KR102120778B1 - 수중 광역 발파 시스템 및 그 방법 - Google Patents

수중 광역 발파 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수중 광역 발파 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 부이에 연결된 제 1 발파 장치를 제외한 나머지 발파 장치들의 발파 조건이 만족될 때[즉, 나머지 발파 장치에 자체적으로 설정된 발파 시간이 되었을 때, 나머지 발파 장치가 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때, 또는 나머지 발파 장치에 자체적으로 설정된 발파 시간이 됨과 아울러 나머지 발파 장치가 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때], 수중의 해저면의 일부 지역을 발파시키기 위해 설정된 발파 시간에 선박에서 원격 신호를 발생하여 제 1 발파장치에 전달하면 제 1 발파장치는 발파되고 그 발파된 소리를 기준으로 나머지 발파 장치들이 일정 시간 간격을 두고 순차적으로 발파되도록 하여, 외부로부터의 불필요한 소음에 반응하지 않고 설정된 시간에 정확하게 발파할 수 있도록 하는 수중 광역 발파 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

수중 광역 발파 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR BLASTING UNDERWATER WIDE AREA}
본 발명은 수중 광역 발파 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 부이에 연결된 제 1 발파 장치를 제외한 나머지 발파 장치들의 발파 조건이 만족될 때[즉, 나머지 발파 장치에 자체적으로 설정된 발파 시간이 되었을 때, 나머지 발파 장치가 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때, 또는 나머지 발파 장치에 자체적으로 설정된 발파 시간이 됨과 아울러 나머지 발파 장치가 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때], 수중의 해저면의 일부 지역을 발파시키기 위해 설정된 발파 시간에 선박에서 원격 신호를 발생하여 제 1 발파장치에 전달하면 제 1 발파장치는 발파되고 그 발파된 소리를 기준으로 나머지 발파 장치들이 일정 시간 간격을 두고 순차적으로 발파되도록 하여, 외부로부터의 불필요한 소음에 반응하지 않고 설정된 시간에 정확하게 발파할 수 있도록 하는 수중 광역 발파 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하상이나 해상에 교량 등과 같은 구조물을 설치하거나 선박 등이 통행하는 수로 또는 항만을 구축할 때에는 수중 바닥을 준설하는 작업을 선행하게 되며, 이때 수중에 암반이 존재하는 경우 이를 발파 등의 작업을 통해 제거하여야 하는데, 이러한 수중의 암반을 제거하기 위한 수중 발파 작업은 일반적으로 수중의 암석이나 구조물 표면에 폭약을 부착하여 발파하는 수중 부착발파, 수중에 폭약을 매어단 형태로 발파하는 수중 현수발파, 또는 천공기를 이용하여 수중의 암반 등의 피파괴물의 내부에 천공을 한 다음, 이 천공된 구멍에 폭약을 설치하여 발파하는 수중 천공발파에 의해 이루어진다.
한국 특허 등록 제1319736호 공보에는 일반 폭약을 사용할 수 있으면서도 천공된 암반 구멍에 폭약을 정확하고 안전하게 장전할 수 있는 동시에 사압의 발생으로 인한 잔류 폭약의 발생을 방지할 수 있도록 하는 수중 발파용 구조체 및 이를 이용한 수중 발파 방법이 개시되어 있다.
이와 같은 종래의 기술은 일반 폭약을 사용하여 수중 발파작업을 정확하고 효과적으로 할 수 있다는 점에서 장점이 있으나, 수중 발파시 동시 다발적으로 발파가 이루어지기 때문에 소음의 강도가 높아져 수중 생물과 주변을 통과하는 선박의 승선자에게 스트레스 요인으로 작용할 수 있다는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 수중 발파 인근의 생물이나 선박의 승선자에게 발파 소음으로 인한 스트레스를 경감시킬 수 있음과 아울러, 설정된 날짜 및 시간에 외부로부터의 음향에 영향을 받지 않고 정확하게 발파시킬 수 있게 하는 수중 광역 발파 시스템 및 그 방법을 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시형태에 의한 수중 광역 발파 시스템은 수중의 암반 설정 위치에 설치된 제 1 발파 장치, 상기 제 1 발파 장치를 기준으로 멀어지면서 연이어 복수 개 설치된 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치를 설정된 시간 간격을 두고 순차적으로 발파시키는 수중 광역 발파 시스템으로서: 선박에 장착되어 있으며, 제 1 발파 장치에 RF 원격 제어 신호를 송신하며, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 송신하는 원격 신호 발생 장치, 및 부이에 장착되어 상기 원격 신호 발생 장치에서 송신된 RF 원격 제어 신호 및 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하는 부이측 안테나를 포함하며; 상기 제 1 발파 장치는 상기 부이측 안테나에서 RF 원격 제어 신호를 인가받아 복조하여 설정된 발파 시간에 발파되도록 구성되며; 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치는 발파 조건이 만족될 때, 상기 제 1 발파 장치에서 발생된 발파 음향을 인식하여 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 각각 설정된 시간 간격을 두고 순차적으로 발파되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 실시형태에 의한 수중 광역 발파 시스템에 있어서, 상기 발파 조건이 만족될 때는 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 자체적으로 설정된 발파 시간이 되었을 때일 수 있다.
상기 실시형태에 의한 수중 광역 발파 시스템에 있어서, 상기 발파 조건이 만족될 때는 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 상기 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때일 수 있다.
상기 실시형태에 의한 수중 광역 발파 시스템에 있어서, 상기 발파 조건이 만족될 때는 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 자체적으로 설정된 발파 시간이 됨과 아울러, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 상기 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때일 수 있다.
상기 실시형태에 의한 수중 광역 발파 시스템에 있어서, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치는 상기 발파 조건이 만족될 때 음향 센싱 감도를 높일 수 있다.
상기 실시형태에 의한 수중 광역 발파 시스템에 있어서, 상기 원격 신호 발생 장치는 발파 조건을 설정하도록 구성된 조건 설정부; 상기 조건 설정부에 의해 설정된 발파 조건에 따라 원격 제어 신호를 출력함과 아울러, 특정 코드에 의해 암호화된 음향 신호를 출력하도록 구성된 제어부; 및 상기 제어부에서 원격 제어 신호 및 특정 코드에 의해 암호화된 음향 신호를 인가 받아 변조하여 상기 제 1 발파 장치에 RF 원격 제어 신호를 출력함과 아울러, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 송신하도록 구성된 통신부를 포함할 수 있다.
상기 실시형태에 의한 수중 광역 발파 시스템에 있어서, 상기 제 1 발파 장치는 상기 부이측 안테나를 통해 RF 원격 제어 신호를 인가받아 복조하도록 구성된 복조부, 구동 전원이 인가되면 발파되도록 구성된 발파부, 및 상기 복조부에서 복조된 원격 제어 신호를 인가받아 스위칭 동작되어 상기 발파부에 인가되는 구동 전원을 단속하도록 구성된 발파 구동부를 포함하며; 상기 복조부, 발파부 및 발파 구동부는 내압 용기 내에 장착되어 있을 수 있다.
상기 실시형태에 의한 수중 광역 발파 시스템에 있어서, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치는 상기 제 1 발파 장치의 발파 시 발생되는 음향과 상기 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화 된 음향을 인식하도록 구성된 음성 인식부, 상기 발파 조건이 만족될 때 활성화되어서, 상기 음성 인식부를 통해 인식된 상기 제 1 발파 장치의 음향을 인가받아 설정된 레벨이상이 되면 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 설정된 시간 간격을 두고 발파되도록 제어신호를 출력하는 제어부, 구동 전원이 인가되면 발파되도록 구성된 발파부, 및 상기 제어부에서 제어 신호를 인가받아 스위칭 동작되어 상기 발파부에 인가되는 구동 전원을 단속하도록 구성된 발파 구동부를 포함하며; 상기 음성 인식부, 제어부, 발파부 및 발파 구동부는 내압 용기 내에 장착되어 있을 수 있다.
상기 실시형태에 의한 수중 광역 발파 시스템은 상기 제 2, 3, 4 내지 제 N 발파 장치에 있어서, 상기 제 2 발파 장치는 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 제 1 설정 시간 간격(t1)을 두고 발파되도록 설정되며, 상기 제 3 발파 장치는 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 2×제 1 설정 시간 간격(2t1)을 두고 발파되도록 설정되며, 상기 제 4 발파 장치는 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 3×제 1 설정 시간 간격(3t1)을 두고 발파되도록 설정되며, 상기 제 N 발파 장치는 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 (N-1)×제 1 설정 시간 간격[(N-1)t1]을 두고 발파되도록 설정될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시형태에 의한 수중 광역 발파 방법은 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 발파 조건이 만족되는 지의 여부를 판단하는 단계; 상기 발파 조건이 만족되면, 원격 신호 발생 장치에 의해 설정된 발파 시간이 되었는지의 여부를 결정하는 단계; 상기 발파 시간이 되었다면 상기 원격 신호 발생 장치에 의해 원격 제어 신호가 발생되는 단계; 제 1 발파 장치가 상기 원격 제어 신호를 인가받아 작동하여 발파되는 단계; 제 2 발파 장치가 상기 제 1 발파 장치 작동 후 제 1 설정 시간(t1)이 되면 작동하여 발파되는 단계; 제 3 발파 장치가 상기 제 1 발파 장치 작동 후 2×제 1 설정 시간 간격(2t1)이 되면 작동하여 발파되는 단계; 제 4 발파 장치가 상기 제 1 발파 장치 작동 후 3×제 1 설정 시간 간격(3t1)이 되면 작동하여 발파되는 단계; 및 제 N 발파 장치가 상기 제 1 발파 장치 작동 후 (N-1)×제 1 설정 시간 간격[(N-1)t1]이 되면 작동하여 발파되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 실시형태에 의한 수중 광역 발파 방법에 있어서, 상기 발파 조건이 만족되는 지의 여부를 판단하는 단계는 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 자체적으로 설정된 발파 시간이 되었는 지의 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다른 실시형태에 의한 수중 광역 발파 방법에 있어서, 상기 발파 조건이 만족되는 지의 여부를 판단하는 단계는 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 상기 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치하는 지의 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다른 실시형태에 의한 수중 광역 발파 방법에 있어서, 상기 발파 조건이 만족되는 지의 여부를 판단하는 단계는 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 자체적으로 설정된 발파 시간이 되었는 지의 여부를 판단하는 단계; 및 상기 자체적으로 설정된 발파 시간이 되면, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 상기 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치하는 지의 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다른 실시형태에 의한 수중 광역 발파 방법은 상기 발파 조건이 만족되는 지의 여부를 판단하는 단계에서, 상기 발파 조건이 만족될 때 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치의 음향 센싱 감도를 높이는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 의한 수중 광역 발파 시스템 및 그 방법에 의하면, 제 1 발파 장치가 수중의 암반 설정 위치에 설치되며, 상기 제 1 발파 장치를 기준으로 멀어지면서 연이어 복수 개 설치된 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치를 설정된 시간 간격을 두고 순차적으로 발파시키며; 원격 신호 발생 장치가 선박에 장착되어 제 1 발파 장치에 RF 원격 제어 신호를 송신하며, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 송신하며; 부이측 안테나가 부이에 장착되어 상기 원격 신호 발생 장치에서 송신된 RF 원격 제어 신호 및 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하며; 상기 제 1 발파 장치는 상기 부이측 안테나에서 RF 원격 제어 신호를 인가받아 복조하여 설정된 발파 시간에 발파되며; 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 발파 조건이 만족될 때, 상기 제 1 발파 장치에서 발생된 발파 음향을 인식하여 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 각각 설정된 시간 간격을 두고 순차적으로 발파되도록 구성됨으로써, 수중 발파 인근의 생물이나 선박의 승선자에게 발파 소음으로 인한 스트레스를 경감시킬 수 있음과 아울러, 설정된 날짜 및 시간에 외부로부터의 음향에 영향을 받지 않고 정확하게 발파시킬 수 있게 한다는 뛰어난 효과가 있다.
특히, 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에서 발파 조건이 만족될 때, 즉 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 자체적으로 설정된 발파 시간이 되었을 때, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 상기 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때, 또는 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 자체적으로 설정된 발파 시간이 됨과 아울러 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 상기 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때, 상기 제 1 발파 장치 및 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 작동되도록 구성됨으로써, 타 선박 및 타 물체로부터의 소음, 외부로부터의 공사 소음 등의 원하지 않은 음향에 반응하지 않고, 발파를 위해 설정된 날짜 및 시간에 정확하게 발파시킬 수 있게 한다는 뛰어난 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 의한 수중 광역 발파 시스템 및 방법은 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치의 음성 인식부가 저가형 마이크를 사용함으로써 종래의 초음파 방식에 비해 생산단가가 현저히 낮다는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 수중 광역 발파 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 제 1 발파 장치의 상세 회로도이다.
도 3은 도 1의 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치의 상세 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 수중 광역 발파 시스템을 이용한 수중 광역 발파 방법을 나타내는 플로우챠트이다.
도 5는 도 4의 스텝(S10)의 구체예 1을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4의 스텝(S10)의 구체예 2를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 4의 스텝(S10)의 구체예 3을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 4에서 스텝(S10)과 스텝(S20) 사이에 스텝(S15)을 선택적으로 포함할 수 있다는 것을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 수중 광역 발파 시스템의 전체 구성도이고, 도 2는 도 1의 제 1 발파 장치의 상세 회로도이며, 도 3은 도 1의 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치의 상세 회로도이다.
본 발명의 실시예에 의한 수중 광역 발파 시스템은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 원격 신호 발생 장치(100), 부이측 안테나(BA), 제 1 발파 장치(200), 및 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)를 포함한다.
원격 신호 발생 장치(100)는 선박에 장착되어 있으며 RF 원격제어신호 및 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 선박측 안테나(VA) 및 부이측 안테나(BA)를 통해 제 1 발파 장치(200) 및 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)에 각각 송신하는 역할을 한다.
즉, 원격 신호 발생 장치(100)는 제 1 발파 장치(200)의 발파 조건(즉, 발파의 날짜 및 시간)을 설정하고 이에 상응하는 원격제어신호를 RF 원격 제어 신호로 변조하여 선박측 안테나(VA) 및 부이측 안테나(BA)를 통해 제 1 발파 장치(200)에 송신하며, 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 선박측 안테나(VA) 및 부이측 안테나(BA)를 통해 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)에 송신하는 역할을 한다.
원격 신호 발생 장치(100)는 조건 설정부(110), 제어부(120) 및 통신부(130)를 포함한다.
조건 설정부(110)는 유저에 조작에 의해 발파 날짜 및 시간과 같은 발파 조건을 설정하는 역할을 하며, 키패드, 키보드, 마우스 등의 입력 장치가 사용될 수 있다.
제어부(120)는 조건 설정부(110)에 의해 설정된 발파 조건에 따라 제 1 발파 장치(200)를 제어하는 원격 제어 신호를 출력함과 아울러, 특정 코드에 의해 암호화된 음향 신호를 출력하는 마이크로프로세서이다.
통신부(130)는 제어부(120)에서 원격 제어 신호 및 특정 코드에 의해 암호화된 음향 신호를 인가 받아 변조하여 상기 제 1 발파 장치에 RF 원격 제어 신호를 출력함과 아울러, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 송신하는 역할을 한다.
부이측 안테나(BA)는 부이(B)에 장착되어 원격 신호 발생 장치(100)에서 송신된 RF 원격 제어 신호를 수신하여 제 1 발파 장치(200)에 유, 무선으로 전달해주는 역할을 한다.
제 1 발파 장치(200)는 발파하고자 하는 수중의 암반 설정 위치에 설치되며, 부이측 안테나(BA)에서 RF 원격 제어 신호를 인가받아 복조하여 설정된 발파 시간에 발파된다.
제 1 발파 장치(200)는 복조부(210), 발파 구동부(220) 및 발파부(230)가 내압 용기 내에 장착되어 있는 구성을 가진다.
복조부(210)는 부이측 안테나(BA)를 통해 RF 원격 제어 신호를 인가받아 원격제어신호로 복조하여 발파 구동부(220)에 출력하는 역할을 한다.
발파 구동부(220)는 복조부(210)에서 복조된 원격 제어 신호를 인가받아 스위칭 동작되어 발파부(230)에 인가되는 구동 전원을 단속하는 역할을 한다.
발파부(230)는 발파 구동부(220)에 의해 동작이 제어되며 발파 구동부(220)의 온(ON) 동작 시에 구동 전원이 인가되어 발파되도록 구성되어 있다. 발파부(230)는 폭약, 뇌관 등이 설치되어 있다.
제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)는 발파 조건이 만족될 때, 제 1 발파 장치(200)에서 발생된 발파 음향을 인식하여 제 1 발파 장치(200)의 발파 시점을 기준으로 각각 설정된 시간 간격[t1, 2t1, 3t1 … (N-1)t1]을 두고 순차적으로 발파되도록 구성되어 있다.
발파 조건이 만족될 때는 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)에 자체적으로 설정된 발파 시간이 되었을 때, 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)가 원격 신호 발생 장치(100)로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때, 또는, 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)에 자체적으로 설정된 발파 시간이 됨과 아울러 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)가 원격 신호 발생 장치(100)로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때이다.
제 2 발파 장치(3001)는 제 1 발파 장치(200)의 발파 시점을 기준으로 제 1 설정 시간 간격(t1)을 두고 발파되도록 설정되어 있다. 제 3 발파 장치(3002)는 제 1 발파 장치(200)의 발파 시점을 기준으로 2×제 1 설정 시간 간격(2t1)을 두고 발파되도록 설정되어 있다. 제 4 발파 장치(3003)는 제 1 발파 장치(200)의 발파 시점을 기준으로 3×제 1 설정 시간 간격(3t1)을 두고 발파되도록 설정되어 있다. 제 N 발파 장치(300N)는 제 1 발파 장치(200)의 발파 시점을 기준으로 (N-1)×제 1 설정 시간 간격[(N-1)t1]을 두고 발파되도록 설정되어 있다.
제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)는 음성 인식부(310), 제어부(320), 발파부(340) 및 발파 구동부(330)가 내압 용기 내에 장착되어 있는 구성을 가진다.
음성 인식부(310)는 제 1 발파 장치(200)의 발파 시 발생되는 음향과, 원격 신호 발생 장치(100)로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화 된 음향을 인식하는 역할을 한다. 음성 인식부(310)는 음성 인식 장치이면 그 종류는 특별히 제한되지 않으며, 저가형 마이크가 사용될 수 있어 비용이 절감될 수 있다.
제어부(320)는 위의 발파 조건이 만족될 때 활성화되어서, 음성 인식부(310)를 통해 인식된 제 1 발파 장치(200)의 음향을 인가받아 음향의 레벨이 설정된 레벨이상이 되면 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)가 제 1 발파 장치(200)의 발파 시점을 기준으로 설정된 발파 시간 간격[t1, 2t1, 3t1 … (N-1)t1]을 두고 발파되도록 제어신호를 출력하는 역할을 하는 마이크로프로세서이다.
발파 구동부(330)는 제어부(320)에서 제어 신호를 인가받아 스위칭 동작되어 발파부(340)에 인가되는 구동 전원을 단속하는 역할을 한다.
발파부(340)는 발파 구동부(330)에 의해 동작이 제어되며 발파 구동부(330)의 온(ON) 동작 시에 구동 전원이 인가되어 발파되도록 구성되어 있다. 발파부(340)는 폭약, 뇌관 등이 설치되어 있다.
한편, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)의 음성 인식부(310)는 발파 조건이 만족될 때 음향 센싱 감도를 높여 제 1 발파 장치(200)로부터 발생되는 음향을 더욱 민감하게 센싱하도록 구성할 수 있다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 수중 광역 발파 시스템을 이용한 수중 광역 발파 방법을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 수중 광역 발파 시스템을 이용한 수중 광역 발파 방법을 나타내는 플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(step)을 나타낸다.
먼저, 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)가 발파 조건이 만족되는 지의 여부를 판단한다(S10).
스텝(S10)은 3가지 구체예 1, 2, 3으로 구현될 수 있다.
첫째, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)가 자체적으로 설정된 발파 시간이 되는 지의 여부를 판단하는 스텝(S10)으로 구현될 수 있다. 스텝(S10)에서 자체적으로 설정된 발파 시간이 되면(YES)면 다음 스텝(S20)으로 진행된다.
둘째, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)가 원격 신호 발생 장치(100)로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)의 내부에 설정된 코드와 일치하는 지의 여부를 판단하는 스텝(S10)으로 구현될 수 있다. 스텝(S10)에서 자체적으로 설정된 발파 시간이 되면(YES)면 다음 스텝(S20)으로 진행된다.
셋째, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)가 자체적으로 설정된 발파 시간이 되는 지의 여부를 판단하는 스텝(S11)과, 상기 스텝(S11)에서 자체적으로 설정된 발파 시간이 되면(YES), 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)가 원격 신호 발생 장치(100)로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)의 내부에 설정된 코드와 일치하는 지의 여부를 판단하는 스텝(S12)을 포함하여 구현될 수 있다. 상기 스텝(S12)에서 특정 코드와 내부에 설정된 코드가 일치할 경우(YES) 다음 스텝(S20)으로 진행된다.
이어서, 원격 신호 발생 장치(100)는 발파 시간(즉, 발파 날짜 및 시간)이 되는지의 여부를 결정한다(S20).
만약, 상기 스텝(S20)에서 발파 시간이 되었다면(YES), 원격 신호 발생 장치(100)에 의해 원격 제어 신호가 발생되고(S30), 이에 따라 제 1 발파 장치(200)가 원격 제어 신호를 인가받아 작동하여 발파된다(S40).
이후, 제 2 발파 장치(3001)가 제 1 발파 장치(200)로부터 발생되는 음향을 인식하여 제 1 발파 장치(200) 작동 후 제 1 설정 시간(t1)이 되면 작동하여 발파된다(S50).
이 때, 제 3 발파 장치(3002)가 제 1 발파 장치(200)로부터 발생되는 음향을 인식하여 제 1 발파 장치(200) 작동 후 2×제 1 설정 시간 간격(2t1)이 되면 작동하여 발파된다(S60).
또한, 제 4 발파 장치(3003)가 제 1 발파 장치(200)로부터 발생되는 음향을 인식하여 제 1 발파 장치(200) 작동 후 3×제 1 설정 시간 간격(3t1)이 되면 작동하여 발파된다(S70).
또한, 제 N 발파 장치(300N)가 제 1 발파 장치(200)로부터 발생되는 음향을 인식하여 제 1 발파 장치(200) 작동 후 (N-1)×제 1 설정 시간 간격[ (N-1)t1]이 되면 작동하여 발파된다(S80).
한편, 스텝(S20)에서 발파 시간이 되지 않으면(NO) 스텝(S20)을 반복수행 한다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 스텝(S10)에서 발파 조건이 만족될 때(YES), 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치(3001, 3002, 3003, 300N)의 음향 센싱 감도를 높여서 제 1 발파 장치(200)로 발생되는 발파 음향을 더욱 민감하게 센싱할 수 있도록 하는 스텝(S15)을 더 포함할 수 있다. 상기 스텝(S15)이 이루어진 후에는 상기 스텝(S20)으로 진행한다.
본 발명의 실시예에 의한 수중 광역 발파 시스템 및 그 방법에 의하면, 제 1 발파 장치가 수중의 암반 설정 위치에 설치되며, 상기 제 1 발파 장치를 기준으로 멀어지면서 연이어 복수 개 설치된 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치를 설정된 시간 간격을 두고 순차적으로 발파시키며; 원격 신호 발생 장치가 선박에 장착되어 제 1 발파 장치에 RF 원격 제어 신호를 송신하며, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 송신하며; 부이측 안테나가 부이에 장착되어 상기 원격 신호 발생 장치에서 송신된 RF 원격 제어 신호 및 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하며; 상기 제 1 발파 장치는 상기 부이측 안테나에서 RF 원격 제어 신호를 인가받아 복조하여 설정된 발파 시간에 발파되며; 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 발파 조건이 만족될 때, 상기 제 1 발파 장치에서 발생된 발파 음향을 인식하여 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 각각 설정된 시간 간격을 두고 순차적으로 발파되도록 구성됨으로써, 수중 발파 인근의 생물이나 선박의 승선자에게 발파 소음으로 인한 스트레스를 경감시킬 수 있음과 아울러, 설정된 날짜 및 시간에 외부로부터의 음향에 영향을 받지 않고 정확하게 발파시킬 수 있게 한다.
특히, 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에서 발파 조건이 만족될 때, 즉 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 자체적으로 설정된 발파 시간이 되었을 때, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 상기 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때, 또는 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 자체적으로 설정된 발파 시간이 됨과 아울러 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 상기 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때, 상기 제 1 발파 장치 및 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 작동되도록 구성됨으로써, 타 선박 및 타 물체로부터의 소음, 외부로부터의 공사 소음 등의 원하지 않은 음향에 반응하지 않고, 발파를 위해 설정된 날짜 및 시간에 정확하게 발파시킬 수 있게 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 수중 광역 발파 시스템 및 방법은 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치의 음성 인식부가 저가형 마이크를 사용함으로써 종래의 초음파 방식에 비해 생산단가가 현저히 낮다.
도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 원격 신호 발생 장치
110: 조건 설정부
120: 제어부
130: 통신부
VA: 선박측 안테나
BA: 부이측 안테나
B: 부이
200: 제 1 발파장치
210: 복조부
220: 발파 구동부
230: 발파부
3001, 3002, 3003, 300N: 제 2, 3, 4 … N 발파 장치
310: 음성 인식부
320: 제어부
330: 발파 구동부
340: 발파부

Claims (14)

  1. 수중의 암반 설정 위치에 설치된 제 1 발파 장치, 상기 제 1 발파 장치를 기준으로 멀어지면서 연이어 복수 개 설치된 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치를 설정된 시간 간격을 두고 순차적으로 발파시키는 수중 광역 발파 시스템으로서:
    선박에 장착되어 있으며, 제 1 발파 장치에 RF 원격 제어 신호를 송신하며, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 송신하는 원격 신호 발생 장치, 및
    부이에 장착되어 상기 원격 신호 발생 장치에서 송신된 RF 원격 제어 신호 및 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하는 부이측 안테나를 포함하며;
    상기 제 1 발파 장치는 상기 부이측 안테나에서 RF 원격 제어 신호를 인가받아 복조하여 설정된 발파 시간에 발파되도록 구성되며;
    상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치는 자체적으로 설정된 발파 시간이 됨과 아울러, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 상기 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치할 때, 상기 제 1 발파 장치에서 발생된 발파 음향을 인가받아 설정된 레벨 이상이 되면 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 각각 설정된 시간 간격을 두고 순차적으로 발파되도록 구성된 수중 광역 발파 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치는 상기 발파 조건이 만족될 때 음향 센싱 감도를 높이는 수중 광역 발파 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격 신호 발생 장치는
    발파 조건을 설정하도록 구성된 조건 설정부;
    상기 조건 설정부에 의해 설정된 발파 조건에 따라 원격 제어 신호를 출력함과 아울러, 특정 코드에 의해 암호화된 음향 신호를 출력하도록 구성된 제어부; 및
    상기 제어부에서 원격 제어 신호 및 특정 코드에 의해 암호화된 음향 신호를 인가 받아 변조하여 상기 제 1 발파 장치에 RF 원격 제어 신호를 출력함과 아울러, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치에 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 송신하도록 구성된 통신부를 포함하는 수중 광역 발파 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발파 장치는
    상기 부이측 안테나를 통해 RF 원격 제어 신호를 인가받아 복조하도록 구성된 복조부,
    구동 전원이 인가되면 발파되도록 구성된 발파부, 및
    상기 복조부에서 복조된 원격 제어 신호를 인가받아 스위칭 동작되어 상기 발파부에 인가되는 구동 전원을 단속하도록 구성된 발파 구동부를 포함하며;
    상기 복조부, 발파부 및 발파 구동부는 내압 용기 내에 장착되어 있는 수중 광역 발파 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치는,
    상기 제 1 발파 장치의 발파 시 발생되는 음향과 상기 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화 된 음향을 인식하도록 구성된 음성 인식부,
    상기 발파 조건이 만족될 때 활성화되어서, 상기 음성 인식부를 통해 인식된 상기 제 1 발파 장치의 음향을 인가받아 설정된 레벨이상이 되면 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 설정된 시간 간격을 두고 발파되도록 제어신호를 출력하는 제어부,
    구동 전원이 인가되면 발파되도록 구성된 발파부, 및
    상기 제어부에서 제어 신호를 인가받아 스위칭 동작되어 상기 발파부에 인가되는 구동 전원을 단속하도록 구성된 발파 구동부를 포함하며;
    상기 음성 인식부, 제어부, 발파부 및 발파 구동부는 내압 용기 내에 장착되어 있는 수중 광역 발파 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2, 3, 4 내지 제 N 발파 장치에 있어서,
    상기 제 2 발파 장치는 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 제 1 설정 시간 간격(t1)을 두고 발파되도록 설정되며,
    상기 제 3 발파 장치는 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 2×제 1 설정 시간 간격(2t1)을 두고 발파되도록 설정되며,
    상기 제 4 발파 장치는 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 3×제 1 설정 시간 간격(3t1)을 두고 발파되도록 설정되며,
    상기 제 N 발파 장치는 상기 제 1 발파 장치의 발파 시점을 기준으로 (N-1)×제 1 설정 시간 간격[(N-1)t1]을 두고 발파되도록 설정된 수중 광역 발파 시스템.
  10. 제 1 항에 기재된 수중 광역 발파 시스템을 이용한 수중 광역 발파 방법으로서:
    상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 발파 조건이 만족되는 지의 여부를 판단하는 단계;
    상기 발파 조건이 만족되면, 원격 신호 발생 장치에 의해 설정된 발파 시간이 되었는지의 여부를 결정하는 단계;
    상기 발파 시간이 되었다면 상기 원격 신호 발생 장치에 의해 원격 제어 신호가 발생되는 단계;
    제 1 발파 장치가 상기 원격 제어 신호를 인가받아 작동하여 발파되는 단계;
    제 2 발파 장치가 상기 제 1 발파 장치 작동 후 제 1 설정 시간(t1)이 되면 작동하여 발파되는 단계;
    제 3 발파 장치가 상기 제 1 발파 장치 작동 후 2×제 1 설정 시간 간격(2t1)이 되면 작동하여 발파되는 단계;
    제 4 발파 장치가 상기 제 1 발파 장치 작동 후 3×제 1 설정 시간 간격(3t1)이 되면 작동하여 발파되는 단계; 및
    제 N 발파 장치가 상기 제 1 발파 장치 작동 후 (N-1)×제 1 설정 시간 간격[ (N-1)t1]이 되면 작동하여 발파되는 단계를 포함하는 수중 광역 발파 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 발파 조건이 만족되는 지의 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 자체적으로 설정된 발파 시간이 되었는 지의 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 자체적으로 설정된 발파 시간이 되면, 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치가 상기 원격 신호 발생 장치로부터 송신된 특정 코드에 의해 암호화된 음향을 수신하여 그 특정 코드가 내부에 설정된 코드와 일치하는 지의 여부를 판단하는 단계를 포함하는 수중 광역 발파 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 발파 조건이 만족되는 지의 여부를 판단하는 단계에서, 상기 발파 조건이 만족될 때 상기 제 2, 3, 4 내지 N 발파 장치의 음향 센싱 감도를 높이는 단계를 더 포함하는 수중 광역 발파 방법.
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