KR20150019401A - 전력구 검사장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력구 검사장치 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 전력구 검사장치는, 전력구 내부를 이동하기 위한 카트; 적외선 카메라와 레이저 스캐너를 거치하기 위한 거치대; 및 상기 전력구의 기초정보에 따라 상기 카트가 이동될 때 상기 적외선 카메라를 통해 입력된 열화상 이미지로부터 열화지점을 추출하고, 상기 열화지점에 대해 상기 레이저 스캐너를 통해 레이저 이미지를 입력받아 상기 열화상 이미지와 상기 레이저 이미지의 합성이미지에 열화위치의 경계를 지정하여 좌표정보와 함께 저장하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력구 검사장치 및 그 제어방법{APPARATUS FOR INSPECTING UNDERGROUND TUNNEL AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 전력구 검사장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적외선 카메라와 레이저 스캐너가 장착된 카트를 통해 전력구를 이동하면서 누수지점 및 주변영역을 정밀하게 검사하는 전력구 검사장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
근래 경제적인 성숙 단계에 들어서면서 과거의 폭발적인 경제 성장과 더불어 증가된 교량, 터널, 건물, 도로 등과 같은 시설물의 유지관리에 대한 관심과 중요도가 증가되고 있다. 또한 상기와 같은 시설물을 이용하는 불특정 다수의 안전을 위해서도 시설물에 대한 유지관리의 중요성이 증가되고 있다.
일반적으로, 시설물의 유지관리를 수행함에 있어서 가장 기본이 되는 것은 시설물의 주기적/비주기적 점검을 통하여 시설물의 상태나 시설물에 발생되는 손상을 파악하고, 이를 체계적으로 관리하여 관리자가 적기에 시설물에 대한 판단과 조치를 취할 수 있도록 하는 것이다.
이러한 시설물 중 전기를 공급하기 위해 건설되는 지하 전력구는 주요 도시기반 시설의 하나로써 인간 신체의 동맥과 같은 역할을 한다고 할 수 있다.
이러한 전력구의 대부분은 지하에 콘크리트로 건설되어 있어 콘크리트 구조물의 노후화에 따라 균열 등이 발생하면서 지하수가 침식될 경우 그 기능이 떨어지게 되며 안전사고가 발생할 수 있어 정기 점검을 통해 구조물의 건전성을 평가해야만 한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2011-0072468호(2011. 06. 29. 공개, 발명의 명칭 : 전력구 감시 시스템)에 개시되어 있다.
일반적으로 전력구의 상태평가는 외관조사, 비파괴 현장시험, 재료시험 등의 결과를 국내외의 각종 재규정 및 기준과 비교·분석하여 수행되고 있으며, 서로 다른 책임 기술자에 의하여 다른 시간대에 수행된 점검 및 진단 결과의 일관성을 확보하기 위하여 시설물 부위별 상태평가 시 "안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(터널편)"에 제시된 통일된 점검 및 진단 양식과 기준에 의하여 조사, 평가하도록 하고 있다.
현재 전력구의 안전점검 및 정밀안전진단 세부지침에 의한 터널의 상태등급 평가는 균열의 폭 및 형상, 박리, 박락, 층분리, 백태, 구조물의 손상, 누수 등의 항목에 대하여 결함의 범위와 정도에 따라 평가하게 되어 있고, 점검을 수행한 책임기술자가 균열의 상태(길이, 깊이, 폭, 위치, 방향), 누수, 박리, 층분리, 박락, 백태, 손상, 공동, 철근의 부식도 및 잔여 철근단면에 의한 구조물의 내하력, 터널 주변지반의 변동, 용수 등을 종합적으로 판단하여 터널의 안전성을 5개 등급(A∼E)으로 판정하도록 되어 있다.
이러한 평가항목에 따라 전력구의 외관 결함을 측정하는 작업은 통상 육안검사로써 이루어지고 있으며, 일부 균열 깊이와 같은 측정 항목에 대해서만 제한적으로 초음파 측정시험이 수행되는데 이러한 검사 기법은 인력 및 시간, 접근성, 정확성, 인식성 부분에서 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
즉, 첫째, 인력 및 시간적인 측면에서 전 과정이 수작업으로 이루어지기 때문에 많은 인력과 시간이 소모되며 이러한 문제는 대구경, 장대터널로 갈수록 더욱 증대되는 문제점이 있다.
둘째, 접근성과 관련하여, 정확한 측정을 위해서는 근접 측정이 필수적이지만 현장 여건에 따라 조사자의 접근이 불가능한 경우나 불편한 경우가 다수 발생하는 문제점이 있다.
셋째, 정확성의 문제에서 같은 균열이라도 조사자의 경험이나 주관에 따라 측정된 제원이 서로 상이한 문제점이 있다.
넷째, 인식성의 문제에서 현장여건(조명, 장애물 등)에 따라 열화 상태를 인식하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 적외선 카메라와 레이저 스캐너가 장착된 카트를 통해 전력구를 이동하면서 전력구의 내부표면을 적외선 카메라를 통해 촬영하여 열화지점을 추적한 후, 레이저 스캐너를 이용해 주변 영역을 정밀 검사함으로써 신뢰성 있고 빠른 균열위치를 검사할 수 있도록 한 전력구 검사장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 패시브(Passive) 방식의 적외선 카메라를 적용하여 부피를 줄일 뿐만 아니라 적외선 카메라를 통해 추적한 열화지점에 대해 레이저 스캐너를 통해 정밀 검사하도록 함으로써 레이저 스캐너의 느린속도를 보상하여 전력구의 검사시간을 절감할 수 있으며 검사비용을 절감할 수 있도록 한 전력구 검사장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전력구 검사장치는, 전력구 내부를 이동하기 위한 카트; 적외선 카메라와 레이저 스캐너를 거치하기 위한 거치대; 및 전력구의 기초정보에 따라 카트가 이동될 때 적외선 카메라를 통해 입력된 열화상 이미지로부터 열화지점을 추출하고, 열화지점에 대해 레이저 스캐너를 통해 레이저 이미지를 입력받아 열화상 이미지와 레이저 이미지의 합성이미지에 열화위치의 경계를 지정하여 좌표정보와 함께 저장하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 카트에는 바퀴의 회전상태를 측정하여 제어장치로 출력하는 휠센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 카트에는 수평상태를 측정하여 제어장치로 출력하는 수평계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 카트에 설치되어 거치대를 이동, 회전시켜 전력구 내부를 촬영할 수 있도록 하는 스윙암을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 스윙암은 제어장치의 구동에 따라 카트의 이동방향에 대해 스윙암을 직각 방향으로 회전시키기 위한 로터리 모터; 및 제어장치의 구동에 따라 스윙암의 길이를 조절하기 위한 리니어 모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 기초정보는 전력구의 평면도나 노선도와, 전력구 내부의 전력케이블에 대한 온도 분포표 및 이미지패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 적외선 카메라는 패시브 방식인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전력구 검사 장치의 제어방법은 제어장치가 카트의 이동에 따라 적외선 카메라로부터 열화상 이미지를 입력받아 열화지점을 추출하는 단계; 열화지점이 추출될 경우 카트의 이동이 정지된 상태에서 열화상 이미지의 좌표를 산출하는 단계; 제어장치가 열화지점에 대해 레이저 스캐너로부터 레이저 이미지를 입력받는 단계; 레이저 이미지에서 비균일 형상을 획득하여 위치를 파악하고 열화상 이미지와 좌표를 보정하여 레이저 이미지와 합성하는 단계; 및 합성 이미지에서 열화위치를 파악하여 경계지점을 지정하고 좌표정보와 함께 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 열화지점을 추출하는 단계는 제어장치가 입력되는 열화상 이미지에 대한 히스토그램 분석을 통해 열화지점이 추출될 경우 알람을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 열화상 이미지의 좌표를 산출하는 단계는 카트로부터 이동에 따라 입력되는 휠센서를 통해 이동거리를 산출하여 기초정보에 따라 현재 위치를 산출하고, 스윙암의 회전위치 및 길이를 통해 열화상 이미지의 좌표를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 비균일 형상의 획득은 레이저 이미지에서 반사강도에 대한 2차원 맵을 형성하는 단계; 반사강도의 급변영역에 대한 폴리곤을 생성하는 단계; 폴리곤에 대해 패턴분석을 통해 원형 폴리곤을 탐지하여 제거하는 단계; 폴리곤 중 플랫 앵글의 노드를 삭제하여 정규화하는 단계; 및 폴리곤 중 전력구의 구조물을 삭제하여 비균일 형상을 추출하는 단계를 통해 획득하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 기초정보는 전력구의 평면도나 노선도와, 전력구 내부의 전력케이블에 대한 온도 분포표 및 이미지패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전력구 검사장치 및 그 제어방법은 적외선 카메라와 레이저 스캐너가 장착된 카트를 통해 전력구를 이동하면서 전력구의 내부표면을 적외선 카메라를 통해 촬영하여 열화지점을 추적한 후, 레이저 스캐너를 이용해 주변 영역을 정밀 검사함으로써 신뢰성 있고 빠른 균열위치를 검사할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 패시브(Passive) 방식의 적외선 카메라를 적용하여 부피를 줄일 뿐만 아니라 적외선 카메라를 통해 추적한 열화지점에 대해 레이저 스캐너를 통해 정밀 검사하도록 함으로써 레이저 스캐너의 느린 속도를 보상하여 전력구의 검사시간을 절감할 수 있으며 검사비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치의 제어방법에 의해 검사를 진행하는 과정을 나타낸 화면예시도이다.
도 8내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치의 제어방법에 의한 비균일 형상을 취득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치 및 그 제어방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치는 카트(10), 거치대(20), 스윙암(30) 및 제어장치(40)를 비롯하여 저장부(50)를 포함한다.
카트(10)는 전력구(미도시) 내부를 이동하기 위한 수단으로써 자주식이나 견인식 어느 것을 적용하여도 무방하다. 다만, 카트(10)는 바퀴(15)의 회전상태를 측정하여 제어장치(40)로 출력하는 휠센서(12)를 포함함으로써 이동거리를 측정하여 위치를 추적할 수 있도록 한다.
또한, 카트(10)에는 수평상태를 측정하여 제어장치(40)로 출력하는 수평계(14)를 포함함으로써 적외선 카메라(22)와 레이저 스캐너(24)를 통해 촬영된 이미지의 좌표를 보정할 수 있도록 한다.
거치대(20)는 패시브 방식의 적외선 카메라(22)와 레이저 스캐너(24)를 거치할 수 있도록 스윙암(30)의 끝단에 설치된다. 거치대(20)에는 적외선 카메라(22)와 레이저 스캐너(24)를 거치할 때 위치가 바뀌지 않도록 고정홀(미도시)이 제공될 수 있으며, 간격을 조절할 수 있도록 구성된다.
스윙암(30)은 카트(10)에 설치되어 거치대(20)를 이동, 회전시켜 전력구 내부를 촬영할 수 있도록 한다.
스윙암(30)은 로터리 모터(32)를 구비하여 제어장치(40)의 구동에 따라 카트(10)의 이동방향에 대해 스윙암(30)을 직각 방향으로 170~180ㅀ를 회전시켜 전력구의 벽면과 천정을 촬영할 수 있도록 하고, 리니어 모터(34)를 구비하여 제어장치(40)의 구동에 따라 스윙암(30)의 팔 길이를 조절하여 전력구와의 거리를 유지할 수 있도록 한다.
저장부(50)는 검사하기 위한 전력구에 대한 평면도나 노선도와 전력구 내부의 전력케이블에 대한 온도 분포표 및 이미지패턴을 포함하는 기초정보를 저장하고, 전력구를 검사한 검사결과를 저장한다.
제어장치(40)는 전력구의 기초정보에 따라 카트(10)가 이동될 때 스윙암(30)을 구동시켜 패시브 방식의 적외선 카메라(22)를 통해 입력된 열화상 이미지에 대해 패턴 분석법을 적용하여 비균일 형상의 1차적인 의심되는 열화지점을 추출한다.
이후 의심되는 열화지점에 대해 레이저 스캐너(24)를 통해 정밀 측정된 레이저 이미지를 입력받아 정확한 균열 위치를 검사한 후 열화상 이미지와 레이저 이미지의 합성이미지에 열화위치의 경계를 지정하여 좌표정보와 함께 저장하면서 전력구를 검사한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 전력구 검사장치에 따르면, 적외선 카메라와 레이저 스캐너가 장착된 카트를 통해 전력구를 이동하면서 전력구의 내부표면을 적외선 카메라를 통해 촬영하여 열화지점을 추적한 후, 레이저 스캐너를 이용해 주변 영역을 정밀 검사함으로써 신뢰성 있고 빠른 균열위치 검사가 가능할 뿐만 아니라 패시브(Passive) 방식의 적외선 카메라를 적용하여 부피를 줄일 수 있고, 레이저 스캐너의 느린 속도를 보상하여 전력구의 검사시간을 절감할 수 있으며 검사비용을 절감할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 4내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치의 제어방법에 의해 검사를 진행하는 과정을 나타낸 화면예시도이고, 도 8내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치의 제어방법에 의한 비균일 형상을 취득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전력구 검사장치의 제어방법에서는 먼저, 제어장치(40)가 전력구의 기초정보에 따라 현재 위치를 초기화한다(S10).
제어장치(40)가 현재 위치를 초기화하기 전 전력구 검사장치의 전처리 과정을 먼저 수행한다.
전력구 검사장치의 전처리를 위해서는 검사하고자 하는 전력구에 대한 기초정보인 전력구에 대한 평면도나 노선도와, 전력구 내부의 전력케이블에 대한 온도 분포표 및 이미지패턴을 포함하는 기초정보를 저장부(50)에 저장하여 제어장치(40)에서 검사시 사용할 수 있도록 한다.
그리고, 전력구 검사장치를 전력구의 검사위치로 이동시켜 중앙에 위치시킨다.
그런 다음 저장된 기초정보에 따라 전력구의 노선도에서 현재 위치를 검색하여 초기화한다. 이때 카트(10)에 설치된 휠센서(12)도 초기화한다.
한편, 전력구 검사장치의 거치대(20)에 적외선 카메라(22)와 레이저 스캐너(24)를 거치하고 수평을 맞춘다. 수평을 맞추기 위해서 육안에 의한 대략적인 조정보다는 특정 타켓을 임의의 장소에 설치한 후, 타겟을 디스플레이 창 중앙에 위치하도록 적외선 카메라(22)와 레이저 스캐너(24)의 높이를 조절할 수 있다.
또한, 레이저 스캐너(24)를 통해 카트(10)와 전력구의 벽면까지의 거리를 계산한 후 적외선 카메라(22)의 관측 영역의 크기를 계산한다.
이미지의 출력 기준은 레이저 스캐너(24)의 레이저 이미지를 기준으로 출력할 수 있도록 하며, 레이저 스캐너(24)의 X, Y, 오프셋(Offset)은 거치대(30)에 거치된 적외선 카메라(22)와 레이저 스캐너(24)의 위치를 기준으로 설정한다.
또한, 적외선 카메라(22)의 관측 범위는 레이저 스캐너(24)의 이미지 위치에 사각 박스 형태로 출력되도록 하여 사용자가 바로 확인할 수 있도록 할 수 있다.
이와 같이 전력구 검사장치를 초기화한 후 카트(10)가 이동됨에 따라 제어장치(40)는 스윙암(30)을 작동시켜 적외선 카메라(14)로부터 열화상 이미지를 입력받아 열화지점을 추출한다.
즉, 카트(10)를 전력구의 중심 노선을 따라 이동시키면서 적외선 카메라(22)를 이용하여 전력구 내부 표면의 열화상 이미지를 촬영한다(S12).
촬영된 열화상 이미지는 도 4에 도시된 바와 같이 노선도의 진행방향으로 열화상 이미지가 타일 형식으로 출력이 되고, 촬영되지 않은 공간은 회색으로 영역만 표시된다.
이렇게 촬영된 열화상 이미지의 히스토그램을 분석하여 대기 온도보다 낮은 영역과 구조물 표면과 전력 케이블의 온도 분포표를 비교하여 온도 차이가 일정 크기 이상 발생되는 비균일 형상이 의심되는 열화지점을 1차적으로 추출한다(S14).
이때 히스토그램 분석을 통해 의심되는 열화지점이 추출될 경우 알람을 출력하여 검사자에게 카트(10)의 이동을 정지시킬 수 있도록 할 수도 있다.
이와 같이 열화지점이 추출될 경우 카트(10)의 이동이 정지된 상태에서 열화상 이미지의 좌표를 산출한다(S16).
좌표를 산출하기 위해 휠센서(12)로부터 입력된 카트(10)의 바퀴회전수를 이용하여 카트(10)의 이동거리를 계산하고, 초기화 과정에서 초기화한 현재 위치와 전력구의 노선도를 이용하여 카트(10)의 현재 위치를 계산하여 저장한다.
또한, 스윙암(30)의 회전위치 및 길이를 통해 열화상 이미지의 좌표를 산출한다.
이렇게 산출된 열화상 이미지의 좌표를 기반으로 제어장치(40)는 도 5에 도시된 바와 같이 스윙암(30)을 작동시켜 레이저 스캐너(24)를 통해 레이저 이미지를 입력받는다(S18).
입력된 레이저 이미지의 점군 데이터를 분석하여 레이저 이미지상의 모든 비균일 형상의 영역 정보를 취득하여 도 6에 도시된 바와 같이 비균일 형상을 표시한다(S20).
열화, 사용자 마킹, 터널 이음부 등의 비균일 형상에 대한 정보는 스캐닝된 전력구의 3D 좌표(X,Y,Z) 및 반사강도(intensity)이며, 좌표 정보를 통해 비균일 형상에 대한 정확한 위치정보를 알 수 있고 반사강도를 통해 추가적인 이상 현상에 대한 탐지가 가능하다.
비균일 형상의 취득방법은 도 8에 도시된 바와 같이 레이저 이미지에서 반사강도에 대한 2차원 맵을 생성하는 것에 의한다.
이렇게 생성된 2차원 맵에서 반사강도의 급변영역에 대한 폴리곤을 도 9와 같이 생성한다.
이후 도 10과 같이 생성된 폴리곤에 대해 패턴분석을 통해 원형 폴리곤을 탐지하여 제거한다.
그런다음 도 11과 같이 폴리곤 중에서 150ㅀ이상의 플랫 앵글의 노드를 삭제하여 정규화한다.
이후 도 12와 같이 폴리곤 중에서 노드수가 6개 미만인 폴리곤에 대해서는 전력구의 구조물로 정의하여 삭제함으로써 비균일 형상을 획득한다.
이와 같은 방법으로 전력구내의 안내 표지판 및 행거와 같은 철재 구조물의 경우에는 열화상 이미지로부터 도형이 추출되면 일반적인 다각형 모양의 형상으로 추출되기 때문에, 플랫 앵글을 제거할 경우 노드수가 6개미만으로 줄어들게 되어 균일형상으로 처리할 수 있다.
또한, 구조물에 철근이나 볼트 등이 외부로 돌출되어 있는 경우에도 열화상 이미지로부터 도형을 추출하면 원형 또는 타원형 형상으로 추출된다. 이러한 형상들에 대해 패턴분석 방법을 통해 제거할 경우 부정형적인 형상만 남게 됨으로써 비균일 형상을 취득할 수 있다.
한편, 전력구의 현장이 부속설비가 복잡하여 열화상 이미지의 패턴분석 방법을 통해서는 비균일 형상의 판별이 불가능할 경우 레이저 스캐너(24)를 이용해 비균일 형상이 나온 영역에 대해 비균일 여부를 판단하거나 검사자의 판단에 의해 정밀 검사 여부를 결정할 수도 있다.
이와 같이 열화상 이미지와 레이저 이미지를 통해 비균일 형상을 획득한 후 열화상 이미지와 레이저 이미지에 대한 좌표를 보정하여 합성이미지를 생성한다(S22).
이때 도 8에 도시된 바와 같이 열화상 이미지에서의 공통으로 표현된 비균열 영역을 열화위치로 파악하여 경계지점을 지정하고 좌표정보와 함께 저장한다(S24).
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 전력구 검사장치의 제어방법에 따르면, 적외선 카메라와 레이저 스캐너가 장착된 카트를 통해 전력구를 이동하면서 전력구의 내부표면을 적외선 카메라를 통해 촬영하여 패턴분석을 통해 열화지점을 추적한 후, 레이저 스캐너를 이용해 주변 영역을 정밀 검사함으로써, 신뢰성 있고 빠른 균열위치 검사가 가능할 뿐만 아니라, 패시브(Passive) 방식의 적외선 카메라를 적용하여 부피를 줄일 수 있고, 레이저 스캐너의 느린 속도를 보상하여 전력구의 검사시간을 절감할 수 있으며 검사비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 카트 12 : 휠센서
14 : 수평계 15 : 바퀴
20 : 거치대 22 : 적외선 카메라
24 : 레이저 스캐너 30 : 스윙암
32 : 로터리 모터 34 : 리니어 모터
40 : 제어장치 50 : 저장부

Claims (12)

  1. 전력구 내부를 이동하기 위한 카트;
    적외선 카메라와 레이저 스캐너를 거치하기 위한 거치대; 및
    상기 전력구의 기초정보에 따라 상기 카트가 이동될 때 상기 적외선 카메라를 통해 입력된 열화상 이미지로부터 열화지점을 추출하고, 상기 열화지점에 대해 상기 레이저 스캐너를 통해 레이저 이미지를 입력받아 상기 열화상 이미지와 상기 레이저 이미지의 합성이미지에 열화위치의 경계를 지정하여 좌표정보와 함께 저장하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력구 검사장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 카트에는 바퀴의 회전상태를 측정하여 상기 제어장치로 출력하는 휠센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력구 검사장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 카트에는 수평상태를 측정하여 상기 제어장치로 출력하는 수평계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력구 검사장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 카트에 설치되어 상기 거치대를 이동, 회전시켜 상기 전력구 내부를 촬영할 수 있도록 하는 스윙암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력구 검사장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 스윙암은
    상기 제어장치의 구동에 따라 상기 카트의 이동방향에 대해 상기 스윙암을 직각 방향으로 회전시키기 위한 로터리 모터; 및
    상기 제어장치의 구동에 따라 상기 스윙암의 길이를 조절하기 위한 리니어 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력구 검사장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 기초정보는 상기 전력구의 평면도나 노선도와, 상기 전력구 내부의 전력케이블에 대한 온도 분포표 및 이미지패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력구 검사장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 적외선 카메라는 패시브 방식인 것을 특징으로 하는 전력구 검사장치.
  8. 제어장치가 카트의 이동에 따라 적외선 카메라로부터 열화상 이미지를 입력받아 열화지점을 추출하는 단계;
    상기 열화지점이 추출될 경우 상기 카트의 이동이 정지된 상태에서 상기 열화상 이미지의 좌표를 산출하는 단계;
    상기 제어장치가 상기 열화지점에 대해 레이저 스캐너로부터 레이저 이미지를 입력받는 단계;
    상기 레이저 이미지에서 비균일 형상을 획득하여 위치를 파악하고 상기 열화상 이미지와 좌표를 보정하여 상기 레이저 이미지와 합성하는 단계; 및
    합성 이미지에서 열화위치를 파악하여 경계지점을 지정하고 좌표정보와 함께 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력구 검사 장치의 제어방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 열화지점을 추출하는 단계는 상기 제어장치가 입력되는 상기 열화상 이미지에 대한 히스토그램 분석을 통해 상기 열화지점이 추출될 경우 알람을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력구 검사 장치의 제어방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 열화상 이미지의 좌표를 산출하는 단계는 상기 카트로부터 이동에 따라 입력되는 휠센서를 통해 이동거리를 산출하여 상기 기초정보에 따라 현재 위치를 산출하고, 상기 스윙암의 회전위치 및 길이를 통해 상기 열화상 이미지의 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력구 검사 장치의 제어방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 비균일 형상의 획득은
    상기 레이저 이미지에서 반사강도에 대한 2차원 맵을 형성하는 단계;
    상기 반사강도의 급변영역에 대한 폴리곤을 생성하는 단계;
    상기 폴리곤에 대해 패턴분석을 통해 원형 폴리곤을 탐지하여 제거하는 단계;
    상기 폴리곤 중 플랫 앵글의 노드를 삭제하여 정규화하는 단계; 및
    상기 폴리곤 중 상기 전력구의 구조물을 삭제하여 상기 비균일 형상을 추출하는 단계;를 통해 획득하는 것을 특징으로 하는 전력구 검사 장치의 제어방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 기초정보는 상기 전력구의 평면도나 노선도와, 상기 전력구 내부의 전력케이블에 대한 온도 분포표 및 이미지패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력구 검사 장치의 제어방법.
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