KR100611343B1 - 수문 권양기의 원격 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수문 권양기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수문 권양기의 구동을 원격으로 제어하고, 수분 권양기별 각종 정보를 다수의 이용자에게 제공할 수 있는 수문 권양기의 원격 제어 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 수문 권양기의 원격 제어 시스템은 각각이 식별정보를 포함하며, 측정되는 수위정보과 상기 권양기의 구동상태정보를 포함하는 상태정보를 전송하고, 네트워크를 통해 전송되는 제어신호에 따라 수문을 개폐하는 다수의 수문 권양기와; 각각이 다수의 수문 권양기와 네트워크로 연결되되, 상기 수문 권양기로부터 전송되는 상태정보를 수신하며, 해당 수문 권양기의 제어신호를 출력하는 다수의 지역 서버와; 상기 지역 서버로부터 출력되는 상태정보를 수문 권양기별로 저장하고, 저장된 감지신호를 통계적으로 분석하여 분석된 결과를 제공하는 관제 서버;를 포함하여 구성된다.

수문, 권양기, 수위, 스트리밍, 통계자료

Description

수문 권양기의 원격 제어 시스템{System for remote controlling floodgate winch}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수문 권양기의 원격 제어 시스템을 개략적으로 도시한 개요도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수문 권양기의 측면도이다.

도 3은 도 1에 따른 수문 권양기를 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도 4는 도 1에 다른 지역 서버를 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도 5는 도 1에 따른 관제 서버를 개략적으로 도시한 블럭도이다.

본 발명은 수문 권양기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수문 권양기의 구동을 원격으로 제어하고, 수분 권양기별 각종 정보를 다수의 이용자에게 제공할 수 있는 수문 권양기의 원격 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 수문은 강, 저수지 및 다양한 수로에 설치되어 수자원을 저장하고, 저장된 수자원을 다양한 용도로 사용하거나, 가뭄 또는 홍수와 같은 자연재해를 예방하기 위해 사용된다. 이와 같은 수문은 대부분 수문 권양기와 같은 장치를 통해 개폐된다. 과거의 수문 권양기는 관리자가 수동핸들을 이용하여 수문을 개폐하였으나, 근래에는 전동모터를 구동하여 발생되는 회전력을 이용하여 수문을 개폐한다.

그러나 이와 같은 방법은 관리자가 직접 수문 권양기에 상주하거나 수문 개폐시 해당 수문 권양기로 이동하여 작업을 해야함으로써, 자원적으로나 시간적인 손실이 발생하는 단점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로 2000. 01. 15.자 공고된 등록특허공보 10-0237065호에 기재된 것이 있다. 이에 따르면, 각 수문과 단파무선을 이용하여 정보를 교환할 수 있는 중계장치를 설치하고, 조작자는 중계장치와 전화를 통해 조작명령을 전송하며, 중계기는 수문으로 해당 조작명령을 전송하여 수문을 제어함으로써, 원격으로 수문을 제어할 수 있는 기술이 개시되어 있다.

그러나 이와 같은 방법은 수문 관리에 있어 가장 중요한 현재 수문의 정확한 개폐상태의 확인할 수 없을 뿐만 아니라 정해진 조작명령만을 사용해야 하며, 조작명령에 따른 수문 개폐정도를 직접 확인할 수 없어 홍수와 같은 갑작스런 재난에 즉각적인 대처가 불가능하다는 단점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 그 목적은 다수의 수문 권양기를 하나의 지역 서버를 통해 실시간으로 제어할 수 있는 수문 권양기의 원격 제어 시스템을 제공하는데 있다.

나아가 각각의 수문 권양기의 작동상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 수문 권양기의 원격 제어 시스템을 제공하는데 있다.

나아가 수문 권양기에 의해 감지되는 다양한 정보를 수문 권양기별, 지역별로 통계적으로 분석한 자료를 제공할 수 있는 수문 권양기의 원격 제어 시스템을 제공하는데 있다.

더 나아가 통계적으로 분석된 자료와 현장의 영상을 웹을 통해 다수의 이용자에게 시간과 장소에 구애 없이 제공할 수 있는 수문 권양기의 원격 제어 시스템을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양상에 따른 수문 권양기의 원격 제어 시스템은 각각이 식별정보를 포함하며, 측정된 수위정보를 전송하고, 네트워크를 통해 전송되는 제어신호에 따라 수문을 개폐하는 다수의 수문 권양기와, 각각이 다수의 수문 권양기와 네트워크로 연결되며, 수문 권양기로부터 전송되는 수위정보를 수신하여 출력하고, 수위감지 신호의 수위 레벨에 따라 해당 수문 권양기의 제어신호를 출력하는 다수의 지역 서버와, 지역 서버로부터 출력되는 감지신호를 수문 권양기별로 저장하고, 저장된 감지신호를 통계적으로 분석하여 분석된 결과를 제공하는 관제 서버를 포함하여 구성된다.

수문 권양기는 수위 감지 센서에 의해 감지되는 수위정보를 수신하여 네트워크로 연결된 지역 서버로 전송한다. 지역 서버의 관리자는 지역 서버가 관리하는 지역에 설치된 다수의 수문 권양기로부터 전송되는 수위정보를 모니터링한다. 관리자가 수위 조절을 필요로 하는 지역에 설치된 수문 권양기의 수문을 개폐하기 위 해 구동 명령을 입력하면, 지역 서버는 입력된 구동명령에 따른 제어신호를 네트워크를 통해 해당 수문 권양기로 전송한다. 각각의 수문 권양기는 고유한 식별정보를 부여받는다. 따라서, 지역 서버는 식별정보를 통해 수문 권양기를 구분하고, 데이터를 송수신한다.

수문 권양기는 지역 서버로부터 출력되는 제어신호를 수신하여 해당 제어신호에 따라 수문을 개폐한다. 지역 서버로부터 출력되는 제어신호는 예를 들면, 수문 권양기별 식별정보와, 수문의 개폐구동에 따른 수문 권양기의 구동신호를 포함한다.

본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 수문 권양기의 원격 제어 시스템의 관제 서버는 여러 지역에 걸쳐 설치되어 있는 지역 서버를 통합적으로 관리하며, 각각의 지역 서버로부터 전송되는 수문 권양기별 상태정보를 수신하여 저장하고, 저장된 상태정보를 통계적으로 분석하여 제공한다. 관제 서버에 의해 제공되는 통계자료는 지역별, 수문 권양기별 및 기간별로 해당 지역의 수위변동과 같은 자료일 수 있다.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 수문 권양기의 원격 제어 시스템의 수문 권양기는 해당 수문 권양기가 설치된 지역의 영상을 촬영하여 지역 서버로 전송하는 카메라를 더 포함하고, 지역 서버는 카메라로부터 전송되는 영상 데이터를 수신하여 디스플레이 함으로써 관리자가 실시간으로 현장을 모니터링 할 수 있도록 하며, 영상 데이터를 관제 서버로 전송한다. 관제 서버는 지역 서버로부터 전송되는 영상 데이터를 수문 권양기의 식별정보별로 저장한다.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 수문 권양기의 원격 제어 시스템의 관제 서버는 네트워크를 통해 접속하는 다수의 이용자 컴퓨터로부 수위 통계정보 요청을 수신하여, 해당 수문 권양기의 수위정보 통계자료를 해당 이용자 컴퓨터로 전송하는 웹 서버를 더 포함한다. 따라서, 수문 권양기의 관리자 및 다수의 이용자는 자신의 단말기 즉, 인터넷과 같은 네트워크로 관제 서버의 웹 서버와 연결된 컴퓨터를 이용하여 해당 지역의 실시간 또는 통계정보를 시간과 장소에 구애 없이 모니터링 할 수 있는 장점을 갖는다.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 수문 권양기의 원격 제어 시스템의 웹 서버는 이용자 컴퓨터의 영상 요청에 따라 해당 수문 권양기의 영상 데이터를 스트리밍 서비스를 통해 해당 이용자 컴퓨터로 전송할 수 있다. 따라서, 수문 권양기의 관리자 및 다수의 이용자들은 공간적, 시간적 제약 없이 자신이 원하는 수문 권양기가 설치된 지역의 실시간 영상정보를 얻을 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 기술되는 바람직한 실시 예를 통해 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 수문 권양기의 원격 제어 시스템을 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수문 권양기의 원격 제어 시스템은 각각이 식별정보를 포함하며, 수위 감지 센서에 의해 측정된 수위정보와 구동상태를 포함하는 상태정보를 전송하고, 네트워크를 통해 전송되는 제어신호에 따라 수문을 개폐하는 다수의 수문 권양기(100)와, 각각이 다수의 수문 권양기(100)와 네트워크로 연결되되, 수문 권양기(100)로부터 전송되는 상 태정보를 수신하며, 상태정보의 수위 레벨에 따라 해당 수문 권양기(100)의 제어신호를 출력하는 다수의 지역 서버(200)와, 지역 서버(200)로부터 출력되는 상태정보를 수문 권양기(100)별로 저장하고, 저장된 감지신호를 통계적으로 분석하여 분석된 결과를 제공하는 관제 서버(300)를 포함하여 구성된다.

수문 권양기(100)는 저수지 또는 수로의 저수된 물의 수위를 측정하여 지역 서버(200)로 전송하고, 지역 서버(200)로부터 전송되는 제어 신호에 따라 수문을 개폐한다. 수문 권양기(100)의 상세한 설명은 도 2를 통해 설명한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 수문 권양기의 측면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수문 권양기(100)는 수문의 개폐에 따른 동력을 제공하는 수문 구동부(410)와, 수문 권양기(100)가 설치된 수로의 수위를 측정하여 출력하는 수위 감지 센서(미도시)와, 수문 권양기(100)의 장치 전반을 제어하며, 지역 서버(200)로부터 전송되는 수문 제어신호를 수신하여 해당 제어 신호에 따라 수문 구동부(410)에 구동신호를 출력하는 수문 제어부(430)를 포함한다.

수문은 유량조절 또는 수심유지를 위해 수로에 설치하는 구조물로서, 수문에는 개폐를 위한 문짝이 달려있다. 하천의 본류에서는 홍수를 방수로에 분류시키는 지점에, 지류에서는 본천 홍수의 역류를 방지하는 지점, 해안의 고조방지제에서는 수로와의 합류지점에 수문이 설치되어 사용된다.

수문 구동부(410)는 수문을 개폐하는데 필요한 동력을 제공하는 구동모터(411)와, 구동모터(411)의 회전력 및 회전방향을 제어하는 동력 제어부(412)와, 구동 모터(411)로부터 발생하는 회전력을 이용하여 수문을 권양하는 구동수단(413) 과, 수문의 급격한 개폐에 따라 수문의 파손을 방지하는 제동부(미도시)를 포함한다. 수위 감지 센서(미도시)는 수문 권양기(100)가 설치된 수로의 저수된 수위를 측정하여 출력한다.

수문 제어부(430)는 수문 권양기(100) 장치 전반을 관리자의 조작명령 또는 지역 서버(200)로부터 전송되는 제어신호에 따라 제어하며, 수위 감지 센서(미도시)로부터 출력되는 수위정보와 현재 수문 권양기(100)의 구동 상태정보를 포함하는 상태정보를 지역 서버(200)로 전송한다.

지역 서버(200)는 예를 들면, 중형 컴퓨터로 구성되며, 수문 권양기(100)로부터 출력되는 상태정보를 수신하여 수위 감지정보를 추출하고, 추출된 수위 감지 정보의 수위 레벨을 산출하여 액정 표시장치 또는 모니터와 같은 표시수단을 통해 관리자에게 제공한다. 관리자는 표시수단에 디스플레이 되는 수위 레벨에 따라 수문 구동 명령을 입력하고, 지역 서버(200)는 입력된 수문 개폐신호를 포함하는 제어신호를 해당 수문 권양기(100)로 전송한다. 또한, 지역 서버(200)는 해당 수문 권양기(100)로부터 전송되는 수위정보를 관제 서버(300)로 전송한다.

관제 서버(300)는 지역 서버(200)로부터 전송되는 수문 권양기(100)별 수위정보를 수신하여 저장하고, 저장된 수위정보를 통계적으로 분석하여 관리자에게 제공한다. 관제 서버(300)는 수문 권양기(100)별, 지역별, 기간별로 수위정보의 변동을 그래프로 제공하고, 관리함으로써, 관리자는 여러 지역에 설치된 다수의 수문 권양기(100)들의 전체적인 모니터링이 가능하다.

도 3은 도 1에 따른 수문 권양기를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수문 권양기(100)는 수문 권양기(100)가 설치된 지역의 수위를 감지하여 수위정보를 출력하는 수위 감지 센서(110)와, 수문을 개폐하는데 필요한 동력을 발생하며, 지역 서버(200)로부터 수신되는 제어신호에 따라 수문을 개폐하는 수문 구동부(110)와, 수문 구동부(110)의 하부에 취부되며, 수문 개폐시 수문 구동부(110)에 가해지는 하중을 감지하여 출력하는 로드셀(120)과, 지역 서버(200)와 제어신호 또는 감지 신호를 송수신하는 통신 모듈(133)과, 수위 감지 센서(110)에 의해 측정되어 전송되는 감지신호를 수신하여 출력하는 감지신호 처리부(134)와, 통신 모듈(133)을 통해 지역 서버(200)로부터 제어신호를 수신하여 수문 구동부(110)로 출력하되, 로드셀(120)로부터 출력되는 하중 감지 신호를 수신하여 소정 하중 이상일 경우 수문 개폐 구동 중지 또는 소정 시간동안 역방향 구동신호를 출력하는 수문 구동 처리부(135)와, 현재 진행중인 동작 상태에 따른 구동상태정보와 감지신호 처리부(134)로부터 출력되는 수위정보를 포함하는 상태정보를 지역 서버(200)로 출력하는 상태정보 제공부(136)를 포함하는 수문 제어부(130)를 포함하여 구성된다.

수위 감지 센서(110)는 수문 권양기(100)가 설치된 수로의 저수된 수위를 측정하는 센서로써, 다수개가 설치되어 사용되며, 바람직하게는 초음파 수위계가 사용될 수 있다. 초음파 수위계는 초음파를 방출하여 방출된 초음파가 수표 면에 반사되어 돌아오는 시간 측정을 통해 수위 감지 센서(110)와 수표면 간의 거리를 산출하는 것으로 정확한 수위를 측정할 수 있다. 수위 감지 센서(110)에 의해 측정된 수위정보는 수문 제어부(130)에 의해 지역 서버(200)로 전송된다.

수문 구동부(110)는 수문을 개폐하는데 필요한 회전력을 발생하는 구동모터(111)와, 구동모터(111)에서 발생하는 회전력을 사용자의 조작에 따라 제어하는 동력 제어부(112)와, 구동모터(111)로부터 발생하는 회전력을 이용하여 수문을 상하로 권양하는 구동수단(113)과 급작스런 수문의 개폐를 방지하는 제동부(114)를 포함하여 구성된다.

구동모터는 수문을 개폐하는데 필요한 회전력을 발생하며, 일반적으로 AC모터 또는 DC모터가 주로 사용되며, 경우에 따라서는 큰 출력을 가진 기어드모터가 사용된다. 구동 모터(111)에서 발생하는 회전력은 구동수단(113)을 통해 상하 또는 좌우 운동 에너지로 변환되어 수문을 권양한다.

동력 제어부(112)는 수문 구동 처리부(135)로부터 출력되는 제어신호에 따라 구동모터의 회전력과 회전 방향을 제어한다. 동력 제어부(112)는 구동 모터(111)에 인가되는 전원의 세기, 구동 모터(111)의 기어 비를 이용하여 구동 모터(111)의 출력과 회전 방향을 제어한다.

구동수단(113)은 구동모터에 의해 발생하는 회전력을 상하 또는 좌우 운동에너지로 변환하여 수문을 권양한다. 본 발명의 일 실시 예에 따라 본 발명에 따른 수문 권양기(100)의 구동수단(113)은 와이어와 와이어 드럼으로 구성되는 와이어 드럼 방식 또는 구동기어와 랙기어로 구성되는 핀작크 방식을 사용한다.

제동부(114)는 예를 들면, 수문의 하강시 수문의 하중에 의해 수문이 소정의 속도보다 빠르게 하강할 경우 이를 감지하여 동력 제어부(112)로 출력한다. 동력 제어부(112)는 와이어(113-2)가 와이어 드럼(113-1)에서 풀리는 하강 속도를 조절 함으로써 수문이 파손되는 것을 방지한다.

로드셀(120)은 일종의 압력센서로써, 수문 구동부(110)의 하부에 취하되며, 수문 개폐 동작시 수문 구동부(110)에 가해지는 하중을 감지하여 수문 제어부(130)로 출력한다.

수문 제어부(130)는 수문의 작동 상태를 표시하는 표시부(131)와, 다수의 입력키로 구성된 키패드 또는 입력버튼과 같은 입력부(132)와, 내부에 지역 서버(200)와 유선 또는 무선 네트워크를 통해 데이터를 송수신하는 통신 모듈(133)과, 수위 감지 센서(110)에 의해 측정되어 전송되는 감지신호를 수신하여 출력하는 감지신호 처리부(134)와, 통신 모듈(133)을 통해 지역 서버(200)로부터 제어신호를 수신하여 수문 구동부(110)로 출력하되, 로드셀(120)로부터 출력되는 하중 감지 신호를 수신하여 소정 하중 이상일 경우 수문 개폐 구동 중지 또는 소정 시간동안 역방향 구동신호를 출력하는 수문 구동 처리부(135)와, 현재 진행중인 동작 상태에 따른 구동상태정보와 감지신호 처리부(134)로부터 출력되는 수위정보를 포함하는 상태정보를 지역 서버(200)로 출력하는 상태정보 제공부(136)를 포함하여 구성된다.

표시부(131)는 예를 들면, 일반적인 수문 권양기(100)에 부착되어 수문의 개폐상태를 확인할 수 있는 눈금이 표시되고 자체에 스토퍼가 내장되어 있어 수문이 소정 높이 이상으로 개방되는 것을 방지한다. 입력부(132)와 표시부(131)는 통상적인 주지된 구성이 될 수 있다.

통신 모듈(133)은 예를 들면, RS-232, RS-485와 같은 범용의 직렬 통신을 가 능케 하는 유선 통신 모듈(133)이 될 수 있으며, 바람직하게는 기지국을 이용하여 수문 권양기(100)와 지역 서버(200)의 무선 통신을 가능케 하는 무선 통신 모듈(133)이 될 수 있다. 통신 모듈(133)은 수위 감지 센서(110)에 의해 측정된 수위정보를 지역 서버(200)로 전송하고, 지역 서버(200)로부터 전송되는 제어신호를 수신하여 제어부로 출력한다.

감지신호 처리부(134)는 수위 감지 센서(110)에 의해 측정되어 출력되는 수위정보를 수신하여 상태정보 제공부(136)로 출력한다. 수문 구동 처리부(135)는 통신모듈을 통해 지역 서버(200)로부터 전송되는 제어신호를 수신하여 수문을 개폐한다. 또한, 로드셀(120)로부터 출력되는 하중 감지 신호를 수신하여 소정 하중 이상일 경우 수문 개폐 구동 중지 또는 소정 시간동안 역방향 구동신호를 출력한다.

상태정보 제공부(136)는 감지신호 처리부(134)로부터 출력되는 수위정보와 현재 수문 권양기(100)의 구동상태정보를 포함하는 상태정보를 통신 모듈(133)을 통해 지역 서버(200)로 전송한다. 또한, 지역 서버(200)로부터 전송되는 상태정보 조회신호를 수신하여 해당 수문 권양기(100)의 수위정보와 구동상태정보를 포함하는 상태정보를 수집하여 지역 서버(200)로 전송한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 수문의 개폐동작을 도 2를 통해 설명한다. 지역 서버(200)로부터 수문 개폐에 따른 제어신호가 수신되면, 수문 제어부(430)는 입력된 조작명령에 따라 구동모터(411)를 구동하기 위해 동력 제어부(412)로 구동신호를 출력한다. 동력 제어부(412)는 수문 제어부(430)로부터 전송된 제어명령에 따라 구동모터(411)를 구동시킨다. 구동모터(411)에서 발생하는 회전력은 구동수단(413)에 의해 직선운동으로 변환되어 수문을 승하강시킨다.

본 발명의 일실시예에 따라 본 발명에 따른 수문 권양기(100)의 구동수단(413)은 와이어 드럼 방식을 사용한다. 와이어 드럼 방식은 구동모터(411)의 출력축상에 축이음되는 와이어 드럼(413-1)과, 수문과 연결되어 구동모터(411)로부터 발생하는 회전력을 수문으로 전달하는 와이어(413-2)로 구성된다. 동력 제어부(412)의 구동신호에 따라 구동모터(411)가 구동되면 구동모터(411)의 출력축상에 축이음된 와이어 드럼(413-1)이 회전하게 되고, 와이어(413-2)는 와이어 드럼(413-1)에 권취됨으로써, 수분이 승강하게 된다.

정상적인 수문 승하강시에는 수문의 무게에 따른 하중이 수문 구동부(410)에 걸리게 된다. 수문 이동시 수문의 이동경로의 하부 및 상부, 측면에 저수된 물속의 부유물, 오물 또는 기타의 장애물이 있는 경우 수문은 이러한 장애물로 인해 그 이동에 장애를 받게된다. 구동모터(411)는 수문을 원활히 구동시키기 위해 더 큰 회전력을 발생하여야 하고 이로 인해 수문 구동부(410)의 각 부품들은 급격한 하중을 받게된다. 로드셀(420)은 수문 구동부(410)에 인가되는 하중을 감지하여 수문 제어부(430)로 감지신호를 전송하게된다.

수문 제어부(430)는 로드셀(420)에 의해 감지된 감지신호 즉, 하중량를 수신하여 정상적인 수문 승하강시 인가되는 하중과 비교하여 정상 구동시 하중보다 클 경우 수문 이동에 따른 파손을 막기 위하여 동력 제어부(412)로 구동중지 신호를 출력한다. 동력 제어부(412)는 이를 수신하여 구동모터(411)의 구동을 중지함으로 써, 수문의 승하강을 중지시킨다.

본 발명의 또다른 양상에 따라, 본 발명에 따른 수문 권양기(100)의 수문 구동 처리부(435)는 로드셀(420)에 의해 감지된 감지신호 즉, 하중량를 수신하고 정상적인 수문 승하강시 인가되는 하중과 비교하여 정상 구동시 하중보다 클 경우 수문 이동에 따른 파손을 막기 위하여 동력 제어부(412)로 소정 시간동안 구동모터(411)의 역방향 구동 신호를 출력할 수 있다.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 수문 권양기의 원격 제어 시스템의 수문 권양기(100)는 해당 수문 권양기(100)가 설치된 지역의 영상을 입력받아 영상 데이터를 출력하는 카메라(140)를 더 포함하고, 상태정보 제공부(136)가 카메라(140)로부터 출력되는 영상 신호를 통신 모듈(133)을 통해 지역 서버(200)로 전송한다. 카메라(140)는 예를 들면, 수문 권양기(100)가 설치된 지역의 수위, 물의 흐름, 저수 상태 등의 영상을 촬영하여 촬영된 영상 신호를 상태정보 제공부(136)로 출력한다. 상태정보 제공부(136)는 카메라(140)로부터 입력되는 영상 신호를 처리하여 통신 모듈(133)을 통해 전송한다.

도 4는 도 1에 따른 지역 서버를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 지역 서버(200)는 수문 권양기(100)로부터 전송되는 상태정보를 디스플레이 하는 표시부(210)와, 서버 관리자로부터 조작명령을 입력받는 입력부(220)와, 수문 권양기(100)와 데이터를 송수신하는 통신부(210)와, 각각의 수문 권양기(100)로부터 전송되는 상태정보를 수신하여 디스플레이하고, 해당 상태정보를 관제 서버(300)로 전송하는 상태정보 수집부(240)와, 입력되는 수문 구동 명령에 따라 해당 수문 권양기(100)의 제어신호를 생성하여 송출하는 수문 구동 제어부(250)를 포함하여 구성된다.

표시부(210)와 입력부(220)는 주지의 구성이 될 수 있어 그 상세한 설명은 생략한다. 통신부(210)는 주지된 구성으로 수문 권양기(100)의 통신 모듈(133)과 데이터를 송수신하는 예를 들면, RS-232, RS-485와 같은 직렬 통신을 포함하는 유선 통신 모뎀이 될 수 있으며, 바람직하게는 기지국을 이용하여 수문 권양기(100)와 지역 서버(200)의 무선 통신을 가능케 하는 무선 통신 모뎀이 될 수 있다. 통신부(210)는 수문 권양기(100)로부터 전송되는 상태정보를 수신하여 상태정보 수집부(240)로 출력하고, 수문 구동 제어부(250)로부터 출력되는 수문 권양기(100)의 제어신호를 해당 수문 권양기(100)의 통신 모듈(133)로 출력한다. 또한, 상태정보 수집부(240)의 제어명령에 따라 수문 권양기(100)로터 전송된 상태정보를 관제 서버(300)로 전송한다.

지역 서버(200)와 관제 서버(300)의 통신은 바람직하게는 인터넷과 같은 네트워크를 통해 연결된다. 예를 들어 설명하면, 인터넷을 이용한 데이터 전송 방법에는 TCP와 UDP가 있다. UDP는 데이터 전송에 있어서 실시간 전송에는 유리하지만 데이터의 무결성을 보장하지는 않는다. 인터넷 방송이나, 인터넷 폰 같은 실시간 전송이 중요한 경우는 UDP 방식을 사용하나 연결 설정이나 흐름제어, 오류제어가 필요한 경우는 TCP를 사용한다. 수문 권양기(100)와 지역 서버(200), 지역 서버(200)와 관제 서버(300)간의 통신은 앞서 설명한 통신 방법 외에 현존하는 다양한 유/무선 방식을 포괄적으로 포함할 수 있다.

상태정보 수집부(240)는 수문 권양기(100)의 통신 모듈(133)로부터 전송되거나 서버 관리자의 수문 권양기(100)의 상태정보 조회명령에 따라 수신되는 해당 수문 권양기(100)의 상태정보를 수신하여 수위정보를 상태정보에서 추출하여 지역 서버(200)에 구비된 예를 들면, 모니터와 같은 표시부(210)로 출력한다. 상태정보 수집부(240)에 의해 출력되어 표시부(210)로 디스플레이 되는 해당 수문 권양기(100)가 설치된 지역의 수위정보는 수위를 나타내는 수치 또는 수위의 위험도를 나타내는 그래프 및 각종 데이터 시트로써 표현 가능하다. 또한, 상태정보 수집부(240)는 수문 권양기(100)로부터 전송되는 상태정보를 해당 수문 권양기(100)의 식별정보와 함께 관제 서버(300)로 통신부(210)를 통해 전송한다. 관제 서버(300)는 이를 수신하여 수문 권양기(100)의 식별정보별로 저장하고, 통계적 분석된 결과 데이터를 관제 서버 관리자에게 제공한다.

수문 구동 제어부(250)는 상태정보 수집부(240)에 의해 수집되어 표시부(210)를 통해 디스플레이된 수위정보에 따라 서버 관리자로부터 입력되는 수문 권양기(100)의 제어신호를 생성하여 해당 수문 권양기(100)로 통신부(210)를 통해 전송한다. 수문 구동 제어부(250)로부터 수문 권양기(100)로 전송되는 제어신호는 해당 수문 권양기(100)의 식별정보와 수위정보에 따른 수문 개폐정도를 나타내는 수문 개폐신호를 포함한다.

따라서, 지역 서버(200)의 관리자는 지역 서버(200)에 구비된 모니터와 같은 표시부(210)를 통해 각각의 수문 권양기(100)가 위치한 지역의 수위정보를 한눈에 모니터링 할 수 있음은 물론, 수문 권양기(100)를 통해 해당 지역의 수문 개폐를 제어하여 수위를 조절할 수 있다.

본 발명의 추가적인 양상에 따라, 본 발명에 따른 지역 서버(200)는 수문 권양기(100)에 구비된 카메라(140)에 의해 입력되어 출력되는 영상 데이터를 수신하여 모니터와 같은 표시부(210)를 통해 출력하고, 해당 영상 데이터를 수문 권양기(100)의 식별정보와 함께 관제 서버(300)로 전송하는 영상 처리부(260)를 더 포함한다.

영상 처리부(260)는 수문 권양기(100)의 카메라(140)로부터 촬영되어 통신 모듈(133)을 통해 전송되는 영상 데이터를 모니터와 같은 표시부(210)를 통해 출력되도록 처리하여 출력한다. 영상 처리부(260)는 수문 권양기(100)의 상태정보 제공부(136)로부터 전송되는 영상 데이터를 모니터와 같은 표시부(210)의 해상도에 맞도록 보간(interpolation) 및/또는 추림(decimation)처리하여 스케일링하며, 추가로 내부 메모리로 영상 데이터를 저장하거나 압축해제하기 위한 코덱(CODEC)을 포함한다.

일 실시 예에 있어서 코덱은 MPEG 인코더/디코더와, 캡쳐링된 영상 프레임을 정지영상으로 압축하여 저장하고 독출하기 위한 JPEG 인코더/디코더를 포함한다. 이들은 DSP와 코어에 의해 구현된다. 추가적으로 영상 처리부(260)는 화질 개선을 위한 선명도 향상회로와, 콘트라스트, 명암 조절 기능을 포함할 수 있다. 더 나아가 그래픽 효과를 부여하기 위한 간단한 몇 개의 필터 기능을 포함할 수 있다. 또한, 영상 처리부(260)는 통신부(210)를 통해 영상 처리된 영상 데이터를 관제 서버(300)로 전송한다.

도 5는 도 1에 따른 관제 서버를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관제 서버(300)는 다수의 지역 서버(200)와 데이터를 송수신하는 통신부(310)와, 수문 권양기(100)별 수위정보가 저장되는 수위정보 데이터베이스(321)를 포함하는 메모리(320)와, 지역 서버(200)로부터 전송되는 수위정보를 수신하여 수문 권양기(100)별로 수위정보 데이터베이스(321)에 저장하고, 저장된 수위정보를 제공하는 상태정보 처리부(330)와, 수위정보 데이터베이스(321)에 저장된 수문 권양기(100)별 수위정보를 통해 해당 수문 권양기(100)의 기간별 수위 통계자료를 생성하여 제공하는 통계자료 제공부(340)를 포함하여 구성된다.

통신부(310)는 예를 들면, 통신 모뎀으로 네트워크로 연결된 다수의 지역 서버(200)로부터 전송되는 상태정보를 포함하는 데이터를 송수신한다. 메모리(320)는 예를 들면, 하드디스크 드라이브와 같은 대용량의 저장 스토리지가 사용되며, 지역 서버(200)로부터 전송되는 수문 권양기(100)별 수위정보가 저장되는 수위정보 데이터베이스(321)를 포함한다. 수위정보 데이터베이스(321)는 지역 서버(200)로부터 전송되는 수문 권양기(100)의 수위정보를 식별정보에 따라 개별적으로 저장한다. 수위정보 데이터베이스(321)에 저장되는 수문 권양기(100)별 수위정보는 갱신되지 않고 전송 시간에 따라 개별적으로 저장된다. 수문 권양기(100)의 식별정보와 상태정보의 전송 시간에 따라 저장되는 수위정보는 통계자료 제공부(340)에 의해 통계적으로 분석되어 사용자에게 제공된다.

상태정보 처리부(330)는 지역 서버(200)의 통신부(210)로부터 전송되는 상태정보를 수신하여 해당 상태정보에서 수위정보를 독출하고, 독출된 수위정보를 수위 정보 데이터베이스(321)에 저장하며, 관제 서버(300)에 구비된 모니터와 같은 표시수단을 통해 수문 권선기가 설치된 지역별 수위정보를 제공한다. 또한 관제 서버 관리자의 수문 권양기(100)의 선택정보를 수신하여 해당하는 수문 권양기(100)의 현재 수위정보를 조회하여 제공할 수 있다.

상태정보 처리부(330)에 의해 제공되는 수위정보는 지역 서버(200)에 의해 제공되는 수위정보와 마찬가지로 수위를 나타내는 수치 또는 수위의 위험도를 나타내는 그래프 및 각종 데이터 시트로써 표현 가능하다. 다만, 관제 서버(300)가 제공하는 수위정보는 지역 서버(200)가 제공하는 수위정보는 해당 지역 서버(200)와 연결된 수문 권양기(100)에 한정되는 것과 달리 모든 지역에 설치된 수문 권양기(100)의 수위정보를 제공한다는 것이 특징적인 양상이다.

예를 들어 설명하면, 관제 서버(300)의 상태정보 처리부(330)는 지역 서버(200) 또는 수문 권양기(100)의 목록을 제공한다. 관제 서버의 관리자가 원하는 지역 서버(200) 또는 수문 권양기(100)를 선택하여 입력하면, 상태정보 처리부(330)는 선택된 지역 서버(200)와 연결된 수문 권양기(100)의 목록을 제공하거나, 수문 권양기(100)의 선택정보를 입력하였을 경우에는 해당 수문 권양기(100)의 선택정보와 대응되는 수위정보를 수위정보 데이터베이스(321)에서 독출하여 출력하거나, 지역 서버(200)로부터 제공되는 수위정보를 실시간으로 수신하여 제공한다.

통계자료 제공부(340)는 수위정보 데이터베이스(321)에 저장된 수문 권양기(100)별, 기간별 수위정보를 독출하여 통계적으로 분석하고, 분석된 결과를 관제 서버 관리자 또는 사용자가 다수의 수문 권양기(100)가 설치된 지역의 수위정보를 한눈에 알아 볼 수 있도록 수치, 수치도표, 그래프로 생성하여 제공한다. 통계자료는 지역 서버(200)와 연결된 수문 권양기(100)의 기간별로 분석된 수위정보를 수치, 수치도표, 그래프를 통해 제공한다.

관제 서버의 관리자가 관제 서버(300)가 제공하는 수문 권양기(100)의 목록에서 원하는 지역에 설치된 수문 권양기(100)의 선택 정보와 통계분석 기간을 입력하면, 관제 서버(300)의 통계자료 제공부(340)는 해당 수문 권양기(100)의 기간별 수위정보를 독출하여 해당 기간동안의 수위 변동을 그래프로 제공하고, 현재의 수위와 해당 기간동안의 평균 수위를 산출하여 제공한다.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 관제 서버(300)의 메모리(320)는 지역 서버(200)의 영상 처리부(260)로부터 전송되는 수문 권양기(100)별 영상 데이터가 저장되는 영상정보 데이터베이스(322)와, 지역 서버(200)로부터 전송되는 영상 데이터를 수신하여 수분 권양기의 식별정보별로 영상정보 데이터베이스에 저장하고, 해당 영상 데이터를 디스플레이 하는 영상정보 처리부(350)를 더 포함한다.

영상정보 데이터베이스(322)는 지역 서버(200)로부터 전송되는 영상 데이터를 저장한다. 영상정보 처리부(350)는 지역 서버(200)의 영상 처리부(260)로부터 수문 권양기(100)가 설치된 지역을 촬영한 영상 데이터를 수신하여 해당 영상을 예를 들면, 모니터와 같은 디스플레이 수단을 통해 출력하고, 영상정보 데이터베이스(322)에 저장한다. 영상정보 데이터베이스(322)에 저장되는 영상 데이터는 예를 들면, MPEG과 같은 소정의 압축 알고리즘에 따라 압축되어 저장된다. 또한, 영상 정보 처리부(350)는 관리 서버 관리자로부터 입력되는 수문 권양기(100)의 선택정보를 수신하여 해당 수문 권양기의 영상 데이터를 영상정보 데이터베이스(322)에서 독출하여 제공한다.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 관제 서버(300)는 네트워크를 통해 접속하는 다수의 이용자 컴퓨터로부터 통계자료 요청을 수신하여, 해당 수문 권양기(100)의 수위정보 통계자료를 해당 이용자 컴퓨터로 전송하는 웹 서버(360)를 더 포함한다. 웹 서버(360)는 다수의 이용자 컴퓨터에서 구동되는 액티브엑스(ActiveX) 컨트롤에 의해 관제 서버(300)에 의해 분석된 통계자료를 전송한다. 웹 서버(360)는 이용자 컴퓨터(300)와 TCP/IP 인터페이스에 의해 다중으로 연결된다. 인터넷을 이용한 데이터 전송 방법에는 TCP(Transmission Control Protocol)와 UDP(User Datagram Protocol)가 있다. UDP는 데이터 전송에 있어서 실시간 전송에는 유리하지만 데이터의 무결성을 보장하지는 않는다. 인터넷 방송이나, 인터넷 폰 같은 실시간 전송이 중요한 경우는 UDP 방식을 사용하나 연결 설정이나 흐름제어, 오류제어가 필요한 경우는 TCP를 사용하며, 본 발명에서는 관제 서버(300)로 접속하는 이용자 컴퓨터(300)간의 데이터 전송을 TCP를 이용한다.

이용자가 자신의 컴퓨터를 이용하여 웹 브라우저를 통해 관제 서버(300)의 웹 서버(360)에 지정된 IP의 도메인(Domain)으로 접속을 하면, 웹 서버(360)는 응용객체(Application Object)와 세션 객체(Session Object)를 생성하게 되고 이용자 컴퓨터(300)에 지정된 정보 즉, HTML을 제공한 후 다른 이용자 컴퓨터(300)의 접속을 기다린다. 이와 같은 동작을 통해 웹 서버(360)는 하나의 관제 서버(300)가 여 러 대의 이용자 컴퓨터(300)에 다중으로 연결되는 다중 사용자 환경을 갖게 된다.

다수의 이용자 컴퓨터로부터 조회를 원하는 수문 권양기(100)가 설치된 지역의 통계자료 요청신호가 수신되면, 웹 서버(360)는 해당 수문 권양기(100)의 통계자료의 생성을 통계자료 제공부(340)로 요청한다. 통계자료 제공부(340)는 해당 수문 권양기(100)의 수위정보를 수위정보 데이터베이스(321)에서 독출하여 수위정보 데이터베이스(321)에 저장된 수문 권양기(100)별, 기간별 수위정보를 독출하여 통계적으로 분석하고, 분석된 결과를 사용자가 한눈에 알아 볼 수 있도록 수치, 수치도표, 그래프로 생성하여 웹 서버(360)로 출력하고, 웹 서버(360)는 통계자료 제공부(340)로부터 전송되는 통계자료를 해당 이용자 컴퓨터로 전송한다. 따라서, 관제 서버(300) 또는 지역 서버(200)의 관리자 및 다수의 이용자는 시간과 장소에 구애 없이 원하는 수문 권양기(100)의 정보를 확인할 수 있다.

본 발명에 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 관제 서버(300)는 네트워크를 통해 접속하는 다수의 이용자 컴퓨터로부터 전송되는 영상 요청에 따라 해당 수문 권양기(100)의 영상 데이터를 영상정보 데이터베이스(322)에서 독출 또는 지역 서버(200)로부터 전송되는 영상 데이터를 실시간으로 스트리밍을 통해 해당 이용자 컴퓨터로 전송하는 영상 정보 제공부를 더 포함한다.

영상 정보 제공부는 인터넷을 통해 웹 서버(360)에 접속한 이용자 컴퓨터로부터 전송되는 수문 권양기(100)가 설치된 지역의 영상 데이터의 요청에 따라 해당 수문 권양기(100)별로 저장된 영상을 영상 데이터베이스에서 독출하여 제공하거나, 지역 서버(200)로부터 실시간으로 전송되는 영상 데이터를 해당 이용자 컴퓨터로 제공한다. 본 발명에 따른 영상 데이터 제공은 UDP를 통한 스트리밍 서비스로 제공한다. UDP는 TCP와 같이 데이터의 무결성을 보장하지는 인터넷 방송이나, 인터넷 폰 같은 실시간 전송이 중요한 경우는 유리하다.

웹 서버(360)에 접속한 이용자 컴퓨터로부터 조회를 원하는 수문 권양기(100) 선택정보가 입력되면, 웹 서버(360)는 해당 선택정보를 수신하여 영상 정보 제공부로 해당 선택정보에 따른 수문 권양기(100)의 영상 데이터의 제공을 요청한다. 영상 정보 제공부는 해당 수문 권양기(100)의 영상 데이터를 영상정보 데이터베이스(322)에서 독출하여 웹 서버(360)로 출력한다. 웹 서버(360)는 UDP를 통해 해당 이용자 컴퓨터로 조회한 수문 권양기(100)의 영상 데이터를 전송한다. 이용자 컴퓨터는 웹 서버(360)를 통해 제공되는 영상 데이터를 수신하여 컴퓨터에 구비된 모니터를 이용하여 해당 영상 데이터를 디스플레이 한다. 부가적으로 관제 서버(300)의 웹 서버(360)는 통계자료 제공부(340)에 의해 제공되는 통계자료와 영상 정보 제공부에 의해 제공되는 영상 데이터를 하나의 화면에 디스플레이 할 수 있도록 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수문 권양기의 원격 제어 시스템은 해당 지역에 설치된 다수의 수문 권양기를 하나의 지역 서버(200)를 통해 실시간으로 제어하고, 다수의 지역 서버로부터 제공되는 각각의 수문 권양기의 정보를 하나의 관제 서버에서 모니터링 할 수 있어, 필요시 현장에 나가야하는 번거움과 인건비를 절감할 수 있으며, 최소의 인원으로 광범위한 지역의 수문 권양기의 관리가 가능한 효과를 갖는다.

또한, 각각의 수문 권양기로부터 제공되는 수위정보를 관제 서버에서 통계적으로 분석된 자료를 제공함으로써, 저수된 수량을 일괄적으로 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한, 각각의 수문 권양기에 설치된 카메라를 통해 해당 수문 권양기의 작동상태 및 지역을 화상 이미지를 통해 실시간으로 모니터링 할 수 있어, 관리자에게 시각적인 현장의 모습을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 관제 서버가 통계적으로 분석된 자료와 현장의 영상을 웹 서버를 통해 제공함으로서, 다수의 이용자 또는 관리자가 시간과 장소에 구애 없이 원하는 수문 권양기의 정보를 확인할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명되었지만 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출 가능한 많은 변형 예들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어져야 한다.

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 각각이 식별정보를 가지되, 측정되는 수위정보과 상기 권양기의 구동상태정보를 포함하는 상태정보를 전송하고, 네트워크를 통해 전송되는 제어신호에 따라 수문을 개폐하는 다수의 수문 권양기와; 각각이 다수의 수문 권양기와 네트워크로 연결되되, 상기 수문 권양기로부터 전송되는 상태정보를 수신하며, 해당 수문 권양기의 제어신호를 출력하는 다수의 지역 서버와; 상기 지역 서버로부터 출력되는 상태정보를 수문 권양기별로 저장하고, 저장된 감지신호를 통계적으로 분석하여 분석된 결과를 제공하는 관제 서버를 포함하는 수문 권양기의 원격제어 시스템에 있어서, 상기 수문 권양기가:

   상기 수문 권양기가 설치된 지역의 수위를 감지하여 수위정보를 출력하는 수위 감지 센서와;

   수문을 개폐하는데 필요한 동력을 발생하며, 상기 지역 서버로부터 수신되는 제어신호에 따라 수문을 개폐하는 수문 구동부와;

   상기 수문 구동부의 하부에 취부되며, 수문 개폐시 상기 수문 구동부에 가해지는 하중을 감지하여 출력하는 로드셀과;

   해당 수문 권양기가 설치된 지역의 영상을 촬영하여 영상 데이터를 출력하는 카메라와;

   상기 지역 서버와 제어신호 또는 감지 신호를 송수신하는 통신 모듈과, 상기 수위 감지 센서에 의해 측정되어 전송되는 감지신호를 수신하여 출력하는 감지신호 처리부와, 상기 통신 모듈을 통해 상기 지역 서버로부터 제어신호를 수신하여 상기 수분 구동부로 출력하되, 상기 로드셀로부터 출력되는 하중 감지 신호를 수신하여 소정 하중 이상일 경우 수문 개폐 구동 중지 또는 소정 시간 동안 역방향 구동신호를 출력하는 수문 구동 처리부와, 현재 진행중인 동작 상태에 따른 구동상태정보와 상기 수위 감지 센서에 의해 측정된 수위정보을 포함하는 상태정보와 상기 카메라로부터 출력되는 영상 데이터를 상기 지역 서버로 출력하는 상태정보 제공부를 포함하는 수문 제어부를 포함하고;

   상기 지역 서버가:

   상기 수문 권양기와 데이터를 송수신하는 통신부와;

   각각의 수문 권양기로부터 전송되는 상태정보를 수신하여 디스플레이하고, 해당 상태정보를 상기 관제 서버로 전송하는 상태정보 수집부와;

   상기 상태정보 제공부로부터 송출되는 영상 데이터를 수신하여 디스플레이하고, 상기 관제 서버로 해당 수문 권양기의 식별정보와 영상 데이터를 함께 전송하는 영상 처리부와;

   입력되는 수문 구동 명령에 따라 해당 수문 권양기의 제어신호를 생성하여 송출하는 수문 구동 제어부를 포함하며;

   상기 관제서버가:

   상기 수문 권양기별 수위정보가 저장되는 수위정보 데이터베이스와 상기 수문 권양기별 영상데이터가 저장되는 영상정보 데이터베이스를 포함하는 메모리와;

   상기 지역 서버로부터 전송되는 상태정보에서 수위정보를 추출하여 수문 권양기별로 상기 수위정보 데이터베이스에 저장하는 상태정보 처리부와;

   상기 수위정보 데이터베이스에 저장된 수문 권양기별 수위정보를 통해 해당 수문 권양기의 기간별 수위 통계자료를 생성하여 제공하는 통계자료 제공부와;

   상기 지역 서버로부터 전송되는 영상 데이터를 수신하여 수분 권양기의 식별정보별로 상기 영상정보 데이터베이스에 저장하고, 해당 영상 데이터를 디스플레이 하는 영상정보 처리부를 포함하는 것;

   을 특징으로 하는 수문 권양기의 원격 제어 시스템.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 관제 서버가:

   네트워크를 통해 접속하는 다수의 이용자 컴퓨터로부 수위 통계정보 요청을 수신하여, 해당 수문 권양기의 수위정보 통계자료를 해당 이용자 컴퓨터로 전송하는 웹 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수문 권양기의 원격 제어 시스템.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 웹 서버가:

   상기 이용자 컴퓨터의 영상 요청에 따라 해당 수문 권양기의 영상 데이터를 스트리밍을 통해 해당 이용자 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 수문 권양기 의 원격 제어 시스템.

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