 상에 전후이동 가능하게 장착된다. 검측 데이터를 획득하여 무선으로 송수신하는 검측수단(10)은 상기 프레임에 전후이동 가능하게 장착된다. 검측수단(10)에 구비되는 검측제어기는 특고 배전선의 가공지선을 따라 이동하면서 고장점 위치 감 지, 분석 데이터 저장, 유무선 통신을 통한 실시간 전송기능을 수행한다. 일예로 산업현장에서 카메라를 이용하여 영상을 획득하고 유무선으로 전송하는 기술이 알려져 있다. 영상 데이터에 기초한 전선의 굵기 변화 데이터를 이용하면 전선의 부식정도에 따른 노후 전선 및 과부하 전선을 식별하는 것이 가능하다. 이외에도 검측수단(10)의 검측제어기에는 모든 작동 전원을 제공하기 위한 다수의 배터리를 구비한다. 검측제어기를 전후로 이동하는 것은 후술하는 바와 같이 전체적인 균형(무게 중심)을 맞추기 위한 기능을 고려함이다.

또, 본 발명에 따르면 일측 롤러를 이용하여 이동력을 발생하는 주행수단(20)이 상기 프레임에 탑재되는 다수의 롤러에 의해 가공지선과 맞물린다. 주행수단(20)은 구동롤러, 지지롤러, 안내롤러로 구성되며, 주행을 위한 구동력은 구동롤러에서 제공한다. 구동롤러는 스프라켓을 개재하여 모터에 연결되고 가공지선 상에서 미끄럼 마찰력에 의한 이동 추진력을 발생한다. 지지롤러는 구동롤러의 하방향에서 구동롤러에 밀착되어 이동 추진력을 증대시킨다. 안내롤러는 지지롤러와 연동하며 가공지선에 밀착하는 연동 운동을 수행한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 주행수단 상으로 가공지선의 출입이 가능하도록 착탈수단(30)이 적어도 일부 롤러의 위치를 이동한다. 착탈수단(30)은 전술한 지지롤러와 안내롤러를 상하로 이동시키며, 작업 개시 전후 또는 작업 중에 필요에 따라 가공지선을 로크/언로크하는 기능을 수행한다.

이때, 본 발명에서 가공지선에 접하는 롤러에는 전기 절연과 이동 추진력을 고려하여 내마모성 고무재질의 피복재를 씌운다.

또, 본 발명에 따르면 상기 검측수단(10)의 입력신호를 전송하면서 설정된 조건으로 주행수단(20)과 착탈수단(30)을 구동하는 제어기(40)가 구비된다. 제어기(40)의 작동은 후술하는 도 2를 참조한다.

도 2는 본 발명에 따른 로봇의 작동을 나타내는 플로우차트이다.

본 발명의 제어기(40)에 전원이 온되면 프로그램이 초기화되고 단계 S10에서 검측수단(10)의 영상신호를 입력한다. 가공지선이 구동롤러와 지지롤러 사이로 들어오면 주행수단(20)의 모터가 구동되어 이동을 개시하면서 단계 S20에서 입력된 영상신호를 분석하고 분기점에 도달하지 않은 것으로 판단하면 단계 S30에서 주행수단(20)에 출력하여 이동을 지속한다. 그리고 이동하는 동안 단계 S40에서 검측수단(10)을 통한 신호를 유무선으로 전송하여 배전선로의 이상유무를 점검한다. 본 발명의 로봇에 있어서 전주 상에 설치되는 가공지선의 분기점인 지지대에 도달한 후 한쪽 클램프에서 다음의 클램프로 넘어가는 방법이 중요하다. 단계 S20에서 분기점에 도달한 것으로 판단되면 단계 S50에서 주행수단(20)을 정지하고 단계 S60에서 착탈수단(30)을 구동하는 서브루틴 모드로 진행한다. 이때 선행 롤러를 개방하여 가공지선을 이탈한 상태에서 주행을 계속하며 분기점을 지난 가공지선에서 다시 선행 롤러를 맞물리도록 하고 후행 롤러를 가공지선에서 분리한다. 분기점을 통과한 후에는 후행 롤러도 가공지선에 물리도록 하여 주행을 계속한다.

이와 같이 분기점을 통과하는 과정에서 로봇의 무게중심이 변동되기는 하지만 검측수단(10)이 전후로 이동하여 무게중심을 유지하므로 분기점을 신속하고 원활하게 넘어갈 수 있다.

이와 같은 본 발명의 로봇의 구성에 인공지능 퍼지제어의 기능을 부가하면 가공지선의 분기장소에서 3방향 혹은 4방향 분기가 있어도 기설정된 프로그램에 따라 신속하게 이동할 수 있다.

향후 본 발명에 의한 발전방향에 있어 NDIS설비의 GPS에 의한 정확도 구현이 가능하고, 배전선로 점검로봇(Dicro)에 위치 탐지 기능 GPS의 부착이 가능하고, 부착된 GPS 좌표로 NDIS 도면의 전주위치 정확히 표시하는 것이 가능하다.

경제적 측면을 보더라도 년간 전체 시공 가능 본수는 498,000본(전체의 7%)에서 7,572,992본(전체105.6%)으로 증가되고, 년간 예산 절감 액수는 465억으로 추산되고 있다.

이상의 구성 및 작용에 의하면 승주기별 점검의 로봇화에 따라 점검의 객관성 및 정확성을 확보하여 전력 품질을 향상하고, 작업자의 안전성을 확보하여 대형 사고 방지에 따른 유지보수 비용을 절감하는 효과가 있다.

또한, 산업적 측면에서 열악한 작업환경에 종사하는 전공 인력의 수급 불균형과 고령화 문제 등에 적극적으로 대처할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (2)

1. 가공지선 상을 이동하며 점검하는 로봇에 있어서,

   상기 로봇은 프레임 상에 전후이동 가능하게 장착되고, 검측 데이터를 획득하여 무선으로 송수신하는 검측수단(10)과;

   상기 프레임에 탑재되는 다수의 롤러에 의해 가공지선과 맞물리고, 일측 롤러를 이용하여 이동력을 발생하는 주행수단(20)과;

   상기 주행수단 상으로 가공지선의 출입이 가능하도록 적어도 일부 롤러의 위치를 이동하는 착탈수단(30)과;

   상기 검측수단(10)의 입력신호를 전송하면서 설정된 조건으로 주행수단(20)과 착탈수단(30)을 구동하는 제어기(40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배전선 점검 로봇.
2. 상기 제어기(40)는 검측수단(10)의 신호에 의해 분기점에 도달함을 판단하면 주행수단(20)과 함께 착탈수단(30)도 구동하여 분기점을 통과하는 것을 특징으로 하는 배전선 점검 로봇.

Images