KR101692471B1 - System and method using rov for detecting damage point submarine power cable - Google Patents

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임준호
허을회
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Abstract

The present invention relates to a system and a method for detecting a damage point of a submarine power cable, which can easily verify a damage position of a power cable by enabling an acoustic sensor to have high receiving sensitivity and to receive a discharging sound generated in a damage point of the power cable while the acoustic sensor approaches as much as possible to the power cable by an ROV capable of freely floating around a sea-bed. The system comprises: a sled drawn by a vessel to move by approaching to the power cable along the sea-bed; a second acoustic sensor installed in the sled, and receiving the discharging sound generated in the damage point of the power cable; and a controller for analyzing the discharging sound received in the second acoustic sensor, and estimating a position of the damage point of the power cable.

Description

ROV를 이용한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템 및 손상점 탐지방법{SYSTEM AND METHOD USING ROV FOR DETECTING DAMAGE POINT SUBMARINE POWER CABLE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for detecting a damaging point of a submarine power cable using ROV,

본 발명은 해저 전력케이블 손상점 탐지에 관한 것으로, 특히 해저면 인근에서 자유롭게 유영할 수 있는 ROV(Remotely Operated Vehicle)에 의해 음향센서가 전력케이블에 최대한 근접한 상태에서 높은 수신감도를 갖고 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하도록 함으로써 전력케이블의 손상위치를 용이하게 파악할 수 있도록 한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템 및 손상점 탐지방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an ROV (Remotely Operated Vehicle) capable of freely floating near a sea floor, and has a high reception sensitivity in a state where the acoustic sensor is as close as possible to a power cable, The present invention relates to a damage detection system and a damage point detection method for detecting damage points of a power cable by receiving a discharge sound generated at a point.

일반적으로, 해저 전력케이블은 해저에 수 km에서 수백 km 길이로 매설되어 있으며 이같은 해저 전력케이블의 손상점을 탐지하기 위해서 다양한 방법들이 시행되고 있다. In general, submarine power cables are buried several kilometers to several hundred kilometers below sea floor, and various methods are being implemented to detect the damage point of such submarine power cables.

해저 전력케이블의 손상점에 대한 탐지는 잠수부의 실측관측에 의존한 육안조사와, 카메라를 장착한 소형 무인 잠수정의 카메라의 촬영영상으로 주로 이루어지므로, 영상을 통해 판별하지 못하는 부분이나, 육안 한계가 있으므로 해저 케이블 또는 파이프라인의 고장지점을 정확히 찾아낼 수 있는 탐색장치가 시급한 과제로 남아있는 실정이며, 이와 같은 문제를 개선하기 위한 다양한 방법들이 강구되고 있다. Detection of the damage point of the submarine power cable is mainly performed by visual inspection depending on the actual observation of the diver and photographing the camera of the small unmanned submersible equipped with the camera. Therefore, a search device capable of accurately detecting the failure point of a submarine cable or a pipeline has become an urgent task. Various methods for solving such problems are being sought.

예컨대, 2006년 06월 21일자로 등록된 한국등록특허공보 제0594349호에서는 3축 자기장 측정에 의해 해저에 매설되어 있는 직류송전선 및 주철관의 연속적인 경로탐지장치 및 그 방법이 제안되었다. 이 장치 및 방법에 따르면 해저면을 이동하면서 자기장을 센싱하는 3축 자기장 측정 센서와, 이 3축 자기장 측정 센서와 연결되어 3성분을 1msec 이내에 측정할 수 있도록 하는 4채널 저잡음 멀티플렉서와, 상기 4채널 저잡음 멀티플렉서와 연결되어 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸어 주는 시그마델타 25비트이상의 분해능을 구비하고 3축성분의 디지털신호로 해저에 매설된 송전선 및 주철관의 방향을 연산하는 초정밀 디지털 계측부와, 이 초정밀 디지털 계측부와 연결되어 신호를 받고 실시간 정밀 위치추적부 및 상기 각 장치를 통합/제어/계측/처리/해석하는 주 컴퓨터로 구성되어 상기 3축 자기장 측정센서와 4채널 저잡음 멀티플렉서를 거쳐서 나온 미약한 3축 성분 신호를 증폭하고 잡음을 제거하는 증폭기 및 잡음제거필터를 구비하여 송전선/광케이블/주철관이 자 지나가는 것으로 예상되는 해역에서 3축 자기장 측정 센서를 해저에 가깝게 내려서 측정한 값과 DGPS-RTK 방식으로 측정된 좌표값을 서로 통합, 처리하여 송전선/광케이블/주철관의 연속적인 경로를 탐지할 수 있는 장점이 있으나, 처리설비가 복잡하고, 설치비용이 높으며, 전력이 많이 소비되는 문제점이 있다.For example, in Korean Patent Registration No. 0594349, which was registered on June 21, 2006, a continuous path detecting apparatus and method of a DC transmission line and a cast iron pipe embedded in the seabed by a three-axis magnetic field measurement has been proposed. According to this apparatus and method, a three-axis magnetic field measuring sensor for sensing a magnetic field while moving the sea floor, a four channel low noise multiplexer for connecting three-axis magnetic field measuring sensors to measure three components within 1 msec, A high precision digital measurement unit for calculating a direction of a transmission line and a cast iron pipe embedded in a seabed with a sigma delta resolution of 25 bits or more and connected to a low noise multiplexer to convert an analog signal into a digital signal, A real time precise position tracking unit and a main computer for integrating / controlling / measuring / processing / analyzing each of the above devices, so that the weak three-axis component from the three-axis magnetic field measuring sensor and the four- It has an amplifier and a noise canceling filter that amplify the signal and remove the noise, In the sea area where the cable / cast iron pipe is expected to pass through, it is necessary to integrate and process the measured values of the 3-axis magnetic field measurement sensor close to the sea floor and the measured values by the DGPS-RTK method so that the continuous path of the transmission line / optical cable / There is a problem that the treatment facilities are complicated, the installation cost is high, and the electric power is consumed.

참고로 한국등록특허공보 제0594349호의 경우 고장점을 탐지한다기보다는 해저케이블의 매설심도를 조사하는 정도의 것으로 고장점 탐지와는 거리가 있다고 볼 수 있다.For reference, in Korean Patent No. 0594349, the depth of the submarine cable is investigated rather than the detection of the merit.

또한, 한국등록특허 제1468033호에는 수중 음향신호를 이용한 해저 전력케이블 고정점 탐지시스템(10)이 개시되었는데, 그 구체적인 구성을 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같이 해저 전력케이블의 고장점에서 발생하는 방전음 신호를 수신하는 다중채널 수중음향 수신기(11); 상기 다중채널 수중음향 수신기(11)를 상기 해저 전력케이블의 상부에서 일직선으로 예인하여 상기 다중채널 수중음향 수신기(11)의 수중 위치를 결정하는 수중 예인체(12); 수중에서 상기 다중채널 수중음향 수신기(11)의 위치를 파악하기 위한 수중 위치결정부(13); 상기 해저 전력케이블에 전압을 일정시간 간격으로 입력하기 위한 서지 발생기; 및 상기 다중채널 수중음향 수신기(11)에 의해 수중에서 수신된 음향신호를 처리하고 저장하는 데이터 처리부(14)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하였다. Korean Patent No. 1468033 discloses a submarine power cable fixed point detection system 10 using an underwater acoustic signal. As shown in FIG. 1, the submarine power cable fixed point detection system 10 includes a discharge A multi-channel underwater acoustic receiver (11) for receiving a sound signal; An underwater human body (12) for towing the multi-channel underwater acoustic receiver (11) straight on top of the submarine power cable to determine the underwater position of the multi-channel underwater acoustic receiver (11); An underwater position determination unit (13) for determining the position of the multi-channel underwater acoustic receiver (11) in water; A surge generator for inputting a voltage to the submarine power cable at predetermined time intervals; And a data processing unit 14 for processing and storing the acoustic signals received by the multi-channel underwater acoustic receiver 11 underwater.

그러나, 이같은 구성의 종래기술의 경우 수중음향 수신기(11)가 장착된 수중 예인체(12)가 해저면에 근접하지 못하고 수중을 유영하는 정도로만 운용이 가능하기 때문에 전력케이블의 고장점 위치로부터 과도하게 떨어진 위치에서 방전음을 수신하려는 시도를 하게 된다. 따라서 방전음을 수신하는데 어려움이 있고 방전음을 수신하더라도 그 수신감도가 현저히 떨어져서 전력케이블의 고장점 위치를 정확하게 파악하는데 쉽지 않았다. However, in the case of the conventional art having such a configuration, since the underwater acoustic receiver 11 is not in proximity to the sea floor and the underwater human body 12 can be operated only in the water, An attempt is made to receive a discharge sound at a remote location. Therefore, it is difficult to receive discharging sound, and even if a discharge sound is received, the receiving sensitivity is remarkably decreased, so it is not easy to accurately grasp the position of the power cable.

더욱이, 국내의 경우 해저케이블은 케이블보호를 위해 주철관을 취부하거나 UP-Pipe를 이용하여 1차보호를 하고 해저면에 직접매설을 하여 케이블을 2차 보호한다. 일반적으로 케이블은 통상 2m 이상의 깊이로 매설을 하거나 암반구간의 경우에는 트렌치를 팔 수가 없어서 직경 30cm ~ 50cm 정도되는 사석을 덮거나 돌망태(Stone Bag)를 덮어 케이블을 보호한다. 이렇듯 고장점에서 방전음이 발생하는 경우 1, 2차 보호시설로 인하여 음원의 감쇄가 큰 관계로 고장점에 근접하지 않고서는 수신감도가 현격히 저하되기 때문에 음원의 위치 즉, 고장점의 위치를 파악하는 것이 현실적으로 어려웠다.Furthermore, in Korea, submarine cable is used to protect the cable by installing a cast iron pipe or using UP-Pipe to protect the submarine cable. Generally, cables are usually buried at depths of 2m or more, or in the case of rock sections, they can not be sold trenches, so they cover a stone of 30cm ~ 50cm in diameter or cover a stone bag to protect the cable. In this case, when the discharge sound is generated at a high advantage, since the sound source is attenuated due to the first and second protection facilities, the reception sensitivity is significantly reduced without approaching the high advantage. Therefore, the position of the sound source It was difficult to do.

한국등록공보 제1468033호(2014.11.26)Korean Registration Bulletin No. 1468033 (November 26, 2014)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 해저면 인근에서 자유롭게 유영할 수 있는 ROV에 의해 음향센서가 전력케이블에 최대한 근접한 상태에서 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하도록 함으로써 전력케이블의 손상위치를 용이하게 파악할 수 있도록 한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템 및 손상점 탐지방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the related art as described above, and it is an object of the present invention to provide an ROV that can freely swing near the sea floor, The present invention also provides a method for detecting a damage point of a submarine power cable in which a damage position of a power cable can be easily detected by receiving a discharge sound generated in a point of view.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템은, 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하고, 수신된 방전음을 제어기가 분석하여 전력케이블의 손상점 위치를 추정하도록 하되, 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하는 제1음향센서가, 전력케이블이 매설된 해저면 인근에서 유영하면서 전력케이블에 근접하여 이동하는 ROV에 장착되어 있는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a system for detecting a damage point of a submarine power cable, the system comprising: receiving a discharge sound generated at a damaged point of a power cable; A first acoustic sensor for receiving the discharge sound generated at the damaged point of the electric power cable is mounted on the ROV moving near the electric power cable while swimming near the sea floor where the electric power cable is buried As a technical feature.

여기서, 상기 제1음향센서는 상기 ROV의 몸체 선단부에서 전방으로 돌출된 최전방 위치에 복수개가 좌우로 나란히 병렬 또는 전후로 직렬 배치된 형태로 설치된 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the first acoustic sensors may be arranged in parallel at a frontmost position protruding forward from the body front end of the ROV, or may be arranged in series in parallel.

또한, 전력케이블이 매설된 해저면을 따라 전력케이블에 근접하여 이동하도록 선박에 의해 견인되는 슬레드와; 상기 슬레드에 장착되어 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하도록 한 제2음향센서를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 제2음향센서에서 수신된 방전음을 추가적으로 분석하여 전력케이블의 손상점 위치를 추정하는 것을 특징으로 할 수 있다. A sled which is pulled by the ship to move close to the power cable along the bottom surface where the power cable is embedded; Further comprising a second acoustic sensor mounted on the sled to receive a discharge sound generated at a point of damage of the power cable, the controller further analyzing the discharge sound received at the second acoustic sensor, And estimates the point position.

또한, 상기 ROV와 슬레드 중 하나는 전력케이블의 손상점 탐지를 위하여 좌우 지그재그 형태를 그리면서 전력케이블을 따라 점차 이동해나가고, 이를 보조하여 나머지 하나는 직선 형태로 전력케이블의 길이방향을 따라 이동함으로써 상호 보완적인 형태로 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, one of the ROV and the sled moves along the power cable in a zigzag form for detecting a damaged point of the power cable, and the other one moves along the longitudinal direction of the power cable in a straight line And moves in a mutually complementary manner.

또한, 상기 ROV의 몸체에는 카메라가 장착되어 해저면을 이동 중인 슬레드와 그 주변 영역을 촬영하여 모니터링할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a camera may be mounted on the body of the ROV so that a sled and its surrounding area moving on the sea floor can be photographed and monitored.

또한, 선박에 의해 해수면에서 견인되는 부력체와; 상기 부력체에 지지된 상태에서 수중으로 드리워져 해저 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하도록 한 제3음향센서를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 제3음향센서에서 수신된 방전음을 추가적으로 분석하여 전력케이블의 손상점 위치를 추정하는 것을 특징으로 할 수 있다. A buoyant body which is pulled by the ship at sea level; Further comprising a third acoustic sensor for receiving a discharge sound generated in a damaged state of the submarine power cable, the third acoustic sensor being drained in water while being supported by the buoyant body, And estimating a damage point position of the power cable.

또한, 상기 제3음향센서는 지지선에 의해 상기 부력체에 지지되어 수중으로 드리워져 있으며, 상기 부력체 내부에는 상기 지지선을 권취한 상태로 회전하여 상기 제3음향센서의 높낮이를 조절할 수 있도록 한 보빈과, 상기 보빈에 회전력을 제공하는 모터가 설치되며, 상기 제3음향센서의 흔들림을 방지하기 위해 상기 제3음향센서의 하측으로 중량체 모듈이 매달린 형태로 설치되며, 상기 중량체 모듈은, 서로 마주하는 내측면에 각각 상하방향 안내홈이 형성된 한 쌍의 수직부를 구비하는 프레임과, 양단부가 상기 한 쌍의 수직부의 안내홈에 삽입되어 상기 수직부 한 쌍의 이격된 사이에서 적층되는 다수의 단위 중량체를 포함하되, 상기 단위 중량체의 양단부는 좌편과 우편으로 각각 돌출되도록 절곡된 판형상으로 이루어지고, 상기 프레임의 전측벽에는 절곡된 판형상을 갖는 상기 단위 중량체의 양단부가 삽입되도록 한 슬릿 형태의 절개부가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. The third acoustic sensor is supported by the buoyant body by a supporting line and is drained into the buoyant body. A bobbin for controlling the height of the third acoustic sensor rotates while the supporting line is wound around the buoyant body, And a motor for providing a rotating force to the bobbin is installed. In order to prevent the vibration of the third acoustic sensor, a weight module is installed on the lower side of the third acoustic sensor in a hanging manner, A frame having a pair of vertical portions formed with vertical guide grooves on inner surfaces of the pair of vertical portions, and a plurality of unit weight portions each having a pair of vertical portions inserted in the guide grooves of the pair of vertical portions, Wherein both end portions of the unit weight body are formed in a plate shape bent so as to protrude from the left side of the unit weight body, It may have a curved plate-like shape both ends of the unit weight can be characterized in that the insertion portion cut in a slit shape is formed such that.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지방법은, 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하고, 수신된 방전음을 제어기가 분석하여 전력케이블의 손상점 위치를 추정하도록 하되, 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하는 제1음향센서가, 전력케이블이 매설된 해저면 인근에서 유영하면서 전력케이블에 근접하여 이동하는 ROV에 장착되어 있는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. Meanwhile, the method of detecting a damaged point of a submarine power cable according to an embodiment of the present invention receives a discharge sound generated at a damage point of a power cable and analyzes a received discharge sound to estimate a damage point location of the power cable A first acoustic sensor for receiving a discharge sound generated at a damaged point of a power cable is mounted on an ROV that moves near a power cable while swimming near a sea floor where a power cable is embedded. .

여기서, 제2음향센서를 장착하고 있는 슬레드를 선박으로 견인하여 해저면을 따라 전력케이블에 근접하여 이동하도록 하고, 제3음향센서를 수중으로 드리워 지지하고 있는 부력체를 선박으로 견인하며, 상기 제2음향센서 및 제3음향센서에서 수신된 방전음을 추가적으로 분석하여 전력케이블의 손상점 위치를 추정하는 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the sled having the second acoustic sensor is towed by the ship, moved along the sea floor to the vicinity of the power cable, the buoyant body supported by the third acoustic sensor is lifted by the vessel, The second acoustic sensor, and the third acoustic sensor to further analyze the discharge sound to estimate the damage point position of the power cable.

또한, 상기 제1음향센서, 제2음향센서, 제3음향센서는 각각 슬레드, ROV 및 부력체에 의해 장착 및 지지된 상태에서 해저면으로부터 해수면에 이르기까지 높이차를 두고 위치하고, 상기 ROV와 슬레드 중 하나는 전력케이블의 손상점 탐지를 위하여 좌우 지그재그 형태를 그리면서 전력케이블을 따라 점차 이동해나가고, 이를 보조하여 나머지 하나는 직선 형태로 전력케이블의 길이방향을 따라 이동해나가며, 상기 부력체는 전력케이블의 손상점 탐지를 위하여 선박에 의해 견인되어 이동하면서 상기 제3음향센서의 높낮이를 주기적으로 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다. The first acoustic sensor, the second acoustic sensor, and the third acoustic sensor are mounted with a sled, an ROV, and a buoyant body, respectively, and are positioned with a height difference from the sea floor to the sea surface. One of the sleds moves gradually along the electric power cable while drawing the left and right zig-zag shapes to detect the damage point of the electric power cable, and the other one moves along the longitudinal direction of the electric power cable in a straight line shape, And the height of the third acoustic sensor is periodically adjusted while being pulled by the ship to detect a damage point of the power cable.

본 발명에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템 및 손상점 탐지방법은, 해저면 인근에서 자유롭게 유영할 수 있는 ROV에 의해 음향센서가 전력케이블에 최대한 근접한 상태에서 높은 수신감도를 갖고 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하도록 함으로써 전력케이블의 손상위치를 용이하게 파악할 수 있다. The present invention provides a system and method for detecting a damage point of a submarine power cable having a high reception sensitivity in a state in which an acoustic sensor is as close as possible to a power cable by an ROV that can freely move near the sea floor, The damage position of the power cable can be easily grasped.

또한, 본 발명은 ROV의 음향센서에 더해 해저면을 따라 이동하는 슬레드의 음향센서와 해수면 아래쪽으로 드리워진 음향센서가 서로 다른 수중 높이의 수중에서 서로 다른 방식으로 움직임을 보이면서 손상점에서 발생하는 방전음을 입체적으로 수신할 수 있게 되어 보다 신속하면서도 정확한 탐지가 가능하다. In addition, in addition to the acoustic sensors of ROV, the present invention can be applied to an acoustic sensor of a sled moving along a seabed surface and an acoustic sensor drained downward to the sea surface, It is possible to receive the discharge sound three-dimensionally, thereby enabling quick and accurate detection.

도 1은 종래기술을 설명하기 위한 참조도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템의 구성을 설명하기 위한 사용상태도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 손상점 탐지 기능을 위한 구성도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 적용된 ROV 사진
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에 적용된 슬레드 사진
도 6a는 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 슬레드와 ROV의 운행방식을 설명하기 위한 참조도
도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 제1음향센서의 높이조절 동작을 설명하기 위한 참조도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 방전음을 수신하여 해저 전력케이블의 위치를 추정하는 방식을 보여주는 참조도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 부력체 내부의 평면도
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 중량체 모듈의 구성을 설명하기 위한 사시도
1 is a cross-sectional view of a prior art
FIG. 2 is a diagram showing a state of use for explaining a configuration of a damage detection system for a submarine power cable according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a block diagram of a damage point detection function in a damage detection system for a submarine power cable according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a ROV photographed in a damage detection system for a submarine power cable according to an embodiment of the present invention.
5 is a sled photograph of a submarine power cable damage point detection system according to an embodiment of the present invention
6A is a view for explaining a sled and an ROV in a system for detecting a damage point of a submarine power cable according to an embodiment of the present invention.
6B is a view for explaining a height adjustment operation of the first acoustic sensor in the damage detection system for a submarine power cable according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a method for estimating the position of a submarine power cable by receiving a discharge sound in a submarine power cable damage point detection system according to an embodiment of the present invention; and FIG.
8 is a top view of the inside of the buoyant body in the undersea power cable damage point detection system according to the embodiment of the present invention.
9 is a perspective view for explaining a configuration of a weight module in a damage detection system for a submarine power cable according to an embodiment of the present invention;

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템 및 손상점 탐지방법에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention, and are actually shown in a smaller scale than the actual dimensions in order to understand the schematic structure.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Also, the terms first and second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템의 구성을 설명하기 위한 사용상태도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 손상점 탐지 기능을 위한 구성도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 적용된 ROV 사진이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에 적용된 슬레드 사진이며, 도 6a는 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 슬레드와 ROV의 운행방식을 설명하기 위한 참조도이며, 도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 제1음향센서의 높이조절 동작을 설명하기 위한 참조도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 방전음을 수신하여 해저 전력케이블의 위치를 추정하는 방식을 보여주는 참조도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 부력체 내부의 평면도이다. 그리고 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에서 중량체 모듈의 구성을 설명하기 위한 사시도이다. FIG. 2 is a use state diagram for explaining a configuration of a system for detecting a damage point of a submarine power cable according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating a damage point detection function in a system for detecting a damage point of a submarine power cable according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a photograph of ROV applied to a damage detection system for a submarine power cable according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view illustrating a ROV image of a saddle power cable damage detection system according to an embodiment of the present invention. FIG. 6A is a reference view for explaining a sled and ROV operating method in a damage detection system for a submarine power cable according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 7 is a block diagram illustrating a system for detecting a damage of a submarine power cable according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, FIG. 8 is a plan view of the inside of a buoyant body in a system for detecting damage points of a submarine power cable according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. And FIG. 9 is a perspective view for explaining a configuration of a weight module in a damage detection system for a damaged submarine power cable according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템은, 서로 다른 위치에서 서로 다른 움직임을 갖고 이동하는 슬레드(120)(sled)와, ROV(110)(Remotely Operated Vehicle), 부력체(130)를 구비하고, 이들 각각에 장착된 제2음향센서(140b), 제1음향센서(140a), 제3음향센서(140c)를 포함하여 이루어진다. As shown in the drawings, the system for detecting damage points of a submarine power cable according to an embodiment of the present invention includes a sled 120 moving with different motions at different positions, a ROOT 110 And a buoyant body 130 and includes a second acoustic sensor 140b, a first acoustic sensor 140a, and a third acoustic sensor 140c mounted on each of them.

이같은 구성에 따르며 전력케이블(C)이 매설된 해저면 인근에서 유영하는 ROV(110)를 중심으로 해저면을 따라 전력케이블(C)에 근접하여 이동하는 슬레드(120)와, 해수면에 부유하고 있는 부력체(130)가 서로 다른 위치에서, 서로 다른 움직임을 갖고 이동하고, 이들에 각각 장착된 제1음향센서(140a), 제2음향센서(140b), 제3음향센서(140c)가 전력케이블(C)의 손상점(OP)에서 발생하는 방전음을 입체적으로 수신할 수 있게 되어 전력케이블(C)의 손상점(OP)을 보다 정확하고 신속하게 탐지할 수 있는 것이다. According to the above configuration, the sled 120 moves closer to the power cable C along the sea floor around the ROV 110 swimming near the sea floor where the power cable C is buried. The first acoustic sensor 140a, the second acoustic sensor 140b, and the third acoustic sensor 140c mounted on the floating members 130 move with different motions at different positions, and the first acoustic sensor 140a, the second acoustic sensor 140b, It is possible to three-dimensionally receive the discharge sound generated at the damage point OP of the cable C, so that the damage point OP of the electric power cable C can be detected more accurately and quickly.

이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, a system for detecting damage points of a submarine power cable according to an embodiment of the present invention will be described, focusing on each of the above components.

상기 ROV(110)는 전력케이블(C)이 매설된 해저면 인근에서 자유롭게 유영하면서 전력케이블(C)을 가능한 근접하여 이동할 수 있도록 구비된다. 상기 ROV(110)에는 전력케이블(C)의 손상점(OP)에서 발생하는 방전음을 수신하도록 복수의 제1음향센서(140a)가 장착되어 있고 제2트랜스폰더(113)도 설치되어 선박(SH)에 설치된 트랜시버(150)와 송수신하면서 상기 ROV(110)의 위치를 파악할 수 있도록 한다. 상기 ROV(110)의 경우 상기 제1음향센서(140a)를 운반하는 역할을 담당하지만 몸체(111)에 설치된 촬영용 카메라(114)에 의해 슬레드(120)와 그 주변영역을 촬영하고 그 데이터를 선박(SH)의 제어기(170)로 전달함으로써 상기 슬레드(120)의 작동상태와 그 주변영역의 작업환경, 전력케이블의 매설상태를 지속적으로 모니터링할 수 있도록 해준다. 상기 ROV(110)는 도 6a에 도시된 것처럼 슬레드(120)와는 다르게 전력케이블(C)을 따라 곧장 나가는 방식으로 이동을 한다. 여기서 만일 솔레드(120)가 직선 이동을 하는 경우 ROV(110)는 지그재그 형태를 그리면서 나아가도록 하여 서로 보완하는 형태의 이동을 함으로써 효과적으로 방전음을 수신할 수 있도록 한다. 이로써 ROV(110)에 장착된 제1음향센서(140a)가 해저에 매설된 전력케이블(C) 인근을 비교적 자유롭게 유영하여 이동하면서 손상점(OP)에서 발생하는 방전음을 수신할 수 있게 된다. The ROV 110 is provided to move the power cable C as close as possible while freely swimming near the bottom surface where the power cable C is embedded. A plurality of first acoustic sensors 140a are mounted on the ROV 110 to receive discharge sounds generated at the damage point OP of the power cable C and a second transponder 113 is also installed, SH) of the ROV 110 while transmitting and receiving signals to and from the transceiver 150 installed in the RO. In the case of the ROV 110, the sled 120 and its peripheral area are photographed by the camera 114 for photographing installed in the body 111 to carry the first acoustic sensor 140a, To the controller (170) of the ship (SH), the operating state of the sled (120), the working environment of the surrounding area, and the buried state of the power cable can be continuously monitored. The ROV 110 moves in a straight line along the power cable C unlike the sled 120 as shown in FIG. 6A. In this case, when the sled 120 moves linearly, the ROV 110 draws a zigzag pattern so as to move in a complementary manner, thereby effectively receiving the discharge sound. This allows the first acoustic sensor 140a mounted on the ROV 110 to relatively swim near the power cable C buried in the seabed so as to receive the discharge sound generated at the damage point OP.

이같은 ROV(110)는 도 4에 첨부된 사진과 같이 해저면 인근에서 유영할 수 있는 소형의 것으로 구비되며 몸체(111) 선단부에 전방으로 돌출된 지지대를 설치하고 그 지지대의 최전반에서 좌우로 나란히 병렬 또는 전후로 직렬 배치된 복수의 제1음향센서(140a)를 설치한다. 상기 ROV(110) 몸체(111)에 지지대가 설치되고 그 선단부에 병렬 배치된 복수의 제1음향센서(140a)가 설치된 모습은 자연의 집게벌레를 모사한 것으로 전력케이블(C)에서 발생하는 방전음을 수신하는데 매우 적합하다. 상기 ROV(110)는 슬레드(120)와 마찬가지로 통신 및 전원케이블(H3)로 선박(SH)과 연결되어 있어서 제1음향센서(140a)가 수신한 정보를 선박(SH)에 설치된 제어기(170)로 전달할 수 있다. As shown in the photograph attached to FIG. 4, the ROV 110 is small enough to be able to swim near the sea floor. The ROV 110 is provided with a support protruding forward from the tip of the body 111, and is arranged side by side A plurality of first acoustic sensors 140a arranged in series or in parallel are installed. A plurality of first acoustic sensors 140a provided in parallel at the front end of the ROV 110 body 111 are mounted on the ROV 110. The ROV 110 simulates a natural tongue insulator, It is very suitable for receiving notes. The ROV 110 is connected to the ship SH by a communication and power cable H3 in the same manner as the sled 120 so that information received by the first acoustic sensor 140a is transmitted to the controller 170 ). ≪ / RTI >

상기 슬레드(120)는 견인케이블(H1)로 선박(SH)과 연결되어 견인되며 해저면을 따라 이동한다. 이같은 슬레드(120)의 경우 해저면을 따라 이동하기 때문에 해저면에 매설된 전력케이블(C)에 최대한 근접하여 이상 부위를 탐지할 수 있다는 장점이 있는 것이다. 상기 슬레드(120)는 선박(SH)과 통신 및 전원의 인가가 이루어지도록 통신 및 전원케이블(H2)로도 연결되어 있다. 여기서 상기 슬레드(120)의 몸체(121)는 도 5에 첨부된 사진과 같이 내구성을 갖춘 간단한 형태의 삼각 프레임으로 이루어질 수 있으며, 이같은 슬레드(120)의 몸체(121)에는 복수개의 제2음향센서(140b)가 장착되어 전력케이블(C)의 손상점(OP)에서 발생하는 방전음을 수신할 수 있도록 한다. 그리고 상기 슬레드(120)의 몸체(121) 상부에는 제1트랜스폰더(123)가 설치되어 선박(SH)에 설치된 트랜시버(150)와 송수신하면서 상기 슬레드(120)의 위치를 알릴 수 있도록 한다. 여기서 상기 제2음향센서(140b)에서 수신된 정보는 상기 통신 및 전원케이블(H2)을 통해 선박(SH)에 설치된 제어기(170)로 전달된다. The sled 120 is connected to the ship SH by a tow cable H1 and is pulled and moved along the bottom surface. Since the sled 120 moves along the seabed, the power cable C embedded in the seabed surface can be located as close as possible to the abnormal area. The sled 120 is also connected to a communication and a power cable H2 so that communication with the ship SH and application of power are performed. The body 121 of the sled 120 may be formed of a simple triangle frame having durability as shown in FIG. 5. The body 121 of the sled 120 has a plurality of second The acoustic sensor 140b is mounted to receive a discharge sound generated at the damage point OP of the electric power cable C. [ A first transponder 123 is installed on the body 121 of the sled 120 so as to inform the position of the sled 120 while transmitting and receiving the transceiver 150 installed on the ship SH . The information received by the second acoustic sensor 140b is transmitted to the controller 170 installed on the ship SH through the communication and power cable H2.

상기 슬레드(120)와 관련하여 주목할 수 있는 한 가지 부면은 도 6a에서 볼 수 있는 것처럼 해저면에서 단순히 케이블을 따라 직선 이동하는 것이 아니라 방울뱀처럼 좌우 지그재그 형태로 운행하면서 전력케이블(C)의 길이방향을 따라 점차 이동해나간다는 점이다. 이같은 슬레드(120)의 운행 형태로 인해 제2음향센서(140b)가 전력케이블(C)의 손상점(OP)에서 발생하는 방전음을 놓치지 않고 수신할 수 있다. (다만, 전술된 것처럼 상기 슬레드(120)의 이동 형태는 ROV(110)의 이동 형태를 상호 보완하는 것으로 상기 ROV(110)와 슬레드(120) 중 어느 하나가 전력케이블(C)의 손상점 탐지를 위하여 좌우 지그재그 형태를 그리면서 전력케이블을 따라 점차 이동해나가고, 이를 보조하여 나머지 하나는 직선 형태로 전력케이블의 길이방향을 따라 이동해나가는 것이다)One notable aspect related to the sled 120 is that it is not simply moved along the cable in the sea floor as shown in FIG. 6A, but is moved in a zigzag form like a rattlesnake while the length of the power cable C It moves gradually along the direction. Due to the operation mode of the sled 120, the second acoustic sensor 140b can receive the discharge sound generated at the damage point OP of the electric power cable C without missing. The movement mode of the sled 120 is complementary to the movement mode of the ROV 110 so that any one of the ROV 110 and the sled 120 may damage the power cable C For point detection, move left and right in a zig-zag pattern, move gradually along the power cable, and the other one moves in a straight line along the length of the power cable)

상기 부력체(130)는 선박(SH)에 의해 견인되는 견인케이블(H4)에 설치되어 부력에 의해 상기 제3음향센서(140c)가 완전히 낙하하지 않도록 지지하는 역할을 한다. 상기 부력체(130)의 구성을 좀 더 상세히 살펴보면 도 8에 도시된 것처럼 해수에 대한 일정 부피를 배제시킬 수 있도록 내부공간을 갖는 박스 형태의 하우징(131)을 구비한다. 그리고 그 하우징(131)의 내부에는 제3음향센서(140c)를 지지하고 있는 지지선(134)을 권취한 상태로 회전하여 그 회전방향에 따라 상기 지지선(134)을 풀거나 감아주는 한 보빈(131c)과, 상기 보빈(131c)에 회전력을 제공하는 모터(131b) 및 상기 모터(131b)와 보빈(131c)을 연결시켜주는 기어조립체(131d)가 설치된다. 이같이 설치된 보빈(131c)과 모터(131b)는 상기 제어기(170)의 제어를 받으면서 동작하여 도 6b에 도시된 것처럼 제3음향센서(140c)의 높낮이를 조절하는 역할을 수행하게 된다. The buoyant body 130 is installed on the towing cable H4 pulled by the ship SH and supports the third acoustic sensor 140c to prevent the third acoustic sensor 140c from falling completely by buoyancy. As shown in FIG. 8, the buoyant body 130 is provided with a box-shaped housing 131 having an internal space for eliminating a certain volume of seawater. A support wire 134 supporting the third acoustic sensor 140c is wound on the inside of the housing 131 so that the support wire 134 is loosened or wound around the bobbin 131c A motor 131b for providing a rotational force to the bobbin 131c and a gear assembly 131d for connecting the motor 131b and the bobbin 131c. The bobbin 131c and the motor 131b thus installed operate under the control of the controller 170 and adjust the height of the third acoustic sensor 140c as shown in FIG. 6b.

상기 부력체(130)에 의해 지지된 제3음향센서(140c)는 제2음향센서(140b)를 보조하여 해저 전력케이블(C)의 손상점(OP)에서 발생하는 방전음을 감지 또는 수신하는 역할을 하며 지지선(134)에 의해 부력체(130)로부터 수중에 드리워진다. The third acoustic sensor 140c supported by the buoyant body 130 assists the second acoustic sensor 140b to sense or receive a discharge sound generated at the damage point OP of the submarine power cable C And is drained from the buoyant body 130 by the support line 134.

전술된 것처럼 슬레드(120), ROV(110), 부력체(130)에 장착된 각 제2음향센서(140b), 제1음향센서(140a) 및 제3음향센서(140c)가 해저 전력케이블(C)에 손상점(OP)으로부터 발생하는 방전음을 수신하는 경우 방전음의 수신강도가 각 지점에서 다르기 때문에 제어기(170)는 기본적으로 각 음향센서 중 어느 음향센서에서 가장 강한 수신강도를 갖는지 파악하는 한편 각 지점에서 수신된 수신강도를 분석하여 보다 정확하게 손상점(OP) 위치를 파악할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 의한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템은 도 6a 및 도 6b에 도시된 것처럼 제2음향센서(140b), 제1음향센서(140a), 제3음향센서(140c)를 장착하고 있는 슬레드(120), ROV(110), 부력체(130)가 다른 형태의 움직임에 의해 개별적으로 이동하도록 구성되어 있으므로 전후 위치, 좌우 위치, 수중 깊이를 달리하면서 다양한 지점에서 방전음을 수신하여 수신강도를 비교할 수 있다. 그러므로 각 음향센서들로부터 방전음의 수신위치, 방전음의 수신 깊이, 방전음의 수신강도에 대한 보다 많은 데이터들을 확보할 수 있으며 이를 통해 신속하고 정밀하게 해저 전력케이블(C)의 손상점(OP) 위치를 추정하는 것이 가능하다. Each second acoustic sensor 140b, first acoustic sensor 140a, and third acoustic sensor 140c mounted on the sled 120, the ROV 110, and the buoyant body 130, as described above, When receiving the discharge sound generated from the damage point OP at the point C, since the reception intensity of the discharge sound is different at each point, the controller 170 basically determines which acoustic sensor of each acoustic sensor has the strongest reception intensity And analyze the reception intensity received at each point to more precisely grasp the position of the damage point (OP). In particular, the system for detecting damage points of a submarine power cable according to an embodiment of the present invention includes a second acoustic sensor 140b, a first acoustic sensor 140a, and a third acoustic sensor 140c, as shown in FIGS. 6A and 6B. Since the sled 120, the ROV 110, and the buoyant body 130, which are mounted, are configured to move individually by different types of movements, the discharge sound is generated at various points while varying the front-back position, And receive strength can be compared. Therefore, it is possible to acquire more data about the reception position of the discharge sound, the reception depth of the discharge sound, and the reception intensity of the discharge sound from each acoustic sensor, thereby quickly and precisely determining the damage point (OP It is possible to estimate the position.

특히 슬레드(120)에 장착된 제2음향센서(140b)의 경우 제1음향센서(140a)나 제3음향센서(140c)에 비해 상대적으로 전력케이블(C)에 최대한 근접해 있으므로 보다 신뢰할 수 있는 정보를 제공한다고 할 수 있다. 그러므로 상기 제어기(170)는 제2음향센서(140b)에서 수신된 정보의 경우 다른 제1음향센서(140a)나 제3음향센서(140c)에 비해 가중치를 두어 손상점(OP)의 위치 추정을 시행하는 것이 바람직하다. The second acoustic sensor 140b mounted on the sled 120 is relatively close to the power cable C as compared with the first acoustic sensor 140a or the third acoustic sensor 140c, Information can be provided. Therefore, the controller 170 sets the weight of the information received from the second acoustic sensor 140b relative to the other first acoustic sensor 140a or the third acoustic sensor 140c to estimate the position of the damage point OP .

이처럼 각각의 음향센서들이 해저 전력케이블(C)의 손상점(OP)에서 발생하는 방전음을 수신하면 그 수신된 방전음의 수신강도를 이용하여 손상점(OP)의 위치를 추정하게 되는데 이에 대한 방법 및 과정은 도 7에 정리된 바와 같다. When each acoustic sensor receives the discharge sound generated at the damage point OP of the submarine power cable C, the location of the damage point OP is estimated using the reception intensity of the received discharge sound. The method and procedure are as summarized in FIG.

한편, 상기 부력체(130)에 의해 제3음향센서(140c) 하측으로 지지되어 있는 중량체 모듈(133)은 지지선에 의해 지지된 제3음향센서(140c)의 흔들림을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 중량체 모듈(133)은 도 9에 도시된 것처럼 전체적으로 금속 소재로 이루어지며, 서로 마주하는 내측면에 각각 상하방향 안내홈(133a-1)이 형성된 수직부를 갖는 프레임(133a)과, 양단부(133b-1)가 상기 한 쌍의 수직부 안내홈(131a)에 삽입되어 상기 수직부 한 쌍의 이격된 사이에서 적층되는 다수의 단위 중량체(133b)를 포함하여 구성된다. 여기서 상기 프레임(133a)의 전측벽에는 상기 단위 중량체(133b)의 양단부(133b-1)가 삽입되도록 한 슬릿 형태의 절개부(133a-2)가 형성된다. 이같은 구성에서 주목할 점은 상기 중량체 모듈(133)이 한 덩어리로 이루어진 것이 아니라 단위 중량체(133b)를 적층하는 형태로 구성되었다는 점이다. 이같은 구성에 따르면 수심의 증가 또는 해수의 움직임에 따라 제1음향센서(140a)가 흔들리지 않도록 단위 중량체(133b)가 적층되는 개수를 조절함으로써 융통성 있게 중량을 가할 수 있는 것이다. Meanwhile, the weight module 133, which is supported by the buoyant body 130 under the third acoustic sensor 140c, serves to prevent the third acoustic sensor 140c supported by the support line from shaking. To this end, the weight module 133 includes a frame 133a having a vertical part formed of a metallic material as a whole as shown in FIG. 9 and having vertical guide grooves 133a-1 formed on inner sides facing each other, And a plurality of unit weights 133b that are inserted between the pair of vertical guide grooves 131a and the pair of vertically spaced apart unit weight 133b-1. A slit-shaped cutout 133a-2 is formed on the front wall of the frame 133a so that both end portions 133b-1 of the unit weight 133b are inserted. It should be noted that the weight module 133 is not made of a single mass but is formed by stacking the unit mass 133b. According to such a configuration, the weight of the unit weight 133b can be flexibly adjusted by adjusting the number of the unit weights 133b stacked so that the first sound sensor 140a is not shaken according to an increase in depth of water or movement of seawater.

한편, GPS 수신기(160)는 선박(SH) 파악하기 위해 설치하는 것이지만 그와 쌍을 이루어 부력체(130)에 설치될 수도 있다. 이처럼 GPS 수신기(160)가 선박(SH)에 더해 상기 부력체(130)에도 설치되면 기준위치를 정하는데 편리하다. On the other hand, the GPS receiver 160 is provided for grasping the ship SH, but may be installed in the buoyancy body 130 in a pair with the GPS receiver 160. When the GPS receiver 160 is installed in the buoyant body 130 in addition to the ship SH, it is convenient to set the reference position.

상기 제어기(170)는 제2음향센서(140b), 제1음향센서(140a), 제3음향센서(140c)에서 수신된 방전음의 강도를 분석하여 손상점(OP) 위치를 추정하는 역할을 한다. 여기서 상기 제어기(170)는 도 3에 도시된 것처럼 제2음향센서(140b), 제1음향센서(140a), 제3음향센서(140c)로부터 수신된 방전음 신호가 증폭기(180)와 DAQ(190)를 거쳐 전달되면, 제1트랜스폰더(123), 제2트랜스폰더(113), 제3트랜스폰더(133)로부터 트랜시버(150)를 거쳐 수신된 위치 좌표와, 수심측정센서(130)에서 측정된 수심을 종합적으로 분석하여 해전 전력케이블(C)의 손상점(OP)이 어디인지 추정하게 된다. 참고로 상기 수심측정센서(135)는 자세히 도시되지는 않았으나 상기 제3음향센서(140c)에 설치될 수 있으며, 간단히 수압계 정도로 구비되어 수압을 측정하면 상기 제어기(170)가 측정된 수압을 근거로 제3음향센서(140c)의 수중 깊이를 산출할 수 있다.The controller 170 analyzes the intensity of the discharge sound received from the second acoustic sensor 140b, the first acoustic sensor 140a and the third acoustic sensor 140c to estimate the position of the damage point OP do. 3, the controller 170 receives the discharge sound signal received from the second acoustic sensor 140b, the first acoustic sensor 140a, and the third acoustic sensor 140c through the amplifier 180 and the DAQ The position coordinates received from the first transponder 123, the second transponder 113 and the third transponder 133 via the transceiver 150 and the position coordinates received from the depth sensor 130 The measured depth is comprehensively analyzed to estimate the damage point (OP) of the sea power cable (C). Although not shown in detail, the water depth sensor 135 may be installed in the third acoustic sensor 140c. When the water pressure is measured by the controller 170, The underwater depth of the third acoustic sensor 140c can be calculated.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.

110 : ROV 113 : 제1트랜스폰더
120 : 슬레드 123 : 제2트랜스폰더
130 : 부력체 133 : 제3트랜스폰더
140a, 140b, 140c : 음향센서 150 : 트랜시버
160 : GPS 수신기 170 : 제어기
180 : 증폭기 190 :DAQ
110: ROV 113: first transponder
120: sled 123: second transponder
130: Buoyancy body 133: Third transponder
140a, 140b, 140c: Acoustic sensor 150: Transceiver
160: GPS receiver 170: Controller
180: amplifier 190: DAQ

Claims (10)

해저 전력케이블의 손상된 지점을 탐지하기 위한 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템으로서,
전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하고, 수신된 방전음을 제어기가 분석하여 전력케이블의 손상점 위치를 추정하도록 하되, 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하는 제1음향센서가, 전력케이블이 매설된 해저면 인근에서 유영하면서 전력케이블에 근접하여 이동하는 ROV에 장착되어 있으며,
선박에 의해 해수면에서 견인되는 부력체와; 상기 부력체에 지지된 상태에서 수중으로 드리워져 해저 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하도록 한 제3음향센서를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 제3음향센서에서 수신된 방전음을 추가적으로 분석하여 전력케이블의 손상점 위치를 추정하되, 상기 제3음향센서는 지지선에 의해 상기 부력체에 지지되어 수중으로 드리워져 있으며, 상기 부력체 내부에는 상기 지지선을 권취한 상태로 회전하여 상기 제3음향센서의 높낮이를 조절할 수 있도록 한 보빈과, 상기 보빈에 회전력을 제공하는 모터가 설치되며, 상기 제3음향센서의 흔들림을 방지하기 위해 상기 제3음향센서의 하측으로 중량체 모듈이 매달린 형태로 설치되며, 상기 중량체 모듈은, 서로 마주하는 내측면에 각각 상하방향 안내홈이 형성된 한 쌍의 수직부를 구비하는 프레임과, 양단부가 상기 한 쌍의 수직부의 안내홈에 삽입되어 상기 수직부 한 쌍의 이격된 사이에서 적층되는 다수의 단위 중량체를 포함하되, 상기 단위 중량체의 양단부는 좌편과 우편으로 각각 돌출되도록 절곡된 판형상으로 이루어지고, 상기 프레임의 전측벽에는 절곡된 판형상을 갖는 상기 단위 중량체의 양단부가 삽입되도록 한 슬릿 형태의 절개부가 형성된 것을 특징으로 하는 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템.
A submarine power cable damage point detection system for detecting a damaged point of a submarine power cable,
A controller for receiving the discharge sound generated at the damage point of the power cable and estimating the damage point position of the power cable by analyzing the received discharge sound, The sensor is mounted on an ROV that moves close to the power cable while swimming near the sea floor where the power cable is buried,
A buoyant body which is towed at sea level by the ship; Further comprising a third acoustic sensor for receiving a discharge sound generated in a damaged state of the submarine power cable, the third acoustic sensor being drained in water while being supported by the buoyant body, And the third acoustic sensor is supported by the supporting body by the support wire and is drained in the water, and the support wire is wound in the buoyancy body so as to rotate in the state where the supporting acoustic wave is wound, A bobbin for adjusting the height of the sensor and a motor for providing a rotational force to the bobbin are installed. In order to prevent the vibration of the third acoustic sensor, a weight module is mounted on the lower side of the third acoustic sensor Wherein the weight module includes a pair of vertical portions having vertical guide grooves formed on inner sides facing each other, And a plurality of unit weights having both ends inserted into the guide grooves of the pair of vertical portions and stacked between a pair of the vertical portions so that the both ends of the unit weight protrude from the left side Wherein a slit-shaped incision is formed in a front wall of the frame to insert both end portions of the unit weight having a bent plate shape.
제1항에 있어서,
상기 제1음향센서는 상기 ROV의 몸체 선단부에서 전방으로 돌출된 최전방 위치에 복수개가 좌우로 나란히 병렬 또는 전후로 직렬 배치된 형태로 설치된 것을 특징으로 하는 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템.
The method according to claim 1,
Wherein a plurality of the first acoustic sensors are disposed in parallel at a frontmost position protruding forward from a body front end portion of the ROV, and are arranged in series or in parallel with each other.
제1항 또는 제2항에 있어서,
전력케이블이 매설된 해저면을 따라 전력케이블에 근접하여 이동하도록 선박에 의해 견인되는 슬레드와;
상기 슬레드에 장착되어 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하도록 한 제2음향센서를 더 포함하며,
상기 제어기는 상기 제2음향센서에서 수신된 방전음을 추가적으로 분석하여 전력케이블의 손상점 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
A sled towed by the ship to move proximate to the power cable along the bottom surface where the power cable is embedded;
Further comprising a second acoustic sensor mounted on the sled for receiving a discharge sound generated at a damaged point of the power cable,
Wherein the controller further analyzes the discharge sound received by the second acoustic sensor to estimate a damage point location of the power cable.
제3항에 있어서,
상기 ROV와 슬레드 중 하나는 전력케이블의 손상점 탐지를 위하여 좌우 지그재그 형태를 그리면서 전력케이블을 따라 점차 이동해나가고,
이를 보조하여 나머지 하나는 직선 형태로 전력케이블의 길이방향을 따라 이동함으로써 상호 보완적인 형태로 이동하는 것을 특징으로 하는 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템.
The method of claim 3,
One of the ROV and the sled moves gradually along the power cable in a zigzag shape for detecting a damaged point of the power cable,
And the other one moves in a linear form along the longitudinal direction of the power cable to move in a mutually complementary manner.
제3항에 있어서,
상기 ROV의 몸체에는 카메라가 장착되어 해저면을 이동 중인 슬레드와 그 주변 영역을 촬영하여 모니터링할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 해저 전력케이블 손상점 탐지시스템.
The method of claim 3,
Wherein a camera is mounted on the body of the ROV so that the sled and its surrounding area can be photographed and monitored while the sea floor is moving.
삭제delete 삭제delete 해저 전력케이블의 손상된 지점을 탐지하기 위한 해저 전력케이블 손상점 탐지방법으로서,
전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하고, 수신된 방전음을 제어기가 분석하여 전력케이블의 손상점 위치를 추정하도록 하되, 전력케이블의 손상점에서 발생하는 방전음을 수신하는 제1음향센서가, 전력케이블이 매설된 해저면 인근에서 유영하면서 전력케이블에 근접하여 이동하는 ROV에 장착되어 있으며,
제2음향센서를 장착하고 있는 슬레드를 선박으로 견인하여 해저면을 따라 전력케이블에 근접하여 이동하도록 하고, 제3음향센서를 수중으로 드리워 지지하고 있는 부력체를 선박으로 견인하며, 상기 제2음향센서 및 제3음향센서에서 수신된 방전음을 추가적으로 분석하여 전력케이블의 손상점 위치를 추정하며,
상기 제1음향센서, 제2음향센서, 제3음향센서는 각각 슬레드, ROV 및 부력체에 의해 장착 및 지지된 상태에서 해저면으로부터 해수면에 이르기까지 높이차를 두고 위치하고, 상기 ROV와 슬레드 중 하나는 전력케이블의 손상점 탐지를 위하여 좌우 지그재그 형태를 그리면서 전력케이블을 따라 점차 이동해나가고, 이를 보조하여 나머지 하나는 직선 형태로 전력케이블의 길이방향을 따라 이동해나가며, 상기 부력체는 전력케이블의 손상점 탐지를 위하여 선박에 의해 견인되어 이동하면서 상기 제3음향센서의 높낮이를 주기적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 해저 전력케이블 손상점 탐지방법.
Claims 1. A method for detecting a damage point of a submarine power cable for detecting a damaged point of a submarine power cable,
A controller for receiving the discharge sound generated at the damage point of the power cable and estimating the damage point position of the power cable by analyzing the received discharge sound, The sensor is mounted on an ROV that moves close to the power cable while swimming near the sea floor where the power cable is buried,
The sled having the second acoustic sensor is towed by the ship and moves along the sea floor in the vicinity of the power cable and the buoyant body supported by the third acoustic sensor is lifted by water is towed by the ship, The damage sound point of the power cable is estimated by additionally analyzing the discharge sound received from the acoustic sensor and the third acoustic sensor,
The first acoustic sensor, the second acoustic sensor, and the third acoustic sensor are mounted with a sled, an ROV, and a buoyant body, respectively, and are positioned at a height difference from the sea floor to the sea surface. One of which moves in a zigzag form in left and right zigzag form to detect a damaged point of the power cable and moves along the electric power cable and the other one moves along the longitudinal direction of the electric power cable in a straight line shape, Wherein the height of the third acoustic sensor is periodically adjusted while being pulled by the ship for detection of a damaged point of the third acoustic sensor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114217174A (en) * 2021-12-24 2022-03-22 国网山东省电力公司烟台供电公司 Submarine cable fault rapid positioning equipment
KR102549003B1 (en) 2022-12-31 2023-06-28 (주)세광 Detecting method of subsea cable insulation degradation area

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010060511A (en) * 1999-12-27 2001-07-07 여흥수 Apparatus for sea probes
KR101468033B1 (en) 2014-10-07 2014-12-10 주식회사 지오뷰 Submarine power cable failure point detecting system using underwater acoustic signal

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010060511A (en) * 1999-12-27 2001-07-07 여흥수 Apparatus for sea probes
KR101468033B1 (en) 2014-10-07 2014-12-10 주식회사 지오뷰 Submarine power cable failure point detecting system using underwater acoustic signal

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114217174A (en) * 2021-12-24 2022-03-22 国网山东省电力公司烟台供电公司 Submarine cable fault rapid positioning equipment
CN114217174B (en) * 2021-12-24 2024-02-02 国网山东省电力公司烟台供电公司 Quick positioning equipment of submarine cable trouble
KR102549003B1 (en) 2022-12-31 2023-06-28 (주)세광 Detecting method of subsea cable insulation degradation area

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