기술 발전이 급증함에 따라 인프라 및 철도 유지 관리의 전통적인 방법이 혁명적인 변화를 겪고 있습니다.이러한 변화의 최전선에는 정밀도, 효율성, 신뢰성으로 알려진 레이저 검사 기술이 있습니다(Smith, 2019).이 기사에서는 레이저 검사의 원리와 응용 분야, 그리고 이것이 현대 인프라 관리에 대한 우리의 비전 있는 접근 방식을 어떻게 형성하고 있는지 자세히 설명합니다.
레이저 검사 기술의 원리와 장점
레이저 검사, 특히 3D 레이저 스캐닝은 레이저 빔을 사용하여 물체나 환경의 정확한 치수와 모양을 측정하여 매우 정확한 3차원 모델을 생성합니다(Johnson et al., 2018).기존 방법과 달리 레이저 기술의 비접촉 특성으로 인해 운영 환경을 방해하지 않고 빠르고 정확한 데이터 캡처가 가능합니다(Williams, 2020).또한, 고급 AI와 딥러닝 알고리즘의 통합으로 데이터 수집부터 분석까지의 과정을 자동화하여 업무 효율성과 정확성을 크게 향상시킵니다(Davis & Thompson, 2021).
철도 유지 관리에 레이저 응용
철도 분야에서는 레이저 검사가 획기적인 기술로 떠올랐습니다.유지 관리 도구.정교한 AI 알고리즘은 게이지 및 정렬과 같은 표준 매개변수 변경 사항을 식별하고 잠재적인 안전 위험을 감지하여 수동 검사의 필요성을 줄이고 비용을 절감하며 철도 시스템의 전반적인 안전성과 신뢰성을 향상시킵니다(Zhao et al., 2020).
여기에 WDE004 육안검사 시스템을 도입하여 레이저 기술의 위엄이 빛을 발합니다.루미스팟기술.반도체 레이저를 광원으로 활용하는 이 최첨단 시스템은 출력 15~50W, 파장 808nm/915nm/1064nm를 자랑한다(Lumispot Technologies, 2022).이 시스템은 레이저, 카메라 및 전원 공급 장치를 결합하여 철도 선로, 차량 및 팬터그래프를 효율적으로 감지하도록 간소화된 통합을 보여줍니다.
무엇을 설정합니까?WDE004넓은 온도 범위에서도 컴팩트한 디자인, 모범적인 열 방출, 안정성 및 높은 작동 성능이 특징입니다(Lumispot Technologies, 2022).균일한 광점과 높은 수준의 통합으로 현장 시운전 시간을 최소화합니다. 이는 사용자 중심 혁신의 증거입니다.특히, 시스템의 다양성은 특정 고객 요구 사항에 맞는 사용자 정의 옵션에서 분명하게 드러납니다.
그 적용 가능성을 더욱 자세히 설명하는 Lumispot의 선형 레이저 시스템은 다음과 같습니다.구조화된 광원조명 시리즈는 카메라를 레이저 시스템에 통합하여 철도 검사 및머신 비전(첸, 2021).이 혁신은 Shenzhou 고속철도에서 입증된 것처럼 저조도 조건에서 빠르게 움직이는 열차의 허브 감지에 매우 중요합니다(Yang, 2023).
철도 검사의 레이저 적용 사례
기계 시스템 |팬터그래프 및 지붕 상태 감지
- 예시된 바와 같이,라인 레이저철제 프레임 상단에는 산업용 카메라를 장착할 수 있습니다.기차가 지나갈 때 기차 지붕과 팬터그래프의 고화질 이미지를 포착합니다.
엔지니어링 시스템 |이동식 철도 노선 이상 탐지
- 그림과 같이 라인 레이저와 산업용 카메라를 움직이는 열차의 전면에 장착할 수 있습니다.열차가 전진하면서 선로의 고화질 이미지를 포착합니다.
기계 시스템 |동적 모니터링
- 라인 레이저 및 산업용 카메라는 레일 트랙의 양쪽에 설치할 수 있습니다.기차가 지나갈 때 기차 바퀴의 고화질 이미지를 포착합니다..
차량 시스템 |화물차 고장 자동 영상 인식 및 조기 경보 시스템(TFDS)
- 그림과 같이 라인 레이저와 산업용 카메라를 레일 트랙의 양쪽에 설치할 수 있습니다.화물차가 지나갈 때 화물차 바퀴의 고화질 이미지를 포착합니다.
고속열차 운행고장 동적영상감지시스템-3D
- 그림과 같이 라인 레이저와 산업용 카메라는 레일 트랙 내부와 레일 트랙 양쪽에 장착할 수 있습니다.기차가 지나갈 때 기차 바퀴와 기차 밑면을 고화질로 촬영합니다.
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머신 비전 시스템용 레이저 소스
광범위한 산업 응용
철도 유지 관리 외에도 레이저 검사 기술은 건축, 고고학, 에너지 등에서 유용성을 찾습니다(Roberts, 2017).복잡한 교량 구조, 역사적인 건물 보존, 일상적인 산업 시설 관리 등 레이저 스캐닝은 비교할 수 없는 정확성과 유연성을 제공합니다(Patterson & Mitchell, 2018).법 집행 기관에서 3D 레이저 스캐닝은 범죄 현장을 신속하고 정확하게 기록하는 데 도움이 되어 법원 절차에서 확실한 증거를 제공합니다(Martin, 2022).
PV 검사의 작동 원리
PV 검사의 적용 사례
단결정 및 다결정 태양전지의 결함 표시
단결정 태양전지
다결정 태양전지
미래를 내다보며
지속적인 기술 발전으로 레이저 검사는 업계 전반의 혁신 물결을 이끌 준비가 되어 있습니다(Taylor, 2021).우리는 복잡한 과제와 요구 사항을 해결하는 더욱 자동화된 솔루션을 기대합니다.가상현실(VR), 증강현실(AR)을 결합해3D 레이저 데이터의 응용 프로그램은 실제 세계를 넘어 확장되어 전문 교육, 시뮬레이션 및 시각화를 위한 디지털 도구를 제공할 수 있습니다(Evans, 2022).
결론적으로, 레이저 검사 기술은 우리의 미래를 형성하고 전통 산업 전반의 운영 방법을 개선하고 효율성을 향상시키며 새로운 가능성을 열어줍니다(Moore, 2023).이러한 기술이 성숙해지고 접근성이 높아짐에 따라 우리는 더 안전하고 효율적이며 혁신적인 세상을 기대합니다.
3D 레이저 스캐닝을 포함한 레이저 검사 기술은 레이저 빔을 사용하여 물체의 치수와 모양을 측정하고 다양한 응용 분야에 적합한 정밀한 3차원 모델을 만듭니다.
정확한 데이터를 신속하게 캡처할 수 있는 비접촉 방식을 제공하여 수동 검사 없이 게이지 및 정렬 변경과 잠재적인 위험을 감지함으로써 안전성과 효율성을 향상시킵니다.
Lumispot의 기술은 카메라를 레이저 시스템에 통합하여 저조도 조건에서 움직이는 열차의 허브 감지를 가능하게 함으로써 철도 검사 및 머신 비전에 도움이 됩니다.
이들 설계는 광범위한 온도 변화에서도 안정성과 고성능을 보장하므로 -30도에서 60도까지의 작동 온도에서 다양한 환경 조건에 적합합니다.
참고자료:
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- 자오엘(Zhao, L.), 김제이, 이현(2020).레이저 기술을 통한 철도 안전 강화.안전 과학.
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