KR101918593B1 - 자동 수위측정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 수위측정 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지표면에 수직으로 설치되며 일측에 컨트롤부가 장착되는 직립관, 상기 직립관의 하단에 직립관과 직교하도록 배치되는 연결관, 상기 연결관과 직교하도록 결합되고, 하단이 해저면에 고정되며, 해수유입구를 통해 내부로 해수가 유입되는 이동관, 상기 이동관의 내부에 배치되어 해수면을 따라 승강할 수 있는 부이(buoy) 및 상기 이동관의 상부에 설치되며 부이로 투사된 레이저가 반사되어 다시 수신되는 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하여, 정확한 관측데이터를 획득할 수 있으며 미생물이 부착되는 것을 방지할 수 있는 자동 수위측정 시스템에 관한 것이다.

Description

자동 수위측정 시스템{AUTOMATIC LEVEL MEASUREMENT SYSTEM}

본 발명은 자동 수위측정 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수면을 따라 승강하는 부이에서 반사된 레이저 신호를 감지하여 수위 변화 변위로 환산하고, 이를 저장함과 동시에 실시간으로 모니터링 할 수 있는 자동 수위측정 시스템에 관한 것이다.

해수면의 높이는 잠시도 일정한 수준에 멈추지 않고 시시각각으로 끊임없이 변하고 있다. 조석이란 달과 태양 등 지구주위 천체의 주기적인 상호운동에 의해 발생하는 지구표면 해수면의 주기적인 승강 운동(해수의 수직방향 운동)을 말한다. 이 조석 간만의 시각, 조위 및 조차는 지역에 따라 크게 다르게 나타나고 있으며, 실제로 우리나라 동해안의 묵호에서는 조차가 0.2m 밖에 안 되지만 남해안의 여수에서는 3m이고 서해안의 인천에서는 8m나 된다.

해수면의 승강은 천문조석의 영향에 의한 승강뿐만이 아니라 여러 가지 다양한 원인에 의해 일어날 수 있는데, 천문조석에 의한 규칙적인 승강을 제외한 다른 원인에 의해 부정기적으로 일어나는 해면의 승강현상을 이상조위라 하며 엄밀한 의미에서는 조석현상이 아니라 이와 유사한 특성을 보이는 현상에 의해 일어나는 해수면의 이상변위로 정의할 수 있다.

종래 일반적인 해수면의 수위 관측은 눈금이 그려진 표척을 수직으로 설치하고, 이를 일정한 시간 간격(예를 들어 10분에 한 번씩)으로 육안으로 눈금을 식별하여 기록하는 방식으로 이루어진다. 이와 같이 눈금이 그려진 표척은 해저면에 직접 수직으로 설치되거나 사람들이 필요할 때마다 간이로 설치하거나 또는 해안에 직벽을 설치하게 된다.

그러나 해안 지역에서 조석 간만을 관측하기 위해서는 24시간 내내 장기간(예를 들어 1년간)에 걸쳐 관측을 하여야 하는데, 파도가 심할 때에는 관측자가 표척에 접근하기 어려워 멀리서 측정하여야 하므로 관측 데이터가 부정확하고, 시야가 차단되는 밤이나 눈·비가 많이 내리는 날에는 관측이 거의 불가능하다는 문제점이 있다.

아울러, 바다에 설치되는 표척에는 굴 같은 해산물들이 달라붙기도 할 뿐만 아니라 해수면에 떠다니는 쓰레기들이 표척에 걸려 눈금을 읽기도 어렵고, 표척 자체도 해수에 의해 부식되거나 파손될 수 있으므로 장기간에 걸친 유지 관리가 사실상 곤란하다는 문제점도 있다.

나아가, 사람이 직접 육안으로 관측하는 방식은 관측자가 표척을 바라보는 각도에 따라 눈금의 오차가 발생하고, 해수면에 반사되는 햇살에 의해 눈금이 잘 읽히지 않는 등 다양한 요인에 의해 오차가 발생하므로 관측 지역 전체의 관측값을 모두 통합하였을 때에는 누적 오차가 심각하게 증가하는 문제점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대해 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 부이에서 반사된 레이저 신호가 수위 변화 변위로 환산되어 실시간으로 관측되므로 정확한 관측데이터를 획득할 수 있는 자동 수위측정 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 수면을 따라 상승 또는 하강하는 부이에 솔부를 설치함으로써, 승강 운동과 동시에 이동관의 내측면을 항상 깨끗이 유지할 수 있으므로 미생물이 부착되는 것을 방지할 수 있는 자동 수위측정 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 지표면에 수직으로 설치되며 일측에 컨트롤부가 장착되는 직립관; 상기 직립관의 하단에 직립관과 직교하도록 배치되는 연결관; 상기 연결관과 직교하도록 결합되고, 하단이 해저면에 고정되며, 해수유입구를 통해 내부로 해수가 유입되는 이동관; 상기 이동관의 내부에 배치되어 해수면을 따라 승강할 수 있는 부이(buoy); 및 상기 이동관의 상부에 설치되며 부이로 투사된 레이저가 반사되어 다시 수신되는 센서부; 를 포함하며, 상기 센서부에서 감지된 레이저 반사 신호는 컨트롤부에서 수위 변화 변위로 환산되어 실시간으로 관측되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템에서 상기 부이는, 해수면에 부유하여 해수면을 따라 상승 또는 하강할 수 있는 몸체부; 및 상기 몸체부의 하부에 결합되며 이동관의 내측면에 접촉되는 솔부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템에서 상기 솔부는, 상기 몸체부의 하부에 베어링을 매개로 회전 가능하도록 결합되는 연장부재; 상기 연장부재의 길이방향을 따라 나선형으로 돌출 형성되는 나선부재; 및 상기 나선부재에 링 형태로 결합되는 청소부재; 를 포함하며, 상기 부이가 해수면을 따라 승강하면 솔부가 회전되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템에서 상기 몸체부의 하부에 결합되는 솔부의 최대 직경은 몸체부의 최대 직경보다 상대적으로 큰 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템은, 상기 직립관의 상부에 결합되며, 지표면에 대해 미리 정해진 경사각을 가지도록 배치되는 다수의 태양전지패널; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템에서 상기 컨트롤부는, 상기 센서부로부터 감지된 레이저 반사 신호를 수위 변화 변위로 환산시키며, 환산된 데이터를 자체적으로 저장할 수 있는 메모리부를 포함하는 컨트롤패널; 상기 컨트롤패널에 의해 환산된 데이터를 원격지 단말기로 전송하는 통신부; 상기 태양전지패널로부터 수집된 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 저장하는 배터리부; 및 상기 배터리부에 충전된 전기에너지를 컨트롤패널 또는 통신부로 변환하여 전달하는 전원제어부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템에서 상기 이동관은, 하단이 일정 부분 해저면에 삽입되어 해저면에 수직으로 설치되며, 일측에 해수유입구가 형성되는 고정관; 상기 고정관의 상단에 형성된 플랜지부를 통해 고정관에 연결되며 일측에 공기배출홀이 형성되어 해수가 유입될 때 공기가 배출될 수 있도록 하는 다수의 중간관; 및 상기 중간관의 상단에 형성된 플랜지부를 통해 중간관에 연결되며 그 상부에 센서부가 배치되는 상부관; 을 포함하는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 해양관측을 위한 자동 수위측정 표척시스템은, 상기 고정관과 중간관 사이에 배치되어 플랜지부를 통해 결합되며, 다수의 거름홀이 형성되는 원판형 거름판; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템에서 상기 센서부는, 레이저를 발생시키는 레이저 광원; 상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저를 집광하는 볼록렌즈; 상기 볼록렌즈를 통과한 레이저를 선형화하는 실린더형렌즈; 상기 부이로부터 반사된 레이저를 결상시키는 결상렌즈; 및 상기 결상렌즈의 일단에 연결되어 레이저가 수신되는 수광센서; 를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템은, 상기 이동관과 센서부 사이에 장착되며 부이까지의 거리 및 작동 오류 상태를 외부에 표시하는 비주얼체크부; 상기 비주얼체크부에 내장되며, 레이저 광원으로부터 투사된 레이저가 부이에 반사되어 수광센서로 수신되는 시간을 이용하여 거리를 산출하는 마이크로컨트롤러; 및 상기 비주얼체크부에 내장되며, 수광센서에 레이저가 수신되지 않거나, 부이까지의 거리가 미리 설정된 범위 밖에 있거나 또는 부이까지의 거리가 미리 설정된 시간 이상 변동되지 않을 경우 오류 상태로 판단하는 오류판단부; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템은, 상기 이동관의 직경보다 상대적으로 작은 직경을 가져 이동관의 내부에 삽입되며, 표면이 해수가 드나들 수 있도록 격자망으로 형성되는 격자관; 을 더 포함하며, 상기 부이는 격자관의 내부에 수용되어 해수면을 따라 승강되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템은 상기 이동관에 인접하여 이동관과 평행하게 설치되며, 내부에 해수면을 따라 승강하는 보조 부이가 수용되는 보조 이동관; 을 더 포함하며, 상기 이동관과 보조 이동관에는 서로 마주보도록 길이방향을 따라 각각 유동홀과 보조 유동홀이 형성되고, 상기 부이와 보조 부이는 양단이 힌지를 통해 회동 가능한 연결부재에 의해 서로 연결되는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템에서 상기 연결부재의 일측에는 연결부재의 경사각을 실시간으로 실측하여 그 결과를 컨트롤부로 전송하는 기울기부가 장착되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템에서 상기 이동관은, 하단이 해저면에 삽입되어 해저면에 수직으로 설치되는 제1이동관; 및 상기 제1이동관의 내부에 삽입되어 상하로 전개 또는 수납 가능한 제2이동관; 을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템은, 상기 제1이동관의 상부에 형성되는 한 쌍의 관통홀; 상기 제2이동관의 외주면에 관통홀의 형상에 대응하여 형성되는 다수의 요홈; 및 상기 관통홀과 요홈을 관통하여 삽입될 수 있도록 한 쌍의 지지부재를 구비하는 잠금부; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템은, 상기 배터리부에 충전된 전기에너지 중 일부를 이동관으로 전달하는 전원공급부; 및 불규칙한 임의의 패턴을 발생시킨 후 그 신호를 전원공급부로 전달하는 패턴발생기; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 수위측정 시스템은, 상기 직립관의 하부에 회전핀을 매개로 좌우로 회동 가능하도록 결합되는 수평브라켓; 을 더 포함하며, 상기 수평브라켓에는 회전핀을 기준으로 원형으로 다수의 브라켓고정홀이 이격 배치되고, 직립관에는 브라켓고정홀의 위치에 대응하여 다수의 직립고정홀이 이격 배치되며, 상기 브라켓고정홀과 직립고정홀을 관통하여 삽입되는 멈춤부재에 의해 직립관과 수평브라켓의 상대적인 위치가 결정되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 센서부에서 수면을 따라 승강하는 부이로 레이저를 투사하여 반사된 신호를 수위 변화 변위로 환산하여 실시간으로 관측할 수 있으므로 정확한 관측 데이터를 확보할 수 있으며, 사람이 직접 육안으로 눈금을 확인하지 않아도 되므로 안전사고를 예방하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지표면에 수직으로 설치되는 직립관, 이에 직교하도록 배치되는 연결관 및 이동관을 이용하여 설치과정에서 용이하게 이동관을 해저면에 수직 설치할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 부이의 하부에 솔부를 결합하여 부이가 해수면을 따라 상하로 이동할 때 솔부가 이동관의 내측면을 닦을 수 있도록 함으로써, 미생물 또는 각종 해산물이 부착되는 것을 방지하는 효과가 있다.

나아가, 본 발명은 이동관의 고정관과 중간관 사이에 다수의 거름홀이 형성된 원판형 거름판을 장착하여 해수가 유입될 때 다른 부유물들이 이동관 내부로 유입되지 않도록 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동 수위측정 시스템이 설치된 모습을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 센서부와 비주얼체크부의 각 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 부이의 모습을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 거름판의 모습을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 컨트롤부의 각 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 이동관과 격자관의 모습을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 이동관과 보조 이동관의 모습을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 제1이동관, 제2이동관 및 잠금부의 모습을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 직립관과 수평브라켓의 모습을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 지표면에 경사가 형성되었을 때 수평브라켓의 작동 모습을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동 수위측정 시스템이 설치된 모습을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 센서부와 비주얼체크부의 각 구성을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 수위측정 시스템은 지표면에 수직으로 설치되는 직립관(100), 직립관과 직교하도록 배치되는 연결관(200) 및 연결관과 직교하도록 배치되는 이동관(300)이 기본적인 뼈대를 이룬다.

본 명세서에서 상기 직립관(100), 연결관(200) 및 이동관(300)은 바다에 설치되는 것을 기본으로 설명되나, 댐이나 강 등 민물이 드나드는 곳에서도 당연히 적용할 수 있다는 사실을 통상의 기술자는 알 수 있을 것이다.

즉, 아래에서 설명하는 해수, 해수면, 해저면 등의 용어는 설명의 편의를 위해 한가지 용어로 통일하여 사용하는 것일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 환경에서는 민물, 수면 등의 용어로 대체하여 사용될 수 있다.

상기 직립관(100), 연결관(200) 및 이동관(300)은 해수 또는 해풍에 장기간 노출되어도 부식되지 않는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 직립관(100), 연결관(200) 및 이동관(300)은 스테인리스 스틸(Stainless steel) 재질, 그 중에서도 니켈(Ni) 8 내지 11%, 크롬(Cr) 18 내지 20%를 함유한 SUS 304 재질로 이루어질 수 있다.

상기 직립관(100)과 연결관(200)은 이동관(300)을 설치할 때 이동관이 해저면에 수직으로 고정될 수 있도록 기준을 잡아주는 역할을 하며, 내부가 차있는 봉 형태 또는 설치과정에서의 편의를 위해 내부가 비어있는 파이프 형태로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 직립관(100)과 연결관(200)은 후술되는 센서부(500)에서 감지된 신호를 컨트롤부(600)로 전달할 수 있도록 통로 역할을 할 수 있다. 즉, 센서부(500)와 컨트롤부(600)는 케이블 등에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 직립관(100)의 일측에는 컨트롤부(600)가 장착된다. 상기 컨트롤부(600)는 후술되는 센서부(500)로부터 감지된 레이저 반사 신호를 수위 변화 변위로 환산하여 자체적으로 저장함과 동시에 관측 데이터를 원격지 단말기(700)로 전송하여 모니터링 할 수 있다.

상기 원격지 단말기(700)는 다수의 컨트롤부(600)와 연결되어 다수의 해안 현장에서 운용할 수 있고, 필터링 기능을 이용하여 오측 데이터를 제거할 수 있으며, 사용자의 선택에 따라 1일 또는 다수 일 단위로 관측 데이터를 볼 수 있는 기능도 제공한다.

또한, 원격지 단말기(700)는 기준조위관측소의 예보데이터와 실측값을 비교하여 관리할 수 있으며, 관측 데이터를 마이크로소프트사에서 개발한 엑셀(Excel), 어도비시스템즈에서 개발한 PDF 파일(Portable Document Format) 또는 이미지 형식의 파일로 내보낼 수도 있다.

한편, 상기 직립관(100)의 상부에는 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 다수의 태양전지패널(110)이 장착된다. 상기 태양전지패널(110)은 지표면에 대해 미리 정해진 경사각을 가지도록 설치된다. 바람직하게는 태양전지패널(110)은 지표면에 대해 약 30 도의 경사각을 가지도록 설치된다.

도시된 실시예에서 상기 태양전지패널(110)은 직립관(100)의 상부에 2개가 설치되는 것으로 표현되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 자동 수위측정 표척시스템의 설치 위치에 따른 연평균 일조량, 연평균 강수량 등을 고려하여 다양한 개수로 설치될 수 있다.

상기 태양전지패널(110)은 유리나 금속기판 위에 반도체 박막을 증착하여 셀과 모듈을 일관 공정으로 제조하는 박막 태양전지 셀을 이용할 수 있으며, 기본 전력은 50W 정도인 것이 바람직하다.

상기 연결관(200)은 직립관(100)에 직교하도록 배치되며, 직립관에 직접 용접 등을 통해 고정되거나 또는 직립관과 별개로 지표면에 브라켓, 볼트 등을 통해 고정될 수도 있다.

도시된 바와 같이, 상기 이동관(300)은 상단이 연결관(200)과 직교하도록 결합되고, 하단이 해저면에 고정된다. 이동관(300)의 하단은 단부로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 형태로 형성되어 해저면에 더욱 용이하게 고정될 수 있다. 또한, 상기 이동관(300)의 하단은 밀폐된 형태로 형성되어 이동관의 하단을 통해 이물질이 유입되는 것을 차단한다.

상기 이동관(300)은 내부가 비어있는 파이프 형태로 이루어지며, 일측에 해수유입구(311)가 형성되어 내부로 해수가 유입된다. 이동관(300)의 내부에는 부이(buoy, 400)가 배치되어 해수면을 따라 상승 또는 하강한다. 위에서 살펴본 것처럼 이동관(300)은 해수에 장기간 노출되어도 부식이 되지 않는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

구체적으로 상기 이동관(300)은 하단이 일정 부분 해저면에 삽입되어 해저면에 수직으로 설치되는 고정관(310), 고정관의 상부에 연결되는 다수의 중간관(320), 중간관의 상부에 연결되는 상부관(330)으로 이루어진다.

상기 고정관(310)은 하단이 밀폐되어 있고 상단이 개방된 형태로 형성되며, 일측에 해수유입구(311)가 형성되어 내부로 해수가 유입될 수 있도록 한다. 전술한 것처럼 고정관(310)의 하단은 설치의 용이성을 위해 끝으로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 형태로 형성된다.

상기 중간관(320)은 상단과 하단이 모두 개방된 형태로 형성되며, 고정관(310)과 상부관(330)의 사이를 이어주고, 부이(400)가 승강할 수 있도록 통로를 제공한다. 도시된 실시예에서 상기 중간관(320)은 하나만 설치되어 있는 것으로 표현되어 있지만, 설치되는 지역의 수심을 고려하여 2개 또는 그 이상으로 구성될 수 있다. 즉, 사용자는 중간관(320)의 개수를 달리하여 이동관(300)의 전체적인 길이를 조정할 수 있다.

상기 중간관(320)의 일측에는 해수유입구(311)를 통해 이동관(300) 내부에 해수가 유입될 때 공기가 배출될 수 있도록 공기배출홀(321)이 형성된다. 상기 공기배출홀(321)에는 일방향 밸브(One way valve)가 설치되어 해수는 유입되지 않으면서 공기만 배출되도록 할 수 있다.

상기 상부관(330)의 상단에는 센서부(500)가 장착된다. 센서부(500)는 부이(400)로 레이저를 투사한 후, 반사된 레이저 신호를 다시 수신하며, 이를 컨트롤부(600)로 전달하여 수위 변화 변위로 환산한다.

구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 센서부(500)는 레이저를 발생시키는 레이저 광원(501), 상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저를 집광하는 볼록렌즈(502), 상기 볼록렌즈를 통과한 레이저를 선형화하는 실린더형렌즈(503), 상기 부이로부터 반사된 레이저를 결상시키는 결상렌즈(504) 및 상기 결상렌즈의 일단에 연결되어 레이저가 수신되는 수광센서(505)를 포함한다.

상기 레이저 광원(501), 볼록렌즈(502) 및 실린더형렌즈(503)는 레이저 발광부를 구성하고, 결상렌즈(504) 및 수광센서(505)는 레이저 수광부를 구성한다. 상기 센서부(500)로부터 투사되는 레이저는 부이(400)의 이동방향과 평행한 방향, 즉 해저면에 수직한 방향으로 투사된다.

한편, 상기 이동관(300)과 센서부(500)의 사이에는 부이까지의 거리 및 작동 오류 상태를 외부에 표시하는 비주얼체크부(510)가 장착된다. 예를 들어, 상기 비주얼체크부(510)에는 미리 설정된 값에 따라 색상이 변화하는 표시램프 또는 디스플레이 패널 등이 설치되어 각종 상태를 외부에 표시할 수 있다.

상기 비주얼체크부(510)에는 마이크로컨트롤러(511) 및 오류판단부(512)가 내장될 수 있다. 상기 마이크로컨트롤러(511)는 레이저 광원(501)으로부터 투사된 레이저가 부이(400)에 반사되어 수광센서(505)로 수신되는 시간을 이용하여 거리를 산출하고, 오류판단부(512)는 수광센서(505)에 레이저가 수신되지 않거나, 부이(400)까지의 거리가 미리 설정된 범위 밖에 있거나 또는 부이(400)까지의 거리가 미리 설정된 시간 이상 변동되지 않을 경우 오류 상태로 판단한다.

이와 같이 비주얼체크부(510)에서는 부이(400)까지의 거리와 작동 오류 상태를 외부에 표시할 수 있으므로 컨트롤부(600)가 제대로 작동하지 않거나 원격지 단말기(700)에서 관측 데이터가 제대로 수신되지 않을 때에도 관측자가 직접 자동 수위측정 표척시스템의 상태를 한눈에 파악할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 고정관(310)의 상단, 중간관(320)의 상단과 하단, 상부관(330)의 하단에는 각각 플랜지부(312)가 형성되며, 이러한 플랜지부(312)를 통해 고정관(310), 중간관(320) 및 상부관(330)은 상호 연결된다.

상기 플랜지부(312)는 고정관(310), 중간관(320) 및 상부관(330)의 외측 테두리를 따라 원형 링 형태로 형성되며, 볼트 등을 매개로 서로 체결된다. 사용자는 플랜지부(312)를 모두 체결한 상태에서 이동관(300)을 해저면에 수직으로 삽입할 수 있으며, 바다 속에서 하나씩 체결할 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 자동 수위측정 표척시스템은 플랜지부(312)를 통해 이동관(300)의 길이를 자유자재로 늘리거나 줄일 수 있을 뿐만 아니라 고정관(310)이 해저면을 뚫는 과정에서 닳아 교체해야하는 경우 고정관만 간편하게 교체할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 부이의 모습을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 거름판의 모습을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 컨트롤부의 각 구성을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 부이(400)는 이동관(300)의 내부에서 해수면을 따라 상승 또는 하강하고, 해수면에 부유할 수 있는 몸체부(410) 및 몸체부의 하부에 결합되며 이동관의 내측면에 접촉되는 솔부(420)로 구성된다.

상기 몸체부(410)는 부력을 가질 수 있도록 내부가 빈 원통형으로 형성되며, 특히 레이저가 반사되는 윗면은 평평하게 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 몸체부(410)는 해수면 위에 떠있을 수 있는 소재면 어떠한 소재도 무관하다. 예를 들어, 몸체부(410)는 밀폐되어 내부에 공기가 들어찬 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다.

상기 솔부(420)는 이동관(300)의 내측면을 긁어 미생물, 해산물 등이 달라붙을 수 없도록 청소하는 역할을 한다. 또한, 상기 솔부(420)는 부이(400)가 해수면을 따라 승강할 때 회전되도록 구성될 수 있다.

구체적으로 상기 솔부(420)는 몸체부(410)의 하부에 베어링(421a)을 매개로 회전 가능하도록 결합되는 연장부재(421), 연장부재의 길이방향을 따라 나선형으로 돌출 형성되는 나선부재(422) 및 나선부재에 링 형태로 결합되는 청소부재(423)를 포함한다.

상기 몸체부(410)가 해수면을 따라 승강하면서 연장부재(421)도 함께 승강하게 되는데, 이때 나선형으로 형성된 나선부재(422)에 해수의 마찰력이 가해져 연장부재(421)는 자연스럽게 축 회전하게 된다. 연장부재(421)의 축 회전에 따라 청소부재(423) 역시 회전하면서 이동관(300)의 내측면을 긁어 청소하게 된다.

이때, 상기 청소부재(423)의 최대 직경은 몸체부(410)의 최대 직경보다 상대적으로 큰 것이 바람직하다. 즉, 상기 몸체부(410)의 직경은 이동관(300)의 내측 직경과 거의 동일하게 형성되고, 청소부재(423)의 직경은 이동관(300)의 내측 직경보다 상대적으로 크게 형성된다.

이와 같이, 본 발명은 부이(400)가 해수면을 따라 상하로 이동할 때 솔부(420)가 이동관(300)의 내측면을 닦을 수 있도록 함으로써, 미생물 또는 각종 해산물이 부착되는 것을 방지하여 부이(400)가 이동관(300) 내부에 끼여 움직이지 않는 오작동을 원천적으로 방지할 수 있다.

아울러, 상기 고정관(310)과 중간관(320) 사이에는 도 4에 도시된 것처럼 다수의 거름홀(341)이 형성된 원판형 거름판(340)이 결합된다. 상기 거름판(340)에는 테두리를 따라 다수의 볼트홀(342)이 형성되며, 이러한 볼트홀(342)은 플랜지부(312)를 관통하는 볼트(미도시)에 의해 플랜지부(312)와 함께 체결된다.

전술한 바와 같이, 상기 고정관(310)의 일측에는 해수유입구(311)가 형성되어 내부로 해수가 유입될 수 있도록 하는데, 상기 거름판(340)은 해수 유입 과정에서 같이 유입되는 미생물, 해조류 등을 일차로 걸러주는 역할을 한다.

상기 거름판(340)은 이동관(300)과 마찬가지로 해수에 장기간 노출되어도 부식되지 않는 재질로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니고, 이동관(300)과 동일한 재질로 이루어지거나 미생물 등을 거르기에 더욱 적합한 상이한 재질로 이루어질 수도 있다.

도시된 실시예에서 상기 거름판(340)은 별물로 구성되어 플랜지부(312)에서 고정관(310) 또는 중간관(320)과 체결되는 것으로 표현되어 있으나, 고정관(310)의 상단 또는 중간관(320)의 하단에 고정관(310) 또는 중간관(320)과 일체로 형성될 수도 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤부(600)는 컨트롤패널(610), 통신부(620), 배터리부(630) 및 전원제어부(640)를 포함한다.

상기 컨트롤패널(610)은 센서부(500)로부터 감지된 레이저 반사 신호를 수위 변화 변위로 환산시키며, 환산된 데이터를 자체적으로 저장할 수 있는 메모리부(611)를 포함한다. 상기 메모리부(611)는 휴대성이 좋은 USB(Universal Serial Bus) 메모리 또는 SD(Secure Digital) 카드 등이 사용될 수 있다.

상기 통신부(620)는 컨트롤패널(610)에 의해 환산된 데이터(관측 데이터)를 원격지 단말기(700)로 전송한다. 상기 통신부(620)는 근거리 무선통신을 위한 블루투스 통신모듈을 구비하여 자동 수위측정 표척시스템에 인접한 사용자에게 데이터를 송출하거나 원거리 무선통신을 위한 3G/LTE CDMA(Code Division Multiple Access) 방식의 통신모듈 또는 와이파이 통신모듈을 구비하여 원격지 단말기(700)로 관측 데이터를 실시간으로 송출할 수 있다.

전술한 것처럼 원격지 단말기(700)는 통신부(620)를 통해 전송된 관측 데이터를 필터링 기능으로 오측 데이터를 제거하고, 기준조위관측소의 예보데이터와 비교하여 관리하며, 1일 또는 다수 일 단위로 사용자에게 뷰어 기능을 제공한다.

상기 배터리부(630)는 태양전지패널(110)로부터 수집된 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 저장한다. 상기 배터리부(630)는 리튬(Li)-이온(ion) 배터리 또는 리튬(Li)-인산철(FePO₄) 배터리 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기 배터리부(630)는 맑은 날 완충시 최대 평균 24시간 계속하여 운용이 가능하고, 일조일이 부족해도 3일 정도는 컨트롤패널(610) 등을 작동시킬 수 있는 규격을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 배터리부(630)의 용량(Wh)은 (부조일수 + 1일) x (사용전력량/일) x 1.1(여유계수)로 정해질 수 있다.

상기 전원제어부(640)는 배터리부(630)에 충전된 전기에너지를 컨트롤패널(610) 또는 통신부(620) 등 각 구성에 알맞은 전압으로 변환하여 전달한다. 또한, 전원제어부(640)는 후술되는 전원공급부(650)와 더 연동될 수 있다.

공급전원부는 배터리부(630)에 충전된 전기에너지 중 일부를 이동관(300)으로 흘려보내 이동관(300)에 미세한 전류가 흐르도록 한다. 이에 따라 이동관(300)에는 어류나 해산물 등이 접근하지 못하며, 어느 정도 부식도 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 전원공급부(650)는 패턴발생기(660)에서 발생된 불규칙한 임의의 난수 신호를 이용하여 전류가 흐르는 시간과 흐르는 양 등에 일정한 규칙성이 없도록 한다.

이와 같이, 본 발명은 전원공급부(650)가 예측하지 못한 불규칙한 패턴으로 이동관(300)에 전류를 전달할 수 있으므로 어류 등의 학습 효과를 현저히 낮추어 이동관(300)에 접근하지 못하도록 하는 효과를 오래 지속할 수 있다는 장점이 있다.

정리하면, 본 발명은 전원공급부(650)에서 이동관(300)에 전류를 흘려보내 해산물 등이 이동관에 달라붙는 것을 일차적으로 차단할 수 있고, 거름판(340)을 이용해 해수가 유입될 때 이동관(300) 내부로 해산물 등이 유입되는 것을 차단할 수 있으며, 솔부(420)를 이용해 이동관(300)의 내부를 항상 깨끗하게 유지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 이동관과 격자관의 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 이동관(300)의 내부에는 이동관(300)의 직경보다 상대적으로 작은 직경을 가지는 격자관(350)이 삽입된다. 즉, 상기 이동관(300)과 격자관(350)은 이중관의 형태를 이루며, 격자관(350)의 외측면과 이동관(300)의 내측면은 이격되어 일정한 갭이 형성되어 있다.

상기 격자관(350)의 표면에는 해수가 드나들 수 있도록 격자망(351)이 형성된다. 격자관(350)의 내부에는 부이(400)가 수용되어 해수면을 따라 상승 또는 하강한다. 이동관(300)에 형성된 해수유입구(311)를 통해 유입된 해수는 격자망(351)을 통해 격자관(350) 내부로 유입되고, 부이(400)는 격자관(350)의 내부에서 상하로 유동한다.

전술한 본 발명의 제1실시예에서 부이(400)는 이동관(300)의 내부에 유입된 해수에 직접 접촉되는 반면, 제2실시예에서 부이(400)는 이동관(300) 및 격자관(350)을 통과한 해수에 간접적으로 접촉된다.

이와 같이, 이동관(300)의 내부에 격자관(350)을 한 겹 더 설치함으로써, 해수면의 높이가 파도 등의 외부 요인에 의해 급격하게 변하지 않도록 함과 동시에 부이의 이동 경로에 해산물 등이 달라붙지 않도록 걸려줄 수 있다.

다시 말하면, 해수유입구(311)를 통해 이동관(300) 내부로 유입된 해수는 격자관(350)에 형성된 격자망(351)에 의해 잘게 부서진 상태에서 격자관(350) 내부로 유입되므로 이동관(300) 외부에서 급격한 해수면의 변화가 있어도 격자관(350) 내부의 부이(400)는 항상 안정적으로 떠있는 높이를 유지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 이동관과 보조 이동관의 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에서 상기 이동관(300)에 인접한 곳에는 보조 이동관(360)이 이동관(300)과 평행하도록 (또는 해저면에 수직이 되도록) 설치될 수 있다.

상기 보조 이동관(360)의 내부에는 보조 부이(430)가 수용되어 해수면을 따라 승강한다. 상기 이동관(300)과 보조 이동관(360)에는 서로 마주보도록 길이방향을 따라 각각 유동홀(300a)과 보조 유동홀(360a)이 형성되고, 부이(400)와 보조 부이(430)는 양단이 힌지(431a)를 통해 회동 가능하도록 연결부재(431)에 의해 서로 연결된다.

즉, 상기 연결부재(431)는 유동홀(300a)과 보조 유동홀(360a)을 관통하여 부이(400)와 보조 부이(430)의 사이를 연결하고, 해수는 유동홀(300a)과 보조 유동홀(360a)을 통해 각각 이동관(300) 및 보조 이동관(360)의 내부에 유입된다.

해수면은 항상 파도에 의해 위아래로 오르락내리락하면서 유동하므로 부이(400)와 보조 부이(430)는 서로 다른 높이에 배치될 수 있다. 이에 따라 부이(400)와 보조 부이(430) 사이를 연결하는 연결부재(431)에는 일정한 경사각(θ)이 형성된다.

상기 연결부재(431)의 일측에는 연결부재의 경사각(θ)을 실시간으로 측정하는 기울기부(432)가 장착된다. 기울기부(432)는 연결부재(431)의 경사각을 실측한 결과값을 컨트롤부(600)로 전송한다.

상기 컨트롤부(600)는 이러한 경사각(θ)의 실측 결과값을 이용하여 부이(400)와 보조 부이(430)의 높이 평균값을 산출할 수 있고, 산출된 높이 평균값을 토대로 해수면의 수위를 보정할 수 있다. 상기 연결부재(431)의 길이를 'L'이라고 하였을 때, 부이(400)와 보조 부이(430)의 높이 평균값은 (1/2 * L * sinθ) 값으로 결정된다.

이와 같이, 본 발명은 보조 부이(430)를 이용하여 해수면의 수위를 보정할 수 있으므로 예측하지 못한 파도에 의해 해수면이 급격히 변화되어도 항상 신뢰할만한 해수면 수위 변화값을 산출할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 제1이동관, 제2이동관 및 잠금부의 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 이동관(300)은 하단이 해저면에 삽입되어 해저면에 수직으로 설치되는 제1이동관(370) 및 제1이동관의 내부에 삽입되어 상하로 전개 또는 수납 가능한 제2이동관(371)을 포함한다.

위에서 살펴본 것처럼 본 발명의 제2실시예에 따른 격자관(350)이 이동관(300)의 내측면으로부터 이격되어 일정한 갭을 가짐으로써 이중관을 형성하는 것과 달리, 본 발명의 제4실시예에 다른 제2이동관(371)은 제1이동관(370)의 내측면 직경과 거의 동일한 크기의 외측면 직경을 가진다는 점에서 차이가 있다.

즉, 사용자는 본 발명에 따른 자동 수위측정 표척시스템이 설치되는 지역의 수심을 고려하여 제2이동관(371)을 제1이동관(370) 내부에 수납 또는 내부로부터 전개함으로써 그 길이를 자유롭게 줄이거나 늘릴 수 있다.

도시된 실시예에서 상기 제2이동관(371)은 제1이동관(370) 내부에 수납 가능한 하나의 부재로 이루어져 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다단식으로 여러개의 부재로 구성될 수도 있다.

본 발명의 제1실시예에서 상기 이동관(300)이 고정관(310), 중간관(320) 및 상부관(330)으로 구성되어 플랜지부(312)를 통해 결합되는 것과 달리, 본 발명의 제4실시예에 따른 이동관(300)은 접철식으로 구성되므로 보관시 부피를 최소화할 수 있으며, 설치 과정이 매우 간편해지는 효과가 있다.

또한, 상기 제1이동관(370)의 상부에는 한 쌍의 관통홀(370a)이 형성되고, 제2이동관(371)의 외주면에는 관통홀의 형상에 대응하여 다수의 요홈(371a)이 형성될 수 있다. 상기 관통홀(370a)과 요홈(371a)은 이를 관통하여 삽입될 수 있도록 한 쌍의 지지부재(372a)를 구비한 잠금부(372)에 의해 상대적인 위치가 고정된다. 상기 지지부재(372a)의 외측면에는 다수의 나사산이 형성되어 너트(미도시) 등이 결합될 수 있다.

사용자는 제2이동관(371)을 상하로 움직여 이동관(300)의 전체적인 길이를 결정하고, 지지부재(372a)가 관통홀(370a)과 요홈(371a)을 관통하도록 제1이동관(370)의 측부에서 잠금부(372)를 끼워 삽입한 후, 지지부재(372a)의 끝단에 너트를 체결하여 완전히 고정시킬 수 있다.

이러한 과정을 통해 제2이동관(371)의 요홈(371a)은 지지부재(372a)에 걸려 더 이상 위나 아래로 움직이지 않게 된다. 물론, 상기 관통홀(370a)과 요홈(371a)은 제1이동관(370)과 제2이동관(371)에 각각 반대로 배치될 수도 있다.

도시되어 있지는 않지만, 전술한 것처럼 상기 제1이동관(370) 또는 제2이동관(371)의 일측에는 해수유입구(311)가 형성되어 해수가 내부로 유입될 수 있으며, 내부에는 부이(400)가 수용되어 해수면에 따라 상하로 유동할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 직립관과 수평브라켓의 모습을 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 지표면에 경사가 형성되었을 때 수평브라켓의 작동 모습을 도시한 도면이다.

본 발명의 제5실시예에서 상기 직립관(100)의 하부에는 회전핀(121)을 매개로 좌우로 회동 가능하도록 수평브라켓(120)이 더 결합될 수 있다. 상기 수평브라켓(120)은 'ㄷ'자 형태의 단면을 가지도록 형성되며 직립관(100)의 일부를 외부에서 감싼다.

상기 수평브라켓(120)에는 회전핀(121)을 기준으로 원형으로 다수의 브라켓고정홀(120a)이 이격 배치되고, 직립관(100)에는 브라켓고정홀(120a)의 위치에 대응하여 다수의 직립고정홀(100a)이 이격 배치된다.

상기 브라켓고정홀(120a)과 직립고정홀(100a)은 동일한 직경을 가지는 가상의 원 둘레를 따라 대응하도록 배치되나, 각각의 길이나 배치 간격 등은 서로 다르게 형성될 수 있다.

상기 회전핀(121)에는 토션스프링(122) 등이 더 결합되어 수평브라켓(120)이 원래 위치로 용이하게 복원될 수 있도록 탄성복원력을 제공할 수 있다. 즉, 토션스프링(122)은 수평브라켓(120)과 직립관(100)이 항상 일자를 유지하도록 탄성복원력을 제공한다.

또한, 상기 수평브라켓(120)과 직립관(100)은 브라켓고정홀(120a) 및 직립고정홀(100a)을 관통하여 삽입되는 멈춤부재(123)에 의해 수평브라켓(120)이 일정 부분 회동한 상태로 상대적인 위치가 결정될 수 있다.

도 10에 도시된 것처럼 직립관(100)이 설치되는 지역은 대체로 평평하지만 아주 미세한 경사가 형성될 수도 있는데, 수평브라켓(120)이 직립관(100)을 기준으로 회동 가능하므로 직립관(100)은 항상 수직으로 설치될 수 있다.

다시 말하면, 사용자는 경사가 형성된 지역에 수평브라켓(120)을 놓고 회전핀(121)을 기준으로 직립관(100)을 회전시켜 수직으로 배치한 다음, 멈춤부재(123)를 삽입하여 직립관(100)의 위치를 고정시킨다.

이때, 상기 직립관(100)에는 기포관 등이 설치되어 직립관이 수직으로 제대로 설치되었는지를 육안으로 확인할 수 있게 한다. 기포관은 내면을 정확하게 일정한 곡면으로 한 유리관 속에 알코올 등을 넣고 기포를 밀봉하여 제작할 수 있다. 유리관 표면의 눈금 중심에 기포가 있을 때 직립관은 수직이다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 센서부(500)에서 해수면을 따라 승강하는 부이(400)로 레이저를 투사하여 반사된 신호를 수위 변화 변위로 환산하여 실시간으로 관측할 수 있으므로 정확한 관측 데이터를 확보할 수 있다.

또한, 본 발명은 지표면에 수직으로 설치되는 직립관(100), 이에 직교하도록 배치되는 연결관(200) 및 이동관(300)을 이용하여 설치과정에서 용이하게 이동관을 해저면에 수직 설치할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 부이(400)의 하부에 솔부(420)를 결합하여 부이가 해수면을 따라 상하로 이동할 때 솔부(420)가 이동관(300)의 내측면을 닦을 수 있도록 함으로써, 미생물 또는 각종 해산물이 부착되는 것을 방지하는 효과가 있다.

나아가, 본 발명은 이동관(300)의 고정관(310)과 중간관(320) 사이에 다수의 거름홀(341)이 형성된 원판형 거름판(340)을 장착하여 해수가 유입될 때 다른 부유물들이 이동관 내부로 유입되지 않도록 방지하는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 직립관 100a : 직립고정홀 110 : 태양전지패널
120 : 수평브라켓 120a : 브라켓고정홀 121 : 회전핀
122 : 토션스프링 123 : 멈춤부재 200 : 연결관
300 : 이동관 300a : 유동홀 310 : 고정관
311 : 해수유입구 312 : 플랜지부 320 : 중간관
321 : 공기배출홀 330 : 상부관 340 : 거름판
341 : 거름홀 342 : 볼트홀 350 : 격자관
351 : 격자망 360 : 보조 이동관 360a : 보조 유동홀
370 : 제1이동관 370a : 관통홀 371 : 제2이동관
371a : 요홈 372 : 잠금부 372a : 지지부재
400 : 부이 410 : 몸체부 420 : 솔부
421 : 연장부재 421a : 베어링 422 : 나선부재
423 : 청소부재 430 : 보조 부이 431 : 연결부재
431a : 힌지 432 : 기울기부 500 : 센서부
501 : 레이저 광원 502 : 볼록렌즈 503 : 실린더형렌즈
504 : 결상렌즈 505 : 수광센서 510 : 비주얼체크부
511 : 마이크로컨트롤러 512 : 오류판단부 600 : 컨트롤부
610 : 컨트롤패널 611 : 메모리부 620 : 통신부
630 : 배터리부 640 : 전원제어부 650 : 전원공급부
660 : 패턴발생기 700 : 원격지 단말기

Claims (17)

1. 지표면에 수직으로 설치되며 일측에 컨트롤부가 장착되는 직립관; 상기 직립관의 하단에 직립관과 직교하도록 배치되는 연결관; 상기 연결관과 직교하도록 결합되고, 하단이 해저면에 고정되며, 해수유입구를 통해 내부로 해수가 유입되는 이동관; 상기 이동관의 내부에 배치되어 해수면을 따라 승강할 수 있는 부이(buoy); 및 상기 이동관의 상부에 설치되며 부이로 투사된 레이저가 반사되어 다시 수신되는 센서부; 를 포함하되,
   상기 부이는,
   해수면에 부유하여 해수면을 따라 상승 또는 하강할 수 있는 몸체부; 및 상기 몸체부의 하부에 결합되며 이동관의 내측면에 접촉되는 솔부; 를 포함하고,
   상기 솔부는,
   상기 몸체부의 하부에 베어링을 매개로 회전 가능하도록 결합되는 연장부재; 상기 연장부재의 길이방향을 따라 나선형으로 돌출 형성되는 나선부재; 및 상기 나선부재에 링 형태로 결합되는 청소부재; 를 포함하며, 상기 부이가 해수면을 따라 승강하면 솔부가 회전되는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 몸체부의 하부에 결합되는 솔부의 최대 직경은 몸체부의 최대 직경보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 직립관의 상부에 결합되며, 지표면에 대해 미리 정해진 경사각을 가지도록 배치되는 다수의 태양전지패널; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 컨트롤부는,
   상기 센서부로부터 감지된 레이저 반사 신호를 수위 변화 변위로 환산시키며, 환산된 데이터를 자체적으로 저장할 수 있는 메모리부를 포함하는 컨트롤패널;
   상기 컨트롤패널에 의해 환산된 데이터를 원격지 단말기로 전송하는 통신부;
   상기 태양전지패널로부터 수집된 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 저장하는 배터리부; 및
   상기 배터리부에 충전된 전기에너지를 컨트롤패널 또는 통신부로 변환하여 전달하는 전원제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
   
7. 제 1 항에 있어서, 상기 이동관은,
   하단이 일정 부분 해저면에 삽입되어 해저면에 수직으로 설치되며, 일측에 해수유입구가 형성되는 고정관;
   상기 고정관의 상단에 형성된 플랜지부를 통해 고정관에 연결되며 일측에 공기배출홀이 형성되어 해수가 유입될 때 공기가 배출될 수 있도록 하는 다수의 중간관; 및
   상기 중간관의 상단에 형성된 플랜지부를 통해 중간관에 연결되며 그 상부에 센서부가 배치되는 상부관; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 고정관과 중간관 사이에 배치되어 플랜지부를 통해 결합되며, 다수의 거름홀이 형성되는 원판형 거름판; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
   
9. 제 1 항에 있어서, 상기 센서부는,
   레이저를 발생시키는 레이저 광원;
   상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저를 집광하는 볼록렌즈;
   상기 볼록렌즈를 통과한 레이저를 선형화하는 실린더형렌즈;
   상기 부이로부터 반사된 레이저를 결상시키는 결상렌즈; 및
   상기 결상렌즈의 일단에 연결되어 레이저가 수신되는 수광센서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이동관과 센서부 사이에 장착되며 부이까지의 거리 및 작동 오류 상태를 외부에 표시하는 비주얼체크부;
    상기 비주얼체크부에 내장되며, 레이저 광원으로부터 투사된 레이저가 부이에 반사되어 수광센서로 수신되는 시간을 이용하여 거리를 산출하는 마이크로컨트롤러; 및
    상기 비주얼체크부에 내장되며, 수광센서에 레이저가 수신되지 않거나, 부이까지의 거리가 미리 설정된 범위 밖에 있거나 또는 부이까지의 거리가 미리 설정된 시간 이상 변동되지 않을 경우 오류 상태로 판단하는 오류판단부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동관의 직경보다 상대적으로 작은 직경을 가져 이동관의 내부에 삽입되며, 표면이 해수가 드나들 수 있도록 격자망으로 형성되는 격자관; 을 더 포함하며,
    상기 부이는 격자관의 내부에 수용되어 해수면을 따라 승강되는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
    
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동관에 인접하여 이동관과 평행하게 설치되며, 내부에 해수면을 따라 승강하는 보조 부이가 수용되는 보조 이동관; 을 더 포함하며,
    상기 이동관과 보조 이동관에는 서로 마주보도록 길이방향을 따라 각각 유동홀과 보조 유동홀이 형성되고,
    상기 부이와 보조 부이는 양단이 힌지를 통해 회동 가능한 연결부재에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 연결부재의 일측에는 연결부재의 경사각을 실시간으로 실측하여 그 결과를 컨트롤부로 전송하는 기울기부가 장착되는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
    
14. 제 1 항에 있어서, 상기 이동관은,
    하단이 해저면에 삽입되어 해저면에 수직으로 설치되는 제1이동관; 및
    상기 제1이동관의 내부에 삽입되어 상하로 전개 또는 수납 가능한 제2이동관; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1이동관의 상부에 형성되는 한 쌍의 관통홀;
    상기 제2이동관의 외주면에 관통홀의 형상에 대응하여 형성되는 다수의 요홈; 및
    상기 관통홀과 요홈을 관통하여 삽입될 수 있도록 한 쌍의 지지부재를 구비하는 잠금부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
    
16. 제 6 항에 있어서,
    상기 배터리부에 충전된 전기에너지 중 일부를 이동관으로 전달하는 전원공급부; 및
    불규칙한 임의의 패턴을 발생시킨 후 그 신호를 전원공급부로 전달하는 패턴발생기; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.
    
17. 제 1 항에 있어서,
    상기 직립관의 하부에 회전핀을 매개로 좌우로 회동 가능하도록 결합되는 수평브라켓; 을 더 포함하며,
    상기 수평브라켓에는 회전핀을 기준으로 원형으로 다수의 브라켓고정홀이 이격 배치되고, 직립관에는 브라켓고정홀의 위치에 대응하여 다수의 직립고정홀이 이격 배치되며,
    상기 브라켓고정홀과 직립고정홀을 관통하여 삽입되는 멈춤부재에 의해 직립관과 수평브라켓의 상대적인 위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 자동 수위측정 시스템.

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