KR20020005881A - 국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링시스템 - Google Patents

국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강, 해양 등의 수질 및 대기환경을 모니터링 하기 위한 시스템으로, 특히 강, 해양 등의 수중 및 공기 중에 수질 및 대기환경 측정수단 및 국내 이동통신망을 이용한 전송수단을 설치하여, 중앙 모니터링 수단에서 수질 및 대기환경 관련정보를 전송받아, 해당 강, 해양의 수질 및 대기환경을 모니터링 할 수 있도록 지원하고, 이러한 데이터를 필요로 하는 개인 또는 단체가 일반 전화회선, 인터넷, 이동통신 단말기를 이용하여 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 이용할 수 있도록 하며, 상기 중앙 모니터링 수단에서 관리자의 명령을 받아 특정 명령만을 수행할 수도 있는 시스템에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 수중 및 대기중에 설치되어 수질 및 대기환경 관련정보를 측정하고, 측정된 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 제 1이동통신 단말기를 통하여 상기 이동통신 기지국으로 패킷의 SMS방식 및 서킷방식으로 전송하는 수질 및 대기환경정보 측정 및 통신수단; 및 상기 이동통신을 통해 전송받은 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 관리하고, 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 제공받고자 하는 요청신호가 입력되면 인터넷 및 해당 단말기로 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 제공하는 모니터링 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링 시스템을 제공한다.

Description

국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링 시스템{SYSTEM FOR MONITORING QUALITY OF WATER AND ATMOSPHERE BY DOMESTIC MOBILE PHONE NETWORK}
본 발명은 강, 해양 등의 수질 및 대기환경을 모니터링 하기 위한 시스템으로, 특히 강, 해양 등의 수중에 수질 및 대기환경 측정 센서 및 초음파 센서, CCD 카메라를 내외장한 관측부이 등의 구조물 및 국내 이동통신망을 이용한 전송수단을 설치하여, 중앙의 모니터링 수단에서 수질 및 대기환경 관련정보를 전송받아, 해당 강, 해양의 수질 및 대기환경을 모니터링 할 수 있도록 지원하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 강, 해양 등의 수질 및 대기환경을 모니터링 하기 위한 시스템으로, 특히 강, 해양 등의 수중에 생물·부이 주변의 해저정보, 수질 측정, 및 통신수단을 설치하여, 중앙의 모니터링 수단에서 상기의 관련정보를 전송받아, 해당 강, 해양의 수질 및 수질환경을 모니터링 할 수 있도록 지원하는 시스템에 관한 것이다.
강과 해양 오염에 의한 생태계 교란으로 발생하는 양식 생물에 대한 우리나라 연안의 피해는, 1995년 9월부터 10월까지 2개월 이상 남해안과 동해안에서 지속된 적조로 인한 피해액이 700억, 1998년 고수온, 저염분 등의 해양 이상환경으로 우렁??이 양식에만 200억원의 피해 등 이와 같이 매년 되풀이되는 강과 해양 환경 이상으로 인한 양식 생물의 피해는 매우 심각한 상태이며, 자연 생태계의 피해는 집계를 할 수가 없는 실정이다.
그리고, 현재 전국의 하천과 남해, 서해연안 및 동해 남부연안의 수질 부영양상태는 앞으로도 계속 이와같은 이상현상을 충분히 일으킬 수 있다. 특히 우리나라의 현실로 볼 때 강과 해양의 이상현상 발생을 근본적으로 방지할 수 있는 육상오염 물질의 규제와 환경기초시설의 대폭적인 확장은 많은 예산과 시간이 필요하다.
따라서, 생산성이 높은 연안어장 특히 폐쇄성 또는 반폐쇄성 내만에서 지속적으로 발생될 것으로 예상되는 해양 이상현상에 의한 피해를 최소화할 수 있도록 지속적으로 환경을 감시하는 하천 및 해양의 환경(수질) 모니터링 시스템 개발이 필요시되고 있다.
그러나 상기 하천 및 해양의 수질 오염 정도를 조사하기 위한 한 방편으로, 상기 하천 및 해양에 나가서 직접 수질을 조사 및 측정하는 방법이 있지만 이는 시간적, 경제적으로 상당한 불편함이 있으며, 실시간 연속적 측정은 거의 불가능하다.
또한, 상기에서 조사 및 측정한 자료는 일반 이용자가 쉽게 제공받기가 어려운 단점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명은 강이나 해양의 수질 및 대기환경을 관측부이 등의 구조물에 내외장된 측정센서에 의해 측정하여 그 수질 및 대기환경 및 관련정보를 국내이동통신망을 통해 실시간으로 관리하면서 인터넷 등을 통해 사용자에게 제공하고, 현재 원하는 수역의 수질 및 대기환경 관련정보를 알고자 할 때는 이용자의 요청에 의해 이용자가 휴대하고 있는 단말기로 제공해주는, 수질 및 대기환경을 종합적으로 관리하기 위한 모니터링 시스템에 관한 것이다.
또한, 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 제공받기 원하는 이용자에게 상기 이용자가 휴대한 이동통신 단말기로 전송하기 위한 목적이 더 포함된다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예는, 수중 및 대기중에 설치되어 수질 및 대기환경 관련정보를 측정하고, 측정된 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 제 1이동통신 단말기를 통하여 상기 이동통신 기지국으로 패킷의 SMS방식 및 서킷방식으로 전송하는 수질 및 대기환경정보 측정 및 통신수단; 및 상기 이동통신을 통해 전송받은 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 관리하고, 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 제공받고자 하는 요청신호가 입력되면 인터넷 및 해당 단말기로 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 제공하는 모니터링 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링 시스템을 제공한다.
또한, 상기 실시 예에서 상기 수질 및 대기환경정보 측정 및 통신수단은, 모듈형의 수질 및 대기환경 측정센서; 상기 수질 및 대기환경 측정센서의 제어와 통신부 및 데이터 메모리를 관리하는 제어부; 전원을 관리하는 전원부; 및 상기 제어부에서 상기 수질 및 대기환경 측정센서로부터 수집한 데이터를 상기 이동통신 기지국으로 전송하는 제 1이동통신 단말기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 국내이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링 시스템의 실시 예를 나타낸 구성 블록도
도 2는 모듈센서 구성도
도 3은 안테나 구성 블록도
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 부이
20 : 이동통신 기지국
30 : 중앙 모니터링 수단 31 : 호스트 컴퓨터
32 : 서버 컴퓨터 33 : 인터넷
34 : PC통신 35 : 일반모뎀
36 : 이동통신 단말기
60 : 사용자 70 : 이동통신
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 수질 및 대기환경 모니터링 시스템의 일 실시예를 나타낸구성 블록도 및 중앙 모니터링 수단의 구성 블록도이다.
도 1을 참조하면, 관측부이에 내외부에 설치되어 수질 및 대기환경 관련정보를 측정하고, 측정된 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 이동통신 기지국(21~24:20)으로 전송하는 부이(11~14:10)의 수질 및 대기환경정보 측정 및 국내이동통신망을 이용한 통신수단과, 이동통신을 통해 전송받은 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 관리하고 인터넷, PC통신 및 이동통신의 패킷 SMS방식, 서킷방식을 이용하여 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 제공받고자 하는 요청신호가 입력되면 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 제공하는 중앙 모니터링 수단(30)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 계류부이(10) 내외부에는 제작이 쉽고 간편한 모듈형의 수질 및 대기환경 측정센서 및 상기 수질 및 대기환경 측정센서의 제어와 통신부 및 데이터 메모리를 관리하는 제어부와 전원을 관리하는 전원부, 상기 수질 및 대기환경 측정센서로부터 수집한 데이터를 이동통신 단말기를 통하여 상기 이동통신 기지국으로 전송하는 제 1 이동통신단말기의 통신부로 구성된다. 상기 수질 및 대기환경 측정센서는 적조, 녹조, 냉수, 고수온, 탁도, 염분, 용존산소, pH, 유류오염, 파고, 유속, 유향, 어군탐지, CCD 카메라에 의한 생물 및 주변 수중환경관찰 중 어느 하나 이상을 측정하며, 측정된 수질 및 대기환경 관련정보를 상기 제 1이동통신 단말기로 전송한다.
상기 수질 및 대기환경 측정센서 및 제 1이동통신 단말기는 계류부이(10) 내외부에 장착되어 수중 또는 대기에 노출, 계류되도록 설치한다.
상기 부이에는 GPS 위성과의 위치정보 송/수신을 위한 통신 인터페이스를 더 포함시키되, 상기 위치정보는 중앙 모니터링 수단(30)의 호스트 컴퓨터(31)로 전송된다.
따라서, 상기 중앙 모니터링 수단(30)에서는 상기 계류부이(10)의 위치를 파악함으로써 전송되는 수질 관련정보가 어느 지역, 어느 강 또는 해양의 수질 및 대기환경 정보인지 쉽게 알 수 있게된다.
상기 계류부이(10)는 모니터링 하고자 하는 수중에 일정한 간격을 두고 다수개 설치할 수 있다.
상기 통신수단(제 1이동통신 단말기)은 가까운 거리에서는 일반 휴대폰 또는 양방향 페이저 등일 수 있다. 상기 통신수단이 송/수신 불능 지역에 설치된 경우, 송/수신 불능을 해소할 수 있는 송/수신 신호 증폭기 노이즈 차폐와 신호보상을 위한 안테나와 방향타 및 발전기 등을 더 포함할 수 있다.
또한 해양에서의 어군을 탐지하는 기능, 해저 상태를 관찰하는 기능과 적조등의 해양생물을 직접확인하는 CCD카메라를 장착하여 영상정보의 송수신을 실시간으로 서비스를 제공하여 현장에 직접 나가는 시간과 경비를 감소시키는 모니터링 시스템이 포함한다.
상기 중앙 모니터링 수단(30)은 이동통신을 통해 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 전송받을 수 있는 호스트 컴퓨터(31), 인터넷(33)과, 상기 휴대용 단말기(36), 인터넷을 통해 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 전송받아 인터넷(33), PC통신(34)의 서비스를 제공하는 호스트 컴퓨터(31)와, 자체서비스를지원하는 서버 컴퓨터(32)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 호스트 컴퓨터(31)는 상기 제 2이동통신 단말기(36), 인터넷의 유/무선으로 연결되어 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 전송받는다. 이때, 상기 제 2이동통신 단말기(36), 인터넷은 상기 이동통신을 통해 전송받은 수질 및 대기환경 관련정보를 상기 호스트 컴퓨터(31)로의 전송가능한 데이터로 변환하는 데이터 변환 수단(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 이에 상응하여 상기 호스트 컴퓨터(31)에 상기 데이터 변환 수단(미도시)이 포함될 수도 있다.
또한, 상기 호스트 컴퓨터(30)는 주제어장치의 명령 신호에 따라 통신 인터페이스를 통해 상기 제 2이동통신 단말기(36), 인터넷으로부터 수질 및 대기환경 관련정보를 전송받아 저장하는 서버컴퓨터(32)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 서버컴퓨터(32)에는 각 부위별로 시(時), 분(分)단위 또는 날짜 단위로 각 강, 해양의 수질 및 대기환경 정보가 각각 저장될 수 있다.
상기 중앙 모니터링 수단(30)은 특정 웹사이트에 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 업로드하기 위해 호스트 컴퓨터(31)에 상기 웹사이트를 관리, 운영하는 웹서버를 구축하여 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 전송한다. 상기 웹서버는 실시간으로 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 전송받아 상기 웹사이트에 업로드 하여, 각 강이나 해양의 수질 및 대기환경 정보를 알고자 하는 이용자에게 최신 정보를 제공하는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명에 의한 수질 및 대기환경 모니터링 시스템에서는 이용자의 제 2이동통신 단말기(36)와 일반모뎀(35)으로 직접 상기 수질 및 대기환경 관련정보를제공할 수 있는 특징이 있다. 이는, 상기 부이(10)에 포함되는 제 1이동통신 단말기로 상기 사용자(60)의 제 3이동통신 단말기에서 상기 수질 및 대기환경 관련정보 제공 요청신호를 전송하면, 상기 제 1이동통신 단말기는 상기 수질 및 대기환경 측정센서로부터 전송받은 수질 및 대기환경 관련정보를 상기 제 3이동통신 단말기로 전송한다.
따라서, 상기 제 3이동통신 단말기를 소유한 사용자(60)는 언제 어느때든지 이용자가 원하는 수질 및 대기환경 관련정보를 제공받을 수 있다.
상기 제 2이동통신 단말기(36) 및 제 3이동통신 단말기는 휴대폰, 양방향 페이저, 개인용 정보 단말기(personal digital assistant: PDA)를 모두 포함할 수 있다.
도 2는 부이에 부착되는 센서들의 접속 방식에 관한 것으로 수심이 깊은 곳 또는 부이의 내외부에 여러 개의 센서들이 수심 각 층마다 온도, 염분농도, 적조 등을 측정하고자 할 때 각센서들에 고유번호를 부여함으로서 부이에서 센서 설치시 전원과 DATA 선들이 센서의 개수만큼 설치하는 것이 아니라 센서들의 내부에서 병렬로 결선 하여 전원과 DATA 선들을 하나의 선로로 함으로서 현장에서의 작업을 간편하게 하고 부이 관리를 효율적으로 한다.
도 3은 부이가 기지국으로부터 먼 거리에 있을 경우 근처의 다른 기지국에서의 전파도 함께 입력되어 통신이 어렵게된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도 3과 같이 안테나를 설치하여 가장강한 신호가 들어오는 안테나를 선택하여 통신을 한다. 또한 통신을 하는 시점에서 바람의영향으로 부이의 방향이 변하지 않도록 부이에 방향타를 설치한다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 부이와 호스트 컴퓨터간 기설치되어 있는 이동통신의 기지국을 통해 수질 및 대기환경 관련정보를 송/수신 하므로 별도의 통신설치비가 들지 않고, 이러한 데이터를 사용할 때는 누구나 쉽게 이동통신 휴대용단말기로 수질 및 대기환경 관련정보를 수신할 수 있고, 또한 중앙 모니터링수단을 통해 인터넷이나 PC통신으로 강이나 해양의 수질 및 대기환경 상태를 이용자가 원하는 때에 쉽게 제공받을 수 있게 된다. 따라서 중앙의 모니터링 수단에 의해 각 수질 및 대기환경 정보 측정 및 통신수단을 통해 전송받은 각 강이나 해양의 수질 및 대기환경 정보를 관리 및 모니터링 하므로 수질 및 대기 환경이 오염되는 것에 대해 미리 대처방안을 수립할 수 있도록 지원할 수 있다.
또한 우리나라 주변해역의 바다 목장화에 대비하여 부이에서 해양환경을 모니터링하면서 CCD 카메라의 모니터링 기능을 이용하여 중앙통제실에서 해양생물 관찰, 종 구분 및 정치망 등에 들어오는 어군의 종 구분 및 초음파를 이용한 어군 크기 탐지 등을 가능하게 하므로서 실질적으로 해양을 목장화하여 풍요로운 바다를 가꿀수가 있다.

Claims (6)

  1. 수중 및 대기중에 설치되어 수질 및 대기환경 관련정보를 측정하고, 측정된 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 제 1이동통신 단말기를 통하여 상기 이동통신 기지국으로 패킷의 SMS방식 및 서킷방식으로 전송하는 수질 및 대기환경정보 측정 및 통신수단; 및
    상기 이동통신을 통해 전송받은 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 관리하고, 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 제공받고자 하는 요청신호가 입력되면 인터넷 및 해당 단말기로 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 제공하는 중앙 모니터링 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수질 및 대기환경정보 측정 및 통신수단은,
    모듈형의 수질 및 대기환경 측정센서;
    상기 수질 및 대기환경 측정센서의 제어와 통신부 및 데이터 메모리를 관리하는 제어부;
    전원을 관리하는 전원부; 및
    상기 제어부에서 상기 수질 및 대기환경 측정센서로부터 수집한 데이터를 상기 이동통신 기지국으로 전송하는 제 1이동통신 단말기로 구성되는 것을 특징으로 하는 국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 수질 및 대기환경정보 측정 및 통신수단은 부이에 의해 수중 및 대기에 노출, 계류되도록 설치하며, 상기 부이에는 위치추적 시스템(GPS) 위성과의 위치정보 송/수신을 위한 통신 인터페이스를 더 포함시키되, 상기 위치정보는 상기 모니터링 수단으로 전송되는 것을 특징으로 하는 국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링 시스템.
  4. 제 2항 및 제 3항에 있어서, 상기 중앙 모니터링 수단은 상기 각 부이별로 특정 명령을 지시하며, 상기 이동통신 기지국으로부터 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 전송받는 인터넷, 제 2 이동통신 단말기로 이루어지되, 상기 인터넷, 제 2 이동통신 단말기로부터 수질 및 대기환경 관련정보를 전송받아 통신 네트워크 상에서 송/수신될 수 있는 데이터 형태로 변환하여 기 개설된 웹사이트에 상기 수질 및 대기환경 관련정보를 업로드하는 웹서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 부이에 초음파를 발신하여 어군을 탐지하며 수심까지 측정가능한 초음파 발·수신 장치를 더 포함시키되, 상기 부이를 통한 정보는 상기 모니터링 수단으로 전송되는 것을 특징으로 하는 국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 부이에 석유계 탄화수소 오일(oil)을 측정하는 센서(sensor)를 더 포함시키는 것을 특징으로 하는 국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링 시스템.
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