KR102049764B1 - Observation system for seabed by the sonar - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a channel topography change surveying system through acoustic exploration.
일반적으로 해양에서 어로 작업, 해양 건축물 시공, 군사작전 및 항만운항 등을 할 때에 종이해도, 전자해도 및 각종 전자 관측장비를 이용하여 해저 지형에 대한 정보를 얻고 있다. 예를 들어, 해양 구조물의 건축 시 해저 지형의 불규칙성에 대한 올바른 이해는 해양 구조물 설계의 시발점이며, 이로부터 해양 구조물의 높이, 구조물 하부 형태, 선박 접안 시설의 수직 위치 결정, 부식 방지 설계 범위 등을 결정할 수 있고, 또한 해양 구조물의 지형적 안정성도 검증할 수 있다.In general, when performing fishing work, construction of marine buildings, military operations, and port operations in the ocean, information on the seabed topography is obtained using paper, electronic charts, and various electronic observation equipment. For example, a good understanding of the seabed topography irregularities in the construction of offshore structures is the starting point for designing offshore structures, from which the height of the offshore structure, the substructure of the structure, the vertical positioning of the ship's eyepiece, and the scope of the corrosion protection design, etc. And topographical stability of offshore structures.
이를 위해 현재까지 가장 널리 사용되고 있는 것이 음파탐지기 또는 음향탐지기를 이용하여 해수로 등 해저 지형에 대한 정보를 얻는 방식이다. 이러한 방식은 음파탐지기가 선박에 설치되어 해수면 부근에서 해저면을 향해 음파를 송출한 후 해저면에서 반사되어 돌아오는 음파를 수신하여 필요한 정보를 얻는 방식에 해당한다. 그러나, 이러한 방식은 해수면의 파도 및 어류 또는 수중생물의 음파 반사 현상 등에 의해서 많은 방해를 받게 되고, 이에 따라 탐사 작업을 여러 차례 반복하는데 따른 긴 시간이 소요되며, 그럼에도 불구하고 정확한 정보를 얻지 못하는 경우가 빈번히 발생하는 어려움이 있다. 또한, 해저 지형의 변화에 대한 데이터를 비교적 정확히 획득하기 위해서는 해당 해저 지형에 대해 비교적 일정한 위치에서 음파의 송수신을 반복해야 하는데, 종래 선박의 음파탐지기를 통한 해저 지형의 정보 획득 방식은 탐사 시에만 선박이 탐사 위치로 이동하고 탐사 후에는 항구로 복귀하는 방식이므로, 동일 해저지형에 대한 탐사 시를 기준으로 이전 탐사 시와 동일한 위치에 음파탐지기를 위치시켜 음파를 송출하는 작업이 실질적으로 불가능하다. 따라서, 결과적으로 해저 지형들의 변화 데이터를 획득하는 작업이 어려운 문제점이 있다.To this end, the most widely used method is to obtain information about the seabed topography, such as the sea channel by using a sound wave detector or a sound detector. This method corresponds to a method in which a sound wave detector is installed on a ship to transmit sound waves toward the sea floor near the sea surface and then receive sound waves reflected from the sea bottom to obtain necessary information. However, this method is hampered by sea waves and the reflection of sound waves from fish or aquatic organisms, and thus takes a long time to repeat the exploration process several times. There are difficulties that occur frequently. In addition, in order to acquire data about the change of the seabed topography relatively accurately, it is necessary to repeat the transmission and reception of sound waves at a relatively constant position with respect to the seabed topography. Since it moves to this location and returns to the port after the exploration, it is practically impossible to send a sound wave by placing the sound wave detector at the same location as the previous exploration based on the exploration of the same seabed. As a result, there is a problem that it is difficult to obtain change data of the seabed topography.
이에 음파출력장치를 해저면에 분산 설치한 다음 각각의 음파출력 장치별 신호를 구분하여 수신함으로써, 해당 해저면의 지형 변화 상태를 비교적 장기간에 걸친 연속성을 갖는 데이터의 분석을 통해 비교적 정확히 파악 후 이를 활용할 수 있도록 하는 음향탐사에 의한 해수로의 지형변화 측량시스템을 개발할 필요가 있다. 이러한 요구에 따른 선행기술로서 특허등록 제10-1492863호가 있으나, 상기 선행기술은 음파출력장치에 기동성이 없어 커버하는 지역이 좁고 장애물 등이 존재할 경우 통신에 에러가 발생하는 문제점이 있다.The sound wave output devices are distributed and installed on the bottom of the sea, and then the signals of each sound wave output device are separated and received, so that the topographical change of the sea bottom is relatively accurate through analysis of data having continuity for a relatively long time. There is a need to develop a system for surveying terrain changes to sea channels by acoustic exploration. Patent No. 10-1492863 is a prior art in accordance with such a request, but the prior art has a problem in that an error occurs in communication when there is a small area to cover and there is no obstacle due to maneuverability in the sound wave output device.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 음파출력장치에 기동성을 부여하여 하나의 음파출력장치가 커버하는 영역을 넓혀 경제성 및 효율성을 향상시키고, 장애물 등이 존재하는 경우 위치를 옮겨 통신 에러를 해결하는 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템을 제공하는 것에 있다.The technical problem to be achieved by the technical idea of the present invention is to provide mobility to the sound wave output device to expand the area covered by one sound wave output device to improve the economics and efficiency, and to solve the communication error by moving the position when there is an obstacle, etc. It is to provide a channel topography change surveying system through acoustic exploration.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템은, 해저 지형에 분산 설치되고 해수면을 향해 서로 구분되는 고유의 음파를 무선 송출하는 복수 개의 음파출력장치, 상기 음파출력장치로부터 송신되는 음파의 무선 수신을 위한 수신모듈을 포함하는 음파탐지기, 상기 음파탐지기로부터 수신되는 음파 정보를 분석하고 상기 음파탐지기가 설치된 모체의 GPS 위치정보를 기준으로 연산하여 상기 음파탐지기의 상대적인 위치정보를 확인하며, 복수 개의 상기 음파출력장치의 확인된 위치정보를 이용하여 해저지형을 파악할 수 있는 수치데이터를 획득하는 위치정보 연산모듈, 상기 위치정보 연산모듈을 통해 획득되는 각 상기 음파출력장치의 위치정보를 상기 음파출력장치 별로 해당 음파출력장치에 매칭시켜 할당된 영역에 저장하되, 상기 위치정보 연산모듈의 위치정보 획득 시마다 해당 음파출력장치의 이전 위치정보와 구분되는 상태로 저장하는 데이터베이스, 상기 데이터베이스의 위치정보들을 검출하여 상기 음파출력장치별로 구분되어 표시될 수 있게 디스플레이부에 출력하며 전체를 감시하고 제어하는 제어부, 상기 제어부의 출력신호에 따라 상기 음파출력장치의 위치정보를 상기 음파출력장치 별로 구분하는 동시에 각각의 상기 음파출력장치마다 위치정보의 획득 시점마다 구분되는 상태로 출력하는 디스플레이부, 및 상기 제어부를 통해 출력되는 상기 음파출력장치의 위치정보를 기반으로 해당 음파출력장치가 설치된 해저면의 지형을 이미지로 도시하는 도화모듈을 포함하고, 상기 음파출력장치는, 본체부, 상기 본체부의 하방 네 모서리 영역에 연결되는 4개의 블록부, 상기 블록부 각각에 설치되되 상기 블록부의 하방으로 연장되어 해저면에 상기 음파출력장치를 고정하는 고정부, 상기 본체부의 하방 네 꼭지점 영역에 설치되는 4개의 바퀴부, 상기 바퀴부를 승하강시키는 승하강부, 상기 본체부의 내부에 위치되는 음파출력모듈 및 상기 음파출력모듈의 음파출력 주기를 포함한 상기 음파출력장치의 전체적인 동작을 제어하도록 구성되는 음파출력 제어부를 포함하며, 상기 승하강부가 상기 바퀴부를 하강시키면 상기 블록부가 해저면으로부터 이격되는 하강상태가 되고, 상기 승하강부가 상기 바퀴부를 상승시키면 상기 블록부가 해저면에 내려앉는 승강상태가 되며, 상기 고정부는 내부에 제1 중공을 구비하는 제1 고정대, 일단이 상기 제1 중공에 삽입되어 타단이 상기 제1 고정대로부터 인접해지거나 멀어질 수 있는 구조를 가지며 내부에 제2 중공을 구비하는 제2 고정대, 일단이 상기 제2 중공에 삽입되어 타단이 상기 제2 고정대로부터 인접해지거나 멀어질 수 있는 구조를 가지며 길이방향을 따라 연장된 복수의 고정홈을 구비하는 제3 고정대, 및 상기 제3 고정대를 상기 제1 고정대의 방향으로 당기거나 반대로 밀어 상기 고정부를 신축 가능하게 하는 신축부재를 포함하여 축소상태 또는 연장상태가 되고, 상기 고정부는 상기 제3 고정대의 타단에 일단이 각각 힌지 구조로 결합되되 상기 고정홈에 안착되는 복수의 분기대를 더 포함하며, 각각의 상기 분기대는 상기 고정홈에 안착되는 접힘상태 또는 상기 제3 고정대에 대하여 회동되어 상기 고정홈으로부터 이탈되어 펼쳐진 펼침상태가 되고, 각각의 상기 분기대는 끝단으로 갈수록 폭이 넓어지는 구조를 가지며, 각각의 상기 분기대가 상기 고정홈에 안착되었을 때 상기 분기대의 표면과 상기 제3 고정대는 동일 평면을 이루고, 상기 블록부의 중앙에는 상기 제1 고정대를 수용하는 수용홈이 형성되고 상기 제1 고정대는 상기 수용홈에 수용 고정되며, 상기 제1 고정대, 상기 제2 고정대 및 상기 제3 고정대 각각의 길이는 상기 블록부의 길이보다 짧아 상기 축소상태일 때 상기 고정부는 상기 블록부에 수용되고, 상기 연장상태일 때 상기 제2 고정대 및 상기 제3 고정대는 상기 블록부의 하단로부터 돌출되며, 이동 필요 시 상기 제어부는 상기 분기대를 접어 상기 분기대가 상기 제3 고정대의 고정홈에 안착되는 상기 접힘상태, 상기 고정부를 축소시켜 상기 고정부를 상기 블록부 내에 수용하는 상기 축소상태, 상기 바퀴부를 하강하여 상기 블록부를 해저면으로부터 이격시키는 상기 하강상태, 상기 바퀴부를 구동하여 상기 음파출력장치의 위치를 이동시키는 이동상태, 이동 완료 후 상기 바퀴부를 승강하여 상기 블록부를 해저면에 내려놓는 상기 승강상태, 상기 고정부를 연장시켜 상기 블록부의 하단으로부터 상기 제2 고정대 및 상기 제3 고정대를 돌출시켜 해저면에 박는 상기 연장상태, 및 상기 제3 고정대의 고정홈으로부터 이탈되도록 상기 분기대를 펼쳐 상기 음파출력장치를 해저면에 고정하는 펼침상태를 차례로 제어할 수 있다.According to an aspect of the present disclosure, a channel topographical change surveying system through acoustic exploration includes: a plurality of sound wave output devices wirelessly transmitting inherent sound waves distributed on a seabed topography and separated from each other toward a sea surface, and the sound wave output A sound wave detector comprising a receiving module for wireless reception of sound waves transmitted from a device, the sound wave information received from the sound wave detector is analyzed and the relative position of the sound wave detector is calculated based on the GPS position information of the mother body where the sound wave detector is installed. A location information calculation module for acquiring information and acquiring numerical data capable of identifying a seabed topography using the identified location information of a plurality of sound wave output devices, and each of the sound wave output devices obtained through the location information calculation module. By matching the position information to the sound wave output device for each sound wave output device A database which is stored in a corresponding area, and stored in a state distinguished from previous position information of a corresponding sound wave output device every time the position information of the position information calculation module is acquired, and detected by the position information of the database. A control unit for outputting the display unit to monitor and control the whole, and classifying the positional information of the sound wave output device by the sound wave output device according to the output signal of the control unit, and at the time of acquiring position information for each sound wave output device. A display module for outputting the image in a divided state, and a drawing module showing an image of the top surface of the sea floor on which the corresponding sound wave output device is installed based on the positional information of the sound wave output device output through the control unit. The output device includes a main body and four lower corners of the main body. Four block parts connected to each of the block portion is provided in each of the block portion extending to the lower portion of the fixing portion for fixing the sound wave output device on the bottom surface, four wheel parts are installed in the four corner areas below the main body portion, And a sound wave output control unit configured to control the overall operation of the sound wave output device including a lift unit for elevating the wheel unit, a sound wave output module located inside the main body unit, and a sound wave output period of the sound wave output module. When the lifting unit lowers the wheel part, the block part is in a descending state spaced apart from the sea bottom surface, and when the lifting part raises the wheel part, the block part is in a lifting state in which the bottom part is lowered, and the fixing part has a first inside. A first holder having a hollow, one end is inserted into the first hollow and the other end is from the first holder It has a structure that can be adjacent to or away from the second holder having a second hollow therein, one end is inserted into the second hollow has a structure that the other end can be adjacent or away from the second holder and in the longitudinal direction A contracting state or an extended state including a third holder having a plurality of fixing grooves extending along the extension member, and an elastic member for pulling the third holder in the direction of the first fixing member or by pushing the third member in a direction opposite to the first holder; The fixing part further comprises a plurality of branch bars, one end of which is coupled to the other end of the third fixing unit in a hinge structure and seated in the fixing groove, each of which is folded in the fixing groove or It is rotated with respect to the third fixing rod to be in an unfolded and unfolded state, which is separated from the fixing groove, and each of the branch stands toward the end. It has a structure that is wider, when each of the branch is seated in the fixing groove and the surface of the branch and the third fixing rod is in the same plane, the center of the block portion receiving groove for accommodating the first fixing rod And the first holder is accommodated in the receiving groove, and the length of each of the first holder, the second holder, and the third holder is shorter than the length of the block, so that the fixing part is the block part. And the second holder and the third holder are protruded from the lower end of the block part in the extended state, and if necessary, the controller folds the branch so that the branch rests in the fixing groove of the third holder. The collapsed state is reduced, the reduced state to accommodate the fixing portion in the block portion by reducing the fixing portion, the wheel portion is lowered to raise The descending state to separate the block portion from the sea bottom, the moving state to move the position of the sound wave output device by driving the wheel portion, the lifting state of lifting and lowering the wheel portion to lower the block portion on the sea bottom after completion of the movement, the The sound wave output device by extending the fixing part and extending the branch so as to protrude from the bottom of the block part to protrude the second fixing member and the third fixing member to the bottom surface, and to be separated from the fixing groove of the third fixing member. It can be controlled in turn the unfolding state to fix the to the bottom.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 고정홈은 복수의 제1 고정홈 및 상기 복수의 제1 고정홈의 상부에 위치되는 복수의 제2 고정홈을 포함하고, 상기 분기대는 상기 제1 고정홈에 안착되는 복수의 제1 분기대와 상기 제2 고정홈에 안착되는 복수의 제2 분기대를 포함하며, 상기 제1 고정홈과 상기 제2 고정홈은 엇갈려 배치되고, 상기 제1 분기대가 상기 제3 고정대와 연결되는 제1 힌지는 상기 제1 분기대의 하부에 위치되며 상기 제2 분기대가 상기 제3 고정대와 연결되는 제2 힌지는 상기 제2 분기대의 상부에 위치되어, 상기 분기대가 상기 펼침상태일 때 서로 마주볼 수 있다.According to an exemplary embodiment, the fixing groove includes a plurality of first fixing grooves and a plurality of second fixing grooves positioned on the plurality of first fixing grooves, and the branch is seated in the first fixing groove. And a plurality of second branches mounted on the second fixing grooves and the second fixing grooves, wherein the first fixing grooves and the second fixing grooves are alternately disposed, and the first branch branches are arranged in the third branching grooves. The first hinge connected to the fixing rod is located under the first branch, and the second hinge connecting the second branch to the third fixing rod is located above the second branch, so that the branch is unfolded. You can face each other when you are
예시적인 실시예에 따르면, 상기 음파출력장치는, 적어도 일부가 상기 본체부의 내부에 위치되는 전력생산부 및 상기 전력생산부가 생산한 전력을 저장하는 배터리부를 더 포함하고, 상기 전력생산부는 상기 본체부의 측면을 관통하도록 연결되되 양단 중 일단은 상기 본체부의 외부에 위치되고 타단은 상기 본체부의 내부에 위치되는 진동바, 상기 본체부가 방수 상태를 유지하도록 상기 본체부와 상기 진동바 사이에 위치되는 실링부재, 상기 진동바의 타단에 결합되는 제1 자석, 상기 본체부의 내부에 위치되되 상기 진동바의 타단으로부터 이격되어 설치되는 코일, 상기 진동바의 반대편에 상기 코일과 이격되어 설치되되 상기 코일과 인접한 방향이 S극인 제1 자석 및 상기 제1 자석의 하부에 위치되되 상기 코일과 인접한 방향이 N극을 갖는 제2 자석을 포함하며, 상기 본체부에는 상기 진동바가 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀의 상부와 하부에 각각 이격되게 상기 본체부의 외부와 내부 각각에는 함입된 형태의 제1 실링홈이 형성되며, 상기 진동바의 상부와 하부에는 함입되고 단차진 형태의 제2 실링홈이 형성되되, 상기 제1 실링홈 및 상기 제2 실링홈 각각은 표면에 인접한 제1 홈영역 및 상기 제1 홈영역보다 깊게 위치되고 상기 제1 홈영역으로부터 단차지며 상기 제1 홈영역보다 폭이 넓은 제2 홈영역을 포함하며, 상기 실링부재는 상기 본체부의 외부에 밀착되는 제1 실링영역, 상기 본체부의 내부에 밀착되는 제2 실링영역, 및 상기 제1 실링영역과 상기 제2 실링영역 사이를 연결하면서 상기 삽입홀의 내측에 밀착되는 제3 실링영역을 포함하고, 상기 제1 실링영역 및 상기 제2 실링영역에는 상기 제1 실링영역 및 상기 제2 실링영역으로부터 돌출된 형상을 가져 상기 제1 실링홈에 밀착되는 제1 돌기가 형성되며, 상기 제3 실링영역에는 상기 제3 실링영역으로부터 돌출된 형상을 가져 상기 제2 실링홈에 밀착되는 제2 돌기가 형성되고, 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기 각각은 표면에 인접한 제1 돌출영역 및 상기 제1 돌출영역보다 돌출 위치되고 상기 제1 돌출영역으로부터 단차지며 상기 제1 돌출영역보다 폭이 넓은 제2 돌출영역을 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the sound wave output device further comprises a power generation unit at least partly located inside the main body unit and a battery unit for storing the power generated by the power generation unit, the power generation unit side Is connected to penetrate through one end of the both ends is located outside the body portion and the other end is located inside the body portion, the sealing member is located between the body portion and the vibration bar to maintain the body portion waterproof; A first magnet coupled to the other end of the vibration bar, a coil positioned inside the main body part and spaced apart from the other end of the vibration bar, and spaced apart from the coil on an opposite side of the vibration bar, the direction adjacent to the coil is A first magnet which is an S pole and a second magnet which is positioned below the first magnet and has an N pole in a direction adjacent to the coil The main body portion includes an insertion hole into which the vibration bar is inserted, and a first sealing groove having an embedded shape is formed in each of the outside and the inside of the body portion so as to be spaced apart from each of the upper and lower portions of the insertion hole. A second sealing groove is formed in the upper and the lower portion of the vibration bar and is formed in a stepped shape, wherein each of the first sealing groove and the second sealing groove is located deeper than the first groove region and the first groove region adjacent to the surface. And a second groove area which is stepped from the first groove area and is wider than the first groove area, wherein the sealing member is a first sealing area which is in close contact with the outside of the body part and is in close contact with the inside of the body part. A second sealing region and a third sealing region in close contact with the inside of the insertion hole while connecting between the first sealing region and the second sealing region, and the first sealing region and the second sealing region. Has a shape protruding from the first sealing area and the second sealing area, and a first protrusion is formed to be in close contact with the first sealing groove, and the third sealing area has a shape protruding from the third sealing area. A second protrusion is formed in close contact with the second sealing groove, and each of the first protrusion and the second protrusion protrudes from the first protrusion area and the first protrusion area adjacent to a surface thereof, and is stepped from the first protrusion area. And a second protrusion region having a width wider than the first protrusion region.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be interpreted in a conventional and dictionary sense, and the inventors will be required to properly define the concepts of terms in order to best describe their invention. On the basis of the principle that it can be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템은 바퀴부와 승하강부를 통해 음파출력장치에 기동성을 부여하여 하나의 음파출력장치로 커버하는 영역을 넓혀 경제성 및 효율성을 향상시키고, 장애물 등에 통신 장애 시 음파출력장치를 이동시켜 통신 에러를 해결할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, the channel topographical change surveying system through sound exploration according to embodiments of the present invention provides mobility to the sound wave output device through the wheel part and the elevating part to widen the area covered by one sound wave output device, thereby improving economic efficiency and It can improve the efficiency and solve the communication error by moving the sound wave output device in case of communication failure.
또한, 본 발명에 따르면 고정부를 통해 옮긴 위치에서도 음파출력장치를 견고하게 해저면에 고정할 수 있다.In addition, according to the present invention it is possible to firmly fix the sound wave output device on the seabed even in the position moved through the fixing portion.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템의 음파출력장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 음파출력장치의 블록부와 고정부를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 고정부의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시한 음파출력장치의 바퀴부 및 승하강부를 설명하기 위한 측면도이다.
도 6은 도 2에 도시한 음파출력장치의 전력생산부 및 배터리부를 설명하기 위한 단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
1 is a block diagram illustrating a channel topography change surveying system through acoustic exploration according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a sound wave output device of a channel topography change surveying system through sound exploration shown in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view illustrating a block part and a fixing part of the sound wave output device shown in FIG. 2.
4 is a cross-sectional view showing a part of the fixing part shown in FIG. 3.
FIG. 5 is a side view illustrating the wheel part and the lifting part of the sound wave output device shown in FIG. 2.
FIG. 6 is a cross-sectional view for describing a power generator and a battery unit of the sound wave output device illustrated in FIG. 2.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 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. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and examples associated with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components as possible, even if displayed on different drawings have the same number as possible. In addition, terms such as first and second 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. In addition, in describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템에 대해 살펴보기로 한다.1 is a block diagram illustrating a channel topography change surveying system through acoustic exploration according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, with reference to this will be described with respect to the channel topography change surveying system through the acoustic exploration according to the present embodiment.
도 1에 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템은 복수 개의 음파출력장치(1000), 음파탐지기(2000), 위치정보 연산모듈(3000), 데이터베이스(4000), 제어부(5000), 디스플레이부(6000) 및 도화모듈(7000)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the topographical change surveying system using the acoustic survey according to the present embodiment includes a plurality of sound
음파출력장치(1000)는 해저 지형에 일정한 간격으로 분산 설치되어 해수면을 향해 서로 구분되는 고유의 음파(음향) 신호를 송신하는 부재로서, 복수 개로 구성될 수 있다. 여기서, 음파출력장치(1000)는 음파출력모듈(1100)과 음파출력제어부(1200)를 포함할 수 있으며, 음파출력모듈(1100)은 음파를 출력하는 부재로 음파출력제어부(1200)에 의해 설정된 일정 주기에 따라 주기적으로 고유 음파를 출력하여 해수면으로 송출할 수 있다. 또한, 음파출력제어부(1200)는 음파출력모듈(1100)과 음파출력모듈(1100)의 음파출력 주기뿐만 아니라 이후에 설명될 고정부(1500), 바퀴부(1600), 승하강부(1700) 등 음파출력장치(1000)의 전체적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.The sound
음파탐지기(2000)는 음파출력장치(1000)로부터 송신되는 음파(음향)의 신호를 수신하기 위한 수신모듈(2100)을 포함할 수 있다. 여기서, 음파탐지기(2000)로서는 통상의 음파탐지기(SONAR; Sound Navigation And Ranging)가 사용될 수 있으며, 음파탐지기(2000)는 수신모듈(2100) 외에 음파를 송신하는 송신모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이때, 음파출력장치(1000)는 내장된 프로그램에 의하여 음파 신호가 송출(출력)된 시간 정보(TIME STAMP)를 포함시켜 함께 송출할 수 있고, 음파탐지기(2000)가 수신된 음파(음향) 신호를 분석하는 방식은 이미 알려진 기술, 즉 송신시간과 수신시간정보의 분석 또는 음파가 수중에서 전파되는 속도를 이용한 분석 등을 사용할 수 있다.The
위치정보 연산모듈(3000)은 음파탐지기(2000)에서 수신되는 음파 정보를 분석하고 음파탐지기(2000)가 설치된 모체의 GPS 위치정보를 기준으로 연산하여 음파탐지기(2000)의 상대적인 위치정보를 확인하고, 복수의 음파출력장치(1000)의 확인된 위치정보를 이용하여 해저지형을 파악할 수 있는 수치데이터를 획득할 수 있다.The location
데이터베이스(4000)는 제어부(5000)의 제어와 감시에 의하여 위치정보 연산모듈(3000)을 통해 획득되는 위치정보를 각 음파출력장치(1000) 별로 해당 음파출력장치(1000)에 매칭시켜 할당된 영역에 저장하며, 위치정보 연산모듈(3000)의 위치정보 획득 시마다 해당 음파출력장치(1000)의 이전 위치정보와 구분되는 상태로 저장할 수 있다.The
제어부(5000)는 데이터베이스(4000)의 위치정보들을 검출하여 음파출력장치(1000) 별로 구분되어 표시될 수 있도록 디스플레이부(6000)에 출력하며, 시스템 전체를 감시하고 제어할 수 있다.The
디스플레이부(6000)는 제어부(5000)의 출력신호에 따라 음파출력장치(1000)의 위치정보를 음파출력장치(1000) 별로 구분하는 동시에 각각의 음파출력장치(1000)마다 그 위치정보 획득 시점마다 구분되는 상태로 출력할 수 있다. 이때, 디스플레이부(6000)가 각 음파출력장치(1000)의 위치정보를 획득 시점으로 구분하여 표시하는 방식은 제어부(5000)의 해당 제어신호에 의한 것으로, 동시에 색상의 차이로 표시하거나 설정된 소정 시간을 기준으로 하는 동영상으로 표시하거나 또는 입력되는 제어신호에 의하여 순차적으로 표시되도록 할 수 있으며, 일반적으로 알 수 있는 방식으로 표시할 수 있다.The
도화모듈(7000)은 제어부(5000)를 통해 출력되는 음파출력장치(1000)들의 위치정보를 기반으로 해당 음파출력장치(1000)들이 설치된 해저면의 지형을 이미지로 도시할 수 있다.The
이와 같이 해저면에 일정 간격으로 설치된 복수 개의 음파출력장치(1000)에서 각 음파출력장치(1000)별로 식별 가능한 고유 음파를 송출하고 음파탐지기(2000)에서 이를 수신함으로써, 각 음파출력장치(1000) 별로 구분하여 분석 및 이용할 수 있어 음파출력장치(1000)가 설치된 해당 해저면들의 지형 변화 상태를 비교적 장기간에 걸친 연속성을 가지는 데이터의 분석을 통해 비교적 정확하게 파악할 수 있다. 이러한 정보는 어로 작업, 해양 건축물 시공, 군사작전 및 항만운항 등을 위한 정보로서 활용되며, 비교적 정확한 전자해도, 종이 해저지도를 제작하는 데에 활용될 수 있다. 여기서 각 음파출력장치(1000)가 동일한 음파(음향) 신호를 송출하는 경우, 각 음파출력장치(1000)는 자신을 구분할 수 있는 고유번호를 음파(음향) 신호에 포함시켜 출력(송출)할 수 있다.In this way, the plurality of sound
도 2는 도 1에 도시한 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템의 음파출력장치(1000)를 나타낸 사시도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 음파출력장치(1000)에 대해 살펴보기로 한다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a sound
도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 음파출력장치(1000)는 본체부(1300), 4개의 블록부(1400), 고정부(1500; 도 3에 도시됨), 4개의 바퀴부(1600), 바퀴부(1600)를 승하강시키는 승하강부(1700), 본체부(1300)의 내부에 위치되는 음파출력모듈(1100; 도 1에 도시됨) 및 음파출력제어부(1200; 도 1에 도시됨)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the sound
본체부(1300)는 대략 육면체의 형상을 가지며 내부에 음파출력모듈(1100), 음파출력제어부(1200) 등의 구성을 수용할 수 있다. 또한, 블록부(1400)는 본체부(1300)의 하방 네 모서리 영역에 각각 연결되어 4개로 구성될 수 있으며 본체부(1300)를 해저면으로부터 일정 간격 이격시키는 다리의 역할을 수행할 수 있고, 고정부(1500; 도 3에 도시됨)는 음파출력장치(1000)를 해저면에 고정시키는 역할을 수행할 수 있다.The
도 3은 도 2에 도시한 음파출력장치(1000)의 블록부(1400)와 고정부(1500)를 나타낸 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 음파출력장치(1000)의 고정부(1500)에 대해 살펴보기로 한다.3 is a cross-sectional view illustrating the
도 3에 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 음파출력장치(1000)의 고정부(1500)는 4개의 블록부(1400) 각각의 하방으로부터 연장되어 해저면에 음파출력장치(1000)를 고정할 수 있다. 구체적으로, 고정부(1500)는 안테나와 같이 다단으로 구성되어 전체 길이가 신축 가능한 구조로 구현될 수 있는데, 구체적으로 제1 고정대(1510), 제2 고정대(1520) 및 제3 고정대(1530)의 3단으로 구성되고, 신축 가능하게 구동시키는 신축부재(1540)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the
이때, 제1 고정대(1510)는 블록부(1400)의 중앙에 형성된 수용홈(1410)에 수용 고정되며, 제2 고정대(1520)는 일단이 제1 고정대(1510)의 제1 중공(1511)에 삽입되어 타단이 제1 고정대(1510)로부터 인접해지거나 멀어질 수 있고, 제3 고정대(1530)는 일단이 제2 고정대(1520)의 제2 중공(1521)에 삽입되어 타단이 제2 고정대(1520)로부터 인접해지거나 멀어질 수 있다. 이때, 제3 고정대(1530)는 해저면에 용이하게 박힐 수 있도록 적어도 일부에 끝단으로 갈수록 폭이 좁은 영역을 구비할 수 있다. At this time, the
또한, 신축부재(1540)는 일측이 제1 고정대(1510) 또는 블록부(1400) 내에 고정되고 타측이 제3 고정대(1530)와 연결되어, 제3 고정대(1530)를 제1 고정대(1510)의 방향으로 당기거나 반대로 밀어냄으로써 고정부(1500)를 신축 가능하게 구현할 수 있다. 이때, 각 고정대의 길이는 블록부(1400)의 길이보다 짧아 도 3(a)와 같은 "축소상태"일 때 고정부(1500)는 블록부(1400)의 수용홈(1410)에 모두 수용될 수 있고, 도 3(b)와 같은 "연장상태"일 때 제2 고정대(1520) 및 제3 고정대(1530)가 블록부(1400)의 하단으로부터 돌출되어 해저면에 박힐 수 있다. 이러한 "축소상태"와 "연장상태"의 동작은 음파출력제어부(1200)가 신축부재(1540)를 제어함으로써 이루어질 수 있다.In addition, one side of the
이와 같이 고정부(1500)를 3단으로 구성하는 것은 제한된 블록부(1400)의 길이 내에 모두 수용되는 것을 감안하되 최대한 길게 돌출되도록 하여 해저면에 음파출력장치(1000)를 안정적으로 고정할 수 있게 하기 위함일 수 있다. 또한, 보다 안정적인 음파출력장치(1000)의 고정을 위하여 각 고정대는 사각기둥 형상으로 구현될 수 있다.As described above, the three parts of the
도 4는 도 3에 도시한 고정부(1500)의 일부를 나타낸 단면도이다. 이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 고정부(1500)에 대해 더욱 구체적으로 살펴보기로 한다.4 is a cross-sectional view illustrating a part of the fixing
도 4(a)에 도시한 바와 같이, 제3 고정대(1530)가 제2 고정대(1520)로부터 용이하게 슬라이딩될 수 있도록 제2 고정대(1520)의 내측에 레일돌기(1522)를 형성하고 제3 고정대(1530)의 각 면 외측에 레일홈(1534)을 형성할 수 있다. 이때, 레일돌기(1522)가 레일홈(1534)에 삽입된 상태로 슬라이딩 방식을 구현할 수 있으며, 제3 고정대(1530)가 제2 고정대(1520)로부터 용이하게 슬라이딩되어 고정부(1500)의 신축이 가능할 수 있다. 이때, 레일홈(1534)의 최외곽폭(1535)은 최대폭(1536)보다 좁도록 구현하여 레일돌기(1522)의 레일홈(1534)에 대한 이탈을 방지할 수 있다. 또한, 이러한 레일돌기(1522) 및 레일홈(1534) 구조는 제2 고정대(1520)와 제3 고정대(1530) 사이뿐만 아니라 제1 고정대(1510)와 제2 고정대(1520) 사이에도 적용 가능할 수 있다.As shown in FIG. 4A, a
한편, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 고정부(1500)의 제3 고정대(1530)는 외면에 길이방향을 따라 연장된 복수의 고정홈(1533)을 구비할 수 있다. 또한, 고정홈(1533)에는 분기대(1539)가 안착될 수 있는데, 분기대(1539)는 제3 고정대(1530)의 타단에 일단이 각각 힌지(1537a, 1537b) 구조로 결합될 수 있다. 따라서, 분기대(1539)를 접어 분기대(1539) 전체가 고정홈(1533)에 안착되어 있는 "접힘상태"(도 3(b) 참조)와 분기대(1539)를 힌지(1537a, 1537b) 기준으로 회동시켜 펼침으로써 분기대(1539)의 타단이 고정홈(1533)으로부터 이탈되는 "펼침상태"(도 4(b) 참조)가 구현될 수 있으며, 이러한 "접힘상태"와 "펼침상태"의 제어는 음파출력제어부(1200)에 의해 이루어질 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 4 (b), the
이와 같이 "펼침상태"가 되는 경우 도 3(b)와 같은 "접힘상태"와 비교하여 분기대(1539)가 펼쳐져 해저면에 추가적으로 박히게 되므로 음파출력장치(1000)를 더욱 견고하게 해저면에 고정할 수 있다. 이때, 고정력을 향상시키기 위하여 분기대(1539)가 끝단으로 갈수록 폭이 넓어지는 구조를 갖게 하는 것도 가능할 수 있다(도 4(a) 참조). 또한, "접힘상태", 즉 분기대(1539)가 고정홈(1533)에 안착되어 있을 때에는 분기대(1539)의 표면과 제3 고정대(1530)의 표면이 동일평면을 이루도록 하여, 도 3(b)에서와 같이 제3 고정대(1530)가 연장되었을 때 용이하게 고정부(1500)가 해저면에 박히도록 할 수 있다. In this case, when the "expanded state" is compared to the "folded state" as shown in FIG. 3 (b), the branching
한편, 고정홈(1533)은 예시적으로 복수의 제1 고정홈(1531)과 복수의 제1 고정홈(1531)의 상부에 위치되는 복수의 제2 고정홈(1532)을 포함하고, 분기대(1539)는 제1 고정홈(1531)에 안착되는 제1 분기대(1537)와 제2 고정홈(1532)에 안착되는 제2 분기대(1538)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 분기대(1537)가 제3 고정대(1530)와 연결되는 제1 힌지(1537a)는 제1 분기대(1537)의 하부에 위치되고 제2 분기대(1538)가 제3 고정대(1530)와 연결되는 제2 힌지(1538a)는 제2 분기대(1538)의 상부에 위치될 수 있다. 즉, 제1 분기대(1537)와 제2 분기대(1538)가 펼쳐지는 방향이 서로 반대일 수 있으며, 이에 따라 상보적인 효과에 따라 더욱 강력한 해저면에 대한 고정이 가능할 수 있다. 한편, 제1 분기대(1537)와 제2 분기대(1538)는 사각기둥 형상으로 구현된 제3 고정대(1530)의 각 면에 각각 4개로 구현될 수 있으며, 도면에서는 서로 대응되는 위치에 형성되는 것으로 도시하였으나 서로 겹치지 않도록 배치하는 것도 가능하며 이러한 경우 상보적 효과에 따라 해저면에 대한 고정력을 더욱 향상시킬 수 있다.Meanwhile, the fixing
도 5는 도 2에 도시한 음파출력장치(1000)의 바퀴부(1600) 및 승하강부(1700)를 설명하기 위한 측면도이다. 이하, 도 2 및 도 5를 참조하여 본 실시예에 따른 바퀴부(1600) 및 승하강부(1700)에 대해 살펴보기로 한다.FIG. 5 is a side view illustrating the
도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 바퀴부(1600)는 본체부(1300) 하방의 네 꼭지점 영역에 각각 연결되어 4개로 구현되어 설치될 수 있다. 또한, 승하강부(1700)는 바퀴부(1600)와 본체부(1300) 사이에 설치되어 바퀴부(1600)를 승하강시키는 예를 들어 실린더 등으로 구현될 수 있다. 이때, 도 5(a)와 같이 승하강부(1700)가 바퀴부(1600)를 상승시키면 블록부(1400)는 해저면에 닿는 "승강상태"일 수 있으며, 도 5(b)와 같이 승하강부(1700)가 바퀴부(1600)를 하강시키면 하강된 바퀴부(1600)에 의해 블록부(1400)가 해저면으로부터 이격되는 "하강상태"가 될 수 있다. 이러한 상태에서 바퀴부(1600)가 구동되면 음파출력장치(1000)의 위치가 변동되는 "이동상태"가 될 수 있다. 이러한 "승강상태", "하강상태" 및 "이동상태"의 제어는 음파출력제어부(1200)에 의해 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 2 and FIG. 5, the
이와 같이 본 실시예에서는 바퀴부(1600)와 승하강부(1700)를 이용하여 음파출력장치(100)에 기동성을 부여할 수 있다. 기존에는 음파출력장치(1000)가 고정형이었기 때문에 하나의 음파출력장치(1000)로 커버할 수 있는 영역 넓이가 제한적이었는데, 본 실시예에서는 음파출력장치(1000)에 기동성을 부여하기 때문에 하나의 음파출력장치(1000)가 커버할 수 있는 영역이 기존 대비 효과적으로 넓어질 수 있다. 따라서, 전체 시스템에서의 음파출력장치(1000) 개수를 줄일 수 있어 경제성 및 효율성이 향상될 수 있다.As described above, in the present exemplary embodiment, the
또한, 장애물 등으로 인해 음파출력장치(1000)와 음파탐지기(2000) 간 통신에 에러가 발생된 경우 음파출력장치(1000)의 위치를 변동시켜 통신 에러를 해결할 수도 있다.In addition, when an error occurs in the communication between the sound
이상과 같이 설명한 음파출력장치(1000)의 이동과 고정을 음파출력제어부(1200)가 제어하는 방식에 대하여 정리해보면 다음과 같다.The manner in which the sound wave
음파출력장치(1000)가 제1 위치에 고정되어 있는데 제2 위치로 음파출력장치(1000)를 이동시키려 하는 경우, 먼저 음파출력제어부(1200)는 펼쳐져 있는 분기대(1539)를 접어 분기대(1539)가 제3 고정대(1530)의 고정홈(1533)에 안착되도록 하는 "접힘상태"로 분기대(1539)를 제어할 수 있다(도 3(b) 상태). 이때 분기대(1539)가 해저면에 대한 고정을 해제하였기 때문에 음파출력장치(1000)는 제2 고정대(1520)와 제3 고정대(1530)에 의해서만 고정되므로, "펼침상태" 대비 해저면에 대한 고정력이 떨어질 수 있다.When the sound
다음, 음파출력제어부(1200)는 신축부재(1540)를 제어함으로써 고정부(1500)를 축소시켜 고정부(1500)를 블록부 내에 수용하는 "축소상태"로 제어할 수 있다(도 3(a) 상태). 이때, 고정부(1500)가 축소되면 해저면에 대한 고정이 해제되기 때문에 음파출력장치(1000)는 해저면에 단순히 놓인 상태로 볼 수 있다.Next, the sound wave
다음, 음파출력제어부(1200)는 승하강부(1700)를 제어하여 바퀴부(1600)를 하강시킴으로써 블록부(1400)가 해저면으로부터 이격되도록 하는 "하강상태"로 제어할 수 있다(도 5(b) 상태).Next, the sound wave
다음, 음파출력제어부(1200)는 바퀴부(1600)를 구동시켜 음파출력장치(1000)의 위치를 이동시키는 "이동상태"로 제어할 수 있다.Next, the sound wave
다음, 음파출력제어부(1200)는 음파출력장치(1000)가 제2 위치로 이동되었을 때 승하강부(1700)를 제어하여 바퀴부(1600)를 승강시킴으로써 블록부(1400)를 해저면에 내려놓는 "승강상태"로 제어할 수 있다(도 5(a) 상태).Next, when the sound
다음, 음파출력제어부(1200)는 신축부재(1540)를 제어함으로써 고정부(1500)를 연장시켜 제2 고정대(1520) 및 제3 고정대(1530)가 블록부(1400)의 하단으로부터 돌출되어 해저면에 박히는 "연장상태"로 제어할 수 있다(도 3(b) 상태). 이때, 음파출력장치(1000)는 제한적으로 해저면에 고정될 수 있다.Next, the sound wave
다음, 음파출력제어부(1200)는 분기대(1539)가 제3 고정대(1530)의 고정홈(1533)으로부터 이탈되도록 분기대(1539)를 펼쳐 분기대(1539)가 해저면에 추가적으로 박히게 하는 "펼침상태"로 제어할 수 있으며, 이에 따라 이동된 제2 위치에서의 음파출력장치(1000) 고정을 견고하게 완료할 수 있다.Next, the sound wave
도 6은 도 2에 도시한 음파출력장치(1000)의 전력생산부(1800) 및 배터리부(1900)를 설명하기 위한 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 전력생산부(1800) 및 배터리부(1900)에 대해 살펴보기로 한다.6 is a cross-sectional view for describing the
전력생산부(1800)는 전력을 생산하는 부재로서 전력생산부(1800)가 생산한 전력은 배터리부(1900)에 저장될 수 있다. 여기서, 전력생산부(1800)는 진동바(1810), 실링부재(1820), 제1 자석(1830), 코일(1840), 제2 자석(1850) 및 제3 자석(1860)을 포함할 수 있다. 진동바(1810)는 본체부(1300)의 외벽면을 관통하도록 연결되어 양단 중 일단(1811)은 본체부(1300)의 외부에 위치되고 타단(1812)은 본체부(1300)의 내부에 위치될 수 있다. The
진동바(1810)가 본체부(1300)를 관통하게 되면 본체부(1300)의 내부로 해수가 유입될 수 있으므로 본체부(1300) 내부의 방수 상태 유지를 위해 본체부(1300)와 진동바(1810) 사이에는 실링부재(1820)가 위치될 수 있다. 이때, 해저의 수압이 높은 점을 감안하여 방수를 최대한으로 설정하는 것이 바람직한데, 본 실시예에서는 다음과 같이 방수 시스템을 구현할 수 있다. When the vibrating
구체적으로 본체부(1300)에는 진동바(1810)가 삽입되는 삽입홀(1310)이 형성되며, 삽입홀(1310)의 상부와 하부에 이격되게 외부와 내부 각각에 제1 실링홈(1320)을 형성할 수 있다. 즉, 제1 실링홈(1320)은 4군데 형성되며 내측을 향해 함입된 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제1 실링홈(1320)은 단차진 형상으로 구현될 수 있으며, 구체적으로 표면에 인접한 제1 홈영역(1321) 및 제1 홈영역(1321)에 비해 표면으로부터 멀도록 깊게 위치되고 폭이 더 넓도록 제1 홈영역(1321)으로부터 단차진 제2 홈영역(1322)을 포함할 수 있다. 이와 같이 단차진 구성의 경우 해수의 수분이 침투되는 경로가 길어지므로 방수력이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 진동바(1810)의 표면 중 삽입홀(1310)을 바라보는 표면 상부와 하부에 제2 실링홈(1813)을 형성할 수 있으며, 제2 실링홈(1813)도 제1 실링홈(1320)과 마찬가지로 깊어질수록 폭이 넓어지게 단차진 형상으로 구현하여 방수력을 향상시킬 수 있다.In detail, an
실링부재(1820)는 본체부(1300)의 외부에 밀착되는 제1 실링영역(1821), 본체부(1300)의 내부에 밀착되는 제2 실링영역(1822) 및 제1 실링영역(1821)과 제2 실링영역(1822) 사이를 연결하면서 삽입홀(1310)의 내측에 밀착되는 제3 실링영역(1823)을 포함할 수 있으며, 탄성을 갖는 소재로 구성될 수 있다. 또한, 제1 실링영역(1821)과 제2 실링영역(1822)에는 돌출된 형상을 갖되 제1 실링홈(1320)에 대응되게 돌출될수록 폭이 넓어지게 단차진 형상의 제1 돌기(1824)가 형성되어 제1 실링홈(1320)에 밀착됨으로써 방수를 구현하고, 제3 실링영역(1823)에는 돌출된 형상을 갖되 제2 실링홈(1813)에 대응되게 돌출될수록 폭이 넓어지게 단차진 형상의 제2 돌기(1825)가 형성되어 제2 실링홈(1813)에 밀착됨으로써 방수를 구현할 수 있다. 이때, 제1 돌기(1824)는 표면에 인접한 제1 돌출영역(1826) 및 제1 돌출영역(1826)에 비해 표면으로부터 돌출되도록 위치되고 폭이 더 넓도록 제1 돌출영역(1826)으로부터 단차진 제2 돌출영역(1827)을 포함하도록 구성될 수 있으며, 제2 돌기(1825)도 마찬가지로 돌출될수록 폭이 넓게 단차진 구조를 가져 방수력을 향상시킬 수 있다.The sealing
한편, 제1 자석(1830)은 진동바(1810)의 타단(1812) 양면 중 어느 일면에 결합되며, 코일(1840)은 본체부(1300)의 내측에 진동바(1810)의 타단(1812)으로부터 이격되게 설치될 수 있다. 또한, 제2 자석(1850)은 진동바(1810)의 반대편에 코일(1840)과 이격되되 코일(1840)과 인접한 방향이 S극이도록 설치되고, 제3 자석(1860)은 제2 자석(1850)의 하부에 코일(1840)과 인접한 방향이 N극이도록 설치될 수 있다.On the other hand, the
이러한 구조에서 음파출력장치(1000)의 외부에서 자연스러운 조류가 발생되면 본체부(1300)의 외부에 위치한 진동바(1810)의 일단(1811)이 진동되고 이러한 진동은 진동바(1810)의 타단(1812)에 전달되며, 진동바(1810)의 타단(1812) 끝 부분이 상하방향으로 수직운동을 하면서 코일 내부의 자속이 변화되어 교류 전압이 발생될 수 있다. 이때, 제2 자석(1850)과 제3 자석(1860)은 서로 다른 극성이 코일(1840)을 향하고 있어 진동바(1810)의 진동 시 코일(1840)의 자속 변화량을 더욱 증가시켜 코일(1840)의 출력 전압을 높일 수 있다. 구체적으로 진동바(1810)가 상향 진동되는 경우, 제1 자석(1830)과 제2 자석(1850)에 의해 코일(1840) 속의 자속 밀도가 증가하는데, 제1 자석(1830)의 N극과 제2 자석(1850)의 S극에 따른 인력에 의해 코일(1840) 속의 자속 밀도가 증가할 수 있다. 즉, 제1 자석(1830)의 N극에서 발산된 자기장이 제2 자석(1850)의 S극으로 수렴하게 되어, 코일(1840) 속의 자속 밀도가 증가될 수 있다. 또한, 진동바(1810)가 하향 진동되는 경우 제1 자석(1830)과 제3 자석(1860)에 의해 코일(1840) 속의 자속 밀도가 감소하는데, 제1 자석의 N극과 제2 자석(1850)의 N극에 따른 척력에 의해 코일(1840) 속의 자속 밀도가 감소될 수 있다. 즉, 제1 자석(1830)의 N극에서 발산된 자기장이 제3 자석(1860)의 N극에서 발산된 자기장에 의해 상쇄되어 코일(1840) 속의 자속 밀도가 감소될 수 있다. 이와 같이 진동바(1810)가 상향 진동되는 경우 자속 밀도가 극대화되고 하향 진동되는 경우 자속 밀도가 극소화될 수 있으므로, 시간에 따른 코일(1840) 내 자속의 변화를 최대화할 수 있다.In this structure, when a natural tidal current is generated outside the sound
이때, 코일(1840)이 출력하는 교류 전압을 별도의 정류기로 직류 전압으로 변환하는 것도 가능하며 생성된 전기 에너지는 배터리부(1900)에 저장되었다가 음파출력모듈(1100), 음파출력제어부(1200), 고정부(1500), 승하강부(1700) 및 바퀴부(1600) 등을 구동할 때 에너지로 사용할 수 있다.In this case, the AC voltage output from the
또한, 본 실시예에 따른 전력생산부(1800)를 본체부(1300)의 측면 4곳에 모두 설치함으로써 시간과 계절에 따라 변화되는 조류에 관계없이 지속적인 전력 생산이 가능할 수 있으며, 음파출력장치(1000)가 별도의 전원 없이 지속적으로 구동되도록 충분한 전력을 생산할 수 있다.In addition, by installing the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, which are intended to describe the present invention in detail, and the channel topography change measurement system through sound exploration according to the present invention is not limited thereto, and it is within the technical spirit of the present invention. It will be apparent that modifications and improvements are possible by one of ordinary skill in the art.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be apparent from the appended claims.
1000 : 음파출력장치
1100 : 음파출력모듈
1200 : 음파출력제어부
1300 : 본체부
1400 : 블록부
1500 : 고정부
1600 : 바퀴부
1700 : 승하강부
1800 : 전력생산부
1900 : 배터리부
2000 : 음파탐지기
3000 : 위치정보 연산모듈
4000 : 데이터베이스
5000 : 제어부
6000 : 디스플레이부
7000 : 도화모듈1000: sound wave output device
1100: sound wave output module
1200: sound wave output control unit
1300: main body
1400: block portion
1500: fixed part
1600: wheel
1700: lift
1800: Power Production Department
1900: battery unit
2000: Sound Detector
3000: Location information calculation module
4000: Database
5000: control unit
6000: display unit
7000: drawing module
Claims (2)
상기 음파출력장치로부터 송신되는 음파의 무선 수신을 위한 수신모듈을 포함하는 음파탐지기;
상기 음파탐지기로부터 수신되는 음파 정보를 분석하고 상기 음파탐지기가 설치된 모체의 GPS 위치정보를 기준으로 연산하여 상기 음파탐지기의 상대적인 위치정보를 확인하며, 복수 개의 상기 음파출력장치의 확인된 위치정보를 이용하여 해저지형을 파악할 수 있는 수치데이터를 획득하는 위치정보 연산모듈;
상기 위치정보 연산모듈을 통해 획득되는 각 상기 음파출력장치의 위치정보를 상기 음파출력장치 별로 해당 음파출력장치에 매칭시켜 할당된 영역에 저장하되, 상기 위치정보 연산모듈의 위치정보 획득 시마다 해당 음파출력장치의 이전 위치정보와 구분되는 상태로 저장하는 데이터베이스;
상기 데이터베이스의 위치정보들을 검출하여 상기 음파출력장치별로 구분되어 표시될 수 있게 디스플레이부에 출력하며 전체를 감시하고 제어하는 제어부;
상기 제어부의 출력신호에 따라 상기 음파출력장치의 위치정보를 상기 음파출력장치 별로 구분하는 동시에 각각의 상기 음파출력장치마다 위치정보의 획득 시점마다 구분되는 상태로 출력하는 디스플레이부; 및
상기 제어부를 통해 출력되는 상기 음파출력장치의 위치정보를 기반으로 해당 음파출력장치가 설치된 해저면의 지형을 이미지로 도시하는 도화모듈을 포함하고,
상기 음파출력장치는, 본체부, 상기 본체부의 하방 네 모서리 영역에 연결되는 4개의 블록부, 상기 블록부 각각에 설치되되 상기 블록부의 하방으로 연장되어 해저면에 상기 음파출력장치를 고정하는 고정부, 상기 본체부의 하방 네 꼭지점 영역에 설치되는 4개의 바퀴부, 상기 바퀴부를 승하강시키는 승하강부, 상기 본체부의 내부에 위치되는 음파출력모듈 및 상기 음파출력모듈의 음파출력 주기를 포함한 상기 음파출력장치의 전체적인 동작을 제어하도록 구성되는 음파출력 제어부를 포함하며,
상기 승하강부가 상기 바퀴부를 하강시키면 상기 블록부가 해저면으로부터 이격되는 하강상태가 되고, 상기 승하강부가 상기 바퀴부를 상승시키면 상기 블록부가 해저면에 내려앉는 승강상태가 되며,
상기 고정부는 내부에 제1 중공을 구비하는 제1 고정대, 일단이 상기 제1 중공에 삽입되어 타단이 상기 제1 고정대로부터 인접해지거나 멀어질 수 있는 구조를 가지며 내부에 제2 중공을 구비하는 제2 고정대, 일단이 상기 제2 중공에 삽입되어 타단이 상기 제2 고정대로부터 인접해지거나 멀어질 수 있는 구조를 가지며 길이방향을 따라 연장된 복수의 고정홈을 구비하는 제3 고정대, 및 상기 제3 고정대를 상기 제1 고정대의 방향으로 당기거나 반대로 밀어 상기 고정부를 신축 가능하게 하는 신축부재를 포함하여 축소상태 또는 연장상태가 되고,
상기 고정부는 상기 제3 고정대의 타단에 일단이 각각 힌지 구조로 결합되되 상기 고정홈에 안착되는 복수의 분기대를 더 포함하며, 각각의 상기 분기대는 상기 고정홈에 안착되는 접힘상태 또는 상기 제3 고정대에 대하여 회동되어 상기 고정홈으로부터 이탈되어 펼쳐진 펼침상태가 되고, 각각의 상기 분기대는 끝단으로 갈수록 폭이 넓어지는 구조를 가지며, 각각의 상기 분기대가 상기 고정홈에 안착되었을 때 상기 분기대의 표면과 상기 제3 고정대는 동일 평면을 이루고,
상기 블록부의 중앙에는 상기 제1 고정대를 수용하는 수용홈이 형성되고 상기 제1 고정대는 상기 수용홈에 수용 고정되며, 상기 제1 고정대, 상기 제2 고정대 및 상기 제3 고정대 각각의 길이는 상기 블록부의 길이보다 짧아 상기 축소상태일 때 상기 고정부는 상기 블록부에 수용되고, 상기 연장상태일 때 상기 제2 고정대 및 상기 제3 고정대는 상기 블록부의 하단로부터 돌출되며,
이동 필요 시 상기 제어부는 상기 분기대를 접어 상기 분기대가 상기 제3 고정대의 고정홈에 안착되는 상기 접힘상태, 상기 고정부를 축소시켜 상기 고정부를 상기 블록부 내에 수용하는 상기 축소상태, 상기 바퀴부를 하강하여 상기 블록부를 해저면으로부터 이격시키는 상기 하강상태, 상기 바퀴부를 구동하여 상기 음파출력장치의 위치를 이동시키는 이동상태, 이동 완료 후 상기 바퀴부를 승강하여 상기 블록부를 해저면에 내려놓는 상기 승강상태, 상기 고정부를 연장시켜 상기 블록부의 하단으로부터 상기 제2 고정대 및 상기 제3 고정대를 돌출시켜 해저면에 박는 상기 연장상태, 및 상기 제3 고정대의 고정홈으로부터 이탈되도록 상기 분기대를 펼쳐 상기 음파출력장치를 해저면에 고정하는 펼침상태를 차례로 제어하는 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템.A plurality of sound wave output devices which are distributed in the seabed terrain and wirelessly transmit unique sound waves separated from each other toward the sea surface;
A sound wave detector comprising a receiving module for wireless reception of sound waves transmitted from the sound wave output device;
Analyze the sound wave information received from the sound wave detector and calculate the relative position information of the sound wave detector by calculating the GPS position information of the mother body where the sound wave detector is installed, and use the identified position information of the plurality of sound wave output devices. A position information calculation module for acquiring numerical data capable of identifying a seabed topography;
The location information of each sound wave output device obtained through the position information calculation module is matched with the sound wave output device for each sound wave output device and stored in the allocated area, and the sound wave output is obtained whenever the position information of the position information calculation module is acquired. A database for storing the device in a state distinct from previous location information of the device;
A controller for detecting location information of the database and outputting it to a display unit so that the sound wave output device can be classified and displayed;
A display unit for dividing the positional information of the sound wave output device by the sound wave output device according to the output signal of the controller and outputting the position information of each sound wave output device in a state where the position information is obtained at each time point; And
It includes a drawing module showing the topography of the seabed surface is installed on the sound wave output device based on the location information of the sound wave output device output through the control unit,
The sound wave output device may include a main body, four block parts connected to four lower corner regions of the body part, and fixed parts installed at each of the block parts and extending downward of the block part to fix the sound wave output device to the sea bottom. The sound wave output device including four wheel parts installed in four vertex areas below the main body part, a lift part for lifting and lowering the wheel part, a sound wave output module located inside the body part, and a sound wave output period of the sound wave output module. A sound wave output control unit configured to control the overall operation of the;
When the lifting unit descends the wheel part, the block part is in a descending state spaced apart from the sea bottom, and when the lifting part raises the wheel part, the block part is in a lifting state in which the bottom part is settled.
The fixing part has a first fixing rod having a first hollow therein, one end of which is inserted into the first hollow so that the other end is adjacent to or away from the first fixing rod and has a second hollow therein A second fixing stand having a structure in which one end is inserted into the second hollow and the other end is adjacent to or away from the second fixing stand, and having a plurality of fixing grooves extending in a longitudinal direction, and the third fixing stand Including the stretchable member to stretch the fixing portion in the direction of the first fixing or to push the fixing portion is in a reduced state or extended state,
The fixing part further includes a plurality of branching ends, each of which is coupled to the other end of the third fixing unit by a hinge structure, and is seated in the fixing groove, each of which is in a folded state or the third seating in the fixing groove. It is rotated with respect to the fixture to be in an unfolded state of unfolding from the fixing groove, each branch has a structure that becomes wider toward the end, the surface of the branch when each branch is seated in the fixing groove And the third fixing plate form the same plane,
An accommodating groove is formed in the center of the block portion to accommodate the first fixing rod, and the first fixing rod is accommodated and fixed in the receiving groove, and the length of each of the first fixing rod, the second fixing rod, and the third fixing rod is the block. The fixing part is accommodated in the block part when the contracting state is shorter than the length of the part, and the second fixing part and the third fixing part protrude from the lower end of the block part in the extended state.
When the movement is necessary, the control unit folds the branch and the folded state is seated in the fixing groove of the third fixing, the reduced state to reduce the fixing part to receive the fixing part in the block portion, the wheel The descending state of lowering the part to separate the block portion from the sea bottom, the moving state of moving the position of the sound wave output device by driving the wheel portion, the elevating the wheel portion to raise and lower the block portion on the sea bottom after completion of movement State, the extension part extending from the lower end of the block portion to protrude the second fixing member and the third fixing member to the sea bottom surface, and the branch to expand to be separated from the fixing groove of the third fixing member Water channel through sound exploration that in turn controls the unfolding state to fix the sound wave output device to the sea bottom Change Survey System.
상기 고정홈은 복수의 제1 고정홈 및 상기 복수의 제1 고정홈의 상부에 위치되는 복수의 제2 고정홈을 포함하고,
상기 분기대는 상기 제1 고정홈에 안착되는 복수의 제1 분기대와 상기 제2 고정홈에 안착되는 복수의 제2 분기대를 포함하며,
상기 제1 고정홈과 상기 제2 고정홈은 엇갈려 배치되고,
상기 제1 분기대가 상기 제3 고정대와 연결되는 제1 힌지는 상기 제1 분기대의 하부에 위치되며 상기 제2 분기대가 상기 제3 고정대와 연결되는 제2 힌지는 상기 제2 분기대의 상부에 위치되어, 상기 분기대가 상기 펼침상태일 때 서로 마주보는 것을 특징으로 하는 음향탐사를 통한 수로 지형변화 측량시스템.The method of claim 1,
The fixing groove includes a plurality of first fixing grooves and a plurality of second fixing grooves positioned on the plurality of first fixing grooves.
The branch includes a plurality of first branch seated in the first fixing groove and a plurality of second branch seated in the second fixing groove,
The first fixing groove and the second fixing groove are arranged alternately,
The first hinge, in which the first branch is connected to the third anchor, is located below the first branch, and the second hinge, in which the second branch is connected to the third anchor, is located at the top of the second branch. Positioned, channel topography change surveying system through the acoustic survey, characterized in that facing each other when the branch is in the open state.
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GRNT | Written decision to grant |