KR102589732B1 - Bridge-mounted smart water quality monitoring system - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일실시예는 교량 또는 교각의 상부에 지지 고정되는 베이스부; 내부에 중공이 형성되며, 상단부는 상기 베이스부에 결합되고, 하단부는 하천에 잠기도록 이루어진 보호관; 교각의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며, 일측은 교각에 지지 고정되고, 타측은 상기 보호관에 결합되어 상기 보호관을 수직하게 배치시키는 보호관 고정부; 상기 보호관 내부에 배치된 상태에서 상기 보호관의 길이 방향을 따라 이동되며 하천의 수질을 측정하는 수질 측정부; 및 상기 수질 측정부로부터 측정된 수질 측정 정보를 관리하는 통합 관리부를 포함하며, 상기 보호관은 상기 수질 측정부가 상, 하 방향으로 이동될 시, 바람에 의해 좌, 우로 이동되는 것을 방지하고, 하천을 떠다니는 부유물질로부터 상기 수질 측정부를 보호하도록 이루어진 것인 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템을 제공한다.One embodiment of the present invention includes a base portion supported and fixed to the upper part of a bridge or pier; A protection pipe having a hollow interior, an upper end coupled to the base, and a lower end immersed in a river; A protection tube fixing part is formed at a predetermined interval along the longitudinal direction of the pier, one side of which is supported and fixed to the pier, and the other side of which is coupled to the protection tube to vertically arrange the protection tube; A water quality measuring unit disposed inside the protection pipe and moving along the longitudinal direction of the protection pipe to measure the water quality of the river; and an integrated management unit that manages water quality measurement information measured from the water quality measurement unit, wherein the protection pipe prevents the water quality measurement unit from moving left and right due to wind when the water quality measurement unit is moved in the up and down directions, and protects the river. A bridge-mounted smart water quality monitoring system designed to protect the water quality measurement unit from floating suspended solids is provided.
Description
본 발명은 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기상 여건에 상관없이 실시간으로 하천에 대한 수질 모니터링이 가능하도록 이루어진 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a bridge-mounted smart water quality monitoring system, and more specifically, to a bridge-mounted smart water quality monitoring system that enables real-time water quality monitoring of rivers regardless of weather conditions.
하천이나 저수지, 댐 등과 같은 지류나 지천에서의 수질오염은 축산분뇨나 공장폐수 등의 무단방류가 주원인이다. 이러한 지류나 지천에서의 수질오염을 실시간으로 감지하기 위해 다양한 수질 측정 장치들이 개발되고 있다. 예로, 부이형 수질 측정 장치는 하천에 앵커를 이용하여 고정한 후 일정 구역에서 하천의 수질을 측정한다.The main cause of water pollution in tributaries and tributaries such as rivers, reservoirs, dams, etc. is the unauthorized discharge of livestock waste or factory wastewater. Various water quality measurement devices are being developed to detect water pollution in these tributaries and streams in real time. For example, a buoy-type water quality measuring device is fixed to a river using an anchor and then measures the water quality of the river in a certain area.
그러나 종래의 부이형 수질 측정 장치의 경우, 태풍 및 집중호우 등의 홍수기에는 수질 측정이 이루어지지 못하는 문제가 있다. 왜냐하면, 홍수기에는 부이형 수질 측정 장치의 유실 또는 파손이 발생될 수 있어, 홍수기 전에 부이형 수질 측정 장치를 하천으로부터 미리 회수하기 때문이다. 이에, 홍수기에는 해당 하천의 수질 측정이 이루어지지 못하는 문제가 있다.However, in the case of conventional buoy-type water quality measurement devices, there is a problem in that water quality cannot be measured during floods such as typhoons and heavy rain. This is because the buoy-type water quality measurement device may be lost or damaged during the flood season, so the buoy-type water quality measurement device is recovered from the river in advance before the flood season. Accordingly, there is a problem in that the water quality of the river cannot be measured during the flood season.
따라서, 기상 여건에 상관없이 하천의 수질 상태를 연속적으로 측정하도록 이루어진 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템에 대한 다양한 연구 개발이 필요하다.Therefore, various research and development is needed on a bridge-mounted smart water quality monitoring system that continuously measures the water quality of rivers regardless of weather conditions.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 기상 여건에 상관없이 실시간으로 하천에 대한 수질 모니터링이 가능한 센서로 측정 가능한 항목을 중심으로 한 센서 기반의 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템을 제공하는 것이다.The technical task of the present invention to solve the above problems is to provide a sensor-based bridge-mounted smart water quality monitoring system focusing on items that can be measured by a sensor capable of monitoring river water quality in real time regardless of weather conditions. It is done.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 교량 또는 교각의 상부에 지지 고정되는 베이스부; 내부에 중공이 형성되며, 상단부는 상기 베이스부에 결합되고, 하단부는 하천에 잠기도록 이루어진 보호관; 교각의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며, 일측은 교각에 지지 고정되고, 타측은 상기 보호관에 결합되어 상기 보호관을 수직하게 배치시키는 보호관 고정부; 상기 보호관 내부에 배치된 상태에서 상기 보호관의 길이 방향을 따라 이동되며 하천의 수질을 측정하는 수질 측정부; 및 상기 수질 측정부로부터 측정된 수질 측정 정보를 관리하는 통합 관리부를 포함하며, 상기 보호관은 상기 수질 측정부가 상, 하 방향으로 이동될 시, 바람에 의해 좌, 우로 이동되는 것을 방지하고, 하천을 떠다니는 부유물질로부터 상기 수질 측정부를 보호하도록 이루어진 것인 센서 기반의 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention includes a base portion supported and fixed to the upper part of a bridge or pier; A protection pipe having a hollow interior, an upper end coupled to the base, and a lower end immersed in a river; A protection tube fixing part is formed at a predetermined interval along the longitudinal direction of the pier, one side of which is supported and fixed to the pier, and the other side of which is coupled to the protection tube to vertically arrange the protection tube; A water quality measuring unit disposed inside the protection pipe and moving along the longitudinal direction of the protection pipe to measure the water quality of the river; and an integrated management unit that manages water quality measurement information measured from the water quality measurement unit, wherein the protection pipe prevents the water quality measurement unit from moving left and right due to wind when the water quality measurement unit is moved in the up and down directions, and protects the river. A sensor-based, bridge-mounted smart water quality monitoring system designed to protect the water quality measurement unit from floating suspended solids is provided.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 보호관의 하부에는 상기 보호관의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며, 상기 보호관의 내부와 외부가 관통되는 유체 이동홀이 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a fluid movement hole may be formed in the lower part of the protection tube at a predetermined interval along the longitudinal direction of the protection tube and penetrating the inside and outside of the protection tube.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 보호관의 하단부에는 하천수의 유입 및 배출이 가능하도록 이루어진 격자판이 구비되되, 상기 격자판은 시료의 원활한 통수와 상기 수질 측정부의 유실을 방지하도록 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, a grid plate is provided at the lower end of the protection pipe to allow the inflow and discharge of river water, and the grid plate can be configured to smoothly pass the sample and prevent loss of the water quality measurement unit.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 보호관의 하부에는 상기 수질 측정부를 외부로 꺼낼 수 있는 개방부가 구비될 수 있다.In one embodiment of the present invention, an opening through which the water quality measuring unit can be taken out to the outside may be provided at the lower part of the protection tube.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 보호관 고정부는, 교각의 둘레를 감싸며 교각에 지지 고정되고, 교각의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며 복수개로 구비되는 교각 지지부; 상기 보호관의 외면에 결합되며, 상기 보호관을 지지하는 보호관 지지부; 및 일단은 상기 교각 지지부에 결합되고, 타단은 상기 보호관 지지부를 결합되며, 상기 보호관 지지부가 상기 교각 지지부에 의해 고정되도록 하는 연결 프레임을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the protection pipe fixing part includes a plurality of pier supports that surround the circumference of the pier and are supported and fixed to the pier, and are provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the pier; A protective tube support portion coupled to the outer surface of the protective tube and supporting the protective tube; And one end is coupled to the pier support, the other end is coupled to the protection tube support, and may include a connection frame that allows the protection tube support to be fixed by the pier support.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 수질측정부의 상부에는 부력체를 설치하여 하천의 수위 변화에 따른 표층 지점에서의 수질 상태를 측정할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a buoyancy body can be installed at the top of the water quality measuring unit to measure the water quality at the surface point according to changes in the water level of the river.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 통합 관리부 및 수질 측정부로 전력을 공급하는 태양광 모듈; 상기 베이스부에 설치되며, 상기 수질 측정부의 상, 하 이동을 제어하는 윈치부; 및 상기 베이스부에 설치되며, 하천의 수위를 측정하는 수위 측정부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a solar module that supplies power to the integrated management unit and the water quality measurement unit; A winch unit installed on the base unit and controlling the up and down movement of the water quality measuring unit; And it is installed in the base part and may include a water level measurement unit that measures the water level of the river.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 통합 관리부는, 상기 수질 측정부로부터 측정된 수질 측정 정보를 저장하는 저장부; 상기 저장부에 기 저장된 기준값과 상기 수질 측정부로부터 측정된 정보값의 비교를 통해 하천의 수질 상태를 분석하는 분석부; 및 상기 분석부의 결과값을 외부로 송신하는 통신부를 포함하며, 상기 통합 관리부는 미리 정해진 외부 기기 및 사용자 단말기와 통신 가능할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the integrated management unit includes a storage unit that stores water quality measurement information measured from the water quality measurement unit; An analysis unit that analyzes the water quality status of the river by comparing the reference value previously stored in the storage unit with the information value measured from the water quality measurement unit; and a communication unit that transmits the results of the analysis unit to the outside, and the integrated management unit may be capable of communicating with predetermined external devices and user terminals.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 센서 기반의 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템의 효과를 설명하면 다음과 같다.The effects of the sensor-based bridge-mounted smart water quality monitoring system according to the present invention described above are explained as follows.
본 발명에 따르면, 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템은 하천에 대한 실시간 수질 측정이 가능하다. 이러한 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템은 태풍 및 집중호우 등의 홍수기에도 하천의 수질 측정이 가능하다. 따라서, 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템은 기상 여건에 상관없이 해당 하천에 대한 연속적인 모니터링이 이루어질 수 있다. 이러한 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템은 예를 들어, 지류, 지천 등에서 강우에 의한 하천 수위 상승으로 인한 현장 접근이 어려울 경우 수위변화에 따른 수질을 관측하여 향후 미측정 지점에서의 수질관리를 위한 다양한 기초자료의 확보가 가능하다.According to the present invention, a bridge-mounted smart water quality monitoring system is capable of measuring water quality in rivers in real time. This bridge-mounted smart water quality monitoring system can measure river water quality even during flood periods such as typhoons and heavy rain. Therefore, the bridge-mounted smart water quality monitoring system can continuously monitor the river regardless of weather conditions. For example, this bridge-mounted smart water quality monitoring system monitors water quality according to water level changes when it is difficult to access the site due to a rise in river water level due to rainfall in tributaries, tributaries, etc., providing various foundations for water quality management at unmeasured points in the future. It is possible to secure data.
본 발명에 따른 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템은 태양광으로부터 발전이 이루어지는 태양광 모듈을 통해 전원을 공급하기에 상전을 이용하는 것에 비해 설치가 용이하다.The bridge-mounted smart water quality monitoring system according to the present invention supplies power through a solar module that generates power from solar energy, so it is easier to install than using a main power supply.
본 발명에 따른 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템은 사용자가 교량의 중앙부에 구비된 시스템으로 직접 접근하지 않더라도 자료 확인이 가능하다. 예를 들면, 사용자는 근거리(최대 약 1km) 통신을 통해 교량의 중앙부에 구비된 시스템에 접속한 상태에서 자료를 확인할 수 있다. 이와 같이, 근거리에서 자료를 먼저 확인한 후, 사용자는 시스템으로의 접근 여부를 결정할 수도 있다. 이와 같은 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템은 사용자의 안전을 고려하도록 이루어진다.The bridge-mounted smart water quality monitoring system according to the present invention allows users to check data even if they do not directly access the system provided in the central part of the bridge. For example, users can check data while connected to the system installed in the center of the bridge through short-distance communication (up to about 1 km). In this way, after first checking the data from a short distance, the user may decide whether to access the system. This bridge-mounted smart water quality monitoring system is designed to take user safety into consideration.
본 발명에 따른 교각 지지부는 클램프 고정방식으로 교각에 지지 고정되기에, 설치 과정에서 교각에 균열 및 파손 등이 발생되는 것을 방지한다.Since the pier support portion according to the present invention is supported and fixed to the pier using a clamp fixing method, cracks and damage to the pier during the installation process are prevented.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템의 예시도이다.
도 4는 도 3의 A 부분의 확대도이다.
도 5는 도 3의 B 부분의 확대도이다.
도 6은 도 3의 C 부분을 저면에서 바라본 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 보호관 고정부의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템를 보여주는 예시도이다.Figure 1 is a configuration diagram of a bridge-mounted smart water quality monitoring system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of a bridge-mounted smart water quality monitoring system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exemplary diagram of a bridge-mounted smart water quality monitoring system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an enlarged view of portion A of Figure 3.
Figure 5 is an enlarged view of part B of Figure 3.
Figure 6 is a perspective view of part C of Figure 3 viewed from the bottom.
Figure 7 is a perspective view of a protective tube fixing part according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is an exemplary diagram showing a bridge-mounted smart water quality monitoring system according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only cases where it is “directly connected,” but also cases where it is “indirectly connected” with another member in between. . Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.
본 발명에서 상부와 하부는 대상부재의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것으로, 반드시 중력방향을 기준으로 상부 또는 하부에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.In the present invention, the upper and lower parts mean located above or below the target member, and do not necessarily mean located above or below based on the direction of gravity.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템의 예시도이고, 도 4는 도 3의 A 부분의 확대도이며, 도 5는 도 3의 B 부분의 확대도이고, 도 6은 도 3의 C 부분을 저면에서 바라본 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 보호관 고정부의 사시도이다.Figure 1 is a configuration diagram of a bridge-mounted smart water quality monitoring system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of a bridge-mounted smart water quality monitoring system according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a diagram of the present invention. It is an exemplary diagram of a bridge-mounted smart water quality monitoring system according to an embodiment of, FIG. 4 is an enlarged view of part A of FIG. 3, FIG. 5 is an enlarged view of part B of FIG. 3, and FIG. 6 is an enlarged view of part B of FIG. 3. It is a perspective view of part C viewed from the bottom, and Figure 7 is a perspective view of the protective tube fixing part according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템(1000)은 베이스부(100), 보호관(200), 보호관 고정부(300), 수질 측정부(400) 및 통합 관리부(500)를 포함할 수 있다. 그리고 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템(1000)은 태양광 모듈(600), 윈치부(700) 및 수위 측정부(800)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 7, the bridge-mounted smart water
이러한 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템(1000)은 예를 들어, 태풍 및 집중호우 등의 홍수기에도 하천에 대한 수질 측정이 가능하도록 이루어진다. 이와 같은 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템(1000)은 기상 여건에 상관없이 조사 대상 하천에 대한 실시간 수질 측정이 가능하기에, 해당 하천에 대한 연속적인 수질 모니터링 자료를 확보할 수 있다.For example, this bridge-mounted smart water
베이스부(100)는 교량(1) 또는 교각(2)의 상부에 지지 고정된다.The
이러한 베이스부(100)에는 다양한 구조물이 설치될 수 있다. 예를 들어, 베이스부(100)에는 수질 측정부(400)를 상, 하로 이동시키는 윈치부(700)가 설치될 수 있다.Various structures may be installed on this
이와 같은 윈치부(700)는 수동식 또는 자동식으로 작동이 이루어질 수 있으며, 작업자는 윈치부(700)의 작동을 통해 수질 측정부(400)를 요구되는 수심(표층, 중층, 저층)으로 이동시킨 상태에서 해당 수심에서의 수질을 측정할 수 있다. 이러한 수질 측정부(400)에는 수질측정센서(미도시)를 보호하는 센서 보호부(미도시)가 구비될 수 있다. 그리고 수질 측정부(400)의 상부에는 부력체(미도시)가 더 설치될 수도 있다. 이와 같이, 수질 측정부(400)의 상부에 부력체가 설치될 경우, 수질 측정부(400)는 하천의 수위 변화에 따른 표층 지점의 수질을 측정할 수 있다.This
이러한 윈치부(700)는 수질 측정부(400)에 결합된 와이어(410)의 풀림 및 감김 작업을 통해 수질 측정부(400)의 상, 하 이동을 제어하며, 수질 측정부(400)를 요구되는 위치로 이동시킬 수 있다. 이와 같은 윈치부(700)는 일반적인 구성인 바, 구체적인 내용 설명은 생략하기로 한다.This
그리고 베이스부(100)에는 태양광 모듈(600)이 설치될 수도 있다. 이러한 태양광 모듈(600)은 통합 관리부(500) 및 수질 측정부(400) 등으로 전력을 공급하도록 이루어진다.Additionally, a
이와 같은 태양광 모듈(600)은 태양으로부터 오는 빛을 전기 에너지로 바꾸어 발전시키도록 이루어진다. 이러한 태양광 모듈(600)에는 태양광으로부터 전기 에너지를 생산하는 복수개의 태양전지(610)가 구비된다.This
그리고 태양광 모듈(600)는 광센서(미도시) 및 태양광 추적부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 이러한 광센서는 태양전지(610)가 결합된 프레임의 테두리에 미리 정해진 간격을 이루며 복수개로 구비되며, 태양광을 감지하도록 이루어진다. 이와 같이, 광센서로부터 측정된 태양광 감지 정보는 태양광 추적부로 제공되고, 태양광 추적부는 광센서로부터 제공된 태양광 감지 정보를 기초로 태양전지(610)의 방향(상, 하, 좌, 우로의 회전)을 선택적으로 조정할 수도 있다.Additionally, the
그리고 태양광 추적부에는 계절에 따른 태양의 방위 및 고도 정보가 기 저장될 수 있으며, 태양광 추적부는 태양의 방위 및 고도 정보와 광센서로부터 획득된 태양광 감지 정보를 기초로, 태양전지(610)의 발전 효율이 최대가 되도록 태양전지(610)의 위치를 선택적으로 제어할 수 있다.In addition, the solar tracking unit may store solar direction and altitude information according to the season, and the solar tracking unit may store the solar cell (610) based on the solar orientation and altitude information and solar detection information obtained from the optical sensor. ) The position of the
이와 같이, 태양광 모듈(600)로부터 발전된 전기 에너지는 배터리부(620)에 저장되고, 배터리부(620)는 통합 관리부(500), 수질 측정부(400) 및 수위 측정부(800) 등 전력이 필요한 다양한 구성품으로 전력을 공급하게 된다. 이와 같은 배터리부(620)는 예를 들어 외부로부터 다양한 기기를 보호하도록 이루어진 함체(110) 내에 구비될 수 있다. 이러한 함체(110) 내에는 통합 관리부(500)도 구비될 수 있다.In this way, the electrical energy generated from the
그리고 수위 측정부(800)는 베이스부(100)에 설치되며, 하천의 수위를 측정하도록 이루어진다. 이러한 수위 측정부(800)는 수위 측정부(800)가 설치된 위치로부터 수면까지의 거리를 측정하여 하천의 현재 수위를 측정할 수 있다. 이때, 수위 측정부(800)는 초음파를 통해 하천의 수위를 측정할 수도 있다.And the water
한편, 보호관(200)은 내부에 중공이 형성된 원형의 파이프로 이루어질 수 있다. 이러한 보호관(200)의 상단부는 베이스부(100)에 결합되고, 하단부는 하천에 잠기도록 이루어진다. 여기서 보호관(200)의 하단부는 하천의 미리 정해진 수심까지 잠기도록 이루어질 수 있다.Meanwhile, the
이와 같은 보호관(200)은 보호관(200) 내에서 보호관(200)의 길이 방향을 따라 상, 하로 이동되는 수질 측정부(400)를 외부로부터 보호하도록 이루어진다. 예를 들어, 보호관(200)은 수질 측정부(400)가 하천의 수질을 측정하는 과정에서 하천을 떠다니는 다양한 부유물질로부터 수질 측정부(400)를 보호하도록 이루어진다. 여기서 하천을 떠다니는 부유물질로는 일정의 크기를 갖는 하천 쓰레기를 비롯한 이외의 다양한 물질일 수 있다. 즉, 보호관(200)은 부유물질(하천 쓰레기 등)로 인해 수질 측정부(400)가 파손되거나 부유물질과 수질 측정부(400)가 엉키는 것을 방지하도록 이루어진다.Such a
그리고 보호관(200)은 수질 측정부(400)의 상, 하 이동시 수질 측정부(400)가 외부 환경에 영향을 받지 않도록 이루어진다. 만약, 보호관(200)이 구비되지 않은 상태에서 수질 측정부(400)를 베이스부(100)로부터 하천으로 하강시키는 경우, 수질 측정부(400)는 외부 환경에 영향을 크게 받을 수 있다. 예를 들어, 바람이 심하게 부는 상황에서 수질 측정부(400)를 하강시킬 시, 수질 측정부(400)에 연결된 와이어(410)는 바람에 의해 꼬임이 발생될 수도 있고, 수질 측정부(400)는 좌, 우로 심하게 움직이며 하천으로의 이동이 안정적으로 이루어지지 못하는 문제가 있다.And the
이와 달리 본 발명에 따른 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템(1000)에 구비되는 보호관(200)은 상단부가 베이스부(100)에 결합되고, 하단부가 하천에 잠기도록 이루어짐에 따라 예를 들어 태풍 및 집중호우 등의 홍수기에도 수질 측정부(400)는 하천의 수질 상태를 실시간으로 측정할 수 있다. 따라서, 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템(1000)은 기상 여건에 상관없이 해당 하천에 대한 연속적인 모니터링이 이루어질 수 있다.In contrast, the
이러한 보호관(200)의 하부에는 보호관(200)의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루는 복수의 유체 이동홀(210)이 형성된다. 이와 같은 유체 이동홀(210)은 보호관(200)의 내측 공간과 외측 공간이 연통되는 관통홀로, 하천에 잠겨진 유체 이동홀(210)로는 하천수가 보호관(200)의 내부로 유입되거나 보호관(200) 내 물이 하천으로 배출될 수 있다. 즉, 하천수는 유체 이동홀(210)을 통해 보호관(200)의 내부와 외부로 이동될 수 있다.A plurality of fluid movement holes 210 are formed in the lower part of the
그리고 보호관(200)의 하단부에는 격자판(220)이 구비된다. 이러한 격자판(220)은 망 형태를 이루어, 하천수는 격자판(220)을 통해 보호관(200)의 내부로 유입되거나 보호관(200) 내 하천수가 외부로 배출될 수 있다. 이와 같은 격자판(220)은 보호관(200) 내로 하천수가 유입됨에 있어, 일정 크기 이상의 부유물질이 보호관(200)의 내로 유입되는 것을 방지한다. 이에, 보호관(200) 내에 배치되는 수질 측정부(400)는 예를 들어, 부유물질과의 충돌로 인한 파손 발생이 방지될 수 있다.And a
이와 같은 격자판(220)은 하천수의 유입 및 배출을 위한 통로의 역할도 하지만 보호관(200)을 따라 이동되는 수질 측정부(400)가 보호관(200)의 외부로 이탈되는 것을 방지한다. 즉, 격자판(220)은 보호관(200)의 하단부에 구비되어, 수질 측정부(400)가 보호관(200)의 외부로 이탈되는 것을 방지한다.This
또한, 격자판(220)은 예를 들어, 수질 측정부(400)에 결합된 와이어(410)가 불량 또는 노후로 인해 사용 중 끊어짐이 발생될 경우, 수질 측정부(400)가 하천으로 유실되는 것을 방지한다. 즉, 격자판(220)은 와이어(410)의 끊어짐에 의해 하부로 낙하된 수질 측정부(400)가 보호관(200)의 외부로 이탈되는 것을 방지한다.In addition, the
이러한 보호관(200)의 하부에는 예를 들어, 도어 형태의 개방부(230)가 더 구비되어 작업자는 개방부(230)를 개방한 상태에서 하부로 낙하된 수질 측정부(400)를 보호관(200)의 외부로 꺼낼 수도 있다.For example, an
한편, 보호관 고정부(300)는 수직 방향으로 배치된 보호관(200)을 안정적으로 지지 고정시키도록 이루어진다.Meanwhile, the protection
이러한 보호관 고정부(300)는 교각(2)의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며, 보호관(200)을 안정적으로 지지 고정시킨다.These protective
이와 같은 보호관 고정부(300)는 교각 지지부(310), 보호관 지지부(320) 및 연결 프레임(330)을 포함할 수 있다.This protection
여기서 교각 지지부(310)는 교각(2)의 둘레를 감싸며, 교각(2)에 지지 고정된다. 이러한 교각 지지부(310)는 교각(2)의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격으로 배치된다.Here, the
이와 같은 교각 지지부(310)는 클램프 고정방식으로 교각(2)에 지지 고정될 수 있다. 이는, 교각 지지부(310)가 앵커 고정방식으로 교각(2)에 지지 고정될 경우, 교각 지지부(310)의 설치 과정에서 교각(2)에 균열 및 파손 등이 발생될 수 있기 때문이다. 이와 같이, 본 발명에 따른 교각 지지부(310)는 교각(2)에 충격이 가해지는 것을 방지하도록 클램프 고정방식으로 교각(2)에 지지 고정된다.This
그리고 보호관 지지부(320)는 보호관(200)의 외면에 결합되며, 보호관(200)을 지지 고정시키도록 이루어진다. 이러한 보호관 지지부(320)는 교각 지지부(310)에 결합된 연결 프레임(330)을 통해 보호관(200)을 지지하게 된다. 이와 같은 연결 프레임(330)은 일단이 교각 지지부(310)에 결합되고, 타단이 보호관 지지부(320)에 결합된다. 이에, 보호관 지지부(320)는 교각 지지부(310)에 의해 지지 고정될 수 있다.And the protective
이러한 보호관 고정부(300)는 교각(2)의 길이 방향으로 복수개가 구비되어, 보호관(200)은 보호관 고정부(300)에 의해 안정적으로 고정될 수 있다.A plurality of such protective
한편, 수질 측정부(400)는 윈치부(700)에 의해 높낮이 조정을 할 수 있으며, 수심별 수질 상태를 파악하게 된다. 이러한 수질 측정부(400)는 예를 들면 수온, 전기 전도도, DO, pH, 탁도(SS; 부유물질 농도), 수심, 클로로필(남조류), Chl-a 및 피코시아닌 등의 다양한 수질 상태를 측정할 수 있다. 이와 같은 수질 측정부(400)로부터 측정되는 항목은 반드시 상기 항목으로만 한정되지 않으며, 이외의 다양한 항목이 더 측정될 수도 있다.Meanwhile, the water
한편, 통합 관리부(500)는 수질 측정부(400) 및 수위 측정부(800)로부터 측정된 정보를 통합적으로 관리하도록 이루어진다. 이와 같은 통합 관리부(500)는 베이스부(100)에 구비될 수 있다.Meanwhile, the
이러한 통합 관리부(500)는 저장부(510) 및 통신부(520)를 포함할 수 있다.This
여기서 저장부(510)는 수질 측정부(400) 및 수위 측정부(800) 등의 다양한 측정 기기로부터 제공되는 측정 정보를 저장하도록 이루어진다. 즉, 저장부(510)에는 예를 들어 수질 측정부(400)로부터 측정된 다양한 수질 측정 정보가 저장될 수도 있다.Here, the
그리고 통신부(520)는 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템(1000)에 구비된 다양한 측정 기기로부터 측정된 다양한 측정 정보를 예를 들어 수질 관리 본부 등의 미리 정해진 외부 기기(미도시)로 전송하도록 이루어진다. 여기서 외부 기기는 서버일 수 있으며, 사용자는 사용자 단말기(10)를 통해 외부 기기에 접속한 상태에서 하천에 대한 다양한 정보를 제공받을 수도 있다.And the
여기서 사용자 단말기(10)는 예를 들어, 문자입력이 가능한 입력 장치와 화면상에 표시 가능한 출력장치가 구비된 장치라면 어떠한 장치라도 상관없다.Here, the
이러한 사용자 단말기(10)는 예로 휴대폰, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 태블릿 PC 등과 같이 터치 스크린 패널이 구비된 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치일 수도 있고, 데스크탑 PC, 태블릿 PC, 랩탑 PC, 셋탑 박스를 포함하는 IPTV 등과 같이 애플리케이션을 설치하고 실행할 수 있는 기반이 마련된 장치일 수도 있다.These
그리고 사용자 단말기(10)를 이용하여 외부 기기에 접속하는 경우, 미리 지정된 고유의 아이디(ID)와 패스워드(PW)를 부여받은 사용자만이 외부 기기에 접속 가능하도록 이루어진다.And when accessing an external device using the
이러한 사용자 단말기(10)를 비롯한 통합 관리부(500)는 인터넷망, 인트라넷망, 이동통신망, 로라망 및 위성 통신망 등 다양한 유무선 통신 기술을 이용하여 인터넷 프로토콜로 데이터의 송수신이 가능하도록 이루어진다.The
여기서 통신망은 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network) 등의 폐쇄형 네트워크, 인터넷(Internet)과 같은 개방형 네트워크뿐만 아니라, CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communications), LTE(Long Term Evolution), EPC(Evolved Packet Core) 등의 네트워크와 향후 구현될 차세대 네트워크 및 컴퓨팅 네트워크를 통칭하는 개념일 수 있다.Here, the communication network includes not only closed networks such as LAN (Local Area Network) and WAN (Wide Area Network) and open networks such as the Internet, but also CDMA (Code Division Multiple Access), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), It can be a concept that collectively refers to networks such as GSM (Global System for Mobile Communications), LTE (Long Term Evolution), and EPC (Evolved Packet Core), as well as next-generation networks and computing networks that will be implemented in the future.
또는, 사용자 단말기(10)는 통합 관리부(500)와의 근거리 통신을 통해 통합 관리부(500)의 다양한 정보를 제공받을 수도 있다. 다시 말해서, 사용자 단말기(10)는 무선 통신망(RoLA망 이용)을 이용하여 통합 관리부(500)와 통신 연결이 이루어진 상태에서 통합 관리부(500)로부터 다양한 정보를 제공받을 수도 있다.Alternatively, the
예로, 사용자는 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템(1000)이 설치된 해당 교량(1)의 인근 근거리에서 사용자 단말기(10)를 통해 통합 관리부(500)에 접속한 상태에서 통합 관리부(500)로부터 수질 측정 정보를 실시간으로 확인할 수 있다. 이에, 일반적으로 교량(1)의 중앙에 구비되는 수질 측정부(400)로 사용자(점검자)가 직접 이동한 상태에서 수질 측정 정보를 모니터링하지 않아도 된다.For example, the user measures water quality from the integrated
이와 같이, 사용자 단말기(10)와 통합 관리부(500)는 근거리 통신이 가능하도록 이루어지기에, 점검시 사용자의 안전이 개선될 수 있고, 점검 역시 간편하게 이루어질 수 있다.In this way, since the
그리고 통합 관리부(500)에는 분석부(530)가 더 구비될 수도 있다.Additionally, the
이러한 분석부(530)는 저장부(510)에 기 저장된 기준값 정보와 수질 측정부(400)로부터 측정된 측정 정보값의 비교를 통해 하천 수질 상태를 분석하도록 이루어진다. 예로, 분석부(530)는 미리 지정된 기준값을 기준으로 다양한 항목에 대한 각 항목별 좋음, 보통 및 나쁨으로 현재 하천의 수질 상태를 분석할 수도 있다. 이와 같은 분석부(530)를 통해 분석된 분석 결과는 외부 기기로 제공될 수도 있다.This
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템를 보여주는 예시도이다.Figure 8 is an exemplary diagram showing a bridge-mounted smart water quality monitoring system according to another embodiment of the present invention.
도 8에서 보는 바와 같이, 또 다른 실시예에 따른 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템(1000')은 태양광 모듈(600) 및 함체(110) 내에 구비된 통합 관리부(500)가 베이스부(100)에 설치되지 않고, 예를 들어 베이스부(100)가 아닌 교량의 진입부 측에 배치된 형태를 보여준다.As shown in FIG. 8, the bridge-mounted smart water quality monitoring system 1000' according to another embodiment includes an
이와 같이, 태양광 모듈(600)을 비롯한 통합 관리부(500) 등의 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템(1000')을 구성하는 장치는 다양한 위치에 다양한 형태로 설치될 수 있다.In this way, devices constituting the bridge-mounted smart water quality monitoring system 1000', such as the
다만, 이는 본 발명의 바람직한 일실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 권리 범위가 이러한 실시예의 기재 범위에 의하여 제한되는 것은 아니다.However, this is only a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the scope of description of this embodiment.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as unitary may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the patent claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
1: 교량
2: 교각
10: 사용자 단말기
100: 베이스부
110: 함체
200: 보호관
210: 유체 이동홀
220: 격자판
230: 개방부
300: 보호관 고정부
310: 교각 지지부
320: 보호관 지지부
330: 연결 프레임
400: 수질 측정부
410: 와이어
500: 통합 관리부
510: 저장부
520: 통신부
530: 분석부
600: 태양광 모듈
610: 태양전지
620: 배터리부
700: 윈치부
800: 수위 측정부
1000, 1000': 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템1: bridge
2: Pier
10: User terminal
100: base part
110: enclosure
200: protective tube
210: Fluid movement hole
220: grid
230: opening part
300: Protection tube fixing part
310: Pier support
320: Protective tube support part
330: connection frame
400: Water quality measurement unit
410: wire
500: Integrated Management Department
510: storage unit
520: Department of Communications
530: Analysis department
600: solar module
610: solar cell
620: Battery unit
700: Winch unit
800: Water level measurement unit
1000, 1000': Bridge-mounted smart water quality monitoring system
Claims (7)
내부에 중공이 형성되며, 상단부는 상기 베이스부에 결합되고, 하단부는 하천에 잠기도록 이루어진 보호관;
교각의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며, 일측은 교각에 지지 고정되고, 타측은 상기 보호관에 결합되어 상기 보호관을 수직하게 배치시키는 보호관 고정부;
상기 보호관 내부에 배치된 상태에서 상기 보호관의 길이 방향을 따라 이동되며 하천의 수질을 측정하는 수질 측정부; 및
상기 수질 측정부로부터 측정된 수질 측정 정보를 관리하는 통합 관리부를 포함하며,
상기 보호관은 상기 수질 측정부가 상, 하 방향으로 이동될 시, 바람에 의해 좌, 우로 이동되는 것을 방지하고, 하천을 떠다니는 부유물질로부터 상기 수질 측정부를 보호하도록 이루어지고,
상기 보호관의 하단부에는 하천수의 유입 및 배출이 가능하도록 이루어진 격자판이 구비되되, 상기 격자판은 상기 수질 측정부의 유실을 방지하도록 이루어지고, 상기 보호관의 하부에는 상기 수질 측정부를 외부로 꺼낼 수 있는 도어 형태의 개방부가 구비되며,
상기 보호관 고정부는, 교각의 둘레를 감싸며 교각에 지지 고정되고, 교각의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며 복수개로 구비되는 교각 지지부; 상기 보호관의 외면에 결합되며, 상기 보호관을 지지하는 보호관 지지부; 및 일단은 상기 교각 지지부에 결합되고, 타단은 상기 보호관 지지부를 결합되어 교각으로부터 미리 정해진 거리로 이격 배치된 보호관을 상기 보호관 지지부가 상기 교각 지지부에 의해 고정되도록 하는 연결 프레임을 가지는 것인 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템.
A base portion supported and fixed to the upper part of a bridge or pier;
A protection pipe having a hollow interior, an upper end coupled to the base, and a lower end immersed in a river;
A protection tube fixing part is formed at a predetermined interval along the longitudinal direction of the pier, one side of which is supported and fixed to the pier, and the other side of which is coupled to the protection tube to vertically arrange the protection tube;
A water quality measuring unit disposed inside the protection pipe and moving along the longitudinal direction of the protection pipe to measure the water quality of the river; and
It includes an integrated management unit that manages water quality measurement information measured from the water quality measurement unit,
The protection pipe is configured to prevent the water quality measurement unit from moving left and right due to wind when it is moved up and down, and to protect the water quality measurement unit from floating substances floating in the river,
A grid plate is provided at the lower end of the protection pipe to allow the inflow and discharge of river water. The grid plate is designed to prevent loss of the water quality measurement unit, and at the bottom of the protection pipe there is a door in the form of a door through which the water quality measurement unit can be taken out. An opening is provided,
The protection pipe fixing part includes a plurality of pier supports that surround the circumference of the pier and are supported and fixed to the pier, and are provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the pier; A protective tube support portion coupled to the outer surface of the protective tube and supporting the protective tube; And a bridge-attached type having a connection frame, one end of which is coupled to the pier support and the other end of which is coupled with the protection tube support, so that the protection tube support is fixed by the pier support to a protection tube spaced at a predetermined distance from the pier. Smart water quality monitoring system.
상기 보호관의 하부에는 상기 보호관의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며, 상기 보호관의 내부와 외부가 관통되는 유체 이동홀이 형성된 것을 특징으로 하는 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템.
According to paragraph 1,
A bridge-mounted smart water quality monitoring system, characterized in that a fluid movement hole is formed in the lower part of the protection pipe at a predetermined interval along the longitudinal direction of the protection pipe and penetrates the inside and outside of the protection pipe.
상기 통합 관리부 및 수질 측정부로 전력을 공급하는 태양광 모듈;
상기 베이스부에 설치되며, 상기 수질 측정부의 상, 하 이동을 제어하는 윈치부; 및
상기 베이스부에 설치되며, 하천의 수위를 측정하는 수위 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템.
According to paragraph 1,
A solar module that supplies power to the integrated management unit and water quality measurement unit;
A winch unit installed on the base unit and controlling the up and down movement of the water quality measuring unit; and
A bridge-mounted smart water quality monitoring system installed on the base and including a water level measurement unit that measures the water level of the river.
상기 통합 관리부는,
상기 수질 측정부로부터 측정된 수질 측정 정보를 저장하는 저장부;
상기 저장부에 기 저장된 기준값과 상기 수질 측정부로부터 측정된 정보값의 비교를 통해 하천의 수질 상태를 분석하는 분석부; 및
상기 분석부의 결과값을 외부로 송신하는 통신부를 포함하며,
상기 통합 관리부는 미리 정해진 외부 기기 및 사용자 단말기와 통신 가능하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 교량 부착형 스마트 수질모니터링 시스템.According to paragraph 1,
The integrated management department,
a storage unit that stores water quality measurement information measured from the water quality measurement unit;
An analysis unit that analyzes the water quality status of the river by comparing the reference value previously stored in the storage unit with the information value measured from the water quality measurement unit; and
It includes a communication unit that transmits the results of the analysis unit to the outside,
A bridge-mounted smart water quality monitoring system, wherein the integrated management unit is capable of communicating with predetermined external devices and user terminals.
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---|---|---|---|
KR1020220134391A KR102589732B1 (en) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | Bridge-mounted smart water quality monitoring system |
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KR1020220134391A KR102589732B1 (en) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | Bridge-mounted smart water quality monitoring system |
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2022
- 2022-10-18 KR KR1020220134391A patent/KR102589732B1/en active IP Right Grant
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