KR101388445B1 - Sensor node, Device and Method for monitoring environmental information at the cattle burial sites - Google Patents

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KR101388445B1 KR1020110146005A KR20110146005A KR101388445B1 KR 101388445 B1 KR101388445 B1 KR 101388445B1 KR 1020110146005 A KR1020110146005 A KR 1020110146005A KR 20110146005 A KR20110146005 A KR 20110146005A KR 101388445 B1 KR101388445 B1 KR 101388445B1
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Abstract

본 발명은 환경모니터링 센서노드, 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가축 매몰지에서 환경모니터링 센서노드, 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스를 모니터링하는 환경모니터링 센서노드는 상기 배기가스를 감지하여 환경원시정보를 생성하는 환경센서모듈, 상기 환경모니터링 센서노드의 위치정보를 생성하는 위치센서모듈 및 상기 환경원시정보 및 위치정보를 이용하여 환경패키지정보를 생성하고, 생성된 환경패키지정보를 환경모니터링 장치로 전송하는 데이터처리전송모듈을 포함할 수 있다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to environmental monitoring sensor nodes, apparatus and methods, and more particularly, to environmental monitoring sensor nodes, apparatus and methods in livestock burial. The environmental monitoring sensor node for monitoring the exhaust gas according to an embodiment of the present invention, the environmental sensor module for generating the environmental raw information by detecting the exhaust gas, the position sensor module for generating the position information of the environmental monitoring sensor node and the It may include a data processing transmission module for generating environmental package information by using the environmental raw information and location information, and transmits the generated environmental package information to the environmental monitoring device.

Figure R1020110146005
Figure R1020110146005

Description

환경모니터링 센서노드, 장치 및 방법{Sensor node, Device and Method for monitoring environmental information at the cattle burial sites}Sensor node, device and method for monitoring environmental information at the cattle burial sites}

본 발명은 환경모니터링 센서노드, 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가축 매몰지에서 환경모니터링 센서노드, 장치 및 방법에 관한 것이다.
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to environmental monitoring sensor nodes, apparatus and methods, and more particularly, to environmental monitoring sensor nodes, apparatus and methods in livestock burial.

우리나라 가축전염병예방법에 따르면 제1종 가축전염병발생 시 해당 가축에 대해 살처분을 명하고 신속히 처리를 하게 되어있다. 또한 우리나라에서 자주 발생하는 조류인플루엔자(조류독감, AI), 전염성해면상뇌증(TSE), 구제역(FMD) 등 전염성이 큰 가축질병에 대해서는 대부분 매몰방법에 따라 처리되고 있다. According to the domestic animal infectious disease prevention method, when the first kind of animal epidemic occurs, orders for killing the livestock are dealt with promptly. In addition, most infectious livestock diseases such as avian influenza (avian influenza, AI), infectious spongiform encephalopathy (TSE), foot-and-mouth disease (FMD), which occur frequently in Korea, are treated according to investment methods.

2011년 구제역으로 인한 매몰지는 6,250농가에서 3,479천두 매몰되었고, 이에 따른 2차 오염으로 인한 국민들의 가축전염병과 가축전염병으로 죽은 가축 사체의 매몰에 따른 토양 및 지하수 오염과 특히 대기오염, 대기를 통안 바이러스 전파가 심각하여 2차 피해의 가능성이 크다. In 2011, 3,479 thousand were buried in 6,250 farmers due to foot-and-mouth disease, resulting in soil and groundwater contamination, particularly air pollution and air pollution, due to the burial of livestock carcasses and livestock carcasses killed by livestock epidemics due to secondary pollution. The radio wave is severe and there is a high possibility of secondary damage.

이러한 문제가 있음에도 국내에서 2차 오염 방지를 위한 적절한 모니터링 시스템이 갖춰져 있지 않으며 모니터링 시스템 또한 현장에서 시료를 직접 채취하여 검증하는 방법이며 이는 연속측정이 불가능하다. Despite these problems, there is no proper monitoring system in Korea to prevent secondary pollution, and the monitoring system is also a method of directly collecting and verifying samples at the site, which cannot be continuously measured.

또한 광범위한 지역에 분포되어 있는 매몰지를 소수의 담당 공무원이 관할하여 모니터링 하는 시스템으로 능동적이고, 신속한 대응이 불가능하다.
In addition, it is a system that monitors the burial sites distributed in a wide area by a small number of officials.

한국공개특허 2005-0008964호Korean Patent Publication No. 2005-0008964

본 발명은 원격지에서 매몰지의 환경모니터링이 가능하고 즉각 대응이 가능하며, 다수의 관할지 모니터링이 가능한 가축 매몰지에서 환경모니터링 센서노드, 장치 및 방법을 제공한다. The present invention provides an environmental monitoring sensor node, an apparatus and a method in a livestock burial site capable of monitoring the environment and immediately responding to the burial site in a remote location.

또한, 본 발명은 매몰 후 발생될 수 있는 2차 오염을 방지 할 수 있으며 대기오염과 대기를 통한 바이러스 전파의 가능성을 신속하게 확인하여 대응 할 수 있도록 센서네트워크 환경에서 각종 악취 환경 센서와 GPS센서를 이용하여 매몰지 위치에 따른 실시간 모니터링이 가능한 가축 매몰지에서 환경모니터링 센서노드, 장치 및 방법을 제공한다. In addition, the present invention can prevent secondary pollution that may occur after the investment and various odor environmental sensors and GPS sensors in the sensor network environment to quickly identify and respond to the possibility of air pollution and virus transmission through the atmosphere. The present invention provides an environmental monitoring sensor node, an apparatus, and a method in an animal buried land which can be monitored in real time according to a buried land location.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 환경모니터링 센서노드가 제공된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, there is provided an environmental monitoring sensor node.

본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스를 모니터링하는 환경모니터링 센서노드는 상기 배기가스를 감지하여 환경원시정보를 생성하는 환경센서모듈, 상기 환경모니터링 센서노드의 위치정보를 생성하는 위치센서모듈 및 상기 환경원시정보 및 위치정보를 이용하여 환경패키지정보를 생성하고, 생성된 환경패키지정보를 환경모니터링 장치로 전송하는 데이터처리전송모듈을 포함할 수 있다.The environmental monitoring sensor node for monitoring the exhaust gas according to an embodiment of the present invention, the environmental sensor module for generating the environmental raw information by detecting the exhaust gas, the position sensor module for generating the position information of the environmental monitoring sensor node and the It may include a data processing transmission module for generating environmental package information by using the environmental raw information and location information, and transmits the generated environmental package information to the environmental monitoring device.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 환경모니터링 센서노드에서 실행되는 환경모니터링 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an environmental monitoring method that is executed in the environmental monitoring sensor node.

본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스를 모니터링하는 환경모니터링 센서노드에서 실행되는 환경모니터링 방법은 상기 배기가스에 대해 복수의 환경 센서에서 적어도 하나의 환경원시정보를 생성하는 단계, 위치센서에서 적어도 하나의 위치정보를 생성하는 단계, 상기 환경원시정보에 대해 분산 계층형 필터링방법을 사용하여 수치보정을 수행하여 보정환경정보를 생성하는 단계, 상기 보정환경정보 및 상기 위치정보를 패키징(packaging)하여 환경패키지정보를 생성하는 단계 및 상기 환경패키지정보를 근거리 이동 통신 방법을 통하여 환경모니터링 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an environmental monitoring method implemented in an environmental monitoring sensor node for monitoring exhaust gas may include generating at least one environmental raw information from a plurality of environmental sensors with respect to the exhaust gas, and at least one location sensor. Generating location information of the environment; generating correction environment information by performing numerical correction using the distributed hierarchical filtering method on the environment raw information; packaging the environment information and location information by packaging the environment The method may include generating package information and transmitting the environmental package information to an environmental monitoring apparatus through a short range mobile communication method.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 환경모니터링 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, an environmental monitoring apparatus is provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 환경모니터링 장치는 환경패키지 데이터를 환경모니터링 센서노드로부터 수신하는 환경패키지데이터 수신부, 환경패키지데이터에 대해 연합형 필터링방법을 사용하여 환경모니터링정보를 생성하는 환경모니터링정보 생성부 및 생성된 환경모니터링정보를 저장하는 데이터베이스를 포함할 수 있다.An environmental monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention generates an environmental monitoring information for generating environmental monitoring information using a federated filtering method for an environmental package data receiver and an environmental package data receiving environmental package data from an environmental monitoring sensor node. It may include a database for storing the wealth and the generated environmental monitoring information.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 환경모니터링 장치에서 실행되는 환경모니터링 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an environmental monitoring method to be executed in the environmental monitoring device.

본 발명의 일 실시예에 따른 환경모니터링 방법은 환경패키지 데이터를 환경모니터링 센서노드로부터 수신하는 단계, 환경패키지데이터에 대해 연합형 필터링방법을 사용하여 환경모니터링정보를 생성하는 환경모니터링정보 단계 및 생성된 환경모니터링정보를 저장하는 단계를 포함할 수 있다.Environmental monitoring method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of receiving the environmental package data from the environmental monitoring sensor node, environmental monitoring information step for generating the environmental monitoring information using the associated filtering method for the environmental package data and generated And storing the environmental monitoring information.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
Specific details for achieving the above object will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to fully inform the owner of the scope of the invention.

전술한 본 발명의 가축 매몰지에서 환경모니터링 센서노드, 장치 및 방법에 의하면, 원격지에서 매몰지의 환경모니터링이 가능하고 즉각 대응이 가능하며, 다수의 관할지 모니터링이 가능한 효과가 있다.According to the above-described environmental monitoring sensor node, apparatus and method in a livestock burial site of the present invention, the environmental monitoring of the burial site can be remotely and immediately responded, and a plurality of jurisdictions can be monitored.

또한, 본 발명은 매몰 후 발생될 수 있는 2차 오염을 방지 할 수 있으며 대기오염과 대기를 통한 바이러스 전파의 가능성을 신속하게 확인하여 대응 할 수 있도록 센서네트워크 환경에서 각종 악취 환경 센서와 GPS센서를 이용하여 매몰지 위치에 따른 실시간 모니터링이 가능한 효과가 있다.
In addition, the present invention can prevent secondary pollution that may occur after the investment and various odor environmental sensors and GPS sensors in the sensor network environment to quickly identify and respond to the possibility of air pollution and virus transmission through the atmosphere. Real-time monitoring according to the location of the investment site is possible.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가축 매몰지에서 환경모니터링 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경모니터링 센서노드에서 환경모니터링 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경모니터링 장치에서 환경모니터링 방법을 설명하기 위한 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경모니터링 센서노드를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경모니터링 센서노드를 설명하기 위한 도면.
도 9 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경모니터링 방법의 시뮬레이션 결과를 설명하기 위한 도면.
1 and 2 are views for explaining an environmental monitoring system in a livestock buried in accordance with an embodiment of the present invention.
3 and 4 are views for explaining an environmental monitoring method in the environmental monitoring sensor node according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining an environmental monitoring method in the environmental monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are views for explaining an environmental monitoring sensor node according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining an environmental monitoring sensor node according to an embodiment of the present invention.
9 to 15 are diagrams for explaining the simulation results of the environmental monitoring method according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, when a part is referred to as "including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated otherwise.

이하, 첨부된 도면을 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail for the practice of the present invention.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가축 매몰지에서 환경모니터링 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 and 2 are views for explaining an environmental monitoring system in a livestock buried in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 가축 매몰지에서 환경모니터링 시스템은 환경모니터링 센서노드(100), 환경모니터링 장치(200)를 포함한다.1 and 2, the environmental monitoring system in the livestock buried land includes an environmental monitoring sensor node 100, the environmental monitoring device 200.

도 1을 참조하면, 가축매몰지는 단시간 대규모 매몰에 따른 침출수 및 악취에 대한 2차 피해가 증가함에 따라 매몰 후 사후 관리 방법이 매우 중요하다. 가축 매물지는 매몰 후 발생되는 환경적 요인에 대해 담당 공무원이 현장에 직접 나가 시료를 채취한 후 연구소에서 시료 분석하고, 2차 피해의 발생을 모니터링 한다. 이러한 모니터링 방법은 1~2주에 1회식 시료를 채취하여 연속적 모니터링과 신속한 대응이 불가능한 문제점이 있다.Referring to FIG. 1, after the investment, the post-management method is very important as livestock investment sites increase secondary damage to leachate and odor due to short-term large-scale investment. For livestock lands, environmental officials are responsible for the environmental factors that occur after the burial, and the public officials take the sample directly to the site, collect the sample, analyze the sample in the laboratory, and monitor the occurrence of secondary damage. Such a monitoring method has a problem that continuous monitoring and rapid response cannot be obtained by taking a sample once a week or two.

가축매몰지에서 악취 가스는 사체가 분해되면서 발생하는 가스에 의해 발생되며, 특히 시체가 부패될 때의 특이한 냄새는 주로 황화수소(H2S), 암모니아(NH3), 휘발성유기화합물(VOCs)가 대표적이다. 또한 악취 가스는 대기 중 공기를 통해 외부로 확산되는 중요한 요인 중의 하나로 먼지를 통한 각종 가스의 흡착으로 인해 멀리 전파된다. Odor gas from livestock burial is caused by the decomposition of carcasses, especially when the carcasses decay. Hazardous odors are mainly due to hydrogen sulfide (H 2 S), ammonia (NH 3 ) and volatile organic compounds (VOCs) Representative. In addition, the odor gas is one of the important factors that diffuse to the outside through the air in the air propagates far from the adsorption of various gases through the dust.

환경모니터링 센서노드(100)는 환경센서모듈(110), 위치센서모듈(120), 데이터처리전송모듈(130)을 포함한다.The environmental monitoring sensor node 100 includes an environmental sensor module 110, a position sensor module 120, and a data processing transmission module 130.

환경센서모듈(110)은 가축매몰지에서 배기되는 배기가스를 감지하여 환경원시정보를 생성한다.The environmental sensor module 110 detects the exhaust gas exhausted from the livestock burial site to generate environmental raw information.

환경센서모듈(110)은 악취환경을 감지하기 위하여 이산화탄소(Co2), 휘발성유기화합물(VOCs), 암모니아(NH3), 황화수소(H2S)센서를 포함하며, 확산 감지를 위해 먼지센서(Dust)와 악취의 확산을 측정하기 위한 온도(Temperature), 습도(Humidity) 센서를 더 포함할 수 있다. 환경모니터링 센서노드(100)는 예를 들면, 전기화학식 센서 또는 반도체식 센서가 포함될 수 있다. The environmental sensor module 110 includes a carbon dioxide (Co 2 ), volatile organic compounds (VOCs), ammonia (NH 3 ), hydrogen sulfide (H 2 S) sensor to detect the malodorous environment, the dust sensor ( Dust) and a temperature (Temperature), humidity (Humidity) sensor for measuring the diffusion of the odor may further include. The environmental monitoring sensor node 100 may include, for example, an electrochemical sensor or a semiconductor sensor.

환경센서모듈(110)은 복수의 센서를 포함하되, 각각의 센서를 1조씩 사용하여 미리 설정된 주기, 예를 들면, 각각 500ms 주기로 순환 감지하여 환경원시정보를 생성한다. The environmental sensor module 110 includes a plurality of sensors, and generates environmental raw information by cyclically detecting a predetermined period, for example, a 500 ms period, using each pair of sensors.

환경센서모듈(110)은 예를 들면, 각 센서의 처리를 위해 총 4개의 아날로그 신호, 3개의 디지털 신호를 처리하며, 환경정보 인식 알고리즘이 높은 시간 지연 해상도를 요구하기 때문에 32bit 부동소수점 연산 DSP, 블록프로세싱을 이용할 수 있다.For example, the environmental sensor module 110 processes a total of four analog signals and three digital signals for processing each sensor, and since the environmental information recognition algorithm requires a high time delay resolution, a 32-bit floating point arithmetic DSP, Block processing can be used.

위치센서모듈(120)은 GPS 센서를 포함하여 환경모니터링 센서노드의 위치정보를 생성한다.The position sensor module 120 generates position information of an environmental monitoring sensor node including a GPS sensor.

위치센서모듈(120)은 국내의 GPS 좌표정보가 Bessel 타원체의 좌표 표기법을 사용하여 경위도좌표정보로 사용하고 있기 때문에 타원체상의 좌표변환을 실시한다.The position sensor module 120 performs coordinate transformation on the ellipsoid because the domestic GPS coordinate information is used as the latitude and longitude coordinate information using the coordinate notation of the Bessel ellipsoid.

위치센서모듈(120)은 GPS용 타원체(WGS84의 기준이 되는 타원체) 좌표정보를 Bessel 타원체 좌표정보로 변환한다. The position sensor module 120 converts GPS ellipsoid (ellipsoid to be a reference of WGS84) coordinate information into Bessel ellipsoid coordinate information.

데이터처리전송모듈(130)은 생성된 환경원시정보 및 위치정보를 이용하여 환경패키지정보를 생성하고, 생성된 환경패키지정보를 환경모니터링 장치(200)로 전송한다. The data processing transmission module 130 generates environmental package information by using the generated environmental raw information and location information, and transmits the generated environmental package information to the environmental monitoring apparatus 200.

데이터처리전송모듈(130)은 예를 들면, 프로세서로 Atmel사의 Atmel2560칩이 사용될 수 있었으며, RTC(Real Time Clock), 지그비(Zigbee) 모듈이 추가로 부착될 수 있다.For example, Atmel's Atmel2560 chip may be used as the processor, and RTC (Real Time Clock) and Zigbee modules may be additionally attached.

데이터처리전송모듈(130)은 약 550㎧ 주기로 환경센서모듈(110) 및 위치센서모듈(120)에서 전송되는 데이터를 수신 대기하며, 환경모니터링 장치(200)로 환경패키지정보를 전송한다. The data processing transmission module 130 waits to receive data transmitted from the environmental sensor module 110 and the position sensor module 120 at about 550 ㎧ cycles, and transmits environmental package information to the environmental monitoring device 200.

환경모니터링 장치(200)는 환경모니터링 센서노드로부터 수신한 환경패키지정보를 이용하여 환경모니터링정보를 산출한다.The environmental monitoring apparatus 200 calculates environmental monitoring information by using environmental package information received from the environmental monitoring sensor node.

환경모니터링 장치(200)는 산출된 환경모니터링정보를 저장하고, 생성된 환경모니터링정보가 미리 설정된 범위를 벗어나는 경우, 환경알람정보를 생성하여 알람 이벤트를 발생할 수 있다. The environmental monitoring apparatus 200 may store the calculated environmental monitoring information and generate an alarm event by generating environmental alarm information when the generated environmental monitoring information is out of a preset range.

환경모니터링 장치(200)는 환경모니터링정보를 출력 장치를 통하여 출력할 수 있다.
The environmental monitoring apparatus 200 may output the environmental monitoring information through the output device.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경모니터링 센서노드에서 환경모니터링 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 and 4 are views for explaining an environmental monitoring method in an environmental monitoring sensor node according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 단계 S310에서 환경모니터링 센서노드(100)는 복수의 환경 센서에서 적어도 하나의 환경원시정보를 생성한다. Referring to FIG. 3, in operation S310, the environmental monitoring sensor node 100 generates at least one environmental raw information from a plurality of environmental sensors.

환경모니터링 센서노드(100)는 센서네트워크 환경에서 위치에 따른 환경정보를 인식하기 위해 먼지(Dust), 이산화탄소(Co2), 휘발성유기화합물(VOCs), 암모니아(NH3), 황화수소(H2S), 온도(Temperature), 습도(Humidity) 센서를 포함할 수 있다. 센서네트워크 환경은 모든 노드들의 무선화, 소형화를 기본으로 갖춰야 한다. Environmental monitoring sensor node 100 is dust, carbon dioxide (Co 2 ), volatile organic compounds (VOCs), ammonia (NH 3 ), hydrogen sulfide (H 2 S) in order to recognize environmental information according to the location in the sensor network environment ), Temperature (Temperature), and humidity (Humidity) sensor may include. Sensor network environment should be equipped with wireless and miniaturization of all nodes.

단계 S320에서 환경모니터링 센서노드(100)는 위치센서에서 적어도 하나의 위치정보를 생성한다.In step S320, the environmental monitoring sensor node 100 generates at least one position information from the position sensor.

단계 S330에서 환경모니터링 센서노드(100)는 생성된 환경원시정보에 대해 분산 계층형 필터링방법을 사용하여 수치보정을 수행하여 보정환경정보를 생성한다. 여기서, 분산 계층형 필터링 방법을 사용하는 것은 각 센서에 대한 오차율을 줄여주기 위한 것으로 환경원시정보에 대해 센서 오차율을 보정해준다.In operation S330, the environmental monitoring sensor node 100 generates numerical correction information by performing numerical correction on the generated environmental raw information using a distributed hierarchical filtering method. Here, the distributed hierarchical filtering method is used to reduce the error rate for each sensor and corrects the sensor error rate with respect to the environmental raw information.

환경모니터링 센서노드(100)는 환경원시정보의 정밀도 향상을 위해 프로세서의 성능에 의해 도 4의 구조의 분산 계층형 필터링 방법을 사용하여 각 측정 센서에서 대응되는 부 필터에서 지역(local) 상태변수를 추정하고 주 필터에서는 부 필터로부터 전달받은 추정치를 혼합하여 전체적인 최적 상태 변수를 추정하여 수치를 보정한다. 여기서, 각 센서의 분산 계층형 필터링에 소요되는 작업 시간은 약 2000㎧가 소요되며, 소요되는 시간동안의 센싱은 하지 않아 실시간성에서의 약 3000㎧를 의미 한다.The environmental monitoring sensor node 100 uses a distributed hierarchical filtering method of the structure of FIG. 4 according to the performance of a processor to improve the accuracy of environmental raw information. In the main filter, the estimates are corrected by mixing the estimates received from the sub-filters to estimate the overall optimal state variable. In this case, the time required for distributed hierarchical filtering of each sensor is about 2000 ms, which means about 3000 ms in real time without sensing during the required time.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112011105032726-pat00001
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단계 S340에서 환경모니터링 센서노드(100)는 보정환경정보 및 위치정보를 패키징(packaging)하여 환경패키지정보를 생성한다. 환경모니터링 센서노드(100)는 무선화, 소형화로 인하여 프로세서의 성능, 저장용량의 한계로 각종 데이터의 데이터베이스 구축이 불가능하며 각 센서를 하나의 인터페이스로 묶고, 전체의 데이터를 패키지로 환경패키지정보를 생성한다.In operation S340, the environmental monitoring sensor node 100 generates environmental package information by packaging the correction environment information and the location information. Environmental monitoring sensor node 100 is impossible to build a database of various data due to the limitations of processor performance and storage capacity due to wireless and miniaturization, each sensor is bundled into one interface, and the entire package is packaged to generate environmental package information do.

단계 S350에서 환경모니터링 센서노드(100)는 환경패키지정보를 근거리 이동 통신 방법을 통하여 환경모니터링 장치로 전송한다.In operation S350, the environmental monitoring sensor node 100 transmits the environmental package information to the environmental monitoring apparatus through a short range mobile communication method.

여기서, 네트워크 토플로지는 예를 들면, Tiny OS에서 제공하는 메쉬(Mesh) 네트워크 토플로지일 수 있으며, 이는 인접된 다른 노드와 시간 동기화를 위해 프로그래머가 할 필요성이 없고 주변 노드들과의 슬립(Sleep) 시간 동안 자동으로 통신이 수행될 수 있다.Here, the network topology may be, for example, a mesh network topology provided by the Tiny OS, which does not require a programmer for time synchronization with other adjacent nodes and sleeps with neighboring nodes. The communication can be performed automatically for a period of time.

또한, 근거리 이동 통신 방법은 지그비(Zigbee), 블루투스, 와이파이 다이렉트, NFC(Near Field Communication) 등 다양한 근거리 이동 통신 방법일 수 있다.
In addition, the short-range mobile communication method may be various short-range mobile communication methods such as Zigbee, Bluetooth, Wi-Fi Direct, NFC (Near Field Communication).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경모니터링 장치를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining an environmental monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 환경모니터링 장치(200)는 환경패키지데이터 수신부(210), 환경모니터링정보 생성부(220), 환경모니터링정보 출력부(230), 환경알람 발생부(240) 및 데이터베이스(240)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the environment monitoring apparatus 200 includes an environment package data receiver 210, an environment monitoring information generator 220, an environment monitoring information output unit 230, an environment alarm generator 240, and a database 240. ).

환경패키지데이터 수신부(210)는 환경패키지 데이터를 환경모니터링 센서노드(100)를 수신한다. 환경패키지데이터 수신부(210)는 근거리 무선통신을 통하여 환경모니터링 센서노드(100)과 통신할 수 있다.The environmental package data receiver 210 receives the environmental package data from the environmental monitoring sensor node 100. The environmental package data receiver 210 may communicate with the environmental monitoring sensor node 100 through short-range wireless communication.

환경모니터링정보 생성부(220)는 환경패키지데이터에 대해 연합형 필터링방법을 사용하여 환경모니터링정보를 생성한다.The environmental monitoring information generation unit 220 generates the environmental monitoring information on the environmental package data using a federated filtering method.

환경모니터링정보 출력부(230)는 생성된 환경모니터링정보를 출력한다.The environmental monitoring information output unit 230 outputs the generated environmental monitoring information.

환경알람 발생부(240)는 생성된 환경모니터링정보와 미리 설정된 범위를 벗어나는 경우, 환경알람정보를 발생한다.The environmental alarm generating unit 240 generates environmental alarm information when the generated environmental monitoring information is out of a preset range.

데이터베이스(250)는 생성된 환경모니터링정보를 저장한다.The database 250 stores the generated environmental monitoring information.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경모니터링 장치에서 환경모니터링 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 and 7 are views for explaining an environmental monitoring method in an environmental monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.

단계 S610에서 환경모니터링 장치(200)는 환경패키지 데이터를 환경모니터링 센서노드(100)를 수신한다.In operation S610, the environmental monitoring apparatus 200 receives the environmental monitoring sensor node 100 as environmental package data.

단계 S620에서 환경모니터링 장치(200)는 환경패키지데이터를 재분할하고 분할된 데이터의 수만큼 연합형 필터링 방법을 수행하여 환경모니터링정보를 생성하고 데이터베이스에 저장한다. In operation S620, the environmental monitoring apparatus 200 repartitions the environmental package data and performs the associated filtering method by the number of the divided data to generate the environmental monitoring information and store it in the database.

여기서, 연합형 필터링(Federated Filtering) 방법은 아래의 수학식 2와 같이 최적 추정치 및 공분산 예측을 하였으며 도 7와 같은 구조형태로 구현된다. 또한 도 7과 수학식 2는 퓨전 리셋 모드(fusion-reset(FR) mode)라 하며 주 필터에서 융합된 추정치 및 공분산을 정보량 분배 법칙에 의해 부 필터로 분배할 수 있도록 설계되었다.Here, the federated filtering method performs an optimal estimate and covariance prediction as shown in Equation 2 below, and is implemented in the structure shown in FIG. In addition, FIG. 7 and Equation 2 are called fusion-reset (FR) modes, and are designed to distribute the estimated values and covariances fused in the main filter to the sub filter by the information amount distribution law.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112011105032726-pat00002
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따라서 상태변수 공분산의 초기값 및 초기 상태 면수는 각 부필터에 아래와 같이 분배하고,Therefore, the initial value of the state variable covariance and the initial state number are distributed to each subfilter as follows.

Figure 112011105032726-pat00003
Figure 112011105032726-pat00003

상기 수학식 2에 의해 계산된 추정치 및 공분산을 각각의 부필터에 다음과 같은 식으로 분배한다.The estimated value and covariance calculated by Equation 2 are distributed to each subfilter as follows.

Figure 112011105032726-pat00004
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따라서 공분산 이율에 따라 오차 한계의 범위를 줄일 수 있고, 이러한 방법은 GPS 위치데이터도 함께 사용함으로써 시스템 이율을 증가 시킬 수 있다. Therefore, the range of the margin of error can be reduced according to the covariance rate, and this method can increase the system rate by using GPS position data together.

단계 S630에서 환경모니터링 장치(200)는 환경패키지데이터에 포함된 위치정보에 대해 Bessel 좌표정보를 이용한 TM 투영법을 사용하여 실측 좌표계를 얻어 맵 매칭 시킨다. In operation S630, the environmental monitoring apparatus 200 obtains an actual coordinate system using a TM projection method using Bessel coordinate information with respect to the position information included in the environmental package data, and maps the measured coordinate system.

단계 S640에서, 환경모니터링 장치(200)는 생성된 환경모니터링정보를 출력장치에서 확인할 수 있도록 수치화하여 출력한다.In operation S640, the environmental monitoring apparatus 200 quantizes and outputs the generated environmental monitoring information so as to be confirmed by the output apparatus.

단계 S650에서, 환경모니터링 장치(200)는 생성된 환경모니터링정보가 미리 설정된 범위를 벗어나는 경우, 환경알람정보를 생성하고, 알람 이벤트를 발생한다.
In operation S650, when the generated environmental monitoring information is out of a preset range, the environmental monitoring apparatus 200 generates environmental alarm information and generates an alarm event.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경모니터링 센서노드를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining an environmental monitoring sensor node according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 환경모니터링 센서노드(100)는 가축 매몰지 가스배출관 규격과 센서의 부착을 위해 2중 관 형태로 제작될 수 있다. 환경모니터링 센서노드(100)는 매몰지 가스배출관 규격에 맞도록 제작된 센서 부착관이 더 포함될 수 있다.
Referring to FIG. 8, the environmental monitoring sensor node 100 may be manufactured in a double tube form for attachment of a sensor and a sensor to a gas discharge pipe of a livestock. The environmental monitoring sensor node 100 may further include a sensor attachment pipe manufactured to meet the investment site gas discharge pipe standard.

도 9 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경모니터링 방법의 시뮬레이션 결과를 설명하기 위한 도면이다.9 to 15 are views for explaining a simulation result of the environmental monitoring method according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 환경모니터링 센서 시스템은 시뮬레이션을 위하여 표준가스 공급장치가 센서 부착 지지물에 설치되고 GPS 위치좌표를 확인하기 위해 실외에서 실험을 진행하였다. In the environmental monitoring sensor system according to the present invention, a standard gas supply device is installed on a support to which a sensor is installed for simulation, and an experiment has been conducted outdoors to confirm GPS position coordinates.

또한 환경모니터링 센서 시스템의 실시간성과 정확도를 위해 현재 현장에서 사용하는 방법인 측정기기를 이용한 시료분석 실험도 진행하였다. 보다 정확한 실험을 위해 데이터의 샘플링은 200개로 규정하였고 유효성 검증내용은 다음 [표 1] 및 [표 2]와 같다.In addition, we conducted a sample analysis experiment using a measuring device, which is currently used in the field, for real-time and accuracy of environmental monitoring sensor system. For more accurate experiments, the sampling of data was defined as 200 and the validation details are as follows [Table 1] and [Table 2].

유효성 검증을 위한 샘플링 조건 및 환경 인식 조건Sampling Conditions and Environmental Awareness Conditions for Validation 항목Item 샘플링 조건Sampling conditions 위험환경 인식 조건Dangerous Environment Awareness Conditions Gas infusionGas infusion 20cc20cc 해당사항 없음None Gas emissionGas emission 0.5m/s0.5 m / s 해당사항 없음None Window overlapWindow overlap 160 samples(10ms)160 samples (10ms) 해당사항 없음None VOC concentrationVOC concentration Low : 10PPM, High : 50PPM Low: 10PPM, High: 50PPM 45PPM over45PPM over NH3 concentration NH 3 concentration Low : 10PPM, High : 50PPM Low: 10PPM, High: 50PPM 45PPM over45PPM over H2S concentrationH 2 S concentration Low : 10PPM, High : 50PPM Low: 10PPM, High: 50PPM 45PPM over45PPM over CO2 concentrationCO 2 concentration Low : 400PPM, High : 2000PPMLow: 400PPM, High: 2000PPM 1500PPM over1500PPM over Dust concentrationDust concentration Low : 0㎛, High : 1500㎛Low: 0㎛, High: 1500㎛ 1000㎛ over1000㎛ over GPS locationGPS location -- ±5000mm 위치이동± 5000mm position shift TemperatureTemperature 상온Room temperature 해당사항 없음None HumidityHumidity 상습recidivism 해당사항 없음None CommonCommon 200 samples200 samples 해당사항 없음None

유효성 검증 내용과 평가 방법Validation contents and evaluation method 번호number 평가내용Evaluation Content 비교평가방법Comparative Evaluation Method u-EMSu-EMS 시료분석Sample analysis 1One 필터링 된 데이터의 오차율Error rate of the filtered data ×× 22 연속측정에 따른 데이터 오차율Data error rate due to continuous measurement ○(비연속)○ (non-continuous) 33 온습도 특성에 따른 데이터 비교Comparison of data according to temperature and humidity characteristics 44 누적 데이터 환경상황 인식 정확도Accumulated Data Environment Awareness Accuracy ×× 55 노드 이동시 이상유무 판독Read of abnormality when moving node ××

도 9 내지 도 15는 [표 1] 및 [표 2]의 유효성 검증내용에 따른 결과를 나타낸다.9 to 15 show the results according to the validation contents of [Table 1] and [Table 2].

도 9 및 도 10은 표준가스를 공급 하였을 때 1차, 2차 데이터 필터링 후의 데이터 오차율이다. 도 9 및 도 10과 같이 가스 공급 시점인 0, 10, 30, 50, 80, 99.9PPM을 공급 할 경우 필터링된 데이터가 안정된 반면, 다른 농도의 가스를 교체 하는 과정에서 발생되는 오차를 확인 할 수 있으며, 이는 가스 공급시 까지 걸리는 시간 동안 지정된 농도가 아닌 희석 되거나 증가된 농도가 포함된다. 9 and 10 are data error rates after primary and secondary data filtering when standard gas is supplied. As shown in FIGS. 9 and 10, when the gas supply points 0, 10, 30, 50, 80, and 99.9 PPM are supplied, the filtered data is stable, and errors occurring in the process of replacing gas of different concentrations can be checked. This includes diluted or increased concentrations, rather than the specified concentrations, for the time taken to supply the gas.

하지만 이러한 지시 농도는 실험 시 데이터의 오차 범위에 포함 되며, 지정된 표준가스 농도의 범위에서 데이터 오차율을 확인할 경우 정확도가 많이 향상되었음을 확인 할 수 있다. However, these indicated concentrations are included in the error range of the data during the experiment, and it can be confirmed that the accuracy has been greatly improved when checking the data error rate in the range of the designated standard gas concentration.

또한 도 10은 먼지와 이산화탄소의 농도를 표준가스를 공급하여 측정하였으며, 이때 농도가 변경될 때는 도 9과는 다르게 크게 데이터가 흔들리지 않는 것을 확인 할 수 있다.In addition, Figure 10 was measured by measuring the concentration of dust and carbon dioxide by supplying a standard gas, and when the concentration is changed it can be seen that the data does not shake significantly differently from FIG.

도 11은 [표 2]의 2항 연속측정에 따른 데이터 오차율을 나타내었으며, 연속 측정은 제작된 센서로 1분 주기로 측정하였고, 비연속 측정은 동일한 시간동안에 전용 측정기로 측정하였다. 도 11과 같이 연속 측정시 약 1시간 까지는 데이터가 불안정한 상태의 오차율을 확인 할 수 있었으나, 1시간 이후의 데이터는 안정된 데이터를 확인 할 수 있었는데, 센싱된 데이터를 데이터 베이스에 넣고 측정된 값을 게이트웨이에서 필터링 한 후 계산 할 때 저장된 값과 비교하여 오차 보정을 하게 된다. 따라서 저장된 데이터가 많으면 많을수록 보다 정확한 데이터를 기대 할 수 있는 것을 확인 할 수 있다. FIG. 11 shows the data error rate according to the continuous measurement of Clause 2 of [Table 2]. The continuous measurement was measured at a 1 minute interval with the manufactured sensor, and the discontinuous measurement was measured with a dedicated measuring instrument for the same time. As shown in FIG. 11, the error rate of the data was unstable up to about 1 hour in the continuous measurement, but the data after 1 hour was able to confirm the stable data, put the sensed data in the database and the measured value gateway After filtering, the error is corrected by comparing with the stored value when calculating. Therefore, the more data stored, the more accurate data can be expected.

도 12 및 도 13은 [표 2]의 3항에 따른 온도와 습도 특성에 따른 센서의 데이터 비교를 나타내며, 30%의 표준가스를 공급하였다. 도 12의 경우 전기화학식 센서를 온도와 습도에 따른 특성변화를 나타내며, 전기 화학식 센서의 경우 센서 자체 특성에 따라, 온도 변화에 따른 오차율이 존재 한다. 또한 도 12에서 확인 할 수 있었듯이 약 18∼22℃의 경우 안정된 데이터를 확인 할 수 있었으나 온도와 습도가 높아질수록 데이터 변화의 폭이 커지는 것을 확인 할 수 있었다. 이는 높은 온도에서는 기체의 비중이 높아지므로 발생되는 현상으로, 실생활에서 여름과 겨울에 축사나, 기타 악취가 나는 곳에서 냄새를 맡을 경우 겨울보다 여름에 더 심하게 느껴지는 것과 같음을 의미한다. 이에 따라 기후 변화에 따른 매몰지 주변 환경의 악취 등을 능동적으로 대처 할 수 있다. 12 and 13 show a data comparison of the sensor according to the temperature and humidity characteristics according to item 3 of [Table 2], and 30% of the standard gas was supplied. In the case of FIG. 12, the electrochemical sensor shows a characteristic change according to temperature and humidity, and in the case of the electrochemical sensor, an error rate according to the temperature change exists according to the sensor itself. In addition, as shown in FIG. 12, stable data was confirmed in the case of about 18 to 22 ° C., but as the temperature and humidity increased, the width of the data change was increased. This is caused by the increased concentration of gases at high temperatures, which means that in real life, if you smell in the barn or other odorous places in summer and winter, it feels more severe in summer than in winter. Accordingly, it is possible to actively cope with the odor of the surrounding environment due to the climate change.

또한 도 13은 환경모니터링 센서노드와 시료분석을 통한 측정에서 환경모니터링 센서노드와 시료분석 모두 온도가 높아질수록 오차범위가 커지나 환경모니터링 센서노드의 경우 보다 범위가 큰 것을 확인 할 수 있다. 하지만, 데이터의 안전성은 평균치(변화의 폭) 환산을 할 경우 환경모니터링 센서노드의 경우 약 ±15%인 반면, 시료 분석의 경우 약 ±17%로 약간 높았다.In addition, FIG. 13 shows that the error range is increased as the temperature increases in both the environmental monitoring sensor node and the sample analysis in the measurement through the environmental monitoring sensor node and the sample analysis, but it can be seen that the range is larger than in the case of the environmental monitoring sensor node. However, the safety of the data was slightly higher (± 15% for the environmental monitoring sensor node) and about ± 17% for the sample analysis in terms of average (width of change).

도 14는 [표 2]의 4항을 평가 하였으며, 환경상황 인식의 정확도를 확인하기 위해 5가지의 환경을 [표 3]과 같이 조성하여 실험 하였다.
FIG. 14 evaluated 4 items of [Table 2], and experimented with five environments as shown in [Table 3] to confirm the accuracy of environmental situation recognition.

환경상황 인식 실험에 따른 상황 조건 Context conditions according to environmental situation recognition experiment Qualification 1Qualification 1 1차 필터링만 수행Only perform primary filtering Qualification 2Qualification 2 2차 필터링만 수행Perform secondary filtering only Qualification 3Qualification 3 1차 2차 필터링 모두 수행Perform both primary and secondary filtering Qualification 4Qualification 4 Q3과 FAN을 통한 가스 강제 포집Forced gas collection through Q3 and FAN Qualification 5Qualification 5 Q4와 데이터의 표본화Q4 and Sampling Data

도 14를 참조하면, 상황 1과 상황 2는 VOC, NH3, H2S는 낮은 정확도를 확인 할 수 있으나, 이산화탄소나 먼지 센서의 경우 오히려 상황 3, 4, 5보다 높은 정확도를 확인 할 수 있다. 또한 NH3의 경우 가스의 특성상 흡착이 잘 되기 때문에 실제 농도에서는 낮은 정확도를 확인 할 수 있다. 이에 따라 필터링과 가스 강제 포집, 데이터 표본화를 거쳐 데이터의 정확도를 향상 시킬 수 있다. 따라서 [표 3]의 상황에 따른 상황인식은 평균 94.3%로 판단이 가능하다. Referring to FIG. 14, the situation 1 and the situation 2 can confirm the low accuracy of VOC, NH 3 , H 2 S, but in the case of carbon dioxide or dust sensor, it can be confirmed that the accuracy higher than the situation 3, 4, 5 . In addition, since NH 3 is easily adsorbed due to the nature of the gas, it can be confirmed that the accuracy is low at the actual concentration. This improves the accuracy of the data through filtering, gas forced capture, and data sampling. Therefore, the situation recognition according to the situation in [Table 3] can be judged as an average of 94.3%.

도 15은 환경모니터링 센서노드의 위치에 대한 값과 오차 범위를 허용한 초과 범위의 경우 센서 이동 상황을 설명하기 위한 도면이다. 즉, 환경모니터링 센서노드는 지정된 매립지에 장착되어 있으며, GPS로부터 수신된 좌표데이터를 매립지 데이터 지도와 연동하고, 환경모니터링 센서노드가 이동 되었다는 뜻은 매립지가 유실 되었거나, 센서 부의 도난 등과 같은 유사 상황을 예측할 수 있다. 도 15의 실험은 약 20분 후 임의로 환경모니터링 센서노드를 일정거리로 이동 시켜 데이터가 변환 하는 것을 확인할 수 있었는데, 약 20분 까지는 오차 범위에서의 고정된 노드를 확인할 수 있으나, 20분 이후에 데이터가 급격히 변화 하는 것을 확인할 수 있다. 이는 환경모니터링 센서노드가 원래의 자리를 이탈 하여 이동되었음을 확인할 수 있다.FIG. 15 is a view for explaining a sensor movement situation in the case of an excess range allowing a value and an error range for the position of the environmental monitoring sensor node. In other words, the environmental monitoring sensor node is installed in the designated landfill, coordinate data received from GPS is interlocked with the landfill data map, and the environmental monitoring sensor node has been moved. It can be predicted. In the experiment of FIG. 15, after 20 minutes, the environmental monitoring sensor node was randomly moved to a certain distance to confirm that the data was transformed. Up to about 20 minutes, the fixed node in the error range could be confirmed, but after 20 minutes You can see that the change rapidly. This can confirm that the environmental monitoring sensor node has moved away from its original position.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100: 환경모니터링 센서노드
110: 환경센서모듈
120: 위치센서모듈
130: 데이터처리전송모듈
200: 환경모니터링 장치
210: 환경패키지데이터 수신부
220: 환경모니터링정보 생성부
230: 환경모니터링정보 출력부
240: 환경알람 발생부
250: 데이터베이스
100: environmental monitoring sensor node
110: environmental sensor module
120: position sensor module
130: data processing transmission module
200: environmental monitoring device
210: environmental package data receiving unit
220: environmental monitoring information generation unit
230: environmental monitoring information output unit
240: environmental alarm generator
250: Database

Claims (17)

배기가스를 모니터링하는 환경모니터링 센서노드에 있어서,
상기 배기가스를 감지하여 환경원시정보를 생성하는 환경센서모듈;
상기 환경모니터링 센서노드의 위치정보를 생성하는 위치센서모듈; 및
상기 환경원시정보 및 위치정보를 이용하여 환경패키지정보를 생성하고, 생성된 환경패키지정보를 환경모니터링 장치로 전송하는 데이터처리전송모듈을 포함하는 환경모니터링 센서노드로서,
상기 환경모니터링 센서노드는 가축 매몰지 가스배출관 규격에 맞도록 제작된 센서 부착관을 포함하여 2중 관 형태로 제작된 것을 특징으로 하는 환경모니터링 센서노드.
In the environmental monitoring sensor node for monitoring the exhaust gas,
An environmental sensor module for detecting the exhaust gas and generating environmental raw information;
A position sensor module for generating position information of the environmental monitoring sensor node; And
An environmental monitoring sensor node comprising a data processing transmission module for generating environmental package information using the environmental raw information and location information and transmitting the generated environmental package information to an environmental monitoring device.
The environmental monitoring sensor node is an environmental monitoring sensor node, characterized in that produced in the form of a double tube including a sensor attachment pipe made to meet the gas discharge pipe standards of domestic animals.
제1항에 있어서,
상기 배기가스는 가축매물지에서 배출되며,
상기 환경센서모듈은 가축매물지에서 사체가 분해되면서 발생하는 휘발성유기화합물(VOCs) 센서, 암모니아(NH3) 센서 및 황화수소(H2S)센서 중 적어도 하나를 포함하는 환경모니터링 센서노드.
The method of claim 1,
The exhaust gas is discharged from the livestock for sale,
The environmental sensor module includes at least one of a volatile organic compound (VOCs) sensor, ammonia (NH 3 ) sensor and hydrogen sulfide (H 2 S) sensor generated when the carcasses are decomposed in the livestock for sale.
제2항에 있어서,
상기 환경센서모듈은
상기 배기가스의 확산 감지를 위한 먼지센서(Dust), 배기가스의 확산을 측정하기 위한 온도(Temperature)센서 및 습도(Humidity) 센서 중 적어도 하나를 더 포함하는 환경모니터링 센서노드.
3. The method of claim 2,
The environmental sensor module
And at least one of a dust sensor (Dust) for detecting the diffusion of the exhaust gas, a temperature sensor for measuring the diffusion of the exhaust gas, and a humidity sensor.
제1항에 있어서,
상기 환경센서모듈은 복수의 센서를 포함하되, 각각의 센서를 1조씩 사용하며, 미리 설정된 주기로 순환 감지하는 것을 특징으로 하는 환경모니터링 센서노드.
The method of claim 1,
The environmental sensor module includes a plurality of sensors, each sensor using a pair of environmental monitoring sensor node, characterized in that for detecting the cycle at a predetermined cycle.
제1항에 있어서,
상기 위치센서모듈은 GPS 신호를 수신하고, GPS 타원체 좌표 정보를 Bessel 타원체 좌표정보로 변환하는 것을 특징으로 하는 환경모니터링 센서노드.
The method of claim 1,
The position sensor module receives a GPS signal and converts GPS ellipsoid coordinate information into Bessel ellipsoid coordinate information.
제1항에 있어서,
상기 데이터처리전송모듈은 근거리통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 환경모니터링 센서노드.
The method of claim 1,
The data processing transmission module comprises a short-range communication module environmental monitoring sensor node.
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