KR101842848B1 - Near Infrared rain gauge of distributed type - Google Patents

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KR101842848B1 KR1020170175393A KR20170175393A KR101842848B1 KR 101842848 B1 KR101842848 B1 KR 101842848B1 KR 1020170175393 A KR1020170175393 A KR 1020170175393A KR 20170175393 A KR20170175393 A KR 20170175393A KR 101842848 B1 KR101842848 B1 KR 101842848B1
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Abstract

The present invention relates to a rain gauge using a distribution type water collector and a near infrared reader, in which a plurality of water collectors, which receive rainwater for the measurement of rainfall and discharges the rainfall downward such that the rainfall is collected in a rainfall measuring section, are installed to be distributed so that a water collecting section has the same height regardless of the number of distribution type water collectors and an area of a water receiving region. The water level fluctuation of the water collector due to the rainfall is photographed by the near infrared camera, and is analyzed with the resolution of about 0.1 mm or more according to the resolution of the camera, thereby solving the problem of a narrow water collecting region and insufficient accuracy for the water level analysis, which are problems of conventional rainfall observation. That is, the present invention provides a distribution type near infrared rain gauge including: a plurality of water collectors for receiving rainwater to measure rainfall, discharging the rainwater downward, and distributed with various installation heights and installation positions; and a rainfall measuring section which emits light of a near infrared band to a measuring water reservoir where rainwater discharged from the plurality of water collectors is collected, distributes the light to detect a level of the measuring water reservoir based on spectroscopic information of the reflected light, calculates a total amount of the rainwater being collected, and detects the level of the measuring water reservoir based on an average value of the rainfall.

Description

분포형 근적외선 우량계 {Near Infrared rain gauge of distributed type} Near Infrared rain gauge of distributed type "

본 발명은 분포형 근적외선 우량계에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 강우량 계측을 위해 빗물을 받아 아래로 배출하는 수수기를 복수개로 구비하여 분포되게 설치한 다음 이를 강우량측정부에 집수시켜 분포형 수수기의 갯수와 수수면적에 관계없이 언제나 동일한 집수부의 높이를 제공하여 강우 발생으로 인한 집수부의 수위변동을 근적외선 카메라로 근접 촬영한 후, 카메라의 분해능에 따라 약 0.1 mm 이상의 해상도로 분석함으로서 기존 강우량관측의 문제점인 좁은 수수면적과 수위해석의 정밀도 부족의 문제를 해결할 수 있도록 한 분포형 수수기와 근적외선 판독기를 이용한 우량계에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a distribution type near-infrared rain gauge, and more particularly, to a distribution type near-infrared rain gauge which is provided with a plurality of water receiving units for receiving rainwater and measuring the amount of rainwater, The same height of the collecting part is always provided irrespective of the number and the receiving area, so that the fluctuation of the water level in the collecting part due to rainfall is closely photographed by a near infrared ray camera and then analyzed with a resolution of about 0.1 mm or more according to the resolution of the camera, The present invention relates to a rain gauge using a distributed water receiver and a near-infrared reader for solving the problems of narrow receiving area and insufficient accuracy of the water level analysis.

일반적으로, 우량계는 대기 중에 일어나는 기상현상 중 강수현상(비, 눈 등)을 재는 계기로, 통상적으로 원통으로 된 수수기에 빗물을 받아서 그 깊이를 측정하여 mm 단위로 표시한다.In general, a rain gauge is an instrument for measuring precipitation phenomena (rain, snow, etc.) among meteorological phenomena occurring in the atmosphere, and usually receives rainwater from a cylinder and measures its depth and displays it in mm.

이렇게 강수량을 측정하는 우량계의 종류는 저수형 원통 우량계, 저수형 자기우량계, 전도형 우량계, 중량형 우량계, 로드 셀(load cell)형 우량계 등 여러 종류가 있으며, 관측원리에 따라 무게에 의한 방법과 부피에 의한 방법으로 분류된다. 부피에 의해 강수량을 측정하는 방법으로는 저수형 원통 우량계, 저수형 자기우량계 등이 있고, 무게에 의해 강수량을 측정하는 방법으로는 전도형 우량계, 중량형 우량계, 로드셀형 우량계 등이 제시되어 있다.There are various types of rain gauges for measuring precipitation such as low water type cylindrical rain gauges, low water type magnetic rain gauges, conduction type gauges, weight type gauges, load cell type gauges and the like. It is classified by volume method. As a method of measuring the amount of precipitation by volume, there are a low water type cylindrical rain gauge and a low water type magnetic rain gauge. As a method of measuring the precipitation by the weight, a conduction type rain gauge, a weight type gauge gauge, and a load cell type gauge gauge are proposed.

부피에 의해 강수량을 측정하는 방법의 하나인 저수형 자기우량계는 강수량이 수수기를 통하여 저수탱크에 유입되면 탱크 내부에 내장된 부자가 강수량에 따라 부상되면서 부자축에 연결된 기록펜에 의하여 강수량이 자기지에 기록되고, 강수량이 설정된 범위내에 도달되면 자동적으로 개수(싸이폰)되어 탱크속의 물이 0선까지 내려가도록 되어 있는바, 이러한 저수형 자기우량계는 저수탱크에 기본적으로 남아있는 물이 강수가 없는 날이 많아지면 증발을 하기 때문에 강수가 시작되기 전에 미리 싸이폰 테스트를 하여야 하고, 사이폰시 배수시간 동안 강수량 관측을 할 수 없으며, 저수탱크에 일정한 양의 물이 저장되어 있어 겨울에는 저수탱크의 물이 동결되어 사용하지 못하는 단점이 있다.One of the methods to measure the precipitation by volume is a low water type magnetic rain gauge which, when rainfall is introduced into a water reservoir through a water generator, the rich inside the tank floats in accordance with the amount of precipitation, And the water in the tank is automatically lowered to the zero line when the amount of precipitation reaches the set range. In such a low water type self-rain gauging system, the water remaining in the reservoir tank is basically free of precipitation Because the evaporation occurs when the number of blades increases, it is necessary to perform a cyclone test before the start of precipitation. It is not possible to observe precipitation during the drainage time of the siphon, and a certain amount of water is stored in the storage tank. There is a disadvantage that the water is frozen and can not be used.

한편, 무게에 의해 강수량을 측정하는 방법의 하나인 전도형 우량계의 일반적인 구조로서 빗물을 모아서 내려보내는 수수기, 상기 빗물을 받는 티핑버킷, 모아진 빗물이 빠져나가는 배수구 및 티핑버킷 전도시 신호를 발생시키는 펄스센서와 단자로 구성되어 있다.On the other hand, as a general structure of a conduction type rain gauge which is one of the methods for measuring the precipitation amount by weight, a water purifier collecting rainwater, a tipping bucket for receiving rainwater, a drain for collecting rainwater, and a tipping bucket, It consists of a pulse sensor and a terminal.

특히, 상기 전도형 우량계는 수수기를 통해 모아진 빗물이 티핑버킷에 담기게 되고, 일정량에 이르게 되면 티핑버킷이 전도되어 물은 배수구를 통해 빠져나간다. 버킷 전도시 펄스센서에서 발생된 신호는 출력단자를 통해 기록장치에 관측이 1회 기록된다. 1회 기록된 측정치는 티핑버킷 용량에 따라 0.1mm 내지 1mm로 기록된다.Particularly, in the conduction type rain gauge, the rainwater collected through the water receiver is contained in the tipping bucket. When the water reaches the predetermined amount, the tipping bucket is transmitted and the water escapes through the drain hole. The signal generated by the pulse sensor at the time of bucket conduction is recorded once to the recording apparatus through the output terminal. The once recorded measurement is recorded as 0.1 mm to 1 mm depending on the tipping bucket capacity.

그러나, 티핑버킷과 수수기와는 약간의 거리가 있기 때문에 전도형 우량계는 동작특성상 버킷 전도시 오차가 발생하게 된다. 보다 구체적으로, 티핑버킷은 버킷 전도시 짧게나마 시간이 필요하게 되는데, 그 순간에 추가되는 강우는 이미 전도되어진 강우량에 포함되어 측정하고자 하는 강우량이 유실될 수 있다. However, since there is a slight distance between the tipping bucket and the receiver, the conductivity type of the rain gauge causes an error in the bucket conduction due to the operation characteristics. More specifically, the tipping bucket requires a short period of time when the bucket is turned off, and the rainfall added at that moment is included in the already-transmitted rainfall amount, and the rainfall to be measured may be lost.

이는 수수기를 통해 떨어지는 물방울이 느린 경우에는 버킷 전도시에 발생되는 측정 손실이 없지만 폭우시에는 물방울의 속도가 빨라지게 되어 유실되는 강우량이 늘어나게 되어 강우량 측정 오차가 극히 커질 수 있다.This is because when the water drops falling through the water handler are slow, there is no measurement loss caused when the bucket is turned on, but when the water is heavy, the speed of the water drops is increased and the amount of rainfall to be lost is increased.

특히, 티핑버켓을 사용하지 않게 되는 이유는 티핑버켓은 수수기의 면적에 맞게 버켓의 크기를 제작하여야 되는바, 예를 들어 수수기 지름이 20 cm인 경우 1mm 정확도를 확보할려면 버켓 크기가 3.14 * 0.1m * 0.1m * 1mm가 되게 제작되어야 한다. 그러므로 무작정 티핑버켓을 키울 수가 없어서, 어느 정도 수수구가 커지면 더 이상 큰 형태의 티핑버켓을 만들 수 없다는 단점이 있다. Particularly, the reason why the tipping bucket is not used is that the size of the bucket should be made to suit the area of the water tank. For example, if the diameter of the water tank is 20 cm, the bucket size should be 3.14 * 0.1m * 0.1m * 1mm should be produced. Therefore, it is not possible to raise a tipping bucket, so there is a disadvantage that a large number of tipping buckets can no longer be made if the water tank becomes large.

또한, 종래의 우량계는 강우량 계측을 위해 빗물을 받아 아래로 배출하는 수수기를 한 장소에 고정 설치되어 이를 이용하여 강우량을 측정하도록 한 것이므로 수수기의 설치높이나 설치지점에 따라 강우량에 편차가 발생하였을 뿐만 아니라 수수기를 통해 강우량측정부에 저장된 측정수조를 영상촬영에 의한 수위감지를 통해 강우량을 측정하는 경우에는 측정수조의 표면이 이물질(거미줄)이나 이끼 또는 조명반사에 의해 측정 오차가 발생하는 등 문제점이 있었다.In addition, since the conventional rain gauge is fixed and installed in one place for discharging downward rainwater to receive rainwater for measuring the rainfall amount, the rainfall amount is measured using the water rain gauge, so that the rainfall amount varies depending on the installation height of the water receiver and the installation point In addition, in case of measuring the rainfall amount by sensing the water level by the image capturing in the measuring water tank stored in the rainfall measuring unit through the water handler, measurement error occurs due to the foreign material (web, moss or illumination reflection) There was a problem.

KR 제10-1264124호KR 10-1264124 KR 제10-1467705호KR 10-1467705 KR 제10-1388211호KR 10-1388211 KR 제10-1736678호KR 10-1736678 KR 제10-1183613호KR 10-1183613 (특허공개문헌 0006) KR 제10-2017-0038481호(Patent Document 1) JP 10-2017-0038481

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 강우량 계측을 위해 빗물을 받아 아래로 배출하는 수수기가 복수개로 구비되고 이러한 수수기를 설치높이 및 설치개소가 다양하게 분포되도록 설치한 다음 복수개의 수수기에서 배출되는 빗물을 강우량측정부의 측정수조에 집수되도록 하고, 강우량측정부에 근적외선 대역의 빛을 발생시키는 근적외선 광원과 상기 광원에서 나온 빛을 분배하여 반사된 분광정보를 수광하는 근적외선 센서가 구비되어 측정 수조의 수위(물높이)는 검은색으로 그 외 공간은 백색으로 표시되는 영상 분석을 통해 집수량을 산출할 수 있도록 함으로써 강우량 측정에 대한 오차를 최소화할 수 있는 분포형 근적외선 우량계를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a water supply system for a rainfall measuring apparatus, A near infrared ray sensor for collecting the rainwater discharged from the water receiver in the measuring water tank of the rainfall measuring unit, and a near infrared ray sensor for receiving the near infrared ray light source for generating the near infrared ray band light and the reflected spectroscopic information for distributing the light from the light source, The present invention provides a distribution type near-infrared rain gauge capable of minimizing the error in the measurement of rainfall by making it possible to calculate the collection quantity through image analysis in which the water level (water height) of the measuring water tank is black and the other space is white have.

본 발명은 강우량 계측을 위해 빗물을 받아 아래로 배출하고 설치높이 및 설치개소가 다르게 분포되어 설치되도록 한 복수개의 수수기와, 상기 복수개의 수수기를 통해 배출되는 빗물이 집수되는 측정수조에 근적외선 대역의 빛을 조사시켜 나온 빛을 분배하여 반사된 분광정보에 의해 측정수조의 수위를 감지하여 총집수량을 산출하고 산출된 평균값으로 측정수조의 수위를 감지할 수 있도록 하는 강우량측정부로 이루어진 분포형 근적외선 우량계를 특징으로 한다.The present invention relates to a method for measuring rainfall, comprising a plurality of water handlers for receiving rainwater and discharging the rainwater downward, And a rainfall measuring unit for measuring the water level of the measuring water tank based on the reflected spectroscopic information to calculate the total water collection amount and to detect the water level of the measuring water tank based on the calculated average value. .

상기 수수기는; 상부가 개방된 호퍼형으로 구비되고 내부에 그물망이 설치되며 하부의 출수구는 연결호스가 연결되어 강우량측정부로 빗물이 보내지도록 하되 높낮이조절이 가능한 받침지주를 구비하여 복수개로 설치되는 수수기의 설치높이를 각각 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.Wherein the water handler comprises: And the lower end of the outlet port is connected to the connection hose so that rainwater can be sent to the rainfall amount measuring unit. However, it is also possible to provide the installation height of the water receiver installed with a plurality Respectively.

상기 강우량측정부는; 박스형으로 구비되어 내부에 차광공간을 형성하도록 한 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되어 복수개의 수수기에서 배출되는 빗물을 합류시켜 집수가 이루어지도록 하는 측정수조와, 상기 측정수조의 전방 상측에 설치되는 근적외선 광원과, 상기 근적외선 광원에서 나온 빛을 분배하여 반사된 분광정보를 수광하는 근적외선 센서가 구비되어 측정수조의 수위를 감지하여 강우량으로 산출하도록 하는 제어부를 포함하여서 됨을 특징으로 한다.The rainfall measuring unit includes: A measuring tank provided in the housing to collect the rainwater discharged from a plurality of water collectors to collect water; and a water supply unit installed in front of the measurement water tank, And a near infrared ray sensor for receiving the reflected spectroscopic information by distributing the light from the near infrared ray light source to detect the water level of the measurement water tank and to calculate the rainfall amount.

상기 측정수조는 전면 중앙부에 수직으로 소폭의 투명창이 형성되고, 하부의 배수구는 솔레노이드밸브로 개폐가 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.Wherein the measurement water tank is formed with a transparent window having a small width vertically at the center of the front surface and the drain port at the bottom is opened and closed by a solenoid valve.

상기 근적외선 센서는 측정수조의 전방에 일정간격을 두고 설치되어 근적외선 광원에서 나온 빛을 분배하되 측정수조의 전방 중앙부를 기준점으로 상하로 막대가 표시될 수 있는 형태로 빛을 분배한 다음 이를 반사시켜 측정수위가 검정색 막대로 표출되도록 한 것을 특징으로 한다.The near-infrared ray sensor is disposed at a predetermined distance in front of the measuring water tank and distributes the light from the near-infrared light source. The light is distributed in such a form that the bar can be displayed at the front center of the measuring water tank, And the water level is displayed as a black bar.

본 발명에 의한 분포형 근적외선 우량계는 복수개의 수수기를 통해 설치높이 및 설치개소가 다양하게 분포되게 설치되어 있는 측정점을 통해 강우량 계측을 위한 비나 눈을 받아 강우량측정부로 보내져서 평균 강우량을 산출하게 되므로 보다 정확한 강우량 측정을 할 수 있게 된다.The distribution type near infrared ray rain gauge according to the present invention receives rain or snow for measuring rainfall through a measuring point provided at various installation heights and installation points through a plurality of water handers and sends the rainfall amount to the rainfall measuring unit to calculate the average rainfall amount It is possible to more accurately measure the rainfall amount.

또, 본 발명에 의한 강우량측정부에서는 측정수조에 저장된 수위는 근적외선 광원 및 근적외선 센서에 의해 측정수조의 수위가 검정색 막대로 표출되는 것을 감지하게 되므로 수위측정 방해요소에 영향을 거의 받지 않고 정확한 수위측정을 할 수 있는 효과가 있다.In the rainfall measuring unit according to the present invention, the water level stored in the measuring water tank senses that the water level of the measuring water tank is displayed as a black bar by the near-infrared light source and the near-infrared ray sensor. Therefore, There is an effect that can be performed.

도 1은 본 발명에 의한 분포형 근적외선 우량계의 사용상태를 나타낸 전면 예시도.
도 2는 본 발명에 의한 분포형 근적외선 우량계에서 수수기의 구성을 나타낸 확대 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 분포형 근적외선 우량계에서 강우량측정부의 구성을 나타낸 확대 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 분포형 근적외선 우량계에서 강우량측정부의 측정수조에 저장된 측정수위가 검정색 막대로 표출된 상태를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 의한 분포형 근적외선 우량계에서 강우량측정부의 구성을 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명에 의한 분포형 근적외선 우량계의 작동부분을 나타낸 블록도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view showing a state of use of a distribution type near-infrared rain gauge according to the present invention. FIG.
2 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of a water receiver in the distributed type near-infrared rain gauge according to the present invention.
3 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a rainfall measuring unit in a distributed type near-infrared rain gauge according to the present invention.
4 is a view showing a state in which the measured water level stored in the measuring water tank of the rainfall measuring unit in the distributed type near-infrared rain gauge according to the present invention is displayed as a black bar.
5 is a plan view showing a configuration of a rainfall measuring unit in a distributed type near-infrared rain gauge according to the present invention.
6 is a block diagram showing an operating part of a distributed type near-infrared rain gauge according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명에 의한 분포형 근적외선 우량계는, 강우량 계측을 위해 빗물을 받아 아래로 배출하고 복수개로 구비되어 설치되는 수수기(100)와, 상기 복수개의 수수기(100)로 부터 배출되는 빗물을 측정수조(220)를 통해 집수하여 수위 감지를 통한 집수량을 산출하도록 한 강우량측정부(200)로 크게 나뉘어진다.The distribution type near infrared ray rain gauge according to the present invention is characterized in that it comprises a water handler (100) which receives rainwater for measuring rainfall and discharges the water downward and is installed in a plurality of units, And a rainfall measuring unit 200 for collecting water collected through the water level sensing unit 220 and calculating water level through the water level sensing.

상기 수수기(100)는 강우량 계측을 위해 비나 눈 등을 받도록 상부가 개방되어 있는 호퍼형으로 구비되어 있고, 수수기(100)의 내부에 낙엽 등의 이물질이 유입되지 않도록 하는 그물망(110)이 설치되며, 수수기(100)의 하부 출수구(120)는 연결호스(130)가 연결되어 강우량측정부(200)로 빗물이 보내지도록 되어 있다.The water handler 100 is provided in a hopper shape having an open upper part to receive rain or snow for measuring rainfall and a mesh network 110 for preventing foreign matter such as fallen leaves from flowing into the water handler 100 And the lower outlet 120 of the water handler 100 is connected to the connection hose 130 to send rainwater to the rainfall measuring unit 200.

그리고 본 발명에 의한 수수기(100)는 복수개로 구비되어 설치개소가 다양하게 분포되어 설치되도록 함과 아울러 수수기(100)의 받침지주(140)에 높이조절부재(142)가 구비되어 높낮이 조절이 가능하도록 한 구성으로 수수기(100)의 설치시에 높이조절부재(142)에 의해 받침지주(140)를 서로 다른 높이로 조절하여 배치할 수 있도록 한 구성으로 되어 있다.In addition, the water dispenser 100 according to the present invention includes a plurality of water dispensers 100 installed to distribute installation points in a variety of ways. In addition, a height adjustment member 142 is provided on the support column 140 of the water dispenser 100, The support pillars 140 can be arranged at different heights by the height adjusting member 142 when the handwriters 100 are installed.

즉, 복수개의 수수기(100)를 이용하여 설치높이 및 설치개소가 서로 다르게 분포되도록 하여 강우량 측정을 하되 강우량을 측정하는 장소는 평지뿐만 아니라 구릉지나 언덕, 산 같은 곳에서 넓은 범위에 분포시킨 복수의 강우량 측정점을 통해 보다 정확한 강우량 측정을 할 수 있도록 함에 있다.That is, a plurality of water handlers 100 are used to measure the rainfall amount by making the installation height and the installation location be distributed differently, and the place where the rainfall amount is measured is a plurality The rainfall amount can be measured more precisely.

상기 강우량측정부(200)는 박스형으로 구비되어 내부에 차광공간을 형성하도록 한 하우징(210)과, 상기 하우징(210)의 내부에 설치되어 복수개의 수수기(100)에서 배출되는 빗물을 합류시켜 집수가 이루어지도록 하는 측정수조(220)와, 상기 측정수조(220)의 전방 상측에 설치되어 근적외선 대역의 빛을 발생시키는 근적외선 광원(230)과, 상기 근적외선 광원(230)에서 나온 빛을 분배하여 반사된 분광정보를 수광하는 근적외선 센서(240)가 구비되어 측정수조(220)의 수위 감지를 감지하게 되며, 이렇게 감지된 측정수조(220)의 수위는 제어부(250)에 의해 각각의 수수기(100)를 통해 유입되는 총집수량을 산출하고 산출된 평균값으로 측정수조(220)의 수위를 감지하도록 한 수단으로 단위면적당 높이로 강우량을 측정할 수 있도록 되어 있다.The rainfall measuring unit 200 includes a housing 210 provided in a box shape to form a shading space therein and rainwater discharged from a plurality of water collectors 100 installed inside the housing 210 A near infrared ray light source 230 installed on the upper side of the measurement water tank 220 to generate light in a near infrared ray band and a light source 230 for distributing the light from the near infrared ray light source 230 A near infrared ray sensor 240 for receiving reflected spectroscopic information is provided to detect the water level of the measurement water tank 220. The water level of the measured water tank 220 is detected by the control unit 250 100, and the water level of the measurement water tank 220 is sensed by the calculated average value, so that the rainfall can be measured at a height per unit area.

즉, 본 발명은 근적외선 센서(240)에 의해 측정수조(220)의 수위표시가 막대(242)(bar)로 표출되어 정확하게 측정수위를 감지할 수 있고, 이렇게 감지된 측정수위는 제어부(250)에서 측정수조(220)에 저장된 빗물의 측정수위 감지정보에 의해 총집수량을 산출한 다음 총집수량에서 수수기(100)의 설치갯수에 따라 산출된 평균 집수량을 통해 강우량을 측정하게 되므로 보다 정확한 강우량을 측정할 수 있게 되며, 이렇게 측정된 강우량은 제어부(250)의 디스플레이를 통해 직접 확인하거나 통신모듈(252)을 통해 외부로 전송할 수 있도록 한다.That is, according to the present invention, the near-infrared ray sensor 240 can display the water level of the measurement water tank 220 as a bar 242 (bar) to accurately sense the measurement water level, The total amount of collected rainwater is calculated by the measured water level information stored in the measurement water tank 220 in the measurement water tank 220 and then the rainfall amount is measured through the average collected water amount according to the installed number of the water collector 100, And the measured rainfall amount can be directly confirmed through the display of the control unit 250 or transmitted to the outside through the communication module 252. [

상기 제어부(250)는 근적외선 센서(240) 및 솔레노이드밸브(224)와의 통신 및 상호 신호전달을 수행하는 인터페이스부, 상기 인터페이스부를 통해 입력된 정보를 연산 및 처리하고 이를 제어하는 마이크로프로세서, 외부에서 제어신호 설정 및 외부로 강우량을 송출하기 위한 통신모듈(252) 등이 구비된다.The control unit 250 includes an interface unit for performing communication and mutual signal transmission with the near infrared ray sensor 240 and the solenoid valve 224, a microprocessor for calculating, processing, and controlling information input through the interface unit, A communication module 252 for setting a signal and sending rainfall to the outside, and the like.

상기 하우징(210)은 박스형으로 구비되어 내부 공간에 외부의 빛이 유입되지 않는 차광공간을 형성시켜 측정수조(220)에 저장된 빗물 수위를 감지하기 위한 근적외선 광원(230) 및 근적외선 센서(240)에 의한 근적외선 빛의 발생과 분광정보를 수광하기 위한 환경을 조성한다.The housing 210 is provided in a box shape to form a light shielding space in which no external light is introduced into the internal space, and a near infrared ray light source 230 and a near infrared ray sensor 240 for sensing a rainwater level stored in the measurement water tank 220 Thereby generating an environment for receiving the near infrared ray light and receiving the spectroscopic information.

상기 측정수조(220)는 전면 중앙부에 수직으로 소폭의 투명창(221)이 형성되어 투명창(221)을 통해 근적외선 센서(240)의 근적외선광이 분산되지 않고 측정수조(220)에 저장된 빗물에 비춰 수위를 측정할 수 있도록 되어 있고, 측정수조(220)의 상부는 복수개의 수수기(100)에서 보내지는 빗물이 합류되어 저장될 수 있도록 되어 있으며, 하부의 배수구(222)에 솔레노이드밸브(224)가 구비되어 솔레노이드밸브(224)의 개방에 의해 측정수조(220)에 저장된 빗물을 배출할 수 있도록 되어 있다.The measurement water tank 220 has a transparent window 221 having a small width perpendicular to the center of the front surface of the measurement water tank 220. The near infrared light of the near infrared sensor 240 is not dispersed through the transparent window 221, And the upper part of the measuring water tank 220 can store rainwater sent from a plurality of the water collectors 100. The lower part of the drain hole 222 is connected to a solenoid valve 224 So that the rainwater stored in the measurement water tank 220 can be discharged by opening the solenoid valve 224. [

상기 측정수조(220)는 스테인레스 스틸 등의 금속제제 만들어지는 경우에는 전면 중앙부에 유리 등으로 투명창(221)을 형성하되 아크릴 등의 투명재질로 만들어지는 경우에는 투명 측정수조(220)의 전방에 소폭의 투시구멍(도시되지 않음)을 통해 근적외선 센서(240)의 근적외선광이 조사될 수 있도록 한 것에 의해서도 투명창 기능을 수행할 수 있는 것이므로 이는 본 발명의 권리범주에 속하게 됨은 물론이다.When the metal measuring instrument 220 is made of a metal such as stainless steel, a transparent window 221 is formed of glass or the like at the center of the front surface. When the transparent measuring instrument 220 is made of a transparent material such as acrylic, Infrared light of the near-infrared ray sensor 240 can be irradiated through a small penetration hole (not shown). Therefore, it is a matter of course that the present invention belongs to the right category of the present invention.

상기 근적외선 광원(230)은 측정수조(220)의 전방 상측에 근적외선 램프 등이 설치된 구성으로 근적외선 대역의 빛을 발생시켜 측정수조(220)에 저장된 빗물에 비출수 있도록 한 수단으로 되어 있고, 이러한 근적외선 광원(230)은 근적외선 센서(240)에 의한 수광시에 측정수조(220)는 백색으로 표출되고 측정수조(220)에 저장된 빗물의 수위는 측정수조(220)의 투명창(221)을 통해 검정색으로 표출되도록 한 수단으로 수위감지를 할 수 있도록 함에 있다.The near infrared ray light source 230 is a means for generating a near infrared ray band in a configuration in which a near infrared ray lamp or the like is installed on the upper side of the measurement water tank 220 and is capable of emitting light in the rainwater stored in the measurement water tank 220, The light source 230 displays the measurement water tank 220 as white when the light is received by the near infrared ray sensor 240 and the water level of the rainwater stored in the measurement water tank 220 through the transparent window 221 of the measurement water tank 220, So that the water level can be detected.

상기 근적외선 센서(240)는 측정수조(220)의 전방에 일정간격을 두고 설치되어 근적외선 광원(230)에서 나온 빛을 분배하되 측정수조(220)의 전방 중앙부에 형성된 투명창(221)을 통해 상하로 막대(bar)가 표시될 수 있도록 빛을 분배한 다음 이를 반사시켜 검정색 막대(242)로 표출되는 측정수위 분광정보를 통해 측정수조(220)의 수위를 감지하여 집수량을 산출할 수 있도록 되어 있다.The near infrared ray sensor 240 is installed at a predetermined distance in front of the measuring water tank 220 and distributes the light emitted from the near infrared ray light source 230. The near infrared ray sensor 240 includes a transparent window 221 formed at the front center of the measuring water tank 220, It is possible to calculate the collection amount by sensing the water level of the measurement water tank 220 through the measurement water level spectroscopic information displayed on the black rod 242 by distributing the light so that the bar can be displayed have.

이렇게 본 발명은 근적외선 센서(240)의 근적외선광은 물에는 흡수되고 나머지는 반사되는 특성에 의해 물은 검정색으로 표출되고 나머지는 하얀색으로 표출되기 때문에 측정수조(220)에 저장된 빗물의 수위가 검정색 막대(242)로 표시되어 이를 감지하도록 한 것이므로, 이는 종래에 측정수조(220)에 거미줄, 이슬점, 일반 조명반사등과 같은 수위측정 방해요소의 영향으로 수위 측정의 오류가 발생하는 단점을 극복할 수 있게 된다.In the present invention, since the near infrared rays of the near infrared ray sensor 240 are absorbed in water and the remainder are reflected, the water is expressed in black and the remainder is expressed in white, so that the level of the rainwater stored in the measurement water tank 220 becomes black This is because it is possible to overcome the disadvantage that the water level measurement error is generated due to the influence of the water level measurement disturbance elements such as the web, dew point, general illumination light, etc. in the measuring water tank 220 do.

즉, 본 발명에서는 측정수조(220)에 저장된 빗물에 의한 강우량 측정시에 근적외선 광원(230)에 의해 측정수조(220)에 저장된 빗물에 근적외선 대역의 빛을 비추게 됨과 아울러 근적외선 센서(240)에 의해 측정수조(220)의 투명창(221)에 빛을 분배하여 검정색 막대(242)로 표출되는 것을 감지하는 수단으로 수위를 측정하게 되는바, 이는 측정수조(220)가 거미줄, 이슬점 등과 같은 수위측정 방해요소가 있더라도 그 영향을 받지 않고 정확한 수위측정을 할 수 있게 된다. That is, in the present invention, the near infrared ray light source 230 illuminates the near infrared ray band on the rainwater stored in the measurement water tank 220 when measuring the rainfall amount by the rainwater stored in the measurement water tank 220, The water level is measured by means of distributing the light to the transparent window 221 of the measurement water tank 220 and sensing the appearance of the black bar 242. This is because the water level of the measurement water tank 220 is lower than the water level Even if there is a measurement disturbance element, accurate level measurement can be performed without being affected.

그리고, 근적외선 센서(240)는 일정주기로 수위를 관측하게 되는 것으로, 예를 들어 10분 간격으로 수위를 관측하되 제어부(250)에 의해 약 1시간동안 수위변동이 없으면 강우가 종료가 되는 것으로 판단되도록 설정하고, 강우 종료 후 측정수조(220)의 저장용량이 완전히 비워질 수 있는 최대시간 2배 이상의 시간 동안 솔레노이드밸브(224)의 작동으로 배수구(222)를 개방시켜 측정수조(220)에 저장된 빗물을 완전 배출시킨 다음 솔레노이드밸브(224)의 작동으로 배수구(222)를 차단시켜 측정수조(220)에 저장되는 빗물의 수위를 감지하도록 하는 수단으로 측정수조(220)의 배수구(222)를 개폐하도록 한다.The near-infrared ray sensor 240 observes the water level at regular intervals. For example, when the water level is observed at intervals of 10 minutes, if the water level is not fluctuated for about one hour by the controller 250, And the drain port 222 is opened by the operation of the solenoid valve 224 for a time equal to or longer than twice the maximum time at which the storage capacity of the measurement water tank 220 can be completely emptied after the rainfall, The drain port 222 of the measuring water tank 220 is opened or closed by means of the drain pipe 222 being shut off by the operation of the solenoid valve 224 to sense the level of the rainwater stored in the measuring water tank 220 do.

이와 같이 된 본 발명의 분포형 근적외선 우량계에 의한 실시예를 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the distribution type near-infrared rain gauge according to the present invention will be described below.

도 1과 같이 복수개의 수수기(100)가 설치높이 및 설치개소가 다양하게 분포되어 설치된 상태에서 강우량 계측을 위해 비나 눈 등을 받게 되므로 받도록 한 다음 복수개의 수수기(100)에 각각 연결된 연결호스(130)를 통해 강우량측정부(200)로 보내져서 강우량측정부(200)의 측정수조(220)에 합류되는 형태로 빗물이 저장된다.As shown in FIG. 1, a plurality of water handlers 100 are received in order to receive rain or snow for the measurement of rainfall in a state in which installation heights and installation points are distributed and installed, and then connected to a plurality of water handlers 100, The rainwater is sent to the rainfall measuring unit 200 through the rainwater collecting unit 130 and then stored in the measuring water tank 220 of the rainfall measuring unit 200.

이처럼 본 발명의 수수기(100)는 복수개로 구비되어 평지뿐만 아니라 구릉지나 언덕, 산 같은 곳의 넓은 범위에서 강우량 계측을 위한 다양한 측정점을 통해 강우량을 측정하게 되므로, 복수개의 수수기(100) 중에서 어느 하나라도 비나 눈 등을 받는데 장애물 등에 의해 영향을 미치더라도 나머지 수수기(100)를 통해 얻어지는 정보를 통한 평균치 강우량 산출이 가능하게 되므로 강우량 측정 편차를 크게 줄일 수 있게 된다.As described above, the water handler 100 of the present invention is provided in a plurality of units, and the rainfall is measured through various measurement points for measuring rainfall in a wide range of hills, hills, mountains, Even if any one of them is affected by an obstacle or the like to receive rain or snow, it is possible to calculate the average rainfall amount through the information obtained through the remaining water receiver 100, so that it is possible to greatly reduce the deviation of the rainfall amount measurement.

그리고 복수개의 수수기(100)를 통해 강우량측정부(200)로 합류되어 측정수조(220)에 빗물이 집수되면, 강우량측정부(200)에서는 측정수조(220)의 전방 상측에 설치된 근적외선 광원(230)에 의해 근적외선 대역의 빛을 발생시키게 됨과 아울러 근적외선 센서(240)에 의해 근적외선 광원(230)에서 나온 빛을 분배하여 반사된 분광정보를 수광하는 수단으로 측정수조(220)의 수위를 감지하게 된다.When the rainwater is collected in the measurement water tank 220 through the plurality of water handlers 100 and the rainwater is collected in the measurement water tank 220, the rainwater amount measurement unit 200 measures the amount of near- 230 to sense the level of the measurement water tank 220 by means of receiving the reflected spectroscopic information by distributing the light emitted from the near infrared ray light source 230 by the near infrared ray sensor 240 do.

이때, 근적외선 센서(240)는 근적외선 대역의 빛을 측정수조(220)의 전방 중앙부의 투명창(221)을 통해 상하로 막대(bar)가 표시될 수 있도록 빛을 분배하게 되고, 이렇게 분배된 근적외선광은 물에는 흡수되고 나머지는 반사되는 특성에 의해 물은 검정색으로 표출되고 나머지는 하얀색으로 표출되기 때문에 측정수조(220)에 저장된 빗물의 수위는 검정색 막대(242)로 분광정보가 표시되는 수단으로 측정수위를 감지하게 되며, 제어부(250)에서는 각각의 수수기(100)를 통해 유입되는 측정수조(220)의 측정수위 감지정보에 의해 총집수량을 산출하고 산출된 평균값으로 측정수조(220)의 수위를 감지하여 단위면적당 높이로 강우량을 측정하게 된다.At this time, the near-infrared ray sensor 240 distributes the light in the near-infrared ray band so that a bar can be displayed up and down through the transparent window 221 at the front center of the measuring water tank 220, Since the water is absorbed by the water and the remainder is reflected, the water is expressed in black and the remainder is expressed in white. Therefore, the level of the rainwater stored in the measurement water tank 220 is measured by means of displaying the spectral information with the black rod 242 And the control unit 250 calculates the total quantity of collected water based on the measured water level detection information of the measuring water tank 220 flowing through each of the water handlers 100 and outputs the calculated total water quantity to the measuring water tank 220 The water level is detected and the rainfall is measured at the height per unit area.

이와 같이 본 발명은 복수개의 수수기(100)를 통해 설치높이 및 설치개소가 다양하게 분포되게 설치되어 있는 측정점을 통해 강우량 계측을 위한 비나 눈을 받아 강우량측정부(200)로 보내져서 평균 강우량을 산출하도록 하고, 강우량측정부(200)에서는 측정수조(220)에 저장된 수위는 근적외선 광원(230) 및 근적외선 센서(240)에 의해 측정수조(220)에 검정색 막대(242)로 표출되는 정보에 의해 측정수위를 감지하게 되므로 측정수조(220)가 거미줄, 이슬점등의 수위측정 방해요소가 발생하더라도 검정색 막대(242)로 수위 표시를 하고 이를 감지하는데 거의 영향을 받지 않고 정확한 수위측정을 할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, rain or snow for measuring the rainfall amount is sent to the rainfall amount measuring unit 200 through a measuring point provided with various installation heights and installation points distributed through a plurality of water handlers 100, And the water level measured in the measuring water tank 220 is measured by the near infrared ray light source 230 and the near infrared ray sensor 240 by the information displayed on the black bar 242 in the measuring water tank 220 It is possible to measure the water level by the black bar 242 even though the measuring water tank 220 senses the water level measurement obstacles such as the web and the dew point, .

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

100 : 수수기 110 : 그물망
120 : 출수구 130 : 연결호스
140 : 받침지주 142 : 높이조절부재
200 : 강우량측정부 210 : 하우징
220 : 측정수조 221 : 투명창
222 : 배수구 224 : 솔레노이드밸브
230 : 근적외선 광원 240 : 근적외선 센서
242 : 막대(수위표시) 250 : 제어부
252 : 통신모듈100: Water mill 110:
120: Outlet 130: Connecting hose
140: support post 142: height adjustment member
200: rainfall measuring unit 210: housing
220: Measuring tank 221: Transparent window
222: drain hole 224: solenoid valve
230: near infrared ray light source 240: near infrared ray sensor
242: bar (water level indicator) 250:
252: Communication module

Claims (5)

강우량 계측을 위해 빗물을 받아 아래로 배출하고 설치높이 및 설치개소가 다르게 분포되어 설치되도록 한 복수개의 수수기(100)와,
상기 복수개의 수수기(100)를 통해 배출되는 빗물이 집수되는 측정수조(220)에 근적외선 대역의 빛을 조사시켜 나온 빛을 분배하여 반사된 분광정보에 의해 측정수조(220)의 수위를 감지하여 총집수량을 산출하고 산출된 평균값으로 측정수조(220)의 수위를 감지할 수 있도록 하는 강우량측정부(200)로 이루어진 것을 특징으로 하는 분포형 근적외선 우량계.
A plurality of water drawers 100 for receiving rainwater for measuring rainfall and discharging the rainwater downward,
Infrared rays are radiated to a measuring water tank 220 through which the rainwater discharged through the plurality of water handlers 100 is collected, and the water level of the measuring water tank 220 is sensed by the reflected spectroscopic information And a rainfall amount measuring unit (200) for calculating the total water collection amount and detecting the water level of the measurement water tank (220) by the calculated average value.
제 1항에 있어서,
상기 수수기(100)는;
상부가 개방된 호퍼형으로 구비되고 내부에 그물망(110)이 설치되며 하부의 출수구(120)는 연결호스(130)가 연결되어 강우량측정부(200)로 빗물이 보내지도록 하되 높낮이조절이 가능한 받침지주(140)를 구비하여 복수개로 설치되는 수수기(100)의 설치높이를 각각 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 분포형 근적외선 우량계.
The method according to claim 1,
The handler (100) comprises:
And a connection hose 130 is connected to the lower outlet 120 to allow rainwater to be sent to the rainfall measuring unit 200. The height of the bottom And a support (140) is provided to adjust the installation heights of the plurality of water dispensers (100).
제 1항에 있어서,
상기 강우량측정부(200)는;
박스형으로 구비되어 내부에 차광공간을 형성하도록 한 하우징(210)과, 상기 하우징(210)의 내부에 설치되어 복수개의 수수기(100)에서 배출되는 빗물을 합류시켜 집수가 이루어지도록 하는 측정수조(220)와, 상기 측정수조(220)의 전방 상측에 설치되는 근적외선 광원(230)과, 상기 근적외선 광원(230)에서 나온 빛을 분배하여 반사된 분광정보를 수광하는 근적외선 센서(240)가 구비되어 측정수조(220)의 수위를 감지하여 강우량으로 산출하도록 하는 제어부(250)를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 분포형 근적외선 우량계.
The method according to claim 1,
The rainfall measuring unit 200 includes:
A housing 210 installed in the housing 210 to form a light-shielding space therein, and a measuring water tank (not shown) installed inside the housing 210 for collecting rainwater discharged from a plurality of water collectors 100 A near infrared ray sensor 230 installed on the upper side of the measuring water tank 220 and a near infrared ray sensor 240 receiving the reflected spectroscopic information by distributing the light from the near infrared ray light source 230 And a control unit (250) for sensing the water level of the measurement water tank (220) and calculating the water level as a rainfall amount.
제 1항에 있어서,
상기 측정수조(220)는;
전면 중앙부에 수직으로 소폭의 투명창(221)이 형성되고, 하부의 배수구(222)는 솔레노이드밸브(224)로 개폐가 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 분포형 근적외선 우량계.
The method according to claim 1,
The measuring water tank 220 comprises:
Wherein a narrow transparent window (221) is formed perpendicularly to the front central portion and the lower discharge port (222) is opened and closed by a solenoid valve (224).
제 3항에 있어서,
상기 근적외선 센서(240)는;
측정수조(220)의 전방에 일정간격을 두고 설치되어 근적외선 광원(230)에서 나온 빛을 분배하되 측정수조(220)의 전방 중앙부를 기준점으로 상하로 막대가 표시될 수 있는 형태로 빛을 분배한 다음 이를 반사시켜 측정수위는 검정색 막대(242)로 표출되도록 한 것을 특징으로 하는 분포형 근적외선 우량계.
The method of claim 3,
The near-infrared ray sensor 240 includes:
The light is distributed in a form that can be displayed on the upper and lower bars at the center of the front of the measuring water tank 220 by distributing the light emitted from the near infrared light source 230 at predetermined intervals in front of the measuring water tank 220 And then the reflected water level is displayed as a black bar (242).
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