KR101598569B1

KR101598569B1 - 저수지 수위 관측 시스템

Info

Publication number: KR101598569B1
Application number: KR1020140041411A
Authority: KR
Inventors: 김용한; 정현오
Original assignee: 경상북도 영양군
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2016-03-14
Also published as: KR20150116310A

Abstract

본 발명은 저수지 수위 관측 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저수지둑의 경사면에 투입봉을 설치하고, 그 투입봉을 따라 순환되는 와이어에 압력센서를 연결하여 와이어를 순환시킴으써 압력센서를 수위측정을 위한 깊이로 용이하게 집어넣고 꺼낼 수 있어 설치 및 유지보수가 용이한 저수지 수위 관측 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 저수지 수위 관측 시스템은, 저수지 수위를 측정하기 위하여 저수지 수면 아래에 설치되는 압력센서가 구비되되, 길이가 긴 투입봉이 저수지 둑의 경사면을 따라 일단부가 수면 아래로 투입되어 저수지 둑의 경사면에 설치되고, 순환와이어가 상기 투입봉의 일단부에 구비된 와이어지지부에 걸려 양 갈래가 상기 투입봉을 따라 투입봉의 타단부로 연장되게 구비되며, 상기 압력센서는 상기 순환와이어에 부착되어 순환와이어의 일방 순환으로 상기 투입봉의 타단부에서 일단부로 이동되어 수면 아래로 투입되고, 상기 순환와이어의 타방 순환으로 상기 투입봉의 일단부에서 타단부로 이동되어 수면 위로 꺼내어 지는 수위 측정기와, 저수지 둑에 구비된 월류 게이트를 통해 월류되어 배수되는 유량을 계측하여 유량값을 상기 수위관측 제어판넬로 전송하는 유량 감지기와, 상기 수위 측정기의 압력센서로부터 전달된 압력값 또는 상기 압력값으로부터 수위값을 산출하여 전송하고, 상기 유량 감지기로부터 전달된 유량값을 전송는 수위관측 제어판넬과, 유무선 통신망을 통하여 상기 수위관측 제어판넬로부터 전송된 수위값 및 유량값을 수신하여 저장하고 디스플레이하는 관리서버와, 상기 수위관측 제어판넬 또는 상기 관리서버로부터 수위값 및 유량값에 대한 데이터를 전송받아 디스플레이하는 관리단말기와, 축전지에 태양전지모듈에 의해 발전된 전력 또는 외부의 상용전원으로부터 공급된 전력이 저장되고, 외부의 상용전원으로부터 공급된 전력 또는 상기 측전지에 저장된 전력을 상기 수위관측 제어판넬 및 유량 감지기로 공급하는 전원공급부가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

저수지 수위 관측 시스템{MEASUREMENT SYSTEM FOR MEASURING WATER LEVEL OF RESERVOIR}

본 발명은 저수지 수위 관측 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저수지둑의 경사면에 투입봉을 설치하고, 그 투입봉을 따라 순환되는 와이어에 압력센서를 연결하여 와이어를 순환시킴으써 압력센서를 수위측정을 위한 깊이로 용이하게 집어넣고 꺼낼 수 있어 설치 및 유지보수가 용이한 저수지 수위 관측 시스템에 관한 것이다.

농업 생산품의 수량과 품질을 유지하기 위해서는 빗물 이외에 부족한 물을 저수지나 양수장 같은 수리시설로부터 인위적으로 공급해 주는 관개가 필수적이다. 근래에는 전 세계적인 물부족 심화 현상과 함께 한국에도 빈번한 가뭄과 홍수에 따른 농업저수지의 과학적이고 효율적인 운영의 필요성이 절실해지고 있는 실정이다.

농업 저수지의 본래의 기능인 농업용수 공급과 더불어 홍수예방을 수행하기 위해서는 저수지의 수위와 그에 따른 저수량 자료를 정확히 계측하는 것이 필수적으로 선행되어야 하며 정확하고 신뢰성 있는 저수위 계측자료는 농업저수지의 시기별, 지역별 적정 조작, 운영에 기본이 되는 사항으로써 이를 토대로 저수량과 저수율을 파악하여 물관리의 판단자료로 활용된다.

저수지 수위 측정을 위해 개발된 수위계는 부표식, 압력식, 초음파식 등으로 크게 구분된다. 부표식은 부표의 높이로 수위를 측정하는 방식이며, 초음파 방식은 취수탑과 같은 시설에 설치하여 물표면의 거리를 측정하는 방식이다.

그런데, 부표식은 정확한 수위의 계측이 어려워 데이터의 신뢰성이 떨어지며, 초음파 방식은 취수탑과 같은 시설을 설치하여야 하기 때문에 시설비가 많이 소요되는 단점이 있다. 이에 반하여 압력식은 압력센서를 수중에 설치하여 수위의 변화에 따른 압력변화로 수위를 계측하는 방식으로 비교적 설치비가 적게 들고 정확하기 때문에 대한민국 등록특허 제032679호에 개시되 사통식 저수지에서 압력센서를 이용한 수위 관측 시스템에서와 같이 최근 압력센서를 이용한 수위 측정 방식의 도입이 증가하고 있다.

압력식은 압력센서를 저수지 바닥 깊이까지 투입해야 하는데, 통상 압력센서를 저수지 둑의 경사면 아래에 설치하여 압력센서를 수면 아래로 투입하는 구조이다. 그런데, 압력센서를 원하는 위치의 수면 아래로 투입하는 작업이 어렵고 투입 후 유지보수를 위해 압력센서를 재설치하는 경우 압력센서를 다시 원래의 설치 위치로 투입하는 것이 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 보다 상세하게는 저수지둑의 경사면에 투입봉을 설치하고, 그 투입봉을 따라 순환되는 와이어에 압력센서를 연결하여 와이어를 순환시킴으써 압력센서를 수위측정을 위한 깊이로 용이하게 집어넣고 꺼낼 수 있어 설치 및 유지보수가 용이한 저수지 수위 관측 시스템을 제공하기 위한 것이다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 투입봉을 관체로 형성하고 와이어를 관체의 내부로 순환시킴으로써 압력센서가 관체의 내부에 위치되어 압력센서가 손상되는 것을 방지할 수 있는 저수지 수위 관측 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 투입봉의 선단에 부표를 설치하고 투입봉을 저수지 둑에서 선단을 수면 위로 띄워 위치를 조절하고 부표를 제거하여 투입봉의 선단을 수면 아래로 가라앉힘으로써 투입봉을 용이하게 설치할 수 있는 저수지 수위 관측 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 저수지 둑 상단에 위치된 월류 게이트에 유량을 감지할 수 있는 유량감지센서를 설치하고 저수지 만수로 월류 게이트로 넘쳐 흘러 배수되는 저수지 물의 양을 관측할 수 있을 뿐만 아니라 월류 게이트로 물이 넘쳐 흐르는 순간의 수위를 기존에 설정된 기준수위로 재조정함으로써 정확한 수위를 계측할 수 있도록 눈금을 자동으로 조정할 수 있는 저수지 수위 관측 시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 저수지 수위 관측 시스템은, 저수지 수위를 측정하기 위하여 저수지 수면 아래에 설치되는 압력센서가 구비되되, 길이가 긴 투입봉이 저수지 둑의 경사면을 따라 일단부가 수면 아래로 투입되어 저수지 둑의 경사면에 설치되고, 순환와이어가 상기 투입봉의 일단부에 구비된 와이어지지부에 걸려 양 갈래가 상기 투입봉을 따라 투입봉의 타단부로 연장되게 구비되며, 상기 압력센서는 상기 순환와이어에 부착되어 순환와이어의 일방 순환으로 상기 투입봉의 타단부에서 일단부로 이동되어 수면 아래로 투입되고, 상기 순환와이어의 타방 순환으로 상기 투입봉의 일단부에서 타단부로 이동되어 수면 위로 꺼내어 지는 수위 측정기와, 저수지 둑에 구비된 월류 게이트를 통해 월류되어 배수되는 유량을 계측하여 유량값을 수위관측 제어판넬로 전송하는 유량 감지기와, 상기 수위 측정기의 압력센서로부터 전달된 압력값 또는 상기 압력값으로부터 수위값을 산출하여 전송하고, 상기 유량 감지기로부터 전달된 유량값을 전송하는 수위관측 제어판넬과, 유무선 통신망을 통하여 상기 수위관측 제어판넬로부터 전송된 수위값 및 유량값을 수신하여 저장하고 디스플레이하는 관리서버와, 상기 수위관측 제어판넬 또는 상기 관리서버로부터 수위값 및 유량값에 대한 데이터를 전송받아 디스플레이하는 관리단말기와, 축전지에 태양전지모듈에 의해 발전된 전력 또는 외부의 상용전원으로부터 공급된 전력이 저장되고, 외부의 상용전원으로부터 공급된 전력 또는 상기 측전지에 저장된 전력을 상기 수위관측 제어판넬 및 유량 감지기로 공급하는 전원공급부가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 저수지 수위 관측 시스템은, 상기 투입봉는, 길이가 긴 관체로 형성되어 일단부에 유통공이 형성되고, 상기 와이어지지부는 상기 투입봉의 일단부의 관 내부에 형성되고, 상기 순환와이어는 상기 투입봉의 관 내부로 삽입되어 그 관 내부에서 순환되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 저수지 수위 관측 시스템은, 상기 순환와이어에는 상기 압력센서가 수면 아래로 투입되는 방향으로의 순환 방향을 기준으로 상기 압력센서보다 앞선 위치에 걸림 스토퍼가 부착되고, 상기 순환와이어는 상기 압력센서가 상기 투입봉의 타단부에서 일단부 방향으로 이동되는 방향으로 순환되어 상기 걸림 스토퍼가 상기 와이어지지부에 걸리는 위치까지 순환되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 저수지 수위 관측 시스템은, 상기 투입봉의 일단부 측과 타단부 측에는 로프지지부가 구비되고, 상기 수위 측정기에는 양 갈래 중 하나의 갈래가 상기 로프지지부에 걸려 그 갈래가 상기 투입봉을 따라 투입봉의 타단부로 연장된 순환로프와, 상기 순환로프의 양 갈래 중 다른 하나의 갈래에 부착된 부력체가 더 구비되고, 상기 투입봉은 상기 부력체가 상기 투입봉의 일단부 측으로 이동되어 순환로프가 잡아당겨진 상태에서 일단부가 수면을 따라 수면 근처에 뜬 상태로 투입된 다음 상기 순환로프를 느슨하게 함으로써 상기 투입봉의 무게로 투입봉이 수면 아래로 투하되어 상기 저수지 둑의 경사면에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 저수지 수위 관측 시스템은,저수지둑의 경사면에 투입봉을 설치하고, 그 투입봉을 따라 순환되는 와이어에 압력센서를 연결하여 와이어를 순환시킴으써 압력센서를 수위측정을 위한 깊이로 용이하게 집어넣고 꺼낼 수 있어 설치 및 유지보수가 용이한 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 저수지 수위 관측 시스템은, 투입봉을 관체로 형성하고 와이어를 관체의 내부로 순환시킴으로써 압력센서가 관체의 내부에 위치되어 압력센서가 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 저수지 수위 관측 시스템은, 투입봉의 선단에 부표를 설치하고 투입봉을 저수지 둑에서 선단을 수면 위로 띄워 위치를 조절하고 부표를 제거하여 투입봉의 선단을 수면 아래로 가라앉힘으로써 투입봉을 용이하게 설치할 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 저수지 수위 관측 시스템은, 저수지 둑 상단에 위치된 월류 게이트에 유량을 감지할 수 있는 유량감지센서를 설치하고 저수지 만수로 월류 게이트로 넘쳐 흘러 배수되는 저수지 물의 양을 관측할 수 있을 뿐만 아니라 월류 게이트로 물이 넘쳐 흐르는 순간의 수위를 기존에 설정된 기준수위로 재조정함으로써 정확한 수위를 계측할 수 있도록 눈금을 자동으로 조정할 수 있는 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저수지 수위 관측 시스템을 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저수지 수위 관측 시스템의 수위 측정기를 상세하게 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 저수지 수위 관측 시스템의 유량 감지기를 상세하게 도시한 측면도
도 4a 및 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 저수지 수위 관측 시스템의 수위 측정기의 설치되는 과정을 도시한 도면

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 저수지 수위 관측 시스템을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저수지 수위 관측 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저수지 수위 관측 시스템의 수위 측정기를 상세하게 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 저수지 수위 관측 시스템의 유량 감지기를 상세하게 도시한 측면도이고, 도 4a 및 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 저수지 수위 관측 시스템의 수위 측정기의 설치되는 과정을 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 저수지 수위 관측 시스템은 저수지의 수위를 측정하여 관리하는 시스템으로서, 수위 측정기(10), 수위관측 제어판넬(20), 유량 감지기(30), 관리서버(41), 관리단말기(42) 및 전원공급부(50)를 포함하여 구성된다.

상기 수위 측정기(10)는 저수지 수위를 측정하기 위한 것으로, 저수지 수위를 측정하기 위하여 수압을 센싱하도록 저수지 수면 아래에 설치되는 압력센서(13)가 구비되어 구성된다. 정확한 저수지 수위를 측정하기 위하여는 상기 압력센서(13)가 저수지 바닥까지 투입되어 일정한 위치에 고정되어야 하는데, 본 발명은 상기 압력센서(13)를 저수지 수면 아래로 투하시키고 그 압력센서(13)를 고정하도록 투입봉(11)을 이용하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 길이가 긴 막대부재인 투입봉(11)의 일단부에 상기 압력센서(13)를 고정시킨 상태에서 저수지의 둑(B)에서 상기 투입봉(11)의 일단부를 저수지 수면 아래로 투입시켜 저수시 둑(B)의 경사면에 설치함으로써 상기 압력센서(13)를 저수지 수면 아래로 투입시키고 그 수면 아래에 고정시키는 것을 특징으로 한다. 뿐만 아니라 본 발명은 압력센서(13)의 유지 보수 및 교체를 위하여 압력센서(13)를 순환와이어(12)에 부착시켜 압력센서(13)을 투입봉(11)의 일단에서 타단까지 순환시켜 투입봉(11)가 저수지 둑(B)의 경사면(S)에 설치된 상태에서 압력센서(13) 만을 수면 위로 꺼내고 다시 투입할 수 있는 구조를 갖는다.

상기 투입봉(11)은 저수지 둑(B)의 경사면(S)을 따라 일단부가 수면 아래로 투입되어 저수지 둑(B)의 경사면(S)에 설치되는 길이가 긴 막대형상의 부재이다. 상기 투입봉(11)이 설치되는 경사면(S)에는 투입봉(11)이 경사면(S)에 퇴적된 퇴적물에 묻히지 않도록 투입봉 지지대(Sf)가 형성된다.

상기 투입봉(11)은 길이가 긴 막대형상의 부재이면 충분하나 그 일단에 설치되는 압력센서(13)와 그 투입봉(11)을 따라 배선되는 센서케이블(131) 및 그 투입봉(11)을 따라 순환되는 순환와이어(12)의 보호를 위하여 길이가 긴 관체로 형성되는 것이 바람직하며, 이하에서는 관체로 형성된 투입봉(11)을 상세하게 설명하기로 한다. 도면을 참조하면, 관체 형상의 투입봉(11)의 일단부 내부에는 압력센서(13)가 설치되고, 그 관체의 내부로 상기 순환와이어(12)가 순환되게 지나며, 압력센서(13)에서 수위관측 제어판넬(20)으로 연결되는 센서 케이블(131)도 지나게 된다.

상기 투입봉(11)의 일단부의 내부에는 압력센서(13)가 위치되어 수면 아래로 투입되는데 압력센서(13)가 수압을 측정할 수 있도록 물이 유통되기 위한 유통공(111a)가 상기 투입봉(11)의 일단부에 형성된다. 뿐만 아니라 투입봉(11)의 일단부에는 순환와이어(12)의 순환을 위해 그 순환와이어(12)가 지지되기 위한 와이어지지부(113)이 구비된다. 도면을 참조하면 상기 와이어지지부(113)는 순환와이어(12)가 걸려 지지되기 위한 구성으로 순환와이어(12)와의 마찰을 줄이고 순환와이어(12)가 이탈되지 않도록 U자형 관으로 형성된다. 상기 순환와이어(12)는 U자형 관 내부를 지나게 상기 와이어지지부(113)에 지지된다. 한편, 상기 와이어지지부(113)와 압력센서(13)은 투입봉(11)의 일단부 내부에 위치되는데, 이를 위한 충분한 공간 확보를 위해 상기 투입봉(11)의 일단부에는 투입봉(11)의 몸체보다 직경이 큰 케이싱(111)이 연결되며, 그 케이싱(111)의 내부에 와이이지지부(113) 및 압력센서(13)가 위치된다.

상기 압력센서(13)가 위치된 일단부가 수면 아래로 투입되게 설치된 상기 투입봉(11)의 타단부는 경사면(S)을 따라 수면 위로 노출되며, 그 타단부의 말단은 축관 커플러(112)를 통해 배관케이싱(22)와 연결된다. 상기 축관 커플러(112)는 직경이 큰 투입봉(11)과 직경이 작은 배관 케이싱(22)를 서로 연결시키도록 일단에서 타단으로 축관된 형상의 길이가 짧은 관체이다. 상기 배관케이싱(22)은 상기 투입봉(11)을 지나온 센서케이블(131)이 상기 수위관측 제어판넬(20)으로 이어지는 통로를 제공하기 위한 구성으로 일단은 상기 투입봉(11)에 연결되고 타단은 상기 수위관측 제어판넬(20)로 연결된다.

상기 순환와이어(12)는 압력센서(13)의 유지보수를 위해 상기 투입봉(11)이 경사면(S)을 따라 설치된 상태에서 압력센서(13)를 투입하고 꺼내기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 순환와이어(12)는 상기 투입봉(11)의 일단부, 즉 케이싱(111)의 내부에 구비된 와이어지지부(113)에 걸려 양 갈래가 상기 투입봉의 내부 통로를 따라 투입봉(11)의 타단부로 연장되게 설치되며, 수면위에서 순환와이어(12)의 일측 갈래를 잡아 당기면 순환와이어(12)가 와이어지지부(113)에 걸려 지지된 상태에서 일방으로 이동되게 된다. 상기와 같이 상기 투입봉(11)의 관 내부로 삽입되어 그 관 내부에서 순환되는 순환와이어(12)에는 상기 압력센서(13)이 부착되며, 상기 순환와이어(12)의 순환으로 상기 압력센서(13)도 투입봉(11)의 관 내부를 따라 이동할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 순환와이어(12)의 순환으로 투입봉(11)의 내부를 이동되는 압력센서(13)가 와이어지지부(113)에 충돌되지 않도록 하며, 투입되는 깊이가 일정하도록 상기 순환와이어(12)에는 걸림 스토퍼(12a)가 부착된다. 즉, 상기 순환와이어(12)에는 상기 압력센서(13)가 수면 아래로 투입되는 방향으로의 순환 방향을 기준으로 상기 압력센서(13)보다 앞선 위치에 걸림 스토퍼(12a)가 부착되고, 상기 순환와이어(12)는 상기 압력센서(13)가 상기 투입봉(11)의 타단부에서 일단부 방향으로 이동되는 방향으로 순환되어 상기 걸림 스토퍼(12a)가 상기 와이어지지부(113)에 걸리는 위치까지 순환된다. 이에 따라 상기 압력센서(13)은 와이지지부(113)의 직전에서 멈추어 상기 케이싱(111)의 내부에 위치되게 된다.

상기 압력센서(13)는 수면 아래로 투입되어 그 투입된 깊이에서의 수압을 센싱하여 그 센싱된 값을 전기적인 신호로 상기 수위관측 제어판넬(20)로 전송하는 구성이다. 본 발명은 상기 압력센서(13)가 상기 순환와이어(12)에 부착되어 순환와이어(12)의 일방 순환으로 상기 투입봉(11)의 타단부에서 일단부로 이동되어 수면 아래로 투입되고, 상기 순환와이어(12)의 타방 순환으로 상기 투입봉(11)의 일단부에서 타단부로 이동되어 수면 위로 꺼내어 진다.

상기 수위관측 제어판넬(20)은 상기 수위 측정기(10)의 압력센서(13)로부터 전달된 압력값 또는 상기 압력값으로부터 수위값을 산출하여 그 수위값을 유무선 통신망(N)을 통하여 관리서버(41)나 관리단말기(42)로 전송하는 구성이다.

또한, 상기 수위관측 제어판넬(20)은 만수위로 저수지 둑(B)의 상단에 형성된 월류 게이트(F)를 넘치는 물의 유량값을 상기 유량 감지기(30)로부터 전달받아 유무선 통신망(N)을 통하여 관리서버(41)나 관리단말기(42)로 전송한다.

한편, 상기 수위관측 제어판넬(20)은 시간의 경과 등으로 발생되는 압력센서(13)의 오차를 보정하도록 저수지가 만수되는 순간의 수위 정보를 이용하여 수위에 대한 오차를 보정하도록 프로그래밍된다. 이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 수위관측 제어판넬(20)은 상기 유량 감지기(30)로부터 하술하는 월류 게이트(F)로 물이 월류되어 배출되는 순간, 즉 만수위가 되는 순간을 감지하고, 그 순간에 감지되는 상기 압력센서(13)의 압력값과 그에 대응되는 수위값(즉, 만수위의 수위값)을 일치시키는 보정을 수행한다.

상기 유량 감지기(30)는 저수지 둑(B)에 물이 만수위가 되어 넘치는 유량을 감지하여 이를 관리자가 확인할 수 있도록 하기 위한 구성으로, 상기 저수지 둑의 상단에 물이 월류되도록 구비된 월류 게이트(F)에 설치된다. 상기 유량 감지기(30)는 상기 월류 게이트(F)를 통해 월류되어 배수되는 유량을 계측하여 상기 수위관측 제어판넬(20)로 전송한다.

한편, 본 발명은 상기 유량 감지기(30)를 기울기 센서(33)를 이용하여 간단하고 정확한 유량을 계측하도록 구성된 것을 특징으로 하는데, 도 3은 유량 감지기를 상세하게 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 상기 월류 게이트(F)를 통해 흐르는 물이 차오르도록 물이 유입되기 위한 유입공(311)이 하부에 형성된 케이스(31)와, 일단이 상기 케이스(311)의 내벽에 구비된 힌지(312)에 힌지 결합되고 타단에는 물에 뜨는 부구(322)가 부착되어 상기 부구(322)가 상기 케이스(31)의 내부로 차오른 물의 수위에 따라 상하로 이동됨으로써 힌지(312)를 중심으로 양방으로 회동되면서 기울기가 달라지는 기울기 막대(32)와, 상기 기울기 막대(32)의 기울어진 기울기값을 계측하도록 상기 기울기 막대(32)에 부착된 기울기 센서(33)로 구성된다. 상기 기울기 막대(32)는 상기 케이스(31)의 내부로 차오르는 물의 수위에 따라 달라지므로 상기 기울기 센서(33)에 계측된 기울기값은 월류 게이트(F)를 통해 배출되는 물의 수두에 관한 정보를 담고 있게 된다. 이에 따라 상기 수위관측 제어판넬(20)은 상기 월류 게이트(F)를 통해 배출되는 물의 유량을 산출하게 된다. 즉, 상기 수위관측 제어판넬(20)은 센서케이블(331)을 통해 상기 기울기 센서(33)로부터 전송받은 기울기값의 형태로 전송된 상기 월류 게이트(F)를 통해 배출되는 물의 수두에 관한 정보, 월류게이트(F)의 너비값으로부터 유량을 산출할 수 있게 된다.

상기 관리서버(41)는 유무선 통신망(N)을 통하여 상기 수위관측 제어판넬로부터 전송된 수위값 및 유량값을 수신하여 저장수단에 저장하고 이를 모니터 등에 디스플레이하는 구성이다. 상기 관리서버(41)에 저장된 수위값 및 유량값은 관리대상이 되는 저수지의 관리를 위한 자료가 된다. 또한, 상기 관리서버(41)는 수신된 수위값이나 유량값 뿐만 아니라 저수지의 수위 상태에 대한 정보를 관리자가 휴대하고 있는 휴대폰과 같은 관리자단말기(42)로 전송한다.

상기 관리자단말기(42)는 관측 및 관리의 대상이 되는 저수지를 관리하는 관리담당자가 사용하는 컴퓨터나 이동통신기기와 같은 단말기로 주로 상기 수위관측 제어판넬(20)이나 상기 관리서버(41)로부터 전송된 데이터를 디스플레이하여 관리자가 확인할 수 있도록 하는 구성이다.

상기 전원공급부(50)는 상기 수위관측 제어판넬(20) 및 유량감지기(30)으로 전력을 공급하기 위한 구성이다. 상기 전원공급부(50)에는 주간에 태양광으로부터 전력을 생산할 수 있는 태양전지모듈(51)과, 상기 태양전지모쥴(51)에 의해 생산된 전력과 외부의 상용전원(PS)으로부터 공급된 전력을 저장할 수 있는 축전지(52)가 구비된다. 상기 축전지(52)에 저장된 전력은 외부 상용전원(PS)으로부터 전력이 공급되지 않는 비상상황에 이용된다.

한편, 본 발명은 투입봉(11)을 경사면(S)를 따라 투하하는 경우 그 일단이 경사면(S) 걸리고 파묻히는 문제를 해결하기 위하여 상기 투입봉(11)을 부력체(15)를 이용하여 수면에 띄운 다음 투하시키고 뿐만 아니라 투입봉(11)을 꺼내는 경우에도 부력체(15)를 이용하여 투하와 반대의 순서로 투입봉(11)을 꺼낼 수 있는 것을 특징으로 한다. 도 4a 내지 도 4c는 부력체(15)를 이용하여 투입봉(11)이 경사면(S)에 설치되는 과정을 개념적으로 도시한 도면이다. 상기 부력체(15)는 순환로프(14)에 부착되어 수면위에 뜨게 된다. 우선 순환로프(14)는 양 갈래 중 하나의 갈래는 상기 투입봉(11)의 일단 및 타단에 구비된 로프지지부(114)에 걸려 지지되고 다른 하나의 갈래에는 상기 부력체(15)가 부착된다. 상기 투입봉(11)은 상기 순환로프(14)에 부착된 부력체(15)가 상기 투입봉(11)의 일단부 측으로 이동된 상태에서 일단부가 수면을 따라 투입된다. 도 4a는 상기 순환로프(14)가 팽팽하게 잡아당겨진 상태에서 상기 부력체(15)가 상기 투입봉(11)의 일단부에 위치됨으로써 투입봉(11)이 수면 근처에 뜬 상태를 도시한 것이다. 한편, 상기와 같이 투입봉(11) 수면 근처에 떠있는 상태에서 상기 순환로프(14)를 느슨하게 하면 투입봉(11)의 무게로 투입봉(11)은 수면아래로 투하된다. 이때 상기 순환로프(14)가 느슨한 상태이기 때문에 상기 부력체(15)는 여전히 수면 위에 떠있게 되며, 도 4b는 순환로프(14)가 느슨해지면서 투입봉(15)이 수면 아래로 투하되는 상태를 도시한 것이다. 도 4c는 투입봉(15)이 경사면(S)에 안착된 상태에서 순환로프(14)를 잡아당겨 부력체(15)를 저수지 둑(B) 방향으로 잡아당기는 상태를 도시한 것이다.

상기와 같이 본 발명은 부력체(15)를 이용하여 투입봉(11)을 수면에 띄운 상태에서 가라앉혀 용이하게 투입봉(11)을 경사면(S)에 설치할 수 있을 뿐만 아니라 반대의 과정을 통해 투입봉(11)을 수면에 뜨게 하여 제거할 수 있게 된다.

10 수위 측정기
11 투입봉
12 순환와이어
13 압력센서
14 순환로프
15 부력체
20 수위관측 제어판넬
30 유량 감지기
31 케이스
32 회전레버
33 기울기 센서
41,42 관리서버 및 관리단말기
50 전원공급부
51 태양전지모듈
52 축전지

Claims

저수지 수위를 측정하기 위하여 저수지 수면 아래에 설치되는 압력센서가 구비되되, 길이가 긴 투입봉이 저수지 둑의 경사면을 따라 일단부가 수면 아래로 투입되어 저수지 둑의 경사면에 설치되고, 순환와이어가 상기 투입봉의 일단부에 구비된 와이어지지부에 걸려 양 갈래가 상기 투입봉을 따라 투입봉의 타단부로 연장되게 구비되며, 상기 압력센서는 상기 순환와이어에 부착되어 순환와이어의 일방 순환으로 상기 투입봉의 타단부에서 일단부로 이동되어 수면 아래로 투입되고, 상기 순환와이어의 타방 순환으로 상기 투입봉의 일단부에서 타단부로 이동되어 수면 위로 꺼내어 지는 수위 측정기와,
저수지 둑에 구비된 월류 게이트를 통해 월류되어 배수되는 유량을 계측하여 유량값을 수위관측 제어판넬로 전송하는 유량 감지기와,
상기 수위 측정기의 압력센서로부터 전달된 압력값 또는 상기 압력값으로부터 수위값을 산출하여 전송하고, 상기 유량 감지기로부터 전달된 유량값을 전송하는 수위관측 제어판넬과,
유무선 통신망을 통하여 상기 수위관측 제어판넬로부터 전송된 수위값 및 유량값을 수신하여 저장하고 디스플레이하는 관리서버와,
상기 수위관측 제어판넬 또는 상기 관리서버로부터 수위값 및 유량값에 대한 데이터를 전송받아 디스플레이하는 관리단말기와,
축전지에 태양전지모듈에 의해 발전된 전력 또는 외부의 상용전원으로부터 공급된 전력이 저장되고, 외부의 상용전원으로부터 공급된 전력 또는 상기 축전지에 저장된 전력을 상기 수위관측 제어판넬 및 유량 감지기로 공급하는 전원공급부가 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 저수지 수위 관측 시스템.
제1항에 있어서,
상기 투입봉은, 길이가 긴 관체로 형성되어 일단부에 유통공이 형성되고,
상기 와이어지지부는 상기 투입봉의 일단부의 관 내부에 형성되고,
상기 순환와이어는 상기 투입봉의 관 내부로 삽입되어 그 관 내부에서 순환되는 것을 특징으로 하는 저수지 수위 관측 시스템.
제2항에 있어서,
상기 순환와이어에는 상기 압력센서가 수면 아래로 투입되는 방향으로의 순환 방향을 기준으로 상기 압력센서보다 앞선 위치에 걸림 스토퍼가 부착되고,
상기 순환와이어는 상기 압력센서가 상기 투입봉의 타단부에서 일단부 방향으로 이동되는 방향으로 순환되어 상기 걸림 스토퍼가 상기 와이어지지부에 걸리는 위치까지 순환되는 것을 특징으로 하는 저수지 수위 관측 시스템.
제1항 또는 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 투입봉의 일단부 측과 타단부 측에는 로프지지부가 구비되고,
상기 수위 측정기에는 양 갈래 중 하나의 갈래가 상기 로프지지부에 걸려 그 갈래가 상기 투입봉을 따라 투입봉의 타단부로 연장된 순환로프와, 상기 순환로프의 양 갈래 중 다른 하나의 갈래에 부착된 부력체가 더 구비되고,
상기 투입봉은 상기 부력체가 상기 투입봉의 일단부 측으로 이동되어 순환로프가 잡아당겨진 상태에서 일단부가 수면을 따라 수면 근처에 뜬 상태로 투입된 다음 상기 순환로프를 느슨하게 함으로써 상기 투입봉의 무게로 투입봉이 수면 아래로 투하되어 상기 저수지 둑의 경사면에 설치되는 것을 특징으로 하는 저수지 수위 관측 시스템.