KR102522988B1 - 환경정보 수집시스템과 이것을 이용한 환경정보의 자동보정 알고리즘 - Google Patents

환경정보 수집시스템과 이것을 이용한 환경정보의 자동보정 알고리즘 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실외의 환경정보를 수집함에 있어서, 환경정보를 자동으로 보정하여 센싱 신뢰도와 내구성을 향상시키는 한편, 환경정보 중 미세먼지에 대한 정보를 수집할 때, 센싱 신뢰도와 내구성을 향상시키기 위한 환경정보 수집시스템과 이것을 이용한 환경정보의 자동보정 알고리즘에 관한 것이다.
이를 위해 환경정보 수집시스템은 실외의 대기가 수용 가능한 유동공간이 형성된 중공의 함체로 구비되되 일측에는 제1유동홀부가 개구되고 타측에는 제1순환홀부가 개구된 대기유동유닛과, 유동공간에 구비되어 유동공간의 대기의 환경정보를 수집 관리하는 환경센싱유닛과, 실외의 대기가 유동공간을 통과하도록 대기유동유닛에 구비되는 송풍모듈과, 환경센싱유닛과 송풍모듈의 동작을 제어하는 수집제어유닛을 포함하고, 수집제어유닛은 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정한다.

Description

환경정보 수집시스템과 이것을 이용한 환경정보의 자동보정 알고리즘{ENVIROMENTAL INFORMATION COLLECTION SYSTEM AND AUTO CORRECTION ALGORITHM OF ENVIROMENTAL INFORMATION USING THIS}
본 발명은 환경정보 수집시스템과 이것을 이용한 환경정보의 자동보정 알고리즘에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 실외의 환경정보를 수집함에 있어서, 환경정보를 자동으로 보정하여 센싱 신뢰도와 내구성을 향상시키는 한편, 환경정보 중 미세먼지에 대한 정보를 수집할 때, 센싱 신뢰도와 내구성을 향상시키기 위한 환경정보 수집시스템과 이것을 이용한 환경정보의 자동보정 알고리즘에 관한 것이다.
일반적으로, 대기 오염은 대기 중에 인위적으로 배출된 방사능 물질이나 중금속 물질이 내포된 미세먼지와 같은 오염물질의 양, 농도 및 지속 시간이 해당지역의 불특정 다수에게 불쾌감을 주거나, 해당 지역에 공중 보건상 위해를 끼치고 인간이나 동물, 식물의 활동에 해를 주게 된다. 특히, 기술의 발달과 더불어 산업의 발전에 따라 삶의 질에 대한 관심이 점점 높아지면서 주거환경과 근무환경에 대한 대기오염의 관심도가 급증하고 있다.
이에 대응하여 선행기술(공개특허공보 제10-2013-0000065호)에서는 진공노면 살수차에 장착하여 살수차의 이동경로 및 살수량, 운전자 정보, 환경 정보 등의 데이터를 취득하여 통제센터로 전송하고, RFID 카드 인식을 통해 어떤 운전자의 작업여부, 작업시간 등을 확인할 수 있는 지피에스를 이용한 대기오염 제어 및 모니터링 시스템이 개시되어 있다.
하지만, 종래 기술에 따르면, 장치의 구성이 복잡하고, 환경 데이터의 측정 정확도가 떨어지며, 초기 단계의 제품으로서 지피에스와 센서 통신을 이용한 환경 데이터 측정의 기본 개념만 개시하고 있을 뿐이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0000065호 (발명의 명칭 : 지피에스를 이용한 대기오염 제어 및 모니터링 시스템, 2013. 01. 02. 공개)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실외의 환경정보를 수집함에 있어서, 환경정보를 자동으로 보정하여 센싱 신뢰도와 내구성을 향상시키는 한편, 환경정보 중 미세먼지에 대한 정보를 수집할 때, 센싱 신뢰도와 내구성을 향상시키기 위한 환경정보 수집시스템과 이것을 이용한 환경정보의 자동보정 알고리즘을 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 환경정보 수집시스템은 실외의 대기가 수용 가능한 유동공간이 형성된 중공의 함체로 구비되되, 일측에는 제1유동홀부가 개구되고, 타측에는 제1순환홀부가 개구된 대기유동유닛; 상기 유동공간에 구비되어 상기 유동공간의 대기의 환경정보를 수집 관리하는 환경센싱유닛; 실외의 대기가 상기 유동공간을 통과하도록 상기 대기유동유닛에 구비되는 송풍모듈; 및 상기 환경센싱유닛과 상기 송풍모듈의 동작을 제어하는 수집제어유닛;을 포함하고, 상기 수집제어유닛은, 상기 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 상기 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정한다.
여기서, 상기 유동공간에는, 상기 제1유동홀부와 상기 제1순환홀부를 각각 둘로 구획함은 물론 상기 유동공간을 제1유동공간과 제2유동공간으로 분리시키는 격벽;이 구비되고, 상기 환경센싱유닛은, 상기 제1유동공간에 구비되어 상기 제1유동공간으로 유입되는 대기의 환경정보 중 적어도 미세먼지에 대한 정보를 수집 관리하는 미세먼지센싱모듈; 및 상기 제2유동공간에 구비되어 상기 제2유동공간으로 유입되는 대기의 환경정보 중 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 수집 관리하는 유동센싱모듈;을 포함한다.
여기서, 상기 미세먼지센싱모듈은, 상기 제1유동공간에서 센싱공간을 형성하도록 중공의 함체로 구비되고, 일측에는 상기 제1유동홀부에 대응하여 제2유동홀부가 개구되고, 타측에는 상기 제1순환홀부에 대응하여 제2순환홀부가 개구된 미세먼지함체; 상기 센싱공간에 구비되어 상기 센싱공간의 대기의 환경정보를 관리하는 미세먼지센서보드; 및 상기 미세먼지센서보드에 접속된 상태에서 상기 센싱공간에 구비되어 상기 센싱공간의 대기로부터 적어도 미세먼지에 대한 정보를 수집하는 미세먼지센서부;를 포함한다.
여기서, 상기 미세먼지센싱모듈은, 상기 미세먼지센서보드에 접속된 상태에서 상기 미세먼지함체에 내장되어 상기 센싱공간의 대기로부터 온도와 습도 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 수집하는 온습도센서부; 및 상기 온습도센서부에서 수집한 정보를 바탕으로 상기 송풍모듈의 동작을 제어하는 온습도제어부;를 더 포함한다.
여기서, 상기 유동센싱모듈은, 상기 제2유동공간에 구비되어 상기 제2유동공간의 대기의 환경정보를 관리하는 유동센서보드; 및 상기 유동센서보드에 접속된 상태에서 상기 상기 제2유동공간에 구비되어 상기 제2유동공간의 대기로부터 미세먼지에 대한 정보를 제외한 대기의 환경정보를 수집하는 유동환경센서부;를 포함한다.
여기서, 상기 수집제어유닛은, 외부전원을 변환시키는 전원공급유닛; 및 상기 전원공급유닛에 의해 전달되는 전원을 제어하여 상기 환경센싱유닛과 상기 송풍모듈의 동작을 제어하는 파워보드;를 포함한다.
여기서, 상기 파워보드에는, 상기 전원공급유닛에 의해 전달되는 전원을 제어하여 상기 환경센싱유닛과 상기 송풍모듈에 인가하는 전원제어부; 상기 전원공급유닛에 의해 전달되는 전원을 제어하여 상기 송풍모듈의 동작 상태를 제어하는 송풍제어부; 및 상기 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도에 관한 정보에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 상기 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정하는 자동보정부;를 포함한다.
여기서, 상기 수집제어유닛에는, 상기 송풍모듈의 동작 시간을 설정하는 시간조절부;가 구비되고, 상기 전원제어부는, 상기 환경센싱유닛이 미세먼지에 대한 정보를 수집하기 위해 상기 시간조절부에 의해 설정된 시간을 감시하고, 상기 시간조절부에 의해 설정된 시간이 경과한 다음 대기 안정화를 위한 정체시간을 부여한다.
여기서, 상기 대기유동유닛에는, 상기 송풍모듈의 동작 여부에 대응하여 상기 제1유동홀부를 개폐하기 위한 개폐모듈;이 구비되고, 상기 수집제어유닛은, 상기 환경센싱유닛과 상기 송풍모듈의 동작과 더불어 상기 개폐모듈의 동작을 제어하되, 상기 송풍모듈의 동작에 대응하여 상기 제1유동홀부가 개폐되도록 상기 개폐모듈의 동작 여부를 결정한다.
여기서, 상기 파워보드에는, 상기 전원공급유닛에 의해 전달되는 전원을 제어하여 상기 환경센싱유닛과 상기 송풍모듈에 인가하는 전원제어부; 상기 송풍모듈이 동작에 대응하여 상기 제1유동홀부가 개폐되도록 상기 개폐모듈의 동작 상태를 제어하는 개폐제어부; 상기 전원공급유닛에 의해 전달되는 전원을 제어하여 상기 송풍모듈의 동작 상태를 제어하는 송풍제어부; 및 상기 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도에 관한 정보에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 상기 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정하는 자동보정부;를 포함한다.
여기서, 상기 수집제어유닛에는, 대기의 환경정보 중 습도에 관한 정보의 수집 여부를 선택하는 점퍼;가 구비되고, 상기 수집제어유닛은, 상기 점퍼의 설정에 따라 상기 온도에 관한 정보와 더불어 수집되는 상기 습도에 관한 정보와 기설정된 수집습도를 비교하여 미세먼지에 대한 정보의 수집 여부를 결정한다.
여기서, 상기 파워보드에는, 상기 전원공급유닛에 의해 전달되는 전원을 제어하여 상기 환경센싱유닛과 상기 송풍모듈에 인가하는 전원제어부; 상기 전원공급유닛에 의해 전달되는 전원을 제어하여 상기 송풍모듈의 동작 여부 상태를 제어하는 송풍제어부; 상기 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도에 관한 정보에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 상기 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정하는 자동보정부; 및 상기 점퍼의 설정에 따라 상기 온도에 관한 정보와 더불어 수집되는 상기 습도에 관한 정보와 기설정된 수집습도와 비교하여 미세먼지에 대한 정보의 수집 상태를 제어하는 습도제어부;를 포함한다.
여기서, 상기 대기유동유닛에는, 상기 제1유동공간으로 유입되는 대기를 가열하는 히터;가 구비되고, 상기 수집제어유닛은, 상기 온도에 대한 정보와 더불어 수집되는 상기 습도에 대한 정보와 기설정된 수집습도의 비교에 따라 상기 히터의 동작 상태를 제어한다.
여기서, 상기 파워보드에는, 상기 전원공급유닛에 의해 전달되는 전원을 제어하여 상기 환경센싱유닛과 상기 송풍모듈에 인가하는 전원제어부; 상기 전원공급유닛에 의해 전달되는 전원을 제어하여 상기 송풍모듈의 동작 여부를 결정하는 송풍제어부; 상기 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도에 관한 정보에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 상기 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정하는 자동보정부; 및 상기 온도에 대한 정보와 더불어 수집되는 상기 습도에 대한 정보와 기설정된 수집습도의 비교에 따라 상기 히터의 동작 상태를 제어하는 히터제어부;를 포함한다.
본 발명에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 본 발명에 따른 환경정보 수집시스템을 이용하여 환경정보를 자동보정하는 방법이고, 외부전원이 인가되도록 하여 상기 환경정보 시스템을 활성화시키는 전원인가단계; 기설정된 송풍시간 동안 상기 송풍모듈을 동작시키는 설정송풍단계; 상기 송풍모듈이 동작됨에 따라 기설정된 송풍시간 동안 미세먼지에 관한 정보를 제외한 환경정보를 수집하기 위해 상기 환경센싱유닛을 동작시키는 메인온도측정단계; 상기 메인온도측정단계에서 수집되는 환경정보 중 온도에 관한 정보에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 상기 메인온도측정단계에서 수집되는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정하는 온도보정단계; 및 기설정된 송풍시간이 경과한 다음, 미세먼지에 대한 정보를 수집하기 위해 상기 환경센싱유닛을 동작시키는 건식측정단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 상기 건식측정단계에 앞서, 기설정된 송풍시간에 대응하여 상기 송풍모듈의 동작 시간을 감시하는 건식정지비교단계; 및 상기 건식정지비교단계의 결과, 기설정된 송풍시간이 경과한 경우, 상기 건식측정단계에 앞서, 대기 안정화를 위한 정체시간을 부여하는 건식안정화단계;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 상기 전원인가단계 또는 상기 설정송풍단계를 거침에 따라 대기의 환경정보 중 습도에 관한 정보의 수집 여부를 선택하는 점퍼의 설정 상태를 감시하는 점퍼감시단계; 상기 점퍼감시단계의 결과, 상기 점퍼의 설정 상태가 "1" 인 경우, 상기 환경센싱유닛에서 수집되는 환경정보 중 습도에 관한 정보와 기설정된 수집습도를 비교하는 습도비교단계; 및 상기 습도비교단계의 결과, 상기 환경센싱유닛에서 수집되는 습도에 관한 정보가 기설정된 수집습도 이하인 경우, 기설정된 송풍시간이 경과한 다음, 미세먼지에 대한 정보를 수집하기 위해 상기 환경센싱유닛을 동작시키는 습식측정단계;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 상기 습도비교단계의 결과, 상기 습도측정단계에서 수집되는 습도에 관한 정보가 기설정된 수집습도를 초과하는 경우, 상기 유동공간으로 유입되는 공기가 가열되도록 히터를 동작시키는 공간가열단계;를 더 포함하고, 상기 공간가열단계를 거쳐 상기 히터가 동작되는 동안 상기 습도측정단계와 상기 습도비교단계로 복귀하며, 상기 습식측정단계에서는, 상기 습도비교단계의 결과, 상기 습도측정단계에서 수집되는 습도에 관한 정보가 기설정된 수집습도 이하인 경우, 상기 히터를 정지시키고, 기설정된 송풍시간이 경과한 다음, 미세먼지에 대한 정보를 수집하기 위해 상기 환경센싱유닛을 동작시킨다.
본 발명에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 상기 습도비교단계의 결과, 상기 습도측정단계에서 수집되는 습도에 관한 정보가 기설정된 수집습도 이하인 경우, 상기 습식측정단계에 앞서, 기설정된 송풍시간에 대응하여 상기 송풍모듈의 동작 시간을 감시하는 습식정지비교단계; 및 상기 습식정지비교단계의 결과, 기설정된 송풍시간이 경과한 경우, 상기 습식측정단계에 앞서, 대기 안정화를 위한 정체시간을 부여하는 습식안정화단계;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 상기 습식측정단계를 거친 다음, 온도에 관한 정보가 포함된 환경정보를 수집하기 위해 상기 환경센싱유닛을 동작시키는 서브온도측정단계; 상기 메인온도측정단계에서 최종 수집된 온도에 관한 정보와 상기 서브온도측정단계에서 수집된 온도에 관한 정보를 비교하는 서브온도비교단계; 및 상기 서브온도비교단계의 결과, 상기 서브온도측정단계에서 수집된 온도에 관한 정보가 상기 상기 메인온도측정단계에서 최종 수집된 온도에 관한 정보를 초과하는 경우, 상기 유동공간의 냉각을 위해 상기 송풍모듈을 동작시키는 냉각송풍단계;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 환경정보 수집시스템과 이것을 이용한 환경정보의 자동보정 알고리즘에 따르면, 실외의 환경정보를 수집함에 있어서, 환경정보를 자동으로 보정하여 센싱 신뢰도와 내구성을 향상시키는 한편, 환경정보 중 미세먼지에 대한 정보를 수집할 때, 센싱 신뢰도와 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 격벽의 구성을 통해 센싱모듈을 둘로 구분하여 개별 설치할 수 있고, 구분된 두 유동공간에서 환경정보 수집을 위한 조건 변경을 원활하게 하며, 두 공간의 조건이 서로 간섭되지 않도록 한다.
또한, 본 발명은 미세먼지센싱모듈의 세부 구성을 통해 수집된 미세먼지에 대한 정보의 안정성과 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 제1유동공간에서 온도와 습도 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 수집하므로, 과열된 제1유동공간의 온도를 실외의 온도 또는 제2유동공간의 온도로 간편하게 냉각시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 유동센싱모듈의 세부 구성을 통해 수집된 제2유동공간의 대기의 환경정보의 안정성과 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 수집제어유닛의 세부 구성을 통해 환경센싱유닛과 송풍모듈의 동작을 명확하게 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 파워보드의 기본 구성을 통해 전원과 송풍모듈의 제어가 간편하고, 자동보정 기능을 안전하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 시간설정부를 통해 수집하고자 하는 환경정보, 수집장소, 수집조건에 따라 송풍모듈의 동작 시간을 조절할 수 있고, 송풍모듈의 동작이 완료된 다음에는 정체시간에 따라 미세먼지에 대한 정보를 수집함에 있어서, 제1유동공간의 안정성과 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 개폐모듈의 부가 구성을 통해 실외의 대기가 유입되는 제1유입홀부가 개폐되므로, 실외의 대기 조건에 상관없이 유동공간의 안정성을 확보할 수 있고, 환경센싱유닛의 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 점퍼의 부가 구성을 통해 실외의 대기에 포함된 습도를 조정하고, 미세먼지에 대한 정보 수집에 있어서, 안정성 및 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 습도 조정을 위한 파워보드의 세부 구성을 통해 제2유동공간의 환경정보는 물론 제1유동공간의 미세먼지에 대한 정보를 명확하게 획득할 수 있다.
또한, 본 발명은 히터의 부가 구성을 통해 제1유동공간으로 유입되는 대기의 수분을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명은 수분 조절을 위한 파워보드의 세부 구성을 통해 미세먼지센싱모듈에서 미세먼지가 부착되거나 센싱 오류가 발생되는 것을 방지하고, 미세먼지센싱모듈에서의 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보 수집시스템을 배치 상태를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보 수집시스템의 결합 관계를 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보 수집시스템에서 미세먼지센싱유닛의 배치 상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보 수집시스템에서 수집제어유닛의 파워보드를 도시한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보 수집시스템을 이용하여 환경정보를 자동보정하는 알고리즘을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 환경정보 수집시스템과 이것을 이용한 환경정보의 자동보정 알고리즘의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 후술하는 센서부가 수집하는 환경정보에는 미세먼지, 온도, 습도, 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 이산화질소(NO2), 이산화황(SO2), 휘발성유기화합물(VOCs) 등이 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 후술하는 센서부가 수집하는 환경정보는 실외의 대기에 대한 환경정보로 구성될 수 있다. 여기서, 실외는 환경정보 시스템에 구현된 유동공간의 외측을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보 수집시스템은 사용자가 휴대 가능하여 실외의 환경정보를 수집하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보 수집시스템은 대기유동유닛(10)과, 환경센싱유닛과, 송풍모듈(50)과, 수집제어유닛(60)을 포함할 수 있다.
대기유동유닛(10)은 실외의 대기가 수용 가능한 유동공간이 형성된 중공의 함체로 구비된다.
대기유동유닛(10)의 일측에는 제1유동홀부(11)가 개구되고, 대기유동유닛(10)의 타측에는 제1순환홀부(12)가 개구된다. 제1유동홀부(11)와 제1순환홀부(12)에는 각각 메쉬망(미도시)이 구비되어 벌레 또는 이물질이 유동공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 메쉬망(미도시)은 대기의 이동에 방해되지 않도록 한다.
유동공간에는 제1유동홀부(11)와 제1순환홀부(12)를 각각 둘로 구획함은 물론 유동공간을 제1유동공간(101)과 제2유동공간(102)으로 분리시키는 격벽(103)이 구비된다.
대기유동유닛(10)과 격벽(103)은 온도 차폐 기능이 구현되도록 함으로써, 후술하는 히터(70)가 제1유동공간(101)을 가열하는 경우, 제1유동공간(101)의 열이 격벽(103)을 통해 제2유동공간(102)으로 전달되는 것을 억제 또는 방지하고, 제1유동공간(101)의 열이 대기유동유닛(10)을 통해 실외로 전달되는 것을 억제 또는 방지하므로, 사용자가 휴대한 상태에서 히터(70)의 열에 의한 안전사고를 예방하고, 제2유동공간(102)에서의 센싱 신뢰도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
환경센싱유닛은 유동공간에 구비되어 유동공간의 대기의 환경정보를 수집 관리한다. 환경센싱유닛은 미세먼지센싱모듈(30)과, 유동센싱모듈(20)을 포함할 수 있다.
유동센싱모듈(20)은 제2유동공간(102)에 구비되어 제2유동공간(102)으로 유입되는 대기의 환경정보 중 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 수집 관리한다.
유동센싱모듈(20)은 제2유동공간(102)에 구비되어 제2유동공간(102)의 대기의 환경정보를 관리하는 유동센서보드(21)와, 유동센서보드(21)에 접속된 상태에서 제2유동공간(102)에 구비되어 제2유동공간(102)의 대기로부터 미세먼지에 대한 정보를 제외한 대기의 환경정보를 수집하는 유동환경센서부(22)를 포함할 수 있다. 유동센싱모듈(20)은 제1유동공간(101)에서 발생되는 열에 간섭되지 않는다. 이때, 제2유동공간(102)은 제1유동홀부(11)의 일부와 연통됨은 물론 제1순환홀부(12)의 일부와 연통되도록 한다.
미세먼지센싱모듈(30)은 제1유동공간(101)에 구비되어 제1유동공간(101)으로 유입되는 대기의 환경정보 중 적어도 미세먼지에 대한 정보를 수집 관리한다.
미세먼지센싱모듈(30)은 제1유동공간(101)에서 센싱공간(311)을 형성하도록 중공의 함체로 구비되는 미세먼지함체(31)와, 센싱공간(311)에 구비되어 센싱공간(311)의 대기의 환경정보를 관리하는 미세먼지센서보드(32)와, 미세먼지센서보드(32)에 접속된 상태에서 센싱공간(311)에 구비되어 센싱공간(311)의 대기로부터 적어도 미세먼지에 대한 정보를 수집하는 미세먼지센서부(33)를 포함할 수 있다.
미세먼지함체(31)의 일측에는 제1유동홀부(11)에 대응하여 제2유동홀부(312)가 개구되고, 미세먼지함체(31)의 타측에는 제1순환홀부(12)에 대응하여 제2순환홀부(313)가 개구된다. 이때, 제1유동공간(101)은 제1유동홀부(11)의 나머지 일부와 연통됨은 물론 제1순환홀부(12)의 나머지 일부와 연통되도록 한다. 또한, 제1유동공간(101)에서 제1유동홀부(11)의 나머지 일부는 제2유동홀부(312)와 연통되고, 제1순환홀부(12)의 나머지 일부는 제2순환홀부(313)와 연통되도록 하여 제1유동공간(101)에서 대기가 안정적으로 이동하도록 한다.
제2유동홀부(312)와 제2순환홀부(313)에는 메쉬망(미도시)이 구비되어 벌레 또는 이물질이 유동공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 메쉬망(미도시)은 대기의 이동에 방해되지 않도록 한다.
미세먼지센싱모듈(30)은 미세먼지센서보드(32)에 접속된 상태에서 미세먼지함체(31)에 내장되어 센싱공간(311)의 대기로부터 온도와 습도 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 수집하는 온습도센서부(34)와, 온습도센서부(34)에서 수집한 정보를 바탕으로 송풍모듈(50)의 동작을 제어하는 온습도제어부(35)를 더 포함한다.
후술하는 히터(70)에 의해 제1유동공간(101)이 가열되므로, 온도습도제어부(625)는 제1유동공간(101)에서 수집되는 온도에 관한 정보가 제2유동공간(102)에서 수집되는 온도에 관한 정보가 되도록 송풍모듈(50)이 동작되도록 할 수 있다. 그러면, 제1유동공간(101)과 제2유동공간(102)의 대기 조건이 실질적으로 동일해지므로, 후속하는 환경정보 수집에 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
송풍모듈(50)은 실외의 대기가 유동공간을 통과하도록 대기유동유닛(10)에 구비된다. 송풍모듈(50)을 통해 유입되는 실외의 대기는 격벽(103)에 의해 제1유동공간(101)과 제2유동공간(102)으로 분리되어 전달된다.
수집제어유닛(60)은 환경센싱유닛과 송풍모듈(50)의 동작을 제어한다. 여기서, 수집제어유닛(60)은 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정할 수 있다.
이러한 수집제어유닛(60)은 외부전원을 변환시키는 전원공급유닛(61)과, 전원공급유닛(61)에 의해 전달되는 전원을 제어하여 환경센싱유닛과 송풍모듈(50)의 동작을 제어하는 파워보드(62)를 포함할 수 있다.
수집제어유닛(60)과 파워보드(62)의 세부 구성은 아래에서 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보 수집시스템은 송풍모듈의 동작 여부에 대응하여 제1유동홀부(11)를 개폐하기 위한 개폐모듈(40)을 더 포함할 수 있다.
개폐모듈(40)은 제1유동홀부(11)를 개폐하기 위한 개폐부재(41)와, 제1유동홀부(11)가 개폐되도록 개폐부재(41)를 동작시키는 개폐구동부(42)를 포함할 수 있다. 개폐부재(41)는 미세먼지함체(31)에서 미닫이 방식 또는 여닫이 방식 또는 커튼 방식으로 움직일 수 있다.
개폐모듈(40)은 수집제어유닛(60)의 개폐제어부(622)의 제어에 따라 작동하게 된다.
도시되지 않았지만, 개폐모듈(40)은 상술한 송풍모듈(50)에 회전 가능하게 결합되는 셔터(미도시)로 구성될 수 있다. 셔터(미도시)는 송풍모듈(50)이 동작되면 제1유동홀부(11)와 유동공간이 연통되도록 회전되고, 송풍모듈(50)이 정지되면, 제1유동홀부(11)와 유동공간이 차단되도록 원위치로 회전되어 송풍모듈(50)의 동작과 연계되어 작동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보 수집시스템은 제1유동공간(101)으로 유입되는 대기를 가열하는 히터(70)를 더 포함할 수 있다. 히터(70)의 열은 제1유동공간(101)에만 전달되어야 하므로, 히터(70)는 제1유동공간(101)에서 송풍모듈(50)과 미세먼지센싱모듈(30) 사이에 구비되는 것이 바람직하다.
지금부터는 수집제어유닛(60)과 파워보드(62)의 세부 구성을 통해 아래의 5가지 방식으로 환경정보가 자동보정됨을 설명한다.
1. 기본 온도 측정에 따른 환경정보의 자동보정
파워보드(62)에는 전원공급유닛(61)에 의해 전달되는 전원을 제어하여 환경센싱유닛과 송풍모듈(50)에 인가하는 전원제어부(621)와, 전원공급유닛(61)에 의해 전달되는 전원을 제어하여 송풍모듈(50)의 동작 상태를 제어하는 송풍제어부(623)와, 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도에 관한 정보에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정하는 자동보정부(624)를 포함할 수 있다.
그러면, 전원제어부(621)에 의해 환경센싱유닛과 송풍모듈(50)에 전원이 인가되면, 송풍모듈(50)이 동작됨에 따라 유동공간에서 대기가 이동되고, 환경센싱유닛은 온도에 관한 정보를 수집하여 기설정된 송풍시간 동안 온도에 관한 정보에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 실시간으로 환경정보에 적용하여 환경정보를 자동보정할 수 있다.
2. 환경정보의 자동보정에서 송풍시간의 설정
상술한 설명에 더하여 수집제어유닛(60)에는 송풍모듈(50)의 동작 시간을 설정하는 시간조절부(602)가 구비된다. 시간조절부(602)는 실외 환경에 따라 사용자가 수동으로 조작하기도 하고, 실외의 대기 조건에 대응하여 자동으로 설정될 수 있다. 일예로, 시간조절부(602)는 기본적으로 5분으로 설정되되, 사용자가 5분 단위로 증가시킬 수 있고, 1시간까지 설정 가능하다.
이때, 전원제어부(621)는 환경센싱유닛이 미세먼지에 대한 정보를 수집하기 위해 시간조절부(602)에 의해 설정된 시간을 감시하고, 시간조절부(602)에 의해 설정된 시간이 경과한 다음 대기 안정화를 위한 정체시간을 부여할 수 있다. 이에 따라, 송풍모듈(50)이 정지하면, 제1유동홀부(11)가 폐쇄된 상태에서 제1유동공간(101)과 제2유동공간(102)의 대기가 정체된 상태로 안정화되어 센싱 신뢰도를 높일 수 있다.
3. 환경정보의 자동보정에서 대기의 유동
상술한 설명에 더하여 대기유동유닛(10)에는 개폐모듈(40)이 구비될 수 있다.
이때, 수집제어유닛(60)은 환경센싱유닛과 송풍모듈(50)의 동작과 더불어 개폐모듈(40)의 동작을 제어하되, 송풍모듈(50)의 동작에 대응하여 제1유동홀부(11)가 개폐되도록 개폐모듈(40)의 동작 여부를 결정할 수 있다.
좀더 자세하게, 파워보드(62)에는 전원공급유닛(61)에 의해 전달되는 전원을 제어하여 환경센싱유닛과 송풍모듈(50)에 인가하는 전원제어부(621)와, 송풍모듈(50)이 동작에 대응하여 제1유동홀부(11)가 개폐되도록 개폐모듈(40)의 동작 상태를 제어하는 개폐제어부(622)와, 전원공급유닛(61)에 의해 전달되는 전원을 제어하여 송풍모듈(50)의 동작 상태를 제어하는 송풍제어부(623)와, 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도에 관한 정보에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정하는 자동보정부(624)를 포함할 수 있다.
4. 환경정보의 자동보정에서 습도의 조정
상술한 설명에 더하여 수집제어유닛(60)에는 대기의 환경정보 중 습도에 관한 정보의 수집 여부를 선택하는 점퍼(603)가 구비될 수 있다. 여기서, 점퍼(603)의 설정 상태는 "0" 인 경우와 "1" 인 경우로 구분할 수 있다. 점퍼(603)의 설정 상태가 "0" 인 경우에는, 환경센싱유닛에서 수집한 습도에 관한 정보로 후술하는 히터(70)의 동작을 제어하지 않고, 점퍼(603)의 설정 상태가 "1" 인 경우에는, 환경센싱유닛에서 수집한 습도에 관한 정보로 후술하는 히터(70)의 동작을 제어할 수 있다.
이때, 수집제어유닛(60)은 점퍼(603)의 설정에 따라 온도에 관한 정보와 더불어 수집되는 습도에 관한 정보와 기설정된 수집습도를 비교하여 미세먼지에 대한 정보의 수집 여부를 결정할 수 있다.
좀더 자세하게, 파워보드(62)에는 전원공급유닛(61)에 의해 전달되는 전원을 제어하여 환경센싱유닛과 송풍모듈(50)에 인가하는 전원제어부(621)와, 전원공급유닛(61)에 의해 전달되는 전원을 제어하여 송풍모듈(50)의 동작 여부 상태를 제어하는 송풍제어부(623)와, 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도에 관한 정보에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정하는 자동보정부(624)와, 점퍼(603)의 설정에 따라 온도에 관한 정보와 더불어 수집되는 습도에 관한 정보와 기설정된 수집습도와 비교하여 미세먼지에 대한 정보의 수집 상태를 제어하는 습도제어부(625)를 포함할 수 있다.
5. 환경정보의 자동보정에서 대기에 포함된 수분의 조절
상술한 설명에 더하여 대기유동유닛(10)에는 히터(70)가 구비될 수 있다.
이때, 수집제어유닛(60)은 온도에 대한 정보와 더불어 수집되는 습도에 대한 정보와 기설정된 수집습도의 비교에 따라 히터(70)의 동작 상태를 제어할 수 있다.
좀더 자세하게, 파워보드(62)에는 전원공급유닛(61)에 의해 전달되는 전원을 제어하여 환경센싱유닛과 송풍모듈(50)에 인가하는 전원제어부(621)와, 전원공급유닛(61)에 의해 전달되는 전원을 제어하여 송풍모듈(50)의 동작 여부를 결정하는 송풍제어부(623)와, 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도에 관한 정보에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정하는 자동보정부(624)와, 온도에 대한 정보와 더불어 수집되는 습도에 대한 정보와 기설정된 수집습도의 비교에 따라 히터의 동작 상태를 제어하는 히터제어부(626)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보 수집시스템은 환경센싱유닛에서 수집된 환경정보를 수집서버(90)에 전송하기 위한 통신유닛(80)을 더 포함할 수 있다. 통신유닛(80)은 유선과 무선 중 적어도 어느 하나의 통신 방식을 채택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보 수집시스템은 통신유닛(80)으로부터 전송된 환경정보를 수집 관리하는 수집서버(90)를 더 포함할 수 있다.
상술한 수집제어유닛(60)에는 상태표시부(601)가 구비되어 환경센싱유닛의 동작 상태, 개폐모듈(40)의 동작 상태, 송풍모듈(50)의 동작 상태, 수집제어유닛(60)에서 전원공급유닛(61)의 동작 상태, 수집제어유닛(60)에서 파워보드(62)의 동작 상태 등을 시각적인 표현과 청각적인 표현 중 적어도 어느 하나로 표현할 수 있다.
도면부호 611은 외부전원이 접속되는 전원포트이다. 전원포트(611)는 대기유동유닛(10)을 사용자가 휴대함에 따라 이동 가능하므로, 대기유동유닛(10)에 구비되어 해당 위치에서 외부전원과 접속될 수 있다.
도면부호 81은 유선 통신을 위한 통신포트이다. 통신포트(81)는 대기유동유닛(10)을 사용자가 휴대함에 따라 이동 가능하므로, 대기유동유닛(10)에 구비되어 해당 위치에서 별도의 통신모듈과 접속될 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘에 대하여 설명한다. 본 발명의 일실시예에서 미세먼지에 대한 정보를 제외한 환경정보는 유동공간에서 실외의 대기가 통과하는 송풍 과정에서 수집되는 것으로 설명한다.
하지만, 여기에 한정하는 것은 아니고, 미세먼지에 대한 정보를 제외한 환경정보는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘을 마친 다음, 송풍 과정이 끝나고 대기가 유동공간에 정체된 상태에서 수집할 수 있다. 이때, 수집된 환경정보에는 수집된 온도에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 외부전원이 인가되도록 하여 환경정보 시스템을 활성화시키는 전원인가단계(S1)와, 기설정된 송풍시간 동안 송풍모듈(50)을 동작시키는 설정송풍단계(S2)와, 송풍모듈(50)이 동작됨에 따라 기설정된 송풍시간 동안 미세먼지에 관한 정보를 제외한 환경정보를 수집하기 위해 환경센싱유닛을 동작시키는 메인온도측정단계(S3)와, 메인온도측정단계(S3)에서 수집되는 환경정보 중 온도에 관한 정보에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 메인온도측정단계(S3)에서 수집되는 환경정보 중 온도와 습도와 미세먼지를 제외한 나머지 정보를 자동보정하는 온도보정단계(S4)와, 기설정된 송풍시간이 경과한 다음, 미세먼지에 대한 정보를 수집하기 위해 환경센싱유닛을 동작시키는 건식측정단계(S8)를 포함할 수 있다.
전원인가단계(S1)는 전원제어부(621)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다.
설정송풍단계(S2)는 송풍제어부(623)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다.
메인온도측정단계(S3)는 유동센싱모듈(20)에 구비된 유동환경센서부(22)의 동작 또는 미세먼지센싱모듈(30)에 구비된 온습도센서부(34)의 동작에 의해 실시될 수 있다. 이때, 미세먼지에 관한 정보를 제외한 환경정보에는 온도에 관한 정보와 습도에 관한 정보 중 적어도 온도에 관한 정보가 포함된다.
온도보정단계(S4)는 자동보정부(624)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 전원인가단계(S1)에 앞서, 기설정된 송풍시간과 기설정된 온도보상값을 세팅하는 보정세팅단계(S0)를 더 포함할 수 있다. 보정세팅단계(S0)에서는 후술하는 기설정된 수집습도도 세팅할 수 있다. 도시되지 않았지만, 보정세팅단계(S0)는 수집제어유닛(60)에 내장된 메모리(미도시)에 디폴드값으로 저장되고, 설정 변경에 따라 갱신되고, 리셋하는 경우, 디폴드값으로 전환된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 건식측정단계(S8)에서는 유동센싱모듈(20)에 구비된 유동환경센서부(22)를 동작시켜 제2유동공간(102)에서 정체되는 대기의 환경정보를 수집할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 건식측정단계(S8)를 거친 다음에는 설정송풍단계(S2)로 복귀하여 상술한 일련의 과정을 반복할 수 있다.
상술한 설명에 더하여 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 건식측정단계(S8)에 앞서 기설정된 송풍시간에 대응하여 송풍모듈(50)의 동작 시간을 감시하는 건식정지비교단계(S6)와, 건식정지비교단계(S6)의 결과 기설정된 송풍시간이 경과한 경우 건식측정단계(S8)에 앞서 대기 안정화를 위한 정체시간을 부여하는 건식안정화단계(S7)를 더 포함할 수 있다.
또한, 건식정지비교단계(S6)의 결과, 기설정된 송풍시간이 경과하지 않은 경우, 메인온도측정단계(S3)로 복귀하도록 한다. 그러면, 기설정된 송풍시간 동안 유동공간의 대기의 온도에 관한 정보를 수집하면서 온도구간별 기설정된 온도보상값을 리얼타임으로 적용할 수 있다.
건식정지비교단계(S6)는 전원제어부(621)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다.
건식안정화단계(S7)는 전원제어부(621)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다. 건식안정화단계(S7)에서는 송풍모듈(50)이 정지하고, 개폐모듈(40)이 제1유동홀부(11)를 폐쇄하므로, 유동공간에 수용된 대기를 안정화시킬 수 있다. 이에 따라, 건식안정화단계(S7)는 송풍제어부(623)와 개폐제어부(622)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다.
기설정된 송풍시간의 조정 또는 정체시간의 조정은 시간조절부(602)의 동작에 의해 실시될 수 있다.
상술한 설명에 더하여 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 전원인가단계(S1) 또는 설정송풍단계(S2)를 거침에 따라 대기의 환경정보 중 습도에 관한 정보의 수집 여부를 선택하는 점퍼(603)의 설정 상태를 감시하는 점퍼감시단계(S5)와, 점퍼감시단계(S5)의 결과 점퍼(603)의 설정 상태가 "1" 인 경우, 환경센싱유닛에서 수집되는 환경정보 중 습도에 관한 정보와 기설정된 수집습도를 비교하는 습도비교단계(S11)와, 습도비교단계(S11)의 결과 환경센싱유닛에서 수집되는 습도에 관한 정보가 기설정된 수집습도 이하인 경우 기설정된 송풍시간이 경과한 다음 미세먼지에 대한 정보를 수집하기 위해 환경센싱유닛을 동작시키는 습식측정단계(S15)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 환경센싱유닛에서 수집되는 환경정보 중 습도에 관한 정보는 메인온도측정단계(S3)에서 수집되는 습도에 관한 정보를 이용할 수 있다.
점퍼감시단계(S5)는 습도제어부(625)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다. 점퍼(603)의 설정 상태는 "0" 인 경우와, "1" 인 경우로 구분할 수 있다.
따라서, 점퍼감시단계(S5)의 결과 점퍼(603)의 설정 상태가 "0" 인 경우, 상술한 건식정지비교단계(S6) 또는 상술한 건식측정단계(S8)를 실시하도록 한다.
습도비교단계(S11)는 습도제어부(625)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다.
습식측정단계(S15)는 환경센싱유닛에서 미세먼지센싱모듈(30)의 미세먼지센서부(33)의 동작에 의해 실시될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 습도비교단계(S11)에 앞서, 점퍼감시단계(S5)의 결과 점퍼(603)의 설정 상태가 "1" 인 경우, 송풍모듈(50)이 동작됨에 따라 기설정된 송풍시간 동안 미세먼지에 관한 정보를 제외하고 습도에 관한 정보가 포함된 환경정보를 수집하기 위해 환경센싱유닛을 동작시키는 습도측정단계(S10)를 더 포함할 수 있다.
습도측정단계(S10)는 유동센싱모듈(20)의 유동환경센서부(22)와 미세먼지센싱모듈(30)의 온습도센서부(34) 중 적어도 어느 하나의 동작에 의해 실시될 수 있다.
상술한 설명에 더하여 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 습도비교단계(S11)의 결과 습도측정단계(S10)에서 수집되는 습도에 관한 정보가 기설정된 수집습도를 초과하는 경우 유동공간으로 유입되는 공기가 가열되도록 히터를 동작시키는 공간가열단계(S12)를 더 포함할 수 있다.
공간가열단계(S12)는 히터제어부(626)의 제어 동작에 따라 실시될 수 있다.
히터(70)의 온도는 일정하게 유지시키는 것이 제1유동공간(101)에서 대기의 온도를 일정하게 변화시켜 온도 변화 그래프를 직선 형태로 선형화할 수 있고, 온도 변화에 따른 환경정보의 변화를 모니터링할 수 있다.
그리고 공간가열단계(S12)를 거쳐 히터(70)가 동작되는 동안 습도측정단계(S10) 또는 습도비교단계(S11)로 복귀하므로, 계속해서 제2유동공간(102)을 가열할 수 있다.
여기서, 습식측정단계(S15)에서는 습도비교단계(S11)의 결과 습도측정단계(S10)에서 수집되는 습도에 관한 정보가 기설정된 수집습도 이하인 경우 히터(70)를 정지시키고 기설정된 송풍시간이 경과한 다음 미세먼지에 대한 정보를 수집하기 위해 환경센싱유닛을 동작시킬 수 있다.
상술한 설명에 더하여 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 습도비교단계(S11)의 결과 습도측정단계(S10)에서 수집되는 습도에 관한 정보가 기설정된 수집습도 이하인 경우 습식측정단계(S15)에 앞서 기설정된 송풍시간에 대응하여 송풍모듈(50)의 동작 시간을 감시하는 습식정지비교단계(S13)와, 습식정지비교단계(S13)의 결과 기설정된 송풍시간이 경과한 경우 습식측정단계(S15)에 앞서 대기 안정화를 위한 정체시간을 부여하는 습식안정화단계(S14)를 더 포함할 수 있다.
또한, 습식정지비교단계(S13)의 결과, 기설정된 송풍시간이 경과하지 않은 경우, 메인온도측정단계(S3)로 복귀하도록 한다. 그러면, 기설정된 송풍시간 동안 유동공간의 대기의 온도에 관한 정보와 습도에 관한 정보를 수집하면서 온도구간별 기설정된 온도보상값을 리얼타임으로 적용할 수 있다.
습식정지비교단계(S13)는 전원제어부(621)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다.
습식안정화단계(S14)는 전원제어부(621)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다. 습식안정화단계(S14)에서는 송풍모듈(50)이 정지하고, 개폐모듈(40)이 제1유동홀부(11)를 폐쇄하므로, 유동공간에 수용된 대기를 안정화시킬 수 있다. 이에 따라, 습식안정화단계(S14)는 송풍제어부(623)와 개폐제어부(622)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다.
기설정된 송풍시간의 조정 또는 정체시간의 조정은 시간조절부(602)의 동작에 의해 실시될 수 있다.
상술한 설명에 더하여 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보의 자동보정 알고리즘은 습식측정단계(S15)를 거친 다음 온도에 관한 정보가 포함된 환경정보를 수집하기 위해 환경센싱유닛을 동작시키는 서브온도측정단계(S16)와, 메인온도측정단계(S3)에서 최종 수집된 온도에 관한 정보와 서브온도측정단계(S16)에서 수집된 온도에 관한 정보를 비교하는 서브온도비교단계(S17)와, 서브온도비교단계(S17)의 결과 서브온도측정단계(S16)에서 수집된 온도에 관한 정보가 메인온도측정단계(S3)에서 최종 수집된 온도에 관한 정보를 초과하는 경우 유동공간의 냉각을 위해 송풍모듈(50)을 동작시키는 냉각송풍단계(S18)를 더 포함할 수 있다.
서브온도측정단계(S16)에서 수집되는 온도에 관한 정보는 미세먼지센싱모듈(30)의 온습도센서부(34)에서 수집되는 온도에 관한 정보가 이용될 수 있다. 서브온도측정단계(S16)는 미세먼지센싱모듈(30)의 온습도제어부(35)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다.
서브온도비교단계(S17)는 송풍제어부(623)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다.
냉각송풍단계(S18)는 송풍제어부(623)의 제어 동작에 의해 실시될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 습식측정단계(S15)에서는 유동센싱모듈(20)에 구비된 유동환경센서부(22)를 동작시켜 제2유동공간(102)에서 정체되는 대기의 환경정보를 수집할 수 있다.
서브온도비교단계(S17)의 결과, 서브온도측정단계(S16)에서 수집된 온도에 관한 정보가 메인온도측정단계(S3)에서 최종 수집된 온도에 관한 정보 이하인 경우, 설정송풍단계(S2)로 복귀하여 상술한 일련의 과정을 반복할 수 있다.
상술한 메인온도측정단계(S3), 건식측정단계(S8), 습도측정단계(S10), 습식측정단계(S15), 서브온도측정단계(S16)에서 수집되는 환경정보는 통신유닛(80)을 통해 수집서버(90)에 전송되고, 수집서버(90)에서는 해당 수집시스템별 시간별로 환경정보를 매칭시켜 관리할 수 있다.
상술한 환경정보 수집시스템과 이것을 이용한 환경정보의 자동보정 알고리즘에 따르면, 실외의 환경정보를 수집함에 있어서, 환경정보를 자동으로 보정하여 센싱 신뢰도와 내구성을 향상시키는 한편, 환경정보 중 미세먼지에 대한 정보를 수집할 때, 센싱 신뢰도와 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 격벽(103)의 구성을 통해 센싱모듈을 둘로 구분하여 개별 설치할 수 있고, 구분된 두 유동공간에서 환경정보 수집을 위한 조건 변경을 원활하게 하며, 두 공간의 조건이 서로 간섭되지 않도록 한다.
또한, 미세먼지센싱모듈(30)의 세부 구성을 통해 수집된 미세먼지에 대한 정보의 안정성과 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 제1유동공간(101)에서 온도와 습도 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 수집하므로, 과열된 제1유동공간(101)의 온도를 실외의 온도 또는 제2유동공간(102)의 온도로 간편하게 냉각시킬 수 있다.
또한, 유동센싱모듈(20)의 세부 구성을 통해 수집된 제2유동공간(102)의 대기의 환경정보의 안정성과 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 수집제어유닛(60)의 세부 구성을 통해 환경센싱유닛과 송풍모듈(50)의 동작을 명확하게 제어할 수 있다.
또한, 파워보드(62)의 기본 구성을 통해 전원과 송풍모듈(50)의 제어가 간편하고, 자동보정 기능을 안전하게 수행할 수 있다.
또한, 시간조절부(602)를 통해 수집하고자 하는 환경정보, 수집장소, 수집조건에 따라 송풍모듈(50)의 동작 시간을 조절할 수 있고, 송풍모듈(50)의 동작이 완료된 다음에는 정체시간에 따라 미세먼지에 대한 정보를 수집함에 있어서, 제1유동공간(101)의 안정성과 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 개폐모듈(40)의 부가 구성을 통해 실외의 대기가 유입되는 제1유동홀부(11)가 개폐되므로, 실외의 대기 조건에 상관없이 유동공간의 안정성을 확보할 수 있고, 환경센싱유닛의 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 점퍼(603)의 부가 구성을 통해 실외의 대기에 포함된 습도를 조정하고, 미세먼지에 대한 정보 수집에 있어서, 안정성 및 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 습도 조정을 위한 파워보드(62)의 세부 구성을 통해 제2유동공간(102)의 환경정보는 물론 제1유동공간(101)의 미세먼지에 대한 정보를 명확하게 획득할 수 있다.
또한, 히터(70)의 부가 구성을 통해 제1유동공간(101)으로 유입되는 대기의 수분을 조절할 수 있다.
또한, 수분 조절을 위한 파워보드(62)의 세부 구성을 통해 미세먼지센싱모듈(30)에서 미세먼지가 부착되거나 센싱 오류가 발생되는 것을 방지하고, 미세먼지센싱모듈(30)에서의 센싱 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
10: 대기유동유닛 11: 제1유동홀부 12: 제1순환홀부
101: 미세먼지유동공간 102: 환경정보유동공간 103: 격벽
20: 유동센싱모듈 21: 유동센서보드 22: 유동환경센서부
30: 미세먼지센싱모듈 31: 미세먼지함체 311: 센싱공간
312: 제2유동홀부 313: 제2순환홀부 32: 미세먼지센서보드
33: 미세먼지센서부 34: 온습도센서부 35: 온습도제어부
40: 개폐모듈 41: 개폐부재 42: 개폐구동부
50: 송풍모듈 60: 수집제어유닛 601: 상태표시부
602: 시간조절부 603: 점퍼 61: 전원공급유닛
611: 전원포트 62: 파워보드 621: 전원제어부
622: 개폐제어부 623: 송풍제어부 624: 자동보정부
625: 습도제어부 626: 히터제어부 70: 히터
80: 통신유닛 81: 통신포트 90: 수집서버
S0: 보정세팅단계 S1: 전원인가단계 S2: 설정송풍단계
S3: 메인온도측정단계 S4: 온도보정단계 S5: 점퍼감시단계
S6: 건식정지비교단계 S7: 건식안정화단계 S8: 건식측정단계
S10: 습도측정단계 S11: 습도비교단계 S12: 공간가열단계
S13: 습식정지비교단계 S14: 습식안정화단계 S15: 습식측정단계
S16: 서브온도측정단계 S17: 서브온도비교단계 S18: 냉각송풍단계

Claims (8)

  1. 실외의 대기가 수용 가능한 유동공간이 형성된 중공의 함체로 구비되되, 일측에는 제1유동홀부가 개구되고, 타측에는 제1순환홀부가 개구된 대기유동유닛; 상기 유동공간에 구비되어 상기 유동공간의 대기의 환경정보를 수집 관리하는 환경센싱유닛; 실외의 대기가 상기 유동공간을 통과하도록 상기 대기유동유닛에 구비되는 송풍모듈; 및 상기 환경센싱유닛과 상기 송풍모듈의 동작을 제어하는 수집제어유닛;을 포함하고,
    상기 유동공간에는,
    상기 제1유동홀부와 상기 제1순환홀부를 각각 둘로 구획함은 물론 상기 유동공간을 제1유동공간과 제2유동공간으로 분리시키는 격벽;이 구비되고,
    상기 환경센싱유닛은,
    상기 제1유동공간에 구비되어 상기 제1유동공간으로 유입되는 대기의 환경정보 중 적어도 미세먼지에 대한 정보를 수집 관리하는 미세먼지센싱모듈; 및 상기 제2유동공간에 구비되어 상기 제2유동공간으로 유입되는 대기의 온도, 습도, 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 이산화질소(NO2), 이산화황(SO2) 및 휘발성유기화합물(VOCs) 중 하나 이상의 정보를 수집 관리하는 유동센싱모듈;을 포함하고,
    상기 미세먼지센싱모듈은,
    상기 제1유동공간에서 센싱공간을 형성하도록 중공의 함체로 구비되고, 일측에는 상기 제1유동홀부에 대응하여 제2유동홀부가 개구되고, 타측에는 상기 제1순환홀부에 대응하여 제2순환홀부가 개구된 미세먼지함체; 상기 센싱공간에 구비되어 상기 센싱공간의 대기의 환경정보를 관리하는 미세먼지센서보드; 상기 미세먼지센서보드에 접속된 상태에서 상기 센싱공간에 구비되어 상기 센싱공간의 대기로부터 적어도 미세먼지에 대한 정보를 수집하는 미세먼지센서부; 상기 미세먼지센서보드에 접속된 상태에서 상기 미세먼지함체에 내장되어 상기 센싱공간의 대기로부터 온도와 습도 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 수집하는 온습도센서부; 및 상기 온습도센서부에서 수집한 정보를 바탕으로 상기 송풍모듈의 동작을 제어하는 온습도제어부;를 포함하며,
    상기 수집제어유닛은,
    외부전원을 변환시키는 전원공급유닛; 및 상기 전원공급유닛에 의해 전달되는 전원을 제어하여 상기 환경센싱유닛과 상기 송풍모듈의 동작을 제어하는 파워보드;를 포함하고,
    상기 파워보드에는,
    상기 전원공급유닛에 의해 전달되는 전원을 제어하여 상기 환경센싱유닛과 상기 송풍모듈에 인가하는 전원제어부; 상기 전원공급유닛에 의해 전달되는 전원을 제어하여 상기 송풍모듈의 동작 상태를 제어하는 송풍제어부; 및 상기 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 온도에 관한 정보에 대응하여 온도구간별 기설정된 온도보상값을 적용하여 상기 환경센싱유닛이 수집하는 환경정보 중 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 이산화질소(NO2), 이산화황(SO2) 및 휘발성유기화합물(VOCs) 중 하나 이상의 정보를 자동보정하는 자동보정부;를 포함하고,
    상기 수집제어유닛에는,
    상기 송풍모듈의 동작 시간을 설정하는 시간조절부;가 구비되고,
    상기 전원제어부는,
    상기 환경센싱유닛이 미세먼지에 대한 정보를 수집하기 위해 상기 시간조절부에 의해 설정된 시간을 감시하고, 상기 시간조절부에 의해 설정된 시간이 경과한 다음 대기 안정화를 위한 정체시간을 부여하는 환경정보 수집시스템이고,
    상기 환경정보 수집시스템은 송풍모듈과 미세먼지센싱모듈 사이에 구비되어 제1유동공간으로 유입되는 대기를 가열하는 히터; 및 수집되는 습도에 대한 정보와 기설정된 수집습도의 비교에 따라 동작 상태를 제어하는 히터제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경정보 수집시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유동센싱모듈은,
    상기 제2유동공간에 구비되어 상기 제2유동공간의 대기의 환경정보를 관리하는 유동센서보드; 및
    상기 유동센서보드에 접속된 상태에서 상기 상기 제2유동공간에 구비되어 상기 제2유동공간의 대기로부터 온도, 습도, 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 이산화질소(NO2), 이산화황(SO2) 및 휘발성유기화합물(VOCs) 중 하나 이상의 정보를 수집하는 유동환경센서부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경정보 수집시스템.


  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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