KR20240025232A - Method and apparatus for determining a condition of plumbing - Google Patents
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Abstract
배관의 상태를 결정하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 배관의 상태를 결정하는 방법은 배관 내부 영상 또는 배관 외부 영상 중 적어도 하나를 촬영하는 단계, 배관 내부 데이터를 획득하는 단계, 상기 배관 내부 영상, 상기 배관 외부 영상 및 상기 배관 내부 데이터 중 적어도 하나와 정상 상태의 배관 정보의 비교를 통해 비교 결과를 결정하는 단계 및 상기 결정된 비교 결과를 기반으로 상기 배관 내부 영상 또는 상기 배관 외부 영상과 관련된 배관의 상태를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method and apparatus for determining the condition of a pipe are disclosed. A method of determining the state of a pipe according to one aspect of the technical idea of the present disclosure includes the steps of photographing at least one of an image inside the pipe or an image outside the pipe, acquiring data inside the pipe, the inside image of the pipe, and the outside image of the pipe. and determining a comparison result by comparing at least one of the pipe internal data with pipe information in a normal state, and determining a state of the pipe related to the pipe interior image or the pipe exterior image based on the determined comparison result. It is characterized by including.
Description
본 개시의 기술적 사상은 배관의 상태를 결정하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 상세하게는 카메라 및 라이다 센서(light detection and ranging sensor)를 기반으로 배관의 상태를 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The technical idea of the present disclosure relates to a method and device for determining the state of a pipe, and more specifically, to a method and device for determining the state of a pipe based on a camera and a light detection and ranging sensor.
상하수도, 가스, 난방용 온수 등을 제공하기 위해서는 배관의 상태, 즉 배관의 이상 여부를 감지하는 것이 중요하다.In order to provide water and sewage, gas, and hot water for heating, it is important to detect the condition of the pipes, that is, whether there are any abnormalities in the pipes.
종래에는 배관의 사용 용도 만을 고려하여 결함, 돌출, 균열, 표면 손상 등을 포함하는 배관의 이상 여부를 감지하였다. 배관의 크기 및 종류뿐만 아니라 배관 설치 지역의 특성 및 기후 요건 등의 외부 환경 요소를 고려하지 않으면 배관의 이상 여부를 감지하는데 한계가 있을 수 있다.Conventionally, pipe abnormalities, including defects, protrusions, cracks, surface damage, etc., were detected by considering only the intended use of the pipe. If external environmental factors such as the size and type of the pipe as well as the characteristics and climate requirements of the pipe installation area are not taken into consideration, there may be limitations in detecting abnormalities in the pipe.
그리고 종래에는 카메라를 통해 획득한 영상을 이용하여 배관의 파손 및 손상에 대한 인식률을 측정하였다. 평면 데이터를 기반으로 배관의 파손 및 손상에 대한 인식률은 정확도가 떨어질 수 있다.And conventionally, the recognition rate for breakage and damage to pipes was measured using images obtained through cameras. The recognition rate for pipe breakage and damage based on flat data may be less accurate.
본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 과제는, 카메라와 라이더 센서를 기반으로 배관의 상태를 결정하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.The problem that the technical idea of the present disclosure seeks to solve is to provide a method and device for determining the state of a pipe based on a camera and a lidar sensor.
본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 과제는, 배관과 관련된 요소들을 기반으로 배관의 상태를 결정하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the technical idea of the present disclosure is to provide a method and device for determining the state of a pipe based on elements related to the pipe.
본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 과제는, 결정된 배관의 상태를 시각적 데이터로 표시하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the technical idea of the present disclosure is to provide a method and device for displaying the determined piping state as visual data.
본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 과제는, 카메라와 라이더 센서를 기반으로 획득한 배관에 대한 데이터를 학습하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.The problem that the technical idea of the present disclosure seeks to solve is to provide a method and device for learning data about pipes obtained based on cameras and lidar sensors.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 배관의 상태를 결정하는 방법은, 배관 내부 영상 또는 배관 외부 영상 중 적어도 하나를 촬영하는 단계, 배관 내부 데이터를 획득하는 단계, 상기 배관 내부 영상, 상기 배관 외부 영상 및 상기 배관 내부 데이터 중 적어도 하나와 정상 상태의 배관 정보의 비교를 통해 비교 결과를 결정하는 단계 및 상기 결정된 비교 결과를 기반으로 상기 배관 내부 영상 또는 상기 배관 외부 영상과 관련된 배관의 상태를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of determining the state of a pipe according to one aspect of the technical idea of the present disclosure includes the steps of photographing at least one of an image inside the pipe or an image outside the pipe, and acquiring internal pipe data. , determining a comparison result by comparing at least one of the pipe interior image, the pipe exterior image, and the pipe interior data with pipe information in a normal state, and based on the determined comparison result, the pipe interior image or the pipe exterior It is characterized in that it includes the step of determining the state of the pipe related to the image.
또한 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 배관의 상태를 결정하는 장치는, 송수신기, 상기 송수신기와 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 배관 내부 영상 또는 배관 외부 영상 중 적어도 하나를 촬영하고, 배관 내부 데이터를 획득하고, 상기 배관 내부 영상, 상기 배관 외부 영상 및 상기 배관 내부 데이터 중 적어도 하나와 정상 상태의 배관 정보의 비교를 통해 비교 결과를 결정하고, 상기 결정된 비교 결과를 기반으로 상기 배관 내부 영상 또는 상기 배관 외부 영상과 관련된 배관의 상태를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, an apparatus for determining the state of a pipe according to one aspect of the technical idea of the present disclosure includes a transceiver and a processor connected to the transceiver, wherein the processor captures at least one of an image inside the pipe or an image outside the pipe, and Obtain internal data, determine a comparison result by comparing at least one of the pipe internal image, the pipe external image, and the pipe internal data with pipe information in a normal state, and determine the pipe internal image based on the determined comparison result. Or, it may be configured to determine the state of the pipe related to the external image of the pipe.
본 개시의 기술적 사상에 따르면, 배관과 관련된 요소들을 기반으로 배관의 상태에 대한 정확성을 높이는 효과가 있다.According to the technical idea of the present disclosure, there is an effect of increasing the accuracy of the state of the pipe based on elements related to the pipe.
나아가, 본 개시의 기술적 사상에 따르면, 카메라와 레이다 센서를 통해 획득한 입체 영상을 기반으로 배관의 상태에 대한 인식률을 높이는 효과가 있다.Furthermore, according to the technical idea of the present disclosure, there is an effect of increasing the recognition rate of the status of the pipe based on the three-dimensional image acquired through the camera and radar sensor.
더 나아가, 본 개시의 기술적 사상에 따르면, 배관의 내부 및 외부 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과를 시각적 데이터로 제공하는 효과가 있다.Furthermore, according to the technical idea of the present disclosure, there is an effect of monitoring the internal and external conditions of the pipe and providing the monitoring result as visual data.
더 나아가, 본 개시의 기술적 사상에 따르면, 제공된 배관의 상태를 기반으로 배관을 관리할 수 있는 효과가 있다.Furthermore, according to the technical idea of the present disclosure, there is an effect of managing pipes based on the condition of the provided pipes.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1a 내지 1c는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 배관 상태 측정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 배관 상태 측정 장치의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 3은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 배관 상태 측정 장치의 배관의 상태 결정 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 4는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 배관과 관련된 데이터를 제공하는 화면을 도시한 것이다.
도 5는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 배관 상태 측정 로봇의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6a 및 6b는 본 개시의 일 실시예에 따른 배관 상태 측정 장치의 딥러닝 을 예시적으로 도시한 것이다.1A to 1C are block diagrams showing the schematic configuration of a pipe condition measuring device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
Figure 2 is a flowchart showing a method of operating a pipe condition measuring device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
Figure 3 is a flowchart showing a method of determining the state of a pipe in a pipe state measuring device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
Figure 4 illustrates a screen providing data related to piping according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
Figure 5 is a block diagram showing the schematic configuration of a pipe condition measuring robot according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
6A and 6B exemplarily illustrate deep learning of a pipe condition measuring device according to an embodiment of the present disclosure.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1a 내지 1c는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 배관 상태 측정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다. 1A to 1C are block diagrams showing the schematic configuration of a pipe condition measuring device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 1a를 참조하면, 배관 상태 측정 장치(100)는 측정 및 수집부(110), 데이터베이스부(120), 상태 판단부(130) 및 시각화부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1A , the pipe condition measuring device 100 includes a measurement and
측정 및 수집부(110)는 도 1b에 도시한 바와 같이 카메라(111)와 라이다 센서(112)를 포함한다. 카메라(111)는 배관 내부 영상 및 배관 외부 영상을 촬영한다. 여기서 배관 내부 영상 및 배관 외부 영상은 2D(two-dimensional space) 또는 3D(three-dimensional space) 영상일 수 있다. 카메라(111)는 화각, 광각 및 조리개 조절과 틸트(tilt), 야간용 자외선 및 적외선 촬영이 가능하도록 구성된다. 측정 및 수집부(110)에는 적어도 하나의 카메라(111)가 포함될 수 있다.The measurement and
라이다 센서(112)는 레이저 펄스를 배관에 출력하고, 레이저 펄스가 배관에 반사되어 돌아오는 시간을 획득한다. 라이다 센서(112)는 시간을 획득함으로써 배관 내 모양 및 굴곡뿐만 아니라 배관 내 존재하는 장애물의 크기, 위치 등의 공간 정보 등의 배관 내부 데이터를 결정할 수 있다. 상기 배관 내부 데이터는 카메라(111)에서 촬영된 영상의 입체 데이터일 수 있다.The LiDAR
본 발명의 실시예에서는 라이다 센서(112)만을 언급하지만, 라이다 센서 외 다른 센서도 이용될 수 있다.In the embodiment of the present invention, only the LiDAR
도 1a에는 도시되어 있지 않으나, 배관 상태 측정 장치(100)는 별도의 입력 장치를 포함할 수 있다. 배관 상태 측정 장치(100)는 입력 장치를 통해 배관 상태 측정 조건을 설정할 수 있다. 배관 상태 측정 조건은 배관 상태 조사 업체(예 : xx플랜트), 배관 상태 조사 위치(예 : 강원도 춘천시), 배관의 종류(예 : 배관용 탄소강관, 수도용 아연도강관, 스텐 파이프, 압력배관용 강관), 배관의 크기(예 : 외관 사이즈 및 내관 사이즈) 및 측정 결과(예 : 부식, 침식, 크랙, 천공) 등을 포함한다. Although not shown in FIG. 1A, the pipe condition measuring device 100 may include a separate input device. The pipe condition measurement device 100 can set pipe condition measurement conditions through an input device. Piping condition measurement conditions include piping condition survey company (e.g., xx plant), piping condition survey location (e.g., Chuncheon-si, Gangwon-do), and type of pipe (e.g., carbon steel pipe for piping, galvanized steel pipe for water supply, stainless steel pipe, steel pipe for pressure piping). ), pipe size (e.g. external size and inner pipe size), and measurement results (e.g. corrosion, erosion, cracks, perforation), etc.
카메라(111)와 라이다 센서(112)는 입력된 배관 상태 측정 조건을 고려하여 동작할 수 있다.The
카메라(111)는 데이터베이스부(120)에 저장된 정보 즉, 기존 측정 데이터 및 기 저장된 배관의 상태 정보에 기반하는 카메라(111)의 촬영 횟수, 조리개값, 광각 촬영, 화소 조정 등의 조건을 조정할 수 있다. 라이다 센서(112)는 틸팅 각도 조절, 광학 수차 보상, 반사 수치 제어 등의 조건을 조정할 수 있다.The
특히, 라이다 센서(112)는 배관 상태 측정 조건에 따라 라이다 센서의 신호 보정 및 노이즈 필터링에 대한 세부 조건이 변경될 수 있다. 1차로 촬영된 영상 또는 기 센싱된 라이다 센서의 측정된 배관 내부 데이터 결과에 따라 재촬영 및 라이다 센서의 재센싱이 수행될 수 있다.In particular, the detailed conditions for signal correction and noise filtering of the LiDAR
도 1a를 참조하면, 데이터베이스부(120)는 카메라(111)를 통해 촬영된 배관 내부 영상 및 배관 외부 영상을 저장하고, 라이다 센서(112)를 통해 측정된 배관 내부 데이터를 저장한다. Referring to FIG. 1A , the
데이터베이스부(120)는 정상 상태의 배관 정보를 기 저장할 수 있다. 또한, 데이터베이스부(120)는 배관용 탄소강관, 수도용 아연도강관, 스텐 파이프, 압력배관용 강관 등의 배관의 종류에 따라 발생할 수 있는 미리 결정된 상태를 기 저장할 수 있다. 이 때 미리 결정된 상태는 수치화된 데이터일 수 있으며, 후술할 상태 판단부(130)가 배관의 상태를 판단하는 기준 값이 될 수 있다. The
더 나아가, 데이터베이스부(120)는 측정 및 수집부(110)에서 획득된 데이터를 기반으로 가공된 데이터를 저장할 수 있다.Furthermore, the
상태 판단부(130)는 데이터베이스부(120)에 기 저장된 데이터인 배관의 종류에 따라 발생할 수 있는 미리 결정된 상태를 기반으로 측정 및 수집부(110)에서 획득된 배관 내부 영상, 배관 외부 영상 및 배관 내부 데이터의 이상 여부를 결정한다. The
예를 들어, 배관 내부 영상, 배관 외부 영상 및 배관 내부 데이터가 미리 결정된 상태에 포함되는 경우, 상태 판단부(130)는 배관의 상태를 정상으로 결정할 수 있다. 반면, 배관 내부 영상, 배관 외부 영상 및 배관 내부 데이터가 미리 결정된 상태에 부합하지 않는 경우, 상태 판단부(130)는 배관의 상태를 비정상으로 결정할 수 있다. 이 때, 배관의 상태는 부식, 크랙, 비드, 결함, 돌출, 균열, 열화, 표면 손상 등일 수 있으며, 상태의 정도 및 범위에 따라 등급화 또는 수치화될 수 있다. 상태 판단부(130)는 배관의 노후도, 결함 측정 정보, 부식도, 잔존 수명도 결정할 수 있다.For example, when the pipe interior image, pipe exterior image, and pipe interior data are included in a predetermined state, the
상태 판단부(130)는 후술하는 뷰어(viewer) 또는 시각화부(140)를 통해 판단 결과를 표시할 수 있다. 상기 표시는 색을 통한 표시, 텍스트를 이용한 경고 메시지 표시, 알람, 진동 등을 포함한다.The
상태 판단부(130)는 측정 및 수집부(110)에서 획득된 배관 내부 영상, 배관 외부 영상 및 배관 내부 데이터를 이용하여 딥러닝을 수행할 수 있다. 또한, 상태 판단부(130)는 배관의 상태에 대한 결정을 위한 시뮬레이션을 수행하되, 임의의 배관 내부 영상, 임의의 배관 외부 영상 및 임의의 배관 내부 데이터를 생성하여 모델링함으로써 자체적으로 딥러닝할 수 있도록 구성될 수 있다. 딥러닝은 배관 상태에 대한 분류, 범위, 배관의 비정상 상태 발생 시간 등의 예측을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상태 판단부(130)는 모델링부를 더 포함할 수 있다.The
상태 판단부(130)는 측정 및 수집부(110)에서 획득된 배관 내부 영상, 배관 외부 영상 및 배관 내부 데이터로만 학습하는 것이 아니라, 임의의 배관 내부 영상, 임의의 배관 외부 영상 및 임의의 배관 내부 데이터로도 학습하므로 다양한 변수를 고려할 수 있다. The
상태 판단부(130)는 상기와 같은 딥러닝을 수행함으로써 배관의 상태에 대한 판단의 오차율을 줄이고, 영상과 배관 내부 데이터에 대한 인식률을 높일 수 있다. By performing deep learning as described above, the
시각화부(140)는 측정 및 수집부(110)를 통해 획득된 영상과 배관 내부 데이터, 데이터베이스부(120)에 저장된 데이터, 상태 판단부(130)에서 결정된 배관 판단 결과를 표시한다. 시각화부(140)는 카메라(111)를 통해 획득된 영상을 압축, 표본화, 양자화, 화소값 변환 등을 통해 색, 3D, 도트, 도형, 수치 등으로 시각적 데이터를 표시할 수 있다. The
시각화부(140)는 맵(map) 구현부를 더 포함할 수 있다. 맵 구현부는 상태 판단 대상이 되는 배관이 위치한 지역의 배관 정보를 맵의 형태로 구현하고, 상태가 비정상인 배관의 위치를 맵 상에 오버랩 되도록 나타낼 수 있다. The
시각화부(140)는 결과 출력부를 더 포함할 수 있다. 결과 출력부는 데이터베이스부(120)에 저장된 데이터 및 상태 판단부(130)에서 결정된 배관 판단 결과 및 시각화부(140)에서 결정된 시각적 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 결과 출력부는 상태 판단부(130)에서 결정된 데이터를 출력할 수 있다. 출력의 형태는 전자파일(예 : PDF) 및 종이 등일 수 있다. 그리고 결과 출력부에 의해 출력되는 데이터는 수동 또는 자동으로 작성될 수 있다.The
도 1b를 참조하면, 배관 상태 측정 장치(100)는 송수신기(150), 프로세서(12) 및 디스플레이(13)를 포함한다.Referring to FIG. 1B, the pipe condition measuring device 100 includes a
송수신기(150)는 배관 상태와 관련된 데이터를 송신 및 수신하도록 구성된다. The
프로세서(160)는 배관 상태와 관련된 데이터를 처리하고, 배관 상태를 결정하도록 구성된다. The
송수신기(150) 및 프로세서(160)는 도 1a의 측정 및 수집부(110) 및 상태 판단부(130)를 포함할 수 있다. The
메모리(170)는 배관 상태와 관련된 데이터 및 배관 상태를 저장하도록 구성된다. 메모리(170)는 도 1a의 데이터베이스(120)를 포함할 수 있다.The
디스플레이(180)는 배관 상태와 관련된 데이터 및 측정된 배관 상태를 표시하도록 구성된다. 디스플레이(180)는 도 1a의 시각화부(140)를 포함할 수 있다.The
도 2는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 배관 상태 측정 장치의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다. Figure 2 is a flowchart showing a method of operating a pipe condition measuring device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
S10에서, 배관 상태 측정 장치는 카메라를 통해 배관 내부 영상 또는 배관 외부 영상 중 적어도 하나를 촬영할 수 있다.In S10, the pipe condition measuring device may capture at least one of an image inside the pipe or an image outside the pipe through a camera.
S20에서, 배관 상태 측정 장치는 라이다 센서를 통해 배관 내부 데이터를 획득할 수 있다.In S20, the pipe condition measurement device can acquire pipe internal data through the LiDAR sensor.
S30에서, 배관 상태 측정 장치는 데이터베이스부에 배관 내부 영상, 배관 외부 영상 또는 배관 내부 데이터 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.In S30, the pipe condition measuring device may store at least one of a pipe interior image, a pipe exterior image, or pipe interior data in the database unit.
S40에서, 배관 상태 측정 장치는 배관 내부 영상, 배관 외부 영상 및 배관 내부 데이터 중 적어도 하나와 데이터베이스부에 기 저장된 정상 상태의 배관 정보와의 비교를 통해 배관의 상태를 결정할 수 있다.In S40, the pipe status measuring device may determine the status of the pipe by comparing at least one of the pipe interior image, pipe exterior image, and pipe interior data with normal pipe information previously stored in the database unit.
S50에서, 배관 상태 측정 장치는 배관의 상태를 시각화할 수 있다.In S50, the pipe condition measurement device can visualize the condition of the pipe.
도 3은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 배관 상태 측정 장치의 배관의 상태 결정 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다.Figure 3 is a flowchart showing a method of determining the state of a pipe in a pipe state measuring device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
S41에서, 배관 상태 측정 장치는 카메라를 통해 촬영된 배관 내부 영상 및 배관 외부 영상을 기반으로 배관의 1차 상태를 결정할 수 있다.In S41, the pipe condition measuring device may determine the primary state of the pipe based on the pipe interior image and pipe exterior image captured through the camera.
S42에서, 배관 상태 측정 장치는 라이다 센서를 통해 획득된 배관 내부 데이터를 기반으로 배관의 2차 상태를 결정할 수 있다.In S42, the pipe condition measurement device can determine the secondary state of the pipe based on pipe internal data acquired through the LiDAR sensor.
S43에서, 결정된 배관의 1차 상태, 결정된 배관의 2차 상태, 배관 내부 영상, 배관 외부 영상, 배관 내부 데이터, 임의의 배관 내부 영상, 임의의 배관 외부 영상 및 임의의 배관 내부 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 딥러닝을 수행할 수 있다.In S43, at least one of the determined primary state of the pipe, the determined secondary state of the pipe, the pipe interior image, the pipe exterior image, the pipe interior data, an arbitrary pipe interior image, a random pipe exterior image, and arbitrary pipe interior data. Based on this, deep learning can be performed.
도 4는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 배관과 관련된 데이터를 제공하는 화면을 도시한 것이다.Figure 4 illustrates a screen providing data related to piping according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 4를 참조하면, 배관 상태 측정 장치는 배관과 관련된 데이터를 시각화하여 제공할 수 있다.Referring to FIG. 4, a piping condition measuring device can visualize and provide piping-related data.
배관 상태 측정 장치의 디스플레이는 배관과 관련된 데이터를 표시하는 뷰어(viewer)(200)를 제공할 수 있다.The display of the piping condition measuring device may provide a viewer 200 that displays data related to piping.
뷰어(200)는 카메라를 통해 획득한 배관 내부 영상 및 배관 외부 영상 중 적어도 하나를 영상 창(210)에 표시할 수 있다. 배관 내부 영상 및 배관 외부 영상 중 적어도 하나는 카메라의 촬영 영상, 라이다 센서에서 획득된 입체 데이터, 또는 카메라의 촬영 영상과 라이다 센서에서 획득된 입체 데이터의 조합일 수 있다. The viewer 200 may display at least one of an image inside the pipe and an image outside the pipe acquired through a camera in the image window 210. At least one of the pipe interior image and the pipe exterior image may be a captured image from a camera, three-dimensional data acquired from a LiDAR sensor, or a combination of a captured image from a camera and three-dimensional data acquired from a LiDAR sensor.
영상 창(210)에는 배관 내부 영상 및 배관 외부 영상 중 적어도 하나의 촬영 날짜 및 시간(220)이 표시될 수 있다. 더 나아가, 상기 영상 창(210)에는 카메라의 수평 정보 예를 들어, 카메라의 기울기 정보(230)가 표시될 수 있다. 배관 내 장애물 또는 기타 여건들로 인해 배관 상태 측정 장치의 수평이 맞지 않을 경우, 영상 창(210)에 표시되는 배관 내부 영상 및 배관 외부 영상 중 적어도 하나가 상부 및 하부 기준으로 기울어질 수 있다. 따라서, 기울기 정보(230)는 상기 문제점을 해결하기 위해 제공된다.The image window 210 may display the capture date and time 220 of at least one of the pipe interior image and the pipe exterior image. Furthermore, the image window 210 may display horizontal information about the camera, for example, tilt information 230 of the camera. If the pipe condition measurement device is not level due to obstacles or other conditions in the pipe, at least one of the pipe interior image and the pipe exterior image displayed in the image window 210 may be tilted relative to the upper and lower sides. Therefore, the slope information 230 is provided to solve the above problem.
뷰어(200)는 라이다 센서를 통해 획득한 데이터(240)를 표시할 수 있다. 여기서 데이터(240)는 배관 손상 부위의 넓이, 배관 손상 부위의 깊이, 배관 손상 부위의 거리를 포함할 수 있다.The viewer 200 may display data 240 acquired through a LiDAR sensor. Here, the data 240 may include the area of the damaged pipe, the depth of the damaged pipe, and the distance of the damaged pipe.
뷰어(200)는 배관 조사 정보(250)를 표시할 수 있다. 배관 조사 정보(250)는 조사업체(예 : xx플랜트) 및 조사위치(예 : 강원도 춘천시)를 포함할 수 있다.The viewer 200 may display pipe survey information 250. Pipe survey information 250 may include the survey company (eg, xx plant) and survey location (eg, Chuncheon-si, Gangwon-do).
또한, 뷰어(200)는 배관 기본 정보(26)를 표시할 수 있다. 배관 기본 정보(260)는 배관 종류(예 : 배관용 탄소강관, 수도용 아연도강관, 스텐 파이프, 압력배관용 강관), 배관 크기(예 : 배관 외관 사이즈, 배관 내관 사이즈) 및 배관 용도(예 : 냉수, 온수, 기름, 증기, 가스, 공기)를 포함할 수 있다.Additionally, the viewer 200 can display basic piping information 26. Basic piping information 260 includes piping type (e.g. carbon steel pipe for piping, galvanized steel pipe for water use, stainless steel pipe, steel pipe for pressure piping), piping size (e.g. piping exterior size, piping inner pipe size), and piping purpose (e.g. may include cold water, hot water, oil, steam, gas, and air).
더 나아가, 뷰어(200)는 배관 상태 관련 데이터(270) 즉, 진단 결과(예 : 부식, 침식, 크랙, 천공 등) 및 특이사항을 표시한다.Furthermore, the viewer 200 displays pipe condition-related data 270, that is, diagnosis results (e.g., corrosion, erosion, cracks, perforation, etc.) and special information.
뷰어(200)는 추가 기능 제공 아이콘(280)을 표시한다. 추가 기능 제공 아이콘(280)은 화면 캡처, 화면 녹화, 영상 리플레이 및 리포트 저장 기능을 포함한다.The viewer 200 displays an additional function provision icon 280. The additional function provision icon 280 includes screen capture, screen recording, video replay, and report saving functions.
뷰어(200)는 웹(web) 서버와 유선 및 무선 통신을 수행하고, 딥러닝 서버와 연계할 수 있다.The viewer 200 can perform wired and wireless communication with a web server and connect with a deep learning server.
본 실시예에서는 뷰어(200)가 배관 상태 측정 장치에 의해 제공되는 것으로 설명하였지만, 뷰어(200)는 배관 상태 측정 장치가 아닌 타 장치를 통해서도 제공될 수 있다. In this embodiment, the viewer 200 is described as being provided by a pipe condition measuring device, but the viewer 200 may also be provided through a device other than the pipe condition measuring device.
도 5는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 배관 상태 측정 로봇의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.Figure 5 is a block diagram showing the schematic configuration of a pipe condition measuring robot according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 5를 참조하면, 배관 상태 측정 장치는 로봇의 형태일 수 있다. 배관 상태 측정 로봇(300)은 전기적인 구동 수단이다. 배관 상태 측정 로봇(300)의 경우, 2개 이상의 바퀴를 포함하며, 카메라와 라이다 센서를 몸체에 구성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the pipe condition measuring device may be in the form of a robot. The pipe condition measuring robot 300 is an electrical driving means. In the case of the pipe condition measuring robot 300, it includes two or more wheels and may be configured with a camera and a lidar sensor in the body.
배관 상태 측정 로봇(300)은 PTC(Pan + Tilt + Camera)(310)를 포함하도록 구성될 수 있다. PTC(310)는 카메라(311), Liquid Lens(312), pan 360도 이내 및 tilt 180도 이내로 동작하는 카메라(313) 및 LED(light emitting diode)(314)를 포함할 수 있다. 카메라(311)는 FHD(full high definition) 카메라일 수 있으며, LED(314)는 2000 Lux LED일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The pipe condition measuring robot 300 may be configured to include a PTC (Pan + Tilt + Camera) 310. The
배관 상태 측정 로봇(300)은 crawler(320)를 포함하도록 구성될 수 있다. crawler(320)는 구동부 및 서스펜스(321) 및 영상 및 신호 전달 케이블(322)을 포함할 수 있다. 배관 상태 측정 로봇(300)은 구동부 및 서스펜스(321)를 구비함으로써 수직, 수평, 굴곡 등의 장애물을 넘거나 회피할 수 있다. crawler(320)는 모터의 제어를 통해 배관 내부 및 외부를 전후좌우 및 회전 이동할 수 있다.The pipe condition measuring robot 300 may be configured to include a
배관 상태 측정 로봇(300)은 monitoring system(330)을 포함하도록 구성될 수 있다. monitoring system(330)은 임베디드 H/W(331) 및 viewer S/W(332)을 포함할 수 있다. 임베디드 H/W(331)는 PC 및 터치 모니터를 포함하며, pan, tilt, crawler(320), LED(314) 및 전원을 제어하도록 구성될 수 있다. viewer S/W(332)는 카메라 프리뷰(캡처, 녹화, 저장, 재생), 습기제거, HDR(high dynamic range) 영상 변환, 라이다(위치, 거리, 피사체 사이즈, 3D) 등의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.The pipe condition measuring robot 300 may be configured to include a
도 6a 및 6b는 본 개시의 일 실시예에 따른 배관 상태 측정 장치의 딥러닝 을 예시적으로 도시한 것이다.6A and 6B exemplarily illustrate deep learning of a pipe condition measuring device according to an embodiment of the present disclosure.
도 6a를 참조하면, 배관 상태 측정 장치는 획득한 복수의 영상들의 데이터들을 조합하여 딥러닝을 수행할 수 있다. 데이터 조합(610)을 참조하면, 배관의 크기, 배관의 용도, 부식 부분, 배관 위치, 부식 종류의 구체적인 항목들이 조합된다.Referring to FIG. 6A, the pipe condition measuring device can perform deep learning by combining data from a plurality of acquired images. Referring to
도 6b를 참조하면, 배관 상태 측정 장치는 데이터 분류표(620)를 기반으로 획득한 배관에 대한 데이터를 분류하여 딥러닝을 수행할 수 있다. 데이터 분류표(620)에는 배관크기, 부식종류, 검사항목 및 배관의 종류 등의 구체적인 항목들이 정의될 수 있다.Referring to FIG. 6B, the pipe condition measuring device may classify data about pipes obtained based on the data classification table 620 and perform deep learning. The data classification table 620 may define specific items such as pipe size, corrosion type, inspection items, and pipe type.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As above, exemplary embodiments have been disclosed in the drawings and specification. In this specification, embodiments have been described using specific terms, but this is only used for the purpose of explaining the technical idea of the present disclosure and is not used to limit the meaning or scope of the present disclosure described in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present disclosure should be determined by the technical spirit of the attached claims.
Claims (12)
배관 내부 데이터를 획득하는 단계;
상기 배관 내부 영상, 상기 배관 외부 영상 및 상기 배관 내부 데이터 중 적어도 하나와 정상 상태의 배관 정보의 비교를 통해 비교 결과를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 비교 결과를 기반으로 상기 배관 내부 영상 또는 상기 배관 외부 영상과 관련된 배관의 상태를 결정하는 단계; 를 포함하는,
방법.
Taking at least one of an image inside the pipe or an image outside the pipe;
Obtaining pipe internal data;
determining a comparison result by comparing at least one of the pipe interior image, the pipe exterior image, and the pipe interior data with pipe information in a normal state; and
determining a state of a pipe related to the pipe interior image or the pipe exterior image based on the determined comparison result; Including,
method.
상기 배관의 상태를 결정하는 단계는,
상기 결정된 비교 결과가 미리 결정된 상태에 포함되는 경우, 배관의 상태를 정상으로 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
In claim 1,
The step of determining the condition of the pipe is,
If the determined comparison result is included in a predetermined state, the method further includes determining the state of the pipe as normal.
상기 결정된 배관의 상태를 표시하는 단계를 더 포함하고,
상기 표시하는 단계는,
상기 배관의 종류, 상기 배관의 크기, 상기 배관의 용도, 상기 배관의 상태 결과 중 적어도 하나를 표시하는 단계인 방법.
In claim 1,
Further comprising the step of displaying the determined state of the pipe,
The steps indicated above are:
A method of displaying at least one of the type of the pipe, the size of the pipe, the purpose of the pipe, and a status result of the pipe.
상기 배관 내부 영상, 상기 배관 외부 영상, 상기 배관 내부 데이터, 임의의 배관 내부 영상, 임의의 배관 외부 영상 및 임의의 배관 내부 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 딥러닝하는 단계를 더 포함하는 방법.
In claim 1,
The method further includes performing deep learning based on at least one of the pipe interior image, the pipe exterior image, the pipe interior data, an arbitrary pipe interior image, a random pipe exterior image, and arbitrary pipe interior data.
상기 딥러닝하는 단계는,
상기 배관의 크기, 상기 배관의 용도, 상기 배관의 부식 부분, 상기 배관의 위치, 상기 배관의 부식 종류 중 적어도 하나를 조합하여 딥러닝하는 단계인 방법.
In claim 4,
The deep learning step is,
A method of deep learning by combining at least one of the size of the pipe, the purpose of the pipe, the corrosion part of the pipe, the location of the pipe, and the type of corrosion of the pipe.
상기 배관 내부 데이터는 상기 배관 내 모양, 굴곡, 장애물의 크기, 상기 장애물의 위치 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
In claim 1,
A method wherein the pipe internal data includes at least one of a shape within the pipe, a curvature, a size of an obstacle, and a location of the obstacle.
상기 송수신기와 연결된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
배관 내부 영상 또는 배관 외부 영상 중 적어도 하나를 촬영하고,
배관 내부 데이터를 획득하고,
상기 배관 내부 영상, 상기 배관 외부 영상 및 상기 배관 내부 데이터 중 적어도 하나와 정상 상태의 배관 정보의 비교를 통해 비교 결과를 결정하고,
상기 결정된 비교 결과를 기반으로 상기 배관 내부 영상 또는 상기 배관 외부 영상과 관련된 배관의 상태를 결정하도록 구성되는,
장치.
transceiver;
Including a processor connected to the transceiver,
The processor,
Take at least one image of the inside of the pipe or the outside of the pipe,
Acquire internal pipe data,
Determine a comparison result by comparing at least one of the pipe interior image, the pipe exterior image, and the pipe interior data with pipe information in a normal state,
Configured to determine the state of the pipe related to the pipe interior image or the pipe exterior image based on the determined comparison result,
Device.
상기 프로세서는,
상기 결정된 비교 결과가 미리 결정된 상태에 포함되는 경우, 배관의 상태를 정상으로 결정하도록 더 구성되는 장치.
In claim 7,
The processor,
The apparatus further configured to determine the state of the pipe as normal when the determined comparison result is included in the predetermined state.
상기 프로세서는,
상기 결정된 배관의 상태를 표시하고,
상기 배관의 종류, 상기 배관의 크기, 상기 배관의 용도, 상기 배관의 상태 결과 중 적어도 하나를 표시하도록 더 구성되는 장치.
In claim 7,
The processor,
Displaying the determined status of the piping,
The device is further configured to display at least one of a type of the pipe, a size of the pipe, a purpose of the pipe, and a status result of the pipe.
상기 프로세서는,
상기 배관 내부 영상, 상기 배관 외부 영상, 상기 배관 내부 데이터, 임의의 배관 내부 영상, 임의의 배관 외부 영상 및 임의의 배관 내부 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 딥러닝하도록 더 구성되는 장치.
In claim 7,
The processor,
A device further configured to perform deep learning based on at least one of the pipe interior image, the pipe exterior image, the pipe interior data, an arbitrary pipe interior image, a random pipe exterior image, and arbitrary pipe interior data.
상기 프로세서는,
상기 배관의 크기, 상기 배관의 용도, 상기 배관의 부식 부분, 상기 배관의 위치, 상기 배관의 부식 종류 중 적어도 하나를 조합하여 딥러닝하도록 더 구성되는 장치.
In claim 10,
The processor,
A device further configured to perform deep learning by combining at least one of the size of the pipe, the purpose of the pipe, the corrosion portion of the pipe, the location of the pipe, and the type of corrosion of the pipe.
상기 배관 내부 데이터는 상기 배관 내 모양, 굴곡, 장애물의 크기, 상기 장애물의 위치 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
In claim 7,
The device wherein the pipe internal data includes at least one of the shape, curvature, size of an obstacle, and location of the obstacle within the pipe.
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