KR101118626B1

KR101118626B1 - 통신거리확장기능을 지닌 무선자동수위조절기

Info

Publication number: KR101118626B1
Application number: KR1020090015648A
Authority: KR
Inventors: 임홍식
Original assignee: 임홍식
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2012-03-06
Also published as: KR20090029244A

Abstract

본 발명은 광역상수도가 들어가지 않는 지역에서 간이 상수도의 물탱크와 관정간에 수위를 자동으로 조절하는 무선자동수위조절기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선수신부의 전원으로 사용되는 상용전원(AC전원)에서 발생되는 노이즈를 물리적으로 분리 차단하기 위하여 무선데이터의 수신대기상태에서는 AC전원이 물리적으로 차단되고 노이즈가 없는 DC전원이 사용되면서 무선수신율을 높여 통신거리를 확장하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 통신거리확장기능을 지닌 무선자동수위조절기에 관한 것이다.

무선자동수위조절기, 무선송신기, 무선수신기, 통신거리확장

Description

통신거리확장기능을 지닌 무선자동수위조절기{Radio Frequency Auto Water Level Control For Long Range}

본 발명은 광역상수도가 들어가지 않는 지역에서 간이 상수도의 물탱크와 관정간에 수위를 자동으로 조절하는 무선자동수위조절기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물탱크측에 설치되는 무선송신기와, 관정에 설치되어 상기 무선송신기로부터의 데이터를 무선수신부에서 수신받아 데이터컨트롤부에 의해 관정모터를 제어하는 무선수신기로 구성된 무선자동수위조절기에 있어서, 상기 무선수신기는 무선송신기의 송신간격에 맞추어 데이터컨트롤부에 의해 AC전원을 제어하는 AC전원차단부가 구비되어 있되, 상기 AC전원차단부는 무선송신기로부터의 송신시점 이전에 데이터컨트롤부의 MCU에 설정된 프로그램에 의해 AC전원차단부에 구비된 릴레이가 전원인입부에 접속된 AC아답터로부터의 AC전원의 연결상태를 물리적으로 끊고 노이즈가 없는 충전지로부터의 DC전원에 접속되어 수신대기상태를 유지하며, 수신대기상태에서 송신측으로부터 데이터를 수신받으면 상기 데이터컨트롤부에서 정해진 명령을 수행한 다음 상기 AC전원차단부의 릴레이가 충전지로부터의 DC전원을 끊고 상기 전원인입부에 AC아답터로부터의 AC전원이 공급되도록 연결하여 무선데이터의 수신대기상태에서는 노이즈가 발생되는 상용전원(AC전원)이 물리적으로 차단되고 노이즈가 없는 DC전원이 사용되어 무선수신율을 높여 통신거리를 확장하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 통신거리확장기능을 지닌 무선자동수위조절기에 관한 것이다.

도시지역에는 광역상수도가 보급되어 있어서 물을 자유롭게 사용하고 있으나 광역상수도가 보급되지 않은 시골지역에는 각 가정이 지하수를 파서 물을 사용하고있는데 지하수의 오염 및 고갈로 인하여 지하수를 점점 더 깊게 파야하는 현실이나 고가의 비용 부담으로 개인이 단독으로 지하수를 이용하기 힘든 실정이므로 마을단위로 간이상수도 시설을 하고있다.

종래의 간이 상수도의 수위 조절은 사람이 직접 작동하는 수동방식을 사용하거나 자동방식도 물탱크와 관정사이에 선을 매립하여 자동으로 수위를 조절하여 왔으나 매설된 선의 부식등으로 고장이 발생하였을때에는 매립으로 인하여 어느 곳에 문제가 생겼는지 매립된 땅을 전부 파헤치기 전에는 알수 없는 실정이므로 몇가지 다른 자동수위 조절방법이 개발되어졌고 그 중 한가지로서, 설치가 간단한 무선수 위자동조절기를 일반적으로 사용하게 되었다.

그러나 무선통신은 법이 정한 한정된 출력으로 인하여 시골지역의 특성상 산악지형이 많아 한정된 출력으로 송수신이 원활치 않아 그런곳에는 중계기를 복수로 설치해야 하는 문제가 발생되고 있어 설치 시간증가의 문제, 중계기비용문제, 그로인한 고장부위의 증가의 문제가 야기되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 광역상수도가 들어가지 않는 지역에서 간이 상수도의 물탱크와 관정간에 수위를 무선송수신을 통해 자동조절하는 장치에 있어 무선데이터의 수신대기상태에서는 AC전원이 물리적으로 차단되고 노이즈가 없는 DC전원이 사용되도록 하여 무선통신에 방해가 되는 상용전원(AC전원)으로부터의 노이즈를 제거함으로써 한정된 출력으로 통신거리가 확장되도록 하고, 통신거리의 확장에 따른 중계기를 별도로 설치하지 않도록 하며, 또한 AC전원선이 회로에 직접 연결되지 않아 전원선을 타고 들어오는 낙뢰, 과전압, 과전류로 인한 회로를 보호하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

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이러한 목적을 달성하기 위하여 물탱크측에 설치되는 무선송신기와, 관정에 설치되어 상기 무선송신기로부터의 데이터를 무선수신부에서 수신받아 데이터컨트롤부에 의해 관정모터를 제어하는 무선수신기로 구성된 무선자동수위조절기에 있어서, 상기 무선수신기는 무선송신기의 송신간격에 맞추어 데이터컨트롤부에 의해 AC전원을 제어하는 AC전원차단부가 구비되어 있되, 상기 AC전원차단부는 무선송신기로부터의 송신시점 이전에 데이터컨트롤부의 MCU에 설정된 프로그램에 의해 AC전원차단부에 구비된 릴레이가 전원인입부에 접속된 AC아답터로부터의 AC전원의 연결상태를 물리적으로 끊고 노이즈가 없는 충전지로부터의 DC전원에 접속되어 수신대기상태를 유지하며, 수신대기상태에서 송신측으로부터 데이터를 수신받으면 상기 데이터컨트롤부에서 정해진 명령을 수행한 다음 상기 AC전원차단부의 릴레이가 충전지로부터의 DC전원을 끊고 상기 전원인입부에 AC아답터로부터의 AC전원이 공급되도록 연결하여 무선데이터의 수신대기상태에서는 노이즈가 발생되는 상용전원(AC전원)이 물리적으로 차단되고 노이즈가 없는 DC전원이 사용되어 무선수신율을 높여 통신거리를 확장하도록 되어 있는 것에 본 발명의 특징이 있다.

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상기와 같이 본 발명에 따른 통신거리확장기능을 지닌 무선자동수위조절기에 의하면 무선수신부의 전원으로 사용되는 상용전원(AC전원)에서 발생되는 노이즈를 물리적으로 분리 차단하기 위하여 무선데이터의 수신대기상태에서는 AC전원이 물리적으로 차단되고 노이즈가 없는 DC전원이 사용되도록 되어 있어 무선수신율을 높여 통신거리를 확장하게 함으로써 산이 많은 시골환경에 설치되는 무선자동송수신기의 성능을 향상시켜 통신거리문제로 추가로 설치하는 중계기의 설치 빈도을 줄임으로 설치비용을 절감시킬 뿐 아니라 원활한 통신으로 마을주민의 식수 사용에 불편함이 없도록 기여할 수 있으며, 또한 중계기는 사용전류가 많아 솔라충전패널의 크기도 커지고 충전지 용량도 큰 것으로 해야 하는 관계로 설치 위치 선정에도 어려움이 있었으나 이것을 해결하는데 큰 역할을 할 수 있는 효과가 있다.

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이하 본 발명에 따른 바람직한 구성을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 통신거리확장기능을 지닌 무선자동수위조절기는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 광역상수도가 들어가지 않는 지역에서 간이 상수도의 물탱크와 관정간에 수위를 자동으로 조절하는 장치로서, 물탱크측에 설치되는 무선송신기(100)와, 관정에 설치되어 상기 무선송신기(100)로부터의 데이터를 무선수신부(300)에서 수신받아 데이터컨트롤부(400)에 의해 관정모터를 제어하는 무선수신기(200)로 구성되며, 상기 무선수신기(200)는 무선송신기(100)의 송신간격에 맞추어 데이터컨트롤부(400)에 의해 AC전원을 제어하는 AC전원차단부(600)가 구비되어 있되, 상기 AC전원차단부(600)는 무선송신기(100)로부터의 송신시점 이전에 데이터컨트롤부(400)의 MCU에 설정된 프로그램에 의해 AC전원차단부(600)에 구비된 릴레이가 전원인입부(1000)에 접속된 AC아답터로부터의 AC전원의 연결상태를 물리적으로 끊고 노이즈가 없는 충전지(800)로부터의 DC전원에 접속되어 수신대기상태를 유지하며, 수신대기상태에서 송신측으로부터 데이터를 수신받으면 상기 데이터컨트롤부(400)에서 정해진 명령을 수행한 다음 상기 AC전원차단부(600)의 릴레이가 충전지(800)로부터의 DC전원을 끊고 상기 전원인입부(1000)에 AC아답터로부터의 AC전원이 공급되도록 연결하여 무선데이터의 수신대기상태에서는 노이즈가 발생되는 상용전원(AC전원)이 물리적으로 차단되고 노이즈가 없는 DC전원이 사용되어 무선수신율을 높여 통신거리를 확장하도록 되어 있다.
일반적으로 시골지역 등 광역상수도가 보급되지 않은 지역에서는 마을 간이상수도가 운용되고 있다. 상기 간이상수도는 지하수 관정을 파고 수중모터를 장착하여 산중턱 등 마을의 높은지역에 물탱크를 설치하여 관정에서 수중모터를 가동시켜 물탱크로 물을 끌어올린 다음 자연압에 의하여 개별 가정으로 물을 공급하는 것이다.
본 발명에 따른 무선자동수위조절기는 이러한 시스템을 자동으로 운용시키기 위한 것으로, 물탱크의 물이 저수위일때는 관정모터를 기동시키고 물탱크의 수위가 고수위가 되면 모터를 중지시키는 역할을 하는 것이다.

도3에 도시된 바와 같이 물탱크측에 설치된 무선송신기(100)에서 수위데이터, 충전지 잔량데이터, 솔라전압데이터 등 필요한 데이터를 관정에 설치된 무선수신기(200)에 송신하게 된다.
상기 무선송신기(100)에서 보내는 데이터는 일정한 주기로 송신하게 되는데, 상기 무선수신기(200)는 수신대기 상태로 있다가 무선송신기(100)로부터의 데이터가 감지되면 수신을 시작하게 된다.
이 때 일반적인 종래의 수신기는 전원을 상용전원(AC아답터)을 사용하여 항상 수신대기상태에서 데이터를 수신하도록 되어 있어 상용전원(AC전원)에서 발생되는 노이즈에 의해 무선데이터수신율이 저하되는 문제점을 지닌 것이나, 본 발명에 따른 무선자동수위조절기의 무선수신기(200)는 무선송신기(100)의 송신간격에 맞추어 데이터컨트롤부(400)에서 AC전원을 단속하게 되므로 무선송신기(100)로부터의 송신시점의 이전에 노이즈가 발생되는 AC전원을 물리적으로 끊어 버리고 노이즈발생이 없는 충전지(800)의 DC전원에 의해 수신대기 상태로 있다가 송신측으로부터 데이터를 수신받으면 정해진 명령을 수행하며 명령수행 후에는 상기 충전지(800)의 전원을 끊고 다시 AC전원이 접속되면서 충전지(800)를 충전하게 된다.

보다 상세한 실시예로 설명하기 위해 도 2를 기준으로 설명하면, 상기 무선수신기(200)에 구비된 무선수신부(300)에서 무선송신기(100)로부터의 데이터를 받게 되는데, 예로 무선송신기(100)의 데이터 송신주기를 3분마다 1회 송신주기로 하여 설명하도록 하겠다.
상기 무선수신기(200)의 전원을 ON시키면 데이터컨트롤부(400)의 MCU에 설정된 프로그램에 의해 AC전원차단부(600)에 구비된 릴레이가 전원인입부(1000)에 접속된 통상적인 AC아답터로부터의 AC전원을 물리적으로 끊고 노이즈발생이 없는 충전지(800)로부터의 DC전원에 접속되도록 연결되어 수신대기상태를 유지하게 된다.

수신대기상태에서 상기 무선수신부(300)가 무선송신기(100)로부터 데이터를 수신받으면 데이터컨트롤부(400)에 의하여 기 설정된 명령, 즉 물탱크의 수위가 저수위일 때는 관정모터를 가동시키고 물탱크의 수위가 고수위가 되면 관정모터를 중지시키는 등의 일을 수행하게 되며, 상기 데이터컨트롤부(400)에 의한 명령을 수행한 다음에는 AC전원차단부(600)의 릴레이가 충전지(800)로부터의 DC전원을 끊고 다시 전원인입부(1000)에 AC아답터로부터의 AC전원이 공급되도록 연결되며 이에 따라 AC전원은 충전회로부(500)에 전류를 인가하여 충전지(800)를 충전하게 된다.
또한, 상기 충전지(800)를 충전 중에 있다가 약 2분 50초 정도가 경과되면 무선송신기(100)로부터의 데이터를 수신하기 위한 수신대기를 위해 상기 데이터컨트롤부(400)는 AC전원차단부(600)의 릴레이를 동작시켜 AC아답터로부터의 AC전원은 차단하고 DC전원인 충전지(800)에 접속되어 노이즈가 없는 DC전원을 공급받게 된다.
이러한 일련의 동작은 상기와 같이 무선송신기(100)로부터의 송신간격이 3분주기로 설정된 경우 계속적으로 반복되어지며, 무선수신기(200)가 수신대기 상태에서는 AC전원을 물리적으로 차단하여 AC전원으로부터 발생되는 노이즈를 완전 차단하므로 수신효율이 증대되어 통신거리를 확장하게 되는 결과를 얻게되는 것이다.
한편, 본 발명에서 미설명된 도면부호 900은 외부기기와 연결되어 제어하는 외부기기컨트롤부이며, 700은 무선수신기(200)의 작동상태를 표시하는 상태표시부이다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

도 1은 본 발명에 따른 통신거리확장기능을 지닌 무선자동수위조절기에서 무선수신부의 내부 구성도

도 2는 본 발명에 따른 통신거리확장기능을 지닌 무선자동수위조절기에서 무선수신부의 블록도

도 3은 본 발명에 따른 통신거리확장기능을 지닌 무선자동수위조절기의 설치개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 무선송신기 200 : 무선수신기

300 : 무선수신부 400 : 데이터컨트롤부

500 : 충전회로부 600 : AC전원차단부

700 : 상태표시부 800 : 충전지

900 : 외부기기컨트롤부 1000 : 전원인입부

Claims

물탱크측에 설치되는 무선송신기와, 관정에 설치되어 상기 무선송신기로부터의 데이터를 무선수신부에서 수신받아 데이터컨트롤부에 의해 관정모터를 제어하되 상기 무선송신기의 송신간격에 맞추어 데이터컨트롤부에 의해 AC전원을 제어하는 AC전원차단부가 구비되어 있는 무선수신기로 구성된 무선자동수위조절기에 있어서, 상기 AC전원차단부(600)는 무선송신기(100)로부터의 송신시점 이전에 데이터컨트롤부(400)의 MCU에 설정된 프로그램에 의해 AC전원차단부(600)에 구비된 릴레이가 전원인입부(1000)에 접속된 AC아답터로부터의 AC전원의 연결상태를 물리적으로 끊고 노이즈가 없는 충전지(800)로부터의 DC전원에 접속되어 수신대기상태를 유지하도록 되어 있으며, 수신대기상태에서 상기 무선수신부(300)가 송신측으로부터 데이터를 수신받으면 데이터컨트롤부(400)에서 정해진 명령을 수행한 다음 상기 AC전원차단부(600)의 릴레이가 충전지(800)로부터의 DC전원을 끊고 상기 전원인입부(1000)에 AC아답터로부터의 AC전원이 공급되게 연결하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 통신거리확장기능을 지닌 무선자동수위조절기.
제 1항에 있어서, 상기 무선수신기(200)는 AC전원차단부(600)의 릴레이가 전원인입부(1000)에 연결되어 AC전원이 공급되면 AC전원이 충전회로부(500)에 전류를 인가하면서 충전지(800)를 충전하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 통신거리확장기능을 지닌 무선자동수위조절기.