KR101195961B1 - 수위감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수위감지장치에 관한 것으로, 특히 테이프 형태로 된 필름센서를 이용하여 강이나 하천, 저수지 등의 수위를 감지할 수 있도록 한 수위감지장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 강이나 하천 등의 수위를 감지하기 위한 위치에 입설되어 설치되며, 하측에는 물이 유입되기 위한 물 유입구가 형성된 수위감지관; 상기 수위감지관의 내측에서 상하방향으로 설치되는 수위센서;로 구성되며,

상기 수위센서는

테이프 형태로 되고, 절연재질로 구성된 베이스층과; 상기 베이스층의 면에 길이방향으로 적어도 2줄 이상의 도전라인;이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수위감지관의 상단에는 상부체가 구비되고, 그 상부체의 외측으로는 수위정보를 포함하는 각종정보가 디스플레이되기 위한 정보표시창이 구비되며, 상기 상부체의 내측으로는 수위센서로부터 감지된 값에 의하여 수위를 판단하고, 그 판단된 수위정보를 정보표시창을 통하여 디스플레이함과 아울러 통신부를 통하여 원격지로 전송하는 컨트롤러가 구비된다.

Description

수위감지장치{Water level sensing apparatus}

본 발명은 수위감지장치에 관한 것으로, 특히 테이프 형태로 된 필름센서를 이용하여 강이나 하천, 저수지 등의 수위를 감지할 수 있도록 한 수위감지장치에 관한 것이다.

강이나 하천, 그리고 저수지 등의 물을 관리하기 위해서는 그 수위를 실시간적으로 확인할 수 있는 장치가 요구된다.

통상의 수위감지장치로는 수압식의 감지장치를 많이 사용하게 되는데, 이러한 수압식 수위감지장치는 물의 높낮이에 따른 수압에 따라 그 수위를 감지하는 장치로서 그 비용이 매우 고가이다.

그러므로, 강이나 하천 등과 같이 상류와 하류의 수위가 달라지는 곳에는 일정간격으로 많이 설치하여야 하기 때문에 설치비용에 따른 비용부담이 크게 된다.

본 발명의 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 제안한 것으로, 테이프 형태로 필름센서를 수위감지관의 내측에 수직으로 설치함으로써 매우 저렴하게 수위감지를 구현할 수 있도록 한 수위감지장치를 제안하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면,

강이나 하천 등의 수위를 감지하기 위한 위치에 입설되어 설치되며, 하측에는 물이 유입되기 위한 물 유입구가 형성된 수위감지관;

상기 수위감지관의 내측에서 상하방향으로 설치되는 수위센서;로 구성되며,

상기 수위센서는

테이프 형태로 되고, 절연재질로 구성된 베이스층과;

상기 베이스층의 면에 길이방향으로 적어도 2줄 이상의 도전라인;이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수위감지관의 상단에는 상부체가 구비되고, 그 상부체의 외측으로는 수위정보를 포함하는 각종정보가 디스플레이되기 위한 정보표시창이 구비되며, 상기 상부체의 내측으로는 수위센서로부터 감지된 값에 의하여 수위를 판단하고, 그 판단된 수위정보를 정보표시창을 통하여 디스플레이함과 아울러 통신부를 통하여 원격지로 전송하는 컨트롤러가 구비된다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 저렴한 가격으로 수위감지장치를 구현함으로써 설치비용이 경감되는 장점이 있고, 또한 솔라셀에 의해 동작전원이 공급되므로 전원을 공급하기 위한 전원케이블의 설치공사가 필요없어 설치의 간편성이 증대된다.

또한, LED로 된 정보표시창을 통하여 수위정보, 온습도 정보, 공익 정보 등의 각종 정보를 디스플레이함으로써 먼거리에서도 쉽게 확인할 수 있도록 함과 아울러 이동통신망등을 통하여 원격지의 중앙통제부로 정보를 전송함으로써 다수의 수위감지장치를 효율적으로 운용할 수 있는 효과가 있는 것이다.

이하 본 발명에 따른 수위감지장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 수위감지장치의 외관 구조를 보인 도로서, 파이프 형태의 수위감지관(100)이 구비되며, 그 수위감지관(100)의 하측에는 강이나 하천, 저수지 바닥에 고정되어 설치되기 위한 하부지지구(120)가 형성되는데, 상기 하부지지구(120)는 바닥부에 안정적으로 지지하기 위하여 판형태로 형성되고, 부가적으로 수위감지관(100)이 회전되는 것을 방지하기 위하여 수위감지관(100)의 하측에는 측방향으로 돌출되는 다수개의 회전방지돌기(121)가 형성되어 있다.

수위감지관(100)의 외측으로는 상하방향으로 일정간격마다 수위눈금(101)이 표시되어 있으며, 하측으로는 외부의 물이 수위감지관(100)의 내측으로 유입되기 위한 물유입구(110)가 형성되어 있다.

이때, 상기 물유입구(110)는 풀이나 모래, 천 등의 각종 외부 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 망체로 됨이 바람직하다.

상기 수위감지관(100)의 상단에는 상부체(130)가 구비되는데, 상기 상부체(130)는 원통 형태로 형성되어 있으며, 그 상부체(130)의 외측 둘레를 따라서는 LED로 된 전광판 형태의 정보표시창(140)이 형성되어 있다,

이러한 정보표시창(140)을 통하여 수위정보, 온도 및 습도 정보, 각종 공익성 정보가 상부체(130)의 외측을 회전하도록 디스플레이됨으로써 각 방향에서도 쉽게 디스플레이되는 정보를 확인할 수 있도록 한다.

상부체(130)의 상측으로는 솔라셀(150)이 장착되어 외부로부터 전원을 공급받지 않고, 자체적으로 전원을 생성하여 동작하도록 한다.

도2는 본 발명의 단면도로서, 특히 수위감지관(100)의 내부 구조를 보인 도이다.

수위감지관(100)의 내측으로는 상하방향으로 테이프 형태로 된 수위센서(160)가 내삽되어 장착되는데, 이러한 수위센서(160)는 도3에 도시한 바와 같이 접착제층(162), 베이스층(161), 도전라인(163,164), 보호필름(165)이 저면에서 상방으로 순차적으로 적층되어 이루어진다.

접착제층(162)은 수위감지관(100)의 내측 벽면에 부착하여 고정시키는 것으 로, 접착 테이프 형태로 구성된다.

베이스층(161)은 도전라인(163,164)이 상부에 형성되기 위한 층으로서, 절연과 함께 도전라인(153,164)의 패턴을 인쇄 방식에 형성하기 위해 PET, PE, PTFE, PVC 또는 기타 테프론 계열의 재질로 형성된다.

도전라인(163,164)은 베이스층(161)의 상부면에서서 저항을 갖는 한 쌍의 패턴 형태로 형성되는 층으로서, 베이스층(161)의 길이방향으로 서로 이격되어 평행하게 스트립 형태로 배치되며, 은(SILVER)화합물로 인쇄된다.

보호필름(165)은 베이스층(161)의 상부에 적층되어 도전라인(163,164)의 패턴을 외부로부터 보호하기 위한 층으로서 PET, PE, PVC 또는 테프론 계열의 재질로 형성된다.

또한, 도전라인(163,164)에 해당되는 부분에는 일정간격마다 센신홀(166)이 형성되어 있어서, 그 센싱홀(1660)을 통해 도전라인(163,164)이 외부로 노출된다.

이러한 수위센서(160)에 의하여 수위가 감지되는 과정을 설명한다.

수위감지관(100)의 하측에 형성된 물유입구(110)를 통해 물이 유입되어 수위가 형성되면, 센싱홀(166)을 통해 물이 유입되어 수위가 감지되는데, 한 쌍의 도전라인(163,164)이 하측부터 수위가 형성된 위치까지 쇼트가 발생하게 되고, 그 쇼트된 부위의 범위에서 저항값이 발생하므로 그 저항값의 크기에 의해 수위를 감지할 수 있는 것이다.

즉, 저항값이 낮으면 그 저항값만큼 수위가 낮은 것이고, 저항값이 높으면 수위가 높을 것이며, 이러한 수위에 따른 저항값은 데이터베이스화되어 이미 저장 됨으로써 상호간의 저항값 비교에 의해 수위를 판단할 수 있는 것이다.

한편, 수위감지관(100)의 내측으로는 상하방향으로 플로트 레벨센서(float level sensor)(170)가 더 장착되어 수위센서(160)의 고장이나 오동작시에 보조적으로 수위감지를 행하게 되는데, 이러한 플로트 레벨센서(170)는 도4에 도시한 바와 같이 수위감지봉(171)이 상하방향으로 입설되고, 그 외측으로는 링 형태의 부구(172)가 끼워진다.

수위감지봉(171)에는 상하방향으로 일정간격마다 다수개의 자석(173,174)이 설치되어 있으며, 부구(172)에도 자석이 내장되어 있어서 수위에 따라 부구(172)가 부유하게 되면, 수위감지봉(171)의 자석(173,174)과 부구(172)에 내장된 자석간에 순차적으로 자장이 발생하게 되며, 이때, 자장이 발생된 자석(173,174)의 갯수를 확인함으로써 수위를 확인할 수 있는 것이다.

예를들면, 자석(173,174)이 1미터 단위로 설치되어 있다면, 5개의 자석으로 부터 순차적으로 자장이 감지된 경우 수위는 5미터로 판단하게 되는 것이다.

또 다른 방안으로는 전도체로 된 수위감지봉에 미세전류를 흘리게 되면, 부구의 높낮이 위치에 따라 부구에 포함된 자석의 자장이 수위감지봉에 흐르는 미세전류에 영향을 주게 되어 그 전류값이 달라지도록 함 으로써 그 달라진 전류값에 의해 수위를 감지할 수 있도록 설계할 수 있다.

도5는 상부체(130)의 내측에 장착된 회로의 블럭도로서, 상부체(130)에는 온도센서 및 습도센서(180,190)가 설치되며, 컨트롤러(200)는 수위센서(160), 플로트 레벨센서(170), 온도 및 습도센서(180,190)로부터 센싱정보를 입력받아 이를 수위 값 및 온습도값을 판단하여 정보표시창(140)을 통해 표시한다.

아울러, 이렇게 표시된 수위값 및 온습도값은 통신부(210)를 통해 원격지의 중앙통제부로 전송되는데, 이때 통신부(210)는 유선, 이동통신망 등의 무선통신이 될 수 있다.

한편, 솔라셀(150)로부터 발생된 전원은 파워스위칭 모듈(220)을 거쳐 주배터리(230)와 보조배터리(240)에 충전되며, 주배터리(230)의 전원만이 파워스위칭모듈(220)을 통하여 컨트롤러(200), 정보표시창(140), 통신부(210) 등의 전원이 필요한 곳에 공급된다.

만일 주배터리(230)의 전원이 이상이 발생한 경우 예를들면, 충전이 이루어지지 못하여 전압 또는 전류값이 낮아지는 경우 본 발명의 오동작 우려가 있으므로, 파워스위칭모듈(220)은 이에 따라 보조배터리(240)로 절체되어 보조배터리(240)의 전원을 공급하게 되는 것이다.

이러한 주배터리(230)의 전압 및 전류갑의 변동에 따른 이상 유무를 파워스위칭모듈(220)에 내장된 전압 및 전류 센서에 의해 판단되므로, 이러한 전압 및 전류값을 컨트롤러(200)에서 인가받아 통신부(210)를 통해 원격지의 중앙통제부로 경보신호를 발생함으로써 적절한 조치가 이루어지도록 하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 외관도.

도2는 수위감지관의 내측에 수위센서가 장착된 형태를 보인 도.

도3은 수위센서의 구조를 보인 도.

도4는 플로트 센서의 구조를 보인 도.

도5는 본 발명의 회로 구조를 보인 블럭도.

Claims (6)

1. 관 형태로 되고, 하단에는 판 형태의 하부지지구가 형성되어 강이나 하천의 바닥부에 입설되도록 고정설치되며, 상기 하부지지구의 상측에는 측방향으로는 다수개의 회전방지돌기가 형성됨과 아울러 상기 회전방지돌기의 상측으로 물이 유입되기 위한 물 유입구가 형성된 수위감지관;

   테이프 형태로 되고, 절연재질로 구성된 베이스층과 상기 베이스층의 면에 길이방향으로 적어도 2줄 이상의 도전라인으로 형성되어 상기 수위감지관의 내측에 상하방향으로 설치되는 수위센서;

   상기 수위감지관의 상단에 원통 형태로 구비되고, 원통 형태의 외측 둘레를 따라 LED로 된 정보표시창이 구비되어 수위정보를 포함하는 각종정보가 외측 둘레를 따라 회전하면서 디스플레이됨과 아울러 내측으로는 상기 수위센서로부터 감지된 값에 의하여 수위를 판단하고, 그 판단된 수위정보를 정보표시창을 통하여 디스플레이하며 통신부를 통하여 원격지로 전송하는 컨트롤러를 갖는 상부체;

   상기 상부체의 상측으로는 솔라셀이 구비되고, 상부체의 내측으로는 주배터리가 더 구비되어 솔라셀로부터 전원을 공급받아 충전함과 아울러 전원을 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수위감지장치.
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