KR102012288B1 - 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템 - Google Patents

드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템 Download PDF

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정승호
서예슬
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Abstract

본 발명은 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템에 관한 것으로, 장착된 촬영수단, 센서를 이용해 주변 정보를 수집하고, 내부에 저장하는 드론, 드론에 저장된 정보를 수신하여 안전 점검하는 서버, 드론에서 수집한 영상정보를 모니터링하는 모니터링부를 포함하는 구조물 안전 점검 시스템에 있어서, 드론이 이착륙하며, 내부에 수용 공간이 형성되어 착륙한 드론을 보관하며, 드론에 저장된 정보를 수신하여 저장 및 서버에 전송하고, 내부에 저장된 드론의 전원을 충전하는 드론 저장장치, 드론의 이동 범위에 설치되어 드론의 위치 오차를 보상하는 실시간 이동측위 송수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템에 관한 것이다.

Description

드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템{SAFETY MEASUREMENT SYSTEM OF STRUCTURE USING A DRONE}
본 발명은 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템에 관한 것으로, 장착된 촬영수단, 센서를 이용해 주변 정보를 수집하고, 내부에 저장하는 드론, 드론에 저장된 정보를 수신하여 안전 점검하는 서버, 드론에서 수집한 영상정보를 모니터링하는 모니터링부를 포함하는 구조물 안전 점검 시스템에 있어서, 드론이 이착륙하며, 내부에 수용 공간이 형성되어 착륙한 드론을 보관하며, 드론에 저장된 정보를 수신하여 저장 및 서버에 전송하고, 내부에 저장된 드론의 전원을 충전하는 드론 저장장치, 드론의 이동 범위에 설치되어 드론의 위치 오차를 보상하는 실시간 이동측위 송수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템에 관한 것이다.
2016년 고용노동부의 산업 재해 현황 분석에 따르면 2016년도 산업 재해 사망률 중 건설업이 전체 974명 중 474명으로 (47.3%) 가장 많이 발생하였으며, 국내 건설 현장 재해사고율은 2016년 기준 매년 약 6% 증가하였다.
구조물 안전 진단에 관련한 로봇, 드론은 있으나 건설현장에서 타워 크레인, 갱폼 등 5대 가 시설물(개구부, 사다리, 이동식비계, 안전난간, 작업발판) 안전 점검 드론 절대적 필요한 실정이다. 또한, 기존의 안전 점검은 기술사 1명, 안전요원 1명으로 전체적 건설 유관 검사의 한계가 있으며, 점검 시간에 10시간가량 소요되어 시간적, 경제적 손실이 발생한다.
대한민국 등록특허번호 : 제10-1837557호 대한민국 공개특허번호 : 제10-2016-0034013호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템을 제공하여 안전 점검 시간 및 비용을 감소하는 것을 목적으로 한다.
또한, 드론에 고정밀 센서 시스템을 적용하여 3차원 지도를 작성하고, 3차원 지도를 이용해 누락된 구조물이 있는지 점검하는 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템은 촬영수단을 포함하여 영상정보를 수집하고, 내부에 보관하는 드론, 상기 드론에 저장된 정보를 수신하여 저장, 관리하는 서버, 상기 드론에서 수집한 상기 영상정보를 모니터링하는 모니터링부를 포함하는 구조물 안전 점검 시스템에 있어서, 상기 드론이 이착륙하며, 내부에 수용 공간이 형성되어 착륙한 상기 드론을 저장, 상기 드론에 저장된 정보를 수신하여 저장하고, 상기 저장된 정보를 상기 서버에 전송하고, 내부에 저장된 상기 드론의 전원을 충전하는 드론 저장장치, 상기 드론의 이동 범위에 설치되며 상기 드론의 위치 오차를 보상하는 실시간 이동측위 송수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 촬영수단을 포함하여 영상정보를 수집하는 상기 드론은 외부와 통신하기 위한 송수신부, 라이다(LiDAR) 센서, GPS 센서, 초음파 센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 센서부, 상기 촬영수단, 상기 센서부로부터 수집한 데이터를 저장하는 메모리, 상기 송수신부, 상기 센서부, 상기 촬영수단으로부터 정보를 수신하여, 상기 드론의 비행을 제어하거나, 상기 촬영수단을 제어하거나, 상기 송수신부에서 상기 메모리에 저장된 데이터를 상기 드론 저장장치에 전송하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 드론 저장장치는 상기 드론이 수용되며 상부가 개방된 본체부, 상기 드론이 이착륙하는 바닥이 형성되며, 상기 본체부 내부에 형성되어 상하로 이동하며 상기 드론을 상기 본체부 내부, 상기 본체부 외부로 이동하는 이착륙부, 상기 본체부 상부에 형성되며 상기 이착륙부가 하강하면 닫히고, 상기 이착륙부가 상승하면 열리는 개폐부, 상기 본체부에 수용된 상기 드론에 저장된 데이터를 상기 드론으로부터 수신하여 저장하고, 상기 저장된 데이터를 상기 서버에 전송하는 컨트롤부, 상기 본체부에 수용된 상기 드론에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 촬영수단은 적외선 카메라, 열화상 카메라, 영상 카메라, 어안렌즈 카메라 중 어느 하나 이상이 되는 것을 특징으로 한다.
상기 서버는 상기 드론 저장장치에서 전송한 상기 저장된 정보를 수신하며 복셀 기법을 이용해 가 시설물을 포함한 3차원 지도를 형성하고, 상기 라이다 센서에서 수집한 정보를 이용해 3차원 포인트 클라우드 데이터를 획득하고, 상기 3차원 포인트 클라우드 데이터로부터 구조물 대상체를 추출하고, 상기 구조물 대상체와 구조물의 설계모델을 비교하여 부재 치수, 위치를 확인하고, 누락 부재를 검출하는 안점전검을 수행하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템을 제공하여 안전 점검 시간 및 비용을 감소하는 효과가 있다.
또한, 드론에 고정밀 센서 시스템을 적용하여 3차원 지도를 작성하고, 3차원 지도를 이용해 누락된 구조물이 있는지 점검하는 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템을 제공하는 효과를 가진다.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템의 구성의 역할을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 드론 저장장치의 역할을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 드론을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 드론이 비행 중 물체를 확인하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 드론 저장장치를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 실시간 이동 측위 송수신기를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에서 위치 데이터 융합을 위한 그래프 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시 예에서 3차원 지도 작성 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 건설 가 시설물 누락영역 증강 기술을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시 예에서 안전 점검 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
또한, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 아울러, 본 발명의 실시 예를 설명하면서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 각 구성 단계에 대한 상세한 설명에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 나은 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
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 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "... 부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일실시 예에 따른 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템은 촬영수단을 포함하여 영상정보를 수집하고, 내부에 저장하는 드론(100), 드론(100)에 저장된 정보를 수신하여 저장, 관리하는 서버(400), 드론(100)에서 수집한 영상정보를 모니터링하는 모니터링부, 예를 들어 스마트폰, PC, 태블릿PC, 디스플레이장치를 포함하는 구조물 안전 점검 시스템에 있어서,
드론(100)이 이착륙하며, 내부에 수용 공간이 형성되어 착륙한 드론(100)을 보관, 드론에 저장된 정보를 수신하여 저장하고, 상기 저장된 정보를 상기 서버에 전송하고, 내부에 저장된 상기 드론의 전원을 충전하는 드론 저장장치(300), 드론(100)의 이동 범위에 설치되며 상기 드론(100)의 위치 오차를 보상하는 실시간 이동측위 송수신기(200)를 더 포함한다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템의 구성의 역할을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면 드론(100)이 건설 현장을 돌아다니며 사진을 촬영하고, 드론 저장장치(300)에 복귀하여 촬영한 사진은 백업하고, 서버(400)에 전송하면 서버(400)에서 건설 현장을 3D 형상화한다.
더욱 상세하게 설명해보면, 본 발명의 일실시 예에서 드론 저장장치(300)는 작업자, 근로자, 관리자 등의 사용자가 머무는 공간 근처에 설치되며, 실시간 이동측위 송수신기(200) 건설 현장 곳곳에 설치되어 드론(100)의 위치 정확도를 향상하고, 드론(100)은 GPS 신호와 실시간 이동측위 송수신기(200)와의 통신을 이용해 정확도가 향상된 위치 정보를 기반으로 영상정보, 3D LiDAR 센서 정보를 수집한다. 비행 후 드론 저장장치(300)로 돌아온 드론(100)은 비행 중 수집한 데이터를 드론 저장장치(300)에 전달하고, 드론 저장장치(300)는 수집 데이터를 저장하여 백업하고, 서버(400)로 전송한다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 드론 저장장치(300)의 역할을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면 드론 저장장치(300)는 드론(100)을 보관하고, 내부에 보관된 드론(100)의 전원을 충전한다. 또한, 드론(100)에서 수집한 데이터를 수신하여 저장하는 데이터 백업 작업을 수행하고, 백업한 데이터를 서버에 전송한다.
도 6을 참조하여 본 발명의 일실시 예에 따른 드론 저장장치(300)를 더욱 상세하게 설명해보면 드론 저장장치(300)는 이착륙부(310), 개폐부(320), 본체부(330), 컨트롤부(340)로 구성된다.
본체부(330)는 드론(100)을 수용할 수 있는 공간이 형성되어 있으며 상부가 개방되어 상부로 드론(100)을 수용한다.
이착륙부(310)는 드론(100)이 이착륙하는 바닥이 형성되며, 본체부(330) 내부에 형성되어 상하로 이동하며 드론(100)을 본체부(330) 내부, 외부로 이동한다.
개폐부(320)는 본체부(330) 상부에 형성되며 이착륙부(310)가 하강하면 닫히고, 이착륙부(310)가 상승하면 열린다. 또한, 표면에 태양광 판넬이 형성되어 전원을 생성한다.
컨트롤부(340)는 본체부(330)에 수용된 드론(100)에 저장된 데이터를 드론(100)으로부터 수신하여 저장하고, 상기 저장된 데이터를 서버(400)에 전송한다. 또한, 본체부(330) 표면에 형성되는 전원 On/Off, 대기상태 등의 입력 버튼과 현재 드론 수용 여부, 잔여 배터리 등을 확인할 수 있는 디스플레이부를 더 포함하여, 컨트롤부(340)와의 연계를 통해 드론 저장장치(300)를 제어한다.
다른 실시 예에서 컨트롤부(340)는 스피커, 경고음모듈, LED, 경광등 등의 알림수단을 더 포함하여 드론(100), 실시간 이동측위 송수신기(200), 드론 저장장치(300) 중 어느 하나가 고장난 경우 주변에 고장을 알린다. 고장을 알리는 방법은 드론(100)이 비행 중 통신 여부를 확인하여 고장을 확인하고, 드론 저장장치(300)에 고장 정보를 전송하여 알리거나, 실시간 이동측위 송수신기(200)와 드론 저장장치(300)는 서버(400)상으로 연결되어 드론(100)의 개입 없이 고장상태를 확인한다.
여기서 드론 저장장치(300)를 제어한다는 것은 저장장치를 켜거나, 끄거나, 드론이 일정 범위 내에 접근시, 예를 들어 1m 이내 접근시 개폐부(320)가 열리며 이착륙부(310)가 상승하는 활성상태로 설정하거나, 사용자가 수동으로 개폐부(320)의 개폐와 이착륙부(310)의 상승, 하강을 조작하도록 하는 대기상태로 설정하는 것이 된다.
전원부(350)는 본체부(330)에 수용된 드론(100)에 전원을 공급한다. 전원부(350)는 배터리를 포함하며, 개폐부(320) 외부에 설치된 태양광 판넬을 이용해 전력을 저장하고 있다가 공급하거나, 외부로부터 220V 전원을 받아 공급하거나, 평소 220V 전원을 받아 드론(100)을 충전하고 태양광으로 배터리를 충전해뒀다가 전원 공급이 중단되는 비상상황에 배터리에 저장된 전력으로 드론(100)을 충전한다.
드론 저장장치(300)는 방수, 방진 설계되어 먼지나 빗물 등에 노출되기 쉬운 건설 현장에서 고장률을 줄인다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 드론을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 드론(100)은 송수신부(110), 센서부(120), 촬영수단(130), 메모리(140), 제어부(150)로 구성된다.
송수신부(110)는 외부와 통신하기 위한 것으로 무선통신, 근거리무선통신 등을 수행한다. 센서부(120)는 라이다(LiDAR) 센서, GPS 센서, 초음파 센서, 자이로 센서, 가속도 센서 중 어느 하나 이상을 포함하여 데이터를 수집한다.
LiDAR(Light Detection And Ranging)는 레이저 펄스를 쏘고 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 반사체의 위치 좌표를 측정하는 레이더 시스템이다. 처음에는 통신용으로 개발되었지만, 지형측량, 스피드 건 등 통신 이외의 각종 용도에 쓰이고 있다
촬영수단(130)은 적외선 카메라, 열화상 카메라, 영상 카메라, 어안렌즈 카메라 중 어느 하나 이상이 되어 드론(100) 주변의 영상정보를 수집한다.
메모리(140)는 센서부(120), 촬영수단(130)으로부터 수집한 데이터를 저장하고, 제어부(150)는 송수신부(110), 센서부(120), 촬영수단(130)으로부터 정보를 수신하여, 드론(100)의 비행을 제어하거나, 촬영수단(130)을 제어하거나, 송수신부(110)에서 메모리(140)에 저장된 데이터를 드론 저장장치(300)에 전송하도록 한다. 드론(100)은 8개의 날개, 날개를 구동하기 위한 모터를 포함하는 비행제어부를 가지고, 비행제어부는 제어부(150)로부터 제어 신호를 수신하여 비행을 제어한다.
도 5는 도 4의 드론이 비행 중 물체를 확인하는 것을 나타낸 도면으로, 드론(100) 상부에 부착된 소나(라이더) 센서를 이용하여 3m 이내 전방의 장애물을 감지하면 제어부(150)에서 감지 값과 현재 이동경로 등을 고려하여 드론(100)을 위, 아래, 좌, 우로 이동하거나, 제자리에서 멈춰있도록 비행하게 하여 드론(100)이 충돌 없이 안전한 운행을 하도록 한다.
촬영수단(130)을 제어하는 것은 촬영수단(130)을 회전하거나 줌인, 줌아웃하도록 제어하는 것을 말한다.
또한, 제어부(150)는 드론(100)의 송수신부(110)와 드론 저장장치(300)의 컨트롤부(340) 간의 통신 값을 바탕으로, 이착륙 여부를 확인하고, 착륙이 확인되면 메모리(140)에 저장된 데이터를 드론 저장장치(300)에 전송한다.
드론(100)의 송수신부(110)와 드론 저장장치(300)의 컨트롤부(340) 간의 통신 값을 바탕으로, 이착륙 여부를 확인하는 방법은 드론(100)이 드론 저장장치(300)의 통신 범위 내에 접근하면, 드론 저장장치(300)에서 자신의 위치값을 전송하며 개폐부(320)를 열고 이착륙부(310)를 상승시키고, 드론(100)이 이착륙부(310)에 착륙하면 무게감지, 전자태그리더, 근거리통신 중 어느 하나 이상을 이용해 착륙을 확인하고, 착륙으로 판단되면 이착륙부(310)를 하강하고 개폐부(320)를 닫으며 드론(100)을 본체부(330) 내부에 수용한다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 실시간 이동 측위 송수신기를 나타낸 도면이다.
실시간 이동 측위(RTK) 송수신기는 드론의 이동 로드맵을 위한 위치센서 역할을 하며, GPS오차를 보상한다. 배터리 전원으로 구동되며, 넘어지거나 내부 에러 발생 시 주변에 알람 및 경고등을 이용해 알리거나, 무선으로 에러 발생 신호를 전송하여 원격으로 고장을 알린다.
본 발명의 일실시 예에 따른 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템은 드론(100)에 부착된 3D LiDAR, 카메라, RTK-GPS 등의 센서 시스템에서 수집한 정보를 바탕으로 실외환경에서 강한 localization 기술을 개발하는데 이는 도 8에 도시된 위치 데이터 융합을 위한 그래프 구조를 바탕으로 수행한다.
도 9를 참조하면 본 발명의 일실시 예에서 무인체에 부착된 3D LiDAR 센서, 초음파 센서, 촬영장치 등으로 수집한 데이터와 GPS, RTK 기반의 정확한 위치 인식 결과를 종합하여 3차원 지도를 생성한다. 영상처리 기법을 활용하여 건설 가 시설물을 검출하고, 센서 간 보정 기술을 이용해 측정된 점군 데이터를 기반으로 증강된 점군 데이터를 산출하여 시설물 누락 영역을 검출한다. 다른 예에서는 복셀(voxel) 기법을 적용하여 가 시설물 누락 영역을 증강 구현한다. 복셀이란 부피(volume)와 픽셀(pixel)을 조합한 혼성어로입체를 격자상으로 분해했을 때의 체적 요소, 그려진 것의 내부를 단층면으로 하여 데이터에 내장했을 때의 데이터이다. 이것으로부터 내부 상태를 알 수 있으므로 CT 주사, 석유 탐사, CAD 등에 이용된다. 특히 레이트레이싱법에서는 알고리즘의 개량상 유익하다.
도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 서버에서 안전 점검하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면 본 발명의 일실시 예에서 드론(100)이 자체에 부착된 LiDAR 센서를 활용하여 3차원 point cloud data 획득하면, 3차원 point cloud data에서 가설 구조물의 대상체를 추출하고, 추출된 구조 대상체와 BIM(Building Information Modeling) 모델과 비교·분석하여 부재 치수, 위치를 확인하고 누락 부재가 있는지 검침하는 자동 안전 점검을 수행한다.
BIM란 다차원 가상 공간에 시설물의 기획, 설계, 엔지니어링(예: 구조, 설비, 전기 등), 시공뿐만 아니라 유지관리 및 폐기까지의 모든 과정을 가상으로 모델링 하여, 최첨단 디자인, 최적 시공과 더불어 그린 환경구축을 할 수 있게 해주는 과정을 말하며, 본 발명에서의 BIM정보는 해당 건축물에 대한 좌표, 방위, 기울기, 일반구조물(예: 벽체, 기둥, 보, 슬래브, 창, 문, 계단 등)과 같은 다양한 건축물의 정보를 의미한다. 또한, BIM정보는 건축물의 설계, 시공, 유지관리는 물론 보안, 소방, 친환경 등 다양한 분야에서 근거자료로 활용될 수 있다.
다시 설명해보면 서버(400)는 드론 저장장치(300)에서 전송한 저장된 정보를 수신하며 복셀 기법을 이용해 가 시설물을 포함한 3차원 지도를 형성하고, 라이다 센서에서 수집한 정보를 이용해 3차원 포인트 클라우드 데이터를 획득하고, 3차원 포인트 클라우드 데이터로부터 구조물 대상체를 추출하고, 구조물 대상체와 구조물의 설계모델을 비교하여 부재 치수, 위치를 확인하고, 누락 부재를 검출하는 안점전검을 수행한다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100 : 드론
200 : 송수신부
300 : 드론 저장장치
310 : 이착륙부
320 : 개폐부
330 : 본체부
400 : 서버

Claims (5)

  1. 촬영수단을 포함하여 영상정보를 수집하고, 내부에 저장하는 드론, 상기 드론에 저장된 정보를 수신하여 저장, 관리하는 서버, 상기 드론에서 수집한 상기 영상정보를 모니터링하는 모니터링부를 포함하는 구조물 안전 점검 시스템에 있어서,
    외부와 통신하기 위한 송수신부와 라이다(LiDAR) 센서, GPS 센서, 초음파 센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 센서부와 상기 촬영수단, 상기 센서부로부터 수집한 데이터를 저장하는 메모리와 상기 송수신부, 상기 센서부, 상기 촬영수단으로부터 정보를 수신하여, 상기 드론의 비행을 제어하거나, 상기 촬영수단을 제어하거나, 상기 송수신부에서 상기 메모리에 저장된 데이터를 드론 저장장치에 전송하도록 하는 제어부로 이루어지며,
    자체 부착된 Lidar센서를 활용하여 3차원 point cloud data를 획득하면, 상기 point cloud data에서 가설 구조물의 대상체를 추출하고, 추출된 구조 대상체와 BIM 모델과 비교, 분석하여 부재지수, 위치를 확인하고, 누락부재가 있는 지 검침하는 자동안전점검을 수행하는 드론; 및
    상기 드론이 수용되며 상부가 개방된 본체부와 상기 드론이 이착륙하는 바닥이 형성되며, 상기 본체부 내부에 형성되어 상하로 이동하며 상기 드론을 상기 본체부 내부, 상기 본체부 외부로 이동하는 이착륙부와 상기 본체부 상부에 형성되며 상기 이착륙부가 하강하면 닫히고, 상기 이착륙부가 상승하면 열리는 개폐부와 상기 본체부에 수용된 상기 드론에 저장된 데이터를 상기 드론으로부터 수신하여 저장하고, 상기 저장된 데이터를 상기 서버에 전송하는 컨트롤부와 상기 본체부에 수용된 상기 드론에 전원을 공급하는 전원부로 구성되며,
    사용자가 머무는 공간 근처에 설치되며, 실시간 이동측위 송수신기 건설현장 곳곳에 설치되어 상기 드론의 위치정확도를 향상시키고 상기 드론은 GPS신호와 상기 실시간 이동측위 송수신기와의 통신을 이용하여 정확도가 향상된 위치정보를 기반으로 영상정보, 3D LiDAR센서정보를 수집한 상기 드론이 비행중 수집한 데이터를 전달받으며,
    상기 드론이 이착륙하며, 내부에 수용 공간이 형성되어 착륙한 상기 드론을 보관, 상기 드론에 저장된 정보를 수신하여 저장하고, 상기 저장된 정보를 상기 서버에 전송하고, 내부에 저장된 상기 드론의 전원을 충전하는 드론 저장장치; 및
    상기 드론의 이동 범위에 설치되며 상기 드론의 위치 오차를 보상하는 실시간 이동측위 송수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서
    상기 촬영수단은 적외선 카메라, 열화상 카메라, 영상 카메라, 어안렌즈 카메라 중 어느 하나 이상이 되는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템
  5. 제 1항에 있어서
    상기 서버는 상기 드론 저장장치에서 전송한 상기 저장된 정보를 수신하며 복셀 기법을 이용해 가 시설물을 포함한 3차원 지도를 형성하고, 상기 라이다 센서에서 수집한 정보를 이용해 3차원 포인트 클라우드 데이터를 획득하고, 상기 3차원 포인트 클라우드 데이터로부터 구조물 대상체를 추출하고, 상기 구조물 대상체와 구조물의 설계모델을 비교하여 부재 치수, 위치를 확인하고, 누락 부재를 검출하는 안점전검을 수행하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 구조물 안전 점검 시스템

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