KR20100021115A - 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 방법, 시스템 및 단말 장치 - Google Patents

현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 방법, 시스템 및 단말 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 방법, 시스템 및 단말 장치에 관한 것으로, 고압선로의 현수애자련을 이동하면서 애자에 결함이 있는지의 여부를 활성 상태에서 정밀 점검하는 활선 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 효과적으로 제어하기 위한 방법, 시스템 및 활선 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 원격으로 제어하기 위한 단말 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 현수애자련 정밀 점검용 로봇의 각종 센서를 이용하여 애자의 상태를 측정한 점검 정보, 로봇으로부터 현재의 로봇 동작 상태 정보 및 로봇의 센서 정보를 획득하도록 제어하는 제어 시스템을 제공하고, 상기 제어 시스템으로부터 블루 투스 무선 통신 또는 RF 무선 통신을 통해 여러 정보를 제공받아 GUI를 이용한 상기 정보 창의 형태로 구현하여 표시하는 단말 장치가 제공된다.
이에, 본 발명은 로봇을 원격으로 제어할 수 있어 안정성을 높이고, 무선으로 편리한 사용자 인터페이스를 사용자에게 제공함으로써 점검하고자 하는 정보를 효율적으로 관리할 수 있는 효과를 달성할 수 있게 된다.
블루투스, RF 무선 통신, 애자, 애자련, 현수애자련 로봇

Description

현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 방법, 시스템 및 단말 장치{METHOD, SYSTEM, AND TERMINAL EQUIPMENT FOR HAVING CONTROL ROBOAT FOR INSPECTION OF LIVE-LINE SUSPENSION INSULATOR STRING}
본 발명은 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 방법, 시스템 및 단말 장치에 관한 것으로, 고압선로의 현수애자련을 이동하면서 애자에 결함이 있는지의 여부를 활성 상태에서 정밀 점검하는 활선 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 효과적으로 제어하기 위한 방법, 시스템 및 활선 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 원격으로 제어하기 위한 단말 장치에 관한 것이다.
일반적으로 애자는 전주 또는 철탑 등에 형성된 전선을 잡아주면서 전기가 땅으로 새지 않도록 전선과 전주 또는 철탑 간에 절연시켜주는 역할을 하는 절연물로서, 놉 애자, 클리트 애자, 장간 애자, 핀 애자 및 현수 애자 등과 같이 다양한 종류가 있다. 이중에서도 현수 애자가 많이 사용되고 있다. 애자련은 여러 개의 덧이은 애자를 지칭하며, 크게 현수애자련(Suspension Insulator String)과 내장애자련(Tension Insulator String)의 2가지 종류로 나누어진다. 이와 같은 현수 애자 및 현수애자련은 초고압 송전선로, 특고압 배전선로, 전철선로 및 저압 배전가 공전선로 등에 사용되고 있다.
한편, 상기 현수애자는 접착제를 사용하여 금속부품 등이 표면에 부착되는 까닭으로, 오랜 시간이 흐르면 표면에 염분이나 진애가 끼어 불량이 되는 경우가 많으며, 외부에 노출되어 있는 관계로 태양 광에 의해 변형되거나 급격한 온도의 변화, 산성 및 알칼리성 등의 영향으로 화학적인 장애가 발생하기도 한다. 따라서, 현수애자에 결함이 있는지를 수시로 점검해야 할 필요성이 대두 되는데, 기존에는 절연봉(Hot Stick)을 이용하여 수작업으로 일일이 현수애자를 점검해야 하므로 고압이 흐르는 위험성의 인하여 정밀하게 점검할 수 없는 문제점이 있었다.
이러한 단점을 극복하기 위해 활선 현수애자련을 주행하면서 정밀하게 애자 점검작업을 수행하는 로봇이 개발되고 있다. 상기 로봇과 관련한 특허로서, 2008년 05월 31일자로 출원된 한국특허출원 1020080051302 호에서 개시하고 있다. 상기 특허 출원의 내용은 활선 애자의 애자련을 따라 왕복 이동하는 로봇 본체에 있어서, 애자련 둘레를 감싸도록 형성된 상·하부 로봇 프레임과 상기 로봇 본체의 일단과 타단에 형성된 배터리 모듈과 애자련 이동을 위한 구동 모듈과 전기적으로 애자를 점검하는 점검 모듈과 설치/철거기구와 로봇 본체를 연결해주는 결합 모듈과 수동으로 로봇 본체를 애자련에서 이탈시키는 윙 개폐모듈과 애자의 전기적 특성을 측정하는 측정 모듈과 로봇 본체의 동작을 제어하는 제어기 모듈과 애자의 크랙을 점검하는 크랙 검출부로 이루어져 활선애자를 점검하는 것을 특징으로 하는 활선 현수애자련 정밀 점검용 로봇기구에 관한 것이다. 하지만, 상기 활선 현수애자련 정밀 점검용 로봇기구는 원격에 의해 제어되지 못하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 현수애자련 정밀 점검용 로봇에 소형 경량으로 장착되어 자동 메카니즘에 의해 효율적으로 상기 로봇을 제어하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 안정성을 높이고, 편리한 사용자 인터페이스를 제공하도록 상기 제어 시스템과 무선 통신하여 원격으로 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 단말 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 작업중인 현수애자련 정밀 점검용 로봇이 고장을 일으키더라도 긴급히 비상 조치가 가능한 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 방법, 시스템 및 단말 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 방법으로서, (a) 제1 로봇 제어모듈이 상기 로봇의 각종 센서를 이용하여 상기 애자의 상태를 측정한 점검 정보를 상기 로봇으로부터 획득하도록 제어하는 단계, (b) 제2 로봇 제어모듈이 상기 로봇으로부터 현재의 로봇 동작 상태 정보 및 로봇의 센서 정보를 획득하도록 제어하는 단계, (c) 무선 통신 모듈이 원격 로봇 제어용 단말 장치와 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 데이터 송,수신하는 단계, 및 (d) 로봇 정보 제공모듈이 사용자의 요청에 의한 사용자의 특정 요청 메시지를 상기 무선 통신 모듈을 통하여 수신하고, 상기 특정 요청 메시지에 대응하여 상기 제어모듈 중 어느 하나가 수행되어 획득한 정보를 상기 무선 통신 모듈을 통하여 상기 단말 장치로 제공하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 일 태양에 따르면, 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 시스템으로서, 상기 로봇의 각종 센서를 이용하여 상기 애자의 상태를 측정한 점검 정보를 상기 로봇으로부터 획득하도록 제어하는 제1 로봇 제어모듈, 상기 로봇으로부터 현재의 로봇 동작 상태 정보 및 로봇의 센서 정보를 획득하도록 제어하는 제2 로봇 제어모듈, 원격 로봇 제어용 단말 장치와 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 데이터 송,수신하는 무선 통시 모듈, 및 사용자의 요청에 의한 사용자의 특정 요청 메시지를 상기 무선 통신 모듈을 통하여 수신하고, 상기 특정 요청 메시지에 대응하여 상기 제어모듈 중 어느 하나가 수행되어 획득한 정보를 상기 무선 통신 모듈을 통하여 상기 단말 장치로 제공하는 로봇 정보 제공모듈을 포함하는 시스템이 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 태양에 따르면, 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 원격으로 제어하기 위한 방법으로서, (a) 무선 통신 송신모듈이 사용자에 의해 로봇의 이상 상황의 발생에 대비하여 상기 로봇을 긴급 정지하거나 제공된 정보 창 중 로봇의 동작 상태를 제어하는 특정 요청 메시지를 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 시스템으로 송신하는 단계, (b) 무선 통신 수신모듈이 상기 특정 요청 메시지에 대응하여 시스템으로부터 수행된 결과인 현재의 로봇 동작 상태 정보 및 긴급 정지나 구동에 따른 긴급 정보와, 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하는 시스템의 제어 설정 조건에 따라 자동적으로 애자의 상태를 측정한 점검 정보 및 로봇의 센서 정보를 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 수신하는 단계, (c) 철탑/애자 제공모듈이 현수애자련 정밀 점검용 로봇이 이용 및 점검하고자 하는 철탑과 애자(련)의 정보를 제공하는 단계, 및 (d) 정보 표시모듈이 상기 철탑/애자 제공모듈에 의한 철탑/애자 정보와 상기 무선 통신 수신모듈에 의해 수신된 정보를 GUI를 이용한 상기 정보 창의 형태로 구현하여 표시하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 태양에 따르면, 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 원격으로 제어하기 위한 단말 장치로서, 사용자에 의해 로봇의 이상 상황의 발생에 대비하여 상기 로봇을 긴급 정지하거나 제공된 정보 창에서 로봇의 동작 상태를 제어하는 특정 요청 메시지를 발생시켜 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 시스템으로 송신하는 무선 통신 송신모듈, 상기 특정 요청 메시지에 대응하여 시스템으로부터 수행된 결과인 현재의 로봇 동작 상태 정보 및 긴급 정지나 구동에 따른 긴급 정보와, 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하는 시스템의 제어 설정 조건에 따라 자동적으로 애자의 상태를 측정한 점검 정보 및 로봇의 센서 정보를 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 수신하는 무선 통신 수신모듈, 현수애자련 정밀 점검용 로봇이 이용 및 점검하고자 하는 철탑과 애자(련)의 정보를 제공하는 철탑/애자 제공모듈, 및 상기 철탑/애자 제공모듈에 의한 철탑/애자 정보와 상기 무선 통신 수신모듈에 의해 수신된 정보를 GUI를 이용한 상기 정보 창의 형태로 구현하여 표시하는 정보 표시모듈을 포함하는 단말 장치가 제공된다.
이 외에도, 전술한 태양에 따른 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 더 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 실시간, 자동적으로 제어하면서도 통합적으로 제어 가능하게 됨으로써 상기 로봇에 소형, 경량으로 장착되어 로봇의 이동성을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 작업중인 로봇의 제어 시스템이 고장이 발생하더라도 제어 시스템을 거치지 않고, 블루투스 또는 RF 무선 통신을 이용하여 바로 상기 로봇을 원격으로 제어함으로써 작업 수행중인 로봇의 안정성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 무선으로 편리한 사용자 인터페이스를 사용자에게 제공함으로써 점검하고자 하는 정보를 효율적으로 관리할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 블루투스 또는 RF 무선 통신을 이용하는 휴대 가능한 Table PC, PDA ,무선 키패드를 사용자에게 제공하여 사용자의 편의성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
[본 발명의 바람직한 실시예]
본 명세서에서 기술될 로봇은 현수애자련 정밀 점검용의 로봇을 한정하여 설명하고 있으나, 이는 단지 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명한 것일 뿐, 다양한 애자에 대해서도 적용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
전체 시스템의 구성
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 전체 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템은 현수 애자련 정밀 점검용 로봇(100), 제어 시스템(200) 및 단말 장치(300) 등을 포함할 수 있다.
먼저, 현수애자련 정밀 점검용 로봇(100)은 원격에 의한 사용자의 요청에 따라 현수애자련을 따라 가속을 가지고, 이동, 회전함으로써 장착된 여러 측정용 센서를 통해 현수 애자의 결함을 정밀하게 측정하여 점검하는 기능을 수행한다.
다음으로, 본 발명의 제어 시스템(200)은 현수애자련 정밀 점검용 로봇(100)을 제어하기 위한 시스템으로서, 이후에 설명될 원격 제어용 사용자의 단말 장치(300)로부터 사용자의 요청에 의한 요청 메시지를 수신하고, 상기 요청 메시지가 수신되었음이 확인되면 상기 요청 메시지에 대응하여 현수애자련 정밀 점검용 로봇(300)의 고유 동작 기능이 수행되도록 제어하고, 그 결과로 상기 로봇(100)으로부터 애자의 상태를 측정한 점검 정보를 획득하여 블루투스 무선 통신 또는 RF 통신을 이용하여 사용자의 단말 장치(300)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 제어 시스템(200)은 현수애자련 정밀 점검용 로봇(100)이 동작 할 경우 현수애자련 정밀 점검용 로봇(100)의 동작 상태 및 센서 정보 등을 제어에 의해 수시로 획득하여 사용자의 단말 장치(300)로 전송하는 기능을 더 수행할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 단말 장치(300)는 현수애자련 정밀 점검용 로봇(100)을 네트워크 및 제어 시스템(200)을 통해 원격으로 제어하여 발생된 정보를 제어 시스템(200)으로부터 수신받아, 편리한 사용자 인터페이스 환경으로 사용자에게 제공하는 기능을 수행한다. 이때, 현수애자련 정밀 점검용 사용자 인터페이스 환경 은 현수애자련 정밀 점검용 로봇(100)이 애자련을 정밀 점검한 정보, 로봇의 동작 상태 정보 등의 로봇 정보를 제어 시스템(200)으로부터 제공받아 가공하여 GUI의 형태로 구현된 환경이다. 여기서, 상기 블루투스 통신을 하는 단말 장치(310)는 휴대 가능한 Table PC, PDA, PC 중 적어도 하나일 수 있으며, RF 통신을 하는 단말 장치(320)는 무선 키패드인 것이 바람직하다. 블루투스 통신을 하는 단말 장치(310)에서 GUI에 의해 구현되는 정보 창의 예를 이후의 도 5 내지 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 상기 무선 키패드(320)의 단말 장치(300)인 경우에는 433MHz의 Radio Frequency를 이용하여 제어 시스템(200)과 무선으로 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 제어 시스템(200)과 단말 장치(300) 사이의 네트워크는 블루투스 무선 통신 또는 RF 무선 통신을 하는 통신망이 될 인 것이 바람직하며, 블루투스 무선 통신 또는 RF 무선 통신은 애자련을 따라 이동, 회전하는 현수애자련 정밀 점검용 로봇(100)을 가까운 거리에서 무선으로 조정할 수 있어 안전성이 보장되면서도 신속한 정보 수집이 가능하게 된다. 그러나, 본 발명의 네트워크는 블루투스 무선 통신 또는 RF 무선 통신에만 반드시 한정되지 않으며, 유선망의 형태를 가질 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 현수 애자련 정밀 점검용 로봇(100), 제어 시스템(200) 및 단말 장치(300)를 보다 상세히 설명하기로 한다.
제어 시스템(200) 및 현수 애자련 정밀 점검용 로봇(100)의 구성
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템(200) 및 애자련 정 밀 점검용 로봇을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템(200)은 제1 로봇 제어모듈(210), 제2 로봇 제어모듈(220), 로봇의 기능 모듈(230), 무선 통신 모듈(240) 및 로봇 정보 제공모듈(250) 등을 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 로봇 제어모듈(210) 및 제2 로봇 제어모듈(220)을 설명하기 전에 로봇의 기능 모듈(230)에 대하여 도 3을 참고하여 먼저 살펴본다. 본 발명의 로봇의 기능 모듈(230)은 구동 모듈(231), 점검 모듈(232), 결합 모듈(233), 윙 개폐 모듈(234), 측정 모듈(235), 제어기 모듈(236), 배터리 모듈(237), 크랙 검출부(238) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 구동 모듈(actuation module, 231)은 로봇(100)의 좌, 우 및 중앙에 형성되어 로봇(100)의 안정적인 애자련을 따라 가속도를 가지고, 이동, 회전 하는 기능을 수행한다. 이러한 구동 모듈(231)은 안정적 구동을 위하여 상부 wheel-leg, 하부 wheel-leg, 타이밍 벨트(timing belt), 풀리(pulley), 벨트 텐셔너(tensioner), DC 기어드 모터(geared motor), 평기어(spur gear), 스키드바 어셈블리(skid bar assembly)를 이용한다.
상부 wheel-leg와 하부 wheel-leg는 회전축으로서의 역할을 하여 180도 회전할 때마다 애자 1개 만큼 이동할 수 있다. 상기 상부 wheel-leg는 풀리 양쪽으로 돌출되어 연장되고, 풀리는 타이밍 벨트에 의해 전달되는 힘에 의한 구동을 하게 된다. 상기 벨트 텐셔너는 타이밍 벨트의 장력이 재조정되도록 제공된다. 상기 하부 wheel-leg는 평기어와 결합되고, 평기어는 DC 기어드 모터와 연결된다. 따라서 하부 wheel-leg는 DC 기어드 모터에 의해 직접 구동될 수 있다. 스키드바 어셈블리는 로봇(100)이 이동, 회전시에 로봇의 무게 중심이 애자련으로부터 이탈되지 않도록 하는 역할을 한다.
본 발명의 점검 모듈(232)은 RC 서보모터에 의해 구동되는 회전축과 이 회전축에 장착된 2개의 검출봉을 이용하여 회전축이 회전되고, 활선애자의 캡(Cap)에 검출봉을 접촉하여 애자를 전기적으로 점검하는 기능을 수행한다. 이때, 검출봉은 센서로서의 기능을 갖는다.
본 발명의 결합 모듈(connection module, 233)은 설치/철거 기구(미도시)와 로봇 간에 연결되어 애자련에 설치 또는 철거하는 기능을 수행하며, 윙 개폐 모듈(234)은 로봇의 이상동작이나, 구동 상에 문제가 발생할 경우 절연봉을 이용하여 수동으로 로봇을 애자련에서 이탈시키는 기능을 수행한다.
본 발명의 측정 모듈(235)은 각각의 감지 센서를 이용하여 애자의 절연저항 및 분담전압 등과 같은 전기적 특성을 측정하는 기능을 수행하고, 제어기 모듈(236)은 로봇의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
본 발명의 배터리 모듈(237)은 로봇(100)에 전원을 공급하여 주고, 상·하부에 형성되는 거리 측정 센서를 이용하여 로봇(100)의 위·아래에 애자가 있는지의 여부를 측정하며, 로봇(100)이 현수애자련의 맨 위 상단 또는 맨 아래 하단에 도착했는지의 여부를 판단하는 기능을 수행한다.
본 발명의 크랙 검출부(238)는 애자 자기에 진동을 발생시키는 가진기와 고유 진동수를 측정하는 진동 측정 센서를 이용하여 애자의 크랙을 점검하여 불량을 검출하는 기능을 수행한다.
다시 돌아와, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 로봇 제어모듈(210)에 대하여 설명하면, 상기 제1 로봇 제어모듈(210)은 로봇(100)의 각종 감지 센서를 이용하여 애자의 상태를 측정한 점검 정보를 로봇(100)으로부터 획득하도록 제어하는 기능을 수행한다. 이때, 점검 정보는, 앞서 설명한 로봇(100)의 기능 모듈(230)에 의해 발생되는 정보로서, 각각의 감지 센서, 검출봉을 이용하여 획득되는 애자의 전압, 온도, 습도, 저항, 및 크랙 검출 정보 등이 이에 해당 될 수 있다.
본 발명의 제2 로봇 제어모듈(220)은 로봇(100)으로부터 동작시에 발생되는 로봇 동작 상태 정보를 획득하도록 제어하는 기능을 수행한다. 이때, 로봇 동작 상태 정보는 앞서 설명한 로봇(100)의 기능 모듈(230)에 의해 발생되는 정보로서, 애자련을 따라 가속되어 이동, 회전 정보, 애자련과의 이탈, 로봇 본체의 결합여부, 및 작업 설정, 로봇의 배터리 상태 정보 등이 이에 해당 될 수 있다.
본 발명의 제2 로봇 제어모듈(220)은 로봇(100)으로부터 로봇(100)의 센서 정보를 획득하도록 제어하는 기능을 수행한다. 로봇(100)의 기능 모듈(230)에 의해 획득되는 로봇(100)의 센서 정보는 점검 정보에 대응되는 로봇(100)의 측정 센서를 이용한 정보이다. 이때, 로봇(100)의 측정 센서는 애자의 전기적 특성을 검출하는 검출봉을 지칭한다.
또한, 로봇(100)의 센서 정보는 로봇(100)의 기능모듈(230)에서 설명한 진동 측정용 센서, 거리측정 센서와 Tilt 센서, limit 스위치 중 적어도 하나를 이용하여 측정된 정보이다. 로봇(100)의 기능 모듈(230)에서 설명되지 않은 tilt 센서는 로봇 주행환경을 측정하는 역할을 하고, limit 스위치는 로봇(100)의 이동 위치를 감지하는 역할을 수행한다.
본 발명의 무선 통신 모듈(240)은 제1 로봇 제어모듈(210) 및 제2 로봇 제어모듈(220)의 제어에 따라 원격 로봇 제어용 단말 장치(300)와 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 데이터 송, 수신하는 기능을 수행한다. 즉, 무선 통신 모듈(240)은 제어에 따라 획득된 로봇 동작 상태 정보, 점검 정보 및 센서 정보 등을 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 단말 장치(300)로 제공하거나 사용자의 요청에 의한 요청 메시지를 수신하도록 블루투스 통신 또는 RF 통신용 무선 인터페이스 역할을 한다. 상기 블루투스 통신 또는 RF 통신 방법은 통상적인 것이므로 여기서의 설명은 생략한다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 정보 제공모듈(250)은 사용자의 요청에 의한 사용자의 특정 요청 메시지를 무선 통신 모듈(240)을 통하여 수신되었음을 확인하고, 상기 특정 요청 메시지에 대응하여 제1 로봇 제어모듈(210) 및 제2 로봇 제어모듈(220) 중 어느 하나가 수행되어 획득한 로봇 동작 상태 정보, 점검 정보 및 센서 정보 등을 무선 통신 모듈(240)을 통하여 단말 장치(300)로 제공하는 기능을 수행하게 된다.
이와는 다르게, 본 발명의 로봇 정보 제공모듈(250)은 로봇 동작시에 제어모듈의 제어 조건에 따라 획득된 감지 정보, 로봇의 동작 상태 정보 등을 무선 통신 모듈(240)을 통하여 자동으로 단말 장치(300)로 제공할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템(200)은, 긴급 발생 처리모 듈(260)을 더 포함할 수 있다. 긴급 발생 처리모듈(260)은 사용자의 긴급 요청에 따라 제1 로봇 제어모듈(210)과 제2 로봇의 제어모듈(220)을 거치지 않고, 로봇(100)의 이상 상황의 발생에 대비하여 로봇(100)을 긴급정지시키거나 구동시키는 기능을 수행한다. 따라서, 고전압이 흐르는 전선에 애자를 점검하는 위험한 상황에서 안정성에 위험이 있다고 판단되면, 사용자는 원격의 제어 시스템(200)의 제어모듈(210, 220)을 거치지 않고, 로봇(100)을 즉시 제어할 수 있어 로봇에서 긴급을 요하는 상황이 발생하더라도, 즉시 해결할 수 있게 된다.
단말 장치(300)의 예(블루투스용 단말 장치(310))
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스용 단말 장치(310)의 구성을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스용 단말 장치(310)는 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 원격으로 제어하기 위한 단말로서, 무선 통신 송신모듈(311), 무선 통신 수신모듈(312), 철탑/애자(련) 제공모듈(313), 정보 표시모듈(314) 및 제어모듈(315), 및 각종 데이터베이스(316, 317) 등을 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 무선 통신 송신모듈(311)은 사용자에 의해 로봇(100)의 이상 상황의 발생에 대비하여 로봇(100)을 긴급 정지, 구동시키거나, 제어 시스템(200)으로부터 제공받은 정보를 가공하여 구현한 정보 창에서 로봇(100)의 동작 상태를 제어하는 특정 요청 메시지를 발생시켜 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 제어 시스템(200)으로 송신하는 기능을 수행한다.
본 발명의 무선 통신 수신모듈(312)은 특정 요청 메시지에 대응하여 제어 시 스템(200)으로부터 수행된 결과인 현재의 로봇 동작 상태 정보 및 긴급 정지나 구동에 따른 긴급 정보와, 현수애자련 정밀 점검용 로봇(100)을 제어하는 제어 시스템(200)의 제어 설정 조건에 따라 자동적으로 애자의 상태를 측정한 점검 정보 및 로봇의 센서 정보를 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 수신하는 기능을 수행한다. 이와 같이, 무선 통신 송,수신모듈(311,312)은 블루투스 무선 통신 또는 RF 무선 통신의 형태에 따라 구현되는 인터페이스의 기능에 의해 정보를 송,수신할 수 있게 된다.
본 발명의 철탑/애자 제공모듈(313)은 현수애자련 정밀 점검용 로봇이 이용 및 점검하고자 하는 철탑과 애자(련)의 정보를 제공하는 기능을 수행한다. 철탑/애자 정보를 통해, 점검, 관리해야 하는 철탑 및 애자의 범위를 사용자는 알 수 있다. 아울러, 철탑/애자 정보를 입력할 수 있는 모드의 환경을 철탑/애자 제공모듈(313)이 더 제공할 수도 있다.
본 발명의 정보 표시모듈(314)은 철탑/애자 제공모듈(313)에 의한 철탑/애자 정보와 무선 통신 수신모듈(312)에 의해 수신한 정보를 GUI를 이용하여 정보 창의 형태로 구현시켜 표시하는 기능을 수행한다. 이때, 무선 통신 수신모듈(312)에 의해 수신한 정보라 함은, 점검 정보, 센서 정보, 로봇(100)의 동작 상태 정보 등을 지칭한다. 따라서, 정보 표시모듈(314)은 애자의 전압, 온도, 습도, 저항, 및 크랙 검출 정보를 포함하는 점검 정보를 점검 정보 창으로 구현하고, 점검 정보에 대응되는 측정 센서, 진동 측정용 센서, 거리측정 센서, 로봇 주행환경 측정용 Tilt 센서, 및 limit 스위치 중 적어도 하나를 이용하여 측정된 센서 정보를 로봇 정보 창으로 구현하여 표시하며, 애자련을 따라 가속되어 이동, 회전 정보, 애자련과의 이탈, 로봇 본체의 결합여부, 작업 설정 및 로봇의 배터리 상태 정보를 포함하는 로봇 동작 상태 정보를 로봇 정보 창으로 구현하여 표시할 수 있게 된다.
본 발명의 단말 장치(300)의 제어모듈(315)은 무선 통신 송신모듈(311), 무선 통신 수신모듈(312), 철탑/애자(련) 제공모듈(313) 및 정보 표시모듈(314)간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 본 발명에 따른 제어모듈(315)은 무선 통신 송,수신 모듈(311, 312)의 인터페이스의 기능을 통하여 각 구성 모듈 간에 송,수신되는 신호를 제어함으로써, 무선 통신 송신모듈(311), 무선 통신 수신모듈(312), 철탑/애자(련) 제공모듈(313) 및 정보 표시모듈(314)에서 각각 고유의 기능을 수행할 수 있게 되는 것이다.
마지막으로, 본 발명의 로봇 정보 데이터베이스(316)는 무선 통신 송신모듈(311) 또는 무선 통신 수신모듈(312)에 의해 발생 되거나 수신되는 정보를 저장하는 기능을 수행하고, 철탑/애자(련) 정보 데이터베이스(317)는 입력되거나 기설정된 철탑/애자(련) 정보를 저장하는 기능을 수행한다.
정보 창의 구현 예
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정보 창을 예시적으로 나타낸 도면으로서, 도 5는 철탑 정보 창을 나타내고 , 도 6은 로봇 정보 창을 나타내며, 도 7은 점검 정보 창을 나타낸다.
먼저, 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 철탑 정보 창은 해당 철탑의 전압, 회선, 번호, 애자 수향 등, 다양한 정보가 표시될 수 있는 정보 창으로 구성될 수 있다. 철탑 정보 창의 하단에 있는 6개의 방향 표시는 여러 개의 철탑 및 애자(련)의 정보를 저장하고 있는 경우에 각각의 해당 정보로 손쉽게 이동할 수 있는 방향키 창이 더 구성될 수 있다.
다음, 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 로봇 정보 창은 작업 설정 모드 창, 알림창, 점검 정보 창, 센서 정보 창으로 구성될 수 있다. 작업 설정 모 드 창은 로봇을 자동 또는 수동 중 어느 하나로 하여 사용자가 작업하고자 하는 경우에 이용될 수 있는 로봇의 작업 설정을 위한 모드 창이다. 알림창은 로봇의 동작 상태, 배터리의 저잔압 경보 또는 로봇의 비상 상태 등과 같은 정보를 사용자에게 즉시 알려주는 창이다.
점검 정보 창은 로봇 배터리의 잔량과 해당 애자의 점검 정보를 보여주는 창으로서, 로봇이 점검 작업을 수행중에 있을 경우에는 로봇의 현 위치에서의 점검 정보가 표시되나 로봇이 작업을 수행하고 있을 않을 경우에는 상,하 방향키를 이용하여 사용자에게 점검하고자 하는 애자 번호 선택 등이 표시될 수 있다. 이때, 점검 정보는 전원 온도, 저항, 습도, 전압 및 크랙 등의 다양한 정보를 숫자로 표시되거나 볼륨 바의 형태로 표시될 수 있다. 센서 정보 창은 로봇에 장착된 각 센서들의 on/off 정보와 거리 측정 센서를 통한 애자 감지 여부 등이 표시될 수 있다.
마지막으로, 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 점검 정보 창은 애자 점검 작업의 결과인 애자 절연저항, 온도, 전압, 습도 등을 그래프의 형태로 표시될 수 있고, 크랙 여부 및 건전/불량 판정 결과가 표시될 수 있다.
그래프 형태의 아래쪽의 창에서는 로봇 정보 창과 마찬가지로 로봇이 작업을 수행 중에는 로봇의 현 위치에서의 점검 정보를 표시하나 로봇이 작업을 하지 않고 있을 때에는 상,하 방향키를 통해 사용자가 확인하고 싶은 애자 번호를 선택할 수 있도록 하고 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬(플로피) 디스크(floptical(Floppy) disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
한편, 이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕 기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 전체 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 시스템(200) 및 애자련 정밀 점검용 로봇을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스용 단말 장치(310)의 구성을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정보 창을 예시적으로 나타낸 도면으로서, 도 5는 철탑 정보 창을 나타내고 , 도 6은 로봇 정보 창을 나타내며, 도 7은 점검 정보 창을 나타낸다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 현수애자련 정밀 점검용 로봇 200 : 제어 시스템
210 : 제1 로봇 제어모듈 220 : 제2 로봇 제어모듈
230 : 로봇의 기능모듈 240 : 무선 통신 모듈
250 : 로봇 정보 제공모듈 260 : 긴급 발생 처리모듈
300 : 단말 장치

Claims (20)

  1. 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 방법으로서,
    (a) 제1 로봇 제어모듈이 상기 로봇의 각종 센서를 이용하여 상기 애자의 상태를 측정한 점검 정보를 상기 로봇으로부터 획득하도록 제어하는 단계,
    (b) 제2 로봇 제어모듈이 상기 로봇으로부터 현재의 로봇 동작 상태 정보 및 로봇의 센서 정보를 획득하도록 제어하는 단계,
    (c) 무선 통신 모듈이 원격 로봇 제어용 단말 장치와 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 데이터 송,수신하는 단계, 및
    (d) 로봇 정보 제공모듈이 사용자의 요청에 의한 사용자의 특정 요청 메시지를 상기 무선 통신 모듈을 통하여 수신하고, 상기 특정 요청 메시지에 대응하여 상기 제어모듈 중 어느 하나가 수행되어 획득한 정보를 상기 무선 통신 모듈을 통하여 상기 단말 장치로 제공하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 방법은,
    (e) 긴급 발생 처리모듈이 상기 사용자의 긴급 요청에 따라 상기 제어모듈을 거치지 않고, 상기 로봇의 이상 상황의 발생에 대비하여 상기 로봇을 긴급 정지시키거나 구동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 점검 정보는,
    애자의 전압, 온도, 습도, 저항, 및 크랙 검출 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센서 정보는,
    상기 점검 정보에 대응되는 측정 센서, 진동 측정용 센서, 거리측정 센서, 및 로봇 주행환경 측정용 Tilt 센서 및 limit 스위치 중 적어도 하나를 이용하여 측정된 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 동작 상태 정보는,
    애자련을 따라 가속되어 이동, 회전 정보, 애자련과의 이탈, 로봇 본체의 결합여부, 작업 설정 및 로봇의 배터리 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하기 위한 시스템으로서,
    상기 로봇의 각종 센서를 이용하여 상기 애자의 상태를 측정한 점검 정보를 상기 로봇으로부터 획득하도록 제어하는 제1 로봇 제어모듈,
    상기 로봇으로부터 현재의 로봇 동작 상태 정보 및 로봇의 센서 정보를 획득하도록 제어하는 제2 로봇 제어모듈,
    원격 로봇 제어용 단말 장치와 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 데이터 송,수신하는 무선 통시 모듈, 및
    사용자의 요청에 의한 사용자의 특정 요청 메시지를 상기 무선 통신 모듈을 통하여 수신하고, 상기 특정 요청 메시지에 대응하여 상기 제어모듈 중 어느 하나가 수행되어 획득한 정보를 상기 무선 통신 모듈을 통하여 상기 단말 장치로 제공하는 로봇 정보 제공모듈
    을 포함하는 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 시스템은,
    상기 사용자의 긴급 요청에 따라 상기 제어모듈을 거치지 않고, 상기 로봇의 이상 상황의 발생에 대비하여 상기 로봇을 긴급정지시키거나 구동시키는 긴급 발생처리모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 로봇 제어모듈은,
    애자의 전압, 온도, 습도, 저항, 및 크랙 검출을 포함하는 상기 점검 정보를 상기 로봇으로부터 획득하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 로봇 제어모듈은,
    상기 점검 정보에 대응되는 측정 센서, 진동 측정용 센서, 거리측정 센서, 및 로봇 주행환경 측정용 Tilt 센서, limit 스위치 중 적어도 하나를 이용하여 측정된 상기 센서 정보를 획득하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제2 로봇 제어모듈은,
    애자련을 따라 가속되어 이동, 회전 정보, 애자련과의 이탈, 로봇의 결합 여부, 및 작업 설정, 로봇의 배터리 상태를 포함하는 상기 로봇 동작 상태 정보를 획득하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 로봇 정보 제공모듈은,
    상기 로봇 동작시에 상기 제어모듈의 제어 조건에 따라 획득된 정보를 상기 무선 통신 모듈을 통하여 자동으로 상기 단말 장치로 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 원격으로 제어하기 위한 방법으로서,
    (a) 무선 통신 송신모듈이 사용자에 의해 로봇의 이상 상황의 발생에 대비하여 상기 로봇을 긴급 정지하거나 제공된 정보 창 중 로봇의 동작 상태를 제어하는 특정 요청 메시지를 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 시스템으로 송신하는 단계,
    (b) 무선 통신 수신모듈이 상기 특정 요청 메시지에 대응하여 시스템으로부터 수행된 결과인 현재의 로봇 동작 상태 정보 및 긴급 정지나 구동에 따른 긴급 정보와, 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하는 시스템의 제어 설정 조건에 따라 자동적으로 애자의 상태를 측정한 점검 정보 및 로봇의 센서 정보를 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 수신하는 단계,
    (c) 철탑/애자 제공모듈이 현수애자련 정밀 점검용 로봇이 이용 및 점검하고자 하는 철탑과 애자(련)의 정보를 제공하는 단계, 및
    (d) 정보 표시모듈이 상기 철탑/애자 제공모듈에 의한 철탑/애자 정보와 상기 무선 통신 수신모듈에 의해 수신된 정보를 GUI를 이용한 상기 정보 창의 형태로 구현하여 표시하는 단계
    를 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    애자의 전압, 온도, 습도, 저항, 및 크랙 검출 정보를 포함하는 점검 정보를 점검 정보 창으로 구현하여 표시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    애자련을 따라 가속되어 이동, 회전 정보, 애자련과의 이탈, 로봇 본체의 결합여부, 작업 설정 및 로봇의 배터리 상태 정보를 포함하는 로봇 동작 상태 정보를 로봇 정보 창으로 구현하여 표시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 원격으로 제어하기 위한 단말 장치로서,
    사용자에 의해 로봇의 이상 상황의 발생에 대비하여 상기 로봇을 긴급 정지하거나 제공된 정보 창에서 로봇의 동작 상태를 제어하는 특정 요청 메시지를 발생시켜 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 시스템으로 송신하는 무선 통신 송신모듈,
    상기 특정 요청 메시지에 대응하여 시스템으로부터 수행된 결과인 현재의 로봇 동작 상태 정보 및 긴급 정지나 구동에 따른 긴급 정보와, 현수애자련 정밀 점검용 로봇을 제어하는 시스템의 제어 설정 조건에 따라 자동적으로 애자의 상태를 측정한 점검 정보 및 로봇의 센서 정보를 블루투스 통신 또는 RF 통신을 이용하여 수신하는 무선 통신 수신모듈,
    현수애자련 정밀 점검용 로봇이 이용 및 점검하고자 하는 철탑과 애자(련)의 정보를 제공하는 철탑/애자 제공모듈, 및
    상기 철탑/애자 제공모듈에 의한 철탑/애자 정보와 상기 무선 통신 수신모듈에 의해 수신된 정보를 GUI를 이용한 상기 정보 창의 형태로 구현하여 표시하는 정보 표시모듈
    을 포함하는 단말 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 블루투스 통신을 하는 단말 장치는,
    휴대 가능한 Table PC, PDA, PC 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 RF 통신을 하는 단말 장치는, 무선 키패드인 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 정보 표시모듈은,
    애자의 전압, 온도, 습도, 저항, 및 크랙 검출 정보를 포함하는 점검 정보를 점검 정보 창으로 구현하여 표시하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 정보 표시모듈은,
    상기 현수애자련 정밀 점검용 로봇에 장착된 상기 점검 정보에 대응되는 측정 센서, 진동 측정용 센서, 거리측정 센서, 로봇 주행환경 측정용 Tilt 센서, 및 limit 스위치 중 적어도 하나를 이용하여 측정된 센서 정보를 로봇 정보 창으로 구현하여 표시하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 정보 표시모듈은,
    애자련을 따라 가속되어 이동, 회전 정보, 애자련과의 이탈, 로봇 본체의 결합여부, 작업 설정 및 로봇의 배터리 상태 정보를 포함하는 로봇 동작 상태 정보를 로봇 정보 창으로 구현하여 표시하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
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