KR100912928B1 - 원격정비지원을 위한 휴대용 화상 전송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치는 영상을 촬영하는 카메라, 영상 및 음성을 저장, 표시, 전송하는 단말기, 전송된 영상의 데이터를 관리하며, 영상 및 음성의 데이터를 공유할 수 있도록 중계하는 서버를 포함하며, 전송은 유무선 이더넷(Ethernet)과 전력선통신(Power Line Communication)으로 압축된 영상데이터, 음성데이터를 교환한다. 본 발명에 의하면, 협소한 공간에서 취득한 영상 및 음성을 적용현장에 알맞은 통신방식을 채택하여 다수의 작업자가 영상 및 음성을 공유함으로써, 장비나 설비의 정비, 점검 작업 시 편리성과 효율성을 제공할 수 있다.

단말기, 전력선 통신, 정비

Description

원격정비지원을 위한 휴대용 화상 전송장치{Portable transfer equipment for supporting the remote maintenance}

본 발명은 원격정비지원을 위한 휴대용 화상 전송장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 발전소 등에서 각종 기기의 점검, 정비 시에 협소한 공간에서 측정이 용이한 원격정비지원을 위한 휴대용 화상 전송장치에 관한 것이다.

발전소 등에서 각종 기기의 점검, 정비 시에 협소한 공간에서 측정 등을 하는 경우, 작업자들은 원격지에서 작업을 수행하므로 중앙제어센터 및 관리자와 의사전달 및 정보교환이 필요하다. 그런데 각종 기계나 장치의 동작 시에 발생하는 소음, 의사소통장치의 부족 등으로 인해 작업자는 빈번한 도보 왕래나 직접 확인을 통해 작업을 수행해야만 했다. 따라서 작업 시간이 증가되고 업무효율성이 저하되는 문제점이 있었다.

원자력 발전소와 같이 복잡하고 거대한 시스템에서 동시 확인이나 측정 작업의 경우, 이러한 작업은 한 부서 또는 한 작업자에 의해 수행되는 것이 아니라 부서 또는 작업자 사이의 협력 및 분할업무를 통해서 수행된다. 이러한 작업 도중에 발생하는 작업 지시 및 확인 간에 발생하는 문제는 원자력발전소에서 일어나는 사고의 네 가지 원인 중의 하나이다.

본 발명에 따른 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치는 동시 확인이 필요한 점검 및 정비를 하는 경우, 원격지 간에 실시간으로 영상, 음성 통신 기능을 통해 작업시간을 단축하고, 제어 및 운전작업의 신뢰성을 확보하여 업무 효율성을 향상시킬 수 있다. 그리고 협소한 공간의 점검 시에는 내시경 카메라를 이용하여 피 점검물의 균열, 열화 등의 이상상태를 점검하기 위한 영상 확보가 가능하며, 기기 내부 점검자와 외부 지시자와 화상통화 기능으로 점검 작업의 신뢰성, 효율성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치는 작업 공간이 협소한 곳에서도 작업자가 의사소통을 원활하게 함으로써 작업에 대한 신뢰성 및 효율성을 증대시킬 수 있다. 또한 카메라 및 헤드셋 장비를 이용하여 영상 및 음성 데이터를 휴대용 단말기에서 실시간으로 휴대용 서버에 전송하며, 유무선 Ethernet 망이나 전력선 통신을 통해 서버에서 다른 작업자의 휴대용 단말기로 실시간으로 데이터를 다중 전송함으로써 원거리에서의 양방향 통신이 가능하다.

종래의 원격정비지원을 위한 장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 종래의 원격정비지원을 위한 장치는 장소가 협소하거나 밀폐된 기기 내부의 작업에 유용하지 못한 문제점이 있었다. 예를 들면, 고방사선 지역의 작업 시에는 최소한의 인력만 현장에 투입하여야 하나 현장의 상태파악이 곤란한 경우 과다한 정비인력 투입으로 불필요한 피폭을 초래할 수도 있었다.

둘째, 발전소 내 기기점검이나 정비 시 작업공간이 원격지에 위치하는 경우, 정보를 교환하며 작업을 추진하여야 하나 양방향 통신이 원활하지 못해 작업자들과 의사소통이 원활하지 못한 문제점이 있었다. 예를 들면, 원거리 및 소음이 심한 장소에서의 작업이나 각종 크레인 고장정비 작업 도중에 정비원들 사이에 의사소통이 곤란하여 고층 사다리를 수없이 오르내리며 작업을 수행해야 하는 문제점이 있었다. 또한 기기 연동 또는 케이블 점검 시 각종 기기의 정비 후 연동시험을 할 때, 운전원과 정비원 또는 정비원과 정비원 간에 페이징 폰이나 인편을 통해 연락을 취하고 있어서 정확한 동작확인이나 이상 유무확인에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다. 또한, 직접 정비작업을 수행한 정비원의 구두 또는 서면 설명만으로는 정확한 정비 내용을 파악하기 곤란한 경우가 많은 문제점이 있었다.

셋째, 원격지원을 위한 장치의 휴대가 불가능해 원격정비지원 장치의 사용이 특정 지역에만 한정되는 문제점이 있었다. 예를 들면, 작업공간이 협소하거나 밀폐되어 기기내부 점검이 곤란한 경우나 원자로 냉각제 펌프, 증기발생기, 발전기 등의 내부정비작업 시에는 작업 공간이 협소하여 작업 인원이 한정되어 있다. 따라서, 내부 작업자와 감독자 또는 지원업무 담당자들 간에 정보교환을 할 수가 없기 때문에 원만한 작업이 이루어지지 못하는 문제점 있었다.

본 발명은 파이프, 배관 등의 협소한 공간에서 취득한 영상을 전력선 기반 기술을 이용하여 전송하여 다수의 작업자가 전송된 정보를 공유함으로써, 장비나 설비의 정비, 점검작업을 편리하게 수행할 수 있는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명은 소음이 있는 작업장이나 원거리 작업자 간에 영상뿐만 아니라 음성 데이터를 전송하여 다수의 작업자가 화상통화를 가능하게 함으로써, 이동성을 향상시켜 작업의 신속성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명은 고정형 CCD 장비 시스템을 원격지의 장비 감시 작업, 동작테스트 작업 등에 설치하여 양방향으로 영상 및 음성 데이터를 전송함으로써, 실시간으로 장비의 상태나 동작 등을 확인할 수 있는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명은 취득한 영상 데이터 등을 데이터베이스 형대로 저장하여 각종 보고서에 활용할 수 있을 뿐만 아니라 교육 자료로 활용할 수 있는 휴대용 화상 전송장치를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치는 영상을 촬영하는 카메라, 상기 영상의 데이터를 저장 및 표시하는 제1의 단말기, 이어폰 및 마이크로폰을 이용하여 상기 제1의 단말기와 음성데이터를 교환하는 헤드셋 및 상기 제1의 단말기로부터 전송된 영상의 데이터 및 음성데이터를 관리하며, 상기 영상의 데이터 및 음성데이터를 공유할 수 있도록 제2의 단말기로 전송하는 서버를 포함하며, 전송은 유무선 이더넷(Ethernet)과 전력선통신(Power Line Communication)으로 압축된 영상데이터, 음성데이터를 교환하여 이루어지는 것이 바람직하다.

표시된 영상을 이용하여 카메라를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하며, 카메라는 내시경 카메라이며, 컨트롤러는 조이스틱 또는 굴절 조절부로 내시경 카메라의 선단부를 모든 방향으로 제어하는 것이 바람직하다.

내시경 카메라는 연성 전자내시경이며, 연성 전자내시경을 지지하는 내시경 지지대를 더 포함하는 것이 바람직하다.

내시경 카메라의 영상이 출력되는 고글 모니터를 더 포함하며, 컨트롤러는 고글 모니터의 영상을 참조하여 내시경 카메라의 방향 및 초점, 내시경 선단부의 조도를 조절하는 것이 바람직하다.

제2의 단말기는 제1의 단말기로부터 전송되는 영상을 출력하며, 제1의 단말기는 영상의 데이터의 해상도를 최대 삼분의 일(1/3)까지 최소화하여 서버로 전송하면서 제2의 단말기와 음성데이터를 교환하는 것이 바람직하다.

제 1 및 제2의 단말기와 서버는 전력 랜(LAN) 통신을 이용하여 데이터를 전송하는 전력선 랜모뎀을 각각 포함하는 것이 바람직하다.

영상의 데이터는 AVI파일 형식으로 변환되고 패킷으로 나누어 전송되고, 음성데이터는 다중 통화가 원활히 될 수 있도록 사용자 정보 및 단말기 정보를 패킷에 부여하여 전송하는 것이 바람직하다.

영상데이터는 TCP방식으로 전송되고, 음성데이터는 UDP방식으로 전송되는 것이 바람직하다.

제1의 단말기와 제2의 단말기 사이에서 영상의 데이터와 음성데이터는 실시간으로 전송되는 것이 바람직하다.

삭제

서버는 무선 이더넷을 적용하기 위한 무선공유기가 구비된 것이 바람직하다.

삭제

서버는 영상정보를 데이터베이스화하여 저장하며, 일자별 작업에 따른 소정의 양식으로 출력하는 것이 바람직하다.

제1의 단말기는 내시경모드, 화상모드, 부가모드 중 적어도 하나를 실행하며, 내시경모드에서는 내시경 카메라의 영상정보가 서버로 전송되며, 화상모드에서는 서버 또는 원격지의 단말기와 사이에 실시간 화상통화가 이루어지며, 부가모드에서는 스케줄링, 쪽지관리자 파일전송 등을 관리하는 것이 바람직하다.

서버는 각 모드에서의 영상, 음성 전송을 담당하는 통신 중계부, 각 모드에서 행해지는 전송의 통신 상태를 관리하는 통신 관리부, 저장된 데이터의 관리를 담당하는 데이터 관리부, 소정의 양식의 보고서를 작성하는 보고서 작업부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 파이프, 배관 등 협소한 공간에서 촬영한 영상을 실시간으로 녹화하며, 음성 및 영상을 실시간으로 서버에 저장하며, 다수의 작업자가 공유하며, 화상통신 장비에 활용함으로써 장비나 설비의 정비, 점검 작업을 편리하게 수행할 수 있다. 또한 내시경 시스템의 중량을 최소화하고 패키지화하여 종래의 시스템보다 무게가 1/5로 감소시킬 수 있으며, 이동시에도 편리성을 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 헤드셋과 단말기, 미디어 서버와 휴대용 통신장비 간의 유선 이더넷 통신 기능을 이용하여 영상 및 음성을 전송함으로써 소음이 심한 작업장이나 원거리의 작업자와 간편하게 화상통화를 할 수 있다. 또한 미디어 서버와 휴대용 통신장비 간의 화상통신 내용을 실시간 녹화할 수 있다. 따라서 동작상태의 확인, 작업 지시, 의사소통 등에 있어서 편리하다. 또한 이미 설치된 전력선 통신망에 전력선 모뎀 및 커플러를 사용하여 기존의 전기망을 통신망으로 활용함으 로써 추가적인 배선공사가 없이도 통신서비스를 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 종래의 시스템과 달리 CCTV카메라 시스템을 이동형으로 제작함으로써 필요한 위치 어느 곳이라도 자유롭게 설치할 수 있다. 이를 통해 원격지의 장비감시, 동작테스트 작업 등을 실시간으로 확인할 수 있다. 그리고 종래의 CCTV시스템과 달리 영상 및 음성 데이터의 양방향통신을 이용함으로 함으로써 접근가능성이나 정보 활용도를 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 서버 장비가 가방형태로 제작되어 있어서 이동하여 설치할 수 있다. 또한 터치스크린 모니터를 적응함으로써 초보자가 쉽게 사용할 수 있다. 또한 서버에 저장된 영상 데이터 등을 데이터베이스화하여 각종 보고서뿐만 아니라 교육 자료 등 다양하게 활용할 수 있다.

발전소 및 중공업 관련 작업 현장의 효율성을 높이기 위해 고정밀의 IT 기술을 접목하여 원거리 통신장비로 활용함으로써 작업의 효율성을 증대시킬 수 있다. 이를 통해 정비 시간을 단축하여 작업 효율성 및 생산성을 향상시키고, 신뢰도가 높은 정비 작업을 통해 양질의 전력공급이 가능하다. 또한 작업 과정의 DB화함으로써 통일된 정비 작업의 테스트 베드 구축이 가능하며, 녹화영상은 각종 정비 교육 자료로 활용하여 정비 기술의 질을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 원격정비지원을 위한 휴대용 전송시스템은 제1의 단말기(100)와 서버(200)를 포함한다. 단말기(100)는 내시경 모드(110), CCD모드(120), 화상모드(130) 및 부가모드(140)에서 실행되며, 서버(200)는 통신 중계부(210), 통신 관리부(220), 데이터 관리부(230) 및 보고서 작업부(240)를 포함한다.

내시경 모드(110)에서는 카메라에서 획득된 영상이 서버(200)로 전송된다.

CCD모드(120)에서는 영상정보와 음성정보가 서버(200) 또는 제2의 단말기인 원격지의 단말기로 전송된다. 영상정보의 일 예로는 고정형 CCD 카메라 등에서 획득된 영상정보이며, 음성정보는 제1의 단말기와 접속된 헤드셋 등으로 입력되는 음성정보이다.

화상모드(130)에서는 제1의 단말기와 서버 간의 화상통화, 제1의 단말기(100)와 제2의 단말기인 원격지 단말기 간의 화상통화가 이뤄진다. 화상통화는 제1 및 제2의 단말기에 부착된 외장형 카메라와 단말기에 접속된 헤드셋을 이용하여 실시간으로 제공된다.

통신 중계부(210)는 각 모드에서의 영상, 음성 전송을 담당하며, 통신 관리 부(220)는 각 모드에서 행해지는 통신 상태를 관리하며, 데이터 관리부(230)는 저장된 데이터의 관리를 담당하며, 부가모드(140)에서 수행되는 스케줄링, 쪽지관리자의 파일전송 등을 관리한다. 보고서 작업부(240)는 소정의 양식에 적합한 형태의 보고서의 작성 등을 담당한다.

도 2는 본 발명에 따른 내시경 모드 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.

내시경 모드에서는 내시경 카메라로 촬영한 정지영상나 동영상 등을 이용하여 IPB 내부 애자결함을 파악하거나, 배관 및 파이프의 상태를 확인하거나, 터빈하부 판넬 등을 점검한다. 도 2를 참조하면, 제1 및 제2의 단말기에 표시되는 화면의 일 예가 도시되어 있다.

도 3은 본 발명에 따른 내시경 모드 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치는 카메라(310), 제1의 단말기(100), 컨트롤러(미도시), 전력선 랜 모뎀(320), 서버(200)를 포함한다. 카메라에서 촬영된 영상은 제1의 단말기(100)에 저장되고, 전력선 랜 모뎀(320)을 통해 서버(200)로 전송된다. 서버(200)는 제2의 단말기로 영상을 전송함으로써 다수가 이를 공유할 수 있다. 제1 및 제2의 단말기(100)에는 촬영된 영상이 표시되는데, 컨트롤러는 이를 참조하여 카메라를 제어하여 필요한 영상을 획득할 수 있게 된다.

카메라(310)는 배관 및 파이프 등의 상태를 촬영한다. 배관이나 파이프의 상 태확인을 위해서는 컴팩트한 사이즈의 초소형 연성 전자 내시경을 이용하는 것이 바람직하다.

표 1은 연성 내시경을 연성 유리 섬유 내시경 및 연성 전자내시경을 비교한 것이다.

	Rigid Borescopes 경성 내시경	Flexible fiber scope 연성 유리 섬유 내시경	Electric video Scope 연성 전자내시경
특징	뛰어난 영상 재현성 및 선명한 고화질의 영상을 나타내며 사용이 편리한 초점 조절기능이 있음 340도 회전이 가능하여 측정 시야를 다양화 할 수 있으며 최대 5bar까지의 압력 및 섭씨 150도에서도 사용이 가능	Head 앞부분을 상하좌우 조절이 가능 외경 및 길이가 다양 광섬유 사용으로 화질이 선명 플라스틱 코팅으로 이루어져 있으며 섭씨 150도 이상의 온도에서 사용 가능	내시경 선단부를 모든 방향으로 원격 조절 가능 선단부에 CCD Chip 또는 digital sensor 등 카메라 내장되어 전자신호로 전달 광섬유로 광원 전달 비디오 편집 가능 모니터로 영상 출력 PC기능 연결로 영상 저장, 편집 가능
장점	렌즈 조합형이기 때문에 Fiberscope보다 화질이 깨끗함 Fiberscope에 비해 견고하고 가격이 저렴	Probe가 연성으로 구성되어 곡선부위 관찰가능 전자내시경에 비해 가격이 저렴	해상도가 뛰어나며 곡선부위 관찰 가능 이미지 왜곡이 없어 화질이 깨끗 Shadow Probe 사용
단점	Probe가 직선형이며 경성으로 구성되어 있어 곡선부위, 굽은 곳은 관찰이 곤란 유효 길이가 40cm미만으로 짧기 때문에 원거리 검사 불가능 대안렌즈로 관찰하기 때문에 눈이 쉽게 피로 관리에 상당한 주의 필요	2종류의 광섬유 사용으로 유효길이 3M로 제한 대안렌즈로 눈이 쉽게 피로 Image가 벌집모양 해상도가 떨어짐 Fiber Glass로 파손이 쉽다 수리비 고가 효용가치대비 고가 비디오 편집시 별도 CCD 카메라 사용으로 불편	CCD Technology의 한계 때문에 외경이 6mm이하의 부위 검사에 적용 불가
사양	외경 - 1.7 ~ 10.0mm 유효길이 - 6 ~ 40cm	외경 - 2.0 ~ 10.5mm 유효길이 - 0.5 ~ 3.0m	유효 길이 - 30M
구조	Relay 렌즈는 선명한 영상을 전달하고 Light Guide Cable은 광원장치에서 나오는 밝은 광원을 전달 Stainless steel tube에 내장된 relay lens system은 최고의 해상도를 제공 다양한 광원장치로 확장 가능	Olympus 산업용 내시경은 삽입부(Insertion Tube) - 선단부, 만곡부, 유연부 조정부(Control Section) 및 접안부(Eye Piece)로 구성

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 내시경 카메라 및 내시경 지지대의 일 예를 도시한 도면이다. 내시경 카메라가 연성 전자 내시경인 경우, 특수재질의 튜브로 제작되어 있어 곡선 형태의 배관이나 파이프의 촬영 시에도 편리하다. 내시경 지지대를 이용하면 1자형으로 변형이 가능하므로 작업자보다 상단에 위치한 곳 등을 촬영할 때 편리하다.

제1 및 제2의 단말기는 카메라에서 촬영된 영상을 저장, 표시, 전송한다. 카메라 선단부의 CCD 칩(chip) 또는 디지털센서 등이 내장되어 촬영된 영상을 전자신호로 제1 및 제2의 단말기로 전달한다. 전달된 영상은 비디오 편집이 가능하며, 모니터에 영상으로 출력된다. 이러한 제1 및 제2의 단말기로는 타블렛 PC 등을 이용할 수 있다.

도 5는 내시경 영상의 일 예를 도시한 도면이다.

촬영 작업자는 컴팩트한 사이즈의 초소형 내시경을 이용하여 촬영한 배관이나 파이프 내부 상태를 제1 및 제2의 단말기에서 실시간으로 확인할 수 있다. 또한 제1의 단말기를 통해 전송된 영상을 원격지의 서버 등에서도 확인할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 컨트롤러의 일 예를 도시한 도면이다.

컨트롤러는 제1의 단말기에 표시된 영상을 참조하여 카메라를 제어한다. 제1의 단말기에 표시된 영상을 확인하면서, 컨트롤러를 통해 카메라의 온/오프 시키거나, 조이스틱 또는 굴절 조절부로 내시경 선단부를 모든 방향으로 원격 조절하여 필요한 영상을 획득할 수 있다. 또한 초점 조절뿐만 아니라 선단부 LED 조도 조절을 통해 촬영 범위를 확대할 수 있다.

도 6에 도시된 컨트롤러의 경우, 카메라에 부착된 와이어를 모터로 당김으로써 카메라 선단부를 상하로 약 160도까지 조절할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 고글모니터의 일 예를 도시한 도면이다.

고글 모니터는 내시경 카메라의 영상을 고글에 표출한다. 고글 모니터를 활용함으로써 작업자는 안전하게 촬영 작업을 수행할 수 있는데, 이는 촬영되는 영상을 제1의 단말기로 확인할 필요가 없을 뿐만 아니라 양손을 자유롭게 사용할 수 있기 때문이다. 또한 고글 모니터 컨트롤러(미도시)를 이용하여 고글 모니터를 온/오프할 수 있다.

도 7에 도시된 고글모니터의 구체적인 스펙은 다음과 같다. 중량은 70g, 영상표출은 0.44"VGA(640×480) 칼라 사이버 디스플레이(color cyber displays), 광학렌즈는 32" Field of view, 영상크기는 42" (2m 전방에서), Video 입력형태는 Composite video (CVBS), Audio/Video 연결은 장착된 소형 connector, 소비전력은 275mA/3/3VDC, 동작조건은 0℃ ~ 60℃ 습도 < 80%(40℃에서)이다.

고글 모니터, 컨트롤러, 배터리 등 부가장치를 조끼(미도시)에 장착하는 경우, 측정이나 영상촬영 시에 이동성이 탁월할 뿐만 아니라 작업자는 내시경 카메라를 이용하여 영상을 편리하게 촬영할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 서버의 일 예를 도시한 도면이다.

서버는 제1의 단말기에서 전송된 영상의 데이터를 데이터베이스화하여 관리하거나 서버 보조기억 장치에 저장하여 관리할 수도 있다. 촬영된 영상의 데이터를 공유할 수 있도록 제2의 단말기나 원격지 클라이언트에게 전송한다. 서버에서는 전송된 영상의 데이터를 참조하여 필요한 작업명령을 전달함으로써 작업을 제어할 수 있다. 또한 영상을 D/B형태로 저장하여 보고서 작성 및 출력 기능을 제공한다.

도 8을 참조하면, 기존의 서버와 달리 휴대가 가능하도록 제작되었으며, 터치스크린 및 다중 통신용 허브(HUB)가 장착되어 있다.

바람직한 서버 스펙의 일 예는 다음과 같다.

CPU 지원 : Intel Core2 Extreme / quad / duo / pentium

메인보드 칩셋 : Intel G33 + Intel ICH9CH

메모리 지원 : 듀얼 채널 DDR2 800 / 667 / 1066MHz

그래픽 : 인텔 GMA 3100

오디오 : 리얼텍 ALC888D

Dolby Digital Live, DTS 지원

네트워크 : marvell 88E8056 기가비트 이더넷

IEEE1394 : TI TSB43AB22A IEEE1394 컨트롤러

확장 포트 : PCI-Express 16배속 -1개 / PCI - 1개 / SATA-2 - 3개

/ ATA100 - 1개 / FDD - 1개

드라이브 베이 : 3.5" - 2개 / 5.25" - 1개

확장포트 : D-SUB - 1개 / HDMI - 1개 / IEEE1394 - 2개 / USB 2.0 - 6개

E-SATA - 2개 / 기가비트 이더넷 - 1개 / 8채널 오디오 - 1개

제1의 단말기를 이용하면 원격지에 있는 서버나 제2의 단말기와 영상 및 음성을 송수신할 수 있다. 작업자는 제1의 단말기에 표시되는 영상정보 및 헤드셋의 음성정보를 이용하여 신속하고 편리하게 필요한 작업을 지시받거나 문의할 수 있다. 본 발명에 의하면, 의사소통이 중요시 되는 작업에서 통신 상태에 따라 제1의 단말기에서 서버로 전송되는 영상의 해상도를 최대 3분의 1 사이즈로 자동으로 최소화함으로써 제2의 단말기와 음성통신기능을 자동적으로 확장할 수 있다.

전력선 랜 모뎀은 전력 랜(LAN) 통신을 이용하여 데이터를 전송한다. 전력선 랜 모뎀은 하나의 단말기가 클라이언트 및 중계서버의 역할을 함으로써 확장성이 뛰어나다. 또한 트랜스포머 및 배전반을 넘을 수 있는 기술을 적용하였다.

바람직한 랜 스펙의 일 예는 다음과 같다.

전송속도 : 200Mbps

Host Interfaces : MII, Enet, PCI, TS

Protocol : (QoS) TDMA, CSMA/CA (8 levels)

Security : 128 AES

소비전력 : 5W

작동반경 : 200m via power supply system

LED : Link, Collisions, Activity, Ethernet

Power : 100 ~ 240V AC supply via power socket

전력 랜 통신을 이용한 전송은 유무선 이더넷과 전력선통신(Power Line Communication) 으로 압축된 영상 및 음성, 제어 신호를 교환하여 이루어진다. 영상데이터는 화상코덱 및 통신 프로토콜을 이용하여 AVI파일 형식으로 변환하고 전송용 패킷으로 나누어 관리번호를 통신 패킷에 붙여서 전송하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 영상 관리 및 확인이 원활하게 된다. 음성데이터는 통신 프로토콜을 사용하여 다중 통화가 원활히 될 수 있도록 사용자 정보 및 단말기 정보를 패킷에 부여하는 것이 바람직하다.

이에 대한 구체적인 실시 예를 상설하면 다음과 같다.

영상 데이터의 경우에는, 카메라의 영상에서 취득된 NTSC형식의 영상 데이터를 화상코덱을 이용하여 전송 및 저장이 용이한 자체 Format 데이터형식으로 변환한다(TCP 방식). 바람직한 일 실시예로 화상코덱(h263)의 경우, 프레임속도는 초당 15, 색 공간/압축은 RGB 24, 1420, 출력크기는 160*120 / 176*144 / 320*240 / 352*288 / 640*480 이다.

음성 데이터의 경우에는, 단말기로 입력된 음성데이터를 음성코덱을 이용하여, 다중 통화 기능이 가능한 데이터 형식으로 변환한다(UDP 방식). 바람직한 일 실시예로 음성코덱(g723.1)의 경우, 음질은 1775 Bytes/sec, 패킷 전송 딜레이는 80msec, 음성 증폭 레벨은 x3.0이다.

화상 및 음성 데이터를 전력선 통신용 프로토콜을 적용하여 다중영상 통신을 구현 하였다. 전력선 통신(Power Line Communicaton, PLC)은 전력을 공급하는 전력선을 매개로 음성과 데이터를 주파수 신호에 실어 통신하는 기술이다. 신호가 도착하기 어려운 곳에 무선랜으로 보완할 수 있다. 또한 전력선과 조합하여 본 발명에 따른 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치를 제어할 수 있다.

바람직한 일 실시예로는 전력선 통신용 프로토콜(BG-387)이며, 데이터 전송 시 DTS (Data Transformation Service) 방식을 적용한다.

도 9는 본 발명에 따른 화상모드 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 제1의 단말기에 부착된 카메라에서 촬영된 작업자의 영상 및 소정의 장소에서 촬영된 영상이 나타난 화면의 일 예를 확인할 수 있다. 이러한 화상모드에서는 전력선 통신을 이용하여 원격지 작업자 간의 작업을 동시에 확인할 수 있을 뿐만 아니라 화상회의 기능을 실시간으로 실행할 수 있다. 이를 통해 작업의 효율성을 극대화시킬 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 화상모드 시스템의 블럭도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 화상모드는 고정형 카메라(410), 제1의 단말기(100), 헤드셋(420), 전력선 랜 모뎀(430), 서버(200)를 포함한다. 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

내시경 모드가 영상 우선의 모드라면, 화상모드는 음성 우선의 모드라 할 수 있다. 전송되는 영상의 화질을 최소화함으로써 원격지 간의 의사소통 기능이 자동으로 확장된다. 또한 제1의 단말기에 부착된 카메라의 영상 및 내시경 카메라의 영상을 다수가 공유하고, 작업자는 헤드셋을 통해 소음이 심한 작업 장소에서도 음성을 전송할 수 있어서 화상통화가 가능하다. 본 발명에 따른 화상모드는 다양한 영상을 전송할 수 있다는 점에서 전화기 형태의 음성전달 방식과 다르다. 또한 전력선 기반 기술을 사용하여 이동성을 확보하였다는 점에서 웹기반의 화상통신 방식과 차이가 있다.

도 11은 본 발명에 따른 CCD모드 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 CCD모드에서는 발전소 제어장치(제어반)와 제어기(발전소 구동장치)에서 동작상태 등을 동시에 확인할 수 있다. 이 경우에 작업 지시자와 작업자는 CCD모드를 이용하여 실시간으로 동작 상태를 원격지에서 확인할 수 있다.

도 12는 도 11에 도시된 시스템에 적용되는 카메라의 일 예를 도시한 도면이다.

카메라는 작업환경에 따라 다양한 카메라가 적용될 수 있다. 예를 들면, 적외선 카메라, 수중 카메라, 초소형 카메라 등의 고정형 카메라가 있다. 카메라의 영상은 기존의 고정형 DVR을 사용하지 않고도 제1 및 제2의 단말기에 자체적으로 레코딩될 수 있다. 이러한 고정형 카메라를 이용하여 다수의 원격지에서 장비 감시 작업이 가능하다.

또한 본 발명에 따른 CCD모드를 이용한 시스템은 이동형으로 제작되어 동작 테스트 등이 필요한 장소는 어는 곳이라도 설치할 수 있다. 이는 고정형 카메라에서 촬영된 영상을 제1 및 제2의 단말기를 통해 전송할 수 있어, 전송상의 제약을 극복할 수 있기 때문이다.

또한 종래의 CCTV시스템의 데이터 전송은 일방향성이었으나, 본 발명에 따른 CCD모드에서는 제1 및 제2의 단말기를 통해 음성 및 영상정보를 공유할 수 있어 쌍방향성이다.

도 1은 본 발명에 따른 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치의 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 내시경모드 시스템의 일 예를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 내시경 모드 시스템의 블록도,

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 내시경 카메라 및 내시경 지지대의 일 예를 도시한 도면,

도 5a 및 도 5b는 내시경 영상의 일 예를 도시한 도면,

도 6은 본 발명에 따른 컨트롤러의 일 예를 도시한 도면,

도 7은 본 발명에 따른 고글모니터의 일 예를 도시한 도면,

도 8은 본 발명에 따른 서버의 일 예를 도시한 도면,

도 9는 본 발명에 따른 화상모드 시스템의 일 예를 도시한 도면,

도 10은 본 발명에 따른 화상모드 시스템의 블록도,

도 11은 본 발명에 따른 CCD모드 시스템의 일 예를 도시한 도면, 및

도 12는 도 11에 도시된 시스템에 적용되는 카메라의 일 예를 도시한 도면이다.

Claims (15)

1. 영상을 촬영하는 카메라,

   상기 영상의 데이터를 저장 및 표시하는 제1의 단말기,

   이어폰 및 마이크로폰을 이용하여 상기 제1의 단말기와 음성데이터를 교환하는 헤드셋 및

   상기 제1의 단말기로부터 전송된 영상의 데이터 및 음성데이터를 관리하며, 상기 영상의 데이터 및 음성데이터를 공유할 수 있도록 제2의 단말기로 전송하는 서버를 포함하며,

   상기 전송은 유무선 이더넷(Ethernet)과 전력선통신(Power Line Communication)으로 압축된 영상데이터, 음성데이터를 교환하여 이루어지는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 표시된 영상을 이용하여 상기 카메라를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하며,

   상기 카메라는 내시경 카메라이며,

   상기 컨트롤러는 조이스틱 또는 굴절 조절부로 상기 내시경 카메라의 선단부를 모든 방향으로 제어하는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 내시경 카메라는 연성 전자내시경이며,

   상기 연성 전자내시경을 지지하는 내시경 지지대를 더 포함하는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 내시경 카메라의 영상이 출력되는 고글 모니터를 더 포함하며,

   상기 컨트롤러는 상기 고글 모니터의 영상을 참조하여 내시경 카메라의 방향 및 초점, 내시경 선단부의 조도가 조절하는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제2의 단말기는 제1의 단말기로부터 전송되는 영상을 출력하며, 상기 제1의 단말기는 상기 영상의 데이터의 해상도를 최대 삼분의 일(1/3)까지 최소화하여 상기 서버로 전송하는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 제 1 및 제2의 단말기와 상기 서버는 전력 랜(LAN) 통신을 이용하여 데이터를 전송하는 전력선 랜모뎀을 각각 포함하는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 영상의 데이터는 AVI파일 형식으로 변환되고 패킷으로 나누어 전송되고,

   상기 음성데이터는 다중 통화가 원활히 될 수 있도록 사용자 정보 및 단말기 정보를 패킷에 부여하여 전송되는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 영상의 데이터는 TCP방식으로 전송되고,

   상기 음성데이터는 UDP방식으로 전송되는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 제1의 단말기와 상기 제2의 단말기 사이에서 상기 영상의 데이터와 상기 음성데이터는 실시간으로 전송되는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,

    상기 서버는 무선 이더넷을 적용하기 위한 무선공유기가 구비된 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.
13. 제1항에 있어서,

    상기 서버는 상기 영상의 데이터를 데이터베이스화하여 저장하며, 일자별 작업에 따른 소정의 양식으로 출력하는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.
14. 제2항에 있어서,

    상기 제1의 단말기는 내시경모드, 화상모드, 부가모드 중 적어도 하나를 실행하며,

    상기 내시경모드에서는 내시경 카메라의 영상의 데이터가 상기 서버로 전송되며,

    상기 화상모드에서는 상기 제1의 단말기와 제2의 단말기와 사이에 실시간 화상통화가 이루어지며,

    상기 부가모드에서는 스케줄링, 쪽지관리자의 파일전송을 관리하는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.
15. 제14항에 있어서,

    상기 서버는

    상기 각 모드에서의 영상, 음성 전송을 담당하는 통신 중계부;

    상기 각 모드에서 행해지는 상기 전송의 통신 상태를 관리하는 통신 관리부;

    상기 저장된 데이터의 관리를 담당하는 데이터 관리부 및

    소정의 양식의 보고서를 작성하는 보고서 작업부를 포함하는 원격정비지원을 위한 휴대용 화상전송장치.

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