KR102547585B1 - Inundation depth measurement device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 침수심 계측 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 경사부, 축방향보강재, 트러스보강재를 구비하고 있어, 차량 및 보행자의 보행이 많은 곳에서도 파손을 방지할 수 있고 유선 연결이 필요없어 설치가 간단하며 IoT 센서를 이용하여 비용 효율적인 침수심 계측 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 폴리카보네이트를 포함한 투명 소재로 덮어 파손을 방지하며, 태양에너지를 전기에너지로 변환할 수 있는 태양광모듈; 태양광모듈에서 생성된 전기에너지를 저장할 수 있으며, 태양에너지가 공급되지 않는 경우 전력을 공급할 수 있는 전원공급부; 침수되는 경우, 수압을 센싱할 수 있는 압력센서; 압력센서의 신호를 전송받아 디지털화하여 통신모듈로 전송하는 마이크로컨트롤러; 마이크로컨트롤러에서 전송받은 신호를 원거리에 있는 통합관제서버로 전송할 수 있는 안테나를 포함한 통신모듈; 무선으로 신호를 송수신할 수 있으며, 통신모듈을 통하여 전송받은 압력센서의 수압정보를 이용하여 최대침수심, 침수시간, 침수면적을 포함한 침수 정보를 연산하여 처리하고 저장할 수 있고, 무선으로 기기의 소프트웨어를 업데이트할 수 있는 통합관제서버; 내부에 전원공급부, 마이크로컨트롤러, 압력센서가 위치할 수 있는 본체부; 일측은 본체부와 결합되며, 타측으로 갈수록 높이가 낮아지는 직각삼각형 형상으로 형성되어 있는 경사부; 경사부의 하측면에 형성되어 있으며, 외력에 의한 압력센서의 손상 및 오작동을 방지할 수 있는 센서손상방지판; 및 본체부의 내부에 위치하며, 수직방향으로의 하중으로부터 파손을 방지할 수 있는 축방향보강재을 포함하는, 침수심 계측 장치를 제공한다.The present invention relates to an immersion depth measuring device. More specifically, it is equipped with an inclined part, an axial stiffener, and a truss stiffener, so it can prevent damage even where there is a lot of walking by vehicles and pedestrians, and it is simple to install because it does not require a wired connection, and it is cost-effective by using an IoT sensor. It relates to an immersion depth measuring device.
To this end, the present invention covers a transparent material including polycarbonate to prevent damage, and a solar module capable of converting solar energy into electrical energy; A power supply unit capable of storing electrical energy generated by the solar module and supplying power when solar energy is not supplied; When submerged, a pressure sensor capable of sensing water pressure; A microcontroller that receives and digitizes the signal from the pressure sensor and transmits it to the communication module; A communication module including an antenna capable of transmitting signals received from the microcontroller to a remote integrated control server; Signals can be transmitted and received wirelessly, and submerged information including maximum submerged depth, submerged time, and submerged area can be calculated, processed, and stored using the water pressure information of the pressure sensor transmitted through the communication module, and the software of the device can be wirelessly transmitted. Integrated control server that can update the; A main body portion in which a power supply unit, a microcontroller, and a pressure sensor may be located; One side is coupled to the main body portion, the inclined portion is formed in a right-angled triangle shape that is lowered in height toward the other side; a sensor damage prevention plate formed on the lower side of the inclined portion and capable of preventing damage and malfunction of the pressure sensor due to external force; and an axial reinforcing member positioned inside the main body and capable of preventing damage from a load in a vertical direction.
Description
본 발명은 침수심 계측 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 경사부, 축방향보강재, 트러스보강재를 구비하고 있어, 차량 및 보행자의 보행이 많은 곳에서도 파손을 방지할 수 있고 유선 연결이 필요없어 설치가 간단하며 IoT 센서를 이용하여 비용 효율적인 침수심 계측 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an immersion depth measuring device. More specifically, it is equipped with an inclined part, an axial stiffener, and a truss stiffener, so it can prevent damage even where there is a lot of walking by vehicles and pedestrians, and it is simple to install because it does not require a wired connection, and it is cost-effective by using an IoT sensor. It relates to an immersion depth measuring device.
일반적으로, 홍수, 침수 등에 대비하기 위하여 저수지, 유수지, 호수, 하천 또는 침수 상습지역 등에 수위를 측정 및 계측하기 위한 수위 계측장치가 설치된다.In general, a water level measuring device for measuring and measuring a water level is installed in a reservoir, a reservoir, a lake, a river, or a flooded area in order to prepare for a flood or inundation.
그러나 기존의 계측 시스템은 도로나 인도에 설치하기에 너무 커 교행을 방해하거나 차량등의 충격등으로 파손되는 경우가 종종 발생하고, 설치환경에 따라 계측오류가 발생하거나 계측 방식에 따라 유불리함이 있어 현장마다 시스템의 형태와 구성 방식이 다양하게 적용되어 침수심만을 계측하는 장치를 양산화하기 어려웠다. 이로 인해 시스템이 복잡해지고 구축에 소요되는 시간과 비용이 증가하여 충분한 계측지점을 확보하지 못해 오계측 발생시 비교할 수 있는 데이터가 없었다. 또 고가의 센서와 데이터로거를 사용하므로 정밀도는 높지만 계측 지점의 밀집도가 낮아 환경영향으로 오계측이 지속적으로 발생하면 검보정이 불가능하고 정확도가 떨어지는 문제가 있었다. 현장 시공시에는 센서, 데이터로거, 전원이 유선으로 연결되어 도로를 절개 및 복구해야 하므로 인력과 중장비등의 사용되고 부대장치로 보호해야 하므로 비용은 더욱 증가한다. However, existing measurement systems are too large to be installed on roads or sidewalks, so they often interfere with traffic or are damaged by vehicle impacts. It was difficult to mass-produce a device that measures only the depth of submergence because the form and configuration of the system were applied in various ways for each site. As a result, the system became complicated, the time and cost required for construction increased, and sufficient measurement points were not secured, so there was no data to compare in case of mismeasurement. In addition, since expensive sensors and data loggers are used, the precision is high, but the density of measurement points is low, so if mismeasurement continuously occurs due to environmental influences, calibration is impossible and accuracy is poor. During on-site construction, sensors, data loggers, and power sources are wired to cut and restore roads, so manpower and heavy equipment must be used and additional devices must be protected, further increasing costs.
또한, 물의 순환은 강우-(침투-저류)-유출-증발을 반복하게 되는데 도시에서는 이 순환에 소요되는 시간과 공간이 아스팔트나 콘크리트와 같은 포장재에 의해 왜곡되어 침투하지 못하는 우수의 양이 많아지고 이렇게 발생한 우수는 관로를 통해 이동하기 때문에 유출속도나 도달시간이 빨라져 도시침수 문제를 초래하기도 한다. 또한, 기후변화는 우리나라뿐 아니라 세계 곳곳에서는 기록적 폭우를 유발하며 침수피해를 입히고 있어 예방 뿐 아니라 예측을 통하여 대피 또는 대비 할 수 있는 시간을 확보할 수 있어야 하며 이를 위해서는 대량의 계측점과 시계열 데이터 확보가 필요하다.In addition, the circulation of water repeats rainfall-(infiltration-retention)-outflow-evaporation. In cities, the time and space required for this circulation are distorted by paving materials such as asphalt or concrete, increasing the amount of rainwater that cannot penetrate. As rainwater generated in this way travels through pipelines, the outflow speed or arrival time increases, resulting in urban flooding problems. In addition, climate change causes record-breaking heavy rains and flood damage not only in Korea but also in many parts of the world, so it is necessary to secure time to evacuate or prepare through not only prevention but also prediction. need.
침수심의 경우 지방자치단체에서 사후 현장조사를 통하여 최대 침수심, 침수기간, 침수면적 등의 정보를 수집하고 있으나 시간에 따른 침수심 변화에 대한 정보는 수집하지 못하고 있다.In the case of flood depth, local governments collect information such as maximum flood depth, flood period, and flood area through post-site surveys, but information on changes in flood depth over time is not collected.
이러한 이유로 상황별 시나리오에 기반을 둔 수치해석을 통한 침수예측을 지속적으로 시도해 오고 있으나 상세지역에 대한 예측이 힘들고 시간이 오래 걸리는 단점이 있으며 너무나 많은 경우의 수와 불충분한 과거 이력 자료로 인하여 만족스러운 결과를 얻지못하고 있다.For this reason, we have been continuously trying to predict flooding through numerical analysis based on scenarios for each situation. I am not getting results.
따라서, 침수 발생시의 상황을 모니터링 하여 데이터를 축적하고 실시간 계측 데이터를 기반으로 하는 정확도가 높은 예측기술을 개발하기 위해서는 침수심에 대한 시계열 자료 확보가 선행되어야 한다.Therefore, in order to accumulate data by monitoring the situation at the time of flooding and to develop highly accurate prediction technology based on real-time measurement data, it is necessary to secure time-series data on the depth of flooding.
선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-1204059호(2012.11.23. 공고)Prior art literature: KR Registration Patent Publication No. 10-1204059 (Announced on November 23, 2012)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 저전력으로 작동하여 전력소모를 줄이고, 유선으로 연결하기 위한 굴착 및 복구 작업 및 시스템 보호를 위한 부대장치 등이 필요하지 않으며, 차량이나 보행자에 의해 파손되지 않도록 센서손상방지판 및 경사부를 구비한 침수심 계측 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and operates with low power to reduce power consumption, does not require excavation and restoration work for wired connection and auxiliary devices for system protection, and does not require vehicles or pedestrians. An object of the present invention is to provide a immersion depth measuring device having a sensor damage prevention plate and an inclined portion so as not to be damaged by the.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 침수심 계측 장치는 폴리카보네이트를 포함한 투명 소재로 덮어 파손을 방지하며, 태양에너지를 전기에너지로 변환할 수 있는 태양광모듈; 태양광모듈에서 생성된 전기에너지를 저장할 수 있으며, 태양에너지가 공급되지 않는 경우 전력을 공급할 수 있는 전원공급부; 침수되는 경우, 수압을 센싱할 수 있는 압력센서; 압력센서의 신호를 전송받아 디지털화하여 통신모듈로 전송하는 마이크로컨트롤러; 마이크로컨트롤러에서 전송받은 신호를 원거리에 있는 통합관제서버로 전송할 수 있는 안테나를 포함한 통신모듈; 무선으로 신호를 송수신할 수 있으며, 통신모듈을 통하여 전송받은 압력센서의 정보를 이용하여 최대침수심, 침수시간, 침수면적을 포함한 침수 정보를 연산하여 처리하고 저장할 수 있고, 무선으로 기기의 소프트웨어를 업데이트할 수 있는 통합관제서버; 내부에 전원공급부, 마이크로컨트롤러, 압력센서가 위치할 수 있는 본체부; 일측은 본체부와 결합되며, 타측으로 갈수록 높이가 낮아지는 직각삼각형 형상으로 형성되어 있는 경사부; 경사부의 하측면에 형성되어 있으며, 외력에 의한 압력센서의 손상 및 오작동을 방지할 수 있는 센서손상방지판; 및 본체부의 내부에 위치하며, 수직방향으로의 하중으로부터 파손을 방지할 수 있는 축방향보강재을 포함한다.The immersion depth measuring device according to the present invention conceived to achieve the above object is covered with a transparent material including polycarbonate to prevent damage, and a solar module capable of converting solar energy into electrical energy; A power supply unit capable of storing electrical energy generated by the solar module and supplying power when solar energy is not supplied; A pressure sensor capable of sensing water pressure when submerged; A microcontroller that receives and digitizes the signal from the pressure sensor and transmits it to the communication module; A communication module including an antenna capable of transmitting signals received from the microcontroller to a remote integrated control server; Signals can be transmitted and received wirelessly, and submerged information including maximum submerged depth, submerged time, and submerged area can be calculated, processed, and stored using information from the pressure sensor transmitted through the communication module, and the software of the device can be stored wirelessly. An integrated control server that can be updated; A main body portion in which a power supply unit, a microcontroller, and a pressure sensor may be located; One side is coupled to the main body portion, the inclined portion is formed in a right-angled triangle shape that is lowered in height toward the other side; a sensor damage prevention plate formed on the lower side of the inclined portion and capable of preventing damage and malfunction of the pressure sensor due to external force; and an axial reinforcing member located inside the body portion and capable of preventing damage from a load in a vertical direction.
또한, 본체부는 상측면에 태양광모듈이 위치하고 하부재와 결합할 수 있는 상부재; 내부에 마이크로컨트롤러와 전원공급부가 위치하고, 상부에 압력센서가 위치하는 하부재를 포함하여 구성되며, 상부재의 양측에는 경사부가 결합될 수 있으며, 상부재의 양측에 경사부가 결합되어 있는 길이와 하부재의 길이가 대응되며, 상부재, 경사부, 하부재는 볼트 및 너트를 포함한 결합부재를 이용하여 결합될 수 있는 것을 포함한다.In addition, the main body portion is located on the upper side of the photovoltaic module upper member that can be combined with the lower member; It consists of a lower member with a microcontroller and a power supply located inside and a pressure sensor located on the upper part. Inclined parts can be coupled to both sides of the upper material. The length of the member corresponds, and the upper member, the inclined portion, and the lower member include those that can be coupled using a coupling member including bolts and nuts.
또한, 상부재의 하측면에는 일정한 높이가 형성되어 있는 방수패킹를 구비하고 있어 본체부 내부에 위치하는 마이크로컨트롤러, 전원공급부, 및 통신모듈은 우천시 방수될 수 있으며, 경사부에 대응하는 하부재에 위치하는 압력센서의 감지부는 우천시 침수될 수 있는 것을 포함한다.In addition, the lower side of the upper material is provided with a waterproof packing having a certain height, so that the microcontroller, power supply unit, and communication module located inside the main body can be waterproofed in case of rain, and are located on the lower material corresponding to the inclined part. The sensing part of the pressure sensor to include what can be submerged in the rain.
본 발명에 의하면 태양광 패널을 구비하고 있어 별도의 전력공사가 필요없으며, 전원공급부를 구비하고 있어 태양광이 없는 상태에서도 전원이 유지될 수 있고, 마이크로컨트롤러와 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 통신을 이용하여 전력소모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a solar panel is provided, so no separate power construction is required, and a power supply unit is provided so that power can be maintained even in the absence of sunlight, and microcontroller and LPWAN (Low Power Wide Area Network) communication There is an effect that can minimize power consumption by using.
또한, 경사부, 센서손상방지판, 축방향보강재, 트러스보강재를 포함한 파손을 방지할 수 있는 구성을 포함하고 있어, 파손으로 인한 오작동 및 오류를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, it includes a configuration capable of preventing damage including an inclined portion, a sensor damage prevention plate, an axial stiffener, and a truss reinforcing member, and thus has an effect of preventing malfunctions and errors due to damage.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수심 계측 장치의 침수심 정보의 흐름을 도시한 흐름도,
도 2는 마이크로프로세서에 내장되어 있는 소프트웨어를 업데이트하는 과정을 도시한 흐름도,
도 3는 태양광모듈에서 생성된 전력의 흐름을 도시한 흐름도,
도 4은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수심 계측장치의 단면도,
도 5는 도3의 평면도,
도 6는 도3의 우측면도,
도 7은 도 3의 좌측면도.1 is a flow chart showing the flow of immersion depth information of a immersion depth measuring device according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a flowchart showing a process of updating software embedded in a microprocessor;
Figure 3 is a flow chart showing the flow of power generated by the solar module;
4 is a cross-sectional view of a immersion depth measuring device according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 5 is a plan view of Figure 3;
Figure 6 is a right side view of Figure 3;
Figure 7 is a left side view of Figure 3;
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, although preferred embodiments of the present invention will be described below, the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto and can be modified and implemented in various ways by those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수심 계측 장치의 침수심 정보의 흐름을 도시한 흐름도, 도 2는 마이크로프로세서에 내장되어 있는 소프트웨어를 업데이트하는 과정을 도시한 흐름도, 도 3는 태양광모듈에서 생성된 전력의 흐름을 도시한 흐름도, 도 4은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수심 계측장치의 단면도, 도 5는 도3의 평면도, 도 6는 도3의 우측면도, 도 7은 도 3의 좌측면도이다.1 is a flow chart showing the flow of immersion depth information of a immersion depth measuring device according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flow chart showing a process of updating software embedded in a microprocessor, and FIG. 3 is a solar light A flow chart showing the flow of power generated by the module, FIG. 4 is a cross-sectional view of an immersion depth measuring device according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 5 is a plan view of FIG. 3, FIG. 6 is a right side view of FIG. 3, and FIG. It is a left side view of FIG.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수심 계측 장치는 도 3 내지 도 6을 참조하면, 태양광모듈(110), 전원공급부(120), 압력센서(210), 마이크로컨트롤러(220), 통신모듈(300), 통합관제서버(400), 본체부, 경사부(500), 센서손상방지판(510), 축방향보강재(130), 트러스보강재(140), 방열필름을 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 3 to 6, the immersion depth measuring device according to a preferred embodiment of the present invention includes a
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수심 계측 장치의 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, components of the immersion depth measuring device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
태양광모듈(110)은 본체부의 상부재(100) 상측면에 구비되며 폴리카보네이트를 포함한 투명 소재로 덮어 파손을 방지할 수 있으며, 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 전원공급부(120)에 저장할 수 있다.The
전원공급부(120)는 태양광모듈(110)에서 생성된 전기에너지를 저장할 수 있으며, 태양에너지가 공급되지 않는 경우에도 저장된 전기에너지를 이용하여 전력을 공급할 수 있어 태양광이 공급되지 않는 상태에서도 24시간 전원이 유지될 수 있도록 하되 설치되는 장소의 태양광의 상태에 따라 전원공급부에 구비된 배터리의 용량을 달리 할 수 있다.The
예컨대, 태양광이 충분하지 않은 곳에 설치되는 장치는 태양광모듈 및 배터리의 용량을 크게 할 수 있으며, 태양광이 충분한 곳에 설치되는 장치는 상대적으로 적게 할 수 있다.For example, a device installed in a place where sunlight is insufficient can increase the capacity of a solar module and a battery, and a device installed in a place where sunlight is sufficient can be relatively small.
또한, 목적에 따라 태양광모듈 및 배터리의 용량을 조절하여 전원이 유지되는 시간을 늘릴 수 있다.In addition, the time during which power is maintained may be increased by adjusting the capacity of the solar module and the battery according to the purpose.
도 3를 참조하면, 태양광모듈(110)에서 생성된 전기에너지는 전원공급부(120)에 저장이 될 수 있으며, 전원공급부(120)에 저장된 전기에너지는 마이크로컨트롤러를 통하여 압력센서(210), 마이크로프로세서(221)(220), 통신모듈(300)을 동작시키기 위한 에너지로 사용된다.Referring to FIG. 3 , electrical energy generated by the
압력센서(210)는 침수되는 경우 빗물에 의한 압력인 수압을 센싱할 수 있다.The
침수심계측을 위한 센서는 초음파, 레이저를 포함한 비접촉식 센서를 이용하는 경우 차량이나 보행자 또는 곤충 등으로 인하여 계측오류가 발생할 우려가 있어 비접촉식 센서를 사용하는 것보다 접촉식인 압력을 센싱하는 압력센서를 사용하는 것이 계측 오류 발생 확률을 줄이고 후처리를 통한 검보정에 유리하다.When non-contact sensors including ultrasonic waves and lasers are used, there is a risk of measurement errors due to vehicles, pedestrians, or insects. This reduces the probability of occurrence of measurement errors and is advantageous for calibration through post-processing.
마이크로컨트롤러(220)는 마이크로프로세서(221)를 포함하고, 마이크로컨트롤러(220)는 압력센서(210)의 압력신호를 전송받아 디지털화하고 수심값으로 변환하여 통신모듈로 전송할 수 있다.The
마이크로컨트롤러는 센싱간격, 데이터 전송 간격, 전송 실패시 재처리를 포함한 작동정보가 저장되어 있는 소프트웨어를 구비하고 있으며, 도 2를 참조하면, 마이크로컨트롤러에 구비된 소프트웨어는 LPWAN 통신망을 통하여 통합관제서버로부터 전송된 프로그램을 수신하여 업데이트되며 전국적으로 산재된 기기에 일괄 또는 부분 적용될 수 있다.The microcontroller has software in which operation information including sensing intervals, data transmission intervals, and reprocessing in case of transmission failure is stored. Referring to FIG. The transmitted programs are received and updated, and can be collectively or partially applied to devices scattered nationwide.
저전력과 소형화 및 비용절감을 위하여 직접적인 데이터의 저장과 처리는 통합관제서버(400)에서 수행하며, 마이크로컨트롤러(220)에서는 통신모듈(300)이 데이터를 통합관제서버로 전달할 수 있도록하는 최소 기능만을 수행한다.In order to reduce power consumption, miniaturization, and cost, direct data storage and processing are performed in the
통신모듈(300)은 마이크로컨트롤러(220)에서 전송받은 신호를 원거리에 있는 통합관제서버(400)로 전송할 수 있으며, 안테나(310)를 포함하여 구성된다.The
통합관제서버(400)는 통신모듈(300)과 무선으로 신호를 송수신할 수 있으며, 통신모듈(300)을 통하여 전송받은 압력센서(210)의 수압정보를 이용하여 최대침수심, 평균침수심, 침수시간, 침수면적을 포함한 침수 정보를 연산하여 처리하고 저장할 수 있다.The integrated
또한 OTA(Over-the-Air programming)방식을 통하여 장치의 성능개선을 위하여 마이크로컨트롤러에 구비되어 있는 소프트웨어를 배포하고 업데이트 할 수 있어 인력과 시간을 절약할 수 있다.In addition, through OTA (Over-the-Air programming) method, it is possible to distribute and update the software provided in the microcontroller to improve the performance of the device, so manpower and time can be saved.
도 1을 참조하면, 압력센서(210)에서 센싱된 압력센싱정보는 마이크로컨트롤러로 전송되어 디지털화 되고 침수심값으로 변환되어 통신모듈(300)로 전송되며, 통신모듈(300)에서 무선통신으로 통합관제서버(400)로 전송된다.Referring to FIG. 1, the pressure sensing information sensed by the
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본체부는 상부재(100) 및 하부재(200)를 포함하여 구성되며, 상부재(100)의 상측면에는 태양광모듈(110)이 위치하고, 하부재(200)와 결합되며, 내부에는 배터리를 포함한 전원공급부(120), 마이크로프로세서(221)를 포함하는 마이크로컨트롤러(220)와 압력센서(210)가 위치한다.4 to 7, the main body portion is configured to include an
상부재(100)의 양측에는 경사부(500)가 결합될 수 있으며, 상부재의 길이와 양측에 결합된 경사부의 길이가 합쳐진 길이가 하부재의 길이가 될 수 있다.The
상부재(100) 및 경사부(500)와 하부재(200)는 볼트 및 너트를 포함한 결합부재(700)를 이용하여 결합될 수 있으며, 상부재(100)의 하측면에는 일정한 높이가 형성되어 있는 방수패킹(600)를 구비하고 코팅과 방수 몰드 처리 되어 있어 본체부 내부에 위치하는 마이크로컨트롤러(220) 및 통신모듈(300)은 우천시에 방수될 수 있으며, 경사부(500)에 대응하는 하부재(200)에 위치하는 압력센서(210)의 감지부는 우천시에 침수되어 침수심을 계측할 수 있다.The
즉, 방수되어야 할 부품인 마이크로컨트롤러(220)와 통신모듈(300)은 방수패킹(600)과 코팅 및 방수 몰드로 방수될 수 있으며, 침수심 계측을 위하여 침수되어야할 부품인 압력센서(210)의 감지부는 우천시에 침수될 수 있다.That is, the
경사부(500)는 일측은 본체부의 상부재(100)와 결합되며, 타측으로 갈수록 높이가 낮아지는 직각삼각형 형상으로 형성되어 있으며, 차량 등이 경사부(500)를 통하여 장치를 자연스럽게 넘어다닐 수 있다.One side of the
경사부(500)는 상부가 개방되고 측면은 폐쇄되어 있는 형상으로 형성되어 있어, 우천시 빗물이 압력센서(210)에 유입가능하여, 침수심을 계측할 수 있는 동시에 차량 및 보행자의 통행에 의한 손상 및 파손을 방지할 수 있다.The
또한, 경사부(500)의 하측면에 센서손상방지판(510)을 구비하고 있어, 외력에 의한 압력센서(210)의 손상 및 오작동을 방지할 수 있다.In addition, since the sensor
압력센서(210)를 센서손상방지판(510)이 아니라 필터 등으로 보호를 하는 경우 비닐이나, 나뭇잎, 점토 등과 같은 이물질이 필터를 막아 수압을 감소시키거나 압력을 높여 부정확한 계측에 의한 오류가 발생할 수 있으며, 센서손상방지판의 측면을 완전히 개방하지 않으면 공기층이 형성되어 오류가 발생할 우려가 있다.When the
따라서, 본 발명의 센서손상방지판(510)은 측면이 개방되어 우수의 유입은 방해하지 않으면서 외력에 의한 손상은 방지할 수 있으며, 필터설치로 인하여 발생하는 오류를 방지할 수 있다.Therefore, the sensor
축방향보강재(130)는 본체부의 내부에 위치하며, 수직방향으로의 하중에 의한 휨모멘트에 저항할 수 있다.The
축방향보강재(130)는 직사각형 패널형상으로 본체부의 내부에 높이방향으로 위치하고 있어, 차량 및 보행자의 통행에 의하여 본체부가 수직방향의 하중을 받아도, 축방향보강재(130)가 외력에 의한 휨으로 손상되거나 변형되는 것에 저항한다.The
트러스보강재(140)는 통신모듈(300)의 안테나(310)가 위치할 수 있으며, 안테나(310)에 의한 통신이 원할하게 할 수 있다.The
안테나(310)를 이용한 무선통신은 밀폐된 공간에서보다 개방된 공간에 안테나(310)가 위치하는 것이 통신을 원할하게 할 수 있으므로, 본체부에서 안테나(310)가 위치하는 공간은 무선통신을 원할하게 하기 위하여 개방되어 있으며, 개방으로 인하여 충격에 취약해지는 것을 방지하기 위하여 트러스보강재(140)를 이용하여 충격으로부터의 손상 및 파손을 방지할 수 있다.Since wireless communication using the
방열필름은 기온차에 의한 파손을 방지하기 위하여 본체부의 양측면에 도포될 수 있고, 방열필름으로 기온이 올라갔을때 또는 기온이 내려갔을때에도 본체부 내부에 위치하는 전원공급부(120), 압력센서(210), 마이크로컨트롤러(220) 및 통신모듈(300)의 손상과 오작동을 방지할 수 있다.The heat dissipation film may be applied to both sides of the main body to prevent damage due to temperature difference, and the
침수계측기기의 대부분은 차량이나 보행자의 통행이 많은 장소에 설치되므로, 본 발명은 차량이나 보행자의 통행에 불편함이 없도록 경사부를 구비하고 있으며, 압력센서가 장치의 내부에 구비되어 있어 차량 및 보행자의 영향을 받지않고, 우천시에 침수심을 계측하는 압력센서는 침수될 수 있고, 마이크로컨트롤러 및 통신모듈은 방수되는 공간에 위치하여 장치가 완전히 침수된 상태에서도 계측 및 통신이 가능하도록 할 수 있고, 또한 침수심이 너무 깊어 통신상태가 불량하거나 장기간 충전이 불가하여 전력이 충분하지 못하면 최소 전력으로 계측값을 저장만하고 통신이 연결되거나 전력이 충분할 때 데이터를 재전송하는 특징이 있다.Since most of the flood measuring devices are installed in places where there is a lot of traffic of vehicles or pedestrians, the present invention has an inclined part so that there is no inconvenience in the passage of vehicles or pedestrians, and a pressure sensor is provided inside the device, so that there is no inconvenience in the passage of vehicles or pedestrians. Without being affected by rain, the pressure sensor for measuring the depth of immersion can be submerged, and the microcontroller and communication module can be located in a waterproof space to enable measurement and communication even when the device is completely submerged. If the immersion depth is too deep and the communication state is poor or the power is insufficient due to the inability to charge for a long time, the measured value is stored with the minimum power and the data is retransmitted when the communication is connected or the power is sufficient.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art can make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
100 - 상부재 110 - 태양광모듈
120 - 전원공급부 130 - 축방향보강재
140 - 트러스보강재 200 - 하부재
210 - 압력센서 220 - 마이크로컨트롤러
300 - 통신모듈 400 - 통합관제서버
500 - 경사부 510 - 센서손상방지판
600 - 방수패킹100 - Upper material 110 - Solar module
120 - power supply unit 130 - axial stiffener
140 - truss reinforcement 200 - lower part
210 - pressure sensor 220 - microcontroller
300 - communication module 400 - integrated control server
500 - Inclined part 510 - Sensor damage prevention plate
600 - waterproof packing
Claims (3)
태양광모듈에서 생성된 전기에너지를 저장할 수 있으며, 태양에너지가 공급되지 않는 경우 전력을 공급할 수 있는 전원공급부;
침수되는 경우, 수압을 센싱할 수 있는 압력센서;
압력센서의 신호를 전송받아 디지털화하여 통신모듈로 전송하는 마이크로컨트롤러;
마이크로컨트롤러에서 전송받은 신호를 원거리에 있는 통합관제서버로 전송할 수 있는 안테나를 포함한 통신모듈;
무선으로 신호를 송수신할 수 있으며, 통신모듈을 통하여 전송받은 압력센서의 수압정보를 이용하여 최대침수심, 침수시간, 침수면적을 포함한 침수 정보를 연산하여 처리하고 저장할 수 있고, 무선으로 기기의 소프트웨어를 업데이트할 수 있는 통합관제서버;
내부에 전원공급부, 마이크로컨트롤러, 압력센서가 위치할 수 있는 본체부;
일측은 본체부와 결합되며, 타측으로 갈수록 높이가 낮아지는 직각삼각형 형상으로 형성되어 있는 경사부;
경사부의 하측면에 형성되어 있으며, 외력에 의한 압력센서의 손상 및 오작동을 방지할 수 있는 센서손상방지판; 및
본체부의 내부에 위치하며, 수직방향으로의 하중으로부터 파손을 방지할 수 있는 축방향보강재
를 포함하고,
경사부는 상부가 개방되고 측면은 폐쇄되어 있는 형상으로 형성되어 있어, 우천시 빗물이 압력센서에 유입가능하여 침수심을 계측할 수 있는 동시에 차량 및 보행자의 통행에 의한 손상 및 파손을 방지할 수 있는 것;
본체부의 내부에는 안테나가 구비되어 있고,
안테나가 위치하는 공간은 무선통신을 원활하게 하기 위하여 개방되어 있으며, 개방으로 인하여 충격에 취약해지는 것을 방지하기 위하여 트러스보강재를 구비하여 충격으로부터 손상 및 파손을 방지할 수 있는 것;
경사부의 하측면에 센서손상방지판을 구비하고 있어 외력에 의한 압력센서의 손상 및 오작동을 방지할 수 있는 것
센서손상방지판은 측면이 개방되어 우수의 유입은 방해하지 않으면서 외력에 의한 손상은 방지할 수 있는 것
을 포함하는, 침수심 계측 장치.A solar module that is covered with a transparent material including polycarbonate to prevent damage and can convert solar energy into electrical energy;
A power supply unit capable of storing electrical energy generated by the solar module and supplying power when solar energy is not supplied;
When submerged, a pressure sensor capable of sensing water pressure;
A microcontroller that receives and digitizes the signal from the pressure sensor and transmits it to the communication module;
A communication module including an antenna capable of transmitting signals received from the microcontroller to a remote integrated control server;
Signals can be transmitted and received wirelessly, and submerged information including maximum submerged depth, submerged time, and submerged area can be calculated, processed, and stored using the water pressure information of the pressure sensor transmitted through the communication module, and the software of the device can be wirelessly transmitted. Integrated control server that can update the;
A main body portion in which a power supply unit, a microcontroller, and a pressure sensor may be located;
One side is coupled to the main body portion, the inclined portion is formed in a right-angled triangle shape that is lowered in height toward the other side;
a sensor damage prevention plate formed on the lower side of the inclined portion and capable of preventing damage and malfunction of the pressure sensor due to external force; and
Axial stiffener located inside the main body and preventing damage from vertical loads
including,
The inclined part is formed in a shape in which the top is open and the side is closed, so that rainwater can flow into the pressure sensor in case of rain to measure the depth of submergence and at the same time prevent damage and damage caused by the passage of vehicles and pedestrians;
An antenna is provided inside the main body,
The space where the antenna is located is open to facilitate wireless communication, and a truss reinforcement is provided to prevent damage and breakage from impact to prevent it from being vulnerable to impact due to the opening;
A sensor damage prevention plate is provided on the lower side of the inclined part to prevent damage and malfunction of the pressure sensor due to external force.
The side of the sensor damage prevention plate is open to prevent damage caused by external force without interfering with the inflow of rainwater.
Including, immersion depth measuring device.
본체부는
상측면에 태양광모듈이 위치하고 하부재와 결합할 수 있는 상부재;
내부에 마이크로컨트롤러와 전원공급부가 위치하고, 상부에 압력센서가 위치하는 하부재
를 포함하여 구성되며,
상부재의 양측에는 경사부가 결합될 수 있으며, 상부재의 양측에 경사부가 결합되어 있는 길이와 하부재의 길이가 대응되며,
상부재, 경사부, 하부재는 볼트 및 너트를 포함한 결합부재를 이용하여 결합될 수 있는 것
을 더 포함하는, 침수심 계측 장치.According to claim 1,
body part
An upper member in which a photovoltaic module is located on the upper side and can be combined with a lower member;
A lower material with a microcontroller and power supply located inside and a pressure sensor located at the top
It consists of,
Inclined parts may be coupled to both sides of the upper material, and the length of the inclined part coupled to both sides of the upper material corresponds to the length of the lower material,
The upper part, the inclined part, and the lower part can be combined using coupling members including bolts and nuts.
Further comprising a immersion depth measuring device.
상부재의 하측면에는 일정한 높이가 형성되어 있는 방수패킹를 구비하고 있어 본체부 내부에 위치하는 마이크로컨트롤러, 전원공급부, 및 통신모듈은 우천시 방수될 수 있으며,
경사부에 대응하는 하부재에 위치하는 압력센서의 감지부는 우천시 침수될 수 있는 것
을 더 포함하는, 침수심 계측 장치.
According to claim 1,
The lower side of the upper material is provided with a waterproof packing having a certain height, so that the microcontroller, power supply unit, and communication module located inside the main body can be waterproofed in case of rain,
The sensing part of the pressure sensor located on the lower part corresponding to the inclined part can be flooded in case of rain
Further comprising a immersion depth measuring device.
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |