KR20220142865A - System and method for monitoring unmanned-office using mobile robot - Google Patents
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Abstract
Description
이동형 로봇을 이용한 무인 국사 모니터링 기술이 제공된다. An unmanned national affairs monitoring technology using a mobile robot is provided.
인터넷 등과 같은 단순 서비스에서 사용자의 요구와 시대의 변화에 따라서 다양한 결합서비스, 그리고 융합서비스의 등장이 가속화되고 있다. 이러한 변화에 따라 다양한 서비스를 제공하기 위한 네트워크 장비들의 종류와 수가 증가하면서 해당 장비들을 관리하는 시스템도 다양화되고 있다. In simple services such as the Internet, various combined services and convergence services are accelerating according to the needs of users and changes in the times. As the types and number of network devices for providing various services increase according to these changes, a system for managing the devices is also diversifying.
이처럼 빠르게 변화하는 서비스를 안정적 제공하면서 통신망의 운영 관리 효율성을 위해 원격으로 제어하고 관리하는 무인화 국사 시설을 확대하고 있다. While providing these rapidly changing services stably, we are expanding the unmanned office facilities that remotely control and manage the communication network for operational and management efficiency.
일반적으로 무인화된 국사 시설은 다수의 환경 측정 센서를 통한 국사 내부 환경모니터링과 장비의 구동 정보를 통한 장비 환경 모니터링을 수행하여 관리한다. 예를 들어, 작업자 출입, 화재 감지, 침수 감지, 온도/습도 등을 측정하고 CCTV 영상 등을 이용하여 무인화된 국사 시설을 모니터링한다.In general, unmanned national office facilities are managed by performing internal environmental monitoring through a number of environmental measurement sensors and equipment environment monitoring through equipment operation information. For example, it measures worker access, fire detection, flood detection, temperature/humidity, etc., and monitors unmanned state-run facilities using CCTV images.
다만, 국사 시설 내부에서는 환경 측정 센서나 CCTV 장치가 특정 위치에 고정되어 있어, 기지국이나 중계기 위주의 주요 장비만을 집중적으로 모니터링하도록 되어 있어 전체적인 국사 시설이나 세부적인 영역을 관리하는 데 한계가 있다. 그리고 국사 시설에는 화재 감지기, 소화 설비, 불꽃 감지기 등이 설치되어 있지만 이러한 소화 설비는 발생한 화재를 감지하기 위한 것으로 화재 발생을 예방하기는 어렵다. However, there is a limit to managing the overall national facility or detailed area because the environmental measurement sensor or CCTV device is fixed at a specific location inside the national facility to monitor only the main equipment centered on the base station or repeater. And although fire detectors, fire extinguishing facilities, flame detectors, etc. are installed in the national facilities, these fire extinguishing facilities are for detecting the fire that has occurred, and it is difficult to prevent the occurrence of a fire.
그러므로 이동형 로봇을 이용하여 국사 내부 시설에서 세부적인 영역마다 환경데이터를 수집하여 분석함으로써 정확한 국사 내부의 환경을 파악하고 이상 현상 발생 가능성 및 발생 원인을 사전에 인지할 수 있도록 하는 모니터링 시스템이 요구된다. Therefore, there is a need for a monitoring system that uses a mobile robot to collect and analyze environmental data for each detailed area in the internal facilities of the government office, thereby accurately grasping the internal environment of the government office and recognizing the possibility and cause of the occurrence of anomalies in advance.
관련 선행문헌으로 한국등록특허 제793390 호는 " 무인국사 원격 환경 감시 시스템"을 개시한다. As a related prior document, Korean Patent Registration No. 793390 discloses "Unmanned Office Office Remote Environment Monitoring System".
본 발명의 한 실시예는 이동형 로봇을 이용하여 무인 국사 내부의 세부 영역에 대한 환경 데이터들을 수집하고 수집한 환경 데이터들을 분석하여 이상 유무 판단을 하거나 장애 발생 여부를 확인하는 시스템을 제공하는 것이다. One embodiment of the present invention is to provide a system that collects environmental data for a detailed area inside an unmanned office building using a mobile robot and analyzes the collected environmental data to determine whether there is an abnormality or whether a failure occurs.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.In addition to the above tasks, the embodiment according to the present invention may be used to achieve other tasks not specifically mentioned.
본 발명의 한 실시예에 따른 무인 국사 내에 위치하는 하나 이상의 이동형 로봇과 네트워크로 연결된 서버 장치를 포함하는 모니터링 시스템에서, 서버 장치는, 무인 국사 내부의 3차원 위치 좌표를 공유하는 이동형 로봇으로부터 무인 국사 내부의 환경 데이터들과 위치 좌표를 포함하는 패킷을 수집하는 수집부, 패킷에 기초하여 동일한 위치 좌표에서 시간별 환경 데이터들의 추이를 분석하고, 위치 좌표에서 측정된 환경 데이터들과 설정된 임계치와 비교하여 장애 요인을 분석하는 분석부, 그리고 장애 요인을 판단하면 해당 장애 요인의 위치 좌표, 환경 데이터들, 환경 데이터를 측정한 시점을 포함하는 알람 메시지를 생성하여 연동되는 단말로 전송하는 제어부를 포함한다. In a monitoring system including one or more mobile robots located in an unmanned office building according to an embodiment of the present invention and a server device connected to a network, the server device is an unmanned office office from a mobile robot that shares three-dimensional position coordinates inside the unmanned office office A collection unit that collects packets including internal environmental data and location coordinates, based on the packet, analyzes the trend of environmental data by time at the same location coordinates, and compares the environmental data measured in location coordinates with a set threshold for failure An analysis unit that analyzes a factor, and a control unit that generates an alarm message including the location coordinates of the obstacle factor, environmental data, and the time at which the environmental data is measured and transmits the generated alarm message to the interworking terminal when the obstacle factor is determined.
서버 장치는, 무인 국사 내부를 가상화 공간에 구현하여 3차원 좌표로 저장된 무인 국사 내부 구조에 패킷의 구성 값들을 매핑하여 관리하는 데이터베이스부를 더 포함할 수 있다. The server device may further include a database unit that manages by implementing the inside of the unmanned office building in a virtualized space and mapping the configuration values of the packet to the internal structure of the unmanned office office stored as three-dimensional coordinates.
이동형 로봇은, 복수개의 측정 지점을 연결한 이동 경로에 따라 이동하면서, 측정 지점마다 랙에 설치된 장비의 열화상 영상, 디지털 영상, 온도 그리고 습도를 측정할 수 있다. The mobile robot can measure the thermal image, digital image, temperature and humidity of equipment installed in a rack at each measurement point while moving along a movement path connecting a plurality of measurement points.
이동형 로봇은, 리프트 방식의 리프트 지지대를 이용하여 측정 지점마다 상하로 이동하여 하나 이상의 영상 촬영 위치마다 열화상 영상과 디지털 영상을 촬영할 수 있다. The mobile robot may take a thermal image and a digital image at each of one or more image capturing positions by moving up and down at each measurement point using a lift support of a lift method.
이동형 로봇은, 3차원 위치 좌표에 기초하여 측정 지점마다의 로봇의 위치, 리프트 지지대의 상하 이동 거리에 따른 영상 촬영 위치를 좌표화하고, 영상 촬영 위치에서 촬영한 열화상 또는 디지털 영상 스냅샷 이미지의 사이즈를 산출할 수 있다. The mobile robot coordinates the position of the robot at each measurement point based on the three-dimensional position coordinates, the image capturing position according to the vertical movement distance of the lift support, and the thermal image or digital image snapshot image taken at the image capturing position. size can be calculated.
수집부는, 패킷 생성 시간, 로봇의 위치 좌표, 영상 촬영 위치 좌표, 영상 스냅샷 이미지, 해당 이미지 사이즈, 측정 온도값, 그리고 측정 습도 값 중에서 하나 이상을 포함하는 패킷을 수신할 수 있다. The collection unit may receive a packet including one or more of a packet generation time, robot position coordinates, image capturing position coordinates, an image snapshot image, a corresponding image size, a measured temperature value, and a measured humidity value.
분석부는, 동일한 위치 또는 동일 종류의 장비에 대한 시간별 온도, 습도 그리고 표면 온도값에 대해 각각 최대값, 최저값 그리고 평균값 중에 하나의 값을 산출하고, 일정 주기별로 추이를 분석하여 임계치를 설정할 수 있다. The analysis unit may calculate one of a maximum value, a minimum value, and an average value for each hourly temperature, humidity, and surface temperature value for the same location or the same type of equipment, and analyze the trend for each period to set a threshold value.
분석부는, 동일한 위치의 장비에 대해 측정된 온도, 습도 그리고 표면 온도 값이 이전 시점의 값들과 상기 제1 임계치 이상 차이가 발생하거나 동일 종류의 장비들 간에 제2 임계치 이상 차이가 발생하면 장애 요인이 발생한 것으로 분석할 수 있다. The analysis unit, when the temperature, humidity, and surface temperature values measured for the equipment at the same location have a difference of more than the first threshold value from the values at the previous time, or a difference of more than a second threshold value between the same types of equipment, the obstacle is can be analyzed to have occurred.
제어부는, 가상화 공간에 상기 장비의 전기적 접촉 부위, 분전반 내부 접점, 배선 또는 전선에 대해 열화상 이미지 또는 디지털 이미지를 중첩하여 측정된 표면 온도와 영상을 단말에 제공할 수 있다. The controller may provide the terminal with a surface temperature and an image measured by superimposing a thermal image or a digital image with respect to an electrical contact part of the equipment, an internal contact of a distribution board, a wiring or an electric wire in a virtualized space.
무인 국사 내부의 장비 철거, 신설 또는 재배치 작업으로 인한 변경 사항이 있는 경우, 가상화 공간에 중첩된 디지털 이미지에 기초하여 자산 관리 정보와 일치하는 지 확인하고, 확인 결과를 단말에 제공할 수 있다. If there is a change due to the demolition, new construction, or relocation of equipment inside the unmanned office building, it is possible to check whether it matches the asset management information based on the digital image superimposed in the virtual space, and provide the confirmation result to the terminal.
본 발명의 한 실시예에 따른 무인 국사 내부에 위치하는 이동형 로봇과 네트워크로 연결된 서버 장치의 동작 방법으로서, 무인 국사 내부 시설을 가상화 공간에 구현하여 무인 국사 내부 구조에 대한 3차원 좌표를 설정하고 이동형 로봇에 상기 3차원 좌표를 전송하는 단계, 이동형 로봇으로부터 열화상 이미지, 디지털 이미지, 온도 그리고 습도 중에서 하나 이상을 포함하는 환경 데이터들과 3차원 좌표에 기초하여 환경 데이터를 측정한 지점의 위치 좌표들을 수집하는 단계, 위치 좌표마다 시간별 환경 데이터들의 추이를 분석하고, 장비 위치 좌표마다 환경 데이터들과 설정된 임계치와 비교하여 장애 요인을 분석하는 단계, 그리고 장애 요인에 따라 이상 온도를 감지하면 알람 메시지를 생성하여 연동되는 단말로 전송하는 단계를 포함한다. As a method of operating a mobile robot located inside an unmanned office building and a server device connected to a network according to an embodiment of the present invention, the internal facilities of the unmanned office are implemented in a virtual space to set the three-dimensional coordinates for the internal structure of the unmanned office, and the mobile type Transmitting the three-dimensional coordinates to the robot, the position coordinates of the point where the environmental data is measured based on the three-dimensional coordinates and environmental data including one or more of a thermal image, a digital image, temperature and humidity from the mobile robot The step of collecting, analyzing the trend of the environmental data by time for each location coordinate, the step of analyzing the obstacle factor by comparing the environmental data for each location coordinate of the equipment with the set threshold, and generating an alarm message when an abnormal temperature is detected according to the obstacle factor and transmitting to a terminal to be interlocked.
수집하는 단계는, 설정된 이동 경로에 따라 이동하면서 설정된 하나 이상의 측정 지점마다 장비의 열화상 영상에 따른 표면 온도, 디지털 영상, 온도 그리고 습도를 측정한 환경 데이터들을 수집하고, 측정 지점마다의 로봇의 위치 좌표, 로봇의 리프트 지지대 상하 이동거리에 따른 영상 촬영 위치 좌표, 그리고 영상 촬영 위치에서 촬영한 스냅샷 이미지의 사이즈를 수집할 수 있다.The collecting step is to collect environmental data measuring surface temperature, digital image, temperature and humidity according to the thermal image of the equipment at one or more measurement points set while moving along the set movement path, and the position of the robot at each measurement point It is possible to collect the coordinates, the image capturing position coordinates according to the vertical movement distance of the robot’s lift support, and the size of the snapshot image taken at the image capturing position.
장애 요인을 분석하는 단계는, 동일한 위치의 장비에 대해 측정된 온도, 습도 그리고 표면 온도 값에 대해 각각 최대값, 최저값 그리고 평균값 중에 하나의 값을 산출하고, 일정 주기별로 추이를 분석하여 설정된 임계치를 기준으로 이전 시점과 현재 시점의 환경 데이터들이 임계치 이상 차이가 발생하면 해당 장비에 장애 요인이 발생한 것으로 분석할 수 있다. The step of analyzing the obstacles is to calculate one of the maximum, minimum and average values for the temperature, humidity, and surface temperature values measured for the equipment at the same location, and to analyze the trend at regular intervals to set the threshold value. As a standard, if the environmental data at the previous time point and the current time point differ by more than a threshold, it can be analyzed that a failure factor has occurred in the corresponding equipment.
장애 요인을 분석하는 단계는, 동일 종류의 장비별로 측정된 온도, 습도 그리고 표면 온도 값 에 대해 각각 최대값, 최저값 그리고 평균값 중에 하나의 값을 산출하고, 일정 주기별로 추이를 분석하여 설정된 임계치를 기준으로 동일 종류의 장비들 간에 임계치 이상 차이가 발생하면 장애 요인이 발생한 것으로 분석할 수 있다. In the step of analyzing the obstacles, one of the maximum, minimum, and average values is calculated for the temperature, humidity, and surface temperature values measured by the same type of equipment, and the trend is analyzed for each period and based on the set threshold value. Therefore, it can be analyzed that a failure factor occurs when there is a difference of more than a threshold between devices of the same type.
무인 국사 내부 구조에 대한 3차원 좌표에 기초하여 환경 데이터들을 측정한 복수 개의 측정 지점 및 측정 지점마다의 전기적 접촉 부위, 분전반 내부 접점, 배선 또는 전선에 대한 세부 영역을 설정하고, 이동형 로봇에 복수 측정 지점 및 세부 영역에 대해 환경 데이터를 요청하는 단계를 더 포함할 수 있다. A plurality of measurement points that measure environmental data based on the three-dimensional coordinates of the internal structure of an unmanned office building, electrical contact parts for each measurement point, internal contact points on distribution boards, wiring or wires are set, and multiple measurements are performed on a mobile robot The method may further include requesting environmental data for the point and sub-region.
단말로 전송하는 단계는, 장애 요인으로 판단한 환경 데이터들을 수집한 시간, 장비 위치 좌표, 해당 위치 좌표의 장비 종류, 온도 또는 습도 중에서 하나 이상을 포함하는 알람 메시지를 생성하고, 가상화 공간에 열화상 이미지 또는 디지털 이미지가 중첩된 인터페이스 화면을 알람 메시지와 함께 단말에 제공할 수 있다. In the step of transmitting to the terminal, an alarm message including one or more of the collected time, equipment location coordinates, equipment type of the corresponding location coordinates, temperature or humidity of the environmental data determined as an obstacle is generated, and a thermal image in the virtual space Alternatively, the interface screen on which the digital image is superimposed may be provided to the terminal together with the alarm message.
본 발명의 한 실시예에 따르면 이동형 로봇을 이용하여 다양한 위치에서의 세부적인 영역마다 열화상 이미지, 온도, 그리고 습도를 측정함으로써 국사 내부 온도를 정확하게 분석하여 효율적으로 냉방 조절 및 공조 운영을 수행할 수 있어 냉방 가동비용을 절감할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by measuring the thermal image, temperature, and humidity for each detailed area at various locations using a mobile robot, it is possible to accurately analyze the internal temperature of the office to efficiently control air conditioning and air conditioning operation. Thus, cooling operation costs can be reduced.
본 발명의 한 실시예에 따르면 화재 발생 가능성이 높은 장비의 전력 접점 영역, 케이블 접속 위치 등에서 온도 변화 추이를 분석하여 화재 발생 가능성과 장애 발생 가능성을 사전에 인지할 수 있으며, 화재 또는 장애 발생을 예방할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to recognize the possibility of fire and failure in advance by analyzing the temperature change trend in the power contact area and cable connection location of equipment with a high probability of fire occurrence, and it is possible to prevent the occurrence of fire or failure. can
또한, 본 발명의 한 실시예에 따르면 국사 내부 공간을 3차원 가상화 공간 좌표로 관리함으로써 내부 장비의 세부적인 영역에 대해 정확하게 환경 분석을 수행하여 국사 관리를 할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, by managing the internal space of the government office as three-dimensional virtual space coordinates, it is possible to accurately perform environmental analysis on the detailed area of the internal equipment to manage the national affairs.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동형 로봇을 포함하는 모니터링 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동형 로봇을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동형 로봇의 경로 주행 모드 및 자동 충전 모드를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 이동형 로봇의 좌표 산정 구성을 나타낸 예시도이다.
도 5 는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동형 로봇의 디지털 이미지 처리 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동형 로봇의 열화상 이미지 처리 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도7은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동형 로봇의 온도 및 습도를 측정하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 서버 장치를 나타낸 구성도이다.
도 9은 본 발명의 한 실시예에 이동형 로봇과 서버 장치의 모니터링 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 단말에 제공하는 인터페이스 화면을 나타낸 예시도이다. 1 is an exemplary view showing a monitoring system including a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view for explaining a path driving mode and an automatic charging mode of the mobile robot according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram illustrating a coordinate calculation configuration of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram for explaining a digital image processing process of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view for explaining a thermal image processing process of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary view for explaining a process of measuring the temperature and humidity of the mobile robot according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram illustrating a server device according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method for monitoring a mobile robot and a server device according to an embodiment of the present invention.
10 is an exemplary diagram illustrating an interface screen provided to a terminal according to an embodiment of the present invention.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다. With reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are used for the same or similar components throughout the specification. In addition, in the case of a well-known known technology, a detailed description thereof will be omitted.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as “…unit”, “…group”, “…module”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. can
본 발명에서 설명하는 장치는 적어도 하나의 프로세서, 메모리 장치, 통신 장치 등을 포함하는 하드웨어로 구성되고, 지정된 장소에 하드웨어와 결합되어 실행되는 프로그램이 저장된다. 하드웨어는 본 발명의 방법을 실행할 수 있는 구성과 성능을 가진다. 프로그램은 도면들을 참고로 설명한 본 발명의 동작 방법을 구현한 명령어(instructions)를 포함하고, 프로세서와 메모리 장치 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명을 실행한다. The device described in the present invention is composed of hardware including at least one processor, a memory device, a communication device, and the like, and a program executed in combination with the hardware is stored in a designated place. The hardware has the configuration and capability to implement the method of the present invention. The program includes instructions for implementing the method of operation of the present invention described with reference to the drawings, and is combined with hardware such as a processor and a memory device to execute the present invention.
본 명세서에서 "전송 또는 제공"은 직접적인 전송 또는 제공하는 것뿐만 아니라 다른 장치를 통해 또는 우회 경로를 이용하여 간접적으로 전송 또는 제공도 포함할 수 있다.As used herein, "transmission or provision" may include not only direct transmission or provision, but also transmission or provision indirectly through another device or using a detour path.
본 명세서에서 무인 국사는 상주하는 관리자가 최소한으로 배치되고 순회 근무를 통해 관리되는 시설로 통신 국사, 분기 국사, 기지국 집중 국사 등이 포함될 수 있다. In the present specification, the unmanned national office is a facility in which a resident manager is minimally deployed and managed through patrol work, and may include a communications office, a branch office, a base station concentration office, and the like.
본 명세서에서 "환경 데이터"는 스냅샷 이미지, 표면 온도, 온도 측정값, 습도 측정값 등 무인 국사 내부에서 이동형 로봇이 획득한 데이터들을 의미한다. In this specification, "environmental data" means data acquired by a mobile robot inside an unmanned office building, such as a snapshot image, surface temperature, temperature measurement value, and humidity measurement value.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동형 로봇을 포함하는 모니터링 시스템을 나타낸 예시도이다. 1 is an exemplary view showing a monitoring system including a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
이때, 이동형 로봇을 이용한 모니터링 시스템의 구성은 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.In this case, the configuration of the monitoring system using the mobile robot only shows a schematic configuration necessary for description according to an embodiment of the present invention, but is not limited to this configuration.
도 1에 도시한 바와 같이, 모니터링 시스템은 무인 국사 내에서 이동하는 하나 이상의 이동형 로봇(100)과 무인 국사를 모니터링하는 서버 장치(200)를 포함하고, 이들 구성은 네트워크를 통해 연결되어 데이터를 송수신한다. As shown in FIG. 1 , the monitoring system includes one or more
이동형 로봇(100)은 미리 지정된 이동 경로에 따라 자율 주행하는 로봇(110)과 충전 스테이션(120)을 포함한다. The
이동형 로봇(100)의 로봇(110)은 미리 지정된 이동 경로로 주행하다가 해당 이동 경로상에 위치하는 복수개의 측정 지점에 대응하여 무인 국사 내부의 환경 데이터들을 측정한다.The
이때, 로봇(110)에 미리 지정된 이동 경로와 복수개의 측정 지점을 설정할 수도 있고, 복수 개의 측정 지점만을 설정할 수 있다. In this case, a movement path and a plurality of measurement points designated in advance for the
예를 들어, 복수개의 측정 지점만이 설정되면, 로봇(110)은 주변 영역을 스캔하여 맵을 생성하고, 설정된 해당 측정 지점들을 포함하는 이동 경로를 자동으로 생성할 수 있다.For example, when only a plurality of measurement points are set, the
여기서, 측정 지점과 측정 지점의 세부 영역들은 화재 발생 원인에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 화재 원인은 전선 및 전기기기의 절연체가 전기적, 열적, 화학적, 기계적 원인으로 열화 또는 파괴되어 합선이 일어나 단락전류(누설전류) 발생, 과부하/과전류에 의한 발열로 절연피복이 탄화되어 누전 발생, 전류가 통로 이외의 곳으로 흐르는 현상으로 누설전류가 부대설비 및 건물로 흐르게 되면 탄화촉진 발생, 유기질의 절연재료가 오랜 시간이 경과되어 절연성이 떨어지거나 접촉부분이 탄화되어 트래킹 현상 또는 발열로 인한 절연열화, 소선을 꼬아 만든 연선에서 외부의 영향에 의해 소선의 일부가 끊어져 누설전류 , 전기적인 스트레스와 절연재료 표면의 오염에 의해 도전로가 형성되는 현상으로 단자대와 절연재료를 통해 누설전류 등으로 분류할 수 있다. Here, the measurement point and the detailed areas of the measurement point may be set based on the cause of the fire. For example, the cause of fire is that the insulation of wires and electrical equipment is deteriorated or destroyed due to electrical, thermal, chemical, and mechanical causes, resulting in a short circuit resulting in a short circuit current (leakage current), and the insulation coating is carbonized due to heat caused by overload/overcurrent. If leakage current flows to ancillary equipment or buildings due to leakage current or current flowing to a place other than the passage, carbonization is promoted. Insulation of organic insulating material deteriorates after a long period of time, or the contact part is carbonized, resulting in tracking or heat generation. Insulation deterioration caused by twisted wires, a part of the wire is broken by external influences, and a conductive path is formed by electrical stress and contamination of the surface of the insulation material. Leakage current through the terminal block and insulating material It can be classified as
이에 따라 각 장비의 전기적 접촉 부위, 분전반 내부 접점이나 배선/전선이 위치하는 영역에 기초하여 측정 지점과 세부 영역들이 설정될 수 있다. Accordingly, the measurement point and detailed areas can be set based on the electrical contact part of each equipment, the area where the internal contact point of the distribution board or the area where the wiring/wire is located.
그리고 로봇(110)은 이동하는 과정에서 획득한 환경 데이터들과 해당 환경 데이터를 획득한 위치 정보를 시계열적으로 동기화하여 패킷(Packet)을 생성한다. 그리고 로봇(110)은 생성한 패킷을 서버 장치(200)로 전송한다. 이때, 로봇(110)은 연동되는 충전 스테이션(120)을 통해 패킷을 실시간으로 서버 장치(200)로 전송할 수 있다. In addition, the
예를 들어, 충전 스테이션(120)은 로봇(110)과 WiFi(Wireless Fidelity), 네스팟과 같은 무선 통신을 수행하고, 서버 장치(200)와는 버스 구조 방식의 근거리 통신망(LAN, Ethernet) 등을 통해 무선 통신을 수행할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 그리고 각 무선 통신에서 송수신하는 데이터들은 암호화될 수 있고, 무선 통신은 프라이빗 네트워크와 같은 전용 통신망으로 구현될 수 있다. For example, the charging
그리고 이동형 로봇(100)은 각각 고유 ID를 가지고 있으며 하나 이상의 이동형 로봇이 무인 국사에 배치될 수 있다. 이러한 이동형 로봇(100)의 배치 개수는 무인 국사의 규모, 환경적인 특징에 따라 추후에 용이하게 변경 가능하다.And the
서버 장치(200)는 다수 개의 무인 국사에 배치된 이동형 로봇(100)들을 통해 수집한 환경 데이터들을 분석하여 각 무인 국사마다의 장애 요인을 판단하고 위험 상황을 알리는 알람 메시지를 생성하여 해당 무인 국사에 대응하는 단말(300)로 전송한다. The
서버 장치(200)는 다수개의 무인 국사를 동시에 관리할 수 있으며, 무인 국사마다 지정된 고유ID와 해당 무인 국사에 배치된 이동형 로봇의 고유 ID를 매핑하여 관리한다. 그리고 서버 장치(200)는 해당 무인 국사 또는 로봇을 관리하는 관리자, 운영자 등의 단말 정보, 개인 정보(전화번호, 이름, 부서 등), 근무 시간 테이블 등과 매핑하여 관리할 수 있다. The
이외에도 서버 장치(200)는 각 무인 국사마다 설계된 도면에 기초하여 가상화 공간을 생성하고, 가상화 공간에 랙, 장비, 설비, 그리고 이동 공간에 대한 위치 정보를 3차원 좌표로 관리할 수 있다. In addition, the
여기서 랙(Rack)은 선반을 나타내는 것으로 복수개의 선반에 놓여있는 장비 또는 설비를 구분하기 위한 기준을 나타낸다. Here, the rack indicates a shelf, and indicates a standard for classifying equipment or equipment placed on a plurality of shelves.
예를 들어, 서버 장치(200)는 특정 지점을 가상화 공간의 기본 좌표(X:0, Y:0, Z:0)로 지정하고 이를 기준으로 랙 및 각 장비, 설비 이동 공간의 위치 정보를 3차원 좌표로 관리할 수 있다.For example, the
서버 장치(200)는 무인 국사에 대한 공간을 3차원 좌표를 생성하면 해당 3차원 좌표를 해당 무인 국사에 배치된 이동형 로봇(100)과 공유할 수 있다. When the
그리고 서버 장치(200)는 이동형 로봇(100)으로부터 수집한 패킷을 분석하여 환경 데이터들을 시계열적으로 데이터베이스 테이블에 저장할 수 있다. In addition, the
이때, 서버 장치(200)는 장애 요인 분석 알고리즘을 통해 장애 요인을 분석하고, 분석한 장애 요인에 기초하여 이상 온도 상승을 감지하게 되면 알람 메시지를 생성하여 지정된 단말(300)에 전달한다. At this time, the
이때, 지정된 단말(300)은 관제 센터 또는 운영자의 단말, 현장 관리자의 단말 등을 나타낸다. In this case, the designated
해당 알람 메시지는 장애 요인으로 판단한 환경 데이터들을 수집한 시간, 장비 위치 좌표, 해당 위치 좌표의 장비 종류, 온도 또는 습도 중에서 하나 이상을 포함할 수 있으며, 음향 효과, LED 점등 기능, 팝업 기능 등이 함께 제공될 수 있다. The alarm message may include one or more of the collection time, equipment location coordinates, equipment type of the location coordinates, temperature or humidity, when environmental data determined as obstacles are collected, and sound effects, LED lighting functions, pop-up functions, etc. can be provided.
한편, 서버 장치(200)는 무인 국사 내에 설치된 기존 정류기, 냉방기, 분전반, CCTV, 온도 또는 습도 센서 등의 장비에 대한 정보를 수집할 수 있다. 다시 말해 서버 장치(200)는 기존에 설치된 모니터링 장비들과 연계하여 정보들을 수집하고, 해당 정보들을 함께 고려하여 모니터링을 수행할 수 있다. Meanwhile, the
이하에서는 도 2 내지 도 6을 이용하여 무인 국사 내에서 자율 주행하며 환경 데이터를 측정하는 이동형 로봇에 대해서 상세하게 설명한다. Hereinafter, a mobile robot that autonomously drives in an unmanned office building and measures environmental data using FIGS. 2 to 6 will be described in detail.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동형 로봇을 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동형 로봇의 경로 주행 모드 및 자동 충전 모드를 설명하기 위한 예시도이다. 2 is an exemplary view illustrating a mobile robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exemplary view for explaining a path traveling mode and an automatic charging mode of the mobile robot according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 이동형 로봇(100)은 실제 이동하는 로봇(110)과 일정한 공간에 위치하는 충전 스테이션(120)을 포함하고, 로봇(110)에는 제어 모듈(111), 구동 모듈(112), 리프트 지지대(113), 디지털 카메라(114), 열화상 카메라(115), 그리고 온도/습도 센서(116)를 포함한다. As shown in FIG. 2 , the
제어 모듈(111)은 적어도 하나의 프로세서, 메모리 장치, 통신 장치 등을 포함하는 하드웨어로 구성되고, 프로세서에 저장된 하나 이상의 프로그램을 이용하여 로봇(110)을 제어한다. The
제어 모듈(111)은 서버 장치(200)로부터 공유된 3차원 좌표 정보에 기초하여 무인 국사 내부의 맵 정보를 생성할 수 있다. The
이때, 제어 모듈(111)은 구동 모듈(112)이 생성한 맵 정보와 해당 3차원 좌표 정보를 결합하여 현재 로봇(110)의 위치 정보를 확인할 수 있다. In this case, the
상세하게는 제어 모듈(111)은 해당 3차원 좌표 정보에서 하나 이상의 기준 좌표를 설정하고, 가장 가까운 해당 기준 좌표와의 거리에 기초하여 로봇(110)의 실시간 좌표를 확인할 수 있다. In detail, the
제어 모듈(111)은 설정된 이동 경로에 따라 이동하도록 구동 모듈(112)을 제어하고, 복수개의 측정 지점에 위치할 때마다 리프트 지지대(113), 디지털 카메라(114), 열화상 카메라(115), 그리고 온도/습도 센서(116) 중에 하나 이상이 구동하도록 제어할 수 있다. The
구체적으로 제어 모듈(111)은 리프트 지지대(113)가 상하 이동하는 거리를 조절하거나 디지털 카메라(114) 또는 열화상 카메라(115)의 촬영 영역과 촬영 방향을 제어하거나 온도/습도 센서(116)의 측정 값을 요청하는 신호를 전달하고, 각 신호에 대응하는 응답 신호 또는 촬영 이미지와 측정값을 수신할 수 있다. Specifically, the
이때, 제어 모듈(111)은 열화상 이미지에서 온도 배열 값을 기초하여 해당 영역의 표면 온도를 측정하고 해당 열화상 이미지와 측정된 표면 온도를 매핑하는 프로세서를 포함할 수 있다. 이외에도 제어 모듈(111)은 디지털 영상 이미지를 처리하는 프로세서 또는 온도 또는 습도 값을 수집하여 처리하는 프로세서를 포함할 수 있다. In this case, the
그리고 제어 모듈(111)은 수신한 디지털 영상 스냅샷 이미지, 열화상 이미지, 온도 측정값, 습도 측정 값 등에 대해서 로봇(110)의 3차원 위치, 영상 촬영 위치, 촬영한 장비 위치 등과 시계열로 동기화할 수 있으며, 별도의 데이터베이스에 저장할 수 있다. And the
그리고 제어 모듈(111)은 해당 환경 데이터들과 위치 정보들을 패킷으로 변환하여 서버 장치(200)에 전송한다. In addition, the
그리고 제어 모듈(111)은 일정 주기마다 배터리 정보를 확인하거나 배터리 정보가 기준치 이하인 경우 이동 경로 상에서 현재 시점에 위치한 좌표를 저장한 후, 충전 스테이션(120)으로 이동하여 충전하도록 제어할 수 있다. In addition, the
그리고 배터리의 충전이 완료되면 저장한 좌표로 이동하여 해당 이동 경로로 복귀할 수 있다. And when the battery is fully charged, it can move to the stored coordinates and return to the corresponding movement path.
여기서, 배터리 정보의 기준치는 무인 국사 내부에서 해당 로봇(110)이 충전 스테이션(120)으로 이동하는데 요구되는 전력 값으로 설정할 수 있으며, 이러한 기준치는 추후에 관리자에 의해 용이하게 변경가능하다. Here, the reference value of the battery information can be set as a power value required for the
제어 모듈(111)은 로봇(110)에 장착된 구동 모듈(112), 리프트 지지대(113), 디지털 카메라(114), 열화상 카메라(115), 그리고 온도/습도 센서(116)의 정상 작동을 확인하고, 정상 작동 여부 또는 이상 작동에 기초하여 로봇 상태 메시지를 생성한다.The
예를 들어, 제어 모듈(111)은 구동 모듈(112)에 의해 이동함에 있어서 설정된 이동 경로를 이탈하여 주행이 원활한 이동이 되지 않거나 디지털 이미지를 촬영하도록 요청하는 신호에 대응하여 디지털 카메라(114)로부터 촬영된 이미지를 수신하지 못하면 해당 이상 작동을 포함하는 로봇 상태 메시지를 생성할 수 있다. For example, the
그리고 제어 모듈(111)은 해당 환경 데이터들과 위치 정보들과 함께 패킷으로 변환하거나 별도의 로봇 상태 메시지만을 패킷화하여 서버 장치(200)에 전송할 수 있다. In addition, the
구동 모듈(112)은 연결된 지면 접촉 부재를 통해 배터리(미도시함)의 전력을 이용하여 무인 국사 내부의 이동 경로에 따라 이동한다. 여기서 지면 접촉 부재는 한 쌍의 무한 궤도 형태로 안정적으로 회전하여 진행 방향으로 이동하지만, 이외에도 복수 개의 바퀴 형태로도 구현이 가능하다. The
도 3의 (a)는 구동 모듈(112)이 주변 장애물을 감지하면서 자율 주행하는 상황을 나타내고, (b)는 배터리 충전을 위해 충전 스테이션(120)을 향해 자동으로 이동하는 상황을 나타낸다. 3 (a) shows a situation in which the
구동 모듈(112)은 정해진 이동 경로에 따라 이동 중에 장착된 자이로 센서 또는 이미지 센서를 이용하여 장애물의 여부를 확인할 수 있다. The
예를 들어, 구동 모듈(112)은 자이로 센서를 이용하여 주변 사물과 장애물을 인식하고, 진행하는 방향에 위치하는 장애물을 회피하여 이동 경로 상으로 복귀하도록 자율 주행할 수 있다. For example, the
그리고 구동 모듈(112)은 배터리의 충전을 위해 충전 스테이션(120)으로 이동해야 하는 경우, 생성된 맵에 기초하여 현재 지점에서 충전 스테이션(120)으로의 자동 경로를 생성하여 이동할 수 있다. In addition, when the
이때, 충전 스테이션(120)의 위치는 제어 모듈(111)과 충전 스테이션(120)의 무선 통신을 통해 확인할 수 있다. 또한, 구동 모듈(112)은 주기적으로 설정된 이동 경로의 주행을 완료하면 충전 스테이션(120)으로 이동하여 내장된 배터리를 충전하고 대기할 수 있다. In this case, the location of the charging
이외에도 구동 모듈(112)은 무인 국사 내부 바닥에 이동 경로를 위한 라인이 설치되어 있는 경우에, 해당 라인을 인식하며 이동 경로를 설정할 수 있다. 예를 들어, 무인 국사 내부 바닥에 이동 경로를 나타내는 실선과 측정 지점을 나타내는 표식이 설정된 경우에는 구동 모듈(112)에 장착된 자이로 센서 또는 이미지 센서를 이용하여 해당 이동 경로를 파악하여 이동하고, 측정 지점에서 정지할 수 있다. 이러한 이동 경로의 구성은 맵을 생성하여 이동 경로, 측정 지점을 설정하거나 실시간으로 바닥에 설정된 표식에 따라 이동 경로 또는 측정 지점을 설정할 수 있으며, 추후에 용이하게 설정 가능하다. In addition, when a line for a movement path is installed on the floor inside the unmanned office building, the
리프트 지지대(113)는 리프트 방식의 지지대로, 상하 이동이 가능하다. 이때, 상하 이동 거리는 하나 이상의 단계로 설정가능하며, 각 단계마다 일정한 거리만큼 위로 확장하거나 아래로 축소될 수 있다. The
예를 들어, 리프트 지지대(113)는 N 단계(n은 자연수)로 위로 확장이 가능하며, 각 단계마다 높이가 약 10cm 정도 늘어날 수 있다. 이에 3단계인 경우, 리프트 지지대(113)는 총 30cm의 높이 조절 가능하다. 이러한 리프트 지지대(113)의 확장 가능한 단계의 수와 각 단계마다 확장되는 높이는 적용되는 무인 국사 내부에 설치된 랙의 길이에 기초하여 설정 가능하며, 추후에 변경 가능하다. For example, the
그리고 해당 리프트 지지대(113)의 헤드 영역에서 다수의 센서 또는 카메라가 장착되어 있다. 상세하게는 디지털 카메라(114), 열화상 카메라(115) 그리고 온도 또는 습도 센서(116)등이 장착되지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. In addition, a plurality of sensors or cameras are mounted in the head region of the
리프트 지지대(113)는 측정 지점에 기초하여 제어 모듈(111)의 신호에 기초하여 단계별로 확장 또는 축소 가능하다. The
디지털 카메라(114)와 열화상 카메라(115)는 각 측정 지점마다, 스냅샷 이미지를 촬영하여 제어 모듈(111)로 전달한다. 그리고 온도 또는 습도 센서(116)는 이동 경로에 따라 이동하는 동안 온도 및 습도를 측정하거나 각 측정 지점마다 온도 및 습도를 측정하여 제어 모듈(111)로 전달할 수 있다. The
이때, 디지털 카메라(114)와 열화상 카메라(115)를 별도로 도시하였으나, 디지털 카메라(114)와 열화상 카메라(115)가 일체형으로 구비된 카메라가 해당 리프트 지지대(113)의 헤드 영역에 장착될 수 있다. At this time, although the
이하에서는 이동형 로봇(100)이 3차원 좌표를 설정하는 구성과 영상 스냅샷 이미지를 촬영하는 구성에 대해서 상세하게 설명한다. Hereinafter, a configuration in which the
도 4는 본 발명의 한 실시예에 이동형 로봇의 좌표 산정 구성을 나타낸 예시도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동형 로봇의 디지털 이미지 처리 과정을 설명하기 위한 예시도이며, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동형 로봇의 열화상 이미지 처리 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 4 is an exemplary diagram illustrating a coordinate calculation configuration of a mobile robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an exemplary diagram for explaining a digital image processing process of a mobile robot according to an embodiment of the present invention, FIG. is an exemplary diagram for explaining a thermal image processing process of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 로봇(110)은 수신한 가상 공간의 3차원 좌표 정보에 기초하여 해당 가상 공간의 기준 점(X0,Y0,Z0)을 설정하고, 해당 기준점과의 거리를 추정하여 로봇(110)의 위치 정보를 확인한다. As shown in FIG. 4 , the
예를 들어, 기준 점(X0,Y0,Z0) 기초하여 로봇(110)의 이미지 센서 또는 자이로 센서를 통해 기준 점에서 x 축으로 100, Y 축으로 128으로 이동한 거리인 로봇(110)의 위치 정보(X1,Y1,Z1= 100, 120,0)를 추정할 수 있다. For example, based on the reference point (X 0 ,Y 0 ,Z 0 ), the
로봇(110)은 해당 위치 정보(X1,Y1,Z1= 100, 120,0)에서 촬영한 영상 스냅샷 이미지들과 온도, 습도, 표면 온도 등의 환경 데이터를 획득한다. The
다만, 리프트 지지대(113)의 헤드 영역에 장착된 다수의 센서 또는 카메라를 통해 환경 데이터를 측정하기 때문에 실제 로봇(110)의 위치 정보와 영상 촬영 위치는 높이 값이 상이하다. However, since environmental data is measured through a plurality of sensors or cameras mounted on the head region of the
그러므로 리프트 지지대(113)의 높이에 기초하여 실제 영상 촬영 위치는 (X2,Y2,Z2= 100, 128, 10)과 같다. Therefore, based on the height of the
이에 로봇(110)은 미리 설정된 측정 지점(X2,Y2,Z2= 100, 120,10)에서 촬영한 디지털 이미지 또는 열화상 이미지 사이즈를 계산하여 실제 공간 크기를 추정한다.Accordingly, the
상세하게는 로봇(110)과 랙과의 거리는 이미지 센서 또는 자이로 센서를 통해 약 200으로 추정 가능하기 때문에, X축의 거리를 추정하고, 디지털 카메라(114) 또는 열화상 카메라(115)의 화각에 기초하여 영상 스냅샷 이미지의 사이즈를 계산할 수 있다. In detail, since the distance between the
이에 로봇(110)은 로봇의 위치(X1,Y1,Z1= 100, 120,0), 영상 촬영 위치는 리프트 지지대(113)의 확장 길이(X2,Y2,Z2= 100, 128, 10) 그리고 계산된 영상 스냅샷 이미지의 사이즈와 함께 환경 데이터를 패킷으로 변환하여 서버 장치(200)로 전송한다. Accordingly, the
또한, 로봇(110)은 랙을 기준으로 리프트 지지대(113)에 의해 상하 높이를 달리하여 세부 영역에 대한 환경 데이터를 확보할 수 있다. In addition, the
이에 로봇(110)은 로봇(110)은 리프트 지지대(113)를 1단계 확장한 지점(X3,Y3,Z3= 100, 120,20)에서도 촬영된 영상 스냅샷 이미지 사이즈를 산출하고, 해당 지점에서 획득한 환경 데이터를 패킷으로 변환하여 서버 장치(200)로 전송할 수 있다. Accordingly, the
이에 서버 장치(200)는 패킷을 분석하여 영상 스냅샷 이미지의 사이즈만큼 3차원 좌표 공간에 맵핑하여, 해당 이미지에 해당하는 장비에 대한 디지털 이미지 및 열화상 이미지를 확인할 수 있다.Accordingly, the
그리고 로봇(110)은 실제 무인 국사 내의 각 장비 및 설비, 랙에 대한 정보에 가상 공간의 위치정보와 공간 좌표 그리고 해당 영상 스냅샷을 추가하여 기본 정보로 저장할 수 있으며 이러한 기본 정보를 서버 장치(200)로 전달할 수 있다. In addition, the
이처럼 로봇(110)은 서버 장치(200)로부터 공유된 가상 공간의 3차원 위치 좌표에 기초하여 실제 영상 스냅샷 이미지를 맵핑하여 좌표화한다. As such, the
한편, 도 5에 도시한 바와 같이 로봇(110)은 디지털 카메라(114)를 이용하여 최대 화각으로 장비 전체 영상(A)을 촬영하거나 도 6과 같이, 열화상 카메라(115)를 이용하여 장비의 세부 영역(A-1)만을 촬영할 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 5 , the
여기서 세부 영역은 주로 하나의 랙에 설치된 장비를 포함하는 영역이며, 로봇(110)은 하단에서부터 상단까지 각각의 랙에 대한 열화상 이미지 또는 디지털 이미지를 촬영할 수 있다. Here, the detailed area is an area mainly including equipment installed in one rack, and the
예를 들어, 세부 영역은 전력을 사용하는 장비, 케이블 접촉 부위, 전선 또는 전기 기기의 단락 부분, 분전반 내부 접점, 배선 또는 전선 영역, 각 장비들의 전기적 접촉 부위 등과 같이, 화재 위험이 높은 영역들로 설정할 수 있다. For example, the sub-areas are areas with high fire risk, such as equipment using power, cable contacts, short circuits in wires or electrical equipment, contacts inside distribution boards, wiring or wire areas, and electrical contacts of each equipment. can be set.
이처럼 측정 지점 중에서도 랙을 기준으로 세부 영역마다 각각 디지털 영상 또는 열화상 이미지를 촬영하도록 설정 가능하다.As such, it can be set to take a digital image or a thermal image for each detailed area based on the rack among the measurement points.
이처럼, 로봇(110)에 장착된 디지털 카메라(114)와 열화상 카메라(115)는 전체 영역과 세부 영역을 촬영 때 적용되는 화각을 달리 적용하여 다양한 사이즈의 영상 스냅샷 이미지를 획득할 수 있다. 이에 로봇(110)은 해당 스냅샷 이미지와 화각을 매핑하여 저장할 수 있다. As such, the
도7은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동형 로봇의 온도 및 습도를 측정하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 7 is an exemplary view for explaining a process of measuring the temperature and humidity of the mobile robot according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시한 바와 같이, 로봇(110)이 무인 국사 내부에서 이동 경로(점선)에 따라 이동하면서 측정 지점마다 온도 또는 습도를 측정할 수 있다.As shown in FIG. 7 , the
이때, 로봇(110)은 측정 지점뿐 아니라 이동 중에서 실시간으로 온도 또는 습도를 측정할 수 있다. 이에 실시간으로 측정된 온도 또는 습도 값은 측정 지점의 좌표와 매칭되어 서버 장치(200)로 전달할 수 있다. In this case, the
그리고 로봇(110)은 측정된 온도와 습도를 측정 시점 그리고 측정 지점의 좌표와 함께 패킷으로 만들어 서버 장치(200)로 전송한다.And the
이처럼, 로봇(110)은 이동 경로를 따라 이동하면서 미리 설정된 측정 지점마다, 그리고 설정된 세부 영역마다 열화상 이미지, 디지털 이미지, 그리고 온도 또는 습도를 측정하면, 해당 데이터들을 측정한 로봇(110)의 위치, 영상 촬영 위치를 3차원 좌표로 획득하고 영상(열화상/ 디지털) 스냅샷 이미지의 사이즈를 매핑하여 저장할 수 있다. As such, when the
그리고 로봇(110)은 무인 국사 전체 공간을 측정하도록 미리 설정된 이동 경로에 따라 반복 수행한다. And the
이하에서는 무인 국사를 모니터링하는 서버 장치에 대해서 상세하게 설명한다. Hereinafter, the server device for monitoring the unmanned station will be described in detail.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 서버 장치를 나타낸 구성도이다. 8 is a block diagram illustrating a server device according to an embodiment of the present invention.
도 8에 도시한 바와 같이, 서버 장치(200)는 데이터베이스부(210), 수집부(220), 분석부(230), 그리고 제어부(240)를 포함한다. As shown in FIG. 8 , the
설명을 위해, 데이터베이스부(210), 수집부(220), 분석부(230), 그리고 제어부(240)로 명명하여 부르나, 이들은 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 컴퓨팅 장치이다. 여기서, 데이터베이스부(210), 수집부(220), 분석부(230), 그리고 제어부(240)는 하나의 컴퓨팅 장치에 구현되거나, 별도의 컴퓨팅 장치에 분산 구현될 수 있다. 별도의 컴퓨팅 장치에 분산 구현된 경우, 데이터베이스부(210), 수집부(220), 분석부(230), 그리고 제어부(240)는 통신 인터페이스를 통해 서로 통신할 수 있다. 컴퓨팅 장치는 본 발명을 수행하도록 작성된 소프트웨어 프로그램을 실행할 수 있는 장치이면 충분하다. For the sake of explanation, the
데이터베이스부(210)는 무인 국사 별로 내부 시설 도면에 기초하여 설정된 무인 국사 내부 구조에 대한 3차원 좌표를 저장한다. The
또한, 데이터베이스부(210)는 이동형 로봇(100)별로 시계열로 동기화된 촬영한 영상, 열화상 이미지, 온/습도 측정 값을 포함하는 환경 데이터들과 로봇(110)의 측정 위치, 로봇(110)의 상태 정보 데이터를 수집하여 데이터베이스에 저장할 수 있다. In addition, the
이때, 데이터베이스부(210)는 정형화된 데이터(장비 정보, 온/습도 등)는 관계형 데이터베이스(RDBMS, Relational DataBase Management System)을 사용하여 관리하고 비정형 데이터(로봇 이동경로, 위치, 각 종 상태 값 등)는 스키마를 정의하지 않는 NoSQLDB 사용하여 관리할 수 있다. At this time, the
다시 말해, 데이터베이스부(210)는 관리자/ 운영자 정보, 이동형 로봇 정보, 무인 국사에 설치된 장비 정보, 국사 정보, 이벤트 또는 알람과 같이, 관계형 구조가 필요한 정보들을 관계형 데이터베이스에서 저장 및 관리할 수 있다. 그리고 로봇(110)의 이동 경로, 로봇(110)에서 측정된 환경 데이터들과 같이, 시계열 정보로 관리되어야 하는 데이터는 키-값(key-value) 형식이나 관계 데이터의 열을 포함하는 데이터베이스 개체(Column Family) 형식으로 NoSQLDB에 저장하여 관리할 수 있다. In other words, the
그리고 데이터베이스부(210)는 국사 내부 위치와 랙 마다 장비의 설치 위치를 조합하여 장비마다 ID를 별도로 설정할 수 있으며, 장비별로 측정한 표면 온도 값, 디지털 이미지, 온도 또는 습도 등 별도의 테이블로 관리할 수 있다. And the
수집부(220)는 각 무인 국사에 배치된 이동형 로봇(100)과 각각 대응되는 수집 모듈을 연동하고, 실시간 데이터 저장을 위한 내부 통신은 메시지 큐 방식(Message Queue handler)을 이용한다. The
수집부(220)는 이동형 로봇(100)과 일대일로 대응되는 수집 모듈을 통해 메시지 병목 현상 방지하고 실시간으로 데이터들을 수집한다. The
그리고 실시간 대용량 데이터를 처리하기 위한 분산 처리 방식 또는 스트리밍 방식 중에 하나의 데이터 처리 기법을 이용할 수 있으나 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. In addition, one of a distributed processing method or a streaming method for processing real-time large-capacity data may be used, but the present invention is not limited thereto.
그리고 메시지 큐 방식을 통해 순차적으로 들어온 메시지는 분석부(230)로 전달함과 동시에 각각 데이터베이스에 저장될 수 있다. 이때, 각 이동형 로봇(100)마다 대응되는 저장 모듈(미도시함)을 구현하고, 각각의 저장 모듈이 대응하는 이동형 로봇(100)으로부터 수집한 패킷이 있는 경우에 해당 패킷을 데이터베이스에 저장할 수 있다. In addition, the messages sequentially received through the message queue method may be delivered to the
이처럼 수집부(220)는 이동형 로봇(100-1, 100-2, … , 100-N)마다 패킷 형태로 데이터들을 수집할 수 있다. 여기서, 패킷은 측정된 시간, 이동형 로봇의 위치 좌표, 영상 촬영 위치 좌표, 영상 스냅샷 이미지와 해당 이미지의 사이즈, 표면 온도 값, 측정 온도 값, 측정 습도 값 등으로 구성될 수 있다.As such, the
이에 분석부(230)는 이동형 로봇으로부터 수신한 패킷을 분석하여, 패킷에 포함된 시간 데이터를 기준으로 패킷의 구성 값들을 확인한다. 이때, 분석부(230)는 확인한 패킷의 구성 값들을 데이터베이스의 테이블에 저장할 수 있다. Accordingly, the
분석부(230)는 데이터들을 비교 및 추이 분석을 통한 장애 요인 분석 알고리즘을 이용하여 시간별 또는 장비별로 장애 요인을 분석할 수 있다. The
상세하게는 분석부(230)는 동일 위치에서의 시간별 측정 데이터를 최대 값, 최저값, 또는 평균 값 중에 하나를 산출하고, 일정 주기(분, 시간, 일자)별 산출된 값의 변화 추이를 분석할 수 있다. In detail, the
분석부(230)는 해당 변화 추이에 기초하여 장애 요인을 판단할 기준인 임계치를 도출할 수 있다. 예를 들어, 수집된 환경 데이터들의 값이 이전 시점에서 수집된 환경 데이터들과 설정된 제1 임계치 이상의 차이가 발생하면 장애 요인이 발생하였다고 판단할 수 있다. The
또한, 분석부(230)는 동일 종류의 장비의 시간별 측정 데이터를 최대 값, 최저값, 또는 평균 값 중에 하나를 산출하고, 동일 종류의 장비의 환경 데이터들의 값과 해당 장비의 환경 데이터들의 값을 비교 분석해서 미리 설정한 제2 임계치 이상으로 차이 발생하는 지를 판단할 수 있다. In addition, the
이때, 동일 종류의 장비에 대해서는 해당 무인 국사 내부에 대해서만 동일 종류의 장비들의 환경 데이터들을 이용하거나 다수의 무인 국사 내부에서의 동일 종류의 장비들의 환경 데이터들을 이용할 수 있다. In this case, for the same type of equipment, environment data of the same type of equipment may be used only for the inside of the corresponding unmanned office building, or environmental data of the same type of equipment may be used inside a plurality of unmanned office buildings.
다시 말해, 무인 국사 내부의 장비 위치별 온/습도, 표면온도가 시간별로 저장되어 시간별 또는 장비별로 환경 데이터들의 통계를 산출하여 제1 임계치와 제2 임계치를 설정하고, 설정된 제1 임계치와 제2 임계치에 기초하여 실시간으로 수집된 장비별 환경 데이터들을 비교 분석하여 장애 요인을 판단할 수 있다. 이때, 장애 요인 판단 기준은 무인 국사별로 설정가능하며, 동일 위치에서의 해당 장비에 대한 기준값(제1 임계치)을 이용하거나 동일 종류의 장비에 대한 기준값(제2 임계치)을 이용하거나 두 기준값(제1 임계치, 제2 임계치)을 이용할 수 있다. In other words, the temperature/humidity and surface temperature for each equipment location inside the unmanned office building are stored by time, and statistics of environmental data are calculated by time or equipment to set the first and second thresholds, and the set first and second thresholds Based on the threshold, it is possible to determine the obstacles by comparing and analyzing the environmental data for each equipment collected in real time. At this time, the obstacle factor determination criteria can be set for each unmanned station, and either the reference value (first threshold) for the corresponding equipment in the same location is used, the reference value (second threshold) for the same type of equipment is used, or two reference values (the second threshold) are used. 1 threshold, 2nd threshold) may be used.
이러한 제1 임계치와 제2 임계치는 하나의 실시예에 따른 것으로 임계 범위로 설정될 수 있으며, 제1과 제2로 표현된 부분은 각 적용되는 임계치 값을 구별하기 위한 목적으로 사용되는 것으로 해당 용어에 한정하는 것은 아니다. The first threshold and the second threshold may be set as a threshold range according to an embodiment, and the first and second portions are used for the purpose of distinguishing each applied threshold value. is not limited to
또한, 분석부(230)는 무인 국사 내부 위치와 랙을 기준으로 설치된 위치를 조합하여 장비별로 ID를 설정하고, 장비별 측정한 표면 온도의 값을 별도 테이블로 관리할 수 있다. In addition, the
제어부(240)는 각 무인 국사에 대해서 시각화 기법을 적용하여 다양한 인터페이스 화면을 단말(300)에 제공할 수 있다. The
예를 들어, 무인 국사에 대한 2차원 도면 또는 3차원 가상 공간에 수집한 열화상 이미지 또는 디지털 영상, 온도/ 습도 측정값, 그리고 로봇(110)의 위치 또는 상태 데이터를 중첩하여 제공하거나 설정된 장비별 ID에 기초하여 테이블화된 데이터를 제공할 수 있다. For example, a two-dimensional drawing of an unmanned national office or a thermal image or digital image collected in a three-dimensional virtual space, temperature/humidity measurement values, and position or state data of the
제어부(240)는 여러 개의 무인 국사를 관리하기 위해 전체/그룹별/ 지역별 등으로 대시보드(Dashboard) 형태로 각각 구현함으로써 직관성을 높일 수 있다. The
이러한 인터페이스는 단말(300)로부터 입력한 조건에 대응하여 데이터베이스에 저장된 데이터들을 검색 및 선택하여 해당 조건을 만족하는 데이터들을 그래픽화할 수 있다. Such an interface may search and select data stored in the database in response to a condition input from the terminal 300 to graphic data that satisfies the condition.
또한, 제어부(240)는 장애 요인이 발생하였고, 해당 장애 요인이 전기적 요인이 많이 발생하는 영역에 해당되는 경우에 알람 메시지를 생성한다. In addition, the
예를 들어, 제어부(240)는 특정 위치에서의 이상 온도 상승이나 동일 종류의 장비 중 특정 장비에서의 이상 온도 상승을 나타내는 장애 요인에 기초하여 관리자에게 상황 경보 처리를 위한 알람 메시지를 생성한다. 이러한 알람 메시지에는 발생 시간, 로봇 위치 및 상태 데이터, 영상/열화상 데이터, 온/습도 데이터 등이 포함될 수 있다. For example, the
그리고 제어부(240)는 장비별 특성을 고려하여 장애 요인을 판단하는 기준값 이외에도 위험도에 기초하여 단계별로 알람 메시지를 생성할 수 있다. In addition, the
예를 들어, 장애 요인이 화재 발생 여부인 경우, 표면 온도가 매우 높거나 화재 발생 위험도가 높은 장비에 대응하여 서로 다른 단계의 알람 메시지를 생성하도록 설정할 수 있다. 상세하게는 단계마다 연동되는 단말의 개수를 달리 설정할 수 있고, 메시지와 함께 설정되는 음성, 소리, LED 색상 및 조도 등이 서로 다르게 설정할 수 있다. For example, when the obstacle is whether or not a fire occurs, it can be set to generate alarm messages of different levels in response to equipment having a very high surface temperature or a high risk of fire. In detail, the number of interlocking terminals can be set differently for each step, and voice, sound, LED color, and illuminance set together with a message can be set differently.
또한, 제어부(240)는 각 알람 메시지마다 대응되는 작업 종류 및 준비 사항에 대한 매뉴얼에 대한 데이터베이스를 구축하여 알람 메시지와 함께, 대응 매뉴얼을 단말(300)에 전송할 수 있다. In addition, the
예를 들어, 제어부(240)는 장애 요인 발생된 장비의 교체 물품에 대한 정보, 교체 과정에서 준비되는 도구 등을 제공할 수 있다. For example, the
한편, 제어부(240)는 무인 기지국의 이동형 로봇(100)에 대해서 장애 요인이 발생한 영역으로 이동하여 해당 영역에 환경 데이터를 다시 측정할 것을 제어할 수 있다. 예를 들어, 해당 영역에 대한 디지털 영상이나 열화상 이미지를 세부 영역마다 측정할 것으로 요구할 수 있다.On the other hand, the
또한 제어부(240)는 이동형 로봇(100)으로부터 수집한 환경 데이터에 기초하여 촬영된 디지털 이미지를 해당 가상 공간에 중첩하여 무인 국사 내부의 장비 철거, 신설 또는 재배치 작업으로 인한 자산 관리 정보가 일치하는지 확인할 수 있다. 그리고 제어부(240)는 자산 관리 정보와의 일치 여부를 단말에 제공할 수 있다. In addition, the
이때, 불일치하는 영역이 있다면, 제어부(240)는 해당 영역에 대응하는 디지털 이미지, 좌표 등을 더 포함하여 단말에 제공할 수 있다. In this case, if there is a region that does not match, the
이하에서는 로봇(110)과 동일 개념으로 이동형 로봇(100)으로 설명한다. Hereinafter, the
도 9은 본 발명의 한 실시예에 이동형 로봇과 서버 장치의 모니터링 방법을 나타낸 순서도이다. 9 is a flowchart illustrating a method for monitoring a mobile robot and a server device according to an embodiment of the present invention.
서버 장치(200)는 무인 국사 내부를 가상 공간으로 구현하여 3차원 좌표 설정한다(S110). The
서버 장치(200)는 해당 무인 국사 내부 도면에 기초하여 가상화를 수행할 수 있으며, 각 장비, 설비, 랙 그리고 이동 공간에 대한 3차원 좌표를 설정할 수 있다. The
서버 장치(200)는 해당 무인 국사 내부에 위치하는 이동형 로봇(100)으로 3차원 좌표 공유하고 이동 경로 설정한다 (S120).The
서버 장치(200)는 이동 경로 설정하여 이동형 로봇(100)에 전달할 수 있지만, 이동형 로봇(100)은 외부 연동되는 관리자 단말(300)로부터 직접 이동 경로를 설정받을 수 있다. 또는 측정 지점과 측정 지점별 세부 영역에 대해 설정받으면, 이동형 로봇(100)은 무인 국사 내부 맵에 기초하여 이동 경로를 설정할 수 있다. The
이동형 로봇(100)은 설정된 이동 경로에 따라 측정 지점마다 환경 데이터 수집한다(S130).The
이동형 로봇(100)은 이동 경로에 따라 자율 주행하며 측정 지점마다 정지하여 디지털/열화상 이미지를 촬영하고 온도 또는 습도를 측정한다. 이때, 이동형 로봇(100)은 리프트 지지대(113)를 제어하여 측정 지점에 위치하는 랙을 기준으로 위치하는 장비마다 세부 영역으로 설정하여 디지털/열화상 이미지를 촬영할 수 있다. The
이동형 로봇(100)은 3차원 좌표에 기초하여 측정 지점의 장비 위치 좌표 수집한다(S140). The
이동형 로봇(100)은 수신한 3차원 좌표에 기초하여 이동형 로봇(100)의 위치에 대한 좌표, 카메라들과 센서들이 위치하는 측정 지점에 대한 위치 좌표를 설정하고, 촬영된 디지털 이미지와 열화상 이미지에 대한 영상 스냅샷 이미지 사이즈를 산출한다. The
그리고 이동형 로봇(100)은 환경 데이터 및 장비 위치 좌표를 서버 장치(200)로 전송한다(S150) .And the
이동형 로봇(100)은 환경 데이터들, 위치 데이터들 그리고 이미지 사이즈 등을 패킷으로 변경하여 서버 장치(200)로 전송할 수 있다. The
이때, 이동형 로봇(100)은 획득한 환경 데이터들, 위치 데이터들 그리고 이미지 사이즈 등을 패킷으로 변경함과 동시에 실시간으로 해당 패킷을 전송할 수 있고 일정한 시간 주기(초 또는 분 단위)마다 전송할 수 있다. At this time, the
이동형 로봇(100)은 설정된 이동 경로의 완료 여부를 확인한다(S160). The
이동형 로봇(100)이 이동 경로를 완료하면 무인 구사 내에 위치하는 충전 스테이션(120)으로 이동한다(S170). When the
이동형 로봇(100)은 충전 스테이션(120)으로 이동 경로를 생성하여 이동하고, 충전 스테이션(120)이 제공하는 충전 단자에 결합되어 내부 배터리를 충전할 수 있다.The
그리고 이동형 로봇(100)이 이동 경로를 완료하지 않고 이동 경로 상에 위치하면 다시 S130 단계로 회귀하여 이동 경로가 완료될 때까지 측정 지점마다 환경 데이터들을 수집한다. And if the
한편, 서버 장치(200)는 S150 단계에서 수신한 환경 데이터 및 위치 좌표에 대해서 장비 위치 정보마다 시간별 환경 데이터들의 추이를 분석한다(S180).On the other hand, the
서버 장치(200)는 수신한 패킷을 분석하고, 장비별, 시간별 수집한 환경 데이터들을 시계열 분석을 통해 장애 요인 판단 기준을 설정하고 장애 요인을 확인한다. The
여기서, 판단 기준은 임계치로 설정 가능하고, 수집한 환경 데이터의 변화에 기초하여 임계치 이상이면 장애 요인으로 판단할 수 있다.Here, the determination criterion may be set to a threshold, and based on a change in the collected environmental data, if the threshold is greater than the threshold, it may be determined as an obstacle.
이에 서버 장치(200)는 수집한 환경 데이터의 변화 정도가 임계치 이상인지 확인한다(S190). Accordingly, the
서버 장치(200)는 환경 데이터의 변화 정도가 임계치 이하이면, 이동형 로봇(100)으로부터 실시간 또는 주기적으로 수신하는 환경 데이터 및 장비 위치 좌표를 수신하여 S180 단계로 회귀한다. If the degree of change of the environment data is less than or equal to the threshold, the
반면에 환경 데이터의 변화 정도가 임계치 이상이면 서버 장치(200)는 해당 장비에 장애 요인이 있다고 판단하여 알람 메시지를 생성한다(S200) On the other hand, if the degree of change of the environmental data is greater than or equal to the threshold, the
이때, 서버 장치(200)해당 장비의 특성, 변화 정도의 크기 등에 기초하여 전달하고자 하는 관리자 또는 운영자의 단말, 장애 요인을 제거하기 위한 매뉴얼 등을 선택하여 알람 메시지를 생성할 수 있다. In this case, the
그리고 서버 장치(200) 생성한 알람 메시지를 연동되는 단말(300)에 전송한다. Then, the
이외에도 서버 장치(200)는 실시간으로 무인 국사를 모니터링하기 위한 인터페이스 화면을 하나 이상의 단말(300)에 제공할 수 있다. In addition, the
이러한 인터페이스 화면은 웹 페이지, 프로그램, 애플리케이션 등으로 구현 가능하다. Such an interface screen can be implemented as a web page, a program, an application, or the like.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 단말에 제공하는 인터페이스 화면을 나타낸 예시도이다. 10 is an exemplary diagram illustrating an interface screen provided to a terminal according to an embodiment of the present invention.
도 10의 (a)는 데이터들을 별도 테이블로 관리하여 장비별 특성을 고려한 알람 기준 값에 의한 상황 알람을 설명하기 위한 화면이고, (b)는 가상 공간으로 나타낸 무인 국사 내부와 장애 요인으로 분석한 영역에 대해 열화상 이미지를 해당 영역에 중첩하여 제공하는 화면이다. (a) of FIG. 10 is a screen for explaining the situation alarm by the alarm reference value considering the characteristics of each equipment by managing the data as a separate table, (b) is the analysis of the inside of the unmanned office building shown in a virtual space and the obstacles It is a screen that provides a thermal image over an area with respect to the area.
도 10의 (a)와 같이, 서버 장치(200)는 장비별로 무인 국사 내부 위치와 랙을 기준으로 설치 위치를 조합한 ID를 부여하고 ID별 표면 온도 값을 시계열로 분석한 데이터를 표 형태로 표시할 수 있다. As shown in (a) of Figure 10, the
이때, 시계열 분석 데이터에 기초하여 해당 동일 종류 장비별 임계치 또는 동일한 위치에 대한 특정 장비별 임계치와 비교하여 차이값이 발생하면 해당 상황을 알리는 알람 메시지를 생성할 수 있다. In this case, when a difference value occurs by comparing the threshold value for each device of the same type or the threshold value for each specific device at the same location based on the time series analysis data, an alarm message informing a corresponding situation may be generated.
또한 (b)과 같이, 서버 장치(200)는 가상 공간으로 구현한 무인 국사 내부에 대해서 각 장비 별로 선택하면, 각 장비 위치에 대응하여 촬영한 디지털/ 열화상 이미지 그리고 온도 또는 습도 값을 표시하여 제공할 수 있다. Also, as shown in (b), when the
이에 서버 장치(200)는 장애 요인이 발생한 영역에 대해 장비 위치에 대응한 열화상 이미지를 중첩하여 제공함으로써, 관리자가 장애 요인이 발생한 영역에 대한 구체적인 정보를 제공할 수 있다. Accordingly, the
본 발명에 따르면 화재 발생 가능성이 높은 장비의 전력 접점 영역, 케이블 접속 위치 등에서 온도 변화 추이를 분석하여 화재 발생 가능성과 장애 발생 가능성을 사전에 인지할 수 있으며, 화재 또는 장애 발생을 예방할 수 있다. According to the present invention, it is possible to recognize the possibility of fire and failure in advance and prevent the occurrence of fire or failure by analyzing the temperature change trend in the power contact area and cable connection location of equipment with a high probability of occurrence of fire.
또한, 본 발명에 따르면 국사 내부 공간을 3차원 가상화 공간 좌표로 관리함으로써 내부 장비의 세부적인 영역에 대해 정확하게 환경 분석을 수행하여 국사 관리를 할 수 있다. In addition, according to the present invention, by managing the internal space of the government office as three-dimensional virtualized spatial coordinates, it is possible to accurately perform environmental analysis on the detailed area of the internal equipment to manage the national affairs.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the
Claims (16)
상기 서버 장치는,
무인 국사 내부의 3차원 위치 좌표를 공유하는 상기 이동형 로봇으로부터 상기 무인 국사 내부의 환경 데이터들과 위치 좌표를 포함하는 패킷을 수집하는 수집부,
상기 패킷에 기초하여 동일한 상기 위치 좌표에서 시간별 상기 환경 데이터들의 추이를 분석하고, 상기 위치 좌표에서 측정된 환경 데이터들과 설정된 임계치와 비교하여 장애 요인을 분석하는 분석부, 그리고
상기 장애 요인을 판단하면 해당 장애 요인의 위치 좌표, 환경 데이터들, 상기 환경 데이터를 측정한 시점을 포함하는 알람 메시지를 생성하여 연동되는 단말로 전송하는 제어부,
를 포함하는 모니터링 시스템.
In a monitoring system including one or more mobile robots located in an unmanned office building and a server device connected to a network,
The server device,
A collecting unit for collecting packets including environmental data and location coordinates inside the unmanned office building from the mobile robot sharing the three-dimensional position coordinates inside the unmanned office building;
An analysis unit that analyzes the trend of the environment data by time at the same location coordinates based on the packet and compares the environmental data measured at the location coordinates with a set threshold to analyze the obstacles, and
When determining the obstacle, a control unit that generates an alarm message including the location coordinates of the obstacle, environmental data, and the time at which the environmental data is measured, and transmits the generated alarm message to the interworking terminal;
A monitoring system comprising a.
상기 서버 장치는, 무인 국사 내부를 가상화 공간에 구현하여 3차원 좌표로 저장된 무인 국사 내부 구조에 상기 패킷의 구성 값들을 매핑하여 관리하는 데이터베이스부를 더 포함하는 모니터링 시스템.
In claim 1,
The server device further comprises a database unit for implementing the inside of the unmanned office building in a virtualized space and mapping the configuration values of the packet to the internal structure of the unmanned office office stored in three-dimensional coordinates and managing it.
상기 이동형 로봇은,
복수개의 측정 지점을 연결한 이동 경로에 따라 이동하면서, 상기 측정 지점마다 랙에 설치된 장비의 열화상 영상, 디지털 영상, 온도 그리고 습도를 측정하는 모니터링 시스템.
In claim 2,
The mobile robot is
A monitoring system that measures the thermal image, digital image, temperature, and humidity of equipment installed in a rack at each measurement point while moving along a movement path connecting a plurality of measurement points.
상기 이동형 로봇은,
리프트 방식의 리프트 지지대를 이용하여 상기 측정 지점마다 상하로 이동하여 하나 이상의 영상 촬영 위치마다 열화상 영상과 디지털 영상을 촬영하는 모니터링 시스템.
In claim 3,
The mobile robot is
A monitoring system for capturing a thermal image and a digital image at each of one or more image capturing positions by moving up and down at each measurement point using a lift-type lift support.
상기 이동형 로봇은,
상기 3차원 위치 좌표에 기초하여 상기 측정 지점마다의 로봇의 위치, 상기 리프트 지지대의 상하 이동 거리에 따른 영상 촬영 위치를 좌표화하고, 상기 영상 촬영 위치에서 촬영한 열화상 또는 디지털 영상 스냅샷 이미지의 사이즈를 산출하는 모니터링 시스템.
In claim 4,
The mobile robot is
Based on the three-dimensional position coordinates, the position of the robot at each measurement point and the image capturing position according to the vertical movement distance of the lift support are coordinated, and the thermal image or digital image snapshot image taken at the image capturing position is obtained. A monitoring system that calculates the size.
상기 수집부는,
패킷 생성 시간, 상기 로봇의 위치 좌표, 상기 영상 촬영 위치 좌표, 영상 스냅샷 이미지, 해당 이미지 사이즈, 측정 온도값, 그리고 측정 습도 값 중에서 하나 이상을 포함하는 패킷을 수신하는 모니터링 시스템.
In claim 5,
The collection unit,
A monitoring system for receiving a packet including one or more of a packet generation time, position coordinates of the robot, position coordinates of the image capturing, an image snapshot image, a corresponding image size, a measured temperature value, and a measured humidity value.
상기 분석부는,
동일한 위치 또는 동일 종류의 장비에 대한 시간별 온도, 습도 그리고 표면 온도값에 대해 각각 최대값, 최저값 그리고 평균값 중에 하나의 값을 산출하고, 일정 주기별로 추이를 분석하여 상기 임계치를 설정하는 모니터링 시스템.
In claim 6,
The analysis unit,
A monitoring system that calculates one of the maximum, minimum, and average values for temperature, humidity, and surface temperature values over time for the same location or the same type of equipment, and sets the threshold by analyzing the trend at regular intervals.
상기 분석부는,
상기 동일한 위치의 장비에 대해 측정된 상기 온도, 습도 그리고 표면 온도 값이 이전 시점의 값들과 상기 제1 임계치 이상 차이가 발생하거나 상기 동일 종류의 장비들 간에 제2 임계치 이상 차이가 발생하면 장애 요인이 발생한 것으로 분석하는 모니터링 시스템.
In claim 7,
The analysis unit,
If the temperature, humidity, and surface temperature values measured for the equipment at the same location differ from the values at the previous time by more than the first threshold or a difference between the devices of the same type by more than a second threshold, an obstacle is A monitoring system that analyzes what has happened.
상기 제어부는,
가상화 공간에 상기 장비의 전기적 접촉 부위, 분전반 내부 접점, 배선 또는 전선에 대해 열화상 이미지 또는 디지털 이미지를 중첩하여 측정된 표면 온도와 영상을 상기 단말에 제공하는 모니터링 시스템.
In claim 6,
The control unit is
A monitoring system that provides the terminal with the measured surface temperature and image by superimposing a thermal image or digital image on the electrical contact part of the equipment, the internal contact of the distribution board, the wiring or the wire in the virtual space.
제어부는,
상기 무인 국사 내부의 장비 철거, 신설 또는 재배치 작업으로 인한 변경 사항이 있는 경우, 상기 가상화 공간에 중첩된 디지털 이미지에 기초하여 자산 관리 정보와 일치하는 지 확인하고, 확인 결과를 상기 단말에 제공하는 모니터링 시스템.
In claim 9,
the control unit,
If there is a change due to equipment removal, new construction, or relocation work inside the unmanned office building, monitoring to check whether it matches the asset management information based on the digital image superimposed on the virtual space, and to provide the confirmation result to the terminal system.
무인 국사 내부 시설을 가상화 공간에 구현하여 무인 국사 내부 구조에 대한 3차원 좌표를 설정하고 상기 이동형 로봇에 상기 3차원 좌표를 전송하는 단계,
상기 이동형 로봇으로부터 열화상 이미지, 디지털 이미지, 온도 그리고 습도 중에서 하나 이상을 포함하는 환경 데이터들과 상기 3차원 좌표에 기초하여 환경 데이터를 측정한 지점의 위치 좌표들을 수집하는 단계,
상기 위치 좌표마다 시간별 상기 환경 데이터들의 추이를 분석하고, 상기 위치 좌표마다 상기 환경 데이터들과 설정된 임계치와 비교하여 장애 요인을 분석하는 단계, 그리고
상기 장애 요인에 따라 이상 온도를 감지하면 알람 메시지를 생성하여 연동되는 단말로 전송하는 단계
를 포함하는 동작 방법.
A method of operating a mobile robot located inside an unmanned office building and a server device connected to a network, the method comprising:
Implementing the internal facilities of the unmanned office building in a virtual space, setting three-dimensional coordinates for the internal structure of the unmanned office building, and transmitting the three-dimensional coordinates to the mobile robot;
Collecting environmental data including one or more of a thermal image, a digital image, temperature and humidity from the mobile robot and the position coordinates of a point where the environmental data is measured based on the three-dimensional coordinates;
Analyzing the trend of the environment data by time for each location coordinate, and analyzing an obstacle factor by comparing the environment data with a set threshold for each location coordinate, and
When an abnormal temperature is detected according to the obstacle, an alarm message is generated and transmitted to an interlocked terminal.
A method of operation comprising a.
상기 수집하는 단계는,
설정된 이동 경로에 따라 이동하면서 설정된 하나 이상의 측정 지점마다 장비의 열화상 영상에 따른 표면 온도, 디지털 영상, 온도 그리고 습도를 측정한 환경 데이터들을 수집하고, 상기 측정 지점마다의 로봇의 위치 좌표, 상기 로봇의 리프트 지지대 상하 이동거리에 따른 영상 촬영 위치 좌표, 그리고 상기 영상 촬영 위치에서 촬영한 스냅샷 이미지의 사이즈를 수집하는 동작 방법.
In claim 11,
The collecting step is
While moving according to the set movement path, the environment data obtained by measuring the surface temperature, digital image, temperature and humidity according to the thermal image of the equipment are collected for each one or more measurement points set, and the position coordinates of the robot at each measurement point, the robot An operation method of collecting the image capturing position coordinates according to the vertical movement distance of the lift support, and the size of the snapshot image taken at the image capturing position.
상기 장애 요인을 분석하는 단계는,
동일한 위치의 장비에 대해 측정된 상기 온도, 습도 그리고 표면 온도 값에 대해 각각 최대값, 최저값 그리고 평균값 중에 하나의 값을 산출하고, 일정 주기별로 추이를 분석하여 설정된 임계치를 기준으로 이전 시점과 현재 시점의 환경 데이터들이 상기 임계치 이상 차이가 발생하면 해당 장비에 장애 요인이 발생한 것으로 분석하는 동작 방법.
In claim 12,
The step of analyzing the obstacles,
One of the maximum, minimum, and average values is calculated for the temperature, humidity, and surface temperature values measured for the equipment at the same location, and the trend is analyzed for each period and based on the set threshold value, the previous time and the current time An operation method of analyzing that a failure factor has occurred in the corresponding equipment when a difference between the environmental data of the above threshold or more occurs.
상기 장애 요인을 분석하는 단계는,
동일 종류의 장비별로 측정된 상기 온도, 습도 그리고 표면 온도 값 에 대해 각각 최대값, 최저값 그리고 평균값 중에 하나의 값을 산출하고, 일정 주기별로 추이를 분석하여 설정된 임계치를 기준으로 상기 동일 종류의 장비들 간에 상기 임계치 이상 차이가 발생하면 장애 요인이 발생한 것으로 분석하는 동작 방법.
In claim 12,
The step of analyzing the obstacles,
For the temperature, humidity, and surface temperature values measured by the same type of equipment, one of the maximum, minimum, and average values is calculated, and the trend is analyzed for each period and based on the set threshold value for the same type of equipment. An operation method of analyzing that a failure factor has occurred when a difference between the thresholds or more occurs.
상기 무인 국사 내부 구조에 대한 3차원 좌표에 기초하여 환경 데이터들을 측정한 복수 개의 측정 지점 및 상기 측정 지점마다의 전기적 접촉 부위, 분전반 내부 접점, 배선 또는 전선에 대한 세부 영역을 설정하고, 상기 이동형 로봇에 상기 복수 측정 지점 및 상기 세부 영역에 대해 환경 데이터를 요청하는 단계를 더 포함하는 동작 방법.
In claim 11,
A plurality of measurement points measuring environmental data based on the three-dimensional coordinates of the internal structure of the unmanned office building, an electrical contact area for each measurement point, an internal contact point of a distribution panel, a wiring or a wire, and a detailed area are set, and the mobile robot The method further comprising the step of requesting environmental data for the plurality of measurement points and the detailed area.
상기 단말로 전송하는 단계는,
상기 장애 요인으로 판단한 상기 환경 데이터들을 수집한 시간, 상기 장비 위치 좌표, 해당 위치 좌표의 장비 종류, 상기 온도 또는 습도 중에서 하나 이상을 포함하는 알람 메시지를 생성하고,
상기 가상화 공간에 열화상 이미지 또는 디지털 이미지가 중첩된 인터페이스 화면을 상기 알람 메시지와 함께 상기 단말에 제공하는 동작 방법.15. In claim 13 or 14,
The step of transmitting to the terminal,
Generates an alarm message including at least one of the collection time, the equipment location coordinates, the equipment type of the corresponding location coordinates, and the temperature or humidity when the environmental data determined as the obstacle is collected,
An operating method of providing an interface screen in which a thermal image or a digital image is superimposed on the virtual space together with the alarm message to the terminal.
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