KR200394533Y1 - Monitoring system of the various marine installation under the sea and on the sea - Google Patents
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Abstract
본 고안은 해상(海上)이나 해중(海中)에 설치된 각종 양식장비, 관측장비등을 관찰감시가능한 감시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring apparatus capable of observing and monitoring various aquaculture equipment and observation equipment installed in the sea or the sea.
최근 바다 자원에 대한 인류의 관심이 점차 늘고 있는 가운데, 효율적인 자원 활용과 더 나은 자원 형성을 위한 해상 및 해중 시설을 모니터링 할 수 있는 시스템의 개발에 필요성이 대두되고 있다. 특히, 해중림 어초의 효과 파악, 해상 및 해중 가두리의 관리 및 도난 방지, 각종 해상 시설물의 모니터링 등은 해양자원의 효율적인 인용과 관리측면에서 매우 중요하다고 할 수 있다. With the recent increase in human interest in sea resources, there is a need to develop a system that can monitor marine and marine facilities for efficient resource utilization and better resource formation. In particular, it is important to understand the effects of marine forest reefs, to manage and prevent maritime and marine cages, to prevent theft, and to monitor various marine facilities in terms of efficient citation and management of marine resources.
현재 국내에서 관련된 기술은 온도, 염분, 풍향, 풍속 등 센서를 통한 각종 테이타를 무선 처리하는 기술은 이미 여러 분야에서 실용화 되어 있고, 각종 고가의 장비를 동원하는 TV의 동영상 처리 기술 또한 이미 사용되고 있다. At present, related technologies in Korea, such as temperature, salinity, wind direction, wind speed, and the like, are variously applied to wireless data processing through various sensors, and the video processing technology of TVs using various expensive equipment is already used.
본 고안은 수온 및 염분 수집 장치 , 동영상 모니터링 시스템, 전원용 태양광 발전 시스템, 송신 장치 탑재용 부이(buoy),데이터 유무선 송수신 시스템으로 구성된 장치를 해상에 설치하고 이것으로 전송되어오는 신호를 육상에 설치된 데이터 분석 프로그램에 의하여 적절히 분석가공하므로서 해중에 설치된 양식장비, 해중감시장비들을 종합적으로 관리가능하게 하였다.The present invention installs a device consisting of water temperature and salinity collection device, video monitoring system, solar power generation system for power supply, buoy for transmitting device, data wired / wireless transmission / reception system, Appropriate analytical processing by the data analysis program enables comprehensive management of aquaculture equipment and marine surveillance equipment installed in the sea.
Description
본 고안은 해상 및 해중에 설치된 각종 장치들에 대한 관찰과 감시가 가능한 감시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring device capable of observing and monitoring various devices installed at sea and at sea.
최근 바다 자원에 대한 인류의 관심이 점차 늘고 있는 가운데, 효율적인 자원 활용과 더 나은 자원 형성을 위한 해상 및 해중 시설을 모니터링 할 수 있는 시스템의 개발에 필요성이 대두되고 있다. 특히, 해중림 어초의 효과 파악, 해상 및 해중 가두리의 관리 및 도난 방지, 각종 해상 시설물의 모니터링 등은 해양자원의 효율적인 인용과 관리측면에서 매우 중요하다고 할 수 있다.With the recent increase in human interest in sea resources, there is a need to develop a system that can monitor marine and marine facilities for efficient resource utilization and better resource formation. In particular, it is important to understand the effects of marine forest reefs, to manage and prevent maritime and marine cages, to prevent theft, and to monitor various marine facilities in terms of efficient citation and management of marine resources.
현재 국내에서 관련된 기술은 온도, 염분, 풍향, 풍속 등 센서를 통한 각종 테이타를 무선 처리하는 기술은 이미 여러 분야에서 실용화 되어 있고, 각종 고가의 장비를 동원하는 TV의 동영상 처리 기술 또한 이미 사용되고 있다. At present, related technologies in Korea, such as temperature, salinity, wind direction, wind speed, and the like, are variously applied to wireless data processing through various sensors, and the video processing technology of TVs using various expensive equipment is already used.
요즘은 휴대폰을 이용한 동영상 무선 송수신 기술 개발을 통하여 통신 서비스업계에 적용함으로써 휴대폰 시장에서 많은 관심을 받고 있고, 특히나 최근에는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting - 디지털 멀티미디어 방송 : 음성·영상 등 다양한 멀티미디어 신호를 디지털 방식으로 변조, 고정 또는 휴대용· 차량용 수신기에 제공하는 방송서비스)서비스의 등장으로 이동통신 분야의 강국이라는 이미지에 걸맞는 기술발전을 거듭하고 있으며 국내의 기술은 세계적으로 최상위에 놓여있다. 그러나, 이러한 기술을 갖고 본 연구진이 개발하려고 하는 해양 시설물의 관리와 보안의 특정사업에 적용시키자면 경제적인 측면에서 볼 때 사용에는 한계가 있다. Nowadays, the mobile phone market has received a lot of attention by developing video wireless transmission and reception technology using a mobile phone, and in recent years, has been receiving a lot of attention in the mobile phone market. With the advent of broadcasting services provided to modulation, fixed or portable and vehicle receivers, technology has been developed to meet the image of a strong country in the field of mobile communication. Domestic technology is at the top of the world. However, there is a limit to the use of these technologies in terms of economics if they are applied to a specific project of management and security of marine facilities that the researchers intend to develop.
국내에서는 물론 국외에서도 최근 들어 사무실 및 가정의 감시 및 보안을 위해 각종 보안 솔루션이 개발되었고, 계속 추가 개발 중에 있으나, 이또한 대부분이 육상에서의 운영을 기준으로 개발되고 있어, 해양 특히 해중의 감시에 대한 연구 및 개발은 전무한 실정이라 할 수 있다. 본 고안은 해중 시설물에 적용이 가능한 해상 및 해중 시설물 감시 시스템을 장착한 장치를 개발함으로써 수산업계는 물론 해양학계에 많은 도움이 되고자 한다.In Korea as well as abroad, various security solutions have been developed for the surveillance and security of offices and homes in recent years, and they are being further developed, but most of them are developed based on operations on land. There is no research and development. The present invention aims to be of great help to the fisheries industry as well as to the marine sciences by developing devices equipped with marine and marine facility monitoring systems that can be applied to marine facilities.
양식 산업에서는 육상 양식장이 포화 상태에 이르고, 환경오염이나 현지 주민과의 마찰, 아름다운 자연 경관 파괴 등의 육상 양식장의 문제점을 해결하고자 최근 들어서는 연안 양식에 많은 관심을 두고 있고, 실제로도 해상 가두리 및 해중 가두리를 설치하여 운영함으로써 보다 경제적이고 질 좋은 수산품을 생산해 내고 있다. 이처럼 해상 및 해중 가두리의 비중이 커짐에 따라 연안 가두리 양식에서는 도난 및 분실 사고가 속출하고 있는 실정이다. 이에 해상 및 해중 가두리의 관리와 도난 방지, 해중림 어초의 효과 파악 등의 기능을 수행 할 수 있는 시스템으로 시스템 적용 환경이 해상이니만큼 시스템의 기술적 측면은 물론, 시스템의 내구성에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 기술을 개발하고자 한다.In the aquaculture industry, land farms are saturated, and in order to solve problems of land farms such as environmental pollution, friction with local residents, and destruction of beautiful natural landscapes, there is a lot of interest in coastal farming in recent years. By installing and operating the company, it produces more economical and high quality seafood. As the proportion of maritime and marine cages increases, theft and loss accidents continue to occur in coastal cage styles. The system can perform functions such as management of maritime and underwater cages, prevention of theft, and grasp of the effects of marine reefs. As the system application environment is at sea, it is possible to secure the reliability of the system as well as the technical aspects of the system. To develop technology
본 고안은 해상 및 해중 시설물 감시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a marine and underwater facility monitoring device.
본 고안은 수온 및 염분과 같은 해상이나 해중의 각종 필요 정부의 수집이 가능한 수집 장치 , 동영상 모니터링 시스템, 전원용 태양광 발전 시스템, 송신 장치 탑재용 부이(buoy), 데이터 유무선 송수신 시스템으로 구성된 장치를 해상에 설치하고 이것으로 전송되어오는 신호를 육상에 설치된 데이터 분석 프로그램에 의하여 가공하므로서 육안 관측과 감시는 물론 전달된 수온이나 염분농도, 조류농도등의 데이터를 함께 처리하여 모니터링할 수 있는 감시장치를 제공하고자한다.The present invention is a marine device including a collection device capable of collecting various governments at sea or at sea, such as water temperature and salt, video monitoring system, solar power generation system, buoy for transmitting device, and data wired / wireless transmission / reception system. It provides a monitoring device that can be installed and installed on the ground and processed by the data analysis program installed on the ground, so that the data can be monitored by processing the data such as water temperature, salinity and algae concentration as well as visual observation and monitoring. I will.
이하 본 고안의 대표적인 실시예를 첨부한 도면에 의하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 고안의 전체적인 구성을 도시한 구성도이며, 도 2 는 해상과 해중에 설치된상태의 상세 설치상태 구성도이며, 도 3 은 무선 송수신 시스템의 전체적인 구성도이다.1 is a configuration diagram showing the overall configuration of the present invention, Figure 2 is a detailed configuration diagram of the installation state in the sea and underwater, Figure 3 is an overall configuration diagram of a wireless transmission and reception system.
본 고안은 해수면(W)에 자력에 의하여 부유가능하도록 부력을 부여하는 공간부(1)를 갖추고 있고 공간부의 내부에 밧데리(b), 무선송수신시스템(p) 그리고 마이크로프로세서(m)를 내장하며며, 공간부의 상부는 개폐 가능한 캡(c)에 의하여 폐쇄토록하고 캡의 상부에는 태양발전시스템(s) 그리고 송수신안테나(2)와 경광등(3)이 설치되어져 있는 부유형통제부,The present invention has a space (1) to give buoyancy to float on the sea surface (W) by magnetic force and has a battery (b), a wireless transmission and reception system (p) and a microprocessor (m) inside the space. The upper part of the space is closed by a cap (c) that can be opened and closed, the upper part of the cap is a solar power system (s) and the floating control unit is provided with a transmission and reception antenna (2) and a warning light (3),
상기한 통제부에 설치된 마이크로프로세서(m)와 신호선연결되어져 있어 해중의 염도, 조류, pH, 산소 등의 측정이 가능한 센서부(11) 그리고 동영상데이터를 수집하여 전달하는 해중카메라(12)와 해상카메라(13)로 구성되는 데이터 정보 수집부,It is connected to the microprocessor (m) installed in the control unit, the signal line is connected to the sensor unit 11 capable of measuring salinity, algae, pH, oxygen, etc. in the sea, and the underwater camera 12 for collecting and transmitting video data and the sea Data information collecting unit consisting of a camera 13,
상기한 부유형 통제부의 측면과 고정선(21)에 의하여 일단이 연결토록 하고 타단은 해저면에 고정된 앵커수단(22)에 연결토록 하여 부유형 통제부를 고정하도록 하는 고정부로 구성되는 해상 및 해중 시설물 감시장치에 관한 것이다.One side is connected by the side of the floating control unit and the fixed line 21 and the other end is connected to the anchor means 22 fixed to the sea bottom to be composed of a fixed portion for fixing the floating control unit It relates to a facility monitoring device.
본 고안에서 부유형 통제부의 외측구성물은 방수기능을 갖추고 동시에 외부 파도나 기타 충격을 흡수할 수 있는 합성수지재의 발포체 혹은 금속재로 구성하며, 해수에 저항성이 있는 재질은 어떠한 것이라도 채용가능하다.In the present invention, the outer structure of the floating control part is made of foam or metal material of synthetic resin material which is waterproof and can absorb external waves or other shocks, and any material resistant to seawater can be adopted.
본 고안에서 캡의 상부에 설치되는 안테나(2)는 특히 제한할 필요는 없으나 해상이나 해중 설치된 대개의 구조물이 육지에서 부터의 설치 거리에 따라 적절히 선택하여 설치한다.In the present invention, the antenna 2 installed on the upper portion of the cap is not particularly limited, but most structures installed at sea or in the sea are properly selected and installed according to the installation distance from the land.
본 고안에서 마이크로 프로세서로는 범용의 상용마이크로프로세서라면 모두 사용가능하다. 본 고안에서는 특히 비교적 단순한 기능이 수행되므로, 플레시프로그램메모리 4K, 데이터메모리 192, 인터럽트 13개, 캡쳐/컴페어/PWM모듈, 10비트 A/D모듈, MSSP와 USART의 시리얼통신을 갖춘 PIC16F873을 사용하며, 보다 다양한 센서와 콘트롤, 통신제어와 같은 보다 복잡한 작업을 위하여 인터럽트 28개, 8체널을 갖춘 80C196KC를 사용하였다. 이러한 마이크로프로세서의 사용은 하나의 예시이며 이외에도 8비트나 32비트계열의 다양한 마이크로프로세서를 채용할 수 있다.In the present invention, as a microprocessor, any general purpose microprocessor can be used. In this design, a relatively simple function is performed. Therefore, PIC16F873 with flash program memory 4K, data memory 192, 13 interrupts, capture / compare / PWM module, 10-bit A / D module, MSSP and USART serial communication is used. The 80C196KC with 28 interrupts and 8 channels was used for more complex tasks such as more sensors, controls and communication control. The use of such a microprocessor is an example, and various microprocessors of 8-bit or 32-bit series may be employed.
본 고안의 또다른 특징으로 부유형 통제부에 설치되는 무선송수신시스템(p)는 통신모듈로서 1.8GHz의 주파수대역을 갖는 공중무선통신망을 이용하여 인터넷망을 통해 지상서버(200)와 신호연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 해상 및 해중 시설물 감시장치를 제공하는 것이다.As another feature of the present invention, the wireless transmission / reception system (p) installed in the floating control unit is connected to the ground server 200 through the internet network using a public wireless communication network having a frequency band of 1.8 GHz as a communication module. It is to provide a marine and underwater facilities monitoring device characterized in that.
현재 널리 이용되는 휴대전화가 기지국의 설치에 따라 얼마든지 문자, 동영상의 실시간 전송이 가능하므로 도 3에 도시하듯이 부유통제부에 무선모뎀과 같은 이동국이 내장된 메인콘트롤부, 중계기(다), WAP게이트웨이(라), 데이터베이스서버(마), 이 데이터베이스서버에 대한 데이터를 인서트, 업데이트, 딜리트등의 표준 SQL언어에 의한 제어가 가능한 중앙제어부(바) 그리고 상기한 데이터베이스서버에 유무선 통신망에 의하여 접속가능한 사용자인터페이스(사)로 구성된 네트워크에 의하여 각종 측정데이터를 처리하여 지상에서 모든 정보를 공유할 수 있게 할 수 있다. As the mobile phone is widely used at present, it is possible to transmit text and video as much as possible according to the installation of the base station. As shown in FIG. 3, the main control unit having a mobile station such as a wireless modem in a floating control unit, a repeater A WAP gateway (D), a database server (E), a central control unit that can control the data of this database server using standard SQL language such as insert, update, and delete, and the above-mentioned database server by wired / wireless communication network. Various measurement data can be processed by a network composed of connectable user interfaces, so that all information can be shared on the ground.
이상 본고안의 시스템을 설치하므로서 While installing the system of this article
1.해중에서 상용화 할 수 있는 무선 동영상 처리 기술 개발1. Development of wireless video processing technology that can be commercialized in the sea
2.해상의 실시간 감시에 의하여 환경 변화에 효율적 대처 가능2. Effectively cope with environmental changes by real-time monitoring of the sea
3.해상의 각 종 시설물의 감시를 통한 시설물의 유용성 판단 가능3.Usefulness of facilities can be judged by monitoring various facilities at sea
4.시설물 감시에 있어 무인 시스템을 도입함으로써 여러 가지 비용의 절감4.Reduction of various costs by introducing an unmanned system for facility monitoring
5.시설물에 문제 발견 시 빠른 대처 가능과 같은 효과를 얻게 되어 육지에서 멀리 떨어진 해상 이나 해중의 구조물에 대한 적절한 관리감시가 가능하게 되었다.5. When a problem is found in a facility, it has the effect of being able to cope quickly, so that proper monitoring and monitoring of offshore or offshore structures far from land is possible.
도 1 은 본 고안의 전체적인 설치상태를 도시한 구성도,1 is a configuration diagram showing the overall installation state of the present invention,
도 2 는 본 고안의 해중에 설치된 상태의 구성도,2 is a configuration diagram of a state installed in the sea of the present invention,
도 3 은 본 고안의 무선송수신시스템의 전체 구성을 보여주는 구성도임.Figure 3 is a block diagram showing the overall configuration of a wireless transmission and reception system of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
W:해수면 1:공간부 b:밧데리, p:무선송수신시스템 m:마이크로프로세서 c:캡 s:태양발전시스템 2:송수신안테나 3:경광등 11:센서부 12:해중카메라 13:해상카메라 21:고정선 22:앵커수단W: Sea level 1: Space b: Battery, p: Wireless transmission system m: Microprocessor c: Cap s: Solar power system 2: Transmission and reception antenna 3: Warning light 11: Sensor section 12: Underwater camera 13: Marine camera 21: Fixed line 22: anchor means
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