KR20060025450A - 수위 측정장치 및 이를 이용한 자동 수위 측정시스템 - Google Patents

수위 측정장치 및 이를 이용한 자동 수위 측정시스템 Download PDF

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KR20060025450A
KR20060025450A KR1020040074257A KR20040074257A KR20060025450A KR 20060025450 A KR20060025450 A KR 20060025450A KR 1020040074257 A KR1020040074257 A KR 1020040074257A KR 20040074257 A KR20040074257 A KR 20040074257A KR 20060025450 A KR20060025450 A KR 20060025450A
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박영곤
김선종
윤희택
목재균
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한국철도기술연구원
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Abstract

본 발명은 수위 측정장치 및 그 장치를 이용한 웹기반의 자동 수위 측정시스템에 관한 것으로, 교량의 교각에 설치되어 지속적으로 정확한 수위를 측정하는 레이저 수위 측정장치와 상기 수위 측정장치에 의해 측정된 데이터를 송신 및 수신하여 웹기반에서 데이터베이스화하는 자동 수위 측정시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 교각에 수직으로 설치되고, 하천에 잠기는 하부에 적어도 하나 이상의 통수구멍이 형성되어 내부와 외부의 수위가 일치되도록 한 파이프; 상기 파이프 내부의 수면에 부유는 부표; 및 상기 파이프의 상단에 배치되고 레이저를 이용하여 상기 부표의 상면까지의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정기를 포함하는 레이저 수위 측정장치를 제공하고, 상기 측정장치를 이용하여 측정된 데이터를 인터넷을 통해 송수신하여 분석 및 데이터베이스화 하는 자동 수위 측정시스템을 제공한다.
수위 측정장치, 레이저 거리측정기, 파이프, 인터넷, 데이터베이스

Description

수위 측정장치 및 이를 이용한 자동 수위 측정시스템{Apparatus for water-level measurement and Automatic water-level measurement system using it}
도1은 종래의 압력식 수위계를 개략적으로 도시한 평면도.
도2는 종래의 부자식 수위계를 정면과 측면에서 도시한 평면도.
도3은 종래의 CCD 카메라 방식의 레이저 수위계를 이용한 수위 측정예를 도시한 개략도.
도4는 본 발명에 따른 수위 측정장치의 실시예를 도시한 평면도.
도5는 상기 도4에서 파이프 내부를 도시한 단면도.
도6a는 상기 도4의 수위 측정장치에서 통수구멍의 제1실시예를 도시한 사시도.
도6b는 상기 도4의 수위 측정장치에서 통수구멍의 제2실시예를 도시한 사시도.
도7은 본 발명에 따른 수위 측정장치의 통수구멍 보호망을 도시한 사시도.
도8a는 유선통신에 의한 자동 수위 측정시스템의 실시예를 도시한 블럭도.
도8b는 무선통신에 의한 자동 수위 측정시스템의 실시예를 도시한 블럭도.
*도면의 주요 부분에 대한 설명
10: 교각 11: 하상
12: 수면 20: 압력식 수위계
30: 부자식 수위계 40: CCD카메라 방식 레이저 수위계
101: 파이프 102: 부표
103: 통수구멍 104: 통수구멍 보호망
110: 레이저 거리측정기 111: 인터넷 연결수단
본 발명은 수위 측정장치 및 그 장치를 이용한 웹기반의 자동 수위 측정시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교량의 교각에 설치되어 지속적으로 정확한 수위를 측정하는 레이저 수위 측정장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 수위 측정장치에 의해 측정된 데이터를 송신 및 수신하여 웹기반에서 분석하고 데이터베이스화하는 자동 수위 측정시스템에 관한 것이다.
일반적으로 수위 측정장치는 하천이나 호수 등에 설치되어 그 수위를 측정하는데, 측정된 자료는 주로 하절기 강우로 인한 홍수의 발생을 예측할 수 있도록 하며, 특히 하천에 교량이 있는 경우에는 일정 수위 이상일 때 안전을 위해 교량을 통과하는 교통을 통제하는 지표가 된다.
교량의 안전 확보를 위해 설치되는 수위 측정기는 교량에 직접적인 영향을 미치는 수위를 측정하기 위해 상기 교량의 교각에 설치되는 것이 일반적이다. 이와 같이 교량에서의 수위를 측정할 수 있는 종래의 수위 측정장치로는 압력식 수위계와 부자식 수위계가 대표적이며, 최근에는 레이저 발진장치와 고체촬상소자(CCD)카메라를 이용한 레이저 수위 측정장치(등록실용신안 제20-0338633호)가 제시된 바 있다.
먼저 압력식 수위계를 살펴보면, 도1에 도시된 바와 같이, 수중에 압력의 변화를 감지하는 압력센서(21)를 배치하여 수위(12)의 변화로 인해 발생하는 수압의 차이를 감지하도록 한다. 이러한 압력센서(21)는 압저항식 또는 정전용량식 등으로 구분될 수 있으나, 공통적으로 압력의 변화에 따라 전기적 신호를 발생시킨다. 발생된 전기적 신호는 주로 수면 밖에 설치되는 제어부(23)로 전달되는데, 상기 제어부(23)는 상기 전기적 신호를 수치화하고, 필요에 따라서는 데이터 로거(data loger)를 포함하여 압력센서(21)로부터 발생한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 메모리 장치에 일정한 시간 주기에 따라 저장하기도 한다.
상기 압력센서(21)와 상기 제어부(23)는 케이블(22)을 통해 전기적으로 연결되는데, 상기 케이블(22)을 외부의 물리력으로부터 보호하기 위해 PVC관 등을 이용하기도 한다.
이와 같은 압력식 수위계의 가장 큰 문제점은 하천이 결빙되는 동절기에 동파되기 쉽다는 것이다. 낮은 수온이 전기적으로 민감하게 작동되어야 하는 압력센서(21)에 나쁜 영향을 미칠 수 있으며, 특히 압력센서(21)가 수중에 설치되기 때문 에, 대부분의 중소 하천에서와 같이 동절기에 하천의 유량이 줄어든 상태로 결빙되면 동파의 위험이 더욱 높아지는 문제가 있다.
다음으로 부자식 수위계를 살펴보면, 도2에 도시된 바와 같이, 일측에는 수면위에 뜨는 부자(34)를 구비하고 와이어(33)를 통해 도르래(32)를 거쳐 연결되는 타 측에는 무게추(35)를 구비하여, 상기 부자(24)가 수면(12)위에 떠있는 높이의 변화에 따라 상기 도르래(32)가 회전된다. 부자식 수위계의 기록부(31)에는 연속적으로 공급되는 기록지(312)와, 상기 기록지(312) 상에 위치되어 상기 도르래(32)의 회전에 따라 횡방향으로 이동하며 상기 원통형 기록지(312)에 그 위치를 표시함으로써 연속 선도를 남기는 기록침(311)이 구비된다.
이러한 부자식 수위계는 외부의 간섭 없이 기계적인 동작에 의해 실측하여 기록하므로, 전기적 또는 전자적인 이유의 고장 염려가 없다는 장점을 가지는 반면, 강우로 인해 기록지가 손상되어 계측 자료가 소실되기 쉽고, 주기적으로 사람이 직접 점검하고 기록지를 교체하여야 하는 단점이 있으며, 특히 기록지를 수거하여 기록된 데이터를 읽어야 하므로 실시간으로 측정 데이터를 얻을 수 없는 문제가 있다. 이러한 문제점들로 인해 상기 부자식 수위계는 집중적인 강우가 있을 때에 신속한 판단을 요하는 홍수통제 용도의 사용에 부적합하다.
등록실용신안 제20-0338633호는 이상에서 설명한 압력식 수위계와 부자식 수위계의 문제점을 해결하기 위하여 비접촉식으로 실시간 정보를 얻을 수 있도록 하는 레이저 수위 측정장치를 제공하고 있다. 도3에 도시된 바와 같이, 좌우 양측면에서 상호 대칭되는 한 쌍의 예각구조로 설치되는 레이저 발생기(41,41')와, 상기 레이저 발생기에서 발진된 레이저 빔이 수면에 반사되어 비치는 형상을 포착하는 CCD카메라(42)를 구비하고, 상기 카메라(42)에 촬영된 영상을 처리하여 수위 데이터를 얻는다.
수위 데이터를 얻는 방법은 상기 도3에 도시된 바와 같이, 수면에 비친 상기 두 레이저 빔 사이의 거리를 측정하고, 미리 설정된 상기 두 레이저 발생기 사이의 각도에 따라 기준수위와 현재수위의 차이를 산출하는 방법으로 수위를 측정한다.
그런데, CCD카메라와 두개의 레이저 발생기를 이용한 상기 레이저 수위 측정장치는 레이저 발생기와 카메라 및 영상처리 장치의 사용으로 제작비용이 비싸고, 수면에 파랑이 있을 경우 정확한 측정값을 얻을 수 없으며, 두개의 레이저 발생기 사이의 각도에 따라 정확도를 높이면 측정 가능 범위가 줄어들고 측정 가능 범위를 넓히면 정확도가 떨어지게 되어 수위의 계절 변화가 큰 국내의 하천에 잘 맞지 않는 등의 문제가 있다.
이상에서 설명한 수위 측정장치의 문제점 이외에 전체적인 수위 측정시스템에도 문제가 있다. 기존의 수위 측정시스템은 주로 장대교량의 유지관리를 위해 적용되어 왔고, 중소교량에 대해서는 근접지 공사 또는 노후 교량의 안전관리를 위한 정보수집 차원에서 활용되어 온 정도이다.
철도교량의 예를 보더라도, 보선원이 육안으로 계측한 자료를 이용하는 기존의 시스템으로는 실시간 계측 및 계측된 정보의 종합적인 분석이 불가능하기 때문에 집중호우에 의한 이상홍수 시에 열차의 운행을 통제하는 자료로서 활용되기 어려운 문제가 있다. 따라서 하천 및 교량의 실정에 맞게 실시간 측정 데이터에 따라 차량 또는 열차를 통제할 수 있도록 하기 위해서는, 실시간으로 계측과 분석이 이루어질 수 있고, 그 자료가 전방위에서 활용될 수 있는 자동 수위 측정시스템이 요구된다.
본 발명은 교량의 교각에 등에 설치되어 지속적으로 정확한 수위를 측정하는 레이저 수위 측정장치와 상기 수위 측정장치에 의해 측정된 데이터를 송신 및 수신하여 웹기반에서 데이터베이스화하는 자동 수위 측정시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에 의한 수위 측정장치는 우리나라의 기후 특성에 적합하도록 동파의 위험이 없고, 계절간 수위의 변화가 심한 경우에도 정확한 측정이 가능한 측정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 수위 측정장치 및 그 장치를 이용한 웹기반의 자동 수위 측정시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교량의 교각에 설치되어 지속적으로 정확한 수위를 측정하는 레이저 수위 측정장치와 상기 수위 측정장치에 의해 측정된 데이터를 송신 및 수신하여 웹기반에서 데이터베이스화하는 자동 수위 측정시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 수위 측정장치는 교량의 교각과 같이 하천이나 호수 등의 수 위를 측정할 수 있는 위치에 수직으로 형성된 구조물에 설치되는 것으로, 교각에 수직으로 설치되고, 하천에 잠기는 하부에 적어도 하나 이상의 통수구멍이 형성되어 내부와 외부의 수위가 일치되도록 한 파이프; 상기 파이프 내부의 수면에 부유하는 부표; 및 상기 파이프의 상단에 배치되고 레이저를 이용하여 상기 부표의 상면까지의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정기를 포함한다.
여기서 상기 통수구멍은 항상 물속에 잠겨 있도록 파이프의 하부에 관통구멍의 형태로 형성되고, 물이 자유롭게 들어가거나 나갈 수 있도록 하여 파이프 내의 수위가 계측하고자 하는 외부의 수위와 일치되도록 한다. 상기 통수구멍은 상기 파이프 내로 이물질이 유입되지 않도록 다수의 작은 관통구멍으로 이루어질 수도 있고, 그 외측 또는 내측에 이물질을 거르는 통수구멍 보호망을 구비할 수 있다. 다만, 누적된 이물질의 제거가 용이하도록 하기 위해서는 상기 통수구멍 외측에 별도의 통수구멍 보호망을 구비하고, 상기 보호망을 주기적으로 교체 또는 청소하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 부표는 상기 파이프 상단부에 배치된 레이저 거리측정기의 측정 대상이 된다. 다양한 소재 및 형태로 이루어진 부표가 사용될 수 있으며, 특히 측정오차를 줄이기 위해서는 상면이 평평하고, 상기 파이프 내에서 수평을 유지할 수 있는 원기둥형의 부표가 바람직하다.
본 발명의 수위 측정장치가 설치되는 교각에는 상기 파이프와 나란히 수위표를 부착하여 육안으로도 측정된 값과 실제 수위를 비교하여 확인 할 수 있도록 할 수 있다.
본 발명에 의한 자동 수위 측정시스템은, 다수 교량의 교각에 각각 설치되고, 수위를 계측하여 전기적 신호를 발생시키는 수위 측정장치; 상기 각각의 수위 측정장치의 계측 결과로 발생된 신호를 인터넷을 통해 전달될 수 있는 신호로 변환하여 전송하는 전송수단; 상기 전송수단에 의해 변환된 신호를 전달하는 인터넷망; 다수의 수위 측정장치로부터 상기 인터넷망을 통해 전달받은 신호를 수집, 처리 및 분석하는 중앙처리장치; 및 상기 중앙처리장치에서 가공된 데이터를 체계적으로 저장하는 데이터베이스를 포함한다.
상기 수위 측정장치로는 실시간 또는 일정 시간간격마다 원격지까지 계측 결과의 전달이 가능한 전기적 신호로서 출력하는 장치이면 족하나, 국내의 기후 및 수위의 계절변화 특성을 고려할 때 전술한 수위 측정장치를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 수위 측정장치는 다수 교량의 교각에 각각 설치되고, 각 수위 측정장치의 출력측에는 상기 측정장치에서 출력된 계측 신호를 인터넷망을 통하여 중앙처리장치로 전송할 수 있도록 하는 전송수단이 구비된다. 이러한 전송수단은 상기 계측 신호를 인터넷상의 데이터통신 프로토콜인 TCP/IP로 변환하여 전송한다.
TCP/IP로 변환된 정보는 상기 수위 측정장치가 설치된 지역의 통신망 상태에 따라 무선랜 브릿지(bridge)를 거쳐서 또는 유선을 통해 인터넷망에 전달된다. 초고속인터넷망을 통해 중앙처리장치로 수집된 정보들은 적절한 가공 및 분석을 거쳐 활용가능한 데이터로 정리되고, 데이터베이스를 이루어 저장된다.
데이터베이스화 된 정보는 인터넷의 특성상 웹기반을 통해 접속된 단말기를 이용하여 열람 및 활용이 가능하고, 일예로 상기 데이터를 활용하여 교량 교통 통제의 기준을 마련할 수 있으며, 또한 상기 중앙처리장치에서 처리된 수위 데이터와 상기 교량 교통 통제의 기준을 대비하여 조기경보를 발령할 수도 있다.
이 경우 본 발명에 의한 시스템은, 상기 중앙처리장치로부터 명령을 받아 열차의 운전자가 소지하고 있는 단말기, 교량 부근의 경보장치와 연결된 단말기 등 경보의 전달이 필요한 소정의 객체로 경보신호를 전달하는 경보전달수단을 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명에 의한 수위 측정장치 및 이를 이용한 자동 수위 측정시스템의 특징 및 장점은 이하의 실시예를 통해서 보다 명확해 질 수 있을 것이다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
도4는 본 발명에 따른 수위 측정장치의 실시예를 도시한 평면도이다. 본 발명에 따른 수위 측정장치(100)는, 교량의 교각(10)에 수직으로 설치되는 파이프(101)와 상기 파이프(101) 내의 수면에 부유하며 그 수위에 따라 수직방향으로 이동하는 부표(102) 및 상기 파이프(101)의 상단부에 설치되어 상기 부표(102)까지의 거리를 측정함으로써 수면(12)의 높이 변화를 계측하는 레이저 거리측정기(110)를 포함한다.
상기 파이프(101)의 하부는 항상 물에 잠겨있고, 수면(12)으로부터 부유물이 유입되지 않을 정도의 충분한 거리가 확보되는 깊이의 파이프(101) 측면 또는 하단면에 관통구멍 형태의 통수구멍(103)이 형성된다. 상기 통수구멍(103)을 통해 물이 유입또는 유출되며 상기 파이프(101) 내부와 외부의 수위가 동일하게 유지된다.
도4의 A영역에 도시된 바와 같이, 상기 통수구멍(103)은 다수의 관통구멍을 파이프 측면 또는 하단면에 직접 형성하여 이루어질 수 있고, 다수구의 관통구멍은 파이프 내부로의 이물질 유입을 방지하기 위해 충분히 작은 크기로 형성될 수 있으며, 이와 달리 상기 관통구멍의 내측 또는 외측에 스크린망을 구비하는 형태로 제공될 수도 있다.
도5는 상기 도4에서 파이프 내부를 도시한 단면도이다. 상기 레이저 거리측정기(110)는 부표(102)를 향해 레이저빔을 발진시키고, 되돌아오는 시간을 측정함으로써 상기 부표(102)까지의 거리를 측정한다. 하천의 저면인 하상으로부터 상기 레이저 거리측정기(110)까지의 거리를 미리 알고 있으므로 위의 측정값으로부터 하천의 수위를 알 수 있다.
상기 파이프(101)의 하부에는 측면에 통수구멍(103)이 형성되고, 본 실시예와 같이 파이프(101)의 하단(104)이 하상보다 높게 위치되는 경우는, 상기 하단도 개방되어 이들을 통해 물이 유입 및 유출되도록 한다.
도6a는 상기 도4의 수위 측정장치에서 통수구멍의 제1실시예를 도시한 사시도이다. 파이프(101)의 하단(104)이 하상(11)보다 높게 위치되는 경우의 실시예로서, 본 실시예는 파이프(101) 하부의 측면에 다수의 관통구멍 형태로 형성된 통수구멍(103)을 가지고, 그 주위를 둘러싸고 물의 소통을 방해하지 않으면서 이물질의 유입을 방지하는 통수구멍 보호망(120)을 더 구비할 수 있다.
도6b는 상기 도4의 수위 측정장치에서 통수구멍의 제2실시예를 도시한 사시 도이다. 본 실시예에서는 상기 파이프(101)의 하단이 하상(11)에 묻히도록 설치되고, 통수구멍(103) 및 통수구멍 보호망(120)은 하상(11)의 퇴적물이 유입되지 않을 정도의 거리만큼 떨어진 위치의 파이프(101) 측면에 구비될 수 있다.
도7은 본 발명에 따른 수위 측정장치의 통수구멍 보호망을 도시한 사시도이다. 본 실시예는 상기 도6b에 도시된 제2실시예에 적합한 통수구멍 보호망(120)의 형태로서, 파이프의 측면을 원통형으로 둘러쌀 수 있으며, 분리 및 장착이 가능하도록 경첩(122)과 체결구(123)를 가지고 있다. 원통형의 외주면을 이루는 부분은 격자망으로 형성되어 외부로부터 이물질이 통과되어 유입될 수 없도록 한다.
또한, 상기 통수구멍 보호망(120)은 분리 및 장착이 가능하므로 수위가 낮아졌을 때 분리하여 교체할 수 있고, 끼어 있는 이물질을 제거한 후 다시 장착할 수도 있다.
도8a는 유선통신에 의한 자동 수위 측정시스템의 실시예를 도시한 블럭도이다. 이상에서 설명한 수위 측정장치는 레이저 거리측정기를 활용한 레이저 수위 측정장치(100)로서, 수위 측정이 필요한 다수 교량의 교각에 각각 설치된다. 본 실시예는 기존의 레이저 거리측정기를 이용하는데, 상기 기기는 계측된 신호를 직렬전송방식의 일종인 RS-232C 통신방식에 의하여 출력한다.
출력된 계측 신호를 인터넷망(53)을 이용하여 전송하기 위해서 상기 레이저 수위 측정장치(100)의 출력측에는 전송수단으로서 TCP/IP 컨버터(51)를 구비한다. 상기 컨버터(51)는 RS-232C 방식의 신호를 인터넷 전송이 가능한 TCP/IP 신호로 변환한다. TCP/IP 란 인터넷 상의 정보통신을 위해서 정보의 실체를 나타내는 TCP와 정보를 전달 받을 객체의 주소인 IP로 이루어지는 데이터통신 프로토콜을 말한다.
따라서 상기 TCP/IP 컨버터(51)로부터 전송된 정보는 인터넷망(53)을 통해 그 목적지인 중앙처리장치(54)로 전달된다. 중앙처리장치(54)는 다수의 수위 측정장치(100)로부터 실시간으로 수집된 데이터를 처리하여 수치화된 수위 데이터를 얻고, 이들을 분석하여 수위 변화의 추이, 주변 측정지점과의 관계 등 유용한 데이터를 도출해 낼 수 있다.
이렇게 도출된 데이터는 활용이 용이하도록 데이터베이스(55)화 되어 저장된다. 저장된 데이터들이 언제든지 필요한 정보로 재가공 될 수 있음은 물론이다. 또한 상기 자동 수위 측정시스템이 철도 교량을 통과하는 열차의 운전규제시스템에 활용되는 경우, 열차운전규제의 기준을 정하는 데에도 상기 데이터들이 유용하게 활용될 수 있으며, 이러한 활용은 실시간으로 이루어질 수도 있다.
중앙처리장치(54)로부터 얻어진 수위 정보가 열차운전규제의 기준에 해당되는 때에는 경보를 발령하도록 할 수 있다. 이러한 경보는 실시간으로 분석되는 상황에 따라 경계, 열차서행, 열차정지와 같이 단계적으로 이루어질 수 있다. 철도 교량의 열차운전규제를 예로 들어 설명하고 있으나, 이 같은 시스템이 일반 교량의 교통통제나 댐의 홍수통제에도 활용될 수 있음은 의문의 여지가 없을 것이다.
경보가 발령되면, 경보전달수단(56)을 통해 객체 단말기로 경보를 전달한다. 경보 전달의 형태는 상기 객체의 단말기 형태에 따라서 팝업(pop-up)창, 이메일, 로그파일, 이동통신단말기의 단문메세지(SMS), 수위 측정장치가 설치된 교량 부근의 경보장치의 작동 등 다양하게 이루어질 수 있다.
도8b는 무선통신에 의한 자동 수위 측정시스템의 실시예를 도시한 블럭도이다. 상기 레이저 수위 측정장치(100)가 유선 인터넷망이 닿지 않는 지점에 설치된 경우에 상기 TCP/IP 컨버터(51)에서 전송된 신호는 무선랜 송수신장치(52), 즉 무선랜 브릿지 및 지향성 안테나 등을 통해 인터넷망(53)으로 접속될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
따라서 본 발명은 교량의 교각에 등에 설치되어 지속적으로 정확한 수위를 측정하는 레이저 수위 측정장치를 제공하고, 상기 수위 측정장치에 의해 측정된 데이터를 송신 및 수신하여 웹기반에서 데이터베이스화 할 수 있도록 하여 전방위에서 활용할 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의한 수위 측정장치는 우리나라의 기후 특성에 적합하도록 동파의 위험이 없고, 계절간 수위의 변화가 심한 경우에도 정확한 측정이 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 교각에 수직으로 설치되고, 하천에 잠기는 하부에 적어도 하나 이상의 통수구멍이 형성되어 내부와 외부의 수위가 일치되도록 한 파이프;
    상기 파이프 내부의 수면에 부유하는 부표; 및
    상기 파이프의 상단에 배치되고 레이저를 이용하여 상기 부표의 상면까지의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정기를 포함하는,
    수위 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부표는 그 상면이 평평한 원기둥형인,
    수위 측정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통수구멍은 다수의 작은 관통구멍으로 이루어져 이물질이 상기 파이프 내로 유입되는 것을 방지하는,
    수위 측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통수구멍은 파이프의 하부 측면 또는 하단면에 형성된 관통구멍 형태로 제공되고,
    다수의 작은 구멍을 가지는 원통형 망 형상으로서 상기 통수구멍을 둘러싸도록 구비되어 파이프 내로 이물질의 유입되는 것을 방지하는 통수구멍 보호망을 더 포함하는,
    수위 측정장치.
  5. 다수 교량의 교각에 각각 설치되고, 수위를 계측하여 전기적 신호를 발생시키는 수위 측정장치;
    상기 각각의 수위 측정장치의 계측 결과로 발생된 신호를 인터넷을 통해 전달될 수 있는 신호로 변환하여 전송하는 전송수단;
    상기 전송수단에 의해 변환된 신호를 전달하는 인터넷망;
    다수의 수위 측정장치로부터 상기 인터넷망을 통해 전달받은 신호를 수집, 처리 및 분석하는 중앙처리장치; 및
    상기 중앙처리장치에서 가공된 데이터를 체계적으로 저장하는 데이터베이스를 포함하는,
    자동 수위 측정시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수위 측정장치는,
    교량의 교각에 수직으로 설치되고 하천에 잠기는 하부에 적어도 하나 이상의 통수구멍이 형성되어 내부와 외부의 수위가 일치되도록 한 파이프;
    상기 파이프 내부의 수면에 부유하는 부표: 및
    상기 파이프의 상단에 배치되고 레이저를 이용하여 상기 부표의 상면까지의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정기를 포함하는,
    자동 수위 측정시스템.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 중앙처리장치의 처리 결과 적어도 하나의 측정지점에 대한 경보 발령 시 상기 측정지점에 관계된 소정의 객체에 대하여 해당 경보를 전달하는 경보전달수단을 더 포함하는,
    자동 수위 측정시스템.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101049406B1 (ko) * 2008-09-03 2011-07-14 한국건설기술연구원 구리관을 이용한 전기저항식 교량 수위 계측 시스템
KR101293432B1 (ko) * 2011-11-15 2013-08-05 주식회사 포스코 용융 몰드 플럭스의 두께 계측장치 및 계측방법
RU2627569C1 (ru) * 2016-04-20 2017-08-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ "ВГИ") Устройство для измерения уровня воды в водоемах
CN112525285A (zh) * 2020-10-15 2021-03-19 胡文娟 一种江域桥梁水位监测警报装置
WO2021071583A1 (en) * 2019-10-10 2021-04-15 Intellisense Systems, Inc. Flood sensing system and method
KR102416204B1 (ko) * 2021-04-21 2022-07-05 주식회사 코스모테크 리드식 수위계 시스템
KR102420351B1 (ko) 2021-04-27 2022-07-13 (주)에스엔엘코리아 레이저광을 이용한 수위감지 시스템
KR102510160B1 (ko) * 2022-10-24 2023-03-15 주식회사 매직스마트솔루션 농업용수 수위 원격 제어 시스템
CN116528186A (zh) * 2023-06-29 2023-08-01 中交广州航道局有限公司 一种河道水位监测系统及测量设备
KR102572879B1 (ko) * 2023-04-19 2023-08-30 주식회사 케이스마트피아 수위측정 주기가 자동조절 되는 수위센서를 구비한 스마트맨홀

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101049406B1 (ko) * 2008-09-03 2011-07-14 한국건설기술연구원 구리관을 이용한 전기저항식 교량 수위 계측 시스템
KR101293432B1 (ko) * 2011-11-15 2013-08-05 주식회사 포스코 용융 몰드 플럭스의 두께 계측장치 및 계측방법
RU2627569C1 (ru) * 2016-04-20 2017-08-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ "ВГИ") Устройство для измерения уровня воды в водоемах
WO2021071583A1 (en) * 2019-10-10 2021-04-15 Intellisense Systems, Inc. Flood sensing system and method
US11512995B2 (en) 2019-10-10 2022-11-29 Intellisense Systems, Inc. Flood sensing system and method
CN112525285A (zh) * 2020-10-15 2021-03-19 胡文娟 一种江域桥梁水位监测警报装置
KR102416204B1 (ko) * 2021-04-21 2022-07-05 주식회사 코스모테크 리드식 수위계 시스템
KR102420351B1 (ko) 2021-04-27 2022-07-13 (주)에스엔엘코리아 레이저광을 이용한 수위감지 시스템
KR102510160B1 (ko) * 2022-10-24 2023-03-15 주식회사 매직스마트솔루션 농업용수 수위 원격 제어 시스템
KR102572879B1 (ko) * 2023-04-19 2023-08-30 주식회사 케이스마트피아 수위측정 주기가 자동조절 되는 수위센서를 구비한 스마트맨홀
CN116528186A (zh) * 2023-06-29 2023-08-01 中交广州航道局有限公司 一种河道水位监测系统及测量设备
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