KR101749838B1 - Vhf 식별장치를 이용한 vhf 정보 수집 및 전송 시스템 및 방법 - Google Patents

Vhf 식별장치를 이용한 vhf 정보 수집 및 전송 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템에 관한 것으로; 선박 내에 설치되어 VHF 정보를 수집하는 VHF 장비와; 상기 VHF 장비로부터 수신되는 VHF 정보를 AIS포멧으로 변환하는 VID와; 자체 수집되는 AIS와 상기 VID로부터 수신되는 AIS포멧으로 변환된 VHF 정보를 무선수신하여 전시하는 해상교통관제센터(VTS Center)의 모니터링시스템;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템과; 그 VHF 정보 수집 및 전송 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면 선박의 VHF 정보를 수집하여 포멧을 변환하여 AIS를 통해 함께 원격지의 타 선박 및 해상교통관제센터(VTS Center)에 전송하여 상대 선박의 운영채널을 자동으로 신속하게 알 수 있어 실효적 해양사고를 예방할 수 있다.

Description

VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템 및 방법 { Acqusition and Transmission System Of VHF Information Using VHF Identification Device And The Method }
본 발명은 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템 및 방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 상대 선박의 VHF 운영채널을 자동적으로 신속하게 알 수 있도록 VHF 식별장치(VHF Identification Device)를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템과 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박은 대단위의 화물이나 승객을 해상에서 수송하거나 어업을 위해 사용되는 운송수단으로, 선체 내부에 기관실 및 선원실 등이 마련되어 있다.
이러한 선박은 수심이 낮은 연안의 경우 암초에 선체가 부딪히거나, 선박들 간의 충돌 발생 또는 태풍 등의 원인으로 선박이 침몰하거나 또는 파손의 우려가 높은 실정으로 조난 사고에 대한 신속한 대응이 이루어질 수 있어야 한다.
이에 따라, 종래에는 연근해에서 사용할 수 있는 초단파(VHF: Very High Frequency) 및 중단파(SSB: Single Sided Band)와 같은 무선 전화를 사용하거나, 또는 '세계해상조난 및 안전 시스템(GMDSS: Global Maritime Distress and Safety System)'을 사용하고 있다.
이때 상기 초단파(VHF: Very High Frequency)는 해상에서 조난·긴급·안전 및 일반적인 사항 관련 경보음 발생시 전 세계 모든 장비가 단일화된 비프(Beep)음으로 구성된다. 일 예로 등록특허 제10-0375442호의 무선 경보 시스템 및 방법에 의하면, 해난사고가 발생시 경보신호버튼을 통해 경보신호를 비콘에 인가하여 외부로 구조를 요청할 수 있다.
이와 같은 종래의 초단파대 무선통신장치인 VHF 장비의 경우 초단파대 무선통신장치에서 타 선박으로부터 수신되는 조난 및 일반적인 전문(DSC 메시지) 수신 시 단순 비프(Beep)음으로만 발생하고, 레이더(RADAR, Radio Detecting and Ranging)의 경우 선박에 탑재되어 운영중인 레이더에서 SART 수신 시점(Dot, 12개)으로만 표시된다.
한편, 해양사고의 분석 결과 선박 대 선박, 선박 대 육상국간 VHF 통신의 부재에 따른 사고가 잦다. 예를 들어 ‘2014. 4. 16.(목) 08시 50분경 전라남도 진도군 조도면 부근 해상에서 여객선 세월호가 전복되어 침몰한 사고, '2007. 12. 7.(금) 09시경 충청남도 태안군 앞바다에서 삼성중공업 소속 크레인선과 유조선 허베이스피리트호가 충돌한 사고 등 선박과 관제센터의 교신 설정 실패에 따른 인명 피해 및 2차적인 선박 피해가 커진 것을 알 수 있다.
이에 따라, 상대선박의 VHF 운영채널을 자동적으로 신속하게 알 수 있는 장비를 개발함으로써 실효적 해양사고를 예방하는 것이 필요한 실정이다.
따라서 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 상대 선박의 VHF 운영채널을 자동적으로 신속하게 알 수 있도록 VHF 식별장치(VHF Identification Device)를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
선박 내에 설치되어 VHF 정보를 수집하는 VHF 장비와; 상기 VHF 장비로부터 수신되는 VHF 정보를 AIS포멧으로 변환하는 VID와; 자체 수집되는 AIS와 상기 VID로부터 수신되는 AIS포멧으로 변환된 VHF 정보를 무선수신하여 전시하는 해상교통관제센터(VTS Center)의 모니터링시스템;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템을 제공한다.
이때, 상기 VHF 정보는 VHF채널 정보, 음량 정보, 전원상태 정보, Tx/Busy 정보, SQ 정보, 출력 정보, GPS 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 VID는 상기 VHF 장비와 데이터 통신을 수행하기 위한 제1 인터페이스부와, 상기 제1 인터페이스부를 통해 수신되는 VHF 장비의 VHF 정보를 AIS포멧으로 변환하는 연산처리부와, 상기 연산처리부에서 AIS포멧으로 변환된 VHF 장비의 VHF 정보를 AIS로 전달하는 제2 인터페이스부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 VHF 장비와 상기 VID의 제1 인터페이스부간의 데이터 통신은 RS-485 통신방식을 이용하며, 상기 VID의 제2 인터페이스부와 상기 AIS간의 데이터 통신도 RS-485 통신방식을 이용하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 VID는 상기 제1 인터페이스부를 통해 수신되는 VHF 장비의 VHF 정보를 수신함은 물론 상기 제2 인터페이스부를 통해 AIS로부터 AIS 정보를 수신하면 연산처리부를 통해 상기 VHF 정보 및 AIS 정보를 함께 전시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 AIS는 AIS 메시지 중 8번 Binary Broadcast message를 이용하여 VHF 정보를 해상교통관제센터(VTS Center)로 전송하거나 또는 AIS Message 28번의 AIS 메시지 구조를 사용하여 VHF 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은;
선박의 VHF 장비의 VHF 정보를 수집하는 제1단계; 및 상기 VHF 정보를 AIS포멧으로 변환하여 AIS로 전달하는 제2단계; 상기 AIS는 VHF 장비로부터 수신되는 VHF 정보를 AIS 정보와 함께 메시지 형태로 해상교통관제센터(VTS Center)로 전송하는 제3단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 방법도 제공한다.
이때, 상기 제1단계는 상기 VHF 장비의 VHF 정보와 AIS의 AIS 정보를 함께 수신하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템 및 방법은 선박의 VHF 정보를 수집하여 포멧을 변환하여 AIS를 통해 함께 원격지의 타 선박 및 해상교통관제센터(VTS Center)에 전송하여 상대 선박의 운영채널을 자동으로 신속하게 알 수 있어 실효적 해양사고를 예방할 수 있다.
특히 본 발명에 의하면 실 해상에서 선박 간의 정보공유가 가능해 선박의 안전 운행에 도움을 주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송을 위한 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 흐름을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 VHF 식별장치(VID)에 수집되는 VHF 정보 내역을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 AIS 정보의 전송 예를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템 및 방법을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 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.
도 1 내지 도 4에 의하면, 본 발명에 따른 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템은 초단파(VHF: Very High Frequency)대 무선통신(VHF)을 하는데 이용하는 VHF 정보와 AIS 정보를 수집하고 가공하여 원격지의 타 선박 및 해상교통관제센터(VTS Center)(2)에 전송하여 상대 선박의 운영채널을 자동으로 신속하게 알 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명은 선박(1) 내 설치되는 VHF 장비(100)의 VHF 정보를 수집 후 가공하여 가공된 정보를 AIS(Automatic Identification System)(110)를 통해서 타 선박 및 해상교통관제센터(VTS Center)(2)에 전송하거나 또는 VHF 정보 및 AIS 정보를 수집하여 디스플레이하는 연계장치 개념의 VHF 식별장치로서 VID(VHF Identification Device, 이하 'VID'라 한다.)(120)를 이용한다.
이때, 상기 선박(1)에 설치되는 VHF 장비(100)는 150Mhz 대역의 주파를 이용하여 선박(1)과 해상교통관제센터(VTS Center)(2) 간 음성 및 데이터를 교신하기 위한 무선통신 장치로서, 해상교통에 있어서 선박과 육상, 선박과 선박 간 가장 많이 사용되는 가시거리 통신장비로 특히, 해상교통관제(VTS)시스템 중 선박과 교신수단으로 사용되는 필수 장비인 초단파 무선전화이다.
또한, 상기 AIS(Automatic Identification System)(110)란, 선박의 위치, 침로, 속력 등 항해 정보를 실시간으로 제공하는 첨단 장치로써 해상에서 선박의 충돌을 방지하기 위한 선박자동식별장치이다.
그리고 상기 해상교통관제(VTS :　Vessel Traffic Service)란 레이더, 초단파무선통신장비인 VHF 장비(100), 선박자동식별장치(AIS)(110) 등 선박(1)의 위치를 탐지하고 선박과 통신할 수 있는 설비를 이용해 선박 교통의 안전과 효율성을 확보하고 해양환경 보호를 목적으로 통항 선박의 동정을 관찰하고 항행안전 정보를 제공하는 서비스를 말하는 것으로, VTS의 업무는 주로 항로 이탈, 위험구역 접근, 선박충돌 등의 위험이 있는지를 관찰하고 해양사고 예방과 관련한 정보 제공, 조언 및 지시, 항만 운영의 효율성을 높이기 위한 입출항 우선순위 조정 및 선석, 정박지, 도선, 예선 정보 등 항만운영정보 제공, 조류, 조석, 해상기상, 해상사격 등 선박 안전운항을 위한 항행안전정보 제공, 해양사고 및 비상상황 발생 시 신속한 초동조치 및 전파 등을 수행한다.
이와 같은 본 발명은 선박(1)에 설치된 VHF 장비(100)의 VHF 정보를 VID(120)에서 수집하여 AIS포멧으로 변환하여 AIS(110)로 전달하여 타 선박 또는 해상교통관제센터(VTS Center)(2)의 모니터링시스템(200)로 전시하여 선박(1)의 상태를 관제사가 모니터링할 수 있다.
이때, 상기 선박(1)에 설치된 VHF 장비(100)에서 상기 해상교통관제센터(VTS Center)(2)로 전송되어 전시되는 VHF 정보는 VHF채널 정보, 음량 정보, 전원상태 정보, Tx/Busy 정보, SQ 정보, 출력 정보, GPS 정보 등을 포함한다.
이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.
먼저 선박(1)에 설치되는 VHF 장비(100)는 VHF채널 정보, 음량 정보, 전원상태 정보, Tx/Busy 정보, SQ 정보, 출력 정보, GPS 정보 등의 VHF 정보를 VID(120)로 전송한다. 이때, 상기 VID(120)로 수집되는 VHF 정보 내역은 도 3에 도시된 바와 같다.
이와 같은 VID(120)는 상기 VHF 장비(100)와 데이터 통신을 수행하기 위한 제1 인터페이스부(121)와, 상기 제1 인터페이스부(121)를 통해 수신되는 VHF 장비(100)의 VHF 정보를 AIS포멧으로 변환하는 연산처리부(122)와, 상기 연산처리부(122)에서 AIS포멧으로 변환된 VHF 장비(100)의 VHF 정보를 AIS(110)로 전달하는 제2 인터페이스부(123)로 구성된다.
상기 AIS(Automatic Identification System)(110)는 선박의 위치, 침로, 속력 등과 같은 AIS 정보를 실시간으로 제공함은 물론 해상에서 선박 간 충돌을 방지하기 위해 타 선박 또는 해상교통관제센터(VTS Center)(2)로 무선 송출하여 모니터링시스템(200)로 수신하여 전시함으로써 선박(1)의 상태를 관제사가 모니터링할 수 있도록 한다.
이때, 상기 VHF 장비(100)와 상기 VID(120)의 제1 인터페이스부(121) 간의 데이터 통신은 RS-485 통신방식을 이용하며, 상기 VID(120)의 제2 인터페이스부(123)와 상기 AIS(120)간의 데이터 통신도 RS-485 통신방식을 이용함이 바람직하다. 이와 같은 RS-485 통신방식은 상대적으로 원거리의 통신 및 복수의 장비 간의 통신 및 결선에 유리한 통신방식이다.
즉, 상기 VHF 장비(100)와 VID(120) 및 AIS(120)간에는 시리얼 인터페이스로 데이터 통신을 수행하며 데이터의 수집 및 전송을 수행하게 된다. 물론 상황에 따라 페럴렐 인터페이스로 구현함도 가능할 것이다.
한편, 상기 VID(120)는 상기 제1 인터페이스부(121)를 통해 수신되는 VHF 장비(100)의 VHF 정보를 수신함은 물론 상기 제2 인터페이스부(123)를 통해 AIS(110)로부터 AIS 정보를 수신하면 연산처리부(122)를 통해 상기 VHF 정보 및 AIS 정보를 함께 전시하는 디스플레이부(124)를 더 포함한다.
상기 VID(120)는 디스플레이부(124)를 더 구비함에 따라 선박의 항해자가 VHF 정보 및 AIS 정보를 직접 확인할 수 있어 항해에 참고할 수 있다. 이를 위해 상기 VID(120)는 8인치 디스플레이가 설치된 임베디드 시스템으로 전자해도(電子海圖) 기반에 AIS(110)로부터 수신된 정보와 VHF 장비(100)의 VHF 정보를 함께 전시하게 된다.
이와 같은 구성에 의하면 해상교통관제센터(VTS Center)(2)는 선박(1)에 설치되는 AIS(110)로부터 송출되는 특정 선박의 VHF 정보 및 AIS 정보를 수신하여 모니터링시스템(200)에서 해도(海圖) 등에 표시한다. 물론 상기 모니터링시스템(200)을 통해 특정 선박의 VHF 정보 및 AIS 정보를 요청하는 명령을 입력할 수도 있다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 시스템에 의한 AIS 정보의 전송 예를 도시한 도면으로 이진 부호 메시지(Broadcast Binary message)를 이용하여 VHF 정보를 전송하는 예를 도시한 도면이다.
이에 의하면 AIS(120)는 AIS 메시지 중 8번 Binary Broadcast message를 이용하여 VHF 정보를 전송할 수 있다. 이때, 8번 메시지의 Binary data(968bit)필드에 VHF의 각 정보를 담아 기 설치된 AIS로 전송하면 VHF의 정보가 Broadcast되게 된다.
한편, 국제전기통신연합(ITU)에서 정한 기술기준인 ITU-R M.1371-5(2015.09 기준)에 의하면 AIS 메시지의 종류는 27개이다. 이에 본 발명에서는 VHF 정보를 AIS 장치(120)를 통해 송신하기 위해 새롭게 AIS Message 28번의 신규 AIS 메시지 구조를 사용하여 VHF 정보를 전송할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참고로 본 발명에 따른 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 과정을 설명한다.
우선 선박의 VHF 장비(100)의 상태 및 운영에 관한 채널 정보, 음량 정보, 전원상태정보, 전원상태, TX/BUSY, SQ 데이터, 송신출력, GPS 정보 등의 VHF 정보를 수집하여 제1 인터페이스부(121)를 통해 VID(120)로 전송한다.
이에 VID(120)는 연산처리부(122)에서 VHF 장비(100)로부터 수신되는 VHF 정보를 AIS포멧으로 변환하여 제2 인터페이스부(123)를 통해 AIS(110)로 전달한다.
이후 상기 AIS(110)는 VHF 장비(100)로부터 수신되는 VHF 정보를 AIS 정보와 함께 메시지 형태로 해상교통관제센터(VTS Center)(2)로 전송하며, VHF 정보 및 AIS 정보는 모니터링시스템(200)에 전시되어 관제사가 감시하도록 한다.
한편, 상기 VID(120)는 VHF 장비(100)로부터 VHF 정보를 수신받으면서도 AIS(110)로 부터도 AIS 정보를 수신받아 디스플레이부(124)로 VHF 정보 및 AIS 정보를 함께 전시할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시 예들에 국한해서 해석되어서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 선박 2: 해상교통관제센터(VTS Center)
100: VHF 장비 110: AIS
120: VID 121: 제1 인터페이스부
122: 연산처리부 123: 제2 인터페이스부
124: 디스플레이부 200: 모니터링시스템

Claims (8)

  1. 선박(1) 내에 설치되어 VHF 정보를 수집하는 VHF 장비(100)와, 상기 VHF 장비(100)로부터 수신되는 VHF 정보를 AIS포멧으로 변환하는 VID(120)와, 자체 수집되는 AIS와 상기 VID(120)로부터 수신되는 AIS포멧으로 변환된 VHF 정보를 무선수신하여 전시하는 해상교통관제센터(VTS Center)(2)의 모니터링시스템(200)으로 구성되고;
    상기 VID(120)는 상기 VHF 장비(100)와 데이터 통신을 수행하기 위한 제1 인터페이스부(121)와, 상기 제1 인터페이스부(121)를 통해 수신되는 VHF 장비(100)의 VHF 정보를 AIS포멧으로 변환하는 연산처리부(122)와, 상기 연산처리부(122)에서 AIS포멧으로 변환된 VHF 장비(100)의 VHF 정보를 AIS(110)로 전달하는 제2 인터페이스부(123)와, 상기 제1 인터페이스부(121)를 통해 수신되는 VHF 장비(100)의 VHF 정보를 수신함은 물론 상기 제2 인터페이스부(123)를 통해 AIS(110)로부터 AIS 정보를 수신하면 연산처리부(122)를 통해 상기 VHF 정보 및 AIS 정보를 함께 전시하는 디스플레이부(124)로 구성되며;
    상기 AIS(110)는 상기 VHF 장비(100)로부터 수신되는 VHF 정보를 AIS 정보와 함께 메시지 형태로 상기 모니터링시스템(200)으로 전송하며;
    상기 VHF 정보는 VHF채널 정보, 음량 정보, 전원상태 정보, Tx/Busy 정보, SQ 정보, 출력 정보, GPS 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 VHF 장비(100)와 상기 VID(120)의 제1 인터페이스부(121) 간의 데이터 통신은 RS-485 통신방식을 이용하며, 상기 VID(120)의 제2 인터페이스부(123)와 상기 AIS(110)간의 데이터 통신도 RS-485 통신방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 AIS(110)는 AIS 메시지 중 8번 Binary Broadcast message를 이용하여 VHF 정보를 해상교통관제센터(VTS Center)(2)로 전송하거나 또는 AIS Message 28번의 AIS 메시지 구조를 사용하여 VHF 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 VHF 식별장치를 이용한 VHF 정보 수집 및 전송 시스템.
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