KR102151117B1 - Smart luminous navigation route lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 등부표와 같은 해상 구조물에 부착되는 해상교통안전용 조명시스템에 관한 것으로, 조명시스템의 상태를 감지하고, 이상상태 발생 빈도를 판단하여 함체 내 전자회로 및 내장물이 부식 또는 고장나는 것을 방지하고, 조명시스템의 이상상태를 정량적으로 판단하여 유지보수작업의 필요여부 또한 판단할 수 있어 효과적으로 해상 조명시스템을 관리할 수 있는 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting system for maritime traffic safety attached to a marine structure such as a light buoy, and detects the state of the lighting system and determines the frequency of occurrence of abnormal conditions to prevent corrosion or failure of electronic circuits and interiors in the enclosure. And, it relates to a smart light-emitting type marine route lighting system that can effectively manage the marine lighting system by quantitatively determining the abnormal state of the lighting system to determine whether maintenance work is required.
일반적으로 등부표와 같은 해상구조물에 설치되는 조명시스템은 설치환경이 파도의 출렁임, 해수의 습도 및 염분 등에 노출되기 때문에 조명 내부의 전자회로, 내장물 등에 부식될 우려가 매우 높다.In general, lighting systems installed in offshore structures such as light buoys are highly likely to corrode the electronic circuits and interiors inside the lighting because the installation environment is exposed to the fluctuation of waves, humidity and salt in seawater.
특히, 해상구조물에 설치되는 조명의 경우 항로나 장애물 등의 위치를 선박이 식별하기 쉽도록 설치되는 것으로 조명에 이상이 생기는 경우 선박간에 충돌이 일어나거나 장애물에 충돌될 수 있어서 자칫 대형사고로 번질 수 있다는 문제점이 존재한다.In particular, in the case of lighting installed in offshore structures, it is installed so that the ship can easily identify the location of the route or obstacle, and if there is an abnormality in the lighting, a collision may occur between ships or an obstacle may collide, so it may spread to a large accident. There is a problem that there is.
이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0135351호에 "선박 또는 해상 구조물에 설치되는 조명 시스템"이 개시되어 있다.In order to solve this problem, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2019-0135351 discloses "a lighting system installed on a ship or offshore structure".
상기 선행기술은 선박 또는 해상구조물에 설치되는 조명 시스템에 있어서, 선박 또는 해상구조물의 천장에 고정되는 본체부, 일부가 선택적으로 본체부에 삽입되거나 분리됨에 따라 상하 방향으로 선택적으로 이동가능한 연장체부; 연장체부에 결합되고, 빛을 발광하는 조명부, 조명부 내에 위치하고, 연장체부 또는 조명부의 이동 여부, 이동 변위, 이동 속도 및 이동 가속도 중 적어도 하나를 측정하는 센서부 및 센서부에 의한 측정 결과에 따라, 연장체부를 본체부에 삽입시키는 승강부를 포함하는 조명 시스템이 개시되어 있다.The prior art is a lighting system installed on a ship or offshore structure, comprising: a body portion fixed to the ceiling of the ship or offshore structure, and an extension part selectively movable in a vertical direction as part of the body is selectively inserted or separated; According to the measurement result by the sensor unit and the sensor unit that is coupled to the extension body and emits light, located in the illumination unit, and measures at least one of the movement of the extension or illumination unit, displacement, movement speed, and movement acceleration, Disclosed is a lighting system comprising an elevating portion for inserting an elongated body portion into a body portion.
그러나 상기 선행기술은 해상환경을 감지하고, 이를 판단하여 본체부에 삽입시키는 승강부가 작동되기 때문에 이미 파도의 진동, 염분, 습기 등에 노출된 상태로 내부 구조가 부식될 우려가 매우 높으며, 부식된 상태로 구동되기 때문에 조명시스템이 고장날 수도 있다.However, since the prior art detects the marine environment, determines it, and operates the elevating unit that is inserted into the body, there is a high risk of corrosion of the internal structure while being exposed to vibration, salt, moisture, etc. of waves. Because it is powered by, the lighting system may fail.
즉, 상기 선행기술은 이미 해상환경에 노출된 상태에서 외부의 영향이 더욱 미치지 않도록 승하강시키는 것일 뿐, 이미 내부 구조가 해상환경에 의해 손상될 경우 이를 외부로 알리는 등의 신호를 보낼 수 없어 관리자가 교체시기나 보수작업의 필요여부 등에 대해서는 알 수가 없다는 문제점을 가진다.In other words, the prior art is only to lift and descend so that external influences are not further influenced while already exposed to the marine environment, and if the internal structure is already damaged by the marine environment, the administrator cannot send a signal to notify the outside. It has a problem that it is not possible to know when to replace the battery or whether or not maintenance work is necessary.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명은 조명시스템의 내부 상태를 감지하고, 이상상태 발생 빈도를 판단하여 함체 내 전자회로 및 내장물이 부식 또는 고장나는 것을 방지하고, 조명시스템의 이상상태를 정량적으로 판단하여 유지보수작업의 필요여부 또한 판단할 수 있어 효과적으로 해상 조명시스템을 관리할 수 있는 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템을 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the present invention detects the internal state of the lighting system, determines the frequency of occurrence of abnormal conditions to prevent corrosion or failure of electronic circuits and interiors in the enclosure, and It is an object of the present invention to provide a smart light-emitting type maritime route lighting system capable of effectively managing the maritime lighting system by quantitatively determining the state and determining whether maintenance work is necessary.
또한, 빛을 조사하는 발광모듈을 기존의 백열등 등이 아닌 광섬유로 사용함으로써 전력소모를 최소화할 수 있는 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템을 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide a smart light-emitting type marine route lighting system capable of minimizing power consumption by using a light-emitting module that irradiates light as an optical fiber instead of a conventional incandescent lamp.
또한, 동일하게 감지된 센서데이터에 중요도에 따라 가중치를 부여하여 조명시스템의 상태를 정량적으로 판단하여 조명시스템에 축적되는 피로도를 효과적으로 계산하고, 이를 통해 외부로 교체 및 유지보수작업에 대한 알림을 외부로 출력할 수 있는 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템을 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.In addition, the same sensed sensor data is given a weight according to the importance to quantitatively determine the state of the lighting system to effectively calculate the fatigue level accumulated in the lighting system, and through this, external notifications about replacement and maintenance work are sent to the outside. It is an object of the present invention to provide a smart light-emitting type maritime route lighting system that can be output to.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로 해상구조물에 구비되어 장애물의 존재나 항로를 표시할 수 있는 조명시스템에 있어서,In the lighting system that is provided in the offshore structure as a means for achieving the object of the present invention to display the presence or route of obstacles,
빛을 발광하는 조명부와, 서로 다른 센서데이터를 측정하는 다수개의 센서모듈을 포함하여 상기 조명시스템의 내부 환경을 감지하는 감지부와, 상기 감지부로부터 수집된 센서데이터 중 이벤트데이터를 선별 및 취합하여 상기 조명시스템의 정상상태 또는 비정상상태를 판단 및 카운트하는 판단부 및 상기 판단부에서 카운트된 비정상상태가 기설정된 비정상상태 경험 횟수 초과시 외부로 신호를 전달하는 통신부로 구성된다.By selecting and collecting event data from among the sensor data collected from the sensing unit and a sensing unit that includes a lighting unit that emits light and a plurality of sensor modules that measure different sensor data, And a determination unit that determines and counts a normal state or an abnormal state of the lighting system, and a communication unit that transmits a signal to the outside when the abnormal state counted by the determination unit exceeds a preset number of abnormal state experiences.
또한, 조명부는 정면에 인입홈이 형성되며, 후면에 형성된 결합구를 통해 상기 해상구조물에 직접 결합되는 결합프레임 및 상기 인입홈에 내삽되어 끼움결합되고, 빛을 발광하는 발광모듈로 구성되며, 상기 발광모듈은 내부에 광섬유가 구비되어 상기 광섬유에서 발광되는 빛을 외부로 조사하는 것을 특징으로 한다.In addition, the lighting unit is composed of an inlet groove formed on the front side, a coupling frame directly coupled to the marine structure through a coupling hole formed on the rear side, and a light emitting module that is inserted and fitted into the inlet groove, and emits light. The light emitting module is characterized in that an optical fiber is provided therein to irradiate light emitted from the optical fiber to the outside.
또한, 감지부는 센서데이터를 각 시간대별로 수집하여 상기 판단부로 제공한다.In addition, the sensing unit collects sensor data for each time period and provides it to the determination unit.
또한, 판단부는 상기 감지부로부터 수집된 센서데이터 중 이벤트데이터를 선별하는 데이터전처리모듈과, 상기 이벤트데이터에 가중치를 부여하는 가중치부여모듈과, 상기 가중치부여모듈을 거친 이벤트데이터를 수치화하여 시간대별로 융합하는 융합모듈 및 상기 융합된 이벤트데이터를 기설정된 기준값과 비교하여 정상/비정상상태를 판별하고, 상기 비정상상태를 카운트하여 기설정된 비정상상태 경험 횟수를 초과하는 경우 상기 통신부로 신호를 보내는 상황정보판단모듈로 구성된다.In addition, the determination unit converts a data pre-processing module to select event data from the sensor data collected from the sensing unit, a weighting module that assigns weight to the event data, and event data that has passed through the weighting module, and fused by time. A fusion module that compares the fused event data with a preset reference value to determine a normal/abnormal state, counts the abnormal state, and sends a signal to the communication unit when the number of experiences of a preset abnormal state is exceeded. Consists of
이때, 데이터전처리모듈은 기설정된 정상상태의 정상데이터와 수집된 센서데이터를 비교하여 상기 정상데이터를 초과하는 경우 상기 이벤트데이터로 선별하며, 상기 정상데이터는 초기에는 기설정된 정상데이터 값을 사용하고, 상기 데이터전처리모듈로부터 이벤트데이터가 아닌 센서데이터를 수집하여 평균범위를 설정하며, 이를 정상데이터로 사용한다.At this time, the data preprocessing module compares the normal data in a preset normal state with the collected sensor data and selects the event data as the event data when the normal data is exceeded, and the normal data initially uses a preset normal data value, The average range is set by collecting sensor data other than event data from the data preprocessing module, and this is used as normal data.
또한, 가중치부여모듈은 상기 이벤트데이터와 상기 정상데이터의 편차가 큰경우, 이전시간대의 센서데이터와 편차가 큰 경우, 동시간대 발생된 이벤트데이터가 하나 이상일 경우 중 어느 하나 이상의 경우 상기 가중치가 부여된다.In addition, the weighting module is assigned the weight when at least one of the case where the deviation between the event data and the normal data is large, the deviation from the sensor data in the previous time period is large, and the event data generated in the same time period is more than one. .
본 발명에 따른 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템은, 조명시스템의 내부 상태를 감지하고, 이상상태 발생 빈도를 판단하여 함체 내 전자회로 및 내장물이 부식 또는 고장나는 것을 방지하고, 조명시스템의 이상상태를 정량적으로 판단하여 유지보수작업의 필요여부 또한 판단할 수 있어 효과적으로 해상 조명시스템을 관리할 수 있는 현저한 효과를 보유한다.The smart light-emitting type maritime route lighting system according to the present invention detects the internal state of the lighting system and determines the frequency of occurrence of abnormal conditions to prevent corrosion or failure of electronic circuits and interiors in the enclosure, and abnormal conditions of the lighting system. It has a remarkable effect to effectively manage the marine lighting system by quantitatively judging the need for maintenance work.
또한 본 발명은, 을 조사하는 발광모듈을 기존의 백열등 등이 아닌 광섬유로 사용함으로써 전력소모를 최소화할 수 있는 현저한 효과를 보유한다.In addition, the present invention has a remarkable effect of minimizing power consumption by using a light emitting module that irradiates with an optical fiber instead of a conventional incandescent lamp.
또한, 동일하게 감지된 센서데이터에 중요도에 따라 가중치를 부여하여 조명시스템의 상태를 정량적으로 판단하여 조명시스템에 축적되는 피로도를 효과적으로 계산하고, 이를 통해 외부로 교체 및 유지보수작업에 대한 알림을 외부로 출력할 수 있는 현저한 효과를 보유한다.In addition, the same sensed sensor data is given a weight according to the importance to quantitatively determine the state of the lighting system to effectively calculate the fatigue level accumulated in the lighting system, and through this, external notifications about replacement and maintenance work are sent to the outside. It has a remarkable effect that can be printed as.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템의 설치예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 조명부의 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 감지부, 판단부 및 통신부를 구성도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 판단부가 수행하는 작업을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템의 통신과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 조명부의 사용전력에 대한 시험성적서이다.1 schematically shows an installation example of a smart light-emitting type maritime route lighting system according to the present invention.
2 shows the configuration of a lighting unit according to the present invention.
3 is a block diagram illustrating a sensing unit, a determination unit, and a communication unit according to the present invention.
4 is a flowchart illustrating an operation performed by the determination unit according to the present invention.
5 schematically shows a communication process of the smart light-emitting type maritime route lighting system according to the present invention.
6 and 7 are test reports for the power use of the lighting unit according to the present invention.
이하에서 당업자가 본 발명인 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템을 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 첨부하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the accompanying drawings will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the smart light-emitting type maritime route lighting system of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템의 설치예를 개략적으로 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 조명부의 구성을 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 감지부, 판단부 및 통신부를 구성도로 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 판단부가 수행하는 작업을 흐름도로 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템의 통신과정을 개략적으로 나타낸 것이며, 도 6 및 7은 본 발명에 따른 조명부의 사용전력에 대한 시험성적서이다.1 schematically shows an installation example of a smart light-emitting type maritime route lighting system according to the present invention, FIG. 2 shows a configuration of a lighting unit according to the present invention, and FIG. 3 is a sensing unit, a determination unit, and The communication unit is shown in a configuration diagram, and Fig. 4 is a flowchart showing the operation performed by the determination unit according to the present invention, and Fig. 5 schematically shows the communication process of the smart light-emitting type maritime route lighting system according to the present invention, and Fig. 6 And 7 is a test report for the power consumption of the lighting unit according to the present invention.
먼저, 조명시스템(1)이 구비되는 해상구조물(2)은 바다 수면위에 부유할 수 있는 구조물로, 조명시스템이 구비되어 장애물의 존재나 항로를 표시하여 식별력을 더욱 향상시킬 수 있다.First, the offshore structure 2 provided with the
이때, 해상구조물은 기존에 사용되고 있는 등부표을 이용하여 조명시스템과 결합되는 것이 바람직하나 해상구조물이 등부표에 한정된 것이 아니며, 기타 다른 구조물 등에 적용될 수도 있다.At this time, the offshore structure is preferably combined with the lighting system using a previously used light buoy, but the offshore structure is not limited to the light buoy, and may be applied to other structures.
이와 같이 조명시스템은 해상구조물에 설치되어 해상구조물의 위치를 빛을 통해 알림으로써 외부로 장애물의 위치나 항로 등을 안내할 수 있다.In this way, the lighting system is installed on the offshore structure, and by notifying the location of the offshore structure through light, it is possible to guide the location of obstacles or route to the outside.
해상구조물(2)에 설치되는 조명시스템(1)은 빛을 발광하는 조명부(100)와, 조명시스템의 내부 환경을 감지할 수 있는 감지부(200)와, 상기 감지부(200)로부터 감지된 센서모듈을 통해 조명시스템의 정상/비정상 상태를 판단 및 카운트하는 판단부(300) 및 상기 판단부(300)를 통해 교체, 보수 등을 위한 알림을 외부로 통신하는 통신부(400)로 구성된다.The
조명부(100)는 해상구조물과 직접 결합되는 결합프레임(110)과, 상기 결합프레임(110)과 결합되며 외부로 빛을 조사하여 조명시스템 및 해상구조물의 위치를 판단할 수 있도록 발광모듈(120)로 구성된다(도 2의 (A) 참조).The
결합프레임(110)은 해상구조물에 직접 결합되는 것으로 발광모듈(120)을 구동하기 위한 전선, 회로 등이 내장될 수 있다.The
이러한 결합프레임(110)은 정면에 발광모듈(120)이 내삽될 수 있도록 동일한 형상으로 함몰된 인입홈(111)이 형성되어 발광모듈(120)이 끼움결합될 수 있도록 하고, 결합프레임(110)의 후면측에는 해상구조물과의 결합을 위한 다수개의 결합구(112)가 구비되어 결합부재를 통해 해상구조물에 결합고정될 수 있도록 한다(도 2의 (B) 참조).Such a
발광모듈(120)은 결합프레임(110)과 결합되며, 발광하여 외부로 해상구조물을 식별할 수 있도록 한다.The
이때, 발광모듈(120)의 전면에 해상구조물(2)의 위치를 알리는 식별번호 등이 표시되고, 발광모듈(120) 내부에서 조사되는 빛이 투영될 수 있는 재질로 제작되어 심야나 우천시에도 용이하게 식별번호를 파악할 수 있다.At this time, an identification number indicating the location of the marine structure 2 is displayed on the front of the
발광모듈(120)은 하나의 LED램프와 이를 연결하는 광섬유 다발로 이루어지는데 이때 광섬유 다발로 도 1과 같이 3과 같은 등부표의 표식을 광섬유 다발로 표시함으로써 시인성을 유지하고, 저전력으로도 장기간 빛을 조사하여 식별력 또한 향상시킬 수 있다.The light-emitting
이러한 LED 램프와 광섬유다발로 이루어지는 발광모듈(120)은 도 6의 시험성적서와 같이 사용되는 전력은 약 1.087W로 순간전력에 해당되며, 5분간 ON 상태에서 변동이 없으므로 발광원으로 사용하기 적합함과 동시에 초전력으로 빛을 발광할 수 있다는 이점을 가진다.The light-emitting
또한, 등부표의 발광성능에 대해서는 광도 및 색깔 등을 포함하여 인식이 가능하도록 기준이 되어있는데 본 발명에서는 발광부재가 고장 등으로 빛을 조사하지 못할 때를 대비하여 광섬유다발이 발광모듈(120) 하우징에 표시된 표식에 맞게 설치되도록 하여 이를 방지할 수 있다.In addition, the light-emitting performance of the light buoy is standardized to enable recognition including luminous intensity and color, but in the present invention, the optical fiber bundle is used in the light-emitting
이러한 발광모듈(120)은 쉽게 결합프레임(110)에서 분리 및 교체될 수 있어 설치, 유지보수 작업이 간단하며, 결합프레임(110)을 통해 해상구조물의 다양한 위치나 높이에도 용이하게 설치될 수 있다.This light-
기존의 해상구조물에 구비되는 전력의 경우 백열등과 같은 전구나 LED와 같은 발광부재를 다수개 사용하여 표식에 맞게 다수개의 발광부재를 구비하도록하는데 이러한 경우 소비되는 전력이 증가하며 이는 별도의 전력공급원이 없는 해상구조물에 적용하기 어렵다는 불편함이 존재한다. 이러한 발광부재를 광섬유로 대체함으로써 전력소비를 줄일 수 있도록 한다.In the case of power provided in existing offshore structures, a plurality of light-emitting members such as light bulbs such as incandescent lamps or LEDs are used to provide a plurality of light-emitting members according to the mark. In this case, the power consumed increases, which is a separate power source. There is a discomfort that it is difficult to apply to marine structures that do not exist. By replacing the light emitting member with an optical fiber, power consumption can be reduced.
즉, 해상구조물의 경우 장기간 해면위를 부유하기 때문에 별도의 전력공급수단을 구비하기 어려우며, 태양전지모듈과 같이 태양광에너지를 통해 생산된 전력에 의존해야하는데 이러한 태양전지모듈은 날씨 등에 영향을 많이 받기 때문에 지나친 전력소모의 경우 전력공급이 원활하게 진행되지 않을 우려가 존재한다. 특히, 해상구조물의 경우 흐린날이나 심야 등에 시인성을 유지해야하는 필요성이 존재하기 때문에 이러한 문제를 해결하기 위해 광섬유를 발광원으로 채택함으로써 전력소모를 최소화하도록 한다.In other words, in the case of offshore structures, it is difficult to provide a separate power supply means because they float on the sea level for a long period of time, and they must rely on power produced through solar energy such as solar cell modules. Because of this, there is a concern that power supply may not proceed smoothly in case of excessive power consumption. In particular, in the case of offshore structures, there is a need to maintain visibility on a cloudy day or at night. In order to solve this problem, an optical fiber is used as a light emitting source to minimize power consumption.
또한, 조명부(100)와 연결되어 전력을 제공할 수 있는 전력제공모듈이 추가로 구비될 수 있다.In addition, a power supply module that is connected to the
전력제공모듈은 해상구조물의 상단에 설치되어 에코에너지를 통해 전력을 생산하는 것으로, 이때 에코에너지는 태양광, 바람 등이 될 수 있으며 이는 설치자의 의도에 따라 선택되어져 설치되도록 한다.The power supply module is installed on the top of the offshore structure to generate power through eco-energy. At this time, the eco-energy can be solar or wind, which is selected and installed according to the intention of the installer.
따라서, 전력제공모듈에서 생성된 전력은 조명시스템을 구동하는데 사용되도록 하며, 내부에 배터리가 내장되어 구동시 필요한 전력보다 많이 생산했을 경우 배터리에 축적하여 추후에 전력미달시 사용될 수 있도록 한다.Accordingly, the power generated by the power supply module is used to drive the lighting system, and when the battery is built in and produced more than the power required for driving, it is accumulated in the battery so that it can be used in the future when power is insufficient.
한편, 상술된 결합프레임(110) 및 발광모듈(120)의 하우징 재질은 알루미늄으로 제작되며, 알루미늄으로 제작된 하우징은 염분에 강하고, 내열성을 가지며, 가볍고, 색상변성이 되지 않는다는 이점을 가진다.On the other hand, the housing material of the
감지부(200)는 조명시스템의 설치환경 및 상태를 확인하는 것으로, 내장된 다수개의 센서모듈을 통해 서로 다른 센서데이터를 측정함으로써 한 종류의 센서데이터로만 설치환경을 감지하는 것이 아닌 다수개의 이기종 센서모듈들을 통합하여 설치환경을 감지할 수 있도록 한다.The
이러한 감지부(200)는 조명부(100)의 결합프레임(110) 또는 발광모듈(120) 내부에 부착되는 것이 바람직하나 이에 한정된 것은 아니다.The
감지부(200)에 포함되는 센서모듈로는 습도센서, 음향센서, 3축 가속도 센서가 될 수 있으며 또는 진동센서, 습도센서 및 염도측정센서로 이루어질 수 있다.The sensor module included in the
한편, 본 명세서에서는 포함되는 센서모듈을 진동센서, 습도센서 및 염도측정센서로 설명하나 이에 한정된 것은 아니며 최초 설치자가 의도에 맞게 각기 다른 종류의 센서모듈을 부착하도록 한다.Meanwhile, in the present specification, the included sensor module is described as a vibration sensor, a humidity sensor, and a salinity measurement sensor, but the present disclosure is not limited thereto, and the first installer attaches different types of sensor modules according to the intention.
이러한 감지부(200)는 외부로 노출된 조명부(100)의 상태를 추정하고, 해상구조물이나 조명부(100) 내부로 유입되는 해수를 감지하도록 하며, 각 센서가 감지한 센서데이터는 판단부(300)로 전달된다.The
감지부(200)에 포함되는 다수개의 센서모듈 중 진동센서 및 3축 가속도 센서는 조명시스템이 파도에 의해 과도하게 흔들리는 것을 감지하는 것으로 큰 파도 등으로 인해 조명시스템에 해수가 유입되거나 장애물에 충돌할 우려가 존재하므로 이를 감지하는 역할을 수행한다. 또한, 염도측정센서는 조명시스템 내부로 유입될 수 있는 해수로 인해 염도가 증가하여 내부 구성이 부식 및 손상될 우려가 존재하기 때문에 이를 감지하는 역할을 수행한다. 또한, 습도센서는 조명시스템 내측으로 해수가 유입되거나 기후 등으로 인해 내부 습도가 과도하게 상승될 경우 역시 내부 구성이 부식 및 손상될 수 있어 이를 감지하는 역할을 수행하며, 음향센서는 파도나 장애물 충돌시 발생될 수 있는 소음을 측정하여 파도의 상태, 조명시스템의 파손 등을 판단하도록 한다.Among the plurality of sensor modules included in the
따라서, 상술된 감지부(200)를 통해 조명시스템의 상태를 감지할 수 있고, 이를 통해 조명시스템에 영향을 줄 이벤트 등을 감지하여 후술된 판단부(300)를 통해 조명시스템의 피로도를 측정할 수 있도록 한다.Therefore, it is possible to detect the state of the lighting system through the above-described
예를 들어, 조명시스템이 큰 파도 등으로 인해 과도하게 진동하거나, 이로인해 내부에 염도 및 습도가 상승하게 되면 조명시스템의 피로도가 상승하게 되고 이는 곧 조명시스템의 성능유지에 악영향을 주기 때문에 이를 감지하고, 피로도를 상승시키는 이벤트를 감지부(200)를 통해 감지한 뒤, 이를 판단부(300)에서 이벤트 횟수 등을 체크하여 관리자 또는 관리서버에 전달할 수 있어 조명시스템이 지속적으로 성능을 유지할 수 있도록 한다.For example, if the lighting system vibrates excessively due to a large wave, or increases the salinity and humidity inside the lighting system, the fatigue of the lighting system increases, which in turn adversely affects the performance of the lighting system. And, after detecting an event that increases fatigue through the
판단부(300)는 상술된 감지부(200)를 통해 전달된 감지값에서 조명시스템에 영향을 끼치는 이벤트인지를 판단하고, 감지값의 정도에 따라 정상상태 또는 비정상상태로 판별하여 카운트한 뒤 일정 카운트 횟수를 초과하는 경우 통신부(400)를 통해 외부로 알림을 보내는 기능을 수행한다.The
이러한 판단부(300)는 데이터전처리모듈(310), 가중치부여모듈(320), 융합모듈(330) 및 상황정보판단모듈(340)로 구성된다.The
먼저, 데이터전처리모듈(310)은 감지부(200)로부터 감지된 다종류의 센서데이터를 각 시간대별로 수집하며, 이 중 이상상태로 판단되는 이벤트데이터만을 추출하여 가중치부여모듈(320)로 전송하는 역할을 한다.First, the
즉, 데이터전처리모듈(310)에서는 시간의 흐름에 따라 감지된 센서데이터 중 상황인식에 필요한 이벤트데이터만을 처리함으로써 정보처리에 소요되는 시간 및 과정을 간단히할 수 있는 효과를 보유한다.That is, the
이벤트데이터는 최초 선별시 데이터전처리모듈(310)에 기설정된 정상상태의 정상데이터의 범위를 기준으로 판단하고, 이를 초과하는 경우 이벤트 발생으로 판단하여 이벤트데이터로 선별되도록 한다.When the event data is initially selected, it is determined based on the range of normal data in the normal state preset in the
이후 데이터전처리모듈(310)은 정상상태로 판별된 센서데이터를 축적하고, 축적된 센서데이터들의 평균범위를 설정한 뒤 초기 설정된 정상데이터와 교체함으로써 조명시스템이 설치된 주변환경에 맞춘 정상데이터 범위를 활용할 수 있도록 한다.After that, the
이를 통해 구동되는 동안 시간에 따라 수집되는 감지값 중에 이벤트데이터로 판단된 센서데이터만을 따로 구별하여 이를 데이터처리, 분석 및 상황정보 획득 등에 활용하도록 하여 정상상태/비정상상태 판단을 신속하게 수행할 수 있도록 한다.Through this, only the sensor data determined as event data among the detected values collected over time during operation are separately identified and used for data processing, analysis, and situation information acquisition, so that normal/abnormal state determination can be quickly performed. do.
상술된 데이터전처리모듈(310)에서 이벤트데이터로 판단되어 선별된 센서데이터에 가중치를 부여하는 가중치부여모듈(320)이 포함된다.A
가중치부여모듈(320)은 이벤트데이터로 선별된 데이터의 수치와 정상데이터간의 차이를 판단하고, 이에 따라 가중치를 부여하도록 한다.The
즉, 동일하게 이벤트데이터로 판단되더라도 모든 이벤트데이터가 동일한 비중을 갖는 것은 아니므로 각각의 이벤트데이터에 맞는 가중치를 부여하도록 한다.That is, even if the event data is determined to be the same, not all event data have the same weight, so a weight appropriate to each event data is assigned.
예를들어 제1 이벤트데이터는 약소한 수치로 정상데이터 범위를 초과할 수 있으나 제2 이벤트데이터의 경우 정상데이터 범위를 과도하게 초과하는 경우 제2 이벤트데이터가 보다 비정상상태 발생에 가까운 이벤트데이터이기 때문에 이에 따라 가중치를 차등분배함으로써 보다 정확한 비정상상태를 카운트할 수 있도록 한다.For example, the first event data may exceed the normal data range by a small number, but in the case of the second event data, if the normal data range is excessively exceeded, the second event data is event data closer to occurrence of an abnormal state. Accordingly, by differentially distributing the weights, more accurate abnormal states can be counted.
또한, 단순히 평균범위를 초과하는 점에서만 가중치를 부여하지 않고, 이전 시간대에 센서데이터와 비교하여 편차가 클 경우에도 각 차이의 정도에 따라 가중치를 단계별로 부여할 수 있다.In addition, weights are not simply assigned only at points exceeding the average range, and weights can be given step by step according to the degree of each difference even when the deviation is large compared to the sensor data in the previous time period.
또한, 동시간대의 센서데이터 중 하나의 센서데이터가 이벤트데이터로 판별될 경우 다른 동시간대 센서데이터에도 가중치를 부여하도록 한다. 즉, 단일 센서가 단독으로 감지된 이벤트데이터보다 다수개의 센서들로부터 감지된 이벤트데이터의 경우 보다 비정상상태에 가까워지기 때문에 이에 따라 가중치를 부여하도록 한다.In addition, when one of the sensor data of the same time zone is determined as event data, a weight is assigned to the other sensor data of the same time zone. That is, since event data detected from multiple sensors is closer to an abnormal state than event data detected by a single sensor alone, weights are given accordingly.
융합모듈(330)은 가중치부여모듈(320)을 거쳐 가중치가 부여된 이벤트데이터를 수집한 뒤, 시간대별 감지부(200)를 통해 수집된 각각의 이벤트데이터를 공통된 수치로 변환하여 각 시간대별로 합산(융합)처리하는 역할을 수행한다.The
즉, 감지부(200)에 포함된 센서들은 서로 다른 물리적 성질과 단위를 가지며 수집되기 때문에 이를 공통된 수치로 각각 평가한 뒤, 시간대별로 정량화하도록 한다. 이때, 이벤트데이터는 0 ~ 1 사이의 평가치로 변환하도록 하며, 각각 평가치로 변환된 이벤트데이터는 동시간대의 이벤트데이터들과 합산되도록 한다.That is, since the sensors included in the
예시로, 동일시간대에 진동센서가 획득한 이벤트데이터값은 0.5, 습도센서가 획득한 이벤트데이터값은 0.7, 염도센서가 획득한 이벤트데이터값은 0.65로 수치화되면 이를 모두 합산한 수치인 1.85(이하, 합산수치)가 상황정보판단모듈(340)로 전송되도록 한다.For example, if the event data value acquired by the vibration sensor is 0.5, the event data value acquired by the humidity sensor is 0.7, and the event data value acquired by the salinity sensor is 0.65 at the same time period, the sum of these values is 1.85 (hereinafter , The summed value) is transmitted to the situation
상황정보판단모듈(340)은 상술된 데이터전처리모듈(310), 융합모듈(330) 및 가중치부여모듈(320)을 거쳐 합산수치의 값을 통해 기설정된 기준값과 비교하여 정상 및 비정상 상태를 경험한 횟수를 카운트하고, 이를 기설정된 비정상 상태 경험 횟수(n)를 초과할 경우 통신부(400)로 알림을 출력하며, 통신부(400)는 이를 관리서버로 전달하여 관리자 단말기에 조명시스템의 교체 또는 보정알림을 발신할 수 있도록 실행하도록 한다. The situation
상술된 예시와 같이 합산수치인 1.85가 기설정된 기준값인 1.5를 초과하는 값이므로 이를 '비정상 상태'로 판단하여 비정상 상태 경험횟수를 카운트하도록 한다. 이와 같이 수집된 합산수치에 따라 정상/비정상 상태로 판단한 뒤, 비정상상태 수치가 기 설정된 비정상횟수를 초과할 경우 후술된 통신부(400)를 통해 외부로 조명시스템의 이상, 교체시기 등을 알릴 수 있도록 한다.As in the above-described example, since the sum value of 1.85 is a value that exceeds the preset reference value of 1.5, it is determined as an'abnormal state' and the number of abnormal state experiences is counted. After determining as a normal/abnormal state according to the summed value collected as described above, when the abnormal state value exceeds the preset abnormal number, it is possible to notify the outside of the lighting system abnormality, replacement time, etc. through the
통신부(400)는 외부 관리서버와 조명시스템이 서로 연동될 수 있도록 하는 것으로 관리서버로 교체/보정알림을 보내 관리자의 단말기 등으로 전달될 수 있도록 한다.The
이러한 통신부(400)는 상황정보판단모듈(340)을 통해 최종 판단된 정상상태/비정상상태 중 일정 횟수 이상으로 비정상상태가 카운팅될 경우 조명시스템(1)에 누적된 피로도가 높거나 파손 등의 우려가 존재하므로 관리서버를 통해 외부로 알림으로써 관리자 등이 교체나 보수작업을 수행하도록 한다.This
특히, 항로나 장애물 등을 안내하는 해상구조물의 경우 육지와 먼 곳에 위치하게 되고, 각각의 위치에 따라 조명시스템의 피로도간의 차이가 존재하기 때문에 관리자는 효율적으로 조명시스템을 관리할 수 있어 관리시 소요되는 비용, 시간, 노력 등을 절약할 수 있다.In particular, in the case of offshore structures that guide passages or obstacles, they are located far from the land, and there is a difference between the fatigue level of the lighting system according to each location, so that the manager can efficiently manage the lighting system, which is required for management. You can save money, time, and effort.
한편, 상기에서 도 1 내지 5를 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 내지 5의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.On the other hand, what has been described with reference to FIGS. 1 to 5 above is only the main matters of the present invention, and as various designs are possible within the technical scope, the present invention is not limited to the configurations of FIGS. 1 to 5 Is self-explanatory.
1: 조명시스템 2: 해상구조물
100: 조명부 110: 결합프레임
111: 인입홈 112: 결합구
120: 발광모듈 200: 감지부
300: 판단부 310: 데이터전처리모듈
320: 가중치부여모듈 330: 융합모듈
340: 상황정보판단모듈 400: 통신부1: lighting system 2: offshore structure
100: lighting unit 110: combination frame
111: entry groove 112: coupling
120: light-emitting module 200: sensing unit
300: determination unit 310: data preprocessing module
320: weighting module 330: fusion module
340: situation information judgment module 400: communication unit
Claims (6)
하나의 LED램프와 이를 연결하는 광섬유다발을 통해 빛을 발광하는 조명부;
서로 다른 센서데이터를 측정하는 다수개의 센서모듈을 포함하여 상기 조명시스템의 내부 환경을 감지하는 감지부;
상기 감지부로부터 수집된 센서데이터 중 이벤트데이터를 선별 및 취합하여 상기 조명시스템의 정상상태 또는 비정상상태를 판단 및 카운트하는 판단부; 및
상기 판단부에서 카운트된 비정상상태가 기설정된 비정상상태 경험 횟수 초과시 외부로 신호를 전달하는 통신부;로 구성되고,
상기 조명부는 정면에 인입홈이 형성되며, 후면에 형성된 결합구를 통해 상기 해상구조물에 직접 결합되는 결합프레임과, 상기 인입홈에 내삽되어 끼움결합되고, 빛을 발광하는 발광모듈로 구성되며,
상기 발광모듈은 하나의 LED램프와 이를 연결하는 광섬유 다발로 등부표의 표식을 표시하여 저전력으로 시인성과 식별력을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템.
In the lighting system that is provided in the offshore structure to indicate the existence of obstacles or the route,
A lighting unit emitting light through a single LED lamp and an optical fiber bundle connecting the same;
A sensing unit for sensing the internal environment of the lighting system, including a plurality of sensor modules measuring different sensor data;
A determination unit that selects and collects event data from the sensor data collected from the sensing unit to determine and count a normal state or an abnormal state of the lighting system; And
Consisting of; a communication unit for transmitting a signal to the outside when the abnormal state counted by the determination unit exceeds a preset abnormal state experience number,
The lighting unit is composed of an inlet groove formed on the front side, a coupling frame that is directly coupled to the marine structure through a coupling hole formed on the rear side, and a light emitting module that is inserted and fitted into the inlet groove and emits light,
The light-emitting module is a smart light-emitting type maritime route lighting system, characterized in that it is possible to improve visibility and discrimination with low power by displaying the mark of the light buoy with one LED lamp and a bundle of optical fibers connecting the same.
상기 감지부는 센서데이터를 각 시간대별로 수집하여 상기 판단부로 제공하는 것을 특징으로 하는 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템.
The method of claim 1,
The smart light-emitting type maritime route lighting system, characterized in that the sensing unit collects sensor data for each time period and provides it to the determination unit.
상기 판단부는
상기 감지부로부터 수집된 센서데이터 중 이벤트데이터를 선별하는 데이터전처리모듈;
상기 이벤트데이터에 가중치를 부여하는 가중치부여모듈;
상기 가중치부여모듈을 거친 이벤트데이터를 수치화하여 시간대별로 융합하는 융합모듈; 및
상기 융합된 이벤트데이터를 기설정된 기준값과 비교하여 정상/비정상상태를 판별하고, 상기 비정상상태를 카운트하여 기설정된 비정상상태 경험 횟수를 초과하는 경우 상기 통신부로 신호를 보내는 상황정보판단모듈;로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템.
The method of claim 1,
The determination unit
A data pre-processing module for selecting event data from among sensor data collected from the sensing unit;
A weighting module for assigning a weight to the event data;
A fusion module for digitizing event data passed through the weighting module and fusing each time period; And
Consisting of a situation information determination module that compares the fused event data with a preset reference value to determine a normal/abnormal state, counts the abnormal state, and sends a signal to the communication unit when the number of experiences of the abnormal state exceeds a preset number of experiences; Smart light-emitting type maritime route lighting system, characterized in that.
상기 데이터전처리모듈은 기설정된 정상상태의 정상데이터와 수집된 센서데이터를 비교하여 상기 정상데이터를 초과하는 경우 상기 이벤트데이터로 선별하며,
상기 정상데이터는 초기에는 기설정된 정상데이터 값을 사용하며,
상기 데이터전처리모듈로부터 이벤트데이터가 아닌 센서데이터를 수집하여 평균범위를 설정하고, 이를 정상데이터로 사용하는 것을 특징으로 하는 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템.
The method of claim 4,
The data preprocessing module compares the collected sensor data with the normal data in a preset normal state, and selects the event data as the event data when the normal data is exceeded,
The normal data initially uses a preset normal data value,
A smart light-emitting type maritime route lighting system, characterized in that by collecting sensor data other than event data from the data preprocessing module, setting an average range, and using this as normal data.
상기 가중치부여모듈은,
상기 이벤트데이터와 상기 정상데이터의 편차가 큰경우, 이전시간대의 센서데이터와 편차가 큰 경우, 동시간대 발생된 이벤트데이터가 하나 이상일 경우 중 어느 하나 이상의 경우 상기 가중치가 부여되는 것을 특징으로 하는 스마트 발광형 해상 항로 조명시스템.
The method of claim 5,
The weighting module,
Smart light-emitting, characterized in that the weight is given in any one or more of the case where the deviation between the event data and the normal data is large, the deviation from the sensor data in the previous time period is large, and the event data generated in the same time period is more than one. Type maritime route lighting system.
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