KR101360273B1 - System for sensing position variation of submarine landform coordinates and water depth information through reference points setting - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기준점 설정을 통한 해저지형 좌표의 위치변화 확인과 수심정보 감지 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 탐사선박과 수중탐지기를 와이어에 의하여 견인함과 아울러 탐사선박과 수중탐지기를 전력선과 통신선으로 연결하여 해저지형을 탐사함에 있어서 탐사선박에 의하여 견인되는 수중탐지기를 수평으로 유지하여 정확한 수중지형 정보를 수집하도록 하고 와이어와 함께 권취드럼에 권취되는 전력선과 통신선의 절단이나 쇼트 발생을 확실하게 방지할 수 있도록 한 것으로써 기준점 설정을 통한 해저지형 좌표의 위치변화 확인과 수심정보 감지 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a position change confirmation and depth information detection system of submarine topographical coordinates by setting a reference point, and more specifically, towing a probe and an underwater probe by a wire, and to the power ship and a communication line. In the exploration of the seabed topography, it is necessary to keep the underwater probe towed by the ship to collect accurate underwater topography information and to reliably prevent the cutting or shorting of the power line and the communication line wound on the winding drum together with the wire. The present invention relates to a position change confirmation and depth information detection system of submarine topographical coordinates by setting a reference point.
일반적으로 해저상태, 해양 어족 자원의 조사 및 각종 폐기물의 조사 등을 위해 행하여지는 해저 탐사 작업은 해양 연구 분야에 있어서 중요한 부분을 차지하고 있다. In general, the seabed exploration work performed for the investigation of the seabed status, marine fish stocks and various wastes is an important part of the marine research field.
이러한 탐사 작업은 연근해의 경우 작업자가 직접 조사장비(측정장비, 탐사장비)를 조정 제어하여 해당 작업을 수행하거나 무인 탐사선을 통해 탐사작업을 수행하여 왔다.Such exploration work has been performed by the operator by directly controlling and controlling the survey equipment (measurement equipment, exploration equipment) in the offshore sea, or by exploration work using an unmanned probe.
그러나 전자의 경우에는 수심이 깊은 경우 작업이 곤란해지는 문제점이 있을 뿐만 아니라 작업자의 안전성과 관련한 문제점도 있으며, 후자의 경우에는 장비 자체가 매우 고가(高價)이기 때문에 해저 폐기물 등을 조사하는 용도로는 적합하지 않다는 문제점이 있다. However, in the former case, not only does the work be difficult when the water depth is deep, but there is also a problem related to the safety of the worker. In the latter case, since the equipment itself is very expensive, it is useful for the investigation of subsea waste. There is a problem that it is not suitable.
이러한 문제점을 감안하여 종래에는 해상의 선박에 의해 견인되는 탐사체에 촬영 가능한 수중촬영장치 등의 조사장비를 장착하여 해저면을 조사하는 작업 방식이 사용되고 있다. In view of such a problem, conventionally, an operation method of irradiating a seabed by attaching irradiation equipment such as an underwater photographing apparatus that can be photographed to an exploration body towed by a marine vessel is used.
이러한 수중 탐사체에 의한 조사 방식은 녹화 촬영 방식으로서 해저면 촬영 후 폐기물의 유무, 해저면 탐사 등의 결과를 알기 위해서 수면으로 끌어올려 확인하여야 하므로 작업의 일괄적 수행이 불가능하게 되어 신속하고 광범위한 지역을 조사하기 위한 시스템이 요구된다. 또한, 해저 조사의 특성상 보다 깊은 수심에서 폐기물의 정확한 위치를 파악할 수 있는 장비가 요구된다. The survey method by underwater exploration body is a video recording method, and it is impossible to carry out the work collectively because it needs to be lifted to the surface in order to know the result of waste after seabed shooting and sea bottom exploration. A system for investigating this is required. In addition, the nature of seabed surveys requires equipment to locate the exact location of the waste at a deeper depth.
이에 따라 탐사체를 선박에 의해 견인하는 해저 탐사 시스템은 신호케이블과 예인케이블 및 동력케이블의 3개의 케이블을 따로 분리하여 운용하는 방식과 3개의 케이블을 하나로 통합하여 운용하는 방식, 즉 3개의 케이블을 하나의 케이블에 넣어 운용하는 방식이 있다. Accordingly, the submarine exploration system towing the exploration body by the vessel operates by separating the three cables of the signal cable, the towing cable and the power cable separately, and operating the three cables in one, that is, three cables There is a way to operate in one cable.
분리형 케이블 방식의 경우 윈치를 2개 이상 사용해야 하므로 발생하는 번거로움과 설치, 관리의 어려움 및 해당 케이블의 단절 가능성 등의 문제점이 있으며, 통합형 케이블 방식의 경우 조사하는 수심의 깊이가 깊을 경우 통합 케이블에 의한 해당 시스템 구축의 방대한 규모 등에 문제점이 있다. In the case of the separate cable type, there are problems such as the trouble of installation, difficulty in installation, management, and possibility of disconnection of the cable due to the use of two or more winches.In the case of the integrated cable type, when the depth of investigation is deep, There is a problem such as the vast scale of the system construction.
또한, 해저면 폐기물 등의 장애물에 의한 조사장비와의 충돌에 있어서 상기 방식으로 운용할 경우 일반적으로 조사장비의 수심 전방 7m 정도 밖에 시야 확보가 되지 않아 충돌방지를 위하여 더 넓은 시야의 확보가 요구된다. In addition, when operating in the above manner in the collision with the irradiation equipment by obstacles such as sea floor waste, it is generally only 7m ahead of the depth of the irradiation equipment to secure a wider field of view to prevent collision. .
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 선행기술로서 탐사선박과 수중탐사체로 구성되어 수중무선 통신방식을 사용하며 종래의 케이블 통신방식 기술의 문제점을 해결하고, 체계적인 해저면 탐사에 필요한 시야확보가 가능하게 한 “수중무선 통신방식을 이용한 해저면 탐사 시스템”이 대한민국 특허 등록 제10-0607548호(2006.07.25.)에 개시되어 있다.The conventional prior art for solving this problem consists of a probe and an underwater probe to use the underwater wireless communication method, to solve the problems of the conventional cable communication technology, and to secure the field of view required for systematic sea bottom exploration. "Submarine surface exploration system using underwater wireless communication method" is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0607548 (July 25, 2006).
그러나 상기 특허 등록 제10-0607548호는 무선통신방식을 사용하기 때문에 다른 음파와의 간섭을 받기 쉽고, 이에 따라 통신 데이터의 정확한 송수신이 어렵게 되는 문제점이 있으며, 또한 탐사선박과 수중탐사체를 연결하는 와이어에 그물 등이 걸려서 탐사선박과 수중탐사체의 이동에 어려움이 있고, 와이어가 절단되어 수중탐지체를 망실하게 되는 문제점이 있다.However, since the patent registration No. 10-0607548 uses a wireless communication method, it is susceptible to interference with other sound waves, thereby making it difficult to accurately transmit and receive communication data, and also connect a probe and an underwater probe. It is difficult to move the probe and the underwater probe due to the net being caught in the wire, and there is a problem that the wire is cut and loses the underwater probe.
또한 상기 특허 등록 제10-0607548호의 문제점을 해결하기 위한 종래의 선행기술로서 통신라인이 유선으로 구성되어 통신효율을 높이고, 안정적으로 해양정보를 수집할 수 있으며, 수중카메라를 통해 정확한 해양정보를 얻을 수 있도록 한 “좌표정보 및 지형정보와 수심정보를 확보해서 정밀한 해저데이터를 완성하는 해저지형정보 관리시스템”이 대한민국 특허 등록 제10-0936504호(2010.01.05.)에 개시되어 있다.In addition, as a conventional prior art for solving the problems of the patent registration No. 10-0607548, the communication line is composed of a wire to increase the communication efficiency, to collect the marine information stably, to obtain accurate marine information through the underwater camera A submarine topography information management system that secures coordinate information, topographical information, and depth information and completes accurate submarine data is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0936504 (2010.01.05.).
상기 특허 등록 제10-0936504호는 탐사선박과 수중탐지기를 인양와이어에 의하여 연결하고 수중탐지기가 탐사선박에 의하여 견인될 수 있도록 함과 아울러 수중탐지기에 전력을 공급하기 위한 전력선과 수중탐지기에서 얻은 정보를 탐사선박에 전달하기 위한 통신선을 인양와이어와 함께 권취드럼에 권취하게 되는데, 두 가닥의 와이어 사이에 전력선과 통신선을 위치시키고, 와이어와 전력선 및 통신선을 커버로 감싼 형상의 상태로 권취드럼에 권취되는 것이다. The patent registration No. 10-0936504 provides information obtained from power lines and underwater probes for connecting the probe and the underwater probe by the lifting wire and allowing the underwater probe to be towed by the probe, as well as supplying power to the underwater probe. It is wound on the winding drum together with the lifting wire to transfer the communication line to the probe. The power line and the communication line are positioned between the two strands of wire, and the wire and the power line and the communication line are wound around the winding drum in the shape of a cover. Will be.
그러나 탐사선박과 수중탐지기를 연결하는 와이어가 수중탐지기의 상면 중앙부에 연결되기 때문에 탐사선박이 수중탐지기를 견인하는 과정에서 수중탐지기가 수평을 이루지 못하고, 앞 부분이 밑으로 처진 상태로 견인될 수 밖에 없어 수중탐지 성능이 저하되고, 이에 따라 해저지형 정보를 정확하게 수집할 수 없게 되는 문제점이 있다. However, since the wire connecting the probe and the underwater probe is connected to the center of the upper surface of the underwater probe, the underwater probe cannot be leveled while the probe is towing the underwater probe, and the front part is to be drooped downward. As a result, the underwater detection performance is deteriorated, and therefore, there is a problem in that it is impossible to accurately collect the seabed terrain information.
또한, 전력선과 통신선이 와이어와 함께 권취되는 과정에서 와이어에 비하여 기계적 강도가 낮은 전력선과 통신선이 인장되면서 절단되거나 쇼트를 일으키게 되는 문제점이 있다. In addition, the power line and the communication line has a problem that the power line and the communication line having a lower mechanical strength than the wire in the process of winding together with the wire is cut or cause a short circuit.
따라서 탐사선박에 의하여 견인되는 수중탐지기를 수평으로 유지하여 정확한 수중지형 정보를 수집할 수 있음과 아울러 와이어와 함께 권취드럼에 권취되는 전력선과 통신선의 절단이나 쇼트 발생을 확실하게 방지할 수 있도록 하는 기술로써 기준점 설정을 통한 해저지형 좌표의 위치변화 확인과 수심정보 감지 시스템을 개발할 필요가 있다.
Therefore, it is possible to collect accurate underwater topography information by keeping the underwater probe towed by the probes horizontally, and to prevent the occurrence of short circuits or short circuits of power lines and communication lines wound on the winding drum together with wires. As a result, it is necessary to develop a position change detection system and a depth information detection system of the seabed topographic coordinates by setting the reference point.
따라서 본 발명의 목적은 탐사선박과 수중탐지기를 와이어에 의하여 견인함과 아울러 탐사선박과 수중탐지기를 전력선과 통신선으로 연결하여 해저지형을 탐사함에 있어서 탐사선박에 의하여 견인되는 수중탐지기가 수평을 유지하여 정확한 수중지형 정보가 수집되도록 하고 와이어와 함께 권취드럼에 권취되는 전력선과 통신선에 절단이나 쇼트 등의 장애 발생을 확실하게 방지할 수 있도록 한 기준점 설정을 통한 해저지형 좌표의 위치변화 확인과 수심정보 감지 시스템을 제공하려는 것이다.
Therefore, an object of the present invention is to tow the probe and the underwater probe by the wire, and to connect the probe and the underwater probe to the power line and the communication line in the exploration of the seabed topography to keep the underwater probe towed by the probe to keep the horizontal Determination of position change of submarine topographical coordinates and detection of depth information through reference point setting to ensure accurate underwater terrain information is collected and to prevent the occurrence of cuts or shorts in power lines and communication lines wound on winding drums together with wires. To provide a system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명의 기준점 설정을 통한 해저지형 좌표의 위치변화 확인과 수심정보 감지 시스템은 수면 위를 이동하는 탐사선박바디와, 상기 탐사선박바디의 상부에 수직방향으로 설치되는 지지체와, 상기 지지체에 수평방향으로 설치되는 수평체와, 지지체 또는 수평체에 설치되는 다수의 가이드체를 갖춘 탐사선박과; 상기 탐사선박바디에 설치되어, 지지체를 회전시키는 구동장치와; 탐사선박바디에 회전가능하게 설치되는 권취드럼과, 탐사선박바디에 설치되어 권취드럼을 회전시키는 구동모터와, 상기 권취드럼에 권취되는 인양와이어로 구성된 인양장치와; 상기 인양와이어에 연결되어 탐사선박에 의해 견인되는 탐지기바디와, 상기 탐지기바디의 저면에 설치되는 초음파센서과, 탐지기바디의 저면에 설치되는 수중카메라와, 탐지기바디에 설치되는 위치추적장치와, 탐지기바디에 설치되어 초음파센서의 초음파신호와 수중카메라의 영상신호와 위치추적장치의 위치신호를 송출하는 송신부를 갖춘 수중탐지기와; 상기 인양와이어와 함께 권취되며 수중탐지기의 송신부와 전기적으로 연결되는 통신선과; 상기 인양와이어와 함께 권취되며 전력을 공급하는 전력선을 포함하는 해저촬영장치와; 상기 해저촬영장치의 탐사선박에 설치되는 보정장치바디와; 보정장치바디에 설치되어, 해저영상을 저장하는 저장부와; 보정장치바디에 설치되며, 통신선과 전기적으로 연결되어, 수중탐지기의 송신부로부터의 초음파신호, 영상신호 및, 위치신호를 수신하는 수신부와; 보정장치바디에 설치되어, 저장부를 작동제어하며, 수신부로부터 초음파신호 수신하여 해저영상을 생성하고, 수신부로부터 영상신호를 수신하여 해저영상을 나타내며, 수신부로부터 위치신호를 수신하여 수집된 해저영상의 위치를 나타내는 한편, 입력부의 제어신호에 따라 해저영상을 삭제 또는 보정하는 제어부와; 보정장치바디에 설치되며, 제어부에 의해 작동제어되어, 제어부에 제어신호를 입력하는 입력부와; 보정장치바디에 설치되며, 제어부에 의해 작동제어되어, 해저영상을 디스플레이하는 출력부를 갖춘 해저영상보정장치를 포함하여 구성되며, 상기 인양와이어는 일정 간격을 두고 나란히 배치되는 한 쌍의 메인와이어와, 메인 와이어 사이에 배치되는 한 쌍의 보조와이어와, 보조와이어의 외주면에 피복되며 통신선과 전력선이 각각 코일 모양으로 감겨지는 내측 절연튜브와, 상기 통신선과 전력선의 외주부에 피복되는 외측 절연튜브와, 인양와이어의 외곽을 형성하는 스틸메시 튜브와, 상기 스틸메시 튜브의 내주면과 메인와이어와 외측 절연튜브의 외주면 사이에 충전되는 절연충전재를 포함하여 구성되고, 상기 탐지기바디의 선단부에는 인양와이어의 메인와이어를 연결하기 위한 와이어 연결구가 구비되고, 상기 탐지기바디의 선단 내부에는 상기 보조와이어가 고정되는 고정대가 구비되고, 고정대에는 통신선과 전력선이 연결되는 단자부가 구비될 수 있다.
Position change confirmation and depth information detection system of the seabed topographic coordinates by setting the reference point of the present invention devised to achieve the above object, and the probe body moving on the water surface, in the vertical direction on the top of the probe body A probe provided with a support provided, a horizontal body installed in the horizontal direction on the support, and a plurality of guide bodies installed on the support or the horizontal body; A drive device installed at the probe ship body to rotate the support; A lifting device configured to be rotatably installed on the probe body, a driving motor installed on the probe body to rotate the winding drum, and a lifting device wound on the winding drum; A detector body connected to the lifting wire and towed by the probe, an ultrasonic sensor installed on the bottom of the detector body, an underwater camera installed on the bottom of the detector body, a position tracking device installed on the detector body, and a detector body An underwater detector installed at the transmission unit for transmitting an ultrasonic signal of an ultrasonic sensor, an image signal of an underwater camera, and a position signal of a position tracking device; A communication line wound with the lifting wire and electrically connected to the transmitter of the underwater detector; A subsea imaging apparatus including a power line wound with the lifting wire and supplying electric power; A correction device body installed on the probe of the subsea imaging device; A storage unit installed in the body of the correction device and storing the seabed image; A receiver installed at the body of the correction apparatus and electrically connected to a communication line, the receiver receiving an ultrasonic signal, an image signal, and a position signal from a transmitter of the underwater detector; Installed in the body of the correction device, the operation of the storage unit, and receives the ultrasonic signal from the receiving unit to generate the submarine image, receiving the image signal from the receiving unit to represent the undersea image, the position of the collected subsea image by receiving the position signal from the receiving unit A control unit for deleting or correcting a seabed image according to a control signal of an input unit; An input unit installed in the body of the correction apparatus and operated by the controller to input a control signal to the controller; Installed on the body of the correction device, and is controlled by the control unit, and comprises a subsea image correction device having an output unit for displaying a subsea image, the lifting wire is a pair of main wires arranged side by side at a predetermined interval, A pair of auxiliary wires disposed between the main wires, an inner insulation tube which is coated on the outer circumferential surface of the auxiliary wire and the communication line and the power line are wound in a coil shape, an outer insulation tube which is covered on the outer circumference of the communication line and the power line, And a steel mesh tube forming an outer edge of the wire, and an insulating filler filled between the inner circumferential surface of the steel mesh tube and the outer circumferential surface of the main wire and the outer insulating tube, and the main wire of the lifting wire is formed at the tip of the detector body. A wire connector for connecting is provided, and inside the tip of the detector body Is provided with a guide that auxiliary wire is fixed, the support unit may be provided with a terminal portion to be connected to the communication line as a power line.
본 발명에 의하면 수중탐지기와 인양와이어를 연결함에 있어서 수중탐지기의 선단부에 와이어 연결구를 구비하고, 이에 메인와이어를 연결하여 탐사선박에 의하여 견인되는 수중탐지기가 수중에서 수평을 유지할 수 있게 되어 정확한 수중지형 정보를 수집할 수 있게 된다. According to the present invention, when connecting the underwater detector and the lifting wire, the wire connector is provided at the tip of the underwater detector, and the main wire is connected to the underwater detector, which is towed by the probe to maintain the level in the water. Information can be collected.
또한, 상기 통신선 및 전력선에 그물 등이 걸려 외력이 작용하면, 통신선 및 전력선이 단선되면서, 그 기능을 원활히 수행하지 못하게 될 수 있으나, 본 발명은, 인양와이어에 외력이 작용할 시, 일차적으로 스틸메시 튜브가 피접촉물체에 접촉하게 되고, 그 내부에 구비된 절연충전재가 외력을 완충한다.In addition, when an external force is applied to the communication line and the power line by the external force, the communication line and the power line is disconnected, but may not be able to perform the function smoothly, the present invention, when the external force acts on the lifting wire, the first steel mesh The tube comes into contact with the object to be contacted, and an insulating filler provided therein buffers external force.
특히, 통신선 및 전력선이 메인와이어 사이에 배치되어 있고 그 외주면이 메인와이어의 외주면보다 안쪽에 위치하도록 구성되어 있으므로 각종 외력은 메인와이어에 작용하게 되고, 통신선 및 전력선에는 외력이 직접적으로 작용하지 않게 된다. 또한, 통신선과 전력선은 보조와이어에 내측 절연튜브를 피복하고 그 위에 나선형으로 감겨져 있기 때문에 인장력이 가해지더라도 절단되거나 쇼트되는 일이 없게 되며, 그 외주면에 외측 절연튜브가 피복되고, 그 외측에 절연충전재가 충전되며, 최종적으로 외곽에는 스틸메시 튜브가 구비되어 있으므로 보다 외력이나 부식 등으로부터 확실하게 보호된다.In particular, since the communication line and the power line are disposed between the main wires and the outer circumferential surface thereof is disposed inward of the outer circumferential surface of the main wire, various external forces act on the main wires, and external forces do not directly act on the communication lines and power lines. . In addition, since the communication line and the power line cover the inner insulation tube on the auxiliary wire and are wound spirally on the auxiliary wire, there is no cutting or shorting even when a tensile force is applied, and the outer insulation tube is coated on the outer circumferential surface thereof, and the insulating filler Is filled with steel mesh tube at the end, so it is reliably protected from external force or corrosion.
또한, 인양와이어의 외곽부는 스틸메시 튜브에 의하여 구성되므로 인양와이어가 권취드럼에 권취되거나 가이드체에 안내되는 과정에서 인양와이어 자체가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
In addition, since the outer portion of the lifting wire is configured by a steel mesh tube, it is possible to prevent the lifting wire itself from being damaged while the lifting wire is wound around the winding drum or guided to the guide body.
도 1 내지 도 9 는 본 발명에 의한 기준점 설정을 통한 해저지형 좌표의 위치변화 확인과 수심정보 감지 시스템의 바람직한 실시 예를 보인 것으로,
도 1 은 본 발명에 의한 시스템의 블록도,
도 2 는 본 발명에 의한 시스템의 개략적인 측면도,
도 3 은 인양와이어를 보인 분해 사시도,
도 4 는 인양와이어의 종단면도,
도 5 는 권취장치의 단면도,
도 6 은 수중탐지기와 인양와이어의 연결 관계를 보인 사시도,
도 7 은 수중탐지기와 인양와이어의 연결 관계를 보인 측면도,
도 8 은 도 7의 부분 확대 단면도,
그리고
도 9 는 본 발명에 의한 시스템의 작동상태를 보인 작동도이다. 1 to 9 show a preferred embodiment of the position change confirmation and the depth information detection system of the seabed topographic coordinates by setting the reference point according to the present invention,
1 is a block diagram of a system according to the present invention;
2 is a schematic side view of a system according to the present invention;
3 is an exploded perspective view showing a lifting wire;
4 is a longitudinal sectional view of the lifting wire;
5 is a cross-sectional view of the winding apparatus;
Figure 6 is a perspective view showing the connection between the underwater detector and the lifting wire,
Figure 7 is a side view showing the connection between the underwater detector and the lifting wire,
8 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 7;
And
9 is an operational view showing an operating state of the system according to the present invention.
이하, 본 발명에 의한 기준점 설정을 통한 해저지형 좌표의 위치변화 확인과 수심정보 감지 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the position change confirmation and the depth information detection system of the seabed topographic coordinates by setting the reference point according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 의한 기준점 설정을 통한 해저지형 좌표의 위치변화 확인과 수심정보 감지 시스템은 해저지형을 촬영하는 해저촬영장치(100)와, 상기 해저촬영장치(100)로부터 초음파신호를 수신하여 해저영상을 보정하는 해저영상보정장치(200)로 이루어진다. The position change and depth information detection system of the seabed topographic coordinates by setting the reference point according to the present invention is a seabed photographing
상기 해저촬영장치(100)는 수면 위를 이동하는 탐사선박(110)과, 탐사선박(110)에 설치되는 구동장치(120)와, 탐사선박(110)에 설치되는 인양장치(130)와, 탐사선박(110)에 연결되어 수중을 이동하는 수중탐지기(140)와, 통신데이터가 이동되는 통신선(150)과, 전력이 공급되는 전력선(160)을 포함한다. The
상기 탐사선박(110)은 수면 위를 이동하는 탐사선박바디(111)와, 탐사선박바디(111)의 후미에 설치되는 하부체(116)와, 하부체(116)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 선회체(117)와, 선회체(117)의 상부에 수직방향으로 입설되는 지지체(112)와, 지지체(112)의 상부에 수평방향으로 설치되는 수평체(113)와, 지지체(112)의 측면 또는 수평체(113)의 하면에 설치되는 다수개의 가이드체(114)와, 하부체(116)의 상부에 설치되는 인양장치케이스(115)를 포함한다. The
상기 구동장치(120)는 유압 또는 전기를 이용하는 통상의 모터가 사용되며, 하부체(116)에 내설되어 선회체(117)를 회전시킨다. 한편, 구동장치(120)는 통상의 크레인장치에 사용되는 것으로 구동장치(120)와 선회체(117)의 연결관계는 생략하기로 한다. The
상기 인양장치(130)는, 인양장치케이스(115)에 회전가능하게 설치되는 권취드럼(131)과, 인양장치케이스(115)에 내설되어 권취드럼(131)을 회전시키는 구동모터(132)와, 일단이 권취드럼(131) 내부로 인입되어 고정되며 권취드럼에 권취되는 인양와이어(133)를 포함한다(도 3 내지 도 5 참조). The
상기 인양와이어(133)는 일정 간격을 두고 나란히 배치되는 한 쌍의 메인와이어(134, 134)와, 메인 와이어(134, 134) 사이에 배치되는 한 쌍의 보조와이어(135a, 135b)와, 보조와이어(135a, 135b)의 외주면에 피복된 내측 절연튜브(136a, 136b)와, 내측 절연튜브(136a)의 외주면에 코일 모양으로 감겨진 통신선(150)과, 절연튜브(136b)의 외주부에 코일 모양으로 감겨진 전력선(160)과, 통신선(150)과 전력선(160)의 외주부에 피복되는 외측 절연튜브(136c, 136d)와, 인양와이어(133)의 외곽을 형성하는 스틸메시 튜브(steel mesh tube)(137)와, 스틸메시 튜브(137)의 내주면과 메인와이어(134, 134)와 외측 절연튜브(136c, 136d)의 외주면 사이에 충전되는 절연충전재(138)를 포함하여 구성된다. The
상기 메인와이어(134)와 보조와이어(135a, 135b)를 권취드럼(131)에 고정함에 있어서는 메인와이어(134)와 보조와이어(135a, 135b)에 고리(미도시)를 결합하고, 이 고리를 볼트와 너트 등에 의하여 고정할 수 있다. In fixing the
상기 통신선(150)과 전력선(160)의 외주면을 감싸는 외측 절연튜브(136c, 136d)와, 상기 메인와이어(134, 134)와 외측 절연튜브(136c, 136d)의 외주면 사이에 충전되는 절연충전재(137)와, 상기 절연체(137)의 외표면을 감싸는 스틸메시(steel mesh)(138)를 포함하여 구성된다. Insulation fillers charged between the outer insulating
상기 통신선(150)과 전력선(160)은 인양와이어(133)를 권취할 때 발생하는 권취압력이 직접적으로 가해지지 않도록 하기 위하여 그 외주부에 피복되는 외측 절연튜브(136c, 136d)의 외주면이 메인와이어(134)의 외주면보다 안쪽에 위치하도록 구성하는 것이 바람직하다. In the
상기 권취드럼(131)의 상부에는 관통홀(131a)이 형성되고, 관통홀(131a)로 인입되는 메인와이어(134, 134)와 보조와이어(135a, 135b)의 일단이 권취드럼(131) 내부에 고정된다. 메인와이어(134, 134)는 스틸메시 튜브(137)와 절연충전재(138)를 벗겨내는 것에 의하여 노출되도록 할 수 있다. A through
상기 권취드럼(131) 내부로 인입된 통신선(150)은 해저영상보정장치(20))의 수신부(230)에 전기적으로 연결되고, 전력선(160)은 탐사선박(110)에 구비된 전원공급부(미도시)와 전기적으로 연결된다. 상기 통신선(150)과 전력선(160)이 권취드럼(131)의 회전에 간섭되지 않도록 수신부(230)와 전원공급부에 연결된다. The
상기 통신선(150)과 전력선(160)은 스틸메시 튜브(137)와 절연충전재(138), 외측 절연튜브(136c, 136d)를 벗겨내는 것에 의하여 외부로 노출되게 할 수 있다. The
상기 인양와이어(133)는 타단이 인양장치케이스(115)의 외부로 인출되며, 가이드체(114)에 의해 안내되어 수중탐지기(140)에 연결된다. The other end of the
상기 수중탐지기(140)는 수중을 이동하는 유선형의 탐지기바디(141)와, 탐지기바디(141)에 설치되는 기밀부재(P)와, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되며 해저면으로 초음파를 송출하여 반사파를 수신하는 초음파센서(142)와, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되어 해저지형을 촬영하는 수중카메라(145)와, 탐지기바디(141)에 설치되는 위치추적장치(143)와, 탐지기바디(141)에 설치되어 초음파센서(142)의 초음파신호와 수중카메라(145)의 영상신호와 위치추적장치(143)의 위치신호를 출력하는 송신부(144)를 포함한다. 상기 위치추적장치(143)는 통상의 GPS 기술이 이용된다(도 6 내지 도 8 참조). The
상기 탐지기바디(141)의 선단부에는 인양와이어(133)의 메인와이어(134)를 연결하기 위한 와이어 연결구(141a)가 돌출 설치된다. 상기 와이어 연결구(141a)에는 메인와이어(134)의 선단부에 결합되는 연결고리(134a)가 끼워지는 연결공(141b)이 형성된다.The front end of the
상기 탐지기바디(141)의 선단 내부에는 상기 보조와이어(135a, 135b)가 고정되는 고정대(141c)가 구비되고, 고정대(141c)에는 통신선(150)과 전력선(160)이 연결되는 단자부(141d)가 구비된다.Inside the distal end of the
상기 보조와이어(135a, 135b)를 고정대(141c)에 고정함에 있어서는 보조와이어(135a, 135b)에 고리(미도시)를 결합하고, 이 고리를 볼트와 너트 등에 의하여 고정할 수 있다.In fixing the
상기 통신선(150)과 전력선(160)은 탐지기바디(141)의 선단부를 관통하여 내부로 삽입되는 바, 통신선(150)과 전력선(160)이 관통하는 부위에 코드부싱(cord bushing)과 같은 절연 및 기밀유지부재(139)가 설치된다.The
상기 수중카메라(145)는 초음파센서(142)에 의해 측정되지 않는 지형을 좀 더 정확하게 확인하기 위한 것으로, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되어 해저지형을 정밀 촬영한다.The
상기 송신부(144)는 탐지기바디(141)에 내설되며, 초음파센서(142), 수중카메라(145) 및 위치추적장치(143)와 전기적으로 연결되어 초음파센서(142)의 초음파신호와 수중카메라(145)의 영상신호 및 위치추적장치(143)의 위치신호를 출력한다.The
상기 해저영상보정장치(200)는, 해저촬영장치(100)의 탐사선박(110)에 설치되는 보정장치바디(210)와, 보정장치바디(210)에 설치되며 제어부(240)에 의해 작동제어되어 해저영상신호를 저장하는 저장부(220)와, 보정장치바디(210)에 설치되며 통신선(150)과 전기적으로 연결되어 해저촬영장치(100)로부터의 초음파신호, 위치신호를 수신하는 수신부(230)와, 보정장치바디(210)에 설치되는 제어부(240)와, 보정장치바디(210)에 설치되며 제어부(240)에 의해 작동제어되어 제어부(240)에 제어신호를 입력하는 입력부(250)와, 보정장치바디(210)에 설치되는 출력부(260)를 갖춘다.The subsea
상기 제어부(240)는, 수신부(230)로부터 초음파신호를 수신하고, 이를 판독하여 출력부(260)를 매개로 측정된 해저지형을 해저영상으로 나타낸다. 또한, 제어부(250)는 수신부(230)로부터 영상신호를 수신하고, 이를 판독하여 출력부(260)를 매개로 촬영된 해저지형을 나타내는 해저영상을 나타내며, 수신부(130)로부터 위치신호를 수신하여 측정 또는 촬영된 해저지형의 위치를 나타낸다. 이때, 제어부(240)는, 입력부(250)의 제어신호에 따라 측정된 해저영상을 삭제 또는 저장한다.The
상기 출력부(260)는 통상의 디스플레이장치로서, 제어부(240)에 의해 작동제어되어, 측정된 해저영상을 디스플레이하고, 저장부(220)의 해저영상을 디스플레이한다.The
도 7은 본 발명에 따른 해저지형정보 관리시스템의 작용을 나타낸 도면으로서, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 해저지형정보 관리시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.7 is a view showing the operation of the seabed topography information management system according to the present invention, the operation of the seabed topography information management system according to the present invention with reference to FIG.
우선, 상기 해저촬영장치(100) 및 해저영상보정장치(200)를 해수로 변경을 확인하고자 하는 장소에 배치시킨 후, 도 1과 같이 탐사선박(110)을 전방으로 이동시키면, 수중탐지기(140)는 탐사선박(110) 보다 후방에 배치되면서 탐사선박(110)에 의해 이끌려 수중을 이동한다.First, the subsea photographing
이때, 상기 초음파센서(142)는 해저면으로 초음파를 송출하고, 되돌아오는 반사파를 수신하여 측정된 해저지형에 대한 초음파신호를 출력하고, 이를 송신부(144)가 송출한다. 또한, 수중카메라(145)는 해저지형을 촬영하여 송신부(144)를 매개로 영상신호를 송출한다. 더불어, 위치추적장치(143)는 측정 및 촬영되고 있는 위치를 나타내는 위치신호를 출력하고, 이를 송신부(144)가 송출한다.At this time, the
한편, 상기 송신부(144)로부터 초음파신호와 영상신호와 위치신호가 출력되면, 해저영상정보장치(200)의 수신부(230)가 이를 수신하여 제어부(240)로 송출한다. 이때, 제어부(240)는 초음파센서(142)로부터의 초음파신호를 판독하여 해저영상을 생성한 후 이를 출력부(260)에 나타내고, 수중카메라(145)로부터의 영상신호를 해저영상으로 변환하여 출력부(260)에 나타내며, 위치추적장치(143)로부터의 위치신호에 따라 출력부(260)에 나타난 해저영상의 측정 또는 촬영된 위치를 나타낸다.Meanwhile, when the ultrasonic signal, the image signal, and the position signal are output from the
이때, 관리자는 측정된 해저영상이 기존의 해저영상과 동일할 경우에는 입력부(250)를 매개로 제어부(240)를 제어하여, 측정 또는 촬영된 해저영상을 삭제하고, 측정 또는 촬영된 해저영상이 기존의 해저영상과 동일하지 않을 경우에는 입력부(250)를 매개로 제어부(240)를 제어하여, 저장부(220)의 기존 해저영상을 삭제한 후 새로 생성된 해저영상을 저장한다.In this case, when the measured submarine image is the same as the existing submarine image, the controller controls the
한편, 상기 수중탐지기(140)에 전력을 공급하기 위해 탐사선박(110)에 설치되 전원공급부는 전력선(160)을 매개로 수중탐지기(140)와 전기적으로 연결되며, 수중탐지기 송신부(144)와 해저영상정보장치(200)의 수신부(230)는 통신효율을 높이기 위해 통신선(150)을 매개로 유선 상으로 연결된다.On the other hand, the power supply unit is installed on the
본 발명에 따르면 수중탐지기(140)와 인양와이어(133)를 연결함에 있어서 수중탐지기(140)의 선단부에 와이어 연결구(141a)를 구비하고, 이에 메인와이어(134, 134)를 연결하여 탐사선박(110)에 의하여 견인되는 수중탐지기(140)가 수중에서 수평을 유지할 수 있게 되어 정확한 수중지형 정보를 수집할 수 있게 된다.According to the present invention, in connecting the
또한 상기 통신선(150) 및 전력선(160)에 그물 등이 걸려 외력이 작용하면, 통신선(150) 및 전력선(160)이 단선되면서, 그 기능을 원활히 수행하지 못하게 될 수 있으나, 본 발명은, 인양와이어(133)에 외력이 작용할 시, 일차적으로 스틸메시 튜브(137)가 피접촉물체에 접촉하게 되고, 그 내부에 구비된 절연충전재(138)가 외력을 완충한다.In addition, when an external force is applied to the
특히, 통신선(150) 및 전력선(160)이 메인와이어(134, 134) 사이에 배치되어 있고 그 외주면이 메인와이어(134, 134)의 외주면보다 안쪽에 위치하도록 구성되어 있으므로 각종 외력은 메인와이어(134, 134)에 작용하게 되고, 통신선(150) 및 전력선(160)에는 외력이 직접적으로 작용하지 않게 된다. 또한, 통신선(150)과 전력선(160)은 보조와이어(135a, 135b)에 내측 절연튜브(136a, 136b)를 피복하고 그 위에 나선형으로 감겨져 있기 때문에 인장력이 가해지더라도 절단되거나 쇼트되는 일이 없게 되며, 그 외주면에 외측 절연튜브(136d, 136d)가 피복되고, 그 외측에 절연충전재(138)가 충전되며, 최종적으로 외곽에는 스틸메시 튜브(137)가 구비되어 있으므로 보다 외력이나 부식 등으로부터 확실하게 보호된다.In particular, since the
또한 인양와이어(133)의 외곽부는 스틸메시 튜브(137)에 의하여 구성되므로 인양와이어(133)가 권취드럼(131)에 권취되거나 가이드체(114)에 안내되는 과정에서 인양와이어(133) 자체가 손상되는 것을 방지할 수 있다.In addition, since the outer portion of the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 해저지형정보 관리시스템은, 탐사선박에 의하여 견인되는 수중탐지기를 수평으로 유지하여 정확한 수중지형 정보를 수집할 수 있으며, 통신선(150) 및 전력선(160)에 외력이 직접적으로 작용하지 않아, 단선될 우려가 없으므로, 해양정보를 안정적으로 얻을 수 있으며, 정확한 해양정보를 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한, 수중카메라(145)를 통해 정확한 해저지형을 확인할 수 있어 해저지형관계를 정확하게 할 수 있다.As described above, the seabed terrain information management system according to the present invention, by keeping the underwater detector towed by the probe ship horizontally to collect accurate underwater terrain information, the external force to the
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.
100 : 해저촬영장치 110 : 탐사선박
120 : 구동장치 130 : 인양장치
140 : 수중탐지기 145 : 수중카메라
150 : 통신선 160 : 전력선
200 : 해저영상보정장치 210 : 보정장치바디
220 : 저장부 230 : 수신부
240 : 제어부 250 : 입력부
260 : 출력부100: subsea imaging apparatus 110: probe ship
120: drive device 130: lifting device
140: underwater detector 145: underwater camera
150: communication line 160: power line
200: subsea image correction device 210: correction device body
220: storage unit 230: receiving unit
240
260: output unit
Claims (1)
상기 인양와이어(133)에 연결되어 탐사선박(110)에 의해 견인되는 탐지기바디(141)와, 상기 탐지기바디(141)의 저면에 설치되는 초음파센서(142)와, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되는 수중카메라(145)와, 탐지기바디(141)에 설치되는 위치추적장치(143)와, 탐지기바디(141)에 설치되어 초음파센서(142)의 초음파신호와 수중카메라(145)의 영상신호와 위치추적장치(143)의 위치신호를 송출하는 송신부(144)를 갖춘 수중탐지기(140)와; 상기 인양와이어(133)와 함께 권취되며 수중탐지기(140)의 송신부(144)와 전기적으로 연결되는 통신선(150)과; 상기 인양와이어(133)와 함께 권취되며 전력을 공급하는 전력선(160)을 포함하는 해저촬영장치(100)와;
상기 해저촬영장치(100)의 탐사선박(110)에 설치되는 보정장치바디(210)와; 상기 보정장치바디(210)에 설치되어 해저영상을 저장하는 저장부(220)와; 상기 보정장치바디(210)에 설치되며 상기 통신선(150)과 전기적으로 연결되어 수중탐지기(140)의 송신부(144)로부터의 초음파신호, 영상신호, 위치신호를 수신하는 수신부(230)와; 상기 보정장치바디(210)에 설치되어 상기 저장부(220)를 작동제어하며 상기 수신부(230)로부터 초음파신호를 수신 분석하여 해저영상을 생성하고 상기 수신부(230)로부터 영상신호를 수신 분석하여 해저영상으로 나타내며 상기 수신부(230)로부터 위치신호를 수신 분석하여 수집된 해저영상의 위치를 나타내고 입력부(250)로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 해저영상을 삭제하거나 보정하는 제어부(240)와; 상기 보정장치바디(210)에 설치되며 상기 제어부(240)에 의해 작동제어되고 외부로부터 제어신호를 입력하여 상기 제어부(240)에 전달하는 입력부(250)와; 보정장치바디(210)에 설치되며 상기 제어부(240)에 의해 작동제어되어 상기 해저영상을 디스플레이하는 출력부(260)를 갖춘 해저영상보정장치(200)를 포함하여 구성되며,
상기 인양와이어(133)는 일정 간격을 두고 나란히 배치되는 한 쌍의 메인와이어(134, 134)와, 상기 메인 와이어(134, 134) 사이에 배치되는 한 쌍의 보조와이어(135a, 135b)와, 상기 보조와이어(135a, 135b)의 외주면에 피복되며 통신선(150)과 전력선(160)이 각각 코일 모양으로 감겨지는 내측 절연튜브(136a, 136b)와, 상기 통신선(150)과 전력선(160)의 외주부를 피복하는 외측 절연튜브(136c, 136d)와, 상기 인양와이어(133)의 외곽을 형성하는 스틸메시 튜브(137)와, 상기 스틸메시 튜브(137)의 내주면과 상기 메인와이어(134, 134)와 상기 외측 절연튜브(136c, 136d)의 외주면 사이에 충전되는 절연충전재(138)를 포함하여 구성되고,
상기 탐지기바디(141)의 선단부에는 상기 인양와이어(133)의 메인와이어(134)를 연결하기 위한 와이어 연결구(141a)가 구비되고,
상기 탐지기바디(141)의 선단 내부에는 상기 보조와이어(135a, 135b)가 고정되는 고정대(141c)가 구비되고, 고정대(141c)에는 통신선(150)과 전력선(160)이 연결되는 단자부(141d)가 구비되는 것을 특징으로 하는 기준점 설정을 통한 해저지형 좌표의 위치변화 확인과 수심정보 감지 시스템.
The probe body 111 moving on the surface of the water, the support body 112 installed in the vertical direction on the probe body body 111, and the horizontal body 113 installed in the horizontal direction on the support body 112. And a probe ship 110 having a plurality of guide bodies 114 installed on the support body 112 or the horizontal body 113; A driving device (120) installed in the probe body (111) to rotate the support (112); A winding drum 131 rotatably installed on the probe body 111, a driving motor 132 installed on the probe body 111 to rotate the winding drum 131, and the winding drum ( A lifting device 130 composed of a lifting wire 133 wound around 131;
A detector body 141 connected to the lifting wire 133 and towed by the probe 110, an ultrasonic sensor 142 installed on the bottom of the detector body 141, and a bottom of the detector body 141. Underwater camera 145 is installed in, the position tracking device 143 is installed on the detector body 141, the detector body 141 is installed on the ultrasonic signal of the ultrasonic sensor 142 and the image of the underwater camera 145 An underwater detector 140 having a transmitter 144 for transmitting a signal and a position signal of the position tracking device 143; A communication line (150) wound together with the lifting wire (133) and electrically connected to the transmitter (144) of the underwater detector (140); A subsea photographing apparatus (100) including a power line (160) wound together with the lifting wire (133) and supplying electric power;
A correction device body (210) installed on the exploration vessel (110) of the subsea imaging device (100); A storage unit 220 installed in the correction device body 210 and storing a seabed image; A receiver 230 installed at the correction device body 210 and electrically connected to the communication line 150 to receive an ultrasonic signal, an image signal, and a position signal from the transmitter 144 of the underwater detector 140; It is installed on the correction device body 210 to operate and control the storage unit 220 to receive and analyze the ultrasonic signal from the receiving unit 230 to generate a subsea image and receive and analyze the image signal from the receiving unit 230 to the seabed A control unit 240 which represents an image and indicates a position of the collected undersea image by analyzing the position signal from the receiver 230 and deletes or corrects the undersea image according to a control signal input from the input unit 250; An input unit 250 installed in the correction device body 210 and operated and controlled by the control unit 240 and inputting a control signal from the outside to the control unit 240; It is configured to include a subsea image correction device 200 is installed in the correction device body 210 and the operation control by the control unit 240 having an output unit 260 for displaying the subsea image,
The lifting wire 133 may include a pair of main wires 134 and 134 disposed side by side at a predetermined interval, and a pair of auxiliary wires 135a and 135b disposed between the main wires 134 and 134. The inner insulation tubes 136a and 136b coated on the outer circumferential surfaces of the auxiliary wires 135a and 135b and the communication line 150 and the power line 160 are wound in coil shapes, respectively, and the communication line 150 and the power line 160. Outer insulation tubes 136c and 136d covering the outer circumference portion, a steel mesh tube 137 forming an outline of the lifting wire 133, an inner circumferential surface of the steel mesh tube 137 and the main wires 134 and 134. ) And an insulating filler 138 filled between the outer circumferential surfaces of the outer insulating tubes 136c and 136d,
The front end portion of the detector body 141 is provided with a wire connector 141a for connecting the main wire 134 of the lifting wire 133,
Inside the distal end of the detector body 141, a fixing bar 141c is provided to which the auxiliary wires 135a and 135b are fixed, and a terminal unit 141d to which the communication line 150 and the power line 160 are connected. Position change check and depth information detection system of the seabed topographic coordinates through the reference point setting, characterized in that the provided.
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KR1020130142797A KR101360273B1 (en) | 2013-11-22 | 2013-11-22 | System for sensing position variation of submarine landform coordinates and water depth information through reference points setting |
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