KR102390036B1 - 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템 - Google Patents

방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템에 관한 것으로서, 방조제의 바다 측 방향에 위치하여 설치되고, 수압에 의해 자동 개폐되는 자동수문; 상기 방조제 상에 설치되는 컨트롤박스를 갖는 제어반; 상기 자동수문 상에 설치하여 자동수문 측 개폐상태를 감지하고, 자동수문의 개폐상태 감지신호를 제어반으로 전송하는 자동수문용 개폐감지센서; 상기 방조제를 기준으로 해수가 위치하는 바다 측에 설치되고, 해수면 수위감지신호를 제어반으로 전송하는 제1 비침습식 수위계; 상기 방조제를 기준으로 농수로 및 농경지가 위치하는 내수면 측에 설치되고, 내수면 측 수위 감지신호를 제어반으로 전송하는 제2 비침습식 수위계; 상기 방조제에 형성되는 제방 배수로 상에 설치되고, 상기 제어반에서의 제어신호에 의해 기동되어 개폐기능을 수행하도록 설치되는 전동식 개폐수문; 상기 방조제를 기준으로 내수면 측에 설치되고, 바다 측 해수가 내수면 측으로 유입됨을 감지하여 이를 제어반으로 전송하는 염도감지센서; 상기 방조제 상에 설치되고, 제어반에서의 제어신호에 따라 경고등 및 경보음을 발생시킴으로써 방조제에 설치되는 자동수문이 고장 또는 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 제방의 붕괴로 인해 해수가 유입되는 경우, 이를 관리소나 관리자 및 농민에게 알리기 위한 경보기;를 포함하며, 상기 제어반은 방조제에 설치되는 자동수문이 고장 또는 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 제방의 붕괴로 인해 해수가 유입되는 경우, 이를 유선 또는 무선 방식으로 관리소 서버와 관리자 단말로 데이터 전송하여줌으로써 위험 상황을 즉시 알려주기 위한 유무선 전송기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 방조제에 설치되는 자동수문이 고장 또는 부유물 등의 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 또는 제방의 붕괴로 인해 바다 측 해수가 내수면 측으로 유입되는 경우, 이러한 사실을 관리소와 관리자에게 즉시 알릴 수 있으며, 해수의 유입으로 인해 내수면 측에 위치하는 농경지나 농수로 및 농작물의 피해를 방지하거나 최소화할 수 있는 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템을 제공할 수 있다.

Description

방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템{SEAWATER DAMAGE PREVENTION ALARM SYSTEM OF ARABLE LAND BY COLLAPSE AND MALFUNCTION OF AUTOMATIC FLOODGATE FOR EMBANKMENT}
본 발명은 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방조제에 설치되는 자동수문이 고장 또는 부유물 등의 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 또는 제방의 붕괴로 인해 해수가 유입되는 경우, 이러한 사실을 관리소와 관리자에게 즉시 알림으로써 농경지나 농수로 및 농작물의 피해를 방지하거나 최소화할 수 있도록 한 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템에 관한 것이다.
일반적으로 농경지는 논이나 밭 및 과수원 등 농작물을 직접 재배 및 생산하는데 이용되는 토지로서, 농업생산의 기본적인 수단이며, 농업발전의 기초를 이루는 것이다.
이러한 농경지는 바닷물 인근에 위치하는 경우, 해수의 범람이나 침수를 방지하도록 자동수문이 설치된 방조제 등의 수문설비가 구축되는 환경을 갖게 된다.
부연하여, 상기 방조제 등의 수문설비를 통해서는 배수량 조절 및 역류를 방지함으로써 담수율 또는 저수율을 인위적으로 조절하는 기능을 하며, 농경지를 보호하는 기능을 한다.
일 예로서, 방조제는 해수의 수위가 높고 농경지가 위치하는 내수면의 수위가 낮으면 자동수문은 해수의 수압으로 닫히게 되고, 이와는 반대로 해수의 수위가 낮고 내수면의 수위가 높으면 내수면의 수압으로 자동수문이 열려 해수를 방류하는 역할을 한다.
하지만, 종래에 있어, 해수의 수위가 상승 시 방조제에 설치된 자동수문이 자동으로 닫혀야 하는데, 그렇지 못하여 해수가 내수면 측으로 유입되는 경우가 자주 발생되고 있으며, 이를 장기간 방치할 경우 해수가 농수로 및 농경지까지 유입되어 침수되는 피해가 발생되고 농작물 피해로 이어진다.
이와 같이, 해수의 수위가 상승시 자동수문이 비정상 작동하는 경우는 자동수문에 부유물질 등 장애물이 끼어있는 경우가 많으며, 이로 인해 자동수문이 제대로 닫히지 못하는 문제가 발생되므로 뜻하지 않게 농경지 측 해수 침수로 이어지는 등 어려움을 겪어오고 있다.
또한, 농경지 측으로 침수된 해수가 썰물로 인해 빠져나가더라도 농수로가 이미 해수에 의해 침수된 상태이므로 염분을 함유하고 있어 농경지로 농업용수를 공급할 수 없는 지경에 이르는 문제점이 있었으며, 이에 따라 농작물 피해가 불가피하므로 개선이 시급한 실정에 있다.
이와 더불어, 해수의 수위가 높고 내수면의 수위가 낮아 방조제 측 자동수문이 정상 작동하고 있으나, 제방의 붕괴로 인해 해수가 내수면 측으로 유입되는 문제점이 발생될 수 있으며, 이러한 경우에도 상술한 농경지 및 농작물 피해가 발생될 수밖에 없다.
나아가, 국가관리 방조제의 경우에는 배수펌프장 등이 설치되어 있고 관리인이 상주하므로 피해를 최소화할 수 있으나, 이에 반하여 지방관리 방조제의 경우에는 관리인이 상주하지 않는 등 관리가 매우 취약한 상태에 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해를 방지하기 위한 종래 선행기술문헌을 살펴보았을 때, 이를 언급하거나 개시하는 선행기술문헌을 쉽게 찾아볼 수가 없었으며, 단지 국내등록특허공보 제10-0252381호(적조 접근 자동경보 및 해수유입 차단 시스템) 및 제10-2169199호(수문 개폐장치) 등을 참조할 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0252381호 대한민국 등록특허공보 제10-2169199호
본 발명은 상기의 종래 문제점들을 개선 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 방조제에 설치되는 자동수문이 고장 또는 부유물 등의 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 또는 제방의 붕괴로 인해 해수가 유입되는 경우, 이러한 사실을 관리소와 관리자에게 즉시 알림으로써 농경지나 농수로 및 농작물의 피해를 방지하거나 최소화할 수 있도록 한 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 바다 측 해수면 수위가 농경지가 위치되는 내수면 측 수위보다 높을 때 제어반에서 자동수문 측 개폐상태를 체크하여 자동수문이 닫혀 있으면 제어시그널을 발생시키지 않고, 자동수문 측 장애물이 끼어 있거나 고장 등에 의해 이상 발생으로 자동수문이 열려 있으면 제방 배수로 상에 설치한 전동식 개폐수문을 즉시 폐쇄함과 동시에 경고등 및 경보음을 발생시키도록 하며, 이와 더불어 이러한 상황을 관리소와 관리자에게 유무선을 이용하여 전송함으로써 즉시 알릴 수 있도록 한 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템은, 방조제의 바다 측 방향에 위치하여 설치되고, 수압에 의해 자동 개폐되는 자동수문; 상기 방조제 상에 설치되는 컨트롤박스를 갖는 제어반; 상기 자동수문 상에 설치하여 자동수문 측 개폐상태를 감지하고, 자동수문의 개폐상태 감지신호를 제어반으로 전송하는 자동수문용 개폐감지센서; 상기 방조제를 기준으로 해수가 위치하는 바다 측에 설치되고, 해수면 수위감지신호를 제어반으로 전송하는 제1 비침습식 수위계; 상기 방조제를 기준으로 농수로 및 농경지가 위치하는 내수면 측에 설치되고, 내수면 측 수위 감지신호를 제어반으로 전송하는 제2 비침습식 수위계; 상기 방조제에 형성되는 제방 배수로 상에 설치되고, 상기 제어반에서의 제어신호에 의해 기동되어 개폐기능을 수행하도록 설치되는 전동식 개폐수문; 상기 방조제를 기준으로 내수면 측에 설치되고, 바다 측 해수가 내수면 측으로 유입됨을 감지하여 이를 제어반으로 전송하는 염도감지센서; 상기 방조제 상에 설치되고, 제어반에서의 제어신호에 따라 경고등 및 경보음을 발생시킴으로써 방조제에 설치되는 자동수문이 고장 또는 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 제방의 붕괴로 인해 해수가 내수면 측으로 유입되는 경우, 이를 관리소나 관리자 및 농민에게 알리기 위한 경보기;를 포함하며, 상기 제어반은 방조제에 설치되는 자동수문이 고장 또는 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 제방의 붕괴로 인해 해수가 내수면 측으로 유입되는 경우, 이를 유선 또는 무선 방식으로 관리소 서버와 관리자 단말로 데이터 전송하여줌으로써 위험 상황을 즉시 알려주기 위한 유무선 전송기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 제1 및 제2 비침습식 수위계는 각각, 비침습식 초음파 수위계 또는 비침습식 초음파 수위차 전송기로 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 제어반은, 상기 제1 비침습식 수위계로부터 바다 측 해수면 수위 감지신호와 상기 제2 비침습식 수위계로부터 내수면 측 수위 감지신호를 실시간으로 전송받는 단계; 상기 해수면 수위 감지신호와 내수면 측 수위 감지신호를 비교하여 양측의 수위 차를 실시간으로 체크하는 단계; 상기 바다 측 해수면 수위가 내수면 측 수위보다 높을 때 개폐감지센서로부터 신호를 전송받아 자동수문 측 개폐상태를 체크하되, 상기 자동수문이 닫혀 있으면 제어시그널을 발생시키지 않고, 상기 자동수문 측에 장애물이 끼어 있거나 고장에 의한 이상 발생으로 자동수문이 열려 있으면 제방 배수로 상에 설치한 전동식 개폐수문을 기동시켜 즉시 폐쇄하는 단계; 상기 자동수문 측에 장애물이 끼어 있거나 고장에 의한 이상 발생으로 자동수문이 열려 있으면 제방 배수로 상에 설치한 전동식 개폐수문을 기동시켜 즉시 폐쇄하는 경우, 경보기를 작동시켜 경고등 및 경보음을 발생시킴과 동시에 유무선 전송기를 통해 관리소 서버와 관리자 단말로 데이터 전송하여 위험 상황을 즉시 알리는 단계;를 순차 수행하도록 프로그래밍 제어하는 구성일 수 있다.
여기에서, 상기 제어반은, 상기 해수면과 내수면 측 수위 차에 따라 자동수문이 정상 작동하는 경우에도 불구하고, 제방이 붕괴되어 해수가 내수면으로 유입됨에 의해 염도감지센서로부터 염도감지신호가 전송되면, 경보기를 작동시켜 경고등 및 경보음을 발생시킴과 동시에 유무선 전송기를 통해 관리소 서버와 관리자 단말로 데이터 전송하여 위험 상황을 즉시 알리는 단계;를 수행하여 프로그래밍 제어하는 구성일 수 있다.
본 발명에 따르면, 방조제에 설치되는 자동수문이 고장 또는 부유물 등의 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 또는 제방의 붕괴로 인해 바다 측 해수가 내수면 측으로 유입되는 경우, 이러한 사실을 관리소와 관리자에게 즉시 알릴 수 있으며, 해수의 유입으로 인해 내수면 측에 위치하는 농경지나 농수로 및 농작물의 피해를 방지하거나 최소화할 수 있는 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 방조제가 설치되어 있음에도 불구하고 뜻하지 않게 농경지 측으로 바다 측 해수가 침수되던 현상을 차단 및 최소화할 수 있으며, 농경지 측 해수 침수가 발생되더라도 초기에 빠르게 대처할 수 있게 되므로 방조제 자동수문 측 오작동이나 제방 붕괴가 발생되더라도 농경지 해수 피해를 매우 효과적으로 방지할 수 있으며, 이를 통해 농수로 및 농경지를 보호함과 더불어 농작물 피해를 막을 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템을 설명하기 위해 나타낸 기본 설치 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템에 있어 수위 차에 의한 자동수문의 폐쇄 동작상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템에 있어 수위 차에 의한 자동수문의 개방 동작상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템에 있어 수위 차에 따라 자동수문이 닫혀야 함에도 장애물이 끼여 폐쇄되지 않을 시 전동식 개폐수문을 폐쇄시킨 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템에 있어 수위 차에 따른 자동수문의 정상 작동에도 제방이 붕괴되어 해수가 내수면 측으로 유입되는 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명에 대해 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명 및 도면을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템을 설명하기 위해 나타낸 도면들이다.
본 발명의 실시예에 따른 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템은 도 1 내지 5에 나타낸 바와 같이, 기본적으로 자동수문(2)이 설치되는 구조물인 방조제(1)를 포함한다.
상기 방조제(1)에는 자동수문(2)의 개방시 바다 측 해수를 방류시키기 위한 제방 배수로(3)가 형성된다.
상기 방조제(1)를 기준으로 일측에 해수를 갖는 바다 측이 위치하고 타측에 내수면 측이 위치되며, 내수면 측에 농작물 재배를 위한 농수로 및 농경지가 위치된다.
상기 자동수문(2)은 바다 측 해수와 접하도록 방조제(1) 상에 설치된다.
상기 자동수문(2)은 수압에 의해 자동 개폐되는 무동력 문비(floodgate)를 갖는 수문으로 설치함이 바람직하다.
즉, 상기 자동수문(2)은 방조제(1) 상에서 바다 측 해수면 수위가 높고 내수면 측 수위가 낮으면 해수면의 수압으로 자동 폐쇄되고, 바다 측 해수면 수위가 낮고 내수면 측 수위가 높으면 내수면의 수압으로 자동 개방되는 구성이다.
이에 더하여, 제어반(10), 제1 비침습식 수위계(20), 제2 비침습식 수위계(30), 자동수문용 개폐감지센서(40), 전동식 개폐수문(50), 염도감지센서(60), 및 경보기(70)를 포함한다.
상기 제어반(10)은 구조물인 방조제(1) 상에 설치되는 컨트롤박스(11)를 포함한다.
상기 제어반(10)은 방조제(1)에 설치되는 자동수문(2)이 고장 또는 부유물질 등의 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 제방의 붕괴로 인해 해수가 내수면 측으로 유입되는 경우, 이를 유선 또는 무선 방식으로 관리소 서버와 관리자 단말로 데이터 전송하여줌으로써 위험 상황을 즉시 알려주기 위한 유무선 전송기(12)를 포함한다.
여기에서, 상기 관리소 서버는 컴퓨터 등일 수 있으며, 상기 관리자 단말은 관리자 자신이 소유하는 스마트폰이 가장 바람직하다.
상기 제1 비침습식 수위계(20)는 방조제(1)를 기준으로 해수가 위치하는 바다 측에 설치되고, 해수면 수위감지신호를 제어반(10)으로 전송하기 위한 구성이다.
상기 제2 비침습식 수위계(30)는 방조제(1)를 기준으로 농수로 및 농경지가 위치하는 내수면 측에 설치되고, 내수면 측 수위 감지신호를 제어반(10)으로 전송하기 위한 구성이다.
상기 제2 비침습식 수위계(30)는 농경지 및 농수로가 위치된 지점보다 방조제(1) 측 근접되는 지점에 설치함이 바람직하다.
상기 제1 및 제2 비침습식 수위계(20)(30)는 설치시 잦은 교체나 유실을 방지하여 사용 수명을 높이기 위한 것으로서, 비침습식으로 설치함이 바람직하다.
이를 위해, 초음파를 사용하는 비침습식 초음파 수위계 또는 비침습식 초음파 수위차 전송기로 구성할 수 있다.
상기 제1 및 제2 비침습식 수위계(20)(30)는 비침습식 설치를 위해 브래킷 등의 부자재나 기타 설치구조물 등이 활용될 수 있다.
상기 자동수문용 개폐감지센서(40)는 자동수문(2) 상에 설치하여 자동수문 측 개폐상태를 감지하고, 자동수문의 개폐상태에 따른 감지신호를 제어반(10)으로 전송하기 위한 구성이다.
상기 전동식 개폐수문(50)은 방조제(2)에 형성되는 제방 배수로(3) 상에 설치되고, 상기 제어반(10)에서의 제어신호에 의해 기동되어 개폐기능을 수행하도록 설치된다.
상기 전동식 개폐수문(50)은 방조제(1)의 제방 배수로(3) 상에 설치시, 초기 개방상태로 설치된다.
상기 염도감지센서(60)는 방조제(1)를 기준으로 내수면 측에 설치되고, 바다 측 해수가 내수면 측으로 유입시 이로부터 염도를 감지하여 이를 제어반(10)으로 전송하기 위한 구성이다.
상기 염도감지센서(60)는 바다 측 해수면과 내수면 측 수위 차에 따라 자동수문(2)이 정상 작동하는 경우에도 불구하고, 제방이 붕괴되어 해수가 내수면으로 유입되었을 때, 해수가 유입됨을 빠르게 체크하여 바로 대처 가능하도록 경보하는데 활용하기 위한 수단이다.
상기 염도감지센서(60)가 설치되는 후방(後方), 즉 염도감지센서(60)와 농수로의 사이에는 역삼투압 필터를 설치하는 구성을 갖게 할 수도 있다. 즉 해수가 내수면 측으로 유입될 시 농수로로 흘러들어가기 전에 해수로부터 염분과 불순물을 필터링하여 제거토록 할 수 있으며, 이를 통해 정수된 물을 통과시켜 내보내도록 함으로써 내수면 측 해수의 유입시 피해를 최소화하는 수단으로 활용할 수 있다.
상기 경보기(70)는 방조제(1) 상에 설치되고, 제어반(10)에서의 제어신호에 따라 경고등 및 경보음을 발생시키기 위한 구성이다.
상기 경보기(70)는 경광등 및 혼을 포함한다.
상기 경보기(70)는 방조제(1)에 설치되는 자동수문(2)이 고장 또는 부유물질 등의 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 또는 제방의 붕괴로 인해 해수가 내수면 측으로 유입되는 경우, 이를 관리소나 관리자 및 농민에게 알리기 위한 수단이다.
나아가, 상기 자동수문(2)은 해수와의 접촉에 의한 부식방지와 내구성 향상 및 사용 수명을 높이기 위해 내외부 전체면에 걸쳐 섬유강화플라스틱(FRP)에 에어로젤과 부틸고무를 혼합한 부식방지코팅액으로 코팅하여 부식방지코팅층을 형성하는 구성일 수 있다.
상기 부식방지코팅층은 섬유강화플라스틱(FRP) 100중량부에 대하여 에어로젤 5~10중량부와 부틸고무 10~20중량부로 배합할 수 있다.
여기에서, 섬유강화플라스틱에 에어로젤을 첨가시 5중량부 미만일 경우에는 물에 젖지 않게 하는 특성 발휘가 어렵고, 10중량부를 초과하는 경우에는 인장강도 등 내구성을 저하시킬 우려가 있다.
상기 섬유강화플라스틱(FRP)은 합성수지 속에 섬유기재를 혼입시켜 기계적 강도를 향상시킨 것으로서, 수명이 길고 가볍고 강하며 부식을 방지할 수 있으며, 내구성을 높여줄 수 있다.
상기 에어로젤은 머리카락 1만분의 1 굵기 실리카 성분 물질이 성글게 얽힌 구조를 갖는 것으로서 지구상에서 가장 밀도가 낮은 고체물질로 매우 가볍고, 특히 물에 젖지 않는 특성으로 해수와의 접촉을 차단할 수 있다.
상기 부틸고무는 이소부틸렌과 이소프렌의 공중합으로 얻어지는 내후성 및 내노화성이 우수한 합성고무로서, 가격이 저렴하고 진동 발생을 차단 및 소음을 줄일 수 있다.
상기 전동식 개폐수문(50) 또한 해수와의 접촉에 의한 부식방지와 내구성 향상 및 사용 수명을 높이기 위해 내외부 전체면에 걸쳐 섬유강화플라스틱(FRP)에 에어로젤과 부틸고무를 혼합한 부식방지코팅액으로 코팅하여 부식방지코팅층을 형성하는 구성일 수 있으며, 상술한 내용을 준용하기로 한다.
이와 같은 상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템에 있어 상기 제어반(10)은 하기에서 기술하는 단계를 순차 수행하도록 프로그래밍 제어하는 구성일 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제어반(10)은 제1 비침습식 수위계(20)로부터 바다 측 해수면 수위 감지신호와 상기 제2 비침습식 수위계(30)로부터 내수면 측 수위 감지신호를 실시간으로 전송받는다.
해수면 수위 감지신호와 내수면 측 수위 감지신호를 비교하여 양측의 수위 차를 실시간으로 체크한다.
바다 측 해수면 수위가 내수면 측 수위보다 높을 때 개폐감지센서(40)로부터 신호를 전송받아 자동수문(2) 측 개폐상태를 체크하되, 상기 자동수문(2)이 닫혀 있으면 제어시그널을 발생시키지 않고, 상기 자동수문(2) 측에 부유물질 등을 비롯한 장애물이 끼어 있거나 고장에 의한 이상 발생으로 자동수문(2)이 열려 있으면 제방 배수로(3) 상에 설치한 전동식 개폐수문(50)을 기동시켜 즉시 폐쇄한다.
그리고, 자동수문(2) 측에 장애물이 끼어 있거나 고장에 의한 이상 발생으로 자동수문(2)이 열려 있으면 제방 배수로(3) 상에 설치한 전동식 개폐수문(50)을 기동시켜 즉시 폐쇄하는 경우, 경보기(70)를 작동시켜 경고등 및 경보음을 발생시킴과 동시에 유무선 전송기(12)를 통해 관리소 서버와 관리자 단말로 문자나 MMS 등의 데이터 전송을 통해 위험 상황을 즉시 알린다.
또한, 상기 제어반(10)은 하기에서 기술하는 단계를 수행하도록 프로그래밍 제어하는 구성일 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제어반(10)은 해수면과 내수면 측 수위 차에 따라 자동수문(2)이 정상 작동하는 경우에도 불구하고, 제방이 붕괴되어 해수가 내수면으로 유입됨에 의해 염도감지센서(60)로부터 염도감지신호가 전송되면, 경보기(70)를 작동시켜 경고등 및 경보음을 발생시킴과 동시에 유무선 전송기(12)를 통해 관리소 서버와 관리자 단말로 문자나 MMS 등의 데이터 전송을 통해 위험 상황을 즉시 알린다.
한편, 도 2는 해수면 수위가 높고 내수면 측 수위가 낮으면, 해수면의 수압으로 인해 자동수문(2)이 닫힌 상태가 되므로 정상 동작하는 예시를 도시하고 있으며, 도 3은 해수면 수위가 낮고 내수면 측 수위가 높으면, 내수면 측 수위의 수압으로 인해 자동수문(2)이 열리고 방류가 이루어지므로 정상 동작하는 예시를 도시하고 있다.
이에 따라, 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템을 통해서는 방조제(1)에 설치되는 자동수문(2)이 고장 또는 부유물질 등의 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 또는 제방의 붕괴로 인해 바다 측 해수가 내수면 측으로 유입되는 경우, 이러한 사실을 관리소와 관리자에게 즉시 알릴 수 있으며, 이를 통해 위험상황을 빠르게 대처할 수 있게 되므로 해수의 유입으로 인해 내수면 측에 위치하는 농경지나 농수로 및 농작물의 피해를 방지하거나 최소화할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정과 변형 또는 단계의 치환 등이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 방조제 2: 자동수문
3: 제방 배수로 10: 제어반
11: 콘트롤박스 12: 유무선 전송기
20: 제1 비침습식 수위계 30: 제2 비침습식 수위계
40: 자동수문용 개폐감지센서 50: 전동식 개폐수문
60: 염도감지센서 70: 경보기

Claims (4)

  1. 방조제의 바다 측 방향에 위치하여 설치되고, 수압에 의해 자동 개폐되는 자동수문;
    상기 방조제 상에 설치되는 컨트롤박스를 갖는 제어반;
    상기 자동수문 상에 설치하여 자동수문 측 개폐상태를 감지하고, 자동수문의 개폐상태 감지신호를 제어반으로 전송하는 자동수문용 개폐감지센서;
    상기 방조제를 기준으로 해수가 위치하는 바다 측에 설치되고, 해수면 수위감지신호를 제어반으로 전송하는 제1 비침습식 수위계;
    상기 방조제를 기준으로 농수로 및 농경지가 위치하는 내수면 측에 설치되고, 내수면 측 수위 감지신호를 제어반으로 전송하는 제2 비침습식 수위계;
    상기 방조제에 형성되는 제방 배수로 상에 설치되고, 상기 제어반에서의 제어신호에 의해 기동되어 개폐기능을 수행하도록 설치되는 전동식 개폐수문;
    상기 방조제를 기준으로 내수면 측에 설치되고, 바다 측 해수가 내수면 측으로 유입됨을 감지하여 이를 제어반으로 전송하는 염도감지센서;
    상기 방조제 상에 설치되고, 제어반에서의 제어신호에 따라 경고등 및 경보음을 발생시킴으로써 방조제에 설치되는 자동수문이 고장 또는 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 제방의 붕괴로 인해 해수가 내수면 측으로 유입되는 경우, 이를 관리소나 관리자 및 농민에게 알리기 위한 경보기; 를 포함하며,
    상기 제어반은 방조제에 설치되는 자동수문이 고장 또는 장애물에 의하여 닫혀야 할 때 제대로 닫히지 않거나 제방의 붕괴로 인해 해수가 내수면 측으로 유입되는 경우, 이를 유선 또는 무선 방식으로 관리소 서버와 관리자 단말로 데이터 전송하여줌으로써 위험 상황을 즉시 알려주기 위한 유무선 전송기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 비침습식 수위계는 각각,
    비침습식 초음파 수위계 또는 비침습식 초음파 수위차 전송기인 것을 특징으로 하는 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어반은,
    상기 제1 비침습식 수위계로부터 바다 측 해수면 수위 감지신호와 상기 제2 비침습식 수위계로부터 내수면 측 수위 감지신호를 실시간으로 전송받는 단계;
    상기 해수면 수위 감지신호와 내수면 측 수위 감지신호를 비교하여 양측의 수위 차를 실시간으로 체크하는 단계;
    상기 바다 측 해수면 수위가 내수면 측 수위보다 높을 때 개폐감지센서로부터 신호를 전송받아 자동수문 측 개폐상태를 체크하되,
    상기 자동수문이 닫혀 있으면 제어시그널을 발생시키지 않고,
    상기 자동수문 측에 장애물이 끼어 있거나 고장에 의한 이상 발생으로 자동수문이 열려 있으면 제방 배수로 상에 설치한 전동식 개폐수문을 기동시켜 즉시 폐쇄하는 단계;
    상기 자동수문 측에 장애물이 끼어 있거나 고장에 의한 이상 발생으로 자동수문이 열려 있으면 제방 배수로 상에 설치한 전동식 개폐수문을 기동시켜 즉시 폐쇄하는 경우, 경보기를 작동시켜 경고등 및 경보음을 발생시킴과 동시에 유무선 전송기를 통해 관리소 서버와 관리자 단말로 데이터 전송하여 위험 상황을 즉시 알리는 단계; 를 순차 수행하도록 프로그래밍 제어하는 것을 특징으로 하는 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어반은,
    상기 해수면과 내수면 측 수위 차에 따라 자동수문이 정상 작동하는 경우에도 불구하고, 제방이 붕괴되어 해수가 내수면으로 유입됨에 의해 염도감지센서로부터 염도감지신호가 전송되면,
    경보기를 작동시켜 경고등 및 경보음을 발생시킴과 동시에 유무선 전송기를 통해 관리소 서버와 관리자 단말로 데이터 전송하여 위험 상황을 알리는 단계; 를 수행하여 프로그래밍 제어하는 것을 특징으로 하는 방조제 자동수문 오작동 및 제방 붕괴에 의한 농경지 해수피해 방지 경보시스템.
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