KR101720932B1 - 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장치프레임; 상기 장치프레임 내에 빌트인으로 구비되어 수신되는 데이터를 기록하는 데이터 로거; 및 상기 데이터 로거와 연결되며, 상기 장치프레임의 외벽에 일부 노출되게 설치되어 상기 데이터 로거에 기록된 데이터를 외부로 송신하는 외부 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치를 제공한다.

Description

데이터 로거를 구비하는 해저계류장치{Trawl Resistant Bottom Mounts}
본 발명은 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해저계류장치(TRBM, Trawl Resistant Bottom Mount)의 장치프레임에 별도의 기록 저장장치인 데이터 로거를 빌트인으로 구비하여 외부 송신부를 통해 데이터를 외부에서 수시로 수집할 수 있도록 함으로써, 측정 센서의 동작 중에도 데이터의 다운로드가 가능할 뿐만 아니라 해저계류장치 자체가 유실되는 경우에도 최소한의 시간적 손실만이 발생하는 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치에 관한 것이다.
최근 해양자원의 이용 및 개발로 인해 해양에 대한 중요성은 날로 증가하고 있으며, 다양한 계측장치나 구조물 등을 이용하여 해양에서 일어나는 여러 가지 현상들(예를 들어, 조석, 조류의 흐름, 수온, 염분변화, 탁도변화 등)을 과학적으로 연구하고 있다.
이에 따라, 해양과학분야에서 해양탐사를 위하여 해저면에 설치되는 다양한 해저계류장비들이 사용되는데, 주된 형태는 주로 프레임과 같은 구조물로 형성되어, 유속계, 유량계, 지진계 등 각종 측정 센서들을 결합하여 해양 현상들을 측정하는 해저계류장치(TRBM)이다.
이러한 해저계류장치는 주로 표식부이(부표)가 연결된 상태에서 해저면에 설치된 후 수개월(약 1~6개월)동안 운영하여 자료를 수집하게 된다. 원하는 데이터의 수집이 완료되면 부표를 통해 위치를 파악하고 부표와 연결된 로프를 이용하여 회수하는 방식이 이용되어 왔다.
그러나 이와 같은 방식은 해저계류장치가 설치된 해역을 통과하는 선박이나 어선 등에 의해 로프가 절단되거나 기상악화로 인해 부표가 유실되는 경우, 계류장치를 수색하기 위해 상당한 비용이 추가로 소요될 뿐만 아니라, 최악의 경우 계류장비를 회수하지 못하여 그 시기까지 측정된 데이터가 함께 유실되는 문제점이 있었다.
또한, 측정장비의 오동작 또는 수집 시작 명령의 누락 등으로 자료의 수집 자체가 되지 않는 경우가 있었다. 뿐만 아니라, 해저계류장치(TRBM)를 투입 후 회수할 때까지는(1~6개월) 장비가 잘 운용되고 있는지를 파악할 수 없으며, 또한 장비의 운용 중에는 수집된 데이터를 다운로드 할 수도 없는 문제가 있게 된다.
장비의 오동작이나 유실은 장비의 수리와 재구입 등으로 해결할 수 있으나 수집한 자료의 유실이나 자료 자체를 수집하지 못하는 것은 결국 시간의 손실로 이어진다. 해저계류장비가 운용되었던 시기의 데이터는 영원히 얻을 수 없으며 재측정하고자 하여도 다시 해당 시기(1년 후)가 되어야 하므로 시간적인 손실이 크다는 문제점이 있다.
특허출원 제10-2015-0016878호 특허출원 제10-2015-0070173호
본 발명은 해저계류장치(TRBM, Trawl Resistant Bottom Mount)의 장치프레임에 별도의 기록 저장장치인 데이터 로거를 빌트인으로 구비하여 외부 송신부를 통해 데이터를 외부에서 수시로 수집할 수 있도록 함으로써, 측정 센서의 동작 중에도 데이터의 다운로드가 가능할 뿐만 아니라 해저계류장치 자체가 유실되는 경우에도 최소한의 시간적 손실만이 발생하는 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 장치프레임; 상기 장치프레임 내에 빌트인으로 구비되어 수신되는 데이터를 기록하는 데이터 로거; 및 상기 데이터 로거와 연결되며, 상기 장치프레임의 외벽에 일부 노출되게 설치되어 상기 데이터 로거에 기록된 데이터를 외부로 송신하는 외부 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치를 제공한다.
상기 데이터 로거는 측정 센서와의 연결을 위해 적어도 하나의 센서 인터페이스가 구비될 수 있다.
상기 외부 송신부는 상기 장치프레임의 외벽에 일부 노출되게 구비되는 송신 인터페이스로 형성될 수 있다.
상기 외부 송신부는 상기 데이터 로거와 연결되어 데이터를 송신하는 송신 인터페이스; 상기 송신 인터페이스와 결합하여 데이터를 수신하는 수신 인터페이스; 및 상기 수신 인터페이스에 연결되는 메모리팩으로 구성될 수 있다.
상기 외부 송신부는 적외선 통신을 이용하여 데이터를 외부 송신할 수 있다.
본 발명에 따르면, 해저계류장치(TRBM, Trawl Resistant Bottom Mount)의 장치프레임에 별도의 기록 저장장치인 데이터 로거를 빌트인으로 구비하여 외부 송신부를 통해 데이터를 외부에서 수시로 수집할 수 있도록 함으로써, 측정 센서의 동작 중에도 데이터의 다운로드가 가능할 뿐만 아니라 해저계류장치 자체가 유실되는 경우에도 최소한의 시간적 손실만이 발생하는 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치가 제공된다.
따라서 데이터 로거를 통해 측정장비의 운용 중에도 수집된 데이터를 수시로 다운로드할 수 있으며, 확보된 테이터를 바탕으로 측정 장비의 운영상태를 파악할 수 있게 된다. 나아가 해저계류장치(TRBM) 투입 후 회수할 때까지 기다리지 않고 수집된 데이터를 수시로 다운로드하거나 데이터를 얻을 수 있으므로 해저계류장치(TRBM)의 유실에 대하여 상대적으로 안전하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 도 1에 도시된 외부 송신부의 구성도, 도 2b는 케이블축 수신 인터페이스의 구성도, 도 2c는 도 2a 및 도 2b의 결합상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 구성을 해저계측시스템으로 구성한 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 해저계류장치의 구성을 개략적인 블록도로 도시한 도면이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 외부 송신부의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 외부 송신부가 적용된 해저계측시스템을 도시한 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 해저계류장치의 구성을 개략적인 블록도로 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치를 개략적으로 도시한 도면, 도 2a는 도 1에 도시된 외부 송신부의 구성도, 도 2b는 케이블축 수신 인터페이스의 구성도, 도 2c는 도 2a 및 도 2b의 결합상태를 도시한 도면, 도 3은 도 1 및 도 2의 구성을 해저계측시스템으로 구성한 일 예를 도시한 도면, 도 4는 도 3에 도시된 해저계류장치의 구성을 개략적인 블록도로 도시한 도면이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치(100)는 해저에 위치되는 구조물인 장치프레임(100a)과 장치프레임(100a) 내에 빌트인으로 구비되어 수신되는 데이터를 기록하는 데이터 로거(110), 데이터 로거(110)와 연결되며, 장치프레임(100a)의 외벽에 일부 노출되게 설치되어 데이터 로거(110)에 기록된 데이터를 외부로 송신하는 외부 송신부(120)를 포함한다.
먼저, 장치프레임(100a)은 해저계류장치(100)의 기본적인 구조물로서, 함체 형상의 프레임 구조를 갖는다. 그러나 형상은 반드시 함체형이 아니라도 다양하게 변형될 수 있을 것이다.
데이터 로거(110)는 장치프레임(100a)에 설치될 측정 센서(130)로부터 측정된 데이터를 실시간으로 수신하여 저장한다. 데이터 로거(110)와 측정 센서(130)는 RS-232로 통신하며, 측정 센서와의 연결을 위해 적어도 하나의 센서 인터페이스(112)가 구비될 수 있다.
데이터 로거(110)는 설정에 따라 측정 센서(130)와 다이렉트로 통신할 수 있는 바이패스 기능을 가질 수 있다. 이는 사용자가 자신의 노트북이나 PC로 측정 장비에 직접 연결한 경우와 동일한 효과를 가진다.
다음으로, 외부 송신부(120)는 일단은 데이터 로거(110)와 연결되며, 타단은 장치프레임(100a)의 외벽에 일부가 외부 노출되게 설치된다.
도 2a를 참조하면, 외부 송신부(120)의 일 실시예가 도시되는데, 본 실시예에 있어서, 외부 송신부(120)는 송신 인터페이스(120)로 구현된다. 송신 인터페이스(120)는 장치프레임(100a)에 결합되어 설치되는 장치측 하우징(121)과 장치측 하우징(121)의 내측 일부공간에 설치되는 장치측 적외선센서(121b)를 포함할 수 있다. 장치측 하우징(121)의 내측벽에는 장치측 돌기홈(121a)이 더 구비될 수 있다.
장치측 적외선센서(121b)는 장치측 하우징(121)에 결합되게 설치되는 센서하우징(121b-1)과 센서하우징(121b-1) 내에 삽입 설치되는 적외선센서(121b-2), 적외선통신은 가능하게 하면서 센서하우징(121b-1) 내부를 밀폐하는 투명재질의 차단판(121b-3)을 포함할 수 있다.
이렇게 형성되는 송신 인터페이스(120)에는 일단은 케이블(C)에 연결되며 타단은 송신 인터페이스(120)와 암수 결합방식으로 결합되어 데이터를 수신받는 수신 인터페이스(C120)가 결합된다.
도 2b에 도시된 바와 같이 수신 인터페이스(C120)는 케이블측 하우징(C121)과 케이블측 하우징(C121) 내부에 삽입 결합되는 케이블측 적외선센서(C121b), 그리고 케이블측 하우징(C121)의 일단 외면에 형성되는 케이블측 돌기(C121a)가 더 구비될 수 있다.
이와 같이 형성된 장치측 송신 인터페이스(120)와 케이블측 수신 인터페이스(C120)는 도 2c와 같이 상호 암수 결합하면서, 장치측 돌기홈(121a)에 케이블측 돌기(C121a)가 삽입되어 밀폐되는 구조를 형성함으로써, 송신 인터페이스(120)와 수신 인터페이스(C120) 사이의 적외선 통신시 물이나 이물질 등이 투입되는 것을 현저히 감소시킬 수 있어 통신 오류를 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 실시예에서는 적외선 통신을 이용하여 데이터를 송수신하는 것을 예시하였으나, 반드시 적외선 통신으로 한정되는 것은 아니므로, 공지의 다양한 통신 방식을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있을 것이다.
도 2a 내지 도 2b와 같이 구성되어 도 2c와 같이 결합되는 송신 인터페이스(120) 및 수신 인터페이스(C120)가 적용되는 해저계류시스템이 도 3에 도시된다.
도시된 바와 같이 데이터 로거(110)에 적어도 하나의 센서(130)가 결합되고 외부 전원을 공급하는 배터리(140)가 결합되며, 송신 인터페이스(120)가 설치된 해저계류장치(100)에는 선박(S)에서 일단에 수신 인터페이스(C120)가 형성된 케이블(C)을 갖고 투입되는 잠수부에 의해 수신 인터페이스(C120)가 송신 인터페이스(120)에 연결되면, 데이터 로거(110)에 자동 기록되어 있던 데이터가 수신 인터페이스(C120)를 거쳐 선박(S)에 있는 PC로 전달될 수 있게 된다.
도 4는 도 3에 도시된 해저계류장치(100)의 구성을 개략적인 블록도로 도시한 도면이다.
데이터 로거(110)에는 적어도 하나의 측정 센서(130)가 연결되며 배터리(140)를 통해 외부 전원이 공급된다. 데이터 로거(110)에는 측정 센서(130)가 접속되는 센서 인터페이스(112)가 구비되며, 디버그 포트(114) 및 메모리 인터페이스(115), 배터리(140)로부터의 전원이 직류로 변환된 직류전원공급부(113)가 구비될 수 있으며, 이들을 제어하며 데이터를 저장하는 주제어부(111)가 구비된다.
이러한 데이터 로거(110)는 송신 인터페이스(120)를 통해 기록된 데이터를 외부 송신하게 된다. 송신 인터페이스(120)에는 잠수부에 의해 제공되는 수신 인터페이스(C120)가 결합된다. 수신 인터페이스(C120)가 결합되면, 주제어부(111)는 메모리 인터페이스(115)에 연결된 송신 인터페이스(120)를 통해 데이터를 로딩하여 수신 인터페이스(120)로 데이터를 송신한다. 수신 인터페이스(120)를 통해 수신된 데이터는 케이블(C)을 통해 전송되어 선박(S)의 컴퓨터(PC)로 전송됨으로써, 데이터 로거(110)에 기록된 데이터의 다운로드가 가능하게 된다.
따라서 위와 같은 실시예에 따르면, 해저계류장치 자체를 회수하기까지 기다릴 필요없이 잠수부를 수시로 투입시켜 데이터 로거(110)에 기록되어 있는 데이터를 수집할 수 있게 된다. 즉 측정 센서(130)로부터 수집되는 자료를 해저계류장치(TRBM) 내의 자동 기록장치인 데이터 로거(110)에 저장하여 사용자가 원하는 시기에 언제라도 수집함으로써, 데이터를 다운로드받아 확인할 수 있게 된다. 이는 측정 장비의 운용 중단없이 측정 상태를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 해저계류장치(TRBM)가 유실되었다 하더라도 유실되기 전까지의 데이터를 다운로드 받을 수 있게 됨으로써, 귀중한 데이터의 확보가 가능하여 시간적인 손실도 방지할 수 있게 된다.
도 5는 도 1에 도시된 외부 송신부의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 외부 송신부(120')는 송신 인터페이스(121'), 수신 인터페이스(122') 및 메모리팩(123)이 하나의 세트로 형성된다. 즉 전술한 실시예와는 달리 잠수부가 케이블(C)을 끌고 들어가 케이블(C) 단부에 형성된 수신 인터페이스를 송신 인터페이스에 결합시켜 데이터의 외부 송신을 수행하는 것이 아니라, 송수신 인터페이스(121', 122')와 이에 결합된 메모리팩(123)이 세트가 되어 결합되어 제공된다. 따라서 데이터 로거(110)에 기록되는 데이터는 실시간으로 송수신 인터페이스(121', 122')를 거쳐 메모리팩(123)에 기록될 수 있다.
본 실시예에서 외부 송신부(120')는 송수신 인터페이스(121',122')와 메모리팩(123)으로 이루어진 다수의 세트로 구성될 수 있다.
도 6은 이와 같은 외부 송신부(120')가 적용된 해저계류시스템을 도시한 도면이다. 외부 송신부(120')에 메모리팩(123)이 구비되어 있으므로, 선박(S)에서 투입되는 잠수부는 외부송신부(120')에서 메모리팩(123)이 결합된 어느 하나의 수신 인터페이스(122')를 송신 인터페이스(121')로부터 분리해 냄으로써, 간단히 메모리팩(123)을 회수하여 컴퓨터(PC)에서 데이터를 다운로드할 수 있게 된다.
도 7은 도 6에 도시된 해저계류장치(100)의 구성을 개략적인 블록도로 도시한 도면이다. 상술한 바와 같이 외부 송신부(120')가 송수신 인터페이스(121', 122')와 메모리팩(123)을 한 세트로 하여 이루어지고 있음을 알 수 있다.
따라서 위와 같은 실시예에 따르면, 해저계류장치 자체를 회수하기까지 기다릴 필요없이 잠수부를 수시로 투입시켜 데이터 로거(110)에 기록되어 있는 데이터를 수집할 수 있게 된다. 즉 측정 센서(130)로부터 수집되는 자료를 해저계류장치(TRBM) 내의 자동 기록장치인 데이터 로거(110)에 저장하여 사용자가 원하는 시기에 언제라도 수집하여 데이터를 확인할 수 있게 된다.
이는 측정 장비의 운용 중단없이 측정 상태를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 해저계류장치(TRBM)가 유실되었다 하더라도 유실되기 전까지의 데이터는 확보할 수 있어 시간적인 손실도 방지할 수 있게 된다.
뿐만 아니라 심해(40m이상)의 경우 잠수부가 물속으로 들어가 활동할 수 있는 시간이 제한적이게 되는데, 위와 같은 실시예에 따르면, 잠수부가 해저계류장치(TRBM)에 설치된 메모리팩을 뽑아서 데이터를 회수할 수 있어 잠수부의 활동 시간을 대폭 줄여 잠수부의 활동 시간 부족을 해결할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 해저계류장치(TRBM) 100a: 장치프레임
110: 데이터 로거 120: 외부 송신부
130: 측정 센서 140: 배터리

Claims (5)

  1. 장치프레임;
    상기 장치프레임 내에 빌트인으로 구비되어 수신되는 데이터를 기록하는 데이터 로거; 및
    상기 데이터 로거와 연결되며, 상기 장치프레임의 외벽에 일부 노출되게 설치되어 상기 데이터 로거에 기록된 데이터를 외부로 송신하는 외부 송신부를 포함하며,
    상기 외부 송신부는
    상기 데이터 로거와 연결되어 데이터를 송신하는 송신 인터페이스;
    상기 송신 인터페이스와 결합하여 데이터를 수신하는 수신 인터페이스; 및
    상기 수신 인터페이스에 연결되는 메모리팩으로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 로거는 측정 센서와의 연결을 위해 적어도 하나의 센서 인터페이스가 구비되는 것을 특징으로 하는 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외부 송신부는
    상기 장치프레임의 외벽에 일부 노출되게 구비되는 송신 인터페이스로 형성되는 것을 특징으로 하는 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치.


  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외부 송신부는
    적외선 통신을 이용하여 데이터를 외부 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 로거를 구비하는 해저계류장치.
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