KR101671422B1 - 수중 내압용기 및 그 운용방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부의 온도 변화 및 내부로의 누수를 감지하여 감지한 결과를 외부로 전송하도록 한 수중 내압용기 및 그 운용방법에 관한 것으로, 전원공급장치가 외부로부터 전달되는 전원을 공급해 주며; 온도센서가 전원공급장치에서 공급하는 전원에 의해 구동하며, 내부 온도를 측정하며; 누수센서가 전원공급장치에서 공급하는 전원에 의해 구동하며, 내부의 누수를 감지하며; 온도센서신호변환보드가 전원공급장치에서 공급하는 전원에 의해 구동하며, 온도센서에서 측정한 온도를 외부로 출력하며; 누수센서신호변환보드가 전원공급장치에서 공급하는 전원에 의해 구동하며, 누수센서에서 감지한 누수 여부를 외부로 출력한다.

Description

수중 내압용기 및 그 운용방법{Underwater pressure vessel and operating method thereof}
본 발명은 수중 내압용기 및 그 운용방법에 관한 것으로, 특히 내부의 온도 변화 및 내부로의 누수를 감지하여 감지한 결과를 외부로 전송하도록 한 수중 내압용기 및 그 운용방법에 관한 것이다.
해양 관련 산업과 기술이 최근 들어 다양하게 발전함에 따라 수중용 첨단 장비의 수요가 급증하고 있는데, 특히 해양 에너지(예를 들어, 풍력, 조력, 파력, 온도차 발전 등)의 시설 설치, 유지 및 보수 관련 장비, 해난사고 대응 장비(예를 들어, 유전사고, 선반 오염사고 등에 대응한 장비), 심해 자원 탐사 및 개발 장비 등과 같이, 그 분야는 매우 다양하다. 그리고 해양 장비는 대부분 전기를 에너지원으로 사용하고 있으며, 전원 케이블 또는 배터리를 사용하고 있다. 한편, 수중 내압용기는, 임베디드 컨트롤러, 컴퓨터, 전압변환장치, 통신장치 등을 망라하는 전기전자장치를 수중에서 사용하기 위해 보호하는 용도로 사용된다.
이러한 전기전자장치들을 수중 내압용기에 삽입하여 기능시험을 함에 있어 수중에서 진행하기에 여러 가지 제약이 따른다. 따라서 기능시험은 주로 공기 중에서 수행되는데 이때 발생하는 발열에 의해 전기전자장치들이 훼손되거나 오동작을 일으키기 때문에 이를 방지할 수 있는 방안도 절실히 요구된다.
한국등록특허 제10-1473358호(2014.12.10 등록)는 수중로봇의 내압용기 내부에 구비된 전자장치에서 발생하는 발열을 공기순환 장치를 이용하여 용이하게 외부로 방출하는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기에 관하여 기재되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 수중로봇의 내압용기에 있어서, 내압용기의 일측 방향으로 공기를 송풍하기 위해 내압용기의 타측 내부 종단에 구비되는 냉각팬; 냉각팬의 송풍 공기를 분배하기 위해 냉각팬의 송풍 방향으로 구비되는 공기 분배부; 공기 분배부에 의해 분배되는 송풍 공기가 경유하는 적어도 하나의 유로로 구성되는 공기 순환부; 및 유로를 고정시키는 유로홈을 구비하는 내부 프레임을 포함하며, 유로는 내압용기의 외부를 형성하는 캐니스터의 내부에 밀착하여 구비되고, 내부 프레임은 좌측과 우측에 봉 형상의 측면 프레임을 각각 2개 구비하는 냉각장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한국등록특허 제10-1372030호(2014.03.03 등록)는 복합 재질의 내압용기를 포함하는 수중 무접점 충전 시스템에 관하여 기재되어 있는데, 수중 도킹 스테이션으로부터 전력을 수신하는 수신부이면서 전력을 소모하는 부하에 해당하는 것으로, 배터리를 내장하며, 배터리를 수중에서 충전하는 충전기를 내장하며, 수중 도킹 스테이션의 1차코일로부터 전력을 무접점 방식으로 공급받는 2차코일을 표면에 장착하며, 2차코일이 1차코일로부터 공급받은 교류전력을 직류전력으로 변환하여 충전기에 공급하는 직류전원공급장치를 내장하는 수중 장비; 및 수중에서 수중 장비와 도킹하여 수중 장비를 고정시키고 이와 동시에 수중 장비의 배터리에 전력을 공급하는 것으로, 외부(지상)에 연결된 케이블에서 공급받은 전력을 수중 장비의 2차코일로 공급하는 1차코일을 표면에 장착하며, 전력 전송을 하는 시간 동안 수중 장비를 고정하는 고정용 메커니즘을 포함하는 수중 도킹 스테이션을 포함하여 이루어지되, 이 경우, 수중 장비는, 그 몸체가 복합 재질로 된 실린더 형태의 내압용기로 이루어지고, 그 단면 구조가 수중 장비의 기본적인 내압 구조를 형성하는 복합 재질 내피, 복합 재질 내피의 표면에 부착되는 2차코일, 2차코일의 외부를 감싸면서 부착되는 복합 재질 외피의 순서로 이루어지며, 수중 도킹 스테이션은 그 길이 방향으로 오목하게 패인 도킹홈이 형성되어 있어 도킹홈 안으로 수중 장비가 도킹하게 되며, 도킹홈의 표면에는 1차코일이 장착되어 있어 수중 장비의 도킹 시 2차코일과 1차코일이 상호 밀착될 수 있는 구조를 이루고 있는 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 수중에서 배터리를 사용하는 장비의 충전을 위해 지상으로 인양할 필요 없이 수중에서 비접촉 충전을 함으로써 작업의 효율을 높이고 전기적인 하드웨어가 수중에 노출되지 않기 때문에 안전사고를 예방할 수 있으며, 대용량 수중 충전 기술 개발로 해양에너지 관련 장비, 해양 탐사 장비, 군사용 장비에 적용이 가능할 뿐만 아니라, 전통 조선, 해양, 수산업의 여러 분야로 파생하여 적용이 가능하며, 수중뿐만 아니라 습기가 높은 환경이나 먼지가 많은 환경에서, 또한 용량, 크기, 수심 등에 따라 다양한 제품으로도 적용 가능하므로 매우 경제적이다.
상술한 바와 같은 종래의 수중 내압용기는, 밀폐 구조로 인하여 내부 온도 상승 시에 이로 인해 내부 시스템 및 전원 공급 장치, 수중 커넥터 연결부, 내압용기 수밀 장치 등의 파손이 발생하는 문제점이 있었으며, 또한 수밀 구조가 파손 또는 기타 다른 이유로 이상이 발생하여 내부로 물이 유입되었을 경우에, 내부 시스템 및 전원 공급 장치 등의 전기적 단락 및 부식 등의 파손이 발생하는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-1473358호 한국등록특허 제10-1372030호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 내부의 온도 변화 및 내부로의 누수를 감지하여 감지한 결과를 외부로 전송하도록 한 수중 내압용기 및 그 운용방법을 제공한다.
이러한 과제를 해결하기 위해서는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 외부로부터 전달되는 전원을 공급해 주기 위한 전원공급장치; 상기 전원공급장치에서 공급하는 전원에 의해 구동하며, 내부 온도를 측정하기 위한 온도센서; 상기 전원공급장치에서 공급하는 전원에 의해 구동하며, 내부의 누수를 감지하기 위한 누수센서; 상기 전원공급장치에서 공급하는 전원에 의해 구동하며, 상기 온도센서에서 측정한 온도를 외부로 출력하기 위한 온도센서신호변환보드; 및 상기 전원공급장치에서 공급하는 전원에 의해 구동하며, 상기 누수센서에서 감지한 누수 여부를 외부로 출력하기 위한 누수센서신호변환보드를 포함하는 수중 내압용기를 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 전원공급장치는, 외부의 전원공급원으로부터 수중커넥터를 통해 전달되는 전원을 공급받아 상기 온도센서, 상기 누수센서, 상기 온도센서신호변환보드, 상기 누수센서신호변환보드에 필요로 하는 전원으로 분배 또는 변환시켜 공급하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 온도센서는, 내부 온도를 측정하여 측정 온도를 상기 온도센서신호변환보드로 전달하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 누수센서는, 내부의 누수를 감지하여 감지된 누수 여부를 상기 누수센서신호변환보드로 전달하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 온도센서신호변환보드는, 상기 온도센서에서 측정한 온도를 통신 신호로 변환시켜 외부의 관리자나 운용자의 단말기로 출력하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 온도센서신호변환보드는, 상기 온도센서에서 측정한 온도를 기 설정된 시간 간격으로 확인하여 측정 온도들의 변화 값을 산출하며, 산출된 온도 변화 값을 내부메모리에 기 설정해 둔 기준온도 값과 비교하여, 산출된 온도 변화 값이 판독한 기준온도 값보다 같거나 큰 경우에 온도 이상 통보 신호를 생성시켜 외부 관리자나 운용자의 단말기로 출력하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 누수센서신호변환보드는, 상기 누수센서에서 감지한 누수 여부를 통신 신호로 변환시켜 외부의 관리자나 운용자의 단말기로 출력하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 누수센서신호변환보드는, 상기 누수센서에서 감지한 습도를 기 설정된 시간 간격으로 확인하여 감지 습도들의 변화 값을 산출하며, 산출된 습도 변화 값을 내부메모리에 기 설정해 둔 기준습도 값과 비교하여, 산출된 습도 변화 값이 판독한 기준습도 값보다 같거나 큰 경우에 습도 이상 통보 신호를 생성시켜 외부 관리자나 운용자의 단말기로 출력하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 수중 내압용기는, 외부로부터 전달되는 전원을 상기 전원공급장치로 공급하며, 상기 온도센서신호변환보드에서 측정 온도를 외부로 출력하며, 상기 누수센서신호변환보드에서 누수 여부를 외부로 출력하기 위한 다수 개의 수중커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 수중 내압용기는, 내벽 온도를 측정하기 위한 내벽온도센서; 및 상기 온도센서에서 측정한 내부 온도를 상기 내벽온도센서에서 측정한 내벽 온도로 유지시켜 주기 위한 온도조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 온도조절장치는, 상기 온도센서에서 측정한 내부 온도와 상기 내벽온도센서에서 측정한 내벽 온도를 비교하여 비교한 차이 값에 따라 히터 또는 냉각기를 가동시켜, 내부 온도와 내벽 온도가 동일하게 해 주는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 전원공급장치가 외부로부터 전달되는 전원을 공급해 주는 단계; 온도센서가 상기 전원공급장치에서 공급하는 전원에 의해 구동하여, 내부 온도를 측정하는 단계; 온도센서신호변환보드가 상기 전원공급장치에서 공급하는 전원에 의해 구동하여, 상기 온도센서에서 측정한 온도를 외부로 출력하는 단계; 누수센서가 상기 전원공급장치에서 공급하는 전원에 의해 구동하여, 내부의 누수를 감지하는 단계; 및 누수센서신호변환보드가 상기 전원공급장치에서 공급하는 전원에 의해 구동하여, 상기 누수센서에서 감지한 누수 여부를 외부로 출력하는 단계를 포함하는 수중 내압용기의 운용방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 내부의 온도 변화 및 내부로의 누수를 감지하여 감지한 결과를 외부로 전송하도록 한 수중 내압용기 및 그 운용방법을 제공해 줌으로써, 내부의 온도가 고온 상태로 변하거나 저온 상태로 변하는 것에 의하여 내부 시스템 및 전원 공급 장치, 수중 커넥터 연결부, 내압용기 수밀 장치 등이 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 또한 수밀 구조가 파손 또는 기타 다른 이유로 이상이 발생하여 내부로 물이 유입되거나 내부에 수분 유입으로 인하여 내부 시스템이 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명에 의하면, 수중 내압용기 내부의 온도 변화 및 내부로의 누수를 감지하여 감지한 결과를 외부로 미리 알려 줌으로써, 수중 내압용기의 온도 및 누수로 인한 파손을 예방할 수 있으며, 이에 수중 내압용기가 사용되는 해양플랜트 시스템, 수중 로봇, 항만 시스템 등과 같은 해양 산업의 안전성을 증대시켜 줄 수 있는 효과도 가진다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수중 내압용기를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수중 내압용기의 운용방법을 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 수중 내압용기 및 그 운용방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수중 내압용기를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 수중 내압용기(100)는, 수중에서 물의 유입을 막고 외부의 수압을 견딜 수 있도록 구현한 밀폐 용기로서, 케이싱(101), 내부시스템(110), 전원공급장치(120), 온도센서(130), 누수센서(140), 온도센서신호변환보드(150), 누수센서신호변환보드(160), 다수 개의 수중커넥터(171 ~ 175)를 포함하고, 상기 케이싱(101)은 수중에서 물의 유입을 막고 외부의 수압이 견디고 내부에 저장공간이 형성되어 있다.
내부시스템(110)은, 고유의 기능을 가지고 있는 하드웨어 시스템(또는, 소프트웨어 시스템)(예를 들어, 임베디드 컨트롤러, 컴퓨터, 전압변환장치, 통신장치 등을 포함함)이다.
일 실시 예에서, 내부시스템(110)은, 예를 들어 해양 에너지(예를 들어, 풍력, 조력, 파력, 온도차 발전 등) 발생에 관련된 장비나 설비, 유지 및 보수 관련 장비, 해난사고(예를 들어, 유전사고, 선반 오염사고 등)에 대응하기 위한 장비, 심해 자원 탐사 및 개발에 관련된 장비나 설비 등일 수 있으며, 이에 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로부터 수중커넥터(즉, 제1수중커넥터(171))를 통해 전달되는 통신 신호를 입력받아 해당 입력받은 통신 신호에 따라 이에 대응하는 기능(예를 들어, 해양 에너지를 발생시키거나, 장비나 설비의 유지 및 보수를 수행하거나, 해난사고에 대응한 작업을 수행하거나, 심해 자원 탐사 및 개발을 수행하는 등)을 수행한 후에, 해당 기능 수행 결과를 통신 신호에 실어 수중커넥터(즉, 제3수중커넥터(173))를 통해 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 출력해 줄 수 있다.
전원공급장치(120)는, 외부(즉, 전원공급원)로부터 수중커넥터(즉, 제2수중커넥터(172))를 통해 전달되는 전원을 공급받아 해당 공급받은 전원을 내부 구성요소(즉, 내부시스템(110), 온도센서(130), 누수센서(140), 온도센서신호변환보드(150), 누수센서신호변환보드(160))에 필요로 하는 전원으로 분배(또는, 변환)시켜 각 구성요소에 공급해 준다.
온도센서(130)는, 수중 내압용기(100)의 내부 온도를 측정하는 장치로서, 전원공급장치(120)로부터 공급되는 전원에 의해 구동하며, 내부 온도를 측정하여 해당 측정된 내부 온도를 온도센서신호변환보드(150)로 전달해 준다.
누수센서(140)는, 수중 내압용기(100) 내부로의 누수를 감지하는 장치로서, 전원공급장치(120)로부터 공급되는 전원에 의해 구동하며, 내부의 누수를 감지하여 해당 감지된 내부 누수 여부를 누수센서신호변환보드(160)로 전달해 준다.
온도센서신호변환보드(150)는, 온도센서(130)의 전압 또는 전류 신호를 시리얼 통신(Serial Communication), LAN(Local Area Network), CAN(Controller Area Network) 등의 통신 신호로 변환하는 장치로서, 온도센서(130)로부터 전달되는 측정 온도를 수중커넥터(즉, 제4수중커넥터(174))를 통해 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 출력해 준다.
일 실시 예에서, 온도센서신호변환보드(150)는, 온도센서(130)로부터 전달되는 측정 온도 신호를 시리얼 통신, LAN, CAN 등의 통신 신호로 변환시켜, 해당 변환시킨 통신 신호를 제4수중커넥터(174)를 통해 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 출력해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 온도센서신호변환보드(150)는, 온도센서(130)로부터 전달되는 측정 온도를 기 설정된 시간(예를 들어, 5초 ~ 10분 또는 30분 ~ 2시간 등) 간격으로 확인하여, 해당 확인된 측정 온도들의 변화 값을 산출하며, 내부메모리에 기 설정해 둔 기준온도 값을 판독한 다음에, 해당 산출된 온도 변화 값과 해당 판독한 기준온도 값의 크기를 비교하여, 해당 산출된 온도 변화 값이 해당 판독한 기준온도 값보다 같거나 큰 경우에 내부 이상 온도 상태를 알리기 위한 신호(즉, 온도 이상 통보 신호)를 생성시켜 제4수중커넥터(174)를 통해 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 출력해 줄 수 있으며, 반면에 해당 산출된 온도 변화 값이 해당 판독한 기준온도 값보다 작은 경우에 내부 정상 온도 상태를 알리기 위한 신호(즉, 온도 정상 통보 신호)를 생성시켜 제4수중커넥터(174)를 통해 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 출력해 줄 수 있다. 여기서, 기준온도 값은 내부 이상 온도 상태를 판단하기 위해서 미리 설정하여 내부메모리에 저장해 둔 값이다.
누수센서신호변환보드(160)는, 누수센서(140)의 전압 또는 전류 신호를 시리얼 통신, LAN, CAN 등의 통신 신호로 변환하는 장치로서, 누수센서(140)로부터 전달되는 누수 여부를 수중커넥터(즉, 제5수중커넥터(175))를 통해 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 출력해 준다.
일 실시 예에서, 누수센서신호변환보드(160)는, 누수센서(140)로부터 전달되는 누수 여부 신호를 시리얼 통신, LAN, CAN 등의 통신 신호로 변환시켜, 해당 변환시킨 통신 신호를 제5수중커넥터(175)를 통해 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 출력해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 누수센서신호변환보드(160)는, 누수센서(140)(예를 들어, 습도센서)로부터 전달되는 감지 습도를 기 설정된 시간(예를 들어, 5초 ~ 10분 또는 30분 ~ 2시간 등) 간격으로 확인하여, 해당 확인된 감지 습도들의 변화 값을 산출하며, 내부메모리에 기 설정해 둔 기준습도 값을 판독한 다음에, 해당 산출된 습도 변화 값과 해당 판독한 기준습도 값의 크기를 비교하여, 해당 산출된 습도 변화 값이 해당 판독한 기준습도 값보다 같거나 큰 경우에 내부 누수 상태를 알리기 위한 신호(즉, 습도 이상 통보 신호)를 생성시켜 제5수중커넥터(175)를 통해 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 출력해 줄 수 있으며, 반면에 해당 산출된 습도 변화 값이 해당 판독한 기준습도 값보다 작은 경우에 내부 정상 상태를 알리기 위한 신호(즉, 습도 정상 통보 신호)를 생성시켜 제5수중커넥터(175)를 통해 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 출력해 줄 수 있다. 여기서, 기준습도 값은 내부 누수 상태를 판단하기 위해서 미리 설정하여 내부메모리에 저장해 둔 값이다.
제1수중커넥터(171)는, 외부에서 내부시스템(110)에 통신 신호를 전송하는 연결 장치로서, 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로부터 전달되는 통신 신호를 내부시스템(110)으로 입력해 준다.
제2수중커넥터(172)는, 외부에서 전원공급장치(120)에 전원을 공급하는 연결 장치로서, 외부(즉, 전원공급원)로부터 전달되는 전원을 전원공급장치(120)로 공급해 준다.
제3수중커넥터(173)는, 내부시스템(110)의 통신 신호를 외부로 전송하는 연결 장치로서, 내부시스템(110)로부터 출력되는 통신 신호를 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 전달해 준다.
제4수중커넥터(174)는, 온도센서신호변환보드(150)의 통신 신호를 외부로 전송하는 연결 장치로서, 온도센서신호변환보드(150)로부터 출력되는 통신 신호를 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 전달해 준다.
제5수중커넥터(175)는, 누수센서신호변환보드(160)의 통신 신호를 외부로 전송하는 연결 장치로서, 누수센서신호변환보드(160)로부터 출력되는 통신 신호를 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 전달해 준다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 수중 내압용기(100)는, 내부의 온도 변화 및 내부로의 누수를 감지하여 감지한 결과를 외부로 전송하도록 할 수 있다. 다시 말해서, 상술한 바와 같은 구성을 가진 수중 내압용기(100)는, 내부에 온도센서(130)를 장착시켜, 수중커넥터(즉, 제4수중커넥터(174))에 연결된 외부에서 온도 변화를 인지하여 내부 이상 온도 상태를 판단하도록 할 수 있으며, 또한 내부에 누수센서(140)를 장착시켜, 수중커넥터(즉, 제5수중커넥터(175))에 연결된 외부에서 누수 변화를 인지하여 내부 누수 상태를 판단하도록 할 수 있음으로써, 내부의 온도가 고온 상태로 변하거나 저온 상태로 변하는 것에 의하여 내부 시스템 및 전원 공급 장치, 수중 커넥터 연결부, 내압용기 수밀 장치 등이 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 또한 수밀 구조가 파손 또는 기타 다른 이유로 이상이 발생하여 내부로 물이 유입되거나 내부에 수분 유입으로 인하여 내부 시스템이 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 수중 내압용기(100)는, 내부의 온도 변화 및 내부로의 누수를 감지하여 감지한 결과를 온도센서신호변환보드(150) 및 누수센서신호변환보드(160)에서 제4 및 제5 수중커넥터(174, 175)를 통해 외부로 미리 알려 줌으로써, 수중 내압용기(100)의 온도 변화 및 누수로 인한 파손을 예방할 수 있으며, 이에 수중 내압용기(100)가 사용되는 해양플랜트 시스템, 수중 로봇, 항만 시스템 등과 같은 해양 산업의 안전성을 증대시켜 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 수중 내압용기(100)는, 별도의 내벽온도센서 및 온도조절장치(설명의 편의상으로 도면에는 도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
내벽온도센서는 수중 내압용기(100)의 내벽 온도를 측정하여 해당 측정된 내벽 온도를 온도조절장치로 전달해 준다. 이때, 온도센서(130)도 수중 내압용기(100)의 내부 온도를 측정하여 해당 측정된 내부 온도를 온도조절장치로 전달해 준다.
온도조절장치는 히터 또는 냉각기로서, 내벽온도센서로부터 측정된 내벽 온도를 전달받고 온도센서(130)로부터 측정된 내부 온도를 전달받아, 해당 전달받은 내벽 온도와 해당 전달받은 내부 온도의 크기를 비교하여 해당 비교한 차이 값에 따라 히터 또는 냉각기를 가동시켜, 해당 전달받은 내부 온도가 해당 전달받은 내벽 온도와 동일하게 유지될 수 있도록 해 줌으로써, 수중 내압용기(100) 내부에 습기가 발생하지 않도록 해 줄 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수중 내압용기의 운용방법을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 우선 외부(즉, 전원공급원)에서 전원공급장치(120)에 전원을 공급하는 연결 장치인 제2수중커넥터(172)에서는, 외부로부터 전달되는 전원을 전원공급장치(120)로 공급해 주게 된다. 이에, 전원공급장치(120)에서는, 외부(즉, 전원공급원)로부터 제2수중커넥터(172)를 통해 전달되는 전원을 공급받아 해당 공급받은 전원을 내부 구성요소(즉, 내부시스템(110), 온도센서(130), 누수센서(140), 온도센서신호변환보드(150), 누수센서신호변환보드(160))에 필요로 하는 전원으로 분배(또는, 변환)시켜 각 구성요소에 공급해 주게 된다(S201).
상술한 단계 S201에서 전원을 공급해 주게 되면, 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)에서 내부시스템(110)에 통신 신호를 전송하는 연결 장치인 제1수중커넥터(171)에서는, 외부로부터 전달되는 통신 신호(즉, 기능 수행 명령 신호)를 내부시스템(110)으로 입력해 주게 된다. 이때, 내부시스템(110)에서는, 상술한 단계 S201에서 공급해 주는 전원에 의해 구동하는데, 외부로부터 제1수중커넥터(171)를 통해 전달되는 통신 신호(즉, 기능 수행 명령 신호)를 입력받아 해당 입력받은 통신 신호에 따라 이에 대응하는 기능(예를 들어, 해양 에너지를 발생시키거나, 장비나 설비의 유지 및 보수를 수행하거나, 해난사고에 대응한 작업을 수행하거나, 심해 자원 탐사 및 개발을 수행하는 등)을 수행하게 된다(S202).
상술한 단계 S202에서 기능을 수행하게 되면, 내부시스템(110)에서는, 상술한 단계 S202에서 수행한 기능에 대한 기능 수행 결과를 통신 신호(즉, 기능 수행 결과 신호)에 실어, 내부시스템(110)의 통신 신호를 외부로 전송하는 연결 장치인 제3수중커넥터(173)로 출력하게 된다. 이에, 제3수중커넥터(173)에서는, 내부시스템(110)로부터 출력되는 통신 신호(즉, 기능 수행 결과 신호)를 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 전달해 주게 된다(S203).
상술한 단계 S203에서 통신 신호(즉, 기능 수행 결과 신호)를 외부로 전달해 주는 동안에, 수중 내압용기(100)의 내부 온도를 측정하는 장치인 온도센서(130)에서는, 상술한 단계 S201에서 공급해 주는 전원에 의해 구동하는데, 이때 수중 내압용기(100)의 내부 온도를 측정하게 된다(S204).
상술한 단계 S204에서 내부 온도를 측정한 다음에, 온도센서(130)에서는, 측정된 내부 온도를, 온도센서(130)의 전압 또는 전류 신호를 시리얼 통신, LAN, CAN 등의 통신 신호로 변환하는 장치인 온도센서신호변환보드(150)로 전달해 주게 된다. 이에, 온도센서신호변환보드(150)는, 온도센서(130)로부터 전달되는 측정 온도를, 온도센서신호변환보드(150)의 통신 신호를 외부로 전송하는 연결 장치인 제4수중커넥터(174)로 출력하게 된다. 그러면, 제4수중커넥터(174)에서는, 온도센서신호변환보드(150)로부터 출력되는 통신 신호(즉, 측정 온도 신호)를 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 전달해 주게 된다(S205).
상술한 단계 S205에 있어서, 온도센서신호변환보드(150)에서는, 온도센서(130)로부터 전달되는 측정 온도를 시리얼 통신, LAN, CAN 등의 통신 신호(즉, 측정 온도 신호)로 변환시켜, 해당 변환시킨 측정 온도 신호를 제4수중커넥터(174)를 통해 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 출력해 줄 수 있다.
상술한 단계 S203에서 통신 신호(즉, 기능 수행 결과 신호)를 외부로 전달해 주는 동안에, 수중 내압용기(100) 내부로의 누수를 감지하는 장치인 누수센서(140)에서는, 상술한 단계 S201에서 공급해 주는 전원에 의해 구동하는데, 이때 내부의 누수를 감지하게 된다(S206).
상술한 단계 S206에서 내부 누수를 감지한 다음에, 누수센서(140)에서는, 감지된 내부 누수 여부를, 누수센서(140)의 전압 또는 전류 신호를 시리얼 통신, LAN, CAN 등의 통신 신호로 변환하는 장치인 누수센서신호변환보드(160)로 전달해 주게 된다. 이에, 누수센서신호변환보드(160)는, 누수센서(140)로부터 전달되는 누수 여부를, 누수센서신호변환보드(160)의 통신 신호를 외부로 전송하는 연결 장치인 제5수중커넥터(175)로 출력하게 된다. 그러면, 제5수중커넥터(175)에서는, 누수센서신호변환보드(160)로부터 출력되는 통신 신호(즉, 누수 여부 신호)를 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 전달해 주게 된다(S207).
상술한 단계 S207에 있어서, 누수센서신호변환보드(160)에서는, 누수센서(140)로부터 전달되는 누수 여부를 시리얼 통신, LAN, CAN 등의 통신 신호(즉, 누수 여부 신호)로 변환시켜, 해당 변환시킨 누수 여부 신호를 제5수중커넥터(175)를 통해 외부(즉, 관리자나 운용자의 단말기)로 출력해 줄 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 수중 내압용기
110: 내부시스템
120: 전원공급장치
130: 온도센서
140: 누수센서
150: 온도센서신호변환보드
160: 누수센서신호변환보드
171 ~ 175: 수중커넥터

Claims (5)

  1. 수중에서 물의 유입을 막고 외부의 수압이 견디고 내부에 저장공간이 형성된 케이싱(101)과;
    상기 케이싱(101)의 저장공간내에 수납되며 고유의 기능을 가지고 작업을 수행하는 내부시스템(110)과;
    상기 케이싱(101)의 외부로부터 전달되는 전원을 공급해 주기 위한 전원공급장치(120)와;
    상기 전원공급장치(120)에서 공급하는 전원에 의해 구동하며, 내부 온도를 측정하기 위한 온도센서(130)와;
    상기 전원공급장치(120)에서 공급하는 전원에 의해 구동하며, 내부의 누수를 감지하기 위한 누수센서(140)와;
    상기 전원공급장치(120)에서 공급하는 전원에 의해 구동하며 기준온도값이 메모리에 저장되고, 상기 온도센서에서 측정한 온도를 외부로 출력하기 위한 온도센서신호변환보드(150)와; 및
    상기 전원공급장치(120)에서 공급하는 전원에 의해 구동하며 기준습도값이 메모리에 저장되고, 상기 누수센서에서 감지한 누수 여부를 외부로 출력하기 위한 누수센서신호변환보드(160)를 포함하고,
    제1수중커넥터(171)는, 외부에서 내부시스템(110)에 통신 신호를 전송하는 연결 장치로서, 외부로부터 전달되는 통신 신호를 내부시스템(110)으로 입력해 주며 상기 케이싱(101)의 외측에서 내부시스템(110)과 접속되게 설치되고,
    제2수중커넥터(172)는, 외부에서 전원공급장치(120)에 전원을 공급하는 연결 장치로서, 외부로부터 전달되는 전원을 전원공급장치(120)로 공급해 주며 상기 케이싱(101)의 외측에서 전원공급장치(120)와 접속되게 설치되고,
    제3수중커넥터(173)는, 내부시스템(110)의 통신 신호를 외부로 전송하는 연결 장치로서, 내부시스템(110)로부터 출력되는 통신 신호를 외부로 전달하고, 상기 케이싱(101)의 외측에서 내부시스템(110)과 접속되게 설치되고,
    제4수중커넥터(174)는, 온도센서신호변환보드(150)의 통신 신호를 외부로 전송하는 연결 장치로서, 온도센서신호변환보드(150)로부터 출력되는 통신 신호를 외부로 전달하고 상기 케이싱(101)의 외측에서 온도센서신호변환보드(150)과 접속되게 설치되고,
    제5수중커넥터(175)는, 누수센서신호변환보드(160)의 통신 신호를 외부로 전송하는 연결 장치로서, 누수센서신호변환보드(160)로부터 출력되는 통신 신호를 외부로 전달하고 상기 케이싱(101)의 외측에서 누수센서신호변환보드(160)과 접속되게 설치되고,
    상기 전원공급장치(120)는, 상기 케이싱(101)의 외부의 전원공급원으로부터 케이싱(101)의 외벽에 고정된 제2수중커넥터(172)를 통해 전달되는 전원을 공급받아 상기 온도센서, 상기 누수센서, 상기 온도센서신호변환보드, 상기 누수센서신호변환보드에 필요로 하는 전원으로 분배 또는 변환시켜 공급하고,
    상기 온도센서신호변환보드(150)는, 상기 온도센서(130)에서 측정한 온도를 기 설정된 시간 간격으로 확인하여 측정 온도들의 변화 값을 산출하며, 산출된 온도 변화 값을 내부메모리에 기 설정해 둔 기준온도 값과 비교하여, 산출된 온도 변화 값이 판독한 기준온도 값보다 같거나 큰 경우에 온도 이상 통보 신호를 생성시켜 제4수중커넥터(174)를 통하여 외부 관리자나 운용자의 단말기로 출력하고, 해당 산출된 온도 변화 값이 해당 판독한 기준온도 값보다 작은 경우에 내부 정상 온도 상태를 알리기 위한 신호를 생성시켜 제4수중커넥터(174)를 통해 외부로 출력하고,
    상기 누수센서신호변환보드(160)는, 상기 누수센서에서 감지한 습도를 기 설정된 시간 간격으로 확인하여 감지 습도들의 변화 값을 산출하며, 산출된 습도 변화 값을 내부메모리에 기 설정해 둔 기준습도 값과 비교하여, 산출된 습도 변화 값이 판독한 기준습도 값보다 같거나 큰 경우에 습도 이상 통보 신호를 생성시켜 제5수중커넥터(175)를 통하여 외부 관리자나 운용자의 단말기로 출력하고, 해당 산출된 습도 변화 값이 해당 판독한 기준습도 값보다 작은 경우에 내부 정상 상태를 알리기 위한 신호를 생성시켜 제5수중커넥터(175)를 통하여 외부 관리자나 운용자의 단말기로 출력하는 것을 특징으로 하는 수중 내압용기.
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