RGB-Thermal 카메라를 이용한 실시간 증기 배관 누설 감지 시스템에 관한 연구 (Study on the Real-time Steam Pipe Leak Detection System using RGB-Thermal Camera)

서지정보

· 발행기관 : 해양환경안전학회
· 수록지 정보 : 해양환경안전학회지 / 31권 / 1호 / 191 ~ 200페이지
· 저자명 : 배동현, 이정형, 남택근, 김헌희

초록

본 연구는 선박 기관실 내에 설치된 증기 배관을 대상으로 누설 감지 및 상태 모니터링을 위한 방법론을 다루고 있다. 일반적으로 기관실 내의 증기 배관은 보온재로 둘러싸여 있으므로, 증기가 누설되더라도 육안으로 식별하기 어려워 초기 대응을 지연시키는 상황이 발생할 수 있다. 이에 본 논문은 RGB 카메라와 Thermal 카메라를 이용하여 상호보완적 정보 제공이 가능한 센서 시스템을 개발하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어의 설계 방법을 제안한다. 보다 세부적으로 제안된 시스템은 카메라 서버 모듈, 카메라 보정 모듈, 영상 정합 모듈, 열-지도 학습 모듈, 추론 및 시각화 모듈로 구성된다. 특히 증기 배관의 누설이 이상 고온을 초래한다는 점을 고려하여, 본 논문은 열-지도의 개념을 정의하고 열-지도의 효과적인 학습, 열-지도에 기반한 이상 고온 감지, 감지된 이상 고온 영역의 시각화를 위한 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 선박 증기 배관 시스템을 모사한 실험 장치를 이용하여 다양한 실험을 통해 그 효용성을 입증한다.

영어초록

In this study, we propose a methodology for leak detection and monitoring of steam pipes installed in ship engine rooms. Generally, steam pipes in engine rooms are wrapped with insulation materials, making it difficult to visually identify steam leaks and potentially delaying initial response. Therefore, we propose hardware and software design methods for a sensor system that provides complementary information using RGB and thermal cameras. Specifically, the proposed system consists of a camera server module, a camera calibration module, an image alignment module, a thermal-map training module, and an inference and visualization module. Considering that the steam pipe leak results in high temperatures, we define the concept of a thermal-map and propose algorithms for effective learning of the thermal map, detection of abnormally high temperatures based on the thermal map, and visualization of the detected abnormal regions. The effectiveness of the proposed method was evaluated through various experiments using an experimental setup that simulates the steam piping system of a ship.

참고자료

· 없음