KR20130039967A - 해저 케이블 매설상태 감시시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 케이블이나 케이블 보호관에 부착된 상태로 일정 깊이 이상 해저 토사나 사석에 일정간격으로 매설되며, 빛 감응센서와 GPS 위치 인식부가 내장되어 있는 감시단말기를 구비하고, 감시단말기가 해류에 의해 케이블 상부 되메움재가 유실되어 수중에 노출되면 빛 감응센서가 수중에 투과된 태양광을 감지하여 스위치가 온 상태로 전이되고, 스위치 온신호 기초하여 감시단말기에서 GPS 위치인식부에서 제공하는 GPS상의 위치정보를 경보신호전송부로 전송하며, 경보 신호 전송부에서는 유무선 통신으로 설비관리자가 소재한 경보신호 모니터링부로 전송하도록 구성된 해저 케이블 매설상태 감시시스템 및 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 케이블이나 케이블 보호관에 부착된 상태로 일정 깊이 이상 해저 토사나 사석에 일정간격으로 매설되며, 빛 감응센서와 GPS 위치 인식부가 내장되어 있는 감시단말기를 구비하고, 감시단말기가 해류에 의해 케이블 상부 되메움재가 유실되어 수중에 노출되면 빛 감응센서가 수중에 투과된 태양광을 감지하여 스위치가 온 상태로 전이되고, 스위치 온신호 기초하여 감시단말기에서 GPS 위치인식부에서 제공하는 GPS상의 위치정보를 경보신호전송부로 전송하며, 경보 신호 전송부에서는 유무선 통신으로 설비관리자가 소재한 경보신호 모니터링부로 전송하도록 구성된 해저 케이블 매설상태 감시시스템 및 방법에 관한 것이다.
육지와 섬, 섬과 섬 사이에 전력이나 통신신호를 전달하기 위한 수단으로 수중이나 해저면에 전력케이블 또는 통신케이블을 포설하고 있으며, 케이블의 매설방법은 심해지역에 적용하는 해저면 노출식 포설과 연안 저심도 해역에 적용하는 트랜칭 후 되메우기식 포설 방법이 있다.
해저면을 트랜치로 일정 깊이 이상 굴착한 후 케이블과 보호재를 시설하고 사석이나 원석 등을 이용하여 되메우기를 하는 연안 저심도 해역에서의 케이블시공은 패류 채취선이나 일반 어선에 의한 외부적 충격에 매우 취약하므로 충분한 깊이의 되메우기가 필요함은 물론 사후 관리도 매우 중요하다.
해저 케이블이 시공된 후 빠른 조류나 태풍시의 강한 파도에 의해 케이블 주변 토사가 유실되어 케이블이 노출되는 경우가 자주 발생하게 되는데 이는 패류 채취선이나 일반 어선의 닻, 그물 등에 의한 외부적 충격에 노출되는 결과를 가져 온다
이러한 위험으로부터 케이블을 보호하는 방법으로 매설심도 측정과 매설상태감시가 있는데, 매설심도 측정은 케이블 매설 직후 또는 매설 후 상태변화 감측을 위한 수단이며 Innovatum Ultra #44, TSS, Search Coil, 천부 탄성파 등의 공법이 있다,
존의 해저 케이블 매설상태 감시방법으로 활용되고 있는 잠수부 육안점검과 잠수정을 이용한 화상점검은 비용이 과다할 뿐 아니라, 상태감시를 연간 1회 정도 시행하는 정도에 그치므로 실시간으로 상태를 확인할 수 없는 한계가 있다.
따라서 케이블이 노출된 후 차기 점검 시까지의 기간 동안 외부의 충격에 의한 케이블 손상 우려가 상존한다.
본 발명이 해결하려는 과제는 케이블이나 케이블 보호관에 부착된 상태로 일정 깊이 이상 해저 토사나 사석에 빛 감응센서와 GPS 위치 인식부가 내장되어 있는 감시단말기가 일정간격으로 매설함으로써 해저 토사의 유실에 의한 케이블 노출 시에 케이블 관리자에게 신호를 전송하여 노출 위치와 상태를 인지할 수 있는 시스템을 해저 케이블 시공과정에서 구성하여 시공함으로써 케이블손상 방지 및 유지보수를 용이하게 하는데 있다.
본 발명 과제의 해결 수단은 케이블이나 케이블 보호관에 부착된 상태로 일정 깊이 이상 해저 토사나 사석에 빛 감응센서와 GPS 위치 인식부가 내장되어 있는 감시단말기가 일정간격으로 매설되며, 매설된 감시단말기가 해류에 의해 케이블 상부 되메움재가 유실되어 수중 바닥면에 노출되면 빛 감응센서가 수중에 투과되는 태양광을 감지하여 이와 연동하는 스위치가 온 상태로 전이되고, 스위치의 온신호에 기초하여 감시단말기에서 GPS 위치인식부에서 제공하는 GPS상의 위치정보를 경보신호전송부로 전송하며, 케이블이 노출된 위치정보를 전송받은 경보신호 전송부에서 유선 또는 무선 통신으로 설비관리자가 소재한 경보신호 모니터링부로 전송되도록 구성된 해저 케이블 매설상태 감시시스템을 구현하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 일정간격으로 매설되는 각각의 감시단말기에 고유번호를 부여하고, 하나의 기준점이 되는 감시단말기를 설정하며, 설정 저장된 감시단말기의 위치정보를 기준으로 케이블이 노출된 감시단말기의 고유번호에 기초하여 노출된 감시단말기의 위치정보를 연산하고, 노출된 감시단말기의 위치정보를 전송받은 경보신호 전송부에서 유선 또는 무선 통신으로 설비관리자가 소재한 경보신호 모니터링부로 전송되도록 구성된 해저 케이블 매설상태 감시시스템을 구현하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 해저 케이블 매설상태 감시시스템을 가동하는 단계(100)를 거쳐서, 케이블이 해저 바닥 표면으로 노출되었는지 여부를 판단하는 단계(110)를 거치고, 판단결과 노출되지 아니하였을 경우에 신호를 전송하지 아니하고, 판단결과 노출되었을 경우에 빛 감응센서가 작동하여 스위치를 온하여 GPS 위치인식부를 동작시켜 감지단말기의 GPS 위치정보와 케이블노출신호를 송신하는 단계를 거쳐서, 송신된 GPS 위치정보와 케이블노출신호를 수신하여 경보신호 모니터링부에 표시하는 단계로 이루어진 해저 케이블 매설상태 감시방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 해저 케이블 매설상태 감시시스템을 활용하게 되면, 수중의 거센 해류나 파도에 의한 케이블의 상부 되메움재 유실 여부와 외부로 나타난 케이블의 위치정보를 실시간으로 감지할 수 있으므로 닻이나 그물 등에 의한 케이블 손상을 사전에 예방할 수 있으며, 최근 활발하게 개발되고 있는 해상풍력 발전시스템의 육지 연계용 선로나 통신 케이블의 보호에도 적용할 수 있는 유리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 해저 케이블 매설상태 감시시스템의 동작 흐름도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 해저 케이블 매설상태 감시시스템을 블록다이야그램으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명이 적용된 해저 케이블 시설 상태도
도 4는 토사 유출로 인한 케이블 노출 상태도
<도면부호에 대한 설명>
11; 감시단말기 12; 빛 감응센서
13; GPS 위치 인식부 14; 경보신호 전송부
15; 경보신호 모니터링부
도 2는 본 발명에 따른 해저 케이블 매설상태 감시시스템을 블록다이야그램으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명이 적용된 해저 케이블 시설 상태도
도 4는 토사 유출로 인한 케이블 노출 상태도
<도면부호에 대한 설명>
11; 감시단말기 12; 빛 감응센서
13; GPS 위치 인식부 14; 경보신호 전송부
15; 경보신호 모니터링부
본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 살펴본다.
본 발명에 따른 해저 케이블 매설상태 감시시스템은 케이블이나 케이블 보호관에 부착된 상태로 일정 깊이 이상 해저 토사나 사석에 빛 감응센서와 GPS 위치 인식부가 내장되어 있는 감시단말기가 일정간격으로 매설되며, 매설된 감시단말기가 해류에 의해 케이블 상부 되메움재가 유실되어 수중 바닥면에 노출되면 빛 감응센서가 수중에 투과되는 태양광을 감지하여 이와 연동하는 스위치가 온 상태로 전이되고, 스위치의 온신호 기초하여 감시단말기에서 GPS 위치인식부에서 제공하는 GPS상의 위치정보를 경보신호전송부로 보내어, 케이블이 노출된 위치정보를 제공받은 경보신호 전송부에서 유선 또는 무선 통신으로 설비관리자가 소재한 경보신호 모니터링부로 전송되도록 구성되어 있다.
또한, 본 발명은 일정간격으로 매설되는 각각의 감시단말기에 고유번호를 부여하고, 하나 이상의 위치정보 기준점이 되는 감시단말기를 메모리 설정 저장하며, 설정 저장된 감시단말기의 위치정보를 기준으로 케이블이 노출된 감시단말기의 고유번호에 기초하여 노출된 감시단말기의 위치정보를 연산하고, 노출된 감시단말기의 위치정보를 전송받은 경보신호 전송부에서 유선 또는 무선 통신으로 설비관리자가 소재한 경보신호 모니터링부로 전송되도록 구성할 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시 예를 살펴본다.
<실시 예>
본 발명의 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다. 도 1은 본 발명에 따른 해저 케이블 매설상태 감시시스템의 동작 흐름도를 도시한 것이다. 도 2는 본 발명에 따른 해저 케이블 매설상태 감시시스템을 블록다이야그램으로 도시한 것이다.
도 2에서, 본 발명은 케이블이나 케이블 보호관에 부착된 상태로 일정 깊이 이상 해저 토사나 사석에 빛 감응센서(도 2의 12)와 GPS 위치 인식부(도 2의 13)가 내장되어 있는 감시단말기(도 2의 11)가 일정간격으로 매설된다,
매설된 감시단말기는 원칩 마이크로프로세서와 메모리를 탑재하고, 해류에 의해 케이블 상부 되메움재가 유실되어 수중 바닥면에 노출되면 빛 감응센서와 빛 감응센서와 연동하는 스위치를 설치되어 있으며, 스위치의 온신호 기초하여 감시단말기의 위치정보를 전송하기 위하여 GPS 위치인식부를 구비하고, 인식된 GPS상의 위치정보를 경보신호 모니터링부로 전송하는 경보신호전송부로 구성되어 있다.
상기 경보신호전송부에서 경보신호 모니터링부로 신호의 전송은 유선 또는 무선으로 전송할 수 있도록 구성되어 있다.
도 2에서, 경보신호 모니터링부는 케이블이 노출된 위치정보를 빛 감응센서로부터 발생되는 신호에 기초하여 감지단말기의 위치정보를 제공받은 경보신호 전송부에서 유선 또는 무선 통신으로 전송된 노출된 감지단말기의 위치정보를 설비관리자가 확인할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명의 또 다른 하나의 실시 예로, 일정간격으로 매설되는 각각의 감시단말기에 고유번호를 부여하고, 하나 이상의 위치정보 기준점이 되는 감시단말기를 설정 저장하며, 설정 저장된 감시단말기의 위치정보를 기준으로 케이블이 노출된 감시단말기의 고유번호에 기초하여 노출된 감시단말기의 위치정보를 연산하고, 노출된 감시단말기의 위치정보를 전송받은 경보신호 전송부에서 유선 또는 무선 통신으로 설비관리자가 소재한 경보신호 모니터링부로 전송되도록 구성할 수 있다.
도 1을 통해서 본 발명의 기술적 구성의 작용효과를 살펴본다. 본 발명에 따른 해저 케이블 매설상태 감시시스템은 일정간격으로 매설되는 각각의 감시단말기에 고유번호를 부여하고, 하나 이상의 위치정보 기준점이 되는 감시단말기를 설정 저장하며, 설정 저장된 감시단말기의 위치정보를 기준으로 케이블이 노출된 지점의 위치정보를 연산하고, 노출된 위치정보를 전송받은 경보신호 전송부에서 유선 또는 무선 통신으로 설비관리자가 소재한 경보신호 모니터링부로 전송되도록 구성할 수 있다.
본 발명에 의한 해저 케이블 매설상태 감시시스템은 빛 감응센서와 GPS 위치정보 확인부, 경보신호 전송부, 경보신호 모니터링부로 구성되어 서로 연동하는데, 빛 감응센서와 GPS 위치정보 확인부, 경보신호 전송부로 구성된 감시단말기는 케이블 시공시점에 케이블 직상부나 케이블 상부 일정 깊이의 위치에 부설된다.
케이블이 시공된 후 해류에 의한 토사의 이동으로 해저 케이블 상부를 덮고 있던 원토나 사석이 유실됨으로써 케이블이 수중에 노출되거나 심도 부족상태로 악화될 시, 수중을 투과한 햇빛에 의해 케이블 상부에 시설된 감시단말기의 빛 감응센서가 반응함으로써 GPS 위치정보 확인부, 경보신호 전송부를 통해 경보신호 모니터링부로 노출지점의 위치와 경보를 전송하게 되는데, 이를 통해 설비 관리자가 해저 케이블 매설이 불량한 상태로 변화되었음을 인지하고 필요한 조치를 취할 수 있도록 한다.
도면 5는 육지와 도서지역간 해저 케이블이 포설된 현장의 경과도를 예시한 것이다. 황색으로 표시된 케이블의 중간 중간에 본 발명에 의한 감시단말기를 일정 간격으로 부착하고 그 단말장치를 육지에 시설된 신호전송장치와 연결하여 시설한다.
도면 6은 해저에 매설된 케이블 주변의 토사가 파도나 해류에 의해 유실되어 일부 케이블 구간이 수중에 노출된 상태를 도시한 것이다
이렇게 케이블이 수중에 노출되게 되면 어선의 닻이나 그물, 패류 채취기구에 의해 손상될 수 있다.
도면 7은 본 발명에 의한 감시단말기가 일정한 간격으로 부착된 상태로 해저 케이블이 시설된 모습을 도시한 것이다
도면 8은 본 발명에 의한 해저 케이블 매설상태 감시시스템 구성도이며, 감시단말기에는 빛 감응센서와 GPS 위치 인식부가 내장되어 있으며, 이 감시단말기가 케이블이나 케이블 보호관에 부착된 상태로 일정 깊이 이상 해저 토사나 사석에 매설되어 있다가, 해류에 의해 케이블 상부 되메움재가 유실되어 수중에 노출되면 빛 감응센서가 수중에 투과된 태양광을 감지하여 스위치가 온 상태로 전이되고, 이로 인해 GPS 위치인식부에서 감시단말기의 GPS상의 위치를 인식하고 이를 신호화하여 경보신호 전송부로 전송하면, 경보신호 전송부에서는 유무선 통신으로 설비관리자가 소재한 경보신호 모니터링부로 전송함으로써, 설비관리자가 케이블의 노출 여부와 GPS상의 위치를 PC 모니터나 모바일 화상장치 등을 통해 확인할 수 있도록 한 것이며, 경보신호 모니터링부는 감시단말기에서 보내 온 신호와 위치정보를 GPS와 연동되는 지도상에 표시할 수 있도록 구성되어 있다.
도면 9는 본 시스템을 활용하여 케이블 상태를 감시하는 각각의 단계를 나타내는 흐름도를 도시한 것이다.
해저 케이블 매설상태 감시방법은 케이블 매설상태를 감시하는 본 발명에 따른 해저 케이블 매설상태 감시시스템을 가동하는 단계(100)를 거쳐서, 케이블이 해저 바닥 표면으로 노출되었는지 여부를 판단하는 단계(110)를 거치고, 판단결과 노출되지 아니하였을 경우에 신호를 전송하지 아니하고, 판단결과 노출되었을 경우에 빛 감응센서가 작동하여 스위치를 온하여 GPS 위치인식부를 동작시켜 감지단말기의 GPS 위치정보와 케이블 노출신호를 송신하는 단계를 거쳐서, 송신된 GPS 위치정보와 케이블노출신호를 수신하여 경보신호 모니터링부에 표시하는 단계로 이루어진다.
상기 감시단말기가 위치한 GPS 위치정보와 케이블노출신호에 기초하여 잠수부 또는 잠수정을 현장에 투입하여 케이블 상태를 확인하고, 케이블 매설 상태불량 시 개보수 작업을 하여 매설한다.
본 발명은 케이블이나 케이블 보호관에 부착된 상태로 일정 깊이 이상 해저 토사나 사석에 일정간격으로 매설되며, 빛 감응센서와 GPS 위치 인식부가 내장되어 있는 감시단말기를 구비하고, 감시단말기가 해류에 의해 케이블 상부 되메움재가 유실되어 수중에 노출되면 빛 감응센서가 수중에 투과된 태양광을 감지하여 스위치가 온 상태로 전이되고, 스위치 온신호 기초하여 감시단말기에서 GPS 위치인식부에서 제공하는 GPS상의 위치정보를 경보신호 전송부로 전송하며, 경보신호 전송부에서는 유무선 통신으로 설비관리자가 소재한 경보신호 모니터링부로 전송하도록 구성된 해저 케이블 매설상태 감시시스템 및 방법을 제공하여 케이블 손상을 방지할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 높다.
Claims (3)
- 해저 케이블 매설상태 감시시스템에 있어서,
케이블 또는 케이블 보호관에 일정간격으로 부착 설치되며, 빛 감응센서와 GPS 위치 인식부 및 경보신호 전송부가 내장되어 있는 감시단말기; 및
상기 감시단말기의 경보신호 전송부에서 유선 또는 무선 통신으로 전송된 신호를 수신하는 경보신호 모니터링부를 구비하되,
상기 케이블 상의 되메움재가 유실되어 수중 바닥면에 노출되면 빛 감응센서가 수중에 투과되는 태양광을 감지하여 이와 연동하는 스위치가 온 상태로 전이되고, 스위치의 온신호 기초하여 감시단말기에서 GPS 위치인식부에서 제공하는 GPS상의 위치정보와 노출정보를 경보신호 전송부를 통해서 경보신호 모니터링부로 전송되도록 구성된 해저 케이블 매설상태 감시시스템. - 해저 케이블 매설상태 감시시스템에 있어서,
매설되는 케이블에 각각 고유번호를 부여하여 일정간격으로 설치되는 감시단말기; 및
경보신호 전송부에서 유선 또는 무선 통신으로 전송된 신호를 수신하는 경보신호 모니터링부를 구비하되,
위치 기준점이 되는 감시단말기를 하나 이상의 설정 저장하며, 설정 저장된 감시단말기의 위치정보를 기준으로 케이블이 노출된 감시단말기의 고유번호에 기초하여 노출된 감시단말기의 위치정보를 연산하고, 노출된 감시단말기의 위치정보를 전송받은 경보신호 전송부에서 유선 또는 무선 통신으로 경보신호 모니터링부로 전송되도록 구성된 해저 케이블 매설상태 감시시스템. - 해저 케이블 매설상태 감시방법에 있어서,
해저 케이블 매설상태 감시시스템을 가동하는 단계(100);
케이블이 해저 바닥 표면으로 노출되었는지 여부를 판단하는 단계(110);
판단결과 노출되었을 경우에 빛 감응센서가 작동하여 스위치를 온하여 GPS 위치인식부를 동작시켜 감지단말기의 GPS 위치정보와 케이블 노출신호를 송신하는 단계; 및
송신된 GPS 위치정보와 케이블노출신호를 수신하여 경보신호 모니터링부에 표시하는 단계로 이루어진 해저 케이블 매설상태 감시방법.
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