KR101770620B1 - 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템 - Google Patents

사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템은 육상 또는 해상에서의 기상정보(풍향풍속 정보, 온도정보, 습도정보, 기압정보, 일사량 정보, 강우량 정보)가 종합적으로 실시간 계측되면서 신속하고 간편하게 통계처리 및 모니터링되는 한편, 양방향 무선통신을 통해 기상정보 계측기로부터 기상정보 관리서버 및 선박의 인디케이터나 육상의 사용자 단말기로 기상정보, 기상정보 통계처리정보 등이 전달되면서 관리자나 사용자가 현재 기상정보를 실시간으로 원활하고 용이하게 파악할 수 있어 급격한 기상변화로 인한 잠재적인 인명 피해나 경제적 피해를 예방하거나 이에 효과적으로 대처할 수 있으며, 지능형 통합제어 플랫폼을 통해 기상정보 계측기의 정상동작 여부의 판별과 유지보수를 하기 위한 자가진단이 수행되어 시스템의 운용 안정성이 향상될 뿐만 아니라, 종래의 고가 해상용 초음파 풍향 풍속계를 대체하는 보급형 육해상 겸용 초음파 풍향풍속계의 사용으로 시스템 구축비용이 절감될 수 있는 기술적 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템은 해상과 육상 중에서 선택된 어느 하나의 설정위치에 설치되고, 통신모듈(13)이 구비된 기상정보 계측기(11)로 이루어져 풍향풍속 정보, 온도정보, 습도정보, 기압정보, 일사량 정보, 강우량 정보를 포함하는 기상정보를 실시간 계측하게 되며, 계측된 기상정보를 실시간 유무선 통신으로 외부로 송신하게 되는 기상계측 유닛(10)과; 기상계측 유닛(10)과 유무선 통신으로 연결되어 기상정보를 실시간 수신하게 되고, 기상정보의 관리, 통계처리 및 모니터링을 수행하게 되는 기상정보 관리서버(20)와; 기상정보 관리서버(20)에 수신된 기상정보를 데이터베이스화하여 저장하게 되는 기상정보 DB(30)를 포함하여, 해상 기상정보와 육상 기상정보 중에서 선택된 어느 하나의 종합적인 계측, 관리, 통계처리, 모니터링이 가능해지도록 한다.

Description

사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템{comprehensive weather observation system by realtime remote management based on IoT}
본 발명은 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 육상 또는 해상에서의 기상정보(풍향풍속 정보, 온도정보, 습도정보, 기압정보, 일사량 정보, 강우량 정보)가 종합적으로 실시간 계측되면서 신속하고 간편하게 통계처리 및 모니터링되는 한편, 양방향 무선통신을 통해 기상정보 계측기로부터 기상정보 관리서버 및 선박의 인디케이터나 육상의 사용자 단말기로 기상정보, 기상정보 통계처리정보 등이 전달되면서 관리자나 사용자가 현재 기상정보를 실시간으로 원활하고 용이하게 파악할 수 있어 급격한 기상변화로 인한 잠재적인 인명 피해나 경제적 피해를 예방하거나 이에 효과적으로 대처할 수 있으며, 지능형 통합제어 플랫폼을 통해 기상정보 계측기의 정상동작 여부의 판별과 유지보수를 하기 위한 자가진단이 수행되어 시스템의 운용 안정성이 향상될 뿐만 아니라, 종래의 고가 해상용 초음파 풍향 풍속계를 대체하는 보급형 육해상 겸용 초음파 풍향풍속계의 사용으로 시스템 구축비용이 절감될 수 있는 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템에 관한 것이다.
현재 지구 온난화와 환경오염으로 인한 악 기상으로 농작물 피해, 해상 선박사고가 빈번하게 발생함에 따라 인명 및 재산 피해의 가능성을 함께 증가시키고 있어 기상정보의 필요성이 높아지고 있다. 한편 기상청이 발표한 2014년 이상기후 보고서에 따르면 지난해 한반도는 고온과 폭설, 폭우 등 이상기후가 빈번하게 발생했던 것으로 나타났다. 갑작스럽게 쏟아진 폭우와 폭설로 발생한 피해액만 1500억 원이 넘는 것으로 집계됐다.
따라서 지구 온난화와 환경오염으로 인한 피해를 줄이기 위해 이상 기후에 대한 감시와 예측 능력을 높이고 정확한 기상관측을 통해 급격한 기상 변화로 인한 잠재적인 경제적 피해를 예방할 필요가 있다. 이에 대응하여 현재 개발되어 사용되고 있는 종합 기상 측정계는 온·습도계, 풍향풍속계, 강우량계, 일사량계, 기압계 등을 이용하여 측정 지역의 기상정보를 관측하는 장비로서, 선진국에서는 이미 현업에 적용되어 폭넓게 사용되고 있다. 여기서 국내 수입되고 있는 종합 기상 측정계의 경우에는 현재까지 국내 대체품이 없는 관계로 제품 개별가격이 200만원~5,000만 원 정도로 매우 고가에 수입되고 있으며, 이는 수출에 대한 대외 경쟁력 약화의 원인이 되고 있어 신속한 해소가 요구되고 있다. 한편 국내 기상장비 관련 산업은 연간 450억 원 정도의 규모이고, 기상현상에 대한 관심이 높아지고 정확한 기상관측을 위한 선진국들의 기술개발이 크게 확대되고 있어 추후 큰 성장이 기대되어지나, 대부분의 선박용 장비들이 전량 수입에 의존하고 있어 국산화가 시급한 실정이다.
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대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2009-0001594호 "모바일과 인터넷 기반의 기상정보 제공시스템 및 기상관측장치" 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2013-0089762호 "기상콘텐츠 생성 시스템" 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1219506호 "강우 및 수위 실시간 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 통신모듈이 구비된 기상정보 계측기를 통해 육상 또는 해상에서의 기상정보(풍향풍속 정보, 온도정보, 습도정보, 기압정보, 일사량 정보, 강우량 정보)가 종합적으로 실시간 계측되면서 신속하고 간편하게 통계처리 및 모니터링되는 한편, 양방향 무선통신을 통해 기상정보 계측기로부터 기상정보 관리서버 및 선박의 인디케이터나 육상의 사용자 단말기로 기상정보, 기상정보 통계처리정보 등이 전달되면서 관리자나 사용자가 현재 기상정보를 실시간으로 원활하고 용이하게 파악할 수 있어 급격한 기상변화로 인한 잠재적인 인명 피해나 경제적 피해를 예방하거나 이에 효과적으로 대처할 수 있는 새로운 형태의 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 기상정보 계측기와 기상정보 관리서버 간 유선통신, 사용자 단말기와 기상정보 관리서버 간 무선통신에 기반한 지능형 통합제어 플랫폼을 통해 기상정보 계측기의 정상동작 여부의 판별과 유지보수를 하기 위한 자가진단이 수행되도록 함으로써 시스템의 운용 안정성이 향상될 수 있는 새로운 형태의 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고 본 발명은 종래의 고가 해상용 초음파 풍향 풍속계를 대체하는 보급형 육해상 겸용 초음파 풍향풍속계의 사용으로 시스템 구축비용이 절감될 수 있는 새로운 형태의 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 해상과 육상 중에서 선택된 어느 하나의 설정위치에 설치되고, 통신모듈(13)이 구비된 기상정보 계측기(11)로 이루어져 풍향풍속 정보, 온도정보, 습도정보, 기압정보, 일사량 정보, 강우량 정보를 포함하는 기상정보를 실시간 계측하게 되며, 계측된 기상정보를 실시간 유무선 통신으로 외부로 송신하게 되는 기상계측 유닛(10)과; 기상계측 유닛(10)과 유무선 통신으로 연결되어 기상정보를 실시간 수신하게 되고, 기상정보의 관리, 통계처리 및 모니터링을 수행하게 되는 기상정보 관리서버(20)와; 기상정보 관리서버(20)에 수신된 기상정보를 데이터베이스화하여 저장하게 되는 기상정보 DB(30)를 포함하여, 해상 기상정보와 육상 기상정보 중에서 선택된 어느 하나의 종합적인 계측, 관리, 통계처리, 모니터링이 가능해지도록 하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템에서 기상계측 유닛(10)이 해상에 설치되는 해상 구조물, 해상에서 이동하는 선박 중에서 선택된 어느 하나에 고정 설치되는 경우, 본 발명에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템은 기상정보 관리서버(20)에 설치되고, 기상정보 관리서버(20)로 전송된 기상정보, 기상정보 통계처리정보를 출력하여 원격 모니터링이 수행되도록 하는 기상정보 모니터링용 애플리케이션(40)과; 기상계측 유닛(10)과 유선 통신케이블로 연결되어 기상정보를 수신하게 되고, 수신된 기상정보를 출력하고, 선박항해 기록장치(VDR)로 전달하게 되는 인디케이터(50)를 더 포함할 수 있다.
이와 달리 기상계측 유닛(10)이 육상의 설정지점에 고정 설치될 경우, 기상계측 유닛(10)은 태양광 패널(14)을 추가적으로 구비하여 태양광 패널(14)로부터 전원을 공급받게 되고, 본 발명에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템은 사용자에 의해 관리되고, 기상정보 관리서버(20)와의 실시간 무선통신으로 기상정보, 기상정보 통계처리정보를 전송받는 사용자 단말기(70)와; 사용자 단말기(70)에 설치되고, 사용자 단말기(70)로 전송된 기상정보, 기상정보 통계처리정보를 출력하여 원격 모니터링이 수행되도록 하는 기상정보 모니터링용 애플리케이션(40)을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템에서 사용자 단말기(70)는 스마트 폰(70a), 스마트 패드를 포함하는 휴대용 이동통신 단말기로 이루어지고, 기상정보 모니터링용 애플리케이션(40)은 사용자에 의해 설정되는 정보표출 시간주기에 맞추어 기상요소별 계측 기상정보를 사용자 단말기(70)의 화면창으로 디스플레이하게 될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템에서 기상계측 유닛(10)는 기상정보 계측기(11)의 정상동작 여부를 검출하는 계측기 상태검출모듈(12)이 기상정보 계측기(11)에 추가적으로 구비되도록 하고, 기상정보 관리서버(20)는 기상정보 계측기 정상동작 여부 판별신호와 통신모듈 정상동작 여부 판별신호를 포함하는 자가진단 점검신호를 기상정보 계측기(11)로 송신하고, 기상정보 계측기(11)의 계측기 상태검출모듈(12)과 통신모듈(13)로부터 자가진단 결과신호를 수신할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템에서 기상정보 계측기(11)는 초음파 풍향풍속계(111), 온도계(112), 습도계(113), 기압계(114), 일사량계(115), 강우량계(116)를 포함하되, 초음파 풍향풍속계(111), 온도계(112), 습도계(113), 기압계(114), 일사량계(115), 강우량계(116)는 서로 독립적으로 설치되는 독립설치형 기상정보 계측기(11a)와, 단일한 몸체프레임(15)에 일체화되어 설치되는 일체형 기상정보 계측기(11b) 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템에서 초음파 풍향풍속계(111)는, 알루미늄 재질로 이루어지고, 방수용 도료가 도장된 육상용 초음파 풍향풍속계와; 알루미늄 재질로 이루어지고, 아노다이징 처리된 코팅막 상측으로 방수용 도료가 도장된 2중의 표면층 구조로 이루어지며, 온도계(112)로부터 계측되는 현재 온도값이 설정치 이하일 경우 동작하는 히터(16)가 구비되어 초음파 전파속도에 대한 온도의 영향이 제거되도록 하는 해상용 초음파 풍향풍속계 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 의한 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템에 의하면, 육상 또는 해상에서의 기상정보(풍향풍속 정보, 온도정보, 습도정보, 기압정보, 일사량 정보, 강우량 정보)가 종합적으로 실시간 계측되면서 신속하고 간편하게 통계처리 및 모니터링되고, 양방향 무선통신을 통해 기상정보 계측기로부터 기상정보 관리서버 및 선박의 인디케이터나 육상의 사용자 단말기로 기상정보, 기상정보 통계처리정보 등이 전달되면서 관리자나 사용자가 현재 기상정보를 실시간으로 원활하고 용이하게 파악할 수 있어 급격한 기상변화로 인한 잠재적인 인명 피해나 경제적 피해를 예방하거나 이에 효과적으로 대처할 수 있으며, 지능형 통합제어 플랫폼을 통해 기상정보 계측기의 정상동작 여부의 판별과 유지보수를 하기 위한 자가진단이 수행되어 시스템의 운용 안정성이 향상될 뿐만 아니라, 종래의 고가 해상용 초음파 풍향 풍속계를 대체하는 보급형 육해상 겸용 초음파 풍향풍속계의 사용으로 시스템 구축비용이 절감되는 효과가 있다.
도 1은 해상에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템을 보여주기 위한 구성 블록도;
도 2는 육상에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템을 보여주기 위한 구성 블록도;
도 3의 (a)와 (b)는 육상과 해상에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템 예시도;
도 4는 본 발명에 따른 기상정보 계측기의 구성 예시도;
도 5는 본 발명에 따른 일체형 기상정보 계측기의 외형 예시도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기상정보 모니터링용 애플리케이션의 구현 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 6에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 종합 기상관측 시스템, 기상정보 계측기, 초음파 풍향풍속계, 온도계, 습도계, 기압계, 일사량계, 강우량계, 서버, DB, 선박항해 기록장치, 인디케이터, 태양광 패널 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템(100)은 기상계측 유닛(10), 기상정보 관리서버(20), 기상정보 DB(30)을 구비하여, 해상 기상정보나 육상 기상정보를 종합적으로 계측하고, 계측된 기상정보를 관리, 통계처리, 모니터링하기 위한 시스템이다. 특히 본 발명에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템(100)은 계측된 기상정보에 대한 실시간 통계처리에 의한 정보 분석을 통해 급격한 기상변화로 인한 잠재적인 인명 피해나 경제적 피해를 예방하도록 하거나 이에 효과적으로 대처할 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템(100)은 육상 또는 해상에 선택적으로 구축될 수 있는데, 해상에 구축되는 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템(100)은 도 1과 도 3의 (a)에서와 같이 기상계측 유닛(10), 기상정보 관리서버(20), 기상정보 DB(30), 기상정보 모니터링용 애플리케이션(40), 인디케이터(50)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
기상계측 유닛(10)은 도 3의 (a)에서와 같이 해상에 설치되는 해상 구조물(1)이나, 해상에서 이동하는 선박(2)에 고정 설치되는 것으로, 통신모듈(13)이 구비된 기상정보 계측기(11)로 이루어져 풍향풍속 정보, 온도정보, 습도정보, 기압정보, 일사량 정보, 강우량 정보를 포함하는 기상정보를 실시간 계측하고, 계측된 기상정보를 실시간 유무선 통신으로 기상정보 관리서버(20)로 송신하게 된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 기상정보 계측기(11)와 기상정보 관리서버(20)는 RS485 통신케이블로 연결되어 정보의 송수신을 수행하게 된다.
특히 본 발명의 실시예에 따른 기상계측 유닛(10)는 기상정보 계측기(11)의 정상동작 여부를 검출하는 계측기 상태검출모듈(12)이 기상정보 계측기(11)에 추가적으로 구비되도록 한다. 이를 통해 기상정보 계측기(11)에 대한 자가진단이 수행될 수 있도록 한다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 기상정보 계측기(11)는 초음파 풍향풍속계(111), 온도계(112), 습도계(113), 기압계(114), 일사량계(115), 강우량계(116)를 포함하는데, 도 4에서와 같이 초음파 풍향풍속계(111), 온도계(112), 습도계(113), 기압계(114), 일사량계(115), 강우량계(116)가 서로 독립적으로 설치되는 독립설치형 기상정보 계측기(11a)가 사용되거나, 초음파 풍향풍속계(111), 온도계(112), 습도계(113), 기압계(114), 일사량계(115), 강우량계(116)가 단일한 몸체프레임(15)에 일체화되어 설치되는 일체형 기상정보 계측기(11b)가 사용될 수 있다. 일체형 기상정보 계측기(11b)는 도 5에 예시되어 있다.
그리고 해상에서 사용되는 본 발명의 실시예에 따른 해상용 초음파 풍향풍속계(111)는 알루미늄 재질로 이루어지고, 아노다이징 처리된 코팅막 상측으로 방수용 도료가 도장된 2중의 표면층 구조로 이루어진다. 이를 통해 내부식성이 향상되어 염분이 많은 해상 조건에서도 초음파 풍향풍속계(111)의 부식이 방지되도록 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 해상용 초음파 풍향풍속계(111)는 온도계(112)로부터 계측되는 현재 온도값이 설정치 이하일 경우 동작하는 히터(16)가 구비되어 초음파 전파속도에 대한 온도의 영향이 제거되도록 한다. 이를 통해 초음파에 의한 풍향풍속 계측의 정밀도/정확도가 향상되도록 한다.
기상정보 관리서버(20)는 기상계측 유닛(10)과 유무선 통신으로 연결되어 기상정보를 실시간 수신하게 되는 것으로, 기상정보의 관리, 통계처리 및 모니터링을 수행하게 된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 기상정보 관리서버(20)는 통계처리 프로그램이 구비되어 계측된 기상정보에 대한 실시간 통계처리에 의한 정보 분석을 통해 급격한 기상변화로 인한 잠재적인 인명 피해나 경제적 피해를 예방하도록 하거나 이에 효과적으로 대처할 수 있도록 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 기상정보 관리서버(20)는 기상정보 계측기 정상동작 여부 판별신호와 통신모듈 정상동작 여부 판별신호를 포함하는 자가진단 점검신호를 생성한 다음, 자가진단 점검신호를 기상정보 계측기(11)로 송신하게 된다. 이와 같은 자가진단 점검신호를 전송받은 기상정보 계측기(11)의 계측기 상태검출모듈(12)과 통신모듈(13)는 자가진단 결과신호를 생성하여 기상정보 관리서버(20)로 전송하게 되는데, 기상정보 관리서버(20)는 기상정보 계측기(11)의 계측기 상태검출모듈(12)과 통신모듈(13)로부터 자가진단 결과신호를 수신하는 기상정보 계측기(11)에 대한 자가진단 결과를 모니터링하게 된다.
기상정보 DB(30)는 기상정보 관리서버(20)와 연결되어 기상정보 관리서버(20)에 수신된 기상정보를 데이터베이스화하여 저장하게 된다.
기상정보 모니터링용 애플리케이션(40)는 기상정보 관리서버(20)에 설치되는 것으로, 기상정보 관리서버(20)로 전송된 기상정보, 기상정보 통계처리정보를 출력하여 모니터링이 수행되도록 한다.
인디케이터(50)는 기상계측 유닛(10)과 유선 통신케이블로 연결되어 기상정보를 수신하게 되는 것으로, 수신된 기상정보를 출력하고, 선박항해 기록장치(VDR)로 전달하게 된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 인디케이터(50)와 기상계측 유닛(10)은 RS422 통신케이블로 연결되어 선박용 정보전송 규격인 NMEA 0183/2000 프로토콜에 의해 정보의 송수신을 수행하게 된다.
한편 육상에 구축되는 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템(100)은 도 2와 도 3의 (b)에서와 같이 기상계측 유닛(10), 기상정보 관리서버(20), 기상정보 DB(30), 사용자 단말기(70), 기상정보 모니터링용 애플리케이션(40)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
기상계측 유닛(10)은 육상의 설정지점에 고정 설치되는 것으로, 이와 같은 기상계측 유닛(10)은 태양광 패널(14)을 추가적으로 구비하여 태양광 패널(14)로부터 전원을 공급받게 된다. 기상계측 유닛(10)의 기상정보 계측기(11)에 구비되는 육상용 초음파 풍향풍속계(111)는 알루미늄 재질로 이루어지고, 방수용 도료가 도장된다.
기상정보 관리서버(20)는 기상계측 유닛(10)과 유무선 통신으로 연결되어 기상정보를 실시간 수신하게 되는 것으로, 기상정보의 관리, 통계처리 및 모니터링을 수행하게 된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 기상정보 관리서버(20)는 통계처리 프로그램이 구비되어 계측된 기상정보에 대한 실시간 통계처리에 의한 정보 분석을 통해 급격한 기상변화로 인한 잠재적인 인명 피해나 경제적 피해를 예방하도록 하거나 이에 효과적으로 대처할 수 있도록 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 기상정보 관리서버(20)는 기상정보 계측기 정상동작 여부 판별신호와 통신모듈 정상동작 여부 판별신호를 포함하는 자가진단 점검신호를 생성한 다음, 자가진단 점검신호를 기상정보 계측기(11)로 송신하게 된다. 이와 같은 자가진단 점검신호를 전송받은 기상정보 계측기(11)의 계측기 상태검출모듈(12)과 통신모듈(13)는 자가진단 결과신호를 생성하여 기상정보 관리서버(20)로 전송하게 되는데, 기상정보 관리서버(20)는 기상정보 계측기(11)의 계측기 상태검출모듈(12)과 통신모듈(13)로부터 자가진단 결과신호를 수신받아 기상정보 계측기(11)에 대한 자가진단 결과를 모니터링하게 된다.
기상정보 DB(30)는 기상정보 관리서버(20)와 연결되어 기상정보 관리서버(20)에 수신된 기상정보를 데이터베이스화하여 저장하게 된다.
사용자 단말기(70)는 사용자에 의해 관리되는 것으로, 관리서버(20)와의 실시간 양방향 무선통신으로 기상정보, 기상정보 통계처리정보를 전송받게 된다. 이와 같은 사용자 단말기(70)로는 스마트 폰(70a), 스마트 패드를 포함하는 휴대용 이동통신 단말기가 사용될 수 있다.
기상정보 모니터링용 애플리케이션(40)은 기상정보 관리서버(20)와 사용자 단말기(70)에 설치되는 것으로, 기상정보 관리서버(20)로 전송된 기상정보, 기상정보 통계처리정보를 출력하여 모니터링이 수행되도록 하거나, 사용자 단말기(70)로 전송된 기상정보, 기상정보 통계처리정보를 출력하여 원격 모니터링이 수행되도록 한다.
특히 사용자 단말기(70)에 설치되는 기상정보 모니터링용 애플리케이션(40)은 사용자에 의해 설정되는 정보표출 시간주기에 맞추어 도 6에서와 같이 기상요소별 계측 기상정보를 사용자 단말기(70)의 화면창으로 디스플레이하게 된다.
한편 사용자 단말기(70)에 설치되는 기상정보 모니터링용 애플리케이션(40)에서도 기상정보 계측기 정상동작 여부 판별신호와 통신모듈 정상동작 여부 판별신호를 포함하는 자가진단 점검신호를 생성한 다음, 자가진단 점검신호를 기상정보 관리서버(20)를 거쳐 기상정보 계측기(11)로 송신할 수 있다. 이와 같은 자가진단 점검신호를 전송받은 기상정보 계측기(11)의 계측기 상태검출모듈(12)과 통신모듈(13)는 자가진단 결과신호를 생성하여 기상정보 관리서버(20)를 거쳐 사용자 기상정보 관리서버(20)로 전송하게 되는데, 사용자 단말기(70)에 설치되는 기상정보 모니터링용 애플리케이션(40)은 기상정보 계측기(11)의 계측기 상태검출모듈(12)과 통신모듈(13)로부터 자가진단 결과신호를 수신받아 기상정보 계측기(11)에 대한 자가진단 결과를 모니터링하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템(100)은 통신모듈(13)이 구비된 기상정보 계측기(11)를 통해 육상 또는 해상에서의 기상정보(풍향풍속 정보, 온도정보, 습도정보, 기압정보, 일사량 정보, 강우량 정보)가 종합적으로 실시간 계측되면서 신속하고 간편하게 통계처리 및 모니터링되도록 하는 한편, 양방향 무선통신을 통해 기상정보 계측기(11)로부터 기상정보 관리서버(20) 및 선박의 인디케이터(50)나 육상의 사용자 단말기(70)로 기상정보, 기상정보 통계처리정보 등이 전달되면서 관리자나 사용자가 현재 기상정보를 실시간으로 원활하고 용이하게 파악할 수 있어 급격한 기상변화로 인한 잠재적인 인명 피해나 경제적 피해를 예방하거나 이에 효과적으로 대처할 수 있도록 한다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템(100)은 기상정보 계측기(11)와 기상정보 관리서버(20) 간 유선통신, 사용자 단말기(70)와 기상정보 관리서버(20) 간 무선통신에 기반한 지능형 통합제어 플랫폼을 통해 기상정보 계측기(11)의 정상동작 여부의 판별과 유지보수를 하기 위한 자가진단이 수행되도록 하므로, 시스템의 운용 안정성이 향상되도록 한다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템(100)은 종래의 고가 해상용 초음파 풍향 풍속계를 대체하는 보급형 육해상 겸용 초음파 풍향풍속계의 사용으로 시스템 구축비용이 절감될 수 있도록 한다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
1 : 해상 구조물
2 : 선박
10 : 기상계측 유닛
11 : 기상정보 계측기
11a : 독립설치형 기상정보 계측기
11b : 일체형 기상정보 계측기
111 : 초음파 풍향풍속계
112 : 온도계
113 : 습도계
114 : 기압계
115 : 일사량계
116 : 강우량계
12 : 계측기 상태검출모듈
13 : 통신모듈
14 : 태양광 패널
15 : 몸체프레임
16 : 히터
20 : 기상정보 관리서버
30 : 기상정보 DB
40 : 기상정보 모니터링용 애플리케이션
50 : 인디케이터
60 : 선박항해 기록장치
70 : 사용자 단말기
70a : 스마트 폰
100 : 종합 기상관측 시스템

Claims (7)

  1. 해상과 육상 중에서 선택된 어느 하나의 설정위치에 설치되고, 통신모듈(13)이 구비된 기상정보 계측기(11)로 이루어져 풍향풍속 정보, 온도정보, 습도정보, 기압정보, 일사량 정보, 강우량 정보를 포함하는 기상정보를 실시간 계측하게 되며, 계측된 기상정보를 실시간 유무선 통신으로 외부로 송신하게 되는 기상계측 유닛(10)과;
    기상계측 유닛(10)과 유무선 통신으로 연결되어 기상정보를 실시간 수신하게 되고, 기상정보의 관리, 통계처리 및 모니터링을 수행하게 되는 기상정보 관리서버(20)와;
    기상정보 관리서버(20)에 수신된 기상정보를 데이터베이스화하여 저장하게 되는 기상정보 DB(30)를 포함하여,
    해상 기상정보와 육상 기상정보 중에서 선택된 어느 하나의 종합적인 계측, 관리, 통계처리, 모니터링이 가능해지도록 하되,
    기상계측 유닛(10)은 해상에 설치되는 해상 구조물, 해상에서 이동하는 선박 중에서 선택된 어느 하나에 고정 설치되되,
    기상정보 관리서버(20)에 설치되고, 기상정보 관리서버(20)로 전송된 기상정보, 기상정보 통계처리정보를 출력하여 원격 모니터링이 수행되도록 하는 기상정보 모니터링용 애플리케이션(40)과;
    기상계측 유닛(10)과 유선 통신케이블로 연결되어 기상정보를 수신하게 되고, 수신된 기상정보를 출력하고, 선박항해 기록장치(VDR)로 전달하게 되는 인디케이터(50)를 더 포함하고,
    기상정보 계측기(11)는 초음파 풍향풍속계(111), 온도계(112), 습도계(113), 기압계(114), 일사량계(115), 강우량계(116)를 포함하되,
    초음파 풍향풍속계(111), 온도계(112), 습도계(113), 기압계(114), 일사량계(115), 강우량계(116)는 서로 독립적으로 설치되는 독립설치형 기상정보 계측기(11a)와, 단일한 몸체프레임(15)에 일체화되어 설치되는 일체형 기상정보 계측기(11b) 중에서 선택된 어느 하나이고,
    초음파 풍향풍속계(111)는,
    알루미늄 재질로 이루어지고, 방수용 도료가 도장된 육상용 초음파 풍향풍속계와; 알루미늄 재질로 이루어지고, 아노다이징 처리된 코팅막 상측으로 방수용 도료가 도장된 2중의 표면층 구조로 이루어지며, 온도계(112)로부터 계측되는 현재 온도값이 설정치 이하일 경우 동작하는 히터(16)가 구비되어 초음파 전파속도에 대한 온도의 영향이 제거되도록 하는 해상용 초음파 풍향풍속계 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    기상계측 유닛(10)은 육상의 설정지점에 고정 설치되고, 태양광 패널(14)을 추가적으로 구비하여 태양광 패널(14)로부터 전원을 공급받되,
    사용자에 의해 관리되고, 관리서버(20)와의 실시간 무선통신으로 기상정보, 기상정보 통계처리정보를 전송받는 사용자 단말기(70)와;
    사용자 단말기(70)에 설치되고, 사용자 단말기(70)로 전송된 기상정보, 기상정보 통계처리정보를 출력하여 원격 모니터링이 수행되도록 하는 기상정보 모니터링용 애플리케이션(40)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    사용자 단말기(70)는 스마트 폰(70a), 스마트 패드를 포함하는 휴대용 이동통신 단말기로 이루어지고,
    기상정보 모니터링용 애플리케이션(40)은 사용자에 의해 설정되는 정보표출 시간주기에 맞추어 기상요소별 계측 기상정보를 사용자 단말기(70)의 화면창으로 디스플레이하게 되는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템.
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    기상계측 유닛(10)는 기상정보 계측기(11)의 정상동작 여부를 검출하는 계측기 상태검출모듈(12)이 기상정보 계측기(11)에 추가적으로 구비되도록 하고,
    기상정보 관리서버(20)는 기상정보 계측기 정상동작 여부 판별신호와 통신모듈 정상동작 여부 판별신호를 포함하는 자가진단 점검신호를 기상정보 계측기(11)로 송신하고, 기상정보 계측기(11)의 계측기 상태검출모듈(12)과 통신모듈(13)로부터 자가진단 결과신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 실시간 원격관리형 육해상 겸용 종합 기상관측 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
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