• 제목/요약/키워드: Underwater monitoring

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연근해 가두리 양식장 모니터링을 위한 센서네트워크 시스템 (Sensor Network System for Littoral Sea Cage Culture Monitoring)

  • 신동현;김창화
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제5권9호
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    • pp.247-260
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    • 2016
  • 센서네트워크는 스마트홈, 스마트 팩토리 등 다양한 분야에서 센서 데이터 기반으로 활용되고 있다. 이러한 센서네트워크는 그 활용 분야에 따라 시스템 아키텍처, 요구사항, 설계 등이 달라지게 된다. 현재 해양 환경은 지상 환경에 비해 접근하기가 굉장히 어렵고 높은 파고, 안개, 염분 등의 열악한 조건을 가지고 있어 센서네트워크의 응용분야가 굉장히 적은 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 연근해 가두리 양식장 모니터링을 위한 센서네트워크 시스템의 요구사항 분석과 아키텍처를 제안하고 이를 기반으로 연근해 가두리 양식장 모니터링을 위한 시스템을 설계한다. 또한 본 논문에서 설계한 시스템에 대해 실제 개발을 통해 운용하면서 얻은 결과를 제시한다. 본 연구를 기반으로 개발한 시스템은 연근해 가두리 양식을 위해 수집한 수중 데이터를 중심으로 양식에 필요한 각종 연관성 분석을 통해 가두리 양식에 적합한 수중 환경조건을 도출하고, 모니터링 및 관리할 수 있는 기능을 제공한다.

Application of numerical simulation of submersed rock-berm structure under anchor collision for structural health monitoring of submarine power cables

  • Woo, Jinho;Kim, Dongha;Na, Won-Bae
    • Smart Structures and Systems
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    • 제15권2호
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    • pp.299-314
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    • 2015
  • Submersed rock-berm structures are frequently used for protection of underwater lifelines such as pipelines and power cables. During the service life, the rock-berm structure can experience several accidental loads such as anchor collision. The consequences can be severe with a certain level of frequency; hence, the structural responses should be carefully understood for implementing a proper structural health monitoring method. However, no study has been made to quantify the structural responses because it is hard to deal with the individual behavior of each rock. Therefore, this study presents a collision analysis of the submersed rock-berm structure using a finite element software package by facilitating the smoothed-particle hydrodynamics (SPH) method. The analysis results were compared with those obtained from the Lagrange method. Moreover, two types of anchors (stock anchor and stockless anchor), three collision points and two different drop velocities (terminal velocity of each anchor and 5 m/s) were selected to investigate the changes in the responses. Finally, the effect of these parameters (analysis method, anchor type, collision point and drop velocity) on the analysis results was studied. Accordingly, the effectiveness of the SPH method is verified, a safe rock-berm height (over 1 m) is proposed, and a gauge point (0.5 m above the seabed) is suggested for a structural health monitoring implementation.

양만장 및 가축사육시설 인접지역 암굴착공법 검토에 관한 연구 (A Study on the Excavation Method Near Fish Farms and Livestock)

  • 임대규;신영철;전양배
    • 화약ㆍ발파
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    • 제31권1호
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    • pp.23-32
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    • 2013
  • 발파, 브레이커, 진동로울러 및 파일 작업과 같은 건설공정이 있을 경우, 건설 작업 인접 지역에서는 피해가 발생할 수 있다. 수중 소음의 경우, 지반진동이 고체 전달음의 형태로 전달된다. 이와 같은 수중소음은 강이나 바다 혹은 육지의 양식장에 피해를 유발할 수 있다. 본 연구는 발파, 천공, 브레이커 및 진동로울러와 같은 작업 공정으로 인하여 발생된 지반진동이 수중소음으로 입사될 때의 소음값 및 주파수를 분석하였다. 수중 소음 측정시에는 수중소음기 (TC 4013)을 활용하였으며, 저장 및 분석은 Prosig 프로그램을 활용하였다.

연합 학습기반 수중 사물 인터넷 (Federated Learning-Internet of Underwater Things)

  • 신하 쉬르티카;고굴라무디 프라딥레디;박수현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.140-142
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    • 2023
  • Federated learning (FL) is a new paradigm in machine learning (ML) that enables multiple devices to collaboratively train a shared ML model without sharing their local data. FL is well-suited for applications where data is sensitive or difficult to transmit in large volumes, or where collaborative learning is required. The Internet of Underwater Things (IoUT) is a network of underwater devices that collect and exchange data. This data can be used for a variety of applications, such as monitoring water quality, detecting marine life, and tracking underwater vehicles. However, the harsh underwater environment makes it difficult to collect and transmit data in large volumes. FL can address these challenges by enabling devices to train a shared ML model without having to transmit their data to a central server. This can help to protect the privacy of the data and improve the efficiency of training. In this view, this paper provides a brief overview of Fed-IoUT, highlighting its various applications, challenges, and opportunities.

수중-육상 네트워크 연계용 게이트웨이 부이시스템 개발 및 실 해역 성능 검증 (Development of a Gateway System Between Underwater and Land Network and Real-Sea performance Test)

  • 이정희;박종원;박진영;서수진;임용곤
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권6호
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    • pp.1200-1207
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    • 2015
  • 게이트웨이 부이시스템은 수중 어플리케이션 구현 시 수중-육상 간 네트워크 연계를 위한 시스템으로 수중노드와 육상국간 통신 연계, 수중 네트워크 모니터링 등을 수행한다. 본 논문에서는 다수의 수중노드로 수중 네트워크를 구현 시 취득된 데이터들을 육상국과 연계하여 실시간으로 모니터링이 가능한 게이트웨이 부이시스템 개발에 대해 소개한다. 개발된 게이트웨이 부이시스템은 수중음향통신모뎀, RF 통신시스템, 게이트웨이 운용시스템으로 구성되며, 게이트웨이 운용과 수중 네트워크 상태모니터링을 위한 육상국용 관제 프로그램을 구현하였다. 또한 실 해역 시험을 통해 실시간 수중 네트워크 모니터링, 게이트웨이 상태모니터링 등의 성능 검증을 수행하였다.

LED 광통신을 적용한 마스터 암과 수중 매니퓰레이터의 통합 제어 (Integrated Control of Underwater Manipulator and Master Arm using LED Communication)

  • 오지윤;전봉환;최형식;김준영;지대형;손현중;조성원
    • 한국해양공학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.415-425
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    • 2016
  • This paper presents the results of a study on the control system for an underwater manipulator controlled by a master arm through LED communication. The underwater manipulator was designed to be actuated by electric motors with six degrees of freedom for operation in various underwater environments. The master arm, which can remotely control the manipulator, was designed with a structure similar to the manipulator for convenient control. An underwater LED communication system was developed to communicate between the master arm and underwater manipulator. An integrated control program was developed that included data conversion, monitoring, datalogging, and filtering. Some experiments were performed to verify the performance of the developed control system of the master arm, manipulator, and LED communication system, and the results are presented.

해양설비용 정밀 모니터링 센서의 개발 및 특성 분석 (The Development and Characteristics Analysis of High Precision Monitoring Sensor for the Marine Installation)

  • 조정환;고성원
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제27권10호
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    • pp.101-106
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    • 2013
  • This paper proposes the new high precision monitoring sensor for the Marine Installation. Among variety of sensor network systems, wireless information transmission through the marine is one of the enabling technologies for the development of future marine-observation systems and sensor networks. Applications of marine monitoring range from oil industry to aquaculture, and include instrument monitoring, pollution control, climate recording, prediction of natural disturbances. For these marine applications to be available, however, the provision of precise location information using monitoring sensor is essential. In this paper, the dynamic characteristics for obtaining the location information of monitoring sensor is analyzed. The theoretical and experimental studies have been carried out. The presented results from the above investigation show considerably excellent performance for the Monitoring for the Marine Installation.

CDMA망 기반 해안지역의 수중 환경정보 수집시스템 (Underwater Environment Information Acquisition System in Coastal Area based on CDMA Network)

  • 김재경;안성모;이창희;옥영석;정완영
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.187-190
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    • 2011
  • 현재 수중 생태 환경을 측정하기 위한 수중 환경정보 수집시스템은 큰 강이나 하천을 중심으로 제작 및 운용되고 있다. 최근 연안 해안 환경오염이 점점 심각해지면서 연안 해안 지역에서의 환경정보 수집시스템의 중요성이 증대되고 있다. 이에 본 논문에서는 수중 환경데이터의 측정을 위해서 인력이 필요한 현재의 수중 환경정보 수집시스템을 CDMA망을 통해 개선하고, 필드서버를 활용한 연안 해안 지역에서의 지속적인 수중 환경정보 수집에 관련된 방법들을 제시한다. 생태 환경 조사에 필요한 수중 환경정보 수집을 위해 수질 센서가 내장되고 CDMA 통신이 가능한 임베디드 필드서버를 제작 및 구현하였다. 수집된 수중 환경정보를 CDMA망을 통해 메인 서버로 전송하여 전송된 pH, DO, 수온 정보를 실시간 모니터링하고 데이터베이스에 저장하여 연안 해안 지역의 수중 환경데이터를 통한 정보제공을 가능하게 하였다. 이에 따라 낭비되는 인력을 줄이고, CDMA망을 통한 안정성 있는 데이터 전송을 통해 연안 해안 지역의 환경 모니터링 시스템 연구에 도움이 되고자 한다.

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Study on safety early-warning model of bridge underwater pile foundations

  • Xue-feng Zhang;Chun-xia Song
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제10권2호
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    • pp.107-116
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    • 2023
  • The health condition of of deep water high pile foundation is vital to the safe operation of bridges. However, pier foundations are vulnerable to damage in deep water due to exposure to sea torrents and corrosive environments over an extended period. In this paper, combined with aninvestigation and analysis of the typical damage characteristics of main pier group pile foundations, we study the safety monitoring and real-time early warning technology of the deep water high pile foundations, we propose an early warning index item and early warning threshold of deep water high pile foundation by utilizing a numerical simulation analysis and referring to domestic and foreign standards and literature. First, we combine the characteristics of structures and draw on more mature evaluation theories and experience in civil engineering-related fields such as dam and bridge engineering. Then, we establish a scheme consisting of a Early Warning Index Systemand evaluation model based on the analytic hierarchy process and constant weight evaluation method and apply the research results to a project based on the Jiashao bridge in Zhejiang province, China. Finally, we verify the rationality and reliability of the Early Warning Index Systemof the Deep Water High Pile Foundations.