KR102560217B1 - 공압식 방충재 및 이의 관리 시스템 - Google Patents

공압식 방충재 및 이의 관리 시스템 Download PDF

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이태규
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Abstract

본 발명은, 공압식 방충재를 효과적으로 관리하기 위하여, 공압식 방충재의 적어도 일 단부에 장착되어 상기 공압식 방충재의 내부와 외부를 관통하는 관통부를 형성하는 링 형태의 금구 하우징; 상기 공압식 방충재의 내부와 외부를 차단하도록 상기 관통부에 장착되는 판 형태의 플랜지; 상기 공압식 방충재의 외부방향에 형성된 면을 정의하는 상기 플랜지의 전면에 장착되는 무선송신기; 상기 무선송신기가 장착된 영역을 보호하도록 상기 플랜지의 전면에 장착되는 커버; 소정 길이를 갖고, 상기 플랜지의 후면에 장착되는 샤프트; 상기 샤프트의 상기 내부방향 단부에 장착되고, 상기 공압식 방충재의 위치정보를 생성하는 위치센서; 및 상기 플랜지와 상기 위치센서 사이에서 상기 샤프트에 연결되고, 상기 샤프트를 중심으로 회전 가능한 반사부재; 를 포함하고, 상기 공압식 방충재의 회전 시에도 상기 반사부재의 위치는 고정되도록 함으로써, 상기 위치센서를 이용한 상기 공압식 방충재의 위치 정보 생성의 정확도를 크게 향상시키는, 공압식 방충재를 제공한다.

Description

공압식 방충재 및 이의 관리 시스템 {PNEUMATIC FENDER AND MANAGEMENT SYSTEM THEREOF}
본 발명은 공압식 방충재 및 이의 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 접안 또는 접현 시에 있어서의 선체 및 안벽의 손상 방지를 위하여, 안벽의 벽면 또는 선측에 설치되는 공압식 방충재와 이를 관리하기 위한 관리 시스템에 관한 것이다.
공압식 방충재는 선박의 접안 또는 접현 시 선체 및 안벽의 손상 방지를 위하여, 안벽의 벽면 또는 선측에 설치된다.
공압식 방충재는, 고무 등의 탄성 재료로 이루어지는 에어백 형태의 구조체에 압축 공기를 봉입하여, 선박의 접안 또는 접현 시 충격을 공기압에 의해 완충시키도록 한 것이다. 예를 들어, 공압식 방충재는, 안벽의 벽면 또는 선측에 고정부재로 고정해 놓아, 선박의 접안 또는 접현 시 벽면과 선박이 직접적으로 닿지 않도록 위치하여, 충격을 방지할 수 있게 한다.
만약 방충재가 적정위치에서 이탈할 경우, 선박의 접안 또는 접현 시 벽면과 선박이 직접적으로 닿을 수 있어, 선체 및 안벽의 손상을 가져올 수 있다. 또한, 공압식 방충재는 항상 적정한 공기압이 유지되지 않을 경우, 충격을 방지 효과가 떨어질 수 있다. 이에 따라, 공압식 방충재는 공압식 방충재 관리를 위하여 방충재 내부에 위치센서 및 압력센서 등의 여러 센서가 구비된 방충재 관리 장치가 배치될 수 있다.
그러나 방충재 관리 장치는 방충재 관리 장치의 일부가 밀봉용기에 수용되어 있지 않은 경우, 해수의 침입이나, 외부에 충격에 노출되어 센서가 고장나는 문제가 있었다. 또한, 방충재 관리 장치가 전체적으로 밀봉용기에 수용되어 있지만 그 내부로 공기압을 전파시키기 위한 연통구멍이 형성되어 있는 경우에는, 상기 연통구멍 등으로부터 해수가 침입하여 센서가 고장나는 문제가 있었다.
따라서, 방충재 관리 장치가 외부에 노출되어 발생하는 고장을 방지할 수 있도록, 방충재 관리 장치를 방충재 내부에 위치시키거나, 밀폐구조의 케이싱 내에 설치하게 된다. 이에 따라, 방충재 관리 장치가 방충재 내부에 있거나, 밀폐구조의 케이싱에 의하여 밀폐되어 있기 때문에 방충재 관리 시스템으로 해수가 침투하는 것이 방지되고, 기체나 액체에 직접 노출되지 않고 보호될 수 있다.
그러나, 이와 같이 방충재 관리 장치가 방충재 내부나, 밀폐구조의 케이싱에 장착될 경우, 방충재 관리 장치의 설치 작업이나 교환 작업 특히 배터리 교체와 같이 단순한 교체 작업을 행하기 위해서, 방충재를 육상으로 올려 내부의 공기를 뺀 후, 방충재 내부에서 상기 방충재 관리 장치를 꺼내거나, 상기 밀폐구조의 케이싱에서 분리해 내야 했다. 따라서, 공압식 방충재 관리 시스템을 설치, 교환 및 유지보수 작업에 막대한 시간 및 노동력을 필요로 한다는 문제가 있었다.
또한, 공압식 방충재 관리 장치가 방충재 내부나 밀폐구조의 케이싱에 부동 상태로 고정되어 설치되어 있으므로, 상기 방충재의 위치 또는 자세의 변화에 따라, 위치센서(예를 들어, GPS)가 공중에서 신호를 수신함에 있어 제한이 발생하거나, 정확한 위치 신호를 수신하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 이를 해결하기 위한 공압식 방충재 및 공압식 방충재 관리 시스템이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 공압식 방충재 관리 장치의 교체 및 유지보수에 있어 편의성을 확보한 공압식 방충재의 제공에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 공압식 방충재의 위치를 정확하게 파악할 수 있도록, 공압식 방충재 관리 장치의 위치센서가 공압식 방충재의 움직임에 따른 영향을 최소화하여, 신호를 잘 수신할 수 있도록 구성된 공압식 방충재의 제공에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 공압식 방충재 관리 장치를 이용하여 공압식 방충재를 효과적으로 관리할 수 있는 공압식 방충재 관리 시스템을 제공한다.
본 발명은, 공압식 방충재의 적어도 일 단부에 장착되어 상기 공압식 방충재의 내부와 외부를 관통하는 관통부를 형성하는 링 형태의 금구 하우징; 상기 공압식 방충재의 내부와 외부를 차단하도록 상기 관통부에 장착되는 판 형태의 플랜지; 상기 공압식 방충재의 외부방향에 형성된 면을 정의하는 상기 플랜지의 전면에 장착되는 무선송신기; 상기 무선송신기가 장착된 영역을 보호하도록 상기 플랜지의 전면에 장착되는 커버; 소정 길이를 갖고, 상기 플랜지의 후면에 장착되는 샤프트; 상기 샤프트의 상기 내부방향 단부에 장착되고, 상기 공압식 방충재의 위치정보를 생성하는 위치센서; 및 상기 플랜지와 상기 위치센서 사이에서 상기 샤프트에 연결되고, 상기 샤프트를 중심으로 회전 가능한 반사부재; 를 포함하고, 상기 공압식 방충재의 회전 시에도 상기 반사부재의 위치는 고정되도록 함으로써, 상기 위치센서를 이용한 상기 공압식 방충재의 위치 정보 생성의 정확도를 크게 향상시키는, 공압식 방충재를 제공한다.
또한 본 발명은, 공압식 방충재 관리부 및 통신부를 포함하고, 생성되는 상기 공압식 방충재의 위치정보 또는 압력정보가 포함된 관리정보를 상기 무선송신기로 전달하고, 상기 무선송신기는, 상기 관리정보를 상기 공압식 방충재의 고유번호와 함께 생성 시간을 기준으로 형성되는 하나의 데이터세트로 변환하여 상기 공압식 방충재 관리부로 전달하는, 공압식 방충재 관리 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 공압식 방충재에 설치된 방충재 금구와 방충재 금구에 장착되는 방충재 관리 장치의 배치 및 구성을 이용하여, 방충재 관리 장치의 설치 작업이나 교환 작업과 같은 유지보수에 있어 편의성을 확보할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 방충재의 움직임에도 불구하고 독립적으로 자세를 제어할 수 있는 반사부재를 이용하여 위치 센서가 방충재의 움직임에 영향을 받지 않고 신호를 잘 수신되도록 함으로써 공압식 방충재의 위치 정보를 정확하게 생성할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공압식 방충재 관리 장치를 이용하여 공압식 방충재의 압력상태 및 위치정보의 관리를 효과적으로 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공압식 방충재를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방충재 금구를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방충재 관리 장치의 전면(방충재 외부방향)을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 각 실시예에 따른 방충재 관리 장치의 후면(방충재 내부방향)을 나타낸 것이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 각 실시예에 따른 방충재 관리 장치를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공압식 방충재 관리 시스템을 나타낸 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명이 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 내용을 더 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다.
본 명세서에서, '상부' 또는 '하부' 라는 용어는 관찰자의 시점에서 설정된 상대적인 개념으로, 관찰자의 시점이 달라지면, '상부'가 '하부'를 의미할 수도 있고, '하부'가 '상부'를 의미할 수도 있다.
본 명세서에서 지칭하는 용어 '외부방향'은 도 1에 도시된 방충재 외부를 향하는 방향을 지칭하며, '내부방향'은 도 1에 도시된 방충재 내부를 향하는 방향을 지칭한다.
이하 도면을 참고하여 공압식 방충재 및 이의 관리 시스템을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공압식 방충재를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 공압식 방충재는 방충재 금구를 포함할 수 있다.
공압식 방충재(1)는 고무를 주재료로 하며, 양단부에 방충재 금구(2a, 2b)가 장착될 수 있도록 통공이 형성된 튜브 형태로, 내부에 압축 공기가 충진될 수 있다. 예를 들어, 공압식 방충재(1)는 원통형의 튜브 형태로 형성될 수 있되 이에 제한되지 않는다.
공압식 방충재(1)의 양단부에 장착된 방충재 금구(2a, 2b)는 방충재 외부방향으로 고정 고리(11)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 공압식 방충재(1)에 결합된 방충제 금구(2a, 2b)의 고정 고리(11)에 로프, 밴드 및 체인 등과 같은 부재를 장착하여, 선박 또는 안벽에 공압식 방충재(1)를 수평으로 설치할 수 있으며, 물에 떠있는 공압식 방충재(1)가 해류에 따라 상기 선박 또는 상기 안벽에서 이탈하지 않도록 고정할 수 있다. 예를 들어, 공압식 방충재(1)의 양단부에 장착된 방충재 금구(2a, 2b)의 고정 고리(11)에 로프를 걸어 상기 안벽에 공압식 방충재(1)를 배치하여 공압식 방충재(1)에 의해 상기 선박과 상기 안벽이 서로 닿지 않도록 할 수 있다.
방충재 금구(2a, 2b)는 공압식 방충재(1)의 무게를 견딜 수 있고, 파도나 바람 등 외력에 의한 충격에 강하며, 부식에 저항성이 있는 금속 재질로 제작될 수 있다. 이에 따라, 방충재 금구(2a, 2b)에 여러 장치를 설치하기에 용이하다. 예를 들어, 공압식 방충재(1) 양단부의 방충재 금구(2a, 2b)중 일 단의 방충재 금구(2a)에는 공압식 방충재(1)를 관리하기 위한 방충재 관리 장치(100)를 장착할 수 있다. 이를 도 2를 통하여 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방충재 금구를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 방충재 금구는 공압식 방충재(1)와 결합되어 있는 금구 하우징(20) 및 금구 하우징(20)과 체결되는 금구 마개(10)를 포함하고, 금구 하우징(20)에는 방충재 관리 장치(100)가 장착될 수 있다.
금구 하우징(20)은 금구 하우징(20) 내측에 소정의 지름을 갖는 관통부(24)를 포함하는 링(Ring) 형태일 수 있다. 또한, 금구 하우징(20) 외측, 상단(방충재 외부측)에 돌출되어 형성되는 마개 결합부(22), 금구 하우징(20) 외측, 하단(방충재 내부측)에 돌출되어 형성되는 방충재 고정부(23)를 포함할 수 있다. 이때 마개 결합부(22)의 상단과, 방충재 고정부(23) 하단이 금구 하우징(20)의 두께를 정의한다.
금구 하우징(20)은 마개 결합부(22)와 방충재 고정부(23)에 의해 공압식 방충재(1)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 공압식 방충재(1)가 금구 하우징(20)의 두께보다 두꺼울 경우, 마개 결합부(22)와 방충재 고정부(23)가 공압식 방충재(1)에 삽입되고, 마개 결합부(22)와 방충재 고정부(23) 사이에 형성된 소정의 간격에 공압식 방충재(1)의 일부가 삽입되어 고정될 수 있다. 이때, 마개 결합부(22), 방충재 고정부(23) 및 공압식 방충재(1)는 서로 접착제에 의하여 고정될 수 있으며, 방충재 고정부(23)에 체결 가능한 고정 나사(미도시)를 이용하여 방충재 고정부(23)와 접해 있는 공압식 방충재(1)와 방충재 고정부(23)를 고정하여 금구 하우징(20)을 공압식 방충재(1)에 고정할 수 있다. 단, 마개 결합부(22), 방충재 고정부(23) 및 공압식 방충재(1)의 고정 방법은 이에 제한되지 않는다.
금구 하우징(20)은 관통부(24) 방향으로 소정의 길이로 돌출되되, 금구 하우징(20) 하단, 방충재 고정부(23)와 동일 면에 형성되는 플랜지 결합부(21)를 포함할 수 있다. 플랜지 결합부(21)는 방충재 관리 장치(100)와 체결될 수 있도록 방충재 관리 장치(100)의 플랜지(110)와 플랜지(110)에 형성된 플랜지 고정 볼트 구멍(111)에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 금구 하우징(20)의 플랜지 결합부(21)에 방충재 관리 장치(100)를 장착할 수 있다. 또한, 금구 하우징(20)의 플랜지 결합부(21)에 방충재 관리 장치(100)를 장착함으로써, 방충재 내부를 방충재 외부와 차단할 수 있다.
금구 하우징(20)의 마개 결합부(22)는 금구 마개(10)와 방충재 외부에서 결합할 수 있도록 금구 마개(10)에 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 방충재 관리 장치(100)가 장착된 금구 하우징(20)의 관통부(24)를 방충재 외측에서 금구 마개(10)를 이용하여 밀폐시킬 수 있다. 이에 따라, 방충재 관리 장치(100)가 외부에 노출되어 손상되는 것을 방지할 수 있다.
금구 마개(10)는 마개 결합부(22)에 장착되었을 때, 금구 마개(10)가 방충재 관리 장치(100)에 닿지 않도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 플랜지 결합부(21)에 장착된 방충재 관리 장치(100)의 커버(140)가 관통부(24)에 위치하되, 마개 결합부(22)의 상단을 넘지 않는다면, 금구 마개(10)는 평평한 형태를 갖더라도 방충재 관리 장치(100)와 간섭 없이 마개 결합부(22)에 장착될 수 있다. 반면에 플랜지 결합부(21)에 장착된 방충재 관리 장치(100)의 커버(140)가 관통부(24)에 위치하되, 마개 결합부(22)의 상단을 넘을 경우, 금구 마개(10)가 평평한 형태라면, 금구 마개(10)가 마개 결합부(22)에 장착될 때 방충재 관리 장치(100)의 커버(140)와 간섭일 일으키게 된다. 이에 따라, 금구 마개(10)가 마개 결합부(22)에 장착될 때 방충재 관리 장치(100)의 커버(140)와 간섭이 일어나지 않도록 방충재 외부로 굴곡진 곡면을 가질 수 있다. 즉, 금구 마개(10)는 마개 결합부(22)에 체결되어 관통부(24)를 밀폐할 수 있되, 방충재 관리 장치(100)의 커버(140)와 간섭이 일어나지 않도록 다양한 형태로 제작될 수 있다.
금구 하우징(20)에 결합된 금구 마개(10)는 로프, 밴드 및 체인 등과 같은 부재를 결합하여 공압식 방충재(1)를 선박 또는 안벽에 설치할 수 있도록 방충재 외부로 고정 고리(11)가 형성될 수 있다.
금구 하우징(20)의 플랜지 결합부(21)에 장착되는 방충재 관리 장치(100)는 플랜지(110)를 기준으로 방충재 외부 방향에 무선송신기(130)가 설치되며 이를 보호하기 위하여 무선송신기 수용부(145)가 형성된 커버(140)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 플랜지(110)가 플랜지 결합부(21) 체결되어, 방충재 관리 장치(100)가 금구 하우징(20)에 장착되었을 때, 방충재 외부에서 무선송신기(130)의 접근이 용이하되, 무선송신기(130)가 외부로 바로 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 커버(140)의 제거를 통하여 무선송신기(130)를 바로 확인할 수 있으므로, 무선송신기(130)의 유지보수 용이성을 확보할 수 있다.
또한, 방충재 관리 장치(100)는 플랜지(110)를 기준으로 방충재 내부방향에 위치센서(170)와 안테나(190)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 위치센서(170)와 안테나(190)에서 전파의 송출 및 수신이 금속으로 이뤄진 금구 하우징(20) 및 금구 하우징(20)에 체결된 금구 마개(10) 방향이 아닌, 고무로 이뤄진 공압식 방충재(1) 방향으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 금구 하우징(20) 및 금구 하우징(20)에 체결된 금구 마개(10)에 의해 전파가 차단되지 않고, 고무로 이뤄진 공압식 방충재(1) 방향으로 송출 및 수신될 수 있다.
방충재 관리 장치(100)는 후술하는 도 3 및 도 4를 통하여 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방충재 관리 장치의 전면(방충재 외부방향)을 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 방충재 관리 장치(100)는 플랜지(110), 무선송신기(130) 및 커버(140)를 포함할 수 있다.
플랜지(110)는 금구 하우징(도2, 20)의 플랜지 결합부(도2, 21)에 장착될 수 있도록 판 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어 원형의 판 형태로 형성될 수 있되 금구 하우징(도2, 20)의 플랜지 결합부(도2, 21)에 대응되는 형태라면 이에 제한되지 않는다. 또한, 플랜지(110)는 금속, 강화 플라스틱, 섬유강화 플라스틱 등 다양한 재질이 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다.
플랜지(110)의 전면에는 플랜지 결합부(도2, 21)에 고정 볼트로 장착하기 위한 고정 볼트 구멍(111)이 플랜지(110)의 외각에 형성될 수 있다.
플랜지(110)의 전면에는 플랜지(110)의 중앙 부분에 무선송신기(130)를 장착할 수 있도록 무선 송신기 고정 볼트 구멍(113)이 형성될 수 있다.
플랜지(110)의 전면에는 압력센서 연결선(104), 압력센서(105), 안테나 연결선(101) 및 제1 위치센서 연결선(102)이 장착되되, 플랜지(110) 후면으로 관통되어 형성되는 압력센서 연결구(116), 플랜지(110) 후면으로 관통되어 형성되는 안테나 연결구(114), 및 플랜지(110) 후면으로 관통되어 형성되는 위치센서-무선송신기 연결구(115)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 플랜지(110) 전면에 장착된 압력센서(105)가 플랜지(110)의 후면에 형성된 압력을 측정할 수 있으며, 플랜지(110) 전면에 장착된 압력센서(105)의 교체 및 유지보수에 유리할 수 있다. 또한, 안테나 연결선(101)은 플랜지(110)의 후면에 장착되는 안테나(도4, 190)와 연결할 수 있고, 제1 위치센서 연결선(102)은 플랜지(110)의 후면에 장착되는 제2 위치센서 연결선(도4, 103)과 연결될 수 있다.
플랜지(110)의 전면에는 무선송신기(130), 압력센서 연결선(104), 압력센서(105), 안테나 연결선(101) 및 제1 위치센서 연결선(102)을 덮어서 보호하는 커버(140)를 장착할 수 있도록 커버 고정 볼트 구멍(112)이 무선 송신기 고정 볼트 구멍(113), 압력센서 연결구(116), 안테나 연결구(114), 및 위치센서-무선송신기 연결구(115) 외측으로 형성될 수 있다. 이때, 커버 고정 볼트 구멍(112)은 커버 날개부(141)에 형성된 커버 볼트 구멍(142)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
무선송신기(130)는 무선송신기(130)를 무선송신기 고정 볼트(133)와 무선송신기 고정 와셔(134)로 플랜지(110)에 고정할 수 있도록 무선송신기 볼트 구멍(132)이 형성된 무선송신기 날개부(131)가 무선송신기(130) 외각에 형성될 수 있다. 이에 따라, 무선송신기(130)를 무선송신기 고정 볼트(133)를 이용하여 플랜지(110)에서 손쉽게 장착 및 제거할 수 있다.
무선송신기(130)는 압력센서 연결선(104)를 연결할 수 있는 무선송신기 압력센서 단자(137), 안테나 연결선(101)을 연결할 수 있는 무선송신기 통신 단자(135) 및 제1 위치센서 연결선(102)을 연결할 수 있는 무선송신기 위치센서 단자(136)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 무선송신기(130)는 무선송신기 압력센서 단자(137)를 통해 받은 신호와 무선송신기 위치센서 단자(136)을 통하여 받은 신호를 무선송신기 통신 단자(135)을 통하여 송출할 수 있다. 또한, 무선송신기(130)는 내부에 전원공급장치(미도시)를 포함하고 있어 무선송신기 압력센서 단자(137) 및 무선송신기 위치센서 단자(136)를 통하여 압력 센서(105) 및 위치센서(도4, 170)에 전원을 공급할 수 있다.
압력센서 연결선(104)은 일 말단에 압력센서(105)가 장착되고, 타 말단에는 무선송신기 압력센서 단자(137)에 체결 가능한 단자가 형성될 수 있다. 이때, 압력센서(105)는 플랜지(110)의 압력센서 연결구(116)에 장착 가능하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 플랜지(110)후면으로 관통되어 형성되는 압력센서 연결구(116)에 장착된 압력센서(105)를 압력센서 연결선(104)으로 무선송신기(130)에 연결할 수 있어, 플랜지(110)후면 공간의 압력 측정 값을 압력센서(105)가 감지하여 무선송신기(130)에 전달할 수 있다.
안테나 연결선(101)은 일 말단에 플랜지(110)의 안테나 연결구(114)에 체결 가능한 단자가 형성되고, 타 말단에는 무선송신기 통신 단자(135)에 체결 가능한 단자가 형성될 수 있다. 이에 따라, 플랜지(110) 후면에 장착된 안테나(도4, 190)를 안테나 연결선(101)을 이용하여 무선송신기(130)와 연결할 수 있어, 무선송신기(130)에서 생성된 신호를 안테나(도4, 190)를 통하여 발신할 수 있다.
제1 위치센서 연결선(102)은 일 말단에 플랜지(110)의 위치센서-무선송신기 연결구(115)에 체결 가능한 단자가 형성되고, 타 말단에는 무선송신기 위치센서 단자(136)에 체결 가능한 단자가 형성될 수 있다. 이에 따라, 플랜지(110) 후면에 장착된 위치센서(도4, 170)와 연결된 제2 위치센서 연결선(도4, 103)를 제1 위치센서 연결선(102)을 이용하여 무선송신기(130)에 연결할 수 있어, 위치센서(도4, 170)에서 수신된 신호를 무선송신기(130)에 전달할 수 있다.
이와 같이 안테나 연결선(101) 및 제1 위치센서 연결선(102)을 무선송신기(130)에 연결함으로써, 플랜지(110) 후면에 위치센서(도4, 170) 및 안테나(도4, 190)를 설치하고, 플랜지(110) 전면에 무선송신기(130)를 설치할 수 있어, 무선송신기(130)의 교체 및 유지관리에 편의성을 확보할 수 있다.
커버(140)는 무선송신기(130), 압력센서 연결선(104), 압력센서(105), 안테나 연결선(101) 및 제1 위치센서 연결선(102)과, 무선 송신기 고정 볼트 구명(113), 압력센서 연결구(116), 안테나 연결구(114), 및 위치센서-무선송신기 연결구(115)가 외부에 노출되지 않도록 보호하고, 수분의 침투와 외부의 충격을 방지하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 커버(140)는 무선송신기(130), 압력센서 연결선(104), 압력센서(105), 안테나 연결선(101) 및 제1 위치센서 연결선(102)과, 무선 송신기 고정 볼트 구명(113), 압력센서 연결구(116), 안테나 연결구(114), 및 위치센서-무선송신기 연결구(115)를 수용할 수 있는 무선송신기 수용부(도2, 145)를 형성할 수 있다.
또한 커버(140)는 커버 고정 볼트(143)와 커버 고정 와셔(144)를 이용하여 플랜지(110)에 커버(140)를 고정할 수 있도록 커버 볼트 구멍(142)이 형성되는 커버 날개부(141)가 커버(140) 하단에 형성될 수 있다. 이에 따라, 커버 고정 볼트(143)를 플랜지(110)의 커버 고정 볼트 구멍(112)에 결합하여 커버(140)를 플랜지(110)에 고정할 수 있다.
가스켓(120)은 커버(140)를 플랜지(110)에 결합할 때, 커버(140)와 플랜지(110) 사이에 배치될 수 있다. 가스켓(120)은 커버 날개부(141)의 크기에 대응되는 형태로 제작되며, 커버 볼트 구멍(142)에 대응되는 위치에 가스켓 볼트 구멍(121)이 형성될 수 있다. 이때 가스켓(120)은 고무, 플라스틱 및 금속 등 다양한 재질로 제작될 수 있되 이에 제한되지 않는다. 이에 따라, 커버(140)는 플랜지(110)에 결합될 때 커버 날개부(141)와 플랜지(110) 사이에 가스켓(120)이 밀착되어, 커버(140)가 무선송신기(130), 압력센서 연결선(104), 압력센서(105), 안테나 연결선(101) 및 제1 위치센서 연결선(102)과, 무선 송신기 고정 볼트 구명(113), 압력센서 연결구(116), 안테나 연결구(114), 및 위치센서-무선송신기 연결구(115)가 외부에 노출되지 않도록 보호하고, 수분의 침투를 방지할 수 있다.
가스켓(120)은 1개 이상의 가스켓 통공(미도시)이 더 형성될 수 있다. 이에 따라, 커버(140)를 플랜지(110)에 결합할 때, 커버(140)와 플랜지(110) 사이에 배치된 가스켓(120)의 상기 가스켓 통공(미도시)을 통하여 커버(140)의 무선송신기 수용부(도2, 145)에 의해 형성되는 커버(140) 내부와 커버(140) 외부의 공기가 이동할 수 있다.
예를 들어, 상기 가스켓 통공(미도시)은 공기가 이동할 수 있되, 수분이 침투되지 않도록 수분 방지 부재가 장착될 수 있다. 예를 들어, 상기 수분 방지 부재는 공기는 통과할 수 있되 수분의 통과를 막을 수 있는, 발수코팅된 직물, 고어텍스(Goretex), 발수 성능을 갖는 부직포 및 발수 성능을 갖는 기능성 필름 등이 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다.
이에 따라, 상기 가스켓 통공(미도시)이 커버(140)와 플랜지(110) 사이에 형성됨에 따라, 커버(140)와 플랜지(110)가 결합했을 때, 커버(140) 내부와 커버(140) 외부 간의 공기의 이동으로 인하여 기압이 동일하게 유지될 수 있다. 이에 따라, 커버(140) 내부가 밀폐되어 압력 상승할 경우 커버(140) 내부의 압력이 압력센서(105)에서 측정되는 오작동을 상기 가스켓 통공(미도시)으로 방지할 수 있다.
또한 가스켓(120)은 복수개의 부분으로 나눠질 수 있다. 예를 들어, 가스켓(120)은 4개의 조각으로 가스켓(120a, 120b, 120c, 120d) 나눠질 수 있되 이에 제한되지 않는다.
복수개의 가스켓(120a, 120b, 120c, 120d)은 동일한 평면에 배치되되, 각 가스켓(120a, 120b, 120c, 120d) 사이에 틈새(122a, 122b, 122c, 122d)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 가스켓(120a)일 말단과 가스켓(120b)의 일 말단 사이에 틈새(122a)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 커버(140)를 플랜지(110)에 결합할 때, 커버(140)와 플랜지(110) 사이에 배치된 복수개의 가스켓(120a, 120b, 120c, 120d) 사이의 틈새(122a, 122b, 122c, 122d)를 통하여 커버(140)의 무선송신기 수용부(도2, 145)에 의해 형성되는 커버(140) 내부와 커버(140) 외부의 공기가 이동할 수 있다.
예를 들어, 틈새(122a, 122b, 122c, 122d)에는 공기가 이동할 수 있되, 수분이 침투되지 않도록 수분 방지 부재가 장착될 수 있다. 예를 들어, 상기 수분 방지 부재는 공기는 통과할 수 있되 수분의 통과를 막을 수 있는, 발수코팅된 직물, 고어텍스(Goretex), 발수 성능을 갖는 부직포 및 발수 성능을 갖는 기능성 필름 등이 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다.
이에 따라, 틈새(122a, 122b, 122c, 122d)가 커버(140)와 플랜지(110) 사이에 형성됨에 따라, 커버(140)와 플랜지(110)가 결합했을 때, 커버(140) 내부와 커버(140) 외부 간의 공기의 이동으로 인하여 기압이 동일하게 유지될 수 있다. 이에 따라, 커버(140) 내부가 밀폐되어 압력 상승할 경우 커버(140) 내부의 압력이 압력센서(105)에서 측정되는 오작동을 틈새(122a, 122b, 122c, 122d)를 이용하여 방지할 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 커버(140)는 커버 통공(미도시)이 더 형성될 수 있다. 이에 따라, 커버(140)를 플랜지(110)에 결합할 때, 커버 통공(미도시)을 통하여 커버(140)의 무선송신기 수용부(도2, 145)에 의해 형성되는 커버(140) 내부와 커버(140) 외부의 공기가 이동할 수 있다.
예를 들어, 커버 통공(미도시)은 공기가 이동할 수 있되, 수분이 침투되지 않도록 수분 방지 부재가 장착될 수 있다. 예를 들어, 상기 수분 방지 부재는 공기는 통과할 수 있되 수분의 통과를 막을 수 있는, 발수코팅된 직물, 발수 성능을 갖는 부직포, 발수 성능을 갖는 기능성 필름 및 고어텍스(Goretex) 등이 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다.
커버 통공(미도시)은 커버(140)와 플랜지(110)가 결합했을 때, 커버(140) 내부와 커버(140) 외부 간의 공기의 이동으로 인하여 기압이 동일하게 유지될 수 있다.
이에 따라, 커버(140)가 무선송신기(130), 압력센서 연결선(104), 압력센서(105), 안테나 연결선(101) 및 제1 위치센서 연결선(102)과, 무선 송신기 고정 볼트 구명(113), 압력센서 연결구(116), 안테나 연결구(114), 및 위치센서-무선송신기 연결구(115)가 외부 및 수분에 노출되지 않도록 보호할 수 있다.
이에 따라, 무선송신기(130), 압력센서 연결선(104), 압력센서(105), 안테나 연결선(101) 및 제1 위치센서 연결선(102) 등 주요 구성을 플랜지(110)의 전면에 배치하여도, 외부로부터 보호할 수 있으며, 커버(140)의 제거를 통하여 손쉽게 무선송신기(130), 압력센서 연결선(104), 압력센서(105), 안테나 연결선(101) 및 제1 위치센서 연결선(102) 등 주요 구성의 교체 및 유지보수가 가능할 수 있다.
도 4는 본 발명의 각 실시예에 따른 방충재 관리 장치의 후면(방충재 내부방향)을 나타낸 것이다.
도 4 (a) 및 도 4 (b)를 참조하면, 방충재 관리 장치(100a, 100b)는 안테나(190a, 190b), 위치센서(170a, 170b), 및 반사부재(180a, 180b)를 포함할 수 있다.
압력센서 연결구(116a, 116b)는 플랜지(110a, 110b)전면으로 관통되어 있어, 플랜지(110a, 110b)전면에서 장착된 압력센서(도3, 105)가 플랜지(110a, 110b) 후면 공간의 압력을 측정할 수 있다.
안테나 연결구(114a, 114b)는 플랜지(110a, 110b)전면으로 관통되어 있어, 플랜지(110a, 110b)전면에 장착된 안테나 연결선(도3, 101)과 안테나(190a, 190b)를 연결할 수 있다. 이에 따라, 무선송신기(도3, 130)에서 생성된 신호를 안테나(190)를 통하여 플랜지(110a, 110b) 후면 공간으로 발신할 수 있다.
위치센서-무선송신기 연결구(115a, 115b)는 플랜지(110a, 110b)전면으로 관통되어 있어, 플랜지(110a, 110b)전면에 장착된 제1 위치센서 연결선(도3, 102)과 제2 위치센서 연결선(103a, 103b)을 연결할 수 있다. 이때, 제2 위치센서 연결선(103a, 103b)의 일 말단은 위치센서-무선송신기 연결구(115a, 115b)에 체결될 수 있도록 형성되고, 타 말단은 위치센서(170a, 170b)에 연결될 수 있도록 형성된다. 이에 따라, 위치센서(170a, 170b)에서 수신한 신호 또는 위치정보를 제2 위치센서 연결선(103a, 103b)과 제1 위치센서 연결선(도3, 102)을 통하여 무선송신기(도3, 130)에 전달할 수 있다.
도 4 (a)를 참조하여 샤프트(160a), 위치센서(170a), 및 반사부재(180a)의 결합을 자세하게 설명한다.
브라켓(150)은 직사각형 프레임 형태로 형성될 수 있다. 이때, 마주보는 양 측면 중 일 측면은 플랜지(110a)에 고정되는 플랜지 결합면(150-1), 타 측면에는 샤프트(160a)가 고정되는 샤프트 결합면(150-2)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 플랜지 결합면(150-1)은 브라켓 고정 볼트(151)가 장착될 수 있다. 이에 따라, 플랜지(110a)에 형성된 브라켓 고정 볼트 구멍(117)에 브라켓 고정 볼트(151)를 체결하여 플랜지 결합면(150-1)을 플랜지(110a)에 고정시킬 수 있다.
또한, 샤프트 결합면(150-2)은 샤프트 체결구(152)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 샤프트(160a)는 샤프트 체결구(152)를 관통하고, 샤프트 고정 볼트(162)로 고정되어, 샤프트(160a)가 샤프트 체결구(152)를 빠져나오지 않도록 고정될 수 있다. 이에 따라, 샤프트(160a)는 브라켓(150)에 단단히 고정될 수 있다.
샤프트(160a)는 샤프트(160a)를 관통하는 샤프트 중앙 통공(164)이 형성된 파이프 형태로 형성될 수 있다. 이때, 샤프트(160a)의 일 말단은 브라켓(150)을 관통하여 샤프트 고정 볼트(162)에 의해 고정될 수 있도록 형성되고, 샤프트(160a)의 타 말단은 위치센서(170a)가 부착될 수 있도록 샤프트 중앙 통공(164)을 기준으로 외측으로 평평하게 확장된 판 형태의 위치센서 고정판(161a)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 샤프트(160a)의 일 말단은 샤프트 체결구(152)를 관통하여 샤프트 고정 볼트(162)에 의해 브라켓(150)에 고정될 수 있다. 이때, 샤프트(160a)의 위치센서 고정판(161a)이 형성된 타 말단은 브라켓(150) 외측에 위치할 수 있다. 이에 따라, 샤프트(160a)는 브라켓(150)에 의해 플랜지(110a)에 고정되고, 위치센서 고정판(161a)에 장착된 위치센서(170a)는 브라켓(150) 외측에서 안정적으로 고정될 수 있다.
샤프트 중앙 통공(164)은 제2 위치센서 연결선(103)이 통과할 수 있어, 위치센서 고정판(161a)에 장착된 위치센서(170a)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 위치센서(170a)가 수신한 신호 또는 위치정보를 제2 위치센서 연결선(103)을 이용하여 전달할 수 있다.
반사부재(180a)는 판형의 중심판(181)을 기준으로 상단에는 중심판 통공(183)이 형성되고, 하단에는 무게추(184)가 장착된다. 이때 중심판 통공(183)은 샤프트(160a)가 통과할 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 예를 들어, 샤프트(160a)가 중심판 통공(183)을 통과하여 위치하게 되고, 반사 부재(180a)는 샤프트(160a)를 축으로 회전할 수 있다. 이때, 샤프트(160a)를 축으로 반사부재(180a)가 잘 회전할 수 있도록 중심판 통공(183)이 가공되거나 회전 부재가 더 형성될 수 있다. 예를 들어, 샤프트(160a)가 통과할 수 있는 크기의 통공을 갖는 베어링(미도시)이 중심판 통공(183) 내측에 형성되어 반사부재(180a)가 샤프트(160a)를 중심으로 잘 회전할 수 있도록 회전 부재가 형성될 수 있되 이에 제한되지 않는다. 이에 따라, 샤프트(160a)를 반사부재(180a)의 중심판 통공(183)을 통과시키고, 브라켓(150)의 샤프트 체결구(152)에 결합시키게 되면, 반사부재(180a)는 반사부재(180a)의 중심판(181)이 브라켓(150)의 샤프트 결합면(150-2)과 위치센서 고정판(161a) 사이에 위치하게 되고, 샤프트(160a)를 기준으로 회전할 수 있다.
반사부재(180a)의 중심판 통공(183)과 무게추(184) 사이에 반사판(182)이 장착될 수 있다. 이때, 반사판(182)의 면적은 위치센서(170a)의 면적보다 크게 형성될 수 있다.
반사판(182)은 반사부재(180a)가 샤프트(160a)와 결합하였을 때, 반사판(182)의 내면이 샤프트(160a)에 장착된 위치센서(170a) 방향으로 장착될 수 있다. 예를 들어, 반사판(182)은 중심판(181)과 소정의 각도를 이루며, 중심판 통공(183) 방향으로 벌어지게 장착될 수 있다. 이에 따라, 반사판(182)과 중심판(181) 사이에 쐐기형의 공간이 형성되고, 반사판(182)의 상기 내면이 위치센서(170a)를 향하게 된다. 이에 따라, 공중에서 내려오는 전파 및 전자기 신호가 반사판(182)의 상기 내면에 반사되어 위치센서(170a) 방향으로 전달될 수 있다. 또한, 반사부재(180a)는 샤프트(160a)가 회전하여도, 샤프트(160a)를 축으로 자유롭게 회전할 수 있어, 반사판(182)이 상기 공중을 바라볼 수 있어, 상기 전파 및 전자기 신호가 반사판(182)의 상기 내면에 반사되어 위치센서(170a) 방향으로 전달될 수 있다. 이는 도 5를 통하여 자세하게 설명한다.
도 4 (b)를 참조하여 샤프트(160b), 위치센서(170a), 및 반사부재(180b)의 결합의 다른 실시예를 자세하게 설명한다.
샤프트(160b)는 샤프트(160b)를 관통하는 샤프트 중앙 통공이 형성된 파이프 형태로 형성될 수 있다. 이때, 샤프트(160b) 일 말단은 플랜지(110b) 중앙부에 형성된 샤프트 고정 구멍(118)에 체결되어 고정될 수 있다. 또한 샤프트(160b)의 타 말단은 위치센서(170a)가 부착될 수 있도록 상기 샤프트 중앙 통공을 기준으로 외측으로 평평하게 확장된 판 형태의 위치센서 고정판(161b)이 형성될 수 있다.
샤프트(160b)는 샤프트(160b)를 샤프트 고정 구멍(118)에 체결하기 전에 반사부재(180b)의 중심판에 형성된 중심판 통공을 통과하여 결합될 수 있다. 이때, 반사부재(180b)의 구조는 도 4 (a)에서 설명한 반사부재(180a)와 동일한 구조일 수 있다. 이에 따라, 반사부재(180b)는 플랜지(110b)에 고정된 샤프트(160b)에서 샤프트(160b)를 축으로 회전할 수 있다.
또한, 샤프트(160b)는 반사부재(180b)가 샤프트(160b)에 결합된 후 샤프트(160b)를 따라 이동하지 않고 위치센서 고정판(161b) 부근에 위치할 수 있도록 고정부재(163)가 장착될 수 있다. 예를 들어, 샤프트(160b)가 반사부재(180b)의 상기 중심판 통공을 통과하여 결합되고, 반사부재(180b)가 위치센서 고정판(161b) 부근에 위치하게 되면 고정부재(163)를 샤프트(160b)에 장착하면, 반사부재(180b)가 위치센서 고정판(161b)과 고정판(163) 사이에 위치하게 된다. 이때 고정 부재(163)는 반사부재(180b)가 샤프트(160b)따라 이동하지 않도록 방지하고, 샤프트(160b)에 결합될 수 있는 판형 및 핀형 등 다양한 형태를 가질 수 있되 이에 제한되지 않는다.
이에 따라, 반사부재(180b)는 플랜지(110b)에 체결된 샤프트(160b)를 축으로 회전할 수 있되, 위치센서 고정판(161b)과 고정판(163) 사이 공간에서만 회전할 수 있도록 고정될 수 있다.
샤프트(160b)는 샤프트(160b)를 관통하는 상기 샤프트 중앙 통공을 통하여 제2 위치센서 연결선(103b)을 위치센서(170b)와 연결시키기 위해 샤프트(160b) 측면에 연결선 통공(165)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 연결선 통공(165)을 통하여 제2 위치센서 연결선(103b)이 상기 샤프트 중앙 통공으로 유입되고 상기 샤프트 중앙 통공을 통하여 위치센서 고정판(161b)에 장착된 위치센서(170b)와 연결시킬 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 각 실시예에 따른 방충재 관리 장치를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 반사부재(180)는 플랜지(110)의 회전에 영향을 받지 않고 일정한 위치를 유지할 수 있다.
방충재 관리 장치(100)는 공압식 방충재의 방충재 금구에 플랜지(110)로 결합되어 있다. 이에 따라, 상기 공압식 방충재가 회전하게 되면 방충재 관리 장치(100)도 같이 회전하게 된다. 예를 들어, 도 5 (a)에서 도 5 (b)와 같이 플랜지(110)가 회전하면서, 플랜지(110)에 결합된 부분들도 회전하게 된다.
만약 방충재 관리 장치(100)의 모든 부분이 상기 공압식 방충재의 회전에 따라 같이 회전하게 될 경우, 방충재 관리 장치(100)에 고정된 위치센서(170)도 회전하게 된다. 이때, 방충재 관리 장치(100)의 회전과 상관없이 위치센서(170)가 한방향을 바라볼 수 있도록 위치센서(170)를 방충재 관리 장치(100)의 중앙에 장착할 수 있다. 그러나, 위치센서(170)를 방충재 관리 장치(100)의 중앙에 장착할 경우, 위치센서(170)는 상공에서 내려오는 전자기 신호를 효과적으로 수신할 수 없게 된다. 이에 따라 본 발명은 샤프트(160)에 채결되어 있되, 샤프트(160)를 축으로 자유롭게 회전할 수 있는 반사부재(180)를 이용하여, 플랜지(110)의 회전에 영향을 받지 않고 반사판(182)이 일정하게 상공 방향을 향하고, 반사각을 이용하여, 상공에서 내려오는 전자기 신호를 위치센서(170)로 효과적으로 전달할 수 있도록 하였다.
반사판(182)을 포함하는 반사부재(180)가 샤프트(160)를 기준으로 회전할 수 있음을 도 4를 통하여 설명하였다. 이때, 반사부재(180)의 중심판(181) 하단에 장착된 무게추(184)가 중력에 의해 하방을 향하게 되고, 반사판(182)의 내면이 상공을 향할 수 있게 된다. 이에 따라, 반사부재(180)는 플랜지(110)가 회전하여도 무게추(184)에 작용하는 중력에 의해 동일한 방향을 향하게 되어, 반사부재(180)에 장착된 반사판(182)이 상공 방향을 향할 수 있어 전자기 신호를 반사판(182)이 효과적으로 반사할 수 있다.
도 6을 참조하면 반사부재(180)는 플랜지(110)의 기울어짐에 영향을 받지 않고 일정한 위치를 유지할 수 있다.
방충재 관리 장치(100)는 공압식 방충재의 방충재 금구에 플랜지(110)로 결합되어 있다. 이에 따라, 상기 공압식 방충재가 기울어지게 되면 방충재 관리 장치(100)도 같이 기울어지게 된다. 예를 들어, 도 6 (a)에서 도 6 (b) 또는 도 6 (c)와 같이 플랜지(110)가 기울어지면, 플랜지(110)에 결합된 부분들도 기울어지게 된다.
만약 방충재 관리 장치(100)의 모든 부분이 상기 공압식 방충재의 기울어짐에 따라 같이 기울어질 경우, 방충재 관리 장치(100)에 고정된 위치센서(170)는 상공에서 내려오는 전자기 신호를 효과적으로 수신할 수 없게 된다. 이에 따라 반사부재(180)의 중심판(181)에 힌지(185)를 추가하여 플랜지(110)의 기울어짐에 영향을 받지 않고 반사판(182)이 일정하게 상공 방향을 향할 수 있도록 개선하였다.
반사판(182)을 포함하는 반사부재(180)의 중심판(181)은 샤프트(160)와 체결된 부분과 반사판(182)이 형성된 부분 사이에 힌지(185)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 중심판(181)은 힌지(185)를 중심으로 소정의 각도로 접힐 수 있다. 이때, 중심판(181)의 하단에 장착된 무게추(184)가 중력에 의해 하방을 향하게 되어, 힌지(185)의 아래부분인 반사판(182)판이 장착된 중심판(181)은 중력에 의해 일정하게 하방을 향하게 된다. 이에 따라, 반사판(182)은 플랜지(110)가 기울어져도 무게추(184)에 작용하는 중력에 의해 동일하게 상공 방향을 향할 수 있어 전자기 신호를 효과적으로 반사할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공압식 방충재 관리 시스템을 나타낸 모식도이다.
도 7을 참조하면, 공압식 방충재 관리 시스템은 공압식 방충재, 공압식 방충재 관리부 및 통신부를 포함한다.
공압식 방충재는 선박의 접안 또는 접현 시 선체 및 안벽의 손상 방지를 위하여, 안벽의 벽면 또는 선측에 복수개가 설치될 수 있다. 이때, 상기 공압식 방충재가 설치되는 범위는 선체의 크기 또는 안벽의 크기에 따라 매우 넓어질 수 있다. 또한, 상기 공압식 방충재는 선체 및 안벽의 손상 방지를 위하여, 적절한 위치에 고정되어야 하며, 완충 역할을 할 수 있도록 적정 압력을 유지해야 한다. 따라서, 상기 공압식 방충재는 상기 공압식 방충재를 관리할 수 있는 시스템이 필요하다.
상기 공압식 방충재 관리 시스템의 상기 공압식 방충재는 관리정보를 생성할 수 있다. 이때 상기 관리정보는 위치정보, 압력정보 및 온도정보 등 다양한 정보일 수 있되 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 관리정보는 위치센서를 이용하여 생성된 위치정보일 수 있다. 또한 압력센서를 이용하여 생성된 압력정보일 수 있다. 이때, 상기 위치센서는 GPS 센서가 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다. 또한 상기 압력센서는 스트레인 게이지 압력센서, 정전용량형 압력센서, 및 전위차계식 압력센서, 압전기식 압력센서 등을 포함할 수 있되 이에 제한되지 않는다. 이에 따라, 상기 관리정보를 이용하여 상기 공압식 방충재가 적절한 위치에 있는지, 적절한 압력을 형성하고 있는지 확인할 수 있다.
상기 공압식 방충재는 생성된 상기 관리정보, 예를 들어, 상기 위치센서 에서 생성된 상기 위치정보 및/또는 상기 압력센서에서 생성된 상기 압력정보를 전달받는 무선송신기를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 무선송신기는 상기 위치정보 및/또는 상기 압력정보를 포함하는 상기 관리정보를 입력 받을 수 있다.
상기 무선송신기는, 상기 관리정보를 생성 시간을 기준으로 형성되는 하나의 데이터세트로 변환할 수 있다. 또한, 상기 무선송신기는 상기 데이터세트에 상기 공압식 방충재의 고유번호를 포함시켜 데이터세트를 생성할 수 있다. 이에 따라, 상기 데이터세트가 어떤 공압식 방충재의 데이터세트 인지 특정할 수 있다.
예를 들어, 특정 시점 T1에 상기 위치센서에서 A(x1, y1) 위치정보가 생성되고, 상기 압력센서에서 B(P1) 압력 정보가 생성되었다면, T1 이라는 특정 시간에 대한 메타데이터를 포함하여 동일한 시점에 상기 A(x1, y1) 위치정보와, 상기 B(P1) 압력정보가 상기 무선송신기로 전달되고, 상기 무선송신기는 T1이라는 시간을 기준으로 상기 A(x1, y1) 위치정보와, 상기 B(P1) 압력정보를 조합하여 데이터세트로 생성할 수 있다. 이때, 상기 데이터세트에 공압식 방충재의 고유번호 F(1)를 포함시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 무선송신기는 예를 들어, 아래와 같이 시간 기준으로 연속적으로 데이터세트를 생성할 수 있다.
T1 : A (x1, y1), B (P1), F(1)
T2 : A (x2, y2), B (P2), F(1)
T3 : A (x3, y3), B (P3), F(1)
상기 무선송신기는 상기 데이터세트를 무선통신 형식으로 송신할 수 있다. 예를 들어, 상기 무선송신기에 연결된 안테나를 사용하여 무선통신 형식으로 송신할 수 있다.
상기 공압식 방충재 관리 시스템은 상기 공압식 방충재를 관리하기 위하여, 공압식 방충재 관리부를 포함하고, 상기 공압식 방충재와 상기 공압식 방충재 관리부를 연결하는 통신부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 통신부는 무선통신기술이 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 통신부는 저전력 장거리 통신 기술이 적용될 수 있으며, LoRa, LoRaWAN, RF를 사용하는 무선통신기술이 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다. 이에 따라, 공압식 방충재 관리부는 상기 통신부를 통하여 상기 무선송신기에서 송신된 상기 데이터세트를 수신할 수 있다. 이에 따라, 상기 공압식 방충재 관리부를 통하여 상기 방충재의 상태 확인 및 관리할 수 있다.
상기 공압식 방충재 관리부는 상기 데이터세트를 상기 통신부를 통하여 수신하고, 상기 데이터세트의 상기 관리정보 그대로 상기 공압식 방충재 관리부에서 이용할 수 있으나, 상기 관리정보의 오차와 편차가 그대로 반영되기 때문에, 일시적으로 큰 노이즈가 발생하였다면, 상기 공압식 방충재의 관리에 방해가 될 수 있다. 이에 따라, 상기 관리정보, 예를 들어, 위치정보와, 상기 압력정보를 보정하여, 오차와 편차를 줄이고, 데이터 분산의 안정화 및 비정상적으로 오차가 크게 발생한 값이 보정될 수 있도록 상기 데이터세트의 상기 관리정보를 보정하는 것이 바람직하다. 이때, 보정방법은 단순이동평균, 지수이동평균, 가중이동평균, 기하이동평균 및 조화이동평균 방법 중 적어도 어느 하나를 적용할 수 있다.
구체적으로, 지수이동평균의 일종인 측정값의 연속된 평균값을 적용할 수 있다. 예를 들어, 위치정보의 첫번째 값(x1, y1), 두번째 값(x2, y2), 세번째 값(x3, y3), n번째 값(xn, yn) (여기서 n은 1 이상의 자연수, n의 값이 클수록 최신 측정값)일 경우, 상기 공압식 방충재 관리부에서 보정한 첫번째 데이터세트의 위치정보(D1x , D1y)는 아래와 같다.
이후 상기 공압식 방충재 관리부에서 보정한 두번째 데이터세트의 위치정보(D2x , D2y)는 아래와 같다.
이를 풀어 쓰면 아래와 같다.
이를 다시 쓰면 아래와 같다.
이후 상기 공압식 방충재 관리부에서 보정한 n번째 데이터세트의 위치정보(Dnx , Dny)는 아래와 같다.
이를 풀어 쓰면 아래와 같다.
여기서, 마지막 항을 제외하고 분모의 값이 기하급수적으로 커지기 때문에 의 값에 미치는 영향이 거의 없다고 가정해도 된다. 예를 들어, n 값이 5일 경우 앞의 첫 두 측정값 , 의 분모의 크기가 32로 의 값에 미치는 영향이 크게 줄어들었음을 알 수 있다. 이를 가중치로 나타내면, 최신 위치정보부터 약 50%, 25%, 13%, 6%, 3% 순으로 위치정보에서 가중치가 감소하게 된다.
이에 따라, 현재 위치정보와 가까운 위치정보에 높은 가중치가 부여되어 상기 공압식 방충재의 위치를 현 시점에 가깝도록 확인이 가능해지고, 과거 위치정보의 추세가 일부 반영되어 과도한 오차 및 편차가 발생하였을 경우 이를 보정할 수 있게 된다. 이는 압력정보 등 다른 관리정보에 대해서도 적용 가능하다.
이를 관리정보(x)에 대한 일반식으로 하기와 같이 나타낼 수 있다. (n = 1 이상의 자연수, n의 값이 클수록 최신 측정값)
또한 단순이동평균의 일종인 데이터의 특정 개수를 선택하여 평균을 구하고 해당 값을 위치 데이터로 적용할 수 있다. 예를 들어, 첫번째 위치정보(x1, y1), 두번째 위치정보(x2, y2), 세번째 위치정보(x3, y3), n번째 위치정보(xn, yn) (여기서 n은 1 이상의 자연수, n의 값이 클수록 최신 측정값)일 경우, 4개의 값을 순차적으로 선택하여 산술평균 값을 적용할 경우,
상기 공압식 방충재 관리부에서 보정한 첫번째 데이터세트(D1x , D1y)는 아래와 같다.
이후 상기 공압식 방충재 관리부에서 보정한 두번째 데이터세트(D2x , D2y)는 아래와 같다.
이후 상기 공압식 방충재 관리부에서 보정한 n번째 데이터세트(D2x , D2y)는 아래와 같다.
이에 따라, 최신 위치정보 부근에 있는 위치정보를 활용하여, 분산의 안정화 및 비정상적으로 오차가 발생한 값을 보정할 수 있다. 이는 압력정보 등 다른 관리정보에 대해서도 적용 가능하다.
그러나, 이러한 방식을 사용할 경우 3개 미만으로 데이터세트를 구성할 경우 모수가 줄어들어 비정상적으로 오차가 큰 값을 보정하는 효과가 약해지는 단점이 있다. 예를 들어, 2개의 위치정보를 사용할 경우 비중이 각각 50%이므로, 하나의 위치정보가 비정상 적인 값이 나왔을 경우 상기 데이터세트에 과도하게 반영되는 단점이 있다.
5개를 초과하여 데이터세트를 구성할 경우 과도하게 과거 위치정보를 반영하게 되어 현재 위치정보에 대한 변화를 즉각 반영하지 못하는 단점이 생길 수 있다. 예를 들어, 6개의 위치정보를 사용할 경우 비중이 각각 16.7%이므로, 최신 위치정보의 비중이 과도하게 낮아져 최신 동향을 반영하기 어려워진다는 단점이 있다.
이와 같이 상기 공압식 방충재 관리부는 상기 데이터세트를 보정할 때 다양한 보정방법을 적용하여, 상기 관리정보의 오차와 편차를 줄이고, 분산의 안정화 및 비정상적으로 오차가 크게 발생한 값을 보정할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
예를 들어, 도면은 이해를 돕기 위해 각각의 구성요소를 주체로 하여 모식적으로 나타낸 것으로, 도시된 각 구성요소의 두께, 길이, 개수 등은 도면 작성의 진행상, 실제와 다를 수 있다. 또한, 상기의 실시형태에서 나타낸 각 구성요소의 재질이나 형상, 치수 등은 한 예로서, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 효과에서 실질적으로 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다.
1 : 공압식 방충재
2a, 2b : 방충재 금구
10 : 금구 마개
11 : 고정 고리
20 : 금구 하우징
21 : 플랜지 결합부
22 : 마개 결합부
23 : 방충재 고정부
24 : 관통부
100 : 방충재 관리 장치
101 : 안테나 연결선
102 : 제1 위치센서 연결선
103a, 103b : 제2 위치센서 연결선
104 : 압력센서 연결선
105 : 압력센서
110, 110a, 110b : 플랜지
111 : 플랜지 고정 볼트 구멍
112 : 커버 고정 볼트 구멍
113 : 무선송신기 고정 볼트 구멍
114 : 안테나 연결구
115 : 위치센서-무선송신기 연결구
116 : 압력센서 연결구
117 : 브라켓 고정 볼트 구멍
118 : 샤프트 고정 구멍
120 : 가스켓
121 : 가스켓 볼트 구멍
122 : 틈새
130 : 무선송신기
131 : 무선송신기 날개부
132 : 무선송신기 볼트 구멍
133 : 무선송신기 고정 볼트
134 : 무선송신기 고정 와셔
135 : 무선송신기 통신 단자
136 : 무선송신기 위치센서 단자
137 : 무선송신기 압력센서 단자
140 : 커버
141 : 커버 날개부
142 : 커버 볼트 구멍
143 : 커버 고정 볼트
144 : 커버 고정 와셔
145 : 무선송신기 수용부
150 : 브라켓
150-1 : 플랜지 결합면
150-2 : 샤프트 결합면
151 : 브라켓 고정 볼트
152 : 샤프트 체결구
160a, 160b : 샤프트
161a, 161b : 위치센서 장착판
162 : 샤프트 고정 볼트
163 : 고정부재
164 : 샤프트 중앙 통공
165 : 연결선 통공
170, 170a, 170b : 위치센서
180 : 반사부재
181 : 중심판
182 : 반사판
183 : 중심판 통공
184 : 무게추
185 : 힌지
190 : 안테나

Claims (7)

  1. 공압식 방충재의 적어도 일 단부에 장착되어 상기 공압식 방충재의 내부와 외부를 관통하는 관통부를 형성하는 링 형태의 금구 하우징;
    상기 공압식 방충재의 내부와 외부를 차단하도록 상기 관통부에 장착되는 판 형태의 플랜지;
    상기 공압식 방충재의 외부방향에 형성된 면을 정의하는 상기 플랜지의 전면에 장착되는 무선송신기;
    상기 무선송신기가 장착된 영역을 보호하도록 상기 플랜지의 전면에 장착되는 커버;
    소정 길이를 갖고, 상기 공압식 방충재의 내부방향에 형성된 면을 정의하는 상기 플랜지의 후면에 장착되는 샤프트;
    상기 샤프트의 상기 내부방향 단부에 장착되고, 상기 공압식 방충재의 위치정보를 생성하는 위치센서; 및
    상기 플랜지와 상기 위치센서 사이에서 상기 샤프트에 연결되고, 상기 샤프트를 중심으로 회전 가능한 반사부재; 를 포함하고,
    상기 공압식 방충재의 회전 시에도 상기 반사부재의 위치는 고정되도록 함으로써, 상기 위치센서를 이용한 상기 공압식 방충재의 위치 정보 생성의 정확도를 크게 향상시키는,
    공압식 방충재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 플랜지의 전면에서 상기 커버에 의해 보호된 영역에 장착된 압력센서를 더 포함하고,
    상기 플랜지에는 상기 압력센서로 상기 플랜지의 후면 공간의 압력을 측정할 수 있도록 상기 플랜지를 관통하여 형성되는 압력측정구가 마련되되, 상기 압력측정구는 상기 커버에 의해 보호된 영역에서 마련되어,
    상기 압력센서의 유지보수를 용이하게 하면서도 수분 유입으로부터 상기 압력센서를 보호할 수 있도록 하는,
    공압식 방충재.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 플랜지에는 상기 위치센서에서 수신된 신호를 상기 무선송신기로 전달할 수 있도록 상기 플랜지를 관통하여 형성되는 위치센서-무선송신기 연결구가 마련되되, 상기 위치센서-무선송신기 연결구는 상기 커버에 의해 보호된 영역에 마련되어,
    상기 위치센서로 전달되는 전자기 신호가 상기 커버에 의해 간섭되지 않도록 하면서도 수분 유입으로부터 상기 위치센서를 보호할 수 있도록 하는,
    공압식 방충재.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 공압식 방충재의 내부방향에 형성된 면을 정의하는 상기 플랜지의 후면에 장착되는 안테나가 더 마련되고,
    상기 플랜지에는 상기 무선송신기에서 생성된 신호를 상기 안테나로 전달할 수 있도록 상기 플랜지를 관통하여 형성되는 안테나 연결구가 마련되되, 상기 안테나 연결구는 상기 커버에 의해 보호된 영역에 마련되어, 상기 안테나로 전달되는 전자기 신호가 상기 커버에 의해 간섭되지 않도록 하면서도 수분 유입으로부터 상기 위치센서를 보호할 수 있도록 하는,
    공압식 방충재.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사부재는,
    적어도 일 이상의 판을 구비한 중심판;
    상기 중심판 하부에 설치되어 상기 중심판에 일 방향으로 중력을 작용시키는 무게추; 및
    상기 중심판에 연결되도록 설치되어 상기 위치센서로 전달되는 전자기 신호를 반사하기 위한 반사판; 을 포함하고,
    상기 중심판에는 상기 샤프트가 통과되기 위한 중심판 통공이 형성되어, 상기 중심판이 상기 샤프트를 중심으로 회전하며,
    상기 무게추에 의한 일 방향의 중력 작용으로 상기 공압식 방충재의 회전 시에도 상기 반사판이 상기 플랜지를 기준으로 일정한 방향으로 위치하도록 함으로써,
    상기 공압식 방충재의 회전 시에도 상기 위치센서를 이용한 상기 공압식 방충재의 위치 정보 생성의 정확도를 크게 향상시키는,
    공압식 방충재.
  6. 상기 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 따른 상기 공압식 방충재를 관리하기 위한 시스템에 있어서,
    공압식 방충재 관리부 및 통신부를 포함하고,
    생성되는 상기 공압식 방충재의 위치정보 또는 압력정보가 포함된 관리정보를 상기 무선송신기로 전달하고,
    상기 무선송신기는, 상기 관리정보를 상기 공압식 방충재의 고유번호와 함께 생성 시간을 기준으로 형성되는 하나의 데이터세트로 변환하여 상기 공압식 방충재 관리부로 전달하는,
    공압식 방충재 관리 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 공압식 방충재 관리부는 수신한 상기 데이터세트의 상기 관리정보를 단순이동평균, 지수이동평균, 가중이동평균, 기하이동평균 및 조화이동평균 방법 중 적어도 어느 하나를 적용하여 보정하는,
    공압식 방충재 관리 시스템.
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Citations (6)

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Title
JPWO2011155265 A1

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