KR101370958B1

KR101370958B1 - Buoy for Oceanographic Observation using Auto Balance Keeping

Info

Publication number: KR101370958B1
Application number: KR1020120084431A
Authority: KR
Inventors: 이문진; 김혜진; 이승현
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2014-03-12
Also published as: KR20140017819A

Abstract

본 발명은 자동 균형유지형 해상 관측 부이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해상에 부유되는 부유체와, 상기 부유체에 고정설치되어 해상정보를 관측/측정하는 관측 및 통신체로 이루어지는 부이에 있어서, 상기 부이가 파랑 등에 의해 흔들리거나 요동쳐도 관측 및 통신체가 고정설치되는 부유체가 수면상에서 항시 직립된 상태를 자동적으로 유지할 수 있도록, 상기 부유체의 저면에 해상 내부로 잠기어 부유체에 하중을 가하는 균형체가 설치되도록 한 자동 균형유지형 해상 관측 부이에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic balanced marine observation buoy, and more particularly, to a buoy comprising a floating body floating in the sea, and an observation and communication body fixed to the floating body to observe / measure marine information. A balancer is installed on the bottom of the float to apply a load to the float so that the float floating on the surface can be automatically maintained even when it is shaken or shaken by the blue wave. It relates to an automatic balanced marine observation buoy.

Description

Buoy for Oceanographic Observation using Auto Balance Keeping}

본 발명은 해상에 부유되어 설치되어 해상의 다양한 정보를 관측하되, 파랑에 흔들려도 자동적으로 균형을 맞춰 해상에 직립된 상태로 부유될 수 있도록 한 해상 관측 부이에 관한 것이다. The present invention relates to a maritime observation buoy which is installed floating on the sea to observe various information on the sea, and to be floated in an upright state at sea by automatically balancing even when shaken by blue waves.

해양관측이란 해양기상, 해수특성, 해저지질 및 해류 등을 관측하는 것으로서, 관측탑이나 계류부표(繫留浮標), 표류부표(漂流浮標) 등의 다양한 형태의 해양관측소를 통하여 수행되며, 이들 해양관측소에 있어서, 계류부표 및 표류부표 형식의 해양관측소는 고정된 구조물이 아닌 부체(浮體)를 이용하는 것으로, 부이(buoy)와 이에 설치된 관측장비 및 송수신장비 등으로 구성된다.Ocean observations are observations of oceanic weather, seawater characteristics, seabed lipids and ocean currents, and are performed through various types of marine observation stations such as observation towers, mooring buoys, and drift buoys. In the station, the marine station in the form of mooring buoys and drift buoys uses a float rather than a fixed structure, and is composed of a buoy, observation equipment installed therein, and transmission / reception equipment.

그러나 이러한 종래의 해양관측용 부이는 관측장비 및 송수신 장비와 부이가 고정되는 형태로서, 파랑에 의하여 부이가 요동할 경우, 부이에 설치된 장비들도 함께 요동하게 되므로, 정확한 관측과 관측치 및 제어신호의 안정적인 송수신이 어려운 문제점이 있었다.However, this conventional marine observation buoy is a form in which the observation equipment, the transmission and reception equipment, and the buoy are fixed. When the buoy swings due to the blue, the equipment installed in the buoy also swings together, so that accurate observation and observation and control signal There was a difficult problem of stable transmission and reception.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 해상에 부유되어 해양의 다양한 정보를 관측 및 측정하는 부이에 있어서, 상기 부이가 파도 및 바람 등의 파랑에 의해 흔들려도, 항시 자동적으로 균형을 맞춰 직립된 상태를 유지할 수 있도록 함으로써, 원활하고 정확한 관측정보 송수신이 가능토록 한 자동 균형유지형 해상 관측 부이를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to buoy floating on the sea in the buoy for observing and measuring various information of the ocean, even if the buoy is shaken by waves, such as waves and wind In addition, the present invention provides an auto-balanced marine observation buoy which enables the user to keep the upright state automatically balanced at all times.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the present invention will be described hereinafter and will be understood by the embodiments of the present invention. Further, objects and advantages of the present invention can be realized by the means and the combination shown in the claims.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 해상에 부유되는 부유체(10); 상기 부유체(10)의 상부에 고정설치되어, 사용자가 사전설정한 해상정보를 측정 및 관측하여 육상의 기지국(A)으로 송신하는 관측 및 통신체(20); 상기 부유체(10)의 저면에 연장설치되어 수중에 내설됨으로써, 상기 부유체(10), 관측 및 통신체(20)가 파랑에 의해 유동되어도 직립된 상태로 항시 유지될 수 있도록 하는 균형체(30); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention as a means for solving the above problems, the floating body 10 floating on the sea; Observation and communication body 20 is fixed to the upper portion of the floating body 10 to measure and observe the sea information preset by the user to transmit to the base station (A) of the land; Balanced body 30 is installed on the bottom of the floating body 10 to be installed in the water, so that the floating body 10, the observation and communication body 20 can always be maintained in an upright state even when flowed by a blue wave. ); Characterized in that consists of.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 파랑에 의해 부유체가 요동쳐도, 균형체에 의해 부유체가 자동적으로 수중에 직립되는 형태를 유지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of maintaining the form in which the floating body is automatically erected in the water by the balance even if the floating body is shaken by the blue wave.

또한, 본 발명은 부유체가 항시 수중에 직립되는 형태를 유지함으로써, 관측 및 통신체가 파랑에 의해 파손되거나 수중에 잠기는 등의 문제가 발생되지 않는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the floating body is always upright in the water, so that problems such as observation and communication are broken by the blue wave or submerged in water do not occur.

또한, 본 발명은 육상의 기지국으로 해상정보를 용이하게 송/수신 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that can easily transmit / receive maritime information to the base station of the land.

도 1은 본 발명에 따른 자동 균형유지형 해상 관측 부이를 나타낸 일실시예의 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 자동 균형유지형 해상 관측 부이의 사용을 나타낸 일실시예의 예시도.Figure 1 is an exemplary view showing an automatic balanced marine observation buoy according to the present invention.
Figure 2 is an illustration of one embodiment showing the use of a self balancing marine observation buoy according to the present invention.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
Before describing in detail several embodiments of the invention, it will be appreciated that the application is not limited to the details of construction and arrangement of components set forth in the following detailed description or illustrated in the drawings. The invention may be embodied and carried out in other embodiments and carried out in various ways. It should also be noted that the device or element orientation (e.g., "front,""back,""up,""down,""top,""bottom, Expressions and predicates used herein for terms such as "left,"" right, "" lateral, " and the like are used merely to simplify the description of the present invention, Or that the element has to have a particular orientation.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.The present invention has the following features in order to achieve the above object.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

이를 위한 본 발명의 일실시예를 살펴보면,To this end, according to an embodiment of the present invention,

해상에 부유되는 부유체(10); 상기 부유체(10)의 상부에 고정설치되어, 사용자가 사전설정한 해상정보를 측정 및 관측하여 육상의 기지국(A)으로 송신하는 관측 및 통신체(20); 상기 부유체(10)의 저면에 연장설치되어 수중에 내설됨으로써, 상기 부유체(10), 관측 및 통신체(20)가 파랑에 의해 유동되어도 직립된 상태로 항시 유지될 수 있도록 하는 균형체(30); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A float (10) floating on the sea; Observation and communication body 20 is fixed to the upper portion of the floating body 10 to measure and observe the sea information preset by the user to transmit to the base station (A) of the land; Balanced body 30 is installed on the bottom of the floating body 10 to be installed in the water, so that the floating body 10, the observation and communication body 20 can always be maintained in an upright state even when flowed by a blue wave. ); Characterized in that consists of.

또한, 상기 해상정보는 풍향, 풍속, 기온, 해수온도, 조류, 파고, 파향에 관한 정보 중 복수개 이상이 측정 및 관측대상이되, 상기 측정 및 관측대상은 육상의 기지국(A)으로부터의 제어신호에 의해 변경가능한 것을 특징으로 한다.In addition, at least a plurality of pieces of information on wind direction, wind speed, air temperature, sea temperature, tidal current, wave height, and wave direction are measured and observed, and the measured and observed objects are control signals from a base station A on land. It can be changed by.

또한, 상기 균형체(30)는 상기 부유체(10)의 저면에 돌출형성된 연장편(11)의 단부에 설치되되, 상기 연장편(11)의 길이는 관측 및 통신체(20)의 전체길이보다 상대적으로 짧은 길이를 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the balance body 30 is installed at the end of the extension piece 11 protruding from the bottom of the floating body 10, the length of the extension piece 11 is less than the total length of the observation and communication body 20 It is characterized by having a relatively short length.

또한, 상기 균형체(30)는 상기 부유체(10)가 수면에서 수직으로 이루되, 수중에 잠기지 않는 정도의 하중을 가지도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the balance body 30 is characterized in that the float 10 is made perpendicular to the surface of the water, so as to have a load that does not immerse in the water.

또한, 관측 및 측정된 해상신호는 사용자가 사전설정한 시간주기마다 육상의 기지국(A)으로 전송되도록 하며, 상기 시간주기는 기지국(A)으로부터의 제어신호를 통해 변경이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the observed and measured sea signal is to be transmitted to the base station (A) of the land at a predetermined time period by the user, characterized in that the time period can be changed through a control signal from the base station (A).

또한, 상기 부유체(10)는 상기 균형체(30)를 연결하기 위해 저면에 돌출형성되는 연장편(11)의 길이가 조절가능한 것을 특징으로 한다.
In addition, the floating body 10 is characterized in that the length of the extension piece 11 which protrudes on the bottom surface in order to connect the balance body 30 is adjustable.

이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 균형유지형 해상 관측 부이를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to Figures 1 to 2 will be described in detail the automatic balanced marine observation buoy according to an embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 균형유지형 해상 관측 부이(100)는 부유체(10), 관측 및 통신체(20), 균형체(30)를 포함한다.
As shown, the self-balancing marine observation buoy 100 according to the present invention includes a floating body 10, observation and communication body 20, the balance body 30.

상기 부유체(10)는 해상에 부유되는 것으로서, 후술될 관측 및 통신체(20)가 상면에 고정되기에, 이러한 관측 및 통신체(20)가 해상에 잠기지 않고 관측 및 측정을 할 수 있도록 한 것이다.The floating body 10 is floating on the sea, and the observation and communication body 20 to be described later is fixed to the upper surface, so that the observation and communication body 20 can be observed and measured without being locked in the sea.

이를 위한 상기 부유체(10)는 본 발명에서 원형 단면을 가지는 원통형상으로 그 형상을 도시하였지만, 사용자의 실시예에 따라 저면이 원호형상을 가지며 기존의 선박과 같은 모양 또는 반원구 모양을 할 수도 있는 등, 해상에 부유될 수 있는 형상이라면, 상기 부유체(10)의 형상은 자유롭게 변경될 수 있음이다.
For this purpose, the floating body 10 has a cylindrical shape having a circular cross section in the present invention, but according to the user's embodiment, the bottom surface has an arc shape and may have the same shape as a conventional vessel or a semi-circular shape. If there is a shape that can be floating on the sea, such as, the shape of the floating body 10 can be freely changed.

상기 관측 및 통신체(20)는 전술된 부유체(10)의 상면에 고정설치되어, 상기 부유체(10)에 의해 해상에 부유된 상태로 해상의 다양한 정보를 관측 및 측정하는 것이다.The observation and communication body 20 is fixed to the upper surface of the above-described floating body 10, and observes and measures various information of the sea while floating on the sea by the floating body 10.

이러한 관측 및 측정은 파고(波高) 및 파향(波向)을 비롯하여, 풍향, 풍속, 기온, 해수온도, 조류 등 다양한 해상정보가 이에 해당되는 것으로, 이러한 다양한 해상정보 중 사용자가 사전설정한 해상정보를 복수개 이상 측정 및 관측할 수 있도록 한다.Such observations and measurements include wave height, wave direction, and various sea information such as wind direction, wind speed, air temperature, sea temperature, and tidal current. Allow more than one measurement and observation.

이러한 측정을 위해 관측 및 통신체(20)는 측정 및 관측하고자 하는 해상정보에 따라 모션 센서(Motion Sensor), 전자식 나침반(Magnetic Compass) 등 다양한 장비가 내부에 설치되어야 함은 당연할 것이다.Obviously, for the measurement, the observation and communication unit 20 should be equipped with various equipment such as a motion sensor and an electronic compass in accordance with the sea information to be measured and observed.

또한, 이러한 관측 및 통신체(20)에서 관측 및 측정한 해상정보는 육상의 기지국(A)으로 전송되어야 하기 때문에, 상기 관측 및 통신체(20)에는 송수신기 또한 설치되어, 측정 및 관측된 해상정보를 기지국(A)으로 송신하거나, 또는 기지국(A)에서 전송하는 다양한 제어신호 등을 수신할 수 있도록 한다.In addition, since the sea information observed and measured by the observation and the communication body 20 should be transmitted to the base station A on land, the transceiver is also installed in the observation and communication body 20, and the measured and observed sea information is transmitted to the base station. It is possible to receive various control signals transmitted from (A) or transmitted from the base station (A).

상기 기지국(A)으로 수신받는 제어신호라 함은 관측 및 통신체(20)에서 관측 또는 측정된 해상정보를 얼마간의 시간주기마다 기지국(A)으로 수신하라 하는 송신주기, 또는 측정/관측하고자 하는 해상정보의 관측대상을 변경하고자 하는 관측정보 변경신호 등이 이에 해당될 수 있다.
The control signal received by the base station A refers to a transmission period for receiving observation or measured sea information at the base station A at every time period, or a resolution to be measured / observed. An observation information change signal for changing the observation target of the information may correspond to this.

상기 균형체(30)는 상면에 관측 및 통신체(20)가 고정설치되어 있는 부유체(10)의 저면에 설치되는 것으로, 부유체(10)가 해상에 부유되어 있는 상태이기에, 상기 균형체(30)는 수중에 위치하게 되는 형태가 된다.The balance body 30 is installed on the bottom surface of the floating body 10 on which the observation and communication body 20 is fixed on the upper surface, and the floating body 10 is in a floating state at sea, and thus the balance body ( 30) will be located in the water.

이러한, 상기 균형체(30)는 부유체(10)의 저면에 돌출형성된 연장편(11)의 단부에 설치되는 하중체로써, 상기 균형체(30) 자체가 사전설정된 소정의 무게를 가짐으로써, 부유체(10)의 하단에서 부유체(10)를 하단으로 잡아당김으로써, 관측 및 통신체(20)가 상면에 고정설치되어 있는 부유체(10)가 파랑 등에 의해 요동쳐도, 부유체(10)의 하단에서 수중에 매달려 있는 균형체(30)에 의해 항시 수면에 수직인 상태(직립된 상태, 수면과 본 발명의 자동 균형유지형 해상 관측 부이의 상호간 각도(α)가 90°가 되는 상태.)를 자동적으로 유지할 수 있도록 한 것이다.The balance body 30 is a load body installed at the end of the extension piece 11 protruding from the bottom surface of the floating body 10, and the balance body 30 itself has a predetermined weight, By pulling the floating body 10 from the lower end of the floating body 10 to the lower end, even if the floating body 10 fixed to the observation and communication body 20 on the upper surface is shaken by blue or the like, the floating body 10 Always perpendicular to the surface by the balance 30 suspended in the water at the bottom of the (upright state, the angle between the water and the self-balancing marine buoy of the present invention is 90 °.) It is to keep it automatically.

더불어, 상기 연장편(11)의 길이는 관측 및 통신체(20)의 전체길이보다 상대적으로 짧은 길이를 가지도록 하며, 상기 균형체(30)의 무게는 부유체(10)가 수중에 완전히 잠겨 가라앉지 않을 정도의 하중을 가지도록 한다.In addition, the length of the extension piece 11 is to have a relatively short length than the total length of the observation and communication body 20, the weight of the balance body 30 is completely submerged in the float 10 in the water Make sure you have a load that won't sit down.

더불어, 상기 부유체(10)와 균형체(30)를 연결시키기 위해 부유체(10)의 저면에 돌출형성된 연장편(11)의 경우, 사용자의 실시예에 따라 상, 하로 길이가 늘어나는 다중관체 형상(차량의 안테나처럼 직경이 점차 작아지는 다수의 관을 연속연결하여, 다수의 관들이 상호간 단부가 연결된 상태로 길게 빼내어 길어지거나, 직경이 가장 큰 관 내부로 나머지 관들이 모두 내입되어 길이가 줄어드는 형상.)을 가지도록 함으로써, 상, 하 방향으로 움직이면서 길이가 조절될 수 있도록 할 수도 있으며, 이러한 연장편(11)의 길이조절은 육상의 기지국(A)에서 무선으로 제어신호를 전송하여 이루어질 수 있음이다.
In addition, in the case of the extension piece 11 protruding from the bottom of the floating body 10 in order to connect the floating body 10 and the balance body 30, the length of the multi-pipe up and down depending on the user's embodiment Shape (connecting a plurality of pipes that are gradually smaller in diameter, such as an antenna of a vehicle), the pipes are pulled out with the ends connected to each other to lengthen, or the length of the remaining pipes are all reduced into the inside of the pipe with the largest diameter. Shape.), So that the length can be adjusted while moving in the up and down direction, the length adjustment of the extension piece 11 can be made by transmitting a control signal wirelessly from the base station (A) of the land. Yes.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

10: 부유체 11: 연장편
20: 관측 및 통신체 30: 균형체
A: 기지국10: float 11: extension
20: Observation and Communications 30: Balance
A: base station

Claims

A float (10) floating on the sea;
Observation and communication body 20 is fixed to the upper portion of the floating body 10 to measure and observe the sea information preset by the user to transmit to the base station (A) of the land;
Balanced body 30 is installed on the bottom of the floating body 10 to be installed in the water, so that the floating body 10, the observation and communication body 20 can always be maintained in an upright state even when flowed by a blue wave. );
The maritime information includes a plurality of pieces of information on wind direction, wind speed, air temperature, sea temperature, tidal current, wave height, and wave direction, which are measured and observed, and the measured and observed objects are controlled by a control signal from a base station A on land. Changeable,
The balance body 30 is installed at the end of the extension piece 11 protruding from the bottom of the floating body 10, the length of the extension piece 11 is relatively shorter than the total length of the observation and communication body 20 It has a length, but has a multi-tubular shape that increases in length, up and down so that the length can be adjusted while moving in the up and down direction, the length adjustment of the extension piece 11 is controlled wirelessly from the base station (A) of the land Can be achieved by transmitting a signal,
The balance body 30 is made of the floating body 10 perpendicular to the water surface, so as to have a load that does not immerse in water,
Observed and measured sea signals are transmitted to the base station (A) of the land at a predetermined time period by the user, the time period can be changed by the control signal from the base station (A) Balanced maritime observation buoy.

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