KR20160139778A - 통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기 - Google Patents

통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신프로토콜을 사용하여 변환신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기 및 방법에 관한 것으로, 선체(A) 앞쪽 하부 외판에 설치되고, 수심측정 아날로그 신호를 형성 및 전달하는 송수신기(11)와 상기 송수신기(11)의 수심측정 아날로그 신호를 수심측정 디지털 신호로 변환하는 신호컨버터(12)와 상기 신호컨버터(12)에서 변환된 수심측정 디지털 신호가 전달되어 확인이 가능한 메인유닛(13)과 상기 송수신기(11), 신호컨버터(12) 및 메인유닛(13)은 케이블(14)을 통해 연결되어 신호가 전달될 수 있도록 형성되되, 상기 케이블(14)을 물리적인 충격 및 기타 외부 환경으로부터 보호하기 위한 파이프부(15)와 상기 송수신기(11)가 침수시 수밀이 가능하도록 하는 수밀실(16)을 포함하여 음향측심기(10)가 형성된다.
또한 송수신기(11)의 수심측정 아날로그 신호를 신호컨버터(12)로 수심측정 디지털 신호로 변환하여 메인유닛(13)으로 전달 및 확인이 가능하도록 하여 수심측정 디지털 신호인 RS422 디지털프로토콜로 변환하여 신호전달시 발생 가능한 신호 손실 및 변형을 최소화하여 고품질의 신호를 전달이 가능한 효과가 발생하는 통신프로토콜을 사용하여 변환신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기에 관한 것이다.

Description

통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기{The ECHO SOUNDER which transfers and receives ultra sonic wave signal by RS422 protocol between main unit and transducer}
본 발명은 통신프로토콜을 사용하여 변환신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파를 발산하여 수심을 측정하는 송수신기의 아날로그 신호를 신호 변환기로부터 디지털신호로 변환하여 외부잡음 및 장거리 신호전달을 통해 신호 손실 및 변형을 최소한으로 하여 고품질의 신호를 전달 가능한 통신프로토콜을 사용하여 변환신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기에 관한 것이다.
일반적으로 음향측심기는 해저 깊이를 측정하는 장비이며 선체 하부 외판에 구멍을 뚫어 송수신기를 설치한 뒤, 초음파를 발산하여 해저로부터 반사되어 돌아오는데 걸리는 시간을 측정하여 수심을 측정한다.
또한, 해저 방향으로 초음파를 발사하고 감지하는 원리로 송수신기를 선체 하부외판에 구멍을 뚫고 설치해야 하는데 이러한 초음파가 선체의 진동 및 기포에 민감하게 반응하여 오류를 일으킬 수 있다.
장비는 송수신기를 선체 진동 및 기포로부터 비교적 영향을 적게 받는 선체 앞 쪽 바닥에 설치하는 것을 권장하고 있다.
음향측심기는 그 설치 목적이 항해사에게 항해 중인 구역의 수심을 알려주기 위한 용도로써 필수적으로 조타실에 표시장치가 설치되어야 하고 선체 앞 부분부터 조타실까지 아주 긴 거리에 케이블이 설치되어야 하는 형태를 가지게 된다.
선체 앞부분부터 조타실까지 케이블이 설치되기 위해서는 필수적으로 상갑판을 지나야 하는데, 이때 파도의 물리적인 충격 및 기타 외부 환경으로부터 케이블을 보호하기 위하여 파이프 내부에 케이블을 설치한다.
상기 음향측심기의 송수신기는 선체 외판에 구멍을 가공하여 설치하는 방법으로 인해 항상 침수 위험이 있는데, 이러한 곳에 침수가 되었을 때 선체 전 구역으로 침수가 확대되는 것을 막기 위해 별도의 공간을 마련하고 그 내부에 송수신기를 설치하고 있다. 이러한 공간은 완전한 수밀이 되는 구역이며 장비의 유지보수를 위해 사람이 들어가기 위한 홀이 그 상부에 설치되도록 하는 것이다.
현재까지 사용가능한 모든 음향측심기는 일반적으로 송수신기로부터 수신된 초음파 신호를 아날로그 신호 형태로 조타실에 있는 메인유닛까지 전달한다. 이러한 아날로그 신호를 거리가 먼 상갑판을 지나면서 함께 설치된 다른 케이블로부터 잡음의 영향을 아주 쉽게 받는 단점을 가지고 있으며 조선기자재 생산 업체들은 음향측심기의 송수신기로부터 전달받는 아날로그 신호를 그대로 상갑판을 거쳐 메인유닛까지 전달하고 있는 실정이다.
송수신기로부터 메인유닛까지 전달되는 아날로그 신호가 간섭될 경우 정상적인 수심의 표시가 불가능해지며 장비 성능에 큰 영향을 미치게 된다.
수심정보가 정확하게 표시되지 않는 상황에서는 선박이 충분한 깊이의 바다를 항해하고 있는지 알 수 없게 만들며, 이는 안전 항해를 방해하는 아주 위험한 상황이다. 또한 아날로그 신호가 다른 케이블과의 간섭으로 인해 정상적인 음향측심기 장비의 가동이 불가능할 경우 이를 해결하기 위해 조선소에서 지불해야 하는 비용 및 추가적으로 소요되는 비용과 시간이 상당한 리스크가 있는 실정이다.
KR1331333 10 바닥 지형을 측량하는 방법 및 장치 KR1294493 10 수중 바닥 지형을 측량하는 방법 및 장치
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 송수신기(11)의 수심측정 아날로그 신호를 신호컨버터(12)로 수심측정 디지털 신호로 변환하여 메인유닛(13)으로 전달 및 확인이 가능하도록 하여 수심측정 디지털 신호인 RS422 디지털프로토콜로 변환하여 신호전달시 발생 가능한 신호 손실 및 변형을 최소화하여 고품질의 신호를 전달하고자 하는 것이 주목적이다.
또한 디지털 신호로 변환하는 것으로 아날로그 신호가 다른 케이블과의 간섭으로 인해 정상적인 음향측심기 가동이 불가능한 경우 이를 해결하기 위해 조선소에서 지불해야 하는 비용 및 추가적으로 소요되는 비용과 시간에 관한 리스크가 줄어들도록 하는 것이 또다른 목적이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기 및 방법에 있어서, 선체(A) 앞쪽 하부 외판에 설치되고, 수심측정 아날로그 신호를 형성 및 전달하는 송수신기(11)와 상기 송수신기(11)의 수심측정 아날로그 신호를 수심측정 디지털 신호로 변환하는 신호컨버터(12)와 상기 신호컨버터(12)에서 변환된 수심측정 디지털 신호가 전달되어 확인이 가능한 메인유닛(13)과 상기 송수신기(11), 신호컨버터(12) 및 메인유닛(13)은 케이블(14)을 통해 연결되어 신호가 전달될 수 있도록 형성되되, 상기 케이블(14)을 물리적인 충격 및 기타 외부 환경으로부터 보호하기 위한 파이프부(15)와 상기 송수신기(11)가 침수시 수밀이 가능하도록 하는 수밀실(16)을 포함하여 음향측심기(10)가 형성되도록 제공하는 것이다.
상기 메인유닛(13)은 디스플레이부를 더 포함하여 사용자가 시각적으로 확인이 가능하도록 형성되도록 제공하는 것이다.
상기 음향측심기(10)는 송수신기(11)의 수심측정 아날로그 신호를 제1케이블(14a)을 통해 수심측정 아날로그 신호가 신호컨버터(12)로 전달되고, 상기 신호컨버터(12)로 전달된 수심측정 아날로그 신호는 수심측정 디지털 신호인 RS422 디지털프로토콜로 변환하여 제2케이블(14b)을 통해 메인유닛(13)으로 전달되되, 상기 송수신기(11)와 신호변환기(12)의 거리는 신호변환기(12)와 메인유닛(13)의 거리보다 단거리로 형성되어 송수신기(11)에서 신호변환기(12)로 전달되는 수심측정 아날로그 신호의 경로를 단거리로 형성하고 신호변환기(12)에서 메인유닛(13)으로 전달되는 수심측정 디지털 신호의 경로를 장거리로 형성하도록 제공하는 것이다.
본 발명의 통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기를 제공함으로써, 송수신기(11)의 수심측정 아날로그 신호를 신호컨버터(12)로 수심측정 디지털 신호로 변환하여 메인유닛(13)으로 전달 및 확인이 가능하도록 하여 수심측정 디지털 신호인 RS422 디지털프로토콜로 변환하여 신호전달시 발생 가능한 신호 손실 및 변형을 최소화하여 고품질의 신호를 전달이 가능한 효과가 발생한다.
또한 디지털 신호로 변환하는 것으로 아날로그 신호가 다른 케이블과의 간섭으로 인해 정상적인 음향측심기 가동이 불가능한 경우 이를 해결하기 위해 조선소에서 지불해야 하는 비용 및 추가적으로 소요되는 비용과 시간에 관한 리스크가 줄어드는 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명의 음향측심기의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 음향측심기 일부 확대한 도시한 도면이다.
이하에서 본 발명의 통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기를 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 음향측심기의 구조를 도시한 도면이고 도 2는 본 발명의 음향측심기 일부 확대한 도시한 도면이며 도 3은 본 발명의 음향측심기의 시스템을 도시한 도면이다.
본 발명은 통신프로토콜을 사용하여 변환신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파를 발산하여 수심을 측정하는 송수신기의 아날로그 신호를 신호 변환기로부터 디지털신호로 변환하여 외부잡음 및 장거리 신호전달을 통해 신호 손실 및 변형을 최소한으로 하여 고품질의 신호를 전달 가능한 통신프로토콜을 사용하여 변환신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기에 관한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면 해저 깊이를 측정하는 음향측심기(10)는 초음파를 발산하여 해저로부터 반사되어 돌아오는데 걸리는 시간을 측정하는 것으로 측정된 수심을 수심측정 아날로그 신호로 형성 및 전달하는 송수신기(11)와 상기 송수신기(11)의 수심측정 아날로그 신호를 수심측정 디지털 신호로 변환하는 신호컨버터(12)와 상기 신호컨버터(12)에서 변환된 수심측정 디지털 신호는 메인유닛(13)으로 전달하여 수심측정 디지컬 신호를 사용자가 메인유닛(13)을 통해 확인이 가능하고 상기 송수신기(11), 신호컨버터(12) 및 메인유닛(13)은 케이블(14)을 통해 연결되어 신호가 전달될 수 있도록 형성되는 것이다.
또한 상기 케이블(14)을 물리적인 충격 및 기타 외부 환경으로부터 보호하기 위한 파이프부(15)와 상기 송수신기(11)가 침수시 수밀이 가능하도록 하는 수밀실(16)을 더 포함하여 형성되도록 하는 것이다.
상기 메인유닛(13)은 디스플레이부를 더 포함하여 사용자가 시각적으로 확인이 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 음향측심기(10)는 선체(A)의 하부 외판에 구멍을 형성하여 송수신기(11)를 설치한 뒤, 초음파를 발산하여 해저로부터 반사되어 돌아오는데 걸리는 시간을 측정하는 것으로 수심 측정 신호를 형성 및 전달하는 것이다.
또한 송수신기(11)는 선체 하부 외판에 설치함에 있어, 초음파가 선체의 진동 및 기포에 민감하게 반응하여 오류를 일으킬 수 있어 선체 진동 및 기포로부터 비교적 영향을 적게 받은 선체 앞쪽 하부 외판에 설치하는 것이 바람직하다.
상기 음향측심기(10)는 설치 목적이 항해사에게 항해중인 구역의 수심을 알려주기 위한 용도이므로 필수적으로 조타실의 메인유닛(13)에 디스플레이부를 포함하는 것으로 항해사가 시각적으로 수심 신호를 전달받을 수 있고 이러한 목적으로 인해 선체 앞 부분부터 조타실의 메인유닛(13)까지 장거리의 케이블(14)이 설치되도록 하는 것이다.
또한 선체 앞부분부터 조타실의 메인유닛(13)까지 케이블(14)이 설치되기 위해서는 필수적으로 상갑판을 지나야 하는데 이때 파도의 물리적인 충격 및 기타 외부환경으로부터 케이블(14)을 보호하기 위해 파이프(15)를 더 포함하여 형성하고 상기 파이프(15)의 내부에 케이블(14)을 설치하도록 형성된다.
상기 송수신기(11)는 선체 하부 외판에 구멍을 가공하여 설치하는 방법으로 인해 항시 침수 위험이 있어 침수시 선체 전 구역으로 침수가 확대되는 것을 방지하기 위하여 별도의 수밀실(16)을 형성하고 상기 수밀실(16) 내부에 송수신기(11)와 케이블(14)이 형성될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 음향측심기(10)는 송수신기(11)의 수심측정 아날로그 신호를 제1케이블(14a)을 통해 신호가 신호컨버터(12)로 전달되고 상기 신호컨버터(12)로 전달된 수심측정 아날로그 신호는 수심측정 디지털 신호인 RS422 디지털프로토콜로 변환하여 제2케이블(14b)을 통해 메인유닛(13)으로 전달되도록 형성되는 것이다.
이때 상기 제2케이블(14b)은 수심측정 디지털 신호인 RS422 디지털프로토콜이 단방향 통신을 위해 최소 2개 이상의 케이블 코어를 필요로 하고 각 케이블 코어는 상반된 형태의 디지털신호를 전달하는데 수신된 신호를 두 케이블 코어로부터 얻어진 디지털 신호의 위상차를 비교하여 0 또는 1인지 구분할 수 있도록 형성되는 것이다.
또한 상기 수심측정 디지털 신호인 RS422 디지털프로토콜은 통신 가능한 거리가 1km 이상으로 길고 선로 중간에 잡음이 발생하더라도 충분히 그 오류를 탐지가 가능하며 상기 잡음에 대한 영향을 적게 받는 통신 방법으로 수심측정 신호를 메인유닛(13)으로 전달이 가능한 것이다.
상기 송수신기(11)와 신호변환기(12)의 거리는 신호변환기(12)와 메인유닛(13)의 거리보다 단거리로 형성되어 송수신기(11)에서 신호변환기(12)로 전달되는 수심측정 아날로그 신호의 경로를 단거리로 형성하고 신호변환기(12)에서 메인유닛(13)으로 전달되는 수심측정 디지털 신호의 경로를 장거리로 형성하는 것이다.
상기 수심측정 디지털 신호는 다른 신호들을 전달하는 케이블과 가까운 거리에 있다고 하더라도 잡음의 영향을 적게 받게 되며 신뢰도가 높은 신호의 전달을 통해 올바른 정보의 전달이 가능하고 발생 가능한 신호의 손실 및 변형이 최소화될 수 있어 고품질의 신호가 전달 가능하기 때문에 신호변환기(12)에서 변환되는 수심측정 디지털 신호의 경로가 장거리로 형성되는 것이 바람직한 것이다.
상기 신호컨버터(12)에 수심측정 디지털 신호인 RS422 디지털프로토콜을 송수신가능한 기능을 내장하여 조타실의 메인유닛으로부터 수심측정 디지털 신호를 전달 받도록 형성하고 RS422 디지털프로토콜로 통신하는 디지털 신호가 송수신될 수 있도록 형성되는 것이다.
본 발명의 통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기를 제공함으로써, 송수신기(11)의 수심측정 아날로그 신호를 신호컨버터(12)로 수심측정 디지털 신호로 변환하여 메인유닛(13)으로 전달 및 확인이 가능하도록 하여 수심측정 디지털 신호인 RS422 디지털프로토콜로 변환하여 신호전달시 발생 가능한 신호 손실 및 변형을 최소화하여 고품질의 신호를 전달이 가능하도록 제공하는 것이다.
또한 디지털 신호로 변환하는 것으로 아날로그 신호가 다른 케이블과의 간섭으로 인해 정상적인 음향측심기 가동이 불가능한 경우 이를 해결하기 위해 조선소에서 지불해야 하는 비용 및 추가적으로 소요되는 비용과 시간에 관한 리스크가 줄어들도록 제공하는 것이다.
A : 선체
10 : 음향측심기
11 : 송수신기
12 : 신호컨버터
13 : 메인유닛
14 : 케이블
15 : 파이프부
16 : 수밀실

Claims (5)

  1. 선체(A) 앞쪽 하부 외판에 설치되고, 수심측정 아날로그 신호를 형성 및 전달하는 송수신기(11)와;
    상기 송수신기(11)의 수심측정 아날로그 신호를 수심측정 디지털 신호로 변환하는 신호컨버터(12)와;
    상기 신호컨버터(12)에서 변환된 수심측정 디지털 신호가 전달되어 확인이 가능한 메인유닛(13)과;
    상기 송수신기(11), 신호컨버터(12) 및 메인유닛(13)은 케이블(14)을 통해 연결되어 신호가 전달될 수 있도록 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 케이블(14)은 물리적인 충격 및 기타 외부 환경으로부터 보호하기 위한 파이프부(15)에 내삽되어 형성되고,
    상기 송수신기(11)는 침수시 수밀이 가능하도록 하는 수밀실(16)을 더 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 메인유닛(13)은 디스플레이부를 더 포함하여 사용자가 시각적으로 확인이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 음향측심기(10)는 송수신기(11)의 수심측정 아날로그 신호를 제1케이블(14a)을 통해 수심측정 아날로그 신호가 신호컨버터(12)로 전달되고,
    상기 신호컨버터(12)로 전달된 수심측정 아날로그 신호는 수심측정 디지털 신호로 변환하여 제2케이블(14b)을 통해 메인유닛(13)으로 전달되는 것을 특징으로 하는 통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 송수신기(11)와 신호변환기(12)의 거리는 신호변환기(12)와 메인유닛(13)의 거리보다 단거리로 형성되어 송수신기(11)에서 신호변환기(12)로 전달되는 수심측정 아날로그 신호의 경로를 단거리로 형성하고 신호변환기(12)에서 메인유닛(13)으로 전달되는 수심측정 디지털 신호의 경로를 장거리로 형성하는 것을 특징으로 하는 통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기
KR1020150075283A 2015-05-28 2015-05-28 통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기 KR20160139778A (ko)

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KR1020150075283A KR20160139778A (ko) 2015-05-28 2015-05-28 통신프로토콜을 사용하여 송수신 신호를 메인유닛으로 전달하는 음향측심기

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190069254A (ko) 2017-12-11 2019-06-19 대우조선해양 주식회사 이중화 신호처리 방식을 이용한 음향측심기
KR102086369B1 (ko) * 2019-11-21 2020-03-09 주식회사 지오스토리 멀티빔 음향측심기를 이용한 해도 제작 시스템
CN115042916A (zh) * 2022-07-29 2022-09-13 广船国际有限公司 一种声学设备的安装组件及船舶

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