KR101313871B1 - Surveying system for seawater road by sound exploration - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 음향(음파) 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템에 관한 것으로서, 특히 해저면에 고정 설치되는 동시에 자가발전을 통해 반영구적으로 동작하는 음파 출력 장치를 해저면에 분산 설치한 다음 각각의 음파 출력 장치별 신호를 구분하여 수신함으로써, 해당 해저면의 지형 변화 상태를 비교적 장기간에 걸친 연속성을 갖는 데이터의 분석을 통해 비교적 정확히 파악 후 이를 활용할 수 있도록 하는 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a terrain change surveying system of a sea channel by acoustic (sound wave) exploration. In particular, the sound wave output device which is fixedly installed on the sea floor and is semi-permanently operated through self-power generation is distributed and installed on each sea floor. Surveying terrain changes to sea channel by acoustic exploration by classifying and receiving signals for each sound wave output device so that the state of topographical change on the bottom of the sea can be relatively accurately analyzed through analysis of data with continuity over a relatively long period of time. It is about the system.
일반적으로 해양에서 어로 작업, 해양 건축물 시공, 군사작전 및 항만운항 등을 할 때에 종이해도, 전자해도 및 각종 전자 관측장비를 이용하여 해저 지형에 대한 정보를 얻고 있다.In general, when performing fishing work, construction of marine buildings, military operations, and port operations in the ocean, information on the seabed topography is obtained using paper, electronic charts, and various electronic observation equipment.
예를 들어, 해양 구조물의 건축 시 해저 지형의 불규칙성에 대한 올바른 이해는 해양 구조물 설계의 시발점이며, 이로부터 해양 구조물의 높이, 구조물 하부 형태, 선박 접안 시설의 수직 위치 결정, 부식 방지 설계 범위 등을 결정할 수 있고, 또한 해양 구조물의 지형적 안정성도 검증할 수 있다.For example, a good understanding of the seabed topography irregularities in the construction of offshore structures is the starting point for designing offshore structures, from which the height of the offshore structure, the substructure of the structure, the vertical positioning of the ship's eyepieces, and the design of the corrosion protection range, etc. And topographical stability of offshore structures.
그리고 이를 위해 현재까지 가장 널리 사용되고 있는 것이 음파탐지기 또는 음향탐지기를 이용하여 해수로 등 해저 지형에 대한 정보를 얻는 방식이다.To this end, the most widely used method so far is to obtain information about the seabed topography, such as the sea channel by using a sound wave detector or a sound detector.
그러나 이러한 음파탐지기(음향탐지기)를 이용한 종래의 해저 지형에 대한 정보 획득 방식의 경우, 음파탐지기가 선박에 설치되어 해수면 부근에서 해저면을 향해 음파를 송출 후 해저면에서 반사되어 돌아오는 음파를 수신하여 필요한 정보를 얻는 방식인바, 그 탐사 작업 시 해수면의 파도 및 어류 또는 수중생물의 음파 반사 현상 등에 의해서 많은 방해를 받게 되고, 이에 따라 탐사 작업을 여러 차례 반복하는데 따른 긴 시간 소요 및 그럼에도 불구하고 정확한 정보를 얻지 못하는 경우가 빈번히 발생하는 난점을 보이는 것이었다. However, in the conventional method of acquiring information about the seabed terrain using such a sound wave detector (sound detector), a sound wave detector is installed in the ship to send sound waves toward the sea floor near the sea surface and then receive sound waves reflected from the sea bottom. It is a method of obtaining necessary information, and the exploration work is disturbed by waves of sea level and reflection of sound waves of fish or aquatic organisms, and accordingly, it takes a long time and repeats Failure to obtain information often presents a difficult problem.
또한 해저 지형의 지형 변화에 대한 데이터를 비교적 정확히 획득하기 위해서는 해당 해저 지형에 대해 비교적 일정한 위치에서 음파의 송수신을 반복해야 하는 것이지만, 종래 선박의 음파탐지기를 통한 해저 지형의 정보 획득 방식은 그 탐사 시에만 선박이 탐사 위치로 이동하고 탐사 후에는 항구로 복귀하는 방식인바, 동일 해저 지형에 대한 탐사 시를 기준으로 이전 탐사 시와 동일한 위치에 음파탐지기를 위치시켜 음파를 송출하는 작업이 용이치 못하고, 결과적으로 해저 지형들의 변화 데이터를 획득하는 작업이 용이치 못했다.
In addition, in order to acquire the data on the topographical change of the seabed terrain relatively accurately, it is necessary to repeat the transmission and reception of sound waves at a relatively constant position with respect to the seabed terrain, but the conventional method of obtaining information on the seabed terrain through the sound wave detector of the ship Only ships move to the exploration position and return to the port after the exploration, so it is not easy to send sound waves by placing the sonic detector at the same position as the previous exploration based on the exploration of the same seabed terrain. As a result, it was not easy to obtain change data of the seabed topography.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 해저면에 분산되어 자가발전을 통한 전기에너지를 이용하여 음파(음향)를 송출하는 장치를 설치하고 이 장치의 음파(음향) 신호를 수신 및 분석하여 해저면의 지형 확인 및 지형 변화 데이터를 비교적 정확하게 획득할 수 있도록 하는 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템을 제공하는데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems, it is installed on the bottom surface of the device to transmit sound waves (acoustics) by using electric energy through self-generation and to install the sound waves (acoustics) signal of the device It is an object of the present invention to provide a terrain change surveying system into a sea channel by acoustic exploration, which can receive and analyze the topography of the seabed and obtain the terrain change data relatively accurately.
또한, 본 발명은 해저면에 고정 설치되는 동시에 자가발전을 통해 반영구적으로 동작하는 음파 출력 장치를 해저면에 분산 설치한 다음 각각의 음파 출력 장치별 신호를 구분하여 수신함으로써, 해당 해저면의 지형 변화 상태를 비교적 장기간에 걸친 연속성을 갖는 데이터의 분석을 통해 비교적 정확히 파악 후 이를 활용할 수 있도록 하는 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템을 제공하는데 목적이 있다.
In addition, the present invention is fixedly installed on the bottom of the sea at the same time semi-permanent operation through the self-power distribution is installed on the bottom of the sea, and then by receiving the signals for each sound wave output device, by changing the topography of the sea bottom The purpose of this study is to provide a terrain change surveying system into the sea channel by acoustic exploration that can be used after analyzing the data with relatively long term continuity.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템은, 해저 지형에 분산 설치되어 해수면을 향해 서로 구분되는 고유의 음파를 송출하는 음파 출력장치와, 상기 음파 출력장치로부터 송신되는 음파의 수신을 위한 수신모듈을 포함하는 음파탐지기와, 상기 음파탐지기에서 수신되는 음파 정보에 따라 상기 음파탐지기가 설치된 모체의 GPS 위치정보를 기준으로 연산해서 해저 지형의 위치정보 파악을 위한 수치데이터를 획득하는 위치정보 연산모듈과, 상기 위치정보 연산모듈을 통해 획득되는 위치정보를 상기 음파 출력장치별로 해당 음파 출력장치에 매칭시켜 저장하되, 상기 위치정보 연산모듈의 위치정보 획득 시마다 해당 음파 출력장치의 이전 위치정보와 구분되는 상태로 저장하는 데이터베이스와, 상기 데이터베이스의 위치정보들을 검출하여 상기 음파 출력장치별로 구분되어 표시될 수 있게 디스플레이부에 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 출력신호에 따라 상기 음파 출력장치의 위치정보를 음파 출력장치별로 구분되는 동시에 각각의 음파 출력장치마다 그 위치정보의 획득 시점마다 구분되는 상태로 출력하는 디스플레이부와, 상기 제어부를 통해 출력되는 상기 음파 출력장치들의 위치정보를 기반으로 해당 음파 출력장치들이 설치된 해저면을 이미지로 도시하는 도화모듈을 포함하며, 상기 음파 출력장치는 상부가 개방된 수용부 및 상기 수용부를 기준으로 하측의 사방 벽면마다 소정 깊이로 형성되는 복수의 어류 유인홈을 포함하는 본체와, 상기 수용부를 외부와 차단하는 상태로 상기 본체에 결합되며 그 중앙에는 상기 수용부에 수용된 물체의 인출홀이 형성되는 본체커버와, 상기 수용부에 수용되어 그 상단이 상기 인출홀을 통해 외부 노출되는 오뚝이형 구조이며 상기 인출홀을 통해 외부 노출되는 상단에는 음파 출력모듈이 설치되는 음파 출력부와, 상기 본체의 어류 유인홈 내면에 외부와 수밀된 상태로 설치되며, 세라믹 나노 박막물질층 및 상기 세라믹 나노 박막 물질층의 양면에 각각 결합되는 한 쌍의 유연성 전극부 그리고 한 쌍의 상기 유연성 전극부에 일단이 각각 연결되어 상기 세라믹 나노 박막물질층에서 형성되는 전기에너지를 충전부로 전달하는 충전라인을 포함하는 압전세라믹 발전부와, 상기 본체에 내장되며 상기 압전세라믹 발전부의 충전라인과 접속되어 상기 압전세라믹 발전부에서 형성되는 전기에너지를 충전하는 충전부와, 상기 본체에 내장되어 상기 음파 출력부를 포함한 음파 출력장치의 시동 전기에너지 및 한시적 전기에너지를 제공하는 배터리와, 상기 본체의 어류 유인홈 내면에 하나 또는 둘 이상으로 설치되고 상기 충전부 또는 배터리를 통해 전원을 공급받는 LED와, 상기 본체의 어류 유인홈 내면에 설치되어 상기 LED의 빛을 통해 시각적으로 확인되면서 어류를 상기 어류 유인홈 내로 유인하는 복수의 미끼형 조형물과, 상기 본체에 내장되고 상기 음파 출력부의 음파 출력 주기 및 상기 LED의 점멸 주기가 사전 설정되며 음파 출력장치의 전체적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
In order to achieve the above object, the terrain change surveying system of the sea channel by acoustic exploration according to the present invention includes a sound wave output device which is distributed on the seabed topography and transmits unique sound waves separated from each other toward the sea surface, and the sound wave A sound wave detector including a receiving module for receiving a sound wave transmitted from an output device, and based on the GPS position information of the mother installed the sound wave detector based on the sound wave information received from the sound wave detector to determine the location information of the seabed terrain A location information calculation module for acquiring numerical data for the memory and the location information obtained through the location information calculation module to be matched with the sound wave output device for each sound wave output device, and stored therein, whenever the location information of the location information calculation module is acquired. Database to save in a state separated from previous location information of the sound wave output device A control unit for detecting the position information of the database and outputting the display unit so that the sound wave output device can be divided and displayed, and the position information of the sound wave output device according to the output signal of the controller A display unit for outputting each sound wave output device in a state distinguished for each acquisition point of the position information, and an image of the bottom surface on which the sound wave output devices are installed based on the position information of the sound wave output devices output through the control unit. It includes a drawing module shown, wherein the sound wave output device includes a main body including a receiving portion having an open top and a plurality of fish attracting grooves formed at predetermined depths on all four sides of the lower side with respect to the receiving portion, and the receiving portion outside. It is coupled to the main body in a state of blocking and the center of the receiving portion A main cover which is formed with a drawing hole of the dissolved object, and a top-shaped structure that is accommodated in the receiving portion and the top thereof is exposed to the outside through the drawing hole, and the sound wave at which the sound wave output module is installed at the top exposed to the outside through the drawing hole. It is installed in the output portion, the inner surface of the fish attracting groove of the main body and the watertight state, a pair of flexible electrode portion coupled to both surfaces of the ceramic nano thin film material layer and the ceramic nano thin film material layer and a pair of the One end of each of the flexible electrode parts is connected to a piezoelectric ceramic power generation unit including a charging line for transferring electrical energy formed in the ceramic nano thin film material layer to the charging unit, and a charging line embedded in the main body and connected to the charging line of the piezoelectric ceramic power generation unit. And a charging unit configured to charge electrical energy formed in the piezoelectric ceramic power generation unit, and embedded in the main body. A battery providing starting electric energy and temporary electric energy of a sound wave output device including a sound wave output unit, one or more LEDs installed on an inner surface of the fish attraction groove of the main body, and receiving power through the charging unit or battery; A plurality of bait sculptures installed on the inner surface of the fish attracting groove of the main body and visually identified through the light of the LED and attracting the fish into the fish attracting groove; The blinking cycle of is preset and comprises a control unit for controlling the overall operation of the sound wave output device.
본 발명에 따르면, 해저면에 분산되어 자가발전을 통한 전기에너지를 이용하여 음파를 송출하는 장치를 설치하고 이 장치의 음파를 수신 및 분석하여 해저면의 지형 확인 및 지형 변화 데이터를 비교적 정확하게 획득할 수 있다.According to the present invention, there is provided a device for transmitting sound waves using electric energy distributed through the sea floor and receiving and analyzing the sound waves of the device to obtain topography and topography change data of the sea floor relatively accurately. Can be.
또한 해저면에 고정 설치되는 동시에 자가발전을 통해 반영구적으로 동작하는 음파 출력 장치를 해저면에 분산 설치한 다음 각각의 음파 출력 장치별 신호를 구분하여 수신함으로써, 해당 해저면의 지형 변화 상태를 비교적 장기간에 걸친 연속성을 갖는 데이터의 분석을 통해 비교적 정확히 파악 후 이를 활용하는 동시에 전자해도, 종이 해저지도 제작 등에 이용할 수 있다.
In addition, the sound wave output devices fixedly installed on the sea floor and semi-permanently operated through self-generation are distributed and installed on the sea bottom, and then the signals for each sound wave output device are separated and received, so that the topographical change of the sea bottom is relatively long-term. By analyzing the data with continuity throughout, it is possible to find out relatively accurately and use it, and to use it for electronic sea maps and paper submarine map production.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템의 전체 구성을 보인 기능 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템에서 요부인 음파 출력장치의 외형을 보인 사시도,
도 3은 도 2의 실시 예에 따른 음파 출력장치의 단면도,
그리고
도 4는 도 2의 실시 예에 따른 음파 출력장치의 전기적 구성을 개략적으로 보인 블록도 이다. 1 is a functional block diagram showing the overall configuration of a terrain change surveying system of the sea channel by acoustic exploration according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the sound wave output device that is the main part in the terrain change surveying system of the sea channel by acoustic exploration according to an embodiment of the present invention,
3 is a cross-sectional view of the sound wave output device according to the embodiment of FIG.
And
4 is a block diagram schematically illustrating an electrical configuration of a sound wave output device according to the embodiment of FIG. 2.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the terrain change measurement system of the sea channel by acoustic exploration according to an embodiment of the present invention.
이하의 설명에서 음향과 음파는 같은 의미이고 문맥에 적합하게 선택적으로 사용하기로 한다.
In the following description, sound and sound waves have the same meaning and are selectively used according to the context.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템의 전체 구성을 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing the overall configuration of a terrain surveying system of the sea channel by acoustic exploration according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템(100: 이하 “해수로의 지형변화 측량 시스템”이라 약칭함)은 음파 출력장치(110), 음파탐지기(120), 위치정보 연산모듈(130), 데이터베이스(140), 제어부(150), 디스플레이부(160), 도화모듈(170)을 포함하여 구성된다.As shown, the terrain change surveying system of the sea channel by acoustic exploration according to an embodiment of the present invention (hereinafter, abbreviated as "surface change surveying system of sea channel") is a sound
음파 출력장치(110)는 해저 지형에 소정의 균일한 간격으로 분산 설치되어 해수면을 향해 음파(음향) 신호를 송신하는 기능을 하며, 이러한 음파 출력장치(110)의 세부 구성 및 작용에 대해서는 도 2 내지 도 4 를 참조하여 상세히 후술키로 한다. Sound
음파탐지기(120)는 음파 출력장치(110)로부터 송신되는 음파 또는 음향의 신호를 수신하기 위한 수신모듈(121)을 포함한다. 이러한 음파탐지기(120)로는 통상의 음파탐지기(Sonar, Sound Navigation And Ranging)가 사용되면 될 것이고, 따라서 음파탐지기(120)는 수신모듈(121) 이외에 음파를 송신하는 송신모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.The
위치정보 연산모듈(130)은 음파탐지기(120)에서 수신되는 음파 정보에 따라 해당 음파탐지기(120)가 설치된 모체의 GPS 위치정보를 기준으로 연산해서 해저 지형의 위치정보 파악을 위한 수치데이터를 획득한다.The position
데이터베이스(140)는 제어부(150)의 제어와 감시에 의하여 위치정보 연산모듈(130)을 통해 획득되는 위치정보를 각 음파 출력장치(110)별로 해당 음파 출력장치(110)에 매칭시켜 저장하되, 위치정보 연산모듈(130)의 위치정보 획득 시마다 해당 음파 출력장치(110)의 이전 위치정보와 구분되는 상태로 저장한다.The
제어부(150)는 데이터베이스(140)의 위치정보들을 검출하여 음파 출력장치(110)별로 구분되어 표시될 수 있게 디스플레이부(160)에 출력한다.The
디스플레이부(160)는 제어부(150)의 출력신호에 따라 음파 출력장치(110)의 위치정보를 음파 출력장치(110)별로 구분되는 동시에 각각의 음파 출력장치(110)마다 그 위치정보의 획득 시점마다 구분되는 상태로 출력한다. The
디스플레이부(160)가 각 음파 출력장치(110)의 위치정보를 획득 시점으로 구분하여 표시하는 방식은 제어부(150)의 해당 제어신호에 의한 것으로 동시에 색상의 차이로 표시하거나 설정된 소정 시간을 기준으로 하는 동영상으로 표시하거나 또는 입력되는 제어신호에 의하여 순차적으로 표시되도록 할 수 있으며 일반적으로 알 수 있는 방식으로 표시할 수도 있다. The
도화모듈(170)은 제어부(150)를 통해 출력되는 음파 출력장치(110)들의 위치정보를 기반으로 해당 음파 출력장치(110)들이 설치된 해저면의 지형을 이미지로 도시하는 기능을 한다. The
상기와 같은 구성을 통해서, 해저면에 분산된 상태로 고정 설치되는 음파 출력장치(110)에서 각 음파 출력장치(110)별로 식별 가능한 고유 음파를 송출함으로써, 음파탐지기(120)에서 이를 수신 후 각 음파 출력장치(110)별로 구분하여 분석 및 이용함에 따라, 음파 출력장치(110)가 설치된 해당 해저면들의 지형 변화 상태를 비교적 장기간에 걸친 연속성을 갖는 데이터의 분석을 통해 비교적 정확히 파악할 수 있다. 그리고 이렇게 파악되는 정보는 어로 작업, 해양 건축물 시공, 군사작전 및 항만운항 등을 위한 정보로 활용되고 또한 비교적 정확한 전자해도, 종이 해저지도의 제공에 이용될 수 있다. Through the configuration as described above, by transmitting a unique sound wave identifiable for each sound
여기서 각 음파 출력장치(110)가 동일한 음파(음향) 신호를 송출하는 경우, 각 음파 출력장치(110)는 자신을 구분할 수 있는 고유번호를 음파(음향) 신호에 포함시켜 출력(송출)할 수 있음은 당연하다.
In this case, when each sound
다음은 도 2 내지 도 4 를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 출력장치(110)에 대해 설명한다. Next, a sound
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템에서 요부인 음파 출력장치의 외형을 보인 사시도이고, 도 3 은 도 2 의 실시예에 따른 음파 출력장치의 단면도이며, 도 4 는 도 2 의 실시예에 따른 음파 출력장치의 전기적 구성을 개략적으로 보인 블록도이다.Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the sound wave output device that is the main part in the terrain change surveying system of the sea channel by acoustic exploration according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the sound wave output device according to the embodiment of FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating an electrical configuration of a sound wave output device according to the embodiment of FIG. 2.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 출력장치(110)는 본체(111), 본체커버(112), 음파 출력부(113), 압전세라믹 발전부(114), 충전부(115), 배터리(116), LED(117), 미끼형 조형물(118), 음파출력 제어부(119)를 포함하여 구성된다.As shown, the sound
본체(111)는 상부가 개방된 수용부(111a) 및 이러한 수용부(111a)를 기준으로 하측의 사방 벽면마다 소정 깊이로 형성되는 복수의 어류 유인홈(111b)을 포함하여 형성된다. 그리고 본 실시예에서는 이러한 본체(111)가 콘크리트 재질로 형성되는 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되지 않고 철재, 목재, 석재, 합성수지류 등이 포함될 수 있다. The
본체커버(112)는 본체(111)의 수용부(111a)를 외부와 차단하는 상태로 본체(111)에 결합되며 그 중앙에는 본체(111)의 수용부(111a)에 수용된 음파출력부(113)의 인출홀(112a)이 형성된다.The
음파출력부(113)는 본체(111)의 수용부(111a)에 수용되어 그 상단이 인출홀(112a)을 통해 외부 노출되는 오뚝이형 구조이며, 인출홀(112a)을 통해 외부 노출되는 음파출력부(113)의 상단에는 음파 출력모듈(113a)이 설치된다. 음파출력부(113)의 이러한 구성에 의해, 음파 출력장치(110)가 경사진 해저면에 위치하게 되더라도, 음파출력부(113)는 항상 수직한 상태로 배치되면서 그 상단의 음파 출력모듈(113a)을 통해 수직 방향으로 음파를 송출하게 된다.The sound
압전세라믹 발전부(114)는 본체(111)의 어류 유인홈(111b) 내면에 외부와 수밀된 상태 또는 밀폐된 방수 상태로 설치되며, 세라믹 나노 박막물질층(114a) 및 이러한 세라믹 나노 박막 물질층(114a)의 양면에 각각 결합되는 한 쌍의 유연성 전극부(114b) 그리고 한 쌍의 유연성 전극부(114b)에 일단이 각각 연결되어 세라믹 나노 박막물질층(114a)에서 형성되는 전기에너지를 충전부(115)로 전달하는 충전라인(114c)을 포함하여 구성된다.The piezoceramic
충전부(115)는 본체(111)에 내장되며 압전세라믹 발전부(114)의 충전라인(114c)과 접속되어 압전세라믹 발전부(114)에서 형성되는 전기에너지를 충전하여 저장한다.The charging
배터리(116)는 본체(111)에 내장되어 음파 출력부(113)를 포함한 음파 출력장치(110)의 시동용 전기에너지 및 한시적 전기에너지를 공급한다. The
LED(117)는 본체(111)의 어류 유인홈(111b) 내면에 하나 또는 둘 이상으로 설치되고 충전부(115) 또는 배터리(116)를 통해 전원을 공급받는다.One or
미끼형 조형물(118)은 본체(111)의 어류 유인홈(111b) 내면에 설치되어 LED(117)의 빛을 통해 시각적으로 확인되면서 어류를 어류 유인홈(111b) 내로 유인한다.The bait-shaped
음파출력 제어부(119)는 본체(111)에 내장되고 음파 출력부(113)의 음파 출력 주기 및 LED(117)의 점멸 주기가 사전 설정되며 음파 출력장치(110)의 전체적인 동작을 제어한다.The sound wave
상기와 같은 구성을 통해서, 음파 출력장치(111)의 LED(117) 및 미끼형 조형물(118)에 의해 어류 유인홈(111b) 내로 유인되는 어류가 어류 유인홈(111b) 내의 압전세라믹 발전부(114)에 충돌 및 접촉을 하게 되고, 이러한 어류의 충돌 및 접촉 동작에 의해 압전세라믹 발전부(114)는 전기에너지를 생성한다. 그리고 압전세라믹 발전부(114)에서 생성된 전기에너지는 충전부(115)에 충전된다. 즉, 음파 출력장치(110)는 압전세라믹 발전부(114)에서 생성 후 충전부(115)에 충전되는 전기에너지를 공급받아 외부의 전원공급 없이도 매우 긴 시간동안 음파를 해수면을 향해 송출하는 동시에 음파출력 제어부(119), LED(117)에 자체적으로 전원을 공급할 수 있다.Through the configuration as described above, the fish drawn into the
따라서, 음파 출력장치(111)들은 매우 긴 시간동안 최초 설치 위치를 크게 벗어나지 않은 상태에서 음파출력 제어부(119)의 설정 주기에 따라 주기적으로 고유 음파를 해수면에 송출하게 된다. 그리고 이렇게 일정한 위치에서 반영구적으로 동작하는 음파 출력장치(110)들의 고유 음파를 음파탐지기(120)에서 수신하여 분석 및 활용함에 따라, 소정 영역의 해저 지형별로 그 해저면에 대한 지형데이터를 음파 출력장치(110)들을 통해 장기간의 연속성을 갖는 데이터로 수집하면서 비교, 분석하여 해저 지형별로 그 변화 상태를 비교적 정확히 파악 후 활용할 수 있다.Accordingly, the sound
상술한 도 1 내지 도 4를 참조한 실시예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템은 해저면에 균일한 간격으로 고르게 분산 되어 자가발전을 통한 전기에너지를 이용하는 음파 출력장치를 설치하고 이 음파 출력장치의 음파를 수신 및 분석하여 해저면의 지형 확인 및 지형 변화 데이터를 비교적 정확하게 획득할 수 있게 한다.As can be seen through the embodiment with reference to FIGS. 1 to 4 described above, the terrain change surveying system of the sea channel by acoustic exploration according to the present invention is evenly distributed at a uniform interval on the sea floor to generate electricity through self-generation. A sound wave output device using energy is installed and the sound waves of the sound wave output device are received and analyzed, so that the topography of the seabed and the change of the terrain can be obtained relatively accurately.
또한 해저면에 고정 설치되는 동시에 자가발전을 통해 반영구적으로 동작하는 음파 출력장치를 해저면에 분산 설치한 다음 각각의 음파 출력 장치별 신호를 구분하여 수신 분석함으로써, 해당 해저면의 지형 변화 상태를 비교적 장기간에 걸친 연속성을 갖는 데이터의 분석을 통해 비교적 정확히 파악 후 이를 어로 작업, 해양 건축물 시공, 군사작전 및 항만운항 등에 활용하는 동시에 전자해도, 종이 해저지도 제작 등에 이용할 수 있다. In addition, the sound wave output devices fixedly installed on the sea floor and semi-permanently operated through self-generation are distributed and installed on the sea floor, and then the signals of each sound wave output device are separately received and analyzed to relatively compare the topographical changes of the sea bottom. After analyzing data with continuity over a long period of time, it can be used for fishing operations, construction of marine buildings, military operations, port operations, etc., and at the same time, it can be used for electronic charts and seabed map production.
음파 출력장치(110)는 내장된 프로그램에 의하여 음파 신호가 송출(출력)된 시간 정보(TIME STAMP)를 포함시켜 함께 송출할 수 있고, 음파탐지기(120)가 수신된 음파(음향) 신호를 분석하는 방식은 이미 알려진 기술 즉, 송신시간과 수신시간정보의 분석 또는 음파가 수중에서 전파되는 속도를 이용한 분석 등을 사용하는 것으로 설명한다. The sound
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
What has been described above is only one embodiment for implementing the terrain change surveying system of the sea channel by acoustic exploration according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, it is claimed in the claims As will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention, the technical spirit of the present invention will be described to the extent that various modifications can be made.
100 : 해수로의 지형변화 측량 시스템 110 : 음파 출력장치
111 : 본체 111a : 수용부
111b : 어류 유인홈 112 : 본체커버
112a : 인출홀 113 : 음파 출력부
113a : 음파 출력모듈 114 : 압전세라믹 발전부
114a : 세라믹 나노 박막물질층 114b : 유연성 전극부
114c : 충전라인 115 : 충전부
116 : 배터리 117 : LED
118 : 미끼형 조형물 119 : 음파출력 제어부
120 : 음파탐지기 121 : 수신모듈
130 : 위치정보 연산모듈 140 : 데이터베이스
150 : 제어부 160 : 디스플레이부
170 : 도화모듈 100: terrain change surveying system in the sea channel 110: sound wave output device
111:
111b: fish manned groove 112: main body cover
112a: drawing hole 113: sound wave output unit
113a: sound wave output module 114: piezoceramic power generation unit
114a: Ceramic nano
114c: charging line 115: charging unit
116: battery 117: LED
118: bait sculpture 119: sound wave output control unit
120: sound wave detector 121: receiving module
130: location information operation module 140: database
150: control unit 160:
170: drawing module
Claims (1)
상기 음파 출력장치로부터 송신되는 음파의 무선 수신을 위한 수신모듈을 포함하는 음파탐지기;
상기 음파탐지기로부터 수신되는 음파 정보를 분석하고 상기 음파탐지기가 설치된 모체의 GPS 위치정보를 기준으로 연산하여 상기 음파탐지기의 상대적인 위치정보를 확인하며 복수 음파 출력장치의 확인된 위치정보를 이용하여 해저지형을 파악할 수 있는 수치데이터를 획득하는 위치정보 연산모듈;
상기 위치정보 연산모듈을 통해 획득되는 각 음파 출력장치의 위치정보를 상기 음파 출력장치별로 해당 음파 출력장치에 매칭시켜 할당된 영역에 저장하되, 상기 위치정보 연산모듈의 위치정보 획득 시마다 해당 음파 출력장치의 이전 위치정보와 구분되는 상태로 저장하는 데이터베이스;
상기 데이터베이스의 위치정보들을 검출하여 상기 음파 출력장치별로 구분되어 표시될 수 있게 디스플레이부에 출력하며 전체를 감시하고 제어하는 제어부;
상기 제어부의 출력신호에 따라 상기 음파 출력장치의 위치정보를 음파 출력장치별로 구분되는 동시에 각각의 음파 출력장치마다 그 위치정보의 획득 시점마다 구분되는 상태로 출력하는 디스플레이부;
상기 제어부를 통해 출력되는 상기 음파 출력장치들의 위치정보를 기반으로 해당 음파 출력장치들이 설치된 해저면의 지형을 이미지로 도시하는 도화모듈을 포함하며,
상기 음파 출력장치는
상부가 개방된 수용부 및 상기 수용부를 기준으로 하측의 사방 벽면마다 소정 깊이로 형성되는 2 개 이상 복수의 어류 유인홈을 포함하는 본체;
상기 수용부를 외부와 차단하는 상태로 상기 본체에 결합되며 그 중앙에는 상기 수용부에 수용된 물체의 인출홀이 형성되는 본체커버;
상기 수용부에 수용되어 그 상단이 상기 인출홀을 통해 외부 노출되는 오뚝이형 구조이며 상기 인출홀을 통해 외부 노출되는 상단에는 음파 출력모듈이 설치되는 음파 출력부;
상기 본체의 어류 유인홈 내면에 외부와 수밀된 상태로 설치되며, 세라믹 나노 박막물질층과 상기 세라믹 나노 박막 물질층의 양면에 각각 결합되는 한 쌍의 유연성 전극부와 한 쌍의 상기 유연성 전극부에 일단이 각각 연결되어 상기 세라믹 나노 박막물질층에서 형성되는 전기에너지를 충전부로 전달하는 충전라인을 포함하는 압전세라믹 발전부;
상기 본체에 내장되며 상기 압전세라믹 발전부의 충전라인과 접속되어 상기 압전세라믹 발전부에서 형성되는 전기에너지를 충전하는 충전부;
상기 본체에 내장되어 상기 음파 출력부를 포함한 음파 출력장치의 시동 전기에너지 및 한시적 전기에너지를 제공하는 배터리;
상기 본체의 어류 유인홈 내면에 하나 또는 둘 이상으로 설치되고 상기 충전부 또는 배터리를 통해 전원을 공급받는 LED;
상기 본체의 어류 유인홈 내면에 설치되어 상기 LED의 빛을 통해 시각적으로 확인되면서 어류를 상기 어류 유인홈 내로 유인하는 복수의 미끼형 조형물;
상기 본체에 내장되고 상기 음파 출력부의 음파 출력 주기 및 상기 LED의 점멸 주기가 사전 설정되며 음파 출력장치의 전체적인 동작을 제어하는 음파출력 제어부를 포함하는 음향 탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템.Two or more sound wave output devices which are distributed in the seabed topography and wirelessly transmit unique sound waves separated from each other toward the sea surface by its own power source;
A sound wave detector comprising a receiving module for wireless reception of sound waves transmitted from the sound wave output device;
Analyze the sound wave information received from the sound wave detector, calculate the relative position information of the sound wave detector by calculating the GPS position information of the mother body where the sound wave detector is installed, and use the identified location information of the plurality of sound wave output devices. A location information calculation module for obtaining numerical data capable of grasping;
The location information of each sound wave output device obtained through the location information calculation module is matched to the corresponding sound wave output device for each sound wave output device and stored in the allocated area, and the sound wave output device is acquired whenever the location information of the location information calculation module is acquired. A database for storing the information in a state distinguished from previous location information of the;
A control unit for detecting location information of the database and outputting the display unit so that the sound wave output device can be displayed separately and displayed on the display unit;
A display unit for classifying the positional information of the sound wave output device according to the output signal of the control unit for each sound wave output device and at the time of acquiring the positional information for each sound wave output device;
It includes a drawing module for showing the topography of the seabed surface in which the corresponding sound wave output devices are installed on the basis of the location information of the sound wave output devices output through the control unit,
The sound wave output device
A main body including a plurality of fish attracting grooves formed at a predetermined depth for each of the four sides of the lower side on the basis of the receiving portion having an open portion and the receiving portion;
A body cover which is coupled to the main body in a state of blocking the receiving part from the outside and has a withdrawal hole of an object accommodated in the receiving part at the center thereof;
A sound wave output unit is accommodated in the receiving portion is a top-shaped structure whose upper end is exposed to the outside through the withdrawal hole and the sound wave output module is installed at the upper end exposed through the withdrawal hole;
It is installed on the inner surface of the fish attracting groove of the main body in a watertight state, and a pair of flexible electrode portion and a pair of the flexible electrode portion respectively coupled to both surfaces of the ceramic nano thin film material layer and the ceramic nano thin film material layer. A piezoelectric ceramic power generation unit including a charging line having one end connected to each other to transfer electrical energy formed in the ceramic nano thin film material layer to a charging unit;
A charging unit embedded in the main body and connected to a charging line of the piezoelectric ceramic power generation unit to charge electrical energy formed in the piezoelectric ceramic power generation unit;
A battery provided in the main body to provide starting electric energy and temporary electric energy of the sound wave output device including the sound wave output unit;
One or more LEDs installed on an inner surface of the fish attracting groove of the main body and supplied with power through the charging unit or the battery;
A plurality of bait-shaped sculptures installed on an inner surface of the fish attraction groove of the main body and attracting the fish into the fish attraction groove while visually confirmed through the light of the LED;
And a sound wave output control unit built in the main body, the sound wave output period of the sound wave output unit and the flashing period of the LED are preset, and controlling the overall operation of the sound wave output device.
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KR1020130085476A KR101313871B1 (en) | 2013-07-19 | 2013-07-19 | Surveying system for seawater road by sound exploration |
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- 2013-07-19 KR KR1020130085476A patent/KR101313871B1/en active IP Right Grant
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