KR102029265B1 - 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치 - Google Patents

Abstract

물탱크 내의 수온 감지를 통해 동파를 방지하고, 염소 농도 측정을 통해 부식 또는 수질 오염을 방지하며, 수온 정보 및 염소 농도 정보를 관리자 또는 사용자에게 실시간으로 전송하여 물탱크 내의 물 사용 시 안전성 향상을 도모하도록 한 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치에 관한 것으로서, 측정한 수온 측정 데이터 및 염소 가스 측정 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 수집한 데이터를 미리 설정된 기준치와 비교를 통해 분석하여 동파 레벨과 염소 농도 레벨을 판단하고, 판단한 동파 레벨 및 염소 농도 레벨을 출력하는 데이터 분석부, 데이터 분석부에서 출력되는 동파 레벨에 따라 동파 방지를 위한 다단계 동파방지 제어신호를 출력하고, 염소 농도 레벨에 따라 염소 제거를 위한 염소 제거 제어신호를 발생하는 제어부, 물탱크의 물을 순환시키는 순환펌프를 구동하여 초기 동파를 방지하는 순환펌프 구동부, 물탱크의 내부에 구비된 수중전기 가열기를 구동시켜 동파를 방지하는 가열기 구동부, 염소 제거 제어신호에 따라 물탱크 내부의 염소가스를 외부로 방출하는 가스 배출 팬을 구동시켜 물을 음용하는 사용자의 안전을 도모하는 팬 구동부를 포함하여 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치를 구현한다.

Description

인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치{Water tank safety control system based on artificial intelligence}

본 발명은 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치에 관한 것으로, 특히 물탱크 내의 수온 감지를 통해 동파를 방지하고, 염소 농도 측정을 통해 부식 또는 수질 오염을 방지하며, 수온 정보 및 염소 농도 정보를 관리자 또는 사용자에게 실시간으로 전송하여 물탱크 내의 물 사용 시 안전성 향상을 도모하도록 한 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 물탱크는 아파트, 학교, 주택, 공장, 군부대 등의 옥외에 설치되어 사용자에게 식수를 제공하는 역할을 한다. 물탱크는 상부에 맨홀이 형성된 일정크기의 몸체로 되어 유입구로 정수장으로부터 공급되는 물을 유입하여 저장하고, 급수구를 통해 물을 급수하는 구조로 되어 있다. 아울러 물탱크의 내부에는 수위감지센서가 설치되어, 물탱크 내부의 수위를 감지함과 아울러 그 감지된 결과를 기초로 제어부에서 유입 밸브를 동작시켜 물탱크의 내부의 물을 일정량 유지시킨다.

아울러 정수장으로부터 공급되는 상수에는 주로 살균(소독)을 목적으로 염소가 투입되지만, 이러한 염소는 반응력이 강해 산화력이 있고, 유기 및 무기물질과도 결합력이 있어 암모니아성 질소의 제거, 조류의 사멸, 철, 망간의 제거하여 응집 침전을 촉진하고 급수관 내의 세균에 의한 2차 오염을 방지하기 위한 강한 소독효과까지 가져 수돗물의 안전한 음료에 일조를 하고 있다.

이러한 물탱크는 기온이 낮은 겨울철에 동파 가능성이 있으므로, 이에 대한 대책이 필요하며, 물탱크의 동파 방지를 위해 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되어 있다.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 몸체의 내부에 저장된 물의 수온을 감지하는 수온감지센서, 상기 수온감지센서에서 감지된 수온에 따라 발열 제어신호를 출력하는 온도제어기, 상기 온도제어기에서 출력되는 발열 제어신호에 따라 열원을 생성하는 발열히터, 상기 발열히터의 소정 부위에 적어도 하나 이상이 형성되어 상기 생성된 열을 방출하는 발열핀, 상기 몸체의 상단에 설치되어 상기 발열히터를 고정시키는 고정부, 상기 누전차단기, 온도제어기, 고정부를 외부의 충격으로부터 보호하는 하우징으로 형성된다. 이러한 구성을 통해, 겨울철에 물탱크 내의 물이 결빙되는 것을 방지한다.

대한민국 등록실용신안 20-0260811(2002.01.03. 등록)(물탱크의 동파 방지장치)

그러나 상기와 같은 일반적인 물탱크 및 종래기술은 수온센서를 이용하여 수온을 검출한 후 동파 가능성이 있는 온도이면 발열히터를 구동시켜 발열핀을 통해 열원을 방출시켜 동파를 방지하는 방식으로서, 발열히터와 발열 핀의 전원 사용으로 인해 전력 낭비가 심하다는 단점이 있다.

또한, 일반적인 물탱크 및 종래기술은 인공지능 등의 정보화 기기와 연동하지 못하므로, 물탱크 내의 수온 상태라든지 연소 농도 상태 등을 관리자 또는 물 사용자에게 실시간으로 전달해주지 못하는 단점도 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 물탱크 내의 수온 감지를 통해 동파를 방지하고, 염소 농도 측정을 통해 부식 또는 수질 오염을 방지하며, 수온 정보 및 염소 농도 정보를 관리자 또는 사용자에게 실시간으로 전송하여 물탱크 내의 물 사용 시 안전성 향상을 도모하도록 한 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치"는, 물을 저장 및 공급하는 물탱크; 상기 물탱크 내에 저장된 물의 온도를 감지하는 수온 감지부; 상기 물탱크 내부의 염소 가스를 측정하는 염소 가스 측정부; 상기 수온 감지부 및 염소 가스 측정부에서 측정한 수온 측정 데이터 및 염소 가스 측정 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 상기 데이터 수집부에서 수집한 데이터를 미리 설정된 기준치와 비교를 통해 분석하여 동파 레벨과 염소 농도 레벨을 판단하고, 판단한 동파 레벨 및 염소 농도 레벨을 출력하는 데이터 분석부; 상기 데이터 분석부에서 출력되는 동파 레벨에 따라 동파 방지를 위한 다단계 동파방지 제어신호를 출력하고, 상기 염소 농도 레벨에 따라 염소 제거를 위한 염소 제거 제어신호를 발생하는 제어부; 상기 제어부에서 발생하는 다단계 동파방지 제어신호 중 최저 동파 레벨의 동파방지 제어신호에 따라 상기 물탱크의 물을 순환시키는 순환펌프를 구동하여 초기 동파를 방지하는 순환펌프 구동부; 상기 제어부에서 발생하는 동파 방지를 위한 다단계 동파방지 제어신호 중 최고 동파 레벨의 동파방지 제어신호에 따라 상기 물탱크의 내부에 구비된 수중전기 가열기를 구동시켜 동파를 방지하는 가열기 구동부; 상기 제어부에서 발생하는 염소 제거 제어신호에 따라 물탱크 내부의 염소가스를 외부로 방출하는 가스 배출 팬을 구동시켜 물을 음용하는 사용자의 안전을 도모하는 팬 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 데이터 분석부는 상기 데이터 수집부에서 수집한 수온 측정 데이터와 동파를 판단하기 위해 미리 설정된 최저 동파 기준범위를 비교하여 상기 측정한 수온 측정 데이터가 상기 최저 동파 기준범위에 속하면 최저 동파 레벨로 판단하고, 상기 수온 측정 데이터가 상기 최저 동파 기준범위를 초과하면 동파 가능성이 높은 것으로 판단을 하고 최고 동파 레벨로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치"는, 상기 제어부에서 발생하는 동파 정보 및 염소 농도 정보를 설정된 통신 프로토콜을 통해 관리자 및 물을 사용하는 모든 사용자에게 전송하는 통신부를 더 포함하고,

상기 제어부는 등록된 관리자 및 등록된 사용자 연락처 정보를 내부 메모리에 저장하고, 상기 통신부에 전송 대상자를 결정하여 전달해주는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 물탱크 내의 수온 감지를 통해 동파를 방지하고, 염소 농도 측정을 통해 부식 또는 수질 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 수온 정보 및 염소 농도 정보를 관리자 또는 사용자에게 실시간으로 전송하여 물탱크 내의 물 사용 시 관리의 편리성 및 안전성 향상을 도모할 수 있는 효과도 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치의 개념도로서, 도 1은 인공지능 기반의 물탱크 동파 방지 개념도이고, 도 2는 인공지능기반의 물탱크 염소 제거 개념도이며,
도 3은 본 발명에 따른 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치의 구성도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에서 인공지능 기반의 물탱크 동파 방지 개념도이고, 도 2는 인공지능 기반의 물탱크 염소 제거 개념도이며, 도 3은 본 발명에 따른 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치의 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치는, 물을 저장 및 공급하는 물탱크(110), 상기 물탱크(110) 내에 저장된 물의 온도를 감지하는 수온 감지부(112), 상기 물탱크(110) 내부의 염소 가스를 측정하는 염소 가스 측정부(113), 상기 수온 감지부(112) 및 염소 가스 측정부(113)에서 측정한 수온 측정 데이터 및 염소 가스 측정 데이터를 수집하는 데이터 수집부(120)를 포함한다.

여기서 물탱크(110)는 물을 수용하는 몸체(111)가 마련되며, 상기 몸체(111)에는 수중에서 열을 방출하는 수중전기가열기(114)가 내장되며, 상기 몸체(111)의 외부에는 몸체(111) 내부의 염소 가스를 외부로 배출하는 가스 배출 팬(115)이 설치된다. 또한, 상기 몸체(111)의 소정 위치에는 상기 몸체(111)의 내부에 수용된 물을 순환시키는 순환펌프(116)가 마련된다. 이러한 순환펌프(116)를 이용하여 몸체(111) 내부에 수용되는 물을 순환시켜 동결되는 것을 방지하고, 이를 이용하여 물탱크(110)가 동파되는 것을 방지한다.

또한, 본 발명에 따른 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치는 상기 데이터 수집부(120)에서 수집한 데이터를 미리 설정된 기준치와 비교를 통해 분석하여 동파 레벨과 염소 농도 레벨을 판단하고, 판단한 동파 레벨 및 염소 농도 레벨을 출력하는 데이터 분석부(130)를 더 포함할 수 있다. 이러한 데이터 분석부(130)는 상기 데이터 수집부(120)에서 수집한 수온 측정 데이터와 동파를 판단하기 위해 미리 설정된 최저 동파 기준범위를 비교하여 상기 측정한 수온 측정 데이터가 상기 최저 동파 기준범위에 속하면 최저 동파 레벨로 판단하고, 상기 수온 측정 데이터가 상기 최저 동파 기준범위를 초과하면 동파 가능성이 높은 것으로 판단을 하고 최고 동파 레벨로 판단한다.

또한, 본 발명에 따른 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치는 상기 데이터 분석부(130)에서 출력되는 동파 레벨에 따라 동파 방지를 위한 다단계 동파방지 제어신호를 출력하고, 상기 염소 농도 레벨에 따라 염소 제거를 위한 염소제거 제어신호를 발생하는 제어부(140), 상기 제어부(140)에서 발생하는 다단계 동파방지 제어신호 중 최저 동파 레벨의 동파방지 제어신호에 따라 상기 물탱크(110)의 물을 순환시키는 순환펌프(116)를 구동하여 초기 동파를 방지하는 순환펌프 구동부(170), 상기 제어부(140)에서 발생하는 동파 방지를 위한 다단계 동파방지 제어신호 중 최고 동파 레벨의 동파방지 제어신호에 따라 상기 물탱크(110)의 내부에 구비된 수중전기 가열기(114)를 구동시켜 동파를 방지하는 가열기 구동부(160)를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치는 상기 제어부(140)에서 발생하는 염소 제거 제어신호에 따라 물탱크(110) 내부의 염소가스를 외부로 방출하는 가스 배출 팬(115)을 구동시켜 물을 음용하는 사용자의 안전을 도모하는 팬 구동부(150)를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치는 상기 제어부(140)에서 발생하는 동파 정보 및 염소 농도 정보를 설정된 통신 프로토콜을 통해 관리자 및 물을 사용하는 모든 사용자에게 전송하는 통신부(180)을 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부(140)는 등록된 관리자 및 등록된 사용자 연락처 정보를 내부 메모리에 저장하고, 상기 통신부(180)에 전송 대상자를 결정하여 전달해준다.

도 3에서 참조부호 200은 통신망으로서, 유선 또는 무선망을 의미한다. 참조부호 300은 관리가 사용하는 관리자 단말기 또는 물을 사용하는 사용자 단말기를 의미한다. 여기서 단말기는 편의상 하나만 도시하였으나, 이것은 설명의 편의를 위한 것이고, 실제 관리자는 한 명일 수 있으나, 물을 사용하는 대상자는 다수이며, 그에 대응하여 단말기도 복수로 연결될 수 있음을 당해 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 자명하다 할 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 물을 저장 및 공급하는 물탱크(110)에는 정수장으로부터 공급되는 물이 적정량 수용된다. 물탱크(110)에는 수위감지센서가 내장되어 항상 설정된 레벨의 물이 수용되도록 한다.

상기 물탱크(110) 내에 물이 수용되면 수온 감지부(112)는 저장된 물의 온도를 감지하여 수온 측정 데이터로 데이터 수집부(120)에 전달한다. 여기서 수온 감지부(112)는 다양한 수온 감지 센서를 이용할 수 있으며, 본 발명에서는 저항기의 일종인 써미스터를 이용하는 것으로 가정한다.

아울러 상기 물탱크(110) 내에 물이 수용되면, 염소 가스 측정부(113)는 물탱크(110) 내부의 염소 가스를 측정하고, 측정한 염소 가스 정보를 염소 가스 측정 데이터로 데이터 수집부(120)에 전달한다. 여기서 염소 가스 측정부(113)는 독성 가스를 검출할 수 있는 공지의 독성 가스 센서(toxic gas sensor)나 전해전류식 가스 센서, 가스 센서 등을 이용할 수 있다.

여기서 수온 감지부(112)와 염소 가스 측정부(113)와 데이터 수집부(120) 간에는 근거리 무선 통신을 이용하거나 유선 케이블을 이용한 유선 통신 방식을 이용할 수 있다. 수온 감지 센서나 염소 가스 센서를 검출과 데이터 전송이 가능한 인공지능 센서로 구현하면, 단순하게 해당 센서를 물탱크 내부에 장착하는 것만으로 측정과 데이터 통신을 간단하게 구현할 수 있다.

상기 데이터 수집부(120)는 전달되는 수온 측정 데이터 및 염소 가스 측정 데이터를 수집하여 데이터 분석부(130)에 전달한다. 여기서 수온 측정 데이터와 염소 가스 측정 데이터는 실시간으로 측정과 데이터 전송이 가능하나, 이러한 경우 처리할 데이터양이 증가하고 전력 낭비가 발생할 우려가 있다. 따라서 본 발명에서는 실시간 처리도 가능하지만 일정 주기로 측정과 데이터 전송이 이루어지도록 하여 전력 낭비를 최소화하는 것으로 가정한다.

이어, 데이터 분석부(130)는 상기 데이터 수집부(120)에서 수집한 데이터를 미리 설정된 기준치와 비교를 통해 분석하여 동파 레벨과 염소 농도 레벨을 판단한다. 여기서 동파 레벨 판단과 염소 농도 레벨 판단의 순서는 중요하지 않다. 어느 것을 우선 처리하여도 장치를 운영하는 데 전혀 문제가 되지 않으나, 설명의 편의를 위해 본 발명에서는 동파 레벨을 먼저 판단하고 이어 염소 농도 레벨을 판단하는 것으로 설명한다.

예컨대, 데이터 분석부(130)는 상기 데이터 수집부(120)에서 수집한 수온 측정 데이터와 동파를 판단하기 위해 미리 설정된 최저 동파 기준범위를 비교하여 상기 측정한 수온 측정 데이터가 상기 최저 동파 기준범위에 속하면 최저 동파 레벨로 판단한다. 아울러 상기 수온 측정 데이터가 상기 최저 동파 기준범위보다 낮으면 동파 가능성이 없는 것으로 판단을 하며, 이와는 달리 상기 수온 측정 데이터가 상기 최저 동파 기준범위를 초과하면 동파 가능성이 매우 큰 것으로 판단을 하고 최고 동파 레벨로 판단한다. 여기서 동파 레벨 판단을 위한 최저 동파 기준범위는 미리 설정되어 내부 메모리에 저장된 것으로 가정한다. 최저 동파 레벨이란 동파 가능성이 가장 작은 상태를 의미하며, 최고 동파 레벨은 동파 가능성이 매우 큰 상태를 의미한다. 최저 동파 레벨일 경우에는 적정한 시간에 대처를 하면 되는 상태이나, 최고 동파 레벨일 경우에는 신속하게 대처하라는 상태이다.

다음으로, 염소 가스 측정 데이터와 염소 농도를 판단하기 위해 미리 설정된 복수의 염소가스 기준치를 비교하여, 대소 유무로 염소 농도 레벨을 판단한다. 염소가스 기준치 역시 실험을 통해 미리 설정하고, 이를 룩-업 테이블 형태로 레벨을 설정해 놓는다. 그러면 염소 가스 측정 데이터를 인덱스로 하여 상기 룩-업 테이블을 검색함으로써, 실시간으로 염소 가스 농도 레벨을 판단할 수 있다.

이렇게 데이터 분석부(130)에서 측정된 수온 데이터와 염소 가스 데이터를 분석하여 각각 산출한 동파 레벨 및 염소 농도 레벨 데이터는 제어부(140)에 전달된다.

상기 제어부(140)는 상기 데이터 분석부(130)에서 출력되는 동파 레벨 데이터 및 염소 농도 레벨 데이터를 내부 메모리에 저장하고, 상기 동파 레벨 데이터에 에 따라 동파 방지를 위한 다단계 동파방지 제어신호를 출력하고, 상기 염소 농도 레벨에 따라 염소 제거를 위한 염소제거 제어신호를 발생한다.

예컨대, 데이터 분석부(130)에서 전달되는 동파 레벨이 최저 동파 레벨이면, 다단계 동파방지 제어신호 중 최저 동파 레벨의 동파방지 제어신호를 생성하여 순환펌프 구동부(170)에 전달한다. 상기 순환펌프 구동부(170)는 상기 최저 동파 레벨의 동파방지 제어신호에 따라 상기 물탱크(110)의 물을 순환시키는 순환펌프(116)를 구동한다. 순환펌프(116)는 구동을 통해 물탱크(110) 내부의 물을 순환시킴으로써 물이 어는 것을 방지할 수 있으며, 물의 동결(freezing)을 방지함으로써 물탱크(110)의 동파를 방지할 수 있다. 여기서 순환펌프를 구동시키는 방식은 수중 전기 가열기를 사용하는 것에 비하여 일정 시간 내에서는 전력 소모를 방지할 수 있으나, 지속적으로 물을 순환시키는 것은 또다시 동력 낭비를 발생할 우려가 있다. 필요에 따라 최저 동파 레벨일 경우, 일정 시간 순환펌프를 구동시키고 오프하는 것을 반복하는 방식으로 순환펌프를 제어하여 전력 낭비도 방지하면서 물탱크(110)의 동파를 방지할 수 있다.

이와 같이 동파 레벨이 최저 동파 레벨일 경우에 한하여 일정시간 동안 물을 순환시켜 동파를 방지한다.

이와는 달리 동파 레벨이 최고 동파 레벨이면 상기와 같이 물을 순환하는 것만으로는 동파를 예방하는 것이 어렵다. 따라서 동파 레벨이 최고 동파 레벨이면 제어부(140)는 다단계 동파방지 제어신호 중 최고 동파 레벨의 동파방지 제어신호에 생성하여 가열기 구동부(160)를 동작시킨다. 이 경우 순환펌프 구동부(170)는 동작하지 않는다.

상기 가열기 구동부(160)는 상기 최고 동파 레벨의 동파방지 제어신호에 따라 상기 물탱크(110)의 내부에 구비된 수중전기 가열기(114)를 구동시켜, 물의 수온을 높임으로써 물탱크(110)를 가열하는 효과로 동파를 방지하게 된다. 수중 전기 가열기(114)는 열원을 생성하여 물을 가열하는 방식이거나, 열교환을 통해 물을 가열하는 방식으로서, 어느 것을 사용해도 무방하다. 물탱크 설비나 규모, 설비 비용 등을 고려하여 적정한 가열장치를 이용하는 것이 바람직하다.

다음으로, 제어부(140)는 상기와 같은 과정으로 동파를 방지하고, 아울러 측정한 염소 가스 농도 레벨을 확인하여, 염소 가스 배출이 필요하다고 판단이 되면, 팬 구동신호를 발생하여 팬 구동부(150)를 동작시킨다. 상기 팬 구동부(150)는 물탱크(111)의 소정 위치에 장착된 가스 배출 팬(115)을 구동시켜 물탱크 내부(110)의 염소 가스를 외부로 배출시킨다. 여기서 염소 가스 배출이 필요하다고 판단하는 방식도 염소 가능 농도 레벨의 기준치를 미리 설정하여 내부 메모리에 저장하고, 그 측정된 염소 가스 농도 레벨과 상기 기준치에 따라 팬 구동을 제어한다. 팬 구동의 제어는 팬의 구동 시간과 팬 회전수를 제어하는 것을 의미하며, 팬 구동 시간과 팬 구동 속도는 염소 가능 농도에 비례적으로 다르게 하여 제어하는 것이 바람직하다. 여기서 동파 방지 기능과 염소 가스 배출 기능은 동시에 수행하는 것도 가능하다.

염소 가스의 배출로 물에 잔류하는 염소 가스 농도를 낮출 수 있으며, 이에 따라 해당 물을 음용하는 사용자의 안전을 확보할 수 있게 되는 것이다.

다음으로, 본 발명의 다른 특징으로서, 제어부(140)는 통신부(180)와 연동하여 동파 정보 및 염소 농도 정보를 설정된 통신 프로토콜을 통해 관리자 및 물을 사용하는 모든 사용자에게 실시간으로 전송할 수 있다.

이러한 정보통신기술(ICT)을 구현하기 위해서 상기 제어부(140)는 서버와 같은 컴퓨터로 구현할 수 있다.

예컨대, 제어부(140)는 내부 메모리를 통해 관리자 및 물을 사용하는 대상자의 연락번호를 추출한다. 여기서 제어부(140)가 서버급으로 구현되면, 사용자가 아주 많은 경우에도 데이터 전송이 가능하다. 이어 통신부(180)와 연동하여 연락번호와 전달하고자 하는 정보(동파 레벨, 염소 농도레벨, 기타 상황 정보)를 전달한다.

상기 통신부(180)는 전달되는 연락처 정보와 전송 데이터를 매핑하고, 설정된 통신 프로토콜을 통해 해당 정보를 관리자 단말기(300) 및 사용자 단말기로 전송한다.

관리자 단말기(300)(또는, 사용자 단말기)는 동파 레벨이나 염소 농도 레벨 및 기타 물탱크의 동차 처리 정보나 염소 가스 처리 정보, 이후 상태 정보 등이 수신되면, 이를 단말기의 화면에 자동으로 팝-업되어 디스플레이한다. 따라서 관리자나 사용자는 자신이 휴대한 단말기를 이용하여 원격에서도 실시간으로 물탱크의 동파 상태나 염소 농도 상태 등을 실시간으로 확인할 수 있다.

상기 제어부(140)는 동파 방지 기능을 수행한 후 또는 염소 가스 제거 기능을 수행한 후, 수온과 염소 농도를 다시 확인하고, 동파 방지가 이루어지거나 염소 가스 제거가 완전히 이루어진 경우에도 해당 정보를 생성하여 관리자 및 사용자에게 실시간으로 전송해준다.

이러한 정보통신기술을 이용하면, 관리자는 관리자 단말기(300)를 이용하여 원격에서 물탱크의 동파 처리나 염소 가스 제거를 위한 명령 정보를 전송하는 것이 가능하다. 이러한 명령 정보를 수신한 통신부(180)는 수신한 명령 정보를 제어부(140)에 전달하게 된다. 제어부(140)는 프로그램적으로 동파 방지나 염소 가스 제거 동작을 수행하다가, 관리자가 원격에서 전송한 명령이 수신되면 관리자의 명령을 우선순위로 하여 동파 방지 기능이나 염소 가스 제거기능을 수행하게 된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

110: 물탱크 111: 몸체
112: 수온 감지부 113: 염소 가스 측정부
114: 수정 전기 가열기 115: 가스 배출 팬
116: 순환펌프 120: 데이터 수집부
130: 데이터 분석부 140: 제어부
150: 팬 구동부 160: 가열기 구동부
170: 순환펌프 구동부 180: 통신부
200: 통신망 300: 관리자 단말기(또는, 사용자 단말기)

Claims (3)

1. 인공지능 기반으로 물탱크의 동파를 방지하고 염소 가스를 제거하여 안전을 도모하기 위한 장치로서,
   물을 저장 및 공급하는 물탱크;
   상기 물탱크 내에 저장된 물의 온도를 감지하는 수온 감지부;
   상기 물탱크 내부의 염소 가스를 측정하는 염소 가스 측정부;
   상기 수온 감지부 및 염소 가스 측정부에서 측정한 수온 측정 데이터 및 염소 가스 측정 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
   상기 데이터 수집부에서 수집한 데이터를 미리 설정된 기준치와 비교를 통해 분석하여 동파 레벨과 염소 농도 레벨을 판단하고, 판단한 동파 레벨 및 염소 농도 레벨을 출력하는 데이터 분석부;
   상기 데이터 분석부에서 출력되는 동파 레벨에 따라 동파 방지를 위한 다단계 동파방지 제어신호를 출력하고, 상기 염소 농도 레벨에 따라 염소 제거를 위한 염소 제거 제어신호를 발생하는 제어부;
   상기 제어부에서 발생하는 다단계 동파방지 제어신호 중 최저 동파 레벨의 동파방지 제어신호에 따라 상기 물탱크의 물을 순환시키는 순환펌프를 구동하여 초기 동파를 방지하는 순환펌프 구동부;
   상기 제어부에서 발생하는 동파 방지를 위한 다단계 동파방지 제어신호 중 최고 동파 레벨의 동파방지 제어신호에 따라 상기 물탱크의 내부에 구비된 수중전기 가열기를 구동시켜 동파를 방지하는 가열기 구동부;
   상기 제어부에서 발생하는 염소 제거 제어신호에 따라 물탱크 내부의 염소가스를 외부로 방출하는 가스 배출 팬을 구동시켜 물을 음용하는 사용자의 안전을 도모하는 팬 구동부를 포함하고,
   상기 제어부는 다단계 동파방지 제어신호 중 최저 동파 레벨의 동파방지 제어신호를 이용하여 순환펌프 구동부를 구동시킬 경우, 일정 시간 순환펌프를 구동시키고 오프하는 것을 반복하는 방식으로 순환펌프의 구동을 제어하여 전력 낭비를 방지하면서 물탱크의 동파를 방지하며,
   상기 제어부는 동파 레벨이 최고 동파 레벨이면 다단계 동파방지 제어신호 중 최고 동파 레벨의 동파방지 제어신호를 생성하여 가열기 구동부를 동작시키고, 상기 순환펌프 구동부는 동작 정지시키며,
   상기 데이터 분석부는 상기 데이터 수집부에서 수집한 수온 측정 데이터와 동파를 판단하기 위해 미리 설정된 최저 동파 기준범위를 비교하여 상기 측정한 수온 측정 데이터가 상기 최저 동파 기준범위에 속하면 최저 동파 레벨로 판단하고, 상기 수온 측정 데이터가 상기 최저 동파 기준범위를 초과하면 동파 가능성이 높은 것으로 판단을 하고 최고 동파 레벨로 판단하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에서, 상기 제어부에서 발생하는 동파 정보 및 염소 농도 정보를 설정된 통신 프로토콜을 통해 관리자 및 물을 사용하는 모든 사용자에게 전송하는 통신부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 등록된 관리자 및 등록된 사용자 연락처 정보를 내부 메모리에 저장하고, 상기 통신부에 전송 대상자를 결정하여 전달해주는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 물탱크 안전 제어장치.
   
   
   
   
   
   
   
   

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