KR101206530B1 - 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템 - Google Patents

이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재난재해의 발생이 예상되는 때에 미리 현장 주변 사람들에게 스피커를 통해 예보 또는 경보 방송을 전파하여 피해를 최소화할 수 있도록 하는 재난재해 방재 시스템에서 관측소의 계측장비들을 제어하고 계측장비들이 계측한 데이터를 관제센터로 전송하는 수위 및 우량 관측 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 관측장치를 이중화하여 메인 관측장치에 문제가 발생되더라도 서브 관측장치가 작동하여 계측장비의 제어와 계측장비에서 계측된 데이터의 수신 및 관제센터에의 전송이 가능하도록 하여 재난재해의 예보 또는 경보에 문제가 없도록 한 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템이다.
본 발명에 따른 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템은 우량과 수위를 계측하는 계측장비; 상기 계측장비와 송수신하는 송수신부와, 상기 송수신부를 통해 수신되는 상기 계측장비의 계측 데이터를 저장하는 메모리와, 관제센터와 통신하는 통신부와, 상기 메모리의 계측 데이터를 독출하여 상기 통신부를 통해 관제센터로 전송하는 컨트롤러를 포함하는 메인 관측장치; 제2의 송수신부, 메모리, 통신부 및 컨트롤러를 포함하며, 상기 메인 관측장치와 통신하여 메인 관측장치에 이상이 발생된 때에 작동하는 서브 관측장치; 를 포함하여 이루어진다.

Description

이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템{RTU system for raising the alarm of flood}
본 발명은 재난재해의 발생이 예상되는 때에 미리 현장 주변 사람들에게 스피커를 통해 예보 또는 경보 방송을 전파하여 피해를 최소화할 수 있도록 하는 재난재해 방재 시스템에서 관측소의 계측장비들을 제어하고 계측장비들이 계측한 데이터를 관제센터로 전송하는 수위 및 우량 관측 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 관측장치를 이중화하여 메인 관측장치에 문제가 발생되더라도 서브 관측장치가 작동하여 계측장비의 제어와 계측장비에서 계측된 데이터의 수신 및 관제센터에의 전송이 가능하도록 하여 재난재해의 예보 또는 경보에 문제가 없도록 한 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템이다.
홍수나 집중호우 등의 재난재해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 하는 재난재해 방재 시스템은 도1에서 보는 바와 같이
현장의 강우량, 적설량, 수위 등의 재난요소를 무인방식으로 계측하고, 계측된 데이터를 관제센터로 전송하는 수위 및 우량 관측 시스템과,
현장 주변 사람들에게 예보 또는 경보 방송을 전파하는 경보제어 시스템과,
기상예보 시스템과 연동되며 수위 및 우량 관측 시스템에서 계측하여 전송된 재난요소 데이터를 수신하여 분석 및 관리하고, 경보제어 시스템으로 예보 또는 경보 방송을 하도록 원격 제어하는 관제 시스템으로 구성된다.
도1에서 보는 바와 같이, 방재 시스템의 수위 및 우량 관측 시스템에는 강우량 또는 적설량을 관측하는 우량국과, 하천의 수위를 관측하는 수위국이 있다.
우량국에는 강우량(또는 적설량)을 감지하는 우량계와, 상기 우량계가 전송하는 데이터로부터 강우량을 연산 계측하고, 관제 시스템으로 통신모듈(예; VHF, CDMA, 위성통신, 유선망 등)을 통해 계측된 강우량 정보를 송신하며, 관제 시스템과 수시로 정상 작동 유무를 확인하기 위해 송수신하는 관측장치(RTU;Remote Terminal Unit)가 구비된다.
수위국에는 수위를 감지 및 촬영하는 수위센서와 CCTV, 상기 수위센서가 전송하는 데이터로부터 수위를 연산 계측하고, 관제 시스템으로 통신모듈(예; VHF, CDMA, 위성통신, 유선망 등)을 통해 계측된 수위 정보와 촬영 영상을 송신하며, 관제 시스템과 수시로 정상 작동 유무를 확인하기 위해 송수신하는 관측장치(RTU)가 구비된다.
도1에서 보는 바와 같이, 방재 시스템의 관제 시스템에는 수위 및 우량 관측 시스템 및 경보제어 시스템과 통신하는 통신장치와, 수위 및 우량 관측 시스템 및 경보제어 시스템이 정상적으로 작동되고 있는지 확인하기 위해 상기 통신장치를 통해 호출하는 원격호출서버와, 상기 수위 및 우량 관측 시스템에서 전송하는 재난요소 데이터(강우량, 적설량, 수위 정보, 하천 영상 등)와, 기상 예보 시스템으로부터 수신한 재난요소 데이터(예상 강우량, 하천 상류 댐의 방류량 등)와, 기타 수위 및 우량 관측 시스템으로부터 수신하고 경보제어 시스템으로 송신한 데이터 등이 저장되는 데이터베이스와, 상기 데이터베이스에 저장된 재난요소 데이터를 실시간으로 분석하여 재난재해의 예보 방송 또는 경보 방송이 필요한지 판단하여 자동으로 예경보를 발령하는 경보제어서버가 구비된다.
도1에서 보는 바와 같이, 방재 시스템의 경보제어 시스템에는 현장 주변으로 예보 방송 또는 경보 방송을 출력 전파하는 스피커와, 상기 관제 시스템으로부터 예경보 발령신호를 수신하여 상기 스피커를 통한 예경보 방송을 제어하는 경보제어장치가 구비된다.
본 발명은 위와 같이 수위 및 우량 관측 시스템, 관제 시스템, 경보제어 시스템으로 구성되는 재난재해 방재 시스템에서 수위 및 우량 관측 시스템에 관한 것이다.
수위 및 우량 관측 시스템에 관한 종래기술로는 등록특허 제0915328호 "자가진단이 가능한 재난요소 계측장치 내장 비상재해재난 경보시스템 및 그 운영방법", 등록특허 제0893625호 "원격 제어 지원 가능한 홍수 예/경보 시스템" 등 다양하게 개시되었다.
수위 및 우량 관측 시스템은 재난방재 방재 시스템이 정상적으로 작동하기 위한 기초가 되는 것으로서 매우 중요한 시스템이다.
다시 말해, 수위 및 우량 관측 시스템은 재난재해 요소를 계측하는 계측장비를 제어하며, 계측된 강우량, 수위 등의 정보를 관제센터로 전송하여, 관제센터가 전송된 정보를 바탕으로 재난재해가 예상되는지 여부를 분석하도록 하는 시스템으로서, 수위 및 우량 관측 시스템이 정상적으로 작동하지 않으면 재난재해의 예상 여부를 분석 판단하는 계측 정보를 취득할 수 없어 방재 시스템은 정상 작동되지 않는다.
그래서 관측장치에 이상이 발생되더라도 이를 대체하여 계측장비들을 제어하고, 계측장비에서 계측된 정보를 관리하고 관제센터로 전송할 수 있도록 하는 수단이 필요하지만 종래기술에서는 이러한 수단이 구비되어 있지 않다.
본 발명은 위와 같이 종래기술에 따른 재난재해 방재 시스템의 수위 및 우량 관측 시스템이 갖는 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 계측장비들을 제어하고 계측장비들로부터 계측 데이터를 수신하여 저장하고, 관제 시스템과 통신하여 계측 데이터를 전송하는 관측장치를 이중화하여, 즉, 메인 관측장치 이외에 서브 관측장치를 도입하여 메인 관측장치에 이상이 발생되더라도 서브 관측장치가 계측장비들을 제어하고 계측된 데이터를 관제 시스템으로 전송하도록 하여 수위 및 우량 관측 시스템이 정상 작동되지 않는 상황이 발생되는 것을 방지하는 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 관측장치에는 관제 시스템에 통신하는 통신모듈의 종류를 여러 가지 구비하여 관제 시스템과의 통신이 두절되는 상황이 발생되는 것을 예방하고, 전원공급부에 배터리, 충전모듈, 태양전지판모듈(25)을 구비하여, 외부 상용전원의 공급이 차단되더라도 계측장비의 제어와 계측 데이터의 전송이 가능하도록 하는 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템을 제공함을 또 다른 목적으로 한다.
그리고 관측장치의 설치 및 유지,보수 작업이 간이 신속하게 행해지도록 함체에 조립수단을 구비하는 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템을 제공함을 또 다른 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템은
우량과 수위를 계측하는 계측장비;
상기 계측장비와 송수신하는 송수신부와,
상기 송수신부를 통해 수신되는 상기 계측장비의 계측 데이터를 저장하는 메모리와,
관제센터와 통신하는 통신부와,
상기 메모리의 계측 데이터를 독출하여 상기 통신부를 통해 관제센터로 전송하는 컨트롤러를 포함하는 메인 관측장치;
제2의 송수신부, 메모리, 통신부 및 컨트롤러를 포함하며, 상기 메인 관측장치와 통신하여 메인 관측장치에 이상이 발생된 때에 작동하는 서브 관측장치;
를 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 통신부는
무선통신을 지원하는 무선통신모듈, 유선통신을 지원하는 유선통신모듈, 인터넷통신을 지원하는 이더넷통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 메인 관측장치와 서브 관측장치에 전원을 공급하는 배터리와,
태양광 에너지로 발전하는 태양전지판모듈(25)과,
상용전원 또는 상기 태양전지판모듈(25)에서 발전된 전원으로 상기 배터리를 충전하는 충전모듈을 포함하는 전원공급부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 메인 관측장치, 서브 관측장치 및 전원공급부를 내장하여 보호하는 함체;
상기 함체에 장착되고, 상기 메인 관측장치, 서브 관측장치 및 전원공급부 각각을 구성하는 전자소자가 실장된 PCB가 조립결합되는 조립수단;을 더 포함하되,
상기 조립수단은
상기 함체 내부의 전후좌우에 각각 고정결합되고, 내측 길이방향으로 다수의 삽입홀이 일정 간격으로 형성되고, 상기 삽입홀의 양측으로는 걸림홈이 형성되는 연결프레임과,
좌측 전후방의 상기 두 연결프레임과, 우측 전후방의 상기 두 연결프레임을 각각 연결하고, 외측면 양측에 각각 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입돌출부와, 탄성을 갖고 상기 걸림홈에 후크식으로 걸림결합되는 후크결합부가 형성되고, 내측면 길이방향으로 상기 PCB가 슬라이드식으로 조립결합되는 슬라이딩결합부가 형성되는 조립프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템은
관제 시스템과 통신하며, 계측장비들을 제어하고 계측장비들로부터 계측 데이터를 수신하는 관측장치를 이중화함으로써, 메인 관측장치에 이상이 발생되더라도 서브 관측장치가 이를 대신하여 계측장비의 제어 및 계측 데이터의 수신에 장애가 없고, 관제 시스템과 통신하는 통신부에 여러 종류의 통신망으로 통신할 수 있는 다수의 통신모듈을 구비하여 어느 통신망에 문제가 있더라도 다른 통신망을 통해 관제 시스템과 통신함으로써 재난재해의 예경보를 위해 취득한 계측 데이터의 전송 신뢰성이 높고, 전원공급부에 태양전지판모듈(25), 충전모듈 및 배터리를 구비하여 상용전원의 공급이 차단되더라도 계측장비의 제어 및 계측 데이터의 취득에 지장이 없고, 조립수단을 통해 간이 신속하게 설치 및 분해되어 유지, 보수 작업이 편리한 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템으로서 산업발전에 매우 유용한 발명이다.
도 1 은 재난재해 방재 시스템의 개략적인 전체 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템의 이중화 구성도.
도 3 은 함체에 장착된 본 발명에 따른 수위 및 우량 관측 시스템의 도면대용 사진.
도 4 는 본 발명에 따른 관측장치의 구성도.
도 5 는 송수신부와 컨트롤러의 PCB가 조립결합되는 조립수단의 사시도.
도 6 은 고밀도 집적화를 위한 컨트롤러의 PCB 어셈블리의 사시도.
도 7 은 데이터 통신을 지원하는 통신케이블체가 결합되는 컨넥터의 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템은 계측장비(10)와 이중화된 관측장치(RTU)로서 메인 관측장치(RTU-Main)와 서브 관측장치( RTU-Sub), 전원공급부(20)의 구성요소로 대별된다.
상기 계측장비(10)는 우량과 수위를 계측하는 장비로서, 다양한 종류의 우량계와 수위계가 공지되어 있는바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도4를 참조하면, 계측장비(10)로서 우설량계, 레이더식 수위계, 부자식 수위계, 압력식 수위계가 도시되어 있다. 참고로, 상기 우설량계가 계측하는 우량(적설량 포함 가능)에 대한 계측 데이터는 펄스 신호이고, 상기 레이더식 수위계와 압력식 수위계가 계측하는 수위에 대한 계측 데이터는 아날로그 신호이고, 상기 부자식 수위계가 계측하는 수위에 대한 계측 데이터는 디지털 신호이다.
여러 종류의 계측장비(10)에서 계측되는 우량과 수위에 대한 계측 데이터는 각각 분배기를 통해 이중화된 관측장치(RTU)인 메인 관측장치(RTU-Main)와 서브 관측장치( RTU-Sub) 전송된다.
상기 관측장치(RTU)는 상기 계측장비(10)와 송수신하여 계측장비(10)를 제어하며, 계측장비(10)가 계측된 계측데이터를 수신하여 저장하고, 관제 시스템과 통신하여 수신 저장된 계측 데이터를 관제 센터로 전송함으로써 관제 센터가 재난재해의 위험을 분석 파악하도록 한다.
상기 관측장치(RTU)는 수위 및 우량 관측 시스템의 핵심적인 장치로 항시 정상 작동될 필요성이 크다. 그래서 본 발명은 상기 관측장치(RTU)를 이중화하였다.
즉, 평상시에 계측장비(10)와 송수신하며 또한 관제 시스템과 통신하는 메인 관측장치(RTU-Main) 외에 메인 관측장치(RTU-Main)에 문제가 있어 정상 작동하지 않으면 메인 관측장치(RTU-Main)를 대신하여 계측장비(10)와 송수신하며 관제 시스템과 통신하는 서브 관측장치(RRTU-Sub)를 하나 더 두었다.
평상시에는 상기 메인 관측장치(RTU-Main)와 서브 관측장치(RTU-Sub)는 각자 상기 계측장비(10)에서 계측된 계측 데이터를 수신하고 자신의 메모리에 저장하지만, 계측장비(10)의 제어와 관제센터와의 통신은 메인 관측장치(RTU-Main)가 담당하고, 문제 발생시, 즉, 상기 메인 관측장치(RTU-Main)가 정상 작동하지 아니하는 때에는 상기 서브 관측장치(RRTU-Sub)가 계측장비(10)의 제어와 관제센터와의 통신을 담당하고, 문제가 해결된 때, 즉, 상기 메인 관측장치(RTU-Main)가 정상 작동 가능한 상태가 되면 다시 메인 관측장치(RTU-Main)가 계측장비(10)의 제어와 관제센터와의 통신을 담당한다.
그리고 메인 관측장치(RTU-Main)에 문제가 있는지 여부를 확인하기 위해 메인 관측장치(RTU-Main)와 서브 관측장치(RRTU-Sub)를 수시로 상호 간에 상태 신호를 송수신하여 서로가 서로를 모니터링하고, 자가진단 기능이 구비된다.
또한, 메인 관측장치(RTU-Main)가 계측장비(10)와 송수신한 데이터와 관제 시스템과 통신한 데이터 등은 서브 관측장치(RRTU-Sub)에 전송되어 백업 저장되고, 메인 관측장치(RTU-Main)에 이상이 있어 서브 관측장치(RRTU-Sub)가 작동한 때에 서브 관측장치(RRTU-Sub)의 송수신 데이터, 제어 데이터 역시 메인 관측장치(RTU-Main)의 문제가 해결된 후에는 메인 관측장치(RTU-Main)로 전송되어 백업 저장된다.
이하에서는 상기 메인 관측장치(RTU-Main)와 서브 관측장치(RRTU-Sub)의 세부 구성을 설명하는데, 상기 서브 관측장치(RRTU-Sub)는 상기 메인 관측장치(RTU-Main)의 이상시에 이를 대체하는 이중화 구조를 위한 것으로서, 메인 관측장치(RTU-Main)와 같은 기능과 역할을 수행하게 되므로 거의 동일한 구성을 갖는다. 따라서 이하에서는 '관측장치(RTU)'는 특별한 언급이 없으면 메인 관측장치(RTU-Main)와 서브 관측장치(RRTU-Sub)에 공통된 것이다.
도면에서 보는 바와 같이, 상기 관측장치(RTU)는 송수신부(60), 메모리(70), 통신부(65), 컨트롤러(80)를 포함한다.
상기 송수신부(60)는 상기 계측장비(10)와 송수신하여 계측장비(10)가 계측한 계측 데이터를 실시간으로 수신하여 컨트롤러(80)로 전송하고, 컨트롤러(80)에서 발하는 제어신호를 계측장비(10)로 송신한다.
상기 메모리(70)는 상기 계측장비(10)가 계측하여 실시간으로 전송하는 계측 데이터를 일정시간 간격(예; 1분)으로 저장하고, 저장된 계측 데이터는 일정기간 이상(예; 1년) 저장한다. 그리고 상기 메모리(70)에는 계측 데이터 이외에도 상기 컨트롤러가 계측장비(10)로 전송한 제어신호와, 관제센터와 통신한 데이터 등을 저장하고, 메인 관측장치(RTU-Main)와 서브 관측장치(RRTU-Sub)의 메모리(70)가 서로의 저장 데이터를 백업 저장하여, 메인 관측장치(RTU-Main)와 서브 관측장치(RRTU-Sub) 중 어느 것이 계측장비(10)를 송수신하고 관제센터와 통신하더라도 아무런 장애가 없도록 한다.
상기 통신부(65)는 관제센터의 관제 시스템과 데이터를 유무선으로 통신한다.
상기 통신부(65)는 관제 시스템과의 통신이 두절되는 일이 없도록 다양한 통신망을 통해 통신이 가능하도록 여러 종류의 통신모듈이 구비되고, 통신모듈들 각각은 우선순위가 설정되어 우선순위의 통신모듈이 관제 시스템과 통신이 안 되거나 불안정할 때 다음 순위의 통신모듈이 관제 시스템과 통신을 시도하게 된다.
상기 통신부(65)는 무선통신을 지원하는 VHF(또는 UHF) 대역의 무선통신모듈과 휴대폰 이동통신망 CDMA 무선통신모듈, 고속 위성망 또는 네트워크 구성이 가능하여 인터넷통신을 지원하는 이더넷통신모듈과, 광케이블을 이용한 유선 이더넷망 등이 구비된다.
상기 컨트롤러(80)는 상기 관측장치(RTU)를 전반적으로 제어하는 구성요소이다.
상기 컨트롤러(80)는 상기 송수신부(60)를 통해 전송되는 상기 계측장비(10)의 계측 데이터를 상기 메모리(70)에 저장하고, 일정시간 간격으로 상기 메모리(70)에서 계측 데이터를 독출하여 상기 통신부(65)를 통해 상기 관제 센터에 전송하고, 상기 관제센터에서 요청이 있는 때에도 상기 메모리(70)에서 계측 데이터를 독출하여 관제센터로 전송하고, 또한, 송수신부(60)를 통해 전송되는 계측 데이터를 분석하여 설정된 이벤트(예; 수위나 우량이 기준치 이상일 때나 수위나 우량의 상승률이 기준치 이상일 때 등)가 발생된 때에는 송수신부(60)를 통해 전송된 계측 데이터를 즉시 관제센터로 전송한다.
그리고 상기 컨트롤러(80)는 상기 계측장비(10)로 계측 데이터를 요청하는 신호, 계측장비(10)의 정상 동작 여부를 확인하는 신호, 계측장비(10)를 구동시키는 신호 등의 제어신호를 상기 송수신부(60)를 통해 계측장비(10)로 송신하여 계측장비(10)를 제어하고, 상기 관제 시스템에서 전송되는 원격 제어에 관한 신호를 처리하고, 관리자의 조작에 의해 입력되는 신호를 처리하고, 전원공급의 이상유무, 함체 도어의 열림여부 등을 수시로 체크하여 자가진단을 하고, 자가진단 결과 문제가 있는 경우 자체 해결이 가능하면 자동 복구 되도록 하고, 자가진단 결과와 자동 복구 결과 등은 수시로 관제 시스템으로 전송하는 등 수위 및 우량 관측 시스템을 전반적으로 관리 제어한다.
상기 전원공급부(20)는 관측장치(RTU)의 구동에 필요한 전원을 공급하는 구성요소로서, 정전 등의 이유로 상용 전원의 공급이 차단되더라도 일정 시간 이상 구동전원이 공급되도록 배터리(21)를 사용한다.
보다 구체적으로는 상기 전원공급부(20)는 구동전원을 공급하는 배터리(21)와, 상기 배터리(21)를 충전시키는 충전모듈(23)과, 태양광 에너지로 발전하고 발전된 전원을 상기 충전모듈(23)로 공급하는 태양전지판모듈(25)을 포함하고, 이때, 상기 충전모듈(23)은 상용전원과 태양전지판모듈(25)로부터 전원을 공급받아 배터리(21)를 충전시키는데, 태양전지판모듈(25)이 구름에 가리거나 장마시에 발전이 안되거나 발전이 부족한 때에 상용전원으로 배터리를 충전시킨다.
상기 관측장치(RTU)와 전원공급부(20) 등은 열악한 환경으로부터 보호될 수 있도록 함체에 내장된다.
상기 함체(30)는
좌측판, 우측판, 상부판, 하부판, 후방판으로 이루어져 전방이 개방된 기다란 사각박스 형상의 본체(31)와,
상기 본체(31)의 전방에 개폐 가능하게 결합되는 도어(미도시)와, 상기 도어의 개폐 여부를 감지하는 가압스위치(33)와,
상기 본체(31)의 내부 수용공간을 구획하는 구획판(35)을 포함한다.
그리고 상기 함체(30)의 본체(31) 내부에는 내장되는 관측장치(RTU) 등이 조립수단을 통해 본체(31)의 수용부에 간편하게 설치되고 또한 간편하게 분리된다.
상기 조립수단은 도5에서 보는 바와 같이,
상기 본체(31) 내부의 전후좌우에 각각 고정되어 설치되는 고정프레임(51)과,
상기 고정프레임(51)을 서로 연결하여 지지하는 지지프레임(52)과,
상기 지지프레임(52)에 결합되며, 상기 본체(31) 내부의 좌측과 우측 각각에 전방과 후방에 상하 길이방향으로 배치되는 연결프레임(53)과,
상기 연결프레임(53)들에서 좌측 전후방의 두 연결프레임(53)과 우측 전후방의 두 연결프레임(53)을 연결하며, 상기 컨트롤러(80)의 PCB(81)와 상기 충전모듈(23)의 PCB 등이 각각 슬라이드식으로 조립결합되는 조립프레임(55)을 포함한다.
상기 고정프레임(51)은 상하 길이방향으로 슬라이드홈(511)이 형성되고, 상기 슬라이드홈(511)에는 체결홀(571)이 일정간격으로 형성되어 있는 체결바(57)가 슬라이드 이동가능하게 삽입된다.
상기 체결바(57)에는 상기 지지프레임(52)과, 상기 컨트롤러(80)와 충전모듈(23) 등의 전면패널(83)이 볼트로 체결되는데, 상기 체결바(57)는 고정프레임(51)의 슬라이드홈(511)을 따라 이동이 가능하므로 이들이 체결될 고정프레임(51)의 위치를 간편하게 임의 조절할 수 있게 된다.
상기 연결프레임(53)은 길이방향으로 내측면에 다수의 삽입홀(531)이 일정간격으로 형성되고, 상기 삽입홀(531)의 전후방 양측에는 걸림홈(533)이 형성된다.
그리고 상기 조립프레임(55)은 외측면 양측에 각각 상기 삽입홀(531)에 삽입되는 삽입돌출부(551)가 형성되고, 상기 삽입돌출부(551)의 전후 양측으로는 탄성을 갖고 상기 걸림홈(533)에 후크식으로 걸립결합되는 후크결합부(553)가 형성되고, 내측면 전후 길이방향으로는 상기 PCB가 슬라이드식으로 조립결합되는 슬라이딩결합부(555)가 형성된다.
이와 같이 구성되는 조립수단에서는
상기 조립프레임(55)들을 적정 간격을 두고 좌측과 우측의 상기 연결프레임(53)에 후크식으로 조립시킨 후에,
충전모듈(23)과 컨트롤러(80) 등의 PCB 좌우측단을 조립프레임(55)의 슬라이딩결합부(555)로 밀어 넣으면 간편하게 조립결합이되고, 분리시킬 때에는 전면패널을 잡아당기면 간편하게 분리된다.
도6은 관측장치를 전체적으로 제어하기 위해 다양한 기능을 수행함으로써, 수많은 전자소자가 실장되는 컨트롤러의 PCB를 고밀도 집적화 및 소형화하기 위한 컨트롤러의 PCB 어셈블리(90)를 도시한 것이다.
상기 피씨비 어셈블리(90)는 단면 PCB(single-side PCB)와 양면 PCB (double-side PCB)를 끼움결합하고 솔더링 연결하여 피씨비 제품의 고밀도 집적화와 소형화에 일조하면서도 제조단가는 절감할 수 있고, 무엇보다도 플로우 솔더링 장비를 이용하여 두 피씨비를 솔더링 하는 경우 플럭스에 대한 피씨비의 이송운동을 고려하여 사선형 접속부의 형상을 도입한 피씨비 어셈블리이다.
상기 피씨비 어셈블리(90)는 상호 결합된 후 솔더링 연결되는 제1피씨비(90A) 및 제2피씨비(90B)를 포함한다. 도면에서 제1피씨비(90A)는 단면 PCB(single-side PCB)이고, 제2피씨비(90B)는 양면 PCB (double-side PCB)이다.
상기 제1피씨비(90A)에는 각종 칩과 소자들이 실장되어 있으며, 상기 제2피씨비(90B)의 결합을 위하여 결합공(91)이 형성되어 있다.
상기 제2피씨비(90B)는 상기 결합공(91)에 끼움 결합되는 끼움부(93)가 형성되어 있고, 이 끼움부(93)에는 제1피씨비와 제2피씨비를 전기적으로 연결하는 접속부(25)가 구비되어 있다.
상기 제2피씨비(90B)의 끼움부(93)는 두 결합돌기(93a,93b)로 구성되고, 상기 제1피씨비(90A)의 결합공(91)도 이에 상응하게 2개 형성되어 있다.
이러한 결합돌기는 필요에 따라 돌기의 수, 위치 및 크기의 일부 또는 모두를 달리하여 제품 종류별 코드화 기능을 하여 조립 편리성, 생산성, 재고관리 편리성 등의 제고에 일조할 수 있다.
상기 제2피씨비(90B)의 접속부(95)는 부식된 동박판 등으로 제조되거나, 공지의 무연(無鉛)(또는 유연(有鉛)) 페이스트 소재로 제조될 수 있다.
도6b의 우측 확대된 일점 쇄선 원 내에서 확인할 수 있는 바와 같이 개개의 접속부(95)는 본체(95A) 하부에 사선부(95a)를 가지며, 특히 이 사선부(95a)는 대략 사각형의 본체(95A)를 벗어난 영역으로 이어져 형성된 꼬리부(95b)를 따라 형성되어 있다.
이는 대량 생산성 및 품질 확보를 위하여 제1피씨비(90A)와 제2피씨비(90B)의 전기적 연결시 플로우 솔더링 장비를 이용하는 경우,
상호 교차 결합된 제1 및 제2 피씨비(90A)(90B)에서, 일정 두께를 갖고 제1피씨비(90A)의 하면으로 돌출된 제2피씨비(90B)의 끼움부(93), 특히 결합돌기(93a,93b) 부분(93p)(도6a [B] 하부 일점쇄선 원 내 참조)까지 연장되어 있는 접속부(95) 하단부가
[제1 및 제2 피씨비(90A)(90B) 조립체]를 이송하는 상황에서 솔더링 플럭스에 의하여
제1피씨비(90A)의 결합공(91) 주변 저면부에 형성된 회로패턴의 연결단부와 정확하게 연결되도록 하기 위한 것이다.
이 결과로 제1피씨비(90A)의 결합공(91) 주변 저면부에 형성된 회로패턴(미도시)의 연결단부와
접속부(95) 하단부의 꼬리부(95b)를 따라 형성된 사선부(95a)는
솔더링 플럭스에 의하여 형성된 갈매기 날개 형상의 땜부(97)에 의하여 정확하고 정밀하게 연결된다.
이와 같이 상기 제2피씨비(90B) 접속부(95)의 사선부(95a)는 플로우 솔더링 장비를 이용하는 경우 [제1 및 제2 피씨비(90A)(90B) 조립체]의 솔더링 플럭스에 대한 이송상황 및 이송방향을 고려한 것이다.
또 상기 꼬리부(95b)는 접속부(95)에 사선부(95a)를 형성하는 경우
회로패턴을 구성하는 배선과 배선의 간격을 가능한 좁게 형성하여 집적도를 높이게 되는 회로부의 현실을 고려하여
솔더링 플럭스에 의하여 상호 연결되는 부위(즉, 회로패턴의 연결단부 및 접속부(95)의 사선부(95a)) 중
접속부(95)의 사선부(95a) 폭을 가능한 좁게 형성하여
땜부(97)에 의하여 정확하고 정밀하게 회로패턴의 연결단부 및 접속부(95)의 사선부(95a)가 상호 연결되도록 하는 것이 주목적이다.
아울러 도6b의 우측 하부 일점 쇄선 원내 변형예를 도시하여 비교한 바와 같이,
상기 꼬리부(95b)에 의하여 꼬리부 없이 동일한 구간 길이를 갖는 사선부를 형성한 접속부(95D)에 비하여,
본 고안의 꼬리부(95b)를 갖는 접속부(95)는 면적이 상대적으로 작아
그만큼에 소요되는 재료의 낭비를 방지하는 효과를 부수적으로 얻을 수 있다.
도7은 상기 컨트롤러의 PCB에 장착되고, 피씨비 어셈블리(90)의 피씨비와 피씨비를 연결하거나, 피씨비와 외부기기를 연결하여 데이터 통신을 지원하는 통신케이블체(70)가 결합되는 컨넥터(100)를 도시한 것이다. 참고로, 상기 피씨비 어셈블리(90)에서 제1피씨비(90A)는 컨트롤러의 피씨비이고, 제2피씨비(90B)는 무선통신모듈의 피씨비일 수 있다.
본 발명에서 사용하는 컨넥터(100)는 통신케이블체(70)가 착탈 가능하게 결합되며, 착탈이 간편하게 행해지고, 통신케이블체(70)의 접속을 견고히 하면서도 구조가 단순하여 제조원가를 획기적으로 절감할 수 있는 구조를 갖는다.
상기 컨넥터(100)는 통신케이블체(70)의 바디(71)가 삽입되어 안착되고, 접속을 위한 접속핀(113)들이 구비되어 있는 안착홈(111)을 갖는 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 양측에 각각 내외측으로 회전 가능하게 결합되고, 상기 통신케이블체(70) 바디(71)의 상단을 걸어주는 걸림구(130)를 포함한다.
상기 컨넥터(100) 몸체(110)의 양측에는 각각
마주보며 일정거리 이격되고, 탄성을 갖는 두 탄성판(114)이 구비되고,
상기 탄성판(114)의 내면에는 상하방향으로 걸림홈(115)이 형성되고,
상기 탄성판(114)의 상기 걸림홈(115)에는 내외측을 관통하는 관통홀(116)이 형성되고,
상기 두 탄성판(114) 사이의 바닥 내측과 외측에는 막힘부(117, 118)가 형성된다.
그리고 상기 몸체(110)의 양측에 결합되는 상기 걸림구(130)는
상기 두 탄성판(114) 사이로 삽입되는 삽입부(131)와,
상기 삽입부(131)의 하부 양측면에 돌출 형성되어 상기 관통홀(116)에 삽입되어 힌지결합되는 힌지돌기(136)와,
상기 삽입부(131)의 상부 양측면에 돌출 형성되고 상기 걸림홈(115)에 배치되어, 걸림홈(115)의 내측벽(115a)과 외측벽(115b)에 걸려 걸림구(130)가 비의도적으로 내외측으로 젖혀지는 것을 예방하면서 사용자가 젖히는 외력에는 어렵지 않게 젖혀지도록 하는 걸림돌기(135)와,
상기 삽입부(131)의 하단 외측과 내측에 돌출 형성되고, 상기 막힘부(117, 118)에 걸려 걸림구(130)가 내외측으로 더 이상 젖혀지지 않도록 함으로써 내외측 회전범위를 제한하는 제한돌기(137, 138)와,
상기 삽입부(131)의 상단 내측으로 돌출되어 구비되고, 상기 통신케이블체(70)의 바디(71) 상단에 후크식으로 결합되는 후크결합부(139)를 포함한다.
상기 걸림돌기(135)는 원형 모양을 하는데, 그 직경은 상기 걸림홈(115)의 폭에 근접하는 길이를 갖고, 상기 걸림구(130)가 외측으로 젖혀졌을 때 상기 걸림돌기(135)는 상기 탄성판(114)을 벗어나지 않도록 하여 외측으로 젖힌 걸림구(130)를 내측으로 젖힐 때 걸림돌기(135)가 이를 방해하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
RTU : 관측장치 20 : 전원공급부
30 : 함체 50 : 조립수단
80 : 컨트롤러 90 : 피씨비 어셈블리
100 : 컨넥터

Claims (4)

  1. 우량과 수위를 계측하는 계측장비;

    상기 계측장비와 송수신하는 송수신부와,
    상기 송수신부를 통해 수신되는 상기 계측장비의 계측 데이터를 저장하는 메모리와,
    관제센터와 통신하는 통신부와,
    상기 메모리의 계측 데이터를 독출하여 상기 통신부를 통해 관제센터로 전송하는 컨트롤러를 포함하는 메인 관측장치;

    제2의 송수신부, 메모리, 통신부 및 컨트롤러를 포함하며, 상기 메인 관측장치와 통신하여 메인 관측장치에 이상이 발생된 때에 작동하는 서브 관측장치;

    상기 메인 관측장치와 서브 관측장치를 내장하여 보호하는 함체;

    상기 함체에 장착되고, 상기 메인 관측장치, 서브 관측장치 및 전원공급부 각각을 구성하는 전자소자가 실장된 PCB가 조립결합되는 조립수단;을 더 포함하되,

    상기 조립수단은
    상기 함체 내부의 전후좌우에 각각 고정결합되고, 내측 길이방향으로 다수의 삽입홀이 일정 간격으로 형성되고, 상기 삽입홀의 양측으로는 걸림홈이 형성되는 연결프레임과,
    좌측 전방에 배치되는 상기 연결프레임과 좌측 후방에 배치되는 상기 연결프레임을 연결하고, 우측 전방에 배치되는 상기 연결프레임과 우측 후방에 배치되는 상기 연결프레임을 연결하고, 외측면 양측에 각각 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입돌출부와, 탄성을 갖고 상기 걸림홈에 후크식으로 걸림결합되는 후크결합부가 형성되고, 내측면 길이방향으로 상기 PCB가 슬라이드식으로 조립결합되는 슬라이딩결합부가 형성되는 조립프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는
    무선통신을 지원하는 무선통신모듈, 유선통신을 지원하는 유선통신모듈, 인터넷통신을 지원하는 이더넷통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 메인 관측장치와 서브 관측장치에 전원을 공급하는 배터리와,
    태양광 에너지로 발전하는 태양전지판모듈과,
    상용전원 또는 상기 태양전지판모듈에서 발전된 전원으로 상기 배터리를 충전하는 충전모듈을 포함하는 전원공급부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중화된 관측장치를 갖는 재난재해 예경보를 위한 수위 및 우량 관측 시스템.
  4. 삭제
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