KR101326728B1 - 다기능 부표 및 이를 이용한 해상 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부표에 다양한 기능을 부가하여 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 부표가 제 기능을 수행함에 있어서 필요한 전원이 안정적으로 공급될 수 있도록 하는 다기능 부표 및 이를 이용한 해상 감시 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 다기능 부표는 수면상으로 부상하는 몸체를 구비하는 부표에 있어서, 접근 물체를 감지하는 접근감지장치, 조명을 발생하는 조명장치, 영상을 촬영하는 영상장치, 음향을 출력하는 음향장치, 적어도 하나의 신재생 발전원을 포함하여 전력을 생산하는 전력장치, 및 상기 몸체를 해저면에 고정하는 고정장치를 구비하는 구동부; 상기 구동부를 제어하는 제어부; 상기 전력장치를 통해 생산된 상기 전력을 배터리에 축전하고, 상기 배터리에 축전된 상기 전력을 상기 부표의 구동 전원으로 공급하는 전원 관리부; 및 상기 몸체를 부상시키는 부체를 포함한다.

Description

다기능 부표 및 이를 이용한 해상 감시 시스템{MULTI-FUNCTION BUOY AND SYSTEM FOR MONITORING THE SEA USING THEREOF}

본 발명은 수면상에 설치되는 부표와 이를 이용한 해상 감시 시스템에 관한 것이다.

부표란 부체를 이용하여 수면상에 부상함으로써, 항로를 지시하거나 위험구역 등을 표시하기 위한 장치이다.

이러한 부표는 특정 색상이나 모양을 가지도록 형성될 수도 있으나, 야간에도 식별이 가능하도록 조명을 부가할 수 있다.

부표에 조명이 부가된 경우, 조명 점등에 필요한 전원을 공급하기 위하여 부표에는 전지가 설치된다.

즉, 전지 소모 시 일일이 수동으로 전지를 교체해야 하고, 전지를 이용하여 조명을 점등하므로 조명의 밝기가 미약하고 조명이 도달하는 거리 또한 매우 짧을 수밖에 없다.

아울러, 부표는 그 특성상 대부분 해상에 설치되고 있어 설치가 어려우나, 설치의 어려움에도 불구하고 기능이 극히 제한적이다.

이에 따라, 부표에 다양한 기능을 부가함으로써 부표를 효율적으로 활용할 수 있도록 하는 방안이 필요하며, 이와 더불어 부표에 안정적인 전원을 공급할 수 있는 방안 또한 필요한 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 부표에 다양한 기능을 부가하여 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 부표가 제 기능을 수행함에 있어서 필요한 전원이 안정적으로 공급될 수 있도록 하는 다기능 부표를 제공함에 있다.

아울러 본 발명의 다른 목적은 다기능 부표를 기반으로 해상의 전반적인 상황을 감시할 수 있는, 다기능 부표를 이용한 해상 감시 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 다기능 부표는 수면상으로 부상하는 몸체를 구비하는 부표에 있어서, 접근 물체를 감지하는 접근감지장치, 조명을 발생하는 조명장치, 영상을 촬영하는 영상장치, 음향을 출력하는 음향장치, 적어도 하나의 신재생 발전원을 포함하여 전력을 생산하는 전력장치, 및 상기 몸체를 해저면에 고정하는 고정장치를 구비하는 구동부; 상기 구동부를 제어하는 제어부; 상기 전력장치를 통해 생산된 상기 전력을 배터리에 축전하고, 상기 배터리에 축전된 상기 전력을 상기 부표의 구동 전원으로 공급하는 전원 관리부; 및 상기 몸체를 부상시키는 부체를 포함한다.

상기 다기능 부표는 상기 구동부의 구동정보를 외부로 송신하고, 외부로부터 지시 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 지시 신호에 따라 상기 구동부를 제어한다.

상기 다기능 부표는 GPS 위성으로부터 신호를 수신하여 상기 부표의 위치정보를 생성하는 GPS 수신기를 더 포함한다.

상기 전력장치는 태양광 모듈 및 파력발전기가 병렬 연결되어 구성된다.

상기 고정장치는 해저면에 고정 설치되어 고정 매개체를 통해 상기 몸체의 하부와 연결된 중심 앵커; 상기 몸체에 설치되는 로프 제어 모터; 및 상기 중심 앵커 근방에 고정 설치되어 로프를 통해 상기 로프 제어 모터와 연결되는 적어도 하나의 보조 앵커를 포함하고, 상기 로프 제어 모터는 연결된 상기 로프를 잡아당기거나 늘어뜨려 상기 몸체를 이동시킨다.

상기 조명장치는 경고 신호를 발생하는 경광등을 포함한다.

상기 영상장치는 상기 제어부에 의해 줌, 팬, 틸트되는 카메라를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 다기능 부표를 이용한 해상 감시 시스템은 상기와 같은 다기능 부표; 및 상기 통신부와 유무선 통신망을 통해 연결되어, 상기 통신부와 통신을 수행하는 원격 통신장치, 및 상기 지시 신호를 생성하는 신호처리장치를 구비하는 원격 관리 시스템을 포함하고, 상기 통신부는 상기 구동부의 구동정보를 상기 원격 통신장치로 송신하며, 상기 원격 통신장치는 상기 지시 신호를 상기 통신부로 송신한다.

본 발명에 따르면, 부표에 조명장치, 영상장치, 음향장치, 및 전력장치를 부가함으로써, 부표가 다양한 기능을 가질 수 있도록 함과 아울러, 단순히 전지를 이용하여 부표에 전원을 공급하는 것이 아니라, 해상에서 용이하게 획득 가능한 신재생 에너지인 태양광 에너지 및 파력 에너지를 이용하여 전원을 공급하기 때문에 전원 공급면에서도 안정적인 효과가 있다.

뿐만 아니라, 이러한 다기능 부표와 원격 관리 시스템과의 통신을 통해 원격에서 해상의 전반적인 상황을 감시할 수 있어 매우 효과적이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다기능 부표 및 이를 이용한 해상 감시 시스템의 구성을 나타내는 도면, 및
도 2는 본 발명의 다기능 부표가 고정되는 방식을 나타내는 도면이다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도 1 내지 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 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.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다기능 부표 및 이를 이용한 해상 감시 시스템의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 다기능 부표가 고정되는 방식을 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 해상 감시 시스템은 몸체(11)가 수면상으로 부상하는 부표(10)와 원격 관리 시스템(20)으로 구성되며, 먼저 부표(10)에 대해 설명하도록 한다.

부표(10)는 구동부(100), 제어부(200), 통신부(300), 전원 관리부(400), 배터리(500), 및 부체(600)를 포함하여 구성된다.

구동부(100)는 부표(10)의 세부적 기능을 수행하는 장치들을 포함하고, 제어부(200)는 부표(10) 내 전반적인 장치들의 제어를 담당하며, 통신부(300)를 통해 외부로부터 지시 신호가 수신되면 수신된 지시 신호에 따라 구동부(100) 내 장치들을 제어한다.

통신부(300)는 원격 관리 시스템(20)과 연결된 유무선 통신망을 통해 유무선 통신을 수행함으로써, 원격 관리 시스템(20)으로부터의 지시 신호를 제어부(200)로 전달하고, 부표(10)의 구동정보 및 발생정보 등의 감시 데이터를 원격 관리 시스템(20) 측으로 전달한다.

전원 관리부(400)는 구동부(100)에서 발생된 전력을 관리하여 배터리(500)로 축전하며, 배터리(500)의 축전 전력을 이용하여 부표(10)의 구동에 필요한 전원을 공급한다.

한편, 부체(600)는 부표(10)가 해수면 위로 부상할 수 있도록 부표(10)에 부력을 제공하는 장치로, 일반적인 부표(10)의 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

또한, 본 발명의 부표(10)는 일반적인 부표의 기능에 추가하여 상기와 같은 추가 기능들이 부가되는 것이므로, 일반적으로 부표에 형성되는 표식(도색, 깃발 등)에 대해서도 설명을 생략한다.

구동부(100)는 접근감지장치(110), 조명장치(120), 영상장치(130), GPS 수신기(140), 음향장치(150), 전력장치(160), 및 고정장치(170)를 포함한다.

먼저, 접근감지장치(110)는 부표(10)로 접근하는 선박 등의 외부 물체를 감지하는 장치로서, 접근감지센서 등을 포함할 수 있다.

조명장치(120)는 조명을 발생하는 장치로서, 부표(10)의 기본적인 표식 기능을 담당하는 부표등(121)과 선박 운전자 등에게 경고 신호를 발생하기 위한 경광등(122)을 포함할 수 있으며, 하나의 조명등을 통해 부표등과 경광등의 역할을 구현할 수도 있다.

영상장치(130)는 부표(10) 주변 영역을 촬영하는 장치로서, 줌/팬/틸트 조절이 가능한 카메라와 같은 촬상장치를 포함한다.

GPS 수신기(140)는 GPS 위성으로부터 신호를 수신하여, 부표(10)의 현재 위치를 파악할 수 있도록 하는 장치로서, GPS 안테나를 포함한다.

음향장치(150)는 부표(10) 주변 대상에게 음향을 발생하기 위한 장치로서, 경고음이나 안내 방송 등을 출력하기 위하여 스피커, 앰프, SSB 무전기 등을 포함할 수 있다.

전력장치(160)는 부표(10)의 구동에 필요한 전원을 생산하는 장치로서, 부표(10) 설치 환경을 이용하여 전력 생산이 가능한 적어도 하나의 신재생 발전원을 포함할 수 있다. 예컨대, 신재생 발전원으로는 태양광 모듈(161) 또는 유압식 파력발전기(162)가 사용될 수 있고, 도 1에 도시된 예와 같이 태양광 모듈(161)과 파력발전기(162)가 모두 사용될 수 있다.

신재생 발전원이 복수개 마련되는 경우에는 복수개의 신재생 발전원들이 병렬로 연결되어 구성되므로, 각 발전원으로부터 생산된 전력의 합산이 이루어지게 되어, 어느 하나의 발전원으로부터 전력 생산량이 미약하다 하더라도 다른 발전원으로부터 전력을 축전할 수 있어 전력 생산량이 안정적으로 확보되는 효과가 있다.

고정장치(170)에 대해서는 도 2를 함께 참조하여 설명하도록 한다.

고정장치(170)는 부표(10)를 해저면(SB)에 고정시키기 위한 장치로서, 중심 앵커(171), 보조 앵커(172), 및 로프 제어 모터(173)를 포함한다.

중심 앵커(171)는 해저면(SB)에 고정 설치되어 부표(10)의 몸체(11) 하부와 로프나 체인 등과 같은 고정 매개체(174)를 통해 연결됨으로써, 부표(10)의 중심을 해저면(SB)에 고정한다.

보조 앵커(172)는 적어도 하나 이상이 구비되어 중심 앵커(171) 근방에 설치되며, 방향 이동용 로프(175)를 통해 로프 제어 모터(173)와 연결된다.

로프 제어 모터(173)는 연결된 로프(175)를 잡아당기거나 늘어뜨림으로써 부표(10)의 위치를 이동시킬 수 있다.

예컨대, 도 2에서 부표(10)를 좌측으로 이동시키고자 하는 경우, 로프 제어 모터(173)는 좌측의 로프(175)를 잡아당기고, 우측의 로프(175)는 늘어뜨려 부표(10)가 좌측으로 이동되도록 한다.

마찬가지로, 부표(10)를 우측으로 이동시키고자 하는 경우에는 상기와 같은 과정을 반대로 수행하여, 부표(10)가 우측으로 이동되도록 할 수 있다.

보조 앵커(172)는 상술한 바와 같이 부표(10)를 이동시키는 기능을 수행함과 동시에 중심 앵커(171)를 보조하여 부표(10)가 안정적으로 지지될 수 있도록 한다.

도 1에 도시되어 있지는 않으나, 본 발명의 일 실시 예에서, 부표(10)는 기상정보 감지장치를 더 포함할 수 있다.

기상정보 감지장치는 기상정보를 감지하기 위한 센서를 포함함으로써, 부표(10)가 위치하는 해상의 기상 데이터를 생성할 수 있으며, 생성된 기상 데이터는 원격으로 외부에 전송되어 기상 자료로 활용된다.

원격 관리 시스템(20)은 복수의 부표(10)들과 유무선 통신망을 통해 연결되어, 부표(10)들로부터 정보를 수신하고, 원격 관리 시스템(20)으로 입력되는 제어 지시를 부표(10)로 전송하여 부표(10)를 원격 관리한다.

이를 위하여, 원격 관리 시스템(20)은 신호처리장치(21)와 원격 통신장치(22)를 구비할 수 있다.

신호처리장치(21)는 입력되는 제어 지시 사항을 신호화하여 지시 신호를 생성하고, 원격 통신장치(22)는 부표(10) 내 통신부(300)와의 통신을 통해 지시 신호를 부표(10)로 전달한다.

아울러 원격 통신장치(22)는 부표(10)에서 전송한 감시 데이터를 수신하여 신호처리장치(21)로 전송하고, 신호처리장치(21)에서는 수신된 감시 데이터가 활용될 수 있도록 원격 관리 시스템 내의 관리장치 등으로 전달한다.

감시 데이터는 부표(10)의 구동부(100)에서 발생된 구동정보를 포함하며, 상술한 실시 예에서와 같이 부표(10)에서 기상 데이터가 생성되는 경우 생성된 기상 데이터 또한 포함하게 된다.

한편, 원격 관리 시스템(20)은 사용자 인터페이스를 포함할 수 있으며, 이러한 인터페이스를 통해 관리자를 통해 관리될 수 있다.

이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명의 다기능 부표(10)와 이를 이용한 해상 감시 시스템의 구동 예에 대해 설명하도록 한다.

<접근하는 선박에 위험물을 경고하는 경우>

부표(10)가 암초 등의 위험물을 표시하기 위해 설치되는 경우, 접근감지장치(110)를 통해 부표(10)로 접근하는 선박이 감지되면, 부표(10)는 선박에 대해 경고를 실시한다.

구체적으로, 접근감지장치(110)를 통해 선박 등이 감지되면 부표(10)의 제어부(200)는 조명장치(120)와 음향장치(150) 중 적어도 어느 하나를 통해 경고가 발생되도록 한다.

예컨대, 조명장치(120)는 규정된 방식으로 점등 또는 점멸될 수 있으며, 음향장치(150)는 안내방송, 사이렌 등과 같은 저장된 경고음향을 발생한다.

즉, 부표(10)가 상기와 같이 자체 구동하여 경고를 실시할 수도 있으며, 하기와 같이 원격 관리 시스템(20)으로부터 지시 신호를 수신하여 지시 신호에 따라 경고를 실시할 수도 있다.

접근감지장치(110)를 통해 감지된 정보는 감시 데이터로서 통신부(300)를 통해 원격 관리 시스템(20)으로 전송되고, 원격 관리 시스템(20)은 원격 통신장치(22)를 통해 접근정보를 수신한다.

이때, 원격 관리 시스템(20)으로 전송되는 감시 데이터로는 영상장치(130)를 통해 촬영된 해당 감지물에 대한 영상이 포함될 수 있으며, GPS 정보를 이용한 부표(10)의 위치 정보 또한 감시 데이터로서 제공되어 원격 관리 시스템(20)에서 감지물의 정보를 확인할 수 있도록 한다.

원격 관리 시스템(20)은 수신된 감시 데이터를 확인하고, 부표(10)로 지시 신호를 전송하여 추가 구동을 요청할 수 있다.

예컨대, 영상장치(130) 내 카메라의 줌/팬/틸트 등을 지시하여 카메라가 감지물을 좀더 정확하게 촬영할 수 있도록 하고, 원격 관리 시스템(20)에서의 음성 방송이 부표(10)의 음향장치(150)로 출력되도록 한다.

<이상 선박이 발견되는 경우>

접근감지장치(110)를 통해 이상 선박 등이 발견되어 이를 감시하는 방식 또한 상기에서 위험물에 대한 경고를 실시하는 것과 동일한 방식으로 이루어진다.

아울러, 외부의 레이더 장치와 연계되어 발견된 물체에 대한 감시를 실시할 수 있다.

예컨대, 레이더 장치를 통해 특정 위치에 선박이 발견되어, 원격 관리 시스템(20)으로 해당 선박에 대한 상세 정보 요청이 입력되면, 원격 관리 시스템(20)은 선박이 발견된 위치의 부표(10)로 감시 데이터를 요청한다.

부표(10)의 제어부(200)는 통신부(300)를 통해 수신된 지시 신호에 따라 영상장치(130)를 제어하여 발견된 선박을 촬영하고, 촬영된 정보는 감시 데이터로서 다시 원격 관리 시스템(20)으로 전송된다.

원격 관리 시스템(20)은 원격 통신장치(22)를 통해 이를 수신하고, 레이더 장치 쪽으로 재전송하거나, 신호처리장치(21)를 통해 데이터를 처리함으로써 수신된 감시 데이터를 원격 감시 데이터로 활용한다.

이때, 부표(10)는 원격 관리 시스템(20)을 매개로 감시 데이터가 레이더 장치로 전송되도록 할 수도 있고, 부표(10) 자체의 통신부(300)를 이용하여 레이더 장치로부터 직접적으로 지시 신호를 받아, 감시 데이터를 생성하고, 이를 레이더 장치로 바로 전송할 수도 있다.

한편, 본 발명에서는 전체 감시 시스템의 명칭을 해상 감시 시스템으로 지칭하였으나, 이는 설명의 용이함을 위해서일 뿐, 본 발명의 감시 시스템은 단순히 해상에서만 적용되는 것이 아니라 수면상에 부표가 설치되는 곳이라면 어느 곳이든 적용 가능함은 물론이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10 : 부표 20 : 원격 관리 시스템
21 : 신호처리장치 22 : 원격 통신장치
100 : 구동부 110 : 접근감지장치
120 : 조명장치 121 : 부표등
122 : 경광등 130 : 영상장치
140 : GPS 수신기 150 : 음향장치
160 : 전력장치 161 : 태양광 모듈
162 : 파력발전기 170 : 고정장치
171 : 중심 앵커 172 : 보조 앵커
173 : 로프 제어 모터 174 : 고정 매개체
175 : 로프 200 : 제어부
300 : 통신부 400 : 전원 관리부
500 : 배터리 600 : 부체

Claims (8)

1. 수면상으로 부상하는 몸체를 구비하는 부표에 있어서,
   접근 물체를 감지하는 접근감지장치, 조명을 발생하는 조명장치, 영상을 촬영하는 영상장치, 음향을 출력하는 음향장치, 적어도 하나의 신재생 발전원을 포함하여 전력을 생산하는 전력장치, 및 상기 몸체를 해저면에 고정하는 고정장치를 구비하는 구동부;
   상기 구동부를 제어하는 제어부;
   상기 전력장치를 통해 생산된 상기 전력을 배터리에 축전하고, 상기 배터리에 축전된 상기 전력을 상기 부표의 구동 전원으로 공급하는 전원 관리부; 및
   상기 몸체를 부상시키는 부체
   를 포함하고,
   상기 고정장치는 해저면에 고정 설치되어 고정 매개체를 통해 상기 몸체의 하부와 연결된 중심 앵커, 상기 몸체에 설치되는 로프 제어 모터, 및 상기 중심 앵커 근방에 고정 설치되어 방향 이동용 로프를 통해 상기 로프 제어 모터와 연결되는 적어도 하나의 보조 앵커를 포함하며,
   상기 로프 제어 모터는 연결된 상기 방향 이동용 로프를 잡아당기거나 늘어뜨려 상기 몸체의 위치를 이동시키는 것을 특징으로 하는 다기능 부표.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 구동부의 구동정보를 외부로 송신하고, 외부로부터 지시 신호를 수신하는 통신부
   를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 지시 신호에 따라 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 다기능 부표.
   
3. 제1항에 있어서,
   GPS 위성으로부터 신호를 수신하여 상기 부표의 위치정보를 생성하는 GPS 수신기
   를 더 포함하는 다기능 부표.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 전력장치는 태양광 모듈 및 파력발전기가 병렬 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 다기능 부표.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 조명장치는 경고 신호를 발생하는 경광등을 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 부표.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 영상장치는 상기 제어부에 의해 줌, 팬, 틸트되는 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 부표.
   
8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 다기능 부표; 및
   상기 통신부와 유무선 통신망을 통해 연결되어, 상기 통신부와 통신을 수행하는 원격 통신장치, 및 상기 지시 신호를 생성하는 신호처리장치를 구비하는 원격 관리 시스템
   을 포함하고,
   상기 통신부는 상기 구동부의 구동정보를 상기 원격 통신장치로 송신하며,
   상기 원격 통신장치는 상기 지시 신호를 상기 통신부로 송신하는 것을 특징으로 하는 해상 감시 시스템.

Images