KR20110079097A - Robot for inspecting distribution power line - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배전 선로 점검 로봇에 관한 것으로, 특히 배전 선로의 점검 장치를 구비한 자체 구동형 배전 선로 점검 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a distribution line inspection robot, and more particularly, to a self-driven distribution line inspection robot having a distribution line inspection device.
배전 선로 점검 로봇은 전선 지지대들을 매개로 설치되는 고압 배전선로의 이상 유무를 점검한다. 배전 선로 점검 로봇은 배전 선로의 손상 및 부식 등을 점검하기 위해 전선 지지대인 포스트의 최상단에 설치되는 기설 가공 지선을 따라 자체적으로 주행한다. 이러한 배전 선로 점검 로봇은 기설 가공 지선을 따라 매달려 이동하면서 기설 가공 지선의 아래에 배치되는 배전 선로를 점검한다.Distribution Line Inspection The robot checks the abnormality of the high-voltage distribution line installed through the wire supports. Distribution Line Inspection The robot runs on its own along the existing overhead line installed at the top of the post, the wire support, to check for damage and corrosion of the distribution line. The distribution line inspection robot checks a distribution line disposed below the existing processing branch while moving along the existing processing branch.
배전 선로 점검 로봇은 기설 선로를 점검하면서 전선 지지대인 포스트를 만날 경우 포스트를 잡아 회전함으로써 주행하는 가공 지선에서 다음 가공 지선으로 이동한다. 따라서, 배전 선로 점검 로봇은 포스트를 잡아 회전하기 위해 포스트를 감지하여 잡는 그립 수단을 포함한다.The distribution line inspection robot checks the existing line and, when encountering the post, which is the wire support, moves to the next processing branch from the traveling processing ground by grasping and rotating the post. Thus, the distribution line inspection robot includes grip means for sensing and grasping the post to grasp and rotate the post.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 배전 선로의 가공 지선을 따라 자체적으로 이동하면서 배전 선로를 점검하는 배전 선로 점검 로봇을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a distribution line inspection robot for inspecting the distribution line while moving itself along the processing branch line of the distribution line.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇은 포스트를 연결하는 가공 지선에 매달려 배전 선로 및 배전 설비를 점검하기 위해 상기 가공 지선에 체결되어 상기 가공 지선을 따라 주행하는 주행 장치, 상기 주행 장치와 연결되어 상기 포스트를 사이에 두고 일측에서 타측으로 이동시 상기 전신주를 그립하고, 상기 포스트를 기준으로 회전하여 상기 주행 장치를 이동시키는 그립 장치, 상기 주행 장치와 상기 그립 장치를 연결하는 연결 장치 및 상기 주행 장치에 의해 상기 가공 지선을 따라 이동하고, 상기 배전 선로의 온도, 영상 및 음파를 감지하여 상기 배전 선로를 점검하는 점검 장치를 포함한다.The distribution line inspection robot according to an embodiment of the present invention is connected to the processing branch line to run along the processing branch line, the traveling device is fastened to the processing branch line to check the distribution line and the power distribution equipment hanging on the processing branch line connecting the posts; A grip device that is connected to grip the telegraph pole when moving from one side to the other side with the post therebetween, and rotates with respect to the post to move the traveling device, a connecting device connecting the traveling device and the grip device, and the traveling And an inspection apparatus that moves along the overhead branch line by a device, and checks the distribution line by sensing a temperature, an image, and sound waves of the distribution line.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇은 포스트를 그립하는 그립부를 고정부와 스윙부로 나누어 구성함으로써 하중 이동으로 인한 충격을 완화하여 안정적으로 포스트를 그립할 수 있다.The distribution line inspection robot according to an exemplary embodiment of the present invention can stably grip the posts by mitigating a shock caused by the movement of loads by dividing the grip part which grips the post into a fixed part and a swing part.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇은 삼각 형태로 배 열된 복수의 마이크를 포함하는 음파 진단 장치를 구비함으로써 배전 선로 및 배전 설비에서 발생하는 부분 방전을 정확하게 감지할 수 있다.In addition, the distribution line inspection robot according to an embodiment of the present disclosure may accurately detect partial discharges generated in the distribution line and the distribution facility by providing a sound wave diagnostic apparatus including a plurality of microphones arranged in a triangular form.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
이하, 본 발명에 따른 배전 선로 점검 로봇의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a distribution line inspection robot according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and duplicated thereto. The description will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇의 주행을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the driving of the distribution line inspection robot according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇(100)은 전선 지지대인 포스트(50)의 최상단부에 설치되는 가공 지선(10)에 매달려 주행하면서 가공 지선(10)의 아래에 설치된 배전 선로(30) 및 배전 설비(40)의 이상 유무를 점검한다.Referring to Figure 1, the distribution
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇의 측면을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇의 정면을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the side of the distribution line inspection robot according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing the front of the distribution line inspection robot according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇(100)은 주행 장치(200), 연결 장치(300), 그립 장치(400), 점검 장치(500) 및 제어부(600)를 포함한다.2 and 3, the distribution
주행 장치(200)는 가공 지선(10)을 주행하는 제1 주행 풀리(210) 및 제2 주 행 풀리(220), 제1 주행 풀리(210) 및 제2 주행 풀리(220)를 고정시키는 풀리 고정부(230) 및 풀리 고정부(230)에 설치되어 가공 지선(10)의 위치를 감지하는 센서(270)를 포함한다.The
제1 주행 풀리(210) 및 제2 주행 풀리(220)는 주행용 모터의 구동 풀리에 연결되어 함께 구동된다.The
풀리 고정부(230)는 풀리 가이드 플레이트(240)와 결합하여 제1 주행 풀리(210) 및 제2 주행 풀리(220)를 고정시킨다. 풀리 고정부(230)는 일측 및 타측 선단 각각에 제1 주행 풀리(210) 및 제2 주행 풀리(220)에 인접하여 배치되는 케이블 전선 락 풀리(250)를 포함한다. 케이블 전선 락 풀리(250)는 상승 및 하강하는 풀리 지지대에 설치되어 가공 지선(10)과 접촉 및 이격된다.The
센서(270)는 풀리 가이드 플레이트(240)에 결합된 센서 지지대(280)에 설치되어 가공 지선(10)을 감지한다. 센서(270)는 초음파 센서 또는 포토 센서를 포함할 수 있다.The
주행 장치(200)는 풀리 고정부(230)와 결합하여 풀리 고정부(230)를 회전시키는 회전 지지부(290)를 포함한다. 회전 지지부(290)는 풀리 고정부(230)와 결합되는 제1 결합 브라켓(291)과 제1 결합 브라켓(291)의 회전을 가이드하는 원형 가이드 프레임(293)을 포함한다.The
연결 장치(300)는 주행 장치(200)를 지지하기 위해 주행 장치(200)의 풀리 고정부(230) 및 회전 지지부(290)와 결합되는 주행 장치 지지대(320) 및 주행 장치 지지대(320)와 연결되어 주행 장치 지지대(320)를 고정시키는 높이 조절부(305)를 포함한다. 또한, 연결 장치(300)는 그립 장치(400)와 결합되어 그립 장치(400)를 회전시키는 회전 지지대(330)를 포함한다.The
주행 장치 지지대(320)는 높이 조절부(305)에 경사를 이뤄 결합되고, 풀리 고정부(230) 및 회전 지지대(330)를 지지한다.The
높이 조절부(305)는 주행 장치 지지대(320)와 결합되는 제2 결합 브라켓(325), 회전 지지대(330)의 상하 이동을 가이드하는 상하 이동 가이드(310) 및 회전 지지대(330)를 상하로 이동시키는 위치 조정 스크류(311)를 포함한다. 제2 결합 브라켓(325)은 높이 조절부(305)에 설치되어 주행 장치 지지대(320)와 결합한다. 상하 이동 가이드(310)는 서로 대향하여 수직으로 배치되는 한 쌍의 LM 가이드를 포함한다. 위치 조정 스크류(311)는 상하 이동 가이드(310)의 내측에 설치된다. 위치 조정 스크류(311)는 위치 조절 모터(312)에 의해 구동된다.The
회전 지지대(330)는 위치 조정 스크류(311)를 따라 상하로 이동하고, 틸팅부(340)에 의해 상하 이동 가이드(310)와 경사를 이룰 수 있다. 회전 지지대(330)는 그리퍼 회전대(411)의 원호형 CM 안내레일(미도시)에 형성된 기어(미도시)에 맞물려서 회전 구동 모터(341)에 의해 동작한다. 회전 지지대(330)는 그리퍼 회전대(411)에 의해 수평 방향으로 회전할 수 있다.The
그립 장치(400)는 포스트(50)의 수직 부분을 그립하는 한쌍의 수평 그리퍼(410) 및 포스트(50)의 편출 부분을 그립하는 한쌍의 수직 그리퍼(450)를 포함한다. 도 2에서는 포스트(50)를 표현하기 위해 편의상 수직 그리퍼(450)를 생략하여 도시하였다. 그립 장치(400)는 이하에서 관련 도면을 참조하여 더 상세하게 설명한 다.The
점검 장치(500)는 배전 선로(30)의 이상을 점검하기 위해 배전 선로(30)를 촬영하는 촬영부(505) 및 복수의 마이크(531,532,533,534)와 음파 분석부(540)를 포함하여 배전 선로(30)의 이상을 음파로 진단하는 음파 진단 장치(530)를 포함한다. 촬영부(505)는 배전 선로(30)의 열화상을 촬영하는 열화상 카메라(510), 배전 선로(30)의 고장 부위를 시각적으로 확인할 수 있는 CCD 카메라(520)를 포함한다. 점검 장치(500)는 이하에서 관련 도면을 참조하여 더 상세하게 설명한다.The
제어부(600)는 주행 장치(200), 연결 장치(300), 그립 장치(400) 및 점검 장치(500)를 제어한다. 제어부(600)는 주행 장치(200)와 센서(270)를 제어하여 가공 지선(10)을 따라 배전 선로 점검 로봇(100)을 주행시키고, 포스트(50)에 대응하여 회전 지지대(330)의 높낮이 및 회전을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(600)는 그립 장치(400)로 포스트(50)를 붙잡도록 그립 장치(400)를 제어하고, 점검 장치(500)에서 수신되는 점검 정보를 외부로 송신할 수 있다.The
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇의 그립 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, a grip device of a distribution line inspection robot according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇의 그립 장치를 나타내는 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 수평 그리퍼를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 4에 도시된 수직 그리퍼를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a grip device of the distribution line inspection robot according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating the horizontal gripper shown in FIG. 4. FIG. 6 is a view illustrating the vertical gripper shown in FIG. 4.
도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점 검 로봇(100)은 포스트(50)를 감지하면 주행을 멈추고 제어부(600)의 지시에 따라 그립 장치(400)로 포스트(50)를 잡은 후 높이 조절부(305)의 틸팅부(340)를 기준으로 그립 장치(400)가 회전한다.4, 5, and 6, the distribution
그립 장치(400)는 포스트(50)의 수직부를 잡기 위한 수평 그리퍼(410) 및 포스트(50)의 편출부(55)를 잡기 위한 수직 그리퍼(450)를 포함한다.The
수평 그리퍼(410)는 제1 고정부(423) 및 제1 스윙부(425)를 포함하여 포스트(50)의 수직부와 접촉하는 제1 그립부(422)를 포함한다. 제1 그립부(422)는 포스트(50)의 수직부를 잡은 후 수평 그리퍼(410)의 회동시 하중이 이동하여 기울어지는 현상을 방지할 수 있다.The
구체적으로, 제1 그립부(422)는 제1 고정부(423) 및 제1 스윙부(425)를 이동시키는 제1 실린더(427), 제1 실린더(427)의 일측에 결합되어 제1 고정부(423) 및 제1 스윙부(425)를 지지하는 제1 그리퍼 커넥터(426) 및 제1 실린더(427)를 구동하는 제1 실린더 모터(430)를 더 포함한다. 제1 실린더(427)는 수평 그리퍼(410)의 그리퍼 회전대(411)에 고정된 고정 실린더(428) 및 고정 실린더(428)와 결합되어 슬라이딩 동작으로 제1 그리퍼 커넥터(426)를 이동시키는 슬라이딩 실린더(429)를 포함한다.In detail, the
제1 고정부(423)는 포스트(50)의 수직부에 밀착되어 수직형 포스트(50)를 지지한다.The
제1 스윙부(425)는 포스트(50)의 수직부와 접촉하여 수평 그리퍼(410)의 회전시 배전 선로 점검 로봇(100)의 무게에 의한 지지력을 강화시킨다. 여기서, 제1 스윙부(425)는 수평 중심축이 제1 그리퍼 커넥터(426)에 결합되어 상하로 스윙할 수 있다.The
수직 그리퍼(450)는 제2 고정부(463) 및 제2 스윙부(465)를 포함하여 포스트(50)의 편출부(55)와 접촉하는 제2 그립부(462)를 포함한다. 또한, 수직 그리퍼(450)는 지지 프레임(451)을 이용하여 수평 그리퍼(410)에 결합된다. The
제2 그립부(462)는 포스트(50)의 편출부(55)를 잡은 후 배전 선로 점검 로봇(100)의 하중을 지지하는 힘과 회전력을 수직 그리퍼(450)의 회전력을 보강하는 힘이 향상될 수 있다. 또한, 수직 그리퍼(450)는 제2 그립부(462)와 결합하여 일방향으로 이동하는 슬라이딩 플레이트(455)를 포함한다.After the
슬라이딩 플레이트(455)는 각도, 경간, 장력 등에 따라 달라지는 포스트(50)의 편출부(55)의 그립 위치를 기구적으로 보완하여 제2 그립부(462)가 포스트(50)의 편출부(55)를 안정적으로 잡을 수 있도록 돕는다.The sliding
제2 그립부(462)는 제2 고정부(463) 및 제2 스윙부(465)를 이동시키는 제2 실린더(470), 제2 실린더(470)의 일측에 결합되어 제2 고정부(463) 및 제2 스윙부(465)를 지지하는 제2 그리퍼 커넥터(466) 및 제2 실린더(470)를 구동하는 제2 실린터 모터(480)를 더 포함한다. 제2 그리퍼 커넥터(466)는 제3 결합 브라켓(458)을 이용하여 슬라이딩 플레이트(455)에 결합된다.The
제2 고정부(463)는 포스트(50)의 편출부(55)에 밀착되어 포스트(50)의 편출부(55)를 지지한다.The
제2 스윙부(465)는 포스트(50)의 편출부(55)에 접촉하여 수직 그리퍼(450)의 회전시 배전 선로 점검 로봇(100)의 무게에 의한 유동을 완화시킨다. 여기서, 제2 스윙부(465)는 수직 중심축이 제2 그리퍼 커넥터(466)에 결합되어 좌우로 스윙할 수 있다.The
슬라이딩 플레이트(455)는 제2 그립부(462)와 결합되어 제2 그립부(462)를 지지한다. 슬라이딩 플레이트(455)는 LM 가이드로 수직 그리퍼(450)의 지지 프레임(451)에 결합되어 수평으로 이동한다. 이에 따라, 슬라이딩 플레이트(455)는 포스트(50)의 편출부(55)의 위치에 대응하여 제2 그립부(462)를 이동시킬 수 있다.The sliding
도 7 및 도 8은 도 3에 도시된 배전 선로 점검 로봇의 점검 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 7에서는 배전 선로 점검 로봇의 정면에서 관측된 점검 장치의 마이크 배열을 도시하였다. 또한, 도 8에서는 배전 선로 점검 로봇의 측면에서 관측된 점검 장치의 마이크 배열을 도시하였다. 여기서는 도 1 내지 도 3을 더 참조하여 배전 선로 점검 로봇의 점검 장치를 설명한다.7 and 8 are views for explaining the inspection device of the distribution line inspection robot shown in FIG. In FIG. 7, the microphone arrangement of the inspection apparatus observed from the front of the distribution line inspection robot is illustrated. In addition, FIG. 8 illustrates a microphone arrangement of the inspection apparatus observed from the side of the distribution line inspection robot. Here, the inspection apparatus of the distribution line inspection robot is further described with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1, 도 2, 도 3, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇의 점검 장치(500)는 배전 선로(30) 및 배전 설비의 이상을 점검하기 위해 열화상 카메라(510), CCD 카메라(520) 및 음파 진단 장치(530)를 포함한다. 또한, 점검 장치(500)는 GPS(미도시)를 더 포함할 수 있다.1, 2, 3, 7 and 8, the
열화상 카메라(510)는 배전 선로(30) 및 배전 설비(40)의 온도를 진단하여 배전 선로(30)의 이상 유무를 판단한다. 열화상 카메라(510)는 배전 선로(30) 및 배전 설비의 온도 진단을 위해 높이 조절부(305)의 회전 지지대(330)의 하부에 배 치된다.The
CCD 카메라(520)는 배전 선로(30)의 고장 부위를 시각적으로 확인할 수 있다. 즉, CCD 카메라(520)는 배전 선로(30) 및 배전 설비의 고장을 직접적으로 진단한다. 여기서, CCD 카메라(520)는 열화상 카메라(510)와 함께 높이 조절부(305)의 회전 지지대(330)의 하부에 배치된다.The
음파 진단 장치(530)는 배전 선로(30) 및 배전 설비의 상부에 위치하여 배전 설비로부터 방사되는 방전 소음을 감지함으로써 열화설비를 간접적으로 진단한다. 이를 위해, 음파 진단 장치(530)는 연결 장치(300)에 설치되는 복수의 마이크(531,532,533,534)와 음파 분석부(540)를 포함한다.The sound
구체적으로, 음파 진단 장치(530)는 삼각 형태 또는 십자 형태로 배열된 제1 마이크(531), 제2 마이크(532), 제3 마이크(533) 및 제4 마이크(534)를 포함한다. 여기서, 제1 마이크(531), 제2 마이크(532), 제3 마이크(533) 및 제4 마이크(534) 각각은 서로 일정한 거리를 유지하여 배치된다. 예를 들어, 제1 마이크(531)는 포스트(50)를 검출하는 초음파 센서(270)의 상부에 위치한다. 제2 마이크(532)와 제3 마이크(533)는 주행 장치(200)의 높이 조절부(305)를 중심으로 높이 조절부(305)의 좌우 양측으로 위치한다. 제4 마이크(534)는 그립 장치(400)의 후면에 위치한다. 이때, 제1 마이크(531), 제2 마이크(532), 제3 마이크(533) 및 제4 마이크(534) 각각은 도 7에 도시된 바와 같이 제1 거리(D1)로 서로 이격되어 배치된다. 예를 들어, 제1 거리(D1)는 약 25cm이다. 또한, 제1 마이크(531)는 측면에서 관측시 제2 마이크(532) 및 제3 마이크(533)와 제2 거리(D2)로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 거리(D2)는 약 20cm이다.In detail, the sound
음파 분석부(540)는 제1 마이크(531), 제2 마이크(532), 제3 마이크(533) 및 제4 마이크(534)를 통해 수신된 음파를 음파 진단 알고리즘으로 위치 및 거리를 분석한다. 예를 들어, 음파 분석부(540)는 4채널의 음파 수집 장치를 포함할 수 있다. The
음파 진단 장치(530)는 제1 마이크(531), 제2 마이크(532), 제3 마이크(533) 및 제4 마이크(534)의 위치에 따라 음원 검출 폭이 설정된다. 예를 들어, 음파 진단 장치(530)는 도 7에 도시된 바와 같이 제1 마이크(531), 제2 마이크(532), 제3 마이크(533) 및 제4 마이크(534)가 삼각 형태로 배열될 경우 전방 하향으로 설정되는 음원 검출 폭을 갖는다.The sound
음파 진단 장치(530)는 배전 선로 점검 로봇(100)이 가공 지선(10)을 주행할 때 소음원 대역만 필터링하여 배전 설비에서 발생되는 소음만 검출한다. 음파 진단 장치(530)는 배전 설비와 같은 대역의 소음원이 검출되면 제1 마이크(531), 제2 마이크(532), 제3 마이크(533) 및 제4 마이크(534)에서 수집된 소음원을 음파 분석부(540)에서 3차원 음원 탐지 프로그램으로 분석하여 소음원의 방향과 거리를 찾아낸다. 이때, 음파 진단 장치(530)는 탐지 거리가 약 5미터 이상인 소음은 노이즈로 판정할 수 있다.The sound
음파 진단 장치(530)는 제1 마이크(531), 제2 마이크(532), 제3 마이크(533) 및 제4 마이크(534)에 도달한 소음원을 3차원 가상막에 이미지로 설정할 수 있다. 이때, 이미지의 초점이 없는 소음원은 음파 진단 장치(530)와 약 5미터 이상의 거 리로 떨어져 있는 것으로 판단하고 검출 대상으로부터 제외시킨다. 음파 진단 장치(530)는 부분 방전 소음원의 주파수 대역만을 검출한다. 이때, 음파 진단 장치(530)는 약 5미터 이내의 탐지 거리로 검출된 부분의 위치를 저장하고, 동일 부분이 재 검출될 경우 부분 방전 소음원으로 판단할 수 있다.The sound
음파 진단 장치(530)는 소음원의 음향 특성과 소음원의 위치를 추정하기 위해 제1 마이크(531), 제2 마이크(532), 제3 마이크(533) 및 제4 마이크(534)의 위치를 조정하여 배열한다. 그리고, 음파 진단 장치(530)는 수신된 음파 신호의 상관 함수를 이용하여 소음원의 위치를 추정한다. 예를 들어, 음파 진단 장치(530)는 제1 마이크(531), 제2 마이크(532), 제3 마이크(533) 및 제4 마이크(534)를 배열한 후 각 마이크(531,532,533,534)에서 감지된 소음원의 도달 시간과 지연 시간 값을 계산하여 가상의 원을 그린다. 그리고, 각 마이크를 기준으로 그린 원이 서로 만나는 부분을 소음원의 발생 지점으로 추정한다.The sound
여기서, 음파 진단 장치(530)는 소음원의 발생 지점을 탐지하기 위해 각 마이크들 사이의 상관 함수에 따른 시간 지연 정보를 더 이용할 수 있다. 예를 들어, 음파 진단 장치(530)는 제1 마이크(531), 제2 마이크(532), 제3 마이크(533) 및 제4 마이크(534) 중 기준 마이크를 미리 설정한다. 예를 들어, 음파 진단 장치(530)는 제1 마이크(531)를 미리 기준 마이크로 설정한다. 또한, 음파 진단 장치(530)는 기준 마이크와 소음원을 감지한 마이크 사이의 거리와, 기준 마이크와 감지 마이크를 잇는 선의 연장선이 음파의 진행 방향과 이루는 각의 코사인 값을 곱하여 소음원까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리를 공기 중의 음속으로 나누어 기준 마이크 와 감지 마이크의 시간 지연을 계산한다. 이에 따라, 음파 진단 장치(530)는 약 5미터 이내에 위치하는 소음원을 탐지할 수 있다.Here, the sound
또한, 음파 진단 장치(530)는 소음원의 위치를 좌표로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 음파 진단 장치(530)는 기준 마이크로부터 가상막의 소음원 이미지까지의 거리에 따른 시간 지연과, 기준 마이크에서 소음원까지의 초점 거리에 대한 시간 지연이 동일함을 이용하여 소음원의 위치를 좌표로 나타낼 수 있다.In addition, the sound wave
이러한 음파 진단 장치(530)에 따른 음원 검출 결과는 도 9 및 도 10을 참조하여 살펴볼 수 있다.The sound source detection result of the sound
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음파 진단 장치의 음원 검출 결과를 나타내는 도면이다.9 and 10 are views illustrating a sound source detection result of the sound wave diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시 예에 따른 음파 진단 장치는 하나의 음원과 두 개의 음원에 대한 결과 각각을 도 및 도 와 같이 나타낼 수 있다.The sound wave diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention may represent the results of one sound source and two sound sources, respectively, as shown in FIGS.
도 9에서는 음파 진단 장치가 센터에 위치하는 단일 음원(610)의 검출 결과를 보여준다. 또한, 도 10에서는 음파 진단 장치가 좌우로 배치된 이중 음원(621,622)의 검출 결과를 보여준다. 음파 진단 장치는 부분 방전에 의해 발생하는 소음을 역삼각 형상으로 배열된 복수의 마이크를 이용하여 정확한 위치와 거리를 검출할 수 있다.9 illustrates a detection result of a
이와 같은 음파 진단 장치는 소음원 검출 대상인 개폐기, LP애자 및 현수 애자 등의 배전 설비가 포스트에 설치되어 있으므로, 가공 지선을 주행하면서 포스트에 근접하기 전 미리 설정된 거리에서부터 작동될 수 있다. 예를 들어, 음파 진단 장치는 포스트와의 거리가 약 4미터 ~ 약 1미터일 때부터 작동하여 약 50cm씩 이동하면서 부분 방전에 의한 소음을 검출한다.Such a sound wave diagnosis apparatus may be operated from a predetermined distance before approaching the post while driving the processing branch line, since power distribution facilities such as a switch, LP insulator, and suspension insulator, which are noise source detection targets, are installed in the post. For example, the acoustic diagnostic apparatus detects noise due to partial discharge while moving from about 4 cm to about 1 m from the post, moving about 50 cm apart.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇은 포스트를 그립하는 그립부를 고정부와 스윙부로 나누어 구성함으로써 하중 이동으로 인한 충격을 완화하여 안정적으로 포스트를 그립할 수 있다.The distribution line inspection robot according to an exemplary embodiment of the present invention can stably grip the posts by mitigating a shock caused by the movement of loads by dividing the grip part which grips the post into a fixed part and a swing part.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇은 삼각 형태로 배열된 복수의 마이크를 포함하는 음파 진단 장치를 구비함으로써 배전 선로 및 배전 설비에서 발생하는 부분 방전을 정확하게 감지할 수 있다.In addition, the distribution line inspection robot according to an embodiment of the present invention may accurately detect partial discharges generated in the distribution line and the distribution facility by providing a sound wave diagnosis apparatus including a plurality of microphones arranged in a triangular form.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇의 주행을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the driving of the distribution line inspection robot according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇의 측면을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the side of the distribution line inspection robot according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇의 정면을 나타내는 도면이다.3 is a view showing the front of the distribution line inspection robot according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전 선로 점검 로봇의 그립 장치를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a grip device of the distribution line inspection robot according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 4에 도시된 수평 그리퍼를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating the horizontal gripper shown in FIG. 4.
도 6은 도 4에 도시된 수직 그리퍼를 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a view illustrating the vertical gripper shown in FIG. 4.
도 7 및 도 8은 도 3에 도시된 배전 선로 점검 로봇의 점검 장치를 설명하기 위한 도면이다.7 and 8 are views for explaining the inspection device of the distribution line inspection robot shown in FIG.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음파 진단 장치의 음원 검출 결과를 나타내는 도면이다.9 and 10 are views illustrating a sound source detection result of the sound wave diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
200: 주행 장치 300: 연결 장치200: traveling device 300: connecting device
400: 그립 장치 500: 점검 장치400: grip device 500: check device
600: 제어부600: control unit
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