KR102608791B1

KR102608791B1 - 발전소 취수구 무인 자동 준설시스템

Info

Publication number: KR102608791B1
Application number: KR1020230063201A
Authority: KR
Inventors: 조종은; 최재욱
Original assignee: 주식회사 인강; 조종은
Priority date: 2023-05-16
Filing date: 2023-05-16
Publication date: 2023-12-01

Abstract

본 발명은 발전소 취수구 무인 자동 준설시스템에 관한 것으로, 특히 발전소의 취수구에 설치된 게이트 가이드홈을 따라 무인 드레저를 하강시켜 취수구의 퇴적물을 무인 자동화로 안전하게 준설하는 기술에 관한 것이다.
종래에 개시된 취수구 준설장치는 흡입반경이 흡입구 주변으로만 국한되어 흡입력이 저하될 수밖에 없고, 준설장치를 사용하기 위해서는 별도의 크레인을 동원해야만 하는 번거로움과 추가비용이 소요되는 문제점이 야기된다.
본 발명은 이러한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 퇴적물 흡입관의 하단에 형성된 흡입마우스에 연결된 다수의 워터젯 노즐을 통해 흡입마우스의 내부에 워터젯을 분출하여 흡입마우스의 전체 영역에서 교란(파동)을 일으키면서 작업반경을 확장할 수 있도록 하고, 현장으로 이동 설치 가능한 윈치 스테이션에 구비된 윈치에 무인 드레저를 연결하여 신속하고 간편하게 준설작업을 시행할 수 있도록 하는 기술을 강구함을 특징으로 한다.

Description

발전소 취수구 무인 자동 준설시스템{Unmanned automatic dredging system of power plant intake}

본 발명은 발전소의 취수구에 설치된 게이트 가이드홈을 따라 무인 드레저를 하강시켜 취수구의 퇴적물을 무인 자동화로 안전하게 준설하는 기술에 관한 것이다.

해수취수시설(SLP 또는 CWP)은 바닷가에 설치되어 바닷물을 취수하여 발전소나 플랜트의 냉각수로 사용하거나, 어항이나 어시장의 수족관 또는 해수탕에 해수를 공급하는 등의 용도로 사용된다.

이러한 해수취수시설의 한 예로서, 바닷물에 면한 해안에 바닷물이 상시 유입될 수 있는 펌프실을 설치하고, 이 펌프실에는 해수의 수면하에 배치되어 바닷물을 펌핑하여 저수탱크나 기타 사용처로 공급하는 펌프설비가 설치되며, 이러한 펌프실의 바다에 면한 취수구에는 상하로 승강되는 스토 게이트가 착탈 가능하게 설치된다.

상기 스톱 게이트는 평소에는 탈거되어 별도의 장소에 보관하여 펌프실의 취수구는 개방상태를 유지하여 바닷물이 상시 펌프실로 유입되도록 하지만 펌프설비의 고장이나 정기점검 등의 유지보수를 요하는 경우에는 스톱 게이트를 펌프실의 취수구로 운반한 후 기중기 등으로 하강시켜서 취수구를 닫고 펌프실 내의 바닷물을 펌핌하여 배수시키고 펌프설비가 외기에 노출된 상태에서 수리 및 유지보수를 실시하게 된다.

그리고 펌프의 수리나 점검 등의 유지보수가 완료되면 다시 스톱 게이트를 상승시켜서 펌프실의 취수구를 개방하여 바닷물을 펌프실에 채워서 펌프설비로 바닷물을 펌핑하여 저수탱크 기타 사용처로 공급하며, 상승된 스톱 게이트는 별도의 보관장소로 이동 보관한다.

이와 같이 해수취수시설의 펌프실의 취수구를 닫아 펌프의 수리나 점검 등을 하는 작업은 일년에 한두 번 정도로 드물지만, 이와 같이 유지보수를 위해 스톱 게이트로 취수구를 닫는 경우에 펌프실의 취수구 바닥에는 드나드는 바닷물과 함께 뻘이나 모래, 자갈, 패각 등의 퇴적물이 유입되어 축적되므로, 스톱 게이트가 펌프실의 수문을 수밀하게 차단할 수 없고, 이에 따라 바닷물의 유입을 막지 못하면 펌프실의 유지보수를 할 수 없게 된다.

이와 같은 실정을 감안하여 종래에는 펌프설비의 수리나 점검을 위해 스톱 게이트로 취수구를 닫기 전에 잠수부를 동원하여 취수구에 축적된 퇴적물을 제거하는 청소작업을 하고 있으나 수면 아래 십수 미터 내지 수십 미터까지 잠수부가 잠수하여 준설하는 작업은 대단히 위험하여 안전사고의 가능성이 상존함은 물론 작업능률이 떨어지는 문제점이 야기된다.

이러한 발전소 취수구의 퇴적물을 잠수부에 의존하지 않고 자동으로 준설하는 것에 관한 선행기술문헌으로는 「특허공개 제10-2014-0055688호, 명칭/ 발전소 취수설비 준설장치」가 개시되고 있다.

상기 선행기술문헌에는 박스 타입으로 형성된 프레임; 상기 프레임에 설치됨과 더불어 서로 평행하게 설치되는 한 쌍의 랙기어; 상기 랙기어와 치합되는 피니언 기어가 양측에 형성된 이송모터; 상기 이송모터에 설치되는 샌드펌프; 상기 샌드펌프에 일단이 연결되어 샌드펌프에 의해 펌핑되는 모래를 지상으로 이송하는 이송튜브; 상기 이송모터 및 샌드펌프와 케이블로 연결되어 이송모터 및 샌드펌프의 구동을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 구성이 개시된다.

상기 선행기술문헌의 샌드펌프는 펌핑 반경이 흡입구 주변으로만 국한되어 흡입력이 저하될 수밖에 없고, 준설장치를 사용하기 위해서는 별도의 크레인을 동원해야만 하는 번거로움과 추가비용이 소요되며, 상기 샌드펌프가 좌우로 주행함으로 인해 준설장치의 무게 중심이 변화되면서 수평을 유지하지 못해 흡입력 및 안정성이 저하되는 문제점이 야기된다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 퇴적물 흡입관의 하단에 형성된 흡입마우스에 연결된 다수의 워터젯 노즐을 통해 흡입마우스의 내부에 워터젯을 분출하여 흡입마우스의 전체 영역에서 교란(파동)을 일으키면서 작업반경을 확장할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 현장으로 이동 설치 가능한 윈치 스테이션에 구비된 윈치에 무인 드레저를 연결하여 신속하고 간편하게 준설작업을 시행할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명의 무인 드레저는 상기 다수의 워터젯 노즐에 워터젯을 공급하기 위한 한 쌍의 수중 워터젯펌프가 설치된 펌핑 스테이션과, 상기 퇴적물 흡입관 및 흡입마우스가 좌우로 주행 가능하게 설치된 드레징 스테이션을 현장에서 즉석으로 연결 조립하여 사용하거나 이를 분리한 후 상기 윈치 스테이션에 적치하여 이동, 보관할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 상기 드레징 스테이션의 양측 상부에 각각 측방으로 출몰 가능하게 탄력 설치된 제1 수평유지 롤러 및 전후로 출몰 가능하게 탄력 설치된 제2 수평유지 롤러가 스톱게이트 가이드홈에 탄력적으로 지지되면서 상기 퇴적물 흡입관 및 흡입마우스의 좌우 주행에 따른 무게 중심 변화에도 항상 일정한 수평을 유지할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 퇴적물 흡입관의 하부에 압축공기를 공급하여 발생한 진공에 의한 에어 리프팅 펌핑작용과 병행하여 상기 퇴적물 흡입관의 내부에 에어젯을 분출하면서 흡입마우스의 전체 영역에서 교란(파동)을 발생함으로써 퇴적물을 부유시키고, 흡입력 향상 및 작업반경을 확장하여 준설효과를 극대화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 윈치 스테이션을 현장으로 이동하여 취수구의 상단 지상에 설치한 후 자체적으로 구비된 윈치에 무인 드레저를 연결하는 간단한 방법으로 준설작업을 시행할 수 있어 별도의 크레인 등을 임대, 동원해야 하는 번거로움과 시간, 비용을 대폭 절감하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 무인 드레저는 분리/조립 가능한 펌핑 스테이션 및 드레징 스테이션으로 구분되고, 이러한 펌핑 스테이션 및 드레징 스테이션은 현장에서 연결 와이어를 이용하여 일체로 연결조립하여 편리하게 준설작업의 용도로 사용함은 물론 이를 사용하지 않을 때에는 각각 분리한 후 상기 윈치 스테이션의 내부에 적치하여 전체적인 크기를 콤팩트화 하여 보관하거나 다른 장소로 이동 가능함으로써 이동에 따른 물류비, 보관에 따른 점유를 줄여 보관, 유지비를 대폭 절감하는 효과를 제공한다.

아울러 본 발명은 상기 드레징 스테이션의 양측 상부에 각각 측방으로 출몰 가능한 제1 수평유지 롤러 및 전후로 출몰 가능한 제2 수평유지 롤러로 구성된 흡입마우스 수평유지장치가 구비됨으로써 상기 제1 수평유지 롤러 및 제2 수평유지 롤러는 스톱게이트 가이드홈에 탄력적으로 지지됨으로써 상기 퇴적물 흡입관 및 흡입마우스의 좌우 주행에 따른 무게 중심 변화에도 항상 일정한 수평을 유지하여 흡입마우스의 들뜸을 방지하여 흡입력을 대폭 향상하고, 흔들림과 하중 쏠림을 방지하여 구조적 안정성을 유지하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 발전소 취수구 무인 자동 준설시스템의 사시도
도 2는 본 발명 발전소 취수구 무인 자동 준설시스템의 정면도
도 3은 본 발명 무인 드레저의 정면도
도 4는 본 발명 펌핑 스테이션의 사시도
도 5는 본 발명 드레징 스테이션의 사시도
도 6은 본 발명 무인 드레저의 설치상태 평면도
도 7은 본 발명 퇴적물 흡입관 및 흡입마우스의 사시도
도 8은 본 발명 퇴적물 흡입관 및 흡입마우스의 정면도
도 9는 본 발명 퇴적물 흡입관 및 흡입마우스의 좌우 주행상태 정면도
도 10은 본 발명 퇴적물 흡입관의 주행을 위한 래크와 피니언기어의 설치상태 측단면도
도 11은 본 발명 흡입마우스의 설치상태 측단면도
도 12는 본 발명 흡입마우스를 가이드하는 가이드롤러의 설치상태 평단면도
도 13은 본 발명 흡입마우스 수평유지장치의 사시도
도 14는 본 발명 흡입마우스 수평유지장치의 정면도
도 15는 본 발명 제1 수평유지 롤러의 설치상태 평단면도
도 16은 본 발명 제2 수평유지 롤러의 설치상태 평단면도
도 17은 본 발명 드레징 스테이션의 정면도
도 18은 본 발명의 윈치 스테이션에 펌핑 스테이션 및 드레징 스테이션이 적치된 상태의 사시도
도 19는 본 발명의 윈치 스테이션에 펌핑 스테이션 및 드레징 스테이션이 적치된 상태의 측면도
도 20은 본 발명 윈치 스테이션의 사시도
도 21은 본 발명 윈치의 좌우 이동상태 정면도
도 22는 본 발명 윈치의 전후 이동상태 측면도
도 23은 본 발명 이동형 스토퍼의 설치상태 측단면도
도 24 내지 도 32는 본 발명 무인 드레저의 운용방법을 나타낸 정면도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 윈치 스테이션(100), 통합 컨트롤부스(200), 무인 드레저(300)의 구성요소로 대분 됨을 확인할 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명의 윈치 스테이션(100)은 발전소에 냉각수를 공급하기 위한 취수구(1)의 상부 지상에 배치되고, 상단에는 무인 드레저(300)를 권상하기 위한 윈치(110)가 설치된 이동 가능한 사각체의 프레임 구조물로 이루어지며, 특히 준설작업을 하지 않을 때에는 수중으로 들어가는 무인 드레저(300)를 분리하여 내부에 적치하여 보관함은 물론 전체적인 구조를 콤팩트화 하는 기능을 발휘한다.

또한, 상기 윈치 스테이션(100)의 일측에는 이동 자유로운 통합 컨트롤부스(200)가 현장작업시 배치되는 것으로, 통합 컨트롤부스(200)는 주위환경(눈, 비, 바람, 온도)으로부터 무인 드레저(300)를 운영하는 담당자를 보호하고, 직관적인 운영을 구현하며, 전력 분배 및 유압 파워팩 등의 각종 파워의 공급 및 관할하며, 압축공기를 퇴적물 흡입관(323)에 공급하는 공기압축기 등과 같은 장비를 안전하게 수용한다.

상기 윈치(110)에 감김 설치된 권상 와이어(111)에는 도 1 내지 도 3과 같이 조금구(112)의 상측이 일체로 연결되고, 조금구(112)의 하부 양측은 무인 드레저(300)에 선택적으로 일체화 연결됨으로써 상기 윈치(110)의 작동에 따라 무인 드레저(300)는 취수구(1)의 양측에 설치된 한 쌍의 스톱게이트 가이드홈(2)을 따라 자유롭게 승강 가능하게 설치될 수 있게 된다.

이와 같은 무인 드레저(300)는 펌핑을 담당하는 펌핑 스테이션(310)과, 드레징을 담당하는 드레징 스테이션(320)으로 구분되는 것으로, 이는 일체형으로 구성되어도 무방하나 미사용시 분리하여 전체적인 부피를 줄여 보관 및 이동의 원활성을 제고하기 위해 본원 발명과 같이 각각 분리된 별도의 구성품으로 이루어짐이 바람직하다.

상기 펌핑 스테이션(310)은 사각체의 프레임 구조물로 이루어지는 것으로, 스톱게이트 가이드홈(2)을 따라 승강 가능하게 설치되고, 양측에는 조금구(112)를 체결하기 위한 연결고리(311) 및 하단 양측에는 드레징 스테이션(320)과 연결되는 연결와이어(340)를 체결하기 위한 연결고리(311a)가 각각 돌출 형성되며, 양측에는 한 쌍의 수중 워터젯펌프(312)가 설치됨으로써 수중 워터젯펌프(312)는 수중에서 바닷물을 펌핑하여 워터젯 분출관(313)을 통해 흡입마우스(322)의 내부에 강력한 워터젯을 분출할 수 있게 된다.

상기 펌핑 스테이션(310)과 1조를 이루는 드레징 스테이션(320)은 사각체의 프레임 구조물로 이루어지는 것으로, 양측 상단에 형성된 연결고리(321)에는 상기 펌핑 스테이션(310)의 연결고리(311)에 연결된 한 쌍의 연결와이어(340)가 체결됨으로써 펌핑 스테이션(310)과 일체화된 연결 상태를 유지하면서 상기 한 쌍의 스톱게이트 가이드홈(2)을 따라 승강 가능하게 설치된다.

그리고 상기 드레징 스테이션(320)의 중앙에는 하단에 흡입마우스(322)가 형성된 퇴적물 흡입관(323)이 좌우 이동가능하게 설치되고, 퇴적물 흡입관(323)의 하측에는 압축공기 공급관(324)이 연결됨과 아울러 압축공기 공급관(324)과 통합 컨트롤부스(200)에 수용된 공기압축기의 사이에 연결된 에어호스(324a)를 통해 압축공기를 퇴적물 흡입관(323)에 공급하며, 이러한 압축공기는 수중에서 부피팽창과 함께 대기중으로 상승하려는 특성에 의한 현상으로 퇴적물 흡입관(323)의 내부에서 진공을 발생함으로써 퇴적물을 상부로 이송하는 에어 리프팅 펌핑의 기능을 발휘하면서 외부로 배출하게 되고, 이와 같이 배출되는 퇴적물은 지상에 설치된 퇴적물 수거기(10)로 전량 수거될 수 있게 된다.

여기에서 상기 흡입마우스(322) 및 퇴적물 흡입관(323)은 좌우로 원활하게 주행할 수 있도록 하기 위한 방안으로 드레징 스테이션(320)의 센터프레임(325)의 후방 저면에는 래크(326)가 좌우 방향으로 부착되고, 상기 퇴적물 흡입관(323)에 설치된 주행모터(327)의 피니언기어(328)는 래크(326)와 치합 설치되며, 퇴적물 흡입관(323)의 양측에 부착된 롤러브라켓(329a)의 전후에 설치된 다수의 가이드롤러()는 센터프레임(325)의 내측에 삽입됨으로써 주행모터(327)의 정역회전에 따라 흡입마우스(322) 및 퇴적물 흡입관(323)은 센터프레임(325)을 따라 좌우로 원활하게 주행할 수 있게 된다.

또한, 상기 흡입마우스(322) 및 퇴적물 흡입관(323)의 주행시 유동을 방지하기 위한 보조주행수단으로 상기 퇴적물 흡입관(323)의 하측 전후에는 각각 한 쌍의 가이드롤러(329)가 연결 설치되고, 이 가이드롤러(329)는 드레징 스테이션(320)의 바텀프레임(330) 및 보강프레임(331)에 각각 마주하게 부착된 가이드레일(332)을 따라 좌우 이동 가능하게 결합됨으로써 흡입마우스(322) 및 퇴적물 흡입관(323)의 유동을 방지하여 주행 안정성을 도모한다.

한편, 본 발명은 상기 퇴적물 흡입관(323)으로 공급하는 압축공기를 이용한 에어 리프팅 펌핑에 의한 흡입반경이 퇴적물 흡입관(323)의 흡입구 주변으로 국한됨을 해소하기 위한 방안으로 퇴적물 흡입관(323)의 하단에 형성된 흡입마우스(322) 내부에 교란을 일으키면서 흡입반경이 흡입마우스(322)의 내부 전체영역으로 확장될 수 있도록 하는 신규의 기술이 접목된다.

이를 위한 기술구성으로 상기 수중 워터젯펌프(312)에는 워터젯 분출관(313)의 일측이 연결되고, 워터젯 분출관(313)의 타측은 흡입마우스(322)의 양측 내부로 각각 연결된 다수의 워터젯 노즐(333)과 연결됨으로써 수중 워터젯펌프(312)가 펌핑한 바닷물을 이용한 워터젯을 흡입마우스(322)의 내부에 분출함에 따라 흡입마우스(322)의 내부 전체영역에 교란을 일으키면서 퇴적물을 부유시켜 준설의 효과를 극대화하는 효과를 제공한다.

이와 같은 한 쌍의 워터젯 분출관(313)은 하단에 각각 퀵커플러(334a)를 매개로 워터젯 헤더관(334)과 연결되고, 워터젯 헤더관(334)에서 분기된 다수의 워터젯 노즐(333)은 흡입마우스(322)의 내부로 연결됨으로써 기본적으로 흡입마우스(322)의 내부로 워터젯을 분출하여 교란을 일으키며, 이에 더하여 상기 워터젯 헤더관(334)의 외주면에는 워터젯 노즐(333)의 사이사이에 다수의 매몰방지 노즐(335)이 추가로 형성되고, 이와 같은 다수의 매몰방지 노즐(335)은 준설작업시 흡입마우스(322)로 집중되는 퇴적물의 트랜치구간 법사면에 워터젯을 분출하여 붕괴함으로써 준설과정에서 흡입마우스(322)가 퇴적물에 의해 매몰됨을 방지하여 더욱 원활한 준설작업이 이루어지는 효과를 제공한다.

본 발명은 드레징 스테이션(320)의 양측 상부에 설치된 다수의 제1 수평유지 롤러(357) 및 제2 수평유지 롤러(360)가 스톱게이트 가이드홈(2)에 탄력적으로 지지되도록 하여 퇴적물 흡입관(323) 및 흡입마우스(322)의 좌우 주행에 따른 무게 중심 변화에도 항상 일정한 수평을 유지하도록 하는 흡입마우스 수평유지장치(350)의 기술이 접목된다.

이를 위한 흡입마우스 수평유지장치(350)는 드레징 스테이션(320)의 양측 상부에 설치되는 것으로, 드레징 스테이션(320)의 센터프레임(325) 및 탑프레임(336)의 사이 양측(좌우) 전후에 각각 보강재(352) 및 수직바(351)가 2단으로 설치되고, 상기 수직바(351)의 하측 외면에 부착된 가이드프레임(353)과 탑프레임(336) 및 센터프레임(325)의 사이사이에는 각각 보강재(354)가 연결된다.

그리고 상기 수직바(351)에는 가이드블럭(355)의 일측에 형성된 롤러 지지대(356)가 관통하여 좌우로 출몰 가능하게 설치되고, 상기 가이드블럭(355)의 타측에는 제1 수평유지 롤러(357)가 부착되며, 롤러 지지대(356)의 외측에 끼워지는 스프링(358)은 상기 제1 수평유지 롤러(357)에 탄력을 부여하여 좌우로 출몰 가능하고, 상기 가이드블럭(355)의 상하에 설치된 한 쌍의 가이드롤러(359a)는 탑프레임(336) 및 가이드프레임(353)에 각각 부착된 가이드레일(359)을 따라 좌우로 수평 이동한다.
또한, 상기 드레징 스테이션(320)의 양측에 각각 설치된 한 쌍의 수직바(351)의 하부에는 가이드프레임(353) 및 센터프레임(325)의 사이 외측에 각각 전후로 엇갈리게 다른 한 쌍의 수직바(351a)가 설치되고, 이러한 다른 한 쌍의 수직바(351a)에는 가이드블럭(355)의 일측에 형성된 롤러 지지대(356)가 관통하여 전후로 출몰 가능하게 설치되고, 상기 가이드블럭(355)의 타측에는 제2 수평유지 롤러(360)가 부착되며, 롤러 지지대(356)의 외측에 끼워지는 스프링(358)은 상기 제2 수평유지 롤러(360)에 탄력을 부여하여 전후로 출몰 가능하고, 상기 가이드블럭(355)의 상하에 설치된 한 쌍의 가이드롤러(359a)는 가이드프레임(353) 및 센터프레임(325)에 각각 부착된 가이드레일(359)을 따라 전후로 수평 이동할 수 있게 된다.

삭제

따라서 상기 제1 수평유지 롤러(357) 및 제2 수평유지 롤러(360)는 스톱게이트 가이드홈(2)에 탄력적으로 지지됨으로써 상기 퇴적물 흡입관(323) 및 흡입마우스(322)의 좌우 주행에 따른 무게 중심 변화에도 항상 일정한 수평을 유지하여 흡입마우스(322)의 들뜸을 방지하여 흡입력을 대폭 향상하고, 흔들림과 하중 쏠림을 방지하여 구조적 안정성을 유지하는 특별한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 드레징 스테이션(320)은 퇴적물 흡입관(323)의 중앙에 라이트(370)가 설치되고, 양측 사이드프레임(362)의 내측에 각각 수중카메라(371)가 설치됨으로써 준설상황을 생중계하여 통합 컨트롤부스(200) 내의 모니터를 통해 실시간으로 모니터링할 수 있게 된다.

여기에서 상기 무인 드레저(300)의 하강시 수중 시야가 좋은 경우는 라이트(370)와 수중카메라(371)를 이용하여 흡입마우스(322)가 바닥에 안착됨을 확인할 수 있으나 시야가 좋지 못한 경우를 대비하여 상기 드레징 스테이션(320)의 상단에는 로드셀(372)이 설치되고, 이러한 로드셀(372)은 흡입마우스(322)가 해저면에 닿는 경우 급격히 무게가 줄어드는 것을 감지하면 이를 통보하여 작업자는 흡입마우스(322)가 바닥에 안착됨을 확인하고 하강을 중단하는 등의 조치를 취하여 흡입마우스(322)의 파손을 방지하는 안전기능의 효과를 제공한다.

또한, 상기 드레징 스테이션(320)의 하단 양측에는 각각 실시간 수심을 측정하는 한 쌍의 수심센서(373)가 추가로 설치되고, 이와 같은 한 쌍의 수심센서(373)는 실시간 수심을 측정하면서 준설 심도를 확인할 수 있으며, 비정상적인 하강으로 무인 드레저(300)가 기울어지면 양측의 심도가 확연하게 달라짐을 확인하고 이를 모니터링함으로써 준설작업의 안전성을 확보하는 효과를 제공한다.

본 발명은 특히 상기 무인 드레저(300)를 미사용할 때 펌핑 스테이션(310) 및 드레징 스테이션(320)을 각각 분리하여 부피를 줄인 상태에서 상기 윈치 스테이션(100)에 적치 가능할 뿐만 아니라 사용시엔 윈치(110)를 이용하여 상기 펌핑 스테이션(310) 및 드레징 스테이션(320)을 순차적으로 상호 일체화 조립하여 무인 드레저(300)를 현장에서 별도의 크레인을 동원하지 않고 자체적으로 신속하게 구현함을 특징으로 한다.

이를 위한 본 발명은 상기 윈치 스테이션(100)의 상단에 설치된 윈치(110)가 전후좌우로 원활하게 이동하면서 전후로 적치된 펌핑 스테이션(310) 및 드레징 스테이션(320)의 상부로 정확하게 위치이동할 수 있어야만 한다.

이를 위한 본 발명은 한 쌍의 가로프레임(120)의 양측에 한 쌍의 세로프레임(121)이 일체로 연결되고, 상기 가로프레임(120)의 양측 하단에 부착된 한 쌍의 가이드 롤링수단(122)이 윈치 스테이션(100)의 탑프레임(101)을 감싸게 설치되며, 상기 가이드 롤링수단(122)의 후면에 부착된 이동모터(123)의 피니언기어(124)는 탑프레임(101)의 길이방향을 따라 부착된 래크(125)와 치합 설치되는 한편, 상기 윈치(110)의 사방 저면에 부착된 다수의 가이드 롤링수단(122)은 상기 한 쌍의 세로프레임(121)을 감싸게 설치되며, 상기 윈치(110)의 측면에 연결된 모터 고정대(114)의 일측에 부착된 이동모터(123)의 피니언기어(124)는 상기 탑프레임(101)을 감싸는 한 쌍의 가이드 롤링수단(122) 상단에 연결 설치된 래크(125)와 치합 설치된다.

따라서 상기 이동모터(123)의 정역회전 조작에 따라 윈치(110)는 좌우 또 전후로 원활하게 이동하면서 펌핑 스테이션(310) 및 드레징 스테이션(320)의 상부로 정확하게 위치할 수 있게 된다.

또한, 상기 윈치 스테이션(100)은 바텀프레임(102)의 양측에 도 18 내지 도 20과 같이 이동형 스토퍼(130)의 하단 전후에 부착된 가이드 롤링수단(131)이 바텀프레임(102)을 감싸게 설치되어 한 쌍의 이동형 스토퍼(130)는 바텀프레임(102)을 타고 좌우로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되고, 전방 수직프레임(103)의 후면에는 후방을 향하도록 다수의 고정형 스토퍼(140)가 부착되며, 상기 이동형 스토퍼(130)의 후방 상단에 드레징 스테이션(320)이 안착상태로 볼팅으로 일체화 적치됨과 아울러 상기 다수의 고정형 스토퍼(140)의 저면에는 펌핑 스테이션(310)의 바텀프레임(314) 상단이 밀착된 상태로 볼팅으로 일체화 적치됨으로써 상기 윈치 스테이션(100)의 내부에 미사용중인 펌핑 스테이션(310) 및 드레징 스테이션(320)을 적치하여 무인 드레저(300)의 전체적인 크기를 콤팩트화 하여 보관하거나 다른 장소로 편리하게 이동할 수 있는 효과를 제공한다.

한편, 위에 설명한 바와 같은 본 발명의 윈치 스테이션(100)에 적치된 펌핑 스테이션(310) 및 드레징 스테이션(320)을 현장에서 작업자 혼자서도 별도의 장비를 동원하지 않고 편리하게 조립하여 무인 드레저(300)를 완성한 후 이를 효율적으로 운영하는 방법에 대해 살펴보기로 한다.

이를 위한 기술구성으로 전방에 위치한 윈치(110)를 후방의 이동형 스토퍼(130)에 적치된 드레징 스테이션(320)의 상부로 이동하고 도 24와 같이 조금구(112)를 드레징 스테이션(320)에 체결한 후 이동형 스토퍼(130)와 볼팅 해제시킨 드레징 스테이션(320)을 권상한 상태에서 도 25와 같이 이동형 스토퍼(130)를 좌우로 이동함으로써 상기 드레징 스테이션(320)의 하강시 간섭을 피하도록 하고, 상기 드레징 스테이션(320)을 스톱게이트 가이드홈(2)을 따라 상단부가 도 26과 같이 이동형 스토퍼(130)의 하부와 일치하는 위치까지 하강한 후 상기 이동형 스토퍼(130)를 원위치로 복원하여 드레징 스테이션(320)의 상단부와 볼팅으로 임시 일체화 적치한다.

즉 상기 드레징 스테이션(320)을 이동형 스토퍼(130)에 임시로 적치함으로써 상기 드레징 스테이션(320)의 상부로 펌핑 스테이션(310)을 위치 이동하여 상호 일체로 연결 조립할 수 있는 여건을 조성한다.

다음으로 상기 임시 적치 고정된 드레징 스테이션(320)으로부터 조금구(112)를 해체한 윈치(110)를 도 29와 같이 전방의 고정형 스토퍼(140)에 적치된 펌핑 스테이션(310)의 상부로 이동하여 조금구(112)를 새로운 펌핑 스테이션(310)에 체결한 후 고정형 스토퍼(140)와 볼팅 해제시킨 펌핑 스테이션(310)을 드레징 스테이션(320)이 위치하는 후방으로 이동하여 드레징 스테이션(320)의 상부에 위치시킨 상태에서 하강하며, 상기 펌핑 스테이션(310) 및 드레징 스테이션(320)을 도 31과 같이 상호 연결와이어(340)로 일체화 연결 조립하며, 상기 이동형 스토퍼(130)의 볼팅을 해제한 후 좌우로 이동하여 무인 드레저(300)의 하강에 따른 간섭을 피한 상태에서 일체화 연결 조립된 무인 드레저(300)를 하강하면서 준설작업을 시행할 수 있게 된다.

1: 취수구 2: 스톱게이트 가이드홈
10:퇴적물 수거기 100: 윈치 스테이션
101, 336: 탑프레임 102, 314, 330: 바텀프레임
110: 윈치 111: 권상 와이어
112: 조금구 120: 가로프레임
121: 세로프레임 122, 131: 가이드 롤링수단
123: 이동모터 124, 328: 피니언기어
125, 326: 래크 130: 이동형 스토퍼
140: 고정형 스토퍼 200: 통합 컨트롤부스
300: 무인 드레저 310: 펌핑 스테이션
311, 311a, 321: 연결고리 312: 수중 워터젯펌프
313: 워터젯 분출관 320: 드레징 스테이션
322: 흡입마우스 323: 퇴적물 흡입관
324: 압축공기 흡입관 324a: 에어호스
325: 센터프레임 327: 주행모터
329: 가이드롤러 332, 359: 가이드레일
333: 워터젯 노즐 334: 워터젯 헤더관
335: 매몰방지 노즐 350: 흡입마우스 수평유지장치
351, 351a: 수직바 353: 가이드프레임
355: 가이드블럭 356: 롤러 지지대
357: 제1 수평유지 롤러 358: 스프링
360: 제2 수평유지 롤러 361: 사이드프레임
370: 라이트 371: 수중카메라
372: 로드셀 373: 수심센서

Claims

발전소에 냉각수를 공급하기 위한 취수구(1)의 상부 지상에 배치되고, 상단에 윈치(110)가 설치된 윈치 스테이션(100)과;
상기 윈치 스테이션(100)의 일측에 배치된 통합 컨트롤부스(200)와;
상기 윈치(110)에 조금구(112)를 매개로 일체와 연결되고, 상기 취수구(1)의 양측에 설치된 한 쌍의 스톱게이트 가이드홈(2)을 따라 승강 가능하게 설치된 무인 드레저(300)로 이루어지는 한편;
상기 무인 드레저(300)는, 윈치(110)에 연결되어 스톱게이트 가이드홈(2)을 따라 승강 가능하게 설치되고, 양측에 한 쌍의 수중 워터젯펌프(312)가 설치된 펌핑 스테이션(310)과;
상기 펌핑 스테이션(310)과 한 쌍의 연결와이어(340)를 매개로 일체화 연결되고, 상기 한 쌍의 스톱게이트 가이드홈(2)을 따라 승강 가능하게 설치되며, 중앙에 좌우 이동가능하게 설치된 퇴적물 흡입관(323)의 하부에 에어 리프팅 펌핑을 위한 압축공기 공급관(324)이 연결되는 한편, 상기 수중 워터젯펌프(312)에 일측이 연결된 워터젯 분출관(313)의 타측이 퇴적물 흡입관(323)의 하단에 형성된 흡입마우스(322)의 내부로 연결된 다수의 워터젯 노즐(333)과 연결되어 흡입마우스(322)의 내부에 워터젯을 분출하면서 전체영역에 교란을 일으키는 드레징 스테이션(320)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 발전소 취수구 무인 자동 준설시스템.
제 1항에 있어서,
상기 워터젯 분출관(313)의 하단에는 워터젯 헤더관(334)이 연결되고, 워터젯 헤더관(334)에서 분기된 다수의 워터젯 노즐(333)은 흡입마우스(322)의 내부로 연결되며, 상기 워터젯 헤더관(334)의 외주면에는 워터젯 노즐(333)의 사이사이에 준설작업시 흡입마우스(322)로 집중되는 트랜치구간의 법사면에 워터젯을 분출하여 붕괴시키는 다수의 매몰방지 노즐(335)이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 발전소 취수구 무인 자동 준설시스템.
제 1항에 있어서,
상기 드레징 스테이션(320)의 양측 상부에는 스톱게이트 가이드홈(2)에 탄력적으로 지지되면서 흡입마우스(322)의 수평을 유지하도록 하는 흡입마우스 수평유지장치(350)가 구비되는 한편;
상기 흡입마우스 수평유지장치(350)는, 드레징 스테이션(320)의 양측(좌우) 상부 전후에 각각 설치된 한 쌍의 수직바(351)를 가이드블럭(355)의 일측에 형성된 롤러 지지대(356)가 관통하여 좌우로 출몰 가능하게 탄력 설치되고, 상기 가이드블럭(355)의 타측에는 제1 수평유지 롤러(357)가 부착되며, 상기 가이드블럭(355)의 상하에 설치된 한 쌍의 가이드롤러(359a)는 드레징 스테이션(320)에 각각 부착된 가이드레일(359)을 따라 좌우로 수평 이동하는 한편;
상기 드레징 스테이션(320)의 양측(좌우)에 각각 설치된 한 쌍의 수직바(351)의 하부 외측에 각각 전후로 엇갈리게 설치된 다른 한 쌍의 수직바(351a)를 가이드블럭(355)의 일측에 형성된 롤러 지지대(356)가 관통하여 전후로 출몰 가능하게 탄력 설치되고, 상기 가이드블럭(355)의 타측에는 제2 수평유지 롤러(360)가 부착되며, 상기 가이드블럭(355)의 상하에 설치된 한 쌍의 가이드롤러(359a)는 드레징 스테이션(320)에 각각 부착된 가이드레일(359)을 따라 전후로 수평 이동하는 것을 특징으로 하는 발전소 취수구 무인 자동 준설시스템.
제 1항에 있어서,
상기 드레징 스테이션(320)의 상단에는 수중 로드셀(372)이 설치되고, 상기 수중 로드셀(372)은 흡입마우스(322)가 바닥에 안착 됨을 확인하면서 하강을 제어하는 것을 특징으로 하는 발전소 취수구 무인 자동 준설시스템.
제 1항에 있어서,
상기 드레징 스테이션(320)의 하단 양측에는 실시간 수심을 측정하면서 준설 심도를 확인하는 한 쌍의 수심센서(373)가 설치된 것을 특징으로 하는 발전소 취수구 무인 자동 준설시스템.
제 1항에 있어서,
상기 무인 드레저(300)는 미사용시 펌핑 스테이션(310) 및 드레징 스테이션(320)을 각각 분리하여 윈치 스테이션(100)에 적치 가능하고, 사용시엔 윈치(110)를 이용하여 현장에서 자체적으로 조립하여 준설작업을 시행하는 것을 특징으로 하는 발전소 취수구 무인 자동 준설시스템.
제 6항에 있어서,
상기 윈치 스테이션(100)은 상단에 설치된 윈치(110)가 전후좌우로 이동 가능하고, 바텀프레임(102)의 양측에 각각 이동형 스토퍼(130)가 좌우로 이동 가능하게 설치되며, 전방 수직프레임(103)의 후면에는 후방을 향하도록 다수의 고정형 스토퍼(140)가 부착되고, 상기 이동형 스토퍼(130)의 후방 상단에 드레징 스테이션(320)이 안착상태로 볼팅으로 일체화 적치됨과 아울러 상기 다수의 고정형 스토퍼(140)의 저면에는 펌핑 스테이션(310)의 바텀프레임(314) 상단이 밀착된 상태로 볼팅으로 일체화 적치되는 것을 특징으로 하는 발전소 취수구 무인 자동 준설시스템.
제 7항에 있어서,
상기 윈치 스테이션(100)에 적치된 무인 드레저(300)의 운영방법은,
상기 윈치(110)를 적치된 드레징 스테이션(320)의 상부로 이동하여 조금구(112)를 드레징 스테이션(320)에 체결한 후 이동형 스토퍼(130)와 볼팅 해제시킨 드레징 스테이션(320)을 권상한 상태에서 이동형 스토퍼(130)를 좌우로 이동하고, 상기 드레징 스테이션(320)을 스톱게이트 가이드홈(2)을 따라 상단부가 이동형 스토퍼(130)의 하부와 일치하는 위치까지 하강한 후 상기 이동형 스토퍼(130)를 원위치로 복원하여 드레징 스테이션(320)의 상단부와 볼팅으로 임시 일체화 적치하는 한편, 상기 드레징 스테이션(320)으로부터 조금구(112)를 해체한 윈치(110)를 적치된 펌핑 스테이션(310)의 상부로 이동하여 조금구(112)를 펌핑 스테이션(310)에 체결한 후 고정형 스토퍼(140)와 볼팅 해제시킨 펌핑 스테이션(310)을 드레징 스테이션(320)의 상부까지 이동 및 하강하고, 상기 펌핑 스테이션(310) 및 드레징 스테이션(320)을 상호 연결와이어(340)로 일체화 연결 조립하며, 상기 이동형 스토퍼(130)의 볼팅을 해제한 후 좌우로 이동한 상태에서 일체와 연결 조립된 무인 드레저(300)를 하강하면서 준설작업을 시행하는 것을 특징으로 하는 발전소 취수구 무인 자동 준설시스템.