KR102575377B1 - Apparatus for monitoring temperature of sea water using optical fiber - Google Patents

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Abstract

광 섬유를 이용한 해수 온도 모니터링 장치이 제공된다. 광 섬유를 이용한 해수 온도 모니터링 장치는, 플랜트 설비에서 배출되는 냉각수에 의한 해수 온도를 모니터링하는 장치에 있어서, 해저면을 따라 설치된 광 섬유 케이블 센서와, 광 섬유 케이블 센서에 레이저 광을 조사하고, 수신된 레이저 광을 이용하여 해수 온도를 모니터링하는 해수 온도 모니터링 모듈을 포함하며, 해수 온도 모니터링 모듈은 육상에 구비될 수 있다.A seawater temperature monitoring device using optical fiber is provided. The seawater temperature monitoring device using optical fiber is a device that monitors the seawater temperature caused by cooling water discharged from plant equipment, irradiates laser light to an optical fiber cable sensor installed along the sea floor, and receives laser light. It includes a seawater temperature monitoring module that monitors the seawater temperature using laser light, and the seawater temperature monitoring module can be installed on land.

Figure R1020210050429
Figure R1020210050429

Description

광 섬유를 이용한 해수 온도 모니터링 장치{APPARATUS FOR MONITORING TEMPERATURE OF SEA WATER USING OPTICAL FIBER}Sea water temperature monitoring device using optical fiber {APPARATUS FOR MONITORING TEMPERATURE OF SEA WATER USING OPTICAL FIBER}

본 발명은, 광 섬유를 이용한 해수 온도 모니터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a seawater temperature monitoring device using an optical fiber.

해수를 냉각수로 이용하는 플랜트 등 시설은 해안가 입지가 필수적이며, 배출되는 냉각수로 인해 해양 환경 및 해양 생태계에 미치는 영향을 정확하게 파악하기 위해서는 냉각수 방류 지점과 이를 중심으로 인근의 해수 온도를 실시간으로 모니터링할 필요가 있다.Facilities such as plants that use seawater as cooling water require coastal location, and in order to accurately determine the impact of discharged cooling water on the marine environment and marine ecosystem, it is necessary to monitor the cooling water discharge point and the temperature of nearby sea water in real time. There is.

기존의 온도 센서를 포함한 모니터링 장비는 해저면에 등주를 설치하고, 등주에 온도 센서를 고정시켜 해수 온도를 측정한다.Monitoring equipment that includes existing temperature sensors measures seawater temperature by installing a light pole on the sea floor and fixing a temperature sensor on the light pole.

따라서, 종래의 경우 설치 지점의 온도만 측정할 수 있어 시공간적 변화에 따른 넓은 범위의 온도 측정이 불가능하다. 또한, 온도 센서는 금속 재질이므로, 해수에 의한 부식이 심하고, 전자기파에 의한 간섭으로 인해 정확한 온도 측정이 어렵다는 문제점이 있다.Therefore, in the conventional case, only the temperature at the installation point can be measured, making it impossible to measure a wide range of temperatures according to temporal and spatial changes. In addition, since the temperature sensor is made of metal, there are problems in that it is severely corroded by seawater and that accurate temperature measurement is difficult due to interference by electromagnetic waves.

일본공개특허 특개2003-4541호(공개일: 2003년01월08일)Japanese Patent Laid-Open No. 2003-4541 (Published Date: January 8, 2003)

본 발명은, 해저면에 등주를 설치하는데 드는 토목 비용을 줄일 수 있고, 넓은 범위의 온도 측정이 가능함과 동시에 해수에 의한 부식 우려 및 해수 온도 측정시 전자기파의 간섭에 의한 영향을 저감시킬 수 있는 광 섬유를 이용한 해수 온도 모니터링 장치를 제공한다.The present invention can reduce the civil engineering cost of installing a light pole on the sea floor, enable temperature measurement in a wide range, and reduce the risk of corrosion by seawater and the influence of electromagnetic wave interference when measuring seawater temperature. A seawater temperature monitoring device using fiber is provided.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 플랜트 설비에서 배출되는 냉각수에 의한 해수 온도를 모니터링하는 장치에 있어서, 해저면을 따라 설치된 광 섬유 케이블 센서; 및 상기 광 섬유 케이블 센서에 레이저 광을 조사하고, 수신된 레이저 광을 이용하여 해수 온도를 모니터링하는 해수 온도 모니터링 모듈;을 포함하며, 상기 해수 온도 모니터링 모듈은, 육상에 구비되는 광 섬유 케이블 센서를 이용한 해수 온도 모니터링 장치가 제공된다.According to one embodiment of the present invention, an apparatus for monitoring seawater temperature caused by cooling water discharged from plant equipment includes: an optical fiber cable sensor installed along the seafloor; And a seawater temperature monitoring module that irradiates laser light to the optical fiber cable sensor and monitors the seawater temperature using the received laser light, wherein the seawater temperature monitoring module includes an optical fiber cable sensor provided on land. A seawater temperature monitoring device using a seawater temperature monitoring device is provided.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 광 섬유 케이블 센서는, 광 섬유; 상기 광 섬유가 내장되며, 해저면을 따라 구비되는 수평 배관; 상기 광 섬유가 내장되며, 상기 수평 배관으로부터 수직으로 연결된 수직 배관; 및 상기 수직 배관의 말단에 연결된 수중 부표;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the optical fiber cable sensor includes an optical fiber; a horizontal pipe in which the optical fiber is embedded and provided along the seafloor; a vertical pipe in which the optical fiber is embedded and connected vertically from the horizontal pipe; And it may include an underwater buoy connected to the end of the vertical pipe.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 수직 배관은, 해수의 흐름에 따라 수직 방향으로 유동 가능한 주름 배관일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the vertical pipe may be a corrugated pipe capable of flowing in the vertical direction according to the flow of seawater.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 수평 배관 및 상기 수직 배관에는, 해수의 유입 및 유출이 가능하도록 소정의 지름을 가진 복수의 관통 홀이 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a plurality of through holes with a predetermined diameter may be formed in the horizontal pipe and the vertical pipe to allow the inflow and outflow of seawater.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 수평 배관은, 플랜트 설비로부터 냉각수를 배출하는 냉각수 배출관을 따라 설치될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the horizontal pipe may be installed along a cooling water discharge pipe that discharges cooling water from plant equipment.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 수직 배관의 내부 말단에는 원형의 지지 부재;가 구비되며, 상기 광 섬유는, 상기 원형의 지지 부재를 통과하여 고정되도록 구성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a circular support member is provided at the inner end of the vertical pipe, and the optical fiber may be configured to pass through the circular support member and be fixed.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 해수 온도 모니터링 모듈은, 레이저 광을 조사하는 광 조사 모듈; 레이저 광을 수신하는 광 수신 모듈; 및 수신된 레이저 광의 파장에 따라 온도 의존적인 라만 안티스톡 신호(Raman anti-Stokes signal)와 온도 비의존적인 라만 스톡 신호(Raman Stokes signal)의 크기 비에 따라 거리별 해수 온도를 구하는 제어 모듈;을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the seawater temperature monitoring module includes a light irradiation module that irradiates laser light; A light receiving module that receives laser light; And a control module that calculates the seawater temperature by distance according to the size ratio of the temperature-dependent Raman anti-Stokes signal and the temperature-independent Raman Stokes signal depending on the wavelength of the received laser light. can do.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 해수 온도 모니터링 모듈은, 구한 거리별 해수 온도를 외부 서버로 전송하는 무선 통신 모듈; 및 상기 무선 통신 모듈, 상기 광 조사 모듈, 상기 광 수신 모듈 및 상기 제어 모듈에 전원을 공급하는 전원 모듈;을 더 포함하며, 상기 전원 모듈은, 태양광을 이용한 자가 발전 장치일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the seawater temperature monitoring module includes a wireless communication module that transmits the obtained seawater temperature for each distance to an external server; and a power module that supplies power to the wireless communication module, the light irradiation module, the light reception module, and the control module. The power module may be a self-generating device using solar energy.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 해수 온도를 측정하기 위해 광 섬유 케이블 센서를 이용하고, 해수 온도 모니터링 모듈은 육상에 구비함으로써, 해저면에 등주를 설치하는데 드는 토목 비용을 줄일 수 있고, 넓은 범위의 온도 측정이 가능함과 동시에 해수에 의한 부식 우려 및 해수 온도 측정시 전자기파의 간섭에 의한 영향을 저감시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by using an optical fiber cable sensor to measure the seawater temperature and installing the seawater temperature monitoring module on land, the civil engineering cost required to install a light pole on the sea floor can be reduced, and a wide range of areas can be reduced. It is possible to measure temperature and at the same time reduce the risk of corrosion caused by seawater and the influence of electromagnetic wave interference when measuring seawater temperature.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 섬유를 이용한 해수 온도 모니터링 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 해수 온도 모니터링 모듈의 내부 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저 광의 파장별 신호 세기를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 측정된 거리에 따른 해수 온도를 예시적으로 도시한 도면이다.1A to 1B are diagrams showing a seawater temperature monitoring device using an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an internal block diagram of a seawater temperature monitoring module according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing signal intensity for each wavelength of laser light according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram illustrating seawater temperature according to distance measured according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation, and elements indicated by the same symbol in the drawings are the same element.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 섬유를 이용한 해수 온도 모니터링 장치를 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 해수 온도 모니터링 모듈의 내부 블록도이다.1A to 1B are diagrams showing a seawater temperature monitoring device using an optical fiber according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an internal block diagram of a seawater temperature monitoring module according to an embodiment of the present invention.

한편, 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저 광의 파장별 신호 세기를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 측정된 거리에 따른 해수 온도를 예시적으로 도시한 도면이다.Meanwhile, FIG. 3 is a diagram showing the signal intensity for each wavelength of laser light according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating the sea water temperature according to the distance measured according to an embodiment of the present invention. am.

이하, 도 1a 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광 섬유를 이용한 해수 온도 모니터링 장치(100) 및 동작 원리를 설명한다. Hereinafter, the seawater temperature monitoring device 100 using an optical fiber according to an embodiment of the present invention and its operating principle will be described with reference to FIGS. 1A to 4.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 해수 온도 모니터링 장치(100)는 해저면을 따라 설치된 광 섬유 케이블 센서(120)와, 광 섬유 케이블 센서(120)에 레이저 광을 조사하고, 수신된 레이저 광을 이용하여 해수 온도를 모니터링하는 해수 온도 모니터링 모듈(110)을 포함하여 구성될 수 있다.The seawater temperature monitoring device 100 according to an embodiment of the present invention irradiates laser light to the optical fiber cable sensor 120 installed along the seafloor, and uses the received laser light. It may be configured to include a seawater temperature monitoring module 110 that monitors the seawater temperature.

구체적으로, 광 섬유 케이블 센서(120)는, 도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이, 해저면을 따라 설치되며, 광 섬유(121)와, 광 섬유(121)가 내장되며, 해저면을 따라 구비되는 수평 배관(122)와, 광 섬유(121)가 내장되며, 수평 배관(122)으로부터 수직으로 연결된 수직 배관(123)과, 수직 배관(123)의 말단에 연결된 수중 부표(124)를 포함하여 구성될 수 있다.Specifically, as shown in FIGS. 1A to 1B, the optical fiber cable sensor 120 is installed along the seafloor, has an optical fiber 121, and the optical fiber 121 is embedded, and is installed along the seafloor. It includes a horizontal pipe 122, a built-in optical fiber 121, a vertical pipe 123 connected vertically from the horizontal pipe 122, and an underwater buoy 124 connected to the end of the vertical pipe 123. It can be configured as follows.

도 1a에는, 수평 배관(122)이 콘크리트(C)와 같은 매립부 위에 놓여진 냉각수 배출관(P)을 따라 설치되는 것으로 도시하고 있으나, 반드에 이에 한정되는 것은 아니며, 매립부(C)나 냉각수 배출관(P) 없이 해저면에 설치될 수도 있음에 유의하여야 한다. 상술한 냉각수 배출관(P)은 플랜트 설비(도시하지 않음)로부터 냉각수를 배출하는 관일 수 있다.In Figure 1a, the horizontal pipe 122 is shown as being installed along the cooling water discharge pipe (P) placed on a buried part such as concrete (C), but the band is not limited to this, and the horizontal pipe 122 is installed along the buried part (C) or the cooling water discharge pipe. It should be noted that it may be installed on the seabed without (P). The cooling water discharge pipe (P) described above may be a pipe that discharges cooling water from plant equipment (not shown).

상술한 수평 배관(122)에는 광 섬유(121)가 내장되며, 이러한 수평 배관(122)은 해수에 의한 부식을 방지하기 위해 부식에 강한 금속 재질로 만들어질 수 있다. 그리고, 수평 배관(122)에는 해수의 유입 및 유출이 가능하도록 소정의 지름을 가진 복수의 관통홀(H)이 형성될 수 있다. 수평 배관(122)에 내장된 광 섬유(121)는 후술하는 해수 온도 모니터링 모듈(110)에 연결될 수 있다.The optical fiber 121 is built into the above-mentioned horizontal pipe 122, and this horizontal pipe 122 may be made of a corrosion-resistant metal material to prevent corrosion by seawater. In addition, a plurality of through holes (H) with a predetermined diameter may be formed in the horizontal pipe 122 to allow the inflow and outflow of seawater. The optical fiber 121 embedded in the horizontal pipe 122 may be connected to the seawater temperature monitoring module 110, which will be described later.

한편, 수직 배관(123)에는 광 섬유(121)가 내장되며, 수평 배관(122)으로부터 수직으로 연결되고, 수직 배관(123)의 말단에는 수중 부표(124)가 연결될 수 있다. 수직 배관(123)에도 해수의 유입 및 유출이 가능하도록 소정의 지름을 가진 복수의 관통홀(H)이 형성될 수 있다. Meanwhile, an optical fiber 121 is built into the vertical pipe 123 and is vertically connected to the horizontal pipe 122, and an underwater buoy 124 may be connected to the end of the vertical pipe 123. A plurality of through holes (H) with a predetermined diameter may be formed in the vertical pipe 123 to allow the inflow and outflow of seawater.

특히, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수직 배관(123)은 해수의 흐름에 따라 수직 방향으로 유동 가능한 자바라와 같은 주름 배관일 수 있는데, 이와 같이 수직 배관(123)을 주름 배관으로 형성하고, 그 말단에 수중 부표(124)를 연결함으로써, 조수 간만의 차에 의한 측정 위치를 상하로 변화시킬 수 있으며, 외부 구조물과의 충돌에 의한 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.In particular, the vertical pipe 123 according to an embodiment of the present invention may be a corrugated pipe such as a bellows that can flow in the vertical direction according to the flow of seawater. In this way, the vertical pipe 123 is formed as a corrugated pipe, and By connecting an underwater buoy 124 to the end, the measurement position can be changed up and down depending on the difference in tides, and there is an advantage in preventing damage due to collision with external structures.

또한, 상술한 수직 배관(123) 내부 말단에는 원형의 지지 부재(123a)가 구비될 수 있으며, 내부의 광 섬유(121)는, 원형의 지지 부재(123a)를 통과하여 고정되도록 구성될 수 있다. 도 1a 내지 도 1b에서는 원형의 지지 부재(123a)를 예시하고 있으나, 그 모양은 당업자의 필요에 따라 변형될 수 있으며, 반드시 원형에 한정되는 것은 아님에 유의하여야 한다.In addition, a circular support member 123a may be provided at the inner end of the above-described vertical pipe 123, and the internal optical fiber 121 may be configured to pass through the circular support member 123a and be fixed. . 1A to 1B illustrate a circular support member 123a, but its shape may be modified according to the needs of those skilled in the art, and it should be noted that it is not necessarily limited to a circular shape.

한편, 해수 온도 모니터링 모듈(110)은 광 섬유 케이블 센서(120)에 레이저 광을 조사하고, 수신된 레이저 광을 이용하여 해수 온도를 모니터링하기 위한 것으로, 육상(L)에 설치될 수 있다.Meanwhile, the seawater temperature monitoring module 110 radiates laser light to the optical fiber cable sensor 120 and monitors the seawater temperature using the received laser light, and can be installed on land (L).

이와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 종래 해저면에 등주를 설치하고 설치된 등주에 온도 센서를 포함한 온도 모니터링 모듈을 설치하는 대신, 온도 모니터링 모듈을 육상에 설치함으로써, 해저면에 등주를 설치하는데 드는 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.In this way, according to one embodiment of the present invention, instead of installing a light pole on the sea floor and installing a temperature monitoring module including a temperature sensor on the installed light pole, the light pole is installed on the sea floor by installing the temperature monitoring module on land. There is an advantage in reducing the cost of doing so.

구체적으로, 해수 온도 모니터링 모듈(110)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 광 조사 모듈(111), 광 수신 모듈(112), 제어 모듈(113), 무선 통신 모듈(114) 및 전원 모듈(115)을 포함하여 구성될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 2, the seawater temperature monitoring module 110 includes a light irradiation module 111, a light reception module 112, a control module 113, a wireless communication module 114, and a power module ( 115).

구체적으로, 광 조사 모듈(111)은 광 섬유(121)의 코어로 레이저 광을 조사할 수 있으며, 광 수신 모듈(112)은 레이저 광을 수신할 수 있다.Specifically, the light irradiation module 111 may irradiate laser light to the core of the optical fiber 121, and the light reception module 112 may receive the laser light.

즉, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 광 섬유(121)를 이용하여 해수 온도를 측정하는데, 기존의 전기식 센서에 비해 표 1과 같은 유리한 점을 가진다.That is, according to one embodiment of the present invention, the seawater temperature is measured using the optical fiber 121, and it has advantages as shown in Table 1 compared to the existing electric sensor.

구체적으로, 제어 모듈(113)은 수신된 레이저 광의 파장에 따라 온도 의존적인 라만 안티스톡 신호(Raman anti-Stokes signal)와 온도 비의존적인 라만 스톡 신호(Raman Stokes signal)의 크기 비에 따라 거리별 해수 온도를 구할 수 있다.Specifically, the control module 113 controls seawater by distance according to the size ratio of the temperature-dependent Raman anti-Stokes signal and the temperature-independent Raman Stokes signal depending on the wavelength of the received laser light. You can find the temperature.

즉, 광 섬유(121)에 레이저 광을 입사시키면 이 레이저 광과 광섬유 분자와의 상호작용으로 입사광의 주행시, 온도변화 지점에서 산란과 흡수 그리고 굴절 현상이 일어나게 되며, 특히 라만 산란 성분을 이용하여 해수 온도를 구할 수 있다.That is, when laser light is incident on the optical fiber 121, scattering, absorption, and refraction phenomena occur at temperature change points as the incident light travels due to the interaction between the laser light and the optical fiber molecules. In particular, the Raman scattering component is used to cause seawater You can find the temperature.

라만 산란은, 도 3에 도시된 바와 같이, 입사된 레이저 광의 파장과 같은 파장 성분의 레일리 산란 성분을 기준으로 대칭 생성되며, 라만 안티스톡 신호(Raman anti-Stokes signal)(312)은 온도 변화에 매우 민감하고(온도 의존적임), 라만 스톡 신호(Raman Stokes signal)(311)은 온도 변화에 둔감(온도 비의존적임)하므로, 이 성분들은 분리한 후 이들간의 크기 비에 따라 해수 온도를 구할 수 있다. 그리고, 측정된 온도까지의 거리는 레이저 광의 주행시간(해수 온도 모니터링 모듈로부터 원하는 지점까지의 시간)을 측정하여 이를 거리로 환산하여 구할 수 있다.As shown in FIG. 3, Raman scattering is generated symmetrically based on the Rayleigh scattering component of the same wavelength as the wavelength of the incident laser light, and the Raman anti-Stokes signal 312 is generated according to temperature changes. It is very sensitive (temperature dependent) and the Raman Stokes signal (311) is insensitive to temperature changes (temperature independent), so after separating these components, the seawater temperature can be obtained according to the size ratio between them. . In addition, the distance to the measured temperature can be obtained by measuring the travel time of the laser light (the time from the seawater temperature monitoring module to the desired point) and converting it to a distance.

도 4에 본 발명의 일 실시 형태에 따라 측정된 거리에 따른 해수 온도를 예시적으로 도시하였다. 도 4에서 X축은 거리, Y축은 해수 온도를 도시하고 있다.Figure 4 exemplarily shows the seawater temperature according to the distance measured according to an embodiment of the present invention. In Figure 4, the X-axis shows distance and the Y-axis shows seawater temperature.

한편, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 해수 온도 모니터링 모듈(110)은 무선 통신 모듈(114)과, 전원 모듈(115)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, according to one embodiment of the present invention, the seawater temperature monitoring module 110 may further include a wireless communication module 114 and a power module 115.

구체적으로, 무선 통신 모듈(114)은 구한 거리별 해수 온도를 외부 서버(도시하지 않음)로 무선 전송함으로써, 외부 서버에서 해수 온도를 모니터링할 수 있다.Specifically, the wireless communication module 114 wirelessly transmits the calculated seawater temperature for each distance to an external server (not shown), thereby enabling the external server to monitor the seawater temperature.

또한, 전원 모듈(115)은 무선 통신 모듈(114), 광 조사 모듈(111), 광 수신 모듈(112) 및 제어 모듈(113)에 전원을 공급할 수 있다. 이러한 전원 모듈(115)은, 예를 들면 태양광을 이용한 자가 발전 장치일 수 있으며, 따라서 별도의 전원 장치 없이도 장치를 구성할 수 있는 이점이 있다.Additionally, the power module 115 may supply power to the wireless communication module 114, the light irradiation module 111, the light reception module 112, and the control module 113. This power module 115 may be, for example, a self-generating device using solar energy, and therefore has the advantage of being able to configure the device without a separate power device.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 해수 온도를 측정하기 위해 광 섬유 케이블 센서를 이용하고, 해수 온도 모니터링 모듈은 육상에 구비함으로써, 해저면에 등주를 설치하는데 드는 비용을 줄일 수 있고, 넓은 범위의 온도 측정이 가능함과 동시에 해수에 의한 부식 우려 및 해수 온도 측정시 전자기파의 간섭에 의한 영향을 저감시킬 수 있다.As described above, according to one embodiment of the present invention, the cost of installing a light pole on the sea floor can be reduced by using an optical fiber cable sensor to measure the seawater temperature and installing the seawater temperature monitoring module on land. It is possible to measure a wide range of temperatures and at the same time reduce the risk of corrosion caused by seawater and the influence of electromagnetic wave interference when measuring seawater temperature.

또한, 본 발명을 설명함에 있어, '~ 모듈'은 다양한 방식, 예를 들면 프로세서, 프로세서에 의해 수행되는 프로그램 명령들, 소프트웨어 모듈, 마이크로 코드, 컴퓨터 프로그램 생성물, 로직 회로, 애플리케이션 전용 집적 회로, 펌웨어 등에 의해 구현될 수 있다.In addition, in describing the present invention, '˜module' may be used in various ways, for example, a processor, program instructions executed by the processor, software module, microcode, computer program product, logic circuit, application-specific integrated circuit, firmware. It can be implemented by etc.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and attached drawings. It is intended to limit the scope of rights by the appended claims, and it is understood by those skilled in the art that various forms of substitution, modification, and change can be made without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims. It will be self-explanatory.

100: 해수 온도 모니터링 장치
110: 해수 온도 모니터링 모듈
111: 광 조사 모듈
112: 광 수신 모듈
113: 제어 모듈
114: 무선 통신 모듈
115: 전원 모듈
120: 광 섬유 케이블 센서
121: 광 섬유
122: 수평 배관
123: 수직 배관
123a: 원형의 지지 부재
124: 수중 부표
311: 라만 스톡 신호
312: 라만 안티스톡 신호
H: 관통 홀
L: 육상
C: 콘크리트
P: 냉각수 배출관100: Seawater temperature monitoring device
110: Seawater temperature monitoring module
111: Light irradiation module
112: Optical receiving module
113: control module
114: wireless communication module
115: power module
120: Fiber optic cable sensor
121: optical fiber
122: horizontal pipe
123: Vertical piping
123a: circular support member
124: Underwater buoy
311: Raman Stock signal
312: Raman anti-Stokes signal
H: Through hole
L: Athletics
C: Concrete
P: Coolant discharge pipe

Claims (8)

플랜트 설비에서 배출되는 냉각수에 의한 해수 온도를 모니터링하는 장치에 있어서,
해저면을 따라 설치된 광 섬유 케이블 센서; 및
상기 광 섬유 케이블 센서에 레이저 광을 조사하고, 수신된 레이저 광을 이용하여 해수 온도를 모니터링하는 해수 온도 모니터링 모듈;을 포함하며,
상기 해수 온도 모니터링 모듈은, 육상에 구비되며,
상기 광 섬유 케이블 센서는, 광 섬유, 상기 광 섬유가 내장되며 해저면을 따라 구비되는 수평 배관, 상기 광 섬유가 내장되며 상기 수평 배관으로부터 수직으로 연결된 수직 배관 및 상기 수직 배관의 말단에 연결된 수중 부표를 포함하는 광 섬유 케이블 센서를 이용한 해수 온도 모니터링 장치.
In a device for monitoring seawater temperature caused by cooling water discharged from plant equipment,
Fiber-optic cable sensors installed along the seafloor; and
It includes a seawater temperature monitoring module that irradiates laser light to the optical fiber cable sensor and monitors the seawater temperature using the received laser light,
The seawater temperature monitoring module is provided on land,
The optical fiber cable sensor includes an optical fiber, a horizontal pipe in which the optical fiber is embedded and provided along the seafloor, a vertical pipe in which the optical fiber is embedded and connected vertically from the horizontal pipe, and an underwater buoy connected to an end of the vertical pipe. Seawater temperature monitoring device using a fiber optic cable sensor including a.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 수직 배관은,
해수의 흐름에 따라 수직 방향으로 유동 가능한 주름 배관인, 광 섬유 케이블 센서를 이용한 해수 온도 모니터링 장치.
According to paragraph 1,
The vertical pipe is,
A seawater temperature monitoring device using an optical fiber cable sensor, which is a corrugated pipe that can flow vertically according to the flow of seawater.
 제1항에 있어서,
상기 수평 배관 및 상기 수직 배관에는,
해수의 유입 및 유출이 가능하도록 소정의 지름을 가진 복수의 관통 홀이 형성된, 광 섬유 케이블 센서를 이용한 해수 온도 모니터링 장치.
According to paragraph 1,
In the horizontal pipe and the vertical pipe,
A seawater temperature monitoring device using an optical fiber cable sensor in which a plurality of through holes with a predetermined diameter are formed to allow the inflow and outflow of seawater.
 제1항에 있어서,
상기 수평 배관은, 플랜트 설비로부터 냉각수를 배출하는 냉각수 배출관을 따라 설치되는, 광 섬유 케이블 센서를 이용한 해수 온도 모니터링 장치.
According to paragraph 1,
The horizontal pipe is installed along a cooling water discharge pipe that discharges cooling water from plant equipment. A seawater temperature monitoring device using an optical fiber cable sensor.
 제1항에 있어서,
상기 수직 배관의 내부 말단에는 원형의 지지 부재;가 구비되며,
상기 광 섬유는, 상기 원형의 지지 부재를 통과하여 고정되도록 구성된, 광 섬유 케이블 센서를 이용한 해수 온도 모니터링 장치.
According to paragraph 1,
A circular support member is provided at the inner end of the vertical pipe,
The optical fiber is configured to pass through the circular support member and be fixed, a seawater temperature monitoring device using an optical fiber cable sensor.
 제1항에 있어서,
상기 해수 온도 모니터링 모듈은,
레이저 광을 조사하는 광 조사 모듈;
레이저 광을 수신하는 광 수신 모듈; 및
수신된 레이저 광의 파장에 따라 온도 의존적인 라만 안티스톡 신호(Raman anti-Stokes signal)와 온도 비의존적인 라만 스톡 신호(Raman Stokes signal)의 크기 비에 따라 거리별 해수 온도를 구하는 제어 모듈;
을 포함하는, 광 섬유 케이블 센서를 이용한 해수 온도 모니터링 장치.
According to paragraph 1,
The seawater temperature monitoring module,
A light irradiation module that irradiates laser light;
A light receiving module that receives laser light; and
A control module that calculates the seawater temperature by distance according to the size ratio of the temperature-dependent Raman anti-Stokes signal and the temperature-independent Raman Stokes signal depending on the wavelength of the received laser light;
Including, a seawater temperature monitoring device using an optical fiber cable sensor.
 제7항에 있어서,
상기 해수 온도 모니터링 모듈은,
구한 거리별 해수 온도를 외부 서버로 전송하는 무선 통신 모듈; 및
상기 무선 통신 모듈, 상기 광 조사 모듈, 상기 광 수신 모듈 및 상기 제어 모듈에 전원을 공급하는 전원 모듈;을 더 포함하며,
상기 전원 모듈은, 태양광을 이용한 자가 발전 장치인, 광 섬유 케이블 센서를 이용한 해수 온도 모니터링 장치.
In clause 7,
The seawater temperature monitoring module,
A wireless communication module that transmits the obtained seawater temperature by distance to an external server; and
It further includes a power module that supplies power to the wireless communication module, the light irradiation module, the light reception module, and the control module,
The power module is a seawater temperature monitoring device using an optical fiber cable sensor, which is a self-generating device using solar energy.
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