KR20180003355A - 패트롤 트레이, 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템 및 방법 - Google Patents

패트롤 트레이, 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

패트롤 트레이를 이용하여 무인으로 수하물 처리 설비의 상태를 점검할 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템은, 진동 센서가 탑재되어있고, 레일 상에서 미리 정해진 경로를 따라 주행하면서 상기 진동센서를 이용하여 상기 레일의 주행 중 발생되는 진동 정보를 수집하는 패트롤 트레이(Patrol Tray); 상기 미리 정해진 경로를 설정하고, 상기 미리 정해진 경로에 따라 상기 레일 상에서 상기 패트롤 트레이를 이송시키는 PLC(Programmable Logic Controller): 및 상기 진동 정보로부터 주파수 정보 및 진폭 정보를 추출하고, 추출된 주파수 정보 및 진폭 정보를 이용하여 상기 레일의 상태를 판단하는 분석서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

패트롤 트레이, 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템 및 방법{Patrol Tray, System and Method for Inspecting Tray Transfer Equipment Using Patrol Tray}
본 발명은 수하물 처리 설비에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 수하물 처리설비의 상태를 점검할 수 있는 수하물 처리 설비의 점검 시스템에 관한 것이다.
수하물 처리 설비(Baggage Handling System: BHS)는 공항 또는 항만 등과 같은 운송 시설에서 출발, 도착, 또는 환승 승객들이 휴대하지 않고 위탁하는 수하물을 목적지까지 신속하고 정확하게 분류하여 운송하는 서비스를 제공한다.
수하물 처리 설비는 처리 대상이 되는 수하물을 트레이(Tray)에 적재한 후, 트레이를 레일 상에서 이동시킴에 의해 수하물을 원하는 목적지까지 이송시킨다. 최근 운송시설들은 수하물 운송 능력을 향상시키기 위해 레일상에서 고속으로 이동 가능한 트레이를 이용하여 수하물을 이송시키고 있다.
상술한 바와 같은 트레이를 이용하는 수하물 처리 설비가 대한민국 공개특허 제10-2014-0083309호(발명의 명칭: 수하물 처리 시스템) 및 대한민국 공개특허 제10-2014-0073621호(발명의 명칭: 트레이 관리 시스템 및 그 관리 방법)에 개시되어 있다.
상술한 바와 같이, 수하물 운송 능력을 향상시키기 위해서는 수하물 처리 설비가 항상 최상의 상태로 유지되어야 하기 때문에, 수하물 처리 설비의 상태를 지속적으로 점검할 필요가 있다. 하지만, 수하물 처리 설비의 경우 일반적인 기계설비와 달리 사람의 접근이 어려운 영역이 많을 뿐만 아니라, 트레이가 이동하는 경로인 레일들이 매우 복잡하게 연결되어 있어 사람이 수동으로 수하물 처리 설비의 상태를 확인 및 진단하는 데에는 한계가 있다는 문제점이 있다.
특히, 공항에 설치되는 수하물 처리 설비의 경우 레일의 길이가 매우 길어 사람이 수동으로 수하물 처리 설비의 상태를 확인하는 것은 상당히 많은 시간이 소요될 수 밖에 없다는 문제점이 있다.
또한, 수하물 처리 설비의 비가동시간에만 설비를 점검할 수 있기 때문에 사람이 직접 수하물 처리 설비를 점검하는 경우 설비 점검에 소요되는 시간이 길어질 수 밖에 없어 정확한 설비 점검이 이루어질 수 없거나, 제한된 시간 내에 전체 설비를 점검할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 패트롤 트레이를 이용하여 무인으로 수하물 처리 설비의 상태를 점검할 수 있는 패트롤 트레이, 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 패트롤 트레이에 탑재되는 진동센서, 음향기록장치, 및 영상기록장치 중 적어도 하나를 이용하여 수하물 처리 설비의 상태를 자동으로 점검할 수 있는 패트롤 트레이, 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비의 점검 시스템 및 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명에 따르면 패트롤 트레이에 탑재된 영상기록장치를 이용하여 낙실 수하물을 감지하는 패트롤 트레이, 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비의 점검 시스템 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템은, 진동 센서가 탑재되어있고, 레일 상에서 미리 정해진 경로를 따라 주행하면서 상기 진동센서를 이용하여 상기 레일의 주행 중 발생되는 진동 정보를 수집하는 패트롤 트레이(Patrol Tray); 상기 미리 정해진 경로를 설정하고, 상기 미리 정해진 경로에 따라 상기 레일 상에서 상기 패트롤 트레이를 이송시키는 PLC(Programmable Logic Controller): 및 상기 진동 정보로부터 주파수 정보 및 진폭 정보를 추출하고, 추출된 주파수 정보 및 진폭 정보를 이용하여 상기 레일의 상태를 판단하는 분석서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 패트롤 트레이는, 레일 상에서 미리 정해진 경로를 따라 이송되는 트레이; 상기 트레이의 식별을 위한 식별정보가 수납되어있는 식별정보 수납장치; 상기 트레이에 탑재되고, 상기 트레이가 상기 레일 상에서 상기 미리 정해진 경로를 따라 주행할 때 발생되는 진동 정보를 수집하는 진동 센서, 상기 트레이에 탑재되고 상기 트레이가 상기 레일 상에서 상기 미리 정해진 경로를 따라 주행할 때 발생되는 음향 정보를 수집하는 음향기록장치, 및 상기 트레이에 탑재되고 상기 트레이가 상기 레일 상에서 상기 미리 정해진 경로를 따라 주행할 때 상기 트레이의 진행 방향을 기준으로 정면 또는 측면의 영상을 촬영하여 영상정보를 생성하는 영상 기록 장치 중 적어도 하나; 및 상기 진동정보, 상기 음향정보, 및 상기 영상정보 중 적어도 하나가 상기 식별정보와 매칭되어 저장되는 저장장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 방법은, 패트롤 트레이로부터 상기 패트롤 트레이가 레일 상에서 미리 정해진 경로를 따라 주행하면서 획득한 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나를 수집하는 단계; 상기 진동 정보를 이용하여 상기 레일의 고장 원인 및 상기 고장의 정도를 분석하거나, 상기 음향정보를 이용하여 상기 레일을 가동시키는 모터의 소음상태 및 상기 레일의 합류점과 분기점에서의 소음상태 중 적어도 하나를 분석하거나, 상기 영상정보를 이용하여 상기 레일의 궤도 이상 유무, 상기 레일의 운영을 위한 전장품의 설치 상태 이상 유무, 및 상기 레일 상에 설치된 센서의 이상 유무 중 적어도 하나를 분석하는 단계; 및 분석결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 패트롤 트레이를 이용하여 무인으로 수하물 처리 설비의 상태를 점검할 수 있으므로, 제한된 시간 내에 수하물 처리 설비의 상태를 신속하게 점검할 수 있을 뿐만 아니라 수하물 처리 설비 중 사람의 접근이 어려운 영역의 상태도 손쉽게 점검할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 패트롤 트레이를 이용하여 무인으로 수하물 처리 설비의 상태를 점검할 수 있으므로, 수하물 처리 설비를 구성하는 레일의 길이가 길어지더라도 짧은 시간 내에 시간 내에 수하물 처리 설비의 상태를 신속하게 점검할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 패트롤 트레이에 탑재된 진동센서를 이용하여 수하물처리 설비를 구성하는 레일의 상태를 자동으로 점검할 수 있고, 패트롤 트레이에 탑재된 음향기록장치를 이용하여 레일을 동작시키는 모터의 소음 상태 또는 분기점의 소음 상태를 점검할 수 있으며, 패트롤 트레이에 탑재된 영상기록장치를 이용하여 레일 궤도 이상 유무, 전장품 설치 상태, 또는 각종 센서 이상 유무를 점검할 수 있으므로, 제한된 시간 내에 수하물 처리 설비의 상태를 자동으로 점검할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 패트롤 트레이에 탑재된 영상기록장치를 이용하여 낙실 수하물을 감지할 수 있어 낙실 수하물로 인한 수하물 처리 장치의 고장 발생을 미연에 방지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 패트롤 트레이에 탑재되는 진동센서, 음향기록장치, 및 영상기록장치 중 적어도 하나를 이용하여 수하물 처리 설비의 상태를 점검함으로써 고장 발생을 사전에 예측하여 대응할 수 있어 수하물 처리 설비의 운송 능력을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패트롤 트레이의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분석서버의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 방법을 보여주는 플로우차트이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템(100)은 패트롤 트레이(110), 분석서버(120), 및 PLC(130)를 포함한다. 여기서, 수하물 처리 설비란 공항이나 항만 등에서 수하물을 목적지까지 이송시키기 위한 설비를 의미하는 것으로써, 레일, 레일을 구동시키기 위한 모터, 레일의 운영과 관련된 전장품이나 각종 센서등으로 구성된다.
패트롤 트레이(110)는 PLC(Programmable Logic Controller, 120)의 제어 하에 레일(140) 상에서 미리 정해진 경로를 따라 주행하면서 수하물 처리 설비의 상태에 대한 정보를 수집한다. 도 1에서는 편의를 위해 빈 트레이만을 도시하였지만, 본 발명에 따른 패트롤 트레이(110)에는 수하물 처리 설비의 상태에 대한 정보를 수집하기 위한 하나 이상의 장치들이 탑재된다.
수하물 처리 설비의 상태에 대한 정보를 수집하기 위해 패트롤 트레이(110)에 탑재되는 하나 이상의 장치를 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패트롤 트레이(110)의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 패트롤 트레이(110)는 진동센서(210), 음향기록장치(220), 영상기록장치(230), 저장장치(240), 및 식별정보 수납장치(250)가 탑재된다.
진동센서(210)는 패트롤 트레이(110)가 레일(140) 상에서 미리 정해진 경로를 따라 주행할 때 발생되는 진동 정보를 수집한다. 진동센서(210)는 수집된 진동정보를 저장장치(240)에 저장한다.
일 실시예에 있어서, 진동센서(210)는 패트롤 트레이(110)가 움직이기 시작할 때부터 패트롤 트레이(110)가 정지할 때까지 진동 정보를 연속적으로 수집하여 저장장치(240)에 저장한다.
음향기록장치(220)는 패트롤 트레이(110)가 레일(140) 상에서 미리 정해진 경로를 따라 주행할 때 발생되는 음향정보를 수집한다. 음향기록장치(220)는 수집된 음향정보를 저장장치(240)에 저장한다.
일 실시예에 있어서, 음향기록장치(220)는 패트롤 트레이(110)가 움직이기 시작할 때부터 패트롤 트레이(110)가 정지할 때까지 음향정보를 연속적으로 수집하여 저장장치(240)에 저장한다.
영상기록장치(230)는 패트롤 트레이(110)가 레일(140) 상에서 미리 정해진 경로를 따라 주행할 때 정면 또는 측면의 영상을 촬영하여 영상정보를 생성한다. 영상기록장치(230)는 생성된 영상정보를 저장장치(240)에 저장한다.
일 실시예에 있어서, 영상기록장치(230)는 패트롤 트레이(110)가 움직이기 시작할 때부터 패트롤 트레이(110)가 정지할 때까지 정면 또는 측면을 연속적으로 촬영하여 영상정보를 생성하고, 생성된 영상정보를 저장장치(240)에 저장한다.
영상기록장치(230)는 패트롤 트레이(110)의 정면에 설치되는 제1 영상기록장치(232) 및 패트롤 트레이(110)의 측면에 설치되는 제2 영상기록장치(234)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 영상기록장치(234)는 패트롤 트레이(110)의 좌측면에 설치되는 제2 좌측영상기록장치(234a) 및 패트롤 트레이(110)의 우측면에 설치되는 제2 우측영상기록장치(234b)를 포함할 수 있다.
이러한 실시예에 따르는 경우, 제1 영상기록장치(232)는 패트롤 트레이(110)가 주행할 때, 정면의 영상을 촬영한 제1 영상 정보를 생성하여 저장장치(240)에 저장한다. 제2 좌측영상기록장치(234a)는 패트롤 트레이(110)가 주행할 때, 좌측면의 영상을 촬영한 제1 좌측영상정보를 생성하여 저장장치(240)에 저장한다. 제2 우측영상기록장치(234b)는 패트롤 트레이(110)가 주행할 때, 우측면의 영상을 촬영한 제2 우측영상정보를 생성하여 저장장치(240)에 저장한다.
저장장치(240)에는 진동센서(210)에 의해 생성된 진동정보, 음향기록장치(220)에 의해 생성된 음향정보, 및 영상기록장치(230)에 의해 생성된 영상정보가 패트롤 트레이(110) 별로 할당되어 있는 식별정보와 매칭되어 저장된다.
일 실시예에 있어서, 저장장치(240)는 휴대용 컴퓨터 또는 태블릿 PC 등과 같이 OS(Operating System)가 탑재된 장치로 구현되거나, USB(Universal Serial Bus)와 같이 OS가 탑재되지 않은 반도체 메모리 소자로 구현될 수 있다.
패트롤 트레이(110)에 의한 수하물 처리 설비의 상태 점검이 완료되면 저장장치(240)에 저장되어 있는 진동정보, 음향정보, 및 영상정보가 분석서버(120)로 전송된다. 진동정보, 음향정보, 및 영상정보는 유선연결을 통해 분석서버(120)로 전송될 수 있다.
하지만 이에 한정되지 않고, 진동정보, 음향정보, 및 영상정보는 와이파이(Wifi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등과 같은 무선연결을 통해 분석서버(120)로 전송될 수 있다. 이를 위해, 패트롤 트레이(110)에는 진동정보, 음향정보, 및 영상정보의 무선 전송을 위한 무선 통신 모듈이 추가로 탑재될 수 있다.
식별정보 수납장치(250)는 각 패트롤 트레이(110)를 구분하기 위한 식별정보가 저장된다. 이러한 식별정보가 각 패트롤 트레이(110)에 의해 수집된 진동정보, 음향정보, 및 영상정보와 매칭되어 저장장치(240)에 저장된다.
일 실시예에 있어서, 각 패트롤 트레이(110)에 할당된 식별정보는 RFID일 수 있고, 식별정보 수납장치(250)는 RFID가 실장된 RFID 칩을 수납할 수 있다.
한편, 도 1에 도시하지는 않았지만, 본 발명에 따른 패트롤 트레이(110)는 가속도 센서(미도시)를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 가속도 센서는 패트롤 트레이(110)가 레일(140) 상에서 이동할 때 패트롤 트레이(110)의 가속도 및 충격의 세기에 대한 정보를 수집하여 저장장치(240)에 저장한다. 예컨대, 가속도 센서는 패트롤 트레이(110)가 레일(140)상에서 이동할 때 경사로에서의 가속도 정보 또는 요철에 대한 충격의 세기 정보 등을 수집하여 저장장치(240)에 저장할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, PLC(130)는 수하물 이송 스케쥴을 체크하여 레일(140) 중 비가동 중인 레일 영역을 결정하거나 전체 레일(140)의 비가동 시간을 결정한다. PLC(130)는 비가동 중인 레일 영역 또는 레일(140)의 비가동 시간이 결정되면, 비가동 중인 레일 영역에서 패트롤 트레이(110)가 주행될 수 있도록 패트롤 트레이(110)의 이동경로를 결정한다. PLC(130)는 패트롤 트레이(110)의 이동경로가 결정되면 패트롤 트레이(110)를 결정된 이동경로 상에서 미리 정해진 속도로 이송시킨다.
PLC(130)는 패트롤 트레이(110)의 패트롤 트레이(110)의 이동경로에 대한 정보 및 패트롤 트레이(110)이 이동속도를 분석서버(120)로 제공한다.
분석서버(120)는 패트롤 트레이(110)로부터 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나를 획득하고, 획득된 정보를 기초로 수하물 처리 설비의 상태를 판단한다.
이하, 본 발명에 따른 분석서버(120)의 구성을 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분석서버의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 분석서버(120)는 정보 수집부(310), 정보 저장부(320), 정보 동기화부(330), 정보 분석부(340), 및 분석결과 출력부(350)를 포함한다.
먼저, 정보 수집부(310)는 패트롤 트레이(110)의 저장장치(240)로부터 저장장치(240)에 패트롤 트레이(110)의 식별정보와 매칭되어 있는 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나를 획득한다. 일 실시예에 있어서, 정보 수집부(310)는 저장장치(240)와 유선연결을 통해 저장장치(240)로부터 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.
하지만, 이에 한정되지 않고 정보 수집부(310)는 저장장치(240)와 무선연결을 통해 저장장치(240)로부터 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나를 획득할 수도 있을 것이다.
정보 저장부(310)에는 패트롤 트레이(110)의 저장장치(240)로부터 획득된 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나가 패트롤 트레이(110)의 식별정보와 매칭되어 저장된다. 예컨대, 패트롤 트레이(110)가 복수개인 경우 각 패트롤 트레이(110)로부터 획득된 진동정보, 음향정보, 및 영상정보가 패트롤 트레이(110)의 식별정보 별로 분류되어 저장된다.
정보 동기화부(320)는 패트롤 트레이(110)로부터 획득된 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나를 레일(140) 상에서 각 정보가 획득된 위치 별로 구분하여 동기화시킨다.
구체적으로, 패트롤 트레이(110)가 이동하는 레일(140)은 미리 정해진 길이의 단위 영역으로 구분되어 있기 때문에, 정보 동기화부(320)는 패트롤 트레이(110)로부터 획득된 진동정보, 음향정보, 및 영상정보를 레일(140)의 각 단위 영역 별로 구분함으로써 진동정보, 음향정보, 및 영상정보를 서로 동기화시킨다.
일 실시예에 있어서, 정보 동기화부(320)는 PLC(130)로부터 패트롤 트레이(110)의 이동 경로 및 이동속도에 대한 정보를 수신하고, 패트롤 트레이(110)의 이동경로 정보를 기초로 레일의 각 단위 영역을 패트롤 트레이(110)가 이동하게 되는 시간 순서에 따라 나열한다. 이후, 정보 동기화부(320)는 패트롤 트레이(110)의 이동속도와 단위 영역의 길이에 기초하여 각 단위영역을 통과하는데 소요된 패트롤 트레이(110)의 이동시간을 산출함으로써 패트롤 트레이(110)로부터 획득된 진동정보, 음향정보, 및 영상정보를 레일(140)의 각 단위 영역 별로 구분하여 동기화시킨다.
이와 같이, 본 발명은 정보 동기화부(320)가 시간의 흐름에 따라 연속적으로 생성된 진동정보, 음향정보, 영상정보를 레일(140)의 단위 영역 별로 구분함으로써 진동정보, 음향정보, 및 영상정보가 레일(140)상의 어떠한 위치에서 발생된 것인지를 명확하게 구분할 수 있게 된다.
정보 분석부(330)는 정보 동기화부(320)에 의해 동기화된 진동정보, 음향정보, 및 영상정보를 기초로 수하물 처리 설비의 상태를 분석하여 분석결과를 생성한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 정보 분석부(330)는 진동정보를 분석하기 위한 진동정보 분석부(332), 음향정보를 분석하기 위한 음향정보 분석부(334), 및 영상정보 분석을 위한 영상정보 분석부(336)를 포함한다.
먼저, 진동정보 분석부(332)는 정보 동기화부(320)로부터 각 단위 영역 별로 구분되어 있는 진동정보를 수신하고, 수신된 진동정보를 이용하여 레일(140)의 고장 원인 및 고장의 정도를 분석한다.
정보 동기화부(320)로부터 획득되는 진동 정보는 시간을 가로축으로 하고 진폭을 세로축으로 하거나 시간을 세로축으로 하고 진폭을 가로축으로 하여 구성될 수 있는데, 진동정보 분석부(332)는 타임 도메인의 진동 정보로부터 파고율(Crest Factor)을 산출할 수 있다. 타임 도메인의 진동 정보로부터 산출되는 파고율을 이용하여 충견신호가 있는지 여부를 판단할 수 있게 된다.
한편, 진동정보 분석부(332)는 정보 동기화부(320)로부터 획득되는 타임 도메인의 진동 정보를 주파수(Frequency)와 진폭(Amplitude)으로 구성되는 주파수 도메인의 진동 정보로 변환한다. 일 실시예에 있어서, 진동정보 분석부(332)는 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT) 기법을 이용하여 타임 도메인의 진동 정보를 주파수 도메인의 진동 정보로 변환할 수 있다.
진동정보 분석부(332)가 진동 정보를 주파수 도메인으로 변환함으로써 진동 정보로부터 레일(140)의 고장 원인 및 고장의 정도를 판단할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 진동정보 분석부(332)는 주파수 도메인의 진동정보에 포함된 주파수 정보를 이용하여 레일(140)의 고장 원인을 판단하고, 주파수 도메인의 진동정보에 포함된 진폭 정보를 이용하여 고장의 정도를 판단할 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 분석서버(120)는 주파수 정보 및 진폭 정보 별로 레일(140)의 고장 원인 및 고장 원인에 따른 고장 정도가 기록되어 있는 데이터베이스(350)를 더 포함하고, 진동정보 분석부(332)는 주파수 도메인의 진동정보에 포함되어 있는 주파수 정보 및 진폭 정보를 데이터베이스(350)에 기록되어 있는 주파수 정보 및 진폭 정보와 비교함으로써 레일(140)의 고장 원인 및 고장 정도를 판단하게 된다.
일 실시예에 있어서, 레일(140)의 고장 원인은 레일(140)의 단차, 레일(140)의 평탄도, 레일(140)의 공극, 레일(140)의 경사도, 레일(140) 상의 요철 상태, 및 레일(140) 중 곡선부분의 곡률반경에 대한 진동범위가 미리 정해진 허용 범위를 벗어나는 것 중 적어도 하나일 수 있다.
음향정보 분석부(334)는 정보 동기화부(320)로부터 레일(140)의 각 단위 영역 별로 구분되어 있는 음향정보를 수신하고, 수신된 음향정보를 이용하여 레일(140)을 가동시키는 모터의 소음상태 및 레일(140)의 합류점과 분기점에서의 소음상태 중 적어도 하나를 판단한다.
일 실시예에 있어서, 정상상태의 모터소음 및 정상상태에서의 레일(140)의 합류점과 분기점에서의 소음을 데이터베이스(350)에 기록되어 있고, 음향정보 분석부(334)는 정보 동기화부(320)로부터 획득한 음향정보를 데이터베이스(350)에 기록되어 있는 정상상태의 모터소음 및 정상상태에서의 레일(140)의 합류점과 분기점에서의 소음과 비교함으로써 이상 여부를 판단할 수 있다.
영상정보 분석부(336)는 정보 동기화부(320)로부터 레일(140)의 각 단위 영역 별로 구분되어 있는 영상정보를 수신하고, 영상정보를 이용하여 레일(140)의 궤도 이상 유무, 레일(140)의 운영을 위한 전장품의 설치 상태 이상 유무, 및 레일(140) 상에 설치된 센서의 이상 유무 중 적어도 하나를 판단한다.
일 실시예에 있어서, 정상상태에 촬영된 정면영상 및 측면영상기 데이터베이스(350)에 저장되어 있고, 영상정보 분석부(336)는 정보 동기화부(320)로부터 획득한 영상정보를 데이터베이스(350)에 기록되어 있는 정상상태의 정면영상 및 측면영상과 비교함으로써 이상 여부를 판단할 수 있다.
한편, 영상정보 분석부(336)는 영상정보를 이용하여 레일(140) 상에 낙실 수하물이 존재하는지 여부도 추가로 판단할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 영상정보 분석부(336)는 영상정보 중 패트롤 트레이(110)의 전면에 설치되어 있는 제1 영상기록장치에 의해 생성된 제1 영상정보를 이용하여 레일(140)의 궤도 이상 유무 및 레일(140)의 운영을 위한 전장품의 설치 상태 이상 유무 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.
또한, 영상정보 분석부(336)는 영상정보 중 패트롤 트레이(110)의 측면에 설치되어 있는 제2 좌측영상기록장치에 의해 생성된 제1 좌측영상정보 및 제2 우측영상기록장치에 의해 생성된 제1 우측영상정보를 이용하여 레일(140) 상에 낙실 수하물이 존재하는지 여부 및 레일(140) 상에 설치된 센서의 이상 유무 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.
분석결과 출력부(340)는 정보 분석부(330)에 의해 분석된 결과를 사용자에게 제공한다. 일 실시예에 있어서, 분석결과 출력부(340)는 레일(140)의 각 단위 영역 별로 분석 결과를 구분하여 출력할 수 있다. 이때, 분석결과 출력부(340)는 레일(140)의 각 단위 영역 별로 진동정보에 기초하여 판단된 분석결과, 음향정보에 기초하여 판단된 분석결과, 및 영상정보에 기초하여 판단된 분석결과를 구분하여 출력할 수 있다.
이러한 분석결과를 통해 사용자는 레일(140)의 각 단위 영역 별로 고장 발생 원인이나 고장의 정도를 손쉽게 알 수 있을 뿐만 아니라, 고장이 발생하지는 않았지만 고장 발생 위험이 있는 영역도 인지할 수 있게 된다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비의 점검 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비의 점검 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 4에 도시된 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템(100)에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 패트롤 트레이(110)가 미리 정해진 경로에 따라 레일(140)을 주행하면서 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나를 수집한다(S400).
이를 위해, 패트롤 트레이(110)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 진동정보를 수집하기 위한 진동센서(210), 음향정보를 수집하기 위한 음향기록장치(220), 및 영상정보를 수집하기 위한 영상기록장치(230) 중 적어도 하나가 탑재된다. 한편, 패트롤 트레이(110)에는 가속도 센서가 추가로 탑재될 수 있고, 패트롤 트레이(110)는 이러한 가속도 센서를 이용하여 가속도 정보 및 충격의 크기 등에 대한 정보를 추가로 수집할 수 있다.
이후, 분석서버(120)는 패트롤 트레이(110)로부터 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나를 수신한다(S410). 일 실시예에 있어서, 분석서버(120)는 패트롤 트레이(110)로부터 유선 또는 무선을 통해 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.
이후, 분석서버(120)는 패트롤 트레이(110)로부터 획득된 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나를 레일(140) 상에서 각 정보가 획득된 지점 별로 구분하여 동기화시킨다(S420).
구체적으로, 패트롤 트레이(110)가 이동하는 레일(140)은 미리 정해진 길이의 단위 영역으로 구분되어 있기 때문에, 분석서버(120)는 패트롤 트레이(110)로부터 획득된 진동정보, 음향정보, 및 영상정보를 레일(140)의 각 단위 영역 별로 구분함으로써 진동정보, 음향정보, 및 영상정보를 서로 동기화시킨다.
일 실시예에 있어서, 분석서버(120)는 패트롤 트레이(110)의 이동경로 정보를 기초로 레일(140)의 각 단위 영역을 패트롤 트레이(110)가 이동하게 되는 시간 순서에 따라 나열하고, 패트롤 트레이(110)의 이동속도와 단위 영역의 길이에 기초하여 각 단위영역을 통과하는데 소요된 패트롤 트레이(110)의 이동시간을 산출함으로써 패트롤 트레이(110)로부터 획득된 진동정보, 음향정보, 및 영상정보를 레일(140)의 각 단위 영역 별로 구분하여 동기화시킨다.
이와 같이, 분석서버(120)는 시간의 흐름에 따라 연속적으로 생성된 진동정보, 음향정보, 영상정보를 레일(140)의 단위 영역 별로 구분함으로써 진동정보, 음향정보, 및 영상정보가 레일(140)상의 어떠한 위치에서 발생된 것인지를 명확하게 구분할 수 있게 된다.
이후, 분석서버(120)는 진동정보, 음향정보, 및 영상정보를 분석하여 분석결과를 생성한다(S430).
구체적으로, 분석서버(120)는 진동 정보를 이용하여 레일(140)의 고장 원인 및 고장의 정도를 분석하고, 음향정보를 이용하여 레일(140)을 가동시키는 모터의 소음상태 및 상기 레일의 합류점과 분기점에서의 소음상태 중 적어도 하나를 분석하며, 영상정보를 분석하여 레일(140)의 궤도 이상 유무, 레일(140)의 운영을 위한 전장품의 설치 상태 이상 유무, 및 레일(140) 상에 설치된 센서의 이상 유무 중 적어도 하나를 분석한다.
일 실시예에 있어서, 분석서버(120)는 진동정보를 분석함에 있어서, 진동정보로부터 주파수 정보 및 진폭 정보를 추출하고, 추출된 주파수 정보 및 진폭정보를 주파수 정보 및 진폭정보가 레일의 고장 원인 및 고장 정도와 매칭되어 저장되어 있는 데이터베이스와 비교함으로써 레일(140)의 고장 원인 및 고장 정도를 결정한다.
한편, 분석서버(120)는 영상정보를 분석함으로써 레일(140) 상에 낙실 수하물이 존재하는지 여부를 추가로 판단할 수 있다.
이후, 분석서버(120)는 S430에서 생성된 분석결과를 출력한다(S440). 일 실시예에 있어서, 분석서버(120)는 레일(140)의 각 단위 영역 별로 분석 결과를 출력할 수 있다. 이때, 분석서버(120)는 각 단위 영역 별로 진동정보에 기초하여 판단된 분석결과, 음향정보에 기초하여 판단된 분석결과, 및 영상정보에 기초하여 판단된 분석결과를 구분하여 출력할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
예컨대, 상술한 실시예에 있어서는, 분석서버(120)가 레일(140)의 각 단위 영역 별로 진동정보, 음향정보, 및 영상정보를 구분하여 매칭시키는 것으로 설명하였다.
하지만, 변형된 실시예에 있어서는, 패트롤 트레이(110)가 진동정보, 음향정보, 및 영상정보를 해당 정보를 획득한 위치정보와 매칭시켜 저장장치(240)에 저장하고, 위치정보와 매칭되어 있는 진동정보, 음향정보, 및 영상정보를 분석서버(120)로 전송할 수 있다.
이를 위해, 패트롤 트레이(110)는 자신의 위치정보를 획득하는 위치정보 획득부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 패트롤 트레이(110)의 위치정보 획득부는 레일(140) 상에서 주기적으로 패트롤 트레이(110)의 위치를 확인하고, 확인된 위치정보를 해당 시점에서의 진동정보, 음향정보, 및 영상정보에 추가하여 저장장치(240)에 저장할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 레일(140)상에 미리 정해진 지점 마다 위치정보 식별자를 설치하고, 패트롤 트레이(110)의 위치정보 획득부는 레일(140)상에 설치된 위치정보 식별자를 인식할 때마다, 인식된 위치정보 식별자로부터 해당 식별자에 할당되어 있는 위치정보를 획득하고, 획득된 위치정보를 패트롤 트레이(110)의 위치정보로 결정할 수 있다.
예컨대, 위치정보 식별자는 RFID 태그이고 위치정보 확인부는 RFID 리더기로 구현될 수 있을 것이다.
상술한 실시예에 따르는 경우, 분석서버(120)의 정보 동기화부(320)는 진동정보, 음향정보, 및 영상정보를 진동정보, 음향정보, 및 영상정보에 매칭되어 있는 위치정보 별로 동기화시키게 된다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템
110: 패트롤 트레이 120: 분석서버
130: PLC 210: 진동센서
220: 음향기록장치 230: 영상기록장치
240: 저장장치 250: 식별정보 수납장치

Claims (16)

  1. 진동 센서가 탑재되어있고, 레일 상에서 미리 정해진 경로를 따라 주행하면서 상기 진동센서를 이용하여 상기 레일의 주행 중 발생되는 진동 정보를 수집하는 패트롤 트레이(Patrol Tray);
    상기 미리 정해진 경로를 설정하고, 상기 미리 정해진 경로에 따라 상기 레일 상에서 상기 패트롤 트레이를 이송시키는 PLC(Programmable Logic Controller): 및
    상기 진동 정보로부터 주파수 정보 및 진폭 정보를 추출하고, 추출된 주파수 정보 및 진폭 정보를 이용하여 상기 레일의 상태를 판단하는 분석서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분석서버는, 상기 주파수 정보를 분석하여 상기 레일의 고장 발생 원인을 판단하고, 상기 진폭 정보를 분석하여 상기 고장의 정도를 결정하는 것을 특징으로 하는 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레일의 고장 원인은 상기 레일의 단차, 상기 레일의 평탄도, 상기 레일의 공극, 상기 레일 상의 요철, 및 상기 레일 중 곡선부분의 곡률반경에 대한 진동범위 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레일의 고장 원인 및 고장 정도가 주파수 정보 및 진폭 정보와 매칭되어 데이터베이스에 저장되어 있고,
    상기 분석서버는 상기 추출된 주파수 정보 및 진폭 정보와 상기 데이터베이스에 저장되어 있는 주파수 정보 및 진폭정보를 비교하여 상기 레일의 고장 원인 및 고장 정도를 결정하는 것을 특징으로 하는 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패트롤 트레이는 음향기록장치를 더 포함하고, 상기 레일 상에서 상기 미리 정해진 경로를 따라 주행하면서 상기 음향기록장치를 이용하여 상기 레일의 주행 중 발생되는 음향정보를 수집하고,
    상기 분석서버는 상기 음향정보를 분석하여 상기 레일을 가동시키는 모터의 소음상태 및 상기 레일의 합류점과 분기점에서의 소음상태 중 적어도 하나를 판단하는 것을 특징으로 하는 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패트롤 트레이는 영상기록장치를 더 포함하고, 상기 레일 상에서 상기 미리 정해진 경로를 따라 주행하면서 정면 또는 측면의 영상을 촬영하여 영상정보를 생성하고,
    상기 분석서버는 상기 영상정보를 이용하여 상기 레일의 궤도 이상 유무, 상기 레일의 운영을 위한 전장품의 설치 상태 이상 유무, 및 상기 레일 상에 설치된 센서의 이상 유무 중 적어도 하나를 판단하는 것을 특징으로 하는 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 분석서버는 상기 영상정보를 이용하여 상기 레일 상에 낙실 수하물이 존재하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 패트롤 트레이는 상기 패트롤 트레이의 식별을 위한 식별정보가 수납되어있는 식별정보 수납장치 및 상기 진동 정보가 상기 패트롤 트레이의 식별정보에 매칭되어 저장되는 저장장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수하물 처리 설비 점검 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 레일은 미리 정해진 길이의 단위 영역들로 구분되어 있고,
    상기 분석서버는 상기 미리 정해진 길이 및 상기 패트롤 트레이의 이동속도에 기초하여 상기 패트롤 트레이의 이동시간을 산출하고, 상기 산출된 이동 시간 단위로 상기 진동 정보를 구분함으로써 상기 진동 정보가 상기 각 단위 영역 별로 구분되도록 하는 것을 특징으로 하는 수하물 처리 설비 점검 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 PLC는 상기 레일 중 비가동 중인 레일 영역을 결정하고, 상기 비가동 중인 레일 영역에서 상기 패트롤 트레이가 주행되도록 상기 미리 정해진 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 수하물 처리 설비 점검 시스템.
  11. 레일 상에서 미리 정해진 경로를 따라 이송되는 트레이;
    상기 트레이의 식별을 위한 식별정보가 수납되어있는 식별정보 수납장치;
    상기 트레이에 탑재되고, 상기 트레이가 상기 레일 상에서 상기 미리 정해진 경로를 따라 주행할 때 발생되는 진동 정보를 수집하는 진동 센서, 상기 트레이에 탑재되고 상기 트레이가 상기 레일 상에서 상기 미리 정해진 경로를 따라 주행할 때 발생되는 음향 정보를 수집하는 음향기록장치, 및 상기 트레이에 탑재되고 상기 트레이가 상기 레일 상에서 상기 미리 정해진 경로를 따라 주행할 때 상기 트레이의 진행 방향을 기준으로 정면 또는 측면의 영상을 촬영하여 영상정보를 생성하는 영상 기록 장치 중 적어도 하나; 및
    상기 진동정보, 상기 음향정보, 및 상기 영상정보 중 적어도 하나가 상기 식별정보와 매칭되어 저장되는 저장장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 패트롤 트레이.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 패트롤 트레이의 위치정보를 주기적으로 획득하는 위치정보 확인부를 더 포함하고,
    상기 저장장치에는, 상기 획득된 위치정보가 상기 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나와 매칭되어 저장되는 것을 특징으로 패트롤 트레이.
  13. 패트롤 트레이로부터 상기 패트롤 트레이가 레일 상에서 미리 정해진 경로를 따라 주행하면서 획득한 진동정보, 음향정보, 및 영상정보 중 적어도 하나를 수집하는 단계;
    상기 진동 정보를 이용하여 상기 레일의 고장 원인 및 상기 고장의 정도를 분석하거나, 상기 음향정보를 이용하여 상기 레일을 가동시키는 모터의 소음상태 및 상기 레일의 합류점과 분기점에서의 소음상태 중 적어도 하나를 분석하거나, 상기 영상정보를 이용하여 상기 레일의 궤도 이상 유무, 상기 레일의 운영을 위한 전장품의 설치 상태 이상 유무, 및 상기 레일 상에 설치된 센서의 이상 유무 중 적어도 하나를 분석하는 단계; 및
    분석결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 진동정보, 상기 음향정보, 및 상기 영상정보를 생성된 시간의 순서에 따라 동기화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 레일은 미리 정해진 길이의 단위영역들로 구분되어 있고,
    상기 동기화시키는 단계에서, 상기 미리 정해진 길이 및 상기 패트롤 트레이의 이동속도에 기초하여 상기 패트롤 트레이의 이동시간을 산출하고, 상기 산출된 이동 시간 단위로 상기 진동 정보, 상기 음향정보, 및 상기 영상정보를 분리함으로써 상기 상기 진동 정보, 상기 음향정보, 및 상기 영상정보를 상기 단위 영역 별로 구분하여 동기화시키는 것을 특징으로 하는 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 분석하는 단계에서, 상기 진동정보로부터 주파수 정보 및 진폭 정보를 추출하고, 상기 추출된 주파수 정보 및 진폭정보를 주파수 정보 및 진폭정보가 상기 레일의 고장 원인 및 고장 정도와 매칭되어 저장되어 있는 데이터베이스와 비교하여 상기 레일의 고장 원인 및 고장 정도를 결정하는 것을 특징으로 하는 패트롤 트레이를 이용한 수하물 처리 설비 점검 방법.
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