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KR20240031447A - Condition based maintenance prediction system using image big data for vehicle body sub-units in railway vehicles - Google Patents

Condition based maintenance prediction system using image big data for vehicle body sub-units in railway vehicles Download PDF

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Publication number
KR20240031447A
KR20240031447A KR1020220108086A KR20220108086A KR20240031447A KR 20240031447 A KR20240031447 A KR 20240031447A KR 1020220108086 A KR1020220108086 A KR 1020220108086A KR 20220108086 A KR20220108086 A KR 20220108086A KR 20240031447 A KR20240031447 A KR 20240031447A
Authority
KR
South Korea
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wheel
braking
data
image
railway vehicle
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020220108086A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
허성범
목진화
김찬모
Original Assignee
주식회사 우진기전
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 우진기전 filed Critical 주식회사 우진기전
Priority to KR1020220108086A priority Critical patent/KR20240031447A/en
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Abstract

The present invention relates to a state-based maintenance prediction system using image big data for a lower device of a railway vehicle body. The state-based maintenance prediction system using image big data for a lower device of a railway vehicle body comprises: a vehicle recognition unit recognizing a railway vehicle entering a detection position; a wheel detection unit photographing a wheel provided in a lower portion of a vehicle body of the railway vehicle to provide wheel detection data; a braking component detection unit photographing a braking component provided in the lower portion of the vehicle body to provide braking component detection data; and a collection detection unit providing a detection control signal to the wheel detection unit and the braking component detection unit when the entry of the railway vehicle is recognized through the vehicle recognition unit, receiving the wheel detection data to determine whether the wheel is damaged by using a laser profile and a 3D image, and receiving the braking component detection data to determine whether the braking component is damaged by using an area scan image. Therefore, a defect with respect to the railway vehicle component can be effectively detected, and a failure or the like can be predicted.

Description

철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템{CONDITION BASED MAINTENANCE PREDICTION SYSTEM USING IMAGE BIG DATA FOR VEHICLE BODY SUB-UNITS IN RAILWAY VEHICLES}Condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices {CONDITION BASED MAINTENANCE PREDICTION SYSTEM USING IMAGE BIG DATA FOR VEHICLE BODY SUB-UNITS IN RAILWAY VEHICLES}

본 발명은 차량인식부를 통해 철도차량의 진입이 인식될 경우 차륜검측부 및 제동부품검측부에 검측제어신호를 각각 제공하며, 수지탐지부에서 차륜검측데이터를 제공받아 레이저프로파일과 3D영상을 이용하여 차륜손상여부를 판단하고, 제동부품검측데이터를 제공받아 영역스캔영상을 이용하여 제동부품손상여부를 판단함으로써, 철도차량의 차체하부에 구비되는 부품에 대한 이상여부를 효과적으로 탐지할 수 있고, 철도차량부품에 대한 결함을 효과적으로 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 고장 등에 대해 예측 및 예지할 수 있는 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템에 관한 것이다.The present invention provides detection control signals to the wheel detection unit and braking component detection unit when the entry of a railway vehicle is recognized through the vehicle recognition unit, and receives wheel detection data from the resin detection unit using a laser profile and 3D image. By determining whether there is damage to the wheels, receiving braking part inspection data, and determining whether there is damage to braking parts using area scan images, it is possible to effectively detect abnormalities in parts provided in the lower part of the railway car body. This is about a condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices that can not only effectively detect defects in parts, but also predict and predict failures.

잘 알려진 바와 같이, 철도차량은 화물 또는 승객을 대량으로 수송할 수 있을 뿐만 아니라 안전성이 높기 때문에 주요 수송 수단으로 이용되고 있는데, 이러한 철도차량은 그 수송규모로 인해 다양한 기법을 이용하여 사고 발생 가능성을 탐지한 후, 이에 대한 대책이 수립되어야만 한다.As is well known, railway vehicles are used as a major means of transportation not only because they can transport large quantities of cargo or passengers, but also because they are highly safe. Due to their transport scale, these railway vehicles use various techniques to reduce the possibility of accidents occurring. After detection, countermeasures must be established.

이러한 철도차량은 특정구간을 계획된 속도로 운전해야 하기 때문에, 필요에 따라 그 속도를 감속하거나 정확한 위치에 정차해야만 하는데, 이를 위해 철도차량의 차체하부에 구비되는 차륜 부분에 제동장치가 구비될 수 있다.Since these railway vehicles must drive at a planned speed in a specific section, the speed must be reduced or stopped at an accurate location as necessary. For this purpose, a braking device may be installed on the wheels provided at the bottom of the railway vehicle body. .

종래에 철도차량에는 다양한 브레이크 시스템이 적용되어 있지만, 기계적인 브레이크 시스템은 크게 철도차량의 차륜 답면에 제륜자를 압부하여 제동하는 답면브레이크시스템과, 브레이크디스크에 브레이크패드를 압부하여 제동하는 디스크브레이크시스템과, 브레이크라이닝(디스크라이닝)의 작동에 의해 브레이크드럼이 팽창하여 차륜을 압부하여 제동하는 드럼브레이크시스템 등으로 분류될 수 있다.Conventionally, various brake systems have been applied to railway vehicles, but the mechanical brake system is largely divided into a tread brake system that brakes by pressing a wheel on the wheel tread of a railway vehicle, and a disc brake system that brakes by pressing a brake pad on the brake disc. , It can be classified into a drum brake system in which the brake drum expands by the operation of the brake lining (disc lining) and applies pressure to the wheel.

상술한 바와 같은 철도차량의 차륜과 차륜에 구비되는 제륜자, 디스크패드, 디스크라이닝 등은 철도차량의 제동과정에서 많은 손상이 발생하게 되는데, 이러한 부품의 손상은 철도차량의 안전 운행을 위해 주기적으로 검사해야만 한다.As described above, the wheels of railway vehicles and the wheel elements, disk pads, and disc linings provided on the wheels are subject to a lot of damage during the braking process of the railway vehicle. Damage to these parts is periodically done for the safe operation of the railway vehicle. It has to be inspected.

또한, 차륜, 제륜자, 디스크패드, 디스크라이닝 등과 같은 철도차량에 구비되는 부품들에 대한 지속적인 검측과 탐지는 철도차량의 안전 운행을 위해 필수적으로 요구되고 있으며, 더욱 효율적인 검측과 탐지를 위한 기술개발이 요구되고 있다.In addition, continuous inspection and detection of parts provided in railway vehicles, such as wheels, wheel rollers, disk pads, and disc linings, are essential for the safe operation of railway vehicles, and technology development for more efficient inspection and detection is essential. This is being demanded.

1. 한국등록특허 제10-0388535호(2003.06.10.등록)1. Korean Patent No. 10-0388535 (registered on June 10, 2003)

본 발명은 차량인식부를 통해 철도차량의 진입이 인식될 경우 차륜검측부 및 제동부품검측부에 검측제어신호를 각각 제공하며, 수지탐지부에서 차륜검측데이터를 제공받아 레이저프로파일과 3D영상을 이용하여 차륜손상여부를 판단하고, 제동부품검측데이터를 제공받아 영역스캔영상을 이용하여 제동부품손상여부를 판단함으로써, 철도차량의 차체하부에 구비되는 부품에 대한 이상여부를 효과적으로 탐지할 수 있고, 철도차량부품에 대한 결함을 효과적으로 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 고장 등에 대해 예측 및 예지할 수 있는 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템을 제공하고자 한다.The present invention provides detection control signals to the wheel detection unit and braking component detection unit when the entry of a railway vehicle is recognized through the vehicle recognition unit, and receives wheel detection data from the resin detection unit using a laser profile and 3D image. By determining whether there is damage to the wheels, receiving braking part inspection data, and determining whether there is damage to braking parts using area scan images, it is possible to effectively detect abnormalities in parts provided in the lower part of the railway car body. We aim to provide a condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices that can not only effectively detect defects in parts, but also predict and predict failures.

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purposes of the embodiments of the present invention are not limited to the purposes mentioned above, and other purposes not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. .

본 발명의 실시예에 따르면, 검측위치로 진입하는 철도차량을 인식하는 차량인식부; 상기 철도차량의 차체하부에 구비되는 차륜을 촬영하여 차륜검측데이터를 제공하는 차륜검측부; 상기 차체하부에 구비되는 제동부품을 촬영하여 제동부품검측데이터를 제공하는 제동부품검측부; 및 상기 차량인식부를 통해 상기 철도차량의 진입이 인식될 경우 상기 차륜검측부 및 제동부품검측부에 검측제어신호를 각각 제공하며, 상기 차륜검측데이터를 제공받아 레이저프로파일과 3D영상을 이용하여 차륜손상여부를 판단하고, 상기 제동부품검측데이터를 제공받아 영역스캔영상을 이용하여 제동부품손상여부를 판단하는 수집탐지부;를 포함하는 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a vehicle recognition unit that recognizes a railroad vehicle entering the inspection location; A wheel inspection unit that provides wheel inspection data by photographing the wheels provided on the lower body of the railway vehicle; A braking component inspection unit that photographs braking components provided in the lower part of the vehicle body and provides braking component inspection data; And when the entry of the railway vehicle is recognized through the vehicle recognition unit, a detection control signal is provided to the wheel inspection unit and the braking component detection unit, respectively, and the wheel inspection data is provided and wheel damage is detected using a laser profile and 3D image. Condition-based maintenance prediction using image big data for the lower body of a railway vehicle, including a collection and detection unit that determines whether the braking parts are damaged and determines whether the braking parts are damaged using the area scan image by receiving the braking part inspection data. A system may be provided.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 수집탐지부는, 상기 차륜검측부로부터 상기 차륜검측데이터가 제공될 경우 상기 차륜에 대한 상기 레이저프로파일을 기준차륜레이저프로파일과 비교하여 상기 차륜에 대한 형상이상여부를 탐지하고, 상기 3D영상을 기준차륜적외선영상과 비교하여 상기 차륜에 대한 찰상 및 균열 여부를 탐지하는 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when the wheel detection data is provided from the wheel detection unit, the collection and detection unit compares the laser profile for the wheel with a reference wheel laser profile to determine whether there is a shape abnormality for the wheel. A condition-based maintenance prediction system using image big data for the lower body of a railway vehicle that detects scratches and cracks on the wheel by comparing the 3D image with the reference wheel infrared image can be provided.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 수집탐지부는, 상기 제동부품검측부로부터 상기 제동부품검측데이터가 제공될 경우 상기 영역스캔영상을 기준영역스캔영상과 비교하여 상기 제동부품에 대한 두께, 편마모 및 탈락을 포함하는 제동부품이상여부를 탐지하는 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when the braking part detection data is provided from the braking part detection unit, the collection and detection unit compares the area scan image with the reference area scan image to determine the thickness and uneven wear of the braking part. A condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices that detects abnormalities in braking parts, including falling out, can be provided.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 수집탐지부는, 상기 제동부품검측부로부터 상기 제동부품검측데이터가 제공될 경우 상기 제동부품을 포함하는 3D 영상데이터에서 플러드필(Flood Fill)알고리즘을 이용하여 제동부품영상을 검출 및 분리하는 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when the braking part detection data is provided from the braking part detection unit, the collection and detection unit uses a flood fill algorithm in 3D image data including the braking part. A condition-based maintenance prediction system using image big data for railway vehicle underbody devices that detects and separates braking component images can be provided.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 수집탐지부는, 분리된 상기 제동부품영상에 대해 깊이보정(depth calibration)을 수행한 후에, 상기 제동부품이상여부를 탐지하기 위한 상기 제동부품의 길이를 측정하는 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the collection and detection unit measures the length of the braking part to detect whether the braking part is abnormal after performing depth calibration on the separated braking part image. A condition-based maintenance prediction system that utilizes video big data for the underbody devices of railway vehicles can be provided.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 차량인식부는, 상기 철도차량의 차호를 인식할 수 있는 적어도 하나의 차호인식센서와, 상기 철도차량의 진입을 감지하는 적어도 하나의 검지센서가 구비되는 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the vehicle recognition unit is a railroad car equipped with at least one car number recognition sensor capable of recognizing the car number of the railway car and at least one detection sensor that detects the entry of the railway car. A condition-based maintenance prediction system using image big data for vehicle underbody devices can be provided.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 차륜검측부는, 상기 차륜에 대한 차륜영상을 촬영하는 적어도 하나의 제 1 영역스캔카메라와, 상기 차륜에 대한 상기 레이저프로파일을 측정하는 적어도 하나의 레이저프로파일센서와, 상기 적외선영상을 촬영하는 적어도 하나의 적외선카메라와, 상기 차륜이 구비되는 영역에 광을 조사하는 제 1 조명을 구비하여 상기 차륜검측데이터를 생성 및 제공하는 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the wheel detection unit includes at least one first area scan camera for capturing a wheel image of the vehicle wheel, and at least one laser profile sensor for measuring the laser profile for the vehicle wheel. and image big data for an underbody device of a railway vehicle that generates and provides the wheel detection data by including at least one infrared camera that captures the infrared image and a first light that irradiates light to an area where the wheel is provided. A condition-based maintenance prediction system utilizing can be provided.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제동부품검측부는, 상기 제동부품에 대한 제동부품영상을 촬영하는 적어도 하나의 제 2 영역스캔카메라와, 상기 제동부품이 구비되는 영역에 광을 조사하는 제 2 조명을 구비하여 상기 제동부품검측데이터를 생성 및 제공하는 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the braking component detection unit includes at least one second area scan camera for capturing a braking component image for the braking component, and a second area scan camera for irradiating light to an area where the braking component is provided. 2 A condition-based maintenance prediction system using image big data for the underbody device of a railway vehicle that generates and provides the braking component inspection data with lighting can be provided.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상태기반 유지보수 예측시스템에서 탐지한 상기 차륜검측데이터 및 제동부품검측데이터를 차량면 번호인식에 대응하여 빅데이터로 구축하고, 인공지능알고리즘을 이용하여 기계학습하여 차량부품의 이상마모 및 고장에 대해 예측하는 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the wheel inspection data and braking component inspection data detected by the condition-based maintenance prediction system are constructed as big data in response to vehicle face number recognition, and the machine is used using an artificial intelligence algorithm. A condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices that learns and predicts abnormal wear and failure of vehicle parts can be provided.

본 발명은 차량인식부를 통해 철도차량의 진입이 인식될 경우 차륜검측부 및 제부품검측부에 검측제어신호를 각각 제공하며, 수지탐지부에서 차륜검측데이터를 제공받아 레이저프로파일과 3D영상을 이용하여 차륜손상여부를 판단하고, 제동부품검측데이터를 제공받아 영역스캔영상을 이용하여 제동부품손상여부를 판단함으로써, 철도차량의 차체하부에 구비되는 부품에 대한 이상여부를 효과적으로 탐지할 수 있고, 철도차량부품에 대한 결함을 효과적으로 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 고장 등에 대해 예측 및 예지할 수 있다.The present invention provides detection control signals to the wheel inspection unit and component inspection unit when the entry of a railroad vehicle is recognized through the vehicle recognition unit, and receives wheel inspection data from the resin detection unit and uses a laser profile and 3D image to detect the vehicle. By determining whether there is damage to the wheels, receiving braking part inspection data, and determining whether there is damage to braking parts using area scan images, it is possible to effectively detect abnormalities in parts provided in the lower part of the railway car body. Not only can defects in parts be effectively detected, but also failures can be predicted and predicted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템의 블록구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템을 개념적으로 예시한 도면이며,
도 3 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템을 설명하기 위한 도면이고,
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따라 제동부품의 손상여부를 탐지하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
Figure 1 is a block diagram of a condition-based maintenance prediction system using image big data for railway vehicle underbody devices according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a diagram conceptually illustrating a condition-based maintenance prediction system using image big data for railway vehicle underbody devices according to an embodiment of the present invention;
Figures 3 to 9 are diagrams for explaining a condition-based maintenance prediction system using image big data for railway vehicle underbody devices according to an embodiment of the present invention;
10 to 13 are diagrams for explaining detection of damage to braking parts according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the embodiments of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In describing embodiments of the present invention, if a detailed description of a known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. The terms described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템의 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템을 개념적으로 예시한 도면이며, 도 3 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따라 제동부품의 손상여부를 탐지하는 것을 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a block diagram of a condition-based maintenance prediction system using image big data for a railway vehicle underbody device according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a block diagram of a condition-based maintenance prediction system for a railroad vehicle underbody device according to an embodiment of the present invention. It is a drawing conceptually illustrating a condition-based maintenance prediction system using image big data, and Figures 3 to 9 show condition-based maintenance prediction using image big data for the lower body device of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention. It is a drawing for explaining the system, and Figures 10 to 13 are drawings for explaining whether or not a braking part is damaged according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템은 차량인식부(110), 차륜검측부(120), 제동부품검측부(130), 수집탐지부(140) 등을 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 to 13, the condition-based maintenance prediction system utilizing image big data for the underbody device of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention includes a vehicle recognition unit 110, a wheel detection unit 120, and a braking system. It may include a parts detection unit 130, a collection and detection unit 140, etc.

차량인식부(110)는 검측위치로 진입하는 철도차량을 인식하는 것으로, 철도차량의 차호를 인식할 수 있는 적어도 하나의 차호인식센서와, 철도차량의 진입을 감지하는 적어도 하나의 검지센서가 구비될 수 있다.The vehicle recognition unit 110 recognizes a railroad car entering the inspection location and is equipped with at least one car number recognition sensor capable of recognizing the car number of a railway car and at least one detection sensor that detects the entry of a railway car. It can be.

예를 들면, 차량인식부(110)는 도 2에 도시한 바와 같이 철도차량이 레일을 따라 이동하는 경로 상에서 철도차량의 진입방향을 향해 차호인식센서와 검지센서가 설치될 수 있고, 검지센서를 통해 철도차량의 진입이 감지될 경우 철도차량의 차호를 차호인식센서를 통해 검출하여 그 인식신호를 수집제어부(140)로 제공할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, the vehicle recognition unit 110 may have a car sign recognition sensor and a detection sensor installed toward the entry direction of the railway vehicle on the path along which the railway vehicle moves along the rail, and the detection sensor may be installed as shown in FIG. When the entry of a railroad car is detected, the car number of the train can be detected through the car sign recognition sensor and the recognition signal can be provided to the collection and control unit 140.

여기에서, 철도차량이 진입하는 최대속도는 대략 25km/h로서, 차호인식센서 및 검지센서는 최대속도 내에서 철도차량의 진입과 차호를 인식 및 검출할 수 있다.Here, the maximum speed at which the railway vehicle enters is approximately 25 km/h, and the car designation recognition sensor and detection sensor can recognize and detect the entry and car registration of the railway car within the maximum speed.

차륜검측부(120)는 철도차량의 차체하부에 구비되는 차륜을 촬영하여 차륜검측데이터를 제공하는 것으로, 차륜에 대한 차륜영상을 촬영하는 적어도 하나의 제 1 영역스캔카메라와, 차륜에 대한 레이저프로파일을 측정하는 적어도 하나의 레이저프로파일센서와, 적외선영상을 촬영하는 적어도 하나의 적외선카메라와, 차륜이 구비되는 영역에 광을 조사하는 제 1 조명을 구비하여 차륜검측데이터를 생성 및 제공할 수 있다.The wheel inspection unit 120 provides wheel inspection data by photographing the wheels provided on the lower part of the vehicle body of the railway vehicle, and includes at least one first area scan camera that captures a wheel image of the wheels, and a laser profile for the wheels. Wheel detection data can be generated and provided by providing at least one laser profile sensor that measures, at least one infrared camera that takes infrared images, and a first light that irradiates light to the area where the wheel is provided.

예를 들면, 차륜검측부(120)는 수집탐지부(140)로부터 제공되는 검측제어신호에 따라 차륜을 촬영하여 차륜검측데이터를 제공할 수 있는데, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 철도차량이 레일을 따라 이동하는 경로 상에서 레일을 중심으로 중앙부에 레이저프로파일센서가 설치될 수 있고, 양측부에 각각 제 1 영역스캔카메라 및 적외선카메라가 설치될 수 있으며, 철도차량의 차체하부에 구비되는 차륜 부분에 광을 조사하는 제 1 조명이 중앙부 및 양측부에 각각 설치될 수 있다.For example, the wheel detection unit 120 can provide wheel detection data by photographing the wheel according to the detection control signal provided from the collection and detection unit 140. As shown in FIGS. 2 to 4, the railway vehicle On the path moving along this rail, a laser profile sensor can be installed in the center of the rail, a first area scan camera and an infrared camera can be installed on both sides, and a wheel provided on the lower part of the railway vehicle body. First lights that irradiate light to the portion may be installed in the center portion and both sides, respectively.

여기에서, 제 1 영역스캔카메라는 2D 카메라, 3D 카메라 등을 포함할 수 있으며, 제 1 조명은 LED조명, 적외선조명 등을 포함할 수 있다.Here, the first area scan camera may include a 2D camera, a 3D camera, etc., and the first lighting may include an LED light, an infrared light, etc.

이에 따라, 차륜검측부(120)는 수집탐지부(140)로부터 검측제어신호가 제공될 경우 트리거신호를 발생시켜 진입하는 철도차량의 차체하부에 구비되는 차륜을 제 1 영역스캔카메라, 레이저프로파일센서 및 적외선카메라를 통해 촬영 및 검측한 후에, 그 차륜검측데이터를 수집탐지부(140)로 제공할 수 있다. 이 때 제 1 조명은 제 1 영역스캔카메라, 레이저프로파일센서 및 적외선카메라를 통한 촬영 및 검측에 대응하는 시간에 따라 발광시킬 수 있다.Accordingly, the wheel detection unit 120 generates a trigger signal when a detection control signal is provided from the collection and detection unit 140, and detects the wheels provided at the bottom of the car body of the incoming railway vehicle using a first area scan camera and a laser profile sensor. And after photographing and detecting through an infrared camera, the wheel detection data can be provided to the collection and detection unit 140. At this time, the first illumination may be emitted according to the time corresponding to imaging and detection through the first area scan camera, laser profile sensor, and infrared camera.

상술한 바와 같은 제 1 영역스캔카메라 및 레이저프로파일센서의 측정오차는 ±0.5 mm이고, 그 신뢰도는 98%로 차륜 형상측정에 대해 높은 검측성능을 제공할 수 있으며, 차륜 답면 파일은 10mm×10mm(깊이 1mm) 이상인 결함을 검출할 수 있고, 그 신뢰도는 98%로 차륜 찰상측정에 대해 높은 검측성능을 제공할 수 있다.The measurement error of the first area scan camera and laser profile sensor as described above is ±0.5 mm, and its reliability is 98%, which can provide high detection performance for wheel shape measurement, and the wheel tread file is 10mm × 10mm ( Defects with a depth of 1 mm or more can be detected, and the reliability is 98%, providing high detection performance for wheel scratch measurement.

제동부품검측부(130)는 차체하부에 구비되는 제동부품을 촬영하여 제동부품검측데이터를 제공하는 것으로, 제동부품(예를 들면, 제륜자, 디스크패드, 디스크라이닝 등)에 대한 제동부품영상을 촬영하는 적어도 하나의 제 2 영역스캔카메라와, 제동부품이 구비되는 영역에 광을 조사하는 제 2 조명을 구비하여 제동부품검측데이터를 생성 및 제공할 수 있다.The braking component inspection unit 130 provides braking component inspection data by photographing the braking components provided in the lower part of the vehicle body, and provides braking component images for braking components (e.g., brake pads, disc pads, disc linings, etc.). Braking part detection data can be generated and provided by providing at least one second area scan camera that takes pictures and a second light that irradiates light to the area where the braking part is provided.

예를 들면, 제동부품검측부(130)는 수집탐지부(140)로부터 제공되는 검측제어신호에 따라 제동부품을 촬영하여 제동부품검측데이터를 제공할 수 있는데, 도 2에 도시한 바와 같이 철도차량이 레일을 따라 이동하는 경로 상에서 레일을 중심으로 중앙부에 디스크패드를 촬영 및 검측하는 제 2 영역스캔카메라가 설치될 수 있고, 양측부에 각각 제륜자를 촬영 및 검측하는 제 2 영역스캔카메라가 설치될 수 있으며, 철도차량의 차체하부에 구비되는 차륜 부분에 광을 조사하는 제 2 조명이 중앙부 및 양측부에 각각 설치될 수 있다.For example, the braking parts detection unit 130 can photograph braking parts according to the detection control signal provided from the collection and detection unit 140 and provide braking part detection data. As shown in FIG. 2, the railroad car On the path moving along this rail, a second area scan camera may be installed in the center of the rail to photograph and detect the disk pad, and a second area scan camera may be installed on both sides to photograph and detect the driver, respectively. In addition, second lights that irradiate light to the wheel portion provided in the lower body of the railway vehicle may be installed in the center and on both sides, respectively.

여기에서, 제 2 영역스캔카메라는 2D 카메라, 3D 카메라 등을 포함할 수 있으며, 제 2 조명은 LED조명, 적외선조명, 레이저모듈, 스트로브(strobe)조명 등을 포함할 수 있다.Here, the second area scan camera may include a 2D camera, a 3D camera, etc., and the second lighting may include an LED light, an infrared light, a laser module, a strobe light, etc.

이에 따라, 제동부품검측부(130)는 수집탐지부(140)로부터 검측제어신호가 제공될 경우 트리거신호를 발생시켜 진입하는 철도차량의 차체하부에 구비되는 디스크패드 및 제륜자를 제 2 영역스캔카메라를 통해 촬영 및 검측한 후에, 그 제동부품검측데이터를 수집탐지부(140)로 제공할 수 있다. 이 때 제 2 조명은 제 2 영역스캔카메라를 통한 촬영 및 검측에 대응하는 시간에 따라 발광시킬 수 있다.Accordingly, the braking parts detection unit 130 generates a trigger signal when a detection control signal is provided from the collection and detection unit 140, and uses a second area scan camera to detect the disk pad and wheel control provided at the bottom of the car body of the incoming railway vehicle. After filming and inspection, the braking component inspection data can be provided to the collection and detection unit 140. At this time, the second light may be emitted according to the time corresponding to the shooting and detection through the second area scan camera.

상술한 바와 같은 제 2 영역스캔카메라의 측정오차는 ±1 mm이고, 그 신뢰도는 98%로 제동부품의 두께, 편마모, 탈락 등을 포함하는 제동부품 손상측정에 대해 높은 검측성능을 제공할 수 있다.The measurement error of the second area scan camera as described above is ±1 mm, and its reliability is 98%, which can provide high detection performance for measuring damage to braking parts, including thickness, uneven wear, and fall-off of braking parts. .

수집탐지부(140)는 차량인식부(110)를 통해 철도차량의 진입이 인식될 경우 차륜검측부(120) 및 제동부품검측부(130)에 검측제어신호를 각각 제공하며, 차륜검측데이터를 제공받아 레이저프로파일과 3D영상을 이용하여 차륜손상여부를 판단하고, 제동부품검측데이터를 제공받아 영역스캔영상을 이용하여 제동부품손상여부를 판단할 수 있다.When the entry of a railroad vehicle is recognized through the vehicle recognition unit 110, the collection and detection unit 140 provides a detection control signal to the wheel inspection unit 120 and the brake component detection unit 130, respectively, and provides wheel inspection data. You can determine whether there is damage to the wheel using the laser profile and 3D image provided, and you can determine whether there is damage to the braking part using the area scan image by receiving the braking part inspection data.

이러한 수집탐지부(140)는 차륜검측부(120)로부터 차륜검측데이터가 제공될 경우 차륜에 대한 레이저프로파일을 기준차륜레이저프로파일과 비교하고, 차륜에 대한 차륜영상을 기준차륜영상과 비교하여 차륜에 대한 형상이상여부를 탐지하고, 적외선영상을 기준차륜적외선영상과 비교하여 차륜에 대한 찰상 및 균열 여부를 탐지할 수 있다.When the wheel detection data is provided from the wheel detection unit 120, the collection and detection unit 140 compares the laser profile for the wheel with the reference wheel laser profile, and compares the wheel image for the wheel with the reference wheel image to determine the wheel. It is possible to detect shape abnormalities and detect scratches and cracks on the wheel by comparing the infrared image with the reference infrared image of the wheel.

예를 들면, 수집탐지부(140)는 차륜검측부(120)로부터 차륜검측데이터가 제공될 경우 도 5에 도시한 바와 같이 차륜에 대한 레이저프로파일을 기준차륜레이저프로파일과 비교할 수 있으며, 이를 통해 차륜에 대한 형상이상여부를 탐지할 수 있으며, 차륜영상을 기준차륜영상과 비교하여 차륜직경마모데이터를 추출한 후에, 저장할 수 있으며, 사용자단말기(또는 관리자단말기)의 차륜데이터 요청에 따라 도 6에 도시한 바와 같이 차륜직경마모경과데이터를 팝업창으로 생성하여 사용자단말기와 연결된 디스플레이장치를 통해 디스플레이할 수 있다.For example, when wheel detection data is provided from the wheel detection unit 120, the collection and detection unit 140 can compare the laser profile for the wheel with the reference wheel laser profile as shown in FIG. 5, and through this, the wheel Shape abnormalities can be detected, and the wheel diameter wear data can be extracted and stored by comparing the wheel image with the reference wheel image, as shown in Figure 6 according to the wheel data request from the user terminal (or administrator terminal). As shown, the wheel diameter wear progress data can be generated in a pop-up window and displayed through a display device connected to the user terminal.

또한, 수집탐지부(140)는 3D영상을 기준차륜적외선영상과 비교하여 차륜찰상데이터를 추출한 후에, 저장할 수 있으며, 사용자단말기(또는 관리자단말기)의 차륜데이터 요청에 따라 도 7에 도시한 바와 같이 차량별트렌드차트데이터를 팝업창으로 생성하여 사용자단말기와 연결된 디스플레이장치를 통해 디스플레이할 수 있다.In addition, the collection and detection unit 140 can compare the 3D image with the reference wheel infrared image to extract wheel scratch data and store it, as shown in FIG. 7 according to the wheel data request from the user terminal (or administrator terminal). Trend chart data for each vehicle can be created in a pop-up window and displayed through a display device connected to the user terminal.

이러한 차륜직경마모경과데이터 및 차량별트렌드차트데이터를 철도차량에 따라 통계적으로 제공함으로써, 철도차량의 차륜에 대한 관리 효율성을 향상시킬 수 있다.By statistically providing such wheel diameter wear progress data and vehicle-specific trend chart data according to railroad vehicles, management efficiency for the wheels of railroad vehicles can be improved.

그리고, 수집탐지부(140)는 제동부품검측부(130)로부터 제동부품검측데이터가 제공될 경우 영역스캔영상을 기준영역스캔영상과 비교하여 제동부품에 대한 두께, 편마모 및 탈락을 포함하는 제동부품이상여부를 탐지할 수 있다.In addition, when braking part detection data is provided from the braking part inspection unit 130, the collection and detection unit 140 compares the area scan image with the reference area scan image to determine the thickness of the brake part, uneven wear, and separation of the brake part. Any abnormalities can be detected.

예를 들면, 수집탐지부(140)는 영역스캔영상을 기준영역스캔영상과 비교하여 도 8 및 도 9에도시한 바와 같이 제륜자 및 디스크패드에 대한 두께, 편마모, 탈락 등을 포함하는 제동부품손상여부를 탐지할 수 있다.For example, the collection and detection unit 140 compares the area scan image with the reference area scan image and detects brake parts including thickness, uneven wear, and separation of the wheel and disk pad as shown in Figures 8 and 9. Damage can be detected.

한편, 수집탐지부(140)는 제동부품검측부(130)로부터 제동부품검측데이터가 제공될 경우 제동부품을 포함하는 3D 영상데이터에서 플러드필(Flood Fill)알고리즘을 이용하여 제동부품영상을 검출 및 분리할 수 있으며, 분리된 제동부품영상에 대해 깊이보정(depth calibration)을 수행한 후에, 제동부품이상여부를 탐지하기 위한 제동부품의 길이를 측정할 수 있다.Meanwhile, when braking part detection data is provided from the braking part detection unit 130, the collection and detection unit 140 uses a flood fill algorithm to detect and detect braking part images from 3D image data including braking parts. It can be separated, and after depth calibration is performed on the separated braking part image, the length of the braking part can be measured to detect whether the braking part is abnormal.

예를 들면, 도 10에 도시한 바와 같이 수집탐지부(140)는 제동부품검측데이터가 제공될 경우 해당 검측데이터 중에서 3D 영상데이터를 정규화(normalization)하여 전처리하고, 플러드필알고리즘을 이용하여 도 11에 도시한 바와 같이 입력된 전체 이미지 중 검측대상(즉, 제동부품인 제륜자, 디스크패드 등)을 분리할 수 있다. 여기에서, 플러드필알고리즘은 기준이 되는 한 점(point)을 기준으로 기 설정된 범위 내의 값을 하나의 객체로 인식할 수 있도록 하여 검측대상을 분리할 수 있다.For example, as shown in Figure 10, when braking component detection data is provided, the collection and detection unit 140 normalizes and pre-processes 3D image data from the corresponding detection data, and uses the flood fill algorithm to obtain the data in Figure 11. As shown in , the inspection target (i.e., brake parts such as wheel control, disk pad, etc.) can be separated from the entire input image. Here, the floodfill algorithm can separate the inspection target by recognizing the value within a preset range as one object based on one point as a standard.

그리고, 깊이보정을 통해 원금감에 의해 왜곡되는 검측대상의 깊이정보를 기반으로 보정할 수 있고, 이를 통해 검출된 검측대상(object)에서 치수(즉, 두께 등)를 측정할 위치에서 픽셀수를 산출하여 길이를 측정할 수 있다. 즉, 도 12에 도시한 바와 같이 검은색 부분인 제륜자의 두께를 측정할 수 있고, 도 13에 도시한 바와 같이 검은색 부분인 디스크패드의 두께를 측정할 수 있다.In addition, through depth correction, it is possible to correct based on the depth information of the inspection object that is distorted by the sense of principal, and through this, the number of pixels can be calculated at the location where the dimensions (i.e., thickness, etc.) are to be measured in the detected object. The length can be measured by calculating. That is, as shown in FIG. 12, the thickness of the black portion of the wheel control element can be measured, and as shown in FIG. 13, the thickness of the black portion of the disk pad can be measured.

상술한 바와 같이 측정된 제륜자와 디스크패드의 각 두께를 기준두께값과 비교하여 제륜자 및 디스크패드의 손상여부를 탐지할 수 있다.As described above, it is possible to detect whether the wheel control wheel and disc pad are damaged by comparing the measured thickness of the wheel control wheel and disc pad with the reference thickness value.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차체하부 검측 장치의 탐지 정밀도는 아래의 표 1에 나타낸 바와 같다.The detection accuracy of the vehicle underbody detection device according to the embodiment of the present invention as described above is shown in Table 1 below.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 차체하부 검측 장치에서는 차륜형상과 관련된 프로파일에 대해 단면의 해당부분에 대한 높이와 넓이를 검측하되, 측정오차는 ±0.5 mm이내이고, 그 신뢰도는 98%로 높은 검측성능을 제공할 수 있고, 차륜찰상과 관련된 마찰표면의 경우 표면의 결함을 검측하되, 균열깊이는 1 mm 이상을 검측할 수 있고, 길이는 3 mm 이상을 검측할 수 있으며, 그 신뢰도는 98%로 높은 검측성능을 제공할 수 있다.In other words, the vehicle body underbody detection device according to the embodiment of the present invention detects the height and width of the corresponding part of the cross section for the profile related to the wheel shape, but the measurement error is within ±0.5 mm, and the reliability is as high as 98%. It can provide detection performance, and in the case of friction surfaces related to wheel scratches, surface defects can be detected, and the crack depth can be detected over 1 mm and the length over 3 mm, and the reliability is 98%. It can provide high detection performance in %.

또한, 제륜자 및 디스크패드의 경우 두께, 편마모 및 탈락을 포함하는 손상을 검측하되, 측정오차는 ±1 mm이내이고, 그 신뢰도는 98%로 높은 검측성능을 제공할 수 있다.In addition, in the case of wheel elements and disc pads, damage including thickness, uneven wear, and fall-off is detected, but the measurement error is within ±1 mm and the reliability is 98%, providing high detection performance.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에에서는 상태기반 유지보수 예측시스템에서 탐지한 차륜검측데이터 및 제동부품검측데이터를 차량면 번호인식에 대응하여 빅데이터로 구축하고, 인공지능알고리즘을 이용하여 기계학습하여 차량부품의 이상마모 및 고장에 대해 예측 및 예지할 수 있다.In the embodiment of the present invention as described above, the wheel inspection data and braking component inspection data detected by the condition-based maintenance prediction system are constructed as big data in response to vehicle face number recognition, and machine learning is performed using an artificial intelligence algorithm. This makes it possible to predict and predict abnormal wear and failure of vehicle parts.

여기에서, 인공지능알고리즘은 예를 들면, CNN(convolution neural network)알고리즘 등을 포함할 수 있는데, CNN알고리즘은 이미지를 찾는데 유용한 알고리즘으로, 데이터에서 이미지를 직접 학습하고, 패턴을 사용하여 이미지를 분류할 수 있으며, 이미지의 공간정보를 유지한 상태로 학습하여 이미지를 효과적으로 처리할 수 있는 장점이 있다.Here, the artificial intelligence algorithm may include, for example, a CNN (convolution neural network) algorithm. The CNN algorithm is a useful algorithm for finding images, and learns images directly from data and classifies images using patterns. It has the advantage of being able to effectively process images by learning while maintaining the spatial information of the image.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면 차량인식부를 통해 철도차량의 진입이 인식될 경우 차륜검측부 및 제동부품검측부에 검측제어신호를 각각 제공하며, 수지탐지부에서 차륜검측데이터를 제공받아 레이저프로파일과 적외선영상을 이용하여 차륜손상여부를 판단하고, 제동부품검측데이터를 제공받아 영역스캔영상을 이용하여 제동부품손상여부를 판단함으로써, 철도차량의 차체하부에 구비되는 부품에 대한 이상여부를 효과적으로 탐지할 수 있고, 철도차량부품에 대한 결함을 효과적으로 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 고장 등에 대해 예측 및 예지할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, when the entry of a railway vehicle is recognized through the vehicle recognition unit, a detection control signal is provided to the wheel detection unit and the braking component detection unit, respectively, and the wheel detection data is provided from the resin detection unit to create a laser profile. By determining whether there is damage to the wheels using infrared images and receiving braking part inspection data and determining whether there is damage to braking parts using area scan images, it effectively detects any abnormalities in parts provided in the lower part of the railway car body. It is possible to effectively detect defects in railway vehicle parts, as well as predict and predict failures.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.In the above description, various embodiments of the present invention have been presented and explained, but the present invention is not necessarily limited thereto, and those skilled in the art will understand various embodiments without departing from the technical spirit of the present invention. It will be easy to see that branch substitutions, transformations, and changes are possible.

110 : 차량인식부 120 : 차륜검측부
130 : 제동부품검측부 140 : 수집탐지부
110: Vehicle recognition unit 120: Wheel detection unit
130: Braking parts inspection unit 140: Collection detection unit

Claims (9)

검측위치로 진입하는 철도차량을 인식하는 차량인식부;
상기 철도차량의 차체하부에 구비되는 차륜을 촬영하여 차륜검측데이터를 제공하는 차륜검측부;
상기 차체하부에 구비되는 제동부품을 촬영하여 제동부품검측데이터를 제공하는 제동부품검측부; 및
상기 차량인식부를 통해 상기 철도차량의 진입이 인식될 경우 상기 차륜검측부 및 제동부품검측부에 검측제어신호를 각각 제공하며, 상기 차륜검측데이터를 제공받아 레이저프로파일과 3D영상을 이용하여 차륜손상여부를 판단하고, 상기 제동부품검측데이터를 제공받아 영역스캔영상을 이용하여 제동부품손상여부를 판단하는 수집탐지부;
를 포함하는 철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템.
A vehicle recognition unit that recognizes railway vehicles entering the inspection location;
A wheel inspection unit that provides wheel inspection data by photographing the wheels provided on the lower body of the railway vehicle;
a braking component inspection unit that photographs braking components provided in the lower part of the vehicle body and provides braking component inspection data; and
When the entry of the railway vehicle is recognized through the vehicle recognition unit, a detection control signal is provided to the wheel inspection unit and the braking component inspection unit, and the wheel inspection data is provided to determine whether or not the wheel is damaged using a laser profile and 3D image. a collection and detection unit that determines whether the braking part is damaged by receiving the braking part inspection data and using an area scan image;
Condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle lower body equipment, including.
청구항 1에 있어서,
상기 수집탐지부는,
상기 차륜검측부로부터 상기 차륜검측데이터가 제공될 경우 상기 차륜에 대한 상기 레이저프로파일을 기준차륜레이저프로파일과 비교하여 상기 차륜에 대한 형상이상여부를 탐지하고, 상기 3D영상을 기준차륜적외선영상과 비교하여 상기 차륜에 대한 찰상 및 균열 여부를 탐지하는
철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템.
In claim 1,
The collection and detection unit,
When the wheel detection data is provided from the wheel detection unit, the laser profile for the wheel is compared with the reference wheel laser profile to detect shape abnormality for the wheel, and the 3D image is compared with the reference wheel infrared image. Detecting scratches and cracks on the wheel
Condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices.
청구항 2에 있어서,
상기 수집탐지부는,
상기 제동부품검측부로부터 상기 제동부품검측데이터가 제공될 경우 상기 영역스캔영상을 기준영역스캔영상과 비교하여 상기 제동부품에 대한 두께, 편마모 및 탈락을 포함하는 제동부품이상여부를 탐지하는
철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템.
In claim 2,
The collection and detection unit,
When the braking component inspection data is provided from the braking component inspection unit, the area scan image is compared with the reference area scan image to detect abnormalities in the braking component, including thickness, uneven wear, and detachment of the braking component.
Condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices.
청구항 3에 있어서,
상기 수집탐지부는,
상기 제동부품검측부로부터 상기 제동부품검측데이터가 제공될 경우 상기 제동부품을 포함하는 3D 영상데이터에서 플러드필(Flood Fill)알고리즘을 이용하여 제동부품영상을 검출 및 분리하는
철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템.
In claim 3,
The collection and detection unit,
When the braking component detection data is provided from the braking component detection unit, the braking component image is detected and separated using a flood fill algorithm from the 3D image data including the braking component.
Condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices.
청구항 4에 있어서,
상기 수집탐지부는,
분리된 상기 제동부품영상에 대해 깊이보정(depth calibration)을 수행한 후에, 상기 제동부품이상여부를 탐지하기 위한 상기 제동부품의 길이를 측정하는
철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템.
In claim 4,
The collection and detection unit,
After performing depth calibration on the separated braking part image, the length of the braking part is measured to detect whether the braking part is abnormal.
Condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices.
청구항 5에 있어서,
상기 차량인식부는,
상기 철도차량의 차호를 인식할 수 있는 적어도 하나의 차호인식센서와, 상기 철도차량의 진입을 감지하는 적어도 하나의 검지센서가 구비되는
철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템.
In claim 5,
The vehicle recognition unit,
At least one car number recognition sensor capable of recognizing the car number of the railway vehicle and at least one detection sensor that detects the entry of the railway car are provided.
Condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices.
청구항 6에 있어서,
상기 차륜검측부는,
상기 차륜에 대한 차륜영상을 촬영하는 적어도 하나의 제 1 영역스캔카메라와, 상기 차륜에 대한 상기 레이저프로파일을 측정하는 적어도 하나의 레이저프로파일센서와, 상기 적외선영상을 촬영하는 적어도 하나의 적외선카메라와, 상기 차륜이 구비되는 영역에 광을 조사하는 제 1 조명을 구비하여 상기 차륜검측데이터를 생성 및 제공하는
철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템.
In claim 6,
The wheel inspection unit,
At least one first area scan camera for capturing a wheel image of the wheel, at least one laser profile sensor for measuring the laser profile for the vehicle wheel, and at least one infrared camera for capturing the infrared image, Generating and providing the wheel detection data by providing a first light that radiates light to the area where the wheel is provided.
Condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices.
청구항 7에 있어서,
상기 제동부품검측부는,
상기 제동부품에 대한 제동부품영상을 촬영하는 적어도 하나의 제 2 영역스캔카메라와, 상기 제동부품이 구비되는 영역에 광을 조사하는 제 2 조명을 구비하여 상기 제동부품검측데이터를 생성 및 제공하는
철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템.
In claim 7,
The braking parts inspection department,
At least one second area scan camera for taking a braking part image of the braking part, and a second light for irradiating light to an area where the braking part is provided, to generate and provide the braking part inspection data.
Condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상태기반 유지보수 예측시스템에서 탐지한 상기 차륜검측데이터 및 제동부품검측데이터를 차량면 번호인식에 대응하여 빅데이터로 구축하고, 인공지능알고리즘을 이용하여 기계학습하여 차량부품의 이상마모 및 고장에 대해 예측하는
철도차량 차체 하부장치용 영상빅데이터를 활용한 상태기반 유지보수 예측 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 8,
The wheel inspection data and braking component inspection data detected by the condition-based maintenance prediction system are constructed as big data in response to vehicle face number recognition, and machine learning is performed using an artificial intelligence algorithm to prevent abnormal wear and failure of vehicle parts. predicting about
Condition-based maintenance prediction system using video big data for railway vehicle underbody devices.
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