KR20240108633A - 드론 활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법 - Google Patents

드론 활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법 Download PDF

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KR20240108633A
KR20240108633A KR1020230000137A KR20230000137A KR20240108633A KR 20240108633 A KR20240108633 A KR 20240108633A KR 1020230000137 A KR1020230000137 A KR 1020230000137A KR 20230000137 A KR20230000137 A KR 20230000137A KR 20240108633 A KR20240108633 A KR 20240108633A
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Abstract

본 발명의 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 공법은 작업자(300)가 송전탑에 승탑하여 항공장애표시구 설치(교체)하고자 하는 가공선(200)의 가공지선 위치로 이동하면, 드론(10)이 교체 또는 설치하고자 하는 항공장애표시구(100)의 수량만큼 장착하여 이동한 후 작업자 위치에서 정지비행으로 항공장애표시구(100)를 작업자(300)가 받을 수 있게 표시구 픽업 장치(40)에서 드랍하고, 교체를 한 경우엔 철거한 불량 항공장애표시구(100-1)를 표시구 픽업 장치(40)에 부착하여 이동함으로써 고소 작업자 운반중량 최소화를 통한 추락 등 안전사고 예방과 함께 드론 등 신기술 도입으로 송전기술 향상 및 작업환경 개선 도모가 이루어지는 특징을 구현한다.

Description

드론 활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법{Air Plain Warning Sphere Installation Dron And Control Method For The Same}
본 발명은 송전선로 항공장애표시구 설치에 관한 것으로, 특히 드론이 활용된 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법에 관한 것이다.
일반적으로 지표 또는 수면으로부터 60m이상 150m 미만인 가공선(가공지선 또는 광섬유 복합 가공지선(OPGW))에는 헬기 등 비행체와의 충돌을 예방하기 위해 항공장애표시구가 반드시 설치된다.
일례로 항공장애용 표시구의 설치 작업은, 작업자가 지상에서 조립한 항공장애표시구를 직접 갖고 송전탑의 가공선으로 올라간 후, 지상 60m이상 상공에서 가공선(가공지선 또는 OPGW)을 이동하면서 가공지선에 항공구를 조립하고 있다.
국내공개특허 KR 10-2017-0045975 (2017.04.28)
하지만, 항공장애표시구 설치가 인력에 의존함으로써 작업자 추락위험이 상시 상존하고 있으며, 특히 이러한 작업은 154kV 표준경간 400m 기준 13개 및 345kV 표준경간 450m 기준 15개 설치를 필요로 하는 고난이도 기술이 요구됨으로써 전국적으로 작업할 수 있는 인력도 한정적이라는 근본적인 문제도 갖고 있다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 드론이 활용됨으로써 작업자 추락위험 및 고난이도 기술 요구에 따른 한정적인 인력 문제도 해소 가능한 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 공법은 가공선으로 이동하기 위한 비행경로가 드론의 프로세서에 세팅되고, 상기 드론의 표시구 픽업 장치에 상기 가공선에서 교체나 설치되는 항공장애표시구의 수량이 부착되고, 상기 드론의 비행모드 선택이 이루어지는 단계; 상기 드론이 비행하여 상기 가공선으로 이동하고, 불량 항공장애표시구를 교체하는 작업자의 위치에서 정지 비행되는 단계; 상기 표시구 픽업 장치가 상기 작업자의 위치로 내려가 상기 항공장애표시구를 드랍(Drop)시켜 주고, 상기 불량 항공장애표시구를 픽업(Pick up)하는 단계; 상기 작업자의 위치이동에 맞춰 상기 드론이 이동 비행하고, 상기 항공장애표시구의 수량을 모두 소진하여 드론 작업이 완료되는 단계; 및 상기 드론이 상기 불량 항공장애표시구를 갖고 복귀되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 프로세서는 상기 비행경로와 함께 작업 공수, 항공구 드랍 높이, 비행 모드, 가공선 위치, 및 항공구 간격/수량 중 어느 하나를 세팅 변수로 적용하며, 상기 드론 비행 모드는 드론 수동 비행 또는 드론 자율 비행을 적용한다.
바람직한 실시예로서, 상기 프로세서는 상기 작업자의 위치를 거리측정센서로 확인하고, 상기 거리측정센서는 GPS 기반으로 거리측정이 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 항공장애표시구의 드랍과 픽업은 상기 표시구 픽업 장치의 케이블 권취기에 의한 항공구 운반 케이블의 풀림과 감김으로 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 드론의 상기 이동 비행은 상기 작업자의 위치를 GPS 기반으로 거리측정하는 거리측정센서의 측정값을 상기 프로세서가 확인하여 수행되거나 또는 상기 드론의 상기 이동 비행은 30m 경간으로 설치되는 항공구 설치 간격을 통해 이루어진다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 공법은 드론 조정기의 작업 설정 창을 통해, 드론의 프로세서와 무선 통신으로 드론의 비행경로가 세팅되고, 상기 드론의 표시구 픽업 장치에 상기 가공선에서 교체나 설치되는 항공장애표시구의 수량이 부착되고, 상기 드론의 비행모드 선택이 이루어지는 단계; 상기 드론이 비행하여 상기 가공선으로 이동하고, 불량 항공장애표시구를 교체하는 작업자의 위치에서 정지 비행되는 단계; 상기 표시구 픽업 장치가 상기 작업자의 위치로 내려가 상기 항공장애표시구를 드랍(Drop)시켜 주고, 상기 불량 항공장애표시구를 픽업(Pick up)하는 단계; 상기 작업자의 위치이동에 맞춰 상기 드론이 이동 비행하고, 상기 항공장애표시구의 수량을 모두 소진하여 드론 작업이 완료되는 단계; 및 상기 드론이 상기 불량 항공장애표시구를 갖고 복귀되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 드론 조정기는 작업 설정 창을 포함하고, 상기 작업 설정 창은 상기 드론의 이동경로, 작업 공수, 항공구 드랍 높이, 비행 모드, 가공선 위치, 및 항공구 간격/수량 중 어느 하나를 세팅 변수로 하여 입력된다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 드론 시스템은 비행경로와 항공장애표시구를 구비하고, 가공선에서 불량 항공장애표시구를 교체하는 작업자의 위치로 이동 비행하는 드론; 상기 드론에 탑재되고, 상기 드론의 이동경로, 작업 공수, 항공구 드랍 높이, 비행 모드, 가공선 위치, 및 항공구 간격/수량 중 어느 하나를 세팅 변수로 하여 설정되는 프로세서; 상기 드론에 탑재되고, 상기 드론의 상기 이동 비행을 GPS 기반으로 거리 측정하여 상기 프로세서로 전송하는 거리측정센서; 및 상기 드론에 탑재되고, 상기 항공장애표시구의 드랍과 픽업을 케이블 권취기에 의한 항공구 운반 케이블의 풀림과 감김으로 수행하는 표시구 픽업 장치가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 프로세서는 드론 조정기와 무선통신으로 상기 세팅 변수를 설정하며, 상기 무선통신은 블루투스/핫스팟 통신의 근거리 통신, 및 LTE 모뎀을 이용한 LTE 통신을 적용한다.
이러한 본 발명의 드론 시스템을 활용한 송전선로 항공장애표시구 설치 공법은 고소 작업자 운반중량 최소화를 통한 추락 등 안전사고 예방이 가능하고, 특히 드론 등 신기술 도입으로 송전기술 향상 및 작업환경 개선 도모가 이루어지는 작용 및 효과를 구현한다.
도 1은 본 발명에 따른 드론 활용 송전선로 항공장애표시구 설치 공법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 드론 시스템의 구성 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 작업의 예이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1을 참조하면, 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 공법은 S10의 항공장애 표시구 교체 또는 설치 작업 절차 세팅으로 시작된다.
도 2를 참조하면, 드론 시스템(1)은 메모리로 프로그램을 저장하면서 로직을 처리하는 프로세서(20)를 갖춘 드론(10), 터치 스크린 타입 작업 설정 창(51)을 갖춘 드론 조정기(50)를 포함한다.
그러므로 상기 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 공법은 드론(10)의 프로세서(20) 또는 드론 조정기(50)로 수행될 수 있다.
특히 상기 드론 조정기(50)의 작업 설정 창(51)을 통해 드론(10)의 이동경로, 작업 공수, 항공구 드랍 높이, 비행 모드 등을 포함한 가공선 위치, 항공구 간격/수량을 설정하고, 이들 설정 값을 무선 통신을 통해 드론(10)의 프로세서(20)로 다운로딩 함으로써 항공장애 표시구 교체 또는 설치 작업 절차 세팅(S10)을 완료할 수 있다. 이 경우 상기 드론(10)과 상기 드론 조정기(50)의 상호 통신은 블루투스/핫스팟 통신의 근거리 통신, LTE(Long Term Evolution) 모뎀을 이용한 LTE 통신을 적용할 수 있다.
이어 S20의 항공구 드론 장착이 이루어진다.
도 2를 참조하면, 드론 시스템(1)은 드론(10)의 드론 본체에 항공구 운반 장치(40)를 장착하고, 상기 항공구 운반 장치(40)는 항공장애표시구(100)를 걸어 고정하는 복수개의 항공구 운반 케이블, 및 항공구 운반 케이블을 드론(10)의 프로세서(20) 또는 드론 조정기(50)의 제어로 감거나 풀어주는 케이블 권취기로 구성된다.
그러므로 상기 항공구 운반 장치(40)는 설정된 작업 공수에 맞춰 항공구 운반 케이블에 항공장애표시구(100)를 걸어 고정함으로써 항공구 드론 장착(S20)이 완료된다.
계속해서 S30의 드론 비행 모드 선택이 이루어지고, 이는 S30-1의 드론 수동 비행 또는 S30-2의 드론 자율 비행으로 설정될 수 있다. 이 경우 상기 드론 수동 비행(S30-1)은 드론 조정기(50)의 수동비행신호(A)로 수행될 수 있으며, 상기 드론 자율 비행(S30-2)은 드론 조정기(50)의 자율비행신호(B)를 수신한 드론(10)의 프로세서(20)로 수행될 수 있다.
특히 상기 드론 수동 비행(S30-1) 및 상기 드론 자율 비행(S30-2)은 현장여건에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
이로부터 상기 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 공법 중 드론 준비 공정이 S10의 항공장애 표시구 교체 또는 설치 작업 절차 세팅, S20의 항공구 드론 장착 및 S30의 드론 비행 모드 선택으로 완료된다.
이어 상기 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 공법 중 항공구 교체 공정이 수행된다.
도 3을 참조하면, 상기 항공구 교체 공정은 송전탑 사이에 설치된 가공선(200)에 걸린 기존의 불량 항공장애표시구(100-1) 또는 새로운(Brand New) 항공장애표시구(100)에 대해 이루어지며, 이를 위해 작업자(300)는 송전탑에 승탑한 후 항공장애표시구 교체 또는 설치하고자 하는 가공선(200)의 가공지선 위치로 이동한다.
이와 같이 작업자(300)가 가공지선 위치에 도달한 후, 드론(10)이 항공장애표시구(100)를 부착하여 드론 수동 비행(S30-1)이나 드론 자율 비행(S30-2)으로 이동하여 시작된다.
먼저 S40의 가공선으로 드론 이동이 이루어지고, S50의 작업자 위치에서 드론 정지 비행이 이루어진다.
도 3을 참조하면, 상기 드론(10)이 가공선(200)의 가공지선에 위치된 작업자(300)를 향해 비행 이동함으로써 가공선으로 드론 이동(S40)이 완료되고, 가공선(200)의 가공지선에 위치된 작업자(300)의 위쪽 상공에서 정지 즉, 호버링(Hovering) 상태로 위치함으로써 작업자 위치에서 드론 정지 비행 상태(S50)가 완료된다.
이어 S60의 드론의 항공구 드랍/픽업이 S70의 드론 작업 완료 시까지 수행된다.
도 2를 참조하면, 드론 시스템(1)은 드론(10)의 드론 본체에 거리측정센서(30)를 구비하고, 상기 거리측정센서(30)는 GPS(Global Position System) 신호 수신을 통해 거리측정을 수행하여 그 거리측정값을 드론(10)의 프로세서(20)로 송신한다.
도 3을 참조하면, 상기 드론(10)의 프로세서(20)는 거리측정센서(30)의 거리측정값으로 가공선(200)에 위치한 작업자(300)와의 높이를 확인하고, 항공구 운반 장치(40)의 케이블 권취기로 항공구 운반 케이블을 풀어 주는 드랍(Drop) 작업으로 작업자(300)에게 항공장애표시구(100)를 내려준다.
그러면 작업자(300)는 자신에게 내려온 새로운(Brand New) 항공장애표시구(100)를 이용하여 불량 항공장애표시구(100-1)를 대신하여 가공선(200)에 설치하고, 이어 작업자는 교체한 불량 항공장애표시구(100-1)를 비워진 항공구 운반 장치(40)의 항공구 운반 케이블에 걸어 고정하면 케이블 권취기가 감아짐으로써 교체한 불량 항공장애표시구(100-1)가 드론(10)에서 수거된다.
이로부터 드론(10)의 항공구 드랍/픽업(S60)이 수행된다.
계속해서 작업자(300)가 가공선(200)에 위치 이동하는 경우, 상기 드론(10)의 프로세서(20)는 거리측정센서(30)의 거리측정값을 통해 작업자(300)와 함께 이동한 후 새로운(Brand New) 항공장애표시구(100)를 내려주고 다시 교체한 불량 항공장애표시구(100-1)를 드론(10)에서 수거한다. 이 경우 상기 드론(10)의 프로세서(20)는 30m 경간으로 설치되는 항공구 설치 간격을 참조하여 작업자(300)의 이동과 무관하에 독자적으로 위치 이동할 수 있다.
이로부터 드론(10)의 드론 작업 완료(S70)가 이루어진다.
최종적으로 S80의 드론 복귀는 드론 작업 완료(S70)와 함께 이루어지며, 이때 교체한 불량 항공장애표시구(100-1)는 상기 드론(10)의 항공구 운반 장치(40)를 통해 복귀 장소로 수거된다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 공법은 작업자(300)가 송전탑에 승탑하여 항공장애표시구 설치(교체)하고자 하는 가공선(200)의 가공지선 위치로 이동하면, 드론(10)이 교체 또는 설치하고자 하는 항공장애표시구(100)의 수량만큼 장착하여 이동한 후 작업자 위치에서 정지비행으로 항공장애표시구(100)를 작업자(300)가 받을 수 있게 표시구 픽업 장치(40)에서 드랍하고, 교체를 한 경우엔 철거한 불량 항공장애표시구(100-1)를 표시구 픽업 장치(40)에 부착하여 이동함으로써 고소 작업자 운반중량 최소화를 통한 추락 등 안전사고 예방과 함께 드론 등 신기술 도입으로 송전기술 향상 및 작업환경 개선 도모가 이루어질 수 있다.
1 : 드론 시스템
10 : 드론 20 : 프로세서
30 : 거리측정센서 40 : 표시구 픽업 장치
50 : 드론 조정기 51 : 작업 설정 창
100 : 항공장애표시구 100-1 : 불량 항공장애표시구
200 : 가공선 300 : 작업자

Claims (11)

  1. 가공선으로 이동하기 위한 비행경로가 드론의 프로세서에 세팅되고, 상기 드론의 표시구 픽업 장치에 상기 가공선에서 교체나 설치되는 항공장애표시구의 수량이 부착되고, 상기 드론의 비행모드 선택이 이루어지는 단계;
    상기 드론이 비행하여 상기 가공선으로 이동하고, 불량 항공장애표시구를 교체하는 작업자의 위치에서 정지 비행되는 단계;
    상기 표시구 픽업 장치가 상기 작업자의 위치로 내려가 상기 항공장애표시구를 드랍(Drop)시켜 주고, 상기 불량 항공장애표시구를 픽업(Pick up)하는 단계;
    상기 작업자의 위치이동에 맞춰 상기 드론이 이동 비행하고, 상기 항공장애표시구의 수량을 모두 소진하여 드론 작업이 완료되는 단계; 및
    상기 드론이 상기 불량 항공장애표시구를 갖고 복귀되는 단계
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는 상기 비행경로와 함께 작업 공수, 항공구 드랍 높이, 비행 모드, 가공선 위치, 및 항공구 간격/수량 중 어느 하나를 세팅 변수로 적용하는 것을 특징으로 하는 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 드론 비행 모드는 드론 수동 비행 또는 드론 자율 비행인 것을 특징으로 하는 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는 상기 작업자의 위치를 거리측정센서로 확인하고,
    상기 거리측정센서는 GPS(Global Position System) 기반으로 거리측정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 항공장애표시구의 드랍과 픽업은 상기 표시구 픽업 장치의 케이블 권취기에 의한 항공구 운반 케이블의 풀림과 감김으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 드론의 상기 이동 비행은 상기 작업자의 위치를 GPS(Global Position System) 기반으로 거리측정하는 거리측정센서의 측정값을 상기 프로세서가 확인하여 수행되는 것을 특징으로 하는 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 드론의 상기 이동 비행은 30m 경간으로 설치되는 항공구 설치 간격을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법.
  8. 드론 조정기의 작업 설정 창을 통해, 드론의 프로세서와 무선 통신으로 드론의 비행경로가 세팅되고, 상기 드론의 표시구 픽업 장치에 상기 가공선에서 교체나 설치되는 항공장애표시구의 수량이 부착되고, 상기 드론의 비행모드 선택이 이루어지는 단계;
    상기 드론이 비행하여 상기 가공선으로 이동하고, 불량 항공장애표시구를 교체하는 작업자의 위치에서 정지 비행되는 단계;
    상기 표시구 픽업 장치가 상기 작업자의 위치로 내려가 상기 항공장애표시구를 드랍(Drop)시켜 주고, 상기 불량 항공장애표시구를 픽업(Pick up)하는 단계;
    상기 작업자의 위치이동에 맞춰 상기 드론이 이동 비행하고, 상기 항공장애표시구의 수량을 모두 소진하여 드론 작업이 완료되는 단계; 및
    상기 드론이 상기 불량 항공장애표시구(를 갖고 복귀되는 단계
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 드론 조정기는 작업 설정 창을 포함하고,
    상기 작업 설정 창은 상기 드론의 이동경로, 작업 공수, 항공구 드랍 높이, 비행 모드, 가공선 위치, 및 항공구 간격/수량 중 어느 하나를 세팅 변수로 하여 입력되는 것을 특징으로 하는 드론활용 송전선로 항공장애표시구 설치 및 교체 공법.
  10. 비행경로와 항공장애표시구를 구비하고, 가공선에서 불량 항공장애표시구를 교체하는 작업자의 위치로 이동 비행하는 드론;
    상기 드론에 탑재되고, 상기 드론의 이동경로, 작업 공수, 항공구 드랍 높이, 비행 모드, 가공선 위치, 및 항공구 간격/수량 중 어느 하나를 세팅 변수로 하여 설정되는 프로세서;
    상기 드론에 탑재되고, 상기 드론의 상기 이동 비행을 GPS(Global Position System) 기반으로 거리 측정하여 상기 프로세서로 전송하는 거리측정센서; 및
    상기 드론에 탑재되고, 상기 항공장애표시구의 드랍과 픽업을 케이블 권취기에 의한 항공구 운반 케이블의 풀림과 감김으로 수행하는 표시구 픽업 장치
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 드론 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 프로세서는 드론 조정기와 무선통신으로 상기 세팅 변수를 설정하며,
    상기 무선통신은 블루투스/핫스팟 통신의 근거리 통신, 및 LTE(Long Term Evolution) 모뎀을 이용한 LTE 통신을 적용하는 것을 특징으로 하는 드론 시스템.
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