KR20150008250A - 해저 전기 장비 - Google Patents

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KR20150008250A
KR20150008250A KR20130081582A KR20130081582A KR20150008250A KR 20150008250 A KR20150008250 A KR 20150008250A KR 20130081582 A KR20130081582 A KR 20130081582A KR 20130081582 A KR20130081582 A KR 20130081582A KR 20150008250 A KR20150008250 A KR 20150008250A
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modem
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submarine
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김용백
김지온
정문영
문형순
고성훈
권용섭
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현대중공업 주식회사
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 해저 전기 장비는, 해저장비와 연결되는 메인케넥터를 포함하고, 상기 메인커넥터로부터 신호를 수신받아 송출하는 모뎀이 마련되는 바디부; 상기 바디부에 길이방향으로 연결되어, 상기 모뎀으로부터 신호를 전달받는 백플레인; 및 상기 모뎀에서 송출되어 상기 백플레인으로 전달된 신호를 받으며, 상기 백플레인에 수직방향으로 연결되는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 해저 전기 장비는, 해저 전기 장비 내부의 공간활용을 할 수 있어 제어모듈을 이원화할 수 있으며, 해저 전기 장비의 어느 한 구성이 고장나는 경우 이원화된 다른 구성으로 대체할 수 있어 전기 장비의 관리가 용이할 수 있다.

Description

해저 전기 장비{Subsea electronics module}
본 발명은 해저 전기 장비에 관한 것이다.
해양에서 원유나 가스 등을 발굴하기 위한 장비로서 드릴십(drillship)이 있으며, 최근 유전의 생산 효율성을 향상시키기 위한 심해저 장비(subsea system)의 시장이 확대되고 있다.
드릴십은 해상 플랫폼의 설치가 불가능한 심해 지역이나 파도가 심한 해상에서 원유나 가스 등의 채취 작업이 가능하도록 한다. 그리고 군소 유전 개발을 위해서는 그 위치를 자주 옮겨야 하는 작업 조건에 따라, 드릴십은 예인선 없이 자체의 동력으로 항해를 할 수 있도록 제작되어 있으며, 자체 동력으로 항해하도록 설계된 드릴십에 있어서는 최적의 항해 성능을 가지도록 건조되어야 한다.
그리고 심해저 장비는 유전의 효율성 향상을 위해 탑사이드에 설치되었던 장치를 심해저에 설치하게 된 것으로서, 이러한 심해저 장비에는 심해저트리(subsea tree), 웰(well), 심해저매니폴드(subsea manifold), 심해저펌프 등이 있다. 여기서, 심해저 장비는 개도조절을 위한 포지션밸브나 체크밸브 등의 제어가 필요하여, 심해저매니폴드 등에 해저 전기 장비가 설치된다.
한편, 해저 전기 장비는 규격상 원통형으로 이루어지는데, 내부에 구비되는 제어모듈은 수직한 판의 형태로 설치되어, 공간활용이 부족할 우려가 있으며, 제어모듈 중 어느 하나의 구성이 고장나는 경우 장비를 즉각적으로 수리하여야 함에 따라 해저 전기 장비의 관리어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 해저 전기 장비 내부의 공간활용을 할 수 있으며, 해저 전기 장비의 어느 한 구성이 고장나는 경우 다른 구성으로 대체할 수 있어 전기 장비의 관리가 용이할 수 있는 해저 전기 장비를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 해저 전기 장비는, 해저장비와 연결되는 메인케넥터를 포함하고, 상기 메인커넥터로부터 신호를 수신받아 송출하는 모뎀이 마련되는 바디부; 상기 바디부에 길이방향으로 연결되어, 상기 모뎀으로부터 신호를 전달받는 백플레인; 및 상기 모뎀에서 송출되어 상기 백플레인으로 전달된 신호를 받으며, 상기 백플레인에 수직방향으로 연결되는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 백플레인은, 한 쌍으로 마련되고, 상기 제어모듈이 연결되는 복수의 유로카드케넥터가 각각에 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어모듈은, 복수의 상기 유로카드케넥터 각각에 연결되는 인쇄회로기판과, 디지털모듈과, 아날로그모듈과, 메인 CPU모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어모듈은, 이원화되도록 한 쌍의 상기 백플레인 각각에 동일한 구성으로 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어모듈, 반원형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어모듈, 사각형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 해저 전기 장비는, 해저 전기 장비 내부의 공간활용을 할 수 있어 제어모듈을 이원화할 수 있으며, 해저 전기 장비의 어느 한 구성이 고장나는 경우 이원화된 다른 구성으로 대체할 수 있어 전기 장비의 관리가 용이할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저 전기 장비의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저 전기 장비의 내부를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저 전기 장비의 내부를 도시한 평면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저 전기 장비의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저 전기 장비의 내부를 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해저 전기 장비(100)는, 바디부(110), 모뎀(120), 백플레인(140) 및 제어모듈(150)을 포함한다.
바디부(110)는 해저 전기 장비(100)의 외관을 형성하며 심해저에서의 수압을 견딜 수 있도록 이중 프레임구조와 절연물질을 포함할 수 있다.
예를 들어, 바디부(110)는 원통형의 외부프레임(111)과 내부프레임(112)을 포함하고, 해수와 맞닿는 외부프레임(111)의 내측에 내부프레임(112)이 마련된다. 여기서, 외부프레임(111)과 내부프레임(112) 사이에는 절연물질로서 절연액(113)이 마련될 수 있다. 또한, 내부프레임(112)의 내부에는 백플레인(140)과 제어모듈(150)이 마련될 수 있고, 내부프레임(112)의 내부공간에는 절연물질로서 플루오르황과 같은 절연가스(114)가 마련될 수 있고, 내측 중심을 수직으로 가로질러 수직한 판형상의 중심프레임(112A)이 형성될 수 있다.
이러한, 바디부(110)의 일측에는 해저장비(도시하지 않음)와 연결되는 메인커넥터(115)가 마련되어, 해저 전기 장비(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 해저장비는 해저에 설치되는 매니폴드(manifold)나 세퍼레이터(seperator)일 수 있다.
또한, 바디부(110)의 내부에는 모뎀(120)과 전원공급부(130)가 설치될 수 있다. 모뎀(120)은 제어모듈(150)로 전송하는 신호를 바꿔 주는 장치로서, 바디부(110)에 마련되어 메인커넥터(115)로부터 신호를 수신받아 송출한다. 그리고 전원공급부(130)는 모뎀(120)과 같은 구성으로 전력을 공급할 수 있다.
백플레인(140)은 모뎀(120)과 제어모듈(150)의 신호연결을 이루는 구성으로서, 바디부(110)에 길이방향으로 연결되어, 모뎀(120)으로부터 신호를 전달받아 제어모듈(150)로 보낸다.
이러한, 백플레인(140)은 바디부(110)의 중심프레임(112A)에 맞닿게 설치될 수 있으며, 백플레인(140)이 한 쌍으로 마련되고, 제어모듈(150)이 연결되는 복수의 유로카드케넥터(141)가 한 쌍의 백플레인(140) 각각에 일측의 유로카드케넥터(141A)와 타측의 유로카드케넥터(141B)로 마련될 수 있다.
이와 같은 백플레인(140)은 중심프레임(112A)의 양측에 각각 설치되어, 제어모듈(150)이 이원화되도록 설치될 수 있으며, 일측의 백플레인(140A)에 설치된 제어모듈(150A)이 고장나는 경우 타측의 백플레인(140B)에 설치된 제어모듈(150B)이 구동될 수 있다.
제어모듈(150)은 전원, 통신, 입출력 신호를 이루는 구성으로서, 모뎀(120)에서 송출되어 백플레인(140)으로 전달된 신호를 받으며, 백플레인(140)에 수직방향으로 연결된다. 예를 들어, 백플레인(140)에 직각방향으로 연결되는 제어모듈(150)은 중심프레임(112A)의 양측에 상부에서 하부로 일렬로 정렬되어 마련된 형태가 될 수 있다. 이에 따라, 해저 전기 장비(100)의 규격상 원통형으로 이루어지는 바디부(110)의 내측에 판형상의 제어모듈(150)을 일렬로 복수개가 마련될 수 있어 공간활용이 가능하다.
제어모듈(150)은 복수의 유로카드케넥터(141) 각각에 연결되는 인쇄회로기판(151A)과, 디지털모듈(152A,153A)과, 아날로그모듈(154A,155A)과, 메인 CPU모듈(156A)을 포함할 수 있다. 이와 같은 구성은 공지된 바와 같이, 체크밸브의 온오프 신호를 수신 및 송출하고, 센서 감지값(온도와 압력)을 수신하며, 포지션 밸브(개도조절 밸브)의 개도조절을 위한 전류를 송출할 수 있다.
이러한, 제어모듈(150)은 전면과 후면에 한 쌍으로 마련될 수 있으며, 한 쌍의 백플레인(140) 각각의 유로카드케넥터(141)에 제어모듈(150)이 동일한 구성으로 마련되어, 이원화될 수 있다. 예를 들어, 중심프레임(112A)의 전면에 마련되는 일측의 백플레인(141A)에는 전면의 제어모듈(150A)이 상하 일렬로 설치되고, 중심프레임(112A)의 후면에 마련되는 타측의 백플레인(141B)에는 후면의 제어모듈(150B)이 상하 일렬로 설치될 수 있다.
본 실시예에서 제어모듈(150)에 포함되는 인쇄회로기판(151A)과, 디지털모듈(152A,153A)과, 아날로그모듈(154A,155A)과, 메인 CPU모듈(156A) 각각은 반원형태의 판으로 이루어질 수 있다. 이와 달리 제어모듈(150)의 형상은 달리 이루어질 수 있으며 아래에서 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저 전기 장비의 내부를 도시한 평면도이다. 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예의 해저 전기 장비(200)는 앞서 설명한 일 실시예와 동일한 바디부(110), 모뎀(120), 백플레인(140)을 포함할 수 있다.
다만, 본 실시예의 해저 전기 장비(200)는 일 실시예와와 달리, 제어모듈(250) 각각의 형상이 반원이 아닌 사각형의 판으로 이루어질 수 있다. 즉, 제어모듈(250)은 전면에 형성되는 제어모듈(250A)과 후면에 형성되는 제어모듈(250B)이 한 쌍으로 이루어지고, 일실시예와 형상만 달리 할 수 있다.
이와 같은 실시예들은, 해저 전기 장비(100) 내부의 공간활용을 할 수 있어 제어모듈(150)을 이원화할 수 있으며, 해저 전기 장비(100)의 어느 한 구성이 고장나는 경우 이원화된 다른 구성으로 대체할 수 있어 전기 장비의 관리가 용이할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100,200: 해저 전기 장비 110: 바디부
111: 외부프레임 112: 내부프레임
113: 절연액 114: 절연가스
115: 메인커넥터 120: 모뎀
130: 전원공급부 140: 백플레인
150,250: 제어모듈 151A: 인쇄회로기판
152A,153A: 디지털모듈 154A,155A: 아날로그모듈
156A: 메인 CPU모듈

Claims (6)

  1. 해저장비와 연결되는 메인케넥터를 포함하고, 상기 메인커넥터로부터 신호를 수신받아 송출하는 모뎀이 마련되는 바디부;
    상기 바디부에 길이방향으로 연결되어, 상기 모뎀으로부터 신호를 전달받는 백플레인; 및
    상기 모뎀에서 송출되어 상기 백플레인으로 전달된 신호를 받으며, 상기 백플레인에 수직방향으로 연결되는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 해저 전기 장비.
  2. 제1항에 있어서, 상기 백플레인은,
    한 쌍으로 마련되고, 상기 제어모듈이 연결되는 복수의 유로카드케넥터가 각각에 마련되는 것을 특징으로 하는 해저 전기 장비.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어모듈은,
    복수의 상기 유로카드케넥터 각각에 연결되는 인쇄회로기판과, 디지털모듈과, 아날로그모듈과, 메인 CPU모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 해저 전기 장비.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어모듈은,
    이원화되도록 한 쌍의 상기 백플레인 각각에 동일한 구성으로 마련되는 것을 특징으로 하는 해저 전기 장비.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어모듈,
    반원형상인 것을 특징으로 하는 해저 전기 장비.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어모듈,
    사각형상인 것을 특징으로 하는 해저 전기 장비.
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