KR20090011125A - Buoy for observation of environment state - Google Patents

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KR20090011125A KR1020070074409A KR20070074409A KR20090011125A KR 20090011125 A KR20090011125 A KR 20090011125A KR 1020070074409 A KR1020070074409 A KR 1020070074409A KR 20070074409 A KR20070074409 A KR 20070074409A KR 20090011125 A KR20090011125 A KR 20090011125A
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Abstract

An environment observing buoy is provided to transfer generated environment data corresponding to a sensed environment status to an external apparatus, thereby collecting the generated environment data easily from a distance. An environment observing buoy comprises the following units. A sensor(130) senses surrounding environment status and transfer generated environment data to a controller(100). A communication module(120) transmits the generated environment data to an external apparatus in a wireless mode. A storage unit(150) stores materials for managing symptoms of the surrounding environment. An actuator(140) is combined with the storage unit.

Description

환경 관측 부이 { Buoy for observation of environment state }Buoy for observation of environment state

본 발명은 수계환경관측 부이에 관한 것이다. 좀 더 자세하게는 해양이나 하천, 호수 등의 수온, 염도, 적조도 등 수계 환경을 관측하기 위한 센서부를 포함하고 있는 부이에서 관측된 환경 데이터를 외부의 연계장치에 전송하고, 관측된 환경이 이미 설정되어 있는 기준치를 초과할 경우 설정된 대응책을 수행하는 지능형 수계환경관측부이에 관한 것이다.The present invention relates to aquatic environment observation buoys. More specifically, the environmental data observed from Buoy including a sensor unit for observing the water environment such as water temperature, salinity, and red light of the ocean, rivers, lakes, etc. is transmitted to the external linkage device, and the observed environment is already set. An intelligent aquatic environment observation buoy that performs set countermeasures when the standard is exceeded.

종래에는 해양이나 호수 등의 수면에 부이 등의 장치를 띄워 놓고 그 부이 등에 설치되어 있는 환경 감지 센서에서 감지한 환경 데이터를 외부의 상위 장치에 전송하는 장치 또는 시스템이 개발되었다.Conventionally, a device or system has been developed that floats a device such as a buoy on the surface of an ocean or a lake and transmits environmental data detected by an environmental sensor installed in the buoy to an external upper device.

그러나, 종래 기술에 의하면, 환경 감지 장치가 있는 특정 영역에 수질 오염, 적조 발생 등의 이상 징후가 발생할 경우 그 이상 징후의 데이터만 전송할 뿐 그에 대한 즉각적인 대처를 하지 못하여 초기 대응에 미흡한 면이 적지 않았다. 특히, 적조 등은 발생 초기에 즉각적으로 대처하지 못할 경우 양식장에 미치는 영향이 크므로 즉각적인 초기 대응을 할 수 있는 장치가 필요하게 되었다.However, according to the related art, when abnormal signs such as water pollution and red tide occur in a specific area where an environmental sensing device occurs, only the data of the abnormal signs are transmitted, but the immediate response is not sufficient. . In particular, red tide, etc., has a big impact on the farm when it cannot be dealt with at the early stage of the occurrence, so a device for immediate initial response is needed.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 감지한 주변의 환경데이터를 외부의 연계장치에 전송해 줌은 물론, 감지된 환경 데이터가 설정된 기준치 이상일 경우에는 구비되어 있는 대응책을 실행하고, 그 실행 사실과 그 실행 후에 측정된 환경 데이터를 외부의 연계장치에 전송하는 부이 및 그 부이에서 수행하는 수계 환경 관측 방법을 제공함에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to transmit the detected environmental data to an external linkage device as well as to provide a countermeasure provided when the detected environmental data is above a set reference value. It is an object of the present invention to provide a buoy which executes and transmits the execution facts and the environmental data measured after the execution to an external associated device, and a method of observing the water environment performed by the buoy.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는,In the present invention, to achieve the above object,

주변 환경을 관측하기 위한 부이에 있어서,In buoys for observing the environment,

주변 환경 상태를 감지하고 감지된 환경 상태에 대응하는 환경데이터를 생성하여 제어부에 전송하는 센서부와;A sensor unit for detecting a surrounding environment state and generating environment data corresponding to the detected environment state and transmitting the generated environment data to the control unit;

외부의 연계 장치로 정보를 무선으로 송신하기 위한 통신 모듈과;A communication module for wirelessly transmitting information to an external companion device;

주변 환경의 이상 징후에 대처하기 위한 물질을 저장하고 있는 저장부와;A storage unit storing a material for coping with abnormal signs of the surrounding environment;

상기 저장부에 결합되어 있고 상기 저장부의 물질을 배출하기 위한 액츄에이터부와;An actuator portion coupled to the reservoir and for discharging the substance of the reservoir;

설정되어 있는 프로그램을 수행하고 상기 부이를 제어하기 위한 제어부를 포함하고,A control unit for executing a set program and controlling the buoy;

상기 제어부는 상기 센서부에서 생성된 환경데이터를 상기 통신 모듈을 통하여 송신하게 하고, 전송받은 환경데이터에서 이상 징후가 발생하였음을 판단한 경 우에는 상기 액츄에이터부를 구동시켜 상기 저장부의 저장물이 배출되도록 하는 대응책을 실행하는 것을 특징으로 하는 환경 관측 부이가 제시된다.The control unit transmits the environmental data generated by the sensor unit through the communication module, and when it is determined that an abnormal symptom occurs in the received environmental data, driving the actuator unit to discharge the storage of the storage unit. An environmental observation buoy is presented which is characterized by executing a countermeasure.

본 발명에 따르면, 호수면, 해수면 등의 수계 영역에 대한 주변 환경을 관측하여 그 관측된 환경 데이터를 원거리에서 편리하게 수집할 수 있을 뿐만 아니라 적조 등의 이상 징후가 발생할 경우 즉각적으로 초기 대응할 수 있으며 대응 결과에 대한 데이터를 전송받아 이후의 대응책을 마련하는 데 이용할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, by observing the surrounding environment of the water surface area such as the lake surface and sea level, the observed environmental data can be conveniently collected at a long distance, and immediate response can be made immediately when abnormal signs such as red tide occur. There is an advantage that can be used to prepare the next countermeasure by receiving data about the response result.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수계환경관측 부이의 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating the configuration of aquatic environment observation buoy according to an embodiment of the present invention.

도 1에서 알 수 있듯이, 그 구성은 제어부(100), GPS 수신부(110), 통신 모듈(120), 센서부(130), 액츄에이터부(140), 저장부(150)를 포함하여 이루어진다.As can be seen in FIG. 1, the configuration includes a controller 100, a GPS receiver 110, a communication module 120, a sensor unit 130, an actuator unit 140, and a storage unit 150.

상기 제어부(100)는 설정된 프로그램을 실행하기 위한 프로세서(101) 및 설정된 프로그램 및 필요한 데이터들을 저장하는 메모리(102)로 구성된다.The controller 100 includes a processor 101 for executing a set program and a memory 102 for storing a set program and necessary data.

특히, 상기 GPS 수신부(110) 및 상기 센서부(130)로부터 전송받은 데이터를 구비된 무선 통신 모듈이 통신하기에 적합한 신호로 변환하여 무선 통신 모듈로 전송한다.In particular, the wireless communication module having the data received from the GPS receiver 110 and the sensor unit 130 is converted into a signal suitable for communication and transmitted to the wireless communication module.

상기 GPS 수신부(110)는 GPS 위성으로부터의 신호를 수신하고, 이 수신된 신 호를 기반으로 위치 정보를 생성한다. 상기 제어부(110)에서는 이 위치 정보 데이터를 전송받아 센서부에서 감지한 환경 데이터와 함께 통신 모듈을 통하여 전송한다.The GPS receiver 110 receives a signal from a GPS satellite and generates location information based on the received signal. The control unit 110 receives the location information data and transmits the location information data through the communication module together with the environmental data detected by the sensor unit.

상기 통신 모듈(120)은 상기 제어부(100)로부터 데이터를 전송받아 설치된 통신 모듈에 맞는 무선 통신 신호로 RF변환하여 전송하고, 외부의 연계장치로부터의 무선 신호를 수신하여 상기 제어부로 전송한다. 이때 통신 모듈은 Zigbee 등의 근거리 통신을 위한 모듈 또는 장거리 통신을 위한 모듈 또는 CDMA 이동 통신 모듈 중에서 필요에 따라 조합하여 어느 하나 이상으로 구성할 수 있다.The communication module 120 receives data from the control unit 100 and converts the RF signal into a wireless communication signal suitable for the installed communication module, and receives a radio signal from an external companion device and transmits the received radio signal to the control unit. In this case, the communication module may be configured by combining any one of a module for short-range communication such as Zigbee, a module for long-distance communication, or a CDMA mobile communication module as necessary.

상기 센서부(130)는 각종 센서들을 포함한다. 예를 들면, 수온 센서, 풍속 센서, 염도 센서 등을 포함하는 것은 물론 적조를 측정할 수 있는 센서를 구비하고 측정된 값을 디지털화하여 상기 제어부(101)로 전송한다.The sensor unit 130 includes various sensors. For example, the sensor includes a water temperature sensor, a wind speed sensor, a salinity sensor, and the like, as well as a sensor capable of measuring red tide, and digitalizes the measured value and transmits the measured value to the controller 101.

적조 측정 센서를 예로 들어 설명하면, 적조 농도에 따라 출력 전압을 변화시키는 센서를 적용할 수 있는데 이때의 센서는 클로로필 농도나 탁도 등의 적조량을 직접 혹은 간접적으로 측정할 수 있는 클로로필 센서나 탁도계 등을 사용할 수도 있고, 유류 오염 등과 같은 유해 물질의 농도를 측정할 수 있는 센서 등을 사용할 수도 있다. 이 센서에서 측정된 농도에 따른 출력 전압이 생성되면 상기 센서부(130)에서 출력 전압을 A/D 변환한 후 상기 제어부(130)로 전송한다.Taking the red tide measurement sensor as an example, a sensor that changes the output voltage according to the red tide concentration may be applied. The sensor may include a chlorophyll sensor or a turbidimeter that may directly or indirectly measure red tide such as chlorophyll concentration or turbidity. May be used, or a sensor may be used to measure the concentration of harmful substances such as oil pollution. When the output voltage according to the concentration measured by the sensor is generated, the sensor unit 130 A / D converts the output voltage and transmits it to the controller 130.

상기 액츄에이터부(140)는 저장부(150)와 결속되어 상기 제어부(100)로부터 제어 신호를 전송받아 상기 저장부(150)에 저장되어 있는 내용물을 배출 또는 분출시키는 기능을 수행한다.The actuator unit 140 is bound to the storage unit 150 and receives a control signal from the control unit 100 to discharge or eject the contents stored in the storage unit 150.

상기 액츄에이터부(140)는 솔레노이드 밸브 등으로 구성될 수 있다. 즉, 상기 제어부(100)에서 상기 액츄에이터부인 솔레노이드 밸브에 구동 제어 신호를 전송하면, 상기 솔레노이드 밸브에서는, 제어 신호에 의해 일정 전류가 솔레노이드에 흐르고 그 솔레노이드에서 유도된 전자기력을 이용하여 상기 밸브를 개방함으로써 상기 저장부(150)에 저장되어 있는 내용물이 배출될 수 있게 한다.The actuator unit 140 may be configured as a solenoid valve. That is, when the control unit 100 transmits a driving control signal to the solenoid valve which is the actuator unit, in the solenoid valve, a constant current flows through the solenoid by the control signal and the valve is opened by using the electromagnetic force induced by the solenoid. The contents stored in the storage unit 150 can be discharged.

상기 저장부(150)는 적조 등을 구제하기 위한 처리제를 저장하고 있다. 상기 처리제에는 알파-만노시디아제, 수산화마그네슘 등의 적조 구제제가 포함된다.The storage unit 150 stores a treatment agent for controlling red tide and the like. The treatment agent includes red tide remedies such as alpha-mannosidase and magnesium hydroxide.

도 1에는 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 실시예는 부유부, 전원부 등을 포함한다.Although not shown in FIG. 1, an embodiment of the present invention includes a floating part, a power supply part, and the like.

상기 부유부는 본 발명의 실시예에 따른 수계환경관측 부이를 호수면이나 해수면에 띄우기 위한 구성으로서, 플라스틱 등의 내부가 빈 가벼운 물체 안에 공기 또는 스치로플 등이 채워진 구성이다.The floating portion is a configuration for floating the aquatic environment observation buoy on the lake surface or the sea surface according to an embodiment of the present invention, the air or squirrel is filled in a light object such as a plastic hollow.

상기 전원부는 전원을 공급하는 전지 형태에 무관하게 다양하게 구성될 수 있다. 일반 전지는 물론 태양 광을 전기로 변환하는 태양 전지, 상기 태양 전지에서 공급받은 전기를 축적하였다가 본 발명의 장치에 필요한 전기를 공급하는 축전지 등 필요에 따라 선택하여 구성할 수 있다.The power supply unit may be variously configured regardless of the type of battery for supplying power. As well as a general battery, a solar cell for converting solar light into electricity, a storage battery for accumulating electricity supplied from the solar cell, and supplying electricity for the device of the present invention can be selected and configured as necessary.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저장부와 액츄에이터부의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a storage unit and an actuator unit according to an embodiment of the present invention.

도 2에서 알 수 있듯이, 플라스틱 등의 가벼운 물체로 형성된 몸체(150-1)와 상기 몸체의 상부에 위치하는 처리제를 투입하기 위한 뚜껑(150-2)을 포함하고, 상 기 몸체의 하부는 일 모서리 부가 다른 모서리 부 보다 높게 기울어져 있고, 그 중 낮은 모서리 부에 솔레노이드 밸브가 결합되어 있어 상기 솔레노이드 밸브가 개방되면 저장된 처리제가 용이하게 배출되도록 구성된다.As can be seen in Figure 2, including a body 150-1 formed of a light object such as plastic and the lid 150-2 for injecting a processing agent located on the upper portion of the body, the lower portion of the body The edge portion is inclined higher than other edge portions, and a solenoid valve is coupled to a lower edge portion thereof so that the stored treatment agent is easily discharged when the solenoid valve is opened.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수계환경관측방법을 설명하는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an aqueous environment observation method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 상기 센서부(130)에서 구비되어 있는 센서를 이용하여 주변 환경을 감지한다(S301). 이때 상기 제어부(100)에서 주기적으로 상기 센서부(130)로 제어 신호를 보내 그 제어 신호에 의해 상기 센서부(130)가 동작하게 할 수 있다.First, the surrounding environment is sensed using a sensor provided in the sensor unit 130 (S301). At this time, the control unit 100 may periodically send a control signal to the sensor unit 130 to operate the sensor unit 130 by the control signal.

다음으로, 상기 센서부(130)에서 감지된 주변 환경을 디지털 신호인 환경 데이터로 변환하여 상기 제어부(100)로 전송한다(S302).Next, the surrounding environment detected by the sensor unit 130 is converted into environmental data which is a digital signal and transmitted to the control unit 100 (S302).

다음으로, 상기 제어부(100)에서 상기 전송된 환경 데이터와 이미 설정되어 있는 기준치를 비교한다. 즉, 계측된 적조 농도와 설정되어 있는 기준 적조 농도를 비교한다(S303).Next, the control unit 100 compares the transmitted environmental data with a reference value already set. That is, the measured red tide concentration is compared with the set reference red tide concentration (S303).

다음으로, 상기 S303단계에서 비교된 결과가 계측된 환경 데이터가 설정된 기준치 이상인 경우에는, 상기 제어부(100)에서 상기 액츄에이터부(140)를 구동하여 상기 저장부(150)에 저장되어 있는 내용물을 배출한다(S304). 이때 상기 제어부(100)에서는 상기 통신 모듈을 통하여 액츄에이터부를 구동하였음을 외부의 연계장치에 전송하며, 그때의 환경데이터도 함께 전송한다.Next, when the result of the comparison in step S303 is the measured environmental data is equal to or greater than the set reference value, the controller 100 drives the actuator unit 140 to discharge the contents stored in the storage unit 150. (S304). At this time, the control unit 100 transmits that the actuator unit is driven through the communication module to an external linkage device, and also transmits the environmental data at that time.

다음으로, 상기 액츄에이터부(140)를 구동시킨 후 설정된 일정 시간이 경과하면 상기 제어부(100)에서 상기 센서부(130)로 제어 신호를 보내 주변 환경을 센싱하게 한다(S305).Next, when a predetermined time elapses after driving the actuator unit 140, the control unit 100 sends a control signal to the sensor unit 130 to sense the surrounding environment (S305).

다음으로, 상기 제어부(100)에서는 계측된 환경 데이터를 상기 센서부(130)로부터 전송받아 상기 통신 모듈(120)을 통하여 외부의 연계장치로 전송한다(S306).Next, the control unit 100 receives the measured environmental data from the sensor unit 130 and transmits to the external linkage device through the communication module 120 (S306).

끝으로, 상기 S303 단계에서 비교된 결과, 계측된 환경 데이터가 설정된 기준치 미만일 경우에는 상기 제어부(100)에서 상기 통신 모듈(120)을 통하여 외부의 연계장치로 계측된 환경 데이터를 전송한다(S307).Finally, when the measured environmental data is less than the set reference value as a result of the comparison in step S303, the control unit 100 transmits the measured environmental data to the external linkage device through the communication module 120 (S307). .

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수계환경관측 부이의 개략적인 구성도이다.4 is a schematic configuration diagram of an aqueous environmental observation buoy according to an embodiment of the present invention.

본체부(401)에는 상기 제어부(100), 상기 전원부 및 센서(406)에서 감지된 주변 환경을 디지털 신호로 변환하는 수단이 위치하며, 본체부(401)의 상부 경사 면에는 태양 전지 셀(404)이 위치한다.The main body 401 has a means for converting the surrounding environment detected by the control unit 100, the power supply unit, and the sensor 406 into a digital signal, and the solar cell 404 is disposed on the upper inclined surface of the main body 401. ) Is located.

부유부(403)의 상부 둘레에는 저장부(402)가 결속되어 있다.The storage part 402 is tied around the upper part of the floating part 403.

본체부(401)의 상부 구조물에는 송수신부(405)가 위치하며, 상기 송수신부에는 상기 GPS 수신부(110), 상기 통신 모듈(120) 및 송수신을 위한 안테나가 위치한다.Transceiver 405 is located in the upper structure of the main body 401, the GPS receiver 110, the communication module 120 and the antenna for transmitting and receiving is located in the transceiver.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환경관측부이의 구성 블록도이다.1 is a block diagram of an environmental observation buoy according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저장부와 액츄에이터부의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a storage unit and an actuator unit according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 환경관측 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an environmental observation method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환경관측 부이의 개략적인 구성도이다.4 is a schematic configuration diagram of an environmental observation buoy according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부호에 대한 설명 ><Description of Major Symbols in Drawing>

100 : 제어부 110 : GPS 수신부100 control unit 110 GPS receiver

120 : 통신 모듈 130 : 센서부120: communication module 130: sensor

140 : 액츄에이터부 150 : 저장부140: actuator portion 150: storage portion

Claims (9)

주변 환경을 관측하기 위한 부이에 있어서,In buoys for observing the environment, 주변 환경 상태를 감지하고 감지된 환경 상태에 대응하는 환경데이터를 생성하여 제어부에 전송하는 센서부와;A sensor unit for detecting a surrounding environment state and generating environment data corresponding to the detected environment state and transmitting the generated environment data to the control unit; 외부의 연계 장치로 정보를 무선으로 송신하기 위한 통신 모듈과;A communication module for wirelessly transmitting information to an external companion device; 주변 환경의 이상 징후에 대처하기 위한 물질을 저장하고 있는 저장부와;A storage unit storing a material for coping with abnormal signs of the surrounding environment; 상기 저장부에 결합되어 있고 상기 저장부의 물질을 배출하기 위한 액츄에이터부와;An actuator portion coupled to the reservoir and for discharging the substance of the reservoir; 설정되어 있는 프로그램을 수행하고 상기 부이를 제어하기 위한 제어부를 포함하고,A control unit for executing a set program and controlling the buoy; 상기 제어부는 상기 센서부에서 생성된 환경데이터를 상기 통신 모듈을 통하여 송신하게 하고, 전송받은 환경데이터에서 이상 징후가 발생하였음을 판단한 경우에는 상기 액츄에이터부를 구동시켜 상기 저장부의 저장물이 배출되도록 하는 대응책을 실행하는 것을 특징으로 하는 환경 관측 부이.The control unit transmits the environmental data generated by the sensor unit through the communication module, and when it is determined that an abnormal symptom occurs in the received environmental data, the controller drives the actuator unit to discharge the storage of the storage unit. Environmental observation buoy, characterized in that for executing. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 부이는 GPS 수신장치를 더 포함하고,The buoy further comprises a GPS receiver, 상기 제어부는 환경데이터와 함께 GPS 위치정보데이터를 송신하게 하는 것을 특징으로 하는 환경 관측 부이.And the control unit transmits the GPS location information data together with the environment data. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 센서부는 적조 감지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 관측 부이.The sensor unit is an environmental observation buoy comprising a red tide detection sensor. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 액츄에이터부는 솔레노이드 밸브이고, 상기 제어부의 구동 제어 신호에 의해 밸브가 개방되는 것을 특징으로 하는 환경 관측 부이.And the actuator portion is a solenoid valve, and the valve is opened by a drive control signal of the controller. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 통신 모듈은 근거리 무선 통신 모듈, 장거리 무선 통신 모듈, 이동통신 모듈 중 어느 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환경 관측 부이.The communication module is an environmental observation buoy comprising at least one of a short range wireless communication module, a long range wireless communication module, a mobile communication module. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제어부는 전송받은 환경데이터와 설정되어 있는 기준치를 비교하여 이상 징후의 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 환경 관측 부이.And the controller determines whether or not an abnormal symptom occurs by comparing the received environmental data with a set reference value. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 제어부는 비교 결과 환경데이터값이 기준치보다 크거나 같은 경우에 이상 징후가 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 환경 관측 부이.And the controller determines that an abnormal symptom occurs when the comparison result is greater than or equal to the reference value. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제어부는 대응책을 실행한 경우 그 사실을 상기 통신 모듈을 통하여 송신하는 것을 특징으로 하는 환경 관측 부이.And the control unit transmits the fact through the communication module when the countermeasure is executed. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제어부는 대응책을 실행한 후 설정된 시간이 되면 상기 센서부를 제어하여 대응책 실행 후의 환경 상태를 감지하게 하고, 그에 대한 환경 데이터를 전송받아 상기 통신 모듈을 통하여 송신하는 것을 특징으로 하는 환경 관측 부이.And the controller controls the sensor unit to detect an environmental state after executing the countermeasure when the set time is reached after executing the countermeasure, and receives the environmental data and transmits it through the communication module.
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