KR101219192B1

KR101219192B1 - 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템

Info

Publication number: KR101219192B1
Application number: KR1020110124628A
Authority: KR
Inventors: 안종율; 안태형
Original assignee: (주) 휴스; 주식회사 대영
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-01-09

Abstract

본 발명은 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현장 조건상 상용전원이 공급되지 못하고, 인터넷 통신이 이루어지지 않는 오지 수리시설물에 적용하여 비상시 동영상으로 현장을 보고, 기계동작 소리를 들으며, 현장 상황을 중앙관리소에서 파악할 수 있도록 하고, 부수적으로 안내방송을 수행할 수 있으며, 계측 및 제어를 가능하게 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템에 관한 것이다.
본 발명을 통해 현장 조건상 상용전원이 공급되지 못하고, 인터넷 통신이 이루어지지 않는 오지 수리시설물에 태양광집전장치를 통해 항시 전원을 공급하여 중앙관리소와 광대역무선통신이나 위성 통신을 수행하게 하며, 비상 조건시에 발전기를 구동시켜 영상원격감시제어수단 및 수리시설물에 전원을 공급하여 동영상으로 현장을 보고, 기계동작 소리를 들으며, 현장 상황을 중앙관리소에서 파악할 수 있도록 하며 부수적으로 안내방송을 수행할 수 있으며, 계측 및 제어가 가능한 효과를 제공하게 되어 재난 재해에 대비하거나 과학적이고 체계적인 용수 공급을 수행할 수 있게 된다.

Description

오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템{water management automation system of remote facility.}

본 발명은 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현장 조건상 상용전원이 공급되지 못하고, 인터넷 통신이 이루어지지 않는 오지 수리시설물에 적용하여 비상시 동영상으로 현장을 보고, 기계동작 소리를 들으며, 현장 상황을 중앙관리소에서 파악할 수 있도록 하고, 부수적으로 안내방송을 수행할 수 있으며, 계측 및 제어를 가능하게 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템에 관한 것이다.

오늘날과 같이 급속도로 발전된 산업 환경과 도시문명에 살아가는 현대인들은 소음 및 공해 등의 각종 스트레스에 시달리고 있는 것이 현 실정이며, 이러한 스트레스를 푸는 방법으로서 연휴나 주말을 이용하여 자연경관이 수려한 하천변의 유원지 및 산속의 계곡을 즐겨 찾거나 등산이 한 방법으로서 선택되고 있는데, 이와 같이 등산시나 계곡주변에서 야영시에는 날씨정보가 매우 중요한 것이며, 이러한 날씨는 기상청의 일기예보만으로서 판단하고 있는 것이 현 실정이다.

그러나 상기의 기상청 일기예보는 광범위한 지역의 날씨만을 예측하는 것이고 어느 특정된 지역의 날씨는 예측 불가능한 실정이며, 최근에는 게릴라성 집중폭우가 자주 발생되고 있어 기상청의 일기예보로서만 그 지역 기후상황을 판단하여 대처하기란 매우 어려운 문제점이 있었다.

특히 산간 계곡부에는 지형특성상 갑작스런 집중폭우가 자주 발생되고 있으며, 이로 인해 급속히 불어나는 수위에 미처 대피를 하지 못하고 홍수로 인한 인명피해가 발생하는 등 여러가지 제반 문제점들이 발생되었다.

또한, 종래에는 강우량 측정장치가 설치되는 장소가 보통 산악지대에 설치됨에 따라 촬영수단의 작동 상태들을 현장에서 직접 수동으로 컨트롤러를 제어하게 되어 촬영수단이 고정될 수밖에 없어서 주변 상황을 원격지에 위치한 관제소에서 확인하기란 상당한 어려움을 가지고 있었다.

또한, 강우량 측정장치의 특성상 일정시간동안 떨어지는 비의 양을 보관한 후 강우량 정보를 원격지에 전송하는 방식을 사용하게 되므로 만약 집중호우 및 소나기성 폭우에 신속히 대처할 수 없어서 수많은 인명피해가 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 오지 수리시설물의 경우에는 현장 조건상 상용전원이 제대로 공급되지 못하여 시설물들을 방치하는 경우가 발생하였으며, 유선 통신이 불가능하여 원격지에서 해당 시설물들의 현재 상태 정보를 파악하기에는 거의 불가능하였다.

대한민국특허등록번호 797602호(2008.01.23)인 멀티미디어 원격감시 제어시스템은 단일 데이터 통신망을 통해서 실시간으로 무인 측정소의 I/O 데이터 계측정보와 동영상이미지를 한 개의 파일로 통합하여 일괄적으로 전송할 수 있어, 정지영상 및 동영상 데이터를 병행처리함에 따라 무인관측소에서 관측된 계측정보의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 기간통신시설이 열악한 산간오지 및 도서지역 등에서도 데이터 통신망 구성이 용이하여 통신망 구성을 위한 별도의 시설투자비용이 필요

하지 않게 되어 경제적으로 구축이 가능한 데이터 수집 및 제어 기능과 영상처리 기능이 통합된 멀티미디어 원격감시 제어시스템을 제공할 수 있게 된다.

그러나, 상기 기술 또한 상용전원을 제대로 공급하지 못하는 상황이 발생할 수 있으며, 자체 발전 기능을 수행하고 있지 않아 항시 대기 상태가 불가능한 문제점을 가질 수 밖에 없었다.

대한민국특허등록번호 797602호(2008.01.23)

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 현장 조건상 상용전원이 공급되지 못하고, 인터넷 통신이 이루어지지 않는 오지 수리시설물에 항시 전원을 공급하며, 비상 조건시에 발전기를 구동시켜 영상원격감시제어수단 및 수리시설물에 전원을 공급하여 동영상으로 현장을 보고, 기계동작 소리를 들으며, 현장 상황을 중앙관리소에서 파악할 수 있도록 하며 부수적으로 안내방송을 수행할 수 있으며, 계측 및 제어가 가능하도록 하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,

본 발명인 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템은,

태양광에 의해 전기를 생산하여 통신모뎀부와 비상신호발생수단에 전원을 공급하기 위한 태양광집전장치(100)와;

주기적으로 중앙관리서버(700)로 자신의 주소(IP)를 광대역무선통신이나 위성 통신을 이용하여 송신하기 위한 통신모뎀부(200)와;

상기 통신모뎀부의 정상 통신 유무를 파악하여 통신 두절시 상기 통신모뎀부에 초기화 신호를 보내며, 설정된 비상조건 부합시 발전기를 자동 동작시켜 영상원격감시제어수단과 수리시설물의 모터에 전원을 공급하도록 하며, 발전기의 동작 상태를 중앙관리서버로 전송하기 위한 비상신호발생수단(300)과;

상기 비상신호발생수단의 동작 신호를 수신받아 발전하여 영상원격감시제어수단과 수리시설물의 모터에 전원을 공급하기 위한 발전기제어부를 포함하여 구성되는 발전기(400)와;

발전기 및 수리시설물의 모터의 영상 정보 및 주변 환경의 영상 정보를 획득하며, 발전기 및 수리시설물의 모터의 동작 상태를 음향으로 측정하여 이상 상태일 경우에 영상 정보 및 음향을 중앙관리서버로 송출하며, 중앙관리서버에서 송출되는 수리시설물의 제어 신호를 수신받아 수리시설물의 모터를 자동 제어하거나, 관리자에 의하여 수동 제어하는 영상원격감시제어수단(500)과;

비상조건 부합시 발전기로부터 전원을 공급받아 동작하며, 영상원격감시제어수단에 의해 송출되는 제어에 따라 동작하는 수리시설물들의 모터(600);를 포함하여 구성되어 본 발명의 과제를 해결하게 된다.

이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템은 현장 조건상 상용전원이 공급되지 못하고, 인터넷 통신이 이루어지지 않는 오지 수리시설물에 태양광집전장치를 통해 항시 전원을 공급하여 중앙관리소와 광대역무선통신이나 위성 통신을 수행하게 하며, 비상 조건시에 발전기를 구동시켜 영상원격감시제어수단 및 수리시설물에 전원을 공급하여 동영상으로 현장을 보고, 기계동작 소리를 들으며, 현장 상황을 중앙관리소에서 파악할 수 있도록 하며 부수적으로 안내방송을 수행할 수 있으며, 계측 및 제어가 가능한 효과를 제공하게 되어 재난 재해에 대비하거나 과학적이고 체계적인 용수 공급을 수행할 수 있게 된다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템의 전체 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템의 비상신호발생수단 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템의 비상조건판단부 블록도이다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템의 영상원격감시제어수단 블록도이다.
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템의 중앙관리서버 블록도이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템은,

비상조건 부합시 발전기로부터 전원을 공급받아 동작하며, 영상원격감시제어수단에 의해 송출되는 제어에 따라 동작하는 수리시설물들의 모터(600);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 비상신호발생수단(300)은,

비상 조건 해제시 발전기의 동작을 중지시키고, 태양광집전장치로부터 전원을 공급시키도록 전원공급신호를 태양광집전장치로 송출하는 전원절체부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 비상신호발생수단(300)은,

비상 조건 해제시 발전기의 동작이 중지되어 영상원격감시제어수단과 수리시설물들의 모터에 전원 공급이 차단되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 비상신호발생수단(300)은,

중앙관리서버로 답변요청신호를 송출하여 답변 신호를 받는지를 체크하는 통신감시부(310)와,

답변 신호를 받지 못할 경우에 통신모뎀부에 초기화 신호를 송출하여 전원을 리셋하는 통신전원리셋명령부(320)와,

관리자에 의해 설정된 비상 조건을 획득하기 위한 비상조건획득부(330)와,

상기 비상조건획득부에 의해 획득된 비상 조건 정보를 저장하는 비상조건정보저장부(340)와,

발전기의 동작 상태 정보와 현장제어반의 문열림 상태 정보와 출입감지 상태 정보를 획득하기 위한 상태정보획득부(350)와,

상기 상태정보획득부에 의해 획득된 상태 정보가 설정된 비상 조건에 부합되는지를 판단하는 비상조건판단부(360)와,

상기 비상조건판단부에 의해 비상 조건으로 판단되면 발전기제어부에 동작 신호를 송출하기 위한 동작신호송출부(370)와,

상기 각각의 부 간의 신호 흐름을 제어하기 위한 비상신호발생수단제어부(380)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 비상조건판단부(360)는,

중앙관리서버로부터 송출되는 비상 신호 유무를 판단하기 위한 비상신호판단모듈(361)과,

수리시설물 주변에 설치된 수위계 및 강우량계의 계측값이 관리자에 의해 설정된 수위값 및 강우량값을 초과하는지를 판단하기 위한 계측값초과판단모듈(362)과,

출입감지센서로부터 감지 신호를 획득하기 위한 출입감지신호획득모듈(363)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 비상조건판단부(360)는,

출입감지센서로부터 감지 신호를 획득하기 위한 출입감지신호획득모듈(363)과,

현장제어반의 문열림감지센서로부터 감지 신호를 획득하기 위한 문열림감지신호획득모듈(364)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 영상원격감시제어수단(500)은,

중앙관리서버에서 송출되는 음성을 출력하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 영상원격감시제어수단(500)은,

발전기 및 수리시설물의 모터 작동에 의한 전류의 흐름에 따라 전압을 발생시키는 CT센서부(510)와,

상기 CT센서부를 통해 입력되는 전압을 분석하여 발전기 및 수리시설물의 모터 운전 여부 및 비정상 운전을 체크하여 음향을 발생시켜 발생된 음향을 출력하거나, 비정상 운전시 영상촬영장치에 촬영 신호를 전송하여 영상을 획득할 수 있도록 하기 위한 음향발생장치(520)와,

상기 음향발생장치에서 촬영 신호를 전송받아 촬영을 실행하여 영상을 실시간으로 획득하기 위한 영상촬영장치(530)와,

중앙관리서버에서 송출되는 수리시설물의 제어 신호를 수신받아 수리시설물의 모터를 제어하거나, 설정된 운전 조건에 따라 자동으로 모터를 제어하기 위한 모터제어부(540)와,

상기 촬영된 영상 정보 및 음향을 중앙관리서버로 송출하기 위한 영상음향정보송출부(550)와,

상기 각각의 부 간의 신호 흐름을 제어하기 위한 영상원격감시제어부(560)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 영상원격감시제어수단(500)은,

각각의 감시를 필요로 하는 원격지에 설치 구성되며 중앙감시제어수단에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 음향방송장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 영상원격감시제어수단을 통해 카메라, 렌즈, 감지상태, 비상 경고발생을 중앙관리서버에서 조회하고 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 중앙관리서버(700)는,

통신모뎀부로부터 주기적으로 송출되는 주소의 획득 유무를 판단하는 아이피주소획득판단부(710)와,

아이피주소획득판단부에 의해 판단 결과 주소 획득이 불가능하면 관리자의 스마트폰으로 통신 두절 메세지를 송출하거나, 비상신호발생수단에서 비상신호 발생시 해당 비상신호에 대한 설정된 메세지를 관리자의 스마트폰으로 송출하는 비상발생메세지송출부(720)와,

비상신호발생수단의 상태정보획득부로부터 송출되는 발전기의 동작 상태 정보를 획득하기 위한 발전기동작상태획득부(730)와,

비상 조건 해제신호를 비상신호발생수단으로부터 획득하기 위한 비상조건해제신호획득부(740)와,

비상신호발생수단으로 비상 신호를 송출하는 비상신호송출부(750)와,

영상원격감시제어수단으로부터 송출되는 영상 정보 및 음향 정보를 획득하기 위한 영상음향정보획득부(760)와,

영상원격감시제어수단으로 수리시설물의 제어 신호를 송출하기 위한 제어신호송출부(770)와,

상기 각각의 부 간의 신호 흐름을 제어하기 위한 중앙관리서버제어부(780)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 중앙관리서버는,

영상원격감시제어수단으로 음성을 송출하는 음성송출부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 비상조건은,

중앙관리서버로부터 송출되는 비상 신호, 수리시설물 주변에 설치 구성된 수위계 및 강우량계의 계측값이 설정된 수위값 및 강우량값을 초과할 경우, 출입감지센서로부터 감지 신호를 획득할 경우, 현장제어반의 문열림감지센서로부터 감지 신호를 획득할 경우 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 영상원격감시제어수단(500)은,

상기 CT센서부를 통해 입력되는 전압을 분석하여 발전기 및 수리시설물의 모터 운전 여부를 전송받아 촬영을 실행하여 영상을 실시간으로 획득하기 위한 영상촬영장치(530)와,

이때, 상기 중앙관리서버(700)는,

비상 조건을 설정하기 위한 비상조건설정부와,

비상신호발생수단으로부터 송출되는 비상 조건 설정 정보를 획득하여 저장된 비상 조건 설정 정보와 동기화시키며, 상기 비상조건설정부에 의해 설정된 비상 조건 설정 정보를 비상신호발생수단으로 송출하여 비상신호발생수단의 비상 조건 설정 정보를 동기화시켜 상시 상호 간에 동기화되어 동일한 비상 조건을 공유하기 위한 비상조건동기화부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템의 전체 구성도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템은,

발전기 및 수리시설물의 모터의 영상 정보 및 주변 환경의 영상 정보를 획득하며, 발전기 및 수리시설물의 모터의 동작 상태를 음향으로 측정하여 이상 상태일 경우에 영상 정보 및 음향을 중앙관리서버로 송출하며, 중앙관리서버에서 송출되는 수리시설물의 제어 신호를 수신받아 수리시설물의 모터를 제어하는 영상원격감시제어수단(500)과;

비상조건 부합시 발전기로부터 전원을 공급받아 동작하며, 영상원격감시제어수단에 의해 송출되는 제어에 따라 동작하는 수리시설물들의 모터(600);를 포함하여 구성된다.

즉, 태양광집전장치(100), 통신모뎀부(200), 비상신호발생수단(300), 발전기(400), 영상원격감시제어수단(500), 수리시설물들의 모터(600) 및 중앙관리서버(700)를 포함하여 구성되는 것이다.

상기 태양광집전장치(100)는 태양광에 의해 전기를 생산하게 되며, UPS를 통해 통신모뎀부와 비상신호발생수단에 전원을 공급하게 되므로 항상 중앙관리소와 통신이 가능하게 되는 것이다.

본 발명의 요지는 오지에 설치 구성된 수리시설물들을 원격지에서 관리하기 위한 것이며, 평상시에는 무선통신 혹은 위성 통신을 통해 데이터를 주고 받게 되지만, 비상 조건 발생시에는 발전기를 동작시켜 발전된 전원을 이용하여 영상원격감시제어수단(500), 수리시설물들의 모터(600) 혹은 수리시설물들에 전원을 공급하도록 하는 것이다.

상기 오지는 본 발명과 같은 물관리 분야에서는 예를 들어 인적이 드물며, 도로가 개통되지 않은 장소를 의미하며, 배수갑문, 댐 등이 될 수 있으며, 기타 산업 분야에서는 도시로부터 수십 킬로미터 떨어져 있는 각종 감시 장치 혹은 계측 장치들이 이에 속할 것이다.

상기 통신모뎀부(200)는 주기적으로 중앙관리서버(700)로 자신의 주소(IP)를 광대역무선통신이나 위성 통신을 이용하여 송신하게 된다.

평상시에는 태양광집전장치를 통해 통신모뎀부와 비상신호발생수단에 전원을 공급하고, 광대역무선통신이나 위성 통신을 이용하여 중앙관리소에 구성된 중앙관리서버로 수리시설물의 상태, 계측값 정보들을 송신하게 되는 것이다.

상기 통신모뎀부(200)는 주기적으로 중앙관리서버로 자신의 주소(IP)를 광대역무선통신이나 위성 통신을 이용하여 송신함으로써 상시 IP 주소를 갱신시켜줄 뿐만 아니라, 통신 두절 상황 파악을 가능하게 한다.

또한, 로밍이 되어 있는 광대역무선통신(WCDMA)는 전세계 어느 곳에서도 통신이 가능한 특성을 제공할 수 있게 된다.

상기 비상신호발생수단(300)은 통신모뎀부의 정상 통신 유무를 파악하여 통신 두절시 상기 통신모뎀부에 초기화 신호를 보내며, 설정된 비상조건 부합시 발전기를 자동 동작시켜 영상원격감시제어수단과 수리시설물의 모터에 전원을 공급하도록 하며, 발전기의 동작 상태를 중앙관리서버로 전송하게 된다.

또한, 비상신호발생수단(300)은 비상 조건 해제시 발전기의 동작을 중지시키고, 태양광집전장치로부터 전원을 공급시키도록 전원공급신호를 태양광집전장치로 송출하게 되며, 비상 조건 해제시 발전기의 동작이 중지되어 영상원격감시제어수단과 수리시설물들의 모터에 전원 공급이 차단하게 되는 것이다.

상기 발전기(400)는 비상신호발생수단의 동작 신호를 수신받아 발전하여 영상원격감시제어수단과 수리시설물의 모터에 전원을 공급하기 위한 발전기제어부를 포함하여 구성되게 된다.

또한, 상기 수리시설물들의 모터(600)들은 평상시에는 전원이 공급되지 않다가 비상조건 부합시 발전기로부터 전원을 공급받아 동작하며, 영상원격감시제어수단에 의해 송출되는 제어에 따라 동작하게 된다.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템의 비상신호발생수단 블록도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 비상신호발생수단(300)은,

상기 각각의 부 간의 신호 흐름을 제어하기 위한 비상신호발생수단제어부(380)를 포함하여 구성된다.

상기 비상신호발생수단(300)을 통해 비상 조건을 설정하게 되면, 해당 비상조건정보저장부에 저장되어 지는데, 중앙관리서버에서도 관리자에 의해 수동 혹은 자동으로 설정하기 위한 비상조건설정부가 설치 구성되게 된다.

또한, 상기 비상조건정보저장부(340)의 저장 내용이 중앙관리서버에 자동 동기화되어 저장되어 있어야 하며, 관리자가 저장 내용을 중앙관리소에서 수정 또는 신규 등록 후 송출 버튼을 마우스로 클릭시 비상신호발생수단에 있는 비상조건정보저장부(340)로 전송되어 상시 상호 간에 동기화되어 동일한 내용이 저장되어 있게 된다.

왜냐하면, 비상 조건을 비상신호발생수단에서만 설정하게 되면 관리자가 오지까지 가서 설정된 비상 조건을 변경해야 하므로 상기와 같이 동기화시키게 되면 중앙관리소에서 수정된 내용들이 동시에 설정될 수 있게 되므로 상기와 같은 단점을 해결하게 된다.

그리고, 상기 통신감시부(310)는 중앙관리서버로 답변요청신호를 송출하여 답변 신호를 받는지를 체크하는데, 현재 자신의 IP 주소를 중앙관리서버로 보내고 중앙관리서버는 통신감시부로 ACK 신호를 줄 때 정상적인 통신 상태로 판단하게 된다.

그러나, 통신에 장애가 있을시 통신감시부는 IP 주소를 중앙관리서버로 보내도 ACK 신호를 받을 수 없어 이런 경우을 통신 이상 상태로 판단하는 것이다.

이때, 상기 통신전원리셋명령부(320)는 답변 신호를 받지 못할 경우에 통신모뎀부에 초기화 신호를 송출하여 전원을 리셋하게 되는 것이다.

한편, 광대역통신을 수행하다가 답변 신호를 받지 못할 경우에는 전원 리셋하게 되고, 그래도 받지 못할 경우에는 위성 통신으로 절체하여 통신을 수행하게 되며, 반대로 적용할 수도 있을 것이다.

상기 비상조건획득부(330)는 관리자에 의해 설정된 비상 조건을 획득하게 된다.

즉, 중앙관리서버에서 설정된 비상 조건을 획득하여 비상조건정보저장부에 전송하게 되는 것이다.

상기 비상 조건에는 중앙관리서버로부터 송출되는 비상 신호, 수리시설물 주변에 설치 구성된 수위계 및 강우량계의 계측값이 설정된 수위값을 초과할 경우, 출입감지센서로부터 감지 신호를 획득할 경우, 현장제어반의 문열림감지센서로부터 감지 신호를 획득할 경우 중 어느 하나인 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 비상 조건은 필요에 따라 관리자가 탄력적으로 설정할 수 있으며, 추가할 수도 있을 것이다.

예를 들어, 화재감지센서를 설치 구성하게 되면 화재 감지값 수신시도 설정할 수 있을 것이다.

상기 상태정보획득부(350)는 발전기가 동작할 경우의 동작 상태 정보(또한, 급유 상태 정보를 포함하고 있음.)와 현장제어반의 문열림 상태 정보와 출입감지 상태 정보를 획득하게 되며, 비상조건판단부(360)에서는 상태정보획득부에 의해 획득된 상태 정보가 설정된 비상 조건에 부합되는지를 판단하게 된다.

이때, 상기 비상조건판단부에 의해 비상 조건으로 판단되면 동작신호송출부(370)에서는 발전기제어부에 동작 신호를 송출하게 되는 것이다.

즉, 상기 동작신호송출부는 발전기제어부와 연결되어 비상 발생시 발전기를 ON 시키며, 비상 해제시 발전기를 OFF시킨다.

또한, 상기 비상신호발생수단(300)은 비상 조건 해제시 발전기의 동작을 중지시키고, 태양광집전장치로부터 전원을 공급시키도록 전원공급신호를 태양광집전장치로 송출하는 전원절체부(미도시)를 포함하여 구성하게 된다.

상기 전원절체부의 동작에 의해 비상 조건 해제시 발전기의 동작이 중지되어 영상원격감시제어수단과 수리시설물들의 모터에 전원 공급이 차단되는 것이다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템의 비상조건판단부 블록도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 비상조건판단부(360)는,

출입감지센서로부터 감지 신호를 획득하기 위한 출입감지신호획득모듈(363)을 포함하여 구성된다.

상기 비상신호판단모듈(361)은 중앙관리서버로부터 송출되는 비상 신호 유무를 판단하기 위한 것이며, 중앙관리서버에는 관리자가 비상 신호를 송출하기 위한 수동스위치부가 설치 구성되거나, 소프트웨어일 경우에 비상 신호 송출화면을 제공하여 관리자가 조작할 수 있도록 한다.

상기 계측값초과판단모듈(362)은 수리시설물 주변에 설치된 수위계 및 강우량계의 계측값이 관리자에 의해 설정된 수위값 및 강우량값을 초과하는지를 판단하게 된다.

예를 들어, 수위값이 10 이라면, 10을 초과하였는지를 판단하게 되며, 강우량값이 20 이라면, 20을 초과하였는지를 판단하여 초과시 초과값을 송출하게 되는 것이다.

상기 출입감지신호획득모듈(363)은 출입감지센서로부터 감지 신호를 획득하게 된다.

상기 감지 신호 획득시에는 비상 조건에 부합되는 것으로 판단하게 되며, 출입감지센서는 해당 수리시설물의 주변에 일정 간격으로 설치 구성하여 인체 혹은 동물의 출입을 감지하게 되는 것이다

상기 문열림감지신호획득모듈(364)은 현장제어반(RTU)의 문열림감지센서로부터 감지 신호를 획득하게 되는데, 감지 신호 획득시에는 비상 조건에 부합되는 것으로 판단하게 된다.

상기 출입감지신호획득모듈(363)과 문열림감지신호획득모듈(364)은 현장 상황에 맞게 동시에 구성할 수도 있고, 어느 하나만을 구성할 수도 있을 것이다.

즉, 출입감지센서만 구성되면 출입감지신호획득모듈을, 문열림감지센서만 구성되면 문열림감지신호획득모듈만을 구성하게 되는 것이다.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템의 영상원격감시제어수단 블록도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 영상원격감시제어수단(500)은,

중앙관리서버에서 송출되는 수리시설물의 제어 신호를 수신받아 수리시설물의 모터를 제어하기 위한 모터제어부(540)와,

즉, CT센서부(510) 및 음향발생장치(520)의 구성 및 동작 원리는 본 발명의 출원인이 출원하여 등록된 대한민국특허등록번호 836825호인 영상 원격감시제어시스템에 상세하게 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략하겠다.

한편, 다른 실시예에 따라 CT센서부를 통해 입력되는 전압을 분석하여 발전기 및 수리시설물의 모터 운전 여부를 영상원격감시제어부에서 획득하여 영상촬영장치(530)에 촬영 신호를 송출하여 영상 촬영을 실시할 수 있도록 구성할 수도 있을 것이다.

상기 모터제어부(540)는 중앙관리서버에서 송출되는 수리시설물의 제어 신호를 수신받아 수리시설물의 모터를 제어하게 되며, 상기 촬영된 영상 정보 및 음향을 중앙관리서버로 영상음향정보송출부(550)를 통해 송출하게 되는 것이다.

그리고, 설정된 운전 조건에 따라 자동으로 모터를 제어하게 되는데, 예를 들어, 설정된 운전조건은 설정된 수위값이 2m가 되면 1번 모터를 동작시키며, 수위가 2.5m가 되면 2번 모터도 함께 동작시킨다.

역으로 수위가 2m가 되면 2번 모터를 정지시키고, 수위가 1.5m가 되면 1번 모터까지 정지시키는 것이다.

또한, 부가적인 양상에 따라 영상원격감시제어수단(500)은 각각의 감시를 필요로 하는 원격지에 설치 구성되며 중앙감시제어수단에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 음향방송장치를 더 포함하여 구성할 수도 있다.

이는 안내 방송 및 경고 방송을 음향방송장치를 통해 수행하기 위한 것이다.

또한, 상기 영상원격감시제어수단을 통해 영상촬영장치의 카메라, 렌즈, 감지상태, 비상 경고발생을 중앙관리서버에서 조회하고 제어할 수 있게 된다.

도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템의 중앙관리서버 블록도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 중앙관리서버(700)는,

상기 아이피주소획득판단부에 의해 판단 결과 주소 획득이 불가능하면 관리자의 스마트폰으로 통신 두절 메세지를 송출하거나, 비상신호발생수단에서 비상신호 발생시 해당 비상신호에 대한 설정된 메세지를 관리자의 스마트폰으로 송출하는 비상발생메세지송출부(720)와,

상기 각각의 부 간의 신호 흐름을 제어하기 위한 중앙관리서버제어부(780)를 포함하여 구성되게 된다.

상기 아이피주소획득판단부(710)는 통신모뎀부로부터 주기적으로 송출되는 주소의 획득 유무를 판단하게 된다.

즉, 아이피 주소를 획득하게 되면 정상이지만 획득하지 못하게 되면 비정상으로 판단하게 되며, 비상발생메세지송출부(720)는 아이피주소획득판단부에 의해 판단 결과 주소 획득이 불가능하면 관리자의 스마트폰으로 통신 두절 메세지를 송출하거나, 비상신호발생수단에서 비상신호 발생시 해당 비상신호에 대한 설정된 메세지를 관리자의 스마트폰으로 송출하게 되는데, 이를 위하여 중앙관리서버에는 관리자의 연락처 정보가 저장되어 있어야 한다.

상기 발전기동작상태획득부(730)는 비상신호발생수단의 상태정보획득부로부터 송출되는 발전기의 동작 상태 정보를 획득하게 되며, 필요에 따라 급유 상태 정보를 획득할 수도 있을 것이다.

상기 급유 상태 정보를 획득하는 기술은 이미 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략하겠다.

즉, 발전기에 동작 신호를 송출하였는데도 동작이 안되는지 또는 급유된 유량이 없어 발전기를 동작할 수 없는 상황인지를 확인하기 위한 것이다.

상기 비상조건해제신호획득부(740)는 비상 조건 해제신호를 비상신호발생수단으로부터 획득하게 되는데, 예를 들어 관리자가 수동으로 비상 조건 해제 신호를 보내는 경우에 이에 대한 해제신호 응답값을 획득하게 되는 것이며, 수리시설물 주변에 설치된 수위계 및 강우량계의 계측값이 관리자가 미리 설정한 수위값 및 강우량값 미만일 경우에 비상 조건 해제 신호를 획득하게 되며, 출입감지센서가 작동을 멈출 경우에 비상 조건 해제 신호를 획득하게 되며, RTU(현장제어반)의 문열림감지센서가 작동을 멈출 경우에 비상 조건 해제 신호를 획득하게 되는 것이다.

관리자에 의해 수동 혹은 자동으로 설정하기 위한 설정부를 중앙관리소에 설치 구성하게 되며, 수동을 선택하게 되면 해제신호 응답값을 획득하게 되는 것이며, 자동을 선택하게 되면 수위계 및 강우량계에 의해 감지된 값이 설정된 값 미만일 경우에 해제 신호를 획득하거나, 센서들에 의한 감지 신호를 획득하지 못할 경우에 해제 신호를 획득하게 되는 것이다.

상기 비상신호송출부(750)는 비상신호발생수단으로 관리자가 직접 비상 스위치 혹은 비상 화면 클릭시 해당 비상 신호를 송출하게 되는 것이다.

상기 영상음향정보획득부(760)는 영상원격감시제어수단으로부터 송출되는 영상 정보 및 음향 정보를 획득하게 되며, 상기 제어신호송출부(770)는 영상원격감시제어수단으로 수리시설물의 제어 신호를 송출하게 된다.

즉, 모터의 동작 신호 혹은 수리시설물의 전동장치들의 동작 신호 등이 될 수 있을 것이다.

한편, 부가적인 양상에 따라 중앙관리서버는 영상원격감시제어수단으로 음성을 송출하는 음성송출부를 더 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 중앙관리소에는 전원 공급 상황이 태양광인지, 아니면 발전기인지를 관리자 모니터에 표출시키고 만약, 발전기일 경우 관리자 스마트폰에 발전기 전기공급 상황을 알리며 비상이 해제되어 태양광으로 복귀될 시점에도 알려 관리자가 현재 전원공급원이 어떤 것인지 상시 알 수 있도록 구성할 수도 있을 것이다.

이를 위하여 비상신호발생수단(300)은 비상 조건 해제시 발전기의 동작을 중지시키고, 태양광집전장치로부터 전원을 공급시키도록 전원공급신호를 태양광집전장치로 송출하는 전원절체부(미도시)를 포함하여 구성하게 된다.

이때, 상기 전원절체부에서는 절체 신호를 상기 중앙관리서버로 송출하여 중앙관리서버제어부에서는 절체 신호가 수신되면 현재 모니터에 표출된 발전기 동작 문자나 이미지를 태양광 동작 문자나 이미지로 표출시켜 관리자가 쉽게 현재 전원 공급원이 무엇인지를 확인할 수 있게 되는 것이다.

한편, 부가적인 양상에 따라 상기 중앙관리서버(700)는,

비상 조건을 설정하기 위한 비상조건설정부(미도시)와,

비상신호발생수단으로부터 송출되는 비상 조건 설정 정보를 획득하여 저장된 비상 조건 설정 정보와 동기화시키며, 상기 비상조건설정부에 의해 설정된 비상 조건 설정 정보를 비상신호발생수단으로 송출하여 비상신호발생수단의 비상 조건 설정 정보를 동기화시켜 상시 상호 간에 동기화되어 동일한 비상 조건을 공유하기 위한 비상조건동기화부(미도시)를 더 포함하여 구성되게 된다.

즉, 비상신호발생수단과 중앙관리서버의 비상 조건을 상시 상호 간에 동기화시켜 동일한 비상 조건을 공유하도록 하기 위한 것이다.

이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 태양광집전장치
200 : 통신모뎀부
300 : 비상신호발생수단
400 : 발전기
500 : 영상원격감시제어수단
600 : 수리시설물들의 모터
700 : 중앙관리서버

Claims

오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템에 있어서,
태양광에 의해 전기를 생산하여 통신모뎀부와 비상신호발생수단에 전원을 공급하기 위한 태양광집전장치(100)와;
주기적으로 중앙관리서버(700)로 자신의 주소(IP)를 광대역무선통신이나 위성 통신을 이용하여 송신하기 위한 통신모뎀부(200)와;
상기 통신모뎀부의 정상 통신 유무를 파악하여 통신 두절시 상기 통신모뎀부에 초기화 신호를 보내며, 설정된 비상조건 부합시 발전기를 자동 동작시켜 영상원격감시제어수단과 수리시설물의 모터에 전원을 공급하도록 하며, 발전기의 동작 상태를 중앙관리서버로 전송하기 위한 비상신호발생수단(300)과;
상기 비상신호발생수단의 동작 신호를 수신받아 발전하여 영상원격감시제어수단과 수리시설물의 모터에 전원을 공급하기 위한 발전기제어부를 포함하여 구성되는 발전기(400)와;
발전기 및 수리시설물의 모터의 영상 정보 및 주변 환경의 영상 정보를 획득하며, 발전기 및 수리시설물의 모터의 동작 상태를 음향으로 측정하여 이상 상태일 경우에 영상 정보 및 음향을 중앙관리서버로 송출하며, 중앙관리서버에서 송출되는 수리시설물의 제어 신호를 수신받아 수리시설물의 모터를 자동 제어하거나, 관리자에 의하여 수동 제어하는 영상원격감시제어수단(500)과;
비상조건 부합시 발전기로부터 전원을 공급받아 동작하며, 영상원격감시제어수단에 의해 송출되는 제어에 따라 동작하는 수리시설물들의 모터(600);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 1항에 있어서,
상기 비상신호발생수단(300)은,
비상 조건 해제시 발전기의 동작을 중지시키고, 태양광집전장치로부터 전원을 공급시키도록 전원공급신호를 태양광집전장치로 송출하는 전원절체부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 1항에 있어서,
상기 비상신호발생수단(300)은,
비상 조건 해제시 발전기의 동작이 중지되어 영상원격감시제어수단과 수리시설물들의 모터에 전원 공급이 차단되는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 1항에 있어서,
상기 비상신호발생수단(300)은,
중앙관리서버로 답변요청신호를 송출하여 답변 신호를 받는지를 체크하는 통신감시부(310)와,
답변 신호를 받지 못할 경우에 통신모뎀부에 초기화 신호를 송출하여 전원을 리셋하는 통신전원리셋명령부(320)와,
관리자에 의해 설정된 비상 조건을 획득하기 위한 비상조건획득부(330)와,
상기 비상조건획득부에 의해 획득된 비상 조건 정보를 저장하는 비상조건정보저장부(340)와,
발전기의 동작 상태 정보와 현장제어반의 문열림 상태 정보와 출입감지 상태 정보를 획득하기 위한 상태정보획득부(350)와,
상기 상태정보획득부에 의해 획득된 상태 정보가 설정된 비상 조건에 부합되는지를 판단하는 비상조건판단부(360)와,
상기 비상조건판단부에 의해 비상 조건으로 판단되면 발전기제어부에 동작 신호를 송출하기 위한 동작신호송출부(370)와,
상기 각각의 부 간의 신호 흐름을 제어하기 위한 비상신호발생수단제어부(380)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 4항에 있어서,
상기 비상조건판단부(360)는,
중앙관리서버로부터 송출되는 비상 신호 유무를 판단하기 위한 비상신호판단모듈(361)과,
수리시설물 주변에 설치된 수위계 및 강우량계의 계측값이 관리자에 의해 설정된 수위값 및 강우량값을 초과하는지를 판단하기 위한 계측값초과판단모듈(362)과,
출입감지센서로부터 감지 신호를 획득하기 위한 출입감지신호획득모듈(363)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 4항에 있어서,
상기 비상조건판단부(360)는,
중앙관리서버로부터 송출되는 비상 신호 유무를 판단하기 위한 비상신호판단모듈(361)과,
수리시설물 주변에 설치된 수위계 및 강우량계의 계측값이 관리자에 의해 설정된 수위값 및 강우량값을 초과하는지를 판단하기 위한 계측값초과판단모듈(362)과,
출입감지센서로부터 감지 신호를 획득하기 위한 출입감지신호획득모듈(363)과,
현장제어반의 문열림감지센서로부터 감지 신호를 획득하기 위한 문열림감지신호획득모듈(364)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 1항에 있어서,
상기 영상원격감시제어수단(500)은,
중앙관리서버에서 송출되는 음성을 출력하는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 1항에 있어서,
상기 영상원격감시제어수단(500)은,
발전기 및 수리시설물의 모터 작동에 의한 전류의 흐름에 따라 전압을 발생시키는 CT센서부(510)와,
상기 CT센서부를 통해 입력되는 전압을 분석하여 발전기 및 수리시설물의 모터 운전 여부 및 비정상 운전을 체크하여 음향을 발생시켜 발생된 음향을 출력하거나, 비정상 운전시 영상촬영장치에 촬영 신호를 전송하여 영상을 획득할 수 있도록 하기 위한 음향발생장치(520)와,
상기 음향발생장치에서 촬영 신호를 전송받아 촬영을 실행하여 영상을 실시간으로 획득하기 위한 영상촬영장치(530)와,
중앙관리서버에서 송출되는 수리시설물의 제어 신호를 수신받아 수리시설물의 모터를 제어하거나, 설정된 운전 조건에 따라 자동으로 모터를 제어하기 위한 모터제어부(540)와,
상기 촬영된 영상 정보 및 음향을 중앙관리서버로 송출하기 위한 영상음향정보송출부(550)와,
상기 각각의 부 간의 신호 흐름을 제어하기 위한 영상원격감시제어부(560)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 8항에 있어서,
상기 영상원격감시제어수단(500)은,
각각의 감시를 필요로 하는 원격지에 설치 구성되며 중앙감시제어수단에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 음향방송장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 1항에 있어서,
상기 영상원격감시제어수단을 통해 카메라, 렌즈, 감지상태, 비상 경고발생을 중앙관리서버에서 조회하고 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 1항에 있어서,
상기 중앙관리서버(700)는,
통신모뎀부로부터 주기적으로 송출되는 주소의 획득 유무를 판단하는 아이피주소획득판단부(710)와,
아이피주소획득판단부에 의해 판단 결과 주소 획득이 불가능하면 관리자의 스마트폰으로 통신 두절 메세지를 송출하거나, 비상신호발생수단에서 비상신호 발생시 해당 비상신호에 대한 설정된 메세지를 관리자의 스마트폰으로 송출하는 비상발생메세지송출부(720)와,
비상신호발생수단의 상태정보획득부로부터 송출되는 발전기의 동작 상태 정보를 획득하기 위한 발전기동작상태획득부(730)와,
비상 조건 해제신호를 비상신호발생수단으로부터 획득하기 위한 비상조건해제신호획득부(740)와,
비상신호발생수단으로 비상 신호를 송출하는 비상신호송출부(750)와,
영상원격감시제어수단으로부터 송출되는 영상 정보 및 음향 정보를 획득하기 위한 영상음향정보획득부(760)와,
영상원격감시제어수단으로 수리시설물의 제어 신호를 송출하기 위한 제어신호송출부(770)와,
상기 각각의 부 간의 신호 흐름을 제어하기 위한 중앙관리서버제어부(780)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 11항에 있어서,
상기 중앙관리서버는,
영상원격감시제어수단으로 음성을 송출하는 음성송출부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 1항에 있어서,
상기 비상조건은,
중앙관리서버로부터 송출되는 비상 신호, 수리시설물 주변에 설치 구성된 수위계 및 강우량계의 계측값이 설정된 수위값 및 강우량값을 초과할 경우, 출입감지센서로부터 감지 신호를 획득할 경우, 현장제어반의 문열림감지센서로부터 감지 신호를 획득할 경우 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 1항에 있어서,
상기 영상원격감시제어수단(500)은,
발전기 및 수리시설물의 모터 작동에 의한 전류의 흐름에 따라 전압을 발생시키는 CT센서부(510)와,
상기 CT센서부를 통해 입력되는 전압을 분석하여 발전기 및 수리시설물의 모터 운전 여부를 전송받아 촬영을 실행하여 영상을 실시간으로 획득하기 위한 영상촬영장치(530)와,
중앙관리서버에서 송출되는 수리시설물의 제어 신호를 수신받아 수리시설물의 모터를 제어하거나, 설정된 운전 조건에 따라 자동으로 모터를 제어하기 위한 모터제어부(540)와,
상기 촬영된 영상 정보 및 음향을 중앙관리서버로 송출하기 위한 영상음향정보송출부(550)와,
상기 각각의 부 간의 신호 흐름을 제어하기 위한 영상원격감시제어부(560)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.
제 11항에 있어서,
상기 중앙관리서버(700)는,
비상 조건을 설정하기 위한 비상조건설정부와,
비상신호발생수단으로부터 송출되는 비상 조건 설정 정보를 획득하여 저장된 비상 조건 설정 정보와 동기화시키며, 상기 비상조건설정부에 의해 설정된 비상 조건 설정 정보를 비상신호발생수단으로 송출하여 비상신호발생수단의 비상 조건 설정 정보를 동기화시켜 상시 상호 간에 동기화되어 동일한 비상 조건을 공유하기 위한 비상조건동기화부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오지 수리시설물의 물관리 자동화시스템.