KR101489683B1 - 수중 침식 및 퇴적에 의한 해저지형 변화 관측용 실시간 감지시스템 - Google Patents

수중 침식 및 퇴적에 의한 해저지형 변화 관측용 실시간 감지시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수중 침식 및 퇴적에 의한 해저지형 변화 관측용 실시간 감지시스템에 관한 것으로,
상하로 관통된 관통홀(111a)을 구비하며 선박(b)에 설치되어 측방으로 돌출되는 지지부(111)와, 상하로 관통되며 지지부(111)의 관통홀(111a)과 연통되는 삽입홀(112a), 삽입홀(112a)과 연통되며 삽입홀(112a)로부터 측방으로 형성되는 걸림홈(112b)을 갖추고서, 지지부(111)의 하부에 구비되는 고정부(112)를 구비한 지지기구(110); 상부가 개구된 공기유입홈(121a1)과 측방으로 개구되며 공기유입홈(121a1)에 연통되는 다수의 개구홀(121a2)을 구비한 회전부(121a), 회전부(121a)의 상단에 구비되며 측방으로 돌출되어 지지기구(110)의 걸림홈(112b)에 회전가능하게 삽입되는 걸림부(121b)를 갖춘 회전체(121)와, 공기유입홀(122a1)을 구비하며 회전체(121)의 개구홀(121a2)에 설치되는 고정부(122a), 고정부(122a)의 공기유입홀(122a1)과 연통되는 공기수용공간(122b1)을 구비하며 공기 유입시 팽창하는 탄성재질의 팽창부(122b)를 갖춘 다수의 보호체(122)를 구비한 보호기구(120); 회전체(121)의 회전부(121a)의 바닥에 구비되는 이격체(131); 상하로 관통된 다수의 통과홀(132a)을 구비하며 이격체(131)의 상부에 배치되는 부력체(132); 회전부(121a)의 공기유입홈(121a1) 측면에 설치되는 부력체이동감지기(133)를 갖춘 보호기구이상확인기구(130); 지지기구(110)의 지지부(111)의 관통홀(111a) 및 고정부(112)의 삽입홀(112a)을 통과하는 공기주입부(141)를 갖추고서 선박(b)에 설치되며, 공기주입부(141)를 통해 보호기구(120)의 팽창부(122b)로 공기를 주입하는 공기주입기(140); 선박(b)에 설치되고, 부력체이동감지기(133)로부터 부력체(132)가 기준 값 이상 이동하였다는 신호를 수신하면 보호체(122)에 이상이 발생한 것으로 판단하는 제어유닛(150);를 갖춘 음향측심기보호기기(100): 음향측심기보호기기(100)의 후방에 위치하도록 선박에 설치되어 해저지형을 관측하는 음향측심기(200):
를 갖춘 해저지형변화관측장치(S),
해저지형변화관측장치(S)의 음향측심기(200)로부터 해저정보를 수신하는 수신기(E1): 수신기(E1)로부터의 해저정보를 분석하고, 기존의 해저지형과 분석된 해저지형을 비교하여 해저지형의 변화를 감지하는 분석기(E2):
를 갖춘 해저지형변화감지장치(E),
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 수중침식 및 퇴적에 의해 발생한 해저지형의 변화를 즉각적으로 감지(확인)하여, 해저지형 정보를 신속하게 업데이트할 수 있으며, 해저지형을 관측할 시 음향측심기(200)를 안전하게 보호하여 해저지형의 관측이 안정적으로 이루어지도록 하는 효과가 있다.

Description

수중 침식 및 퇴적에 의한 해저지형 변화 관측용 실시간 감지시스템{PERCEPTION SYSTEM FOR SURVEYING THE CHANGE OF SEABED}
본 발명은 수중 침식 및 퇴적에 의한 해저지형 변화 관측용 실시간 감지시스템에 관한 것이다.
통상적으로 음향측심기(또는 수중탐지장치)는 선박의 측면에 일정 거리만큼 떨어뜨려 선박에 고정되도록 설치한 후, 음향측심기(또는 수중탐지장치)를 바닷물 속에 일정 깊이로 잠수시켜 해저를 탐색하고, 이때 받은 정보로 해저지형의 변화를 관측하며, 관측자료를 통해 해저 지형도를 작성한다.
이와 같이 선박을 이동하면서 음향측심기를 통해 해저지형을 관측할 시, 해수에 부유되거나 잠수되어 이동하는 방해물이 음향측심기의 전방에서 음향측심기를 향해 이동할 경우, 방해물은 음향측심기와 충돌한다. 그러면 음향측심기는 오작동 되거나 고장나 정확한 해저지형 변화를 관측하기 어렵게 된다.
등록특허 10-1232339
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 음향측심기의 안정적 보호를 통해 정확한 해저지형 변화의 관측이 가능하고, 해저지형의 변화를 즉각적으로 확인할 수 있는 수중 침식 및 퇴적에 의한 해저지형 변화 관측용 실시간 감지시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은,
상하로 관통된 관통홀(111a)을 구비하며 선박(b)에 설치되어 측방으로 돌출되는 지지부(111)와, 상하로 관통되며 지지부(111)의 관통홀(111a)과 연통되는 삽입홀(112a), 삽입홀(112a)과 연통되며 삽입홀(112a)로부터 측방으로 형성되는 걸림홈(112b)을 갖추고서, 지지부(111)의 하부에 구비되는 고정부(112)를 구비한 지지기구(110); 상부가 개구된 공기유입홈(121a1)과 측방으로 개구되며 공기유입홈(121a1)에 연통되는 다수의 개구홀(121a2)을 구비한 회전부(121a), 회전부(121a)의 상단에 구비되며 측방으로 돌출되어 지지기구(110)의 걸림홈(112b)에 회전가능하게 삽입되는 걸림부(121b)를 갖춘 회전체(121)와, 공기유입홀(122a1)을 구비하며 회전체(121)의 개구홀(121a2)에 설치되는 고정부(122a), 고정부(122a)의 공기유입홀(122a1)과 연통되는 공기수용공간(122b1)을 구비하며 공기 유입시 팽창하는 탄성재질의 팽창부(122b)를 갖춘 다수의 보호체(122)를 구비한 보호기구(120); 회전체(121)의 회전부(121a)의 바닥에 구비되는 이격체(131); 상하로 관통된 다수의 통과홀(132a)을 구비하며 이격체(131)의 상부에 배치되는 부력체(132); 회전부(121a)의 공기유입홈(121a1) 측면에 설치되는 부력체이동감지기(133)를 갖춘 보호기구이상확인기구(130); 지지기구(110)의 지지부(111)의 관통홀(111a) 및 고정부(112)의 삽입홀(112a)을 통과하는 공기주입부(141)를 갖추고서 선박(b)에 설치되며, 공기주입부(141)를 통해 보호기구(120)의 팽창부(122b)로 공기를 주입하는 공기주입기(140); 선박(b)에 설치되고, 부력체이동감지기(133)로부터 부력체(132)가 기준 값 이상 이동하였다는 신호를 수신하면 보호체(122)에 이상이 발생한 것으로 판단하는 제어유닛(150);를 갖춘 음향측심기보호기기(100): 음향측심기보호기기(100)의 후방에 위치하도록 선박에 설치되어 해저지형을 관측하는 음향측심기(200):
를 갖춘 해저지형변화관측장치(S),
해저지형변화관측장치(S)의 음향측심기(200)로부터 해저정보를 수신하는 수신기(E1): 수신기(E1)로부터의 해저정보를 분석하고, 기존의 해저지형과 분석된 해저지형을 비교하여 해저지형의 변화를 감지하는 분석기(E2):
를 갖춘 해저지형변화감지장치(E),
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 수중침식 및 퇴적에 의해 발생한 해저지형의 변화를 즉각적으로 감지(확인)하여, 해저지형 정보를 신속하게 업데이트할 수 있으며, 해저지형을 관측할 시 음향측심기를 안전하게 보호하여 해저지형의 관측이 안정적으로 이루어지도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 해저지형 변화 관측용 실시간 감지시스템을 설명하기 위한 시스템이고,
도 2는 본 발명에 따른 해저지형변화관측장치를 설명하기 위한 전체도이고,
도 3은 본 발명에 따른 음향측심기보호기기를 설명하기 위한 단면도이고,
도 4는 도 3의 일부를 나타낸 상세도이고,
도 5는 도 4의 평면도이고,
도 6은 도 3의 일부를 나타낸 상세도이고,
도 7은 도 6의 A부분을 나타낸 상세도이고,
도 8은 도 6의 B부분을 나타낸 상세도이고,
도 9는 도 6의 X-X선 단면도이고,
도 10 내지 도 14는 본 발명에 따른 해저지형 변화 관측용 실시간 감지시스템의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부도면에 의거하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 해저지형 변화 관측용 실시간 감지시스템을 설명하기 위한 시스템이고, 도 2는 본 발명에 따른 해저지형변화관측장치를 설명하기 위한 전체도이고, 도 3은 본 발명에 따른 음향측심기보호기기를 설명하기 위한 단면도이고, 도 4는 도 3의 일부를 나타낸 상세도이고, 도 5는 도 4의 평면도이고, 도 6은 도 3의 일부를 나타낸 상세도이고, 도 7은 도 6의 A부분을 나타낸 상세도이고, 도 8은 도 6의 B부분을 나타낸 상세도이고, 도 9는 도 6의 X-X선 단면도로서, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 구조적 특징을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 수중 침식 및 퇴적에 의한 해저지형 변화 관측용 실시간 감지시스템은 해저지형변화관측장치(S)와, 해저지형변화감지장치(E)를 갖추고서, 해저지형의 변화를 실시간으로 관측한다.
해저지형변화관측장치(S)는 음향측심기보호기기(100)와, 음향측심기(200)를 갖추고서, 해저지형을 관측한다.
음향측심기보호기기(100)는 지지기구(110)와, 보호기구(120)와, 보호기구이상확인기구(130)와, 공기주입기(140)와, 제어유닛(150)을 갖추고서, 음향측심기(200)를 보호한다.
지지기구(110)는 지지부(111)와, 고정부(112)를 갖추고서, 선박(b)의 측면에 설치된다.
지지부(111)는 상하로 관통된 관통홀(111a)을 구비하며, 선박(b)에 설치되어 측방으로 돌출된다.
고정부(112)는 상하로 관통되며 지지부(111)의 관통홀(111a)과 연통되는 삽입홀(112a)과, 삽입홀(112a)과 연통되며 삽입홀(112a)로부터 측방으로 형성되는 걸림홈(112b)을 갖추고서, 지지부(111)의 하부에 구비된다.
보호기구(120)는 회전체(121)와, 보호체(122)를 갖추고서, 지지기구(110)에 설치된다.
회전체(121)는 상부가 개구된 공기유입홈(121a1)과 측방으로 개구되며 공기유입홈(121a1)에 연통되는 다수의 개구홀(121a2)을 구비한 회전부(121a)와, 회전부(121a)의 상단에 구비되며 측방으로 돌출되어 지지기구(110)의 걸림홈(112b)에 회전가능하게 삽입되는 걸림부(121b)를 갖춘다. 여기서 공기유입홈(121a1)은 상하로 길게 형성된다.
보호체(122)는 공기유입홀(122a1)을 구비하며 회전체(121)의 개구홀(121a2)에 설치되는 고정부(122a)와, 고정부(122a)의 공기유입홀(122a1)과 연통되는 공기수용공간(122b1)을 구비하며 공기 유입시 팽창하는 탄성재질의 팽창부(122b)를 갖춘다. 본 실시예에서 보호체(122)는 회전체(121)의 둘레부를 따라 다수 개가 구비된다.
보조기구이상확인기구(130)는 회전체(121)의 회전부(121a)의 바닥에 구비되는 이격체(131)와, 상하로 관통된 다수의 통과홀(132a)을 구비하며 이격체(131)의 상부에 배치되는 부력체(132)와, 회전부(121a)의 공기유입홈(121a1) 측면에 설치되는 부력체이동감지기(133)를 갖춘다. 여기서 부력체이동감지기(133)는 초음파센서가 적용되며, 부력체이동감지기(133)는 부력체(132)의 이동을 감지할 수 있는 것이면 발광부와 수신부를 갖는 적외선 센서 등 다양하게 적용될 수 있다.
공기주입기(140)는 지지기구(110)의 지지부(111)의 관통홀(111a) 및 고정부(112)의 삽입홀(112a)을 통과하는 공기주입부(141)를 갖추고서 선박(b)에 설치되며, 공기주입부(141)를 통해 보호기구(120)의 팽창부(122b)로 공기를 주입한다.
제어유닛(150)은 선박(b)에 설치되고, 부력체이동감지기(133)로부터 부력체(132)가 기준 값 이상 이동하였다는 신호를 수신하면 보호체(122)에 이상이 발생한 것으로 판단한다. 또한 본 실시예에서 제어유닛(150)은 부력체이동감지기(133) 및 공기주입기(140)의 구동을 제어할 수 있다.
음향측심기(200)는 음향측심기보호기기(100)의 후방에 위치하도록 선박에 설치되어 해저지형을 관측한다. 이러한 음향측심기(200)는 선박(b)이 이동하면서 다중 음향신호를 발사하고, 이를 다시 수신함으로써, 선박(b)에 설치된 해저지형변화관측장치(S)에서 해저지형을 작성하도록 한다. 한편 본 실시예에서 음향측심기(200)는 선박(b)에 설치되는 설치대(210)를 구비하며, 설치대(210)를 통해 선박(b)에 고정된다. 이때 설치대(210)는 선박(b)의 측면에 설치되어 하방으로 돌출되며 음향측심기(200)는 설치대(210)의 하단에 설치되어 선박(b)의 측면으로부터 측방으로 이격된다.
해저지형변화감지장치(E)는 해저지형변화관측장치(S)의 음향측심기(200)로부터 해저정보를 수신하는 수신기(E1)와, 수신기(E1)로부터의 해저정보를 분석하고, 기존의 해저지형과 분석된 해저지형을 비교하여 해저지형의 변화를 감지하는 분석기(E2)를 갖춘다. 본 실시예에서 해저지형변화감지장치(E)는 선박(b)의 선상에 설치된다.
도 10 내지 도 14는 본 발명에 따른 수중 침식 및 퇴적에 의한 해저지형 변화 관측용 실시간 감지시스템의 작동을 설명하기 위한 도면으로서, 도 10 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 10과 같이 선박(b)이 이동하고, 음향측심기(200)는 선박(b)이 이동하는 경로의 해저지형을 관측한다.
이때 해저지형변화감지장치(E)의 수신기(E1)는 음향측심기(200)로부터 해저정보를 수신하고, 해저지형변화감지장치(E)의 분석기(E2)는 해저정보를 분석하며 기존의 해저지형과 분석된 해저지형을 비교하여 해저지형의 변화를 감지한다. 즉 분석기(E2)는 수중침식 및 퇴적에 의해 변화된 해저지형의 변화를 확인한다. 이때 분석기(E2)는 기존의 해저지형 정보를 삭제하고 새로 확인된 해저지형 정보를 저장함으로써 해저지형 정보를 업데이트할 수 있다.
또한 상기와 같이 해저지형 관측을 위해 선박(b)이 이동할 시, 작업자는 전방을 관측한다. 이때 도 11과 같이 선박(b)의 전방 해수면에 방해물이 많이 떠 있으면 방해물은 수중에도 존재할 가능성이 크다. 여기서 상기 방해물을 관측한 작업자가 공기주입기(140)를 구동하여 보호기구(120)의 보호체(122)로 공기를 주입하면, 보호체(122)의 팽창부(122b)는 도 12와 같이 팽창한다.
따라서 상기 방해물이 음향측심기(200)로 접근할 시, 보호기구(120)의 보호체(122)에 먼저 부딪힘으로써, 음향측심기(200)가 방해물로부터 보호된다. 특히 방해물이 보호기구(120)의 보호체(122)에 부딪힐 시 보호기구(120)의 보호체(122)는 방해물의 충격을 완충하고, 보호기구(120)의 회전체(121)는 도 13과 같이 회전하면서 방해물에 의한 충격을 분산시킨다.
한편 보호기구(120)의 보호체(122)에 손상이 발생하여 보호체(122)의 팽창부(122b)에 구멍이 발생할 경우, 상기 구멍을 통해 해수가 유입되고 이로 인해 음향측심기보호기기(100) 전체의 구동에 문제가 발생할 수 있다.
그러나 본 발명은 도 14와 같이 해수가 유입되면 보호기구이상확인기구(130)의 부력체(132)가 해수에 의한 부력에 의해 상방으로 이동하고, 부력체이동감지기(133)는 부력체(132)의 이동을 감지하여, 부력체(132)가 기준 값 이상을 이동하였을 경우 외부로 이상신호를 출력한다. 따라서 작업자는 보호기구(120)의 이상을 즉각적으로 확인하여 보호기구(120)의 손상에 따른 조치를 신속하게 취한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 음향측심기(200)를 이용하여 수중 침식 및 퇴적에 의한 해저지형의 변화를 실시간으로 관측하고, 해저지형변화감지장치(E)에서 관측된 해저정보를 기존의 해저정보와 비교함으로써, 해저지형 변화를 즉각적으로 인지(감지)할 수 있다.
또한 본 발명은 음향측심기(200)의 전방에 음향측심기보호기기(100)를 구비함으로써, 음향측심기(200)가 방해물과 충돌하여 손상되는 것을 방지할 수 있다. 특히 음향측심기보호기기(100)의 보호기구(120)는 지지기구(110)에 회전가능하게 설치되기 때문에 방해물과 충돌시 방해물로부터의 충격을 완충하면서 충격력을 분산시킨다.
나아가 본 발명은 보호기구(120)의 보호체(122)가 손상되어 회전체(121)의 내부로 해수가 유입될 시, 이를 즉각적으로 확인할 수 있어, 손상된 장비에 대한 신속한 조치가 가능하다.
100; 음향측심기보호기기 110; 지지기구
120; 보호기구 130; 보호기구이상확인기구
140; 공기주입기 150; 제어유닛
200; 음향측심기 E; 해저지형변화감지장치
E1; 수신기 E2; 분석기

Claims (1)

  1. 선박(b)에 설치되어, 해저지형을 관측하는 음향측심기(200):
    상하로 관통된 관통홀(111a)을 구비하며 선박(b)에 설치되어 측방으로 돌출되는 지지부(111)와, 상하로 관통되며 지지부(111)의 관통홀(111a)과 연통되는 삽입홀(112a), 삽입홀(112a)과 연통되며 삽입홀(112a)로부터 측방으로 형성되는 걸림홈(112b)을 갖추고서, 지지부(111)의 하부에 구비되는 고정부(112)를 구비한 지지기구(110); 상부가 개구된 공기유입홈(121a1)과 측방으로 개구되며 공기유입홈(121a1)에 연통되는 다수의 개구홀(121a2)을 구비한 회전부(121a), 회전부(121a)의 상단에 구비되며 측방으로 돌출되어 지지기구(110)의 걸림홈(112b)에 회전가능하게 삽입되는 걸림부(121b)를 갖춘 회전체(121)와, 공기유입홀(122a1)을 구비하며 회전체(121)의 개구홀(121a2)에 설치되는 고정부(122a), 고정부(122a)의 공기유입홀(122a1)과 연통되는 공기수용공간(122b1)을 구비하며 공기 유입시 팽창하는 탄성재질의 팽창부(122b)를 갖춘 다수의 보호체(122)를 구비한 보호기구(120); 회전체(121)의 회전부(121a)의 바닥에 구비되는 이격체(131); 상하로 관통된 다수의 통과홀(132a)을 구비하며 이격체(131)의 상부에 배치되는 부력체(132); 회전부(121a)의 공기유입홈(121a1) 측면에 설치되는 부력체이동감지기(133)를 갖춘 보호기구이상확인기구(130); 지지기구(110)의 지지부(111)의 관통홀(111a) 및 고정부(112)의 삽입홀(112a)을 통과하는 공기주입부(141)를 갖추고서 선박(b)에 설치되며, 공기주입부(141)를 통해 보호기구(120)의 팽창부(122b)로 공기를 주입하는 공기주입기(140); 선박(b)에 설치되고, 부력체이동감지기(133)로부터 부력체(132)가 기준 값 이상 이동하였다는 신호를 수신하면 보호체(122)에 이상이 발생한 것으로 판단하는 제어유닛(150);을 갖추고서 음향측심기(200)의 전방에 위치하며, 음향측심기(200)로 접근하는 방해물이 팽창한 상태의 보호기구(120) 보호체(122)에 부딪힐 시 보호기구(120)의 보호체(122)는 방해물의 충격을 완충하고 보호기구(120)의 회전체(121)는 방해물에 의한 충격을 분산시킴으로써, 음향측심기(200)가 방해물로부터 보호되도록 하는 음향측심기보호기기(100):
    를 갖춘 해저지형변화관측장치(S),
    해저지형변화관측장치(S)의 음향측심기(200)로부터 해저정보를 수신하는 수신기(E1): 수신기(E1)로부터의 해저정보를 분석하고, 기존의 해저지형과 분석된 해저지형을 비교하여 해저지형의 변화를 감지하는 분석기(E2):
    를 갖춘 해저지형변화감지장치(E),
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 침식 및 퇴적에 의한 해저지형 변화 관측용 실시간 감지시스템.
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