KR100783496B1 - 측정센서가 부착된 자동 채수 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 측정센서를 구비하여 채수와 함께 측정데이터를 실시간으로 전송할 수 있는 측정센서가 부착된 자동채수시스템 및 그 제어방법을 개시한다. 본 발명의 방법은, 현장에 설치되어 수질검사를 위한 시료수를 채취하는 자동 채수 장치와, 채수 장치와 통신망으로 연결되어 원격지에서 채수 장치를 감시 및 제어하기 위한 원격 관리 서버와, 원격 관리 서버나 자동 채수 장치와 연결되어 원격지에서 감시 및 제어하기 위한 원격 관리 단말을 포함하는 자동 채수 시스템의 제어 방법에서, 채수병의 투입상태를 판별하는 단계; 각 채수병의 사이즈를 설정하는 단계; 채수 방식 및 시간을 설정하는 단계; 설정된 채수방식 및 시간에 따라 펌프모터를 이용 배,급수시 각각의 채수병과 일대일 대응된 솔레노이드밸브(전자변)를 제어하여 해당 채수병에 채수하는 단계; 채수된 물을 측정센서를 이용하여 측정하여 원격 관리 서버나 원격 관리 단말로 측정값을 전송하는 단계; 및 감시 데이터를 상기 원격 관리 서버나 원격 관리 단말로 전송하고, 원격 관리 서버나 원격 관리 단말의 제어 데이터를 상기 자동 채수 장치로 전달하여 채수동작을 제어하는 단계를 포함한다.

수질, 채수, 원격제어, 자동 채수, 시료수, 감시, 측정센서

Description

측정센서가 부착된 자동 채수 시스템 및 그 제어 방법 { AUTOMATIC WATER SAMPLER SYSTEM WITH SENSORS AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME }

도 1은 본 발명에 따른 자동 채수 시스템의 전체 구성을 도시한 블럭도,

도 2는 도 1에 도시된 자동 채수 시스템의 구성 블럭도,

도 3a는 도 2에 도시된 자동 채수 시스템의 동작 절차를 도시한 순서도,

도 3b는 도 2에 도시된 자동 채수 시스템의 측정 절차를 도시한 순서도,

도 3c는 도 2에 도시된 자동 채수 시스템의 배급수라인 감시 절차를 도시한 순서도,

도 4는 도 1에 도시된 자동 채수 시스템의 원격제어 절차를 도시한 순서도,

삭제

도 6은 본 발명에 따른 감시 데이터 전송 절차를 도시한 순서도,

도 7은 본 발명에 따른 제어명령 전송 절차를 도시한 순서도,

도 8은 본 발명에 따른 수평 제어절차를 도시한 순서도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

102: 인터넷 104: 이동통신망

110: 원격 관리 서버 122,124: 원격 관리 단말기

200: 현장 채수 장치 211~216: 감지센서들

231,234,236~238: 모터들 232,233: 전자변

221: MCU 222: 키보드

241~246: 측정센서들

본 발명은 하천이나 호수, 하수 등에서 수질검사를 위해 시료수(물)를 채취하기 위한 자동 채수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 측정센서를 구비하여 채수와 함께 측정데이터를 실시간으로 전송할 수 있는 측정센서가 부착된 자동 채수 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 수질검사는 물의 물리학적 성질이나 물에 포함된 화학적 성분·미생물 등을 조사하는 것으로, 상수도 수원(水源)을 선정할 때, 수원의 오염이나 정화 작업을 점검 감시할 때, 수질기준에 대한 수돗물의 합격여부를 검사할 때, 강이나 하천 또는 바다의 환경오염도를 측정할 때, 보건소 등에서 우물물의 음료적부를 판정할 때, 또는 공업용 수도나 하수도의 오염도를 검사할 때 등 다양한 목적에서 실시된다.

수질검사방법에는 이화학적·세균학적·생물학적 시험 등의 3 가지의 방법이 있으며, 수질에 대한 판정은 동일한 시료(試料)를 각각 다른 각도에서 독특한 방법 으로 시험한 다음, 마지막에 각각의 시험 결과를 종합하여 판정한다. 이러한 수질 검사를 위해서는 먼저 현장에서 전체 수질의 기준으로 삼을 수 있는 시료를 채수하여야 하는데, 수질 검사의 대상이 우물, 강물, 하천, 바다 등과 같이 수심이 깊은 경우에는 수심에 따라 수질이 달라지기 때문에 수질검사의 정확도를 높이기 위해서는 수심 별로 시료를 채수하거나 기준이 되는 수심에서 평균적 수질을 갖는 시료를 채수하여야 한다. 이러한 경우 수면 위에서 수심이 깊은 곳으로부터 시료를 간편하게 채취할 수 있는 채수 시스템가 사용된다.

수심이 깊은 곳으로부터의 시료 채수를 위해 사용되는 채수 장치로는 로프나 와이어에 매달아 채수통을 개방된 상태로 침강시킨 다음 수면 위에서 메신저(messenger)를 떨어뜨려 채수통을 밀봉하는 방식으로 채수하는 전도(顚倒) 채수 장치와, 8∼12 개의 채수통이 달려 있어서 일정한 깊이에서 끌어올리는 것으로 수압에 따라 자동으로 여러 깊이에서 시료를 채수하는 다통(多筒) 채수 장치, 그리고 에보나이트나 고무로 절연되어 있으며 메신저 투하로 채수 장치를 밀봉하여 시료를 채수하고 끌어 올린 다음에 수온을 잴 수 있게 구성된 절연(絶緣) 채수 장치 등이 있다.

그런데 이와 같이 채수통을 직접 투하하여 채수하는 방식은 불편하므로 파이프와 펌프를 이용하여 시료수를 끌어올려 채수병을 채우는 방식으로 채수하는 자동 채수 장치가 개발되었다. 그러나 종래의 자동 채수 장치는 수평 조절기능이 없으므로 설치가 불편하고, 제어절차가 불안정하여 채수량이 부정확하며, 원격제어가 불가능한 문제점이 있었다.

또한 종래의 자동 채수 장치는 단지 채수 동작만 실행하므로 주요한 측정값을 얻을 수 없고, 특히 시간의 경과에 따라 변화되는 특성은 측정하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 채수 장치의 동작을 자동으로 처리하고 원격지에서 감시 및 제어함과 아울러 다양한 측정센서를 구비하여 측정치를 실시간으로 관리자에게 전송할 수 있는 측정센서가 부착된 자동 채수 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 시스템은, 하천이나 호수 등 현장에 설치되어 수질검사를 위한 시료수를 채취하는 자동 채수 장치와, 상기 자동 채수 장치와 통신망으로 연결되어 원격지에서 상기 채수 장치를 감시 및 제어하기 위한 원격 관리 서버와, 통신망을 이용하여 상기 원격 관리 서버나 상기 자동 채수 장치와 연결되어 원격지에서 감시 및 제어하기 위한 원격 관리 단말을 포함하는 자동 채수 시스템에 있어서,

상기 자동 채수 장치는 시료수를 담기 위한 다수의 물병(25개의 채수병)을 사각형태로 배치한 상태에서 물병의 위치를 확인하기 위한 위치감지센서; 상기 테이블에 배치된 물병의 유무를 감지하기 위한 물병감지센서; 채수 장치의 수평상태를 감지하기 위하여 3개의 수평지지대에 설치된 제1 내지 제4 수평센서; 배터리의 저전압상태를 감지하여 관리자에게 알려주기 위한 배터리 전압 감지부; 채수 장치의 동작을 조작하기 위한 키입력부; 조작 상태를 표시 및 안내함과 아울러 입력값과 감지값 등을 표시하여 관리자가 장치의 상태를 파악 및 조작할 수 있게 하는 표시수단; 채수 장치를 통신망에 접속하기 위한 통신망 접속부; 취수를 위해 급수 파이프에 연결된 취수 전자변; 배수를 위해 배수 파이프에 설치된 배수 전자변; 취수원으로부터 물을 끌어 올리기 올리기 위한 펌프모터; 채수 장치를 설치시 바닥에 지지하기 위한 지지대의 높이를 조절할 수 있는 제1 내지 제4 수평모터; 수질상태를 측정하기 위한 측정 센서들; 및 상기 키입력부를 통해 입력되는 사용자의 조작 요구에 따라 상기 센서들의 감지신호를 입력받아 동작상태를 판단한 후, 상기 각종 모터나 전자변을 제어하고, 상기 통신망 접속부를 통해 원격 관리 서버나 원격 관리 단말과 통신 기능을 제공하며, 상기 수평센서의 입력에 따라 상기 수평모터를 제어하여 채수 장치의 자세가 수평을 유지하도록 제어하며, 상기 측정센서들에 의해 측정된 값을 상기 원격 관리 서버나 원격 관리 단말로 전송하는 임베디드컨트롤러을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, 하천이나 호수 등 현장에 설치되어 수질검사를 위한 시료수를 채취하는 자동 채수 장치와, 상기 자동 채수 장치와 통신망으로 연결되어 원격지에서 상기 채수 장치를 감시 및 제어하기 위한 원격 관리 서버와, 통신망을 이용하여 상기 원격 관리 서버나 상기 자동 채수 장치와 연결되어 원격지에서 감시 및 제어하기 위한 원격 관리 단말을 포함하는 자동 채수 시스템의 제어 방법에 있어서,

채수병의 투입상태를 판별하는 단계; 각 채수병의 사이즈를 설정하는 단계; 채수 방식 및 시간을 설정하는 단계; 상기 설정된 채수방식 및 시간에 따라 상기 자동 채수 장치의 배수 전자변과 급수 전자변 및 펌프모터로 채수하고, 상기 채수된 물을 측정센서를 이용하여 측정하여 상기 원격 관리 서버나 원격 관리 단말로 측정값을 전송하는 단계; 및 소정 조건이 되면, 감시 데이터를 상기 원격 관리 서버나 원격 관리 단말로 전송하고, 원격 관리 서버나 원격 관리 단말의 제어 데이터를 상기 자동 채수 장치로 전달하여 채수동작을 제어하는 원격 감시 및 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 채수 시스템을 도시한 구성 블럭도로서, 본 발명의 시스템은 하천이나 호수 등 시료수를 채취하기 위하여 현장에 설치된 자동 채수 장치(200)와, 자동 채수 장치(200)와 인터넷(102)을 통해 연결되어 원격지에서 채수 장치(200)를 RS-232C방식에 따른 감시 및 제어하기 위한 원격 관리 서버(110)와, 이동통신망(PCS/CDMA; 104)이나 인터넷(102)을 통해 원격 관리 서버(110)나 자동 채수 장치(200)와 직접 연결되어 원격지에서 유선이나 무선으로 감시 및 제어하기 위한 원격 관리 단말로 구성된다.

원격 관리 서버(110)는 현장에 설치된 적어도 1대 이상의 현장 자동 채수 장치들을 통합하여 관리하기 위한 관리 서버로서, 관리자의 설정에 따라 자동으로 각 자동 채수 장치(200)들을 제어할 수 있고 관리자가 원격 관리 단말을 통해 접속하면 관리정보를 제공할 수 있다.

원격 관리 단말은 관리자가 휴대 혹은 사용하는 기기로서 통상 PC나 노트북 등으로 구현되어 인터넷(102)을 통해 접속할 수 있는 원격 관리 단말기(122)와, PDA나 휴대폰, 페이저 등으로 구현되어 무선으로 접속되는 관리자 무선 단말기(124)로 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 자동 채수 시스템의 구성 블럭도로서, 본 발명의 자동 채수 장치(200)는 위치감지센서(211)와, 물병감지센서(212), 온도센서(213), 제1 내지 제4 수평센서(214~216,216-1), 배터리 전압 감지부(217), 임베디드컨트롤러(MCU: 221), 키보드(222), LCD(233), 인터넷 접속부(224), 무선 접속부(225), 취수 전자변(232), 배수 전자변(233), 펌프모터(234), 냉온기(235), 제1 내지 제4 수평모터(236~238,238-1), 용존산소량을 감지하기 위한 DO센서(241), 강우량센서(242), 배수라인이나 급수라인의 노출을 감지하기 위한 배급수라인 센서(243), 유량센서(244), 전기전도도센서(245), PH센서(246) 등으로 구성된다.

도 2를 참조하면, 위치감지센서(211)는 시료수를 담기 위한 다수의 물병을 사각형태의 테이블에 배치한 상태에서 물병 위치를 감지하기 위한 포토 센서이고, 물병감지센서(212)는 테이블의 각 위치에서 물병의 실제 채수 유무를 감지하기 위한 포토센서이며, 온도센서(213)는 장치의 실내온도와 시료수의 온도 등을 감지하기 위한 센서이다. 제1 내지 제4 수평센서(214~216,216-1)는 자동 채수 장치 자세의 수평상태를 감지하기 위하여 4개의 수평 지지대에 설치된 센서이고, 배터리전압 감지부(217)는 배터리의 저전압상태를 감지하여 관리자에게 알려주기 위한 감지회로이다. 이외에도 자동 채수 장치의 동작상태를 모니터링하기 위한 다수의 센서들 예컨대, 도난이나 충격을 감지하기 위한 센서 등을 부가할 수 있다.

임베디드컨트롤러(221)는 본 발명에 따른 제어 프로그램을 실행하여 전체 동작을 제어하는데, 키보드(222)를 통해 입력되는 사용자의 조작요구에 따라 각 센서들의 감지신호를 입력받아 동작상태를 판단한 후 각종 모터나 전자변 등을 제어하고, 유/무선 인터페이스를 통해 원격지의 관리 서버(110) 및 관리 단말(122,124)과의 통신 기능을 제공한다. 키보드(222)는 본 발명에 따른 자동 채수 장치의 동작을 조작하기 위한 키입력장치로서, 다기능을 처리함과 아울러 숫자를 입력하기 위한 다수의 조작키로 이루어진다. LCD(233)는 조작 상태를 표시 및 안내함과 아울러 입력값과 감지값 등을 표시하여 관리자가 장치의 상태를 파악 및 조작할 수 있게 한다. 인터넷 접속부(224)는 본 발명에 따른 자동 채수 장치를 인터넷(102)에 접속하기 위한 구성이고, 무선 접속부(225)는 본 발명에 따른 자동 채수 장치를 이동통신망(104)에 접속하기 위한 구성이다.

펌프모터(231)는 DC 기어드 모터(DC Geared Motor)로서 물병을 실장한 테이블에 정량펌프를 제어하는 모터이고, 취수 전자변(232)은 취수를 위한 급수 파이프에 설치된 솔로네이드 밸브이며, 배수 전자변(233)은 배수를 위한 배수 파이프에 설치된 솔로네이드 밸브이다. 펌프모터(234)는 수질을 검사히기 위한 취수원으로부터 물을 끌어 올리기 올리기 위한 모터이고, 냉온기(235)는 채수를 위한 물병(이하 채수병이라고도 한다)의 온도를 일정온도(예컨대, 4℃)로 유지하기 위한 히터 및 쿨러이고, 제1 내지 제4 수평모터(236~238,238-1)는 자동 채수 장치(200)를 설치시 바닥에 지지하기 위한 지지대의 높이를 조절할 수 있는 DC 기어드 모터이다.

DO센서(241)는 채취된 물의 용존산소량을 감지하기 위한 측정센서이고, 강우량센서(242)는 강우량을 측정하기 위한 측정센서이며, 배급수라인 센서(243)는 배수라인의 끝이나 급수라인의 끝에 미약한 전기적인 신호를 흐르게 하여 누군가가 배급수라인을 물속에서 꺼냈을 때 이를 검출하여 노출시간을 카운트하고 기록하기 위한 센서이다.

유량센서(244)는 유량을 측정하기 위한 측정센서이고, 전기전도도센서(245)는 채취된 물의 전기전도도를 측정하기 위한 센서이며, PH센서(246)는 채취된 물의 PH 농도를 측정하기 위한 센서이다.

이와 같은 본 발명의 자동 채수 장치를 설치할 경우 정밀한 채수를 위해 채수 장치의 자세(position)가 수평을 유지하도록 하는 것이 매우 중요한데, 본 발명에 따른 자동 채수 장치(200)는 도 8에 도시된 바와 같이 4개의 지지대에 설치된 수평센서(214~216,216-1)와 수평모터(236~238,238-1)를 이용하여 자동으로 수평을 유지하도록 되어 있다.

도 8을 참조하면, 4개의 지지대에 설치된 수평센서(214~216,216-1)로부터 수평감지 데이터를 입력받아 채수 시스템 자세의 수평 여부를 판단한 후, 수평이 아니면 각 감지값으로부터 수평을 유지하기 위한 제어값을 산출하고, 산출된 제어값에 때래 해당 수평모터(236~238,238-1)를 구동하여 수평이 되도록 위치제어를 수행한다(801~804). 이에 따라 본 발명의 자동 채수 장치(200)는 설치시뿐만 아니라 사용중에도 항시 수평을 유지할 수 있어 정밀한 채수 동작이 가능하다.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 자동 채수 시스템 동작 및 원격 제어 절차를 설명하면 다음과 같다.

도 3a는 본 발명에 따른 자동 채수 시스템의 동작 절차를 도시한 순서도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동 채수 장치의 키입력부의 예이다.

도 3a를 참조하면, 관리자가 전원을 투입하면 임베디드컨트롤러(221)은 이전 동작상태를 판별하여 비정상적인 자동모드 종료시에는 자동모드로 시작하면서 단계 314로 진행하고, "자동 정상완료" 상태이면, 관리자의 조작에 따라 자동 혹은 수동 모드로 동작한다(301,302). 예컨대, 전원이 온되면 디폴트로 수동모드로 동작하도록 한 후, 자동채수조작키의 입력에 따라 자동으로 전환되거나 수동조작키 입력에 따라 수동으로 전환하도록 한다.

수동모드(303)에서는 먼저 병의 투입상태를 확인한다. 예컨대, 채수조작키버튼을 누르면 위치감지센서가 물병의 투입상태를 확인한다.
이와 같이 병의 투입상태를 확인한 후, 채수동작을 수행한다. 수동모드에서의 채수동작은 1) 임베디드컨트롤러를 통한 채수펌프를 동작시키고, 2) 물병의 사이즈 데이터를 입력한 후, 3) 1/2 채수 및 ALL채수 등의 사용자 설정하는 과정으로 이루어진다. 이때 물병 사이즈 데이터를 입력하는 과정은 임베디드컨트롤러를 통한 정량펌프의 펌프게인 및 Filling, Purge, Bottle Time 등을 통해 사용자 임의설정 채수한다. 이러한 채수동작은 항상 물이 배수(DRAIN)되고 있는 상태에서 진행하는 것이 바람직하다.

자동모드이면, 위치를 감지한 후 이전 채수정보에 대한 데이터를 확인한다(304,305). 최초동작이어서 데이터가 클리어된 상태인 경우에는 단계 307로 진행하고, 이미 채수과정이 진행되고 있는 상태이어서 데이터가 존재하면 채수량을 확인한 후 현재 채수병에 대해 채수량이 충만상태이면 단계 313으로 진행하여 다음 채수병에 대해서 채수동작을 진행하고, 충만되지 아니한 상태인 경우에는 단계 307로 진행한다(306).

단계 307에서는 배수 전자변(233)을 온시키고, 펌프모터(234)를 온시켜 급수 관을 통해 새로운 시료수를 급수하면서 급수관이나 배수관에 남아 있던 이전의 시료수를 모두 배출시킨다(307~309). 이전 시료수에 대한 배수가 완료되면 취수 전자변(232)을 온시키고 배수 전자변(233)을 오프시켜 취수하면서 채수량을 확인한다(310,311).

이어 설정된 만큼 채수가 이루어지면 채수를 오프한 후 데이터를 기록하고, 소정 시간(후술하는 채수간격 "M"으로 설정된 시간) 대기한 후 동일한 채수병에 대해 채수과정을 반복한다(312).

현재의 채수병에 대한 채수가 완료되면, 자동채수조작에 1시간 혹은 임의설정된 일정의 시간 경과 후 다음 채수병에 채수할 수 있도록 전자변에 의해 솔레노이드 밸브가 제어되고, 일정시간 대기한 후 새로운 채수병에 대한 채수과정을 반복한다(313~317).

모든 채수병에 대한 상기 채수과정이 완료되면 전체 채수과정을 종료한다(318).

한편, 자동모드 동작을 위해 데이터를 클리어하고 채수 방식 및 시간을 설정하는 절차는 다음과 같다. 자동모드 동작에서 이전 데이터를 클리어시키기 위해서는 임베디드컨트롤러 초기화면에서 SET1 선택키에서 비밀번호 입력 후 채수 입력한다. 또한 채수 방식 및 시간을 설정하기 위해서는 "SET2"버튼을 선택하고, 입력을 설정한다.

다른 한편, 본 발명에 따라 측정센서를 통해 현재상태의 수질특성을 측정하여 실시간으로 관리 서버(110)나 관리자에게 전송하는 절차는 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같다. 도 3b는 도 2에 도시된 자동 채수 장치의 측정 절차를 도시한 순서도이며, 도 3c는 도 2에 도시된 자동 채수 장치의 배급수라인 감시 절차를 도시한 순서도이다.

도 3b 및 도 3c를 참조하면, 현장에 설치된 자동 채수 장치(200)는 측정주기가 되면, DO 센서(241)를 이용하여 용존산소량을 측정하고, 전기전도도센서(245)를 이용하여 전기전도도를 측정하며, PH센서(246)를 이용하여 PH농도를 측정한다(321~324). 그리고 강우량센서(242)를 이용하여 강우량을 측정하고, 유량센서(244)를 이용하여 유량을 측정하며, 이와 같은 측정이 완료된 후 전송주기가 되면 측정값을 다른 감시 데이터와 함께 관리 서버(110)나 원격 관리 단말(122,124)로 전송한다(325~328).

한편, 배급수라인이 노출되어 정상적인 동작이 어려운 경우에는 배급수라인센서(243)가 이를 감지하여 노출시간을 카운트하고 있다가 전송시간이 되면 측정 데이터와 함께 노출시간 정보를 전송한다(331,332).

도 4는 본 발명에 따른 자동 채수 시스템의 원격제어 절차를 도시한 순서도이고,도 6은 본 발명에 따른 감시 데이터 전송 절차를 도시한 순서도이며, 도 7은 본 발명에 따른 제어명령 전송 절차를 도시한 순서도이다.

먼저, 본 발명의 자동 채수 장치(200)는 유선 인터넷(102)을 통해 원격 관리 서버(110)와 접속되어 감시 데이터(예컨대, 현재까지의 채수량 정보, 설정상태, 동작 상태, 온도, 배터리전원 상태, 측정 데이터 등)를 전송하고, 이에 따라 원격 관리 서버(110)는 장치/시간별로 전송된 데이터를 저장하여 관리한다. 원격 관리 서버(110)에 저장된 데이터는 관리자가 원격 관리 단말(122,124)을 통해 접속하여 확인할 수 있으며, 필요에 따라 관리자가 현장의 자동 채수 장치(200)에 직접 접속하여 장치 상태를 감시 및 제어할 수 있다. 즉, 본 발명의 자동 채수 장치(200)는 이동통신망(104)을 통해 원격 무선 단말기(PDA나 휴대폰, 페이저 등)(124)와 접속되어 감시 데이터(예컨대, 현재까지의 채수량 정보, 설정상태, 동작 상태, 온도, 배터리전원 상태, 측정 데이터 등)를 문자 메시지(SMS) 형태나 무선인터넷으로 원격 관리자에게 전달함과 아울러 원격 관리자의 제어 데이터를 전달받아 자동 채수 장치(200)의 동작을 제어할 수 있다.

도 4를 참조하면, 임베디드컨트롤러(221)의 원격감시제어모듈은 제어코드를 분석하여 감시이면, 감시코드를 확인한 후 접속된 통신망을 이용하여 감시 데이터를 전송하고, 나머지 감시코드를 확인하여 전송하지 아니한 감시코드가 있으면 반복하여 모두 전송한다(401~405).

제어코드를 분석하여 제어이면, 제어코드를 확인한 후 접속된 통신망을 이용 하여 제어 데이터를 전송하고, 나머지 제어코드를 확인하여 전송하지 아니한 제어코드가 있으면 반복하여 모두 전송한다. 감시제어코드가 없으면 종료한다(406~410).

도 6을 참조하면, 자동 채수 장치(200)는 감시 데이터를 수집한 후 인터넷(102)을 통해 원격 관리 서버(110)와 접속하여 감시 데이터를 전송한다. 관리자가 외출중이어서 외출모드로 설정된 경우에는 감시 데이터는 이동통신망(104)을 통해 관리자가 소지하고 있는 휴대폰(124)으로도 전송된다(S1~S3).

또한 자동 채수 장치(200)는 인터넷 접속 경로를 이용하지 않고 이동통신망(104)을 통해 휴대폰(124)과 직접 접속한 후 감시 데이터를 전송할 수 있다(S4,S5).

도 7을 참조하면, 원격 관리 서버(110)는 관리자의 설정에 따라 현장의 자동 채수 장치(200)를 제어할 수 있고, 관리자가 원격 관리 단말기(122)를 이용하여 현장에 설치된 자동 채수 장치(200)에 직접 접속한 후 미리 약정된 절차에 따라 제어명령을 입력하여 자동 채수 장치(200)의 동작을 설정 및 제어할 수 있다(S6,S7). 또한 관리자는 인터넷 경로를 이용하지 않고 이동통신망(104)을 통해 관리자 무선 단말기인 휴대폰(122)으로 자동 채수 장치(200)에 직접 접속하여 제어명령을 전달할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 채수 장치의 자세를 항시 수 평으로 정확하게 유지하여 정밀한 채수동작을 가능하게 하고, 자동 및 수동모드로 채수가 가능하며 자동모드에서는 설정값에 따라 다양한 방식으로 채수가 가능하여 정확한 시료를 정해진 시간에 채수할 수 있다. 또한 원격지에서도 감시 및 제어가 가능하여 관리에 따른 인건비를 줄일 수 있으며, 무인으로 운영할 수 있어 관리가 편리한 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 채수 장치는 다양한 측정센서를 구비하여 측정값을 실시간으로 관리자에게 전송하여 수질관련 주요정보를 신속하게 얻을 수 있고, 관리자 부재시에도 용이하게 관리할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 하천이나 호수 등 현장에 설치되어 수질검사를 위한 시료수를 채취하는 자동 채수 장치와, 상기 자동 채수 장치와 통신망으로 연결되어 원격지에서 상기 채수 장치를 감시 및 제어하기 위한 원격 관리 서버와, 통신망을 이용하여 상기 원격 관리 서버나 상기 자동 채수 장치와 연결되어 원격지에서 감시 및 제어하기 위한 원격 관리 단말을 포함하는 자동 채수 시스템에 있어서,

   상기 자동 채수 장치는

   시료수를 담기 위한 다수의 물병을 사각형 테이블에 배치한 상태에서 물병의 위치를 정하기 위한 기준이 되는 위치를 감지하는 위치감지센서;

   상기 테이블에 배치된 물병의 채수유무를 감지하기 위한 물병감지센서;

   채수 장치의 수평상태를 감지하기 위하여 4개의 수평지지대에 설치된 제1 내지 제4 수평센서;

   배터리의 저전압상태를 감지하여 관리자에게 알려주기 위한 배터리 전압 감지부;

   채수 장치의 동작을 조작하기 위한 키입력부;

   조작 상태를 표시 및 안내함과 아울러 입력값과 감지값 등을 표시하여 관리자가 장치의 상태를 파악 및 조작할 수 있게 하는 표시수단;

   채수 장치를 통신망에 접속하기 위한 통신망 접속부;

   취수를 위해 급수 파이프에 설치된 취수 전자변;

   배수를 위해 배수 파이프에 설치된 배수 전자변;

   취수원으로부터 물을 끌어 올리기 올리기 위한 펌프모터;

   채수 장치를 설치시 바닥에 지지하기 위한 지지대의 높이를 조절할 수 있는 제1 내지 제4 수평모터;

   수질상태를 측정하기 위한 측정 센서들;

   채수 시스템의 실내온도와 시료수의 온도 등을 감지하기 위한 온도센서;

   제어에 따라 물병의 온도를 일정온도로 유지하기 위한 냉온기; 및

   상기 키입력부를 통해 입력되는 사용자의 조작 요구에 따라 상기 센서들의 감지신호를 입력받아 동작상태를 판단한 후, 상기 각종 모터나 전자변을 제어하고, 상기 온도센서를 통해 감지된 온도 데이터를 입력받아 상기 냉온기를 제어하며, 상기 통신망 접속부를 통해 원격 관리 서버나 원격 관리 단말과 통신 기능을 제공하고, 상기 수평센서의 입력에 따라 상기 수평모터를 제어하여 채수 장치의 자세가 수평을 유지하도록 제어하며, 상기 측정센서들에 의해 측정된 값을 상기 원격 관리 서버나 원격 관리 단말로 전송하는 임베디드컨트롤러를 포함하고,

   상기 측정 센서들은,

   채취된 물의 용존산소량을 감지하기 위한 DO센서와,

   강우량을 측정하기 위한 강우량센서와,

   배수라인의 끝이나 급수라인의 끝에 미약한 전기적인 신호를 흐르게 하여 배급수라인이 노출되면 이를 검출하여 노출시간을 카운트하고 기록하기 위한 배급수라인 센서와,

   유량을 측정하기 위한 유량센서와,

   채취된 물의 전기전도도를 측정하기 위한 전기전도도센서와,

   채취된 물의 PH 농도를 측정하기 위한 PH센서 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 측정센서가 부착된 자동 채수 시스템.
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