KR100873980B1 - 3D temperature monitoring device - Google Patents

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KR100873980B1
KR100873980B1 KR1020060020336A KR20060020336A KR100873980B1 KR 100873980 B1 KR100873980 B1 KR 100873980B1 KR 1020060020336 A KR1020060020336 A KR 1020060020336A KR 20060020336 A KR20060020336 A KR 20060020336A KR 100873980 B1 KR100873980 B1 KR 100873980B1
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김형수
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한국수자원공사
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Abstract

본 발명은 3차원 온도 모니터링 장치에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 호소나 해수, 그 밖의 수면 아래에서의 심도별 온도 분포를 사용자가 원하는 횡단면을 따라 원하는 시간간격으로 연속적인 측정을 가능하게 하고, 결과적으로 입체적인 온도 성상 데이터를 제공할 수 있는 3차원 온도 모니터링 장치를 제공함에 있다.The present invention relates to a three-dimensional temperature monitoring device, an object of the present invention is to enable the continuous measurement of the temperature distribution for each depth under the surface of the appeal, sea water, and other water at the desired time interval along the desired cross section, As a result, to provide a three-dimensional temperature monitoring device that can provide three-dimensional temperature image data.

본 발명에 의한 3차원 온도 모니터링 장치는, 다중 포인트의 온도를 동시에 측정하는 온도측정수단, 상기 온도측정수단의 심도를 측정하기 위하여 상기 온도측정수단의 하단에 구비되는 자동수위관측기, 상기 온도측정수단 및 자동수위관측기의 입수상태가 유지될 수 있도록 상기 온도측정수단의 하단에 구비되는 를 포함하여 이루어지는 온도측정부; 상기 온도측정부의 지도 상에서의 지리적인 위치를 측정하는 위치측정부; 상기 온도측정부의 추 반대쪽 일측에 연결되고 또한 상기 위치측정부와 연결되며, 상기 온도측정부에 신호를 보내어 미리 정해진 시간 간격 및 기간에 따라 그 시간에 측정된 온도를 송신받고, 상기 자동수위관측기에 의해 측정된 심도를 사용하여 상기 온도측정부의 심도를 계산하며, 상기 온도측정부에 의해 측정된 온도ㆍ상기 계산된 심도 및 상기 위치측정부에 의해 측정된 위치를 매칭하여 3차원 온도분포 데이터를 산출 및 저장하는 제어해석부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The three-dimensional temperature monitoring apparatus according to the present invention, the temperature measuring means for measuring the temperature of the multiple points at the same time, the automatic water level observer is provided at the bottom of the temperature measuring means for measuring the depth of the temperature measuring means, the temperature measuring means and the temperature measuring unit comprises a weight which is provided at a lower end of the temperature measurement means to obtain a state of the automatic water level observer can be maintained; A position measuring unit measuring a geographical position on a map of the temperature measuring unit ; It is connected to the opposite side of the temperature measuring unit and is connected to the position measuring unit, and sends a signal to the temperature measuring unit to receive the temperature measured at that time according to a predetermined time interval and period, The depth measured by the temperature measuring unit is calculated using the depth measured by the temperature measuring unit, and the three-dimensional temperature distribution data is calculated by matching the temperature measured by the temperature measuring unit, the calculated depth and the position measured by the position measuring unit. And control analysis unit for storing; Characterized in that comprises a.

Description

3차원 온도 모니터링 장치 {3 Dimensional Temperature Monitoring System}3D Temperature Monitoring System {3 Dimensional Temperature Monitoring System}

도 1은 종래 기술에 의한 서미스터 체인의 개략도.1 is a schematic diagram of a thermistor chain according to the prior art;

도 2는 종래 기술에 의한 단일 온도센서 시스템의 개략도.2 is a schematic diagram of a single temperature sensor system according to the prior art;

도 3은 본 발명에 의한 온도 모니터링 장치의 개념도.3 is a conceptual diagram of a temperature monitoring apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 3차원 온도 모니터링 장치의 개략도.4 is a schematic view of a three-dimensional temperature monitoring apparatus according to the present invention.

도 5는 통상적인 수압센서 형상.5 is a conventional hydraulic pressure sensor shape.

도 6(A), (B)는 본 발명에 의한 온도 모니터링 장치 중 DGPS 설치 및 수신 모습.Figure 6 (A), (B) is a DGPS installation and reception of the temperature monitoring apparatus according to the present invention.

도 6(C)는 본 발명에 의한 온도 모니터링 장치 중 온도측정부와 제어해석부 모습.Figure 6 (C) is a temperature measuring unit and a control analysis of the temperature monitoring apparatus according to the present invention.

도 6(D)는 본 발명에 의한 온도 모니터링 장치의 설치 및 측정 모습.Figure 6 (D) is the installation and measurement of the temperature monitoring device according to the present invention.

도 7은 대청댐 호소면의 온도측정 위치지도.7 is a temperature measurement position map of Daecheong dam surface.

도 7a, 7b, 7c, 7d, 7e는 각각 도 7에 도시된 DC-1, DC-2, DC-3, DC-4, DC-5에 대한 횡단 온도 프로파일.7A, 7B, 7C, 7D and 7E are cross-sectional temperature profiles for DC-1, DC-2, DC-3, DC-4 and DC-5 respectively shown in FIG.

도 8은 임하댐 호소면의 온도측정 위치지도.8 is a temperature measurement position map of the Imha dam lake surface.

도 8a는 도 8에 도시된 DC-6에 대한 횡단 온도 프로파일.FIG. 8A is a transverse temperature profile for DC-6 shown in FIG. 8. FIG.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **

100: 서미스터 체인 110: 온도측정부100: thermistor chain 110: temperature measuring unit

111: 서미스터 112: 로프111: thermistor 112: rope

120: 부유물 130: 표시부120: float 130: display unit

140: 추140: weight

200: 단일 온도센서 시스템 210: 온도측정부200: single temperature sensor system 210: temperature measuring unit

211: 온도센서 212: 케이블211: temperature sensor 212: cable

220: 제어해석부220: control analysis unit

300: 단일 온도센서 시스템 310: 온도측정부300: single temperature sensor system 310: temperature measuring unit

311: 온도센서 312: 케이블311: temperature sensor 312: cable

313: 수압센서 320: 제어해석부313: water pressure sensor 320: control analysis unit

400: 3차원 온도 모니터링 장치 410: 온도측정부400: three-dimensional temperature monitoring device 410: temperature measuring unit

411: 온도센서 412: 케이블411: temperature sensor 412: cable

413: 자동수위관측기 414: 추413: automatic water level gauge 414: weight

420: 제어해석부 430: DGPS420: control analysis unit 430: DGPS

본 발명은 온도 모니터링 장치에 관한 것이다. 호소나 해수, 혹은 수면이 있는 곳에서의 온도 측정은 환경학, 환경공학, 지열학, 지반공학, 생태학 등의 분야와 긴밀한 관련이 있다. 그 이유는 여러 가지 성상 및 원인을 파악하는 가장 기초적이고 대표적인 물리량이 온도이기 때문이다.The present invention relates to a temperature monitoring device. Temperature measurements in areas of appeal, seawater, or water surface are closely related to areas such as environmental science, environmental engineering, geothermal, geotechnical engineering, and ecology. The reason is that temperature is the most basic and representative physical quantity that identifies various properties and causes.

일례로, 저수지 내에서 연직방향으로의 서로 다른 수온은 저수지 내 밀도차이를 유발시키며, 이러한 밀도차이가 저수지 내 성층화의 중요한 원인이 된다. 그러므로 수온을 모니터링함으로써 저수지 내의 성층화 양상을 파악할 수 있다. 또한, 수온의 양상을 파악함으로써 수온약층이 저수지내의 어느 위치에 형성되는지를 알 수 있는데, 이러한 수온약층은 탁수유입의 경로가 되고 있기 때문에 수온약층 위치의 파악은 탁수 선택배제의 효과를 창출할 수 있다. 뿐만 아니라 수온의 파악을 통하여 저수지 내의 녹조 발생을 예측하고 대비할 수 있다. 자세히 설명하자면, 다량의 P의 유입과 적절한 수온의 유지를 통해 저수지 내의 부영양화 상태가 지속되면 크로로필A가 증가하게 되고, 이 결과로 저수지 수면에 녹조가 발생할 것이라는 예측이 가능하다. 이외에도 다량으로 유입된 SS의 거동을 추측하기 위한 기본 자료로서의 활용, 댐 부근의 안개의 원인이 되고 있는 배출수온을 결정하는 자료로의 활용 등, 저수지의 수온을 측정하고 해석하는 연구는 저수지 관리에 있어서 가장 기본적인 필수요소임이 자명하다. 그러나, 일반적으로 통용되는 온도의 개념이 매우 친숙함에도 불구하고, 사실상 온도라는 물리량으로 대표되는 수많은 학문적인 갈래들이 존재하고 그 활용범위가 실로 광범위하여, 종래의 단일 온도센서로는 이러한 자연의 연속적인 변화 프로파일을 입체적으로 감지해 내는 것이 불가능하였다.For example, different water temperatures in the vertical direction in the reservoir cause a density difference in the reservoir, which is an important cause of stratification in the reservoir. Therefore, by monitoring the water temperature, the stratification patterns in the reservoir can be identified. In addition, it is possible to know where the water temperature medicine layer is formed in the reservoir by grasping the aspect of the water temperature. Since the water temperature medicine layer is a path for turbid water inflow, grasping the location of the water temperature medicine layer can create the effect of selective selection of turbid water. In addition, it is possible to predict and prepare for the occurrence of green algae in the reservoir by understanding the water temperature. In detail, if a large amount of P is introduced and the proper water temperature is maintained, chlorophyll A will increase when the eutrophication in the reservoir continues, and as a result, it is predicted that green algae will occur in the reservoir surface. In addition, research on measuring and interpreting reservoir water temperature, such as the use of basic data for estimating the behavior of large quantities of SS and the determination of the discharge water temperature that causes fog near dams, is necessary for reservoir management. It is obvious that this is the most essential element. However, although the concept of temperature in general is very familiar, there are a number of academic branches that are actually represented by the physical quantity of temperature, and their range of application is very wide, so that the conventional single temperature sensor is a natural continuous It was not possible to detect change profiles in three dimensions.

현재 활용되고 있는 가장 대표적인 모니터링 수법의 하나로는 서미스터 체인(Thermistor Chain)을 들 수 있다. 서미스터(Thermistor)란 온도를 측정하여 일정 기간 동안 데이터를 저장할 수 있는 기능을 가진 장비로서, 통상적으로 도 1(a)에 도시되어 있는 것과 같은 형태를 하고 있다. 이와 같은 서미스터를 연직 방향으로 다수 개 연결한 서미스터 체인을 도 1(b)와 같이 저수지 내에 삽입하여 데이터를 수집한다. 서미스터 체인(100)의 구성성분은 개략적으로는 도 1(b)에 도시된 바와 같이 온도측정부(110), 부유물(120), 표시부(130), 추(140)의 네 부분으로 나눌 수 있다. 다수 개의 서미스터(111)를 로프(112)로 연결하여 만들어지는 온도측정부(110)가 물 속에서 연직 방향으로의 수온 분포를 측정하게 되는데, 온도측정부(110)의 하단부에는 추(140)가, 상단부에는 부유물(120)이 구비되어 있음으로써 각각 반대 방향으로 잡아당기는 힘을 주게 하여 온도측정부(110)가 연직 방향으로의 직선 형태를 이룰 수 있도록 해 주는 역할을 한다. 상기 부유물(120)에는, 로프의 고정이 용이할 뿐 아니라 가격이 저렴하여 경제적인 효과를 거둘 수 있는 스티로폼 등의 재질을 통상적으로 사용한다. 표시부(130)는 상기 서미스터 체인(100)이 설치되어 있는 곳을 쉽게 판별할 수 있도록 하는 기능을 가지고 있으며, 따라서 언제나 수면 위에 나와 있어야 함으로 선박의 운행에 지장을 주지 않을 정도의 적당한 길이의 로프 등으로 부유물(120)에 연결하여 설치하도록 한다.One of the most common monitoring techniques in use today is thermistor chains. Thermistor is a device having a function of measuring temperature and storing data for a certain period of time, and is typically in the form as shown in FIG. Data is collected by inserting a plurality of thermistors connected in the vertical direction into the reservoir as shown in FIG. Components of the thermistor chain 100 may be roughly divided into four parts, the temperature measuring unit 110, the float 120, the display unit 130, and the weight 140, as shown in FIG. 1B. . Temperature measuring unit 110 is formed by connecting a plurality of thermistors 111 with a rope 112 to measure the water temperature distribution in the vertical direction in the water, the weight 140 at the lower end of the temperature measuring unit 110 A, the upper end portion is provided with a float 120 serves to give a pulling force in the opposite direction, respectively, so that the temperature measuring unit 110 can form a straight line in the vertical direction. In the float 120, a material such as styrofoam, which is not only easy to fix the rope but also low in price, may have an economic effect. The display unit 130 has a function to easily determine where the thermistor chain 100 is installed, and therefore should always be on the surface of the water so that the rope of a suitable length does not interfere with the operation of the ship. To be connected to the float 120 to be installed.

상기와 같은 서미스터 체인(100)은 고정된 위치에 설치되기 때문에 측정자가 상기 고정된 위치 이외에 원하는 필요 단면 온도 성상을 마음대로 파악할 수 없다는 어려움이 있다. 또한, 심도 변화에 따라 데이터를 획득하는 것이 용이하지 않게 되는 경향도 있을 뿐더러, 유지 관리가 매우 불편한 단점이 있다. 뿐만 아니라 서미스터 체인(100)은 물의 상층부 및 하층부의 유속 차이 등에 따라 연직도가 변화하게 되는데, 이렇게 얻어진 데이터는 의미가 없게 된다는 치명적인 문제점이 있다.Since the thermistor chain 100 is installed at a fixed position, it is difficult for the measurer to grasp desired desired cross-sectional temperature characteristics other than the fixed position. In addition, there is a tendency that it is not easy to acquire data according to the change of depth, and there is a disadvantage that maintenance is very inconvenient. In addition, the thermistor chain 100 changes the verticality according to the flow rate difference of the upper and lower layers of water, the data obtained in this way has a fatal problem that is meaningless.

수온을 측정하는 또 다른 방식은, 도 2에 도시된 바와 같은 단일 온도센서 시스템(200)을 사용하여 온도를 측정하는 방법이다. 단일 온도센서 시스템(200)은 그 구성이 매우 간단한데, 온도센서(211)와 케이블(212)로 이루어진 온도측정부(210), 상기 온도센서(211)로부터 측정된 온도 데이터를 기록하고 해석하는 제어해석부(220)로 나눌 수 있다. 상기 제어해석부(220)는 물 속에 잠긴 케이블(212)의 길이를 이용하여 현재 온도센서(211)가 위치해 있는 심도를 계산하고, 온도센서(211)로부터 측정된 온도 데이터를 상기 계산된 심도 데이터와 연계하여 기록한다. 여러 심도에서의 데이터를 측정하기 위해서는, Time1, Time2, Time3, … 에서와 같이 케이블(212)을 당겨 올리면서 그 때 그 때의 심도 및 온도를 측정하여 데이터를 취득한다.Another way of measuring water temperature is to measure temperature using a single temperature sensor system 200 as shown in FIG. The single temperature sensor system 200 is very simple in configuration, the temperature measuring unit 210 consisting of a temperature sensor 211 and a cable 212, the control to record and interpret the temperature data measured from the temperature sensor 211 The analysis unit 220 may be divided. The control analysis unit 220 calculates the depth in which the current temperature sensor 211 is located using the length of the cable 212 submerged in water, and calculates the temperature data measured from the temperature sensor 211 using the calculated depth data. Record in conjunction with To measure data at different depths, Time1, Time2, Time3,... While pulling up the cable 212 as in the above, the depth and temperature at that time were measured to acquire data.

이와 같은 방식은 서미스터 체인(100)을 사용하는 방법과 비교하였을 때, 원하는 심도에서의 수온을 측정할 수 있게 해 준다는 장점이 있다. 그러나 이와 같은 단일 온도센서 시스템(200)을 이용하여 여러 심도에서의 수온을 측정하기 위해서 는, 상기 표기한 것과 같이 케이블을 적정 심도까지 끌어올리고 수온을 측정하는데 걸리는 시간 때문에 각각의 심도에 대해 시간차가 생기게 된다. 또한, 동시에 여러 심도에서의 수온을 측정하기 위해서는 여러 개의 센서를 서로 다른 길이의 케이블(212)에 달아 입수시키는 방법을 사용하여야만 하기 때문에 매우 불편함이 따르게 된다. 뿐만 아니라 상기 서미스터 체인(100)을 이용할 때와 마찬가지로, 케이블(212)이 연직 방향으로 입수되어 있다는 전제가 실제로는 성립되지 않을 경우가 다반사이기 때문에, 정확한 심도에서의 수온을 측정한다는 것이 매우 어려워지며, 따라서 취득된 데이터를 신뢰할 수 없게 되는 문제점이 있다.Such a method has an advantage in that water temperature at a desired depth can be measured when compared with the method using the thermistor chain 100. However, in order to measure the water temperature at various depths using such a single temperature sensor system 200, the time difference is increased for each depth due to the time taken to raise the cable to an appropriate depth and measure the water temperature as described above. Will be created. In addition, in order to measure water temperature at different depths at the same time, it is very inconvenient to use a method in which several sensors are attached to different lengths of cables 212 and used. As well as when using the thermistor chain 100, it is very difficult to measure the water temperature at the correct depth because the premise that the cable 212 is obtained in the vertical direction is not practical in practice. Therefore, there is a problem that the obtained data becomes unreliable.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 호소나 해수, 그 밖의 수면 아래에서의 심도별 온도 분포를 사용자가 원하는 횡단면을 따라 원하는 시간간격으로 연속적인 측정을 가능하게 하고, 결과적으로 입체적인 온도 성상 데이터를 제공할 수 있는 3차원 온도 모니터링 장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to provide a temperature distribution for each depth under the appeal or sea water, and other water surface desired time interval along the user's desired cross section The present invention provides a three-dimensional temperature monitoring device capable of continuous measurement, and consequently, providing three-dimensional temperature constellation data.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 3차원 온도 모니터링 장치는, 다중 포인트의 온도를 동시에 측정하는 온도측정수단, 상기 온도측정수단의 심도를 측정하기 위하여 상기 온도측정수단의 하단에 구비되는 자동수위관측기, 상기 온도측정수단 및 자동수위관측기의 입수상태가 유지될 수 있도록 상기 온도측정수단의 하단에 구비되는 를 포함하여 이루어지는 온도측정부; 상기 온도측정부의 지도 상에서의 지리적인 위치를 측정하는 위치측정부; 상기 온도측정부의 추 반대쪽 일측에 연결되고 또한 상기 위치측정부와 연결되며, 상기 온도측정부에 신호를 보내어 미리 정해진 시간 간격 및 기간에 따라 그 시간에 측정된 온도를 송신받고, 상기 자동수위관측기에 의해 측정된 심도를 사용하여 상기 온도측정부의 심도를 계산하며, 상기 온도측정부에 의해 측정된 온도ㆍ상기 계산된 심도 및 상기 위치측정부에 의해 측정된 위치를 매칭하여 3차원 온도분포 데이터를 산출 및 저장하는 제어해석부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 자동수위관측기는 수압센서로서, 상기 온도측정수단 하단 내부에 인입되거나 또는 상기 온도측정수단 하단 외부에 부착되는 것을 특징으로 한다. 상기 온도측정수단은 외부로부터 변조신호(modulation signal)를 수신하면 자기 위치를 알리는 기능(addressable)을 가지는 온도센서를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하되, 상기 온도측정수단은 단일 라인의 케이블에 다수 개의 온도센서가 미리 정해진 간격으로 배치되어 이루어지는 다중 온도센서(Thermal Line Sensor)로서 상기 온도센서는 상기 케이블 내부에 인입되거나 또는 상기 케이블 외부에 부착되거나, 상기 온도측정수단은 광섬유 온도센서로 이루어지는 다중 온도센서(Thermal Line Sensor)인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 온도측정부는 상기 다중 온도센서를 적어도 하나 이상 포함하는 것이 바람직하고, 상기 위치측정부는 위치를 실시간으로 측정하여 미리 입력된 수치지도의 위치와 매칭함으로써 현재 온도측정부의 지리적 위치 및 이동궤적을 산출하는 GPS(Global Positioning System) 또는 DGPS(Differential GPS)임이 바람직하며, 상기 제어해석부 및 위치측정부는 수상이 동수단에 적재되어 이동이 가능한 것이 바람직하다.The three-dimensional temperature monitoring apparatus of the present invention for achieving the above object, the temperature measuring means for measuring the temperature of multiple points at the same time, is provided at the bottom of the temperature measuring means for measuring the depth of the temperature measuring means A temperature measuring unit including an weight provided at a lower end of the temperature measuring means such that the automatic water level observer , the temperature measuring means, and the water level measuring unit can be maintained; A position measuring unit measuring a geographical position on a map of the temperature measuring unit ; It is connected to the opposite side of the temperature measuring unit and is connected to the position measuring unit, and sends a signal to the temperature measuring unit to receive the temperature measured at that time according to a predetermined time interval and period, The depth measured by the temperature measuring unit is calculated using the depth measured by the temperature measuring unit, and the three-dimensional temperature distribution data is calculated by matching the temperature measured by the temperature measuring unit, the calculated depth and the position measured by the position measuring unit. And control analysis unit for storing; Characterized in that comprises a. At this time, the automatic water level gauge is a water pressure sensor, it is characterized in that the inside of the lower end of the temperature measuring means or attached to the outside of the temperature measuring means. Wherein the temperature measuring means is characterized in that it comprises a temperature sensor having a function (addressable) to notify the position (self) when receiving a modulation signal (modulation signal) from the outside, the temperature measuring means is a plurality of cables in a single line A temperature sensor is a multiple temperature sensor (Thermal Line Sensor) is arranged at predetermined intervals, the temperature sensor is introduced into the cable or attached to the outside of the cable, the temperature measuring means is a multiple temperature sensor consisting of an optical fiber temperature sensor (Thermal Line Sensor). The temperature measuring unit may include at least one of the multiple temperature sensors, and the location measuring unit measures the location in real time and matches the location of a previously input numerical map to adjust the geographical position and movement trajectory of the current temperature measuring unit. It is preferable that it is a GPS (Global Positioning System) or DGPS (Differential GPS) which calculates, and it is preferable that the said control analysis part and a position measuring part are mounted in a moving means, and are movable.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 3차원 온도 모니터링 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a three-dimensional temperature monitoring apparatus according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

상술한 바와 같이, 종래의 온도 모니터링에 사용되는 단일 온도센서 시스템(200)은 단일 센서에 바탕을 두고 있는 기술이었기 때문에 공간적 온도 측정 면에서는 기술적 및 경제적 등 여러 측면에서 제약이 뒤따르게 되었다. 즉, 종래에는 도 2에 도시된 바 및 그에 관련하여 설명한 바와 같이, 하나의 케이블 말단에 온도센서 한 개를 대응하여 계측하는 방식으로서, 다중 포인트에 대해 온도를 계측하고자 할 때는 인력으로 상기 케이블을 끌어올려 일일이 원하는 포인트에 심도를 맞춘 후 계측하여야만 하였기 때문에 계측된 각 온도데이터 간의 시간차가 존재하게 되었다. 또한, 이와 같은 시간차가 발생하는 것을 피하기 위해 다중 포인트에 대해 동시에 온도를 계측하기 위해서는, 단일 온도센서가 부착된 케이블을 여러 개 다양한 길이로 동시에 입수시켜야만 한다는 문제점이 있었다. 또한, 무엇보다도 온도센서를 부착한 케이블이 연직도를 유지하지 못할 경우 정확한 수위를 측정할 수 없다는 것이 가장 근본적인 문제점이었다.As described above, since the single temperature sensor system 200 used in the conventional temperature monitoring is a technology based on a single sensor, there are limitations in terms of spatial and temperature measurement, such as technical and economic. That is, in the related art, as shown in FIG. 2 and related thereto, as a method of measuring one temperature sensor corresponding to one cable end in correspondence, when the temperature is measured for multiple points, the cable is pulled by an attractive force. Because it had to be pulled up to measure the depth to the desired point, there was a time difference between the measured temperature data. In addition, in order to simultaneously measure the temperature at multiple points in order to avoid the occurrence of such a time difference, there is a problem in that a cable with a single temperature sensor must be obtained simultaneously in several different lengths. In addition, the most fundamental problem was that it was impossible to measure the correct level when the cable with the temperature sensor could not maintain the verticality.

본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 도 3과 같이 온도센서 (311)에 수압센서(313)를 부착한 온도 모니터링 장치(300)를 사용한다. 수압센서(313)는, 물 속의 심도와 수압 사이에 비례관계가 성립하는 성질을 이용하여, 수압을 측정함으로써 심도를 정확하게 측정할 수 있게 해 준다. 도 3에 보인 바와 같이, 케이블(312)의 말단에 온도센서(311) 및 수압센서(313)를 부착한 온도측정부(310) 여러 개를 제어해석부(320)에 연결함으로써, 다중 포인트에 대하여 정확한 심도와 온도를 동시에 측정할 수 있게 된다.In the present invention, in order to solve such a problem, a temperature monitoring apparatus 300 having a water pressure sensor 313 attached to the temperature sensor 311 as shown in FIG. 3 is used. The water pressure sensor 313 makes it possible to accurately measure the depth by measuring the water pressure by using a property in which a proportional relationship is established between the depth in the water and the water pressure. As shown in Figure 3, by connecting a plurality of temperature measuring unit 310 attached to the temperature sensor 311 and the water pressure sensor 313 at the end of the cable 312 to the control analysis unit 320, Accurate depth and temperature can be measured simultaneously.

이와 같이 온도센서와 수압센서를 동시에 사용하여 온도를 모니터링하려는 것이 본 발명에서의 기본적인 아이디어이지만, 상술한 바와 같은 여러 가지 문제점들을 일거에 해결하고 동시에 온도 측정의 현실화를 실현하기 위해 단일 케이블 내에 다중으로 온도센서를 배열하는 방식을 사용하였다. 이와 같은 방식을 가리켜 다중 온도센서(Thermal Line Sensor) 방식이라 지칭하기로 한다. 본 발명에 사용되는 다중 온도센서는 광섬유 방식을 사용할 수도 있고, 개별센서 주소정보 내장형 방식을 사용할 수도 있다. 상술한 바와 같은 단일 온도센서 방식의 단점을 개선하기 위하여, 본 발명에서는 단일 개의 케이블 내에 다수 개의 온도센서를 자유자재로 인입할 수 있게 하였으며, 온도센서의 배치 역시 사용자의 요구 조건에 따라, 어느 위치는 촘촘하게 또는 어느 위치는 성기게 하는 등 자유롭게 배치할 수 있게 하였다. 이와 같이 다수 개의 온도센서를 하나의 케이블에 인입한 후 일측에 기록할 수 있는 장치를 연결시킴으로써, 사용자 설정에 따라 실시간으로 깊이별 또는 간격별로 다중 포인트에 대한 온도 모니터링이 쉽고 편리하게 이루어질 수 있게 된다.As described above, it is a basic idea in the present invention to monitor the temperature by using the temperature sensor and the pressure sensor simultaneously, but in order to solve various problems as described above and realize the realization of the temperature measurement at the same time, it is possible to multiply in a single cable. The method of arranging the temperature sensors was used. Such a method will be referred to as a multiple temperature sensor method. The multi-temperature sensor used in the present invention may use an optical fiber type or may use an embedded type of individual sensor address information. In order to improve the shortcomings of the single temperature sensor method as described above, in the present invention, a plurality of temperature sensors can be freely introduced into a single cable, and the arrangement of the temperature sensor may also be determined according to the user's requirements. Can be arranged freely or densely or in any position. As such, by connecting a plurality of temperature sensors to a single cable and then recording a device on one side, temperature monitoring for multiple points can be easily and conveniently performed by depth or interval in real time according to a user setting. .

도 4는 본 발명에 의한 온도 모니터링 장치의 개략도이다. 도 4에서는 실시예에서는 광섬유 온도센서가 아닌 다수 개의 주소정보 내장형 개별 온도센서를 사용한 장치를 도시하고 있으나, 상술한 바와 같이 운용방식은 본 실시예와 동일하므로 다수 개의 주소정보 내장형 개별 온도센서 대신 광섬유 온도센서를 사용하여도 무방하다. 먼저, 단일 개의 케이블(412) 내부에 다수 개의 온도센서(411)가 부착되는데, 상술한 바와 같이 상기 온도센서(411)들은 사용자가 원하는 대로의 간격으로 배치된다. 이 때 상기 온도센서(411)들은 케이블(412) 내부에 인입 및 부착되거나 또는 케이블(412) 외부에 부착되어도 무방하다. 이와 같이 다수 개의 온도센서(411)가 케이블(412) 내에 사용자에 의해 미리 정해진 간격으로 배치되어 있거나 또는 상술한 바와 같이 광섬유 방식의 온도센서로 되어 있음으로써, 단일 라인 형태로 형성되어 있으면서 다중 포인트의 온도를 측정할 수 있도록 된 장치를 다중 온도센서(Thermal Line Sensor)라 지칭한다.4 is a schematic diagram of a temperature monitoring apparatus according to the present invention. 4 illustrates an apparatus using a plurality of address information-embedded individual temperature sensors instead of an optical fiber temperature sensor, but as described above, since the operation method is the same as the present embodiment, an optical fiber instead of a plurality of address information-embedded individual temperature sensors is provided. You can also use a temperature sensor. First, a plurality of temperature sensors 411 are attached to a single cable 412. As described above, the temperature sensors 411 are arranged at intervals desired by a user. In this case, the temperature sensors 411 may be inserted and attached to the inside of the cable 412 or may be attached to the outside of the cable 412. As described above, the plurality of temperature sensors 411 are arranged in the cable 412 at predetermined intervals by the user or as the temperature sensors of the optical fiber type as described above, and thus are formed in a single line shape, and thus, A device capable of measuring temperature is referred to as a thermal line sensor.

상기 케이블(412)의 일측에는 자동수위관측기(413)가 부착되며, 더 하단으로 내려가서 케이블(412) 말단부에는 (414)가 부착된다. 이와 같이 본 발명에 의한 3차원 온도 모니터링 장치(400)에서 온도측정부(410)는 다수 개의 온도센서(411)가 배치되어 있는 케이블(412), 그 일측에 부착되는 자동수위관측기(413) 그리고 추(414)로 이루어진다. 상기 추(414)는 종래의 온도측정 시스템에서 사용되는 추들과 비슷한 기능을 갖는데, 즉 상기 추(414)는 상기 온도센서(411)ㆍ케이블(412)ㆍ자동수위관측기(413) 그리고 추(414) 스스로를 포함하여 구성되는 온도측정부(410) 전체가 물 속에 잠길 수 있게 함과 동시에 어느 정도의 연직도를 유지할 수 있게 하 기 위하여 적당한 중량을 갖는 재료로 제작되어 부착된다. 이 때, 상기 추(414)의 중량에 의한 장력이 강해서 상기 케이블(412)이 손상될 우려가 있으므로, 케이블(412)의 말단에 별도의 라인을 연결하고 상기 라인에 추(414)를 달도록 하는 것이 바람직하다.One side of the cable 412 is attached to the automatic water level gauge 413, and further down to the lower end of the cable 412, the weight 414 is attached. As described above, in the three-dimensional temperature monitoring apparatus 400 according to the present invention, the temperature measuring unit 410 includes a cable 412 on which a plurality of temperature sensors 411 are disposed, an automatic water level gauge 413 attached to one side thereof, and Weight 414. The weight 414 has a function similar to the weights used in the conventional temperature measurement system, that is, the weight 414 is the temperature sensor 411, cable 412, automatic water level gauge 413 and weight 414. The whole of the temperature measuring unit 410, including itself, is made of a material having a suitable weight so as to be submerged in water and maintain a certain degree of verticality. At this time, since the tension due to the weight of the weight 414 is strong, the cable 412 may be damaged, so that a separate line is connected to the end of the cable 412 and the weight 414 is attached to the line. It is preferable.

상술한 바와 같이, 상기 다수 개의 온도센서(411)는 케이블(412)에 배치되는데, 어느 부분은 그 간격이 성기게 또는 촘촘하게, 어느 부분은 민감한 센서를 또는 둔감하지만 가격이 저렴한 센서를 부착하는 등 얼마든지 사용자가 원하는 요구조건에 따라 배치될 수 있다. 따라서 사용자 설정에 따라 깊이별, 간격별 다중 포인트에 대한 온도를 얼마든지 쉽고 경제적으로 측정할 수 있다. 또한, 각 온도센서(411)는 변조신호(modulation signal)를 받아들여 자기 위치를 알릴 수 있는 기능(addressable thermal sensor)을 가지고 있다. 여기서 온도센서(411)의 ‘자기 위치’는 어드레서블 센서의 위치 개념인 ‘자기 주소’를 의미한다. 케이블(412)의 추(414) 부착 부분 반대쪽의 일측면에 연결되어 있는 제어해석부(420)에서는 상기 온도센서(411)로 변조신호를 송신하여 각 온도센서(411)의 위치를 확인함과 동시에 측정된 온도 데이터를 함께 송신받아 시간 및 심도와 매칭시켜 저장한다. 상기 제어해석부(420)는 이와 같은 측정 작업을 사용자가 원하는 대로 설정한 각 시간 간격마다 장기간 반복하여 수행함으로써, 실시간으로 온도 데이터가 축적될 수 있게 된다.As described above, the plurality of temperature sensors 411 are disposed in the cable 412, some of which are sparsely or densely spaced, some of which attach sensitive sensors or insensitive but inexpensive sensors, etc. Any number can be arranged according to the requirements of the user. Therefore, depending on the user setting, it is possible to easily and economically measure the temperature for multiple points by depth and interval. In addition, each temperature sensor 411 has an addressable thermal sensor capable of receiving a modulation signal and indicating its position. Here, 'magnetic location' of the temperature sensor 411 means 'magnetic address', which is a location concept of the addressable sensor. The control analysis unit 420 connected to one side of the cable 412 opposite the attaching part of the weight 414 transmits a modulation signal to the temperature sensor 411 to check the position of each temperature sensor 411. At the same time, the measured temperature data is sent together and stored to match the time and depth. The control analysis unit 420 repeatedly performs such a measuring operation for each long time interval set by the user, so that temperature data can be accumulated in real time.

측정부(410)의 추(414) 쪽 케이블(412) 하단에는 자동수위관측기(413)가 부착되어 있다. 상기 자동수위관측기(413)는 수압센서를 사용하는 것이 바람직하며, 통상적으로 도 5와 같은 형상을 하고 있다. 수압센서로 심도를 측정하는 원리는 다 양한 형태가 있을 수 있으나, 대표적으로는 내장된 압력센서를 이용하여 수압을 측정하고, 그에 따라 계측기가 위치하는 심도에서 그 상부의 물기둥 길이를 측정하는 방식이 사용된다. 지하수면 아래에 계측기가 위치하게 되면, 물기둥에 의한 압력 외에 대기압에 의한 압력이 함께 측정되는데, 이 측정치는 내장메모리에 자동 계측되어 저장된다. 대기압의 변화가 없거나 혹은 변화량이 작아서 그 영향을 무시할 수 있는 범위 내에 있을 경우에는, 계측기에 나타나는 변동치(통산적으로 cm 단위를 사용한다)가 그대로 지하수위 변동치가 된다.An automatic water level gauge 413 is attached to the lower end of the cable 412 on the weight 414 side of the measuring unit 410. The automatic water level gauge 413 preferably uses a water pressure sensor, and is generally shaped as shown in FIG. 5. The principle of measuring the depth with the water pressure sensor may have a variety of forms, but typically the method of measuring the water pressure using the built-in pressure sensor, and accordingly the method of measuring the length of the water column on the upper part of the depth where the instrument is located Used. When the meter is located below the groundwater level, the pressure by the atmospheric pressure as well as the pressure by the water column is measured together, and the measured value is automatically measured and stored in the internal memory. If there is no change in atmospheric pressure or the change is small and within the range where the effect is negligible, the change value (in general, cm units) displayed on the measuring instrument becomes the ground water level change as it is.

상기 자동수위관측기(413)는 상술한 바와 같이 수압센서로서 수면 아래에 설치되어야 하므로, 자동수위관측기(413)가 확실하게 수면 아래에 항상 잠겨있도록 하기 위해서는 수압센서를 가능한 한 깊이 위치시켜야 한다. 그렇게 하기 위해서, 계측할 수 있는 최대 심도를 벗어나지 않는 범위 내에서 소정의 깊이에 상기 온도센서(411)가 배치된 케이블(412)에 연결 및 체결한 뒤, 센서의 초기심도를 기록하거나 특정시간대에 의도적으로 수면에 접근시켜 이 부분의 기록값으로 영점조정(zero setting)해 줌으로써 언제나 정확한 수압(즉 심도)을 측정할 수 있게 한다. 물론, 상기 자동수위관측기(413)에 사용되는 수압센서는 연직, 수평, 경사도에 관계없이 동일한 수두값을 산출하는 수압센서여야 함이 바람직하다.Since the automatic water level gauge 413 should be installed under the surface of the water as a pressure sensor as described above, in order to ensure that the automatic water level gauge 413 is always locked under the surface of the water level, the water pressure sensor should be positioned as deep as possible. To do so, connect and fasten the cable 412 in which the temperature sensor 411 is disposed at a predetermined depth within a range not exceeding the maximum depth that can be measured, and then record the initial depth of the sensor or at a specific time. By deliberately approaching the water surface and zeroing it to the recorded value of this section, it is possible to always measure the correct pressure (ie depth). Of course, the water pressure sensor used in the automatic water level detector 413 is preferably a water pressure sensor that calculates the same head value regardless of the vertical, horizontal, gradient.

상기와 같이 온도측정부(410)에 자동수위관측기(413)를 포함시킴으로써, 종래의 온도측정 방법에서 온도센서가 위치한 지점의 심도를 정확히 하기 위해 온도측정부가 수직방향으로 형성되게 해야만 하는 제한이 필요없게 된다. 즉, 자동수위관측기(413)가 없는 경우 종래의 장치들과 비슷한 방식으로 온도측정부(410)가 연 직해 있다는 가정 하에 케이블(412) 상에서의 각각의 온도센서(411)의 위치를 사용하여 심도를 구하게 되는데, 종래 기술의 문제점에서 기술한 바와 같이 이런 방법은 온도측정부(410)의 연직도가 유지되지 않는 경우 부정확한 결과를 얻게 되어 문제가 되어 왔다. 그러나 본 발명에 의한 3차원 온도모니터링 장치(400)에서는, 실시간으로 자동수위관측기(413)에 의해 온도센서의 심도별 온도측정치와 더불어 해당시간 프레임별로 상부의 심도를 정확하게 측정하게 되기 때문에, 결과 분석시 이를 매칭시켜 주기만 하면 심도별 온도분포의 정확한 입체 단면을 얻을 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 3차원 온도 모니터링 장치(400)를 사용하면 온도측정부(410)의 연직도가 유지되지 못하여도 상관없으므로, 선박이나 수면 상에서 이동가능한 무동력선에 상기 3차원 온도 모니터링 장치(400)를 싣고 이동하면서 사용할 수 있어 보다 용이하고 편리하게 3차원적인 온도분포를 모니터링할 수 있게 된다.By including the automatic water level detector 413 in the temperature measuring unit 410 as described above, in the conventional temperature measuring method, it is necessary to limit the temperature measuring unit to be formed in the vertical direction to precisely depth the point where the temperature sensor is located. There will be no. That is, in the absence of the automatic water level gauge 413, the depth of field using the position of each temperature sensor 411 on the cable 412 on the assumption that the temperature measuring section 410 is connected in a manner similar to conventional devices. However, as described in the problem of the prior art, such a method has been a problem to obtain an inaccurate result when the verticality of the temperature measuring unit 410 is not maintained. However, in the three-dimensional temperature monitoring device 400 according to the present invention, since the automatic water level measuring instrument 413 measures the depth of each temperature sensor and the depth of the upper part of the corresponding time frame in real time, the result is analyzed. By simply matching the time, an accurate three-dimensional cross section of the temperature distribution can be obtained. Therefore, when the three-dimensional temperature monitoring device 400 according to the present invention does not matter even if the verticality of the temperature measuring unit 410 may not be maintained, the three-dimensional temperature monitoring device 400 on a non-powered line movable on the ship or the water surface. It can be used while loading and moving so that it is easier and more convenient to monitor the three-dimensional temperature distribution.

제어해석부(420)는 상술한 바와 같이 온도측정부(410)로 미리 정해진 시간 간격으로 변조신호를 보내어 상기 온도측정부(410)가 심도별 온도를 측정하게 하고 그 온도데이터를 취합하여 저장한다. 이 때, 제어해석부(420)에는 위치측정부로서 GPS(Global Positioning System) 또는 DGPS(Differential GPS, 430)가 구비되는 것이 바람직하며, 특히 선박에서 위치측정을 위한 수단으로 많이 사용되는 DGPS(430)을 사용하는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 3차원 온도 모니터링 장치(400)는 선박에 싣고 이동하면서 온도를 측정하는 바, 선박 즉 본 장치(400) 자체의 이동경로를 정확히 파악할 수 있어야만 정확한 3차원 온도분포 데이터를 얻을 수 있다. 수상, 특히 해상에서는 고전적인 방법으로는 정확한 위치파악 이 어려울 수 있으나, DGPS(430)를 이용하면 시스템(400)이 이동한 정확한 경로 및 횡단면의 위치 궤적을 미리 준비한 수치지도에 입력함으로써 매우 정교한 궤적을 얻을 수 있게 된다.As described above, the control analysis unit 420 transmits a modulation signal to the temperature measuring unit 410 at predetermined time intervals so that the temperature measuring unit 410 measures temperature for each depth and collects and stores the temperature data. . At this time, the control analysis unit 420 is preferably provided with a GPS (Global Positioning System) or DGPS (Differential GPS, 430) as a position measuring unit, especially DGPS (430) which is used a lot as a means for measuring the position in the ship Is preferably used. As described above, the three-dimensional temperature monitoring apparatus 400 according to the present invention measures temperature while loading and moving on a ship, and thus accurate three-dimensional temperature distribution data only when the ship, that is, the movement path of the device 400 itself, can be accurately understood. Can be obtained. Although accurate positioning can be difficult in the classical way, especially on the sea, the DGPS 430 allows the system 400 to input the exact path and the position trajectory of the cross section into a numerical map prepared in advance. You will get

도 6은 본 발명에 의한 3차원 온도 모니터링 장치의 실제 설치 및 측정모습이다. 도 6(A), 5(B)는 DGPS 설치 및 수신 모습으로, 도 6(B)에 보이는 바와 같이 선박의 이동궤적이 컴퓨터 화면에 표시된 수치지도 위에 정확하게 나타나게 된다. 도 6(C)는 본 발명에 의한 온도 모니터링 장치 중 온도측정부와 제어해석부의 모습이며, 도 6(D)는 장치를 설치하고 측정하는 모습이다.6 is an actual installation and measurement of the three-dimensional temperature monitoring apparatus according to the present invention. 6 (A) and 5 (B) show the installation and reception of the DGPS. As shown in FIG. 6 (B), the trajectory of the ship is accurately displayed on the numerical map displayed on the computer screen. Figure 6 (C) is a state of the temperature measuring unit and the control analysis of the temperature monitoring device according to the present invention, Figure 6 (D) is a state of installing and measuring the device.

도 7 및 도 8은 실제로 본 발명에 의한 3차원 온도 모니터링 장치를 사용하여 온도 모니터링을 수행한 결과를 보여주고 있다. 대상 시험지역은 충청북도 청원군에 소재한 대청댐 호소(도 7)와 경상북도 안동시에 소재한 임하댐 호소(도 8)로 하였으며, 본 발명에 의한 3차원 온도 모니터링 장치를 선박에 탑재하여 이동하면서 측정하였다. 또한, 호소 내에서의 정확한 위치를 파악하기 위해 DGPS를 이용하여 좌표를 설정하고, 컴퓨터 스크린상에 연속적으로 움직이고 있는 위치 좌표를 실시간으로 기록할 수 있도록 하였다. 라인 형태로 형성되어 있는 온도측정부를 25m 정도 물 속에 잠기도록 설치하고, 연직의 정도가 풍속 등에 의해 변화하는 것을 고려하여 정확한 심도 측정이 가능한 수압센서를 사용하여 각 포인트의 심도를 정확하게 산출하였다.7 and 8 show the results of performing the temperature monitoring using the three-dimensional temperature monitoring apparatus according to the present invention. The target test area was the Daecheong Dam appeals in Cheongwon-gun, Chungcheongbuk-do, and the Imha Dam appeals in Andong, Gyeongsangbuk-do (Fig. 8). The three-dimensional temperature monitoring device according to the present invention was measured while moving on a ship. In addition, in order to determine the exact position in the appeal, the coordinates were set using DGPS, and the position coordinates continuously moving on the computer screen could be recorded in real time. The temperature measuring part, which is formed in the form of a line, was installed to be submerged in water about 25m, and the depth of each point was accurately calculated by using a pressure sensor capable of accurate depth measurement in consideration of the change in the vertical degree due to the wind speed.

도 7은 대청댐 호소면의 온도측정 위치지도이며, 도 7a, 7b, 7c, 7d, 7e는 각각 도 7에 도시된 DC-1, DC-2, DC-3, DC-4, DC-5에 대한 횡단 온도 프로파일이다. 또한, 도 8은 임하댐 호소면의 온도측정 위치지도이며, 도 8a는 도 8에 도시된 DC-6에 대한 횡단 온도 프로파일이다. 도 7a~7e 및 도 8a로서, 본 발명에 의한 3차원 온도 모니터링 장치는 종래의 단일 센서로는 해결할 수 없었던 시간적으로 연속적인 3차원 온도 모니터링을 가능하게 함으로써, 매우 입체적이고 연속적인 시공간대별 온도 데이터를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.FIG. 7 is a temperature measurement position map of the Daecheong dam surface, and FIGS. 7A, 7B, 7C, 7D, and 7E are respectively shown in DC-1, DC-2, DC-3, DC-4, and DC-5 shown in FIG. Transverse temperature profile. FIG. 8 is a temperature measurement position map of the descent surface, and FIG. 8A is a cross-sectional temperature profile for DC-6 shown in FIG. 8. 7A to 7E and 8A, the three-dimensional temperature monitoring apparatus according to the present invention enables a continuous three-dimensional temperature monitoring in time that cannot be solved by a single sensor, so that the three-dimensional and continuous time-space-specific temperature data It can be seen that

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application of the present invention is not limited to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 종래에 다중 포인트의 심도에 대하여 온도를 측정하기 위하여 인력으로 케이블을 끌어올리거나 내림으로써 심도를 조절하여 측정해야 했기 때문에 발생했던 불편함, 이와 같이 케이블을 끌어올리거나 내리는 과정에서 발생하는 각 온도 측정시각의 시간차로 인하여 야기되던 온도분포 데이터의 부정확성, 상기와 같이 시간차로 인한 온도분포 데이터의 부정확성을 해결하기 위해 단일 개의 온도센서가 달린 케이블을 다수 개 인입해야만 함으로써 발생되는 경제적 비용 상승 등과 같은 문제점들을 일시에 해결하고, 호소ㆍ해수 및 그 밖의 수면이 존재하는 곳에서 사용자가 원하는 횡단면에 대하여 시간적으로 연속적인 심도별 온도데이터를 쉽고 편리하게 얻을 수 있도록 해 주는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의한 온도 모니터링 장치는 온도측정부의 연직도가 유지되어야만 정확한 데이터를 얻을 수 있었던 종래 기술에 의한 장치들과는 달리 온도측정부의 연직도에 상관없이 정확한 심도에 대한 온도 데이터를 측정할 수 있다는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 상기와 같이 이동하면서 심도 및 온도뿐만 아니라 그 이동궤적 역시 DGPS를 이용하여 정확히 측정함으로써, 상기 심도ㆍ온도 및 이동궤적을 매칭시켜 정확한 3차원 온도분포를 얻을 수 있는 커다란 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the inconvenience caused because the prior art had to adjust the depth by raising or lowering the cable by pulling or lowering in order to measure the temperature for the depth of multiple points, thus pulling up the cable in this way In order to solve the inaccuracy of the temperature distribution data caused by the time difference of each temperature measurement time that occurs in the process of lowering or lowering, and the inaccuracy of the temperature distribution data due to the time difference as described above, a plurality of cables with a single temperature sensor must be introduced. It solves problems such as rising economic cost at once and makes it easy and convenient to obtain continuous temporal depth temperature data for the desired cross section where appeal, sea water and other water surface exist. There is. In addition, the temperature monitoring device according to the present invention can measure the temperature data for the correct depth regardless of the verticality of the temperature measuring unit, unlike the devices according to the prior art, which can obtain accurate data only if the verticality of the temperature measuring unit is maintained. It works. In addition, as described above, as well as the depth and temperature, as well as the movement trajectory is accurately measured using the DGPS, there is a great effect to obtain the accurate three-dimensional temperature distribution by matching the depth, temperature and the trajectory.

Claims (9)

다중 포인트의 온도를 동시에 측정하는 온도측정수단, 상기 온도측정수단의 심도를 측정하기 위하여 상기 온도측정수단의 하단에 구비되는 자동수위관측기, 상기 온도측정수단 및 자동수위관측기의 입수상태가 유지될 수 있도록 상기 온도측정수단의 하단에 구비되는 를 포함하여 이루어지는 온도측정부; Temperature measuring means for measuring the temperature of multiple points at the same time, the automatic water level gauge provided at the bottom of the temperature measuring means for measuring the depth of the temperature measuring means, the acquisition state of the temperature measuring means and the automatic water level gauge can be maintained A temperature measuring unit comprising a weight provided at a lower end of the temperature measuring unit so as to be provided ; 상기 온도측정부의 지도 상에서의 지리적인 위치를 측정하는 위치측정부;A position measuring unit measuring a geographical position on a map of the temperature measuring unit ; 상기 온도측정부의 추 반대쪽 일측에 연결되고 또한 상기 위치측정부와 연결되며, 상기 온도측정부에 신호를 보내어 미리 정해진 시간 간격 및 기간에 따라 그 시간에 측정된 온도를 송신받고, 상기 자동수위관측기에 의해 측정된 심도를 사용하여 상기 온도측정부의 심도를 계산하며, 상기 온도측정부에 의해 측정된 온도ㆍ상기 계산된 심도 및 상기 위치측정부에 의해 측정된 위치를 매칭하여 3차원 온도분포 데이터를 산출 및 저장하는 제어해석부;It is connected to the opposite side of the temperature measuring unit and is connected to the position measuring unit, and sends a signal to the temperature measuring unit to receive the temperature measured at that time according to a predetermined time interval and period, The depth measured by the temperature measuring unit is calculated using the depth measured by the temperature measuring unit, and the three-dimensional temperature distribution data is calculated by matching the temperature measured by the temperature measuring unit, the calculated depth and the position measured by the position measuring unit. And control analysis unit for storing; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 온도 모니터링 장치.Three-dimensional temperature monitoring apparatus comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 자동수위관측기는 수압센서로서, 상기 온도측정수단 하단 내부에 인입되거나 또는 상기 온도측정수단 하단 외부에 부착되는 것을 특징으로 하는 3차원 온도 모니터링 장치.The automatic water level gauge is a water pressure sensor, the three-dimensional temperature monitoring device, characterized in that the inside of the lower temperature measuring means is attached or attached to the outside of the lower temperature measuring means. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 온도측정수단은 상기 제어해석부로부터 변조신호(modulation signal)를 수신하면 그에 상응하여 자기 위치를 알리는 기능(addressable)을 가지는 온도센서를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 3차원 온도 모니터링 장치.The temperature measuring means comprises a temperature sensor having a function (addressable) to notify the position of the magnetic signal corresponding to receiving a modulation signal (modulation signal) from the control analysis unit. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 온도측정수단은 단일 라인의 케이블에 다수 개의 온도센서가 미리 정해진 간격으로 배치되어 이루어지는 다중 온도센서(Thermal Line Sensor)인 것을 특징으로 하는 3차원 온도 모니터링 장치.The temperature measuring means is a three-dimensional temperature monitoring device, characterized in that a plurality of temperature sensors (Thermal Line Sensor) is a plurality of temperature sensors are arranged at a predetermined interval on a single line of cable. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 온도센서는 상기 케이블 내부에 인입되거나 또는 상기 케이블 외부에 부착되는 것을 특징으로 하는 3차원 온도 모니터링 장치.The temperature sensor is a three-dimensional temperature monitoring device, characterized in that the inside of the cable is attached or attached to the outside of the cable. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 온도측정수단은 광섬유 온도센서로 이루어지는 다중 온도센서(Thermal Line Sensor)인 것을 특징으로 하는 3차원 온도 모니터링 장치.The temperature measuring means is a three-dimensional temperature monitoring device, characterized in that the multiple temperature sensor (Thermal Line Sensor) consisting of an optical fiber temperature sensor. 제 4항 내지 제 6항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 4 to 6, 상기 온도측정부는 상기 다중 온도센서를 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 온도 모니터링 장치.The temperature measuring unit includes a three-dimensional temperature sensor, characterized in that at least one or more. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 위치측정부는 위치를 실시간으로 측정하여 미리 입력된 수치지도의 위치와 매칭함으로써 현재 온도측정부의 지리적 위치 및 이동궤적을 산출하는 GPS(Global Positioning System) 또는 DGPS(Differential GPS)인 것을 특징으로 하는 3차원 온도 모니터링 장치.The position measuring unit is a GPS (Global Positioning System) or DGPS (Differential GPS) for calculating the geographical position and the movement trajectory of the current temperature measuring unit by measuring the position in real time and matching the position of the previously input numerical map 3 Dimensional temperature monitoring device. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제어해석부 및 위치측정부는 수상이동수단에 적재되어 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 3차원 온도 모니터링 장치.The control analysis unit and the position measuring unit is mounted on the water moving means three-dimensional temperature monitoring device, characterized in that the movement.
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