KR101945441B1 - Real-time wave detecting device and dynamic load monitoring system including the same - Google Patents
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Abstract
실시간 파랑 계측 장치 및 이를 포함하는 선박의 동적하중 모니터링 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치 및 이를 포함하는 선박의 동적하중 모니터링 시스템은, 선체 외판에 결합되는 소켓; 소켓의 중심부를 관통하는 가상의 중심축(X)을 중심으로 회전운동이 가능하도록 소켓에 회동 가능하게 결합되는 조절 플러그; 및 조절 플러그에 탑재되어 조절 플러그의 회전에 따라 배치되는 방향의 조절이 가능한 감지센서를 포함한다.A real-time wave measuring apparatus and a dynamic load monitoring system for the vessel including the same are disclosed. A real-time wave measuring apparatus and a dynamic load monitoring system for a ship including the same according to an embodiment of the present invention include: a socket coupled to a shell plate; An adjusting plug rotatably coupled to the socket so as to be rotatable about a virtual center axis X passing through the center of the socket; And a sensing sensor mounted on the regulating plug, the regulating sensor being arranged in accordance with the rotation of the regulating plug.
Description
본 발명은 실시간 파랑 계측 장치 및 이를 포함하는 선박의 동적하중 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a real-time wave measuring apparatus and a dynamic load monitoring system for a ship including the same.
종래에는 선박의 항해 계획을 수립하는 과정에 있어서 개별 선박의 파랑 중의 운동 특성 및 선속 감소, 마력 증가, 선체 및 화물 파손 가능성, 선원의 안락성 등에 대한 정량적인 평가 방법 및 기준이 없는 상태에서 항해자의 경험 및 직관에 따른 항로 계획이 대부분이었다. 일부 기상정보 서비스 업체에서 항로 계획 서비스를 제공하기는 하지만 이 경우에도 특정선박의 정확한 성능추정 바탕 없이 이루어진 서비스여서 실제 개별 선박의 주요 성능 지표에 대해서는 정량적인 평가 및 판단이 이루어 질 수 없고, 실시간 해상 상태에 대한 성능평가는 현실적으로 불가능하였다.Conventionally, in the process of establishing the voyage plan of a ship, the experience of the navigator in the absence of a quantitative evaluation method and criteria for the motion characteristics of the individual ships, reduction of the line speed, increase of horsepower, possibility of damage to the ship and cargo, And intuition planning in line with intuition. Some meteorological information service providers provide the route planning service, but in this case, too, it is a service without exact estimation of the performance of the specific vessel. Therefore, it can not be quantitatively evaluated and judged about the actual performance index of individual vessel. The performance evaluation of the state was practically impossible.
이에 따라 항로 계획의 정량적인 평가가 이루어질 수 없었으며, 선박의 자동 항해시스템에 의존한다고 하여도 해당 선박에는 적합하지 못한 경우가 발생하므로 경제적 손실이 발생하고 선박 및 화물의 안전성도 보장할 수 없는 문제점이 있었다. Therefore, it can not be quantitatively assessed for the route planning, and even if it depends on the automatic navigation system of the ship, the ship may not be suitable for the ship, resulting in economic loss and safety of the ship and cargo .
관련한 기술로는 한국 공개특허공보 제10-2005-0070451호(2005.07.07, 선박의 최적화 항해 시스템 및 그 방법)가 있다.Related technology is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2005-0070451 (2005.07.07, Optimized navigation system of ship and its method).
본 발명의 실시예들은, 선박의 동적하중 모니터링 시스템에 있어서 파도의 방향, 주기, 높이와 같은 다양한 파랑 정보를 획득하기 위해 종래에 압력 게이지를 통해 획득한 측정 파랑 정보가 실제 파랑의 정보와 일치하지 않는 경우가 많아 시스템 운용에 오류가 많았던 것을 해결할 수 있는 새로운 실시간 파랑 계측 장치 및 이를 포함하는 선박의 동적하중 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.Embodiments of the present invention are based on the fact that in a dynamic load monitoring system of a ship, the measurement wave information conventionally acquired through the pressure gauge does not coincide with the information of the actual wave to obtain various wave information such as wave direction, The present invention is to provide a new real-time wave measuring apparatus and a dynamic load monitoring system for a ship including the new real-time wave measuring apparatus.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체 외판에 결합되는 소켓; 소켓의 중심부를 관통하는 가상의 중심축을 중심으로 회전운동이 가능하도록 소켓에 회동 가능하게 결합되는 조절 플러그; 및 조절 플러그에 탑재되어 조절 플러그의 회전에 따라 배치되는 방향의 조절이 가능한 감지센서를 포함하는 실시간 파랑 계측 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hull comprising: a socket coupled to a hull sheath; An adjusting plug rotatably coupled to the socket so as to be rotatable about a virtual center axis passing through the center of the socket; And a sensing sensor mounted on the adjusting plug and adjustable in the direction in which the adjusting plug is disposed according to the rotation of the adjusting plug.
조절 플러그는 해수 측을 향해 개방된 구조의 렌치홀을 포함할 수 있다.The adjustment plug may include a wrench hole configured to open toward the sea water side.
감지센서는 렌치홀 내에 결합되는 측정 코어; 측정 코어의 내부에 구비되는 접지라인; 및 부력을 가져 해수의 유무에 따라 접지라인과 접촉 또는 비접촉될 수 있으며, 접지라인과 접촉시 전기가 통할 수 있는 물질로 이루어지는 구형체를 포함할 수 있다.The sensing sensor includes a measurement core coupled within the wrench hole; A grounding line provided inside the measuring core; And a spherical body that can be in contact with or not in contact with the ground line depending on the presence or absence of seawater and can be electrically connected to the ground line.
측정 코어는 해수가 측정 코어의 내부와 외부 간을 드나들도록 개방된 구조로 형성될 수 있다.The measurement core can be formed in an open structure in which the seawater passes through the inside and the outside of the measurement core.
감지센서는 구형체가 접지라인과 접촉시 파도가 존재하지 않는 것으로 판단하며, 구형체가 접지라인과 비접촉시 파도가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.The sensing sensor determines that the sphere does not exist when it contacts the ground line, and can determine that the sphere has a wave when it does not contact the ground line.
측정 코어는 가상의 중심축에 대해 직교하는 가상의 직교축을 중심으로 회전운동이 가능하도록 렌치홀에 회동 가능하게 결합될 수 있다.The measuring core can be rotatably coupled to the wrench hole so as to be rotatable about a virtual orthogonal axis orthogonal to the virtual center axis.
실시간 파랑 계측 장치는 가상의 직교축을 중심으로 측정 코어를 회전시킬 수 있는 수평방향 조절부를 더 포함하며, 수평방향 조절부는 측정 코어의 표면에 배열되는 다수의 조절돌기 또는 다수의 조절홀로 구성될 수 있다.The real-time wave measuring apparatus may further include a horizontal direction adjusting unit capable of rotating the measurement core around a virtual orthogonal axis, and the horizontal direction adjusting unit may be configured of a plurality of adjusting protrusions or a plurality of adjusting holes arranged on the surface of the measuring core .
실시간 파랑 계측 장치는 렌치홀에 구비되어 감지센서가 렌치에 의해 파손되는 경우를 방지하는 보호부재를 더 포함할 수 있다.The real-time wave measuring apparatus may further include a protection member provided in the wrench hole to prevent the detection sensor from being damaged by the wrench.
조절 플러그는 렌치홀의 반대측에 구비되는 조절 플러그 회전조절 탭을 더 포함하며, 조절 플러그는 조절 플러그 회전조절 탭을 통해 소켓에 나사 결합될 수 있다.The adjustment plug further includes an adjustment plug rotation adjustment tab provided on the opposite side of the wrench hole, and the adjustment plug can be screwed into the socket through the adjustment plug rotation adjustment tab.
조절 플러그 회전조절 탭은 소켓을 관통하여 선체의 내측으로 연장될 수 있다.The adjustment plug rotation adjustment tab may extend through the socket and into the hull.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체의 외판에 다수개가 설치되어 상기 선체의 외판에 동적하중으로 작용하는 파랑의 정보를 계측하는 실시간 파랑 계측 장치; 및 상기 파랑 계측 장치로부터 제공되는 정보를 분석하여 시각정보로 변환하여 디스플레이할 수 있는 제어부를 포함하는 선박의 동적하중 모니터링 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a real-time wave measuring apparatus for measuring information of a wave, which is installed on a plurality of outer plates of a hull and acts as a dynamic load on the outer plate of the hull; And a controller for analyzing the information provided from the wave measuring device and converting the information into time information and displaying the information.
본 발명의 실시예들에 따르면, 선박의 동적하중 모니터링 시스템에 있어서 파도의 방향, 주기, 높이와 같은 다양한 파랑 정보를 획득하기 위해 종래에 압력 게이지를 통해 획득한 측정 파랑 정보가 실제 파랑의 정보와 일치하지 않는 경우가 많아 시스템 운용에 오류가 많았던 것을 해결할 수 있는 새로운 실시간 파랑 계측 장치 및 이를 포함하는 선박의 동적하중 모니터링 시스템을 구현할 수 있다.According to embodiments of the present invention, in the dynamic load monitoring system of a ship, in order to acquire various wave information such as wave direction, cycle, and height, conventionally, the measurement wave information acquired through the pressure gauge It is possible to implement a new real-time wave measuring apparatus and a ship dynamic load monitoring system including the same that can solve the problem that there is a lot of errors in system operation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치가 선체 외판에 적용된 사례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치의 변형례를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치를 하측에서 바라본 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치에서 감지센서를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 A-A'절단선을 기준으로 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치의 감지센서를 도시한 단면도이다.
도 7은 개방된 구조의 측정 코어에 해수가 유입되어 측정 코어 내의 구형체가 부력에 의해 접지라인으로부터 분리되는 과정을 도시한 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치에서 조절 플러그를 이용하여 감지센서의 배치방향을 조절하는 과정을 도시한 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치에서 측정 코어에 구비되는 수평방향 조절부를 이용하여 감지센서의 배치방향을 조절하는 과정을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a case where a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to a shell plating.
FIG. 2 is a view schematically showing a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a modification of the real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a bottom view of a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 2 and 3. FIG.
5 is an enlarged perspective view of a detection sensor in a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a sensing sensor of a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, with reference to a line A-A 'in FIG.
7 is a cross-sectional view showing a process in which seawater is introduced into a measurement core having an open structure and a spherical body in the measurement core is separated from the ground line by buoyancy.
FIG. 8 and FIG. 9 are views illustrating a process of adjusting a placement direction of a detection sensor using a control plug in a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 and FIG. 11 are views illustrating a process of adjusting a placement direction of a detection sensor using a horizontal direction adjusting unit provided in a measuring core in a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1, 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.The terms first, 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.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.In addition, the term " coupled " is used not only in the case of direct physical contact between the respective constituent elements in the contact relation between the constituent elements, but also means that other constituent elements are interposed between the constituent elements, Use them as a concept to cover each contact.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 본 발명에 따른 실시간 파랑 계측 장치 및 이를 포함하는 선박의 동적하중 모니터링 시스템의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, a preferred embodiment of a real-time wave measuring apparatus and a dynamic load monitoring system of a ship including the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, Elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
본 발명의 실시예들에 따르면, 선박의 동적하중 모니터링 시스템에 있어서 파도의 방향, 주기, 높이와 같은 다양한 파랑 정보를 획득하기 위해서 종래에 압력 게이지를 이용하여 획득한 측정 파랑 정보가 실제 파랑의 정보와 일치하지 않는 경우가 많아 시스템 운용에 오류가 많았던 것을 해결할 수 있는 새로운 실시간 파랑 계측 장치 및 이를 포함하는 선박의 동적하중 모니터링 시스템을 구현할 수 있다.According to embodiments of the present invention, in order to acquire various wave information such as wave direction, cycle, and height in a dynamic load monitoring system of a ship, conventionally, measurement wave information acquired using a pressure gauge And thus it is possible to implement a new real-time wave measuring apparatus and a ship dynamic load monitoring system including the same.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치가 선체 외판에 적용된 사례를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a case where a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to a shell plating.
본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치 및 이를 포함하는 선박의 동적하중 모니터링 시스템은, 선체(10) 외판에 결합되는 소켓(110), 소켓(110)에 회전 가능하게 결합되는 조절 플러그(120), 조절 플러그(120)에 의해 연동되어 회전되는 감지센서(130)를 포함한다.A real-time wave measuring apparatus and a dynamic load monitoring system for a vessel including the same according to an embodiment of the present invention include a
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치(100, 101)는 선체(10)의 외판에 복수개가 일정한 간격을 두고 설치될 수 있다.Referring to FIG. 1, a plurality of real-time
본 발명의 일 실시예에 따른 파랑 계측 장치(100, 101)는 실시간으로 변화하는 동적하중인 파도의 특성에 맞춰 개발된 것으로, 종래의 압력게이지에 비해 측정 장치를 통해 측정되는 데이터상의 파랑 정보와 실제로 일어나고 있는 파랑 정보 간의 오차를 크게 줄일 수 있어 이를 활용하여 선박의 동적하중을 실시간으로 계산하는 동적하중 모니터링 시스템의 운용에 크게 도움이 된다.The
참고로, 압력게이지는 정수중의 압력을 측정할 때는 비교적 정확한 측정데이터를 얻을 수 있으나, 동적하중인 파랑의 경우 특히 파도의 높이(파고)를 정확히 측정하는 것이 매우 어렵다. 그 이유는 정적하중의 경우 압력게이지를 통해 측정되는 압력이 크면 수심이 깊어지는 것으로 이해할 수 있지만, 동적하중의 경우 파도의 속도가 빠른 경우 선체에 가해지는 압력이 크게 표현되지만 이것은 파고가 높아서 인지 파도의 속도에 의해 충격압력이 큰 것 인지 구분할 수 없기 때문이다.For reference, the pressure gauge can obtain relatively accurate measurement data when measuring the pressure in the still water, but it is very difficult to accurately measure the height (wave height) of the wave especially in the dynamic load wave. The reason for this is that in the case of a static load, the greater the pressure measured by the pressure gauge, the deeper the depth of the water can be understood. However, in the dynamic load, This is because it is impossible to distinguish whether the impact pressure is large due to the speed.
예를 들어, 선체에 가해지는 파도의 충격 압력인 선수부 Bottom slamming이나 선수/선미부 Panting과 같은 환경 조건을 수심으로 환산하면 수심 수십미터 아래에 있는 것으로 표현될 수 있다. For example, environmental conditions such as bottom slamming or bow / stern panting, which are impact pressures on waves applied to the hull, can be expressed as water depths, which can be expressed as being several tens of meters below water depth.
따라서, 파도의 파고, 파주기, 진행방향 등의 정보를 보다 정확하게 측정할 수 있는 새로운 센서가 요구된다. 본 실시예에 따르면, 파랑 계측 장치(100, 101)를 도 1에 도시된 바와 같이 선체(10) 외판에 설치하여 선체(10)의 어는 부분이 해수에 잠기는지/잠기지 않는지를 측정함으로써 이를 이용하여 선체(10)에 가해지는 파도의 높이, 주기, 방향 정보 등을 보다 정확하게 획득할 수 있다.Therefore, a new sensor capable of more precisely measuring information such as wave crest, wave period, and traveling direction is required. According to the present embodiment, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치의 변형례를 도시한 도면이다. 도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치를 하측에서 바라본 도면이다.FIG. 2 is a schematic view of a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a modification of the real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a bottom view of a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 2 and 3. FIG.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 소켓(110)은 선체(10) 외판에 고정되도록 결합될 수 있다. 이를 위해, 소켓(110)은 선체(10) 외판에 용접 또는 나사방식으로 결합될 수 있다. 따라서, 소켓(110)은 유지보수가 필요할 경우 선체(10) 외판에서 용이하게 분리될 수 있다.2 to 4, the
조절 플러그(120)는 소켓(110)의 중심부를 관통하는 가상의 중심축(X)을 중심으로 회전운동이 가능하도록 소켓(110)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이를 위해, 소켓(110)의 일면에는 조절 플러그(120)가 삽입될 수 있도록 외부로 개방된 구조의 개구부(111)가 구비될 수 있으며, 개구부(111)의 내측면에는 조절 플러그(120)의 나사산에 상응하여 나사산이 구비될 수 있다. 개구부(111)의 형상은 조절 플러그(120)의 형상에 대응할 수 있다.The
조절 플러그(120)는 선체(10) 외판에 고정된 상태의 소켓(110)에 대해 가상의 중심축(X)을 중심으로 회전운동이 가능하다. 따라서, 조절 플러그(120)가 소켓(110)에 대해 회전할 경우 조절 플러그(120)에 탑재된 감지센서(130)도 같이 연동되어 소켓(110)에 대해 회전할 수 있다. 이와 같이 감지센서(130)가 조절 플러그(120)의 회전에 따라 회전함으로써, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 감지센서(130)의 배치 방향을 필요에 따라 조정할 수 있다.The
이는 감지센서(130)가 선체(10) 외판의 어디에 설치되느냐(설치되는 각도나 방향 등 여러 요인)에 따라 해수의 유무에 상관없이 감지센서(130)에서 제공되는 정보에 오류가 발생할 수 있으므로, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이 감지센서(130)의 배치 방향 또는 배치 각도를 조정할 필요가 있기 때문이다.This may cause an error in the information provided by the
본 실시예의 경우, 조절 플러그(120)는 소켓(110)에 나사방식으로 결합될 수 있다. 구체적으로, 조절 플러그(120)는 해수와 접하는 일면(외측)에 형성되는 렌치홀(121)과 상기 렌치홀(121)의 반대측 타면(내측)에 돌출되도록 형성되는 조절 플러그 회전조절 탭(122)을 포함하여 구성될 수 있다.In the case of this embodiment, the regulating
렌치홀(121)은 렌치(미도시)를 이용하여 조절 플러그(120)를 회전시킬 때 사용될 수 있다. 도 2 및 도 4를 참조하면, 후술할 감지센서(130)는 렌치홀(121) 내에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 렌치홀(121)은 해수 측(외측)을 향해 개방된 구조이므로, 렌치홀(121) 내에 설치된 감지센서(130)도 해수에 직접 노출될 수 있다.The
한편, 렌치홀(121) 내에 설치된 감지센서(130)가 렌치(미도시)와의 접촉에 의해 파손되는 경우를 방지하도록 보호부재(123)가 렌치홀(121)에 추가로 구비될 수 있다.A
도 4를 참조하면, 보호부재(123)는 렌치홀(121) 내에서 감지센서(130)의 양측에 배치되어, 렌치가 감지센서(130)와 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 비록 본 실시예에서는 한 쌍의 보호부재(123)가 감지센서(130)의 양측에 배치된 경우를 도시하고 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 보호부재는 렌치홀(121)의 내부에 형성되는 단차(step)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 렌치는 상기 단차로 인해 감지센서(130)와 비접촉할 수 있다.4, the
조절 플러그 회전조절 탭(122)은 렌치홀(121)의 반대측 타면(내측)에 돌출되도록 형성되며, 상기 돌출된 부분에는 소켓(110)에 구비되는 나사산에 상응하여 나사산을 구비될 수 있다. 따라서, 조절 플러그(120)는 상기 조절 플러그 회전조절 탭(122)을 통해 소켓(110)에 대해 회전할 수 있다.The adjustment plug
이때, 소켓(110)과 조절 플러그(120) 사이에는 해수의 유입을 차단할 수 있도록 실링부재(112)가 더 구비될 수 있다. 실링부재(112)는 탄성재질 또는 팽창성 재질로 이루어질 수 있으며, 조절 플러그 회전조절 탭(122)에 설치되도록 링 형태로 이루어질 수 있다. 실링부재(112)는 예를 들어 에어백 구조로 이루어질 수 있으며, 외압의 정도에 따라 부피가 늘어나거나 줄어들 수 있다.At this time, a sealing
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치(100)의 변형례를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 실시간 파랑 계측 장치(101)는 앞서 설명한 실시예와 달리, 조절 플러그(120)의 조절 플러그 회전조절 탭(122)이 소켓(110)의 타면을 관통하여 선체(10) 내측으로 노출되도록 연장될 수 있다. 따라서, 선체(10) 내측에 위치한 작업자가 선체(10) 외부로 이동할 필요 없이 선체(10) 내측에서 조절 플러그 회전조절 탭(122)을 통해 조절 플러그(120)의 회전을 조절할 수 있다.FIG. 3 shows a modification of the real-time
비록 도면에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 조절 플러그 회전조절 탭(122)의 상단에는 슬롯이 구비될 수 있어, 조절 플러그 회전조절 탭(122)을 회전시키는데 활용될 수 있다.Although not specifically shown in the drawings, a slot may be provided at the upper end of the adjusting plug
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치에서 감지센서를 확대하여 도시한 사시도이며, 도 6은 도 5의 A-A'절단선을 기준으로 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치의 감지센서를 도시한 단면도이다. 도 7은 개방된 구조의 측정 코어에 해수가 유입되어 측정 코어 내의 구형체가 부력에 의해 접지라인으로부터 분리되는 과정을 도시한 단면도이다.FIG. 5 is an enlarged perspective view of a sensing sensor in a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view of a real time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Sectional view showing a detection sensor of the wave measuring device. 7 is a cross-sectional view showing a process in which seawater is introduced into a measurement core having an open structure and a spherical body in the measurement core is separated from the ground line by buoyancy.
감지센서(130)는 조절 플러그(120)에 탑재되므로 조절 플러그(120)의 회전에 따라 같이 회전될 수 있다. 따라서, 감지센서(130)는 조절 플러그(120)의 회전을 통해 감지센서(130)의 배치되는 방향의 조절이 가능하다. 이는 도 8 및 도 9를 통해 이해될 수 있다.Since the
먼저 도 4 및 도 5를 참조하면, 감지센서(130)는 조절 플러그(120)의 렌치홀(121) 내에 결합되는 측정 코어(131); 상기 측정 코어(131)의 내부에 구비되는 접지라인(132); 및 부력을 가져 해수의 유무에 따라 상기 접지라인(132)과 접촉 또는 비접촉될 수 있으며, 상기 접지라인(132)과 접촉시 전기가 통할 수 있는 물질로 이루어지는 구형체(133);를 포함하여 구성될 수 있다.4 and 5, the
이 경우, 측정 코어(131)는 가상의 중심축(X)에 대해 직교하는 가상의 직교축(Y)을 중심으로 회전운동이 가능하도록 조절 플러그(120)의 렌치홀(121)에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 이와 같이 측정 코어(131)가 렌치홀(121) 내에서 회동 가능함으로 측정 코어(131)의 회전을 통해 감지센서(130)의 배치되는 방향의 조절이 가능하다. 이는 도 10 및 도 11을 통해 이해될 수 있다.In this case, the measuring
감지센서(130)의 작동원리를 설명하면 다음과 같다.The operation principle of the
감지센서(130)는 부력을 가지는 구형체(133)가 해수의 유무에 따라 측정 코어(131) 내에서 뜨거나 가라앉는 원리를 이용한 것으로 부력에 의해 움직이는 구형체(133)가 접지라인(132)과 접촉 또는 비접촉되는 상태를 감지함으로써 파도의 유무를 감지할 수 있다.The
도 6에 도시된 바와 같이, 감지센서(130)가 해수에 노출되지 않은 경우는 구형체(133)가 접지라인(132)과 접촉된 상태를 유지하므로 접지라인(132)과 구형체(133) 간의 전기적 연결이 유지될 수 있다. 이 상태에서 접지라인(132)과 구형체(133) 간에는 전류가 흐르게 되며, 따라서 감지센서(130)는 이러한 상태를 파도가 존재하지 않는 것으로 판단하여 제어부(미도시)로 전기신호를 출력할 수 있다.6, when the
참고로, 제어부는 파랑 계측 장치(100, 101)의 감지센서(130)로부터 제공되는 정보를 분석하여 시각정보로 변환하여 모니터에 디스플레이할 수 있다.For reference, the controller analyzes information provided from the
반대로, 도 7에 도시된 바와 같이, 감지센서(130)가 해수에 노출되는 경우는 구형체(133)가 접지라인(132)과 비접촉된 상태(즉, 분리된 상태)를 유지하므로 접지라인(132)과 구형체(133) 간의 전기적 연결이 끊어지게 된다. 이 상태에서 접지라인(132)과 구형체(133) 간에는 전류가 흐를 수 없으며, 따라서 감지센서(130)는 이러한 상태를 파도가 존재하는 것으로 판단하여 제어부로 전기신호를 출력할 수 있다.7, when the
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 수많은 감지센서(130)가 소켓(110) 및 조절 플러그(120)를 통해 선체(1) 외판에 부착된 상태에서, 상기 수많은 감지센서(130)에서 제공되는 전기신호를 분석하여 선체(10) 외판에 작용하는 파도의 방향, 주기, 높이, 면적 등을 실시간으로 분석하여 화면에 디스플레이할 수 있다. 또한, 선박의 동적하중 모니터링 시스템은 수많은 감지센서(130)에서 제공되는 이러한 정보를 분석하여 실시간으로 항해에 도움이 되는 정보를 제공할 수 있다.That is, as shown in FIG. 1, in a state where a large number of
이를 위해, 측정 코어(131)는 해수가 상기 측정 코어(131)의 내부와 외부 간을 드나들도록 개방된 구조로 형성될 수 있다. 측정 코어(131)는 원기둥 구조로 이루어질 수 있으며, 그 외주면에 다수개의 관통홀이 구비되어 해수의 유입을 허용할 수 있다. 본 실시예의 경우는, 후술할 수평방향 조절부의 조절홀(134)이 해수의 유통을 위한 관통홀로 활용될 수 있다. 도 7은 해수가 조절홀(134)을 통해 측정 코어(131) 내부로 유입되는 경우를 도시하고 있다. 그러나 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 해수의 유통이 가능하다면 측정 코어(131)의 구조는 다양하게 변형될 수 있다.For this purpose, the
접지라인(132)는 측정 코어(131)의 내측에 한 쌍으로 구성될 수 있다. 한 쌍의 접지라인(132)은 평상시 해수의 유입이 없을 때는 구형체(133)와 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 비록 본 실시예에서는 접지라인(132)이 한 쌍으로 이루어진 경우를 도시하고 있으나, 접지라인(132)의 개수는 다양하게 변형될 수 있다.The
구형체(133)는 원형의 구슬 형태일 수 있으며, 부력을 가지면서 동시에 전도체로 이루어질 수 있다. 따라서, 해수의 유무에 따라 접지라인(132)과 접촉하거나 비접촉할 수 있으며, 접촉된 상태에서는 전류를 통과시킬 수 있다.The
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치에서 조절 플러그를 이용하여 감지센서의 배치방향을 조절하는 과정을 도시한 도면이다. 도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 파랑 계측 장치에서 측정 코어에 구비되는 수평방향 조절부를 이용하여 감지센서의 배치방향을 조절하는 과정을 도시한 도면이다.FIG. 8 and FIG. 9 are views illustrating a process of adjusting a placement direction of a detection sensor using a control plug in a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 10 and FIG. 11 are views illustrating a process of adjusting a placement direction of a detection sensor using a horizontal direction adjusting unit provided in a measuring core in a real-time wave measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
한편 본 실시예에 따르면, 측정 코어(131)의 내부에 구비되는 구형체(133)는 감지센서(130)가 선체(10) 외판의 어디에 설치되느냐(설치되는 각도나 방향 등 여러 요인)에 따라 해수의 유무에 상관없이 접지라인(132)과 접촉 또는 비접촉 상태에 놓일 수 있다. 따라서, 이러한 변수로 인해 감지센서(130)에서 제공되는 정보에 오류가 발생할 수 있으므로, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이 감지센서(130)의 배치 방향 또는 배치 각도를 조정할 필요가 있다.According to the present embodiment, the
도 8 및 도 9의 경우, 조절 플러그(120)는 선체(10) 외판에 고정된 상태의 소켓(110)에 대해 가상의 중심축(X)을 중심으로 회전운동이 가능하므로, 조절 플러그(120)를 회전시켜 감지센서(130)의 배치방향을 조절할 수 있다. 이 경우, 측정 코어(131)의 길이방향으로 배치되는 가상의 직교축(Y)이 도면을 기준으로 볼 때 수평선 상에 놓이도록 조절 플러그(120)를 회전시킬 수 있다.8 and 9, since the
또한, 구형체(133)는 도 10 및 도 11 각각의 우측에 도시된 바와 같이 측정 코어(131)의 내에서 한 쌍의 접지라인(132)에 의해 측정 코어(131) 내측면과 이격된 상태가 유지되도록 설치되어야 한다. 이 경우, 한 쌍의 접지라인(132)은 동일한 높이 선상에서 좌우를 가로지르는 수평방향의 가상의 라인(미도시) 상에 위치하게 된다.10 and 11, the
도 10 및 도 11의 경우, 조절 플러그(120)의 렌치홀(121)에 대해 측정 코어(131)를 회전시킴으로써 한 쌍의 접지라인(132)을 수평방향의 라인 상에 위치시킬 수 있다.10 and 11, the pair of
이를 위해, 실시간 파랑 계측 장치(100, 101)는 렌치홀(121)에 대해 측정 코어(131)를 회전시킬 수 있는 수평방향 조절부를 더 포함할 수 있다. 상기 수평방향 조절부는 측정 코어(131)가 도 10 및 도 11 각각의 우측에 도시된 바와 같이 위치하도록 상기 측정 코어(131)의 표면에 배열되는 다수의 조절돌기 또는 다수의 조절홀(134)로 구성될 수 있다.For this purpose, the real-time
다수의 조절홀(134)는 앞서 상술한 바와 같이 해수의 유통을 위한 통로로 활용될 수 있을 뿐만 아니라 측정 코어(131)의 배치방향을 수평하게 조절하는데 활용될 수 있다. 이 경우, 작업자는 별도의 핀부재(미도시)를 상기 다수의 조절홀(134) 중 어느 하나에 삽입하여 시계방향 또는 반시계방향으로 밀어서(도 10 및 도 11의 화살표 참조) 상기 측정 코어(131)를 회전시킬 수 있다.The plurality of adjustment holes 134 can be utilized not only as a passage for circulating the seawater as described above but also for horizontally adjusting the placement direction of the
이상, 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10: 선체 X: 가상의 중심축
Y: 가상의 직교축 100, 101: 실시간 파랑 계측 장치
110: 소켓 111: 개구부
112: 실링부재 120: 조절 플러그
121: 렌치홀 122: 조절 플러그 회전조절 탭
123: 보호부재 130: 감지센서
131: 측정 코어 132: 접지라인
133: 구형체 134: 조절홀10: Hull X: Virtual center axis
Y: virtual
110: socket 111: opening
112: sealing member 120: regulating plug
121: Wrench hole 122: Adjusting plug Rotation adjusting tab
123: protective member 130: detection sensor
131: measurement core 132: ground line
133: spherical body 134: adjusting hole
Claims (9)
상기 소켓의 중심부를 관통하는 가상의 중심축을 중심으로 회전운동이 가능하도록 상기 소켓에 회동 가능하게 결합되는 조절 플러그; 및
상기 조절 플러그에 탑재되어 상기 조절 플러그의 회전에 따라 배치되는 방향의 조절이 가능한 감지센서;
를 포함하며,
상기 조절 플러그는 해수 측을 향해 개방된 구조의 렌치홀을 포함하며,
상기 감지센서는
상기 렌치홀 내에 결합되는 측정 코어,
상기 측정 코어의 내부에 구비되는 접지라인,
부력을 가져 해수의 유무에 따라 상기 접지라인과 접촉 또는 비접촉될 수 있으며, 상기 접지라인과 접촉시 전기가 통할 수 있는 물질로 이루어지는 구형체를 포함하며,
상기 측정 코어는 해수가 상기 측정 코어의 내부와 외부 간을 드나들도록 개방된 구조로 형성되며,
상기 가상의 직교축을 중심으로 상기 측정 코어를 회전시킬 수 있는 수평방향 조절부를 더 포함하며,
상기 수평방향 조절부는 상기 측정 코어의 표면에 배열되는 다수의 조절돌기 또는 다수의 조절홀로 구성되는 실시간 파랑 계측 장치.A socket coupled to the shell plating;
An adjusting plug rotatably coupled to the socket so as to be rotatable about a virtual center axis passing through the center of the socket; And
A sensing sensor mounted on the regulating plug and adjustable in a direction in which the regulating plug is arranged according to the rotation of the regulating plug;
/ RTI >
Wherein the adjustment plug includes a wrench hole configured to open toward the sea water side,
The sensing sensor
A measurement core coupled within the wrench hole,
A ground line provided inside the measurement core,
And a spherical body made of a material which can be brought into contact with or not in contact with the ground line depending on the presence or absence of seawater, and which is electrically conductive when in contact with the ground line,
Wherein the measurement core is formed to have an open structure in which seawater flows between the inside and the outside of the measurement core,
Further comprising a horizontal direction adjuster capable of rotating the measuring core about the imaginary orthogonal axis,
Wherein the horizontal direction adjuster comprises a plurality of adjustment protrusions or a plurality of adjustment holes arranged on the surface of the measurement core.
상기 감지센서는 상기 구형체가 상기 접지라인과 접촉시 파도가 존재하지 않는 것으로 판단하며, 상기 구형체가 상기 접지라인과 비접촉시 파도가 존재하는 것으로 판단하는 실시간 파랑 계측 장치.The method according to claim 1,
Wherein the detection sensor determines that the sphere does not exist when the sphere contacts the ground line and determines that the sphere has a wave when the sphere does not contact the ground line.
상기 측정 코어는 상기 가상의 중심축에 대해 직교하는 가상의 직교축을 중심으로 회전운동이 가능하도록 상기 렌치홀에 회동 가능하게 결합되는 실시간 파랑 계측 장치.The method according to claim 1,
Wherein the measuring core is rotatably coupled to the wrench hole so as to be rotatable about a virtual orthogonal axis orthogonal to the virtual center axis.
상기 렌치홀에 구비되어 상기 감지센서가 렌치에 의해 파손되는 경우를 방지하는 보호부재를 더 포함하는 실시간 파랑 계측 장치.The method according to claim 1,
And a protection member provided in the wrench hole to prevent the detection sensor from being damaged by a wrench.
상기 소켓의 중심부를 관통하는 가상의 중심축을 중심으로 회전운동이 가능하도록 상기 소켓에 회동 가능하게 결합되는 조절 플러그; 및
상기 조절 플러그에 탑재되어 상기 조절 플러그의 회전에 따라 배치되는 방향의 조절이 가능한 감지센서;
를 포함하며,
상기 조절 플러그는
해수 측을 향해 개방된 구조의 렌치홀,
상기 렌치홀의 반대측에 구비되는 조절 플러그 회전조절 탭을 포함하며,
상기 감지센서는
상기 렌치홀 내에 결합되는 측정 코어,
상기 측정 코어의 내부에 구비되는 접지라인,
부력을 가져 해수의 유무에 따라 상기 접지라인과 접촉 또는 비접촉될 수 있으며, 상기 접지라인과 접촉시 전기가 통할 수 있는 물질로 이루어지는 구형체를 포함하며,
상기 측정 코어는 해수가 상기 측정 코어의 내부와 외부 간을 드나들도록 개방된 구조로 형성되며,
상기 조절 플러그는 상기 조절 플러그 회전조절 탭을 통해 상기 소켓에 나사 결합되는 실시간 파랑 계측 장치.A socket coupled to the shell plating;
An adjusting plug rotatably coupled to the socket so as to be rotatable about a virtual center axis passing through the center of the socket; And
A sensing sensor mounted on the regulating plug and adjustable in a direction in which the regulating plug is arranged according to the rotation of the regulating plug;
/ RTI >
The adjustment plug
A wrench hole having a structure opened toward the sea water side,
And an adjustment plug rotation adjustment tab provided on the opposite side of the wrench hole,
The sensing sensor
A measurement core coupled within the wrench hole,
A ground line provided inside the measurement core,
And a spherical body made of a material which can be brought into contact with or not in contact with the ground line depending on the presence or absence of seawater, and which is electrically conductive when in contact with the ground line,
Wherein the measurement core is formed to have an open structure in which seawater flows between the inside and the outside of the measurement core,
Wherein the adjustment plug is threaded to the socket via the adjustment plug rotation adjustment tab.
상기 조절 플러그 회전조절 탭은 상기 소켓을 관통하여 상기 선체의 내측으로 연장되는 실시간 파랑 계측 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the adjustment plug rotation adjustment tab extends through the socket and into the hull.
상기 파랑 계측 장치로부터 제공되는 정보를 분석하여 시각정보로 변환하여 디스플레이할 수 있는 제어부를 포함하는 선박의 동적하중 모니터링 시스템.A method according to any one of claims 1, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 or 18, wherein a plurality of wind turbine shell plates Wave measuring device; And
And a controller for analyzing the information provided from the wave measuring device and converting the information into time information and displaying the information.
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