KR20190081375A - 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에 관한 것으로, 열차 주행중에 텅레일의 밀착상태를 자동으로 검지하는 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에 관한 것이다.
본 발명은 상술한 기술적 구성으로 인해 열차 하부에 설치하며 열차 주행상태에서 카메라로 텅레일 영상을 촬영하는 방법과 촬영된 2D 영상으로 텅레일 표면검사를 수행함과 동시에 3D 형상정보를 추출하여 텅레일 밀착간격을 검측할 수 있어 방대한 철도구간에 대한 유지보수 과정을 효율화하며, 주간/야간 구분 없이 운용이 가능하므로, 철도 시설물의 안전성 확보를 위한 예방 유지보수를 수행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상술한 기술적 구성으로 인해 열차 하부에 설치하며 열차 주행상태에서 카메라로 텅레일 영상을 촬영하는 방법과 촬영된 2D 영상으로 텅레일 표면검사를 수행함과 동시에 3D 형상정보를 추출하여 텅레일 밀착간격을 검측할 수 있어 방대한 철도구간에 대한 유지보수 과정을 효율화하며, 주간/야간 구분 없이 운용이 가능하므로, 철도 시설물의 안전성 확보를 위한 예방 유지보수를 수행할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열차 주행중에 텅레일의 밀착상태를 자동으로 검지하는 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에 관한 것이다.
일반적으로 열차의 선로를 전환하는 분기부에는 기본레일에 텅레일을 설치하여 전철기의 작동에 의해 좌우 이동이 선택되는 텅레일의 전환상태에 따라 열차의 운행방향이 바뀌도록 하고 있다.
텅레일은 기본레일에 밀착될 때 첨단부분은 완전 밀착되고 서서히 이격되도록 되어 있으며, 텅레일을 이동시키는 전철기는 각 분기부에 설치되고 전철기는 철도사령실에서 원격조작하게 되어 있다.
그러나 사령실에서 전철기를 조작하여 전환된 텅레일을 기본레일과 밀착되게 작동시켰을 경우 전철기의 오작동 또는 텅레일과 기본레일 사이에 이물질이 끼거나, 텅레일이 원하는 거리만큼 이동하지 못할 경우 텅레일은 기본레일에 밀착되지 않게 된다.
또한, 정상적으로 텅레일이 기본레일에 밀착된 후 전철기 밀착 조정용 롯드를 푸는 등 인위적인 조작에 의해 텅레일이 기본레일에서 분리되더라도 전철기의 작동에 의해 선로가 확보된 것으로 표시될 수 있으므로 철도 사령실에서는 확보된 선로로 열차를 진입시키게 되고 이때 분기부에서 텅레일과 기본레일 사이에 밀착이 불량하여 열차가 탈선하는 등의 문제가 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하고자 고안한 것으로, 열차 주행상태에서 기본 레일과 텅레일 간에 밀착간격 검측하여, 선로분기부에서 발생할 수 있는 열차 사고를 미연에 방지하기 위한 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템을 제공함에 있다.
본 발명은 열차 하부에 취부되어 열차 운행중에 텅레일과 기본레일 간에 밀착 영상을 수집하는 텅레일 검측장치; 상기 열차의 이동거리 및 속도 정보를 측정하는 차량정보 측정장치; 상기 열차 차상에 설치되어 상기 텅레일 검측장치와 차량정보 측정장치로부터 텅레일 영상 및 차량정보를 수집하여 텅레일의 밀착간격을 분석하는 텅레일 분석장치; 및 상기 텅레일 분석장치로부터 검측데이터를 전송받아 검측기간 및 검측위치별로 텅레일 밀착상태에 대한 이력관리를 수행하는 텅레일 지상서버;를 포함할 수 있다.
바람직하게 텅레일 검측장치는 텅레일 영상을 촬영하기 위한 텅레일 카메라부; 텅레일과 기본레일 간에 특정 파장대의 광원을 생성하기 위한 텅레일 조명부; 및 상기 텅레일 조명부의 광원에 대한 균일한 빔폭을 생성하기 위한 빔 플레이트부;를 포함할 수 있다.
또한 바람직하게 차량정보 측정장치는 열차 차륜에 회전량을 측정하여 주행속도 및 이동거리를 측정하는 타코메타와 열차가 일정거리 만큼 이동하면 이를 인식하여 카메라에 촬영신호(트리거)를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게 텅레일 분석장치는 텅레일 카메라부에서 촬영된 텅레일 영상을 수집하기 위한 텅레일 영상수집부와 수집된 텅레일 영상에서 3D 형상데이터를 추출하여 기본레일과 텅레일 간에 밀착거리를 계산하는 데이터 처리부를 포함할 수 있다.
바람직하게 텅레일 카메라부는 차량정보 측정장치에서 열차가 일정거리 만큼 이동될 때마다 전송되는 카메라 촬영신호(트리거)에 의해 텅레일 영상을 촬영하는 것을 특징으로 한다.
빔플레이트부는 텅레일 조명부에서 출력되는 광원의 빔폭(굵기)을 균일하게 형성하여 균일한 라인형태의 조명을 생성하도록 할 수 있다.
바람직하게 텅레일 분석장치는 촬영된 기본레일과 텅레일 2D 영상에 대하여 이미지 프로세싱을 통해 레일표면 상에 결함을 검사하는 2D 영상수집/분석부; 카메라에서 촬영한 2D 영상에서 라인광원의 중심부에 픽셀위치를 검색하여 레일 단면 형상 정보(profile) 정보를 생성하고, 텅레일과 기본레일 간에 밀착 간격을 검측하는 3D 형상 생성부; 및 상기 2D 영상수집/분석부에서 분석된 레일표면 상에서 2D 결함 정보와, 상기 3D 형상 생성부에서 분석된 레일의 3D 형상정보를 정합하는 정합부;를 포함할 수 있다.
그리고 바람직하게 텅레일 지상서버는 텅레일 밀착상태를 기간별/검측위치별로 이력관리하고, 텅레일 분석결과 및 상태정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명은 상술한 기술적 구성으로 인해 열차 하부에 설치하며 열차 주행상태에서 카메라로 텅레일 영상을 촬영하는 방법과 촬영된 2D 영상으로 텅레일 표면검사를 수행함과 동시에 3D 형상정보를 추출하여 텅레일 밀착간격을 검측할 수 있어 방대한 철도구간에 대한 유지보수 과정을 효율화하며, 주간/야간 구분 없이 운용이 가능하므로, 철도 시설물의 안전성 확보를 위한 예방 유지보수를 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검측시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 검측시스템 단위 모듈별 구성 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 현장사진을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 구조 및 텅레일 밀착 상태 검측을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 검측장치의 검측 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 검측장치의 세부 구성을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에서 기본 레일 및 텅레일 촬영방법 및 2D영상을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에서 텅레일 및 기본레일의 형상정보를 추출하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에서 레일 단면의 거리 측정을 위한 삼각 측정법을 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에서 텅레일 및 선로 3D 형상을 나타낸 예시도이다
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템의 텅레일 분석장치에서 텅레일 영상을 수집하여 분석하는 영상처리 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 13은 표준 레일형상과 검측레일 형상 매칭을 나타낸 예시도이고,
도 14는 기본레일과 텅레일간 밀착간격 측정을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검측시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 검측시스템 단위 모듈별 구성 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 현장사진을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 구조 및 텅레일 밀착 상태 검측을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 검측장치의 검측 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 검측장치의 세부 구성을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에서 기본 레일 및 텅레일 촬영방법 및 2D영상을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에서 텅레일 및 기본레일의 형상정보를 추출하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에서 레일 단면의 거리 측정을 위한 삼각 측정법을 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에서 텅레일 및 선로 3D 형상을 나타낸 예시도이다
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템의 텅레일 분석장치에서 텅레일 영상을 수집하여 분석하는 영상처리 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 13은 표준 레일형상과 검측레일 형상 매칭을 나타낸 예시도이고,
도 14는 기본레일과 텅레일간 밀착간격 측정을 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 다만, 첨부된 도면은 요부에 대한 설명의 편의를 위해 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수 있고, 설명에 사용되는 용어 및 명칭은 사전적인 의미가 아닌 구성의 형상이나 작용, 역할 등에 의해 함축적으로 정해질 수 있으며, 위치에 대한 설명은 특별한 언급이 없는 한 도면을 기준으로 설명한다. 그리고 선등록된 공지기술 및 통상적 기술에 대한 구체적인 설명은 요지를 흐릴 수 있어 생략 또는 간단한 부호나 명칭으로 대체한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템의 설치 구성을 나타낸 예시도이다.
본 실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템은 텅레일 검측장치(100), 차량정보 측정장치(200), 텅레일 분석장치(300), 텅레일 지상서버(400)를 포함할 수 있다.
텅레일 검측장치(100)는 열차 하부에 설치되어 텅레일에 밀착상태를 촬영한다.
차량정보 측정장치(200)는 열차의 차륜에 설치되어 이동거리 및 속도를 측정한다.
텅레일 분석장치(300)는 차상에 설치되어 텅레일 검측장치와 차량정보 측정장치로부터 텅레일 영상 및 차량정보를 수집하여 텅레일의 밀착간격을 분석한다.
이러한 텅레일 분석장치(300)에서 검측데이터는 무선망을 이용하여 사무소에 설치되는 텅레일 지상서버(400)로 전송되며, 텅레일 지상서버(400)는 검측기간 및 검측위치별로 텅레일 밀착상태에 대한 이력관리를 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검측시스템을 나타낸 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 텅레일 검측장치(100), 차량정보 측정장치(200), 텅레일 분석장치(300), 텅레일 지상서버(400)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 검측시스템 단위 모듈별 구성 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 텅레일 검측장치는 텅레일 영상을 촬영하기 위한 텅레일 카메라부와 특정 파장대에 광원을 생성하기 위한 텅레일 조명부로 구성되며, 광원에 대한 균일한 빔폭을 생성하기 위한 빔 플레이트부로 포함할 수 있다.
차량정보 측정장치는 열차 차륜에 회전량을 측정하여 주행속도 및 이동거리를 측정하는 타코메타와 열차가 동일간격으로 이동할 때마다 카메라 촬영신호(트리거)를 생성하는 차량정보 분석부로 구성한다.
텅레일 분석장치는 산업용 컴퓨터로써 텅레일 카메라부에서 촬영된 텅레일 영상을 수집하기 위한 텅레일 영상수집부와 수집된 텅레일 영상에서 3D 형상데이터를 추출하여 텅레일에 밀착상태를 계산하는 데이터 처리부로 구성하며, 텅레일 지상서버와 통신을 위한 통신모뎀 전송부를 포함한다.
텅레일 지상서버는 텅레일 분석장치에서 측정한 텅레일 밀착상태와 검측위치정보를 수신받기 위한 텅레일 분석장치와 통신모뎀수신부로 구성한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 현장사진을 나타낸 예시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 텅레일 밀착 상태 등을 검측하기 위한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 구조 및 텅레일 밀착 상태 검측을 나타낸 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 기본레일과 텅레일 간에 구조를 도식화한 것으로서, 열차 하부의 좌측과 우측에 텅레일 검측장치를 설치한 후, 열차 주행중에 텅레일 밀착 상태를 검측한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 검측장치의 검측 예시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 열차 하부 좌측과 우측에 설치된 텅레일 검측장치가 기본레일 및 텅레일을 검측하는 예시를 나타낸 것이다.
이러한 도 6에 의해 촬영된 영상은 아래에서 설명하는 도 8과 같은 기본 레일 및 텅레일에 대한 2D 영상이며, 열차 주행중에 일정 간격으로 카메라가 촬영한 영상으로써, 일반적으로 레일 촬영면의 영상 픽셀 밝기 값은 이미지 포맷에 따라 최소 밝기부터 최대 밝기까지 다양한 밝기 값으로 표현된다.(예를 들면, 이미지 포맷이 8bit 픽셀 영상인 경우, 최소 0(검은색)부터 최대 255(백색)까지에 밝기 값을 가진다.)
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 검측장치의 세부 구성을 나타낸 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 텅레일 조명부는 텅레일의 영상 촬영에 필요한 광원으로서, LED 및 레이저 등을 사용할 수 있으며, 태양광 등의 주변 광원과 구분할 수 있는 특정 파장대에 광원을 사용한다.
본 실시예에 따른 텅레일 조명부는 텅레일 촬영영역에서 광원의 밝기 분포가 균일하여야 하며, 이를 위해 여러 대에 조명을 사용할 수 있다.
이러한 텅레일 조명부는 카메라에서 취득된 영상의 밝기가 세츄레이션(saturation)되지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.
빔플레이트부는 텅레일 조명부에서 출력되는 광원의 빔폭(굵기)을 균일하게 형성하기 위한 장치로써, 빔플레이트부를 통과한 광원은 굵기가 일정한 라인형태에 조명이 출력된다.
또한 빔플레이트부는 조명의 빔폭을 1~10㎜에 굵기로 조정할 수 있다.
텅레일 카메라부는 기본레일과 텅레일의 영상을 고속 촬영하며 카메라로써 텅레일 조명부에서 생성한 특정 파장대에 광원만을 통과시키고 기타 외부광원을 제거하기 위해 밴드패스 필터를 카메라 랜즈 전면에 부착한다.
텅레일 카메라부는 차량정보 분석부에서 열차가 동일간격으로 이동할 때마다 전송되는 카메라 촬영신호(트리거)에 의해 텅레일 영상을 취득하며, 카메라에서 촬영된 영상은 파노라마 형태로 취득되는 영상으로써 동일한 위치에 텅레일을 중첩해서 촬영하지 않는 것이 바람직하다.
이러한 텅레일 카메라부는 취득되는 영상에서 관심영역(ROI, Region Of Interest)을 설정하여 열차 주행중에 텅레일 및 기본레일을 영상을 고속촬영 한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에서 기본 레일 및 텅레일 촬영방법 및 2D영상을 설명하기 위한 예시도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 열차 주행시 등간격 촬영으로 일정간격으로 카메라가 촬영한 영상을 나타낸 것이다. 레일 촬영면의 영상 픽셀 밝기 값이 이미지 포맷에 따라 다양한 밝기 값으로 표현될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에서 텅레일 및 기본레일의 형상정보를 추출하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 도 8에서 카메라로 취득된 2D 영상으로부터 텅레일 및 기본레일에 대한 단면 형상정보를 추출하는 과정을 나타낸 것이다.
한 대의 카메라로 레일의 2D 영상과 3D 형상정보를 추출하는 것을 특징으로 하며, 이를 위해 레일 촬영 영상에서 임계치 이상에 밝기 값을 가지는 픽셀정보들로부터 레일 단면 형상정보(profile)를 추출한다.(예를 들면, 레일 촬영면에 밝기 값이 최소 100부터 최대 255(백색)까지에 픽셀 좌표를 검색하여 레일 형상정보(profile)를 추출한다.
텅레일 및 기본레일에 대한 단면 형상정보(Profile) 추출은 촬영된 레일 영상에서 빔플레이트 라인조명 두께의 중심부를 추출함으로써 가능하다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에서 레일 단면의 거리 측정을 위한 삼각 측정법을 나타낸 예시도이다.
레일 단면 형상(Profile)정보는 라인조명 픽셀좌표의 중심부 픽셀위치로써, 카메라로부터 측정대상인 레일 단면까지에 거리값(x,y,z 값)으로 계산되며 [도10]과 같은 삼각측정법 또는 어파인변환(Affine Transformation) 등을 이용하여 구할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템에서 텅레일 및 선로 3D 형상을 나타낸 예시도이다. 이러한 도11은 열차 주행 중에 도 10에서 추출된 레일 단면 형상정보(profile)들을 취득하여 등간격으로 표시한 것이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템의 텅레일 분석장치에서 텅레일 영상을 수집하여 분석하는 영상처리 과정을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 13은 표준 레일형상과 검측레일 형상 매칭을 나타낸 예시도이고, 도 14는 기본레일과 텅레일간 밀착간격 측정을 나타낸 예시도이다.
이러한 텅레일 분석장치의 데이터 처리부(320)는 2D 영상수집/분석부, 3D 형상 생성부, 텅레일 단면(Profile) 추출부, 텅레일 profile 특징점 매칭부, 밀착간격 측정부, 정합부를 포함할 수 있다.
우선, 2D 영상수집/분석부에서 텅레일 영상을 수집하여 분석하는 과정을 설명하면, 열차정보(이동거리, 속도)측정은 차량정보 측정장치로부터 차량의 이동거리 및 속도를 측정한 후, 열차 주행시 등간격 단위로 텅레일 카메라에 촬영명령(trigger)을 전송한다.
다음으로, 텅레일 및 기본레일 2D영상수집은 텅레일 카메라가 촬영한 영상을 텅레일 분석장치에서 수집한다.
다음으로, 2D 표면검사는 수집된 기본레일 및 텅레일 영상에 대하여 표면검사를 수행하는 과정으로써, 레일 표면상에 결함(크랙, 파상마모, 휠번, 충격 등)을 검사하는 과정이 포함될 수 있다.
도 12에서 3D 형상 생성부는 카메라에서 촬영한 2D 이미지에서 레일의 3D 형상정보를 추출하고, 텅레일과 기본레일 간에 밀착간격을 검측하는 과정이다.
텅레일 단면(Profile) 추출부는 2D 영상수집부에서 수집된 텅레일 및 기본레일 영상을 대상으로 [도9]와 [도10]과 같이 라인광원의 중심부 픽셀위치를 검색하여 텅레일 및 기본레일의 단면형상정보(Profile)을 추출하는 과정이다.
텅레일 profile 특징점 매칭부는 [도13]과 같이 열차 이동 중에 촬영되는 검측 레일 단면 형상정보(profile)와 표준이 되는 레일형상 단면정보(profile)간에 특징점을 검색하여 상호 매칭(mapping)하는 과정이다.
텅레일 3D 형상생성부는 레일 단면 형상정보(profile)들을 [도11]과 같이 3D 좌표평면에 표시하는 과정이다.
밀착간격 측정부는 기본레일과 텅레일간 밀착간격을 측정하기 위한 구성으로, [도14]와 같이 기본레일과 텅레일 간에 단면형상 정보(profile)로부터 두 측정점간에 이격거리(밀착간격)을 계산한다.
도 12에서의 정합부는 레일의 2D 영상과 3D 형상정보를 모핑(Morphing)하는 과정으로써, 2D 영상수집/분석부에서 생성한 레일 표면 영상과 3D 형상 생성부에서 생성한 3D 형상 정보를 상호 정합하여 사용자에게 제공한다.
본 시스템은 한 대에 카메라로 촬영된 2D 레일 영상으로부터 임계치 이상에 밝기값을 가진 픽셀 좌표정보로부터 레일단면 형상정보(profile)을 추출하여 3D 형상정보를 생성함으로 2D 영상에서 인식한 레일 표면상에 특징과 3D 형상정보를 정합한다.
본 발명에 따르면, 고속철도 및 일반철도 구간 건설에 따라 유지보수 대상구간이 증가하고 있는 추세이며, 또한 열차 영업시간 확보를 위해 현장 유지보수자 담당자들의 야간 유지보수 시간이 단축되고 있다.
본 발명은 열차 하부에 검측시스템을 설치하여 기본레일과 텅레일 간에 밀착상태를 측정하기 위한 시스템으로써, 방대한 철도구간에 대한 유지보수 과정을 과학화 효율화한다.
또한, 열차에 탑재된 검측시스템은 주간/야간 구분 없이 운용이 가능하므로, 철도 시설물의 안전성 확보를 위한 예방 유지보수를 수행할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명에서 제안한 구성의 응용을 설명을 하면 다음과 같다.
본 발명은 본 발명에서 추구하고자 하는 구성의 원리와 그 원리에 대한 이해를 돕고자 본 발명의 구성과 그 구성에 포함되는 구체적인 구성요소를 도면화하고 그 도면을 기반으로 하여 설명을 한 것이며, 본 발명에 포함되는 구성 및 그 구체적인 구성요소는 추구하고자 하는 원리를 감안하여 구조, 형태, 모양, 배치, 방향, 수량이 결정되며 이를 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있을 것이다. 본 발명에서 제시한 구성 및 그 구체적인 구성요소는 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명에서 얻고자 하는 효과와 그 효과로부터 더 나은 효과를 얻기 위해 어떠한 원리를 적용하는 것이 가장 바람직한 것인지를 예시한 것이다. 이에 따라서 본 발명은 상술한 구성들을 모두 포함하여 본 발명은 완성하는 것이 가장 바람직하나, 원가절감, 제조의 편의성, 환경조건 또는 필요에 따라 상기에서 설명한 구성 중 일부를 선택 또는 배제하여 완성할 수 있고, 하나 또는 일부의 구성을 따로 떼어내어 다른 구성과 병합하여 완성할 수도 있다. 그리고 상기에서 설명한 각 구성은 원리, 용도, 기능, 역할, 작용, 효과 등을 감안하여 이 기술분야가 아닌 다른 기술분야에 독립적으로 적용될 수 있을 것이다.
이상으로, 본 발명의 설명을 모두 마치며, 이 기술분야에 통상의 지식을 가진 기술자라면 상술한 구체적인 내용을 통해 본 발명에서 추구하고자 하는 요지를 충분히 파악할 수 있을 것으로 보이고, 더 이상 설명하지 않아도 설명하지 않은 부분에 대해서도 충분히 유추 가능할 것이라 보이며, 이에 본 발명의 청구항은 상술한 설명을 기반으로 하여 권리범위를 가능한 포괄하는 범위로 특정하여 청구할 수 있을 것이고, 이를 통해 이 기술분야 및 이와 연관된 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명에서 언급한 내용을 기초로 하여 해당분야에 다양하게 수정 및 변경하여 적용할 수 있을 것이며, 이로 말미암아 이 기술분야 및 이와 연관된 기술분야의 발전은 물론 사용상의 효율성을 더욱더 증대시킬 수 있을 것이다.
100 : 텅레일 검측장치
110 : 텅레일 카메라부
120 : 텅레일 조명부
130 : 빔플레이트부
200 : 차량정보 측정장치
210 : 타코메타
220 : 차량정보 분석부
300 : 텅레일 분석장치
310 : 텅레일 영상수집부
320 : 데이터 처리부
330 : 통신모뎀 전송부
400 : 텅레일 지상서버
410 : 텅레일 분석서버부
420 : 통신모뎀 수신부
110 : 텅레일 카메라부
120 : 텅레일 조명부
130 : 빔플레이트부
200 : 차량정보 측정장치
210 : 타코메타
220 : 차량정보 분석부
300 : 텅레일 분석장치
310 : 텅레일 영상수집부
320 : 데이터 처리부
330 : 통신모뎀 전송부
400 : 텅레일 지상서버
410 : 텅레일 분석서버부
420 : 통신모뎀 수신부
Claims (8)
- 열차 하부에 취부되어 열차 운행중에 텅레일과 기본레일 간에 밀착 영상을 수집하는 텅레일 검측장치;
상기 열차의 이동거리 및 속도 정보를 측정하는 차량정보 측정장치;
상기 열차 차상에 설치되어 상기 텅레일 검측장치와 차량정보 측정장치로부터 텅레일 영상 및 차량정보를 수집하여 텅레일의 밀착간격을 분석하는 텅레일 분석장치; 및
상기 텅레일 분석장치로부터 검측데이터를 전송받아 검측기간 및 검측위치별로 텅레일 밀착상태에 대한 이력관리를 수행하는 텅레일 지상서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 텅레일 검측장치는 텅레일 영상을 촬영하기 위한 텅레일 카메라부;
텅레일과 기본레일 간에 특정 파장대의 광원을 생성하기 위한 텅레일 조명부; 및
상기 텅레일 조명부의 광원에 대한 균일한 빔폭을 생성하기 위한 빔 플레이트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 차량정보 측정장치는 열차 차륜에 회전량을 측정하여 주행속도 및 이동거리를 측정하는 타코메타와 열차가 일정거리 만큼 이동하면 이를 인식하여 카메라에 촬영신호(트리거)를 생성하는 것을 특징으로 하는 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 텅레일 분석장치는 텅레일 카메라부에서 촬영된 텅레일 영상을 수집하기 위한 텅레일 영상수집부와 수집된 텅레일 영상에서 3D 형상데이터를 추출하여 기본레일과 텅레일 간에 밀착거리를 계산하는 데이터 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 텅레일 카메라부는 차량정보 측정장치에서 열차가 일정거리 만큼 이동될 때마다 전송되는 카메라 촬영신호(트리거)에 의해 텅레일 영상을 촬영하는 것을 특징으로 하는 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 빔플레이트부는 텅레일 조명부에서 출력되는 광원의 빔폭(굵기)을 균일하게 형성하여 균일한 라인형태의 조명을 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 텅레일 분석장치는 촬영된 기본레일과 텅레일 2D 영상에 대하여 이미지 프로세싱을 통해 레일표면 상에 결함을 검사하는 2D 영상수집/분석부;
카메라에서 촬영한 2D 영상에서 라인광원의 중심부에 픽셀위치를 검색하여 레일 단면 형상 정보(profile) 정보를 생성하고, 텅레일과 기본레일 간에 밀착 간격을 검측하는 3D 형상 생성부; 및
상기 2D 영상수집/분석부에서 분석된 레일표면 상에서 2D 결함 정보와, 상기 3D 형상 생성부에서 분석된 레일의 3D 형상정보를 정합하는 정합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 텅레일 지상서버는 텅레일 밀착상태를 기간별/검측위치별로 이력관리하고, 텅레일 분석결과 및 상태정보를 사용자에게 제공하는 것을 특징하는 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템.
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| KR1020170183869A KR102004909B1 (ko) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 텅레일 밀착상태 검지를 위한 검측시스템 |
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