| 1 |
1
터널 몸체(Tunnel Body), 복수의 텐션 레그들(Tension Legs), 복수의 앵커들 및 파운데이션들(Anchors and Foundations) 및 복수의 환기탑들(Ventilations)로 구성되는 수중터널(Submerged Floating Tunnel; SFT)의 상기 복수의 텐션 레그들을 모니터링하기 위한 수중터널용 원격 모니터링 시스템으로서,상기 복수의 텐션 레그들에 설치되는 복수의 센서부들을 각각 포함하고, 상기 터널 몸체에 설치되는 복수의 제어부들을 각각 포함하며, 상기 복수의 센서부들을 이용하여 복수의 모니터링 데이터들을 생성하는 복수의 센서 노드들(Sensor Nodes);상기 터널 몸체 및 상기 복수의 환기탑들의 접속 부분에 설치되고, 상기 복수의 센서 노드들 중 N(N은 2 이상의 자연수)개의 센서 노드들을 각각 관리하고, 상기 복수의 센서 노드들로부터 상기 복수의 모니터링 데이터들을 수신하며, 경보 데이터가 수신된 경우에 수중 경보를 발생하는 복수의 싱크 노드들(Sink Nodes);상기 복수의 환기탑들에 설치되고, 상기 복수의 싱크 노드들 중 1개의 싱크 노드를 각각 관리하고, 상기 복수의 싱크 노드들로부터 상기 복수의 모니터링 데이터들을 수신하고, 상기 경보 데이터가 수신된 경우에 수표면 경보를 발생하고, 상기 복수의 싱크 노드들 및 상기 복수의 센서 노드들에 전원을 공급하며, 복수의 로컬 게이트웨이들(Local Gateways) 및 상기 복수의 로컬 게이트웨이들을 관리하는 1개의 글로벌 게이트웨이(Global Gateway)를 포함하는 복수의 게이트웨이들(Gateways); 및상기 수중터널과 이격되어 설치되고, 상기 글로벌 게이트웨이를 관리하고, 상기 글로벌 게이트웨이로부터 상기 복수의 모니터링 데이터들을 수신하고, 상기 복수의 모니터링 데이터들을 이용하여 위험 감지 및 결함에 대한 분석을 수행하며, 상기 분석 결과에 기초하여 상기 경보 데이터를 생성하는 모니터링 센터(Monitoring Center)를 포함하는 수중터널용 원격 모니터링 시스템
|
| 2 |
2
제 1 항에 있어서,상기 복수의 센서 노드들에 포함되는 상기 복수의 센서부들 각각은,상기 모니터링 데이터에 대응하는 센싱 값을 생성하는 적어도 하나의 센서; 및물로부터 상기 적어도 하나의 센서를 보호하기 위한 제1 하우징 케이스를 포함하며,상기 복수의 센서 노드들에 포함되는 상기 복수의 제어부들 각각은,상기 적어도 하나의 센서로부터 상기 센싱 값을 획득하는 인터페이스 모듈;유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나를 통하여 상기 센싱 값에 대응하는 상기 모니터링 데이터를 상기 복수의 싱크 노드들 중 하나로 전송하는 통신 모듈;상기 인터페이스 모듈 및 상기 통신 모듈의 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러 장치(Micro Controller Unit; MCU);상기 인터페이스 모듈, 상기 통신 모듈 및 상기 마이크로 컨트롤러 장치에 상기 전원을 공급하는 전원공급 모듈; 및상기 물로부터 상기 인터페이스 모듈, 상기 통신 모듈, 상기 마이크로 컨트롤러 장치 및 상기 전원공급 모듈을 보호하는 제2 하우징 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중터널용 원격 모니터링 시스템
|
| 3 |
3
제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는,로드 셀(Load Cell) 및 FBG 센서 기반 광케이블(Fiber Bragg Grating (FBG) sensor based Fiber-optic cable)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중터널용 원격 모니터링 시스템
|
| 4 |
4
제 2 항에 있어서, 상기 통신 모듈은,동작 초기에는 상기 유선통신 및 상기 무선통신 중 하나를 통하여 상기 모니터링 데이터를 전송하고, 상기 유선통신 및 상기 무선통신 중 하나를 수행할 수 없는 경우에 상기 유선통신 및 상기 무선통신 중 다른 하나를 통하여 상기 모니터링 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 수중터널용 원격 모니터링 시스템
|
| 5 |
5
제 2 항에 있어서,상기 복수의 센서 노드들 각각은 전력량이 부족한 경우에, 상기 복수의 게이트웨이들 중 하나로 전력 공급을 요청하여 필요한 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 수중터널용 원격 모니터링 시스템
|
| 6 |
6
제 1 항에 있어서, 상기 복수의 싱크 노드들 각각은,유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나를 통하여 상기 N개의 센서 노드들로부터 상기 복수의 모니터링 데이터들을 수신하는 제1 내지 제2 통신 모듈들;상기 유선통신 및 상기 무선통신 중 적어도 하나를 통하여 상기 수신된 복수의 모니터링 데이터들을 상기 복수의 게이트웨이들 중 하나로 전송하는 제3 통신 모듈;상기 경보 데이터에 기초하여 상기 수중 경보를 발생하는 경보 모듈;상기 제1 내지 제3 통신 모듈들 및 상기 경보 모듈의 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러 장치;상기 제1 내지 제3 통신 모듈들, 상기 경보 모듈 및 상기 마이크로 컨트롤러 장치에 상기 전원을 공급하는 전원공급 모듈; 및물로부터 상기 제1 내지 제3 통신 모듈들, 상기 경보 모듈, 상기 마이크로 컨트롤러 장치 및 상기 전원공급 모듈을 보호하는 하우징 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중터널용 원격 모니터링 시스템
|
| 7 |
7
제 1 항에 있어서,상기 수중터널에 대한 외부 모니터링을 수행하여 이미지 데이터를 획득하고, 무선통신을 통하여 상기 획득된 이미지 데이터를 상기 복수의 게이트웨이들 중 인접한 게이트웨이에 전송하는 적어도 하나의 수중로봇(Underwater Robot)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중터널용 원격 모니터링 시스템
|
| 8 |
8
제 1 항에 있어서, 상기 복수의 게이트웨이들 각각은,유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나를 통하여 상기 1개의 싱크 노드로부터 상기 복수의 모니터링 데이터들을 수신하는 제1 통신 모듈;적어도 하나의 수중로봇을 더 포함하는 경우에, 상기 수중로봇으로부터 이미지 데이터를 수신하는 제2 통신 모듈;상기 로컬 게이트웨이인 경우에, 인접한 로컬 게이트웨이와의 통신을 위한 제3 통신 모듈;상기 글로벌 게이트웨이인 경우에, 상기 모니터링 센터와의 통신을 위한 제4 통신 모듈;상기 경보 데이터에 기초하여 상기 수표면 경보를 발생하는 경보 모듈;상기 제1 내지 제4 통신 모듈들 및 상기 경보 모듈의 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러 장치;자체적으로 전력을 생성하는 발전 모듈;상기 발전 모듈에 의해 생성된 전력을 저장하는 전력충전 모듈;상기 전력충전 모듈에 저장된 전력에 기초하여 상기 제1 내지 제4 통신 모듈들, 상기 경보 모듈 및 상기 마이크로 컨트롤러 장치에 상기 전원을 공급하는 전원공급 모듈; 및물로부터 상기 제1 내지 제4 통신 모듈들, 상기 경보 모듈, 상기 마이크로 컨트롤러 장치, 상기 발전 모듈, 상기 전력충전 모듈 및 상기 전원공급 모듈을 보호하는 하우징 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중터널용 원격 모니터링 시스템
|
| 9 |
9
제 1 항에 있어서, 상기 모니터링 센터는,무선통신을 통하여 상기 글로벌 게이트웨이로부터 상기 복수의 모니터링 데이터들을 수신하는 통신 모듈;상기 복수의 모니터링 데이터들에 기초하여, 실시간 모니터링 기능, 그래프 및 결함 분석 기능, 및 제어 및 경보 데이터 전송 기능을 수행하는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU); 및상기 통신 모듈 및 상기 중앙 처리 장치에 전원을 공급하는 전원공급 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중터널용 원격 모니터링 시스템
|
| 10 |
10
제 9 항에 있어서, 상기 중앙 처리 장치는,상기 복수의 모니터링 데이터들에 대한 보정(Calibration)을 수행하여 실시간 모니터링 결과를 생성하고,미리 정해진 시간 간격 동안에 획득된 상기 실시간 모니터링 결과에 대한 평균 값을 산출하고, 상기 평균 값과 미리 정해진 임계 값을 비교하며, 상기 평균 값이 상기 임계 값을 초과하는 경우에 상기 경보 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 수중터널용 원격 모니터링 시스템
|
| 11 |
11
제 9 항에 있어서, 상기 중앙 처리 장치는,상기 평균 값이 상기 임계 값을 초과하는 경우에 상기 경보 데이터를 생성하기 이전에 상기 복수의 모니터링 데이터들을 다시 수집하기 위한 제어 데이터를 생성하거나,사용자 요청에 의해 상기 복수의 모니터링 데이터들을 수집할 필요가 있는 경우에 상기 제어 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 수중터널용 원격 모니터링 시스템
|
