KR20080065387A - A endoscope apparatus for checking a small size water supply pipe - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 일반적인 상수도 관로를 조사하는 상태를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a state of irradiating a general water supply pipe.
도2는 본 발명에 의한 소구경 관로 조사용 내시장치의 일실시예 구성을 나타낸 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the configuration of one embodiment of the endoscope device for small-diameter pipeline irradiation according to the present invention.
도3은 본 발명의 신호처리상태를 설명하기 위한 블록도.Figure 3 is a block diagram for explaining the signal processing state of the present invention.
도4는 본 발명의 요부인 카메라 모듈의 구성을 나타낸 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of a camera module which is the main part of the present invention.
도5는 본 발명의 요부인 카메라 모듈을 관로내에서 지지하기 위한 지지대의 구성을 나타낸 사시도.Figure 5 is a perspective view showing the configuration of the support for supporting the camera module which is the main part of the present invention in the pipeline.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2: 카메라 모듈 4: 광섬유 조명2: camera module 4: fiber optic lighting
6: 주조정부 8: 영상처리부6: Foundry Government 8: Image Processing Department
10: 정전압기 12: 영상처리기 전원부10: constant voltage 12: image processor power supply
14: 디스플레이부 16: 배터리14: display unit 16: battery
22: 헤드 케이스 24: 고체촬상소자22: head case 24: solid state image pickup device
26: 대물렌즈 28: 경통26: objective 28: barrel
30: 광케이블 32: 카메라 구동스위치30: optical cable 32: camera drive switch
34: 조명 스위치 36: 제1 광량 조절 다이얼34: light switch 36: first light amount adjustment dial
38: 제2 광량 조절 다이얼38: second light amount adjustment dial
본 발명은 각종 유체를 이송하는 관로 예를 들면 상수도관, 하수도관, 송유관등의 내부를 조사하기 위한 내시경에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관로탐사용 자주차가 진입할 수 없는 소구경 관로의 내부 상태를 용이하게 조사할 수 있는 소구경 관로 조사용 내시 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an endoscope for examining the inside of a pipe for transporting various fluids, for example, a water supply pipe, a sewer pipe, an oil pipe, and more particularly, an internal state of a small diameter pipe that cannot be entered by a pipeline exploration vehicle. It relates to an endoscopic apparatus for small diameter pipeline investigation that can be easily irradiated.
상, 하수도관, 송유관등은 유체를 수송하는 대표적인 관체로서 상기 관체의 내부에 밸브가 구비되어 유체의 수송을 제어하고 있다.Water pipes, sewer pipes, oil pipes, and the like are typical pipes for transporting fluids, and valves are provided inside the pipes to control the transport of fluids.
일반적으로, 관로의 내부에 생성되는 스케일의 잔존상태 확인 및 밸브상태 불량에 따른 누수를 확인하고자 하는 경우와, 관로의 갱생공사를 위하여 노후 상태를 진단하고자 하는 경우에 관로를 흐르는 유체를 계획적으로 단수하고, 이를 절단하여 내부의 상태를 육안으로 식별함으로써 관로의 내부상태에 따른 유지보수 및 적절한 교체시기를 정하였다. In general, when the purpose of checking the remaining state of the scale generated inside the pipeline and the leakage due to the defective valve condition and to diagnose the aging condition for the rehabilitation of the pipeline, The internal condition of the pipeline was identified by visually identifying the internal condition of the pipeline to determine the time for maintenance and proper replacement.
상기와 같이 종래에는 필수적으로 발생되는 단수를 피하기 위하여 관로 및 밸브의 상태진단을 관로에서 발생되는 청음에 의존하여 작업자가 진단하는 경우가 많았는데, 이러한 방법은 관로 내부의 상태를 명확하게 파악하는 것이 어려워 정확한 진단이 불가능하다. 이와 같이 청음에 의한 부정확한 청음 진단으로 인해 적절치 못한 조치를 취하게 됨으로써 밸브 및 관로가 파손되는 경우가 다발하는 문제점이 있었다.As described above, in order to avoid the necessity of the necessary number of stages, the operator often diagnoses the condition of the pipeline and the valve depending on the sound generated from the pipeline, and this method is to clearly understand the condition of the pipeline. Difficult to diagnose correctly. As a result of inaccurate listening due to incorrect hearing diagnosis, there is a problem in that valves and pipelines are frequently damaged by taking inappropriate measures.
상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 종래에는 기계적인 방법으로 관로를 조사하는 장비가 제안되어 있다. In order to overcome the above problems, conventionally, a device for irradiating a pipeline by a mechanical method has been proposed.
도1에 도시된 바와 같은 상,하수도 등과 같이 작업자가 들어갈 수 없는 좁은 관로(F) 내의 상황을 탐사하는 장비로써, CCTV용 카메라(C)가 탑재된 탐사차량(A) 사용되고 있으며, 상기 탐사차량이 진입하기 어려운 곳의 소구경 관로에는 선단부에 카메라가 장착된 공급선을 관로 내로 풀링하여 탐사하는 와이어 풀링장치가 널리 사용되고 있다. As a device for exploring the situation in a narrow pipeline (F) that can not enter the operator, such as water, sewage, as shown in Figure 1, the exploration vehicle (A) equipped with a CCTV camera (C) is used, the exploration vehicle In the small diameter pipeline of this difficult entry place, a wire pulling device for pulling and supplying a supply line equipped with a camera at the distal end into the pipeline is widely used.
이러한 관로 탐사장치는 상기 탐사차량에 의해 촬영된 관내 상황을 외부의 작업차량이나 지상에 설치되어 있는 모니터에 디스플레이함으로써, 상 하수 관로의 유지보수 및 교체공사를 위한 맨홀 연결부, 연결관 접합부, 관벽면 등의 파손 상태 파악, 관로 내면의 스케일 성장상태, 관 구배 및 토사퇴적 등 유수장애 원인의 파악, 하수관거 정비를 위한 기본설계 자료 제공 등 다양한 목적으로 사용된다. These pipeline surveys display the internal situation taken by the exploration vehicle on an external working vehicle or a monitor installed on the ground, so that manhole connections, connection joints, and wall surfaces for maintenance and replacement of water and sewage pipelines are displayed. It is used for various purposes such as to identify the damage state of the back, scale growth inside the pipeline, to identify the cause of the flow of disturbances such as pipe gradient and sedimentation, and to provide basic design data for maintenance of sewage pipe.
소구경 관로를 탐사하는 장비로서 이용되는 카메라가 장착된 와이어 풀링장치는 관로의 내부로 카메라를 삽입하여 내부를 촬영하고, 촬영된 이미지를 외부 모니터에 디스플레이함으로써 관로 내부 상태를 검사하는 구조이다. 이러한 종래의 소구경 관로 검사장치는 100m∼1km 이내의 단거리 관로에서 적합하게 사용되고 있다. The wire pulling device equipped with a camera used as a device for exploring a small-diameter pipe is inserted into the inside of the pipe to photograph the inside, and displays the captured image on an external monitor to inspect the inside of the pipe. The conventional small diameter pipeline inspection device is suitably used in a short distance pipeline within 100m to 1km.
상기한 바와 같은 와이어 풀링장비에 장착된 카메라는 LED조명을 이용하고 있다. 이러한 구조로 인하여 상기 와이어 풀링 장비는 소형 관로 전용 탐사장비임에도 불구하고, 상기 LED 조명이 장착된 카메라의 크기를 소형화하는데 한계가 있기 때문에 직경이 30 ∼ 150mm인 소형관로에만 적용되고 있는 실정이다. 이는 LED 칩 크기로 인하여 카메라의 전체 직경이 커질 수 밖에 없어 30mm 이하의 소형 관로에는 사용이 불가능한 문제점이 있는 것이다.The camera mounted on the wire pulling equipment as described above uses LED lighting. Due to this structure, although the wire pulling equipment is a small pipe-only exploration device, it is limited to miniaturizing the size of the camera equipped with the LED light. Therefore, the wire pulling equipment is applied to only a small pipe having a diameter of 30 to 150 mm. This is because the overall diameter of the camera is large due to the size of the LED chip has a problem that can not be used in a small pipe of less than 30mm.
또한, 종래의 소형관로 전용 탐사장비는 카메라를 통해 촬영된 영상을 현장에서 직접 모니터링하는 용도에 국한하여 사용하기 때문에, 관로 탐사후 나중에 관로내의 스케일 잔존상태, 노후상태, 갱생을 위한 세관 또는 교체 여부등의 정확한 진단을 내리기가 어려운 문제점을 내포하고 있다. 종래의 소구경 탐사장비를 이용하여 촬영된 이미지 영상은 VCR(video cassette recorder)에 저장하기 때문에 화질이 떨어지고, 비디오 테이프를 교체하면서 영상을 저장해야 하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라 보관이 용이하지 않은 문제점이 있었다. 특히, 관로 탐사 후, 탐사상황을 현장에서 직접 별도의 목록에 기록하고 있는데, 이렇게 기록된 목록과 녹화된 비디오 테이프와의 일치여부에 대한 확인이 어려우며, 또 목록과 비교하지 않고 비디오 테이프만으로는 탐사된 관로가 어느 지역인지 식별하기 어려운 문제점을 내포하고 있다. In addition, the conventional small pipeline exploration equipment is used only for the purpose of directly monitoring the image taken by the camera in the field, so after the exploration of the pipeline, whether the scale remains, deteriorated, or customs for rehabilitation later in the pipeline It is difficult to make an accurate diagnosis of the back. Image images recorded using conventional small-caliber exploration equipment are stored in a VCR (video cassette recorder), so the image quality is poor, and the trouble of storing the images while replacing the video tape is not only easy to store. There was this. In particular, after the pipeline exploration, the exploration situation is recorded in a separate list directly at the site. It is difficult to confirm whether the recorded list matches the recorded video tape. It is difficult to identify which area the pipeline is located in.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 광량을 조절할 수 있는 광섬유 조명을 카메라에 장착함으로써 초소형 관로(대략 Φ30mm 이하의 관로)의 탐사가 가능하고, 촬영된 영상은 디지털 비디오 레코더(Digital Video Recorder)방식으로 기록할 수 있으며, 촬영된 영상을 실시간으로 현장에서 전송할 수 있도록 함으로써, 관로의 유지보수, 갱생 또는 교체상태등을 정확하고 신속하게 진단할 수 있는 소구경 관로 조사용 내시장치를 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems, and by mounting a fiber-optic light that can adjust the amount of light to the camera, it is possible to explore the micro-pipe (about Φ30mm or less), the captured image is digital It is possible to record by the digital video recorder method and to transmit the captured images in real time in the field, so that the small-diameter conduit can diagnose the maintenance, rehabilitation or replacement of the pipeline accurately and quickly. Its purpose is to provide an internal market value.
또한, 본 발명은 카메라가 탑재된 자주용 또는 견인용 차량이 진입할 수 없는 소구경 관로 또는 협소한 곳에 배치된 관로의 내부 조사에 적합하게 사용될 수 있는 소구경 관로 조사용 내시장치를 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, the present invention provides a small diameter pipeline investigation internal value that can be suitably used for the internal inspection of small diameter pipelines or narrowly arranged pipelines that camera-mounted independent or towing vehicles cannot enter. There is a purpose.
또한, 본 발명은 소형으로 제작되어 현장에 직접 들고다니기 용이한 소구경 관로 조사용 내시장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has yet another object to provide a small diameter pipe line for internal market value easy to carry directly to the field is made small.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 가늘고 긴 삽입부를 가지며, 관로 내부를 촬영하기 위한 카메라 모듈; 상기 카메라 모듈의 외부에 설치되어 광을 조사하는 광섬유 조명; 상기 카메라 모듈 및 광섬유조명의 구동을 제어하는 주조정수단; 상기 카메라 모듈에서 촬영되어 주조정수단으로 입력된 영상 신호를 외부로 전송하는 영상처리수단; 및 상기 영상처리수단으로부터 신호를 입력받아 디스플레이 하는 디스플레이수단을 포함하는 소구경 관로 조사용 내시장치를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention, the camera module for having an elongated insertion portion, to photograph the inside of the pipeline; An optical fiber light installed outside the camera module to irradiate light; Main adjusting means for controlling the driving of the camera module and the optical fiber lighting; Image processing means for transmitting the image signal photographed by the camera module and input to the main adjusting means to the outside; And a display device for receiving a signal from the image processing means and displaying the display means.
이하, 첨부된 도2 내지 도5의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIGS. 2 to 5.
본 발명에 의한 소구경 관로 조사용 내시장치는 카메라가 탑재된 자주차량 또는 견인차량이 진입하지 못하는 소구경 관로 또는 협소한 장소에 배치된 관로의 내부 상태를 선명하게 조사할 수 있으며, 촬영된 영상자료를 디지탈화하여 저장하고, 실시간으로 현장에서 외부로 송출할 수 있도록 구현한 것이다.The small diameter pipeline investigation internal market according to the present invention can clearly investigate the internal state of the small-diameter pipeline or the narrow-area pipeline that the camera is mounted or the towing vehicle does not enter, the image taken It is implemented so that data can be digitized, stored, and transmitted from the field in real time.
본 발명의 실시예는 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 가늘고 긴 삽입부를 가지며, 관로 내부를 촬영하기 위한 카메라 모듈(2)과; 상기 카메라 모듈(2)의 외부에 설치되어 광을 조사하는 광섬유 조명(4)과; 상기 카메라 모듈(2) 및 광섬유 조명(4)의 구동을 제어하는 주조정부(6)와; 상기 카메라 모듈(2)에서 촬영되어 주조정부(6)로 입력된 영상 신호를 외부로 전송하는 영상처리부(8); 외부로부터 전원을 인가받으며, 전압을 일정하게 유지하여 상기 주조정부(6)와 영상처리부(8)에 공급하는 정전압기(10)와; 상기 정전압기(10)로부터 제공되는 전원을 다운전원으로 영상처리기에 제공하는 영상처리기 전원부(12)와; 상기 영상처리부(8)로부터 신호를 입력받아 디스플레이하는 디스플레이부(14); 및 상기 정전압기(10)에 전원을 제공하기 위한 배터리(16)를 포함한다.2 and 3, an embodiment of the present invention includes a camera module (2) having an elongated insertion portion and for photographing the inside of a conduit; An
상기 카메라 모듈(2)은 도4에 도시된 바와 같이, 원통 형상의 헤드 케이스(22)와; 상기 헤드케이스(22)의 내부에 설치되어 관로의 내부를 촬상하는 고체촬상소자(CCD)(24)와; 상기 고체촬상소자(24)의 전단부에 설치된 대물렌즈(26)와; 상 기 고체촬상소자(24)와 대물렌즈(26)를 고정하는 경통(렌즈홀더)(28); 및 광케이블(30)을 포함한다.As shown in Fig. 4, the
또한, 상기 광섬유 조명(4)은 외부로부터 인가되는 전원에 의해 발광하는 조명이 선단에 구비되며, 여러가닥의 가는 케이블로 이루어져 고체 촬상소자(24)의 테두리에 소정간격으로 배치된다. 따라서, 상기 카메라 모듈(2)이 촬영을 할 때, 여러가닥의 광섬유 조명(4)이 발광하여 전방을 조사하게 된다.In addition, the
상기 카메라 모듈(2)의 헤드 케이스(22)에는 별도의 LED 조명(도시하지 않음)을 부가하여 설치할 수 있다. 상기 LED 조명은 공지의 구성이므로 여기서 더 이상의 상세한 설명은 생략한다. The
본 발명에서 광섬유 조명(4)이 장착된 카메라 모듈(2)은 직경이 15 ∼ 30mm의 초소형 관로에 삽입이 가능하다.In the present invention, the
상기 주조정부(6)는 카메라 모듈(2) 및 광섬유조명(4) 각각에 전원을 선택적으로 제공하기 위한 카메라 구동스위치(32) 및 조명 스위치(34)와; 상기 조명 스위치(34) 일측에 설치되어 광섬유의 광량을 조절하기 위한 제1 광량 조절 다이얼(36) 및 상기 제1 광량 조절 다이얼(36) 일측에 설치되며, 카메라 모듈(2)에 LED 조명을 끼워 관로를 탐사할 경우에 상기 LED 조명의 광량을 조절할 수 있는 제2 광량 조절 다이얼(38)을 포함한다.The
본 발명의 실시예에서, 상기 디스플레이부(14)는 모니터 단독으로 이루어질 수 있지만, 노트북으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 디스플레이부(14)가 노트북으로 이루어진 경우 고체촬상소자(24)로부터 촬영된 영상을 파일화하여 저장하 고, 또 실시간으로 외부로 전송할 수 있게 된다. 특히, 관로 탐사 데이타가 딥지탈 신호로 저장되기 때문에 편집과 화상의 전송이 편리하고, 시간별·날짜별은 물론, 카메라별·이벤트별로 검색을 용이하게 할 수 있다. In the embodiment of the present invention, the
한편, 본 발명의 실시예에서는 도5에 도시한 바와 같이 헤드 케이스(22) 외주면에 끼워지는 지지원통(42)과; 양단부가 원형으로 말려진 판 형상을 가지고 상기 지지원통(42)의 외주면에 120° 간격으로 설치되며, 관로의 내부로 카메라 모듈(2)을 진입시, 관로 내면에 접촉하여 카메라를 보호하며 또 상기 카메라가 센터를 유지하도록 지지하기 위한 판스프링(44) 및 상기 지지원통(42)을 관통하여 헤드 케이스(22)를 고정하기 위한 고정볼트(46)을 더 포함한다.On the other hand, in the embodiment of the present invention, as shown in Figure 5 and the
상기와 같이 구성된 본 발명의 구성품들은 사각형태의 가방(1)에 내장되며, 상기 가방(1)에는 노트북으로 영상 신호를 전송하기 위한 제1 포트(1a)와 정전압기(10)에 상용전원(파워서플라이전원)을 제공하기 위한 제2 포트(1b)가 형성되어 있다. 상기와 같이 구성된 본 발명은 콤팩트화된 포터블(portable) 장비로 활용됨으로써, 현장에 직접 들고 다니면서 관로의 조사를 수행할 수 있는 것이다. Components of the present invention configured as described above are built in a rectangular bag (1), the bag (1) is a commercial power source (1) for the first port (1a) and the constant voltage (10) for transmitting a video signal to the notebook A
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the working state of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 관로의 내부에서 성장하는 스케일의 잔존상태 또는 밸브상태의 불량에 따른 누수의 진단을 위하여 광섬유조명(4)이 설치된 카메라 모듈(2)을 대상 소구경 관로의 내부로 진입시킨다. 그리고, 상기 주조정부(6)에 장착되어 있는 카메라 구동 스위치(32) 및 조명 스위치(34)를 온(ON)시키게 되면, 광섬유조명(4)의 선단부가 발광하여 관로의 전방을 조사하고 고체촬상소자(24)가 관로 내부를 조사하게 된 다. First, the
상기 주조정부(6)에 전원을 공급하는 과정을 살펴보면, 상기 현장에 파워 서플라이(power supply)가 구비되어 있을 경우, 파워서플라이 전원을 이용하고, 없을 경우에는 가방(1)의 내부에 장착되어 있는 배터리(16)의 전원을 이용한다. 이때, 상기 배터리(16)는 12v전원을 정전압기(10)에 공급한다. 상기 정전압기(10)는 배터리(16)의 전원을 주조정부(6)와 영상처리기 전원부(12)에 인가하고, 상기 영상처리기 전원부(12)는 다운전원으로 변환하여 영상처리기(8)에 인가하게 되는 것이다. Looking at the process of supplying power to the foundry (6), when the power supply (power supply) is provided in the site, the power supply power is used, if not, it is mounted inside the bag (1) The power source of the
상기 고체촬상소자(24)로부터 촬영된 아날로그 영상신호는 주조정부(6)를 통하여 영상처리기(8)에 입력되어 디지탈 신호로 변환된 상태로 노트북(14)에 전송된다. 상기 노트북(14)은 고체촬상소자(24)의 영상신호를 파일로 저장하고, 또 상기 영상을 원하는 곳으로 실시간으로 전송하게 된다. The analog image signal photographed from the solid state
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 광섬유조명을 카메라에 설치하되, 광량조절이 가능하도록 함으로써 카메라가 충분한 광량으로 선명하게 관로 내부를 조사할 수 있으며, 하나의 카메라에 광섬유 조명과 LED 조명을 겸용적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the optical fiber lighting is installed in the camera, but the light quantity can be adjusted so that the camera can clearly examine the inside of the pipeline with sufficient light quantity, and the optical fiber and LED lighting are combined to one camera. It can be used as an effect.
본 발명은 현장에서 외부로 실시간으로 전송이 가능하므로 신속하고 정확하게 관로의 내부상태를 진단하고, 이에 따른 관로의 유지보수 및 갱생과 교체시기를 적절하게 정할 수 있는 다른 효과가 있다. Since the present invention can be transmitted in real time from the field to the outside, it is possible to diagnose the internal condition of the pipeline quickly and accurately, and accordingly, there is another effect of properly determining the maintenance and rehabilitation and replacement of the pipeline.
본 발명은 카메라를 통해 촬영된 영상을 디지탈 비디오 레코딩방식으로 저장이 가능하므로 저장된 화면을 재생하거나 검색하기가 쉬울 뿐만 아니라, 파일의 보관을 반 영구적으로 할 수 있다. 특히, 관로의 탐사 데이타가 디지털 신호로 저장되기 때문에 편집과 화상을 전송하기에도 편리하고, 시간별·날짜별은 물론, 카메라별·이벤트별로 검색할 수 있는 또 다른 효과가 있다.The present invention can store images captured by the camera in a digital video recording method, so that it is not only easy to play or search the stored screen, but also semi-permanent storage of files. In particular, since the exploration data of the pipeline is stored as a digital signal, it is convenient to edit and transmit images, and there is another effect that can be searched by time, date, camera, and event.
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