KR20020019645A - 무인 기상/재해정보 제공시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기상관측 단말기에서 필요한 기상/재해관련 데이터를 취득하여 무선기지국으로 송출하면, 무선기지국에서 전용선으로 서버에 전달하고 서버에서 웹을 통해 방재기관에 전달 및 이동통신 가입자의 단말기(휴대전화)로 전송하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 무인 기상/재해정보 제공시스템은, 기상상태를 감지하는 센서, 센서로부터 입력받은 기상데이터를 처리하여 무선기지국으로 무선전송하는 무인기상관측 단말기, 무선기지국으로부터 기상데이터를 전달받아 웹을 통해 링크된 방재기관으로 전달하고 이동통신사에 기상데이터를 전송하여 각 이동통신 가입자에게 기상데이터 메시지를 전송하는 서버를 포함하여 구성된다. 본 발명에 따른 무인 기상/재해정보 제공방법은 무인기상관측 단말기에서 무선으로 기상데이터를 전송하는 단계, 무선기지국에서 기상데이터를 수신하여 서버로 전달하는 단계, 기상데이터를 서버가 수신하는 단계, 기상데이터가 송출된 지역을 검색하는 단계, 기상데이터와 검색된 지역정보를 이동통신사에 전송하는 단계, 이동통신사에서 기상데이터가 송출된 지역을 주소지로 하는 가입자를 DB에서 검색하여 각 가입자의 휴대전화로 기상데이터 메시지를 전송하는 단계로 구성된다.

Description

무인 기상/재해정보 제공시스템 및 방법{Unmanned system and method for providing weather/disaster information}

본 발명은 기상/재해 정보를 무선통신망을 이용하여 이동통신 가입자의 휴대전화에 전송하기 위한 무인 기상/재해정보 제공시스템 및 방법에 관한 것이다.

기상관측 또는 재해예방 분야에 있어서, 재해가 빈번하는 또는 예상되는 지역에 무인 기상관측소를 설치하여 무선 또는 유선으로 기상상태를 보고받는 것은 보편화되어 있다. 종래에는 기상데이터를 수집, 분석하여 예보 또는 기상관련 산업에 활용하거나, 위성을 통한 광범위한 예보를 하고 있으나, 실제적인 재해 예방에는 큰 효과를 거두지 못하고 있다.

더불어, 종래의 기상재해 관련 정보의 서비스에 있어서는 다음과 같은 문제가 있다. 첫째, 기상위성이나 광역 기상사이트 등에 의존하는 기상예보로서 재해예방 효과가 미미하다. 둘째, 유선전송 시스템인 경우 특정지역(산간 계곡 섬 등)에는 시스템 설치가 곤란하다. 세째, 재해발생 예상지역의 돌발적인 기상변화로서 실시간 정보전달에 어려움이 있다. 네째, 종래의 기상데이터 전송방법은 고속 유선 LAN 또는 모뎀을 사용하기 때문에 설치장소의 한계성을 내포하고 있으며 이로 인하여 기상관측의 위치선정이 제한되어 운용되어 왔다. 다섯째, 기상자료의 활용성이 미비하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 출원인은, 무선통신을 이용한 기상데이터 전송, 웹을 기반으로 하는 소프트웨어 개발로 서비스를 다중화, 실시간 경보, 관련정보를 이동통신 단말기(휴대전화)로 가입자의 위치에 관계없이 신속하고 간단하게 개인 및 관련기관에 전송, 장소에 관계없이 관측장비 설치가능, 재해발생 예상지역의 자료분석 기능 등을 목적으로 하여 새로운 기상정보 제공방법에 대해 연구를 하였다.

그 결과, 최근에 급속도로 보급되고 있는 이동통신 시스템을 활용하여 이동통신 가입자들에게 무선으로 기상정보를 전달할 수 있음에 착안하여, 여기에 사용되는 무인기상관측 단말기 및 기상정보 제공방법을 개발하였다. 현재의 이동통신 기술동향은 인터넷과의 결합에 관련되어 있다. 무선통신규약(WAP 등)에 따라 휴대전화로 인터넷 서버에 접속하여 각종 정보를 접할 수 있고, 다른 가입자 또는 서버와 메시지를 주고 받을 수 있으며, 미디어 데이터를 다운로드받아 사용할 수 있다. 향후에는 IMT-2000의 도입으로 더욱더 휴대전화를 이용한 정보전달이 성행할 것이다.

본 발명의 목적은 기상관측 단말기에서 필요한 기상/재해관련 데이터를 취득하여 데이터를 무선기지국으로 송출하면, 무선기지국에서 전용선으로 서버에 전달하고 서버에서 웹을 통해 방재기관에 전달(사이트 운영) 및 이동통신 가입자의 단말기(휴대전화)로 전송하는 시스템을 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 기상/재해정보 제공시스템의 개요도

도2는 본 발명에 따른 무인기상관측 단말기의 구성도

도3은 단말기와 센서 설치의 예시도

도4a~5b는 본 발명에 따른 기상/재해정보 제공방법의 프로세스도

<도면 주요부의 설명>

센서(10), 풍향센서(11), 온도센서(12), 풍속센서(13), 강우설량 센서(14), 강우감지 센서(15), 산사태.산불 감지 센서(16), 데이터수집기(20), 무인기상관측 제1단말기(30), 제2단말기(30'), 마이크로프로세서(31), 메모리카드(32), 무선전송부(33), 키패드(34), 표시기(35), 인터럽트 체크부(36), 단말기 전환부(37), 무선기지국(40), 서버(50), 이동통신사(60), DB(61), 이동통신 가입자(62), 방재기관(70), 타워(80)

시스템 개요

도1은 본 발명에 따른 기상/재해정보 제공시스템의 개요도이다.

풍향, 기온, 풍속, 강우설량, 산사태, 산불 등의 기상/재해 데이터(이하, "기상데이터")를 감지하는 센서(10)에 의한 데이터를 데이터수집기(20)가 취합하여 무인기상관측 단말기(30)에 입력하면 기상데이터는 무선통신에 의해 무선기지국(40)으로 전송된다.

무선기지국(40)에서는 전용선을 통해 서버(50)에 기상데이터를 전달하고, 서버(50)에서는 기상데이터를 처리하여 웹을 통해 링크된 방재기관(70)으로 데이터푸시(push)한다. 따라서, 방재기관(70)에서는 실시간으로 방재조치가 가능하다.

서버(50)에서는 이동통신사(60)에 기상데이터를 전송하여 각 이동통신 가입자(62)에게 기상데이터 메시지를 전송하도록 한다. 이동통신 가입자를 검색하는 방법으로는, 1) 해당 지역(기상데이터가 송출된 지역) 내에 주소를 둔 이동통신 가입자(현재 해당 지역 내에 거주하지 않는 자를 포함) 및 2) 해당 지역에 현재 체류하고 있는(여행 또는 방문중인) 이동통신 가입자를 검색할 수 있다.

여기서, 서버(50)와 이동통신사(60) 사이의 업무공조에 따라서 두가지 구현방법이 나올 수 있다. 즉, 서버(50)와 이동통신사(60)가 DB(61)를 연동하는 경우에는 서버에서 자체적으로 가입자를 검색해야 하고, 그렇지 않은 경우에는 기상데이터를 바로 이동통신사로 전송해야 한다. 이에 대해서는 차후에 구체적으로 설명한다. 본 명세서에서 "가입자"는 "이동통신 가입자"를 의미하는 것으로 혼용하고 있다.

무인기상관측 단말기의 구성

도2는 본 발명에 따른 무인기상관측 단말기의 구성도이다. 기본적으로, 제1단말기(30)와 제2단말기(30')는 동일한 구성으로 여유분설계(redundancy configuration)된 것이다.

단말기(30)에는 풍향센서(11), 온도센서(12), 풍속센서(13), 강우설량센서(14), 강우감지 센서(15), 산사태.산불 감지 센서(16)가 데이터수집기(20)를 통해 입력된다. 데이터수집기(20)는 공지된 구성요소인데, 각 센서에서 출력되는 신호를 일정 시간(예, 매초)마다 샘플링하여 기상학적 물리량으로 변환해 소정의 데이터형식으로 처리하여 버퍼에 저장하였다가 일정 시간마다(예, 1분, 10분, 매시 등) 단말기에 전송하는 역할을 한다.

입력된 기상데이터는 마이크로프로세서(31)에 의해 데이터처리되어 RS232C 프로토콜을 통해 메모리카드(32)에 전달되어 하드디스크나 플로피디스크, 기타 영구기억매체에 저장되어 자료백업된다.

한편, 기상데이터는 무선전송에 적합하게 처리되어 시리얼I/O(S.I/O)를 통해 무선전송부(33)로 전달, 안테나(ANT)를 통해 송출된다. 이렇게 송출된 데이터는 도1의 무선기지국(40)에서 수신한다.

제2단말기(30')도 제1단말기(30)와 동일한 구성과 작용을 갖는다. 앞에서, 제1단말기(30)와 제2단말기(30')는 리던던시 설계라고 하였다. 이는 단말기 전환부(37)에 의해 이루어지는데, 어느 한쪽 단말기에 이상이 발생하면 인터럽트 체크부(36)에 의해 인터럽트 체크가 되어 자동으로 다른 단말기로 전환되어 동작한다. 따라서, 한쪽 단말기에 이상이 발생하여도 복구될 때까지 다른 정상 단말기에 의해 데이터가 처리되므로 실시간으로 시간단절없이 재해예보가 가능하다.

도면에는 표시하지 않았지만, 도2의 단말기는 무인포스트이므로 전원으로서 태양전지를 사용하는 것이 바람직하다. 단, 태양전지를 단일 사용하는 것보다는 충전식 배터리를 연결하여 자동으로 상호전환되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

도2에서 표시된 시스템은 도3의 예와 같이 현장에 설치될 수 있다. 이는 주지된 관용기술로서, 예를 들어, 철재 타워(80)에 각종 센서를 규격대로 설치하고 데이터수집기(20)와 단말기(30)를 케이블로 연결하고, 단말기(30)는 구조물내(실내)에 설치할 수 있을 것이다.

기상/재해정보 제공방법

도4a, 4b는 재해가 발생한 지역을 주소지로 하는(현재 주거여부는 무관) 가입자에게 기상/재해정보를 제공하는 두가지 방법을 나타내는 순서도이고, 도5a, 5b는 재해가 발생한 지역내에 현재 체류하고 있는 가입자에게 기상/재해정보를 제공하는 두가지 방법을 나타내는 순서도이다.

(1) 기상데이터가 송출된 지역에 주소지를 갖고 있는 가입자를 위한 기상정보 제공 프로세스

(1-1) 도4a(서버와 이동통신사가 DB를 공유하지 않는 경우)

도2와 같이 구성되는 무인기상관측 단말기에서 무선으로 기상데이터를 전송한다[101].

무선기지국에서 기상데이터를 수신하여 서버로 전달한다[103].

기상데이터를 서버가 수신한다[105].

서버는 기상데이터가 송출된 지역을 검색한다[107]. 이는 단말기마다 고유 ID를 미리 부여하여 서버의 DB에 저장하고 있다가 송출된 기상데이터에 포함된 ID필드를 통해 알 수 있다.

서버는 기상데이터와 검색된 지역정보를 이동통신사에 전송한다[109].

이동통신사에서는 기상데이터가 송출된 지역을 주소지로 하는 가입자를 자체DB에서 검색하여[111] 각 가입자의 휴대전화로 기상데이터 메시지를 전송한다[113]. 이동통신사에는 가입자에 대한 신상정보가 저장되어 있으므로, 지역정보를 인덱스로 하여 가입자를 검색하고 각 가입자에게 문자메시지(SMS 등)를 전송하는 것은 용이하게 구현할 수 있다.

(1-2) 도4b(서버와 이동통신사가 DB를 공유하는 경우)

이 경우는 도4a에서 단계 [107] 이후부터 다르다. 다른 부분에 대해서만 설명을 한다.

서버는, 기상데이터를 송출한 지역을 검색한 후에[107] 이동통신사와 연계된(공유하고 있는) DB에서 해당 지역을 주소지로 하는 가입자를 검색하여 추출한다[115].

다음에, 무인기상관측 단말기로부터 수신한 기상데이터와 검색된 가입자 리스트를 이동통신사로 전송한다[117].

이동통신사에서는 각 가입자에게 기상데이터 메시지를 전송한다[119].

본 실시예의 경우에는 서버에서 가입자 검색을 하므로 이동통신사의 업무부하를 줄일 수 있는 효과가 있다. 실제로, 도4a의 경우와 도4b의 경우는 서버와 이동통신사간의 협의에 따라 결정될 문제로서, 기술적으로 큰 차이가 나는 것은 아니다. 웹 등의 인터넷 기반에서 DB를 공유하는 것은 매우 용이한 것이기 때문이다.

(2) 기상데이터가 송출된 지역에 주소지를 갖고 있지는 않지만, 현재 이 지역에 체류하고 있는 가입자를 위한 기상정보 제공 프로세스

(2-1) 도5a(서버와 이동통신사가 DB를 공유하지 않는 경우)

이 경우는 도4a와 단계 [109] 이후부터 다르다.

서버가 이동통신사로 기상데이터와 지역정보를 전송하면[109], 이동통신사에서는 해당 지역 내에 현재 체류하고 있는 가입자를 검색하여 추출한다[111']. 이 경우는, 해당 지역 내에 주소지를 갖고 있지는 않지만 여행 또는 출장 등의 이유로 체류하고 있는 이동통신 가입자를 위한 경우이다. 예를 들어, 갑이란 사람이 지리산기슭의 A마을에 주소지는 없지만 현재 이곳에 체류하고 있다면 지리산의 기상상태나 재해상태는 갑에게 매우 중요하므로 이 서비스를 마련한 것이다.

서버나 이동통신사는 대고객 서비스의 일종으로서 가입자가 타지역에 여행 또는 출장 등을 갈 때 본 서비스를 신청할 수 있도록 유도하여 신청을 받고 체류지역정보를 DB에 저장해 두면 될 것이다.

이동통신사는 DB에서 상기 조건에 해당하는 가입자를 검색하여 기상데이터 메시지를 전송한다[113].

(2-2) 도5b(서버와 이동통신사가 DB를 공유하는 경우)

이 경우는 도5a와 단계[107] 이후부터 다르다.

서버에서 기상데이터를 송출한 지역을 검색하고[107], 연계된 DB에서 해당 지역 내에 체류하는 가입자를 검색한다[115'].

이동통신사로 기상데이터와 검색된 가입자리스트를 전송한다[117].

이동통신사에서는 각 가입자에게 기상데이터 메시지를 전송한다[119].

이상에서 본 발명에 따른 방법의 변형실시예를 4가지 경우로 나누어 설명하였지만, 실제로, 도4a와 도5a, 도4b와 도5b는 동시에 실시될 수 있다. 즉, 기상데이터를 송출한 지역내에 주소지를 갖는 가입자와 체류하고 있는 가입자를 동시에 추출하여 메시지전송을 하는 것이다. 정리하면, 본 발명의 방법에 따르면, 기상/재해 정보를, 재해가 발생한 또는 예상되는 지역에 주소를 갖고 거주하고 있는 이동통신 가입자, 주소는 갖지만 거주하지 않고 있는 가입자(남아있는 가족들의 안위를 알 필요가 있기 때문에), 주소지는 아니지만 현재 체류하고 있는 가입자자에게 각자의 휴대전화로 기상/재해정보를 전송할 수 있다.

본 발명에 따른 기대효과는 다음과 같다.

1) 기상에 따른 각종 재해예방을 발생지역 중심으로 즉각적인 조치가 가능하다.

2) 산간, 섬 등 오지에 시스템을 설치할 수 있어 기상재해 발생시 휴대전화를 소지한 개인이 현재 위치한 지역의 재해경보 사항을 자동으로 수신할 수 있어 인명.재산의 피해를 최소화할 수 있다.

3) 본 시스템에 연결이 가능한 각종 재해감시(산사태, 화재 등) 기기의 설치로 폭우로 인한 산사태 발생으로 도로유실 등의 사고를 예방할 수 있다.

4) 무선망을 사용함으로써 막대한 전선공사 비용을 절감할 수 있다.

5) 태양전지를 사용하여 저소비 전력형으로 별도 전력이 필요치 않아 전력공사가 필요없다.

6) 재해 위치의 변동에 따라 장비의 위치를 자유자재로 이동할 수 있어 위치변동에 따른 공사비가 절감된다.

7) 매년 증가하고 있는 기상재해를 최소화함은 물론 다중의 정보매체 방법으로 개인에게 신속히 정보전달을 하여 신속한 재해예방을 가능케한다.

Claims (9)

1. 풍향, 기온, 풍속, 강우설량, 산사태, 산불 등의 기상/재해 데이터(이하, "기상데이터")를 감지하는 센서,

   센서로부터 입력받은 기상데이터를 처리하여 무선기지국으로 무선전송하는 무인기상관측 단말기,

   무선기지국으로부터 기상데이터를 전달받아, 기상데이터를 웹을 통해 링크된 방재기관으로 전달하고, 이동통신사에 기상데이터를 전송하여 각 이동통신 가입자에게 기상데이터 메시지를 전송하는 서버를 포함하여 구성되는 무인 기상/재해정보 제공시스템.
2. 청구항 1에서, 해당 지역(기상데이터가 송출된 지역) 내에 주소를 둔 이동통신 가입자(현재 해당 지역 내에 거주하지 않는 자를 포함)에게 기상데이터 메시지가 전송되는 것을 특징으로 하는 무인 기상/재해정보 제공시스템.
3. 청구항 1에서, 해당 지역(기상데이터가 송출된 지역) 내에 체류하고 있는 이동통신 가입자(현재 해당 지역 내에 거주하지 않는 자를 포함)에게 기상데이터 메시지가 전송되는 것을 특징으로 하는 무인 기상/재해정보 제공시스템.
4. 청구항 1에서, 무인기상관측 단말기는

   풍향센서, 온도센서, 풍속센서, 강우설량 센서, 강우감지 센서, 산사태.산불 감지 센서로부터 출력되는 기상데이터를 입력받아 무선전송에 적합하게 처리하는 마이크로프로세서와, 기상데이터를 무선송출하는 무선전송부를 포함하는 제1단말기,

   제1단말기와 동일한 구성을 하는 제2단말기,

   제1, 제2단말기중 어느 한쪽 단말기에 이상이 발생하면 인터럽트 체크를 하는 인터럽트 체크부,

   인터럽트 체크가 되면 이상이 발생한 단말기로부터 정상 단말기로 전환하는 단말기 전환부로 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 기상/재해정보 제공시스템.
5. 청구항 4에서, 마이크로프로세서에서 처리된 기상데이터를 영구기억매체에 저장하여 자료백업하는 메모리카드가 추가로 포함되는 무인 기상/재해정보 제공시스템.
6. 청구항 4 또는 5와 같이 구성되는 무인기상관측 단말기에서 무선으로 기상데이터를 전송하는 단계,

   무선기지국에서 기상데이터를 수신하여 서버로 전달하는 단계,

   기상데이터를 서버가 수신하는 단계,

   기상데이터가 송출된 지역을 서버가 검색하는 단계,

   서버가 기상데이터와 검색된 지역정보를 이동통신사에 전송하는 단계,

   이동통신사에서 기상데이터가 송출된 지역을 주소지로 하는 가입자를 자체DB에서 검색하여 각 가입자의 휴대전화로 기상데이터 메시지를 전송하는 단계로 구성되는 무인 기상/재해정보 제공방법.
7. 청구항 4 또는 5와 같이 구성되는 무인기상관측 단말기에서 무선으로 기상데이터를 전송하는 단계,

   무선기지국에서 기상데이터를 수신하여 서버로 전달하는 단계,

   기상데이터를 서버가 수신하는 단계,

   기상데이터가 송출된 지역을 서버가 검색하는 단계,

   서버가 이동통신사와 공유하고 있는 DB에서 해당 지역을 주소지로 하는 가입자를 검색하여 추출하는 단계,

   무인기상관측 단말기로부터 수신한 기상데이터와 검색된 가입자 리스트를 이동통신사로 전송하는 단계,

   이동통신사에서 각 가입자에게 기상데이터 메시지를 전송하는 단계로 구성되는 무인 기상/재해정보 제공방법.
8. 청구항 4 또는 5와 같이 구성되는 무인기상관측 단말기에서 무선으로 기상데이터를 전송하는 단계,

   무선기지국에서 기상데이터를 수신하여 서버로 전달하는 단계,

   기상데이터를 서버가 수신하는 단계,

   기상데이터가 송출된 지역을 서버가 검색하는 단계,

   서버가 기상데이터와 검색된 지역정보를 이동통신사에 전송하는 단계,

   이동통신사에서 해당 지역 내에 현재 체류하고 있는 가입자를 검색하여 추출하는 단계,

   이동통신사가 검색된 가입자에게 기상데이터 메시지를 전송하는 단계로 구성되는 무인 기상/재해정보 제공방법.
9. 청구항 4 또는 5와 같이 구성되는 무인기상관측 단말기에서 무선으로 기상데이터를 전송하는 단계,

   무선기지국에서 기상데이터를 수신하여 서버로 전달하는 단계,

   기상데이터를 서버가 수신하는 단계,

   기상데이터가 송출된 지역을 서버가 검색하는 단계,

   서버가 이동통신사와 공유하는 DB에서 해당 지역 내에 체류하는 가입자를 검색하는 단계,

   이동통신사로 기상데이터와 검색된 가입자리스트를 전송하는 단계,

   이동통신사에서 각 가입자에게 기상데이터 메시지를 전송하는 단계로 구성되는 무인 기상/재해정보 제공방법.