KR200432985Y1 - Wave Measuring Buoy - Google Patents

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KR200432985Y1
KR200432985Y1 KR2020060025280U KR20060025280U KR200432985Y1 KR 200432985 Y1 KR200432985 Y1 KR 200432985Y1 KR 2020060025280 U KR2020060025280 U KR 2020060025280U KR 20060025280 U KR20060025280 U KR 20060025280U KR 200432985 Y1 KR200432985 Y1 KR 200432985Y1
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강윤태
박건일
최재웅
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Abstract

본 고안은 파고 계측용 부이에 관한 것이다.The present invention relates to buoy for buoy measurement.

본 고안에 따른 파고 계측용 부이는 제1 길이와 제1 직경을 갖는 원통형 몸체부와, 상기 제1 길이에 비해 상대적으로 긴 제2 길이와, 상기 제1 직경에 비해 상대적으로 작은 제2 직경을 가지며 상기 원통형 몸체부의 하단부로부터 연장하는 원통형 다리부와, 상기 원통형 다리부의 하단부에 연결된 와이어와, 상기 와이어의 하단부에 연결된 무게추와, 상기 원통형 몸체부의 내부에 배치되는 가속도 센서와, 상기 가속도 센서의 신호를 처리하는 연산부를 포함하도록 구성된다.The buoyancy measuring buoy according to the present invention has a cylindrical body having a first length and a first diameter, a second length relatively longer than the first length, and a second diameter relatively smaller than the first diameter. A cylindrical leg portion extending from a lower end of the cylindrical body portion, a wire connected to a lower end portion of the cylindrical leg portion, a weight connected to a lower end portion of the wire, an acceleration sensor disposed inside the cylindrical body portion, and the acceleration sensor. It is configured to include an operation unit for processing the signal.

부이, 파고, 수직, 계측, 무게추, 와이어 Buoy, digging, vertical, instrumentation, weight, wire

Description

파고 계측용 부이{Wave Measuring Buoy}Wave Measuring Buoy {Wave Measuring Buoy}

도 1은 본 고안에 따른 파고 계측용 부이의 바람직한 실시에의 내부 구성을 도시한 도면.1 is a view showing the internal configuration of a preferred embodiment of the buoy for measuring crest according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>          <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 원통형 몸체부 2 : 원통형 다리부1: cylindrical body portion 2: cylindrical leg portion

3 : 연산부 4 : 수직 가속도 센서3: calculation unit 4: vertical acceleration sensor

5 : 무선 송신부 7 : 무선 안테나부5 wireless transmitting unit 7 wireless antenna unit

6 : GPS부 8 : 밧데리6: GPS unit 8: battery

9 : 와이어 10 : 무게추9: wire 10: weight

본 고안은 파고 계측용 부이에 관한 것이다. The present invention relates to buoy for buoy measurement.

종래의 파고 계측용 부이는 주로 고정 계류형으로 설계되어 수십 내지 수백 미터의 수심 아래에 닻을 설치하고 여기에 부이를 고정한다. 그러나 계류형 부이 는 조류와 파도에 휩쓸려 가지 않도록 대형으로 설계되어야 하므로 그 무게가 통상 수백 킬로그램 이상이 되어 설치 및 제작에 비용이 다대하게 소요된다. 따라서 쉽게 제작 및 설치가 가능하고 부피가 작으며 내구성이 뛰어나면서 저렴하게 제작할 수 있는 부유형 파고 계측 부이가 필요하게 되었다.Conventional wave height measurement buoys are mainly designed in a fixed mooring type to install an anchor below a depth of several tens to hundreds of meters and fix the buoys thereto. However, mooring buoys must be designed to be large so as not to be swept away by birds and waves, so they typically weigh hundreds of kilograms or more and are expensive to install and manufacture. Therefore, there is a need for a floating wave measuring buoy that can be easily manufactured and installed, small in volume, durable and inexpensive.

한편 부유형 파고 계측 부이에는 가속도 센서를 이용하여 부이의 수직 운동을 측정하는 방식이 적용되어 왔다. 그런데 부유형 부이가 파도의 물결을 따라 운동하는 경우 수직 방향의 운동 성분 뿐만 아니라, 전후 좌우로의 운동 성분 역시 포함하게 되므로 단순한 가속도 센서를 이용하여서는 수직 방향으로의 부이의 변이를 측정하기 곤란한 문제가 발생한다.Meanwhile, a floating wave height measuring buoy has been applied to measure the vertical motion of the buoy using an acceleration sensor. However, when the floating buoy moves along the wave wave, it is difficult to measure the variation of the buoy in the vertical direction using a simple acceleration sensor because it includes not only the vertical movement component but also the forward and backward movement components. Occurs.

이를 해결하기 위하여 미국 특허 4,135,394호에는 부이의 회전 중심이 수직방향 운동 이외의 성분에 둔감하도록 설계된 부이가 개시되어 있다. 하지만, 위 미국 특허 4,135,394호에 개시된 부이는 그 구조가 복잡하고 제작에 다대한 비용이 소요되는 단점이 있다.To solve this problem, U.S. Patent No. 4,135,394 discloses a buoy designed such that the center of rotation of the buoy is insensitive to components other than vertical movement. However, the buoy disclosed in US Patent No. 4,135,394 has a disadvantage that the structure is complicated and costs a lot of manufacturing.

위 미국 특허 이외의 다양한 선행 기술들에서 찾을 수 있는 바와 같이 종래의 부이들은 여러 개의 가속도 센서 및 각속도 센서를 이용하여 파도를 따라 부유하는 부이의 운동 성분 중 수직방향 성분을 여타의 다른 방향 운동 성분과 분리해내기 위한 다양한 구성들을 제시하고 있으나, 이들 역시 구성이 복잡하고 제작에 다대한 비용이 소요되어야 한다.As can be found in various prior arts other than the above US patents, the conventional buoys use a plurality of acceleration sensors and angular velocity sensors to convert the vertical components of the buoy's motion components floating along the waves into other directional motion components. Various configurations are proposed for separation, but they also have to be complicated and costly to manufacture.

한편, 이러한 구성의 복잡성과 비용 다대하게 소요되는 비용 문제를 해결하기 위하여 WO 03/098159에는 부이와 탄성을 갖는 와이어로 연결된 질량추를 연결하 여, 와이어에 인가되는 장력을 측정함으로써 전술한 바와 같은 운동 성분에 따른 파고 계측 오차 발생 문제를 해결하고자 하였으나 실제 부이의 이동량을 계산하기 위해서는 질량추와 부이 사이의 고유 진동에 대한 특성치를 측정하여 보정을 수행하여야 하고 이러한 물체의 고유 진동수는 그 특성이 변화할 수 있어 주기적인 보정 시험이 추가되어야 하는 단점이 있었다.On the other hand, in order to solve the problem of complexity and cost of the configuration, WO 03/098159 connects a mass weight connected by a buoy and an elastic wire, and measures the tension applied to the wire as described above. In order to solve the problem of measurement of wave height due to the motion component, in order to calculate the amount of movement of buoys, the characteristic value of natural vibration between mass weight and buoy should be measured and corrected. There was a disadvantage that a periodic calibration test had to be added.

본 고안은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 간단한 구조를 가지면서도 부이가 파도를 따라 운동할 때 수직 방향 성분 이외의 방향에 대한 운동 성분이 발생하지 아니하도록 하는 파고 계측용 부이를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a buoy for buoyancy measurement to have a simple structure in order to solve the problems of the prior art as described above, but not to generate a movement component for the direction other than the vertical component when the buoy moves along the wave. Its purpose is to.

본 고안에 따른 파고 계측용 부이는 제1 길이와 제1 직경을 갖는 원통형 몸체부와, 상기 제1 길이에 비해 상대적으로 긴 제2 길이와, 상기 제1 직경에 비해 상대적으로 작은 제2 직경을 가지며 상기 원통형 몸체부의 하단부로부터 연장하는 원통형 다리부와, 상기 원통형 다리부의 하단부에 연결된 와이어와, 상기 와이어의 하단부에 연결된 무게추와, 상기 원통형 몸체부의 내부에 배치되는 가속도 센서와, 상기 가속도 센서의 신호를 처리하는 연산부를 포함하도록 구성된다.The buoyancy measuring buoy according to the present invention has a cylindrical body having a first length and a first diameter, a second length relatively longer than the first length, and a second diameter relatively smaller than the first diameter. A cylindrical leg portion extending from a lower end of the cylindrical body portion, a wire connected to a lower end portion of the cylindrical leg portion, a weight connected to a lower end portion of the wire, an acceleration sensor disposed inside the cylindrical body portion, and the acceleration sensor. It is configured to include an operation unit for processing the signal.

바람직하게는, 상기 원통형 몸체부 내부에 배치되어 상기 연산부로 상기 파 고 계측용 부이의 위치 정보를 제공하는 GPS부와, 상기 연산부에서 처리한 처리한 신호를 송신하기 위한 무선 송신부와, 상기 무선 송신부의 신호 발생을 위해 제공되는 무선 안테나부를 더 포함하도록 구성된다.Preferably, a GPS unit disposed inside the cylindrical body to provide position information of the wave measurement buoy to the calculation unit, a wireless transmission unit for transmitting the processed signal processed by the calculation unit, and the wireless transmission unit It is configured to further include a wireless antenna unit provided for the signal generation of.

바람직하게는, 상기 원통형 다리부에는 상기 파고 계측용 부이의 작동 전원을 공급하는 배터리가 배치되도록 구성된다.Preferably, the cylindrical leg is configured such that a battery for supplying the operating power of the buoyancy measuring buoy is arranged.

이하에서는 첨부된 도 1을 참조하여 본 고안에 따른 파고 계측용 부이의 바람직한 실시예에 대해 알아보도록 하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figure 1 will look for a preferred embodiment of the buoyancy measurement buoy according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 파고 계측용 부이는 상부에 배치되는 원통형 몸체부(1)와, 상기 원통형 몸체부(1)의 하부에 연결되되 상기 원통형 몸체부(1)에 비해 상대적으로 긴 길이와 직경을 갖는 원통형 다리부(2)와, 상기 원통형 다리부(2)의 하부에 연결되는 와이어(9)와, 상기 와이어(9)의 하부에 연결되는 무게추(10)를 포함하도록 구성된다.As shown in Figure 1, the buoyancy measurement buoy according to the present invention is connected to the cylindrical body portion 1 and the lower portion of the cylindrical body portion 1 disposed on the upper side than the cylindrical body portion 1 A cylindrical leg 2 having a relatively long length and diameter, a wire 9 connected to the lower portion of the cylindrical leg 2, and a weight 10 connected to the lower portion of the wire 9. It is configured to include.

상기 원통형 몸체부(1)의 내부에는 부이에 발생하는 수직방향 성분의 가속도를 측정할 수 있도록 수직 가속도 센서(4)(이하, 가속도 센서라 칭함)를 배치하여, 파도의 출렁임에 따라 상하 방향으로 부이에 변위가 발생하면 이를 계산할 수 있도록 한다.Inside the cylindrical body 1, a vertical acceleration sensor 4 (hereinafter referred to as an acceleration sensor) is disposed to measure the acceleration of the vertical component generated in the buoy, and in the vertical direction as the wave is waved. If a displacement occurs in the buoy, it can be calculated.

이와 같은 구성에 의하면, 원통형 몸체부(1)에 발생하는 부력에 의해 부이가 파도 위에 부유하게 되고, 파도의 출렁임에 따라 이동하게 된다. According to such a configuration, the buoy floats on the waves due to the buoyancy generated in the cylindrical body portion 1, and moves as the waves fluctuate.

그런데, 이때 원통형 몸체부(1)의 하부에는 상대적으로 긴 길이를 갖는 원통 형 다리부(2)와, 이런 원통형 다리부(2)에 와이어(9)에 의해 연결된 무게추(10)가 배치되므로 파도의 출렁임에 따라 운동하는 부이의 회전 중심 및 무게 중심은 내부에 가속도 센서(4)가 배치되는 원통형 몸체부(1)로부터 훨씬 하방에 위치하게 되고, 무게추(10)에 작용되는 중력에 의해 원통형 몸체부(1)에는 수직 방향 운동 성분 이외의 운동 성분(Rolling 및 Pitching)은 거의 발생하지 아니하게 되므로, 종래 고안되었던 여타의 부이에 있어서 수직 방향 성분 이외의 부이의 변위 발생에 따른 보정 작업 및 구조가 필요없게 되어, 매우 간단한 구조로 제작 가능한 파고 계측용 부이를 제공할 수 있게 된다.However, in this case, since the cylindrical leg portion 2 having a relatively long length and the weight 10 connected to the cylindrical leg portion 2 by a wire 9 are disposed below the cylindrical body portion 1. The center of rotation and center of gravity of the buoys moving in accordance with the fluctuations of the waves are located far below the cylindrical body portion 1 in which the acceleration sensor 4 is disposed, and by gravity acting on the weight 10. Since the cylindrical body 1 has almost no movement components other than the vertical movement component (Rolling and Pitching), the correction operation according to the occurrence of displacement of the buoy other than the vertical component in other buoys previously designed and This eliminates the need for a structure, thus providing a buoyancy measurement buoy that can be manufactured with a very simple structure.

가속도 센서(4)에서 측정된 가속도 값은 원통형 몸체부(1) 내에 배치되는 연산부(3)에서 처리되는데, 연산부(3)는 통상 널리 알려진 마이크로 프로세서를 선택적으로 이용하여 구현할 수 있다.The acceleration value measured by the acceleration sensor 4 is processed by the calculation unit 3 disposed in the cylindrical body portion 1, which can be implemented by selectively using a well-known microprocessor.

한편, 상기 연산부(3) 및 가속도 센서(4) 등 전자 부품의 작동을 위한 전원 공급을 위해서 밧데리(8)를 내장하는 편이 바람직하며, 이때 밧데리(8)는 상기 원통형 다리부(2) 내부에 배치되도록 구성하는 것이, 본 발명에 의한 부이의 무게 중심이 하방에 위치하도록 하는데 더욱 바람직하다.On the other hand, it is preferable to have a battery (8) built in for supplying power for the operation of the electronic components such as the calculation unit 3 and the acceleration sensor (4), wherein the battery (8) is inside the cylindrical leg (2) It is more preferable to arrange so that the center of gravity of the buoy according to the present invention is located below.

하지만, 이와 같이 작동 전원을 내부에 배치되는 밧데리(8)에 의해서만 공급하여야 하는 것은 아니고, 본 발명에 의한 부이를 선박이나 해양 구조물과 와이어를 통해 연결하여 해상에 부유 시키는 계류식으로 구현하는 경우에는 선박이나 해양 구조물과 전선을 연결하여 작동 전원을 공급할 수도 있다.However, the operation power is not to be supplied only by the battery 8 disposed therein, but when the buoy according to the present invention is connected to a ship or an offshore structure through a wire and floated at sea, the mooring type is implemented. Operational power can also be provided by connecting wires to ships or offshore structures.

본 고안에 의한 부이는 전술한 바와 같이 계류식으로도 구현할 수 있으나, 그 구성이 간단하여 부유식으로도 구현할 수 있으며 부유식으로 구현하는 경우에는 원통형 몸체부(3) 내부에 주지의 GPS 수신기와 같은 GPS부(6)를 더 포함하도록 하여 GPS 위성으로부터 전달받는 데이터를 통해 부이 자체의 위치 값을 파악하도록 하고, 이 값과 측정된 파고 값을 함께 전송하기 위해 원통형 몸체부(3) 내부에 무선 송신부(5)를 더 배치하고, 원통형 몸체부(3)로부터 상방을 향해 연장하는 무선 안테나부(7)를 더 포함하도록 구성할 수도 있다.The buoy according to the present invention can be implemented as a mooring type as described above, but the configuration is simple, and can also be implemented as a floating type. The same GPS unit 6 is further included so that the position value of the buoy itself can be determined through the data transmitted from the GPS satellites, and wirelessly is stored inside the cylindrical body 3 in order to transmit this value and the measured wave height value together. The transmitter 5 may be further disposed, and may further include a wireless antenna unit 7 extending upward from the cylindrical body 3.

계류식으로 구현하는 경우에도 부이에 GPS부(6), 무선 송신부(5) 및 무선 안테나부(7)를 더 포함시킬 수 있음은 물론이다.Even when implemented in a mooring manner, the buoy may further include a GPS unit 6, a wireless transmitter 5, and a wireless antenna unit 7.

이상 본 고안에 의한 파고 계측용 부이의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 고안의 권리범위는 바람직한 실시예 또는 첨부 도면에 개시된 실시예로 한정되어 해석될 것이 아니고, 실용신안등록청구범위에 따라 해석되어야 한다. 또한, 실용신안등록청구범위에 기재된 고안의 당업자에게 용이한 치환이나 구조 변경 역시 본 고안의 권리 범위에 속한다.The preferred embodiment of the buoyancy measurement buoy according to the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, but the scope of the present invention is not limited to the preferred embodiment or the embodiments disclosed in the accompanying drawings, but the utility model registration request It should be interpreted according to the scope. In addition, substitutions or structural changes which are easy for those skilled in the art described in the utility model registration claims also belong to the scope of the invention.

본 고안에 따르면 간단한 구조를 가지면서도 부이가 파도를 따라 운동할 때 수직 방향 성분 이외의 방향에 대한 운동 성분이 발생하지 아니하도록 하는 파고 계측용 부이를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a buoy for buoyancy measurement that has a simple structure but does not generate a movement component in a direction other than the vertical component when the buoy moves along the wave.

따라서, 파도의 출렁임에 따라 다양한 변위 성분이 발생하기에 발생하는 종래의 부이에 비해 훨씬 저렴하고 경제적으로 파고 계측용 부이를 제공할 수 있게 될 뿐 아니라, 본 고안에 의한 부이는 계류식이거나 또는 부유식 부이 모두에 적용될 수 있어 그 응용 범위가 대단히 넓다.Therefore, it is possible to provide buoys for digging and measuring much cheaper and more economically than the conventional buoys generated due to various displacement components due to the wave oscillation, and the buoys according to the present invention are mooring or floating. It can be applied to both food plants, so its application range is very wide.

Claims (3)

제1 길이와 제1 직경을 갖는 원통형 몸체부와,A cylindrical body having a first length and a first diameter, 상기 제1 길이에 비해 상대적으로 긴 제2 길이와, 상기 제1 직경에 비해 상대적으로 작은 제2 직경을 가지며 상기 원통형 몸체부의 하단부로부터 연장하는 원통형 다리부와,A cylindrical leg portion extending from a lower end of the cylindrical body portion having a second length relatively longer than the first length, a second diameter relatively smaller than the first diameter, 상기 원통형 다리부의 하단부에 연결된 와이어와,A wire connected to the lower end of the cylindrical leg, 상기 와이어의 하단부에 연결된 무게추와,A weight connected to the lower end of the wire, 상기 원통형 몸체부의 내부에 배치되는 가속도 센서와,An acceleration sensor disposed inside the cylindrical body portion; 상기 가속도 센서의 신호를 처리하는 연산부를 포함하는 파고 계측용 부이.A buoyancy measurement buoy comprising a calculation unit for processing the signal of the acceleration sensor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 원통형 몸체부 내부에 배치되어 상기 연산부로 상기 파고 계측용 부이의 위치 정보를 제공하는 GPS부와,A GPS unit disposed inside the cylindrical body part to provide position information of the buoy measuring buoy to the calculation unit; 상기 연산부에서 처리한 신호를 송신하기 위한 무선 송신부와,A wireless transmitter for transmitting a signal processed by the calculator; 상기 무선 송신부의 신호 발생을 위해 제공되는 무선 안테나부를 더 포함하는 파고 계측용 부이.A buoyancy measurement buoy further comprising a wireless antenna unit provided for signal generation of the wireless transmitter. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 원통형 다리부에는 상기 파고 계측용 부이의 작동 전원을 공급하는 배터리가 배치되는 파고 계측용 부이.A buoyancy measuring buoy in the cylindrical leg portion is disposed a battery for supplying the operating power of the buoyancy measuring buoy.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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