KR102197278B1 - System and method for managing facility - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시설물 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운송관을 통해 운송되는 이동체에 장착되는 스캔장치를 통해 운송관 내부를 스캔 및 촬영하여 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하고, 이를 미리 저장해 놓은 3차원 레퍼런스 모델과 비교하여 운송관의 이상여부를 감지할 수 있는 시설물 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a facility management system and method, and more particularly, by scanning and photographing the interior of a transport pipe through a scanning device mounted on a moving object transported through the transport pipe, a three-dimensional point cloud model is generated and stored in advance. The present invention relates to a facility management system and method capable of detecting an abnormality in a transport pipe by comparing it with a 3D reference model.

Description

시설물 관리 시스템 및 방법{System and method for managing facility}Facility management system and method {System and method for managing facility}

본 발명은 시설물 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운송관을 통해 운송되는 이동체에 장착되는 스캔장치를 통해 운송관 내부를 스캔 및 촬영하여 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하고, 이를 미리 저장해 놓은 3차원 레퍼런스 모델과 비교하여 운송관의 이상여부를 감지할 수 있는 시설물 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a facility management system and method, and more particularly, by scanning and photographing the interior of a transport pipe through a scanning device mounted on a moving object transported through the transport pipe, a three-dimensional point cloud model is generated and stored in advance. The present invention relates to a facility management system and method capable of detecting an abnormality in a transport pipe by comparing it with a 3D reference model.

폐쇄형 튜브 초고속 운송관은 미래형 신개념 수송체계로서, 폐쇄형 튜브를 아진공 상태로 유지한 상태에서 수송체를 자기부상 유도방식 또는 다른 방식을 활용하여 시속 1200km 정도로 운송할 수 있는 수송체계이다.The closed tube ultra-high-speed transportation system is a new concept transportation system of the future. It is a transportation system capable of transporting a vehicle at a speed of 1200 km/h by using a magnetic levitation induction method or another method while maintaining the closed tube in a sub-vacuum state.

상기 수송체계의 기본적인 안정성 확인을 위해서는 내부 시설물 위치와 변화 상태를 측정하여 운송관의 이상여부를 감지할 수 있는 방법이 필요하나, 현재는 육안에 의존하는 방법 외에는 존재하지 않아 문제가 되고 있다.In order to confirm the basic stability of the transport system, a method of detecting an abnormality in a transport pipe by measuring the location of internal facilities and state of change is required, but currently, there is a problem because there is no method other than a method that relies on the naked eye.

등록특허 10-1403377, 등록일자 2014년 05월 28일, '2차원 레이저 센서를 이용한 대상 물체의 6 자유도 운동 산출 방법'Registration patent 10-1403377, registration date May 28, 2014,'A method of calculating 6 degrees of freedom motion of a target object using a 2D laser sensor' 등록특허 10-1720755, 등록일자 2017년 03월 22일, '지하시설물의 3차원 모델링 데이터의 영상처리시스템'Registration patent 10-1720755, registration date March 22, 2017,'Image processing system of 3D modeling data of underground facilities'

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 운송관을 통해 운송되는 이동체에 장착되는 스캔장치를 통해 운송관 내부를 스캔 및 촬영하여 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하고, 이를 미리 저장해 놓은 3차원 레퍼런스 모델과 비교하여 운송관의 이상여부를 감지할 수 있는 시설물 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.The present invention was created to solve such a problem, and an object of the present invention is to generate a 3D point cloud model by scanning and photographing the inside of a transport pipe through a scanning device mounted on a moving object transported through the transport pipe, It is to provide a facility management system and method capable of detecting an abnormality in a transport pipe by comparing this with a three-dimensional reference model stored in advance.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시설물 관리 시스템은 시설물 관리 시스템에 있어서, 운송관을 통해 운송되는 이동체에 장착되어 운송관의 내부를 스캔 및 촬영하는 스캔장치; 및 상기 스캔장치로부터 스캔 데이터를 수신 받아 운송관의 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하고, 이를 미리 저장해 놓은 3차원 레퍼런스 모델과 비교하여 상기 운송관의 이상유무를 감지하는 단말기장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.A facility management system according to the present invention for achieving the above object is a facility management system, comprising: a scanning device mounted on a moving object transported through a transport pipe to scan and photograph the inside of the transport pipe; And a terminal device receiving scan data from the scanning device to generate a three-dimensional point cloud model of a transport pipe, and comparing it with a previously stored three-dimensional reference model to detect an abnormality in the transport pipe. do.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 스캔장치는, 상기 운송관의 내부를 2차원 레이저로 스캐닝 하여 x축 및 y축 값과 상기 이동체가 운송되는 운송방향에 따른 z축 값을 획득하여 이를 상기 단말기장치로 전송하는 2차원 레이저 센서; 및 상기 운송관의 내부를 촬영하여 픽셀 이미지를 획득하여 이를 상기 단말기장치로 전송하는 고해상도 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the scanning device obtains x-axis and y-axis values and z-axis values according to the transport direction in which the moving object is transported by scanning the interior of the transport tube with a two-dimensional laser, and the A two-dimensional laser sensor for transmitting to the terminal device; And a high-resolution camera that photographs the inside of the transport pipe to obtain a pixel image and transmits it to the terminal device.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 단말기장치는, 상기 스캔장치로부터 x축, y축 및 z축 값을 전송받아 3차원 형상 데이터를 생성하는 3차원 형상 데이터 생성부; 상기 스캔장치로부터 픽셀 이미지를 전송받아 객체 이미지 및 객체 고유의 식별 코드를 인식하는 이미지처리부; 상기 운송관의 내부 객체 인벤토리 정보가 저장되어 있는 속성 데이터베이스부; 상기 3차원 형상 데이터 생성부가 생성한 3차원 형상 데이터와 상기 이미지처리부가 인식한 객체 이미지 및 객체 고유의 식별코드를 결합하고, 이를 상기 속성 데이터베이스부의 내부 객체 인벤토리 정보와 연결하여 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하는 3차원모델생성부; 상기 운송관의 3차원 레퍼런스 모델이 저장되어 있는 레퍼런스 모델저장부; 상기 3차원모델생성부가 생성한 3차원 포인트 클라우드 모델과 상기 레퍼런스 모델저장부에 저장되어 있는 3차원 레퍼런스 모델을 서로 비교하여 상기 운송관의 이상여부를 감지하는 이상여부 감지부; 및 상기 이상여부 감지부가 이상을 감지할 경우 이를 사용자에게 디스플레이 해주는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the terminal device includes: a 3D shape data generator configured to generate 3D shape data by receiving x-axis, y-axis and z-axis values from the scanning device; An image processing unit that receives a pixel image from the scanning device and recognizes an object image and an object-specific identification code; An attribute database unit storing internal object inventory information of the transport pipe; The three-dimensional shape data generated by the three-dimensional shape data generation unit is combined with the object image recognized by the image processing unit and an object-specific identification code, and the three-dimensional point cloud model is created by connecting this with the internal object inventory information of the attribute database unit. A three-dimensional model generating unit to generate; A reference model storage unit in which a three-dimensional reference model of the transport pipe is stored; An abnormality detection unit that compares the 3D point cloud model generated by the 3D model generation unit with the 3D reference model stored in the reference model storage unit to detect an abnormality in the transport pipe; And a display unit for displaying the abnormality to the user when the abnormality detection unit detects an abnormality.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 3차원 레퍼런스 모델은 운송관이 정상상태일 때 이동체를 운송하여, 획득한 x축, y축 및 z축 값과 픽셀 이미지의 객체 이미지 및 객체 고유의 식별 코드와 운송관의 내부 객체 인벤토리 정보의 결합을 통해 생성한 3차원 포인트 클라우드 모델인 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the 3D reference model transports a moving object when the transport pipe is in a normal state, and the obtained x-axis, y-axis, and z-axis values, the object image of the pixel image, and the object-specific identification code It is characterized in that it is a three-dimensional point cloud model created by combining the internal object inventory information of the transport pipe.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 이상여부 감지부는, 상기 3차원모델생성부가 생성한 3차원모델과 상기 레퍼런스 모델저장부에 저장되어 있는 3차원 레퍼런스 모델을 서로 비교하여 차이 값을 산출하고, 상기 차이 값이 미리 설정한 임계 값 보다 크거나 같을 경우 이를 이상상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the abnormality detection unit calculates a difference value by comparing the 3D model generated by the 3D model generation unit with the 3D reference model stored in the reference model storage unit, When the difference value is greater than or equal to a preset threshold value, it is determined as an abnormal state.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 시설물 관리 시스템을 통한 운송관의 이상유무 감지방법에 있어서, 스캔장치가 운송관을 통해 운송되는 이동체에 장착되어 운송관의 내부를 스캔 및 촬영하는 A 단계; 및 단말기장치가 상기 스캔장치로부터 스캔 및 촬영데이터를 전송받아 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하고, 이를 미리 저장해 놓은 3차원 레퍼런스 모델과 비교하여 상기 운송관의 이상유무를 감지하는 B 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method for detecting abnormalities in a transport pipe through a facility management system, comprising: A step of scanning and photographing the inside of the transport pipe by mounting a scanning device on a moving object transported through the transport pipe; And a step B of generating a 3D point cloud model by receiving the scan and photographing data from the scanning device by the terminal device, and detecting the presence or absence of an abnormality in the transport pipe by comparing it with a 3D reference model stored in advance. It is characterized.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 A 단계는, 상기 스캔장치가 2차원 레이저 센서를 통해 상기 운송관의 내부를 2차원 레이저로 스캐닝 하여 x축 및 y축 값과 상기 이동체가 운송되는 운송방향에 따른 z축 값을 획득하고, 고해상도 카메라를 통해 상기 운송관의 내부를 촬영하여 픽셀 이미지를 획득하여 이를 상기 단말기장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, in step A, the scanning device scans the interior of the transport tube with a two-dimensional laser through a two-dimensional laser sensor to determine the x-axis and y-axis values and the transport direction in which the moving object is transported. A z-axis value according to is obtained, the inside of the transport tube is photographed through a high-resolution camera, and a pixel image is obtained, and the pixel image is transmitted to the terminal device.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 B 단계는, 3차원 형상 데이터 생성부가 상기 스캔장치로부터 x축, y축 및 z축 값을 전송받아 3차원 형상 데이터를 생성하고, 이미지처리부가 상기 스캔장치로부터 픽셀 이미지를 전송받아 객체 이미지 및 객체 고유의 식별 코드를 인식하는 단계; 3차원모델생성부가 상기 3차원 형상 데이터 생성부가 생성한 3차원 형상 데이터와 상기 이미지처리부가 인식한 객체 이미지 및 객체 고유의 식별코드를 결합하고, 이를 상기 속성 데이터베이스부의 내부 객체 인벤토리 정보와 연결하여 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하는 단계; 이상여부 감지부가 상기 3차원모델생성부가 생성한 3차원 포인트 클라우드 모델과 레퍼런스 모델저장부에 저장되어 있는 3차원 레퍼런스 모델을 서로 비교하여 운송관의 이상여부를 감지하는 단계; 및 디스플레이부가 상기 이상여부 감지부가 이상을 감지할 경우 이를 사용자에게 디스플레이 해주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, in the step B, the 3D shape data generating unit receives x-axis, y-axis and z-axis values from the scanning device to generate 3D shape data, and the image processing unit Recognizing an object image and an identification code unique to the object by receiving the pixel image from The 3D model generation unit combines the 3D shape data generated by the 3D shape data generation unit with the object image recognized by the image processing unit and an object-specific identification code, and connects this to the internal object inventory information of the attribute database unit. Generating a dimensional point cloud model; Detecting, by an abnormality detection unit, a 3D point cloud model generated by the 3D model generation unit and a 3D reference model stored in a reference model storage unit to detect an abnormality in the transport pipe; And displaying the abnormality detection unit to the user when the display unit detects the abnormality.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 3차원 레퍼런스 모델은 운송관이 정상상태일 때 이동체를 운송하여, 획득한 x축, y축 및 z축 값과 픽셀 이미지의 객체 이미지 및 객체 고유의 식별 코드와 운송관의 내부 객체 인벤토리 정보의 결합을 통해 생성한 3차원 포인트 클라우드 모델인 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the 3D reference model transports a moving object when the transport pipe is in a normal state, and the obtained x-axis, y-axis, and z-axis values, the object image of the pixel image, and the object-specific identification code It is characterized in that it is a three-dimensional point cloud model created by combining the internal object inventory information of the transport pipe.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 이상여부 감지부는, 상기 3차원모델생성부가 생성한 3차원 포인트 클라우드 모델과 상기 레퍼런스 모델저장부에 저장되어 있는 3차원 레퍼런스 모델을 서로 비교하여 차이 값을 산출하고, 상기 차이 값이 미리 설정한 임계 값 보다 크거나 같을 경우 이를 이상상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the abnormality detection unit calculates a difference value by comparing the 3D point cloud model generated by the 3D model generation unit with the 3D reference model stored in the reference model storage unit. And, when the difference value is greater than or equal to a preset threshold value, it is determined as an abnormal state.

본 발명에서 제시하는 시설물 관리 시스템 및 방법은 운송관을 통해 운송되는 이동체에 장착되는 스캔장치를 통해 운송관 내부를 스캔 및 촬영하여 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하고, 이를 미리 저장해 놓은 3차원 레퍼런스 모델과 비교하여 운송관의 이상여부를 감지할 수 있는 효과가 있다.The facility management system and method presented in the present invention is a three-dimensional reference model storing a three-dimensional point cloud model by scanning and photographing the interior of a transport pipe through a scanning device mounted on a moving object transported through the transport pipe. Compared with, there is an effect of detecting the abnormality of the transport pipe.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 관리 시스템의 블록구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스캔장치의 블록구성도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단말기장치의 블록구성도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 관리 시스템을 통한 운송관의 이상여부 감지방법 순서도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스캔장치의 운송관 내부 스캔 및 촬영 실시예시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 관리 시스템을 통한 운송관의 이상여부 감지방법 상세순서도1 is a block diagram of a facility management system according to an embodiment of the present invention
2 is a block diagram of a scanning device according to an embodiment of the present invention
3 is a block diagram of a terminal device according to an embodiment of the present invention
4 is a flowchart of a method for detecting abnormality in a transport pipe through a facility management system according to an embodiment of the present invention
5 is a diagram illustrating an embodiment of scanning and photographing inside a transport pipe of a scanning device according to an embodiment of the present invention.
6 is a detailed flowchart of a method for detecting an abnormality in a transport pipe through a facility management system according to an embodiment of the present invention

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구성될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be configured in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted to describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우만이 아니라, 다른 부분을 통해 “간접적으로 연결”되는 경우도 포함하여 어떤 부분이 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 is said to be “connected” with another part, it is not only the case that it is “directly connected”, but also a part that is “indirectly connected” through another part. When "included", it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise specified.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

먼저 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 관리 시스템의 블록구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시설물 관리 시스템은 운송관을 통해 운송되는 이동체에 장착되어 운송관의 내부를 스캔 및 촬영하는 스캔장치(100) 및 상기 스캔장치(100)로부터 스캔 데이터를 수신 받아 운송관의 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하고, 이를 미리 저장해 놓은 3차원 레퍼런스 모델과 비교하여 상기 운송관의 이상유무를 감지하는 단말기장치(200)를 포함하여서 구성된다.First, FIG. 1 is a block diagram of a facility management system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the facility management system according to the present invention is mounted on a moving object transported through a transport pipe to scan and photograph the interior of the transport pipe, and scan data from the scanning device 100 It is configured to include a terminal device 200 that generates a three-dimensional point cloud model of a transport pipe by receiving and compares it to a three-dimensional reference model stored in advance and detects an abnormality in the transport pipe.

상기 운송관은 바람직하게 폐쇄형 튜브 초고속 운송관 일 수 있으며, 상기 이동체는 약 시속 1200km/h로 운행되는 하이퍼루프 이동체 일 수 있다. The transport pipe may preferably be a closed tube ultra-high-speed transport pipe, and the moving body may be a hyperloop moving body running at about 1200 km/h per hour.

상기 단말기장치(200)는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 테블릿 컴퓨터(tablet computer), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants) 및 PMP(Portable Multimedia Player) 중 어느 하나가 될 수 있으나 이에 한정하지는 않는다. 또한 상기 스캔장치(100)와 단말기장치(200)간의 통신은 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선통신(IrDA, Infrared Data Association), UWB(Ultra Wide Band), Zigbee 및 WLAN(Wireless LAN) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.The terminal device 200 is any of a mobile phone, a smart phone, a tablet computer, a notebook computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), and a portable multimedia player (PMP). It may be one, but is not limited thereto. In addition, communication between the scanning device 100 and the terminal device 200 includes Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wide Band (UWB), Zigbee and Wireless Frequency Identification (WLAN). LAN) may include any one or more, but is not limited thereto.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스캔장치의 블록구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단말기장치의 블록구성도이다. 도 2와 3에 도시된 바와 같이, 상기 스캔장치(100)는 2차원 레이저 센서(110)와 고해상도 카메라(120)를 포함하여서 구성되며, 상기 단말기장치(200)는 3차원 형상 데이터 생성부(210), 이미지처리부(220), 속성 데이터베이스부(230), 3차원모델생성부(240), 레퍼런스 모델저장부(250), 이상여부 감지부(260) 및 디스플레이부(270)를 포함하여서 구성된다.2 is a block diagram of a scanning device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a terminal device according to an embodiment of the present invention. 2 and 3, the scanning device 100 includes a two-dimensional laser sensor 110 and a high-resolution camera 120, and the terminal device 200 includes a three-dimensional shape data generating unit ( 210), an image processing unit 220, a property database unit 230, a 3D model generation unit 240, a reference model storage unit 250, an abnormality detection unit 260, and a display unit 270. do.

이하에서는 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 시설물 관리 시스템을 통한 운송관의 이상여부 감지방법에 대해서 도 4 내지 6을 통해서 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of detecting an abnormality in a transport pipe through the facility management system according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 관리 시스템을 통한 운송관의 이상여부 감지방법 순서도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시설물 관리 시스템을 통한 운송관의 이상여부 감지는 크게 스캔장치(100)가 운송관을 통해 운송되는 이동체에 장착되어 운송관의 내부를 스캔 및 촬영하는 단계(S100)와 말기장치(200)가 상기 스캔장치(100)로부터 스캔 및 촬영데이터를 전송받아 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하고, 이를 미리 저장해 놓은 3차원 레퍼런스 모델과 비교하여 상기 운송관의 이상유무를 감지하는 단계(S200)로 진행된다.4 is a flowchart illustrating a method for detecting an abnormality in a transport pipe through a facility management system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the detection of abnormality of the transport pipe through the facility management system according to the present invention is largely performed by scanning and photographing the inside of the transport pipe by mounting the scanning device 100 on a moving object transported through the transport pipe. Step S100 and the terminal device 200 receive scan and photographing data from the scanning device 100 to generate a 3D point cloud model, and compare this with a 3D reference model stored in advance to determine the abnormality of the transport tube. The process proceeds to step S200 of detecting the presence or absence.

상기 단계(S100)의 실시예는 도 5와 같다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스캔장치의 운송관 내부 스캔 및 촬영 실시예시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스캔장치(100)는 상기 스캔장치(100)의 2차원 레이저 센서(110)를 통해 상기 운송관의 내부를 2차원 레이저로 스캐닝 하여 x축 및 y축 값을 획득하고, 상기 이동체가 운송되는 운송방향에 따른 z축 값을 획득하여 이를 상기 단말기장치(200)로 전송하고, 상기 스캔장치(100)의 고해상도 카메라(120)를 통해 상기 운송관의 내부를 촬영하여 픽셀 이미지를 획득하여 이를 상기 단말기장치(200)로 전송한다.An embodiment of the step (S100) is shown in FIG. 5. 5 is a diagram illustrating an embodiment of scanning and photographing inside a transport pipe of a scanning device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the scanning device 100 scans the interior of the transport tube with a 2D laser through the 2D laser sensor 110 of the scanning device 100 to calculate the x-axis and y-axis values. Acquires, obtains the z-axis value according to the transport direction in which the moving object is transported, transmits it to the terminal device 200, and photographs the inside of the transport pipe through the high-resolution camera 120 of the scanning device 100 Thus, a pixel image is obtained and transmitted to the terminal device 200.

상기 단계(S200)에 대해서 상세하게 설명하면 도 6과 같다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 관리 시스템을 통한 운송관의 이상여부 감지방법 상세순서도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 단계(S200)는 먼저 3차원 형상 데이터 생성부(210)가 상기 스캔장치(100)로부터 x축, y축 및 z축 값을 전송받아 3차원 형상 데이터를 생성하고, 이미지처리부(220)가 상기 스캔장치(100)로부터 픽셀 이미지를 전송받아 객체 이미지 및 객체 고유의 식별 코드를 인식하는 단계(S210)를 진행한다.A detailed description of the step S200 is shown in FIG. 6. 6 is a detailed flowchart of a method for detecting an abnormality in a transport pipe through a facility management system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, in the step (S200), the 3D shape data generation unit 210 first generates 3D shape data by receiving x-axis, y-axis and z-axis values from the scanning device 100. Then, the image processing unit 220 receives a pixel image from the scanning device 100 and performs a step (S210) of recognizing an object image and an object-specific identification code.

다음으로 3차원모델생성부(240)가 상기 3차원 형상 데이터 생성부(210)가 생성한 3차원 형상 데이터와 이미지처리부(220)가 인식한 객체 이미지 및 객체 고유의 식별코드를 결합하고, 이를 속성 데이터베이스부(230)의 내부 객체 인벤토리 정보와 연결하여 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하는 단계(S220)를 진행한다. 상기 스캔장치(100)로부터 전송받은 스캔 데이터인 운송관 내부의 x축, y축 및 z축 값과 객체 이미지 및 객체 고유의 식별코드의 결합을 통해서 객체의 모양을 형상화할 수 있지만, 상기 3차원모델생성부(240)가 이를 통해 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성할 수는 없다. 따라서 상기 3차원모델생성부(240)는 상기 속성 데이터베이스부(230)에 저장되어 있는 운송관 내부의 객체 인벤토리 값인 상기 내부 객체 인벤토리 정보와의 결합을 통해서 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성한다.Next, the 3D model generation unit 240 combines the 3D shape data generated by the 3D shape data generation unit 210 with the object image recognized by the image processing unit 220 and an object-specific identification code, A step (S220) of generating a 3D point cloud model by connecting with the internal object inventory information of the property database unit 230 is performed. The shape of the object can be formed through the combination of the x-axis, y-axis, and z-axis values inside the transport pipe, which is the scan data transmitted from the scanning device 100, and the object image and the object's own identification code. The model generation unit 240 cannot generate a 3D point cloud model through this. Accordingly, the 3D model generation unit 240 generates a 3D point cloud model by combining it with the internal object inventory information, which is an object inventory value inside the transport pipe stored in the attribute database unit 230.

다음으로 이상여부 감지부(260)가 상기 3차원모델생성부(240)가 생성한 3차원 포인트 클라우드 모델과 레퍼런스 모델저장부(250)에 저장되어 있는 3차원 레퍼런스 모델을 서로 비교하여 운송관의 이상여부를 감지하는 단계(S230)를 진행한다. 상기 레퍼런스 모델저장부(250)에 저장되어 있는 3차원 레퍼런스 모델이라 함은 운송관이 정상상태일 때 이동체를 저속으로 운송하여, 운송관 내부의 x축, y축 및 z축 값과 픽셀 이미지의 객체 이미지 및 객체 고유의 식별 코드와 내부 객체 인벤토리 정보의 결합을 통해 생성한 고정밀 3차원 포인트 클라우드 모델을 의미한다. 상기 정상상태라 함은 운송관에 결함(crack)이나 장애물(obstacle)이 존재하지 않는 상태를 의미한다.Next, the abnormality detection unit 260 compares the 3D point cloud model generated by the 3D model generation unit 240 with the 3D reference model stored in the reference model storage unit 250 to The step (S230) of detecting whether there is an abnormality proceeds. The three-dimensional reference model stored in the reference model storage unit 250 means that a moving object is transported at a low speed when the transport pipe is in a normal state, and the x-axis, y-axis, and z-axis values and pixel images inside the transport pipe are It refers to a high-precision 3D point cloud model created through the combination of an object image, an object-specific identification code, and internal object inventory information. The normal state means a state in which no cracks or obstacles exist in the transport pipe.

또한 상기 이상여부 감지부(260)는 상기 3차원모델생성부(240)가 생성한 3차원 포인트 클라우드 모델과 상기 레퍼런스 모델저장부(250)에 저장되어 있는 3차원 레퍼런스 모델을 서로 비교하여 차이 값을 산출하고, 상기 차이 값이 미리 설정한 임계 값 보다 크거나 같을 경우 이를 이상상태로 판단한다.In addition, the abnormality detection unit 260 compares the 3D point cloud model generated by the 3D model generation unit 240 with the 3D reference model stored in the reference model storage unit 250 to obtain a difference value. Is calculated, and if the difference value is greater than or equal to a preset threshold value, it is determined as an abnormal state.

다음으로 디스플레이부(270)가 상기 이상여부 감지부(260)가 이상을 감지할 경우 이를 사용자에게 디스플레이 해주는 단계(S240)를 진행한다. 상기 디스플레이부(270)는 상기 이상여부 감지부(260)가 이상을 감지하면 상기 운송관의 이상에 대해서 3단계(Red, Yellow, Blue)로 나누어서 사용자에게 알려줄 수 있다. 바람직하게 먼저 이상이 있는 객체를 표시하고, 상기 객체의 이상이 매우 심각할 경우는 적색(Red), 보통일 경우에는 황색(Yellow), 미세할 경우에는 청색(Blue)을 표시하여 사용자에게 알려줄 수 있다.Next, when the display unit 270 detects an abnormality, the abnormality detection unit 260 displays the abnormality to the user (S240). When the abnormality detection unit 260 detects an abnormality, the display unit 270 may inform the user of the abnormality of the transport pipe in three stages (Red, Yellow, and Blue). Preferably, the object with an abnormality is displayed first, and if the object is very serious, the user can be notified by displaying red, yellow when normal, and blue when fine. have.

따라서 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 시설물 관리 시스템을 통해서 사용자는 운송관을 통해 운송되는 이동체에 장착되는 스캔장치를 통해 운송관 내부를 스캔 및 촬영하여 3차원 포인트 클라우드 모델을 주기적으로 생성하고, 이를 미리 저장해 놓은 3차원 레퍼런스 모델과 비교하여 운송관의 이상여부를 주기적으로 감지하여 운송관을 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.Therefore, through the facility management system according to the present invention as described above, the user periodically generates a three-dimensional point cloud model by scanning and photographing the interior of the transport pipe through a scanning device mounted on a moving object transported through the transport pipe. Compared with a three-dimensional reference model stored in advance, there is an effect that the transport pipe can be efficiently managed by periodically detecting the abnormality of the transport pipe.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시 예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiment(s) shown in the drawings, but this is merely exemplary, and various modifications may be made therefrom by those of ordinary skill in the art, and the above-described embodiment ( It will be appreciated that all or some of the s) may be optionally combined and configured. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 스캔장치
110 : 2차원 레이저 센서
120 : 고해상도 카메라
200 : 단말기장치
210 : 3차원 형상 데이터 생성부
220 : 이미지처리부
230 : 속성 데이터베이스부
240 : 3차원모델생성부
250 : 레퍼런스 모델저장부
260 : 이상여부 감지부
270 : 디스플레이부100: scanning device
110: 2D laser sensor
120: high resolution camera
200: terminal device
210: 3D shape data generation unit
220: image processing unit
230: attribute database unit
240: 3D model generation unit
250: reference model storage unit
260: abnormality detection unit
270: display unit

Claims (10)

시설물 관리 시스템에 있어서,
폐쇄형 튜브 초고속 운송관을 통해 시속 1200km/h로 운송되는 하이퍼루프 이동체에 장착되어 운송관의 내부를 스캔 및 촬영하는 스캔장치(100); 및
상기 스캔장치(100)로부터 스캔 데이터를 수신 받아 운송관의 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하고, 이를 미리 저장해 놓은 3차원 레퍼런스 모델과 비교하여 상기 운송관의 이상유무를 감지하는 단말기장치(200);
를 포함하되,
상기 스캔장치(100)는,
상기 운송관의 내부를 2차원 레이저로 스캐닝 하여 x축 및 y축 값과 상기 이동체가 운송되는 운송방향에 따른 z축 값을 획득하여 이를 상기 단말기장치(200)로 전송하는 2차원 레이저 센서(110); 및
상기 운송관의 내부를 촬영하여 픽셀 이미지를 획득하여 이를 상기 단말기장치(200)로 전송하는 고해상도 카메라(120);
를 포함하되,
상기 단말기장치(200)는,
상기 스캔장치(100)로부터 x축, y축 및 z축 값을 전송받아 3차원 형상 데이터를 생성하는 3차원 형상 데이터 생성부(210);
상기 스캔장치(100)로부터 픽셀 이미지를 전송받아 객체 이미지 및 객체 고유의 식별 코드를 인식하는 이미지처리부(220);
상기 운송관의 내부 객체 인벤토리 정보가 저장되어 있는 속성 데이터베이스부(230);
상기 3차원 형상 데이터 생성부(210)가 생성한 3차원 형상 데이터와 상기 이미지처리부(220)가 인식한 객체 이미지 및 객체 고유의 식별코드를 결합하고, 이를 상기 속성 데이터베이스부(230)의 내부 객체 인벤토리 정보와 연결하여 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하는 3차원모델생성부(240);
상기 운송관의 3차원 레퍼런스 모델이 저장되어 있는 레퍼런스 모델저장부(250);
상기 3차원모델생성부(240)가 생성한 3차원 포인트 클라우드 모델과 상기 레퍼런스 모델저장부(250)에 저장되어 있는 3차원 레퍼런스 모델을 서로 비교하여 상기 운송관의 이상여부를 감지하는 이상여부 감지부(260); 및
상기 이상여부 감지부(260)가 이상을 감지할 경우 이를 사용자에게 디스플레이 해주는 디스플레이부(270);
를 포함하되,
상기 3차원 레퍼런스 모델은 운송관이 정상상태일 때 이동체를 운송하여, 획득한 x축, y축 및 z축 값과 픽셀 이미지의 객체 이미지 및 객체 고유의 식별 코드와 운송관의 내부 객체 인벤토리 정보의 결합을 통해 생성한 3차원 포인트 클라우드 모델인 것을 특징으로 하며,
상기 이상여부 감지부(260)는,
상기 3차원모델생성부(240)가 생성한 3차원모델과 상기 레퍼런스 모델저장부(250)에 저장되어 있는 3차원 레퍼런스 모델을 서로 비교하여 차이 값을 산출하고, 상기 차이 값이 미리 설정한 임계 값 보다 크거나 같을 경우 이를 이상상태로 판단하며,
상기 디스플레이부(270)는,
상기 이상여부 감지부(260)가 이상을 감지하면 상기 운송관의 이상에 대해서 이상이 있는 객체를 표시하고, 상기 객체의 이상이 매우 심각할 경우는 적색(Red), 보통일 경우에는 황색(Yellow), 미세할 경우에는 청색(Blue)을 표시하여 사용자에게 알려주는 것을 특징으로 하는 시설물 관리 시스템.
In the facility management system,
A scanning device 100 mounted on a hyperloop moving body transported at a speed of 1200 km/h through a closed tube ultra-high speed transport pipe to scan and photograph the inside of the transport pipe; And
A terminal device 200 for receiving scan data from the scanning device 100 to generate a 3D point cloud model of a transport pipe, and to detect an abnormality in the transport pipe by comparing it with a previously stored 3D reference model;
Including,
The scanning device 100,
A two-dimensional laser sensor 110 that scans the inside of the transport tube with a two-dimensional laser to obtain x-axis and y-axis values and z-axis values according to the transport direction in which the moving object is transported, and transmits them to the terminal device 200 ); And
A high-resolution camera 120 for capturing the inside of the transport pipe to obtain a pixel image and transmitting it to the terminal device 200;
Including,
The terminal device 200,
A 3D shape data generating unit 210 for generating 3D shape data by receiving x-axis, y-axis, and z-axis values from the scanning device 100;
An image processing unit 220 that receives a pixel image from the scanning device 100 and recognizes an object image and an identification code unique to the object;
An attribute database unit 230 in which internal object inventory information of the transport pipe is stored;
The three-dimensional shape data generated by the three-dimensional shape data generating unit 210 is combined with the object image recognized by the image processing unit 220 and an object-specific identification code, and this is an internal object of the attribute database unit 230 A 3D model generation unit 240 for generating a 3D point cloud model by connecting with the inventory information;
A reference model storage unit 250 in which a 3D reference model of the transport pipe is stored;
An abnormality detection that detects the abnormality of the transport pipe by comparing the 3D point cloud model generated by the 3D model generation unit 240 with the 3D reference model stored in the reference model storage unit 250 Part 260; And
A display unit 270 for displaying an abnormality to a user when the abnormality detection unit 260 detects an abnormality;
Including,
The 3D reference model includes the x-axis, y-axis, and z-axis values obtained by transporting the moving object when the transport pipe is in a normal state, the object image of the pixel image, the object-specific identification code, and the internal object inventory information of the transport pipe. It is characterized in that it is a three-dimensional point cloud model created through combination,
The abnormality detection unit 260,
A difference value is calculated by comparing the 3D model generated by the 3D model generation unit 240 with the 3D reference model stored in the reference model storage unit 250, and the difference value is a preset threshold If it is greater than or equal to the value, it is judged as an abnormal state,
The display unit 270,
When the abnormality detection unit 260 detects an abnormality, it displays an object that has an abnormality about the abnormality of the transport pipe, and if the abnormality of the object is very serious, it is red, and in normal case, it is yellow. ), if it is fine, a facility management system, characterized in that it informs the user by displaying blue.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 시설물 관리 시스템을 통한 운송관의 이상유무 감지방법에 있어서,
스캔장치(100)가 폐쇄형 튜브 초고속 운송관을 통해 시속 1200km/h로 운송되는 이동체에 장착되어 운송관의 내부를 스캔 및 촬영하는 A 단계; 및
단말기장치(200)가 상기 스캔장치(100)로부터 스캔 및 촬영데이터를 전송받아 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하고, 이를 미리 저장해 놓은 3차원 레퍼런스 모델과 비교하여 상기 운송관의 이상유무를 감지하는 B 단계;
를 포함하되,
상기 A 단계는,
상기 스캔장치(100)가 2차원 레이저 센서(110)를 통해 상기 운송관의 내부를 2차원 레이저로 스캐닝 하여 x축 및 y축 값과 상기 이동체가 운송되는 운송방향에 따른 z축 값을 획득하고, 고해상도 카메라(120)를 통해 상기 운송관의 내부를 촬영하여 픽셀 이미지를 획득하여 이를 상기 단말기장치(200)로 전송하는 것을 특징으로 하며,
상기 B 단계는,
3차원 형상 데이터 생성부(210)가 상기 스캔장치(100)로부터 x축, y축 및 z축 값을 전송받아 3차원 형상 데이터를 생성하고, 이미지처리부(220)가 상기 스캔장치(100)로부터 픽셀 이미지를 전송받아 객체 이미지 및 객체 고유의 식별 코드를 인식하는 단계;
3차원모델생성부(240)가 상기 3차원 형상 데이터 생성부(210)가 생성한 3차원 형상 데이터와 상기 이미지처리부(220)가 인식한 객체 이미지 및 객체 고유의 식별코드를 결합하고, 이를 속성 데이터베이스부(230)의 내부 객체 인벤토리 정보와 연결하여 3차원 포인트 클라우드 모델을 생성하는 단계;
이상여부 감지부(260)가 상기 3차원모델생성부(240)가 생성한 3차원 포인트 클라우드 모델과 레퍼런스 모델저장부(250)에 저장되어 있는 3차원 레퍼런스 모델을 서로 비교하여 운송관의 이상여부를 감지하는 단계; 및
디스플레이부(270)가 상기 이상여부 감지부(260)가 이상을 감지할 경우 이를 사용자에게 디스플레이 해주는 단계;
를 포함하며,
상기 3차원 레퍼런스 모델은 운송관이 정상상태일 때 이동체를 운송하여, 획득한 x축, y축 및 z축 값과 픽셀 이미지의 객체 이미지 및 객체 고유의 식별 코드와 운송관의 내부 객체 인벤토리 정보의 결합을 통해 생성한 3차원 포인트 클라우드 모델인 것을 특징으로 하며,
상기 이상여부 감지부(260)는,
상기 3차원모델생성부(240)가 생성한 3차원 포인트 클라우드 모델과 상기 레퍼런스 모델저장부(250)에 저장되어 있는 3차원 레퍼런스 모델을 서로 비교하여 차이 값을 산출하고, 상기 차이 값이 미리 설정한 임계 값 보다 크거나 같을 경우 이를 이상상태로 판단하는 것을 특징으로 하며,
상기 디스플레이부(270)는,
상기 이상여부 감지부(260)가 이상을 감지하면 상기 운송관의 이상에 대해서 이상이 있는 객체를 표시하고, 상기 객체의 이상이 매우 심각할 경우는 적색(Red), 보통일 경우에는 황색(Yellow), 미세할 경우에는 청색(Blue)을 표시하여 사용자에게 알려주는 것을 특징으로 하는 시설물 관리 시스템을 통한 운송관의 이상유무 감지방법.In the method of detecting the presence or absence of abnormalities in the transport pipe through the facility management system,
Step A in which the scanning device 100 is mounted on a moving object transported at a speed of 1200 km/h through a closed tube ultra-high speed transport pipe to scan and photograph the inside of the transport pipe; And
The terminal device 200 receives the scan and photographing data from the scanning device 100, generates a 3D point cloud model, compares it with a 3D reference model stored in advance, and detects an abnormality in the transport pipe. step;
Including,
The step A,
The scanning device 100 scans the interior of the transport tube with a two-dimensional laser through the two-dimensional laser sensor 110 to obtain x-axis and y-axis values and z-axis values according to the transport direction in which the moving object is transported. , A pixel image is acquired by photographing the inside of the transport tube through a high-resolution camera 120, and transmitting it to the terminal device 200,
The step B,
The 3D shape data generation unit 210 receives x-axis, y-axis and z-axis values from the scanning device 100 to generate 3D shape data, and the image processing unit 220 Receiving the pixel image and recognizing an object image and an identification code unique to the object;
The 3D model generation unit 240 combines the 3D shape data generated by the 3D shape data generation unit 210 with the object image recognized by the image processing unit 220 and an object-specific identification code, and attributes the result. Generating a 3D point cloud model by connecting with the internal object inventory information of the database unit 230;
The abnormality detection unit 260 compares the 3D point cloud model generated by the 3D model generation unit 240 with the 3D reference model stored in the reference model storage unit 250 to determine whether the transport pipe is abnormal. Detecting; And
Displaying, by the display unit 270, the abnormality detection unit 260 when the abnormality is detected to a user;
Including,
The 3D reference model includes the x-axis, y-axis, and z-axis values obtained by transporting the moving object when the transport pipe is in a normal state, the object image of the pixel image, the object-specific identification code, and the internal object inventory information of the transport pipe. It is characterized in that it is a three-dimensional point cloud model created through combination,
The abnormality detection unit 260,
A difference value is calculated by comparing the 3D point cloud model generated by the 3D model generation unit 240 with the 3D reference model stored in the reference model storage unit 250, and the difference value is preset If it is greater than or equal to one threshold value, it is characterized in that it is determined as an abnormal state,
The display unit 270,
When the abnormality detection unit 260 detects an abnormality, it displays an object that has an abnormality with respect to the abnormality of the transport pipe. If the abnormality of the object is very serious, it ), a method for detecting abnormality in a transport pipe through a facility management system, characterized in that a blue color is displayed to inform the user if it is fine. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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