KR100649620B1 - Underwater cable surveying system with a manned submarine - Google Patents

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KR100649620B1
KR100649620B1 KR1020050076663A KR20050076663A KR100649620B1 KR 100649620 B1 KR100649620 B1 KR 100649620B1 KR 1020050076663 A KR1020050076663 A KR 1020050076663A KR 20050076663 A KR20050076663 A KR 20050076663A KR 100649620 B1 KR100649620 B1 KR 100649620B1
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submarine cable
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manned
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submarine
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KR1020050076663A
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Inventor
김우겸
정헌웅
오창효
정창수
유희영
추진부
정길조
안용호
이용학
이태디태희
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한국전력공사
주식회사 서브씨테크놀로지
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    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/48—Means for searching for underwater objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/02—Hand grip control means
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/04—Cable-laying vessels

Abstract

An underwater cable surveying system with a manned submarine is provided to directly repair abnormal parts of the underwater cable in a manned submarine by operating a robot arm. In an underwater cable surveying system with a manned submarine, a robot arm(250) catches an underwater cable or other underwater facilities. A pair of fixed plates(300) are installed toward a front side. A pair of crossing bars are connected to the front end of the fixed plates by a connecting member and a fixing bracket. A plurality of detecting sensors detects a location and a malfunction of the underwater cable or other underwater facilities. And an altimeter measures a distance between the manned submarine and the underwater ground.

Description

유인잠수정에 의한 해저케이블 점검시스템{Underwater Cable Surveying System with a Manned Submarine}Underwater Cable Surveying System with a Manned Submarine}

도 1은 종래의 해저케이블 점검상태를 보인 실시 예시도1 is an exemplary embodiment showing a conventional submarine cable inspection state

도 2는 본 발명에 의한 해저케이블 점검상태를 보인 실시 예시도Figure 2 is an exemplary embodiment showing a submarine cable inspection state according to the present invention

도 3은 본 발명에 의한 유인잠수정의 확대도Figure 3 is an enlarged view of the manned submersible according to the present invention

도 4는 본 발명의 유인잠수정에 설치된 점검장치를 보인 사시도Figure 4 is a perspective view showing a check device installed in the manned submersible of the present invention

도 5는 본 발명의 유인잠수정에 설치된 점검장치를 보인 평면도5 is a plan view showing a check device installed in the manned submersible of the present invention

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 탐사선박 110 : GPS송수신장비100: probe ship 110: GPS transmission and reception equipment

120, 130, 220, 230 : 수중통신부 140, 240 : 송수파기120, 130, 220, 230: Underwater communication unit 140, 240: Water receiver

200 : 유인잠수정 210 : 프레임200: manned submarine 210: frame

250 : 로봇 아암 260 : 탐지카메라 및 조명250: robot arm 260: detection camera and lighting

300 : 고정플레이트 320 : 연결브라켓300: fixed plate 320: connection bracket

330 : 연결바아 331, 380 : 부력부재330: connection bar 331, 380: buoyancy member

340, 350 : 횡바아 360 : 결합판340, 350 horizontal bar 360: bonding plate

361 : 삽입홀 370 : 연결부재361: insertion hole 370: connecting member

390 : 고정브라켓 391 : 완충부재390: fixing bracket 391: buffer member

400, 410 : 탐지센서 420 : 고도계400, 410: detection sensor 420: altimeter

500 : 바닥 600 : 해저케이블500: floor 600: submarine cable

본 발명은 해저 바닥에 깔리거나 그 아래에 매설된 케이블 및 파이프라인 등의 각종 해저 시설물을 점검할 수 있도록 하는 유인잠수정에 의한 해저케이블 점검시스템에 관한 것으로,The present invention relates to a submarine cable inspection system by a manned submersible to check various subsea facilities such as cables and pipelines laid on or under the sea floor,

특히, 해저케이블 탐사 선박과는 별도로 독립되어 움직이는 유인잠수정에 감지장비를 설치하여 해저 바닥에 깔리거나 그 해저 바닥의 아래에 매설된 케이블은 물론 파이프라인 등의 각종 해저 시설물을 신속하게 점검하여 고장점을 찾고 보수할 수 있도록 하는 유인잠수정에 의한 해저케이블 점검시스템에 관한 것이다.In particular, the installation of sensing equipment in manned submersibles that move independently from the submarine cable exploration vessels can quickly check various submarine facilities such as pipelines, which are laid on the floor of the seabed or buried beneath the floor, and pipelines. The submarine cable inspection system by manned submersible to find and repair the

일반적으로 전선케이블을 비롯한 각종 데이터 통신 케이블들은 지상에 설치된 전신주나 철탑에 걸쳐져 가설되었으나 산업과 문명의 발전과 함께 각종 케이블들은 지하에 매설되고 있다.In general, various types of data communication cables including wire cables have been laid on the poles or steel towers installed on the ground, but with the development of industry and civilization, various cables are buried underground.

또한 지하에 매설되는 각종 케이블은 연안의 섬들이나 근해 도서지역에 연결 설치할 때도 해저케이블을 바다 바닥에 설치하여 운영하고 있다.In addition, underground cables are installed and operated at the bottom of the sea when they are connected to coastal islands or offshore islands.

일 예로 한국의 제주 해남간 설치 운전중인 HVDC(High Voltage Direct Current) 해저케이블은 제주지역 전력의 50%를 담당하고 있는 설비로서 고장이 발생되면 1일 평균 발전 연료비 손실이 6천만원에 이르므로 신속한 복구가 요구된다.For example, HVDC (High Voltage Direct Current) submarine cable, which is installed and operated in Jeju, South Korea, is a facility that is responsible for 50% of the electricity in Jeju. If a failure occurs, the average power generation fuel cost is 60 million won per day. Is required.

상기와 같은 이유에서 고장점에 대한 신속한 복구를 하려해도 외국 용역사의 경우 1회 고장위치 탐지 및 복구 등에 100억원 정도의 경비를 요구함에 따라 해저케이블의 고장 복구에 막대한 예산이 편성되어야 하는 문제점이 있으며, 그러한 막대한 경비의 지출에도 불구하고 해저케이블의 고장 위치 탐지 및 복구를 해외 용역사에 100% 의존하는 실정이며, 복구에 7개월 정도의 장기간이 소요된다.For the above reasons, even if it is necessary to promptly repair the point of failure, the foreign service company requires a budget of about 10 billion won for one time detection and repair of the fault location. In spite of such a huge expense, it is 100% dependent on overseas service to detect and repair the location of the failure of the submarine cable, and the recovery takes about 7 months.

상기와 같은 해외 용역사에 의뢰함에 따른 경비의 절감을 위한 국내의 점검시행방법은 잠수사의 목측에 의존한 단순한 육안조사(Visual Inspection)와 카메라만을 장착한 소형 무인 잠수정(Rometely Operated Vehicle : ROV)의 비쥬얼(Visual) 촬영에만 의존하여 케이블 이상유무 상태를 판단하고 있어 해저케이블 매설심도, 매설된 케이블의 직접적인 상태 등 케이블에 대한 객관적이고 과학적인 조사가 이루어지지 않고 있는 실정이다.The domestic inspection method for reducing the cost of commissioning overseas service companies is based on simple visual inspection and ROM (Rometely Operated Vehicle: ROV) equipped with camera only. As it is judged whether there is a cable abnormality only by visual shooting, there is no objective and scientific investigation on the cable such as the depth of submarine cable laying and the direct state of the cable laid.

즉, 과거 해양 유전지대(Offshore Oilfield) 등에서 잠수사의 위험 노출과 위험증가 및 비용 절감을 위하여 다국적 기업을 위주로 소형 무인 잠수정(ROV)이 개발되어 현재 해저케이블 설치분야로 파급되어 사용 중이지만, 그 소형 무인 잠수정(ROV)에 의한 해저케이블의 점검방법은 도 1에 도시한 바와 같이 점검이 필요한 해저케이블(60)이 매설된 위치의 해상에 탐사선박(10)을 정박시키고, 그 탐사선박(10)에 케이블(20)로 연결된 소형 무인 잠수정(30)를 바닥(50)부근으로 내려서 해저케이블(60)의 이상유무를 점검할 수 있도록 하고 있다.That is, in the past, small unmanned submersibles (ROVs) have been developed for multinational companies in order to increase risk exposure, reduce risks, and reduce costs of divers in offshore oilfields. The inspection method of the submarine cable by a submersible boat (ROV) anchors the probe 10 to the sea at the position where the submarine cable 60 to be inspected is buried as shown in FIG. The small unmanned submersible 30 connected by the cable 20 is lowered near the bottom 50 to check whether there is an abnormality of the submarine cable 60.

그러나 상기와 같은 소형 무인 잠수정(30)는 해상에 정박된 탐사선박(10)에 케이블(20)에 의해 연결되어 탐사선박(10)에서 유선으로 직접 조정하면서 동작시켜야 할 뿐만 아니라, 소형 무인 잠수정(30)에 설치된 탐지카메라(40)에서 검출된 해저케이블(60)의 상태를 소형 무인 잠수정(30)에서 직접 분석하지 못하고 검출된 데이터를 케이블(20)을 통해 탐사선박(10)으로 송신하면 탐사선박(10)에서는 그 전송된 데이터를 수집 분석하는 작업을 하는 것이므로 데이터 분석에 걸리는 시간이 지연되는 문제점이 있었다.However, the small unmanned submersible 30 as described above is connected to the exploration vessel anchored at sea by a cable 20, and must be operated while directly adjusting the cable from the probe 10 to a small unmanned submersible ( If the state of the submarine cable 60 detected by the detection camera 40 installed in the 30) is not directly analyzed by the small unmanned submersible 30, the detected data is transmitted to the probe 10 through the cable 20 for detection. Since the ship 10 is to collect and analyze the transmitted data, there is a problem that the time required for data analysis is delayed.

또한 상기와 같은 소형 무인 잠수정(30)을 탐사선박(10)에서 간접 조정하는 방식은 해저케이블(60)의 위치를 탐지카메라(40)에 검출되는 신호를 간접 분석하면서 소형 무인 잠수정(30)을 이동시켜야 하는 것이므로 해저케이블(60) 점검에 많은 시간이 소요되는 문제점도 있었다.In addition, the method of indirectly adjusting the small unmanned submersible 30 as described above in the navigational vessel 10 performs the small unmanned submersible 30 while indirectly analyzing a signal detected by the detection camera 40 at the position of the submarine cable 60. Since it is to be moved, there was also a problem that takes a lot of time to check the submarine cable (60).

특히 상기와 같은 소형 무인 잠수정(30)에 의한 해저케이블(60) 점검방법은 소형 무인 잠수정(30)은 해저케이블(60)에 대한 단순한 점검 작업만이 가능한 것이므로, 이상이 검출된 해저케이블(60)은 다시 작업에 필요한 장비를 해저로 내리거나 잠수사가 내려가서 해저케이블(60)을 보수할 수 있는 작업을 준비해야 하는 등의 많은 문제점을 가지고 있었다.In particular, the method for checking the submarine cable 60 by the small unmanned submersible 30 as described above is because the small unmanned submersible 30 can only perform a simple inspection operation on the submarine cable 60, and the submarine cable 60 detected abnormality. ) Had a number of problems, such as lowering the equipment required for the work to the seabed or to prepare the work to repair the submarine cable 60 to go down the diver.

국내의 해저케이블에 대한 점검 기술로는 잠수사에 의해 잠수가 가능한 수중 35m 이하의 수심에서는 잠수사에 의한 육안조사를 실시하고 있고, 해저 수심이 수중 35m 이상의 경우에는 탐사선박(10)에 케이블(20)에 의해 연결되는 소형 무인 잠수정(30)에 부착된 탐지카메라(40)에 의한 육안조사가 이루어지고 있다.As a technique for checking the submarine cable in Korea, a visual inspection by a diver is conducted at a depth of 35 m or less that can be submerged by a diver. When the subsea depth is 35 m or more, a cable 20 is connected to a probe (10). Visual inspection by the detection camera 40 attached to the small unmanned submersible 30 is connected.

그러나 상기 국내의 실정 중에서 잠수사가 직접 잠수하여야 하는 경우 잠수사의 수중 체류시간은 수심, 수온 및 잠수사의 역량에 따라 최대 30분 이내로 제한되며, 이는 잠수 작업시간의 제한을 의미하고 이를 위반하였을 경우에는 잠수병 및 기타 상해를 가져오게 되므로 잠수사의 생명을 위태롭게 하는 치명적 결과를 초래하여 인명 손실의 위험을 내포하고 있다.However, if the diver needs to dive directly in the domestic situation, the underwater dwell time of the diver is limited to 30 minutes or less depending on the depth of the water, the water temperature and the capacity of the diver. And other injuries, which can cause fatal consequences that jeopardize the lives of divers and pose a risk of loss of life.

또한 수심 35m 이하의 천해지역인 경우에는 잠수사의 목측(目測) 및 탐침봉(잠수사가 휴대하여 해저면 바닥을 간헐적으로 찌르며 해저케이블(60) 매설 유무를 판단)에 의존하여 해저 바닥(50)에 매설된 해저케이블(60)을 점검하는 방법을 사용하지만, 이는 해저케이블(60)의 실제 매설깊이가 바닥(50)에서 1m 이상인 점을 고려하였을 때 해저케이블(60)을 연속적으로 추적하고 매설깊이를 측정하는 작업은 실제로 불가능하며, 수심 35m 이상의 심해지역인 경우에는 소형 무인 잠수정(30)을 이용하여 조사가 시행되고 있으나 소형 무인 잠수정(30)에 단순히 탐지카메라(40)만이 장착되어 있으므로 탐사선박에서는 탐지카메라(40)에 노출된 해저케이블(60)에 대해서만 조사가 가능한 문제점이 있었다.Also, in the case of shallow waters with a depth of 35m or less, it is buried on the sea floor (50) depending on the diver's neck and the probe rod (the submarine intermittently pierces the bottom of the sea floor and judges whether the submarine cable (60) is buried). Although the method of checking the subsea cable 60 is used, it is continuously tracked and the depth of the submarine cable 60 is considered, considering that the actual embedding depth of the submarine cable 60 is 1 m or more from the bottom 50. In the deep sea area of more than 35m depth, the measurement is not possible, and the survey is being conducted by using the small unmanned submersible 30. However, since only the detection camera 40 is mounted on the small unmanned submersible 30, There was a problem that irradiation can be made only for the submarine cable 60 exposed to the detection camera 40.

따라서 본 발명의 목적은 탐사선박과는 별도로 운영되는 유인잠수정에 탐지카메라 및 조명과 로봇 아암, 고도계(Altimeter) 및 탐지센서 등을 설치하여 해저 에 깔리거나 매설된 해저케이블과 파이프라인을 포함한 각종 해저 시설물을 유인잠수정이 단독으로 점검하고 데이터를 분석할 수 있으며, 탐지카메라 및 조명에 의해 해저에 노출된 해저케이블을 육안으로 점검함은 물론 탐지센서에 의해 해저에 묻힌 해저케이블도 점검할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 점검된 해저케이블의 이상부위인 고장점은 로봇 아암을 동작시켜 유인잠수정에서 직접 보수작업도 진행할 수 있도록 한 유인잠수정에 의한 해저케이블 점검시스템을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to install a detection camera and lighting, a robot arm, an altimeter and a detection sensor in a manned submersible operated separately from the probe, and various submarines including submarine cables and pipelines laid or buried in the seabed. The manned submersible can inspect the facility alone and analyze the data.The submarine cable exposed to the seabed by the detection camera and lighting can be visually inspected and the submarine cable buried on the seashore by the detection sensor can be checked. In addition, the fault point, which is an abnormal part of the submarine cable, is to provide a submarine cable inspection system by a manned submersible, which enables the robot arm to operate directly in the manned submersible.

이러한 본 발명의 목적은 GPS송수신장비와 송수파기 및 수중통신부를 갖춘 탐사선박과; 상기 탐사선박과는 별도로 운용되는 유인잠수정과; 상기 유인잠수정에 구비되어 해저케이블이나 기타 물체를 잡을 수 있도록 설치한 로봇 아암과; 상기 로봇 아암의 상측으로 조명과 함께 설치되는 탐지카메라 및 조명과; 상기 유인잠수정의 프레임 정면으로 연결 고정되는 한 쌍의 고정 플레이트와; 상기 고정 플레이트의 선단부에 연결부재와 고정 브라켓에 의해 결합되는 상하 한 쌍의 횡바아와; 상기 횡바아의 연결부재 뒤에 설치되어 해저케이블의 위치와 이상유무를 탐지할 수 있도록 설치되는 다수의 탐지센서와; 상기 횡바아의 중앙 연결부재 뒤에 설치되어 해저바닥과 유인잠수정 사이의 거리를 측정하는 고도계로 해저케이블 점검시스템을 구성함으로써 달성된다.The object of the present invention is a navigation ship equipped with a GPS transmitter and receiver and a transceiver and underwater communication unit; A manned submersible operated separately from the probe; A robot arm provided in the manned submersible to catch a submarine cable or other object; A detection camera and a light installed above the robot arm together with a light; A pair of fixing plates fixedly connected to the frame front of the manned submersible; A pair of upper and lower horizontal bars coupled to the front end of the fixing plate by a connecting member and a fixing bracket; A plurality of detection sensors installed behind the connecting member of the horizontal bar and installed to detect the position and abnormality of the submarine cable; It is achieved by constructing a submarine cable inspection system with an altimeter installed behind the center connecting member of the transverse bar to measure the distance between the bottom of the seabed and the manned submersible.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 GPS송수신장비(110)를 구축하고 선저에는 저주파용과 고주파용의 수중통신부(120)(130)와 송수파기(USBL;140)를 설치한 탐사선박(100)을 사용하고, 그 탐사선박(100) 인근의 해저에는 사람이 탑승하여 직접 운행하는 유인잠수정(200)을 운용하면서 그 유인잠수정(200)이 단독으로 해저케이블(600)의 이상유무를 점검하여 고장점을 탐지할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 2, the present invention builds a GPS transmitter / receiver 110 and a probe 100 having a low frequency and high frequency underwater communication unit 120 and 130 and a transmitter (USBL; 140) installed on the bottom. The manned submersible 200 operates the manned submersible 200 directly operated by a person on board the seabed near the exploration vessel 100, and the manned submersible 200 independently checks whether there is an abnormality of the submarine cable 600. To be detected.

그리고 도 3에 자세히 도시된 상기 유인잠수정(200)에도 저주파용과 고주파용의 수중통신부(220)(230)와 송수파기(USBL;240)를 설치하여 탐사선박(100)과 데이터 송수신 및 유인잠수정(200) 위치 판독 등의 송수신이 복합적으로 이루어지도록 하며, 상기 유인잠수정(200)에는 통상적인 탐사 잠수정에서와 같이 로봇아암(250)과 탐지카메라 및 조명(260)을 설치한다.In addition, the manned submersible 200, which is shown in detail in FIG. 3, is installed with a low frequency and high frequency underwater communication unit 220, 230 and a water receiver (USBL; 240) to detect and transmit data with the probe 100 and the manned submersible 200 ) The transmission and reception of a position reading and the like are performed in a complex manner, and the manned submersible 200 is provided with a robot arm 250, a detection camera, and an illumination 260 as in a conventional exploration submersible.

한편 상기 유인잠수정(200)의 프레임(210) 정면쪽에는 도 4에 도시된 바와 같이 양측에 연결브라켓(320)을 용접 또는 볼트로 부착시켜 구비하고, 그 연결브라켓(320)에는 각각 고정플레이트(300)의 후단을 볼트로 체결 고정하며, 그 고정플레이트(300)의 선단부(310)에는 완충부재(391)를 사이에 두고 고정브라켓(390)을 체결하여 고정플레이트(300)와 횡바아(340)(350)가 간접 고정되도록 한다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the bracket 210 is attached to the front side of the frame 210 of the manned submersible 200 by welding or bolts, and the fixing brackets are respectively fixed to the connection bracket 320. The rear end of the 300 is fastened and fixed by bolts, and the fixing plate 300 and the horizontal bar 340 are fastened to the front end portion 310 of the fixing plate 300 by fastening the fixing bracket 390 with the buffer member 391 interposed therebetween. 350 is indirectly fixed.

즉, 상기 횡바아(340)(350)는 상하로 2개를 나란히 구비하고, 그 한 쌍의 횡바아(340)(350)에는 연결부재(370)와 결합판(360)을 고정볼트(362)로 체결하면서 다수개를 설치하며, 그중 2개소에 고정브라켓(390)을 구비하면서 완충부재(391)를 사이에 넣고 고정플레이트(300)와 고정시킴으로써 횡바아(340)(350)가 고정플레이트(300)에 간접 고정되도록 함과 동시에 횡바아(340)(350) 및 연결부재(370)의 충 격이 고정플레이트(300)로 전달되는 것을 최소화할 수 있도록 한다.That is, the horizontal bars (340, 350) are provided with two up and down side by side, the pair of horizontal bars (340, 350) fixed to the connection member 370 and the coupling plate 360 bolt 362 While installing a plurality of fastening, and the two bars of the fixing bracket 390, while the buffer member (391) sandwiched between and fixed to the fixing plate 300 by the side bars (340, 350) fixed plate Indirectly fixed to the (300) and at the same time the shock of the horizontal bars (340, 350) and the connecting member 370 to be transmitted to the fixing plate 300 to be minimized.

또한 상기 연결부재(370)와 함께 고정된 결합판(360)의 삽입홀(361)에는 다수의 탐지센서(400)(410)를 삽입하여 체결볼트(363)로 고정하고, 그와 함께 중앙의 연결부재(370) 뒤에는 고도계(420)를 고정 설치한 후, 상기 다수의 연결부재(370)의 정면에는 각각 부력부재(380)를 고정하며, 상기 고정플레이트(300)의 간격을 유지하기 위하여 구비되는 연결바아(330) 위에도 부력부재(331)를 구비한다.In addition, a plurality of detection sensors 400 and 410 are inserted into the insertion holes 361 of the coupling plate 360 fixed together with the connection member 370, and fixed by the fastening bolts 363. After the fixed installation of the altimeter 420 behind the connection member 370, the buoyancy member 380 is fixed to the front of the plurality of connection members 370, respectively, to maintain the spacing of the fixing plate 300 The buoyancy member 331 is also provided on the connection bar 330.

이와 같이 구성된 본 발명은 유인잠수정(200)과 탐사선박(100)이 수중통신부(120)(130)(220)(230)와 송수파기(140)(240)를 이용하여 무선 송수신하면서 유인잠수정(200)이 독자적으로 해저에서 활동하여 바닥(500)에 깔리거나 그 아래 매설된 해저케이블(600) 또는 파이프라인 등의 각종 해저 시설물의 위치를 탐지함과 동시에 이상유무를 확인하여 정확한 고장점을 탐지하는 것이다.According to the present invention configured as described above, the manned submersible 200 and the exploration vessel 100 wirelessly transmit and receive using the underwater communication unit 120, 130, 220, 230 and the transmitter 140, 240 and the manned submersible 200 ) Detects the location of various subsea facilities, such as submarine cables 600 or pipelines that are buried or buried under the floor 500 by independently acting on the sea floor, and at the same time to check for abnormal points of failure. will be.

즉, 해저케이블(600)이나 기타 해저 시설물의 위치를 파악할 때는 탐사선박(100)에 구비된 GPS송수신장비(110)를 통하여 탐사선박(100)의 위치를 확인하고, 탐사선박(100)은 그 선저에 부착되어 송수파기(140)로 유인잠수정(200)의 송수파기(240)와 음파에 의한 송수신을 하면서 유인잠수정(200)의 위치를 확인하게 된다.That is, when determining the position of the submarine cable 600 or other subsea facilities, the position of the probe 100 is confirmed through the GPS transmission and reception equipment 110 provided in the probe 100, and the probe 100 is Attached to the ship bottom to check the position of the manned submersible 200 while transmitting and receiving by the wave receiver 240 and the sound wave of the manned submersible 200 to the water receiver 140.

이때 상기 탐사선박(100)은 파도 등에 의한 자유운동을 하게 되고, 이러한 탐사선박(100)의 운동은 수신되는 음파의 시간차를 가져와 결국은 유인잠수정(200)의 위치측정에 오차를 야기하게 되며, 이는 수중 통신 시스템과 유사한 주파수(Frequency: Band of 30kHz)대의 음파를 사용하게 되는 경우 유인잠수정(200) 위치 측정 및 통신에 혼선을 초래하게 된다.At this time, the probe 100 is free to move due to waves, such as the movement of the probe 100 brings the time difference of the received sound waves and eventually causes an error in the position measurement of the manned submersible 200, This causes a confusion in the attracting submersible 200 position measurement and communication when using sound waves of a frequency (Frequency: Band of 30 kHz) similar to the underwater communication system.

그러나 본 발명에서는 GPS송수신장비(110)를 사용할 때 이용되는 모션센서(Motion Sensor)를 설치하여 모션센서에서 탐사선박(100)의 파도나 조류에 의한 자유운동을 감지하여 그 자유운동으로 인한 자세 변동량을 인식할 수 있도록 하면서 송수파기(140)(240) 간의 음파 송수신으로 탐지되는 유인잠수정(200) 위치를 연동시켜 측정함으로써 유인잠수정(200)의 실시간 정밀위치를 획득할 수 있게 된다.However, in the present invention, by installing a motion sensor (Motion Sensor) used when using the GPS transmission and reception equipment 110, the motion sensor detects the free movement by the waves or tidal current of the probe 100, the posture change amount due to the free movement By interlocking and measuring the position of the manned submersible 200 detected by sound wave transmission and reception between the transceivers 140 and 240, it is possible to obtain a real-time precision position of the manned submersible 200.

또한 본 발명은 상기 송수파기(140)(240)에 의한 음파 송수신 외에 수중통신부(120)(130)(220)(230)를 통한 일상적인 교신이 가능하도록 저주파와 고주파의 2중 주파수(Dual Band)를 채택한 것이므로 해저면 작업시 송수파기(140)(240)의 음파를 활용한 위치 측정과 수중통신부(120)(130)(220)(230) 사이의 통신혼선 발생 가능성을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 유인잠수정(200)이 위치하는 수심의 깊이에 따라 저주파 또는 고주파의 수중통신부(120)(130)(220)(230)를 적절히 활용함으로써 탐사선박(100)과 유인잠수정(200) 사이의 음성 교신을 원활하게 할 수 있게 된다.In addition, the present invention in addition to the transmission and reception of the sound wave by the transceiver 140, 240, dual frequency of the low frequency and high frequency (Dual Band) to enable the daily communication through the underwater communication unit 120, 130, 220, 230 Since it is adopted to not only prevent the possibility of crosstalk between the position measurement and the underwater communication unit 120, 130, 220, 230 using the sound waves of the transmitter 140, 240 at the bottom working, Voice communication between the probe 100 and the manned submersible 200 by utilizing the low frequency or high frequency underwater communication unit 120, 130, 220, 230 according to the depth of the depth where the manned submersible 200 is located. It will be able to smoothly.

상기와 같은 송수신설비를 갖춘 본 발명의 유인잠수정(200)은 그 프레임(210)의 정면측 양쪽에 고정된 연결브라켓(320)에 고정플레이트(300)를 결합시키고, 그 한 쌍의 고정플레이트(300)는 연결바아(330)에 의해 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하며, 상기 고정플레이트(300)는 본 발명에 의한 탐지센서(400)(410)와 고도계(420)를 유인잠수정(200)의 일정한 간격 앞에 설치하기 위한 것으로, 탐지센서(400)(410)와 고도계(420)의 설치를 위하여 고정플레이트(300)의 선단부(310)에 연결부재(370)를 감싸고 있는 고정브라켓(390)을 결합시킨다.The manned submersible 200 of the present invention having the above-described transmission and reception equipment is coupled to the fixed plate 300 to the connection bracket 320 fixed to both front sides of the frame 210, the pair of fixed plates ( 300 is to maintain a constant interval by the connection bar 330, the fixed plate 300 is fixed to the detection sensor 400, 410 and altimeter 420 of the manned submersible 200 according to the present invention. It is to be installed in front of the interval, coupled to the fixing bracket 390 surrounding the connecting member 370 to the front end portion 310 of the fixed plate 300 for the installation of the detection sensor 400, 410 and the altimeter 420. Let's do it.

이때 상기 연결부재(370)는 상하로 한 쌍이 구비되는 횡바아(340)(350)를 일정한 간격이 유지되도록 결합판(360)과 함께 횡바아(340)(350)에 고정되는 것이며, 그 연결부재(370)에 감싸인 고정브라켓(390)과 고정플레이트(300)를 결합시킬 때 그 사이에 완충부재(391)를 삽입함으로써 횡바아(340)(350)와 연결부재(370)에 가해진 외부의 충격이 고정플레이트(300)를 통해 유인잠수정(200)에 전달되는 것을 방지한다.At this time, the connecting member 370 is fixed to the horizontal bars 340 and 350 together with the coupling plate 360 to maintain a predetermined interval between the horizontal bars 340 and 350 provided with a pair up and down, the connection When the fixing bracket 390 and the fixing plate 300 wrapped in the member 370 are coupled, the shock absorbing member 391 is inserted therebetween so that the external bars 340 and 350 are connected to the connecting member 370. To prevent the shock is transmitted to the attracting submersible 200 through the fixing plate (300).

또한 상기 고정플레이트(300)를 일정한 간격으로 유지시키는 연결바아(330)와 연결부재(370)의 정면에는 부력부재(331)(380)를 각각 설치함으로써 유인잠수정(200)에 고정플레이트(300)와 횡바아(340)(350) 등의 탐지장비를 추가로 설치함에 따른 유인잠수정(200)의 부력 균형을 맞출 수 있도록 하며, 상기 연결부재(370)의 정면에 고정되는 부력부재(380)는 바다에 떠있는 이물질이 탐지센서(400)(410)와 고도계(420)에 직접 부딪히는 것을 방지하는 역할도 수행하게 된다.In addition, the fixed plate 300 in the manned submersible 200 by installing the buoyancy members 331, 380 on the front of the connection bar 330 and the connection member 370 to maintain the fixed plate 300 at regular intervals, respectively. And to adjust the buoyancy balance of the manned submersible 200 according to the installation of additional detection equipment, such as side bars (340, 350), buoyancy member 380 is fixed to the front of the connection member 370 is Foreign matter floating in the sea is also to prevent the direct impact on the detection sensor 400, 410 and altimeter 420.

상기와 같은 본 발명의 점검시스템은 횡바아(340)(350)의 연결부재(370) 뒤에 고정된 탐지센서(400)(410)들은 해저 바닥(500)에 깔리거나 바닥(500) 속에 매설된 해저케이블(600)이나 기타 해저 시설물에서 발생되는 자기력을 측정하여 유인잠수정(200)과 해저케이블(600) 또는 기타 해저 시설물과의 거리를 측정함과 동시에 검출되는 자기력의 변화로 이상유무를 측정하고, 고장점을 탐지하는 것이다.In the inspection system of the present invention as described above, the detection sensors 400 and 410 fixed behind the connecting members 370 of the horizontal bars 340 and 350 are laid on the sea floor 500 or buried in the floor 500. By measuring the magnetic force generated in the submarine cable 600 or other subsea facilities, the distance between the manned submersible 200 and the submarine cable 600 or other subsea facilities is measured, and at the same time, the presence or absence of abnormality is measured by the change in the magnetic force detected. To detect the point of failure.

즉, 주로 전력 공급에 사용되는 해저케이블(600)이나 원유 수송 등을 위한 파이프라인 등의 각종 해저 시설물은 전류가 흐르면서 발생되는 자기장이나 시설물 고유의 자기장을 가지게 되므로 그 자기장을 측정하면서 표준 값과의 대비를 통해 대상 시설물의 설치 거리를 측정할 수 있게 되는 것이며, 상기 자기장에 의한 시설물의 설치 거리를 측정함과 동시에 해저케이블(600)의 고정점을 찾을 때는 육지에서 톤 제너레이터(Tone Generator)로 해저케이블(600)에 전기신호를 공급하여 해저케이블(600)을 따라 흐르는 전기신호를 측정하면 해저케이블(600)은 손상되지 않은 피복의 외부로 노출되는 전기신호와 손상된 피복의 외부로 전달되는 전기신호에 차이가 발생되므로 그 변화되는 전기신호의 값으로 고장점을 정확하게 찾을 수 있게 되는 것이다.That is, various subsea facilities such as the submarine cable 600 mainly used for power supply, pipelines for oil transportation, etc. have a magnetic field generated by current flow or a unique magnetic field of the facility. It is possible to measure the installation distance of the target facility through the contrast, and at the same time to measure the installation distance of the facility by the magnetic field and to find the fixed point of the submarine cable 600 on the sea floor with a tone generator (Tone Generator) on land. When the electric signal is supplied to the cable 600 to measure the electric signal flowing along the submarine cable 600, the submarine cable 600 is an electric signal exposed to the outside of the undamaged sheath and an electric signal delivered to the outside of the damaged sheath. Since the difference occurs in the value of the electric signal that is changing it will be able to find the point of failure accurately.

또한 횡바아(340)(350)의 중앙에 설치된 연결부재(370) 뒤의 고도계(420)는 유인잠수정(200)과 해저 바닥(500) 사이의 거리를 측정하게 되므로 탐지센서(400)(410)로 측정한 거리에서 고도계(420)로 측정한 거리를 빼면 해저케이블(600)이나 기타 해저 시설물이 바닥으로부터 어느 정도 깊이로 매설되어 있는지 또는 해저케이블(600) 또는 기타 해저 시설물이 바닥(500)에 노출된 상태인지도 알 수 있게 된다.In addition, the altimeter 420 behind the connecting member 370 installed in the center of the side bars (340, 350) is to measure the distance between the manned submersible 200 and the bottom of the seabed 500, so the detection sensor 400 (410) Subtract the distance measured by the altimeter 420 from the distance measured by) to determine how deep the submarine cable 600 or other subsea installations are from the floor or the submarine cable 600 or other subsea installations. You'll also know if you're exposed to.

상기와 같이 탐지센서(400)(410)와 고도계(420)에 의해 검출된 해저케이블(600)의 상태는 송수파기(240)와 수중통신부(220)(230)에 의해 유인잠수정(200)에서 탐사선박(100)으로 전송되고, GPS송수신장비(110)에 의해 유인잠수정(200)의 위치가 정밀 측정됨과 동시에 유인잠수정(200)으로부터의 거리와 위치가 측정된 해저케이블(600)이나 해저 시설물의 위치도 정밀하게 측정되는 것이므로 언제 어느 때나 필요한 위치에서 쉽고 빠르게 해저케이블(600)이나 기타 해저 시설물에 대한 점검을 할 수 있게 된다.As described above, the state of the submarine cable 600 detected by the detection sensors 400, 410 and the altimeter 420 is detected by the manned submersible 200 by the water receiver 240 and the underwater communication unit 220, 230. The submarine cable 600 or the subsea facility, which is transmitted to the vessel 100 and the position of the manned submersible 200 is precisely measured by the GPS transmitter / receiver 110 and the distance and the position from the manned submersible 200 are measured. Since the position is also measured precisely, it is possible to check the submarine cable 600 or other submarine facilities easily and quickly at any time and any position necessary.

한편 상기와 같이 정밀 탐지된 해저케이블(600)이나 기타 해저 시설물의 위치와 이상유무 상태에 따라 피복이 손상된 해저케이블(600)이나 부분 단선된 해저케이블(600)은 유인잠수정(200)을 이용하여 바로 유지보수작업에 들어갈 수 있게 된다.Meanwhile, the submarine cable 600 or the partially disconnected submarine cable 600, whose cover is damaged according to the position and abnormal state of the submarine cable 600 or other subsea facilities, which are precisely detected as described above, by using the manned submersible 200. You can immediately start maintenance work.

즉, 본 발명에 의한 유인잠수정(200)에는 조명이 구비된 탐지카메라 및 조명(260)과 로봇아암(250)이 설치되어 있으므로 그 탐지카메라 및 조명(260)으로 확인하면서 로봇아암(250)을 동작시켜 해저케이블(600)의 고장점을 정확하게 노출시키고, 그 고장점 위치를 절단한 후 탐사선박(100)으로 올리면 탐사선박(100)에서는 절단되어 올려진 부분을 길게 연결하는 보수작업을 하고 다시 바다에 내리는 작업을 바로 진행시키게 되므로 해저케이블(600)이나 파이프라인과 같은 기타 해저 시설물의 이상유무 탐지와 유지보수를 위한 작업시간과 비용을 현격하게 줄일 수 있게 된다.That is, since the manned submersible 200 according to the present invention is provided with a detection camera and light 260 and a robot arm 250 provided with illumination, the robot arm 250 is checked while checking with the detection camera and light 260. Operate to accurately expose the fault point of the submarine cable 600, cut the fault point position and then raise it to the probe (100) to perform a repair work to connect the cut and raised part long and again Since the work that proceeds to the sea immediately proceeds, it is possible to drastically reduce the work time and cost for detecting and maintaining the abnormal condition of other subsea facilities such as the submarine cable 600 or pipeline.

상기에서와 같이 본 발명은 탐사선박과는 별도로 운영되는 유인잠수정에 탐지카메라 및 조명과 로봇 아암, 고도계 및 탐지센서를 설치하여 해저에 깔리거나 매설된 해저케이블과 파이프라인을 포함한 각종 해저 시설물을 유인잠수정이 단독으로 점검하고 데이터를 분석할 수 있으며, 탐지카메라 및 조명에 의해 해저에 노출된 해저케이블을 육안으로 점검함은 물론 탐지센서에 의해 해저에 묻힌 해저케이 블도 점검할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 점검된 해저케이블의 이상부위인 고장점은 로봇 아암을 동작시켜 유인잠수정에서 직접 보수작업도 진행할 수 있는 효과가 제공되는 것이다.As described above, the present invention installs a detection camera and lighting, a robot arm, an altimeter, and a detection sensor in a manned submersible operated separately from a probe, to lure various subsea facilities including a submarine cable and a pipeline laid or buried on the sea floor. The submersible can independently inspect and analyze the data, not only visually inspecting submarine cables exposed to the sea floor by detection cameras and lighting, but also by checking submarine cables buried on the sea floor by detection sensors. In other words, the fault point, which is an abnormal part of the submarine cable, is provided with the effect that the robot arm can be operated to directly repair the manned submersible.

Claims (5)

GPS송수신장비와 수중통신부 및 송수파기를 갖춘 탐사선박과 상기 탐사선박과는 수중통신부와 송수파기로 무선 교신하면서 독립적으로 운용되는 유인잠수정과 및 이 유인잠수정에 설치되는 탐지카메라 및 조명을 구비하여 이루어진 유인잠수정에 의한 해저케이블 점검시스템에 있어서,A manned submersible equipped with a GPS transmitter and receiver, an underwater communication unit and a transceiver, and a manned submersible that operates independently while communicating with the underwater communication unit and a transceiver, and a detection camera and lighting installed in the manned submersible. In the submarine cable inspection system by 상기 유인잠수정에 구비되어 해저케이블이나 기타 해저 시설물을 잡을 수 있도록 설치한 로봇 아암과;A robot arm provided in the manned submersible to catch a submarine cable or other subsea facility; 상기 유인잠수정의 프레임 정면에 후단이 결합되면서 정면을 향해 설치되는 한 쌍의 고정플레이트;A pair of fixed plates installed toward the front while the rear end is coupled to the frame front of the manned submersible; 상기 고정플레이트의 선단부에 연결부재와 고정브라켓에 의해 결합되는 상하 한 쌍의 횡바아;A pair of upper and lower horizontal bars coupled to the front end of the fixing plate by a connecting member and a fixing bracket; 상기 횡바아의 연결부재 뒤에 설치되어 해저케이블이나 기타 해저 시설물의 위치와 이상유무를 탐지할 수 있도록 설치되는 다수의 탐지센서;A plurality of detection sensors installed behind the connecting member of the horizontal bar and installed to detect the position and abnormality of the submarine cable or other subsea facilities; 상기 횡바아의 중앙 연결부재 뒤에 설치되어 해저바닥과 유인잠수정 사이의 거리를 측정하는 고도계;로 구성됨을 특징으로 한 유인잠수정에 의한 해저케이블 점검시스템.The submarine cable inspection system according to the manned submersible, characterized in that consisting of; altimeter is installed behind the center connecting member of the horizontal bar to measure the distance between the bottom of the seabed and the manned submersible. 청구항 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유인잠수정의 프레임 정면쪽에 설치된 고정플레이트의 선단부에는 완충부재를 사이에 두고 고정브라켓을 체결 고정하고, 그 고정브라켓은 한쌍의 횡바아를 고정하는 연결부재에 감싸져서 고정플레이트와 횡바아가 간접 고정되도록 구성됨을 특징으로 한 유인잠수정에 의한 해저케이블 점검시스템.The front end of the fixed plate installed on the frame front side of the manned submersible is fixed by fastening a fixing bracket with a cushioning member interposed therebetween, and the fixing bracket is wrapped in a connecting member for fixing a pair of horizontal bars so that the fixing plate and the horizontal bars are indirectly fixed. Submarine cable inspection system by manned submersible, characterized in that the configuration. 청구항 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탐지센서는 횡바아를 고정하는 연결부재의 후면에 결합판을 고정하고, 그 결합판의 삽입홀에 탐지센서를 각각 삽입하여 체결볼트로 고정하며, 상기 탐지센서에 감지되는 해저케이블이나 기타 해저 시설물의 위치는 고도계에서 측정된 유인잠수정과 해저 바닥의 거리를 빼서 해저케이블이나 기타 해저 시설물의 매설 깊이를 측정할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한 유인잠수정에 의한 해저케이블 점검시스템.The detection sensor is fixed to the coupling plate on the rear of the connecting member for fixing the horizontal bar, and inserting the detection sensor into the insertion hole of the coupling plate, respectively, and fastened with a fastening bolt, the submarine cable or other submarine detected by the detection sensor The facility's location is a submarine cable inspection system by a manned submersible characterized in that the submerged submersible measured by an altimeter is subtracted from the bottom of the sea floor to measure the depth of embedding of submarine cables or other submarine facilities. 청구항 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고정플레이트에는 연결바아를 구비하여 그 위에 부력부재를 설치하고, 상기 연결부재에는 정면에 부력부재를 고정하여 탐지장비를 설치함에 따른 유인잠수정의 부력 균형을 맞출 수 있도록 구성됨을 특징으로 한 유인잠수정에 의한 해저케이블 점검시스템.The fixed plate is provided with a connection bar and a buoyancy member is installed thereon, and the connection member is configured to balance the buoyancy of the manned submersible according to the installation of the detection equipment by fixing the buoyancy member to the front. Submarine cable inspection system 청구항 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탐사선박과 유인잠수정에는 저주파용 및 고주파용의 수중통신부와 송수파기를 설치하여 상기 송수파기와 함께 GPS 사용시 이용되는 모션센서를 연동시켜 탐사선박의 자세 변동량을 계산하고 이를 수중 위치 시스템과 병합하여 유인잠수정의 실시간 정밀위치를 획득할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한 유인잠수정에 의한 해저케이블 점검시스템.The probes and manned submersibles are equipped with low frequency and high frequency underwater communication units and transmitters to calculate the attitude variation of the probes by interlocking motion sensors used when GPS is used with the transmitters and merge them with the underwater position system. Submarine cable inspection system by manned submersible, characterized in that it is configured to obtain the real-time precision position of.
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