KR102538708B1

KR102538708B1 - 지하수 수질측정 장치

Info

Publication number: KR102538708B1
Application number: KR1020210044004A
Authority: KR
Inventors: 황운성
Original assignee: (주)아이준
Priority date: 2021-04-05
Filing date: 2021-04-05
Publication date: 2023-06-01
Also published as: KR20220138185A

Abstract

본 발명은 지하수 수질측정 장치에 관한 것으로, 상부면 및 하부면을 갖는 원통형으로 내부에 물을 수용하는 공간을 구비하고, 상기 상부면에 공기 주입로가 형성되며, 상기 하부면에는 물의 출입을 위한 다수개의 구멍이 형성된 몸체부; 상기 공기 주입로에 결합되어 몸체부의 내부에 수용된 물에 공기를 주입하여 압력을 가하는 에어호스; 상기 몸체부의 내부에 수온, 수위, 전기전도도, PH, 방사성물질 및 화학물질을 측정하는 센서부; 상기 센서부의 센서들로부터 측정한 데이터를 수집하여 통신부를 통해 서버로 전송하는 제어부; 및 상기 센서부의 센서들로부터 측정 데이터를 수신하여 처리하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

지하수 수질측정 장치{Apparatus for monitoring underwater quality}

본 발명은 지하수 수질측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하수의 수온, 수위, 전기전도도, PH, 방사성물질 및 화학물질을 실시간 측정할 수 있는 수질측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 지하수 및 지상수의 모니터를 위해 각종 측정 센서를 통합하여 실시간 모니터링하고 있다. 특히 전국에 수십만 공이 있는 지하수 관정의 관리를 위해 수위, 수량을 비롯한 여러 수치를 센서를 통해 측정하고 있다.

그러나 식수로 판정하기에 중요한 판정기준이나 기존 지하수 모니터 센서에서 알 수 없는 방사성물질을 실시간으로 측정하기 위해서는 별도로 수취하여 오랜 시간이 걸려 데이터를 얻고 있다.

또한, 질산성질소(NO3-N) 등을 센싱하는 화학물질센서의 경우 센서를 계속 물에 담가 놓을 수 없기 때문에 실시간 모니터링이 불가능한 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1412957호(2014.06.21)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 지하수의 수온, 수위, 전기전도도, PH, 방사성물질 및 화학물질을 실시간 측정할 수 있는 지하수 수질측정 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지하수 수질측정 장치는 상부면 및 하부면을 갖는 원통형으로 내부에 물을 수용하는 공간을 구비하고, 상기 상부면에 공기 주입로가 형성되며, 상기 하부면에는 물의 출입을 위한 다수개의 구멍이 형성된 몸체부; 상기 공기 주입로에 결합되어 몸체부의 내부에 수용된 물에 공기를 주입하여 압력을 가하는 에어호스; 상기 몸체부의 내부에 수온, 수위, 전기전도도, PH, 방사성물질 및 화학물질을 측정하는 센서부; 상기 센서부의 센서들로부터 측정한 데이터를 수집하여 통신부를 통해 서버로 전송하는 제어부; 및 상기 센서부의 센서들로부터 측정 데이터를 수신하여 처리하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 몸체부의 하부면 상단에 지하수에 섞여 있는 이물질을 걸러내는 거름망을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 에어호스에 공기를 공급하기 위해 압축공기를 주입하는 펌프를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 공기 주입로에 공급되는 공기의 유량을 조절하는 조절밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 센서부를 지지하며 측정한 데이터를 유선으로 전송하는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 서버에서 수신하여 분석한 데이터를 상황실 및 모바일로 동시에 모니터링하며, 국가지하수관측량 관리시스템과 연계하는 것을 특징으로 한다.

상기 센서부의 센서들을 통해 수온, 수위, 전기전도도, PH, 방사성물질 및 화학물질 측정 시 몸체부 내부에 물을 채우고, 측정 후에는 몸체부 내부로 공기를 주입하여 물을 빼 센서들의 반응이 일어나지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이, 본 발명에 따르면 측정시에만 지하수를 채워 수온, 수위, 전기전도도, PH, 방사성물질 및 화학물질을 센서들을 통해 실시간 측정하고, 측정 후에는 공기를 주입해 센서의 반응이 일어나지 않도록 하여 센서들을 장기간 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지하수 수질측정 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지하수 수질측정 센서부의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 지하수 수질측정 장치의 블럭도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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.

그러면, 본 발명에 따른 지하수 수질측정 장치의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 지하수 수질측정 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 지하수 수질측정 센서부의 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 지하수 수질측정 장치의 블록도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 지하수 수질측정 장치는 몸체부(100), 제어함(200), 서버(800)를 포함하여 구성된다.

상기 몸체부(100)는 상부면(110) 및 하부면(120)을 갖는 원통형으로 내부에 물을 수용할 수 있는 수용공간이 구비된다. 여기서, 상기 몸체부(100)는 수질의 측정을 위해 지하수를 끌어올리기 위한 취수공 내의 수위측정관에 삽입하며, 이에 한정하지 않는다.

또한, 상기 몸체부(100) 상부면의 공기 주입로(111)에 에어호스(140)가 결합되어 몸체부(100) 내부에 수용된 물에 압력을 가할 수 있도록 공기가 주입된다. 이때, 상기 에어호스(140)에는 공기를 공급하기 위해 압축공기를 생산하는 펌프(600)가 구비되며, 펌프(600)는 공지된 공압 펌프를 사용할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.

여기서, 상기 공기 주입로(111)에는 공급되는 공기의 유량을 조절할 수 있는 조절밸브(700)를 구비한다.

한편, 상기 몸체부(100)의 하부면(120)에는 다수개의 구멍(미도시)이 형성되어 에어호스(140)를 통해 공기 주입시 지하수에 섞여 있는 이물질을 걸러내는 거름망(130)을 통과하여 하부로 물이 빠져 나간다. 반대로 몸체부(100) 내부의 공기를 빼면 하부면의 다수개 구멍을 통해 물이 채워진다.

상기 몸체부(100) 내부에는 지하수의 수온, 수위, 전기전도도, PH, 방사성물질, 화학물질을 측정할 수 있는 센서들로 구성된 센서부(300)가 구비된다.

상기 센서부(300)는 지하수의 수온센서(310), 수위센서(320), 전기전도도센서(330), PH센서(340), 방사성물질센서(350) 및 화학물질센서(360)로 구성되어 각각 수온, 수위, 전기전도도, PH, 방사성물질 및 화학물질을 측정할 수 있다. 여기서, 상기 전기전도도센서(330)는 염수 농도를 측정하고, 방사성물질센서(350)는 세슘, 코발트, 라돈 등을 측정하며, 화학물질센서(360)는 질산성질소(NO3-N)를 측정한다. 한편, 상기 수온센서(310), 수위센서(320), PH센서(340)는 수온, 수위, PH를 각각 측정하며 이 분야에서 널리 알려진 공지기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 상기 센서부(300)는 와이어(150)를 통해 지지되며, 센서들에서 측정한 데이터는 와이어(150)를 통해 유선으로 제어함(200)으로 전송된다.

상기 제어함(200)에는 제어부(400)와 통신부(500)를 포함한다.

여기서, 상기 제어부(400)는 센서부(300), 통신부(500), 펌프(600), 조절밸부(700)를 제어하며, 센서부(300)의 센서들로부터 측정한 데이터를 수집하여 통신부(500)를 통해 서버(800)로 전송한다.

상기 서버(800)는 센서들로부터 측정한 데이터를 수신하여 이를 처리할 수 있다. 이때, 서버(800)에서 수신하여 분석한 데이터를 상황실 및 모바일로 동시에 모니터링할 수 있으며, 국가지하수관측량 관리시스템과 연계할 수 있다.

한편, 상기 센서부(300)와 제어함(200)에는 전원을 공급하는 배터리를 구비할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 지하수 수질측정 장치는 센서부(300)의 센서들을 통해 수온, 수위, 전기전도도, PH, 방사성물질 및 화학물질 측정 시 몸체부(100) 내부에 물을 채우고, 측정 후에는 공기를 몸체부(100) 내부로 주입하여 물을 빼 센서들의 반응이 일어나지 않도록 하여 장기간 센서들을 사용할 수 있다.

예컨대, 센서부(300)의 센서들을 통해 수온, 수위, 전기전도도, PH, 방사성물질 및 화학물질 측정 시 제어부(400)를 통해 조절밸브(700)를 열면 몸체부(100) 내부의 공기가 빠져 몸체부(100) 하부면(120)의 다수 구멍을 통해 물이 몸체부(100) 내부로 물이 채워지며, 측정 후에는 제어부(400)를 통해 조절밸브(700)를 열고 펌프(600)로 몸체부(100) 내부로 공기를 주입하여 몸체부(100) 하부면(120)의 다수의 구멍을 통해 물을 빼고 조절밸브(700)를 닫으면 몸체부(100) 내부에 공기층이 형성되어 센서들의 반응이 일어나지 않도록 하여 장기간 센서들을 사용할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 몸체부 110: 공기호스
120: 거름망 130: 와이어
200: 제어부 300: 센서부
310: 수온센서 320: 수위센서
330: 전기전도도센서 340: PH센서
350: 방사성물질센서 360: 화학물질센서
400: 제어부 500: 통신부
600: 펌프 700: 조절밸브
800: 서버

Claims

상부면 및 하부면을 갖는 원통형으로 내부에 물을 수용하는 공간을 구비하고, 상기 상부면에 공기 주입로가 형성되며, 상기 하부면에는 물의 출입을 위한 다수개의 구멍이 형성된 몸체부;
상기 공기 주입로에 결합되어 몸체부의 내부에 수용된 물에 압력을 가할 수 있도록 공기를 주입하는 에어호스;
상기 공기 주입로에 공급되는 공기의 유량을 조절하는 조절밸브;
상기 에어호스에 공기를 공급하기 위해 압축공기를 주입하는 펌프;
상기 몸체부의 하부면 상단에 지하수에 섞여 있는 이물질을 걸러내는 거름망;
상기 몸체부의 내부에 지하수의 수온, 수위, 전기전도도, PH, 방사성물질, 및 화학물질인 질산성질소를 측정하는 센서부;
상기 센서부를 지지하며 측정한 데이터를 유선으로 전송하는 와이어;
상기 센서부의 센서들로부터 측정한 데이터를 수집하여 통신부를 통해 서버로 전송하는 제어부; 및
상기 센서부의 센서들로부터 측정 데이터를 수신하여 처리하는 서버;를 포함하되,
상기 몸체부는 수질의 측정을 위해 지하수를 끌어올리기 위한 취수공 내의 수위측정관에 삽입되며,
상기 센서부의 센서들을 통해 수온, 수위, 전기전도도, PH, 방사성물질, 및 화학물질 측정 시 제어부를 통해 조절밸브를 열면 몸체부 내부의 공기가 빠져 몸체부 하부면의 다수 구멍을 통해 물이 몸체부 내부로 물이 채워지며, 측정 후에는 제어부를 통해 조절밸브를 열고 펌프로 몸체부 내부로 공기를 주입하여 몸체부 하부면의 다수의 구멍을 통해 물을 빼고 조절밸브를 닫으면 몸체부 내부에 공기층이 형성되어 센서들의 반응이 일어나지 않도록 하여 장기간 센서들을 사용하는 것을 특징으로 하는 지하수 수질측정 장치.
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제1항에 있어서,
상기 서버에서 수신하여 분석한 데이터를 상황실 및 모바일로 동시에 모니터링하며, 국가지하수관측량 관리시스템과 연계하는 것을 특징으로 하는 지하수 수질측정 장치.
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