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사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 시스템 및 그 방법

  • 기술번호 : KST2019024480
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 시설물에 다수 구비된 사물인터넷(IoT) 기반 센서에 의해 1차적으로 시설물의 이상 거동을 실시간으로 계측하고, 이상 거동이 감지된 경우 또는 필요시 무인비행체의 영상 촬영에 의해 2차적으로 시설물의 이상 거동을 정밀 계측함으로써 시설물의 현재 상태와 이상 거동 유무를 판단할 수 있고, IoT 기반 센서유닛과 무인비행체를 통해 이중 점검을 수행함으로써 계측센서의 오류 등에 의한 오경보를 방지할 수 있는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 시스템 및 그 방법이 제공된다.
Int. CL G06Q 50/10 (2012.01.01) H04L 29/08 (2006.01.01) B64C 39/02 (2006.01.01) B64D 47/08 (2006.01.01) B64F 1/22 (2006.01.01) B64D 27/24 (2006.01.01)
CPC G06Q 50/10D0(2013.01) G06Q 50/10D0(2013.01) G06Q 50/10D0(2013.01) G06Q 50/10D0(2013.01) G06Q 50/10D0(2013.01) G06Q 50/10D0(2013.01) G06Q 50/10D0(2013.01) G06Q 50/10D0(2013.01) G06Q 50/10D0(2013.01) G06Q 50/10D0(2013.01) G06Q 50/10D0(2013.01) G06Q 50/10D0(2013.01) G06Q 50/10D0(2013.01)
출원번호/일자 1020160158980 (2016.11.28)
출원인 한국건설기술연구원
등록번호/일자 10-1765235-0000 (2017.07.31)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20170804) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2016.11.28)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국건설기술연구원 대한민국 경기도 고양시 일산서구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김형열 대한민국 경기도 고양시 일산동구
2 박종섭 대한민국 경기도 고양시 일산서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 송세근 대한민국 서울특별시 서초구 서초대로 ***, **층 ****호 한영국제특허법률사무소 (서초동, 서초지웰타워)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국건설기술연구원 대한민국 경기도 고양시 일산서구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2016.11.28 수리 (Accepted) 1-1-2016-1160061-62
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2016.12.02 수리 (Accepted) 1-1-2016-1185090-16
3 [우선심사신청]선행기술조사의뢰서
[Request for Preferential Examination] Request for Prior Art Search		 2016.12.06 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 [우선심사신청]선행기술조사보고서
[Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search		 2016.12.09 수리 (Accepted) 9-1-2016-0050448-55
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2017.03.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0201128-86
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2017.05.22 수리 (Accepted) 1-1-2017-0483575-60
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2017.05.22 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-0483333-28
8 등록결정서
Decision to grant		 2017.07.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0526053-38
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번호 청구항
1 1
유지관리 및 안전점검이 필요한 시설물(200a~200n)에 각각 설치되어 시설물의 이상 거동을 계측하는 적어도 하나 이상의 사물인터넷(IoT) 기반 센서유닛(110a~110n);상기 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)과 IoT 통신네트워크를 통해 연결되고, 상기 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)에서 계측된 신호를 수집 분석하여 상기 시설물(200a~200n)의 거동 이상 유무를 판단하며, 이에 대응하는 조치를 지시하는 계측결과 분석 및 조치 단말(120);상기 시설물(200a~200n)에 근접하도록 비행하여 상기 시설물(200a~200n)의 이상 유무를 확인하도록 영상을 촬영하는 무인비행체(140);상기 계측결과 분석 및 조치 단말(120)의 조치에 대응하여 상기 무인비행체(140)의 출동과 복귀, 비행, 충전, 시설물 인식 및 영상촬영을 원격 지시하는 무인비행체 비행 및 조종 단말(130); 및상기 무인비행체(140)의 배터리를 충전하기 위한 충전장치를 구비하고, 상기 무인비행체(140)를 격납하는 무인비행체 스테이션(150)을 포함하되,상기 시설물(200a~200n) 각각에 설치되어 있는 상기 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)에서 이상 신호 발생시 상기 무인비행체 비행 및 조종 단말(130)에서 상기 무인비행체(140) 출동명령을 지시하면, 상기 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)의 식별번호, GPS 좌표 또는 QR 코드를 포함하는 인식표를 통하여 상기 무인비행체(140)가 자동항법으로 근접하며; 그리고상기 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)에 의해 1차적으로 상기 시설물(200a~200n)의 이상 거동이 계측되면, 상기 무인비행체(140)의 영상 촬영에 의해 2차적으로 상기 시설물(200a~200n)의 이상 거동이 정밀 계측되어 상기 시설물(200a~200n)의 이상 유무가 판단되는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 시스템
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제1항에 있어서, 상기 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)은 적어도 하나 이상의 계측센서, 전원공급장치 및 IoT 네트워크 통신장치로 구성되며, 각각의 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)은 고유식별번호가 부여되고, 식별번호, GPS 좌표 또는 QR 코드를 포함하는 인식표가 부착되며, 필요시 위치신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 시스템
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제4항에 있어서, 상기 IoT 기반 센서유닛(110a~110n) 내의 계측센서의 무응답, 전원 차단을 포함하는 시설물 붕괴, 화재, 사고에 준하는 이상이 있을 것으로 예측되는 경우, 인접한 IoT 기반 센서유닛이 이를 감지하여 상기 시설물(200a~200n)에 대한 즉각 통행제한 및 상기 무인비행체(140)와 관리자 호출이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 시스템
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제1항에 있어서, 상기 계측결과 분석 및 조치 단말(120)은 상기 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)으로부터 각각 전송된 계측결과를 초기 계측값은 물론 미리 설정되어 있는 임계값과 비교하거나, 또는 영상의 경우 영상의 변화값을 인지하여 상기 시설물(200a~200n)의 이상 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 시스템
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제1항에 있어서, 상기 계측결과 분석 및 조치 단말(120)은 상기 시설물(200a~200n)의 거동 이상 유무를 판단하여 즉각적인 사용 중지가 필요한 조치가 필요한 경우, 관리자에게 해당 조치 내용을 통보하며, 관리자의 즉각 대응이 곤란한 경우, 자동으로 해당 시설물(200a~200n)의 사용 중지에 필요한 조치를 실시하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 시스템
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제1항에 있어서, 상기 계측결과 분석 및 조치 단말(120)은 상기 시설물(200a~200n)을 각각 유지관리하는 능동형 유지관리 시스템(300)에게 후속 조치가 가능하도록 계측결과를 통보하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 시스템
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제1항에 있어서, 상기 시설물(200a~200n)은 건축물, 댐, 교량, 항만, 철도시설물, 지하매설물, 사면, 터널 또는 라이프라인 시설인 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 시스템
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제1항에 있어서, 상기 무인비행체(140)는,상기 무인비행체(140) 내에 회전 가능하도록 장착되어 상기 시설물(200a~200n)의 이상 거동 부위를 촬영하는 카메라(146);상기 무인비행체 비행 및 조종 단말(130)로부터 원격 제어신호를 수신하고, 상기 카메라(146)에 의해 촬영된 영상신호를 상기 계측결과 분석 및 조치 단말(120)로 전송하는 무선통신모듈(141);상기 무선통신모듈(141)을 통해 수신된 원격 제어신호에 따라 비행 유닛(144)을 제어하고, 상기 카메라(146)의 구동을 제어하고, 상기 카메라(146)로부터 촬영된 데이터를 상기 무선통신모듈(141)을 통해 상기 계측결과 분석 및 조치 단말(120)로 전송하는 것을 제어하는 제어부(142);상기 카메라(146)에 의해 촬영된 데이터를 저장하는 메모리(143);상기 무인비행체 비행 및 조종 단말(130)로 전송된 원격 제어신호에 따라 상기 무인비행체(140)를 비행시키도록 상기 제어부(142)의 제어에 따라 구동되는 비행 유닛(144); 및상기 무선통신모듈(141), 제어부(142), 메모리(143), 비행 유닛(144) 및 카메라(146)에 전원을 공급하는 배터리(145)를 포함하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 시스템
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제10항에 있어서, 상기 무인비행체(140)는, 상기 무인비행체(140)에 탑재되어 상기 카메라(146)와 상기 시설물(200a~200n) 사이의 거리를 측정하는 거리 측정기(147)를 추가로 포함하고, 상기 거리 측정기(147)는 레이저 또는 초음파 송수신기로서, 상기 시설물(200)의 표면과 상기 카메라(146)간 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 시스템
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a) 시설물(200a~200n)에 각각 설치된 사물인터넷(IoT) 기반 센서유닛(110a~110n)이 상기 시설물(200a~200n)의 이상 거동을 각각 계측하여 IoT 통신네트워크를 통해 전송하는 단계;b) 계측결과 분석 및 조치 단말(120)이 상기 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)으로부터 전송된 계측값에 따라 상기 시설물(200a~200n)의 이상 거동을 분석하는 단계;c) 상기 계측결과 분석 및 조치 단말(120)이 상기 시설물(200a~200n)의 정밀점검이 필요한지 여부를 판단하는 단계;d) 상기 시설물(200a~200n)의 정밀점검이 필요한 경우, 무인비행체 비행 및 조종 단말(130)이 무인비행체 스테이션(150)에 격납된 무인비행체(140)를 원격 조종하는 단계;e) 상기 정밀점검이 필요한 시설물(200a~200n)에 구비된 상기 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)의 위치에 상기 무인비행체(140)를 자동으로 근접할 수 있도록 비행시키는 단계;f) 상기 무인비행체(140)에 장착된 카메라(146)를 원격 제어하여 상기 시설물(200a~200n)의 이상 거동 부위를 촬영하는 단계; 및g) 상기 계측결과 분석 및 조치 단말(120)이 상기 시설물에 대한 촬영 데이터에 따른 정밀 분석 및 후속 조치를 지시하는 단계를 포함하되,상기 시설물(200a~200n) 각각에 설치되어 있는 상기 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)에서 이상 신호 발생시 상기 무인비행체 비행 및 조종 단말(130)에서 상기 무인비행체(140) 출동명령을 지시하면, 상기 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)의 식별번호, GPS 좌표 또는 QR 코드를 포함하는 인식표를 통하여 상기 무인비행체(140)가 자동항법으로 근접하며; 그리고상기 a) 단계의 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)에 의해 1차적으로 상기 시설물(200a~200n)의 이상 거동이 계측되면, 상기 무인비행체(140)의 영상 촬영에 의해 2차적으로 상기 시설물(200a~200n)의 이상 거동이 정밀 계측되어 상기 시설물(200a~200n)의 이상 유무가 판단되는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 방법
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제12항에 있어서, 상기 b) 단계에서 상기 계측결과 분석 및 조치 단말(120)이 분석 결과를 상기 시설물(200a~200n)의 유지관리를 위한 능동형 유지관리 시스템(300)의 후속 조처를 위해 통보하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 방법
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제12항에 있어서, 상기 시설물(200a~200n)은 건축물, 댐, 교량, 항만, 철도시설물, 지하매설물, 사면, 터널 또는 라이프라인 시설인 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 방법
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제12항에 있어서, 상기 a) 단계의 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)은 적어도 하나 이상의 계측센서, 전원공급장치 및 IoT 네트워크 통신장치로 구성되며, 각각의 IoT 기반 센서유닛(110a~110n)은 고유식별번호가 부여되고, 식별번호, GPS 좌표 또는 QR 코드를 포함하는 인식표가 부착되며, 필요시 위치신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 방법
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제12항에 있어서, 상기 g) 단계의 계측결과 분석 및 조치 단말(120)은 상기 시설물(200a~200n)의 거동 이상 유무를 판단하여 즉각적인 사용 중지가 필요한 조치가 필요한 경우, 관리자에게 해당 조치 내용을 통보하며, 관리자의 즉각 대응이 곤란한 경우, 자동으로 해당 시설물(200a~200n)의 사용 중지에 필요한 조치를 실시하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 센서와 무인비행체를 이용한 시설물 유지관리 방법
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1 US10643444 US 미국 DOCDBFAMILY
2 US2018151045 US 미국 DOCDBFAMILY
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