KR102012287B1

KR102012287B1 - Real-time transverse rail undersea topography monitoring system

Info

Publication number: KR102012287B1
Application number: KR1020190061784A
Authority: KR
Inventors: 이재문
Original assignee: (주)동산측량이엔씨
Priority date: 2019-05-27
Filing date: 2019-05-27
Publication date: 2019-08-20
Anticipated expiration: 2039-05-27

Abstract

본 발명은 실시간 횡단레일 해저지형 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에코사운드가 설치된 탐사바지선에 실시간 횡단 모니터링이 가능한 설비를 구현하여 탐사바지선이 많이 움직일 필요없이 에코사운드 자체를 움직이면서 일정 구역을 스캔하는 방식으로 해저지형을 탐사토록 하여 비용과 시간을 줄이고, 탐사효율을 향상시킨 실시간 횡단레일 해저지형 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a real-time cross-rail submarine topography monitoring system, and more particularly to implement a facility capable of real-time cross-sectional monitoring on the exploration barge installed with the echo sound scanning the predetermined area while moving the echo sound itself without the need to move the exploration barge a lot The present invention relates to a real-time cross-rail submarine topography monitoring system that reduces costs and time by exploring the seabed topography and improves the exploration efficiency.

Description

Real-time transverse rail undersea topography monitoring system}

석유 및 천연 가스의 개발의 증가에 따라 해저 파이프라인이 적용되는 사업도 상당히 늘어나고 있다.As the development of oil and natural gas increases, so too is the business of subsea pipelines.

해저 파이프라인을 부설하는 목적은 연안과 같은 천해에서는 개발된 원유나 컨덴세이트, 가스 등을 주로 육상의 석유화학 플랜트로 연속적으로 직접 운송하기 위한 것이고, 심해에서는 경제적 이유로 해상 플랫폼의 숫자를 줄이는 대신 해저 생산 시스템과 해저 파이프라인 건설을 통해 여러 광구에서 동시에 생산을 가능하게 하기 위함이다. The purpose of laying subsea pipelines is to continuously transport crude oil, condensate, and gas developed in shallow waters such as offshore to the petrochemical plant on land, and in deep water, instead of reducing the number of offshore platforms for economic reasons, The construction of the production system and subsea pipelines allows for simultaneous production in multiple blocks.

또한, 해저의 여러가지 자원을 확인하고 채굴하기 위해 해저지형을 관찰하고 분석 연구해야할 필요가 있다.In addition, it is necessary to observe and analyze the seabed topography to identify and mine various resources of the seabed.

이를 위해, 유인 잠수정이나 원격제어 무인 탐사 잠수정인 ROV inspeciton 장치를 이용하여 해저지형을 탐사하고 있다.For this purpose, ROV inspeciton devices, which are manned submersibles or remote controlled unmanned exploration submersibles, are used to explore the seabed topography.

하지만, 조류가 심한 곳에서는 ROV는 물론 다이버들도 탐사가 어렵고 위험하기 때문에 다른 방법이 시도되고 있다.However, where algae is severe, other methods have been attempted, as ROV as well as divers are difficult and dangerous to explore.

대표적인 방법으로는 탐사선에 초음파 탐지장비를 설치하고 운항하면서 지형을 촬영하는 방식을 들 수 있다.Representative methods include the installation of ultrasonic sensors on the probe and the photographing of the terrain while in operation.

그런데, 이 방법은 탐사선이 일일이 움직여야 하기 때문에 매우 번거롭고 시간이 많이 걸리며, 비용이 많이 드는 단점이 있다.However, this method is very cumbersome, time consuming, and expensive because the probe must move one by one.

대한민국 특허 등록번호 제10-1798497호(2017.11.10.), "수중 탐사체 및 수상 부력체를 이용한 해저 모니터링 시스템"Republic of Korea Patent Registration No. 10-1798497 (Nov. 10, 2017), "Submarine monitoring system using underwater probe and floating buoyancy body"

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 에코사운드가 설치된 탐사바지선에 실시간 횡단 모니터링이 가능한 설비를 구현하여 탐사바지선이 많이 움직일 필요없이 에코사운드 자체를 움직이면서 일정 구역을 스캔하는 방식으로 해저지형을 탐사토록 하여 비용과 시간을 줄이고, 탐사효율을 향상시킨 실시간 횡단레일 해저지형 모니터링 시스템 을 제공함에 그 주된 목적이 있다.The present invention was created in view of the above-mentioned problems in the prior art, and implements a facility capable of real-time cross-monitoring on an exploration barge equipped with an echo sound while moving the echo sound itself without having to move the exploration barge a lot. Its main purpose is to provide a real-time cross-rail submarine topography monitoring system that reduces costs and time by exploring submarine topography by scanning a certain area, thereby reducing exploration efficiency.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 탐사바지선(100)과;The present invention as a means for achieving the above object, the exploration pants line 100;

상기 탐사바지선(100)의 상면 일측에 길이방향으로 길게 설치된 가이드레일(200)과;A guide rail 200 installed in a longitudinal direction on one side of the upper surface of the exploration pants line 100;

상기 가이드레일(200)을 따라 슬라이딩되는 활주체(300)와;A slide member 300 sliding along the guide rail 200;

상기 활주체(300)에 설치되어 활주체(300)와 함께 이동하면서 해저로 음향을 쏘아 해저지형을 파악하는 에코사운드 장비(400);를 포함하고,It is installed on the slide body 300, while moving along with the slide body 300, echo sound equipment 400 to grasp the seabed topography by shooting sound to the seabed; includes,

상기 탐사바지선(100)에는 GNSS(global navigation satellite system)가 탑재되어 탐사바지선(100)의 좌표정보를 제공하며;The navigation bar line 100 is equipped with a global navigation satellite system (GNSS) to provide coordinate information of the survey bar line 100;

상기 에코사운드 장비(400)는 1.7° 혹은 3°의 싱글빔 방식이고;The echo sound equipment 400 is a single beam type of 1.7 ° or 3 °;

상기 탐사바지선(100)에는 모니터링이 가능한 디스플레이(500)가 더 설치되어 탐사바지선(100)의 이동경로는 물론 탐사 해저지형의 음파를 표시하도록 구성된 것을 특징으로 하는 실시간 횡단레일 해저지형 모니터링 시스템을 제공한다.The exploration pants line 100 is further provided with a display 500 that can be monitored to provide a real-time crossing rail undersea monitoring system, characterized in that configured to display the sound path of the exploration seabed terrain as well as the movement path of the exploration pants line 100. do.

본 발명에 따르면, 에코사운드가 설치된 탐사바지선에 실시간 횡단 모니터링이 가능한 설비를 구현하여 탐사바지선이 많이 움직일 필요없이 에코사운드 자체를 움직이면서 일정 구역을 스캔하는 방식으로 해저지형을 탐사토록 하여 비용과 시간을 줄이고, 탐사효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to implement a facility capable of real-time cross-monitoring on an exploration bar ship equipped with an eco sound, so that the exploration bar ship does not need to move much, so that the exploration of the seabed topography can be performed by scanning a certain area while moving the eco sound itself. It can reduce and improve the exploration efficiency.

도 1은 본 발명에 따른 시스템의 탐사예를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시스템의 디스플레이 정보를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템의 횡단데이터를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 탐사바지선의 조위 조절수단을 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 시스템의 회전방지 구현예를 보인 요부 발췌도이다.
도 6은 본 발명에 따른 시스템의 화재방지유닛의 설치예를 보인 모식도이다.
도 7은 도 6의 화재방지유닛의 구성예를 보인 예시적인 단면도이다.1 is an exemplary view showing an exploration example of a system according to the present invention.
2 is an exemplary view showing display information of a system according to the present invention.
3 is an exemplary view showing traversal data of a system according to the present invention.
Figure 4 is an exemplary view showing the tide control means of the probe bar constituting the system according to the present invention.
Figure 5 is an extract of the main portion showing an anti-rotational embodiment of the system according to the present invention.
Figure 6 is a schematic diagram showing an installation example of a fire protection unit of the system according to the present invention.
7 is an exemplary cross-sectional view showing a configuration example of the fire protection unit of FIG.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Prior to the description of the present invention, the following specific structures or functional descriptions are merely illustrated for the purpose of describing embodiments according to the inventive concept, and the embodiments according to the inventive concept may be implemented in various forms, It should not be construed as limited to the embodiments described herein.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, embodiments in accordance with the concepts of the present invention may be modified in various ways and may have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the present invention to a particular disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에 따른 실시간 횡단레일 해저지형 모니터링 시스템은 대형 탐사바지선(100)을 포함한다.The real-time crossing rail undersea terrain monitoring system according to the present invention includes a large exploration barges 100.

그리고, 상기 탐사바지선(100)의 상면 일측에는 길이방향으로 길게 가이드레일(200)이 설치되고, 상기 가이드레일(200)에는 자체 구동(예. 모터, 휠 등) 방식으로 슬라이딩되는 활주체(300)가 안착되며, 상기 활주체(300)에는 에코사운드 장비(400)가 설치된다.In addition, a guide rail 200 is installed on one side of the upper surface of the surveying bar wire 100 in the longitudinal direction, and the slide body 300 slides on the guide rail 200 in a self-driven manner (eg, a motor, a wheel, etc.). ) Is seated, the slide 300 is installed with an echo sound equipment (400).

이때, 에코사운드 장비(400)는 1.7° 혹은 3°의 싱글빔 방식이며, 물의 표면 바로 밑에서 발생한 소리(음파 펄스)가 물의 밑바닥에서 되돌아오는 시간, 즉 반향되는 시간을 측정해서 물의 깊이를 측정하기 위해 배에서 사용하는 장치로서 보통 음향측심기라고도 한다. At this time, the echo sound equipment 400 is a single beam method of 1.7 ° or 3 °, to measure the depth of the water by measuring the time when the sound (sound wave) generated just below the surface of the water returns from the bottom of the water, that is reflected A device used in ships for general purposes, also called an echo sounder.

또한, 상기 탐사바지선(100)에는 GNSS(global navigation satellite system)가 탑재되어 탐사바지선(100)의 이동 후 해저 탐사시 탐사지점에 대한 좌표정보에 대응되는 에코사운드 장비(400)가 취득한 해저지형 정보를 매칭시켜 저장할 수 있도록 구성된다.In addition, the navigation bar ship 100 is equipped with a global navigation satellite system (GNSS) (sea navigation type information acquired by the echo sound equipment 400 corresponding to the coordinate information on the navigation point during the seabed exploration after moving the navigation bar 100) Is configured to match and store.

여기에서, GNSS 리시버는 STONEX(이탈리아), 에코사운드는 Odom(미국)과 같은 장비를 사용할 수 있다.Here, the GNSS receiver can use equipment such as STONEX (Italy) and Echo Sound (Odom).

그리하여, GNSS는 정확한 탐사선 포지셔닝을 수행하고, 에코사운드 장비는 정확한 해저지형을 파악하게 되는데, 가이드레일(200) 설치로 인해 탐사바지선(100)의 이동을 최소화시킬 수 있다.Thus, the GNSS performs an accurate probe position, and the echo sound equipment is to determine the exact seabed terrain, due to the installation of the guide rail 200 can minimize the movement of the probe bar 100.

아울러, 상기 탐사바지선(100)에는 모니터링이 가능한 디스플레이(500, 도 2 참조)가 설치되어 탐사바지선(100)의 이동경로는 물론 탐사 해저지형의 음파를 표시할 수 있도록 구성된다.In addition, the exploration pants line 100 is installed to monitor the display (500, see Figure 2) is configured to display the sound path of the exploration seabed type as well as the movement path of the exploration pants line 100.

이때, 해저를 횡단하면서 생긴 횡단데이터는 도 3과 같은 형태로 나타날 수 있다.At this time, the crossing data generated while crossing the seabed may be shown in the form as shown in FIG.

이에 더하여, 도 4의 예시와 같이, 탐사바지선(100)의 둘레 4면에는 조위차가 발생하는 곳에서도 탐사바지선(100)을 안정화시키는 밸런싱포켓(120)이 더 설치된다.In addition, as illustrated in FIG. 4, a balancing pocket 120 for stabilizing the exploration barge 100 is further installed on the four peripheral surfaces of the exploration barge 100.

상기 밸런싱포켓(120)은 기계적 강도와 내구성이 우수하고 쉽게 파단되지 않으며 성형성이 좋도록 하기 위해 폴리카보네이트 80중량%와, 글래스화이버 20중량%로 혼합된 수지조성물로 성형된다.The balancing pocket 120 is formed of a resin composition mixed with 80% by weight of polycarbonate and 20% by weight of glass fiber in order to have excellent mechanical strength and durability and not easily break and formability.

아울러, 상기 밸런싱포켓(120)은 외부케이스(111)와, 덧포켓(112)과, 다수의 구획리브(113)를 포함한다.In addition, the balancing pocket 120 includes an outer case 111, an overpocket 112, and a plurality of compartment ribs 113.

여기에서, 상기 외부케이스(111)는 탐사바지선(100)의 둘레면으로부터 돌출되고, 내부에 폐쇄된 빈 공간인 내부챔버(111a)를 형성하며, 탐사바지선(100)의 둘레면에 일체로 고정된다.Here, the outer case 111 protrudes from the circumferential surface of the exploration pants line 100, forms an inner chamber 111a which is an empty space closed therein, and is integrally fixed to the circumferential surface of the exploration pants line 100. do.

그리고, 상기 외부케이스(111)는 돌출면부(111b)와, 천청면부(111c)와, 바닥면부(111d)를 구비한다.The outer case 111 includes a protruding surface portion 111b, a ceiling surface portion 111c, and a bottom surface portion 111d.

따라서, 밸런싱포켓(120)은 내부에 형성된 공기방인 내부챔버(111a)가 탐사바지선(100)의 부력을 높이면서 조위에 따른 흔들림을 억제하여 밸런싱을 유지하도록 하는데 기여하게 된다.Therefore, the balancing pocket 120 contributes to maintaining the balancing by suppressing the shaking according to the tide while increasing the buoyancy of the probe bar 100, the inner chamber 111a is an air chamber formed therein.

다른 한편, 본 발명에서는 도 5의 예시와 같이, 탐사바지선(100)의 선수 및 선미 하부에 폭방향으로 관통된 통관(130)을 삽입고정하여 완벽하게 씰링한 후 상기 통관(130)의 길이 중앙부에 터널써스터(132)를 설치한다.On the other hand, in the present invention, as shown in the example of Figure 5, the insertion and fixing the through-hole 130 penetrated in the width direction to the lower part of the bow and the stern of the exploration pants 100, the center portion of the length of the clearance 130 after sealing completely Install the tunnel surge 132 in the

상기 터널써스터(132)는 탐사바지선(100)에 설치된 풍향계(134) 및 풍속계(136)의 정보를 수신하여 회전방향 및 회전속도가 결정되는 일종의 스크류형 펌프이다.The tunnel surge 132 is a type of screw pump in which a rotation direction and a rotation speed are determined by receiving information of the wind vane 134 and the anemometer 136 installed on the probe bar 100.

이것은 탐사바지선(100)가 운항 중 탐사를 위해 일정시간 동안 정지해 있을 때 바람에 의해 탐사바지선(100)가 선회하는 것을 방지하여 탐사바지선(100)가 닻을 내리지 않고도 일정시간 동안 특정 방향으로 위치 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.This prevents the exploration barge 100 from turning by the wind when the exploration barge 100 is stationary for exploration during operation, thereby positioning the exploration barge 100 in a specific direction without being anchored. This is to maintain a fixed state.

즉, 선수가 바람의 방향에 따라 선회하려고 할 때 그 반대방향으로 터널써스터(132)를 통해 통관(130)에서 해수를 분사시킴으로서 해수의 분사 유동에 따라 회전에 저항하려는 힘이 생겨 선수가 선회하려는 것을 막게 된다.That is, when the athlete attempts to turn in the direction of the wind, the seawater is sprayed from the clearance 130 through the tunnel thruster 132 in the opposite direction, thereby generating a force to resist rotation in accordance with the injection flow of the seawater, thereby turning the athlete. Will prevent you from doing it.

마찬가지로, 선미에서는 반대로 동작되게 하면 효과적인 선회 방지기능을 수행할 수 있다.Likewise, if the stern is operated in reverse, an effective turning prevention function can be performed.

때문에, 탐사바지선(100)는 원하는 방향으로 정지된 상태를 일정시간 동안 원활하게 유지될 수 있다.Therefore, the exploration barges 100 may be smoothly maintained for a predetermined time in a stopped state in a desired direction.

다른 한편, 탐사바지선(100)의 가이드레일(200) 반대쪽에는 화재방지유닛(140)이 더 설치될 수 있다.On the other hand, the fire protection unit 140 may be further installed on the opposite side of the guide rail 200 of the probe bar 100.

상기 화재방지유닛(140)은 도 6 및 도 7의 예시와 같이, 안내로드(ROD)를 따라 움직일 수 있도록 구성되는데, 이때 움직이는 방식은 래크와 피니언 형태가 될 수 있고, 특히 화재방지유닛(140)은 수동으로 조작하여 작업자가 특정 위치로 이동시킬 수 있도록 구성됨이 바람직하다. 또한, 안내로드(ROD) 옆에는 플렉시블한 물공급호스(HOS)가 구비된 상태에서 화재방지유닛(140)에 접속되어 있다.The fire protection unit 140 is configured to move along the guide rod (ROD), as shown in the example of Figure 6 and 7, wherein the moving method may be a rack and pinion type, in particular the fire protection unit 140 ) Is preferably configured to be manually operated to allow a worker to move to a specific location. In addition, the guide rod (ROD) is connected to the fire protection unit 140 in a state where a flexible water supply hose (HOS) is provided.

이러한 화재방지유닛(140)은 도 7의 예시와 같이, 플렉시블한 물공급호스(HOS)가 접속된 공급관(141)에 접속 고정된 유닛본체(142)와, 상기 유닛본체(142)의 내부를 관통하여 전방으로 토출되게 형성되며 상기 공급관(141)과 접속되는 물토출유로(143)와, 상기 유닛본체(142)의 상면에 축(148) 고정되고 베어링(145)에 의해 회전가능하게 조립되는 선회체(144)와, 상기 선회체(144)의 둘레를 따라 90°간격을 두고 4개 설치되며 상기 물토출유로(143)의 토출단 전방에서 토출수와 간섭되게 배치되어 토출수를 방사상으로 흩뿌리는 비산로드(146)와, 상기 선회체(144)의 선회속도를 조절하도록 부하조절기능을 갖는 장력조절볼트(147)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the fire protection unit 140 includes a unit body 142 fixed to a supply pipe 141 to which a flexible water supply hose (HOS) is connected, and an inside of the unit body 142. The water discharge passage 143 is formed to be discharged to the front and connected to the supply pipe 141, the shaft 148 is fixed to the upper surface of the unit body 142 and rotatably assembled by a bearing 145 Four swinging bodies 144 and 90 ° spaced along the circumference of the swinging body 144 are disposed to interfere with the discharged water in front of the discharge end of the water discharge passage 143 to radially discharge the discharged water. Scattering scattering rod 146 and the tension adjusting bolt 147 having a load adjusting function to adjust the rotational speed of the swinging body 144.

이때, 부하조절기능이란 장력조절볼트(147)를 조이거나 푸는 것에 의해 선회체(144)가 유닛본체(142)와의 마찰력을 높이거나 줄여 잘 돌게 하거나 혹은 잘 돌지 못하게 하는 기능을 의미한다.At this time, the load adjustment function means a function that makes the turning body 144 increase or decrease the frictional force with the unit body 142 by turning or loosening the tension adjusting bolt 147 to prevent the turning well.

이렇게 하면, 토출수는 비산로드(146)가 수압에 의해 회전하면서 토출구 전방을 막았다 막지 않았다 하므로 토출수가 퍼졌다 안퍼졌다 하면서 소화효율을 높이게 된다.In this way, the discharged water increases the extinguishing efficiency while the discharged water is spread and not spread because the scattering rod 146 rotates by water pressure and does not block the front of the discharge port.

100: 탐사바지선
200: 가이드레일
300: 활주체
400: 에코사운드 장비100: exploration pants
200: guide rail
300: sliding body
400: eco sound equipment

Claims

Exploration pants (100);
A guide rail 200 installed in a longitudinal direction on one side of the upper surface of the exploration pants line 100;
A slide member 300 sliding along the guide rail 200;
It is installed on the slide body 300, while moving along with the slide body 300, echo sound equipment 400 to grasp the seabed topography by shooting sound to the seabed; includes,
The navigation bar line 100 is equipped with a global navigation satellite system (GNSS) to provide coordinate information of the survey bar line 100;
The echo sound equipment 400 is a single beam type of 1.7 ° or 3 °;
The exploration pants line 100 is further provided with a display 500 that can be monitored to monitor the movement path of the exploration pants line 100, as well as real-time traversal rail undersea monitoring system, characterized in that configured to display the sound waves of the seabed.