KR100882243B1 - Weather observation system using self-checking apparatus for measuring amount of rainfall - Google Patents
Weather observation system using self-checking apparatus for measuring amount of rainfall Download PDFInfo
- Publication number
- KR100882243B1 KR100882243B1 KR1020080113203A KR20080113203A KR100882243B1 KR 100882243 B1 KR100882243 B1 KR 100882243B1 KR 1020080113203 A KR1020080113203 A KR 1020080113203A KR 20080113203 A KR20080113203 A KR 20080113203A KR 100882243 B1 KR100882243 B1 KR 100882243B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- rainfall
- measurement
- unit
- output
- signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/14—Rainfall or precipitation gauges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/18—Testing or calibrating meteorological apparatus
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/18—Status alarms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W2203/00—Real-time site-specific personalized weather information, e.g. nowcasting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 기상관측시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강우량 센서의 동작 상태를 진단 가능한 강우량 감지모듈과 강우량 감지모듈과의 사이에서 연결된 신호선의 이상 유무를 검출할 수 있는 강우량 계측모듈을 통해 강우량 계측에 따른 불량을 신속하게 파악하고, 불량 발생 즉시 중앙관제서버를 통해 관리자에게 알려 불량에 대한 빠른 조치가 가능하게 함으로써 정밀한 기상 관측으로 인해 기상 관측 업무의 신뢰성이 향상되는 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 기상관측시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a meteorological observation system, and more specifically, rainfall measurement through a rainfall measurement module capable of detecting an abnormality of a signal line connected between a rainfall detection module and a rainfall detection module capable of diagnosing an operation state of a rainfall sensor. To quickly identify the defects and notify the administrator through the central control server to enable quick action on the defects. It relates to the weather observation system utilized.
일반적인 기상관측시스템은 강우량을 감지하는 강우량 센서와 강우량 센서로부터 감지된 신호에 의해 강우량을 계측하는 강우량 계측모듈을 포함한 강우량 계측 장치와, 강우량 계측장치로부터 입력된 강우량 계측 신호를 실시간으로 데이터 처리하여 출력하는 기상 정보 수집 장치와, 통신 모듈을 매개로 다수의 기상 정보 수집 장치로부터 전송되는 기상 정보를 최종 수집하는 중앙관제서버를 포함하여 강 우량을 관측하도록 이루어진다. 중앙관제서버는 상기 기상 정보 수집 장치로부터 전송된 정보를 바탕으로 기상 관측의 이상 여부를 모니터링하여 이에 필요한 조치를 취하도록 이루어진다. A general meteorological observation system includes a rainfall measuring device including a rainfall sensor for detecting rainfall and a rainfall measuring module measuring rainfall based on a signal detected by the rainfall sensor, and a rainfall measurement signal input from the rainfall measuring device in real time. The weather information collecting device, and a central control server for collecting the weather information transmitted from the plurality of weather information collecting devices via a communication module, it is made to observe the amount of rainfall. The central control server monitors whether the weather observation is abnormal based on the information transmitted from the weather information collecting device, and takes necessary measures.
그러나, 상기 강우량 계측 장치의 강우량 센서는 비가 내릴 때 강우량이 감지되지 않는 상태를 직접 확인하고 나서야 동작에 이상이 있음을 확인할 수 있어, 강우량 센서 고장의 파악과 이에 따른 조치가 늦어져 기상 관측의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 통상적으로 강우량 센서는 빗물의 집하됨에 따라 전도되는 계량컵의 중심축에 연결된 영구자석이 포물선 운동을 하도록 이루어지고, 영구자석의 하부에 배치된 리드스위치가 영구자석의 자성을 감지할 때마다 접점되어 강우량 감지 신호를 출력하는 전도형 자기우량계(Tipping-Bucket Rain Recorder)가 많이 사용되고 있으나, 강우량 센서의 오랜 사용으로 인해 리드스위치의 자화현상 또는 산화가 심해져 접점 불량 또는 오동작으로 인해 강우량 중 일부를 감지하지 못하는 상황이 발생되는 문제점이 있다. 즉, 강우량 센서의 사용자 또는 관리자가 중앙관제서버에서의 지속적인 모니터링 없이는 강우량 센서의 이상을 즉시 인식하기가 어렵기 때문에 적절한 대처를 하지 못하여 정밀한 기상 관측을 하지 못하는 문제점이 있다. However, the rainfall sensor of the rainfall measuring device can confirm that there is an abnormal operation only after directly checking a state in which no rainfall is detected when it rains. There is a problem of this deterioration. In particular, the rainfall sensor is usually made so that the permanent magnet connected to the central axis of the measuring cup is conducted as the rain water is collected, the parabolic movement, the contact point whenever the reed switch disposed below the permanent magnet detects the magnetism of the permanent magnet Tipping-Bucket Rain Recorder, which outputs rainfall detection signals, is widely used.However, some of the rainfall is detected due to bad contact or malfunction due to severe magnetization or oxidation of the reed switch due to long use of rainfall sensor. There is a problem that does not occur. That is, it is difficult for the user or administrator of the rainfall sensor to immediately recognize the abnormality of the rainfall sensor without continuous monitoring in the central control server, and thus, there is a problem in that accurate weather observation is not possible due to inadequate response.
한편, 종래의 기상관측시스템은 걍우량 센서와 강우량 계측모듈 간의 신호선이 단선 및 합선되는 등 기상 관측이 불가한 상태에 있더라도 상황을 파악하지 못하여 불량 상태가 방치되는 문제점이 있다. 또한, 불량 상태를 발견하더라도 단선인지 합선인지에 대한 원인을 파악하기 위한 시간이 길어져 강우량 관측 업무의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있다. On the other hand, the conventional meteorological observation system has a problem in that a bad state is left undetected even when the weather observation is not possible, such as disconnection and short-circuit of the signal line between the rainfall sensor and the rainfall measurement module. In addition, even if a bad condition is found, a long time for determining the cause of disconnection or short circuit has a problem of deteriorating reliability of rainfall observation task.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히 강우량 센서의 동작 상태를 진단 가능한 강우량 감지모듈과 강우량 감지모듈과의 사이에 연결된 신호선의 이상 유무를 검출할 수 있는 강우량 계측모듈을 통해 강우량 계측에 따른 불량을 신속하게 파악하고, 불량 발생 즉시 중앙관제서버를 통해 관리자에게 알려 불량에 대한 빠른 조치가 가능하게 함으로써 정밀한 기상 관측으로 인해 기상 관측 업무의 신뢰성이 향상되는 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 기상관측시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, in particular rainfall through the rainfall measurement module that can detect the presence or absence of a signal line connected between the rainfall detection module and rainfall detection module capable of diagnosing the operating state of the rainfall sensor The rainfall measuring device that can identify self-diagnosis due to the measurement quickly and notify the administrator through the central control server as soon as the failure occurs so that quick action can be taken. The purpose is to provide a meteorological observation system using
본 발명에 의한 기상관측시스템은 강우량 감지 신호를 출력하는 홀센서(113) 및 상기 강우량 감지 신호에 의해 턴 온 되도록 상기 홀센서(113)에 전기적으로 연결되어 강우량 감지 상황을 육안으로 확인 가능하게 하는 자가진단부(115)를 갖는 강우량 감지모듈(110)과, 상기 강우량 감지 신호를 수신하여 상기 강우량 감지모듈(110)과 연결된 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태의 여부가 포함된 계측 상태 신호 및 상기 강우량 감지모듈(110)의 강우량 감지 신호에 따른 기상 계측 결과를 출력 및 표시하는 강우량 계측모듈(130)을 갖는 강우량 계측 장치(100), The meteorological observation system according to the present invention is electrically connected to the
상기 강우량 계측 장치(100)의 계측 상태 신호 및 기상 계측 결과를 수집하여 디지털 데이터로 변환하는 데이터 수집부(310)와, 중앙관제서버(500)의 자료 요 청에 따라 상기 데이터 수집부(310)로부터 출력되는 디지털 데이터를 실시간 처리하고 상기 디지털 데이터를 통해 상기 강우량 계측 장치(100)의 이상 유무를 확인하는 제어부(320)와, 상기 데이터 수집부(310)로부터 입력되는 디지털 데이터 및 상기 제어부(320)의 실시간 처리 데이터를 저장하는 메모리(330)와, 상기 중앙관제서버(500)로부터 자료 요청 신호를 수신받으며 상기 제어부(320)로부터 실시간 처리된 기상 정보를 상기 중앙관제서버(500)로 출력하는 자료 송수신부(340)와, 상기 제어부(320)에 의해 구동되어 상기 강우량 계측 장치(100)의 이상 여부를 표시하는 표시부(350) 및 상기 제어부(320)에 의해 구동되어 스피커를 통해 상기 강우량 계측 장치(100)의 이상을 경고하는 알람부(360)를 포함한 기상정보수집장치(300) 및The
네트워크(A)를 통해 상기 기상정보수집장치(300)와 연결되되, 상기 기상정보수집장치(300)에 기상 관측을 위한 자료 요청 신호를 송신하고 상기 자료 요청 신호에 대응하여 상기 기상정보수집장치(300)에서 처리된 기상 정보를 수신하여 데이터베이스(530)에 저장하는 중앙 송수신부(510)와, 네트워크(B)를 통해 연동된 다수의 모니터링 장치(700)에 웹기반의 모니터링 화면을 제공하는 모니터링부(550)와, 이동통신망(C)을 통해 관리자 단말기(900)와 연동되어 상기 기상정보수집장치(300)의 계측 상태 이상에 대한 정보를 전달하는 SMS 처리부(570) 및 상기 중앙 송신부 내지 상기 SMS 처리부(510 내지 570)를 제어하는 중앙 제어부(590)로 이루어진 중앙관제서버(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The weather
여기서, 상기 강우량 감지모듈(110)은 상기 강우량 계측모듈(130)로부터 전원을 공급받는 전원부(111)를 통해 상기 홀센서(113) 및 상기 자가진단부(115)에 구동 전압을 공급하며, 상기 자가진단부(115)는 상기 홀센서(113)의 출력단에 전기적으로 연결된 발광 다이오드 소자(LD1) 및 상기 홀센서(113)와 상기 발광 다이오드 소자(LD1) 사이에 직렬로 연결된 보호저항(R1)으로 이루어질 수 있다. Here, the
또한, 상기 강우량 계측모듈(130)은 상기 강우량 감지모듈(110)에 전기적으로 연결되어 상기 강우량 감지 신호를 수신하는 커넥터(CT)와, 상기 커넥터(CT)의 일단에 전기적으로 연결되며 일정 전압을 공급하는 제1전원(+12V)과, 상기 커넥터(CT)의 타단에 전기적으로 연결되어 그라운드 전압을 공급하는 제2전원(GND)과, 상기 커넥터(CT)의 일단과 제1전원(+12V) 사이에 직렬로 연결된 제1저항(R21)과, 애노드가 상기 커넥터(CT)의 타단에 연결되고 캐소드가 상기 커넥터(CT)의 일단에 연결된 제1다이오드(D21)와, 애노드가 상기 제2전원(GND)에 연결되고 캐소드가 상기 커넥터(CT)의 타단에 연결된 제2다이오드(D22)와, 상기 제1전원(+12V) 및 상기 제2전원(GND) 사이에 전기적으로 연결된 제너다이오드(D23)와, 상기 제2다이오드(D22)의 캐소드와 상기 제2전원(GND) 사이에 각각 전기적으로 연결된 제2저항(R22) 및 커패시터(C21)를 갖는 신호 수신부(131), 상기 제1전원(+12V) 및 상기 제2전원(GND) 사이에 전기적으로 연결되어 상기 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부를 판별하는 기준 전압을 생성하여 출력하는 기준 전압 발생부(132),In addition, the
상기 신호 수신부(131) 및 상기 기준 전압 발생부(132)의 출력 전압을 비교하여 상기 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부를 판별하되, 반전단자(a)에 합선 기준 전압(Vs)이 입력되고 비반전단자(b)에 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되는 제1비교기(OP1)와, 반전단자(a)에 상기 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되고 비반전단자(b)에 강우량 감지 기준 전압(Vn)이 입력되는 제2비교기(OP2)와, 반전단자(a)에 상기 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되고 비반전단자(b)에 합선 기준 전압(Vs)이 입력되는 제3비교기(OP3)와, 반전단자(a)에 단선 기준 전압(Vo)이 입력되고 비반전단자(b)에 상기 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되는 제4비교기(OP4)와, 두 개의 입력단(a, b)이 상기 제1비교기(OP1) 및 상기 제2비교기(OP2)의 출력단자(c)에 각각 연결된 OR게이트(G)와, 상기 제1비교기(OP1) 및 상기 제2비교기(OP2)의 출력단자(c)와 상기 제1전원(+12V) 사이에 각각 전기적으로 연결된 제3저항(R41) 및 제4저항(R42)을 갖는 신호 판독부(133),The output voltages of the
상기 제1전원(+12V)과 상기 OR게이트(G)의 출력단(c), 상기 제3비교기(OP3)의 출력단자(c) 및 상기 제4비교기(OP4))의 출력단자(c) 사이에 각각 전기적으로 연결되고, 서로 직렬 연결된 보호저항(R5, R6, R7) 및 발광다이오드 소자(L2, L3, L4)를 각각 갖는 제1 내지 제3표시부(134a 내지 134c)로 이루어진 판독결과표시부(134), 및 상기 OR게이트(G)의 출력단(c), 상기 제3비교기(OP3)의 출력단자(c) 및 상기 제4비교기(OP4)의 출력단자(c)와 상기 제1 내지 제3표시부(134a 내지 134c) 사이에 각각 전기적으로 연결되어 상기 신호 판독부(133)의 출력을 계측단(Mr, FX1, FX2)에 각각 전달하는 제1 내지 제3포토커플러(PC1 내지 PC3)로 이루어지는 출력부(135)를 포함하며, 상기 계측단(Mr, FX1, FX2)은 상기 기상정보수집장치(300)에 전기적으로 연결되어 상기 계측 상태 신호 및 상기 기상 계측 결과를 상기 데이터 수집부(310)로 출력할 수 있다. Between the first power source (+ 12V) and the output terminal (c) of the OR gate (G), the output terminal (c) of the third comparator (OP3) and the output terminal (c) of the fourth comparator (OP4) A read result display section consisting of first to third display sections 134a to 134c electrically connected to each other, respectively, and having protection resistors R5, R6, R7 and LED elements L2, L3, and L4 connected in series. 134), an output terminal c of the OR gate G, an output terminal c of the third comparator OP3, an output terminal c of the fourth comparator OP4, and the first to third ones. Each of the first to third photocouplers PC1 to PC3 electrically connected between the display units 134a to 134c to transfer the output of the
한편, 상기 강우량 감지모듈(110)의 전원부(111)는 상기 커넥터(CT)의 일단 과 타단에 각각 전기적으로 연결된 전원단(X1, X2)과, 상기 전원단(X1, X2)으로부터 입력되는 전압을 정류하는 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)와, 상기 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)의 양단에 병렬로 연결된 제너 다이오드(D6)와, 상기 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)의 양단에 병렬로 연결되어 상기 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)의 출력 전압을 평활하는 평활 커패시터(C1)와, 상기 평활 커패시터(C1)의 양단에 병렬로 연결되어 출력 전압을 바이패스하는 바이패스 커패시터(C2)로 이루어질 수 있다. On the other hand, the
본 발명에 의한 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 기상관측시스템은 강우량 감지 및 계측 상태의 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 제공하며, 기상정보수집장치를 통해 강우량 계측 상태의 표시 및 알람이 가능하고, 중앙관제서버를 통해 계측 상태의 불량 여부를 관리자에게 신속하게 통지하여 불량에 대한 즉각적이고 다양한 조치가 가능하며, 이에 따라 기상 관측에 대한 신뢰성이 보다 향상된 효과가 있다. The meteorological observation system using the rainfall measuring device capable of self-diagnosis according to the present invention provides a rainfall measuring device capable of detecting the rainfall and measuring the self-diagnostic state, and displaying and alarming the rainfall measuring state through the weather information collecting device. In addition, through the central control server to promptly notify the administrator whether or not the measurement status is defective, it is possible to immediately and various measures for the failure, thereby improving the reliability of the weather observation.
이하에서 첨부된 도면과 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 기상관측시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 사용하여 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings and embodiments will be described in detail with respect to the meteorological observation system using the rainfall measuring device capable of self-diagnosis according to the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 기상관측시스템에 대해서 설명하기로 한다. First, a meteorological observation system using a rainfall measuring apparatus capable of self-diagnosis according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기상관측시스템을 개략적으로 나타낸 블록도가 도시되어 있다. 1, there is shown a block diagram schematically showing a meteorological observation system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기상관측시스템(1)은 홀센서(미도시)를 통해 강우량을 감지 및 계측하는 강우량 계측 장치(100), 강우량 계측 장치(100)로부터 기상 계측 결과를 수집하는 기상정보수집장치(300), 네트워크(A)를 통해 기상정보수집장치(300)와 연결되어 실시간으로 처리된 기상 정보를 제공받는 중앙관제서버(500), 네트워크(B)를 통해 중앙관제서버(500)와 연결되는 다수의 모니터링 장치(700) 및 이동통신망(C)을 통해 중앙관제서버(500)로부터 정보를 수신받는 관리자 단말기(900)를 포함하여 이루어질 수 있다. 본 발명에서 기상정보수집장치(300)는 온도 계측 장치(200a), 습도 계측 장치(200b) 또는 풍향/풍속 계측 장치(200c), 강수의 유무를 계측하는 강수유무 계측 장치(200d), 기압 측정 장치(200e),일사량 측정 장치(200f) 및 일조량 측정 장치(200g) 등과 더 연결되어 강우량 이외에도 여러 기상 계측 결과를 수집 가능함은 물론이다. As shown in FIG. 1, the
상기 강우량 계측 장치(100)는 중앙관제서버(500)로부터 원격지에 설치되고 우천시 빗물을 집하하여 강우량을 감지하는 전도형 자기우량계(Tipping-Bucket Rain Recorder)를 이용하여, 홀센서(미도시)를 통해 계량컵(미도시)의 중심축에 매달린 영구자석(미도시)의 운동을 감지하고 이에 따른 감지 신호를 계측모듈(미도 시)에 출력하는 방식으로 강우량을 계측한다. 즉, 본 발명에 따른 강우량 계측 장치(100)는 홀센서와 발광 다이오드를 포함하여 강우량 감지 불량에 대한 자가진단 기능을 갖는 강우량 감지모듈(110), 강우량 감지 신호를 통해 강우량을 계측하고 강우량 감지모듈(110)과의 사이에서 신호선의 단선, 합선 상태 및 강우량 감지 상태를 판독하고, 판독 상태를 표시하는 강우량 계측모듈(130)을 갖는다. 따라서, 강우량 계측 장치(100)는 강우량 감지 상태와 강우량 계측 상태를 자가 진단할 수 있으며, 기상정보수집장치(300)에 홀센서(미도시)를 통한 계측 상태 신호 및 기상 계측 결과를 전달한다. The
상기 기상정보수집장치(300)는 강우량 계측 장치(100)로부터 수신되는 신호들을 수집하고 원격지에 위치한 중앙관제서버(500)의 자료 요청에 따라 기상 정보를 가공하여 출력한다. 기상정보수집장치(300)는 강우량 계측 상태의 이상 여부를 포함한 계측 상태 신호 및 강우량 감지에 따른 기상 계측 결과를 수신하여 강우량 계측 상태의 이상 유무를 판별하고, 강우량 계측 장치(100)에 이상이 있는 경우 이를 알람 또는 육안으로 확인 가능하도록 표시한다. 이에 따라 강우량 계측 장치(100)에 가장 가까이 있는 관리자가 기상 계측과 정보 수집에 있어서의 이상을 신속하게 파악하여 대처할 수 있다. 기상정보수집장치(300)는, 도시된 바와 같이, 네트워크(A)를 통해 원격지의 중앙관제서버(500)와 연결되며, 중앙관제서버(500)와의 통신을 위해 별도의 통신 장치(미도시)를 더 구비할 수 있음은 물론이다. The weather
상기 중앙관제서버(500)는 기상정보수집장치(300)로부터 기상 정보의 전송을 요청하고 수신된 기상 정보를 모니터링하도록 네트워크(B)를 통해 각각의 모니터링 장치(700)에 전달한다. 또한, 중앙관제서버(500)는 기상 정보의 모니터링 도중에 이상이 있거나, 기상정보수집장치(300)로부터 계측 상태 또는 장비 상태에 이상이 있음을 전송받은 경우 이상 정보를 이동통신망(C)을 통해 원격지의 관리자 단말기(700)에 전달함으로써 기상 관측의 이상에 따른 조치가 신속하게 이루어지도록 돕는다. The
이하에서 다른 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기상관측시스템(1)에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the
도 2 내지 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 강우량 계측 장치(100)를 보다 상세하게 나타낸 회로도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 기상정보수집장치(300)를 보다 상세하게 나타낸 블록도가 도시되어 있다. 또한, 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙관제서버(500)를 보다 상세하게 나타낸 블록도가 도시되어 있다. 2 to 4 are circuit diagrams showing the
먼저, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 강우량 계측 장치(100)는 강우량 감지모듈(110) 및 강우량 계측모듈(130)로 이루어질 수 있다. 강우량 감지모듈(110)은 전원부(111), 홀센서(113) 및 자가진단부(115)를 포함하며, 우천시 빗물의 집하량을 감지하고 이에 대응하는 강우량 감지 신호를 강우량 계측모듈(130)로 출력한다. 강우량 감지모듈(110)은 전원부(111)를 통해 홀센서(113) 및 자가진단부(115)에 구동 전압을 공급하며, 전원부(111)는 강우량 계측모듈(130)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급받는다. 전원부(111)는 전원단(X1, X2), 브릿지 다이오 드(D1 내지 D4), 제너 다이오드(D6), 평활 커패시터(C1) 및 바이패스 커패시터(C2)를 포함한다. 이때, 전원단(X1, X2)은 신호선을 통해 강우량 계측모듈(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)는 전원단(X1, X2)에 전기적으로 연결되어 입력되는 전압을 정류하여 전원단(X1, X2)의 극성과 상관없이 홀센서(113) 및 자가진단부(115)의 구동이 가능하게 한다. 제너 다이오드(D6)는 정류 전압을 출력하는 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)의 양단(1, 2)에 병렬로 연결되며, 평활 커패시터(C1) 및 바이패스 커패시터(C2)는 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)의 양단(a, b)에 각각 병렬로 연결된다. 제너 다이오드(D6), 평활 커패시터(C1) 및 바이패스 커패시터(C2)는 각각 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)로부터 홀센서(113) 및 자가진단부(115)에 보다 안정된 전압이 공급되도록 돕는다. 이때, 평활 커패시터(C1)는 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)의 출력 전압을 평활시키며, 바이패스 커패시터(C2)는 다시 평활 커패시터(C1)의 출력 전압을 바이패스하는 역할을 한다. 이에 따라 전원부(111)는 대략 12V의 직류 전압을 홀센서(113) 및 자가진단부(115)에 일정하게 공급할 수 있다. First, as shown in FIG. 2 to FIG. 4, the
상기 홀센서(113)는 빗물이 집하됨에 따라 운동하는 영구자석(미도시)의 자성 에 의해 일정 신호를 출력하여 강우량을 감지한다. 보다 상세하게 설명하면, 홀센서(113)는 전원부(111)의 전원단(X1, X2)에 각각 전기적으로 연결되는 제1단(a)과 제2단(b) 및 제3단(o)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 홀센서(113)는 소정 크기의 자성이 감지되면 출력단인 제3단(o)이 전원부(111)에 전기적으로 연결되어 신호를 출력하며 자성이 감지되지 않을 때에는 제3단(o)이 전원부(111)로부터 차단된 상태를 유지하는 오픈 컬렉터(Open Collector) 형식으로 이루어진 소자이다. 본 발명에 사용되는 홀센서(113)는 평상시 6㎃의 정격 전류를 사용하도록 내부적으로 정의될 수 있다. 이러한 홀센서(113)는 통상적으로 사용되며 당업자에 의해 설계가 가능하기에 구체적인 홀센서(113)의 내부 회로도는 기재하지 않기로 한다.The
상기 자가진단부(115)는 홀센서(113)의 출력단인 제3단(o)에 전기적으로 연결된 발광 다이오드 소자(LD1) 및 홀센서(113)와 발광 다이오드 소자(LD1) 사이에 직렬로 연결된 보호저항(R1)을 포함한다. 자가진단부(115)는 자성을 감지한 홀센서(113)의 제3단(o)이 전원부(111)와 전기적으로 연결됨에 따라 전원부(111)로부터 전압을 공급받게 되고, 이에 따라 발광 다이오드 소자(LD1)가 턴 온(Turn On)되어 빛을 발하게 된다. 이때, 보호저항(R1)은 발광 다이오드 소자(LD1)가 손상되는 것을 보호하기 위하여 전원부(151)와 발광 다이오드 소자(LD1)의 애노드 사이에 전기적으로 연결된다. 본 발명에 따르면, 보호저항(R1)은 대략 1.2㏀의 저항을 갖도록 선정될 수 있으며, 이에 따라 발광 다이오드 소자(LD1)의 턴 온 시 대략 10㎃의 전류가 발광 다이오드 소자(LD1)를 통해 흐르게 된다. 즉, 강우량 감지모듈(110)은 평상시 발광 다이오드 소자(LD1)가 전원부(111)로부터 오픈(Open)된 상태이므로 홀센서(113)에는 대략 6㎃의 전류만이 흐르고, 강우량을 감지한 경우에는 발광 다이오드 소자(LD1)를 통해 흐르는 전류가 부가되어 홀센서(113)의 출력단인 제3단(o)에서는 대략 16㎃의 전류가 흐르게 된다. The self-
상기 강우량 계측모듈(130)은 신호 수신부(131), 기준 전압 발생부(132), 신호 판독부(133), 판독결과표시부(134) 및 출력부(135)를 포함한다. 먼저, 신호 수 신부(131)는 제1전원(+12V), 제2전원(GND), 커넥터(CT), 제1 및 제2저항(R21, R22), 제1 및 제2 다이오드(D21, D22), 제2제너 다이오드(D23) 및 커패시터(C21)를 포함하여 이루어질 수 있다. 제1전원(+12V)은 도시된 바와 같이, 강우량 계측모듈(130)에 대략 12V의 일정한 직류 전압을 공급하되 이때 전류값은 최대 24㎃로 제한된 상태로 공급된다. 또한, 제2전원(GND)은 마찬가지로 강우량 계측모듈(130)에 기준 전압이 되는 그라운드 전압을 공급한다. 커넥터(CT)는 강우량 감지모듈(110)의 전원부(111)에 전기적으로 연결되어 자성 감지 신호를 수신함과 동시에 강우량 감지모듈(110)의 구동에 필요한 전압을 공급하는 역할을 한다. 커넥터(CT)의 일단(a)은 제1전원(+12V)에 전기적으로 연결되고 타단(b)은 제2전원(GND)에 전기적으로 연결된다. 또한, 커넥터(CT)의 일단(a) 및 타단(b)은 각각 강우량 감지모듈(110)의 전원단(X1, X2) 각각과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1저항(R21)은 커넥터(CT)의 일단(a)과 제1전원(+12V) 사이에 직렬로 연결되며, 제1다이오드(D21)는 애노드가 커넥터(CT)의 타단(b)에 연결되고 캐소드가 커넥터(CT)의 일단(a)에 연결되고, 제2다이오드(D22)는 애노드가 제2전원(GND)에 연결되고 캐소드가 커넥터(CT)의 일단(a)에 전기적으로 연결된다. 또한, 제너 다이오드(D23)는 애노드가 제2전원(GND)에 전기적으로 연결되며 캐소드가 제1전원(+12V)에 전기적으로 연결된다. 또한, 제2저항(R22)은 커넥터(CT)의 타단과 제2전원(GND) 사이에 전기적으로 연결되고, 커패시터(C21)는 제2저항(R22)과 마찬가지로 커넥터(CT)의 타단과 제2전원(GND) 사이에 전기적으로 연결된다. 제1저항(R21) 및 제2저항(R22)으로 인하여 신호 수신부(131)로부터 강우량 감지모듈(110)을 통해 흐르는 전류는 일정하게(24 ㎃) 제한되므로, 강우량 감지모듈(110)과 강우량 계측모듈(300) 사이의 신호선 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부에 따라 신호 수신부(131)는 각각 다른 전압을 출력하도록 이루어진다. The
상기 기준 전압 발생부(132)는 제 1전원(+12V)과 제2전원(GND) 사이에 전기적으로 연결되며 강우량 정상 계측 여부를 판별하기 위한 기준 전압을 생성하여 하술할 신호 판독부(133)에 출력한다. 본 발명에 따르면, 기준 전압 발생부(132)는 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태의 여부를 판독하기 위해 기준이 되는 단선 기준 전압(Vo), 합선 기준 전압(Vs) 및 강우량 감지 기준 전압(Vn)을 생성하여 출력한다. 보다 상세하게 설명하면 기준 전압 발생부(132)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1전원(+12V)과 제2전원(GND)에 전기적으로 연결된 전원 공급부(132a) 및 전원 공급부(132a)로부터 공급된 전압을 조정하여 각각 출력하는 제1 내지 제3전압 공급부(132b, 132c, 132d)를 포함한다. 먼저, 전원 공급부(132a)는 제5저항(R31), 제1 및 제2커패시터(C31, C32) 및 션트 레귤레이터(SR)를 포함한다. 제5저항(R31)은 일단(a)이 제1전원(+12V)에 전기적으로 연결되고 타단(b)이 션트 레귤레이터(SR)에 전기적으로 연결되어, 션트 레귤레이터(SR)에 전압이 안정적으로 공급되도록 한다. 이때, 제1 및 제2커패시터(C31, C32)는 각각 제5저항(R31)의 타단(b)과 제2전원(GND) 사이에 병렬로 연결된다. 션트 레귤레이터(SR)는 캐소드(a) 및 기준 단자(r)가 제5저항(R31)의 타단(b)에 전기적으로 연결되며 애노드(b)가 제2전원(GND)에 전기적으로 연결된다. 션트 레귤레이터(SR)는 기준 단자(r)를 통해 제1 내지 제3 전압 공급부(132b, 132c, 132d) 각각에 일정한 기준 전압을 제공하는 역 할을 한다. The
상기 제1 내지 제3 전압 공급부(132b, 132c, 132d) 각각은 하술할 신호 판독부(133)에 신호 판독의 기준이 되는 단선 기준 전압(Vo), 합선 기준 전압(Vs) 및 강우량 감지 기준 전압(Vn) 각각을 출력한다. 즉, 제1 내지 제3 전압 공급부(132b, 132c, 132d)는 션트 레귤레이터(SR)의 기준 단자(r)에 일단이 연결된 제1분배저항(R32, R34, R36)과, 제1분배저항(R32, R34, R36)의 타단에 일단이 연결된 가변저항(VR1, VR2, VR3)과, 가변저항(VR1, VR2, VR3)의 타단과 션트 레귤레이터(SR)의 애노드(b) 사이에 전기적으로 연결된 제2분배저항(R33, R35, R37)으로 이루어진다. 제1 내지 제3 전압 공급부(132b, 132c, 132d)는 각각 제1분배저항(R32, R34, R36) 및 제2분배저항(R33, R35, R37)과 가변저항(VR1, VR2, VR3) 각각에 의해 션트 레귤레이터(SR)로부터 공급되는 기준 전압을 분배하여 신호 판독부(133)에서 신호 판독의 기준이 되는 단선 기준 전압(Vo), 합선 기준 전압(Vs) 및 정상 기준 전압(Vn)을 제공할 수 있다. 여기서 가변저항(VR1, VR2, VR3)은 각각, 강우량 감지모듈(110)과 강우량 계측모듈(130) 간의 신호선의 종류 또는 길이의 변화에 따른 전류값의 변화에 대응하여 신호 판독부(133)의 비교 대상이 되는 단선 기준 전압(Vo), 합선 기준 전압(Vs) 및 정상 기준 전압(Vn)을 보정하는 역할을 한다. 본 발명에 따라 기준 전압 발생부(132)에서 출력되는 단선 기준 전압(Vo), 합선 기준 전압(Vs) 및 강우량 감지 기준 전압(Vn)은 각각 100Ω 임피던스를 기준으로 한 경우 0.4V, 2V 및 1V로 각각 선정될 수 있다. 이는 신호가 단선, 합선 및 강우량 감지 상태의 경우 강우량 감지모듈(110)을 통해 소비되는 전류값을 기준으로 선정되는데, 실제 전류값은 단 선의 경우 0㎃, 합선의 경우 24㎃, 강우량 감지 상태의 경우 12㎃가 소비된다. 따라서, 본 발명에서는 4㎃ 이하의 전류값을 단선 기준값으로 판단하기로 하며, 20㎃ 이상의 전류값을 합선 기준값으로 판단하기로 하며, 10㎃이상 20㎃ 이하의 전류값을 강우량 감지 상태 기준값으로 판단하기로 한다. 그러나, 본 발명에서 기준 전압 발생부(132)를 통해 발생되는 전압의 크기를 이에 한정하는 것은 아니며, 전원 및 신호선의 상태에 따라 변경될 수 있음은 물론이다. Each of the first to third
상기 신호 판독부(133)는 신호 수신부(131)의 출력 전압과 기준 전압 발생부(132)의 출력 전압을 비교하여 강우량 감지모듈(110)과 강우량 계측모듈(130) 간의 신호선 단선, 합선 및 정상 여부를 판별한다. 보다 상세하게 설명하면, 신호 판독부(133)는 제1 내지 제4비교기(OP1 내지 OP4), OR게이트(G), 제3저항(R41) 및 제4저항(R42)으로 이루어질 수 있다. 제1비교기(OP1)는 반전단자(a)에 합선 기준 전압(Vs)이 입력되고 비반전단자(b)에 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되도록 신호 수신부(131) 및 기준 전압 발생부(132)에 전기적으로 연결된다. 또한, 제2비교기(OP2)는 반전단자(a)에 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되고 비반전단자(b)에 강우량 감지 기준 전압(Vn)이 입력되고, 제3비교기(OP3)는 반전단자(a)에 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되고 비반전단자(b)에 합선 기준 전압(Vs)이 입력된다. 제4비교기(OP4)는 반전단자(a)에 단선 기준 전압(Vo)이 입력되고 비반전단자(b)에 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력된다. 제1 내지 제4 비교기(OP1 내지 OP4)는 통상적인 OP앰프로 이루어지며, 전압 비교 결과에 따라 로우(GND) 또는 하이(+12V) 전압을 출력하도록 설계된다. 이때, 제1비교기(OP1) 및 제2비교기(OP2) 는 강우량 감지 상태임을 검출하기 위한 것으로 신호 수신부(131)의 출력 전압이 기준 전압 발생부(132)의 강우량 감지 기준 전압(Vn) 보다 크고 합선 기준 전압(Vs)보다 작은 경우를 강우량 감지 상태로 인지하도록 이루어진다. 즉, 제1비교기(OP1) 및 제2비교기(OP2)의 출력단자(c)는 각각 OR게이트(G)의 두 입력단(a, b)에 전기적으로 연결되어 있으므로, 제1비교기(OP1) 및 제2비교기(OP2)의 출력이 모두 로우(GND)일 경우에만 정상 강우량 감지로 판정된다. OR게이트(G)는 정상 강우량 계측을 위해 제2전원(GND)에 의해 공급되는 로우(GND) 전압을 출력부(135)에 출력한다. 한편, 제3비교기(OP3) 및 제4비교기(OP4)는 각각, 신호선의 단선 및 합선 상태를 판독하기 위한 것이다. 제3비교기(OP3)는 신호 수신부(131)의 출력 전압이 합선 기준 전압(Vs)보다 큰 경우 합선 상태임을 판독하고 로우(GND)에 해당하는 출력을 제공한다. 또한, 제4비교기(OP4)는 신호 수신부(131)의 출력 전압이 단선 기준 전압(Vo) 보다 작은 경우 단선 상태임을 판독하여 로우(GND)에 해당하는 출력을 제공한다. 한편, 강우량 감지모듈(110)과 강우량 계측모듈(130) 사이의 신호선이 강우량 감지 상태로 판정된 경우 출력 전압의 안정화를 위해 제1전원(+12V)과 제1비교기(OP1) 및 제2비교기(OP2)의 출력단자(c)에는 각각 제3저항(R41) 및 제4저항(R42)이 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, OR게이트(G)의 출력단(c)과 제3비교기(OP3) 및 제4비교기(OP4)의 출력단자(c)는 각각 출력부(135)에 전기적으로 연결되어, 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부를 출력하도록 이루어진다. The
상기 판독결과표시부(134)는 신호 판독부(133)의 판독 결과를 표시하기 위한 것으로 강우량 감지 상태를 표시하는 제1표시부(134a), 합선 상태를 표시하는 제2 표시부(134b) 및 단선 상태를 표시하는 제3표시부(134c)를 포함한다. 여기서, 제1표시부(134a)는 제1전원(+12V)과 OR게이트(G)의 출력단(c) 사이에 전기적으로 연결되고, 제2 및 제3표시부(134b, 134c)는 각각 제1전원(+12V)과 제3비교기(OP3) 및 제4비교시(OP4)의 출력단자(c) 사이에 전기적으로 연결된다. 제1 내지 제3표시부(134a 내지 134c)는 각각 애노드가 제1전원(+12V)에 전기적으로 연결되며 캐소드가 OR게이트(G)의 출력단(c), 제3비교기(OP3)의 출력단자(c) 및 제4비교기(OP4)의 출력단자(c)에 전기적으로 연결된 발광다이오드 소자(L2, L3, L4)와 제1전원(+12V) 및 발광다이오드 소자(L2, L3, L4) 사이에 전기적으로 연결된 보호저항(R5, R6, R7)으로 이루어질 수 있다. 각각의 발광다이오드 소자(L2, L3, L4)는 OR게이트(G), 제3비교기(OP3) 및 제4비교기(OP4)의 출력 전압이 로우(GND)인 경우에 턴 온 되므로 신호 판독부(133)에서의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태의 판독 결과를 표시할 수 있다. The read
상기 출력부(135)는 신호 판독부(133)의 출력을 각 계측단(Mr, FX1, FX2)에 전달하기 위한 것으로, 신호 판독부(133)에 전기적으로 연결된 제1 내지 제3포토커플러(PC1 내지 PC3)를 포함하여 이루어진다. 제1포토커플러(PC1)는 제1전원(+12V)과 OR게이트(G)의 출력단(c) 사이에 전기적으로 연결된 입력단(a, b)과 입력단(a, b)으로부터 전기적으로 분리되어 계측단(Mr)을 통해 신호 판독부(133)의 출력을 전달하는 출력단(c, d)을 포함한다. 또한, 제2포토커플러(PC2)는 제1전원(+12V)과 제3비교기(OP3)의 출력단자(c) 사이에 전기적으로 연결된 입력단(a, b)과 입력단(a, b)으로부터 전기적으로 분리되어 계측단(FX1)을 통해 신호 판독부(133)의 출력을 전달하는 출력단(c, d)을 포함한다. 제3포토커플러(PC3)는 제1전원(+12V)과 제4비교기(OP4)의 출력단자(c) 사이에 전기적으로 연결된 입력단(a, b)과 입력단(a, b)으로부터 전기적으로 분리되어 계측단(FX2)을 통해 신호 판독부(133)의 출력을 전달하는 출력단(c, d)을 포함한다. 여기서, 각각의 계측단(Mr, FX1, FX2)은 하술할 기상정보수집장치(300)에 전기적으로 연결되고, 기상정보수집장치(300)는 계측단(Mr, FX1, FX2)의 출력을 통해 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부를 포함한 계측 상태와 기상 계측 결과를 수집하게 된다. The
상기 기상정보수집장치(300)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 수집부(310), 제어부(320), 메모리(330), 자료 송수신부(340), 표시부(350) 및 알람부(360)를 포함하여 이루어진다. 먼저, 데이터 수집부(310)는 강우량 계측 장치(100)의 계측단(Mr, FX1, FX2)을 통해 전달 받은 출력 신호를 디지털 데이터로 변환 후 제어부(320)에 출력하거나 또는 메모리(330)에 저장한다. 제어부(320)는 계측 상태 신호 및 기상 계측 결과를 포함한 디지털 데이터를 실시간으로 처리하여, 중앙관제서버(500)의 자료 요청에 따라 실시간 처리된 기상 정보를 출력하도록 제어한다. 본 발명에 따르면 제어부(320)는 디지털 데이터를 통해 계측 상태를 판독하는데, 어느 계측단(Mr, FX1, FX2)에서 출력된 결과인지 여부를 판별하여 계측 상태 신호를 알 수 있다. 즉, 제1포토커플러(PC1)의 계측단(Mr)을 통해 데이터가 수신된 경우 제어부(320)는 강우량 감지 상태임을 판별하고, 제2포토커플러(PC2)의 계측단(FX1)을 통해 데이터가 수신된 경우에는 합선 상태인 것으로, 제3포토커플러(PC3)의 계측단(FX2)을 통해 데이터가 수신된 경우에는 단선 상태인 것으로 판단 하여 하술할 표시부(350) 또는 알람부(360)를 통해 강우량 계측 장치(100)의 이상을 표시하거나 또는 경고음을 통해 알리도록 제어한다. 메모리(330)는 데이터 수집부(310)를 통해 변환된 디지털 데이터 및 제어부(320)에서 처리된 실시간 처리 데이터를 저장하고, 제어부(320)의 명령에 의해 해당 정보를 표시부(350) 또는 자료 송수신부(340)에 제공할 수 있다. As shown in FIG. 5, the weather
상기 자료 송수신부(340)는 하술할 중앙관제서버(500)로부터 자료 요청 신호를 수신받고, 이에 따라 필요한 기상 정보를 네트워크(A)를 통해 중앙관제서버(500)에 제공한다. 자료 송수신부(340)는 별도의 통신장치(미도시)를 통해 중앙관제서버(500)와 연결되거나 또는 그 자체가 네트워크(A)에서 통신이 가능한 모듈로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하지는 않는다. The data transmission and
상기 표시부(350)는 제어부(320)의 명령에 따라 강우량 계측 장치(100)의 이상 여부를 표시하여, 관리자가 강우량 계측 장치(100)의 계측 상태를 자가진단 하도록 돕는다. 즉, 강우량 감지모듈(110)과 강우량 계측모듈(130) 간의 신호선 상태를 직접 눈으로 확인하지 않더라도, 기상정보수집장치(300)는 처리된 디지털 데이터를 통해 계측 상태 이상을 쉽게 확인할 수 있다. 또한, 알람부(360)는 계측 상태에 이상이 있을 경우, 제어부(320)의 명령에 따라 강우량 계측 장치(100)의 이상을 비프(beep)음 등의 경고음 형식으로 스피커(미도시)에 출력하도록 이루어진다. The
상기 중앙관제서버(500)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙 송수신부(510), 데이터베이스(530), 모니터링부(550), SMS 처리부(570), 중앙 제어부(590)를 포함한다. 중앙 송수신부(510)는 기상정보수집장치(300)에 기상 관측을 위한 자료 요청 신호를 송신하고, 자료 요청 신호에 대응하여 기상정보수집장치(300)에서 처리된 기상 정보를 수신하여 중앙 제어부(590)의 제어에 의해 기상 정보를 데이터베이스(530)에 저장한다. 데이터베이스(530)는 중앙 제어부(590)의 명령에 따라 입력된 기상 정보를 저장 또는 독출한다. 모니터링부(550)는 기상정보수집장치(300)로부터 수신된 기상 정보를 네트워크(B)를 통해 연결된 다수의 모니터링 장치(700)에 출력한다. 즉, 모니터링부(550)는 다수의 모니터링 장치(700)에 웹기반의 기상 정보 모니터링 화면을 제공함으로써, 기상 정보를 다양하게 활용할 수 있도록 한다. As shown in FIG. 6, the
한편, 본 발명에 따르면, 기상 정보는 강우량 계측 장치(100)를 통해 측정된 기상 계측 결과 외에도, 강우량 감지모듈(110) 및 강우량 계측모듈(130) 간 연결된 신호선의 상태를 자가 진단한 계측 상태가 더 포함되며, 중앙 제어부(590)는 입력된 기상 정보 중 계측 상태에 이상이 있을 경우 이를 관리자 단말기(900)를 통해 알리도록 SMS 처리부(570)를 제어할 수 있다. SMS 처리부(570)는 강우량 계측 장치(100) 및 기상정보수집장치(300)의 관리자 단말기(900)에 계측 상태의 이상을 알리는 문자 메시지를 이동통신망(C)을 통해 송신함으로써, 관리자가 계측 불량에 대해 적절히 조치하도록 할 수 있다. 이는 강우량 계측 장치(100) 또는 기상정보수집장치(300)를 통해 관리자가 기상 계측 상태의 자가진단을 못하더라도, 최종적으로 기상 정보가 전달되는 중앙관제서버(500)를 통해 계측 상태를 확인하게 하여 신속한 조치를 취할 수 있기 위함이다. Meanwhile, according to the present invention, in addition to the weather measurement result measured by the
상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 강우량 감지 및 계측 상태의 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치(100)를 제공하며, 기상정보수집장치(300)를 통해 강 우량 계측 상태의 표시 및 알람이 가능하고, 중앙관제서버(500)를 통해 계측 상태의 불량 여부를 관리자에게 신속하게 통지하여 불량에 대한 즉각적인 조치가 가능한 기상관측시스템(1)을 제공할 수 있다. 즉, 강우량 감지모듈(110)은 자가진단부(115)를 통해 홀센서(113)의 감지 상태를 표시하며, 강우량 계측모듈(130)은 강우량 감지모듈(110)과의 사이에서 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부를 판독하여 판독결과표시부(134)를 통해 표시하고 그 결과를 기상정보수집장치(300)에 출력한다. 따라서, 강우량 계측 장치(100)는 자가진단부(115)와 판독결과표시부(134)를 통해 강우량 감지 및 계측 상태를 자가진단할 수 있게 된다. 본 발명에 따르면, 기상정보수집장치(300)는 어떤 계측단(Mr, FX1, FX2)을 통해 출력된 기상 계측 결과인지에 따라 계측 상태의 불량 여부를 판별하여 표시부(350)와 알람부(360)를 통해 알릴 수도 있다. 중앙관제서버(500)는 기상정보수집장치(300)로부터 실시간 처리된 기상 정보를 송신받으며, 기상 정보에는 계측 상태 신호가 포함되어 강우량 계측 장치(100) 또는 기상정보수집장치(300)의 동작 상태를 체크할 수 있다. 따라서, 중앙관제서버(500)는 이미 요청한 자료에 대한 기상 정보뿐만 아니라, 강우량의 계측 불량 상태를 SMS 처리부(570)를 통해 원격지의 관리자에게 통지함으로써 장비의 고장 및 계측 불량에 대한 조치가 신속하게 이루어질 수 있다. 결과적으로, 본 발명은 계측 불량에 따른 자가진단과 신속한 조치로 인하여 기상 관측에 있어서 보다 신뢰성이 향상된 기상관측시스템(1)을 제공할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, it provides a
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기상 관측 및 자가진단 방법에 대해 설명하기로 한다. 이하에서 설명되는 기상 관측 및 자가진단 방법은 도 1 내지 도 6의 기상관측시스템(1)을 기준으로 설명하기로 한다. Next, a weather observation and self-diagnosis method according to an embodiment of the present invention will be described. The meteorological observation and self-diagnosis method described below will be described with reference to the
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기상 관측 및 자가진단 방법을 나타내는 플로우차트가 도시되어 있다. Referring to FIG. 7, a flowchart illustrating a weather observation and self-diagnosis method according to an embodiment of the present invention is shown.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 강우량 감지 단계(S100), 강우량 계측 및 계측 상태 판독 단계(S200), 기상 계측 결과 수집 단계(S300), 실시간 기상 정보 처리 단계(S400), 기상 정보 모니터링 단계(S500)를 통해 강우량을 관측하며 장비의 이상 여부를 자가진단 한다. As shown in FIG. 7, the present invention provides a rainfall detection step S100, rainfall measurement and measurement state reading step S200, weather measurement result collection step S300, real-time weather information processing step S400, and weather information monitoring. Rainfall is observed through the step (S500) and self-diagnosis of the abnormality of the equipment.
먼저, 강우량 감지 단계(S100)는 홀센서(113)를 포함한 강우량 감지모듈(110)을 통해 강우량이 감지되는 단계이다. 홀센서(113)는 계량컵(미도시)의 전도에 따라 영구자석(미도시)의 자성을 감지하고, 자성의 감지와 동시에 자가진단부(115)와 전기적으로 연결되도록 스위칭된다. 따라서, 강우량이 감지되는 동안에 자가진단부(115)의 발광 다이오드 소자(LD1)가 턴 온됨과 동시에 강우량 감지모듈(110)에서 강우량 감지 신호가 강우량 계측모듈(130)로 출력된다. 즉, 강우량 감지모듈(110)은 강우량 계측모듈(130) 및 기상정보수집장치(300) 등을 통한 검사 없이도, 자가진단부(115)를 통해 우천시 강우량 감지 불량 여부를 파악 가능하도록 이루어진다. First, the rainfall detection step S100 is a step in which rainfall is detected through the
다음으로, 강우량 계측 및 계측 상태 판독 단계(S200)는 강우량 계측모듈(130)을 통해 강우량을 계측하고 강우량 감지모듈(110)과 사이에서 신호선의 불량 여부에 따른 강우량 계측 상태를 판독하는 단계이다. 강우량 계측모듈(130)은 신호 판독부(133)를 통해 강우량 감지모듈(110)과의 사이에서 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부를 나타내는 강우량 계측 상태를 판독하여 그 결과를 판독결과표시부(134)를 통해 표시하며, 출력부(135)의 계측단(Mr, FX1, FX2) 각각을 통해 강우량 계측 결과를 기상정보수집장치(300)에 출력함으로써 기상 계측이 이루어지도록 한다. 계측단(Mr, FX1, FX2)은 출력부(135)의 제1 내지 제3포토커플러(PC1 내지 PC3) 각각에 연결된 부분으로, 제1포토커플러(PC1)의 계측단(Mr)을 통해서는 신호선이 정상일 때의 기상 계측 결과가 출력되고, 제2포토커플러(PC2)의 계측단(FX1)을 통해서는 신호선이 합선일 때의 기상 계측 결과가 출력된다. 또한, 제3포토커플러(PC3)의 계측단(FX2)을 통해서는 신호선이 단선일 때의 기상 계측 결과가 출력될 수 있다. 강우량 계측모듈(130)은 판독결과표시부(134)를 통해 계측 상태를 신속히 알 수 있으므로 관리자가 이를 확인할 경우 빠르게 조치할 수 있다. 또한, 기상정보수집장치(300)를 통해 기상 계측 결과 및 강우량 계측 상태가 동시에 전달되기 때문에 실제 기상 관측 결과가 모니터링되는 중앙관제서버(500)에서도 이러한 계측 불량 문제가 빠르게 파악됨으로써 고장에 대한 후속 조치가 즉각적으로 이루어질 수 있다. 강우량 계측모듈(130)은 강우량 감지 신호의 입력에 대응하여 펄스 형태의 전원을 기상정보수집장치(300)에 출력하는 방식으로 강우량을 계측하게 된다. Next, the rainfall measurement and measurement state reading step (S200) is a step of measuring rainfall using the
상기 기상 계측 결과 수집 단계(S300)는 기상정보수집장치(300)를 통해서 강우량 계측 장치(100)의 계측 상태 신호 및 기상 계측 결과를 입력 받는 단계이다. 기상정보수집장치(300)는 계측단(Mr, FX1, FX2)과 전기적으로 연결되어 계측단(Mr, FX1, FX2)의 출력을 디지털 데이터로 변환하고 제어부(320) 또는 메모리(330)에 임시 저장 후 중앙관제서버(500)의 자료 요청 신호에 따라 실시간으로 처리된 기상 정보를 중앙관제서버(500)로 송신한다. 기상정보수집장치(300)의 데이터 수집부(310)를 통해 변환된 디지털 데이터에는 계측단(Mr, FX1, FX)에 대한 정보가 포함되어 있으며, 제어부(320)는 입력되는 디지털 데이터를 실시간 기상 정보로 처리하여 출력하되 변환된 디지털 데이터가 어느 계측단(Mr, FX1, FX2)에서의 출력인지를 나타내는 계측 상태 신호를 체크하여 계측 상태 불량 여부를 표시부(350) 및 알람부(360)를 통해 관리자가 알 수 있도록 제어한다. 따라서, 기상정보수집장치(300)를 담당하는 관리자는 표시부(350) 또는 알람부(360)를 통해 강우량의 계측 상태를 신속히 파악하여 대처할 수 있다. The meteorological measurement result collection step S300 is a step of receiving a measurement state signal and a meteorological measurement result of the
상기 기상 정보 모니터링 단계(S500)는 중앙관제서버(500)를 통해 기상정보수집장치(300)에서 실시간으로 처리된 기상 정보를 모니터링하는 단계이다. 중앙관제서버(500)는 네트워크(B)를 통해 연결된 다수의 모니터링 장치(700)에 웹기반의 기상 정보 모니터링 화면을 제공하여 기상 정보의 사용자 또는 관리자가 이를 모니터링 하도록 한다. 한편, 기상정보수집장치(300)로부터 수신된 기상 정보에는 강우량 계측 장치(100)의 계측 상태를 확인 가능한 계측 상태 신호가 포함되어 있다. 따라서, 본 발명은 강우량 감지모듈(110)과 강우량 계측모듈(130) 사이의 신호선 단선 및 합선 등으로 인하여 계측 상태가 불량인 경우, 중앙 제어부(590)를 통해 관리자 단말기(900)에 계측 상태 불량에 관한 문자 메시지를 송신하여 계측 불량 상태를 확인하였음을 알리는 계측 상태 통지 단계(S550)를 더 포함할 수 있다. 따 라서 원격지에 있는 관리자가 관리자 단말기(900)를 통해 계측 상태를 문자로 수신하여 불량에 대한 조치를 즉각적으로 시행할 수 있다. The weather information monitoring step S500 is a step of monitoring weather information processed in real time by the weather
상술한 기상 관측 및 자가진단 방법에 따른 효과 및 작용은 도 1 내지 도 6의 기상관측시스템(1)에서 설명한 바와 동일하므로, 상세한 설명은 도 1 내지 도 6을 참조하기로 한다. Effects and operations according to the above-described weather observation and self-diagnosis method are the same as those described in the
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. The present invention is not limited to the above specific preferred embodiments, and any person skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기상관측시스템의 개략도.1 is a schematic diagram of a meteorological observation system according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 강우량 감지모듈의 회로도.2 is a circuit diagram of a rainfall detection module according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 강우량 계측모듈의 회로도.3 is a circuit diagram of a rainfall measurement module according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 강우량 계측모듈 중 기준 전압 발생부의 회로도.4 is a circuit diagram of a reference voltage generator of the rainfall measurement module of FIG. 3.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기상정보수집장치의 블록도.5 is a block diagram of a weather information collecting device according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙관제서버의 블록도. Figure 6 is a block diagram of a central control server according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기상 관측 및 자가진단 방법을 나타낸 플로우차트. 7 is a flowchart illustrating a weather observation and self-diagnosis method according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 : 기상관측시스템 100 : 강우량 계측 장치1: meteorological observation system 100: rainfall measurement device
110 : 강우량 감지모듈 111 : 전원부110: rainfall detection module 111: power unit
113 : 홀센서 115 : 자가진단부113: Hall sensor 115: Self-diagnostic part
130 : 강우량 계측모듈 131 : 신호 수신부130: rainfall measurement module 131: signal receiving unit
132 : 기준 전압 발생부 133 : 신호 판독부132: reference voltage generator 133: signal reader
134 : 판독결과표시부 135 : 출력부 134: read result display unit 135: output unit
300 : 기상정보수집장치 500 : 중앙관제서버300: weather information collecting device 500: central control server
700 : 모니터링 장치 900 : 관리자 단말기700: monitoring device 900: administrator terminal
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080113203A KR100882243B1 (en) | 2008-11-14 | 2008-11-14 | Weather observation system using self-checking apparatus for measuring amount of rainfall |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080113203A KR100882243B1 (en) | 2008-11-14 | 2008-11-14 | Weather observation system using self-checking apparatus for measuring amount of rainfall |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100882243B1 true KR100882243B1 (en) | 2009-02-11 |
Family
ID=40681188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080113203A KR100882243B1 (en) | 2008-11-14 | 2008-11-14 | Weather observation system using self-checking apparatus for measuring amount of rainfall |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100882243B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101530674B1 (en) * | 2014-10-31 | 2015-06-22 | (주)정한전자시스템 | Rainfall observation system with a rainfall measuring instrument checking and through the rain sensing rainfall measuring instrument check method |
KR20220144547A (en) * | 2021-04-20 | 2022-10-27 | 주식회사 넥스트이앤엠 | Management system for road dust based on artificial intelligent and big data |
KR20230083362A (en) | 2021-12-02 | 2023-06-12 | 중앙대학교 산학협력단 | A Method of Providing Rainfall Information Using a Mobile Vibration Sensor Provided in a Moving Means |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000333274A (en) | 1999-05-17 | 2000-11-30 | Wittei:Kk | Information observation transmission device by successive processing |
KR20050010680A (en) * | 2003-07-22 | 2005-01-28 | 정찬권 | Apparatus for measuring a rainfall |
KR100766751B1 (en) | 2007-07-12 | 2007-10-15 | (주)화진티엔아이 | The water level /rainfall observation equipment which required remote electric power control in real time |
US7403840B2 (en) | 2002-04-19 | 2008-07-22 | Irrisoft, Inc. | Irrigation control system |
-
2008
- 2008-11-14 KR KR1020080113203A patent/KR100882243B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000333274A (en) | 1999-05-17 | 2000-11-30 | Wittei:Kk | Information observation transmission device by successive processing |
US7403840B2 (en) | 2002-04-19 | 2008-07-22 | Irrisoft, Inc. | Irrigation control system |
KR20050010680A (en) * | 2003-07-22 | 2005-01-28 | 정찬권 | Apparatus for measuring a rainfall |
KR100766751B1 (en) | 2007-07-12 | 2007-10-15 | (주)화진티엔아이 | The water level /rainfall observation equipment which required remote electric power control in real time |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101530674B1 (en) * | 2014-10-31 | 2015-06-22 | (주)정한전자시스템 | Rainfall observation system with a rainfall measuring instrument checking and through the rain sensing rainfall measuring instrument check method |
KR20220144547A (en) * | 2021-04-20 | 2022-10-27 | 주식회사 넥스트이앤엠 | Management system for road dust based on artificial intelligent and big data |
KR102492965B1 (en) * | 2021-04-20 | 2023-01-31 | 주식회사 넥스트이앤엠 | Management system for road dust based on artificial intelligent and big data |
KR20230083362A (en) | 2021-12-02 | 2023-06-12 | 중앙대학교 산학협력단 | A Method of Providing Rainfall Information Using a Mobile Vibration Sensor Provided in a Moving Means |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100915328B1 (en) | Emergency disaster alarm system including the built-in disaster-factor measuring apparatus capable of self-diagnosis | |
TWI445975B (en) | Faulted circuit indicator, method for determining the state of a transmission and method for reparing a transmission line in an electrical power distribution system | |
US20180159324A1 (en) | Electrical line status monitoring system | |
CN202305046U (en) | Device for measuring temperature of process fluid | |
TWI487235B (en) | Communicating faulted circuit indicator apparatus and method of use thereof | |
US7680460B2 (en) | Wireless process field device diagnostics | |
RU2618793C1 (en) | Method and device for measuring line resistance of control lines in alarm and management systems | |
US6885307B2 (en) | Battery monitor | |
US8786451B2 (en) | Leak detection system having power and communication lines | |
AU2010100428B4 (en) | Method and Apparatus for Power Supply Fault Detection | |
KR100882243B1 (en) | Weather observation system using self-checking apparatus for measuring amount of rainfall | |
EA013196B1 (en) | Electrical fault restricting system | |
CN208043390U (en) | A kind of optical fibre fault monitoring device | |
KR20210031134A (en) | Transmission line monitoring system and monitoring device for check the status of transmission line | |
KR100880380B1 (en) | Self-checking apparatus for measuring amount of rainfall | |
JP5258364B2 (en) | Photovoltaic power generation system, photovoltaic module fault detection method, photovoltaic module control circuit | |
KR100908627B1 (en) | Automatic rainfall alarm system using self-checking apparatus for measuring amount of rainfall | |
US20170097249A1 (en) | Sensor and cable with local wireless read and write capability and methods of using same | |
CN108877130B (en) | Temperature-sensing fire detector with terminal alarm indication function | |
US6507277B2 (en) | Danger signalling system | |
KR20090090723A (en) | Junction box for solar power system having monitoring and alarming function | |
JPH09113398A (en) | Liquid leakage detector | |
KR20210154015A (en) | Apparatus, system, and method for detecting defect | |
US11676477B2 (en) | Fire alarm system | |
CN210719477U (en) | Pressure gauge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120109 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121108 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151028 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161024 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171222 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181023 Year of fee payment: 11 |