KR101447720B1 - 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템 및 그 운용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템 및 그 운용 방법에 관한 것으로서, 강우량을 측정하여 강우 강도를 산출하고 강우 강도와 최근 기간 강우량을 고려하여 강우 이벤트 정보를 생성하는 우량국; 수위량을 측정하여 수위 현황 정보 또는 수위 이벤트 정보를 생성하는 수위국; 상기 우량국 및 수위국으로부터 강우 이벤트 정보와 수위 이벤트 정보를 수신하고 이에 기초하여 재난 경보를 결정하는 통제국; 및 상기 통제국으로부터 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 수신하여 재난 경보를 발령하는 경보국을 포함하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템 및 그 운용 방법을 제공한다.

Description

하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템 및 그 운용 방법{RAINFALL AND WATER LEVEL ALARM SYSTEM BASED ON WATER LEVER OF RIVER AND RECENT PERIOD RAINFALL AND OPERATION METHOD THEROF}

본 발명은 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템 및 그 운용 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산악 지대의 계곡이나 하천 등에서 폭우나 하천 범람으로 인한 피해를 방지할 수 있도록 재난 경보를 발령할 수 있는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템 및 그 운용 방법에 관한 것이다.

일반적으로 폭우로 인한 하천 범람 등과 같은 재해에 따른 인명 및 재산 피해를 막기 위한 재난 경보 시스템은 다양한 형태로 구축되어 주민들의 안전을 도모하여 왔다.

종래의 재난 경보 시스템은, 등록 특허 공보 10-0271534호(2000.10.16.공고)에 개시된 바와 같이, 보통 재해 위험 지역에 경보를 방송하는 경보국과, 하천 상류와 같은 지역의 강우량을 관측하는 관측국과, 관측국으로부터 이벤트를 수신하여 경보국으로 경보를 발령하도록 하는 통제국으로 구성되는 것이 일반적이다.

이러한 종래 기술은 재해 위험 지역의 수위 상태를 미리 예측하여 주민들에게 대피 및 피해에 대한 대응 활동을 할 수 있는 시간을 확보하기 위한 것으로써 하천 상류의 강우량에 따른 재해 위험 지역의 하천 수위량을 예측하여 피해가 발생할 수 있는 하천 상류의 강우량의 기준을 관측국에 설정하고 관측국에서 미리 설정해 둔 해당 기준 이상의 강우량이 관측되었을 때 경보 발령 이벤트를 통제국에 전송하고 통제국에서 해당 이벤트에 따른 경보 방송 명령을 경보국에 전송하도록 구성되는 것은 매우 합리적인 것이라 볼 수 있다.

그러나 이러한 종래의 기술은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

첫째, 경보 발령을 위한 이벤트 발생 기준이 고정되어 있어서 예컨대 건조한 날씨가 장기간 지속된 상태이거나 장마 기간과 같이 장시간 지속적인 많은 비가 내리고 있는 상태에서도 동일한 기준에 의한 경보 발령 이벤트를 생성하고 있다.

건조한 날씨가 장기간 지속된 상태는 토양 또는 식물들이 마른 상태가 유지되게 되고 이때 강우량이 발생하더라도 거의 대부분 토양과 식물들로 수분이 흡수되므로 하천으로 유입되는 물의 양은 매우 적게 되며 반대로 강우량이 지속적으로 장기간 발생되었을 시에는 토양과 식물들이 충분한 수분을 보유하게 됨에 따라 적은 양의 비가 내리더라도 하천으로 유입되는 물의 양은 많아지게 된다.

또한, 하천의 수위가 건천인 상태에서 일정 위험 수위가 도달하기 위한 강우량의 정도와 일정 수위를 유지하고 있는 상태에서 일정 위험 수위로 도달하기 위한 강우량은 다르다.

이런 이유로 종래의 기술은 우기철의 환경에 맞추어서 설정된 이벤트 발생 기준 조건으로 건기철에 하천의 변화가 별다른 변화가 발생되지 않더라도 경보를 발생하는 오보가 자주 발생되고 있는 실정이다. 따라서, 강우량에 의한 경보 이벤트를 발생함에 있어서 해당 지역의 환경을 파악하고 그에 따른 이벤트 발생 기준을 다르게 설정하여 오보가 발생되는 횟수를 최소화 할 필요가 있다.

둘째, 기존의 기술은 강우량이 감지되면 일정 시간대별로 강우량을 업데이트 및 카운트하여 저장하고 설정된 시간동안 측정된 강우량값으로부터 총 강우량값을 산출하여 경보 발령을 위한 기준값과 비교하여 이벤트를 발생시키고 있다.

이러한 방법은 매 강우량 감지시 이벤트 발생 기준값과 일정 기간 동안의 총강우량값을 비교하여 이벤트를 발생시키기 때문에 단계별 이벤트(일반적으로 경계, 위험, 중위험의 단계의 3단계 이벤트로 구성되어짐)가 순차적으로 발생되는 현상이 발생됨에 따라 짧은 시간에 많은 양의 비가 순식간에 내리는 게릴라성 폭우가 발생하는 경우 짧은 시간에 경계, 위험, 중위험의 경보 방송이 이루어짐으로써 경보 방송을 듣는 주민들이 재난 상황을 판단함에 있어서 혼돈이 발생이 되어 재난 상황에 따른 적절한 대응이 어려운 현실이다. 따라서, 경보 시스템의 신뢰도가 현저히 떨어지는 현상이 발생되고 있으며 신뢰도의 하락은 곧 주민들이 재난 경보 방송에 따른 대처가 신속하게 이루어지지 않아 주민들의 소중한 생명과 재산의 피해로 연결되어 질 수 있게 된다.

또한, 종래의 기술은 단순히 강우량만을 분석하는데 그치고 있어서 강우량과 하천 수위를 종합적으로 고려하여 재난 경보를 발령하는 부분에서는 미흡한 점이 있었다.

등록특허공보 제10-0271534호(2000.10.16.공고)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 도출된 것으로서, 강우 강도와 최근 일정 기간의 강우량을 고려하여 강우 경보를 정확하고 효율적으로 생성 및 전송할 수 있도록 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템 및 그 운용 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 강우 강도를 산출하여 경보를 생성하도록 함으로써 긴급한 순간에 최고 단계의 위험신호를 바로 송출할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 소나기와 지나가는 비와 같이 순간적인 높은 강우 강도는 발생되나 비의 양은 적은 상황에서 경보가 발생되는 상황을 최소화함으로써, 최근 일정량의 강우량이 관측되었을 동안의 시간을 구하고 이를 강우 강도로 환산하도록 하여 오보가 발생되는 횟수를 최소화할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 수위국에서 측정된 수위값을 이용하여 우량국에서 강우 강도를 산출할 때 고려하도록 함으로써 하천의 수위와 강우 강도를 종합적으로 고려한 재난 경보를 발령할 수 있도록 하는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템으로서, 강우량을 측정하여 강우 강도를 산출하고 강우 강도와 최근 기간 강우량을 고려하여 강우 이벤트 정보를 생성하는 우량국; 수위량을 측정하여 수위 현황 정보 또는 수위 이벤트 정보를 생성하는 수위국; 상기 우량국 및 수위국으로부터 강우 이벤트 정보와 수위 이벤트 정보를 수신하고 이에 기초하여 재난 경보를 결정하는 통제국; 및 상기 통제국으로부터 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 수신하여 재난 경보를 발령하는 경보국을 포함하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템을 제공한다.

여기에서, 상기 우량국은, 강우량을 측정하는 강우량 센서; 강우 이벤트 정보가 강우 강도에 따라 단계별로 설정된 적어도 하나 이상의 강우 강도 이벤트 기준 테이블; 미리 설정해 둔 일정 강우량이 관측될 때 마다의 시간을 저장하는 강우량 감지 시간 테이블; 최근 일정 기간의 강우량에 따라 강우 강도 이벤트 기준 테이블중 어느 하나에 대응되도록 설정된 최근 기간 강우량 기준 테이블; 단위 시간의 누계우량을 기록하는 단위 시간 강우량 데이터베이스; 강우량 센서에서 강우량이 관측될 때 강우 강도를 산출하고 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 참조하여 상기 산출된 강우 강도에 상응하는 강우 이벤트 정보를 생성하는 중앙 제어부; 및 상기 중앙 제어부에서 생성된 강우 이벤트 정보를 통제국으로 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 강우 강도 이벤트 기준 테이블은, 강우 강도에 따라 위험 정도를 단계별로 구분한 강우 이벤트 정보를 가지며, 최근 일정 기간의 강우량에 기초한 복수개로 구성될 수 있다.

또한, 상기 중앙 제어부는, 강우량 센서에서 매 일정량의 강우량이 관측될 때 강우량 감지 시간을 강우량 감지 시간 테이블에 저장하고 강우 강도를 산출하고, 상기 강우 강도는 일정량의 강우량이 관측된 시간일 수 있다.

또한, 상기 중앙 제어부는, 단위 시간의 누계 우량을 단위 시간 강우량 데이터베이스에 기록하고, 최근 기간 강우량을 단위 시간 강우량 데이터 베이스를 통해 산출한 후 최근 기간 강우량을 최근 기간 강우량 기준 테이블과 비교하여 강우 강도 이벤트 기준 테이블 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 강우 강도 이벤트 기준 테이블에서 상기 산출된 강우 강도를 참조하여 강우 이벤트 정보를 선택하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 선택된 강우 이벤트 정보와 이전에 설정되어 있던 강우 이벤트 정보의 단계를 비교하여 선택된 강우 이벤트 정보가 더 높은 단계인 경우 해당 강우 이벤트 정보를 생성하고, 통신부를 통해 통제국으로 전송하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수위국은, 수위량을 측정하는 수위 센서; 위험 정도에 따라 설정된 수위 이벤트 정보에 대응하는 수위값을 저장하는 수위 이벤트 기준 테이블; 상기 우량국의 강우 강도 이벤트 기준 테이블 중 어느 하나와 대응되는 수위 현황 기준값 및 수위 현황 정보가 설정되어 있는 수위 현황 기준 테이블; 측정된 수위량을 시간대별로 저장하는 수위 로그 데이터베이스; 수위 센서에서 관측된 수위값을 상기 수위 현황 기준 테이블의 수위 현황 기준값과 비교하여 수위 현황 정보를 생성하며, 상기 관측된 수위값과 상기 수위 이벤트 기준 테이블의 수위값을 비교하여 대응되는 수위 이벤트 정보를 생성하는 중앙 제어부; 및 상기 중앙 제어부에서 생성된 수위 현황 정보 또는 수위 이벤트 정보 중 적어도 어느 하나를 통제국으로 전송하는 통신부를 포함하도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 중앙 제어부는, 상기 관측된 수위값에 상응하는 수위 현황 정보가 이전에 설정되어 있는 수위 현황 정보보다 더 높은 단계인 경우 해당 수위 현황 정보를 생성하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 통제국은 상기 수위국으로부터 수신한 수위 현황 정보를 우량국으로 전송하고 우량국은 상기 수신한 수위 현황 정보에 상응하는 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 강우 이벤트 정보 생성을 위한 강우 강도 이벤트 기준 테이블로 선택하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 통제국은, 우량국 및 수위국으로부터 각각 강우 이벤트 정보와 수위 이벤트 정보를 수신하며, 경보국으로 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 전송하는 제1 통신부; 외부로부터 경보 발령 명령 또는 안내 방송 명령을 수신하고 운영 로그 및 경보 발령 현황 정보를 외부로 전송하는 제2 통신부; 우량국 및 수위국으로부터 수신한 강우 이벤트 정보와 수위 이벤트 정보에 기초하여 발령할 재난 경보를 결정하고 결정된 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 경보국으로 전송하도록 하는 중앙 제어부; 및 경보 발령 현황 정보를 저장하는 메모리부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 중앙 제어부는 상기 수신한 강우 이벤트 정보 및 수위 이벤트 정보와 현재 발령되어 있는 경보 발령 현황 정보를 비교하여 수신된 이벤트 정보가 현재의 경보 발령 현황 정보보다 상위 단계인 경우 해당하는 재난 경보를 발령할 것을 결정하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 중앙 제어부는 제1 통신부를 통해 수위국으로부터 수위 현황 정보를 수신하고 이를 제1 통신부를 통해 우량국으로 전송하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 중앙 제어부는 미리 설정된 시간동안 강우 이벤트 정보 또는 수위 이벤트 정보가 수신되지 않는 경우 경보 발령 현황 정보를 초기값으로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경보국은, 통제국으로부터 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 수신하는 통신부; 미리 녹음된 음성 데이터인 녹음 음성 파일과 텍스트 데이터에 상응하는 음원 데이터를 저장하는 음절 음성 데이터베이스를 포함하는 메모리부; 수신된 경보 신호에 포함된 텍스트 데이터에 상응하는 음원 데이터를 상기 음절 음성 데이터베이스로부터 획득하고 경보 신호에 포함된 태그에 상응하는 위치에 녹음 음성 파일을 조합하여 재난 경보에 상응하는 디지털 음원 신호를 생성하는 음원 합성 모듈; 상기 음원 합성 모듈에서 생성된 디지털 음성 신호를 아날로그 음성 신호로 변환하는 음성 재생 모듈; 상기 음성 재생 모듈에서 변환된 아날로그 음성 신호를 증폭하는 앰프; 상기 앰프에서 증폭된 아날로그 음성 신호를 출력하는 스피커; 및 경보국의 전체 동작을 제어하는 중앙 제어부을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기한 바와 같은 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템의 운용 방법에 있어서, 상기 우량국에서 강우량을 측정하여 강우 강도를 산출하고 강우 강도와 최근 기간 강우량을 고려하여 강우 이벤트 정보를 생성하는 제1 단계; 상기 수위국에서 수위량을 측정하여 수위 현황 정보 또는 수위 이벤트 정보를 생성하는 제2 단계; 상기 통제국에서 상기 우량국 및 수위국으로부터 강우 이벤트 정보와 수위 이벤트 정보를 수신하고 이에 기초하여 재난 경보를 결정하는 제3 단계; 및 상기 경보국에서 상기 통제국으로부터 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 수신하여 재난 경보를 발령하는 제4 단계을 포함하고, 상기 수위국은 수위 현황 정보를 통제국으로 전송하고, 통제국은 수신한 수위 현황 정보를 우량국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템의 운용 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 강우 강도와 최근 일정 기간의 강우량을 고려하여 강우 경보를 정확하고 효율적으로 생성 및 전송할 수 있도록 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 강우 강도를 산출하여 경보를 생성하도록 함으로써 긴급한 순간에 최고 단계의 위험신호를 바로 송출할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 소나기와 지나가는 비와 같이 순간적인 높은 강우 강도는 발생되나 비의 양은 적은 상황에서 경보가 발생되는 상황을 최소화함으로써, 최근 일정량의 강우량이 관측되었을 동안의 시간을 구하고 이를 강우 강도로 환산하도록 하여 오보가 발생되는 횟수를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 수위국에서 측정된 수위값을 이용하여 우량국에서 강우 강도를 산출할 때 고려하도록 함으로써 하천의 수위와 강우 강도를 종합적으로 고려한 재난 경보를 발령할 수 있도록 하는 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 시스템(100)의 일반적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 우량국(10)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)의 일예를 나타낸 도면이다.
도 4는 최근 기간 강우량 기준 테이블(173)의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5는 우량국(10)에서 이루어지는 강우 경보 생성 방법의 일실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 6은 도 1 내지 도 5에서 설명한 우량국(10)을 실제 테스트한 경우 이벤트 정보가 생성된 예를 나타낸 것이다.
도 7은 수위국(20)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 수위 이벤트 기준 테이블(261)의 일예를 나타낸 도면이다.
도 9는 수위 현황 기준 테이블(262)의 일예를 나타낸 도면이다.
도 10은 수위국(20)의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 통제국(30)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 12는 통제국(30)의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 경보국(40)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템(100)의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템(이하, "시스템"이라 한다, 100)은 우량국(10), 수위국(20), 통제국(30) 및 경보국(40)을 포함한다.

우량국(10)는 예컨대, 하천이나 계곡의 상류 또는 인근의 능선에 주로 설치되어 해당 지역의 강우량을 계측하고 이에 기초하여 재난 경보 발령을 위한 강우 이벤트 정보를 생성하여 통제국(20)으로 전송한다. 물론 우량국(10)는 복수개의 지역에 설치되는 것이 바람직하다.

수위국(20)은 예컨대 하천이나 계곡의 상류에 주로 설치되어 해당 지역의 수위량을 측정하고 이에 기초하여 재난 경보 발령을 위한 수위 이벤트 정보를 생성하여 통제국(20)으로 전송한다. 수위국(20) 또한 복수개의 지역에 설치되는 것이 바람직하다.

통제국(30)은 우량국(10), 수위국(20) 및 경보국(40)이 설치된 인근의 예컨대 동/읍/면사무소 등에 설치되며, 우량국(10)으로부터 전송되는 강우 이벤트 정보와 수위국(20)으로부터 전송되는 수위 이벤트 정보를 수신하고 이에 기초하여 해당 이벤트 정보에 상응하는 재난 경보를 발령할지의 여부 및 어떠한 재난 경보를 발령할 것인지를 결정하고, 결정된 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 경보국(40)에 지시한다.

경보국(40)은 예컨대, 야영장이나 침수 예상 지역 등에 설치되며, 통제국(30)으로부터의 경보 신호에 따라 경보를 발령하는 기능을 수행한다.

이러한 구성의 시스템(100)의 특징을 개괄적으로 요약하면 다음과 같다. 즉, 우량국(10)은 강우량을 측정하여 강우 강도를 산출하고 강우 강도와 최근 기간 강우량을 고려하여 강우 이벤트 정보를 생성하고, 수위국(20)은 수위량을 측정하여 수위 현황 정보 또는 수위 이벤트 정보 중 적어도 어느 하나를 생성하고, 통제국(30)은 우량국(10) 및 수위국(20)에서 생성된 정보를 수신하여 이를 이용하여 재난 경보를 결정한 후 경보국(40)으로 경보 신호를 전송한다. 그리고, 경보국(40)은 수신한 경보 신호에 따라 재난 경보를 발령하게 된다.

이하, 도 1의 각 구성 요소에 대해서 도 2 이하를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 우량국(10)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 우량국(10)는, 강우 감지 센서(11), 강우량 센서(12), 센서 수신부(13), 중앙 제어부(14), RTC(Real Time Clock,15), 통신부(16) 및 메모리부(17)를 포함한다.

강우 감지 센서(11)는 강우 여부를 감지 즉, 강우가 시작되었는지의 여부를 감지하는 센서이며 강우량 센서(12)는 강우량을 계측하는 센서이다. 이들 센서(11,12)는 종래 기술에 의해 알려진 것들을 그대로 사용할 수 있으며 이들은 본 발명의 직접적인 목적은 아니므로 이들에 대한 상세 설명은 생략한다. 강우 감지 센서(11)는 생략할 수 있다.

센서 수신부(13)는 강우 감지 센서(11)와 강우량 센서(12)로부터의 신호를 수신하여 중앙 제어부(14)로 전송하는 기능을 수행한다.

중앙 제어부(14)는 우량국(10)의 전체적인 동작을 제어한다. 특히, 강우가 이루어질 때 메모리부(17)에 저장되어 있는 값에 기초하여 강우 경보 발령을 위한 강우 이벤트 정보를 생성하게 된다. 중앙 제어부(14)와 메모리부(17)의 구체적인 동작에 대해서는 후술한다.

RTC(Real Time Clock, 15)는 현재 시간 정보를 제공하는 장치로 강우 감지 센서(11)와 강우량 센서(12)로부터 신호를 수신하였을 때 강우량 감지 시간 테이블(172)에 기록하기 위한 시각 정보를 얻는다.

통신부(16)는 도 1에 나타낸 바와 같은 통제국(20)과의 통신을 위한 수단으로서 중앙 제어부(14)에서 강우 경보 발령을 위한 강우 이벤트가 생성된 경우 해당 강우 이벤트 정보를 통제국(30)으로 전송하는 기능을 수행한다. 통신부(15)는 VHF 또는 이동 통신망 등의 다양한 통신망을 이용하여 통신할 수 있으며 이 또한 종래 기술에 의해 널리 알려져 있는 기술이므로 이에 대한 상세 설명은 생략한다.

메모리부(17)는 우량국(10)에서 강우 경보 발령을 위한 강우 이벤트 생성 여부를 판단하기 위한 각종 데이터를 저장하는 수단이다.

본 실시예에서의 메모리부(17)는 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171), 강우량 감지 시간 테이블(172), 최근 기간 강우량 기준 테이블(173) 및 단위 시간 강우량 DB(174)를 구비한다.

강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)은 강우 경보를 발령하기 위한 강우 이벤트 정보가 강우 강도에 따라 단계별로 설정된 적어도 하나 이상 구비된다.

여기에서, "강우 강도"라 함은 일정한 시간에 내린 강우량을 의미하며 이를 수식으로 표현하면 다음 수식 1과 같다.

[수식 1]

강우 강도 = 강우량(mm)/관측 시간(hour)

한편, 본 발명에서는 미리 설정해 놓은 기준값에 해당하는 강우량, 예컨대 4mm가 관측된 시간에 대한 강우 강도를 사용할 수 있다.

"강우 이벤트 정보"는 강우 강도에 따라 위험 정도를 단계별로 구분한 것으로서 예컨대, 경계, 위험, 대피 등과 같이 3단계로 구성될 수 있다.

이러한 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)은 하나 이상 존재할 수 있는데, 각각의 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)은 최근 일정 기간의 강우량이 얼마인지에 따라 다른 값을 갖도록 구성된다. 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)은 후술하는 바와 같이 기간 강우량 기준 테이블(173)을 참조하여 선택된다.

도 3은 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)의 일예를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)은 4개로 구성되며 각각의 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)은 강우 강도에 따라 강우 이벤트 정보가 다르게 설정되어 있음을 알 수 있다.

각 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)은 동일한 강우 이벤트 정보에 대해 서로 다른 강우 강도가 대응되도록 설정되어 있는데, 이는 후술하는 바와 같이 최근 일정 기간의 강우량에 따라 설정되어 있으며, 최근 기간 강우량 기준 테이블(173)에 의해 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171) 중 어느 하나가 선택되어 후술하는 바와 같이 강우 이벤트 정보를 생성할지 여부와 어떠한 이벤트 정보를 생성할지를 결정하는데 사용된다.

예컨대, 최근 일정 기간(예컨대 7일) 동안 강우량이 많았던 경우에는 강우 강도가 비교적 낮은 경우에도 위험이나 대피 이벤트 정보를 발령해야 할 경우가 있고 최근 일정 기간 동안 강우량이 적었던 경우에는 강우 강도가 비교적 높은 경우에도 이벤트 정보를 발령할 필요가 없는 경우가 있다. 이는 최근 일정 기간의 강우량이 적은 경우에는 토양에 수분 함유율이 낮아서 강우 강도가 비교적 높은 경우에도 경보의 정도를 낮게 할 수 있기 때문이다. 또한, 최근 일정 기간의 강우량이 높았다면 토양의 수분 함유율이 높기 때문에 강우 강도가 낮더라도 경보를 조기에 발령할 필요가 있다.

강우량 감지 시간 테이블(172)은, 강우량이 감지되는 것에 따라 강우량 감지 시간을 저장하는 테이블로서, 일정 강우량이 관측될 때의 시간을 연속적으로 저장한다. 예컨대, 강우량 센서(12)가 일정량, 예컨대 1mm 단위로 강우량을 계측하는 센서인 경우 1mm의 강우량이 관측될 때의 시간을 기록해 둔다. 이 때, 관측된 시간은 RTC(15)로부터 얻는다.

최근 기간 강우량 기준 테이블(173)은, 최근 일정 기간의 강우량에 따라 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)중 어느 하나에 대응되도록 설정된 값을 갖는다.

도 4는 최근 기간 강우량 기준 테이블(173)의 일예를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 최근 일정 기간(7일간)의 강우량에 따라 대응되는 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)이 다르게 저장되어 있음을 알 수 있다. 도 4에서 최근 7일간의 강우량이 10mm 이하인 경우는 건기로 볼 수 있으며 이 경우는 도 3의 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)의 ID 중 첫번째에 대응되어 있음을 알 수 있다. 마찬가지로 강우량이 10mm 이상, 40mm 이상, 100mm 이상인 경우 각각 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)의 2,3 및 4의 ID에 대응되어 있음을 알 수 있다.

단위 시간 강우량 데이터베이스(DB)(174)는 단위 시간의 누계우량을 기록하는 데이터베이스로서, 단위 시간에 측정되는 누계 우량을 강우량이 관측됨에 따라 연속적으로 단위 시간마다 저장한다. 여기서 단위 시간의 누계 우량은 예컨대 분간우량 또는 시간우량일 수 있다.

이러한 구성의 우량국(10)는 다음과 같이 동작한다.

우선, 강우량 센서(12)에서 매 일정량(예컨대 0.5mm 또는 1mm)의 강우량이 관측될 때, RTC(15)에서 강우량이 관측된 시각을 구하고, 강우량 감지 시간을 강우량 감지 시간 테이블(172)에 저장하고 강우 강도를 산출한다. 그리고, 단위 시간의 누계 우량을 단위 시간 강우량 데이터베이스(174)에 카운트(또는 업데이트)하고, 최근 기간 강우량을 단위 시간 강우량 데이터 베이스(174)를 통해 산출한 후 최근 기간 강우량을 최근 기간 강우량 기준 테이블(173)과 비교하여 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)중 어느 하나를 선택하고 앞서 산출된 강우 강도를 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)로부터 참조하여 강우 이벤트 정보를 생성한다.

도 5는 전술한 바와 같은 구성의 우량국(10)의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 우선 강우 감지 센서(11)가 강우를 감지하고 강우량 센서(12)가 강우량을 계측한다. 이후 미리 설정해 둔 기준값에 상응하는 일정 단위량의 강우량(예컨대 1mm 단위)이 관측되면(S100), 중앙 제어부(14)는 해당 단위 강우량이 관측되는 시간인 강우량 감지 시간을 강우량 감지 시간을 강우량 감지 시간 테이블(172)에 기록한다(S110).

그리고 중앙 제어부(14)는 강우 강도를 산출한다(S120). 전술한 바와 같이 강우 강도는 강우량(mm)/관측 시간(hour)으로 정의할 수 있으며 본 발명에서는 일정량의 강우량(예컨대 4mm)이 관측된 시간의 값을 사용한다. 중앙 제어부(14)는 산출된 강우 강도를 메모리부(17)에 임시 저장해 둔다.

다음으로, 중앙 제어부(14)는 단위 시간 강우량을 카운트하고 이를 단위 시간 강우량 데이터베이스에 추가(업데이트)한다(S130). 이는 전술한 바와 같이 단위 시간(예컨대 1분) 마다의 누계 우량을 카운트하는 것을 의미한다.

그리고, 중앙 제어부(14)는 최근 기간 강우량을 산출한다(S140). 이는 전술한 바와 같이, 단위 시간 강우량 데이터베이스(174)를 참조하여 최근 일정 기간의 강우량 예컨대 최근 7일간의 기간 강우량을 계산함으로써 이루어질 수 있다.

최근 기간의 기간 강우량이 산출되면 중앙 제어부(14)는 산출된 최근 기간 강우량을 최근 기간 강우량 기준 테이블(173)을 참조하여 해당하는 기간 강우량의 단계를 분석한다(S150). 예컨대 최근 기간 강우량이 14mm인 경우, 도 4의 최근 기간 강우량 기준 테이블(173)을 참조하면 해당하는 기간 강우량의 단계는 1단계(보통)임을 알 수 있다.

다음으로, 중앙 제어부(14)는 분석된 기간 강우량의 단계가 이전 과정에서 분석되어 있던 기간 강우량의 단계보다 높은 단계인지의 여부를 판단한다(S160). 이를 위하여 메모리부(17)는 이전 기간 강우량의 단계의 값을 저장해 두었다가 분석된 기간 강우량의 단계와 비교할 수 있도록 한다.

분석된 기간 강우량의 단계가 이전 과정에서의 기간 강우량의 단계보다 높은 경우 중앙 제어부(14)는 해당하는 기간 강우량의 단계에 상응하는 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)을 선택한다(S170).

예컨대 앞서 예를 든 바와 같이 도 4에서 최근 기간 강우량이 14mm이고 이전 단계가 "0단계(건기)"인 경우, 분석된 단계(1단계(보통))가 이전 단계(0단계(건기)보다 높은 경우이므로 상응하는 ID 2의 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)을 선택한다.

강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)이 선택되면 중앙 제어부(14)는 상기 단계(S120)에서 산출된 강우 강도를 단계(S170)에서 선택된 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)과 비교하여 강우 강도의 단계를 판별한다(S180).

앞서의 예에서 ID 2의 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)이 선택된 경우 도 3에 해당하는 ID 2의 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)을 참조하면 강우 강도별로 이벤트 정보의 단계(강우 강도의 단계)가 단계별로 표시되어 있음을 알 수 있다. 이 때, 강우 강도가 70mm인 경우 해당 강우 강도의 단계는 "위험(2단계)"으로 판별된다.

한편, 단계(S160)에서 분석된 단계가 이전 단계보다 같거나 더 낮은 단계인 경우에는 단계(S170)를 생략하고 단계(S180)을 수행한다. 이는 기존에 선택되어 있던 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171)을 그대로 사용한다는 의미이다.

이와 같이 강우 강도의 단계가 판별되면, 중앙 제어부(14)는 판별된 강우 강도의 단계와 이전 과정에서 판별되었던 강우 강도의 단계를 비교하여 판별된 강우 강도의 단계가 이전 과정에서의 강우 강도보다 높은 단계인지의 여부를 판단한다(S190). 이를 위하여 메모리부(17)는 이전 과정의 강우 강도의 단계의 값을 저장해 두었다가 판별된 강우 강도의 단계와 비교할 수 있도록 한다.

판별된 강우 강도의 단계가 이전 과정에서의 강우 강도보다 높은 단계인 경우 중앙 제어부(14)는 판별된 강우 강도의 단계 즉, 앞서의 예에서는 "위험(2단계)"를 강우 이벤트 정보로서 생성하고 이를 통신부(16)를 통해 통제국(30)으로 전송한다(S200).

만약, 단계(S190)에서 판별된 강우 강도의 단계가 이전 과정에서의 강우 강도의 단계와 같거나 그보다 낮은 경우에는 단계(S200)을 생략하고 단계 A로 이동하여 단계(S100)부터의 과정을 반복하도록 한다. 이는 이전 과정에서의 이벤트 정보가 그대로 유지되어 새로운 강우 이벤트 정보를 생성하지 않는다는 의미이다.

한편, 도 5에 명시적으로 도시되어 있지는 않지만 외부 명령에 의해 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 선택하는 명령을 수신하여 해당 강우 강도 이벤트 기준 테이블에 의해 강우 강도에 따른 이벤트 정보를 생성하도록 구성할 수도 있다. 이때, 후술하는 바와 같이 수위국(20)에서의 데이터에 의해 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 선택하도록 할 수도 있다.

또한, 외부 명령에 의해 최근 기간 강우량의 단계를 선택하도록 할 수도 있다. 이 경우 해당하는 최근 기간 강우량 단계와 이전 기간 강우량의 단계를 비교하여 더 높은 단계인 경우 해당하는 기간의 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 선택하게 된다.

이와 같은 과정을 통해 우량국(10)는 강우량이 관측되면 강우 강도를 산출하고 최근 일정 기간의 강우량에 따라 다르게 설정되어 있는 강우 강도 이벤트 기준 테이블 중 어느 하나를 선택할 수 있고, 선택된 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 참조하여 강우 이벤트 정보를 생성 및 전송할 수 있으므로, 최근 일정 기간의 강우량과 강우 강도에 기초하여 정확하고 효율적인 강우 경보를 생성할 수 있도록 한다.

도 6은 도 1 내지 도 5에서 설명한 우량국(10)을 실제 테스트한 경우 이벤트 정보가 생성된 예를 나타낸 것이다.

도 6을 참조하면, 오전 8:13:39에 최초 강우가 감지되었으며 이후 "강우량 발생 시각"에 매 일정량(1mm)의 강우량이 관측된 시각이 기록되어 있음을 알 수 있다. 이후, 오전 8:23:30에 4mm의 강우량이 관측되고 그 때의 강우 강도는 "25"로 계산된다. 해당하는 강우 강도는 전술한 바와 같은 과정을 통해 선택된 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 참조하면 "경계(1단계)"에 해당하며 이에 해당하는 강우 이벤트 정보가 생성되게 된다. 이후 강우가 계속되어 4mm의 강우 강도가 계측된 시간별로 강우 강도에 따라 강우 이벤트 정보가 순차적으로 "위험"-->"대피"의 순으로 높아짐을 알 수 있다. 이후 강우가 계속되지만 소강 상태로 접어들고 강우 강도도 약해지지만 강우 이벤트 정보는 "대피"로 계속 유지됨을 알 수 있다.

이후 마찬가지의 과정을 반복함으로써 강우 이벤트 정보가 생성되고 유지되는 과정을 반복하게 된다.

다음으로, 수위국(20)에 대하여 설명한다.

도 7은 수위국(20)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 수위국(20)은 수위 센서(21), 센서 수신부(22), 중앙 제어부(23), RTC(Real Time Clock,24), 통신부(25) 및 메모리부(26)를 포함한다.

수위 센서(21)는 수위량을 측정하는 센서이다. 수위 센서(21)는 종래 기술에 의해 알려진 것들을 그대로 사용할 수 있으며 이들은 본 발명의 직접적인 목적은 아니므로 이들에 대한 상세 설명은 생략한다.

센서 수신부(22)는 수위 센서(21)로부터의 신호를 수신하여 중앙 제어부(23)로 전송하는 기능을 수행한다.

중앙 제어부(23)는 수위국(20)의 전체적인 동작을 제어한다. 특히, 강우가 이루어질 때 메모리부(17)에 저장되어 있는 값에 기초하여 수위 현황 정보 또는 수위 이벤트 정보 중 적어도 어느 하나를 생성하게 된다. 중앙 제어부(23)와 메모리부(26)의 구체적인 동작에 대해서는 후술한다.

RTC(Real Time Clock, 24)는 현재 시간 정보를 제공하는 장치로 수위 센서(21)로부터 신호를 수신하였을 때 수위 현황 기준 테이블(262)이나 수위 로그 데이터베이스(263)에 기록하기 위한 시각 정보를 얻는다.

통신부(25)는 통제국(30)과의 통신을 위한 수단으로서 중앙 제어부(23)에서 수위 현황 정보 및 수위 이벤트 정보가 생성된 경우 해당 정보를 통제국(30)으로 전송하는 기능을 수행한다. 통신부(15)는 VHF 또는 이동 통신망 등의 다양한 통신망을 이용하여 통신할 수 있으며 이 또한 종래 기술에 의해 널리 알려져 있는 기술이므로 이에 대한 상세 설명은 생략한다.

메모리부(26)는 수위국(10)의 동작을 위해 필요한 각종 데이터를 저장하는 수단으로서, 특히, 수위 이벤트 기준 테이블(261), 수위 현황 기준 테이블(262) 및 수위 로그 데이터베이스(263)를 구비한다.

수위 이벤트 기준 테이블(261)은 위험 정도에 따라 설정된 수위 이벤트 정보에 대응하는 수위값을 저장하고 있다.

도 8은 수위 이벤트 기준 테이블(261)의 일예를 나타낸 도면이다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 수위 이벤트 기준 테이블(261)은 "경계", "위험" 및 "대피"의 3가지의 수위 이벤트 정보를 가지며, 각 수위 이벤트 정보에 대응하여 위험 정도에 따라 단계별로 설정된 수위값이 설정되어 있다.

수위 현황 기준 테이블(262)은 우량국(10)의 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171) 중 어느 하나와 대응되는 수위 현황 기준값 및 수위 현황 정보가 설정되어 있다.

도 9는 수위 현황 기준 테이블(262)의 일예를 나타낸 도면이다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 수위 현황 기준 테이블(262)은 수위 현황 기준값에 따라 단계별로 수위 현황 정보 및 강우 강도 이벤트 기준 테이블(171) 중 어느 하나와 ID에 의해 대응되어 설정되어 있음을 알 수 있다.

도 9에서는 설명의 편의를 위하여 강우 강도 이벤트 기준 테이블의 ID를 함께 나타내었으나 실제로는 이는 생략할 수 있으며, 우량국(10)에서 해당 수위 현황 정보가 어떤 강우 강도 이벤트 기준 테이블에 해당하는 것인가에 대한 정보를 가지고 있으면 수위 현황 정보에 의해 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 선택할 수 있다.

수위 로그 데이터베이스(263)는 수위 센서(21)에서 측정된 수위량을 시간대별로 저장하고 있다.

이러한 구성의 수위국(20)은 다음과 같이 동작한다.

즉, 수위 센서(21)가 수위량을 측정하면 중앙 제어부(23)는 측정된 수위량을 시간대별로 수위 로그 데이터베이스(263)에 저장하고, 측정된 수위량(수위값)을 수위 현황 기준 테이블(262)에 설정되어 있는 수위 현황 기준값들과 비교하여 수위 현황 정보를 생성한다. 이 때, 측정된 수위값이 수위 현황 정보의 단계의 변화가 발생되는 값인 경우 변경된 수위 현황 정보를 생성하고 생성된 수위 현황 정보를 통제국(30)으로 전송한다. 또한, 중앙 제어부(23)는 측정된 수위값과 수위 이벤트 기준 테이블(2661)에 설정되어 있는 수위값을 비교하여 대응되는 수위 이벤트 정보를 생성하여 통제국(30)으로 전송한다.

도 10은 전술한 바와 같은 구성의 수위국(20)의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 10를 참조하면, 수위 센서(21)가 수위량을 관측하고(S300), 관측된 수위량(수위값)을 수위 로그 데이터베이스(263)에 시간대별로 저장한다(S310).

그리고, 중앙 제어부(23)는 관측된 수위값이 수위 현황 기준 테이블(262)에 설정되어 있는 수위 현황 기준값에 존재하는지를 판단하고(S320), 존재하는 경우 해당 수위 현황 기준값에 상응하는 수위 현황 정보를 생성하고 해당 수위 현황 정보를 통신부(25)를 통해 통제국(30)으로 전송한다(S330). 이 때, 전술한 바와 같이 측정된 수위값이 수위 현황 정보의 단계의 변화가 발생되는 값인 경우에만 변경된 수위 현황 정보를 생성하고 생성된 수위 현황 정보를 통제국(30)으로 전송한다. 통제국(30)은 수신된 수위 현황 정보를 우량국(10)으로 전송하고 우량국(10)은 수신된 수위 현황 정보에 상응하는 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 선택하여 이를 이용하여 강우 이벤트 정보를 생성한다. 만약 수위 현황 기준 테이블(262)에 관측된 수위값이 존재하지 않는다면 단계(S330)는 생략하고 단계(S340)으로 바로 넘어간다.

다음으로, 중앙 제어부(23)는 관측된 수위값이 수위 이벤트 기준 테이블(261)에 존재하는지를 판단하고(S340), 존재하는 경우 해당하는 단계의 수위 이벤트 정보를 생성하고 이를 통제국(30)으로 전송한다(S350). 해당하는 수위값이 수위 이벤트 기준 테이블(261)에 존재하지 않는다면 단계 A로 돌아가게 된다.

이와 같은 과정을 통해 수위국(20)는 관측되는 수위값에 따라 수위 현황 정보를 생성하여 수위 현황 정보의 변화에 따라 수위 현황 정보를 통제국(30)으로 전송하고 통제국(30)은 이를 우량국(10)으로 전송하므로 우량국(10)에서 수위량에 기초한 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 선택할 수 있도록 한다. 이와 병행하여, 관측되는 수위값에 따라 수위 이벤트 정보를 생성하여 생성된 수위 이벤트 정보를 통제국(30)으로 전송할 수 있게 된다.

다음으로, 통제국(30)에 대하여 설명한다.

도 11은 통제국(30)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 통제국(30)은, 제1 통신부(31), 제2 통신부(32), 중앙 제어부(33), RTC(34) 및 메모리부(35)를 구비한다.

제1 통신부(31)는 우량국(10), 수위국(20) 및 경보국(40)과의 통신을 수행하기 위한 수단으로서, 우량국(10)으로부터 강우 이벤트 정보를 수신하고 수위국(20)으로부터 강우 이벤트 정보와 수위 현황 정보 및 수위 이벤트 정보를 수신하여 이들을 중앙 제어부(33)로 전달한다. 또한, 중앙 제어부(33)에 의해 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 수신하여 이를 경보국(40)으로 전송하는 기능을 수행한다.

제2 통신부(32)는 우량국(10), 수위국(20) 및 경보국(40) 이외의 기타 외부 장치들과의 통신을 수행하기 위한 수단으로서, 예컨대 외부의 관리자로부터의 수동 조작에 의한 경보 발령 명령이나 안내 방송 명령을 수신하고 운영 로그 및 경보 발령 현황 정보를 외부로 전송하는 기능을 수행한다. 외부로부터 수신한 수동 조작에 의한 경보 발령 명령이나 안내 방송 명령은 제1 통신부(31)를 통해 경보국(40)으로 전송된다.

중앙 제어부(33)는 통제국(30)의 전체적인 동작을 제어한다. 즉, 중앙 제어부(33)는 제1 통신부(31)를 통해 수신한 강우 이벤트 신호 및 수위 이벤트 신호를 현재의 발령되어 있는 재난 경보에 상응하는 경보 발령 현황 정보와 비교하여 현재의 경보 발령 현황 정보의 단계보다 상위 단계에 해당하는 이벤트 정보가 수신된 경우 해당되는 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 경보국(40)으로 제1 통신부(31)를 통해 송출한다. 또한, 강우 이벤트 정보 및 수위 이벤트 정보가 수신된 시각과 우량국(10) 및 수위국(20)의 정보를 운영 로그에 저장한다.

또한, 중앙 제어부(33)는 미리 설정된 시간동안 강우 이벤트 정보 또는 수위 이벤트 정보가 수신되지 않는 경우 경보 발령 현황 정보를 초기단계(값)로 설정하는 한편, 수위국(20)에서 송신하는 수위 현황 정보를 수신하여 우량국(10)으로 전송하고 운영로그(352)에 저장한다.

또한, 중앙 제어부(33)는 제2 통신부(32)를 통해 외부로부터 경보 발령 명령 또는 안내 방송 명령을 수신하여 해당하는 재난 경보나 안내 방송을 송출하기 위한 신호를 제2 통신부(32)를 통해 경보국(40)으로 전송하도록 하고, 그 결과를 운영 로그(352)에 저장한다.

또한, 중앙 제어부(33)는 제2 통신부(32)를 통해 외부의 관리자로부터의 운영 로그 정보 및 장비 현황 등의 정보 요청 명령 수신시 해당 자료를 제2 통신부(32)를 통해 전송하도록 하는 기능 또한 수행한다.

RTC(Real Time Clock, 34)는 현재 시간 정보를 제공하는 장치로 통제국(30)의 각 구성 요소에 시간 정보를 제공하는 기능을 수행한다. 이는 전술한 바 RTC(15,24)와 동일한 기능이다.

메모리부(35)는 통제국(30)의 동작을 위해 필요한 각종 데이터를 저장하는 수단으로서, 특히 경보 발령 현황 정보(351) 및 운영 로그(352)를 저장한다. 경보 발령 현황 정보(351)은 현재 경보국(40)을 통해 발령되어 있는 재난 경보를 단계별로 저장해 두고 있으며, 운영 로그는 통제국(30) 및 시스템(100)의 전체적인 동작 상황의 로그 데이터를 저장해 둔다.

도 12는 통제국(30)의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 통제국(30)의 중앙 제어부(33)는 제1 통신부(31)를 통해 우량국(10)으로부터 강우 이벤트 정보를 수신하였는지를 확인한다(S400).

강우 이벤트 정보가 수신된 경우 현재 발령되어 있는 경보 발령 현황 정보를 확인하여 수신된 강우 이벤트 정보가 현재의 경보보다 높은 단계인지를 판단하고(S410), 높은 단계인 경우 해당하는 재난 경보를 발령하도록 하는 경보 신호를 경보국(40)으로 전송한다(S420). 같거나 낮은 단계인 경우 경보 신호를 전송하지 않고 단계 A로 복귀한다.

한편, 단계(S400)에서 강우 이벤트 정보가 수신되지 않은 경우 수위 이벤트 정보가 수위국(20)으로부터 수신되었는지를 확인한다(S430).

수위 이벤트 정보가 수신된 경우 현재 발령되어 있는 경보 발령 현황 정보를 확인하여 수신된 수위 이벤트 정보가 현재의 경보보다 높은 단계인지를 판단하고(S440), 높은 단계인 경우 해당하는 재난 경보를 발령하도록 하는 경보 신호를 경보국(40)으로 전송한다(S450). 같거나 낮은 단계인 경우 경보 신호를 전송하지 않고 단계 A로 복귀한다.

또한, 단계(S430)에서 수위 이벤트 정보가 수신되지 않은 경우, 수위 현황 정보가 수위국(20)으로부터 수신되었는지를 확인한다(S460). 수위국(20)으로부터 수위 현황 정보가 수신되었으면 수신된 수위 현황 정보를 우량국(10)으로 전송한다(S470).

또한, 단계(S460)에서 수위 현황 정보가 수신되지 않은 경우에는 미리 설정된 시간이 경과하였는지를 판단하고(S480), 설정된 시간이 경과된 경우 경보 발령 현황 정보를 초기화한다(S490). 설정된 시간이 경과되지 않은 경우에는 단계 A로 복귀한다.

다음으로, 경보국(40)에 대하여 설명한다.

도 13은 경보국(40)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.

도 13을 참조하면, 경보국(40)은 통신부(41), 중앙 제어부(42), 메모리부(43), 음성 합성 모듈(44), 음성 재생 모듈(45), 앰프(46), 스피커(47)를 구비한다.

통신부(41)는 통제국(30)과 통신을 수행하기 위한 수단으로서 통제국(30)으로부터 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 수신하여 중앙 제어부(42)로 전달한다.

중앙 제어부(42)는 경보국(40)의 전체적인 동작을 제어하는 수단으로서, 특히, 후술하는 바와 같이, 수신된 경보 신호에 기초하여 음성 합성 모듈(44)에서 수신된 경보 신호에 상응하는 디지털 음원 신호를 생성하도록 제어하는 기능을 수행한다.

메모리부(43)는 음절 음성 데이터베이스(431)와 녹음 음성 파일(432)를 저장하고 있다. 음절 음성 데이터베이스(431)는 텍스트 데이터에 상응하는 음원 데이터를 저장하고 있으며 녹음 음성 파일(432)는 미리 녹음된 음성 데이터를 저장한다.

음성 합성 모듈(43)은 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호에 기초하여 음절 음성 데이터베이스(431)와 녹음 음성 파일(432)을 참조하여 송출할 재난 경보에 상응하는 디지털 음원 신호를 합성하는 기능을 수행한다.

경보 신호는 특정 재난 경보를 송출하기 위한 방송을 수행할 것을 지시하는 신호로서, 강우 이벤트 정보 또는 수위 이벤트 정보에 해당하는 위험 정도의 단계를 포함하며, 이에 더하여 텍스트 데이터로 구성된 별도의 방송 내용을 포함할 수 있다. 바람직하게는 경보 신호는 텍스트 데이터의 형태로 녹음 음성 파일(432)의 재생을 위한 태그(tag)와 녹음 음성 파일(432)의 정보(예컨대, 파일명)로 구성된다.

음성 합성 모듈(44)은 이러한 형태로 구성된 경보 신호에 기초하여 텍스트 데이터에 해당하는 음원은 음절 음성 데이터베이스(431)로부터 획득하고, 녹음 음성 파일 재생을 위한 태그가 포함된 위치에는 해당 녹음 음성 파일을 조합하여 디지털 음성 신호를 생성하는 기능을 수행한다.

음성 재생 모듈(44)은 음성 합성 모듈(44)에서 생성된 디지털 음성 신호를 아날로그 신호로 변환하는 기능을 수행한다.

앰프(45)는 음성 재생 모듈(44)에서 변환된 아날로그 음성 신호를 증폭 및 조정하고 스피커(46)는 이를 출력하게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며 다양한 형태의 수정 및 변형 실시가 가능함은 물론이다.

예컨대, 상기 실시예에서 우량국(10)은 최근 기간 강우량 기준 테이블을 이용하여 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 선택하였으나 이를 대신하여 토양의 수분 함유량의 정보를 이용할 수도 있다. 예컨대 토양의 수분 함유량을 측정하는 센서를 토양에 설치해 두고 해당 센서의 값에 기초하여 다른 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 대응하도록 저장해 두고 강우량이 계측될 때 해당 시점에서의 토양 수분 함유량 값에 기초하여 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 선택하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 실시예에서 우량국(10)은 최근 기간 강우량을 단순히 누계하여 비교하는 것으로 설명하였으나 최근 기간 강우량을 기간별로 구분해 두고 각 기간마다 가중치를 설정하여 고려하는 방법도 가능하다. 예컨대, 최근 7일간의 최근 기간 강우량을 고려하는 경우 현재로부터 매 1일마다 가중치를 점차 낮아지도록 설정하면 최근의 강우량이 더 높은 가중치를 갖고 반영될 수 있다.

또한, 상기 실시예에서, 우량국(10)은 강우 감지 센서(11)는 생략하고 강우량 센서(12)만으로도 구현하는 것이 가능하다. 강우 감지 센서(11)는 일정 시간이 경과한 이후 강우가 최초 감지되는 시점을 감지하는 구성이고 이에 의해 계측되는 시간은 강우 강도의 계산이나 단위 시간 누계 우량을 산출할 때의 시점으로 작용하게 되지만 이를 생략하고 강우량 센서(12)만으로도 강우 강도의 계산이나 단위 시간 누계 우량을 산출할 수도 있다.

100...시스템
10...우량국
20...수위국
30...통제국
40...경보국

Claims (15)

1. 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템으로서,
   강우량을 측정하여 강우 강도를 산출하고 강우 강도와 최근 기간 강우량을 고려하여 강우 이벤트 정보를 생성하는 우량국;
   수위량을 측정하여 수위 현황 정보 또는 수위 이벤트 정보를 생성하는 수위국;
   상기 우량국 및 수위국으로부터 강우 이벤트 정보와 수위 이벤트 정보를 수신하고 이에 기초하여 재난 경보를 결정하는 통제국; 및
   상기 통제국으로부터 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 수신하여 재난 경보를 발령하는 경보국
   을 포함하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 우량국은,
   강우량을 측정하는 강우량 센서;
   강우 이벤트 정보가 강우 강도에 따라 단계별로 설정된 적어도 하나 이상의 강우 강도 이벤트 기준 테이블;
   미리 설정해 둔 일정 강우량이 관측될 때 마다의 시간을 저장하는 강우량 감지 시간 테이블;
   최근 일정 기간의 강우량에 따라 강우 강도 이벤트 기준 테이블중 어느 하나에 대응되도록 설정된 최근 기간 강우량 기준 테이블;
   단위 시간의 누계우량을 기록하는 단위 시간 강우량 데이터베이스;
   강우량 센서에서 강우량이 관측될 때 강우 강도를 산출하고 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 참조하여 상기 산출된 강우 강도에 상응하는 강우 이벤트 정보를 생성하는 중앙 제어부; 및
   상기 중앙 제어부에서 생성된 강우 이벤트 정보를 통제국으로 전송하는 통신부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 강우 강도 이벤트 기준 테이블은, 강우 강도에 따라 위험 정도를 단계별로 구분한 강우 이벤트 정보를 가지며, 최근 일정 기간의 강우량에 기초한 복수개로 구성되는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 중앙 제어부는, 강우량 센서에서 매 일정량의 강우량이 관측될 때 강우량 감지 시간을 강우량 감지 시간 테이블에 저장하고 강우 강도를 산출하고,
   상기 강우 강도는 일정량의 강우량이 관측된 시간인 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 중앙 제어부는,
   단위 시간의 누계 우량을 단위 시간 강우량 데이터베이스에 기록하고, 최근 기간 강우량을 단위 시간 강우량 데이터 베이스를 통해 산출한 후 최근 기간 강우량을 최근 기간 강우량 기준 테이블과 비교하여 강우 강도 이벤트 기준 테이블 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 강우 강도 이벤트 기준 테이블에서 상기 산출된 강우 강도를 참조하여 강우 이벤트 정보를 선택하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 선택된 강우 이벤트 정보와 이전에 설정되어 있던 강우 이벤트 정보의 단계를 비교하여 선택된 강우 이벤트 정보가 더 높은 단계인 경우 해당 강우 이벤트 정보를 생성하고, 통신부를 통해 통제국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 수위국은,
   수위량을 측정하는 수위 센서;
   위험 정도에 따라 설정된 수위 이벤트 정보에 대응하는 수위값을 저장하는 수위 이벤트 기준 테이블;
   상기 우량국의 강우 강도 이벤트 기준 테이블 중 어느 하나와 대응되는 수위 현황 기준값 및 수위 현황 정보가 설정되어 있는 수위 현황 기준 테이블;
   측정된 수위량을 시간대별로 저장하는 수위 로그 데이터베이스;
   수위 센서에서 관측된 수위값을 상기 수위 현황 기준 테이블의 수위 현황 기준값과 비교하여 수위 현황 정보를 생성하며, 상기 관측된 수위값과 상기 수위 이벤트 기준 테이블의 수위값을 비교하여 대응되는 수위 이벤트 정보를 생성하는 중앙 제어부; 및
   상기 중앙 제어부에서 생성된 수위 현황 정보 또는 수위 이벤트 정보 중 적어도 어느 하나를 통제국으로 전송하는 통신부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 중앙 제어부는, 상기 관측된 수위값에 상응하는 수위 현황 정보가 이전에 설정되어 있는 수위 현황 정보보다 더 높은 단계인 경우 해당 수위 현황 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 통제국은 상기 수위국으로부터 수신한 수위 현황 정보를 우량국으로 전송하고 우량국은 상기 수신한 수위 현황 정보에 상응하는 강우 강도 이벤트 기준 테이블을 강우 이벤트 정보 생성을 위한 강우 강도 이벤트 기준 테이블로 선택하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 통제국은,
    우량국 및 수위국으로부터 각각 강우 이벤트 정보와 수위 이벤트 정보를 수신하며, 경보국으로 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 전송하는 제1 통신부;
    외부로부터 경보 발령 명령 또는 안내 방송 명령을 수신하고 운영 로그 및 경보 발령 현황 정보를 외부로 전송하는 제2 통신부;
    우량국 및 수위국으로부터 수신한 강우 이벤트 정보와 수위 이벤트 정보에 기초하여 발령할 재난 경보를 결정하고 결정된 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 경보국으로 전송하도록 하는 중앙 제어부; 및
    경보 발령 현황 정보를 저장하는 메모리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는 상기 수신한 강우 이벤트 정보 및 수위 이벤트 정보와 현재 발령되어 있는 경보 발령 현황 정보를 비교하여 수신된 이벤트 정보가 현재의 경보 발령 현황 정보보다 상위 단계인 경우 해당하는 재난 경보를 발령할 것을 결정하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는 제1 통신부를 통해 수위국으로부터 수위 현황 정보를 수신하고 이를 제1 통신부를 통해 우량국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
    
13. 제10항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는 미리 설정된 시간동안 강우 이벤트 정보 또는 수위 이벤트 정보가 수신되지 않는 경우 경보 발령 현황 정보를 초기값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 경보국은,
    통제국으로부터 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 수신하는 통신부;
    미리 녹음된 음성 데이터인 녹음 음성 파일과 텍스트 데이터에 상응하는 음원 데이터를 저장하는 음절 음성 데이터베이스를 포함하는 메모리부;
    수신된 경보 신호에 포함된 텍스트 데이터에 상응하는 음원 데이터를 상기 음절 음성 데이터베이스로부터 획득하고 경보 신호에 포함된 태그에 상응하는 위치에 녹음 음성 파일을 조합하여 재난 경보에 상응하는 디지털 음원 신호를 생성하는 음원 합성 모듈;
    상기 음원 합성 모듈에서 생성된 디지털 음성 신호를 아날로그 음성 신호로 변환하는 음성 재생 모듈;
    상기 음성 재생 모듈에서 변환된 아날로그 음성 신호를 증폭하는 앰프;
    상기 앰프에서 증폭된 아날로그 음성 신호를 출력하는 스피커; 및
    경보국의 전체 동작을 제어하는 중앙 제어부
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템.
    
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 의한 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템의 운용 방법에 있어서,
    상기 우량국에서 강우량을 측정하여 강우 강도를 산출하고 강우 강도와 최근 기간 강우량을 고려하여 강우 이벤트 정보를 생성하는 제1 단계;
    상기 수위국에서 수위량을 측정하여 수위 현황 정보 또는 수위 이벤트 정보를 생성하는 제2 단계;
    상기 통제국에서 상기 우량국 및 수위국으로부터 강우 이벤트 정보와 수위 이벤트 정보를 수신하고 이에 기초하여 재난 경보를 결정하는 제3 단계; 및
    상기 경보국에서 상기 통제국으로부터 재난 경보를 발령할 것을 알리는 경보 신호를 수신하여 재난 경보를 발령하는 제4 단계
    을 포함하고,
    상기 수위국은 수위 현황 정보를 통제국으로 전송하고, 통제국은 수신한 수위 현황 정보를 우량국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 하천 수위 현황 및 최근 기간 강우량을 고려한 강우 및 수위 경보 시스템의 운용 방법.

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