WO2015194911A1 - 무선주파수 인식 방식을 이용한 해저케이블 관리시스템 및 방법 - Google Patents

무선주파수 인식 방식을 이용한 해저케이블 관리시스템 및 방법 Download PDF

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WO2015194911A1
WO2015194911A1 PCT/KR2015/006261 KR2015006261W WO2015194911A1 WO 2015194911 A1 WO2015194911 A1 WO 2015194911A1 KR 2015006261 W KR2015006261 W KR 2015006261W WO 2015194911 A1 WO2015194911 A1 WO 2015194911A1
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WO
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submarine cable
cable management
rfid tag
rfid
tag
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PCT/KR2015/006261
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김평
박정인
노현철
유성환
신예은
이상수
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(주)이우티이씨
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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Definitions

  • the present invention relates to a submarine cable management system, and more particularly, to a submarine cable management system and a method using a radio frequency identification (RFID) system.
  • RFID radio frequency identification
  • the diver can directly check the submarine and obtain it through the method of visually checking the human body on the manned diving equipment and the unmanned submarine.
  • a method such as a person to check the video.
  • the submarine cable exploration method using manned diving equipment has the disadvantage of economical cost that high cost is consumed by expensive equipment and high-quality manpower at the same time. There is a problem that a restriction such as that occurs.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention, it is possible to obtain management information for submarine cable management without direct contact by using a radio frequency identification (RFID) system To provide a submarine cable management system and method thereof.
  • RFID radio frequency identification
  • Another object of the present invention is to provide a submarine cable management system and method that is implemented in the form of unmanned submersible equipment does not imply risk of loss of life due to diving.
  • Submarine cable management system for achieving the above object, RFID (Radio Frequency IDentification) tag for storing the submarine cable management information including the location information of the point installed in the water and the unique information of the tag And a submarine cable management device for managing the submarine cable, and the submarine cable management device reads the submarine cable management information from an RFID tag provided in the submarine cable.
  • the RFID reader and the submarine cable management information received through the RFID reader are analyzed to calculate the location of the point where the RFID tag is installed, and the calculated location is linked with the map data to correspond to the map.
  • Under the control of the control unit and the control unit for outputting the processing result to display the RFID tag on the map It is characterized in that it comprises a display unit for displaying to display the location of the installed point.
  • the submarine cable management method for achieving the above object, RFID (Radio Frequency IDentification) for storing the submarine cable management information including the location information of the point installed in the water and the unique information of the tag
  • RFID Radio Frequency IDentification
  • a submarine cable management method of a submarine cable management system comprising a submarine cable having a plurality of tags and a submarine cable management device for managing the submarine cable, the submarine cable management device being an RFID reader ( Reading the submarine cable management information from the RFID tag provided in the submarine cable using a reader, and the submarine cable management device analyzes the submarine cable management information received through the RFID reader and installs the RFID tag.
  • the submarine cable management device displays a location where the RFID tag is installed on the map. Characterized in that it comprises a display step.
  • the submarine cable management system and method according to an embodiment of the present invention by checking the state of the submarine cable without direct contact by using the RFID system, in addition to the cable installed on the submarine surface, The effect is that the location and condition of the buried cables can be accurately identified and managed.
  • the submarine cable management system and method according to an embodiment of the present invention by using the submarine cable management system provided in the form of unmanned submersible equipment, safety is ensured compared to the exploration method in which personnel such as divers directly input In addition, there is an effect that can reduce the relatively large cost consumption in terms of economics.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a submarine cable management system to which a radio frequency identification (RFID) system according to an embodiment of the present invention is applied.
  • RFID radio frequency identification
  • Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a subsea cable management apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic flowchart illustrating a submarine cable management method using an RFID system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a system configuration for explaining the operation of an RFID system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic flowchart illustrating a method of operating an RFID system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is an exemplary view showing the configuration of a submarine cable management system to which the submarine cable management apparatus of the unmanned submersible equipment type according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary view for explaining a method of exploring a submarine cable using an RFID system in the submarine cable management device of the unmanned submersible apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 8 is an exemplary view showing a screen displayed when the display device of the submarine cable management system according to an embodiment of the present invention operates in the exploration mode.
  • FIG. 9 is an exemplary view illustrating a screen displayed when the display apparatus of the submarine cable management system according to an embodiment of the present invention operates in a navigation mode.
  • a submarine cable is a submarine cable, which is installed underwater or buried in the seabed to supply power and communication between two points (for example, intercontinental or between land and islands) isolated between seas.
  • the submarine cable may be replaced with other structures such as pipes.
  • the RFID (Radio Frequency IDentification) system may be composed of an RFID tag and an RFID reader, and store specific information and attach an antenna to an RFID tag manufactured in a small chip form.
  • a system for wirelessly transmitting and receiving data to an RFID reader That is, when the RFID tag attached to the submarine cable and storing the location information and the tag unique information of the attached point is recognized through the RFID reader, the RFID reader may store the location information and the tag unique information previously stored in the RFID tag. You can read it.
  • the RFID system may be classified into an active type or a passive type according to a power supply method of an RFID tag, and the active tag may have a battery to supply power by itself.
  • the passive tag since the passive tag does not have a battery, the passive tag can be operated using the induced electromotive force generated by the radio wave generated when the RFID reader recognizes the RFID tag as a power source. Therefore, in the case of the passive tag, there is an advantage that it can be manufactured in a compact and lightweight.
  • an RFID tag means a specific information storage device that stores location information of a point attached to a submarine cable and unique information of a corresponding tag. That is, the RFID tag includes location information and depth information corresponding to the location where the RFID tag is installed, unique information of the RFID tag, installation date for installing the RFID tag, installation map, surveyor, survey contents, conductor name, conductor grade, etc. Submarine cable management information can be stored.
  • the RFID tag may be installed on the surface of the submarine cable at regular intervals, and may be installed in addition to the point where the seabed terrain changes rapidly (for example, steep slope or sharp curve point).
  • the location information refers to location information of a point where the RIFD tag is installed, and may include a location coordinate value received through a global positioning system (GPS).
  • GPS global positioning system
  • the location information may include the location information of the time and the point where the RFID tag is first attached to the submarine cable when the submarine cable is installed, and may include the location information measured in real time for the submarine cable management. have.
  • a plurality of RFID tags in which the location information of the point installed on the submarine cable is inserted can be installed.
  • the location information may further include a depth value of the water in which the RFID tag is installed, in addition to the position coordinate (x, y) value in which the RFID tag is installed.
  • the unique information refers to unique information of the RFID tag, and may include a unique number for identifying the RFID tag.
  • a plurality of RFID tags may be installed in the submarine cable.
  • information such as a unique number of the corresponding tag is required. Therefore, the unique information may include a unique number for the tag, and in addition, it may further include information such as how many times the tag is installed, the tag installed by whom and when.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a submarine cable management system to which an RFID (Radio Frequency IDentification) system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a submarine cable management apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a submarine cable management method using an RFID system according to an embodiment of the present invention.
  • the submarine cable management method shown in FIG. 3 will be described with reference to the submarine cable management system to which the RFID system shown in FIG. 1 is applied and the submarine cable management device shown in FIG. 2.
  • a submarine cable management system may be divided into a submarine cable 110 and a submarine cable management device 120.
  • the submarine cable 110 may include a plurality of RFID tags 111, 112, and 113.
  • the RFID tags 111, 112, and 113 store cable management information including location information, unique information, and the like, of locations where the RFID tags 111, 112, and 113 are attached to the submarine cable 110.
  • the submarine cable 110 may be attached at regular intervals.
  • the location information may include Global Positioning System (GPS) information
  • the unique information may include RFID tag related information such as a sequence number for identifying the RFID tag.
  • the submarine cable management information may further include depth information including underwater depth values of the RFID tags 111, 112, and 113 in addition to the location information and the unique information.
  • the submarine cable management information may further include an installation date, installation schematic, surveyor, survey details, conductor name, conductor grade, etc.
  • the RFID tags 111, 112, and 113 may be installed on the surface of the submarine cable at predetermined intervals, and may be additionally installed at a point where the terrain changes rapidly (for example, a steep slope or a sharp curve point). have.
  • the submarine cable management apparatus 120 may include an RFID reader 121, a controller 122, a display unit 123, a GPS receiver 124, a database 125, and a communication unit 126.
  • the RFID reader 121 may read cable management information from the RFID tags 111, 112, and 113 by transmitting radio waves to the RFID tags 111, 112, and 113 [S310, S320, S330]. .
  • the RFID tags 111, 112, and 113 may be implemented as an active type tag or a passive type tag. That is, when the RFID tags 111, 112 and 113 are active tags, the RFID tags 111, 112 and 113 include a power supply device (eg, a battery) that supplies power to itself.
  • the RFID reader 121 can always read the cable management information by keeping the power ON all the time.
  • Such an active RFID system has an advantage of a longer recognition distance than a passive RFID system.
  • the RFID tags 111, 112, and 113 are passive tags, the RFID tags 111, 112, and 113 do not have a battery. Therefore, when the RFID reader 121 transmits radio waves to recognize the RFID tags 111, 112, and 113, the RFID tags 111, 112, and 113 may generate induced electromotive force generated by the transmitted radio waves. Using the power source to transmit the pre-stored submarine cable management information to the RFID reader 121. Due to the driving method, the passive tag has an advantage that it can be used semi-permanently.
  • the controller 122 analyzes the submarine cable management information received through the RFID reader 121 to calculate a location of a point where the RFID tags 111, 112, and 113 are installed, and calculates the calculated location by using map data ( Map Data) may be controlled to output and display the processing result of displaying the corresponding data on the map [S340, S350]. That is, the controller 122 may extract the position coordinate value of the point where the RFID tags 111, 112, and 113 are installed by analyzing the received submarine cable management information. Thereafter, the controller 122 applies the extracted position coordinate value to map data, and displays the RFID tags 111, 112, and 113 on a map displayed through the display unit 123 such as an navigation system. The map can be displayed by processing the display of the locations.
  • Map Data Map Data
  • the submarine cable management system and method thereof according to the present invention can grasp the state of the submarine cable without direct contact by using the RFID system, so that it is easier and faster to manage the submarine cable, thereby reducing the consumption of time and money. There is an advantage that it can.
  • the submarine cable management device 120 is a GPS receiver 124 for acquiring the location information of the RFID tags 111, 112, 113 in real time, and the submarine cable management information received through the RFID reader 121 And a database 125 that accumulates and stores the position information of the RFID tags 111, 112, and 113 acquired through the GPS receiver 124 in a table form.
  • the GPS receiver 124 is for acquiring position coordinate values of the RFID tags 111, 112, and 113, and the plurality of RFID tags 111, 112, and 113 attached to the submarine cable 110. It may be provided in each, may be provided in the submarine cable management device 120.
  • control unit 122 of the submarine cable management device 120 receives the real time information from the GPS receiver 124 and the location information included in the submarine cable management information received from each of the RFID tags 111, 112, and 113. Comparing the position coordinates of the RFID tag (111, 112, 113) to calculate the error value, and stores the calculated error value in the database 125 to use as information for maintenance of the submarine cable 110 By doing so, management efficiency can be improved.
  • the submarine cable management device 120 may further include the communication unit 126.
  • the communication unit 126 may be implemented by a wired or wireless communication method, and may provide a processing result processed by the control unit 122 to a separate user terminal.
  • the submarine cable management system and method according to the present invention as described above has the advantage that the submarine cable state can be transmitted in real time to the user terminal for monitoring.
  • the submarine cable management device 120 may be implemented in the form of an unmanned submersible equipment, will be described below an embodiment in which the submarine cable management device 12 is implemented in the form of unmanned diving equipment.
  • the subsea cable management apparatus 120 may include an unmanned submersible equipment controller 220, and the unmanned submersible equipment 210 and the unmanned submersible equipment controller 220 are wired. Or it may be linked with a wireless communication method.
  • the unmanned diving equipment 210 may include a camera module 211, an RFID module 212, a GPS module 213, a first control module 214, and a first communication module 215. .
  • the camera module 211 may be installed in front of the unmanned diving equipment 210 to obtain a peripheral image.
  • the peripheral image acquired through the camera module 211 is displayed through the display module 224 of the unmanned diving equipment controller 220, to secure a view of the user controlling the movement of the unmanned diving equipment 220. And to recognize the obstacle can support the unmanned diving equipment 210 to move safely.
  • the camera module may further include a light emitting device implemented as a light emitting diode (LED) and a halogen lamp.
  • LED light emitting diode
  • the RFID module 212 may include an RFID reader for recognizing an RFID tag attached to a submarine cable and reading submarine cable management information stored in the RFID tag.
  • the RFID module 211 may be used in a passive or active RFID system.
  • the GPS module 213 may acquire the position coordinates of the RFID tag attached to the submarine cable in real time.
  • the position coordinates of the RFID tag acquired in real time through the GPS module 213 may be used as data for comparing with the initial position information of the RFID tag pre-stored in the RFID tag.
  • the first control module 214 may control the operation of the components provided in the unmanned diving equipment 210. In particular, the first control module 214 may control the movement of the unmanned diving equipment 210.
  • the first communication module 215 may support data transmission and reception between the unmanned diving equipment 210 and the unmanned diving equipment controller 220.
  • the data transmitted and received through the first communication module 215 is command data for controlling the movement of the unmanned diving equipment 210 and the image received through the camera module 211, the RFID module ( Submarine cable management information received through 212 and the RFID tag location information received through the GPS module and the like.
  • the unmanned submersible controller 220 may include a second communication module 221, a second control module 222, a database 223, a display module 224, and an adjustment module 225. .
  • the second communication module 221 is operated in conjunction with the first communication module 211 of the unmanned submersible equipment 210, communication between the first communication module 215 and the second communication module 221.
  • the scheme may include a wired or wireless communication scheme.
  • the second communication module 221 may receive the adjustment data for operating the unmanned diving equipment 210 input through the adjustment module 225 of the unmanned diving equipment controller 220. 215).
  • the second control module 222 may process functions necessary for the operation of the unmanned diving equipment controller 220. That is, the second control module may control the organic operation of each component provided in the unmanned diving equipment controller 220. In addition, the second control module 222 analyzes the submarine cable management information received from the RFID module 212 of the unmanned submerging device 210 to calculate the position of the point where the RFID tag is installed, the calculated position In conjunction with map data, a corresponding location may be displayed on a map.
  • the database 223 may store the submarine cable management information received from the RFID module 212 and the position coordinates of the RFID tag received from the GPS module 213 through the second communication module 221.
  • the database 223 may store the submarine cable management information and the position coordinates of the RFID tag in a table form, and may refer to a process of managing and maintaining the submarine cable later using the stored information.
  • the display module 224 may receive and display the processing result processed by the second communication module 221. That is, the display module 224 may display a map indicating a location where a specific RFID tag is installed. In addition, the display module 224 may display a peripheral image acquired from the camera module 211 of the unmanned diving device 210, and may display various information for managing the submarine cable.
  • the adjustment module 225 may receive a signal input from the outside to control the operation of the unmanned diving equipment 210.
  • the signal input from the outside may include a signal for adjusting the direction and the moving position of the unmanned diving equipment (210).
  • FIG. 4 is an exemplary diagram of a system configuration illustrated to describe an operation of an RFID system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an operation method of an RFID system according to an embodiment of the present invention. Is a flow chart.
  • An RFID system may be composed of an RFID tag 410 and an RFID reader 420.
  • the RFID reader 420 transmits radio waves to recognize the RFID tag 410, and the RFID tag 410 receives the transmitted radio waves and turns on power to turn on the stored data.
  • the RFID reader 420 may be transmitted [S510, S520, S530].
  • the RFID reader 420 transmits radio waves to check whether the RFID tag 410 exists within a predetermined range regardless of whether the RFID tag 410 is an active type or a passive type. (b) Then, the pre-stored cable management information may be received from the RFID tag 410 that has received the transmitted radio waves.
  • the RFID management unit stores the cable management information previously stored using the corresponding power. It may transmit to the reader 420.
  • the RFID tag 410 is passive, the RFID tag 410 receives the radio wave transmitted from the RFID reader 420 and uses the organic electromotive force generated by the received radio wave as a power source. The stored cable management information may be transmitted to the RFID reader 420.
  • the active type RFID system has an advantage that the tag has a battery at all times, so that the response speed is high and the response range is large.
  • the tag since the passive type RFID system does not always have a battery, the tag has a small size, a low weight, and has the advantage of being semi-permanent in terms of power supply.
  • Figure 6 is an exemplary view showing the configuration of a submarine cable management system to which the submarine cable management apparatus of the unmanned submersible equipment type according to an embodiment of the present invention.
  • the submarine cable management system is a submarine cable 610 with a plurality of RFID tags (610a), unmanned diving equipment 620 equipped with an RFID reader (620a) And the unmanned diving equipment controller 630.
  • the submarine cable 610 may include a plurality of RFID tags 610a attached at regular intervals.
  • the RFID tags 610a may be active or passive tags.
  • the RFID tags 610a may store cable management information including location information indicating an attached location, tag identification information, and the like.
  • the unmanned diving equipment 620 is movable in the deep sea, and may have an RFID reader 620a. As the unmanned diving equipment 620 moves, the RFID tag 610a may be recognized using the RFID reader 620a and cable management information may be received from the recognized RFID tag 610a.
  • the unmanned diving equipment 620 may further include an integrated sensor module 620b, a camera module 620c, a lighting module 620d, a data transmission / reception module and a power supply module.
  • the unmanned diving apparatus 620 may implement a real-time submarine exploration function by using the camera module 620c and the illumination module 620d to secure a field of view using illumination from the seabed and acquire a real-time submarine cable image through a camera.
  • the integrated sensor module 620b senses depth data, direction, speed, distance, and horizontal data of the underwater to obtain a position value of the unmanned diving equipment 620, and recognizes the obstacle to the unmanned diving equipment 620 ) Can help you move safely.
  • the ground penetrating radar (GPR) is further provided to scan the bottom surface, so that the position, depth and buried shape of the submarine cable 610 are accurately determined.
  • the unmanned diving equipment controller 630 may include an adjustment module, a data transmission / reception module 630a, a power supply module, a display module, and the like.
  • the adjustment module is a module that can control the unmanned diving equipment 620, and can adjust the direction and the moving position of the unmanned diving equipment through the image obtained through the camera image installed in the unmanned diving equipment 630. The wide viewing angle may be secured by adjusting the direction of the camera.
  • the data transmission / reception module 630a may be provided with various information (eg, underwater depth data, direction, speed, distance, horizontality data, etc.) obtained through the integrated sensor of the unmanned diving equipment 620. This can be obtained by calculating the GPS value of the unmanned diving equipment controller 630 and the value received from the integrated sensor of the unmanned diving equipment 620 to obtain the current position value of the unmanned diving equipment.
  • the submarine cable management system is connected to the personal mobile terminal 640 in a wired / wireless manner, can provide a real-time exploration status to a specific user, GPS satellite equipment 650, GPS information management server ( 660a) and the GIS DB 660b to receive accurate information in real time.
  • FIG. 7 is an exemplary view for explaining a method of exploring a submarine cable using an RFID system in the submarine cable management device of the unmanned submersible apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the unmanned submersible apparatus 720 may explore the submarine cable 710 using an RFID system.
  • the submarine cable 710 is a cable installed for communication and power supply between points isolated from the sea (for example, intercontinental or land and islands, etc.), which is installed underwater or buried in the seabed and Pipes and the like.
  • the submarine cable 710 may include a plurality of RFID tags 711 installed at predetermined intervals.
  • the RFID tag 711 may be attached to a surface of the submarine cable 710 and may store location information of a point attached to the submarine cable 710 and unique information of the RFID tag 711.
  • the location information may include a location coordinate value
  • the unique information may include a unique number for identifying a specific tag among a plurality of tags.
  • the unmanned submersible equipment 720 is to provide a function, such as maintenance for the submarine cable 710 by collecting and analyzing the state of the submarine cable 710, the submarine cable ( 710 can be managed. That is, in the submarine cable management system using the RFID system, the unmanned submersible equipment 720 may be provided with an RFID reader 721 on one side to read the submarine cable management information stored in the RFID tag 711.
  • the RFID tag 711 includes a passive tag, and when the RFID reader 721 enters a predetermined range, the induction electromotive force generated by radio waves transmitted from the RFID reader 721 is operated as a power source. By using the RFID tag 711, location information, tag unique information, and the like previously stored in the RFID tag 711 may be transmitted to the RFID reader 721.
  • the passive RFID system according to an embodiment of the present invention when applied to a submarine cable management system, it is possible to easily and quickly collect accurate data without direct contact by using a small and ultra-lightweight RFID system. have.
  • the unmanned submerged equipment when performing the seabed exploration using the unmanned submerged equipment according to an embodiment of the present invention, it is possible to perform a safer exploration of a wider area, so that the physiological area such as the deep seabed exceeded the depth limit of human diving
  • it can be used in various ways for shipwreck and military search of polluted area, and it can be used as a work equipment for construction of submarine observation station, subsea base and submarine structure that monitors marine environment for a long time.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating a screen displayed when the display apparatus of the submarine cable management system according to an embodiment of the present invention operates in the exploration mode
  • FIG. 9 is a submarine cable management system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating a screen displayed when the display device of the device operates in the navigation mode.
  • the submarine cable management system may provide a screen for exploring and managing a submarine cable through a specific display device.
  • the specific display device may operate in an exploration mode or a navigation mode.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating images and information displayed on a screen when the specific display device is operated in an exploration mode. Can be provided by default. In addition, it is possible to further display a variety of information in addition to the provided peripheral image, the various information submersible controller icon 810 for controlling the position and direction of the unmanned diving equipment for exploring the submarine cable underwater, the unmanned diving equipment
  • the submersible information display 820 for displaying movement information such as the depth of the moving point and the moving speed of the unmanned diving equipment, the level meter 830 for displaying the level information of the unmanned diving equipment, mounted on the unmanned diving equipment
  • the sensor may be divided into sections, such as a manipulation operation for detecting sensors for displaying various types of sensors and displaying information received from the sensors, an information display 840, and a navigation 850 for displaying a moving route in real time.
  • FIG. 9 illustrates a map displayed on a screen when the specific display device operates in the navigation mode, and the map includes a submarine cable 910 and an RFID tag location 920 attached to the submarine cable. Can be displayed.
  • the submarine cable management system has an advantage of being able to receive detailed and accurate information about a specific location in real time.

Abstract

본 발명은 RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템을 적용한 해저케이블 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 수중에 설치된 지점의 위치정보와 태그의 고유정보를 포함하는 해저케이블 관리정보를 저장하는 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그(Tag)를 다수 구비하는 해저케이블 및 상기 해저케이블을 관리하기 위한 해저케이블 관리장치를 포함하여 구성되는 해저케이블 관리 시스템에 있어서, 상기 해저케이블 관리장치는 상기 해저케이블에 구비된 RFID 태그로부터 상기 해저케이블 관리정보를 읽어오는 RFID 리더(Reader)와, 상기 RFID 리더를 통해 수신된 해저케이블 관리정보를 분석하여 상기 RFID 태그가 설치된 지점의 위치를 산출하고, 산출된 위치를 지도 데이터와 연동하여 지도(Map)에 해당 위치가 표시되도록 처리한 처리결과를 출력하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 지도에 RFID 태그가 설치된 지점의 위치를 표시하도록 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

무선주파수 인식 방식을 이용한 해저케이블 관리시스템 및 방법
본 발명은 해저케이블 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템을 이용한 해저케이블 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근, 바다를 사이에 두고 격리된 두 지점(예를 들어, 대륙과 대륙, 육지와 섬 등) 간의 통신 및 전력전송 등의 용도로 케이블을 해저에 케이블 또는 파이프 형태의 전송선로를 매설 또는 부설하는 경우가 증가하고 있다. 이러한 해저케이블의 유지보수를 위해서 해저케이블 위치 및 상태를 정기적으로 파악하는 등의 관리가 필요하다.
현재, 해저케이블의 상태를 파악 및 유지보수하는 등의 관리를 위한 방법으로는, 잠수부가 직접 잠수하여 직접 확인하는 방법과 유인잠수장비에 사람이 탑승하여 육안으로 확인하는 방법 및 무인잠수함을 통해 획득되는 영상을 사람이 확인하는 방법 등이 존재한다.
국내 해저케이블에 대한 탐사기술의 경우, 35m 이하의 수심에서는 잠수부에 의한 육안조사 방식으로 이루어지고 있으며, 35m 이상의 수심에서는 탐사선과 케이블에 의해 연결되는 무인잠수장비로부터 전달되는 영상을 통한 사람이 확인하는 방식으로 이루어지고 있다. 또한, 제주 근경에 설치된 해저케이블의 경우에는 유인잠수장비를 이용해 탐사가 이루어지고 있다.
그러나, 육안조사에 의한 해저케이블 탐사 방법의 경우에는 해저 표면으로 노출된 케이블만 확인할 수 있을 뿐, 해저에 매설된 케이블의 위치(또는 심도)를 정확하게 파악하기 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 잠수부가 직접 잠수하여 해저케이블 상태를 확인하는 탐사 방법의 경우는, 잠수부의 수중 체류시간이 수심 및 수온, 잠수부의 역량 등에 유동적으로 변경되는 제한시간이 존재한다는 단점이 있으며, 상기한 제한사항을 위반하였을 경우에는 잠수병 등의 상해로 인한 인명 손실의 위험이 내재되어 있다.
아울러, 유인잠수장비를 이용한 해저케이블 탐사 방식은, 고가의 장비와 고급 인력이 동시에 투입되어 높은 비용이 소모된다는 경제적 측면에서의 단점이 있으며, 기상 및 조류상태를 확인하여 최적 시점에서 작업을 진행해야 한다는 점 등의 제약사항이 발생한다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템을 이용하여 직접적인 접촉 없이 해저케이블 관리를 위한 관리정보를 취득할 수 있는 해저케이블 관리 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 무인잠수장비 형태로 구현되어 잠수로 인한 인명손실 등의 위험이 내재되지 않은 해저케이블 관리 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 관리 시스템은, 수중에 설치된 지점의 위치정보와 태그의 고유정보를 포함하는 해저케이블 관리정보를 저장하는 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그(Tag)를 다수 구비하는 해저케이블 및 상기 해저케이블을 관리하기 위한 해저케이블 관리장치를 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 해저케이블 관리장치는 상기 해저케이블에 구비된 RFID 태그로부터 상기 해저케이블 관리정보를 읽어오는 RFID 리더(Reader)와, 상기 RFID 리더를 통해 수신된 해저케이블 관리정보를 분석하여 상기 RFID 태그가 설치된 지점의 위치를 산출하고, 산출된 위치를 지도 데이터와 연동하여 지도(Map)에 해당 위치가 표시되도록 처리한 처리결과를 출력하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 지도에 RFID 태그가 설치된 지점의 위치를 표시하도록 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 관리 방법은, 수중에 설치된 지점의 위치정보와 태그의 고유정보를 포함하는 해저케이블 관리정보를 저장하는 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그(Tag)를 다수 구비하는 해저케이블 및 상기 해저케이블을 관리하기 위한 해저케이블 관리장치를 포함하여 구성되는 해저케이블 관리 시스템의 해저케이블 관리 방법에 관한 것으로서, 상기 해저케이블 관리장치가 RFID 리더(Reader)를 이용해 상기 해저케이블에 구비된 RFID 태그로부터 상기 해저케이블 관리정보를 읽어오는 단계와, 상기 해저케이블 관리장치가 상기 RFID 리더를 통해 수신된 해저케이블 관리정보를 분석하여 상기 RFID 태그가 설치된 지점의 위치를 산출하는 단계와, 상기 해저케이블 관리장치가 상기 산출된 RFID 태그가 설치된 위치를 지도(Map) 데이터와 연동하여 지도에 해당 위치가 표시되도록 처리한 처리결과를 출력하는 단계 및 상기 처리결과에 따라, 상기 해저케이블 관리장치가 상기 지도에 상기 RFID 태그가 설치된 위치를 표시하여 디스플레이하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 관리 시스템 및 그 방법에 의하면, RFID 시스템을 이용하여 직접 접촉 없이 해저케이블의 상태를 확인함으로써, 해저 표면에 설치된 케이블 외에도 해저의 지중에 매설된 케이블의 위치 및 상태를 정확하게 확인 및 관리할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 관리 시스템 및 그 방법에 의하면, 무인잠수장비 형태로 제공되는 해저케이블 관리 시스템을 이용함으로써, 잠수부 등의 인력이 직접투입되는 탐사 방식에 비해 안전성이 보장되고, 경제적 측면에서도 상대적으로 많은 비용소모를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템이 적용된 해저케이블 관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 관리장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 시스템을 이용한 해저케이블 관리 방법을 설명하기 위해 도시한 개략적인 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 시스템 동작을 설명하기 위해 도시한 시스템 구성의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 시스템의 동작 방법을 설명하기 위해 도시한 개략적인 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인잠수장비 형태의 해저케이블 관리장치가 적용된 해저케이블 관리 시스템의 구성을 도시한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인잠수장비 형태의 해저케이블 관리장치가 RFID 시스템을 이용해 해저케이블을 탐사하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 관리 시스템의 디스플레이 장치가 탐사 모드로 동작할 때 디스플레이되는 화면을 도시한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 관리 시스템의 디스플레이 장치가 내비게이션(Navigation) 모드로 동작할 때 디스플레이되는 화면을 도시한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 '장치' 및 '부'는 명세서 작성의 용이함만이 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사항이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
본 발명에서 해저케이블(Submarine Cable)이란, 바다를 사이에 두고 격리된 두 지점(예를 들어, 대륙 간 혹은 육지와 섬 등) 사이의 통신 및 전력 등을 공급하기 위해 수중에 설치되거나 해저에 매설(혹은 부설)되는 케이블을 의미한다. 이때, 상기 해저케이블은 파이프 등 다른 구조물 형태로 대체될 수 있다.
본 발명에서 RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템이란, RFID 태그(Tag) 및 RFID 리더(Reader)로 구성될 수 있는데, 극소형 칩(Chip) 형태로 제작된 RFID 태그에 특정 정보를 저장하고 안테나를 달아 데이터를 RFID 리더로 무선 송수신하는 시스템을 의미한다. 즉, 해저케이블에 부착되어, 부착된 지점의 위치정보와 태그 고유정보를 저장하고 있는 RFID 태그가 RFID 리더를 통해 인식되면, 상기 RFID 리더는 RFID 태그에 기저장되어 있는 위치정보 및 태그 고유정보를 읽어올 수 있다. RFID 시스템은 RFID 태그(Tag)의 전원공급방식에 따라, 능동형(Active Type) 또는 수동형(Passive Type)으로 구분될 수 있는데, 능동형 태그는 배터리(Battery)를 구비하여 자체적으로 전원 공급이 가능하다. 반면, 수동형 태그는 배터리를 구비하지 않으므로, RFID 리더가 RFID 태그를 인식할 때 발생하는 전파에 의해 발생하는 유도기전력을 전원으로 사용하여 작동될 수 있다. 따라서, 수동형 태그의 경우, 소형 및 경량화하여 제작 가능하다는 장점이 있다.
본 발명에서 RFID 태그(Tag)란, 해저케이블에 부착되어 부착된 지점의 위치정보 및 해당 태그의 고유정보 등을 저장하는 특정 정보저장장치를 의미한다. 즉, RFID 태그는 RFID 태그가 설치된 위치에 상응하는 위치정보 및 심도정보, 상기 RFID 태그의 고유정보, 상기 RFID 태그를 설치한 설치일자, 설치약도, 조사자, 조사내용, 도선명, 도선등급 등을 포함하는 해저케이블 관리정보를 저장할 수 있다. 또한, RFID 태그는 해저케이블의 표면에 일정한 간격으로 설치될 수 있으며, 해저 지형이 급격하게 변하는 지점(예를 들어, 급경사 혹은 급커브 지점 등) 등에 추가로 설치될 수도 있다.
본 발명에서 위치정보란, RIFD 태그가 설치된 지점의 위치정보를 의미하는 것으로서, GPS(Global Positioning System)를 통해 수신되는 위치좌표 값을 포함할 수 있다. 이때, 상기 위치정보는, 해저케이블 설치시에 해저케이블에 RFID 태그가 최초로 부착되는 시점 및 지점의 위치정보를 포함할 수 있으며, 이후에 해저케이블 관리를 위해 실시간으로 측정되는 위치정보를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 추후에 해저케이블을 관리하기 위해서는 해저케이블이 최초 설치된 위치를 정확하기 파악하고 있어야 하는데, 이를 위해서 해저케이블 표면에 설치된 지점의 위치정보를 삽입한 다수의 RFID 태그를 설치할 수 있다. 상기 위치정보는 RFID 태그가 설치된 위치좌표(x, y) 값 외에도, 상기 RFID 태그가 설치된 수중 심도 값을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 고유정보란, RFID 태그의 고유정보를 의미하는 것으로서, RFID 태그를 식별하기 위한 고유번호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 해저케이블에는 다수의 RFID 태그가 설치될 수 있는데, 설치된 다수의 RFID 태그 중, 특정 태그를 식별하여 해당 태그의 상태를 확인하기 위해서는 해당 태그에 대한 고유번호 등의 정보가 필요하다. 따라서, 고유정보는 해당 태그에 대한 고유번호를 포함할 수 있으며, 그 외에도, 해당 태그가 몇 번째로 설치된 태그인지, 누구에 의해 언제 설치된 태그인지 등의 정보를 더 포함할 수 있다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템이 적용된 해저케이블 관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 관리장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 시스템을 이용한 해저케이블 관리 방법을 설명하기 위해 도시한 개략적인 흐름도이다.
우선, 도 1에 도시된 RFID 시스템이 적용된 해저케이블 관리 시스템 및 도 2에 도시된 해저케이블 관리장치를 참조하여, 도 3에 도시된 해저케이블 관리 방법을 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 시스템이 해저케이블 관리 시스템은, 해저케이블(110)과 해저케이블 관리 장치(120)로 구분될 수 있다.
상기 해저케이블(110)은, 다수 개의 RFID 태그(111, 112, 113)들을 구비할 수 있다. 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들은 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들이 상기 해저케이블(110)에 부착된 위치의 위치정보 및 고유정보 등을 포함하는 케이블 관리정보를 저장하는 것으로서, 상기 해저케이블(110)에 일정 간격으로 부착될 수 있다. 상기 위치정보는 GPS(Global Positioning System)정보를 포함할 수 있으며, 상기 고유정보는 RFID 태그를 식별하기 위한 순번 등 RFID 태그 관련정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 해저케이블 관리정보는 상기 위치정보 및 고유정보 외에도, 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들의 수중 심도 값을 포함하는 심도정보를 더 포함할 수 있다. 아울러, 상기 해저케이블 관리정보는 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들을 설치한 설치일자, 설치약도, 조사자, 조사내용, 도선명, 도선등급 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들은 상기 해저케이블 표면에 소정 간격으로 설치될 수 있으며, 지형이 급격하게 변하는 지점(예를 들어, 급경사 혹은 급커브 지점 등)에 추가로 설치될 수 있다.
상기 해저케이블 관리장치(120)는, RFID 리더(121), 제어부(122), 디스플레이부(123), GPS 수신부(124), 데이터베이스(125) 및 통신부(126)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 RFID 리더(121)는 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들에 전파를 송신하여 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들로부터 케이블 관리정보를 읽어올 수 있다[S310, S320, S330]. 이때, 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들은 능동형(Active Type) 태그 또는 수동형(Passive Type) 태그로 구현될 수 있다. 즉, 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들이 능동형 태그일 경우, 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들은 자체적으로 전원을 공급하는 전원공급장치(예를 들어, 배터리)를 구비하고 있으므로, 전원을 항상 온(ON) 상태로 유지하여 상기 RFID 리더(121)가 항시 케이블 관리정보를 읽어올 수 있다. 이러한 능동형 RFID 시스템은 수동형 RFID 시스템에 비해 인식 거리가 길다는 장점이 있다. 한편, 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들이 수동형 태그일 경우에는 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들이 별도로 배터리를 구비하지 않는다. 따라서, 상기 RFID 리더(121)가 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들을 인식하기 위해 전파를 송신하면, 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들이 상기 송신된 전파에 의해 발생된 유도기전력을 전원으로 사용하여 상기 RFID 리더(121)로 기저장된 해저케이블 관리정보를 전송한다. 상기한 구동방식으로 인해 상기 수동형 태그는 반영구적 사용이 가능하다는 장점이 있다.
상기 제어부(122)는 상기 RFID 리더(121)를 통해 수신된 해저케이블 관리정보를 분석하여 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들이 설치된 지점의 위치를 산출하고, 상기 산출된 위치를 지도 데이터(Map Data)와 연동하여 지도에 해당 데이터가 표시되도록 처리한 처리결과를 출력 및 디스플레이하도록 제어할 수 있다[S340, S350]. 즉, 상기 제어부(122)는 상기 수신된 해저케이블 관리정보를 분석하여 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들이 설치된 지점의 위치좌표 값을 추출할 수 있다. 그런 다음, 상기 제어부(122)는 상기 추출된 위치좌표 값을 지도 데이터에 적용하여, 자동항법장치(Navigation) 등의 디스플레이부(123)를 통해 디스플레이되는 지도에 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들의 위치가 표시되도록 처리하여 지도를 디스플레이할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 해저케이블 관리 시스템 및 그 방법은, RFID 시스템을 이용해 직접적인 접촉 없이 해저케이블의 상태를 파악할 수 있으므로, 보다 쉽고 빠르게 해저케이블을 관리하여 시간 및 비용의 소모를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.
한편, 상기 해저케이블 관리장치(120)는 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들의 위치정보를 실시간으로 취득하는 GPS 수신부(124)와, 상기 RFID 리더(121)를 통해 수신되는 해저케이블 관리정보 및 상기 GPS 수신부(124)를 통해 취득되는 RFID 태그(111, 112, 113)들의 위치정보를 테이블(Table) 형태로 누적하여 저장하는 데이터베이스(125)를 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 GPS 수신부(124)는 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들의 위치좌표 값을 취득하기 위한 것으로서, 상기 해저케이블(110)에 부착된 다수의 RFID 태그(111, 112, 113)들 각각에 구비될 수 있으며, 상기 해저케이블 관리장치(120)에 구비될 수도 있다. 따라서, 상기 해저케이블 관리장치(120)의 제어부(122)는 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들 각각으로부터 수신되는 해저케이블 관리정보에 포함된 위치정보와 상기 GPS수신부(124)로부터 실시간 수신되는 상기 RFID 태그(111, 112, 113)들의 위치좌표를 비교하여 오차 값을 산출하고, 산출된 오차 값을 상기 데이터베이스(125)에 저장하여 상기 해저케이블(110)의 유지보수를 위한 정보로 사용함으로써, 관리 효율성을 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 비교 분석을 통해 해저케이블에 대한 다양한 분석이 가능하며, 주기적인 탐사 시행을 통해 데이터베이스를 구축하고, 해저케이블이 이동하였을 시에는 다음 이동 경로를 예측할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 해저케이블 관리장치(120)는 상기 통신부(126)를 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 통신부(126)는 유선 또는 무선 통신방식으로 구현될 수 있는 것으로서, 상기 제어부(122)에서 처리된 처리결과를 별도의 사용자 단말기에 제공할 수 있다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 따른 해저케이블 관리 시스템 및 그 방법은, 해저케이블 상태를 사용자 단말기로 실시간 전송하여 모니터링이 가능하다는 장점이 있다.
보다 상세히, 상기 해저케이블 관리장치(120)는 무인잠수장비 형태로 구현될 수 있는데, 이하에서 상기 해저케이블 관리장치(12)가 무인잠수장비 형태로 구현되는 일 실시예에 대해 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 해저케이블 관리장치(120)는 무인잠수장비 제어기(220)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 무인잠수장비(210)와 상기 무인잠수장비 제어기(220)는 유선 또는 무선 통신방식으로 연동될 수 있다.
우선, 상기 무인잠수장비(210)는 카메라 모듈(211), RFID 모듈(212), GPS 모듈(213), 제1제어모듈(214) 및 제1통신모듈(215)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 카메라 모듈(211)은 상기 무인잠수장비(210)의 전방에 설치되어 주변영상을 획득할 수 있다. 상기 카메라 모듈(211)을 통해 획득되는 주변영상은 상기 무인잠수장비 제어기(220)의 디스플레이 모듈(224)을 통해 디스플레이되는 것으로서, 상기 무인잠수장비(220)의 이동을 제어하는 사용자의 시야를 확보하도록 하고, 장애물을 인식하여 무인잠수장비(210)가 안전하게 이동할 수 있도록 지원할 수 있다. 이때, 상기 카메라 모듈은 LED(Light Emitting Diode) 및 할로겐 램프(Halogen Lamp) 등으로 구현된 발광장치를 더 구비할 수 있다.
상기 RFID 모듈(212)은 해저케이블에 부착된 RFID 태그를 인식하여 상기 RFID 태그에 저장된 해저케이블 관리정보를 읽어오기 위한 RFID 리더를 포함할 수 있다. 상기 RFID 모듈(211)은 수동형 또는 능동형 RFID 시스템에 사용할 수 있다.
상기 GPS 모듈(213)은 해저케이블에 부착된 RFID 태그의 위치좌표를 실시간 획득할 수 있다. 상기 GPS 모듈(213)을 통해 실시간으로 획득되는 RFID 태그의 위치좌표는 상기 RFID 태그에 기저장된 상기 RFID 태그의 최초 위치정보와 비교하기 위한 데이터로 사용될 수 있다.
상기 제1제어모듈(214)은 상기 무인잠수장비(210)에 구비된 구성요소들의 동작을 제어할 수 있다. 특히, 상기 제1제어모듈(214)은 상기 무인잠수장비(210)의 이동을 제어할 수 있다.
상기 제1통신모듈(215)은 상기 무인잠수장비(210) 및 상기 무인잠수장비 제어기(220) 간의 데이터 송수신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1통신모듈(215)을 통해 송수신되는 데이터는 상기 무인잠수장비(210)의 이동을 제어하기 위한 명령데이터와 상기 카메라모듈(211)을 통해 수신되는 영상, 상기 RFID 모듈(212)을 통해 수신되는 해저케이블 관리정보 및 상기 GPS 모듈 등을 통해 수신되는 RFID 태그 위치정보 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 무인잠수장비 제어기(220)는 제2통신모듈(221), 제2제어모듈(222), 데이터베이스(223), 디스플레이모듈(224), 조정모듈(225)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제2통신모듈(221)은 상기 무인잠수장비(210)의 제1통신모듈(211)과 연동하여 동작하는 것으로서, 상기 제1통신모듈(215) 및 상기 제2통신모듈(221) 간의 통신방식은 유선 혹은 무선 통신방식을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2통신모듈(221)은 상기 무인잠수장비 제어기(220)의 조정모듈(225)을 통해 입력되는 무인잠수장비(210)를 운전하기 위한 조정데이터를 상기 제1통신모듈(215)로 전송할 수 있다.
상기 제2제어모듈(222)은 상기 무인잠수장비 제어기(220)의 동작을 위해 필요한 기능들을 처리할 수 있다. 즉, 상기 제2제어모듈은 상기 무인잠수장비 제어기(220)에 구비된 각 구성들의 유기적인 동작을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제2제어모듈(222)은 상기 무인잠수장치(210)의 RFID 모듈(212)로부터 수신된 해저케이블 관리정보를 분석하여 상기 RFID 태그가 설치된 지점의 위치를 산출하고, 상기 산출된 위치를 지도 데이터와 연동하여 지도(Map)에 해당 위치가 표시되도록 처리할 수 있다.
상기 데이터베이스(223)는 상기 제2통신모듈(221)을 통해 상기 RFID 모듈(212)로부터 수신되는 해저케이블 관리정보 및 상기 GPS 모듈(213)로부터 수신되는 RFID 태그의 위치좌표를 저장할 수 있다. 상기 데이터베이스(223)는 상기 해저케이블 관리정보 및 상기 RFID 태그의 위치좌표를 테이블 형태로 저장할 수 있으며, 저장된 정보들을 이용해 추후에 상기 해저케이블을 관리 및 유지보수하는 과정에서 참조할 수 있다.
상기 디스플레이모듈(224)은 상기 제2통신모듈(221)에서 처리된 처리결과를 수신하여 디스플레이할 수 있다. 즉, 상기 디스플레이 모듈(224)은 특정 RFID 태그가 설치된 위치를 표시하는 지도를 디스플레이할 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 모듈(224)은 상기 무인잠수장비(210)의 카메라모듈(211)로부터 취득되는 주변영상을 디스플레이할 수 있으며, 해저케이블을 관리하기 위한 각종 정보를 디스플레이할 수 있다.
상기 조정모듈(225)은 상기 무인잠수장비(210)의 운전을 제어하기 위해 외부로부터 입력되는 신호를 수신할 수 있다. 상기 외부로부터 입력되는 신호는 상기 무인잠수장비(210)의 방향 및 이동 위치를 조정하기 위한 신호를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 시스템 동작을 설명하기 위해 도시한 시스템 구성의 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 시스템의 동작 방법을 설명하기 위해 도시한 개략적인 흐름도이다.
이하에서, 도 4에 도시된 RFID 시스템 구성도를 참조로, 도 5에 도시된 RFID 시스템의 동작 방법을 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 시스템은 RFID 태그(410)와 RFID 리더(420)로 구성될 수 있다.
*우선, 상기 RFID 리더(420)가 상기 RFID 태그(410)를 인식하기 위해 전파를 송신하고, 상기 RFID 태그(410)는 상기 송신된 전파를 수신하여 전원을 온(ON) 시켜 기저장된 데이터를 상기 RFID 리더(420)로 전송할 수 있다[S510, S520, S530].
즉, 상기 RFID 리더(420)는 상기 RFID 태그(410)가 능동형(Active Type)이건 수동형(Passive Type)이건 관계없이 상기 RFID 태그(410)가 일정 범위 내에 존재하는지 여부를 확인하기 위해 전파를 송신(b)한다. 그런 다음, 상기 송신된 전파를 수신한 RFID 태그(410)로부터 기저장된 케이블 관리정보를 수신할 수 있다.
이때, 상기 RFID 태그(410)가 능동형일 경우, 상기 RFID 태그(410)는 자체적인 전원공급장치(예를 들어, 배터리)를 구비하고 있으므로, 해당 전원을 사용하여 기저장된 케이블 관리정보를 상기 RFID 리더(420)로 전송할 수 있다. 반면, 상기 RFID 태그(410)가 수동형일 경우, 상기 RFID 태그(410)는 상기 RFID 리더(420)로부터 송신된 전파를 수신하고, 상기 수신된 전파에 의해 발생되는 유기기전력을 전원으로 사용하여 기저장된 케이블 관리정보를 상기 RFID 리더(420)로 전송할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 능동형(Active Type) RFID 시스템은 태그가 배터리를 항시 구비하므로, 응답속도가 빠르고 반응범위가 크다는 장점이 있다.
또한, 수동형(Passive Type) RFID 시스템은 배터리를 항시 구비하지 않으므로, 태그의 크기가 작고 무게가 적으며, 전원공급 면에서 반영구적 사용이 가능하다는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인잠수장비 형태의 해저케이블 관리장치가 적용된 해저케이블 관리 시스템의 구성을 도시한 예시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 관리 시스템은 다수의 RFID 태그(610a)를 부착한 해저케이블(610), RFID 리더(620a)가 장착된 무인잠수장비(620) 및 무인잠수장비 제어기(630)를 포함하여 구성될 수 있다.
우선, 상기 해저케이블(610)은 일정 간격으로 부착되는 다수의 RFID 태그(610a)들을 구비할 수 있다. 상기 RFID 태그(610a)들은 능동형 또는 수동형 태그일 수 있다. 상기 RFID 태그(610a)들은 부착된 위치를 나타내는 위치정보 및 태그 고유의 식별정보 등을 포함하는 케이블 관리정보를 저장할 수 있다.
상기 무인잠수장비(620)는 심해에서 이동 가능한 것으로, RFID 리더(620a)를 구비할 수 있다. 상기 무인잠수장비(620)가 이동하면서, 상기 RFID 리더(620a)를 이용해 상기 RFID 태그(610a)를 인식하고, 상기 인식된 RFID 태그(610a)로부터 케이블 관리정보를 수신할 수 있다. 상기 무인잠수장비(620)는 통합 센서 모듈(620b), 카메라 모듈(620c), 조명 모듈(620d), 데이터 송수신 모듈 및 전원공급 모듈 등을 더 구비할 수 있다. 상기 무인잠수장비(620)는 상기 카메라 모듈(620c) 및 조명 모듈(620d)을 이용하여 해저에서 조명을 이용한 시야 확보 및 카메라를 통한 실시간 해저케이블 영상 획득을 통해 실시간 해저 탐사 기능을 구현할 수 있다. 또한, 상기 통합센서 모듈(620b)은 상기 무인잠수장비(620)의 위치 값을 구할 수 있도록 수중 심도 데이터, 방향, 속도, 거리 및 수평 데이터를 센싱하고, 장애물을 인식하여 상기 무인잠수장비(620)가 안전하게 이동할 수 있도록 지원할 수 있다. 아울러, 지표투과레이더(GPR; Ground Penetrating Radar)를 더 구비하여 해저면을 스캔함으로써, 상기 해저케이블(610)이 설치된 위치, 심도 및 매설된 형태 등을 정확하게 파악할 수 있다.
상기 무인잠수장비 제어기(630)는 조정 모듈과 데이터 송수신 모듈(630a), 전원공급 모듈 및 디스플레이모듈 등을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 조정 모듈은 상기 무인잠수장비(620)를 컨트롤할 수 있는 모듈로서, 상기 무인잠수장비(630)에 설치되는 카메라 영상을 통해 획득되는 영상을 통해 무인잠수장비의 방향과 이동위치를 조정할 수 있으며, 상기 카메라의 방향을 조정하여 넓은 시야각을 확보할 수 있다. 상기 데이터 송수신 모듈(630a)은 상기 무인잠수장비(620)의 통합센서를 통해 획득되는 각종 정보(예를 들어, 수중 심도 데이터, 방향, 속도, 거리, 수평도 데이터 등)들을 제공받을 수 있다. 이는 상기 무인잠수장비 제어기(630)의 GPS 값과 상기 무인잠수장비(620)의 통합센서로부터 받은 값을 계산하여 무인잠수장비의 현재위치 값을 구할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 해저케이블 관리 시스템은 유/무선 방식으로 개인 이동단말기(640)에 연결되어, 특정 사용자에게 탐사현황을 실시간 제공할 수 있으며, GPS 인공위성 장비(650), GPS 정보관리 서버(660a) 및 GIS DB(660b) 등에 연결되어 정확한 정보를 실시간 제공받을 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인잠수장비 형태의 해저케이블 관리장치가 RFID 시스템을 이용해 해저케이블을 탐사하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인잠수장비(720)는 RFID 시스템을 이용하여 해저케이블(710)을 탐사할 수 있다.
우선, 상기 해저케이블(710)은 바다로 인해 격리된 지점(예를 들어, 대륙 간 혹은 육지와 섬 등) 간의 통신 및 전력 공급을 위해 설치된 케이블로서, 수중에 설치되거나, 해저에 매설되는 케이블 및 파이프 등을 포함할 수 있다. 상기 해저케이블(710)은 소정 간격으로 설치된 다수의 RFID 태그(711)를 구비할 수 있다. 상기 RFID 태그(711)는 상기 해저케이블(710) 표면에 부착될 수 있으며, 상기 해저케이블(710)에 부착된 지점의 위치정보 및 상기 RFID 태그(711)의 고유정보를 저장할 수 있다. 보다 상세히, 상기 위치정보는 위치좌표 값을 포함할 수 있고, 상기 고유정보는 다수의 태그들 중 특정 태그를 식별하기 위한 고유번호를 포함할 수 있다.
한편, 상기 무인잠수장비(720)는 상기 해저케이블(710)의 상태를 수집 및 분석하여 상기 해저케이블(710)에 대한 유지보수 등의 기능을 제공하는 것으로서, RFID 시스템을 이용하여 상기 해저케이블(710)을 관리할 수 있다. 즉, RFID 시스템을 이용한 해저케이블 관리 시스템에서, 상기 무인잠수장비(720)는 일측에 RFID 리더(721) 구비하여 상기 RFID 태그(711)에 저장된 해저케이블 관리정보를 읽어올 수 있다. 이때, 상기 RFID 태그(711)는 수동형 태그를 포함하는 것으로서, 상기 RFID 리더(721)가 일정 범위 내에 진입할 경우, 상기 RFID 리더(721)로부터 전송되는 전파에 의해 발생되는 유도기전력을 전원으로 동작하여 상기 RFID 태그(711)에 기저장된 위치정보 및 태그 고유정보 등을 상기 RFID 리더(721)로 송신할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수동형 RFID 시스템을 해저케이블 관리 시스템에 적용할 경우, 소형 및 초경량화된 RFID 시스템을 이용하여 직접적인 접촉 없이도 정확한 데이터를 쉽고 빠르게 수집할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인잠수장비를 이용하여 해저 탐사를 실시할 경우, 보다 안전하게 넓은 영역의 탐사를 실시할 수 있으므로, 심해저 등과 같이 생리학상 인간의 잠수 수심한계를 초과한 지역이나, 오염지역의 난파선 및 군 수색용으로 다양하게 활용할 수 있으며, 장시간 동안 해양환경을 모니터링하는 해저관측소와 해저기지 및 해저구조물 건설을 위한 작업장비로도 활용될 수 있다는 장점이 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 관리 시스템의 디스플레이 장치가 탐사 모드로 동작할 때 디스플레이되는 화면을 도시한 예시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 관리 시스템의 디스플레이 장치가 내비게이션(Navigation) 모드로 동작할 때 디스플레이되는 화면을 도시한 예시도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 관리 시스템은 특정 디스플레이 장치를 통해 해저케이블을 탐사 및 관리하기 위한 화면을 제공할 수 있다. 이때, 상기 특정 디스플레이 장치는 탐사 모드 또는 내비게이션 모드로 동작할 수 있다.
도 8은 상기 특정 디스플레이 장치가 탐사 모드로 동작할 때, 화면에 표시되는 영상 및 정보들을 도시한 예시도로서, 수중에서 해저케이블을 탐사하는 무인잠수장비에 장착된 카메라를 통해 획득되는 주변영상을 기본적으로 제공할 수 있다. 아울러, 상기 제공되는 주변영상 외에도 각종 정보를 더 디스플레이할 수 있는데, 상기 각종 정보는 수중에서 해저케이블을 탐사하는 무인잠수장비의 위치 및 방향을 제어하기 위한 잠수정 컨트롤러 아이콘(810), 상기 무인잠수장비가 이동중인 지점의 수심 및 상기 무인잠수장비의 이동속도 등 이동정보를 표시하는 잠수정 정보표시(820), 상기 무인잠수장비의 수평도 정보를 표시하는 수평계(830), 상기 무인잠수장비에 장착된 각종 센서들을 조작하고 상기 센서들로부터 수신되는 정보를 표시하기 위한 탐지센서 조작 및 정보표시(840) 및 이동항로를 실시간 디스플레이하는 네비게이션(850) 등의 섹션으로 구분될 수 있다.
또한, 도 9는 상기 특정 디스플레이 장치가 내비게이션 모드로 동작할 때, 화면에 디스플레이되는 지도를 도시한 것으로서, 상기 지도에는 해저케이블(910) 및 상기 해저케이블에 부착된 RFID 태그 위치(920)를 함께 디스플레이할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 해저케이블 관리 시스템은, 특정 위치에 대한 상세하고 정확한 정보를 실시간 제공받을 수 있다는 장점이 있다.
이상과 같이, 본 발명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 수중에 설치된 지점의 위치정보와 태그의 고유정보를 포함하는 해저케이블 관리정보를 저장하는 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그(Tag)를 다수 구비하는 해저케이블 및 상기 해저케이블을 관리하기 위한 해저케이블 관리장치를 포함하여 구성되는 해저케이블 관리 시스템에 있어서,
    상기 해저케이블 관리장치는
    상기 해저케이블에 구비된 RFID 태그로부터 상기 해저케이블 관리정보를 읽어오는 RFID 리더(Reader);
    상기 RFID 리더를 통해 수신된 해저케이블 관리정보를 분석하여 상기 RFID 태그가 설치된 지점의 위치를 산출하고, 산출된 위치를 지도 데이터(Map Data)와 연동하여 지도에 해당 위치가 표시되도록 처리한 처리결과를 출력하는 제어부; 및
    상기 처리결과에 따라, 상기 지도에 RFID 태그가 설치된 지점의 위치를 표시하도록 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하여 구성되고,
    상기 해저케이블 관리 장치는, 상기 RFID 태그가 설치된 지점의 위치좌표를 실시간으로 수신하는 GPS(Global Positioning System) 수신부 및 상기 GPS 수신부를 통해 실시간으로 수신되는 위치좌표를 저장하는 데이터베이스를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 RFID 태그로부터 수신되는 해저케이블 관리정보에 포함된 위치정보 및 상기 GPS 수신부를 통해 수신되는 상기 RFID 태그가 설치된 지점의 실시간 위치좌표를 비교하여 오차값을 산출하고, 상기 해저케이블의 이동 경로를 계산하기 위해 상기 오차값을 상기 데이터베이스에 저장하도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
    해저케이블 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 RFID 태그는
    상기 해저케이블의 표면에 소정 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 해저케이블 관리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 RFID 태그에 저장되는 상기 해저케이블 관리정보는
    상기 RFID 태그가 설치된 지점의 수중 심도 값을 나타내는 심도정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저케이블 관리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 RFID 태그에 저장되는 상기 해저케이블 관리정보는
    상기 RFID 태그를 설치한 설치일자, 설치약도, 조사자, 조사내용, 도선명 및 도선등급 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저케이블 관리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 해저케이블 관리장치는
    상기 제어부의 처리결과를 사용자 단말기로 전송하기 위한 통신부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 해저케이블 관리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 해저케이블 관리장치는
    원격으로 수중 제어가 가능한 무인잠수장비 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 해저케이블 관리 시스템.
  7. 수중에 설치된 지점의 위치정보와 태그의 고유정보를 포함하는 해저케이블 관리정보를 저장하는 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그(Tag)를 다수 구비하는 해저케이블 및 상기 해저케이블을 관리하기 위한 해저케이블 관리장치를 포함하여 구성되는 해저케이블 관리 시스템의 해저케이블 관리 방법에 있어서,
    상기 해저케이블 관리장치가 RFID 리더(Reader)를 이용해 상기 해저케이블에 구비된 RFID 태그로부터 상기 해저케이블 관리정보를 읽어오는 단계;
    상기 해저케이블 관리장치가 상기 RFID 리더를 통해 수신된 해저케이블 관리정보를 분석하여 상기 RFID 태그가 설치된 지점의 위치를 산출하는 단계;
    상기 해저케이블 관리장치가 상기 RFID 태그가 설치된 위치를 지도(Map) 데이터와 연동하여 지도에 해당 위치가 표시되도록 처리한 처리결과를 출력하는 단계; 및
    상기 처리결과에 따라, 상기 해저케이블 관리장치가 상기 지도에 상기 RFID 태그가 설치된 위치를 표시하여 디스플레이하는 단계;를 포함하고,
    상기 해저케이블 관리 방법은, 상기 해저케이블 관리 장치가,
    GPS(Global Positioning System) 수신부를 통해 상기 RFID 태그가 설치된 위치의 위치좌표를 실시간으로 수신하는 단계; 및
    상기 GPS 수신부를 통해 실시간으로 수신되는 위치좌표를 데이터베이스에 저장하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 해저케이블 관리 방법은, 상기 해저케이블 관리 장치가,
    상기 RFID 태그로부터 수신된 해저케이블 관리정보에 포함된 위치정보 및 상기 GPS 수신부를 통해 수신되는 RFID 태그가 설치된 지점의 실시간 위치좌표를 비교하여 오차값을 산출하는 단계; 및
    상기 해저케이블의 이동 경로를 계산하기 위해 상기 오차값을 상기 데이터베이스에 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    해저케이블 관리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 RFID 태그는
    상기 해저케이블의 표면에 소정 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 해저케이블 관리 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 RFID 태그에 저장되는 상기 해저케이블 관리정보는
    상기 RFID 태그가 설치된 지점의 수중 심도 값을 나타내는 심도정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저케이블 관리 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 RFID 태그에 저장되는 상기 해저케이블 관리정보는
    상기 RFID 태그를 설치한 설치일자, 설치약도, 조사자, 조사내용, 도선명 및 도선등급 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저케이블 관리 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 해저케이블 관리 방법은, 상기 해저케이블 관리장치가
    상기 처리결과를 사용자 단말기로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저케이블 관리 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 해저케이블 관리장치는
    원격으로 수중 제어가 가능한 무인잠수장비 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 해저케이블 관리 방법.
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