KR101770956B1 - 수중국 배터리 교환 지원 시스템 - Google Patents

수중국 배터리 교환 지원 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101770956B1
KR101770956B1 KR1020160005261A KR20160005261A KR101770956B1 KR 101770956 B1 KR101770956 B1 KR 101770956B1 KR 1020160005261 A KR1020160005261 A KR 1020160005261A KR 20160005261 A KR20160005261 A KR 20160005261A KR 101770956 B1 KR101770956 B1 KR 101770956B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
capsule
battery
main body
unit
water
Prior art date
Application number
KR1020160005261A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170085747A (ko
Inventor
박종원
이정희
임용곤
고학림
임태호
Original Assignee
한국해양과학기술원
호서대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국해양과학기술원, 호서대학교 산학협력단 filed Critical 한국해양과학기술원
Priority to KR1020160005261A priority Critical patent/KR101770956B1/ko
Publication of KR20170085747A publication Critical patent/KR20170085747A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101770956B1 publication Critical patent/KR101770956B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/60—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans adapted for special purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01R31/3679—
    • G01R31/3682—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V9/00—Prospecting or detecting by methods not provided for in groups G01V1/00 - G01V8/00
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/02—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 수중국 배터리 교환 지원 시스템에 관한 것으로서, 내부 공간에 배터리가 교체가능하게 장착되어 있고 부유가 가능하게 형성된 캡슐본체와, 캡슐본체가 입출될 수 있는 도킹공간이 형성되어 있고 수중에 설치된 수중국과, 수중국으로부터 캡슐본체와 연결된 케이블과, 케이블을 회전에 의해 감거나 풀 수 있게 수중국에 설치된 와인더와, 캡슐본체의 배터리 잔량을 검출하고, 검출된 잔량이 설정된 교환범위에 해당하면 설정된 관리국으로 통신망을 통해 배터리 교환요청메시지를 전송되게 처리하고, 배터리 교환 대기메시지가 수신되면 캡슐본체가 도킹공간으로부터 벗어나 수상으로 부유되게 처리하고, 복귀메시지가 수신되면 캡슐본체가 수중국의 도킹공간으로 복귀되게 와인더의 구동을 제어하는 수중국 제어유니트를 구비한다. 이러한 수중국 배터리 교환 지원 시스템에 의하면, 배터리의 교체가 용이하게 이루어질 수 있는 장점을 제공한다.

Description

수중국 배터리 교환 지원 시스템{battery exchange support system of underwater basestation}
본 발명은 수중국 배터리 교환 지원 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 배터리에 의해 가동되는 수중국의 배터리 교환을 지원하는 수중국 배터리 교환 지원 시스템에 관한 것이다.
최근 바다 자원에 대한 인류의 관심이 점차 늘고 있는 가운데, 효율적인 자원 활용과 더 나은 자원 형성을 위한 해상 및 해중 상태를 모니터링 할 수 있는 시스템의 개발에 필요성이 대두되고 있다.
국내 공개특허 제10-2014-0017819호에는 해양관측을 부유상태로 지원하는 해상관측부이가 게시되어 있다.
이러한 해상관측부이는 선박을 이용하여 접근할 수 있고, 태양전지를 활용할 수 있어 전력 공급에 대한 제약요인이 크지 않다.
이에 반해, 해저에 해양관측을 위해 설치되는 수중 기지국(이하 수중국이라 한다)은 해상관측부이에 비해 전력공급 구조가 용이하지 않다.
특히, 해저케이블 매설이 현실적으로 어렵고 수심이 깊어 다이버가 잠수하여 진입하기 어려운 원해의 경우 배터리로만 작동할 수 있도록 구축된 수중국에 대해 적절한 시기에 배터리의 교체를 지원할 수 있는 구조가 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 배터리의 교체작업을 원할하게 지원할 수 있는 수중국 배터리 교환 지원 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 수중국 배터리 교환 지원 시스템은 내부 공간에 배터리가 교체가능하게 장착되어 있고 부유가 가능하게 형성된 캡슐본체와; 상기 캡슐본체가 입출될 수 있는 도킹공간이 형성되어 있고 수중에 설치된 수중국과; 상기 수중국으로부터 상기 캡슐본체와 연결된 케이블과; 상기 케이블을 회전에 의해 감거나 풀 수 있게 상기 수중국에 설치된 와인더와; 상기 캡슐본체의 배터리 잔량을 검출하고, 검출된 잔량이 설정된 교환범위에 해당하면 설정된 관리국으로 통신망을 통해 배터리 교환요청메시지를 전송되게 처리하고, 배터리 교환 대기메시지가 수신되면 상기 캡슐본체가 상기 도킹공간으로부터 벗어나 수상으로 부유되게 처리하고, 복귀메시지가 수신되면 상기 캡슐본체가 상기 수중국의 도킹공간으로 복귀되게 상기 와인더의 구동을 제어하는 수중국 제어유니트;를 구비한다.
상기 캡슐본체에는 수상으로 부유된 상태에서 현재 위치를 알리기 위한 위치 알림장치;가 마련된 것이 바람직하다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 위치 알람장치는 GPS수신기와; 발광 신호를 출사하는 발광부와; 비콘신호를 발생하는 비콘발생기와; 상기 캡슐본체가 상기 수중국의 도킹공간으로부터 벗어나 수상으로 부유하는 배터리 교체모드이면, 상기 GPS수신기에서 수신된 위치 정보를 설정된 주기로 방송하고, 상기 비콘발생기 및 상기 발광부가 작동되게 처리하는 캡슐제어부;를 구비한다.
또한, 상기 수중국 제어유니트는 상기 캡슐본체가 상기 도킹공간에 안착되었는지를 감지하는 안착감지센서와; 상기 배터리의 잔량을 검출하는 배터리잔량 검출부와; 상기 와인더의 모터를 구동하는 모터구동부와; 통신을 수행하는 수중국 통신부와; 상기 도킹공간내에 안착된 상기 캡슐본체를 구속 또는 구속해제하는 도킹구동부와; 상기 안착감지센서로부터 상기 캡슐본체가 안착된 것이 감지되면 상기 캡슐본체가 구속되게 상기 도킹구동부를 제어하고, 상기 배터리잔량검출부로부터 검출된 배터리의 잔량이 설정된 교환범위에 해당하면 상기 관리국으로 상기 수중국 통신부를 통해 배터리 교환요청메시지를 전송되게 처리하고, 상기 모터구동부의 구동을 제어하는 수중국 제어부;를 구비한다.
또한, 상기 캡슐본체는 측면에 내측으로 인입된 록킹홈이 형성되어 있고, 상기 도킹구동부는 상기 록킹홈으로 입출되는 구속로드를 진퇴에 의해 상기 캡슐본체를 구속 또는 구속해제시키도록 되어 있다.
또한, 상기 캡슐본체의 외측면에는 상기 캡슐본체에 부유력을 제공할 수 있는 부유체가 결합되어 있다.
더욱 바람직하게는 상기 케이블은 상기 배터리로부터 상기 수중국에 마련된 메인 충전부로 전력을 공급하기 위한 전력선이 내장되어 있고, 상기 배터리잔량 검출부는 상기 전력선으로부터 상기 메인 충전부로 이어지는 전력공급라인에 접속되어 배터리의 잔량을 검출하도록 되어 있다.
상기 캡슐본체에는 상기 케이블의 전력선을 상기 배터리의 출력단자와 접속 및 분리를 지원하는 커넥터가 마련된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수중국 배터리 교환 지원 시스템에 의하면, 배터리의 교체가 용이하게 이루어질 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 수중국 배터리 교환 지원 시스템의 통신환경의 예를 나타내 보인 도면이고,
도 2는 도 1의 수중국에 캡슐본체가 도킹되어 있는 상태를 나타내 보인 단면도이고,
도 3은 도 2의 캡슐본체를 확대하여 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 수중국 배터리 교환 지원 시스템의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중국 배터리 교환 지원 시스템을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 수중국 배터리 교환 지원 시스템의 통신환경의 예를 나타내 보인 도면이고, 도 2는 도 1의 수중국에 캡슐본체가 도킹되어 있는 상태를 나타내 보인 단면도이고, 도 3은 도 2의 캡슐본체를 확대하여 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 수중국 배터리 교환 지원 시스템의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 수중국 배터리 교환 지원 시스템(100)은 수중국(110), 캡슐본체(200), 케이블(250), 와인더(160), 수중국 제어유니트(170)를 구비한다.
캡슐본체(200)는 수밀상태의 내부 공간(215)에 배터리(220)가 교체가능하게 장착되어 있고 부유가 가능하게 형성되어 있다.
캡슐본체(200)는 상부가 개방된 내부공간(215)을 형성하는 메인 바디(202)와, 메인 바디(202)의 상부를 수밀상태로 폐쇄하며 중앙에는 투명캡(206)이 마련되어 있고 가장자리에는 인양용 고리(208)가 형성된 덮개(204)로 되어 있다.
메인바디(202)의 측면에는 후술되는 구속로드(181)가 진입될 수 있게 내측으로 인입된 록킹홈(212)이 형성되어 있다.
메인바디(202)의 하부는 하방으로 진행될 수록 중앙과 가깝게 경사진 진입가이드 경사면(216)을 갖으며, 저면 중앙에는 상방으로 인입되어 후술되는 케이블(250)이 삽입되는 인입홈(218)이 형성되어 있다.
또한, 메인바디(202)의 측면에는 캡슐본체(200)에 부유력을 제공할 수 있는 부유체(270)가 결합되어 있다.
부유체(270)는 공기가 충진된 튜브형으로 형성되어 있다.
도시된 예와 다르게 부유체(270)는 공기 또는 그 밖의 기체를 주입 및 배기가 가능한 구조로 형성될 수 있음은 물론이다.
한편, 캡슐본체(200)에는 배터리(220) 교체를 위해 수상으로 부유된 상태에서 현재 위치를 알리기 위한 위치 알림장치(280)가 마련되어 있다.
위치 알람장치(280)는 GPS수신기(281), 발광부(283), 비콘발생기(285), 도킹검출센서(287), 캡슐제어부(288) 및 캡슐통신부(289)를 구비한다.
GPS수신기(281)는 인공위성으로부터 GPS신호를 수신하여 캡슐제어부(288)에 제공한다.
참조부호 281은 투명캡(206) 내에 설치된 GPS 안테나이다.
발광부(283)는 캡슐본체(200)의 투명캡(206)내에 설치된 발광다이오드(283a)가 적용되어 위치 알림용 발광 신호를 외부로 출사한다.
비콘발생기(285)는 위치 알림용 비콘신호를 발생한다.
도킹검출센서(287)는 캡슐본체(200)가 도킹상태인지 도킹이 해제되었는지를 검출하여 캡슐제어부(288)에 제공한다.
도킹검출센서(287)는 록킹홈(212) 내에 장착되어 구속로드(181)가 진입에 의해 간섭상태인지 후퇴되어 비간섭상태인지를 검출하는 접촉센서가 적용되었다.
캡슐통신부(289)는 캡슐제어부(288)에 제어되어 수중국 통신부(179) 또는 게이트웨이(310)를 통해 관리국(350) 또는 그 밖의 등록된 관리자 단말기(미도시)의 통신주소로 정보를 전송 한다.
캡슐제어부(288)는 캡슐본체(200)가 수중국(110)의 도킹공간(112)으로부터 벗어나 수상으로 부유하는 배터리 교체모드이면, 슬립모드에서 활성모드로 전환한다. 또한, 캡슐제어부(288)는 활성모드에서 GPS수신기(281)를 가동하고, GPS수신기(281)에서 수신된 위치 정보를 설정된 주기마다 캡슐통신부(289)를 통해 방송하고, 비콘발생기(285) 및 발광부(283)가 작동되게 처리한다.
여기서, 캡슐제어부(288)는 도킹검출센서(287)로부터 구속로드(181)가 간섭에 의한 제1신호 입력상태에서 비간섭에 의한 제2신호가 수신되면 배터리 교체모드로 판단하도록 구축될 수 있다.
또 다르게는 캡슐제어부(288)는 수중국제어부(178)에 의해 수중국 통신부(179)로부터 캡슐통신부(289)를 통해 배터리 교체모드 설정신호가 수신되면 배터리 교체모드로 설정하도록 구축될 수 있다.
수중국(110)은 캡슐본체(200)가 입출될 수 있는 도킹공간(112)이 형성되어 있고 수중에 설치되어 있다.
수중국(110)은 도킹공간(112)을 개폐하는 돔(131)이 형성되어 있다.
돔(131)은 후술되는 돔개폐 구동부(173)에 의해 도킹공간(112)을 개방 또는 폐쇄하게 작동된다.
수중국(110)은 수중에 고정상태로 설치되어 있고, 캡슐본체(200)의 배터리(220)로부터 전력을 충전하여 수중국(110)의 가동요소를 가동할 수 있도록 구축되어 있다.
수중국(110)에는 해양관측과 관련된 센서 또는 그 밖의 장비가 설치될 수 있다.
수중국(110)의 도킹공간(112)은 캡슐본체(200)의 진입이 용이하게 돔(1310이 개방된 상태에서 상단으로부터 하방으로 진행될 수록 폭이 좁아지게 경사져 진입을 가이드하게 형성되어 있고, 바닥면은 캡슐본체(200)의 하부와 대응되게 형성되어 있다.
케이블(250)은 수중국(110)으로부터 캡슐본체(200)와 연결되어 있다.
케이블(250)은 캡슐본체(200)를 수중국(110)과 결합하는 기능뿐만아니라 캡슐본체(200)에 내장된 배터리(220)의 전력을 수중국(110)에 마련된 메인 충전부(140)로 전력을 공급할 수 있도록 전력선(미도시)이 내장되어 있다.
캡슐본체(200)에는 케이블(250)의 전력선을 배터리(220)의 출력단자와 접속 및 분리를 지원하는 커넥터(231)가 마련되어 있다.
와인더(160)는 수중국(110) 내에 설치되어 케이블(250)을 회전에 의해 감거나 풀 수 있게 되어 있다.
와인더(160)는 케이블(250)이 감기는 감개(161)와, 감개를 정역회전 구동하는 모터(M)(163)로 되어 있다.
한편, 감개(161)의 측면에는 케이블(250)의 일단으로부터 인출된 양극 및 음극용 두 개의 전력선 중 하나는 회전중심에 배치시키고, 나머지 하나는 회전중심으로부터 이격되게 링형태로 배치시켜 메인 충전부(140)로 연장된 중계단자(141)(142)와 회전시에도 접촉이 유지될 수 있도록 되어 있다.
따라서, 배터리(220)의 충전전력은 케이블(250) 및 중계단자(141)(142)를 통해 메인 충전부(140)로 공급될 수 있다.
메인 충전부(140)는 중계단자(141)(142)를 통해 접속된 배터리(220)의 충전전력을 내부 충전 배터리(미도시)에 충전하고, 충전된 전력을 수중국(110)의 가동요소들을 가동하는데 공급하도록 되어 있다.
수중국 제어유니트(170)는 캡슐본체(200)의 배터리(220) 잔량을 검출하고, 검출된 잔량이 설정된 교환범위에 해당하면 설정된 관리국(350)으로 통신망을 통해 배터리 교환요청메시지를 전송되게 처리하고, 배터리 교환 대기메시지가 수신되면 캡슐본체(200)가 도킹공간(112)으로부터 벗어나 수상으로 부유되게 처리하고, 복귀메시지가 수신되면 캡슐본체(200)가 수상에서 수중국(110)의 도킹공간(112)으로 복귀되게 와인더(160)의 구동을 제어한다.
수중국 제어유니트(170)는 안착감지센서(171), 모터구동부(172), 돔개폐구동부(173), 도킹구동부(174), 배터리잔량 검출부(175), 수중국 제어부(178) 및 수중국통신부(179)를 구비한다.
안착감지센서(171)는 캡슐본체(200)가 도킹공간(112)의 바닥면에 안착되었는를 감지할 수 있도록 도킹공간(112)의 바닥면에 매입되게 설치되어 있고, 감지결과정보를 수중국제어부(178)에 제공한다.
안착감지센서(171)는 자력을 감응하는 센서가 적용될 수 있고, 이 경우 캡슐본체(200)의 저면에는 자력을 발생시키는 자석을 내장시키면 된다.
안착감지센서(171)는 도시된 예와 다르게 캡슐본체(200)의 안착여부를 검출할 수 있는 접촉센서가 적용될 수 있음은 물론이다.
모터구동부(172)는 수중국제어부(178)에 제어되어 와인더(160)의 모터(163)를 정역 회전구동한다.
돔개폐 구동부(173)는 수중국제어부(178)에 제어되어 돔(131)을 개방 또는 폐쇄하게 작동한다.
수중국 통신부(179)는 수중국 제어부(178)에 제어되어 송신정보를 송신하고, 수신된 정보를 수중국 제어부(178)에 제공한다.
수중국 통신부(179)는 게이트웨이(310)를 통해 육상에 있는 관리국(350)과 통신을 수행할 수 있도록 구축되어 있다.
여기서 게이트 웨이(310)는 수중에 부표구조로 형성되어 수중국(110)과 육상의 관리국(350)의 통신을 중계한다.
또한, 관리국(350)은 육상에 설치되어 게이트웨이(310)를 통해 수중국(110)과 통신하며, 수중국(110)로부터 전송되는 정보를 처리 및 기록한다.
도킹구동부(174)는 수중국 제어부(178)에 제어되어 도킹공간(112)내에 안착된 캡슐본체(200)를 구속 또는 구속해제한다.
도킹구동부(174)는 캡슐본체(200)가 안착된 상태에서 록킹홈(212)으로 입출되는 구속로드(181)를 진퇴에 의해 캡슐본체(200)를 구속 또는 구속해제시키도록 되어 있다.
배터리잔량 검출부(175)는 배터리(220)의 잔량을 검출하며, 도시된 예에서는 케이블(250)의 전력선으로부터 메인 충전부(140)로 이어지는 전력공급라인에 접속되어 배터리(220)의 잔량을 검출하도록 되어 있다.
수중국 제어부(178)는 캡슐본체(200)가 배터리 교체 과정을 수행한 후 안착감지센서(171)로부터 캡슐본체(200)가 안착된 것이 감지되면 캡슐본체(200)가 구속되게 도킹구동부(174)를 제어하고, 배터리잔량검출부(175)로부터 검출된 배터리(220)의 잔량이 설정된 교환범위에 해당하면 관리국(350)으로 수중국 통신부(179)를 통해 배터리 교환요청메시지를 전송되게 처리한다.
또한, 수중국 제어부(178)는 관리국(350) 또는 배터리 교환을 지원하는 선박으로부터 수중국 통신부(179)를 통해 배터리 교환 대기메시지가 수신되면 캡슐본체(200)가 도킹공간(112)으로부터 벗어나 수상으로 부유되도록 처리한다. 즉, 수중국 제어부(178)는 구속로드(181)가 후퇴되게 도킹구동부(174)를 제어하고, 돔(131)의 개방되게 돔개폐구동부(173)를 제어한다.
따라서, 부유본체(200)는 자체 부유력에 의해 부상하게 되고, 부상속도를 조절하기 위해 케이블(250)의 풀림속도가 조절되게 모터(163)의 구동을 제어한다.
한편, 캡슐본체(200)는 수상으로 부유하면 앞서 설명된 위치 위치알람장치가 가동되어 위치 정보를 제공하고, 인근에 있는 선박에서 캡슐본체(200)를 찾아 배터리(220)를 교체한 다음 교체완료에 해당하는 복귀 메시지를 관리자 단말기(미도시) 또는 관리국(350)에서 수중국 제어부(178)까지 전송되게 처리하면, 수중국 제어부(178)는 수신된 복귀메시지에 따라 캡슐본체(200)가 수상에서 수중국(110)의 도킹공간(112)으로 복귀되게 와인더(160)의 구동을 제어한다.
이후, 수중국 제어부(178)는 안착감지센서(171)로부터 캡슐본체(200)가 안착된 것이 감지되면 캡슐본체(200)가 구속되게 도킹구동부(174)를 제어하고, 배터리잔량검출부(175)로부터 배터리(220)의 잔량을 모니터링한다.
이러한 수중국 배터리 교환 지원 시스템(100)에 의하면, 수중국 제어부(178)에서 배터리(200)의 교체가 필요하면, 관리국(350)으로 배터리 교환요청 메시지를 송신하고, 이후 관리국(350)으로부터 지시받은 선박이 해당 수중국(110) 지역에 도착한 다음 관리국(350) 또는 해당 선박에서 수중국(110)으로 배터리 교환 대기메시지를 송신하면, 앞서 설명된 방식으로 캡슐본체(200)가 수상으로 부유되게 처리한다.
이후, 수상으로 부유된 캡슐본체(200)에 대해 위치 알람장치(280)의 알림정보를 활용하여 찾게 되면 작업자가 캡슐본체(200) 내의 배터리를 수거하고, 새로운 배터리를 커넥터(231)를 통해 접속한 후 밀폐처리한다. 배터리 교체작업이 완료되면, 교체완료에 해당하는 복귀 메시지를 관리자 단말기(미도시) 또는 관리국(350)에서 수중국 제어부(178)까지 전송되게 처리하면, 수중국 제어부(178)는 수신된 복귀메시지에 따라 캡슐본체(200)가 수중국(110)의 도킹공간(112)으로 복귀되게 와인더(160)의 구동을 제어하고, 안착감지센서(171)로부터 캡슐본체(200)의 안착이 감지되면 캡슐본체(200)가 구속되게 도킹구동부(174)를 제어하고, 돔(131)이 폐쇄되게 제어한다.
이러한, 수중국 배터리 교환 지원 시스템(100)은 배터리(220)의 교체를 용이하게 수행할 수 있게 지원한다.
110: 수중국 160: 와인더
170: 수중국 제어유니트 200: 캡슐본체
250: 케이블

Claims (8)

  1. 내부 공간에 배터리가 교체가능하게 장착되어 있고 부유가 가능하게 형성된 캡슐본체와;
    상기 캡슐본체가 입출될 수 있는 도킹공간이 형성되어 있고 수중에 설치된 수중국과;
    상기 수중국으로부터 상기 캡슐본체와 연결된 케이블과;
    상기 케이블을 회전에 의해 감거나 풀 수 있게 상기 수중국에 설치된 와인더와;
    상기 캡슐본체의 배터리 잔량을 검출하고, 검출된 잔량이 설정된 교환범위에 해당하면 설정된 관리국으로 통신망을 통해 배터리 교환요청메시지를 전송되게 처리하고, 배터리 교환 대기메시지가 수신되면 상기 캡슐본체가 상기 도킹공간으로부터 벗어나 수상으로 부유되게 처리하고, 복귀메시지가 수신되면 상기 캡슐본체가 상기 수중국의 도킹공간으로 복귀되게 상기 와인더의 구동을 제어하는 수중국 제어유니트;를 구비하고,
    상기 캡슐본체에는
    수상으로 부유된 상태에서 현재 위치를 알리기 위한 위치 알림장치;가 마련되어 있고,
    상기 위치 알림장치는
    GPS수신기와;
    발광 신호를 출사하는 발광부와;
    비콘신호를 발생하는 비콘발생기와;
    상기 캡슐본체가 상기 수중국의 도킹공간으로부터 벗어나 수상으로 부유하는 배터리 교체모드이면, 상기 GPS수신기에서 수신된 위치 정보를 설정된 주기로 방송하고, 상기 비콘발생기 및 상기 발광부가 작동되게 처리하는 캡슐제어부;를 구비하고,
    상기 수중국 제어유니트는
    상기 캡슐본체가 상기 도킹공간에 안착되었는지를 감지하는 안착감지센서와;
    상기 배터리의 잔량을 검출하는 배터리잔량 검출부와;
    상기 와인더의 모터를 구동하는 모터구동부와;
    통신을 수행하는 수중국 통신부와;
    상기 도킹공간내에 안착된 상기 캡슐본체를 구속 또는 구속해제하는 도킹구동부와;
    상기 안착감지센서로부터 상기 캡슐본체가 안착된 것이 감지되면 상기 캡슐본체가 구속되게 상기 도킹구동부를 제어하고, 상기 배터리잔량검출부로부터 검출된 배터리의 잔량이 설정된 교환범위에 해당하면 상기 관리국으로 상기 수중국 통신부를 통해 배터리 교환요청메시지를 전송되게 처리하고, 상기 모터구동부의 구동을 제어하는 수중국 제어부;를 구비하고,
    상기 캡슐본체는 측면에 내측으로 인입된 록킹홈이 형성되어 있고,
    상기 도킹구동부는 상기 록킹홈으로 입출되는 구속로드를 진퇴에 의해 상기 캡슐본체를 구속 또는 구속해제시키도록 되어 있고,
    상기 캡슐본체의 외측면에는 상기 캡슐본체에 부유력을 제공할 수 있는 부유체가 결합되어 있으며,
    상기 케이블은 상기 배터리로부터 상기 수중국에 마련된 메인 충전부로 전력을 공급하기 위한 전력선이 내장되어 있고,
    상기 배터리잔량 검출부는 상기 전력선으로부터 상기 메인 충전부로 이어지는 전력공급라인에 접속되어 배터리의 잔량을 검출하도록 되어 있으며,
    상기 캡슐본체에는 상기 케이블의 전력선을 상기 배터리의 출력단자와 접속 및 분리를 지원하는 커넥터가 마련된 것을 특징으로 하는 수중국 배터리 교환 지원 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020160005261A 2016-01-15 2016-01-15 수중국 배터리 교환 지원 시스템 KR101770956B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160005261A KR101770956B1 (ko) 2016-01-15 2016-01-15 수중국 배터리 교환 지원 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160005261A KR101770956B1 (ko) 2016-01-15 2016-01-15 수중국 배터리 교환 지원 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170085747A KR20170085747A (ko) 2017-07-25
KR101770956B1 true KR101770956B1 (ko) 2017-09-05

Family

ID=59422738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160005261A KR101770956B1 (ko) 2016-01-15 2016-01-15 수중국 배터리 교환 지원 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101770956B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220086036A (ko) * 2020-12-16 2022-06-23 엘아이지넥스원 주식회사 기구물 탈부착 장치, 이를 포함하는 기구물 시스템, 및 기구물 고정 및 분해 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102248602B1 (ko) 2020-11-25 2021-05-06 광주과학기술원 해상 무선 통신 시스템 및 그 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200449774Y1 (ko) * 2009-11-30 2010-08-09 사단법인 한국해양구조단 비상알림 기능을 갖는 수난 안전용 부표장치
KR101467887B1 (ko) 2013-05-31 2014-12-03 삼성중공업(주) 복합형 수중 작업 로봇 및 작업 로봇의 전원 공급 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200449774Y1 (ko) * 2009-11-30 2010-08-09 사단법인 한국해양구조단 비상알림 기능을 갖는 수난 안전용 부표장치
KR101467887B1 (ko) 2013-05-31 2014-12-03 삼성중공업(주) 복합형 수중 작업 로봇 및 작업 로봇의 전원 공급 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220086036A (ko) * 2020-12-16 2022-06-23 엘아이지넥스원 주식회사 기구물 탈부착 장치, 이를 포함하는 기구물 시스템, 및 기구물 고정 및 분해 방법
KR102563957B1 (ko) * 2020-12-16 2023-08-04 엘아이지넥스원 주식회사 기구물 탈부착 장치, 이를 포함하는 기구물 시스템, 및 기구물 고정 및 분해 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170085747A (ko) 2017-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8576665B2 (en) Underwater wireless sensor
AU2008229904B2 (en) Apparatus and method for operating Autonomous Underwater Vehicles (AUVs)
CN205646886U (zh) 水下航行器充电桩和充电系统
EP3731319B1 (en) Stand-alone buoy with seawater battery
JP2016100970A (ja) 潮流又は海流を使用して発電する海域での発電設備
CN206797651U (zh) 无人船自动抛锚系统
KR20120068330A (ko) 해저로봇 운용 시스템 및 그 방법
KR101080178B1 (ko) 부이의 조난신호 발생 장치 및 조난신호 발생 방법
KR20100096767A (ko) 수중로봇의 침몰 위치 표시장치
KR101770956B1 (ko) 수중국 배터리 교환 지원 시스템
US20220185436A1 (en) Autonomous navigation type marine buoy and marine information system using the same
CN110171536A (zh) 一种基于北斗卫星导航系统的无缆报警浮标
KR20230012569A (ko) 수소 생산 및 반송 시스템
CN111377041A (zh) 一种基于海洋环境能源的auv长期驻留系统
CN206422556U (zh) 一种无人船智能电源
KR20170017270A (ko) 해상 구조용 조명 부이
CN113485331A (zh) 一种自回归式海洋浮标及回归方法
KR102219469B1 (ko) 침몰 선박의 위치 확인용 부표 장치
CN109733539A (zh) 一种海洋环境监测用辅助机构及其使用方法
KR20180110701A (ko) 자가 발전형 수중 로봇
JPH10287293A (ja) 海底調査観測設備
CN111122985A (zh) 一种自主式水下电磁信号测量装置及测量方法
CN216252766U (zh) 一种基于电磁波通信的海底原位观测系统
KR102601681B1 (ko) 에너지 독립형 실시간 수생태계 관측 및 모니터링 시스템
CN213862599U (zh) 一种自供电的无人船自动停泊充电装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant