KR101830550B1 - Underwater workload monitoring buoy, Underwater workload monitoring system and method for monitoring underwater workload using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수중 작업 부하 모니터링 부표, 수중 작업 부하 모니터링 시스템 및 이를 이용한 수중 작업 부하 모니터링 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an underwater workload monitoring buoy, a underwater workload monitoring system, and a method for monitoring an underwater workload using the same.
제철소 등 공장 가동에 필요한 용수를 관리하기 위한 수조 내에 퇴적물들이 쌓이게 되는데, 물보다 비중이 무거운 퇴적물은 청소 대상이 된다. 따라서 현재는 수조의 물을 모두 배출한 뒤 사람이나 중장비가 투입되어 직접적인 제거 작업을 실시하게 된다. 하지만 이러한 공장 정지가 필요한 청소 작업은 생산 시설의 경우 막대한 생산 차질을 발생할 수 있으므로, 공식적으로 공장 가동을 멈추는 대수리기간 중에 실시를 하게 된다. 이러한 단점을 보완하여 평상 시에도 수중의 퇴적물을 제거 가능한 프로세스가 수중 청소 로봇을 이용한 작업이다. 수중 청소 로봇으로 퇴적물 제거 작업을 진행할 경우 수중의 상황을 육안으로 확인할 수 있는 방법은 없기 때문에 수중 청소 로봇이 실시하고 있는 청소 작업의 부하를 간접적으로 확인할 수 밖에 없다. 첫 번째로 토출 호스의 끝단, 즉 토출이 종료되는 부분에서 토출되는 용수의 색깔이나 점도 등을 육안으로 관찰하면서 실제 청소 작업 부하를 유추하는 것이다. 두 번째로 로봇에 장착된 각종 장치들의 부하를 수집하는 것이다. 로봇에는 수중에서 청소작업을 수행하기 위해 흡입펌프, 스크류 구동모터, 주행 구동모터 등이 존재한다. 이런 장치의 부하를 보면서 간접적으로 청소 작업의 부하를 예상하는 것이다. 세 번째로 수중 청소 로봇과 연결된 토출 호스에 부력을 주기 위한 부표의 움직임을 육안으로 확인하는 것이다. 수중 청소 로봇으로 수중의 이물질을 제거하기 위해서는 필수적으로 토출 호스가 존재하게 된다. 하지만 이 토출 호스는 부력이 없기 때문에 물만 흡입하는 경우에도 수중으로 가라앉게 된다. 이렇게 되면 작업 전에 수중에서 토출 호스가 엉키거나 꼬이게 되거나 로봇의 이동에 의한 작업 중에 엉키거나 꼬이게 되어 작업 불가 상황이 될 수 있는 문제가 발생한다. 따라서 부표를 이용하여 토출 호스에 부력을 주어 수면에 띄워 놓게 된다. 이렇게 되면, 토출 호스 투입량도 눈으로 확인할 수 있고 토출 호스가 엉키거나 꼬이는 것을 방지할 수 있다. 그리고 청소 작업 중 수면에 떠 있는 부표들의 움직임을 살펴보면, 수중 청소 로봇이 단순히 물만 토출하는 경우 수면에 떠 있고, 수중 청소 로봇이 물보다 비중이 높은 퇴적물을 토출할 경우 수면 아래로 가라앉는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이 부표들이 가라앉는 현상을 육안으로 확인하여 수중 청소 로봇의 작업 부하를 유추하기도 한다.
Sediments accumulate in water tanks to manage the water needed for the operation of factories such as steel mills. Sediments that are heavier than water are subject to cleaning. Therefore, after discharging all of the water in the tank, people or heavy equipment are put into the tank to directly remove the water. However, the cleaning work that requires such a factory shutdown will be carried out during the shutdown period when the factory is shut down because the production facility can cause a huge production disruption. To overcome these drawbacks, a process that can remove sediments from the water even at normal times is a task using an underwater cleaning robot. Since there is no way to visually confirm the underwater situation when the submerged cleaning robot is used to remove the sediment, it is necessary to indirectly check the load of the cleaning work performed by the underwater cleaning robot. First, the actual cleaning job load is estimated by visually observing the color or viscosity of the water discharged from the end of the discharge hose, that is, the discharge end portion. The second is to collect the load of various devices mounted on the robot. The robot has a suction pump, a screw drive motor, and a travel drive motor to perform a cleaning operation in water. Looking at the load of these devices indirectly predicts the load of the cleaning operation. The third is to visually confirm the movement of the buoy to give buoyancy to the discharge hose connected to the underwater cleaning robot. In order to remove foreign matter in the water with the underwater cleaning robot, a discharge hose is essentially present. However, since this discharge hose has no buoyancy, it sinks into the water even if it sucks only water. In this case, there is a problem that the discharge hose tangles or twists in the water before the work, or tangled or twisted during the movement due to the movement of the robot, resulting in a situation in which the job becomes impossible. Therefore, buoyancy is given to the discharge hose using the buoy to float on the surface of the water. In this case, the discharge hose amount can be visually confirmed, and the discharge hose can be prevented from being entangled or twisted. And when we look at the movement of the buoys floating on the surface of the water during the cleaning operation, it can be seen that the underwater cleaning robot floats on the water when only the water is discharged, and when the underwater cleaning robot discharges the sediment having a higher specific gravity than water, have. In this way, the sinking of the buoys can be visualized and the workload of the underwater cleaning robot can be deduced.
본 발명에서 이루고자 하는 것은 수중 청소 로봇의 작업 부하 및 작업량을 모니터링하는 수단으로 사용할 수 있는 토출 호스에 부착된 부표들 및 이를 포함하는 작업 부하 및 작업량을 모니터링하는 시스템을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a system for monitoring workloads and workloads including buoys attached to a discharge hose that can be used as means for monitoring workload and workload of an underwater cleaning robot.
또한, 본 발명에서 이루고자 하는 것은 육안으로 관찰하여 수중 청소 로봇의 작업 부하를 예측하던 것을 토출 호스에 부착된 부표들의 수심 변화를 데이터화하여 수중 청소 로봇의 작업 부하 및 작업량을 모니터링하는 방법을 제공하는 것이다.
It is a further object of the present invention to provide a method for monitoring workload and workload of an underwater cleaning robot by visualizing changes in depth of buoys attached to a discharge hose by visual observation and predicting a workload of an underwater cleaning robot .
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 작업 부하 모니터링 부표는, 수중 청소 로봇에 연결된 토출 호스에 장착되는 부표로서, 부력을 제공하는 본체 및 상기 본체의 일측에 구비되어 상기 본체가 수면 아래로 가라앉는 깊이를 나타내는 수심 데이터를 측정하고, 상기 수심 데이터를 무선으로 송신하는 수심 측정 센서 모듈을 포함할 수 있다. An underwater workload monitoring unit according to an embodiment of the present invention includes: A buoy attached to a discharge hose connected to an underwater cleaning robot, comprising: a body for providing a buoyancy; and a water level sensor for measuring depth data indicating a depth at which the body sinks below the water level, And a sensor module for measuring the depth of the water.
일 예로, 상기 수심 측정 센서 모듈은 모듈 케이스, 상기 모듈 케이스에 구비되어 수심 데이터를 측정하는 수심 측정 센서부, 상기 수심 데이터를 처리하여 상기 수중 청소 로봇을 제어하는 외부 장치에 무선으로 전송하는 데이터 처리부 및 상기 수심 측정 센서부 및 상기 데이터 처리부에 전원을 공급하는 전원부를 포함할 수 있다. For example, the water depth sensor module includes a module case, a water depth sensor provided in the module case for measuring water depth data, and a data processor for wirelessly transmitting the water depth data to an external device for controlling the water underwater cleaning robot, And a power supply unit for supplying power to the depth measurement sensor unit and the data processing unit.
일 예로, 상기 수심 측정 센서는 상기 모듈 케이스를 관통하여 외부로 노출되는 센서 외측부를 가질 수 있다.
For example, the depth measurement sensor may have a sensor outer portion that is exposed to the outside through the module case.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 작업 부하 모니터링 시스템은, 부력을 제공하는 본체 및 상기 본체의 일측에 구비되어 상기 본체가 수면 아래로 가라앉는 깊이를 나타내는 수심 데이터를 측정하여 무선으로 전송하는 수심 측정 센서 모듈을 포함하고, 수중 청소 로봇에 연결된 토출 호스에 장착되는 부표, 상기 부표의 수심 데이터와 상기 수중 청소 로봇의 작업 부하와의 관계를 포함하는 데이터 베이스를 저장하는 정보 저장 장치, 및 상기 부표로부터 수신된 상기 수심 데이터 및 상기 데이터 베이스를 이용하여 상기 수중 청소 로봇을 제어하는 모니터링 장치를 포함할 수 있다. In an underwater workload monitoring system according to an embodiment of the present invention, And a depth sensor module installed at one side of the main body for measuring the depth data indicating the depth at which the main body sinks down to the water surface and transmitting the measured data wirelessly. And an information storage device for storing a database including the relationship between the water depth data of the buoy and the work load of the underwater cleaning robot, and an information storage device for storing the water depth data and the data base received from the buoy, And a monitoring device for controlling the robot.
일 예로, 상기 수심 측정 센서 모듈은, 모듈 케이스, 상기 모듈 케이스에 구비되어 수심 데이터를 측정하는 수심 측정 센서부, 상기 수심 데이터를 처리하여 상기 수중 청소 로봇을 제어하는 외부 장치에 무선으로 전송하는 데이터 처리부, 및 상기 수심 측정 센서부 및 상기 데이터 처리부에 전원을 공급하는 전원부를 포함할 수 있다. For example, the depth measurement sensor module may include a module case, a depth measurement sensor unit provided in the module case for measuring depth data, data for wirelessly transmitting the depth data to an external device for controlling the underwater cleaning robot, And a power supply unit for supplying power to the depth measurement sensor unit and the data processing unit.
일 예로, 상기 수심 측정 센서는 상기 모듈 케이스를 관통하여 외부로 노출되는 센서 외측부를 가질 수 있다.
For example, the depth measurement sensor may have a sensor outer portion that is exposed to the outside through the module case.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 작업 부하 모니터링 방법은, 부표의 수심과 수중 청소 로봇의 작업 부하와의 관계를 포함하는 데이터 베이스를 구축하는 단계, 상기 수중 청소 로봇에 연결된 토출 호스에 부착되고, 수심 측정 센서 모듈이 장착된 수심 측정용 부표들을 선택하는 단계, 상기 수중 청소 로봇이 작업을 수행하는 동안에 선택된 상기 수심 측정용 부표들의 수심 데이터를 얻는 단계, 상기 수심 데이터 및 상기 데이터 베이스를 이용하여 상기 수중 청소 로봇의 작업 부하를 계산하는 단계, 및 상기 작업 부하에 따라 상기 수중 청소 로봇을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. A method for monitoring an underwater workload according to an embodiment of the present invention includes the steps of: constructing a database including a relationship between a depth of a buoy and a work load of an underwater cleaning robot; attaching to a discharge hose connected to the underwater cleaning robot, Selecting the buoys for measuring the depth of water equipped with the depth measuring sensor module, obtaining the depth data of the buoys for depth measurement selected during the operation of the underwater cleaning robot, Calculating a workload of the underwater cleaning robot, and controlling the underwater cleaning robot according to the workload.
일 예로, 상기 수심 측정 센서 모듈은, 수심을 측정하는 수심 측정 센서부, 상기 수심 측정 센서부에 의해 측정된 수심 데이터를 처리하여 무선으로 전송하는 데이터 처리부, 및 상기 수심 측정 센서부 및 상기 데이터 처리부에 전원을 공급하는 전원부를 포함할 수 있다.For example, the depth measurement sensor module may include a depth measurement sensor unit for measuring a depth of water, a data processing unit for processing the depth data measured by the depth measurement sensor unit and wirelessly transmitting the depth data, And a power supply unit for supplying power to the power supply unit.
일 예로, 상기 수심 측정 센서는 상기 모듈 케이스를 관통하여 외부로 노출되는 센서 외측부를 가질 수 있다.
For example, the depth measurement sensor may have a sensor outer portion that is exposed to the outside through the module case.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수중 청소 로봇을 이용하여 수조 내에 퇴적된 이물질을 제거하는 작업을 수행할 때, 수심 측정 센서를 구비한 부표들의 수심 변화를 데이터화함으로써 수중 청소 로봇의 작업 부하를 모니터링할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, when performing an operation of removing foreign substances deposited in a water tank using an underwater cleaning robot, the workload of the underwater cleaning robot is monitored can do.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 작업 시간 동안 퇴적물을 얼마나 제거하였는지에 대한 수중 청소 로봇의 작업량을 측정할 수 있다.
Also, according to an embodiment of the present invention, the workload of the underwater cleaning robot can be measured as to how much the deposit is removed during the working time.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 부하 모니터링 부표의 전체를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 부하 모니터링 부표의 하부 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 부하 모니터링 부표 중 센서 모듈의 전체 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 더미 커버를 장착한 작업 부하 모니터링 부표의 전체 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 더미 커버를 장착한 작업 부하 모니터링 부표의 하부 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 작업 부하 모니터링 부표 중 더미 커버의 전체 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 부하 모니터링 부표를 이용하여 수중 청소 로봇이 작업하는 상황을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 부하 모니터링 부표를 이용하여 작업 부하 및 작업량을 모니터링하는 방법을 나타내는 플로우차트(flow chart)이다. FIG. 1 is a diagram illustrating an entirety of a workload monitoring unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a bottom view of a workload monitoring unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 3 is a view showing an overall configuration of a sensor module in a workload monitoring unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing an overall view of a workload monitoring unit equipped with a dummy cover.
5 is a view showing a lower portion of a workload monitoring unit equipped with a dummy cover.
6 is a view showing the entire dummy cover in the work load monitoring section.
FIG. 7 is a diagram illustrating a situation in which an underwater cleaning robot operates using a workload monitoring unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
8 is a flow chart illustrating a method for monitoring a workload and a workload using a workload monitoring unit according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.
본 발명은 수중 청소 로봇 시스템에 사용되는 부표에 작업 부하 모니터링 기능을 탑재하는 것을 제안한다. 세부 구성에 대하여는 아래에서 도면 설명을 통하여 자세히 살펴 본다.
The present invention proposes to incorporate a workload monitoring function in a buoy used in an underwater cleaning robot system. Details of the configuration will be described in detail below with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 부하 모니터링 부표(100)의 전체 모습을 도시한 도면이다. FIG. 1 is a diagram showing an overall view of a
도 1을 참조하면, 작업 부하 모니터링 부표(100)는 내부에 부력을 생성할 수 있는 구조로 되어 있는 부표 본체(101), 부표 본체(101)를 토출 호스에 고정할 수 있도록 하는 부표 고정부(102), 수중 청소 로봇의 작업이 수행되는 동안 작업 부하 모니터링 부표(100)의 수심을 측정하고, 작업 부하를 모니터링할 수 있도록 하는 수심 측정 센서 모듈(103)을 포함할 수 있다. 부표 고정부(102)의 형상은 도 1에 도시된 바에 한정되지 않는다.
Referring to FIG. 1, the
도 2는 도 1에 도시된 상기 작업 부하 모니터링 부표(100)의 하부 모습을 도시한 도면이다. 2 is a bottom view of the
도 2를 참조하면, 내부에 부력을 생성할 수 있는 구조로 되어 있는 부표 본체(101)의 하부에 작업 부하를 모니터링할 수 있도록 하는 수심 측정 센서 모듈(103)이 구비될 수 있다. 상기 작업 부하 모니터링 부표가 수심을 측정하기 위해서는 수심 측정 센서 모듈(103)은 수압이 걸리도록 하는 수심 센서 외측부(105)를 포함할 수 있다. 수심 측정 센서 모듈(103)은 센서 모듈 고정부(104)에 의해 부표 본체(101)에 고정될 수 있다. 수심 측정 센서 모듈(103)의 위치는 도 1 및 도 2에 도시된 바에 한정되지 않고, 상기 토출 호스에 수심 측정 센서 모듈(103)이 장착되는 방향을 고려하여 변경될 수 있다.
Referring to FIG. 2, a depth
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 작업 부하 모니터링 부표 중 수심 측정 센서 모듈(400)의 전체 모습을 도시한 도면이다. FIG. 3 is a view showing the overall configuration of the depth
도 3을 참조하면, 수심 측정 센서 모듈(400)은 센서 모듈 케이스(401), 실링부(402), 수심 측정 센서(403), 데이터 처리 장치(404), 및 전원부(405)를 포함할 수 있다. 실링부(402)는 수심 측정 센서 모듈(400)이 부표 본체(101, 도 2 참조)에 장착되었을 때 수분이 부표 본체(101) 내로 침투하지 못하도록 한다. 실링부(402)는 오링(O-ring)으로 이루어질 수 있다. 수심 측정 센서(403)는 수심을 측정하기 위해서는 수압이 걸리도록 외부에 노출되는 수심 센서 외측부(406)를 포함할 수 있다. 수심 센서 외측부(406)은 센서 모듈 케이스(401)을 관통할 수 있다. 데이터 처리 장치(404)는 센서 모듈(400) 중에 장착되어 있으면서 수심 측정 센서(403)에 의해 측정된 수심 데이터를 처리하고 이를 무선으로 외부 장치에 전송할 수 있다. 전원부(405)는 수심 측정 센서(403)와 데이터 처리 장치(404)에 전원을 공급하여, 수심 측정 센서 모듈(400)이 독립적인 작업 부하 모니터링 장치로 동작하도록 할 수 있다. 전원부(405)는 배터리를 포함할 수 있다.
3, the depth
도 4는 더미 커버를 장착한 작업 부하 모니터링 부표(600)의 전체 모습을 도시한 도면이다. 4 is a view showing an overall view of a
도 4를 참조하면, 작업 부하 모니터링 부표(600)는 내부에 부력을 생성할 수 있는 구조로 되어 있는 부표 본체(601), 부표 본체를 토출 호스에 고정할 수 있도록 하는 부표 고정부(602), 센서 모듈을 대체하여 부표 본체(601)에 장착되는 더미 커버(603)을 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 4, the
도 5는 더미 커버를 장착한 작업 부하 모니터링 부표(600)의 하부 모습을 도시한 도면이다. 내부에 부력을 생성할 수 있는 구조로 되어 있는 부표 본체(601)의 하부에 센서 모듈을 대체하여 부표 본체(601)에 장착된 더미 커버(603)를 포함할 수 있다. 더미 커버(603)은 더미 커버 고정부(604)에 의해 부표 본체(601)에 고정될 수 있다.
5 is a bottom view of a
도 6은 작업 부하 모니터링 부표(600)에 장착되는 더미 커버(900)의 전체 모습을 도시한 도면이다. 더미 커버(900)은 더미 커버 몸체(901), 더미 커버(900)가 부표 본체(601, 도 5 참조))에 장착되었을 때 수분이 침투하지 못하도록 하는 실링부(905), 더미 커버 몸체(901)을 부표 본체(601)에 고정하는 더미 커버 고정부(904)를 포함할 수 있다.6 is a view showing the entirety of the
도 4, 5, 및 6에서 도시된 더미 커버의 경우, 부표를 작업 부하 모니터링 장치로 사용하지 않고 단순히 부표로만 사용할 경우에 필요한 것이다.
In the case of the dummy cover shown in Figs. 4, 5 and 6, it is necessary to use the buoy only as a buoy without using it as a workload monitoring device.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 부하 모니터링 부표를 이용하여 수중 청소 로봇이 작업하는 상황을 도시한 도면이다. FIG. 7 is a diagram illustrating a situation in which an underwater cleaning robot operates using a workload monitoring unit according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 7을 참조하면, 수중 청소 로봇(1001)은 수중에 퇴적되어 있는 이물질(1002)을 수중 청소 로봇(1001)의 수중펌프를 이용해 흡입하고, 흡입된 이물질(1002)은 토출 호스(1003)를 통해 외부로 토출된다. 토출 호스(1003)에 장착된 부표들(1005, 1006) 중에는 수중 청소 로봇(1001)의 잠수에 의해 부력과는 상관없이 수면 아래로 가라앉은 부표들(1005)과 수면(1004)에 떠 있을 수 있어 작업 부하를 모니터링하도록 동작 가능한 부표들(1006)이 있다. 부표들(1006)은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 작업 부하 모니터링 부표일 수 있다. 부표들(1005)는 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한 더미 커버가 장착된 부표일 수 있다.
7, the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 부하 모니터링 부표를 이용하여 작업 부하 및 작업량을 모니터링하는 방법을 나타내는 플로우차트(flow chart)이다. 8 is a flow chart illustrating a method for monitoring a workload and a workload using a workload monitoring unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 작업 부하 모니터링 부표의 경우, 현재 수중 청소 로봇의 수조 내부 퇴적물 흡입 부하와 작업 시간 동안 대상 퇴적물을 얼마나 제거하였는지의 작업량을 측정하는 것이 주목적이다. 상기 작업 부하 모니터링 부표가 이러한 기능을 수행하기 위해서는 도 8에서와 같이 처리 대상이 되는 퇴적물, 즉 슬러지의 비중 데이터 등을 포함하는 데이터 베이스에서 계산 파라미터로 슬러지의 비중 데이터를 세팅해야 한다. 또한 수심 측정이 가능하고 유효한 값을 가지는 부표들의 위치, 개수 등을 설정하는 세팅이 필요하다. 수중 청소 로봇에 연결된 토출 호스의 경우 수중 청소 로봇의 잠수에 의해 딸려 들어 가는 부분이 존재하고, 여기에 연결되어 있는 부표들이 존재한다. 따라서, 작업 부하 모니터링을 정상적으로 수행하기 위해서는 이렇게 수중 청소 로봇의 수중 위치에 의해 딸려 들어간 부표는 데이터 수집의 대상에서 제외해야 한다. 이와 같이 작업 부하 및 작업량 모니터링 부표를 사용할 수 있는 환경에 대한 세팅이 끝나면 수중 청소 로봇의 작업이 시작된다. 다수 개의 모니터링 부표는 각각의 수심 데이터를 측정하여 모니터링 장치(또는 제어장치)로 무선 송신하게 되고, 이를 이용하여 모니터링 장치(또는 제어장치)는 상기 수심 데이터 및 상기 데이터 베이스를 이용하여 현재 수중 청소 로봇의 작업 부하를 계산하고, 작업량을 계산하여 누적한다. 따라서 실시간으로 수중 청소 로봇 시스템의 작업 부하를 측정하여 수중 청소 로봇을 제어하는 데이터로 사용하고, 전체 작업시간 동안 수중 청소 로봇이 청소한 전체 퇴적물에 대한 작업량을 측정할 수 있는 것이다. In the case of the workload monitoring unit according to an embodiment of the present invention, it is a main object to measure the workload of the underwater cleaning robot's suction load of sediments in the water tank and how much the object sediments are removed during the working time. In order for the workload monitoring unit to perform such a function, the specific gravity data of the sludge should be set as a calculation parameter in the database including the sediment to be processed, that is, the specific gravity data of the sludge. In addition, it is necessary to set the position and the number of the buoys which can measure the depth and have valid values. In the case of the discharge hose connected to the underwater cleaning robot, there is a part coming in due to the diving of the underwater cleaning robot, and there are buoys connected thereto. Therefore, in order to perform workload monitoring normally, buoys added by the underwater position of underwater cleaning robots should be excluded from data collection. After setting the environment in which the workload and workload monitoring buoy can be used like this, the work of the underwater cleaning robot is started. A plurality of monitoring buoys measure each of the water depth data and wirelessly transmit the water depth data to a monitoring device (or a control device). Using the water depth data and the database, the monitoring device (or the control device) And the workload is calculated and accumulated. Therefore, it is possible to measure the workload of the underwater cleaning robot system in real time and use it as data to control the underwater cleaning robot, and to measure the workload of all the sediments cleaned by the underwater cleaning robot during the entire working time.
실제로 작업 부하 및 작업량을 모니터링하기 위해서는 기본적인 수중의 슬러지의 비중과 이를 함유한 용수가 토출 호스를 통하여 배출될 때 부표가 달린 토출 호스가 어느 정도 수면 아래로 가라앉는지 등에 대한 데이터 베이스는 구축이 되어 있어야 한다. 상기 슬러지의 비중을 고려하여 작업 부하에 대한 부표의 수심 변화를 정리한 데이터 베이스가 미리 구축되어야 한다. 상기 데이터 베이스는 예를 들어, 실제 청소 작업을 수행하면서 토출되는 용수를 분석하여 특정 비중의 이물질 및 함수율에 따라 부표가 어느 정도 가라앉는지에 대해 데이터화시키거나, 물리적인 현상에 대한 시뮬레이터를 구성하여 특정 비중을 가진 이물질이 특정 함수율의 용수를 구성하고 토출 호스를 지날 때 부표에 걸리는 하중을 계산하여 부표의 가라앉음을 분석함으로써 구축될 수 있다. 상기 데이터 베이스는 정보 저장 장치에 저장될 수 있다. In order to actually monitor the workload and workload, a database is constructed on the basis of the specific gravity of the sludge in the water and the extent to which the discharge hose with buoys sinks below the water level when the water containing the water is discharged through the discharge hose . A database which summarizes the depth changes of the buoy with respect to the work load should be constructed in advance considering the weight of the sludge. For example, the database may analyze the discharged water while performing actual cleaning work to generate data about how much the buoy is sinking depending on the foreign matter and moisture content of a specific gravity, or construct a simulator for physical phenomenon It can be constructed by analyzing the sinking of a buoy by calculating the load on the buoy when a foreign matter with a specific gravity constitutes a water of specific water content and passes through the discharge hose. The database may be stored in an information storage device.
슬러지에 대한 상기 데이터 베이스가 구축되면 이를 이용하여 수중 청소 로봇 시스템의 작업 부하 및 작업량 모니터링이 가능하다. 즉, 현재 시각에서 다수 개의 모니터링 부표의 수심 데이터를 종합하면, 그 순간 토출되는 용수 중 슬러지의 함유량이 계산이 되고, 이것은 다시 수중 청소 로봇의 작업 부하로 변환하여 생각할 수 있다. 또한 여러 위치의 모니터링 부표의 수심의 변화를 추적하면 시스템 작업 부하의 변화 경향을 예측할 수 있다. 따라서 이것을 수중 청소 로봇의 제어에 사용할 수 있다. 즉 작업 부하가 증가하는 방향의 데이터가 관찰되면 수중 청소 로봇의 구동력을 줄이거나, 수중 청소 로봇에 장착된 수집장치의 부하(load)를 줄이는 방향으로 제어를 하여 전체적인 수중 청소 로봇의 작업 부하를 줄일 수 있는 것이다. 또한, 작업 시간 동안 모니터링 부표의 수심 변화를 누적하여 계산하면 슬러지 비중과 부표의 수심과의 관계식에 의해 전체 토출 슬러지량 즉, 전체 작업량을 계산할 수 있다. Once the database for the sludge is constructed, it is possible to monitor the workload and workload of the underwater cleaning robot system. In other words, if the water depth data of a plurality of monitoring buoys are integrated at the current time, the content of the sludge in the water discharged at that moment is calculated, and this can be converted into the work load of the underwater cleaning robot. Tracking changes in the depth of the monitoring buoys at various locations can also predict changes in the system workload. Therefore, it can be used to control the underwater cleaning robot. That is, when the data in the direction of increasing the work load is observed, the driving force of the underwater cleaning robot is reduced or the load of the collecting device attached to the underwater cleaning robot is controlled so as to reduce the workload of the entire underwater cleaning robot You can. In addition, the total discharge sludge amount, that is, the total work amount can be calculated by the relation between the sludge specific gravity and the depth of the buoy, by calculating cumulative changes in the depth of the monitoring buoy during the working time.
상기 데이터 베이스를 저장하는 상기 정보 저장 장치, 상기 작업 부하 모니터링 부표, 및 상기 모니터링 장치는 상기 설명한 방법으로 작동하는 수중 작업 부하 및 작업량 모니터링 시스템을 구성할 수 있다.
The information storage device, the workload monitoring buoy, and the monitoring device that store the database may constitute an underwater workload and workload monitoring system operating in the manner described above.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. .
100: 수중 작업 부하 모니터링 부표 101: 부표 본체
102: 부표 고정부 103, 400: 수심 측정 센서 모듈
401: 센서 모듈 케이스 402: 실링부
403: 수심 측정 센서 404: 데이터 처리 장치
405: 전원부 402: 실링부
406: 수심 센서 외측부100: Underwater workload monitoring Buoy 101: Buoy body
102: Sub-table fixing
401: sensor module case 402: sealing part
403: Depth measuring sensor 404: Data processing device
405: Power supply unit 402:
406: depth sensor outer side
Claims (9)
슬러지의 비중 및 상기 슬러지를 함유한 용수가 상기 토출 호스를 지날 때의 상기 부표의 수심 데이터와 상기 수중 청소 로봇의 작업 부하와의 관계를 포함하는 데이터 베이스를 저장하는 정보 저장 장치; 및
상기 부표 중 수면에 떠있는 부표로부터 수신된 상기 수심 데이터 및 상기 데이터 베이스를 이용하여 상기 수중 청소 로봇의 작업 부하를 계산하고 상기 작업 부하에 따라 상기 수중 청소 로봇을 제어하는 모니터링 장치;를 포함하는 수중 작업 부하 모니터링 시스템.
And a depth sensor module installed at one side of the main body for measuring the depth data indicating the depth at which the main body sinks down to the water surface and transmitting the measured data wirelessly. Underwater workload monitoring buoy;
An information storage device for storing a database including the specific gravity of the sludge and the relationship between the water depth data of the buoy when the water containing the sludge passes the discharge hose and the work load of the underwater cleaning robot; And
And a monitoring device for calculating the workload of the underwater cleaning robot using the water depth data received from the buoys floating on the water surface of the buoy and the database and controlling the underwater cleaning robot according to the workload Workload monitoring system.
상기 수심 측정 센서 모듈은,
모듈 케이스;
상기 모듈 케이스에 구비되어 수심 데이터를 측정하는 수심 측정 센서부;
상기 수심 데이터를 처리하여 상기 수중 청소 로봇을 제어하는 외부 장치에 무선으로 전송하는 데이터 처리부; 및
상기 수심 측정 센서부 및 상기 데이터 처리부에 전원을 공급하는 전원부;를 포함하는 수중 작업 부하 모니터링 시스템.
5. The method of claim 4,
The depth measurement sensor module includes:
Module case;
A depth measurement sensor unit provided in the module case for measuring depth data;
A data processor for processing the water depth data and wirelessly transmitting the water depth data to an external device controlling the underwater cleaning robot; And
And a power supply unit for supplying power to the depth measurement sensor unit and the data processing unit.
상기 수심 측정 센서는 상기 모듈 케이스를 관통하여 외부로 노출되는 센서 외측부를 가지는 수중 작업 부하 모니터링 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the depth measuring sensor has a sensor outside portion that is exposed to the outside through the module case.
상기 토출 호스에 부착되고, 수심 측정 센서 모듈이 장착된 수심 측정용 부표들 중 수면에 떠있는 부표들을 선택하는 단계;
상기 수중 청소 로봇이 작업을 수행하는 동안에 선택된 상기 수심 측정용 부표들의 수심 데이터를 얻는 단계;
상기 수심 데이터 및 상기 데이터 베이스를 이용하여 상기 수중 청소 로봇의 작업 부하를 계산하는 단계; 및
상기 작업 부하에 따라 상기 수중 청소 로봇을 제어하는 단계;를 포함하는 수중 작업 부하 모니터링 방법.
Constructing a database including the specific gravity of the sludge and the relationship between the depth of the buoy when the water containing the sludge passes the discharge hose connected to the underwater cleaning robot and the workload of the underwater cleaning robot;
Selecting buoys attached to the discharge hose and floating on the water surface among the buoys for depth measurement equipped with the depth sensor module;
Obtaining water depth data of the selected water depth measurement buoys during the operation of the underwater cleaning robot;
Calculating a workload of the underwater cleaning robot using the depth data and the database; And
And controlling the underwater cleaning robot according to the workload.
상기 수심 측정 센서 모듈은,
모듈 케이스;
수심을 측정하는 수심 측정 센서부;
상기 수심 측정 센서부에 의해 측정된 수심 데이터를 처리하여 무선으로 전송하는 데이터 처리부; 및
상기 수심 측정 센서부 및 상기 데이터 처리부에 전원을 공급하는 전원부;를 포함하는 수중 작업 부하 모니터링 방법.
8. The method of claim 7,
The depth measurement sensor module includes:
Module case;
A depth measuring sensor unit for measuring depth of water;
A data processing unit for processing the depth data measured by the depth measurement sensor unit and wirelessly transmitting the depth data; And
And a power supply unit for supplying power to the depth measurement sensor unit and the data processing unit.
상기 수심 측정 센서는 상기 모듈 케이스를 관통하여 외부로 노출되는 센서 외측부를 가지는 수중 작업 부하 모니터링 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the depth measuring sensor has a sensor outside portion that is exposed to the outside through the module case.
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