KR102367670B1 - 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템 - Google Patents

자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 알고 있는 신호를 송신원(Known Source)으로 인가할 경우 측정되는 신호와 예상되는 신호가 일치함을 확인함으로써, 전기장 센서의 설치시나 정기적인 점검시 전기장 센서가 정상적으로 동작하는지 여부를 자체 진단할 수 있는 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템은, 선박 또는 지상 관측소; 및 케이블에 의해 상기 선박 또는 상기 지상 관측소와 연결되는 3축 전기장 측정 장치;를 포함하며, 상기 3축 전기장 측정 장치는, X축, Y축, Z축의 3축 방향으로 미리 정해진 길이를 갖는 3축 중공관; 및 상기 3축 중공관의 각 축의 양단부에 결합되어 3축 방향의 전기장을 감지하는 복수의 전기장 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템{SYSTEM FOR MEASURING 3-AXIS ELECTRIC FIELD WITH SELF-DIAGNOSIS FUNCTION}
본 발명은 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3축 전기장 센서가 정상적으로 동작하는지 여부를 자체 진단하기 위한 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에 관한 것이다.
수중의 상태를 탐지하기 위한 장치로는 음향 탐지 장치가 대표적이다.
수중 음향 탐지 장치는 이미 공지되어 있는 바와 같이, 원격지의 수중 음원에서 방출되는 소음(음향)을 수중 음향 센서(하나 또는 다수의 수중 음향 센서)를 통해 감지하고, 이 감지된 수중 음향 신호를 분석하여 수상 또는 수중 음원의 성격과 특징 및 수상 또는 수중 음원의 위치를 파악하는데 활용되는 음향 탐지 장비이다.
상기와 같이 음향 신호를 이용하여 수중에 위치한 표적을 탐지하는 방법은 크게 수동 음향 탐지 방식(Passive Acoustic Detection Mode)과 능동 음향 탐지 방식(Active Acoustic Detection Mode)으로 구분할 수 있다.
또한, 잠수함을 탐지하기 위해 소노부이(Sonobuoy), 수상함 및 잠수함 탐지 소나(SONAR), TASS(Towed Array Sonar System), HMS(Hull Mounted Sonar)등), 항만 감시 체계 등 다양한 기술이 사용되고 있다.
하지만, 음향 신호를 이용한 방법은 조류가 강하여 소음이 큰 지역이나 온도 및 염도차로 인하여 수층이 혼합되는 지역에서는 음향 신호를 이용한 탐지가 원활하지 못하고, 탐지 대상체에 흡음재가 설치될 경우에는 탐지가 어려운 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해, 수중 이동체를 탐지하기 위한 다른 방법으로 자기장을 제공하여 수중 이동체에 의한 자기장의 변화를 통해 이동체를 탐지하는 기술이 있으나, 이러한 기술은 자기장을 상쇄시키는 또 다른 자기장이 인가될 경우에는 탐지가 어려워지는 문제점이 있다.
한편, 수중 이동체를 탐지하기 위한 또 다른 방법으로, 음향 신호나 자기장이 아닌 전기장을 이용하여 수중 이동체를 탐지하기 위한 기술이 공지되어 있다.
하지만, 전기장을 이용하여 수중 이동체를 탐지하기 위한 장치가 해저면에 설치된 후 정상 작동하고 있는지는 알 수 없으며, 이를 위해 정기적으로 동작 상태를 점검하여 유지 보수를 수행해야 한다.
이러한 전기장을 이용하여 수중 이동체를 탐지하기 위한 장치는 타깃 물체로부터 발생되는 전기장을 감지할 수 있는 상태를 지속적으로 유지해야 하는데, 센서에서 계측되는 신호만으로는 전기장을 이용하여 수중 이동체를 탐지하기 위한 장치가 정상적으로 동작하고 있는지의 여부를 명확히 구분하기 어려운 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-1521473호
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 알고 있는 신호를 송신원(Known Source)으로 인가할 경우 측정되는 신호와 예상되는 신호가 일치함을 확인함으로써, 전기장 센서의 설치시나 정기적인 점검시 전기장 센서가 정상적으로 동작하는지 여부를 자체 진단할 수 있는 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템은, 선박 또는 지상 관측소; 및 케이블에 의해 상기 선박 또는 상기 지상 관측소와 연결되는 3축 전기장 측정 장치;를 포함하며, 상기 3축 전기장 측정 장치는, X축, Y축, Z축의 3축 방향으로 미리 정해진 길이를 갖는 3축 중공관; 및 상기 3축 중공관의 각 축의 양단부에 결합되어 3축 방향의 전기장을 감지하는 복수의 전기장 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서, 상기 3축 중공관을 지지하는 지지부를 포함하며, 상기 지지부는, 상기 3축 중공관 중 수평 방향의 2축을 지지하는 수평 지지대; 및 상기 수평 지지대의 외주를 따라 일정 간격을 두고 일측이 연결되는 복수의 수직 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서, 복수의 상기 수직 지지대 중 2개의 수직 지지대에 각각 송신 전극이 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서, 상기 수직 지지대의 타측은 계측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서, 상기 송신 전극을 통해 전기장을 발생시키고, 발생된 상기 전기장의 신호를 상기 전기장 센서부에 의해 센싱하며, 상기 전기장 센서부에 의해 센싱된 상기 전기장의 신호를 상기 계측부가 계측하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서, 상기 선박 또는 상기 지상 관측소는, 상기 계측부로부터 계측된 상기 전기장의 신호를 상기 케이블을 통해 입력받는 입력부; 상기 입력부에 의해 입력된 상기 전기장의 신호를 저장하는 저장부; 및 상기 입력부에 의해 입력된 상기 전기장의 신호를 미리 저장되어 있는 전기장의 신호와 비교하는 판정부;를 갖는 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서, 상기 판정부는 입력된 상기 전기장의 신호와, 미리 저장되어 있는 상기 전기장의 신호를 비교하여 유사도를 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서, 상기 송신 전극은, X축, Y축, Z축을 갖는 직교 좌표계(Cartesian Coordinate)를 기준으로 각 축의 벡터 성분의 크기가 서로 다른 위치에 각각 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서, 상기 송신 전극이 발생시키는 전기장은 3축 각각의 벡터 성분을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서, 상기 송신 전극은 탄소, 백금 또는 티타늄의 불용성 소재로 형성되는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.
본 발명에 의하면, 알고 있는 신호를 송신원(Known Source)으로 인가할 경우 측정되는 신호와 예상되는 신호가 일치함을 확인함으로써, 전기장 센서의 설치시나 정기적인 점검시 전기장 센서가 정상적으로 동작하는지 여부를 자체 진단할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서 선박과 3축 전기장 측정 장치 사이의 신호 관계를 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서 3축 전기장 측정 장치의 외부 구성을 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서 3축 전기장 측정 장치의 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서 3축 전기장 측정 장치의 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서 3축 전기장 측정 장치와 송신 전극의 결합 관계를 나타내는 도면.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템(1000)은, 3축 전기장 측정 장치(100)와, 선박(200)과, 케이블(300)을 포함한다.
여기서, 3축 전기장 측정 장치(100)는 케이블(300)에 의해 선박(200)과 연결된다.
이러한 3축 전기장 측정 장치(100)는 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
케이블(300)은 3축 전기장 측정 장치(100)에 장착된 후술하는 송신 전극(C1, C2)이 전기장을 발생시키도록 송신원을 인가하는 신호선과, 3축 전기장 측정 장치(100)에 장착된 후술하는 계측부(20)에 의해 계측된 전기장 신호를 외부로 전송하는 통신선으로서의 역할을 수행한다.
이러한 케이블(300)은 신호선과, 통신선을 별도로 각각 포함하거나 신호선과, 통신선을 하나의 전선으로 묶어서 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 도 1에서는 설명의 용이함을 위해 선박(200)을 통해 본 발명을 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 해상에서의 선박(200)과 지상에서의 관측소에도 적용 가능하다.
즉, 3축 전기장 측정 장치(100)는 케이블(300)에 의해 선박(200)과 연결될 수 있다.
또한, 3축 전기장 측정 장치(100)는 케이블(300)에 의해 지상 관측소와 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서 선박과 3축 전기장 측정 장치 사이의 신호 관계를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서, 선박(200) 또는 지상 관측소는 입력부(211)와, 저장부(212)와, 판정부(213)와, 출력부(214)와, 제어부(215)를 포함하는 서버(210)를 포함한다.
여기서, 입력부(211)는 케이블(300)을 통해 후술하는 계측부(20)로부터 계측된 전기장의 신호를 입력받는 역할을 포함한다.
저장부(212)는 입력부(211)에 의해 입력되는 전기장의 신호를 저장하는 역할을 포함한다.
판정부(213)는 입력부(211)에 의해 입력되는 전기장의 신호를 미리 저장되어 있는 전기장의 신호와 비교하는 역할을 포함한다.
이때, 판정부(213)는 입력부(211)에 의해 입력된 전기장의 신호와, 미리 저장되어 있는 전기장의 신호를 비교하여 유사도를 확인함으로써, 전기장 센서가 정상적으로 동작하는지 여부를 자체 진단할 수 있다.
출력부(214)는 판정부(213)는 입력부(211)에 의해 입력된 전기장의 신호와, 미리 저장되어 있는 전기장의 신호를 비교하여 확인된 유사도를 출력하는 역할을 포함한다.
제어부(215)는 입력부(211)와, 저장부(212)와, 판정부(213)와, 출력부(214)를 각각 제어하는 역할을 포함한다.
이와 같은 구성에 의해, 알고 있는 신호를 송신원(Known Source)으로 송신 전극(C1, C2)에 인가할 경우, 계측되는 신호를 계측부(20)로부터 입력받은 후, 입력받은 신호와 미리 저장되어 예상되는 신호가 일치함을 판정부(213)로부터 확인함으로써, 전기장 센서의 설치시나 정기적인 점검시 전기장 센서가 정상적으로 동작하는지 여부를 자체 진단할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서 3축 전기장 측정 장치의 외부 구성을 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서 3축 전기장 측정 장치의 측면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템에서 3축 전기장 측정 장치의 평면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 장치(100)는 예를 들어 수중에 설치되어 발생된 전기장 신호를 감지하고 감지된 전기장 신호를 측정하여 계측하는 자체 진단 기능을 갖는 장치이다.
이러한 3축 전기장 측정 장치(100)는, 3축 중공관(10)과, 복수의 전기장 센서부(EX1, EX2, EY1, EY2, EZ1, EZ2)를 포함한다.
3축 중공관(10)은 X축, Y축, Z축의 3축 방향으로 미리 정해진 길이를 가진다.
이때, X축, Y축, Z축의 각 축들은 상호 교차되도록 배치된다.
또한, X축, Y축, Z축의 각 축들의 중심은 서로 연결되도록 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 3축 중공관(10)은 각 축들의 양단이 개방된 중공 형태로 이루어지며, 후술하는 복수의 전기장 센서부(EX1, EX2, EY1, EY2, EZ1, EZ2)의 일부가 내부로 삽입된다.
또한, 3축 중공관(10)은 폭 방향 단면이 원형으로 이루어질 수도 있고, 삼각형, 사각형 등 다각형으로 이루어질 수도 있다.
복수의 전기장 센서부(EX1, EX2, EY1, EY2, EZ1, EZ2)는 3축 중공관(10)의 각 축의 양단부에 결합되어 3축 방향의 전기장을 감지한다.
즉, 복수의 전기장 센서부(EX1, EX2, EY1, EY2, EZ1, EZ2)는 예를 들면, 수중에서 3축을 이루면서 수중으로의 노출 부위를 통해 전기장을 감지하고, 감지한 감지 신호를 제공한다.
복수의 전기장 센서부(EX1, EX2, EY1, EY2, EZ1, EZ2)는 미리 정해진 길이로 이루어지며 일단은 3축 중공관(10)의 일부가 삽입 가능하도록 이루어지고, 타단은 전기장 센서가 결합된다.
이때, 3축 중공관(10)은 양단이 개방된 중공체로 이루어지는데, 3축 중공관(10)과 복수의 전기장 센서부(EX1, EX2, EY1, EY2, EZ1, EZ2)의 폭 방향 단면은 상호 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 장치(100)는 3축 중공관(10)을 지지하는 지지부(30)를 포함한다.
이러한 지지부(30)는 복수의 전기장 센서부(EX1, EX2, EY1, EY2, EZ1, EZ2)를 서로 직교 상태의 3축을 이루도록 지지하는 구성 요소이다.
이러한 지지부(30)는 수평 지지대(31)와, 수직 지지대(32)를 포함한다.
수평 지지대(31)는 3축 중공관(10) 중 수평 방향(X축, Y축)의 2축을 지지하며, 링 형상으로 형성되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니며 내부가 관통된 삼각형, 사각형 등 다각형 형상으로 이루어질 수도 있다.
수직 지지대(32)는 수평 지지대(31)의 외주를 따라 일정 간격을 두고 일측이 연결되며, 복수개(바람직하게는 2개 이상의 짝수 개)로 형성된다.
여기서, 복수의 수직 지지대(32) 중 2개의 수직 지지대(32)에 각각 송신 전극(C1, C2)이 장착된다.
이러한 송신 전극(C1, C2)은 탄소, 백금 또는 티타늄의 불용성 소재로 형성되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 수중에서 해저의 수압에 견딜 수 있는 강도를 가지면서 내식성을 갖는 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
송신 전극(C1, C2)은 수중에서 전기장을 발생시키는 역할을 수행한다.
또한, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 장치(100)에서, 복수의 수직 지지대(32)의 타측은 계측부(20)를 포함한다.
이와 같은 구성에 의해, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 장치(100)는 송신 전극(C1, C2)을 통해 전기장을 발생시키고, 발생된 전기장의 신호를 복수의 전기장 센서부(EX1, EX2, EY1, EY2, EZ1, EZ2)에 의해 센싱하며, 복수의 전기장 센서부(EX1, EX2, EY1, EY2, EZ1, EZ2)에 의해 센싱된 전기장의 신호를 계측부(20)가 계측한다.
이와 같이 계측부(20)에 의해 계측된 전기장의 신호는 통신선을 포함하는 케이블 등을 통해 외부로 전송된다.
도 6은 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 장치에서 송신 전극의 결합 관계를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 장치(100)에서, 송신 전극(C1, C2)은, X축, Y축, Z축을 갖는 직교 좌표계(Cartesian Coordinate)를 기준으로 각 축의 벡터 성분의 크기가 서로 다른 위치에 각각 장착된다.
또한, 송신 전극(C1, C2)이 발생시키는 전기장은 3축 각각의 벡터 성분을 가진다.
좀 더 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 장치(100)의 송신 전극(C1, C2)이 발생시키는 전기장은 X축과, Y축과, Z축의 3축(3축 전기장 센서의 축 기준)의 모든 성분을 갖도록 형성된다.
이와 같이 송신 전극(C1, C2)이 발생시키는 전기장이 3축 각각의 전기장의 모든 성분을 갖도록 함으로써, 각 축의 신호 닮음비를 비교할 수 있다.
이때, 각 축의 신호 닮음비를 비교시 서로 다른 축들이 동일한 신호 닮음비를 갖는 경우에는 혼선을 야기할 수 있다.
따라서 이를 방지하는 것이 매우 중요하다.
따라서, 본 발명에서는 송신 전극(C1, C2)은, X축, Y축, Z축을 갖는 직교 좌표계(Cartesian Coordinate)를 기준으로 각 축의 벡터 성분의 크기가 서로 다른 위치에 장착하게 된다.
예를 들어, 각 축의 신호 닮음비를 비교하기 위해 각 성분의 크기가 다르도록 송신 전극(C1, C2)을 설치한다.
이때, 두 개의 송신 전극(C1, C2)의 위치를 좌표로 표시할 경우, 두 개의 송신 전극(C1, C2) 중 어느 하나의 송신 전극의 위치 좌표가 (0,0,0)일 경우, 다른 하나의 송신 전극의 위치 좌표는 (a,b,h)가 된다.
이때, a, b, h의 좌표는 (a ≠ b ≠ h)가 되도록 한다.
이에 의해, 송신 전극(C1, C2)은 각 축의 신호 닮음비를 비교할 수 있도록 전기장을 발생하게 된다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 알고 있는 신호를 송신원(Known Source)으로 인가할 경우 측정되는 신호와 예상되는 신호가 일치함을 확인함으로써, 전기장 센서의 설치시나 정기적인 점검시 전기장 센서가 정상적으로 동작하는지 여부를 자체 진단할 수 있는 효과가 있다.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.
10 : 3축 중공관
20 : 계측부
30 : 지지부
31 : 수평 지지대
32 : 수직 지지대
100 : 3축 전기장 측정 장치
200 : 선박
210 : 서버
211 : 입력부
212 : 저장부
213 : 판정부
214 : 출력부
215 : 제어부
300 : 케이블
EX1, EX2, EY1, EY2, EZ1, EZ2 : 전기장 센서부
C1, C2 : 송신 전극

Claims (10)

  1. 선박 또는 지상 관측소; 및
    케이블에 의해 상기 선박 또는 상기 지상 관측소와 연결되는 3축 전기장 측정 장치;를 포함하며,
    상기 3축 전기장 측정 장치는,
    X축, Y축, Z축의 3축 방향으로 미리 정해진 길이를 갖는 3축 중공관; 및
    상기 3축 중공관의 각 축의 양단부에 결합되어 3축 방향의 전기장을 감지하는 복수의 전기장 센서부;를 포함하고,
    상기 3축 중공관을 지지하는 지지부를 포함하며,
    상기 지지부는,
    상기 3축 중공관 중 수평 방향의 2축을 지지하는 수평 지지대; 및
    상기 수평 지지대의 외주를 따라 일정 간격을 두고 일측이 연결되는 복수의 수직 지지대;를 포함하고,
    복수의 상기 수직 지지대 중 2개의 수직 지지대에 각각 송신 전극이 장착되며,
    상기 송신 전극은,
    X축, Y축, Z축을 갖는 직교 좌표계(Cartesian Coordinate)를 기준으로 각 축의 벡터 성분의 크기가 서로 다른 위치에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는,
    자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직 지지대의 타측은 계측부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 송신 전극을 통해 전기장을 발생시키고,
    발생된 상기 전기장의 신호를 상기 전기장 센서부에 의해 센싱하며,
    상기 전기장 센서부에 의해 센싱된 상기 전기장의 신호를 상기 계측부가 계측하는 것을 특징으로 하는,
    자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 선박 또는 상기 지상 관측소는,
    상기 계측부로부터 계측된 상기 전기장의 신호를 상기 케이블을 통해 입력받는 입력부;
    상기 입력부에 의해 입력된 상기 전기장의 신호를 저장하는 저장부; 및
    상기 입력부에 의해 입력된 상기 전기장의 신호를 미리 저장되어 있는 전기장의 신호와 비교하는 판정부;를 갖는 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 판정부는 입력된 상기 전기장의 신호와, 미리 저장되어 있는 상기 전기장의 신호를 비교하여 유사도를 확인하는 것을 특징으로 하는,
    자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 전극이 발생시키는 전기장은 3축 각각의 벡터 성분을 갖는 것을 특징으로 하는,
    자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 전극은 탄소, 백금 또는 티타늄의 불용성 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    자체 진단 기능을 갖는 3축 전기장 측정 시스템.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050073302A1 (en) * 2003-10-07 2005-04-07 Quantum Applied Science And Research, Inc. Integrated sensor system for measuring electric and/or magnetic field vector components
JP2011102096A (ja) 2009-11-11 2011-05-26 Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence 船舶の電流モーメント解析装置
KR101643959B1 (ko) * 2015-12-28 2016-08-10 한국지질자원연구원 전기장을 이용한 수중용 3축탐지센서
KR102059850B1 (ko) * 2019-06-17 2019-12-27 한국지질자원연구원 해저면 탐사 송수신 시스템 및 송수신 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101521473B1 (ko) 2014-06-02 2015-05-21 한국지질자원연구원 수중탐지장치 및 수중탐지방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050073302A1 (en) * 2003-10-07 2005-04-07 Quantum Applied Science And Research, Inc. Integrated sensor system for measuring electric and/or magnetic field vector components
JP2011102096A (ja) 2009-11-11 2011-05-26 Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence 船舶の電流モーメント解析装置
KR101643959B1 (ko) * 2015-12-28 2016-08-10 한국지질자원연구원 전기장을 이용한 수중용 3축탐지센서
KR102059850B1 (ko) * 2019-06-17 2019-12-27 한국지질자원연구원 해저면 탐사 송수신 시스템 및 송수신 방법

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