KR102180234B1 - Underwater Construction System - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/26—Indicating devices
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Abstract
Description
본 발명은 수중작업 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업자가 디스플레이부에 의해 작업상황을 실시간으로 시각적으로 파악이 가능하도록 함으로써 효율적이고 정확한 수중작업이 가능하도록 하는 수중작업 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an underwater work system, and more particularly, to an underwater work system that enables efficient and accurate underwater work by enabling an operator to visually grasp the work situation in real time by a display unit.
항만 구조물인 케이슨 및 블록 등을 수중에 거치하기 위해서는 기초사석을 투하하고 이 위에 구조물을 설치한다. 또한, 이러한 사석을 보호사기 위하여 그 표면에 쌓는 돌을 피복석이라 한다.In order to mount the caissons and blocks, which are port structures, in the water, the foundation stone is dropped and the structure is installed on it. In addition, the stones that are piled on the surface to protect these rubbles are called cladding stones.
이러한 사석과 피복석은 해양구조물을 지지하기 위한 기초 토대로서 규격, 비중, 중량, 모양 및 이수 등이 균일하고 치밀하여야 하기 때문에 사석/피복석 고르기 작업은 해양 구조물 건설작업에서 중요한 부분을 차지한다고 할 것이다. Since these sandstones and cladding stones are the basis for supporting offshore structures, the size, specific gravity, weight, shape, and number of sandstones must be uniform and dense, so it is said that the selection of riprap/cover stone plays an important part in the construction of offshore structures.
한편, 준설선은 준설작업을 행하는 선박이며, 준설작업이란 수중에서의 토사굴착 작업으로, 하천유로의 확장, 항만의 수심증가, 매립이나 축제용의 토사채취 등의 목적으로 행해진다. On the other hand, a dredger is a vessel that performs dredging work, and the dredging work is an earthwork excavation work under water, and is performed for the purpose of expanding a river channel, increasing the depth of a port, reclamation or collecting soil for festivals.
아울러, 준설선은 이와 같은 준설작업 이외에도, 구조물의 기초를 수중에서 굴착하는 작업을 비롯하여 해상에서의 수중작업을 위해 광범위하게 사용되고 있다. In addition, in addition to such dredging work, dredgers are widely used for underwater work at sea, including work of excavating the foundation of a structure underwater.
상술한 사석/피복석 고르기 작업이나, 준설선을 이용한 수중작업을 진행하기 위해서는 수중의 작업상황의 파악이 어렵기 때문에, 잠수부를 투입하여 작업상황을 체크하게 된다. In order to proceed with the above-described serpentine/covered stone selection work or underwater work using a dredger, it is difficult to grasp the work situation in the water, so that a diver is used to check the work situation.
이에 따라 잠수부의 안전확보가 필수적이므로 작업효율이 저하되고, 잠수부의 안전사고 위험상도 상존한다는 문제점이 있다. Accordingly, since it is essential to secure the safety of the diver, there is a problem that the work efficiency is deteriorated, and the risk of safety accidents by the diver also exists.
아울러, 기상상황에 따라 잠수부의 투입이 어려울 수 있기 때문에 작업효율 측면에서도 비효율적이으므로, 이를 해결하기 위한 수중작업시스템이 요구되고 있다. In addition, since it is inefficient in terms of work efficiency because it may be difficult to input a diver depending on weather conditions, an underwater work system is required to solve this problem.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 잠수부를 투입하지 않고 작업자가 시각적으로 수중작업 상황을 실시간으로 확인가능하도록 함으로써 효율적이고 정확한 수중작업이 가능한 수중작업시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention is to solve the above-described problem, it is an object of the present invention to provide an underwater work system capable of efficient and accurate underwater work by allowing an operator to visually check the underwater work situation in real time without introducing a diver.
본 발명에 의한 수중작업시스템은, 수상을 부유하고 제1DGPS 수신기를 구비하는 선체; 상기 선체에 탑재되어 일단에 장착된 작업공구를 이용하여 수중작업을 진행할 수 있는 작업장비; 상기 선체 하부에 구비되어 수중으로 초음파를 송출하고, 송출된 초음파가 반사되어 되돌아오는 반사파를 감지하여 수중 지형 3D데이터을 획득하는 3D쏘나; 상기 선체 하부에 구비되어 수중을 촬영하여 촬영영상을 획득하는 카메라; 상기 카메라를 통해 획득된 촬영영상, 상기 소나를 통해 획득된 수중지형 3D데이터, 및 제1GDPS를 통해 측정되는 상기 선체의 위치정보를 화면으로 출력하는 디스플레이부;를 포함하여, 상기 디스플레이부에 표시되는 시각정보를 이용하여 상기 작업장비를 조작하여 수중작업을 진행할 수 있다. The underwater work system according to the present invention includes: a ship that floats on the water and has a first DGPS receiver; A work equipment mounted on the hull and capable of performing underwater work using a work tool mounted at one end; A 3D sonar provided under the hull to transmit ultrasonic waves into the water, and to acquire 3D underwater terrain data by sensing a reflected wave that is reflected and returned by the transmitted ultrasonic waves; A camera provided under the hull to photograph underwater to obtain a photographed image; Including, a display unit for outputting the photographed image obtained through the camera, the underwater terrain 3D data obtained through the sonar, and the position information of the hull measured through the first GPS, on a screen; including, displayed on the display unit Using visual information, the work equipment can be manipulated to perform underwater work.
본 발명에 의한 수중작업시스템은, 상기 작업장비, 상기 3D쏘나, 상기 카메라, 및 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다. The underwater work system according to the present invention may further include a control unit for controlling the work equipment, the 3D sonar, the camera, and the display unit.
본 발명에 의한 수중작업시스템에서, 상기 제어부는, 상기 카메라를 통해 획득한 촬영영상과 상기 3D쏘나를 통해 획득한 수중지형 3D데이터를 그리드 형태로 표현한 수중지형 그리드 영상을 상기 디스플레이부에 동시에 출력하도록 할 수 있다. In the underwater work system according to the present invention, the control unit simultaneously outputs the captured image acquired through the camera and the underwater terrain grid image in which the underwater terrain 3D data acquired through the 3D sonar is expressed in a grid form to the display unit. can do.
본 발명에 의한 수중작업시스템에서, 상기 카메라는 상기 3D쏘나가 초음파를 송출하는 방향과 동일한 방향의 수중을 촬영하여 촬영영상을 획득할 수 있다. In the underwater operation system according to the present invention, the camera may acquire a photographed image by photographing underwater in the same direction as the direction in which the 3D sonar transmits ultrasonic waves.
본 발명에 의한 수중작업시스템에서, 상기 카메라는 상기 3D쏘나가 장착된 위치에 근접하여 탑재될 수 있다. In the underwater work system according to the present invention, the camera may be mounted close to the position where the 3D sonar is mounted.
본 발명에 의한 수중작업시스템에서, 상기 제어부는, 상기 작업장비의 동작을 제어함과 동시에 상기 작업장비의 동작정보를 획득하고, 상기 동작정보를 이용하여 상기 작업장비의 움직임을 상기 디스플레이부에 시각적으로 표현할 수 있다. In the underwater work system according to the present invention, the control unit controls the operation of the work equipment and obtains operation information of the work equipment at the same time, and visually displays the movement of the work equipment on the display unit using the operation information. It can be expressed as
본 발명에 의한 수중작업시스템에서, 상기 제어부는, 상기 작업장비의 동작정보를 증강현실의 형태로 상기 디스플레이부에 출력할 수 있다. In the underwater work system according to the present invention, the control unit may output operation information of the work equipment to the display unit in the form of augmented reality.
본 발명에 의한 수중작업시스템은, 상기 선체 하부에 장착되어 수중에서 나는 음향을 감지하여 수중 음향의 발생지와 소음정도를 포함하는 수중 음향정보를 획득하는 어쿠스틱 카메라;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 어쿠스틱 카메라를 제어할 수 있다. The underwater work system according to the present invention further includes an acoustic camera mounted on the lower part of the hull to sense sound generated in the water to obtain underwater sound information including a location of the underwater sound and a noise level, wherein the control unit, The acoustic camera can be controlled.
본 발명에 의한 수중작업시스템에서, 상기 어쿠스틱 카메라는 상기 3D쏘나 및 상기 카메라가 향하는 방향과 동일한 방향을 향하여, 상기 3D쏘나 및 상기 카메라가 각각 획득하는 수중지형 3D데이터 및 촬영영상이 획득되는 지역과 동일한 지역의 수중 음향정보를 획득할 수 있다.In the underwater work system according to the present invention, the acoustic camera is directed toward the same direction as the 3D sonar and the camera, and the 3D sonar and an area in which underwater 3D data and photographed images obtained by the camera are respectively acquired. It is possible to obtain underwater sound information of the same area.
본 발명에 의한 수중작업시스템에서, 상기 제어부는, 상기 촬영영상, 상기 수중지형 3D데이터를 그리드 형태로 표현한 수중지형 그리드 영상, 및 상기 어쿠스틱 카메라에 의해 획득되는 수중 음향정보를 동시에 시각적으로 디스플레이되도록할 수 있다. In the underwater work system according to the present invention, the control unit is configured to visually display the captured image, the underwater terrain grid image in which the underwater terrain 3D data is expressed in a grid form, and underwater sound information obtained by the acoustic camera. I can.
본 발명에 의한 수중작업시스템에서, 상기 수중 음향정보는 소리의 크기에 따라 다른색으로 표현되어 출력되도록 하여 소리의 분포를 색으로 표현해 소음원의 위치를 파악할 수 있도록 할 수 있다. In the underwater work system according to the present invention, the underwater sound information may be expressed and output in different colors according to the loudness of the sound, so that the distribution of sound may be expressed in color so that the location of the noise source can be identified.
본 발명에 의한 수중작업시스템에서, 상기 디스플레이부는, 상기 선체 주변의 지도 및 해저지형도를 화면에 디스플레이하고, 상기 제1DGPS에 의해 획득된 상기 선체의 위치정보를 함께 디스플레이할 수 있다.In the underwater work system according to the present invention, the display unit may display a map around the hull and a topographic map of the seabed on a screen, and display the location information of the hull obtained by the first DGPS together.
본 발명에 의한 수중작업시스템에서, 상기 작업장비는, 작업용도에 따라 일단에 작업도구를 탈착할 수 있으며, 상기 작업도구가 탈착되는 일단에 제2DGPS수신기를 구비하고, 상기 디스플레이부는, 상기 제2DGPS에 의해 획득된 상기 작업장비의 일단의 위치정보를 함께 디스플레이할 수 있다. In the underwater work system according to the present invention, the work equipment may detach a work tool at one end according to a work purpose, and a second DGPS receiver is provided at one end to which the work tool is detached, and the display unit includes the 2DGPS It is possible to display together the position information of the group of the work equipment obtained by.
본 발명의 수중작업시스템에 의하면, 수중 지형정보와 작업장비의 동작정보를 디스플레이부를 통해 시각화하여 출력하여 작업자가 작업상황을 실시간으로 확인가능하므로, 효율적이고 정확한 수중작업이 가능하다. According to the underwater work system of the present invention, by visualizing and outputting the underwater terrain information and operation information of the work equipment through the display unit, the operator can check the work situation in real time, thereby enabling efficient and accurate underwater work.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중작업시스템의 개념도.
도 3은 3D쏘나에 의해 획득된 수중지형 3D데이터의 예시.
도 4의 (a)는 카메라에 의해 촬영된 촬영영상의 예시.
도 4의 (b)는 상기 촬영영상, 상기 수중지형 그리드 영상 및 작업장비의 동작정보를 시각화하여 동시에 디스플레이부에 출력한 예시.1 and 2 are conceptual diagrams of an underwater work system according to an embodiment of the present invention.
3 is an example of underwater terrain 3D data obtained by 3D Sona.
4A is an example of a photographed image captured by a camera.
4B is an example in which the photographed image, the underwater terrain grid image, and operation information of the work equipment are visualized and simultaneously output to the display unit.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the presented embodiments, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add, change, or delete other elements within the scope of the same idea. Other embodiments included within the scope of the inventive concept may be easily proposed, but this will also be said to be included within the scope of the inventive concept.
또한, 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다. In addition, components having the same function within the scope of the same idea shown in the drawings of the embodiments will be described using the same reference numerals.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중작업 시스템(100)의 개념도이다. 도 1 및 도 2을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수중작업 시스템(100)은 수면에 부유하여 이동할 수 있는 선체(110), 상기 선체에 탑재되어 일단에 장착된 작업공구(121)를 이용하여 수중작업을 진행할 수 있는 작업장비(120), 상기 선체(110)에 탑재되어 초음파를 이용하여 수중지형을 파악하는 3D쏘나(130), 상기 선체(110)에 탑재되어 수중을 촬영하는 카메라(140), 상기 선체(110)에 탑재되어 수중에서 발생되는 음향의 위치와 음향의 크기를 파악하는 어쿠스틱카메라(150), 상기 3D쏘나(130)와 상기 카메라(140)와 상기 어쿠스틱카메라(150)에서 획득한 정보들을 화면으로 디스플레이하는 디스플레이부(160), 및 상기 작업장비(120)와 상기 3D쏘나(130)와 상기 카메라(140)와 상기 어쿠스틱카메라(150)와 상기 디스플레이부(160)를 제어하는 제어부(170)를 포함할 수 있다. 1 and 2 are conceptual diagrams of an
선체(110)는 수상 또는 해상을 부유하여 이동하는 선박으로 구비될 수 있으며, 무동력 바지선 형태로 구비될 수 있으며, 동력선의 형태로 구비될 수도 있다. The
상기 선체(110)에는 제1DGPS수신기(미도시)가 구비될 수 있는데, 상기 제1DGPS수신기(미도시)를 통하여 상기 선체(110)의 위치정보를 파악할 수 있다. The
여기에서, 제1DGPS수신기(미도시)는 DGPS(Differential GPS) 방식으로 위치정보를 파악하기 위한 수신기일 수 있다. Here, the first DGPS receiver (not shown) may be a receiver for determining location information using a differential GPS (DGPS) method.
이와 같이, 상기 제1DGPS수신기(미도시)는 DGPS(Differential GPS) 방식으로 상기 선체(110)의 위치정보를 측정하도록 함으로써 일반적으로 인공위성으로부터 GPS 수신기로 송신되는 정보가 가지게 되는 오차를 보정할 수 있어, 보다 정밀한 위치정보를 얻을 수 있다. In this way, the first DGPS receiver (not shown) measures the location information of the
작업장비(120)는 수중에서 준설작업, 토사굴토, 토사적재 및 경사면굴토 등에 사용할 수 있는 건설장비로, 작업 용도에 따라 일단에 작업도구(121)를 탈착할 수 있다. The
이때에 상기 작업도구(121)는 작업 용도에 따라 버켓(Bucket), 락그래플(Rock Graoole), 바이브래토리해머(Vibratory Hammer) 등일 수 있으며, 작업 용도의 변경에 따라 교체하여 탈착할 수 있다. At this time, the
한편, 상기 작업장비(120)는 상기 작업도구(121)가 탈착되는 일단에 제2DGPS 수신기(122)를 구비할 수 있다. On the other hand, the
이때에, 상기 제2DGPS수신기(122)는 상기 제1DGPS수신기(미도시)와 마찬가지로 DGP(Differntial GPS) 방식으로 위치정보를 측정하도록 하여 상기 작업도구(121)의 위치정보를 정밀하게 얻을 수 있다. At this time, the
3D쏘나(130)는 상기 선체(110)의 하부에 탑재될 수 있으며, 수중으로 초음파를 송출하여, 송출된 초음파가 외부 물체에 반사되어 되돌아오는 반사파를 감지하여 외부지형을 파악할 수 있다. 이를 통하여 상기 3D쏘나(130)는 수중지형 3D데이터를 획득할 수 있다. The
한편, 상기 3D쏘나(130)는 상기 작업도구(121)가 수중에서 작업하는 위치 방향을 향하여 초음파를 송출할 수 있으며, 이를 통하여, 상기 작업도구(121)가 작업하는 위치를 포함한 주변의 수중지형 3D데이터를 획득할 수 있다. On the other hand, the
도 3은 상기 3D쏘나(130)에 의해 획득된 수중지형 3D데이터의 예시이다. 3 is an example of underwater terrain 3D data obtained by the
카메라(140)는 상기 선체(110)의 하부에 탑재되어 수중을 촬영할 수 있으며, 이를 통해 촬영영상을 획득할 수 있다. The
이때에, 상기 카메라(140)는 상기 3D쏘나(130)가 초음파를 송출하는 방향과 동일한 방향의 수중을 촬영하여 촬영영상을 획득할 수 있다. In this case, the
이를 위해, 상기 카메라(140)는 상기 3D쏘나(130)가 장착된 위치에 근접하여 탑재될 수 있다. To this end, the
어쿠스틱 카메라(150)는 상기 선체의 하부에 장착되어 수중에서 나는 음향을 감지하여 수중 음향의 발생지와 소음정도를 포함하는 수중 음향정보를 획득할 수 있다. The
이때에, 상기 어쿠스틱 카메라(150)는 상기 3D쏘나(130) 및 상기 카메라(140)가 향하는 방향과 동일한 방향을 향할 수 있으며, 이를 통해 상기 3D쏘나(130) 및 상기 카메라(140)가 각각 획득하는 수중지형 3D데이터 및 촬영영상이 획득되는 지역과 동일한 지역의 수중음향정보를 획득할 수 있다. At this time, the
다시 말해서, 상기 3D쏘나(130), 상기 카메라(140), 및 상기 어쿠스틱 카메라(150)는 동일한 지역의 수중지형 3D데이터, 촬영영상, 및 수중음향정보를 각각 획득할 수 있다. In other words, the
디스플레이부(160)는 상기 3D쏘나(130), 상기 카메라(140), 및 상기 어쿠스틱 카메라(150)에 의해 각각 획득된 수중지형 3D데이터, 촬영영상, 및 수중음향정보를 화면에 디스플레이할 수 있다. The
또한, 상기 디스플레이부(160)는 상기 선체(110) 주변의 지도 및 해저지형도를 화면에 디스플레이할 수 있으며, 상기 제1DGPS(미도시)에 의해 획득된 상기 선체(110)의 위치정보 및 상기 제2DGPS(122)에 의해 획득된 상기 작업장비(120)의 일단의 위치정보를 함께 디스플레이할 수 있다. In addition, the
한편, 제어부(미도시)는 상기 작업장비(120), 상기 3D쏘나(130), 상기 카메라(140), 상기 어쿠스틱 카메라(150), 및 상기 디스플레이부(160)를 제어할 수 있다. Meanwhile, a control unit (not shown) may control the
상기 제어부(미도시)는 상기 작업장비(120)의 동작을 제어함과 동시에 상기 작업장비(120)의 동작 정보를 획득할 수 있다.The controller (not shown) may control the operation of the working
또한, 상기 제어부(미도시)는 상기 카메라(140)에 의해 획득된 촬영영상과 상기 3D쏘나(130)에 의해 획득된 수중지형 3D데이터를 동일한 화면에 출력하도록 상기 디스플레이부(160)를 제어할 수 있다. In addition, the controller (not shown) controls the
다시 말해서, 상기 제어부(미도시)는 상기 촬영영상과 상기 수중지형 3D데이터를 그리드 형태로 표현한 수중지형 그리드 영상을 상기 디스플레이부(160)에 동시에 출력하도록 할 수 있다. In other words, the controller (not shown) may simultaneously output the captured image and the underwater terrain grid image in which the underwater terrain 3D data is expressed in a grid form to the
도 4의 (a)는 상기 촬영영상의 예시이고, 도 4의 (b)는 상기 촬영영상과 상기 수중지형 그리드 영상을 동시에 디스플레이부(160)에 출력한 예시이다. 4A is an example of the captured image, and FIG. 4B is an example of simultaneously outputting the captured image and the underwater terrain grid image to the
여기에서, 상기 제어부(미도시)는 상기 작업장비(120)의 동작정보를 이용하여, 작업장비의 움직임을 상기 디스플레이부(160)에 시각적으로 표현할 수 있다. Here, the control unit (not shown) may visually express the movement of the work equipment on the
다시 말해서, 상기 제어부(미도시)는, 도 4의 (b)에서 보여지는 바와 같이, 상기 작업장비(120)의 동작정보를 증강현실의 형태로 상기 디스플레이부(160)에 출력하도록 할 수 있다. In other words, the controller (not shown) may output operation information of the
이를 통해서, 작업자는 잠수부 등을 통해 확인하지 않더라도 상기 디스플레이부(160)를 통해서 수중작업상황에 대한 정보를 정확히 획득할 수 있어, 효율적이고도 정확한 수중작업이 가능하다. Through this, the operator can accurately obtain information on the underwater work situation through the
아울러, 상기 제어부(미도시)는 상기 어쿠스틱 카메라(150)에서 획득된 수중음향정보를 상기 촬영영상과 상기 수중지형 그리드 영상이 동시에 출력된 상기 디스플레이부(160)에 동시에 시각적으로 디스플레이되도록 할 수 있다. In addition, the control unit (not shown) may visually display the underwater acoustic information acquired by the
다시 말해서, 상기 제어부(미도시)는 상기 촬영영상과 상기 수중지형 그리드 영상이 동시에 출력된 화면에 상기 수중음향정보를 소리의 크기에 따라 다른 색으로 표현되어 출력되도록 하여, 해당지역에서 나는 소리의 분포를 색으로 표현해 소음원의 위치를 파악할 수 있도록 할 수 있다. In other words, the control unit (not shown) allows the underwater sound information to be displayed and output in different colors according to the volume of the sound on the screen on which the captured image and the underwater terrain grid image are simultaneously output. The distribution can be expressed in colors so that the location of the noise source can be identified.
이에 따라, 작업자는 상기 디스플레이부(160)에서 출력되는 화면을 통하여 상기 작업장비(120)가 수중작업시 일으키는 소음의 크기와 위치를 시각적으로 확인할 수 있다. Accordingly, the operator can visually check the size and location of the noise generated by the working
이를 통하여, 작업자는 상기 작업장비(120)가 피복석을 투하했을 때 피복석이 해저에 낙하되는 위치, 피복석 및 사석 고르기 작업시 일으키는 소음의 위치 등을 파악할 수 있으므로, 보다 효율적이고 정확한 수중작업이 가능할 수 있다.Through this, the operator can grasp the location of the covering stone falling on the seabed when the working
한편, 상기 디스플레이부(160)는 둘 이상의 화면으로 분할되어 있을 수 있으며, 하나의 화면에는 상기 3D쏘나(130), 상기 카메라(140), 및 상기 어쿠스틱 카메라(150)에 의해 각각 획득되는 수중지형 3D데이터, 촬영영상, 수중음향 정보, 및 상기 작업장비(120)의 동작정보를 함께 출력하고, 다른 하나의 화면에는 상기 제1DGPS수신기(미도시)에 의해 획득되는 상기 선체(110)의 위치정보와 상기 제2DGPS수신기(122)에 의해 획득되는 상기 작업장비(120)의 일단의 위치정보를 함께 출력할 수 있다. Meanwhile, the
이를 통해, 작업자는 상기 디스플레이부(160)를 통해서, 상기 선체(110) 및 상기 작업장비(120)의 위치정보 뿐만 아니라, 수중지형에 대한 정보와 작업상황에 대한 정보를 실시간으로 시각적으로 파악할 수 있어 효율적이고 정확한 수중작업이 가능하다. Through this, the operator can visually grasp in real time information on the underwater terrain, as well as the location information of the
이상에서, 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. In the above, although one embodiment of the present invention has been described in detail, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible within the scope not departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. This will be apparent to those of ordinary skill in the art.
100: 본 발명의 일 실시예에 의한 수중작업시스템
110: 선체 120: 작업장비
121: 작업공구 122: 제2DGPS수신기
130: 3D쏘나 140: 카메라
150: 어쿠스틱 카메라 160: 디스플레이부100: underwater work system according to an embodiment of the present invention
110: hull 120: work equipment
121: work tool 122: 2DGPS receiver
130: 3D Sonar 140: camera
150: acoustic camera 160: display unit
Claims (13)
상기 선체에 탑재되어 일단에 장착된 작업공구를 이용하여 수중작업을 진행할 수 있는 작업장비;
상기 선체 하부에 구비되어 수중으로 초음파를 송출하고, 송출된 초음파가 반사되어 되돌아오는 반사파를 감지하여 수중 지형 3D데이터을 획득하는 3D쏘나;
상기 선체 하부에 구비되어 수중을 촬영하여 촬영영상을 획득하는 카메라;
상기 카메라를 통해 획득된 촬영영상, 상기 3D쏘나를 통해 획득된 수중지형 3D데이터, 및 제1GDPS를 통해 측정되는 상기 선체의 위치정보를 화면으로 출력하는 디스플레이부;
상기 선체 하부에 장착되어 수중에서 나는 음향을 감지하여 수중 음향의 발생지와 소음정도를 포함하는 수중 음향정보를 획득하는 어쿠스틱 카메라; 및
상기 작업장비, 상기 3D쏘나, 상기 카메라, 상기 디스플레이부, 및 상기 어쿠스틱 카메라를 제어하는 제어부;를 포함하여,
상기 디스플레이부에 표시되는 시각정보를 이용하여 상기 작업장비를 조작하여 수중작업을 진행하는 것을 특징으로 하는 수중작업시스템.
A hull floating on the water and having a first DGPS receiver;
Working equipment mounted on the hull and capable of performing underwater work using a work tool mounted at one end;
A 3D sonar provided under the hull to transmit ultrasonic waves into the water, and to acquire 3D underwater terrain data by sensing a reflected wave that is reflected and returned by the transmitted ultrasonic waves;
A camera provided under the hull to photograph underwater to acquire a photographed image;
A display unit for outputting a photographed image acquired through the camera, underwater terrain 3D data acquired through the 3D sonar, and position information of the hull measured through a first GPS;
An acoustic camera mounted on the lower part of the hull to detect underwater sound and acquire underwater sound information including a location and noise level of the underwater sound; And
Including; a control unit for controlling the work equipment, the 3D sonar, the camera, the display unit, and the acoustic camera,
An underwater work system, characterized in that the underwater work is performed by manipulating the work equipment using the visual information displayed on the display unit.
상기 제어부는, 상기 카메라를 통해 획득한 촬영영상과 상기 3D쏘나를 통해 획득한 수중지형 3D데이터를 그리드 형태로 표현한 수중지형 그리드 영상을 상기 디스플레이부에 동시에 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 수중작업시스템.
The method of claim 1,
Wherein the control unit simultaneously outputs the captured image acquired through the camera and an underwater terrain grid image in which the underwater terrain 3D data obtained through the 3D sonar is expressed in a grid form to the display unit.
상기 카메라는 상기 3D쏘나가 초음파를 송출하는 방향과 동일한 방향의 수중을 촬영하여 촬영영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 수중작업시스템.
The method of claim 3,
The camera is an underwater operation system, characterized in that for obtaining a photographed image by photographing underwater in the same direction as the direction in which the 3D sonar transmits ultrasonic waves.
상기 카메라는 상기 3D쏘나가 장착된 위치에 근접하여 탑재된 것을 특징으로 하는 수중작업시스템.
The method of claim 4,
The camera is an underwater work system, characterized in that mounted close to the position where the 3D sonar is mounted.
상기 제어부는, 상기 작업장비의 동작을 제어함과 동시에 상기 작업장비의 동작정보를 획득하고, 상기 동작정보를 이용하여 상기 작업장비의 움직임을 상기 디스플레이부에 시각적으로 표현하는 것을 특징으로 하는 수중작업시스템.
The method of claim 3,
The control unit controls the operation of the working equipment and obtains operation information of the working equipment at the same time, and visually expresses the movement of the working equipment on the display unit using the operation information. system.
상기 제어부는, 상기 작업장비의 동작정보를 증강현실의 형태로 상기 디스플레이부에 출력하는 것을 특징으로 하는 수중작업시스템.
The method of claim 6,
The control unit is an underwater work system, characterized in that outputting the operation information of the work equipment to the display unit in the form of augmented reality.
상기 어쿠스틱 카메라는 상기 3D쏘나 및 상기 카메라가 향하는 방향과 동일한 방향을 향하여, 상기 3D쏘나 및 상기 카메라가 각각 획득하는 수중지형 3D데이터 및 촬영영상이 획득되는 지역과 동일한 지역의 수중 음향정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 수중작업시스템.
The method of claim 1,
The acoustic camera faces the 3D sonar and the same direction as the camera is facing, and acquires underwater acoustic information of the same area as the 3D sonar and the underwater terrain type 3D data obtained by the camera and the area where the photographed image is obtained. Underwater work system, characterized in that.
상기 제어부는, 상기 촬영영상, 상기 수중지형 3D데이터를 그리드 형태로 표현한 수중지형 그리드 영상, 및 상기 어쿠스틱 카메라에 의해 획득되는 수중 음향정보를 동시에 시각적으로 디스플레이되도록하는 것을 특징으로 하는 수중작업 시스템.
The method of claim 9,
The control unit is an underwater work system, characterized in that to simultaneously visually display the captured image, the underwater terrain grid image in which the underwater terrain 3D data is expressed in a grid form, and underwater sound information obtained by the acoustic camera.
상기 수중 음향정보는 소리의 크기에 따라 다른색으로 표현되어 출력되도록 하여 소리의 분포를 색으로 표현해 소음원의 위치를 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수중작업 시스템.
The method of claim 10,
The underwater work system, characterized in that the underwater sound information is expressed and output in different colors according to the loudness of the sound so that the distribution of the sound is expressed in color so that the location of the noise source can be identified.
상기 디스플레이부는, 상기 선체 주변의 지도 및 해저지형도를 화면에 디스플레이하고, 상기 제1DGPS에 의해 획득된 상기 선체의 위치정보를 함께 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 수중작업시스템.
The method of claim 1,
The display unit displays a map and a topographic map around the hull on a screen, and displays the location information of the hull obtained by the first DGPS together.
상기 작업장비는, 작업용도에 따라 일단에 작업도구를 탈착할 수 있으며, 상기 작업도구가 탈착되는 일단에 제2DGPS수신기를 구비하고,
상기 디스플레이부는, 상기 제2DGPS에 의해 획득된 상기 작업장비의 일단의 위치정보를 함께 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 수중작업시스템.
The method of claim 12,
The working equipment may have a work tool detachable at one end according to the work purpose, and has a 2DGPS receiver at one end to which the work tool is detached,
The display unit, the underwater work system, characterized in that to together display the position information of the end of the work equipment obtained by the second DGPS.
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KR1020190090936A KR102180234B1 (en) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | Underwater Construction System |
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ID=73697832
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2019
- 2019-07-26 KR KR1020190090936A patent/KR102180234B1/en active IP Right Grant
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