KR101399956B1 - Oil quantity detection method in a wreck using acoustic wave - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 음파를 이용한 사고 선박 내 기름 잔류량 감지 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박의 충돌이나 좌초 등의 해상사고로 인하여 기름이 유출되는 경우, 기름저장탱크 내부의 기름 잔류량을 실시간으로 측정할 수 있도록 한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for measuring the amount of oil remaining in an oil storage tank in real time when oil is leaked due to a marine accident such as a collision or stranding of a ship .
특히, 본 발명은 음파를 이용하여 선박의 기름저장탱크에 잔존하는 기름의 양을 실시간으로 측정하고, 기름의 유출량과 해류정보 등을 토대로, 사고발생 시점부터 기름이 확산되는 과정을 실시간으로 확인함으로써, 신속하고 적절한 방재작업이 이루어질 수 있도록 한 음파를 이용한 사고 선박 내 기름 잔류량 감지 방법에 관한 것이다.
In particular, the present invention measures the amount of oil remaining in an oil storage tank of a ship using sound waves in real time, and confirms the process of oil spreading from the time of occurrence of the accident on the basis of oil flow rate and current information in real time And a method for detecting the amount of residual oil in a ship using a sound wave so that a quick and proper disaster prevention work can be performed.
해양에서 발생된 기름(원유)유출사고에 의한 해양오염은 해양 생태계의 전반을 크게 위협하고 있을 뿐만 아니라, 연안 양식업과 같은 수산업의 전반에 걸쳐 심각한 부작용을 초래하기 때문에, 사고가 발생하였을 경우 사고와 관련된 정보를 실시간으로 파악하여 빠른 시간 내에 기름의 확산을 막는 일이 매우 중요하다.Marine pollution caused by oil (oil) spills from the ocean poses a serious threat to the overall marine ecosystem as well as serious adverse effects throughout the fisheries such as coastal aquaculture. It is very important to prevent the spread of oil in a short time by grasping relevant information in real time.
특히, 해양에서 발생된 기름유출사고의 신속한 확산방지를 위해서는 해당 사고가 언제, 어디서, 어떠한 형태로 발생되었는지를 신속히 파악하는 것이 중요하다.In particular, it is important to quickly identify when, where, and in what form the accident occurred in order to prevent the rapid spread of oil spill incidents occurring in the ocean.
해상에 유출된 기름을 탐지하는 방법으로는 크게, 원거리에서 전자기파를 방출하여 특정 파장대역에 대한 기름의 반사흡수 특징을 탐지하는 원리를 이용하는 원격탐지기술과, 기름이 유출된 장소에서의 물리적 변화를 감지하여 기름의 존재를 확인하는 현장탐지기술로 구분할 수 있다.Remote sensing technology that uses the principle of detecting the reflection and absorption characteristics of oil to a specific wavelength band by emitting electromagnetic waves from a long distance and the physical detection method of the oil spill And detection of the presence of oil.
원격탐지기술은 한번에 넓은 지역의 기름 존재 유무를 파악할 수 있는 장점을 갖고 있으나, 주로 센서가 위성, 비행기 등에 탑재되므로 시간적으로 연속성이 있는 정보를 확보하기 어려우며, 유출당시의 시점을 파악하는 수단으로 사용하기에는 한계가 있다.Remote sensing technology has the advantage of detecting the existence of oil in a large area at once, but it is difficult to acquire information with continuity in time because sensors are mainly installed in satellites and airplanes. There are limits to doing so.
현장탐지기술은 시간적으로 연속성이 있는 정보를 확보할 수 있으며, 유출 당시의 시점을 지속적으로 탐지할 수 있는 장점이 있으나, 탐지할 수 있는 영역이 제한적이라는 문제점이 있었다.The field detection technology has the advantage that it can acquire information with continuity in time and can continuously detect the time point at the time of the outflow, but the area that can be detected is limited.
결과적으로, 해상에 유출된 기름을 탐지하는 방법이나 시스템의 경우, 기름유출사고가 발생한 시점부터 연속적인 정보의 획득함은 물론, 유출유 확산 등의 광범위한 정보도 동시에 얻을 수 있어야만, 신속하고 효율적인 방재작업을 수행할 수 있다.As a result, in the case of the method or system for detecting the oil spilled on the sea, it is necessary to acquire continuous information from the point of occurrence of the oil spill accident, You can do the work.
한편, 대한민국 등록특허공보 제10-1134627호 "위치센서와 기름 검출센서를 이용한 침몰선박 검색시스템"(이하, 선행기술이라 함)은, 선박에 복수 개의 위치센서를 부착하여 침몰선박의 수중위치를 용이하게 탐색할 수 있도록 함과 동시에, 기름 검출센서를 이용하여 기름의 유출정보를 획득하도록 한 기술이다.On the other hand, in Korean Patent Registration No. 10-1134627 entitled " Sinking ship search system using position sensor and oil detection sensor "(hereinafter referred to as prior art), a plurality of position sensors are attached to a ship, So that the oil can be easily searched and the oil outflow information is obtained by using the oil detection sensor.
그러나, 선행기술은 선박에 부착된 위치센서가 원거리 무선통신을 수행하지 못하기 때문에, 선박침몰 예측지점에 수중송수신기를 투하하여 선박의 위치를 찾는 방식을 이용하는 바, 해류에 의해 해당 선박이 수중에서 이동하는 경우 광범위한 영역에 복수 개의 수중송수신기를 투하해야만 해당 선박을 찾을 수 있다.However, in the prior art, since the position sensor attached to the ship does not perform the long distance radio communication, the method of finding the position of the ship by dropping the underwater transceiver at the predicted position of the ship sink is used, If you are moving, you have to drop a number of submersible transceivers over a wide area to find the ship.
또한, 사고가 발생된 이후 일정시간이 경과된 이후에 수중송수신기가 투입되기 때문에, 사고시점에서 현재까지 유출된 기름의 양을 확인할 수 없으며, 효율적인 방재작업이 이루어지지 못하는 문제점이 있다.In addition, since an underwater transceiver is inserted after a certain period of time has elapsed after the occurrence of an accident, the amount of oil discharged from the time of the accident to the present can not be confirmed, and efficient disaster prevention work can not be performed.
더불어, 선행기술의 경우, 수중에 투입된 수중송수신기의 회수에 어려움이 있기 때문에, 시스템의 운영 및 유지에 많은 인력과 비용이 소모되며, 이러한 문제점은 상기한 원격탐지기술이나 현장탐지기술에서도 동일하게 발생하였다.
In addition, in the case of the prior art, it is difficult to recover the underwater transceiver that has been put into the water, so that a large amount of manpower and cost are consumed for operating and maintaining the system, and this problem is also encountered in the above- Respectively.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 선박의 충돌이나 좌초 등의 해상사고로 인하여 기름이 유출되는 경우, 기름저장탱크 내부의 기름 잔류량을 측정함으로써, 사고시점부터 기름의 유출량을 실시간으로 확인 및 제공할 수 있는 음파를 이용한 사고 선박 내 기름 잔류량 감지 방법을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention measures the amount of oil remaining in the oil storage tank when the oil flows out due to a marine accident such as a collision or stranding of a ship, And a method of detecting the amount of oil remaining in a ship using a sound wave that can be provided.
특히, 본 발명은 음파센서를 이용하여 선박의 기름저장탱크에 잔존하는 기름의 양을 실시간으로 측정하도록 함으로써, 기름의 유출을 감지하는 시스템의 구축 및 유지에 필요한 인력이나 비용을 최소화할 수 있는 음파를 이용한 사고 선박 내 기름 잔류량 감지 방법을 제공하는데 목적이 있다.Particularly, the present invention can detect the amount of oil remaining in the oil storage tank of a ship in real time by using a sound wave sensor, so that it is possible to minimize the manpower and cost required for building and maintaining a system for detecting oil leakage, The present invention provides a method for detecting the amount of residual oil in a ship.
또한, 본 발명은 실시간으로 측정되는 기름의 잔류량으로부터 유추되는 기름의 유출량과 선박시스템으로부터 획득이 가능한 해류정보 등을 토대로, 사고발생 시점부터 기름이 확산되는 과정을 실시간으로 확인하고, 선박시스템의 통신장치를 이용하여 원거리 무선통신을 수행함으로써, 신속하고 적절한 방재작업이 이루어질 수 있도록 한 음파를 이용한 사고 선박 내 기름 잔류량 감지 방법을 제공하는데 목적이 있다.
In addition, the present invention confirms the process of oil spreading from the time of occurrence of an accident in real time based on the outflow amount of oil deduced from the residual amount of oil measured in real time and the current information available from the ship system, The present invention provides a method for detecting the amount of oil remaining in a ship using a sound wave so that a quick and proper disaster prevention work can be performed by performing long distance wireless communication using the apparatus.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 음파을 이용한 사고 선박 내 기름 잔류량 감지 방법은, 선박의 좌초신호를 수신하면, 기름저장탱크 내부로 음파를 송출하는 음파송출단계; 상기 기름저장탱크 내부를 통과한 음파를 수신하는 음파수신단계; 상기 기름저장탱크 내부로 송출된 음파와 상기 기름저장탱크 내부를 통과한 음파를 비교하여, 상기 기름저장탱크의 저장량을 확인하는 저장량 확인단계; 및 상기 음파송출단계, 음파수신단계 및 저장량 확인단계를 순차적으로 반복수행하여 단위시간당 기름의 잔류량 또는 시간대별 기름의 잔류량을 포함하는 잔류량정보를 생성하는 잔류량정보 생성단계를 포함한다.In order to accomplish the above object, there is provided a method for detecting residual oil level in a ship using sound waves according to the present invention, comprising the steps of: delivering a sound wave into an oil storage tank upon receipt of a grounding signal of the ship; A sound wave receiving step of receiving a sound wave passing through the inside of the oil storage tank; A storage amount checking step of comparing a sound wave sent to the inside of the oil storage tank with a sound wave passing through the oil storage tank to check the storage amount of the oil storage tank; And a residual amount information generating step of generating the residual amount information including the remaining amount of oil per unit time or the residual amount of oil per unit time by sequentially repeating the sound wave sending step, the sound wave receiving step and the storage amount checking step.
또한, 상기 저장량 확인단계는, 상기 음파가 상기 기름저장탱크 내부를 이동한 이동시간 및 상기 음파가 상기 기름저장탱크 내부를 이동하면서 발생하는 음파감쇄율 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 기름저장탱크의 저장량을 확인할 수 있다.The amount of storage of the oil storage tank may be determined based on at least one of a moving time during which the sound wave travels in the oil storage tank and a sound wave attenuation rate generated when the sound wave travels inside the oil storage tank can confirm.
또한, 상기 저장량 확인단계는, 상기 음파의 이동시간 및 음파감쇄율 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 기름저장탱크에 저장된 기름의 높이를 확인하고, 확인된 기름의 높이에 따라 저장량을 산출할 수 있다.The storage amount checking step may check the height of the oil stored in the oil storage tank based on at least one of the movement time of the sound wave and the sound wave attenuation rate, and calculate the storage amount according to the height of the confirmed oil.
또한, 상기 음파수신단계는, 서로 다른 적어도 두 지점에서 상기 기름저장탱크 내부를 통과한 음파를 수신하고, 상기 저장량 확인단계는, 상기 적어도 두 지점으로 수신된 음파별 기름의 높이를 확인하여, 상기 기름저장탱크의 기울어짐 정도를 더 확인할 수 있다.
The sound wave receiving step receives sound waves passing through the oil storage tank at at least two different points, and the storage amount checking step checks the height of the oil of each sound wave received at the at least two points, The degree of tilting of the oil storage tank can be further confirmed.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 음파센서를 이용하여 선박의 충돌이나 좌초 등의 해상사고로 인하여 기름이 유출되는 경우, 선박의 기름저장탱크에 잔존하는 기름의 양을 실시간으로 측정할 수 있는 장점이 있다.According to the above-mentioned solution, the present invention can measure the amount of oil remaining in the oil storage tank of a ship in real time when the oil is leaked due to a marine accident such as a collision or stranding of the ship by using a sound sensor There is an advantage.
특히, 본 발명은 선박에 음파센서를 설치하는 것만으로도, 기름의 잔류량을 실시간으로 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 원격지에 있는 방제서버에 기름의 유출정보를 제공함에 있어서도, 선박시스템의 통신장치를 이용하여 원거리 무선통신을 수행할 수 있기 때문에, 전체 시스템의 구축 및 유지에 필요한 인력이나 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.Particularly, the present invention can not only detect a residual amount of oil in real time even by installing a sound sensor on a ship, but also provide a communication device of a marine system in providing a leakage information of oil to a remote control server It is possible to minimize the manpower and cost required for establishing and maintaining the entire system.
또한, 본 발명은 실시간으로 측정되는 기름의 잔류량과 선박시스템으로부터 획득이 가능한 해류정보 등을 토대로, 사고발생 시점부터 기름이 확산되는 과정을 실시간으로 확인할 수 있도록 함으로써, 신속하고 적절한 방재작업이 이루어질 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention enables real-time confirmation of the process of oil spreading from the time of occurrence of an accident based on the residual amount of oil measured in real time and the current information available from the ship system, There is an advantage.
또한, 본 발명은 현재 수주하여 개발되는 선박뿐만 아니라, 이미 이용중인 선박에 대해서도 음파센서의 설치 및 간단한 프로그램의 설치를 통해, 본 발명에 의한 기름 잔류량 감지 방법 및 시스템을 구축할 수 있으므로, 다양한 선박들에 용이하게 적용할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the present invention can build a method and system for detecting oil residual amount according to the present invention through installation of a sound wave sensor and installation of a simple program, It is possible to easily apply the present invention to such a case.
따라서, 본 발명은 선박분야, 해양운송분야 및 해양오염방재분야는 물론, 이와 연관 내지 유사한 분야에서 경쟁력 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
Therefore, the present invention can improve the competitiveness and reliability in the ship sector, the marine transportation sector, and the marine pollution prevention field as well as the related and similar fields.
도 1은 본 발명에 의한 음파를 이용한 기름 잔류량 감지 방법의 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 2은 도 1의 단계 'S300'을 구체적으로 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 의한 음파를 이용한 기름 잔류량 감지 방법의 다른 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 의한 음파를 이용한 기름 잔류량 감지 시스템의 일 실시예를 설명하는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 의한 음파를 이용한 기름 잔류량 감지 시스템의 다른 일 실시예를 설명하는 블록도이다.
도 6 내지 도 8은 음파를 이용하여 기름저장탱크의 저장량을 확인하는 방법에 대한 일 실시예를 설명하는 개념도이다.
도 9 내지 도 11은 음파를 이용하여 기름저장탱크의 저장량을 확인하는 방법에 대한 다른 일 실시예를 설명하는 개념도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for detecting a residual oil amount using a sound wave according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart specifically illustrating step 'S300' of FIG.
3 is a flowchart for explaining another embodiment of a method for detecting oil residual amount using sound waves according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating an embodiment of a system for detecting the amount of oil remaining using a sound wave according to the present invention.
5 is a block diagram for explaining another embodiment of the oil residual amount detection system using sound waves according to the present invention.
6 to 8 are conceptual diagrams for explaining an embodiment of a method for confirming the storage amount of the oil storage tank using sound waves.
FIGS. 9 to 11 are conceptual diagrams for explaining another embodiment of a method for confirming the storage amount of the oil storage tank using sound waves. FIG.
본 발명에 따른 음파를 이용한 사고 선박 내 기름 잔류량 감지 방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.An example of the method of detecting the residual oil amount in a ship using a sound wave according to the present invention can be variously applied, and a most preferred embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings.
이하에서, 도 1 내지 도 3을 설명함에 있어, 기름 잔류량 감지 방법을 수행하는 주체는 도 4에 나타난 바와 같이 별도의 잔류량감지장치에 의해 이루어질 수 있으나, 당업자의 요구에 따라 해당 선박에 설치되어 항해를 위한 다양한 정보를 처리하고 통신을 수행하는 선박(운항)시스템에서도 이루어질 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 잔류량감지장치를 선박시스템에 포함하여 구성하거나, 본 발명의 기름 잔류량 감지 방법을 수행하는 프로그램을 선박시스템에 설치하여 수행할 수 있다.1 through 3, the main body for performing the oil residual amount sensing method may be realized by a separate residual amount sensing device as shown in FIG. 4. However, according to the needs of a person skilled in the art, But also in a ship (navigation) system that processes various information for communication and performs communication. For example, the residual amount sensing device may be included in the ship system, or a program for performing the oil residual amount sensing method of the present invention may be installed in the ship system.
도 1은 본 발명에 의한 음파를 이용한 기름 잔류량 감지 방법의 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for detecting a residual oil amount using a sound wave according to the present invention.
도 1을 참조하면, 선박의 좌초신호(또는 충돌신호, 사고발생신호 등)를 수신하면, 기름저장탱크 내부로 음파를 송출한다(단계 S100). 예를 들어, 음파를 발생하는 음파발생장치는 기름저장탱크의 일측 외부면 또는 내부면에 구성될 수 있다. 여기서, 기름저장탱크는 정제되지 않은 원유나 정제된 석유 등의 기름을 저장하는 것으로, 기름을 적재하기 위한 적재탱크 및 기름을 선박의 연료로 공급하기 위한 연료탱크 등을 포함할 수 있다Referring to FIG. 1, upon receipt of a grounding signal (or a collision signal, an accident occurrence signal, etc.) of the ship, a sound wave is transmitted into the oil storage tank (step S100). For example, the sound wave generating device for generating sound waves may be configured on one side outer surface or inner surface of the oil storage tank. Here, the oil storage tank stores oil such as unrefined crude oil or refined oil, and may include a storage tank for storing oil and a fuel tank for supplying oil to the ship as fuel
송출된 음파는 기름저장탱크 내부를 통과하여, 기름저장탱크의 다른 일측 외부면 또는 내부면에 구성된 음파센서에 의해 감지된다(단계 S200).The transmitted sound waves pass through the inside of the oil storage tank and are sensed by a sound wave sensor formed on the other outer surface or the inner surface of the oil storage tank (step S200).
이때, 음파는 기름저장탱크 내부를 통과하는 과정에서 기체(공간)와 액체(기름)을 통과하게 된다. 한편, 음파는 기체를 통과하는 경우에 비하여 액체를 통과하는 할 때, 이동속도는 상대적으로 빠르고 감쇄는 상대적으로 적게 일어난다.At this time, the sound waves pass through the gas (space) and the liquid (oil) while passing through the oil storage tank. On the other hand, when the sound waves pass through the liquid as compared with the case of passing through the gas, the moving speed is relatively fast and the attenuation is relatively small.
이를 통해, 동일한 거리(음파가 발생되는 지점에서 수신되는 지점까지의 거리)를 이동하는 음파의 음파감쇄(Sonic attenuation)나 이동시간을 측정하면, 기름저장탱크 내부에 저장된 기름의 수위를 측정할 수 있다.By measuring the sonic attenuation (sonic attenuation) or moving time of the moving sound at the same distance (the distance from the point where the sound wave is generated), the level of the oil stored in the oil storage tank can be measured have.
따라서, 기름저장탱크 내부로 송출된 음파와 기름저장탱크 내부를 통과한 음파를 비교하여, 기름저장탱크의 저장량을 확인한다(단계 S300). 여기서, 기름저장탱크의 저장량을 정확히 확인하는 방법에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.Therefore, the stored amount of the oil storage tank is checked by comparing the sound wave sent into the oil storage tank with the sound wave passing through the oil storage tank (step S300). Here, the method of accurately checking the storage amount of the oil storage tank will be described in more detail below.
또한, 동일한 특성(주파수, 신호세기 등)의 음파를 송출하여 수신하는 경우, 기름저장탱크가 비어있는 상태에서 수신된 음파 또는 일정수위에서 측정된 음파 상태를 기준으로, 수신된 음파를 비교하여 기름저장탱크의 저장량을 확인할 수 있음은 물론이다.In the case of transmitting and receiving sound waves having the same characteristics (frequency, signal intensity, etc.), the received sound waves are compared with each other based on the sound waves received in the empty oil storage tank or the sound waves measured at a certain water level, It is of course possible to confirm the storage amount of the storage tank.
단계 'S100' 내지 단계 'S300'에 의해 현재 기름저장탱크의 저장량이 확인되면, 이후 일정시간마다 단계 'S100' 내지 단계 'S300'를 반복적으로 수행하면서, 단위시간당 기름의 잔류량 또는 시간대별 기름의 잔류량을 포함하는 잔류량정보를 생성한다(단계 S400). 물론, 잔류량정보로부터 기름의 유출량을 유추하여 유출정보를 생성할 수 있으며, 유출정보는 사고시점부터 현재까지의 총 유출량을 포함할 수 있다.When the stored amount of the present oil storage tank is confirmed by the steps 'S100' to 'S300', the remaining amount of oil per unit time or the oil of each time period The residual amount information including the residual amount is generated (step S400). Of course, the outflow information can be generated by estimating the outflow amount of oil from the residual amount information, and the outflow information can include the total outflow amount from the time of the accident to the present.
도 2은 도 1의 단계 'S300'을 구체적으로 설명하는 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart specifically illustrating step 'S300' of FIG.
도 2를 참조하면, 음파가 기름저장탱크 내부를 이동한 이동시간을 확인하거나(단계 S311), 음파가 기름저장탱크 내부를 이동하면서 발생하는 음파감쇄율을 확인함으로써(단계 S312), 기름저장탱크의 저장량을 확인할 수 있다(단계 S340).Referring to FIG. 2, the movement time of the sound wave traveling in the oil storage tank is checked (step S311), and the sound wave attenuation rate generated when the sound wave travels inside the oil storage tank is checked (step S312) The storage amount can be confirmed (step S340).
이때, 저장량의 확인은, 음파의 이동시간 및 음파감쇄율 중 적어도 하나에 기초하여, 기름저장탱크에 저장된 기름의 높이를 확인하여 이루어질 수 있다(단계 S320).At this time, the storage amount can be confirmed by checking the height of the oil stored in the oil storage tank based on at least one of the sound wave travel time and the sound wave attenuation rate (step S320).
한편, 선박의 좌초나 충돌로 인하여 기름저장탱크가 기울어진 경우, 음파에 의한 기름의 높이만으로는 정확한 저장량을 산출하지 못할 수 있다.On the other hand, when the oil storage tank is tilted due to stranding or collision of the ship, accurate storage amount may not be calculated only by the height of oil due to sound waves.
따라서, 본 발명은 기름저장탱크 내부를 통과한 음파를 서로 다른 적어도 두 지점에서 수신하고, 두 지점으로 수신된 음파별 기름의 높이를 확인함으로써, 기름저장탱크의 기울어짐 정도를 더 확인할 수 있다(단계 S330).Accordingly, the present invention can further confirm the degree of tilting of the oil storage tank by receiving the sound waves passing through the oil storage tank at at least two different points and confirming the height of the oil for each sound wave received at the two points Step S330).
또한, 본 발명은 기름저장탱크에 두 쌍의 음파발생장치 및 음파수신장치를 구성할 수 있으며, 각 쌍의 음파발생장치 및 음파수신장치에 의해 측정된 기름의 높이를 확인함으로써, 기름저장탱크의 기울어짐 정도를 확인할 수 있다. 이때, 각 쌍의 음파발생장치 및 음파수신장치는, 음파 간의 간섭을 피하기 위하여 서로 다른 주파수의 음파를 이용할 수 있다.Further, the present invention can constitute two pairs of sound wave generating devices and sound wave receiving devices in the oil storage tank, and by ascertaining the height of the oil measured by each of the sound wave generating device and the sound wave receiving device of each pair, The degree of tilt can be confirmed. At this time, the sound wave generating device and the sound wave receiving device of each pair can use sound waves of different frequencies in order to avoid interference between sound waves.
도 3은 본 발명에 의한 음파를 이용한 기름 잔류량 감지 방법의 다른 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.3 is a flowchart for explaining another embodiment of a method for detecting oil residual amount using sound waves according to the present invention.
도 3을 참조하면, 도 1의 단계 'S400'에 의해 잔류량정보가 생성되면, 해당 선박의 선박시스템 등으로부터 선박이 좌초한 위치의 해류정보를 확인할 수 있다(단계 S500). 여기서, 해류정보는 선박의 운항에 필요한 항해정보 및 기상정보 등으로부터 획득이 가능할 수 있다.Referring to FIG. 3, when the residual amount information is generated by the step 'S400' in FIG. 1, the current information of the ship stranded from the ship system of the ship can be confirmed (step S500). Here, the current information can be acquired from navigation information and weather information necessary for the operation of the ship.
이러한 기름의 잔류량정보로부터 유추되는 유출정보 및 해류정보에 기초하여, 유출된 기름이 현재의 위치에서 어떠한 형태로 확산되는지를 확인 및 예측할 수 있는 확산정보를 생성할 수 있다(단계 S600).Based on the outflow information and the outflow information derived from the residual amount information of the oil, it is possible to generate diffusion information which can confirm and predict how the outflowed oil diffuses at the current position (step S600).
그리고, 생성된 확산정보에 기초하여, 유출된 기름에 대한 방재지역, 방재량 및 방재수단 중 적어도 하나를 포함하는 방재정보를 생성할 수 있다(단계 S700). 또한, 확산정보는 선박시스템에 구성된 통신장치를 통해 원격지의 방제서버(유출된 기름의 방재작업을 수행하는 업체 또는 기관에서 운영하는 서버)로 전송할 수 있으며, 방재서버는 수신된 확산정보를 기초로 방재정보를 생성할 수 있다.Based on the generated diffusion information, disaster prevention information including at least one of the disaster prevention area, the disaster prevention amount, and the disaster prevention means for the discharged oil can be generated (step S700). In addition, the spread information can be transmitted to a remotely located control server (a server operated by a company or an organization performing an emergency disaster work of oil) through a communication device configured in the ship system, Disaster prevention information can be generated.
도 4는 본 발명에 의한 음파를 이용한 기름 잔류량 감지 시스템의 일 실시예를 설명하는 블록도이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating an embodiment of a system for detecting the amount of oil remaining using a sound wave according to the present invention.
도 4를 참조하면, 기름 잔류량 감지 시스템(100)은, 음파발생장치(110), 음파수신장치(120) 및 잔류량감지장치(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the oil residual
음파발생장치(110)는 도 6 내지 도 11에 나타난 바와 같이, 선박의 기름저장탱크(OT) 일측에 설치되어, 기름저장탱크 내부로 음파를 송출한다.As shown in FIGS. 6 to 11, the
또한, 음파발생장치(100)는 기름저장탱크(OT) 내부에 저장된 기름의 높이를 용이하게 측정할 수 있도록 하기 위하여, 기름저장탱크(OT)의 상부 또는 하부에 설치됨이 바람직하다. 이에 따라, 음파수신장치(120)는 기름저장탱크의 하부 또는 상부에 설치될 수 있다.The
음파수신장치(120)는 도 6 내지 도 11에 나타난 바와 같이, 기름저장탱크(OT)의 다른 일측에 설치되어, 음파발생장치(110)에서 송출된 음파를 수신한다.6 to 11, the sound
잔류량감지장치(130)는 도 1에 나타난 바와 같이, 선박의 선박시스템(140)으로부터 좌초신호를 수신하면, 음파발생장치(110)를 제어하여 기름저장탱크(OT) 내부로 음파를 송출하고, 음파수신장치(120)로 수신된 음파와 기준음파를 비교하여, 기름저장탱크(OT)의 저장량을 확인하고 잔류량정보를 생성한다.1, the residual
또한, 잔류량감지장치(130)는 생성된 잔류량정보 및 이로부터 유추되는 유출량정보를 선박시스템(140)을 통해 방재서버(150)로 전송할 수 있다.The residual
도 5는 본 발명에 의한 음파를 이용한 기름 잔류량 감지 시스템의 다른 일 실시예를 설명하는 블록도이다.5 is a block diagram for explaining another embodiment of the oil residual amount detection system using sound waves according to the present invention.
도 5를참조하면, 잔류량감지장치(130)는 음파생성부(131), 음파확인부(132), 음파비교부(133) 및 데이터처리부(134)를 포함할 수 있다.5, the residual
음파생성부(131)는 음파생성신호를 음파발생장치(110)에 전송하여 설정된 음파를 송출하기 위한 것으로, 생성될 음파의 주파수, 신호세기 등을 포함하는 음파생성정보에 따라 음파생성신호를 생성하여 음파발생장치(110)에 전송할 수 있다.The sound
또한, 음파생성부(131)는 생성된 음파생성신호를 음파확인부(132)에도 전송할 수 있으며, 음파확인부(132)는 수신된 음파생성신호를 확인하여, 음파수신장치(120)로 수신된 음파와 음파발생장치(110)에서 송출된 음파가 동일한 음파인지를 확인할 수 있다.The sound
음파비교부(133)는 음파확인부(132)로 수신된 음파와 기준음파를 비교하는 것으로, 음파생성부(131)로부터 음파확인부(132)로 음파생선신호가 전송된 경우, 음파생성신호를 기준음파로 하여 수신된 음파와 비교하여, 음파발생장치(110)에서 송출된 음파가 기름저장탱크(OT) 내부를 통과하면서 발생하는 이동시간 및 음파감쇄율 중 적어도 하나를 확인하여 데이터처리부(134)로 전송할 수 있다.The sound
또한, 음파비교부(133)는 기름저장탱크(OT)가 비어있는 상태에서 기름저장탱크(OT) 내부를 통과하는 음파를 기준음파로 하여 수신된 음파와 비교할 수 있다.The sound
데이터처리부(134)는 선박시스템(140)으로부터 좌초신호를 수신하면, 음파생성부(134)를 통해 기름저장탱크(OT) 내부로 음파를 송출할 수 있고, 음파비교부(133)의 비교결과에 기초하여 기름저장탱크(OT)의 저장량을 확인할 수 있다.The
또한, 데이터처리부(134)는 음파비교부(133)의 비교결과에 기초하여, 기름저장탱크(OT)의 기울어짐 정도를 확인할 수 있다.Further, the
따라서, 데이터처리부(134)는 음파비교부(133)에서 비교 및 확인된 음파의 이동시간 및 음파감쇄율 중 적어도 하나에 기초하여, 기름저장탱크(OT)에 저장된 기름의 높이를 확인하고, 확인된 기름의 높이에 따라 기름저장탱크의 기울어짐 정도 및 저장량 중 적어도 하나를 산출할 수 있다.Therefore, the
또한, 데이터처리부(134)는 선박시스템(140)에 현재 위치의 해류정보를 요청하여 확인하고, 확인된 해류정보와 상기 잔류량정보에 기초하여, 유출된 기름의 확산정보를 생성할 수 있다.In addition, the
이러한 확산정보의 생성은 선박시스템(140)에서 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 데이터처리부(134)가 선박시스템(140)으로 기름저장탱크의 기울어짐 정도 및 저장량에 대한 정보를 전송하면, 선박시스템(140)이 수신된 정보와 해류정보를 확인하여 확산정보를 생성할 수 있다.Such diffusion information may be generated in the
상기와 같이 데이터처리부(134) 또는 선박시스템(140)에 의해 생성된 유출유의 확산정보는 방재서버(150)로 전송될 수 있다.The spread information generated by the
방재서버(150)는 해상의 유출유에 대한 방재를 수행하기 위하여, 유출된 기름에 대한 방재지역, 방재량 및 방재수단 중 적어도 하나를 포함하는 방재정보를 생성 및 제공할 수 있다.The
도 6 내지 도 8은 음파를 이용하여 기름저장탱크의 저장량을 확인하는 방법에 대한 일 실시예를 설명하는 개념도로서, 각 도의 (a)는 기름저장탱크(OT)를 중심으로 설명한 구성도이고, 각 도의 (b)는 기준음파와 수신음파를 비교하여 음파감쇄에 따른 기름의 높이를 산출하는 것을 설명하는 그래프이다. 각 도의 (b)에서 실선으로 나타낸 기준음파는 기름저장탱크(OT)가 비어있는 상태에서 수신된 음파이다.6 to 8 are conceptual diagrams for explaining an embodiment of a method for confirming the storage amount of the oil storage tank using sound waves, wherein each figure (a) is a diagram illustrating the oil storage tank OT as a center, In each figure, (b) is a graph for explaining calculation of the height of the oil due to sound wave attenuation by comparing the reference sound wave and the reception sound wave. The reference sound wave indicated by the solid line in each figure (b) is the sound wave received in the state where the oil storage tank OT is empty.
도 6의 (a)를 참조하면, 기름저장탱크(OT)의 상부에는 하나의 음파발생장치(110)가 구성되고, 기름저장탱크(OT)의 하부에는 두 개의 음파수신장치(120)(120')가 이격되어 설치될 수 있으며, 음파발생장치(110)로부터 음파가 송출되면, 기름저장탱크(OT)의 내부를 통과한 음파는 각 음파수신장치(120)(120')로 수신될 수 있다.6A, one
이때, 음파가 기름저장탱크(OT) 내부의 공간을 통과한 거리만큼 음파감쇄가 커지게 되므로, 도 6의 (b)와 같이 기준음파를 나타내는 그래프에 기초하여, 음파의 세기(S1)(S2)를 측정하면 해당 음파가 기름을 통과한 거리(h1)(h2)를 알 수 있다.At this time, since the sound wave attenuation increases by the distance that the sound wave passes through the space inside the oil storage tank OT, the intensity of the sound wave S1 (S2 ), The distance (h1) (h2) of the sound wave passing through the oil can be known.
이 거리(h1)(h2)를 이용하여 기름저장탱크(OT)에 저장된 기름의 높이를 확인할 수 있다.The height of the oil stored in the oil storage tank OT can be confirmed by using the distance h1 (h2).
또한, 기름저장탱크(OT)에 저장된 기름이 탱크 내에서 요동칠 수 있음을 감안하면, 경우에 따라 이 거리(h1)(h2)를 높이로 근사화하여 설정할 수 있다.In view of the fact that the oil stored in the oil storage tank OT can be oscillated in the tank, the distance h1 (h2) can be approximated by a height.
이후, 기름저장탱크(OT)에 저장된 기름 중 일부가 외부로 유출되면서, 도 7의 (a)와 같이, 기름저장탱크(OT)에 저장된 기름의 높이가 낮아지게 되면, 음파수신장치(120)(120')로 수신된 음파의 세기(S1)(S2)가 작아지면서, 낮아진 기름의 높이(h1)(h2)를 확인할 수 있다.7 (a), when the height of the oil stored in the oil storage tank OT is lowered, a part of the oil stored in the oil storage tank OT flows out to the outside, It is possible to confirm the height h1 (h2) of the lowered oil while the intensity S1 (S2) of the sound wave received at the lower portion 120 'becomes smaller.
만약, 도 8의 (a)와 같이 기름저장탱크(OT)가 기울어진 경우에는, 음파발생장치(110)에서 송출된 음파가 각기 다른 세기(S1)(S2)로 각 음파수신장치(120)(120')에 수신될 수 있다.If the oil storage tank OT is tilted as shown in FIG. 8A, the sound waves emitted from the
따라서, 두 음파수신장치(120)(120')로 수신된 음파의 세기(S1)(S2)를 비교하여, 해당 기름저장탱크(OT)가 기울어진 정도 및 기울어진 방향을 확인할 수 있으며, 이를 통해 기름저장탱크(OT)에 저장된 기름의 저장량도 확인할 수 있다.Therefore, it is possible to confirm the degree of inclination and inclination of the oil storage tank OT by comparing the intensities S1 and S2 of the sound waves received by the two sound
도 9 내지 도 11은 음파를 이용하여 기름저장탱크의 저장량을 확인하는 방법에 대한 다른 일 실시예를 설명하는 개념도로서, 도 6 내지 도 8과 동일한 상황에 대하여 기름저장탱크(OT)의 상부에는 두 개의 음파발생장치(110)(110')가 구성되고, 기름저장탱크(OT)의 하부에는 두 개의 음파수신장치(120)(120')가 이격되어 설치된 경우를 나타낸 것이다.9 to 11 are conceptual diagrams for explaining another embodiment of a method of confirming the storage amount of the oil storage tank using acoustic waves. In the same situation as in FIGS. 6 to 8, the upper part of the oil storage tank OT Two sound
이때, 두 개의 음파발생장치(110)(110') 및 음파수신장치(120)(120')는 각각 쌍(110와 120)(110'와 120')으로 동작하여 음파를 송출 및 수신하며, 음파의 간섭을 미연에 방지하기 위하여, 각 음파발생장치(110)(110')는 서로 다른 주파수의 음파를 송출하고, 각 음파수신장치(120)(120')는 수신된 신호로부터 원하는 주파수대역의 신호를 추출하도록 필터링할 수 있다.At this time, the two sound
도 9 내지 도 11에서, 각 도면의 개념적인 설명은 도 6 내지 도 8과 동일할 수 있다.In Figs. 9 to 11, conceptual explanations of the respective drawings may be the same as those of Figs. 6 to 8. Fig.
이상에서 본 발명에 의한 음파를 이용한 사고 선박 내 기름 잔류량 감지 방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The present invention has been described with respect to a method for detecting the amount of residual oil in a ship using sound waves according to the present invention. It will be understood by those skilled in the art that the technical features of the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지는 것이므로, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are intended to be illustrative, and not restrictive, in all respects, and that the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, And all equivalents and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are to be embraced within their scope.
100 : 기름 잔류량 감지 시스템
110 : 음파발생장치 120 : 음파수신장치
130 : 잔류량감지장치
131 : 음파생성부 132 : 음파확인부
133 : 음파비교부 134 : 데이터처리부
140 : 선박시스템 150 : 방재서버100: Oil residue detection system
110: sound wave generator 120: sound wave receiver
130: Residual amount sensing device
131: sound wave generating unit 132: sound wave checking unit
133: sound wave comparing unit 134:
140: Ship system 150: Disaster prevention server
Claims (4)
상기 기름저장탱크 내부를 통과한 음파를 수신하는 음파수신단계;
상기 기름저장탱크 내부로 송출된 음파와 상기 기름저장탱크 내부를 통과한 음파를 비교하여, 상기 기름저장탱크의 저장량을 확인하는 저장량 확인단계;
상기 음파송출단계, 음파수신단계 및 저장량 확인단계를 순차적으로 반복수행하여 단위시간당 기름의 잔류량 또는 시간대별 기름의 잔류량을 포함하는 잔류량정보를 생성하는 잔류량정보 생성단계;
상기 선박이 좌초된 위치의 해류정보를 확인하는 해류정보 확인단계;
상기 해류정보와 상기 잔류량정보로부터 유추되는 기름의 유출정보에 기초하여 유출된 기름의 확산정보를 생성하는 확산정보 생성단계; 및
상기 확산정보에 기초하여 유출 기름에 대한 방재지역, 방재량 및 방재 수단 중 적어도 하나를 포함하는 방재정보를 생성하는 방재정보 생성단계;를 포함하고,
상기 음파수신단계는,
서로 다른 적어도 두 지점에서 상기 기름저장탱크 내부를 통과한 음파를 수신하며,
상기 저장량 확인단계는,
상기 음파가 상기 기름저장탱크 내부를 이동하면서 발생하는 음파감쇄율에 기초하여 적어도 두 지점으로 수신된 음파별 기름의 높이를 확인하여 상기 기름저장탱크에 저장된 기름의 저장량을 산출하되, 상기 음파별 기름의 높이가 서로 상이한 경우 상기 기름저장탱크의 기울어짐 정도를 확인하여 상기 기름의 저장량을 산출하는 것을 특징으로 하는 음파를 이용한 사고 선박 내 기름 잔류량 감지 방법.
A sound wave transmitting step of receiving a grounding signal of the ship and sending sound waves into the oil storage tank;
A sound wave receiving step of receiving a sound wave passing through the inside of the oil storage tank;
A storage amount checking step of comparing a sound wave sent to the inside of the oil storage tank with a sound wave passing through the oil storage tank to check the storage amount of the oil storage tank;
A residual amount information generation step of generating the residual amount information including the residual amount of oil per unit time or the residual amount of oil per unit time by sequentially repeating the sound wave sending step, the sound wave receiving step and the storage amount checking step;
An ocean current information confirming step of confirming ocean current information of a stranded position of the ship;
A diffusion information generating step of generating diffusion information of the oil leaked based on the outflow information of oil derived from the current information and the residual amount information; And
And disaster prevention information generation step of generating, based on the diffusion information, disaster prevention information including at least one of disaster prevention areas, disaster prevention areas, and disaster prevention means for the outflow oil,
The sound wave receiving step includes:
Receiving sound waves passing through the inside of the oil storage tank at at least two different points,
The storage amount checking step may include:
The amount of oil stored in the oil storage tank is calculated by checking the height of the oil of each sound wave received at at least two points based on the sound wave attenuation rate generated when the sound wave moves inside the oil storage tank, And calculating a storage amount of the oil by checking an inclination degree of the oil storage tank when the heights of the oil storage tanks are different from each other.
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