KR20030034346A - System and method for protecting submarine cable using global positioning system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지피에스(GPS)를 이용한 해저 케이블 보호 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 지피에스(Global Positioning System: GPS) 신호를 이용하여 해상에서 작업하는 선박에 의하여 발생할 수 있는 해저 케이블 및 해저 전력선의 손상을 방지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for protecting a submarine cable using a GPS, and more particularly, a submarine cable and a subsea which can be generated by a ship working at sea using a GPS signal. An apparatus and method for preventing damage to power lines.
해상에서 운행 또는 작업하는 운송수단(이하 '선박'이라 통칭한다.)의 해상 작업 시에는 해저에 가설되어 있는 전력선이나 통신선 등(이하 '해저 케이블'이라 한다.)의 손상 가능성이 항상 있게 된다. 이와 같은 해저 케이블은 일반적으로 육지와 도서 지역간의 전력 전송을 목적으로 하거나 대륙과 대륙간의 통신을 위한 것 등 그 목적 상 손상 시의 파급효과가 엄청나게 큰 것들이며, 이와 같은 손상이 일어날 경우에 전력 공급의 중단으로 인한 지역전력의 부족현상을 초래할 수 있으며, 일부 지역간의 통신이 마비되는 결과를 초래할 가능성도 있다. 게다가 전력선 등의 손상으로 인한 선박 자체의 파손의 우려도 잔존하고 있다.There is always the possibility of damage to power lines or telecommunications lines (hereinafter referred to as 'submarine cables') installed on the seabed when the means of transport (hereinafter referred to as `` ships '') that operate or operate at sea. Such submarine cables generally have enormous ramifications for damage, such as for power transfer between land and islands or for communication between continents and continents. Interruption of the system could result in a shortage of local power and could lead to paralysis of communication between some regions. In addition, there is a fear of damage to the ship itself due to damage to power lines.
또한, 선박의 작업 시에 이와 같이 해저 케이블이 손상된 경우 일반적으로는 선박은 작업 종료 후 그 자리를 벗어나 다른 곳으로 운항하게 되므로, 책임 소재가 불분명하고 그에 따라 국가 재정의 낭비를 초래할 가능성도 있다.In addition, if such a submarine cable is damaged during the operation of the ship, since the ship generally leaves the place after the operation is finished, the location of the responsibility is unclear, and accordingly may cause a waste of national finances.
그러나, 이와 같은 선박의 작업 중의 해저 케이블의 손상을 방지하기 위하여 종래에는 아무 대책이 마련되어 있지 않았으며, 이로 인하여 상기한 통신 및 전력공급의 중단, 국가 경제 및 작업 선박의 손실을 가져올 수 있다.However, in order to prevent the damage of the submarine cable during the operation of the vessel, no countermeasures have been prepared in the prior art, which may result in the interruption of the communication and power supply, the national economy and the loss of the working vessel.
일반적으로, 선박은 항해 중에 선박의 위치를 해도 상에 표시하기 위한 장치를 구비하고 있는데, 이 장치는 지피에스(Global Positioning System: GPS) 신호를 수신 받아 이를 사용자가 볼 수 있는 디스플레이 장치에 나타내게 된다. 이 장치는 미리 구축되어 있는 해도 정보와 선박의 위치를 표시하는 지피에스 좌표를 함께 나타내어 선박의 안전한 운항을 돕기 위한 보조 장치이다.In general, a ship is provided with a device for displaying the position of the ship on the chart while sailing, the device receives a GPS (Global Positioning System (GPS)) signal is displayed on a display device that can be viewed by the user. This device is an auxiliary device for assisting in the safe operation of the ship by displaying the chart information and the GPS coordinates indicating the position of the ship.
이와 같은 지피에스 플로터(plotter)는 근래에 많은 다양한 기능을 가지는 다기능 제품화되고 있으며, 해저의 경치를 관망한다든지, 아니면 장시간 항해의 피로를 덜기 위해 TV 수신이나 비디오 수신이 가능한 기능을 가진다든지, 선박 내 여러 위치의 상태를 폐쇄회로 카메라 등으로 볼 수 있게 하여 운항자의 선 내 순찰 등의 수고를 덜어준다든지 하는 기능들이 추가되어 고급화되고 있는 실정이다. 이와 같은 지피에스 플로터에 해저 케이블의 위치를 기록한 정보가 저장되어 선박이 그에 접근할 경우 운항자에게 경고 신호를 자동적으로 내는 기능을 갖도록 한다면, 위와 같은 종래의 선박에 의한 해저 전력선의 손상으로 인한 문제점들을 극복할 수 있을 것이다.These Plotters have recently become a multifunctional product with many different functions, and have the ability to watch the seabed or to receive TV or video to reduce the fatigue of long-term navigation. The status of various locations can be viewed with a closed-circuit camera, etc., and functions such as relieving the operator of patrols on board are added and advanced. If the GPS plotter stores the information recording the position of the submarine cable, and has a function of automatically giving a warning signal to the operator when the vessel approaches it, the problems caused by the damage of the submarine power line by the conventional vessel as described above You can overcome it.
본 발명은 위의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 선박이 해상에서 이동하거나 작업을 할 때 선박의 위치에서 해상 케이블까지의 거리 및 선박을 기준으로 한 방향을 수시로 화면에 표시하고, 선박이 해상 케이블에 근접 시 내장된 스피커를 통하여 경고음으로 알려줌으로써, 선박으로 인한 해저 케이블의 절단 및 손상을방지하여 케이블을 보호한다.The present invention is to overcome the above problems, when the vessel moves or works at sea, the distance from the position of the vessel to the maritime cable and the direction based on the vessel from time to time, and the vessel to the maritime cable By warning the built-in speaker when approaching, it protects the cable by preventing the submarine cable from being cut and damaged by the ship.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 측면에 따른 지피에스를 이용한 해저 케이블 보호 장치는, 지피에스 신호를 수신하여 선박의 현재 위치 좌표로 변환하는 지피에스 신호 수신부(10); 해도 및 해저 케이블의 위치를 좌표 값으로 저장하는 메모리부(20); 영상을 표시하기 위한 디스플레이부(30); 및 상기 지피에스 신호 수신부로부터 입력된 상기 선박의 현재 위치 좌표 값과 상기 메모리부에 저장된 상기 해저 케이블의 위치 좌표 값을 비교하며, 상기 선박의 현재 위치를 기준으로 한 상기 해저 케이블의 위치 및 방향을 상기 디스플레이부에 표시하는 제어부(50)를 포함한다.In order to achieve the above object, the submarine cable protection device using the GPS according to an aspect of the present invention, the GPS signal receiving unit 10 for receiving the GPS signal and converting it to the current position coordinates of the ship; A memory unit 20 for storing the positions of the chart and the submarine cable as coordinate values; A display unit 30 for displaying an image; And comparing a current position coordinate value of the vessel inputted from the GPS signal receiving unit with a position coordinate value of the submarine cable stored in the memory unit, wherein the position and direction of the submarine cable based on the current position of the vessel are determined. And a controller 50 for displaying on the display unit.
바람직하게는 본 발명의 지피에스를 이용한 해저 케이블 보호 장치는, 음성신호 출력부(40)를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 해저 케이블의 위치가 상기 선박의 현재 위치에 대하여 미리 정하여진 설정 값 이하로 근접한 경우 상기 음성신호 출력부에서 경고음을 표시하도록 한다.Preferably, the subsea cable protection device using GPS of the present invention further includes a voice signal output unit 40, wherein the control unit is a position of the submarine cable is less than a predetermined value set in advance with respect to the current position of the vessel In case of proximity, the voice signal output unit displays a warning sound.
본 발명의 다른 한 측면에 의한 지피에스를 이용한 해저 케이블 보호 방법은, 해도 및 해저 케이블의 위치를 좌표 값으로 저장하는 좌표 저장 단계(100); 지피에스 신호를 수신하여 선박의 현재 위치 좌표로 변환하는 지피에스 신호 수신 단계(200); 상기 변환된 선박의 현재 위치 좌표 값과 상기 저장된 상기 해저 케이블의 위치 좌표 값을 비교하는 단계(300); 및 상기 선박의 현재 위치를 기준으로 한 상기 해저 케이블의 위치 및 방향을 표시하는 단계(400)를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for protecting a submarine cable using GPS, comprising: a coordinate storing step (100) for storing positions of a chart and a submarine cable as coordinate values; A GPS signal receiving step of receiving a GPS signal and converting the GPS signal into a current position coordinate of the ship; Comparing (300) a current position coordinate value of the converted vessel with a position coordinate value of the stored submarine cable; And displaying (400) the position and direction of the submarine cable relative to the current position of the vessel.
바람직하게는 본 발명의 지피에스를 이용한 해저 케이블 보호 방법은, 상기해저 케이블의 위치가 상기 선박의 현재 위치에 대하여 미리 정하여진 설정 값 이하로 근접한 경우 소정의 경고음을 발생시키는 단계(500)를 더 포함한다.Preferably, the submarine cable protection method using GPS of the present invention further comprises the step (500) of generating a predetermined warning sound when the position of the submarine cable is close to the predetermined value or less relative to the current position of the vessel. do.
도 1은 본 발명의 지피에스를 이용한 해저 케이블 보호 장치의 한 바람직한 실시 형태를 나타내는 블록 선도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows one preferable embodiment of the subsea cable protection apparatus using GPS of this invention.
도 2는 본 발명의 지피에스를 이용한 해저 케이블 보호 방법의 한 바람직한 실시 형태를 나타내는 흐름도이다.Fig. 2 is a flowchart showing one preferred embodiment of the submarine cable protecting method using GPS of the present invention.
<도면의 주요 부분의 부호><Signs of main parts in the drawing>
10: 지피에스 신호 수신부10: GPS signal receiver
20: 메모리부20: memory
30: 디스플레이부30: display unit
40: 음성 신호 출력부40: audio signal output unit
50: 제어부50: control unit
100: 좌표 저장 단계100: step of saving coordinates
200: 지피에스 신호 수신 단계200: GPS signal receiving step
300: 비교 단계300: comparison step
400: 표시 단계400: display step
500: 경고 단계500: warning step
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도1은 본 발명에 따른 지피에스를 이용한 해저 케이블 보호 장치의 한 실시 형태의 구성을 나타내는 블록선도이다. 도1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태는, 지피에스 신호 수신부(10), 메모리부(20), 디스플레이부(30), 음성 출력부(40) 및 제어부(50)를 포함한다. 필요에 따라, 사용자로부터 기능 선택이나 표시 내용의 변경 등을 입력받기 위한 입력부(60)를 더 구비할 수 있음은 물론이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of the subsea cable protection apparatus using GPS which concerns on this invention. As shown in FIG. 1, the present embodiment includes a GPS signal receiving unit 10, a memory unit 20, a display unit 30, an audio output unit 40, and a control unit 50. If necessary, the input unit 60 may be further provided to receive a function selection, a change of display content, and the like from the user.
지피에스 신호 수신부(10)는 위성으로부터 송출되는 지피에스 신호를 수신하여 이를 검출해 내고, 위도 경도 좌표로 변환한다. 따라서 지피에스 신호 수신부(10)는 신호를 수신하는 지피에스 수신안테나와 그 신호를 처리하여 위도 경도 좌표로 변환하는 프로세서로 구성되며, 이들이 결합된 지피에스 수신기("DGPS")가 상용화되어 있다. 지피에스 신호 수신부(10)로부터 수신된 지피에스 좌표는 마이크로프로세서 등을 포함하는 제어부(50)로 입력된다. 제어부(50)는 수신된 지피에스 좌표를 중심으로 하여 메모리부(20)로부터 해도 데이터 및 해저 케이블의 좌표 데이터를 읽어들여, 이를 디스플레이부(30)로 풀력한다. 디스플레이부(30)를 구성하는 비디오 컨트롤러(32)는 제어부(50)의 출력 신호에 따라 디스플레이 소자(34)에서 지피에스좌표를 화면의 중심으로 하여 해도 및 해저 케이블 위치를영상으로 나타낸다.The GPS signal receiver 10 receives the GPS signal transmitted from the satellite, detects the GPS signal, and converts the GPS signal into latitude and longitude coordinates. Therefore, the GPS signal receiver 10 is composed of a GPS receiver antenna for receiving a signal and a processor for processing the signal and converting the signal into latitude and longitude coordinates, and a GPS receiver ("DGPS") to which these signals are combined is commercially available. The GPS coordinates received from the GPS signal receiver 10 are input to the controller 50 including a microprocessor. The controller 50 reads the chart data and the coordinate data of the submarine cable from the memory unit 20 based on the received GPS coordinates, and pulls it to the display unit 30. The video controller 32 constituting the display unit 30 displays the sea chart and the submarine cable position as images by using the GPS coordinates of the display element 34 as the center of the screen according to the output signal of the controller 50.
한편, 위와 같이 선박의 현재 위치를 중심으로 하여 해도 및 해저 케이블의 위치를 도시할 수도 있으나, 선박을 중심으로 한 해저 케이블의 위치 및 방향을 계산하여 이를 수시로 출력하도록 하는 형태로도 본 발명의 구현이 가능하다. 이를 상세히 설명하면, 제어부(50)에 지피에스 신호 수신부(10)의 데이터와 함께 메모리부(20)에 저장된 해저 케이블의 위치 좌표 데이터가 입력되며, 제어부(50)는 지피에스 신호 수신부(10)에서 보내온 선박의 위치 좌표와 해저 케이블 위치 좌표의 테이터를 비교하여, 현재 선박의 위치와 해저 케이블 간의 방향 및 거리를 수시로 계산하며, 그 결과를 디스플레이부(30)의 비디오 컨트롤러(32)로 출력한다. 비디오 컨트롤러(32)는 제어부(50)의 출력 신호에 따라 현재 선박의 위치와 가장 가까운 케이블과의 방향 및 거리등을 수시로 디스플레이 소자(34)를 통하여 영상으로 표시한다. 이와 같은 실시 형태는 위에서 기술한, 디스플레이 소자(34)의 화면에 지피에스 신호 수신부(10)로부터 수신한 선박의 현재 위치와 메모리부(20)에 저장된 해저 케이블의 위치를 화면에 영상으로 나타내는 실시 형태와 동시에 이루어지도록 할 수도 있으나, 화면에 해도 및 선박의 현재 위치가 아닌 다른 정보(예를 들어, 해저의 경관이나 폐쇄 회로 카메라의 영상 등)를 도시하고 있을 경우에도 현재 선박과 가장 가까운 해저 케이블의 선박과의 거리 및 선박을 중심으로 한 방향을 도시하도록 할 수도 있음은 물론이다.On the other hand, although the position of the seabed and the submarine cable centered on the current position of the ship as shown above, the embodiment of the present invention in the form to calculate the position and direction of the submarine cable centered on the vessel to output it from time to time This is possible. In detail, the position coordinate data of the submarine cable stored in the memory unit 20 is input to the control unit 50 together with the data of the GPS signal receiving unit 10, and the control unit 50 is sent from the GS signal receiving unit 10. By comparing the data of the ship's position coordinates and the seabed cable position coordinates, the direction and distance between the current ship's position and the submarine cable is calculated from time to time, and the result is output to the video controller 32 of the display unit 30. The video controller 32 frequently displays the direction and distance of the cable closest to the current vessel position according to the output signal from the controller 50 through the display element 34 as an image. Such an embodiment is an embodiment in which the present position of the vessel received from the GPS signal receiver 10 and the position of the submarine cable stored in the memory 20 are displayed on the screen of the display element 34 as described above. It is possible to do this at the same time, but even if the screen shows other information than the current position of the ship and the ship's current position (for example, the view of the seabed or the image of a closed circuit camera), Of course, the distance to the ship and the direction around the ship can also be shown.
또한, 제어부(50)는 지피에스 신호에 의한 선박의 위치와 해저 케이블의 위치를 비교한 결과, 해저 케이블과 선박의 위치가 미리 정하여진 설정 값(예를 들어, 4Km 이내 등)이내로 접근하면, 경고음 등 사용자가 이를 인식할 수 있도록 하는 출력을 발생시키도록 하여(위의 음성 출력부(40)를 통한 경고음의 방출 등) 이에 즉시 대처할 수 있도록 하며, 이와 같은 경고의 형태는 예를 들어, 4km 이내 접근 시, 1차 경고의 문자를 디스플레이부(30)를 통하여 표시함과 동시에 음성 출력부(40)를 통하여 경고 방송 등을 하여 선박이 케이블에 가까이 있음을 알려주며, 1Km이내 및 500m이내일 때 등에 수시로 화면 및 음성 경고로 알려주거나, 그 음성의 강도를 더하여 알려 주는 방법이 있을 수도 있으며, 그 이외에도 다양한 변형이 가능할 것이다.In addition, the control unit 50 compares the position of the vessel with the position of the submarine cable according to the GPS signal, and when the position of the submarine cable and the vessel approaches within a predetermined value (for example, within 4 km, etc.), a warning sound To generate an output that allows the user to recognize it (such as the emission of a warning sound through the voice output unit 40 above) so that the user can immediately cope with it, and the type of the warning is, for example, within 4 km. When approaching, the first warning letter is displayed through the display unit 30, and the voice broadcast unit 40, warning broadcast, etc. to inform that the vessel is close to the cable, within 1Km and within 500m, etc. There may be a way to notify the screen and voice alerts from time to time, or to add the strength of the voice, and other variations will be possible.
도 2는 본 발명의 지피에스를 이용한 해저 케이블 보호 방법의 한 바람직한 실시 형태를 나타내는 흐름도이다.Fig. 2 is a flowchart showing one preferred embodiment of the submarine cable protecting method using GPS of the present invention.
도 2에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 방법은, 좌표 저장 단계(100), 지피에스 신호 수신 단계(200), 비교 단계(300), 표시단계(400) 및 경고음 발생단계(500)로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 2, the method may include a coordinate storing step 100, a GPS signal receiving step 200, a comparing step 300, a display step 400, and a warning sound generating step 500.
좌표 저장 단계(100)에서는 해도 및 해저 케이블의 위치를 좌표 값으로 저장하며, 이의 저장을 위하여 공지된 많은 수단(ROM, EPROM, EEPROM 또는 자기 디스크 등)을 사용함이 가능하다. 또한, 지피에스 신호 수신 단계(200)에서는 위성으로부터 지피에스 신호를 수신하여 선박의 현재 위치 좌표로 변환하는 과정을 수행하며, 이 과정은 널리 알려진 상용의 지피에스 신호 수신기를 이용하여 수행할 수 있다.In the coordinate storage step 100, the positions of the chart and the submarine cable are stored as coordinate values, and it is possible to use many known means (ROM, EPROM, EEPROM or magnetic disk, etc.) for the storage thereof. In addition, in the GPS signal receiving step 200, the GPS signal is received from the satellite and converted to the current position coordinates of the ship. This process may be performed using a well-known commercial GPS signal receiver.
비교 단계(300)는 변환된 선박의 현재 위치 좌표 값과 저장된 상기 해저 케이블의 위치 좌표 값을 비교하며, 이 과정은 마이크로 프로세서나 프로그램된 논리회로에 의하여 수행될 수 있다. 위의 비교 단계(300)의 비교 결과에 의하여, 선박의 현재 위치를 기준으로 한 상기 해저 케이블의 위치 및 방향을 표시하는 표시 단계(400)가 뒤따르게 된다. 또한, 해저 케이블의 위치가 선박의 현재 위치에 대하여 미리 정하여진 설정 값 이하로 근접한 경우 소정의 경고음을 발생시키는 경고 단계(500)에 의하여 사용자가 해저 케이블의 손상을 위한 대비를 할 수 있도록 한다.The comparison step 300 compares the current position coordinate values of the converted vessel with the stored position coordinate values of the submarine cable, and this process may be performed by a microprocessor or a programmed logic circuit. As a result of the comparison of the comparison step 300, the display step 400 for displaying the position and the direction of the submarine cable based on the current position of the ship is followed. In addition, a warning step 500 for generating a predetermined warning sound when the position of the submarine cable is close to a predetermined value or less with respect to the current position of the ship allows the user to prepare for damage of the submarine cable.
상기 실시 형태와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적이 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시 형태 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.The above embodiments and drawings are merely for the purpose of describing the contents of the invention in detail, and are not intended to limit the scope of the technical idea of the invention. The present invention described above has ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains. Various substitutions, modifications, and changes are possible in the present invention without departing from the spirit of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings. It should be judged including the scope.
본 발명의 지피에스를 이용한 해저 케이블 보호 장치 및 방법을 통하여, 선박이 해상에서 이동하거나 작업을 할 때 선박의 위치에서 해상 케이블까지의 거리 및 선박을 기준으로 한 방향을 수시로 화면에 표시하고, 선박이 해상 케이블에 근접 시 내장된 스피커를 통하여 경고음으로 알려줌으로써, 선박으로 인한 해저 케이블의 절단 및 손상을 방지하여 케이블을 보호하며, 기존 지피에스 플로터 등의 항해 보조 장치에 추가적인 기능으로서 용이하게 구현할 수 있고, 그에 따라 전력 공급의 마비 및 통신 시스템 마비를 방지할 수 있으며, 이를 회복하기 위한 국가 재정의 낭비를 극복하며, 책임 소재의 불명으로 인한 분쟁 가능성을 피할 수 있음은 물론, 선박 자체의 손상을 방지할 수 있다.Through the submarine cable protection device and method using GPS of the present invention, when the ship moves or works on the sea, the distance from the ship's position to the sea cable and the direction based on the ship are often displayed on the screen. By warning through the built-in speaker when approaching the marine cable, it protects the cable by preventing the cutting and damage of the submarine cable caused by the ship, and can be easily implemented as an additional function to the navigation aids such as the existing GS Plotter, This prevents power supply paralysis and communication system paralysis, overcomes the waste of state finances to recover, avoids the possibility of disputes due to unknown responsibilities, and prevents damage to the vessel itself. Can be.
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