KR20090111462A - 환경감시 시스템 및 이를 이용한 환경감시 방법 - Google Patents

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KR20090111462A
KR20090111462A KR1020080037092A KR20080037092A KR20090111462A KR 20090111462 A KR20090111462 A KR 20090111462A KR 1020080037092 A KR1020080037092 A KR 1020080037092A KR 20080037092 A KR20080037092 A KR 20080037092A KR 20090111462 A KR20090111462 A KR 20090111462A
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임영택
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세진전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 강, 하천, 하수처리장, 댐 등과 같은 장소가 평소에 인적이 드문 곳이 많기에 인위적 지연실수로 인한 피해가 증폭되지 않도록 환경감시를 24시간 지속적으로 실시간 광역감시와 무인감시를 하여 문제 발생시 즉시 알려줄 수 있는 환경감시 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 수질 및 대기오염 상태 등의 환경을 감시하기 위해 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하도록 일정한 위치에 설치되는 환경검출부와, 상기 환경검출부를 통해 검출된 여러 데이터를 수집하여 전송 및 전달하도록 출력되는 데이터를 무선에 의해 중앙관제부에 전송하기 위한 이동통신 기지국과, 상기의 이동통신 기지국을 통해 출력되는 데이터를 수신하여 해당 환경 상태를 실시간으로 모니터링하도록 하는 중앙관제부를 포함하여 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.
수질, 대기오염, 환경감시

Description

환경감시 시스템 및 이를 이용한 환경감시 방법{ENVIRONMENT MONITORING SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 강, 하천, 하수처리장, 댐 등과 같은 상하수원의 수질 또는 대기오염에 대한 환경감시 기술에 관한 것으로,
더욱 자세하게는 강, 하천, 하수처리장, 댐 등과 같은 장소가 평소에 인적이 드문 곳이 많기에 인위적 지연실수로 인한 피해가 증폭되지 않도록 환경감시를 24시간 지속적으로 실시간 광역감시와 무인감시를 하여 문제 발생시 즉시 알려줄 수 있는 환경감시 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 공업화와 산업화에 따른 환경오염이 사회적인 문제가 되고 있으며, 특히 공기와 더불어 인간의 생명활동에 중요한 물에 대한 환경문제는 깨끗한 식수의 공급과 더불어 상하수원의 수질관리가 매우 중요함이 인식되고 있다.
이에, 수질을 관리하고자 하는 하천으로 유입되는 오수의 샘플을 채취하여, 이를 분석하여 수질의 오염정도를 파악하였으나, 상기 샘플을 분석하기 위해서는 별도의 실험실로 가져가 분석해야 하기 때문에 오랜 시간을 필요로 하는 문제가 있다.
또한, 하천으로 유입되는 오수를 지속적으로 감시하지 못하고 일정 기간마다 샘플을 채취하여 분석하기 때문에, 하천관리의 효율성이 크게 감소하는 문제가 있다.
또한, 수질관리를 위해 하수처리장 주변 위주로 실시되고 있기에 전체적인 수질관리에 한계가 있다.
이러한 문제들을 해결하기 위해, 유선통신망을 이용한 원격 수질 감시시스템이 있으며, 이는 하수처리장 주변에 수질의 오염정도를 측정하는 측정기를 설치하고, 상기 측정기와 유선망으로 연결되는 자료수집기를 설치하여 해당 측정기에서 측정된 자료를 수집하게 되며, 이에 측정기는 채취된 오수에 포함된 고체물질을 파쇄하고 오수의 농도를 균일하게 하는 전처리부와 전처리부에서 공급되는 오수를 분석하는 분석부 및 상기 분석부에서 분석된 내용을 출력하는 출력부로 구성되는 것이다.
이때, 상기 자료수집기에서 수집된 자료는 자료수집기에 설치된 원거리 통신장치를 이용하여 원거리 유선망을 통해 데이터서버로 전송되며, 상기 데이터서버는 수신받은 데이터를 분석하여 성분별로 분류하여 저장하며, 상기 데이터서버와 근거리 유선망으로 연결되는 단말기를 통해 해당 자료를 조회하게 되는 것이다.
그러나, 상기와 같은 시스템은 단말기를 이용하여 원격제어를 하고자 할 경우 별도의 제어장치가 필요하게 되고, 측정기 자체에 원격 송수신장치와 이를 위한 통신프로토콜을 탑재하여야 하기 때문에 측정기 자체의 설계변경이 불가피하여 기존에 설치된 측정기를 모두 교채해야 하는 문제점이 있다.
또한, 유선통신망에 의해 데이터가 송수신됨으로 인해, 측정기를 설치할 때마다 해당 측정기와의 데이터 송수신을 위한 유선통신망을 가설해야 하며, 이러한 설치문제 및 설치 후 유지관리에 따른 비용이 상승되는 문제점이 있다.
한편, 강, 하천, 하수처리장, 댐 등과 같은 상하수원의 수질, 수량 또는 대기오염에 대한 환경감시를 하기 위해 24시간 지속적으로 실시간 광역감시를 해야 되는 환경감시의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
즉, 상기의 환경감시는 평소에 인적이 드문 곳이 많기에 인위적 지연실수로 인한 피해가 증폭되지 않도록 즉시 자동적으로 알려줄 수 있도록 무인으로 감시하여야 하고, 이동통신망 등 사용시 관리비용을 최소화해야 하며, 장비의 설치가 용이한 동시에 유지보수가 용이해야 된다.
그러나, 종래에 실시하고 있는 수질관리 등은 상기의 조건을 만족하지 못하고 있는 실정이고, 특히 수질관리가 하수처리장 주변 위주로 유선방식으로만 이루어지고 있기에 다양한 장소에서의 환경감시를 이루지 못하는 한계가 있다.
또한, 종래에는 홍수나 가뭄과 같은 재난이 발생할 경우 지속적인 감시가 이루어지지 않고 있기에 오히려 신속한 대처가 늦어져 인위적인 피해가 발생할 문제가 있고, 대기오염 등과 같은 환경감시도 지속적으로 감시하지 못하는 문제가 있는 등의 수질관리나 대기오염과 같은 환경관리를 동시에 이루어지는 시스템이 없는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 수질 및 대기와 같은 환경감시를 24시간 지속적으로 실시간 광역감시를 하도록 하는 환경감시 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 환경감시를 위한 시스템을 이루는 장비의 설치가 용이한 동시에 유지보수가 용이하고, 이동기지국을 통해 직접 원거리 관제시스템으로 용이하게 전송하도록 하는 환경감시 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
먼저, 본 발명은 환경감시를 위해 수질 상태를 확인할 수 있는 수소이온지수(pH), 생화학적 산소요구량(biochemical oxygen demand, BOD), 화학적 산소요구량(COD) 및 물의 색깔을 측정하는 탁도기 등을 이용하게 된다.
즉, 상기 수소이온지수(pH)는 수용성 또는 어떤 용액의 산성도나 염기도를 나타내는 정량적인 척도로서, 농경학·화학·생물학 등에 널리 사용되는 이 용어는 1ℓ당 약 1~10-14g당량의 수소 이온 농도값을 0~14의 숫자로 전환하여 나타내고, 중성인 순수한 물에서 수소 이온의 농도는 1ℓ당 10- 7그램당량이고 이것은 pH 7에 해당하며, pH 7 이하의 용액은 산성, pH 7 이상인 용액은 염기성 또는 알칼리성이라고 한다.
또한, 상기 생화학적 산소요구량(BOD)은 미생물이 물 속의 유기물질을 분해하는 과정에서 사용하는 산소의 양으로서, 예를 들어 하수에서는 유기물질의 양이 많으면 많을수록 미생물의 수가 증가하고, 미생물의 수가 많아질수록 그들이 생존 하기 위해 더 많은 산소가 필요하게 되며, 그 결과 어류와 같은 고등동물이 사용할 수 있는 산소의 양은 줄어든다. 그러므로 BOD는 물의 유기물질 오염 정도에 대한 믿을 만한 척도가 된다. 이에 하수나 폐수를 처리하는 주된 이유 중의 하나는 물의 BOD를 낮추기 위해서이고, 하수의 산소필요량을 감소시킴으로써 하수가 방류되는 강이나 하천의 산소 요구량을 감소시키고자 하는 것이다.
또한, 상기의 화학적 산소요구량(COD)은 수중에 있는 모든 유기물이 산화되는 데 필요한 산소요구량을 나타내며, 과망간산칼륨(KMnO4)·중크롬산칼륨(K2Cr2O7)에 의해 산화되는 물질의 양으로 표시하고, 이는 생화학적 산소요구량에서 나타나는 생물학적으로 분해가능한 유기물을 포함해서 미생물 자체의 양과 분해가 되지 않는 유기물을 함께 측정하게 되므로 수질에 대한 유기오염의 지표가 되는 것이다.
한편, 본 발명은 환경감시를 위해 대기오염 상태를 확인할 수 있도록 대기의 농도를 측정하게 된다.
즉, 대기 중에 아황산가스, 질소산화물, 일산화탄소, 황화수소, 석면분지, 카드뮴, 납 등의 물질이 포함되어 있는지에 대해 측정하게 되고, 상기의 오염물질로 인한 산성비, 온실효과, 오존층 파괴 등을 예측할 수 있도록 대기 중의 농도(ppm)를 측정하기 위한 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 환경감시 시스템은 수질 및 대기오염 상태 등의 환경을 감시하기 위해 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하도 록 일정한 위치에 설치되는 환경검출부와, 상기 환경검출부를 통해 검출된 여러 데이터를 수집하여 전송 및 전달하도록 출력되는 데이터를 무선에 의해 중앙관제부에 전송하기 위한 이동통신 기지국과, 상기의 이동통신 기지국을 통해 출력되는 데이터를 수신하여 해당 환경 상태를 실시간으로 모니터링하도록 하는 중앙관제부를 포함하는 것이다.
또한, 상기 환경검출부와 이동통신 기지국 사이에는 환경검출부를 통해 검출된 여러 데이터를 수집하여 전송 및 전달하도록 하는 집중장치를 더 포함한다.
이때, 상기의 환경검출부는 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하여 측정하는 검출측정부와, 상기 검출측정부를 통해 검출되어 측정된 데이터를 무선모듈에 전송할 수 있도록 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 신호에 의해 원거리에 위치한 집중장치로 데이터를 전송시킬 수 있는 무선모듈과, 상기 검출측정부, 제어부 및 무선모듈이 용이하게 작동 및 구동될 수 있도록 전원을 공급하는 배터리가 일체로 구성되어 이루어진다.
그리고, 상기 환경검출부와 집중장치 사이에는 전력공급과 데이터의 송수신을 전력선 통신(PLC; Power Line Communication)으로 이루어진다.
또한, 상기의 제어부는 검출측정부를 통해 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하여 측정함에 따라 해당 데이터 및 환경검출부 ID(Identification)를 무선모듈에 전송하고, 설정된 동작상태 확인주기마다 배터리 방전 상태 등의 이상 유무, 검출측정부의 현재 상태 등의 이상 여부를 확인하여 무선모듈에 전송하게 된다.
상기의 검출측정부에는 전원의 공급을 용이하게 하기 위해 태양전지 또는 태양열에 의한 집열판이 구비되어 이루어진다.
또한, 상기의 무선모듈은 제어부로부터 수신된 데이터와 환경검출부 ID를 이용하여 각각 동작상태신호를 발생하고, 상기 발생된 동작상태신호를 무선으로 원거리에 위치한 집중장치에 전송하도록 이루어진다.
이에, 상기 무선모듈은 동작상태신호를 협대역 무선 전송방식 또는 광대역 무선 전송방식을 이용하여 무선으로 원거리에 위치한 집중장치로 전송하도록 이루어지고, 광대역 무선 전송방식을 이용하는 경우에 동작상태신호를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Moulation) 방식을 이용하여 변조하며, 또한 협대역 또는 광대역 무선 전송방식을 이용하는 경우에 동작상태신호를 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)코드 또는 콘볼루션 인코딩(convolution encoding)을 이용하여 암호화하거나 ECC(Error Checksum Code) 하는 것이다.
한편, 본 발명인 환경감시 시스템을 이용한 감시방법은 수질 및 대기오염 상태 등의 환경을 감시하기 위해 일정한 위치에 설치되는 환경검출부를 통해 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하는 단계와, 상기 환경검출부를 통해 검출된 데이터를 무선으로 이동통신 기지국을 거쳐 중앙관제부에 의해 수신하여 해당 환경 상태를 실시간으로 모니터링하는 단계를 실행하는 것이다.
또한, 상기 환경검출부와 이동통신 기지국 사이에 집중장치를 구비하여 환경검출부를 통해 검출된 여러 데이터를 수집하여 용이하게 전송 및 전달시키되, 상기 환경검출부와 집중장치 사이에 전력선 통신(PLC; Power Line Communication)으로 연결하여 전력공급과 데이터의 송수신을 하나의 라인으로 이루어진다.
본 발명은 강, 하천, 하수처리장, 댐 등과 같은 장소가 평소에 인적이 드문 곳이 많기에 인위적 지연실수로 인한 피해가 증폭되지 않도록 환경감시를 24시간 지속적으로 실시간 광역감시와 무인감시를 하여 문제 발생시 즉시 알려줄 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 환경검출부에 자신 고유의 ID(Identification)가 포함되어 있기에 다수의 환경검출부 중에 어느 위치에 설치된 환경검출부의 데이터신호 또는 동작상태신호 인지를 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 검출 측정된 데이터신호 또는 동작상태신호를 협대역 무선 전송방식 또는 광대역 전송방식을 이용하여 전송할 수 있어 외부 노이즈로 인한 신호의 전송실패를 방지하는 효과와, 외부 노이즈가 유입되더라도 이를 극복하여 신호를 안정적이고 정확하게 전송시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 전체적으로 환경감시에 대한 효율성이 향상되어 이를 적용하여 사용할 경우 수질 및 대기오염에 의한 피해가 최소화되는 등의 경제성이 우수해지고, 이를 통한 사용상의 만족도 및 신뢰도가 극대화되는 효과가 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략 할 것이다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의해 실시하는 환경감시 시스템을 개략적으로 보여주기 위한 구성 예시도로서, 이에 따른 환경감시 시스템은 다수의 환경검출부(10), 이동통신 기지국(30) 및 중앙관제부(40)로 구성되어 실시되게 된다.
또한, 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 환경검출부(10)와 이동통신 기지국(30) 사이에 집중장치(20)가 구비될 수 있는데, 상기 집중장치(20)는 다수의 환경검출부(10)를 통해 검출된 여러 데이터를 수집하여 이동통신 기지국(30)으로 용이하게 전송 및 전달시키게 되는 것이다.
즉, 상기 환경검출부(10)는 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하여 측정하게 되는데, 이는 수소이온지수(pH), 생화학적 산소요구량(biochemical oxygen demand, BOD), 화학적 산소요구량(COD) 및 물의 색깔을 측정하는 탁도기를 통해 강, 하천, 하수처리장, 댐 등과 같은 상하수원의 수질 상태를 검출하여 확인하고, 또한 상기에서 설명한 대기오염물질의 농도를 통해 대기오염의 상태를 검출하여 확인하게 된다.
이를 위해, 상기 환경검출부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 검출측정부(11), 제어부(12), 무선모듈(13) 및 배터리(14)가 일체로 구성되어 측정하기 용이한 일정한 위치에 설치되게 된다.
상기 검출측정부(11)는 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하여 측정 하게 되고, 상기에서 측정된 데이터를 제어부(12)를 통해 제어되어 무선모듈(13)에 전송하게 되며, 상기 제어부(12)의 제어신호에 의해 무선모듈(13)로 전송된 데이터신호는 원거리에 위치한 집중장치(20)로 데이터를 전송시키게 된다.
이때, 상기의 배터리(14)는 검출측정부(11), 제어부(12) 및 무선모듈(13)이 용이하게 작동 및 구동될 수 있도록 전원을 공급하게 된다.
또한, 상기 검출측정부(11)에는 태양전지 또는 태양열에 의한 집열판(미도시)이 구비될 수 있는데, 이는 전원의 공급이 용이하지 않은 곳에 설치되거나 상기의 배터리(14)가 이상이 있을 경우 전원의 공급을 용이하게 하기 위한 것이다.
상기의 환경검출부(10)는 검출되어 측정된 데이터신호 또는 자신의 동작상태신호(현재 상태의 이상 유무 신호)를 무선으로 이동통신 기지국(30) 또는 집중장치(20)로 전송하게 된다.
이에, 상기 환경검출부(10)와 집중장치(20) 사이에는 상호 전력선 통신(PLC; Power Line Communication)으로 연결되어 있는데, 이는 환경검출부(10)와 같은 기기가 소비전력이 많을 경우를 대비하여 원활한 전력공급과 데이터의 송수신을 동시에 이룰 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기의 전력선 통신(PLC; Power Line Communication)은 상용 교류 신호를 전송 매체로 하여 전력선으로 데이터를 통신하는 방식으로, 상용 교류 전원인 60Hz의 정현파에 중심 주파수(carrier)를 실어 통신하게 이루어져, 모든 전원선이 통신선로가 되는 것이다.
특히, 상기 환경검출부(10)에는 자신 고유의 ID(Identification)가 포함되어 있기에, 이를 통하여 다수의 환경검출부 중에 어느 위치에 설치된 환경검출부의 데이터신호 또는 동작상태신호 인지를 정확하게 파악할 수 있게 된다.
상기 제어부(12)는 무선모듈(13)로 여러 데이터를 전송하게 되는데, 이는 검출측정부(11)를 통해 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하여 측정한 해당 데이터 및 환경검출부 ID(Identification)를 전송하게 되고, 또한 설정된 동작상태 확인주기마다 배터리 방전 상태 등의 이상 유무, 검출측정부의 현재 상태 등의 이상 여부를 확인하여 전송하게 되는 것이다.
이에, 상기 무선모듈(13)은 무선으로 원거리에 위치한 집중장치(20)에 전송하게 되는데, 이는 제어부(12)로부터 수신된 데이터와 환경검출부 ID를 이용하여 각각 동작상태신호를 발생한 다음 상기에서 발생된 동작상태신호를 전송시키게 되는 것이다.
상기의 집중장치(20)는 환경검출부(10)를 통해 검출된 여러 데이터를 수집하여 전송 또는 전달하게 되고, 이를 위해 취수장 등 중요 부분 근처에 위치한 농업용수 펌프실이나 민가 또는 전신주와 같은 전원이 용이하게 공급받을 수 있는 장소에 설치하는 것이 바람직하다.
상기의 이동통신 기지국(30)은 집중장치(20)에서 출력되는 데이터를 무선에 의해 중앙관제부(40)에 전송시키는 역할을 하게 되는데, 이때 이동통신 네트워크, 와이브로 네트워크, 무선 랜과 같은 무선 네트워크의 기능을 수행하게 된다.
그리고, 상기 중앙관제부(40)는 이동통신 기지국(30)을 통해 출력되는 데이터신호를 수신하여 해당 환경 상태를 실시간으로 모니터링하여 전체적인 환경감시 및 관리를 수행하게 된다.
상기의 환경검출부(10)에 구비된 무선모듈(13)은 데이터신호 또는 동작상태신호를 협대역 무선 전송방식 또는 광대역 무선 전송방식을 이용하여 무선으로 원거리에 위치한 집중장치(20)로 전송하게 되는데, 이때 협대역 무선 전송방식을 통해 데이터신호 또는 동작상태신호를 전송함으로써, 외부 노이즈로 인한 신호의 전송실패를 방지할 수 있게 된다.
즉, 다중채널을 통해 다중주파수로 데이터신호 또는 동작상태신호를 전송함으로서 발생할 수 있는 외부 노이즈로 인한 신호의 전송실패를 방지하기 위한 것이다.
또한, 상기의 광대역 무선 전송방식을 이용하여 데이터신호 또는 동작상태신호를 전송하는 과정에서 외부 노이즈가 유입되더라도 이를 극복하여 신호를 안정적이고 정확하게 전송하기 위한 것이다.
나아가, 상기의 무선모듈(13)은 광대역 무선 전송방식을 이용하는 경우, 데이터신호 또는 동작상태신호를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Moulation) 방식을 이용하여 변조하여 집중장치(20)로 전송할 수 있는 것이다.
또한, 상기의 무선모듈(13)은 협대역 또는 광대역 무선 전송방식을 이용하는 경우에 데이터신호 또는 동작상태신호를 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)코드 또는 콘볼루션 인코딩(convolution encoding)을 이용하여 암호화하거나 ECC(Error Checksum Code)한 후 집중장치(20)에 전송할 수 있는 것이다.
상기 ECC는 에러를 체크하는 코드를 나타낸 것이다.
이를 통해서, 데이터신호 또는 동작상태신호는 외부 노이즈에 의해 손실되더라도 쉽게 복원될 수 있기에, 통신의 안정성을 보증하고 통신 재시도 과정을 최소화하게 된다.
한편, 첨부도면 도 4는 본 발명에 의해 실시하는 환경감시 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이는 수질 및 대기오염 상태 등의 환경을 감시하기 위해 일정한 위치에 설치되는 환경검출부(10)를 통해 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하여 측정하게 된다(S100).
이를 위해, 수질 및 대기오염 상태를 검출측정부(11)를 통해 실시간으로 검출하여 측정하게 되고(S101), 상기에서 검출되어 측정된 데이터를 제어부(12)에 의해 제어되어 무선모듈(13)에 전송시키게 된다(S102).
이때, 상기 제어부(12)의 제어신호에 의해 무선모듈(13)을 거쳐 원거리에 위치한 집중장치(20)로 데이터를 전송시키게 된다.
이를 위해, 상기 환경검출부(10)와 집중장치(20) 사이에 전력선 통신(PLC; Power Line Communication)으로 연결하여 전력공급과 데이터의 송수신을 하나의 라인으로 이루도록 하여 상기 환경검출부(10)를 통해 검출된 여러 데이터를 수집하여 전송시키는 동시에 소비전력이 많은 장비일 경우에도 용이하게 전원을 공급할 수가 있는 것이다.
또한, 상기의 제어부(12)를 통해 무선모듈(13)로 동작상태신호를 전송하게 되는데, 이는 환경검출부 ID(Identification)를 전송하게 되고, 또한 설정된 동작 상태 확인주기마다 배터리 방전 상태 등의 이상 유무, 검출측정부의 현재 상태 등의 이상 여부를 확인하여 전송하게 된다(S103).
상기와 같은 수질 및 대기오염 상태를 검출하여 측정한 데이터신호 또는 동작상태신호를 집중장치(20)에서 수집(S200)한 다음 상기에서 수집된 신호를 무선으로 이동통신 기지국(30)을 거쳐 중앙관제부(40)에 전송하게 되고, 이때 중앙관제부(40)에 의해 수신된 신호에 대한 해당 환경 상태를 실시간으로 모니터링하게 되는 것이다(S300).
상기에서 실시되는 본 발명을 따를 때, 수질 및 대기오염과 같은 환경을 감시하는 시스템은 홍수 또는 가뭄 등의 재난감시에 적용하여 사용하는 경우에도 본 발명의 기술적 범주에 속함을 밝혀두는 바이다.
이에 더하여, 상기에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았고, 특히 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 이에 따라 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의해 실시하는 환경감시 시스템을 개략적으로 보여주기 위한 구성 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 환경감시 시스템의 다른 실시를 보여주는 블럭 구성도,
도 3은 본 발명에 따라 실시되고 있는 환경검출부의 구성을 보여주기 위한 블럭 구성도,
도 4는 본 발명에 의해 실시하는 환경감시 방법을 설명하기 위한 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 환경검출부 11 : 검출측정부
12 : 제어부 13 : 무선모듈
14 : 배터리 20 : 집중장치
30 : 이동통신 기지국 40 : 중앙관제부

Claims (15)

  1. 수질 및 대기오염 상태 등의 환경을 감시하기 위해 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하도록 일정한 위치에 설치되는 환경검출부;
    상기 환경검출부를 통해 검출된 여러 데이터를 수집하여 전송 및 전달하도록 출력되는 데이터를 무선에 의해 중앙관제부에 전송하기 위한 이동통신 기지국;
    상기의 이동통신 기지국을 통해 출력되는 데이터를 수신하여 해당 환경 상태를 실시간으로 모니터링하도록 하는 중앙관제부를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경감시 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환경검출부와 이동통신 기지국 사이에는 환경검출부를 통해 검출된 여러 데이터를 수집하여 전송 및 전달하도록 하는 집중장치를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 환경감시 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 환경검출부는 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하여 측정하는 검출측정부와, 상기 검출측정부를 통해 검출되어 측정된 데이터를 무선모듈에 전송할 수 있도록 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 신호에 의해 원거리에 위치한 집중장치로 데이터를 전송시킬 수 있는 무선모듈과, 상기 검출측정부, 제어부 및 무 선모듈이 용이하게 작동 및 구동될 수 있도록 전원을 공급하는 배터리가 일체로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 환경감시 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 환경검출부와 집중장치 사이에는 전력공급과 데이터의 송수신을 전력선 통신(PLC; Power Line Communication)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 환경감시 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 검출측정부에는 전원의 공급을 용이하게 하기 위해 태양전지 또는 태양열에 의한 집열판이 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 환경감시 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 검출측정부를 통해 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하여 측정함에 따라 해당 데이터 및 환경검출부 ID(Identification)를 무선모듈에 전송하고, 설정된 동작상태 확인주기마다 배터리 방전 상태 등의 이상 유무, 검출측정부의 현재 상태 등의 이상 여부를 확인하여 무선모듈에 전송하며,
    상기 무선모듈은 제어부로부터 수신된 데이터와 환경검출부 ID를 이용하여 각각 동작상태신호를 발생하고, 상기 발생된 동작상태신호를 무선으로 원거리에 위치한 집중장치에 전송하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 환경감시 시스템.
  7. 제3항 또는 제6항에 있어서,
    상기 무선모듈은 동작상태신호를 협대역 무선 전송방식 또는 광대역 무선 전송방식을 이용하여 무선으로 원거리에 위치한 집중장치로 전송하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 환경감시 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 무선모듈은 광대역 무선 전송방식을 이용하는 경우, 동작상태신호를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Moulation) 방식을 이용하여 변조하는 것을 특징으로 하는 환경감시 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 무선모듈은 협대역 또는 광대역 무선 전송방식을 이용하는 경우, 동작상태신호를 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)코드 또는 콘볼루션 인코딩(convolution encoding)을 이용하여 암호화하거나 ECC(Error Checksum Code) 하는 것을 특징으로 하는 환경감시 시스템.
  10. 수질 및 대기오염 상태 등의 환경을 감시하기 위해 일정한 위치에 설치되는 환경검출부를 통해 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하는 단계;
    상기 환경검출부를 통해 검출된 데이터를 무선으로 이동통신 기지국을 거쳐 중앙관제부에 의해 수신하여 해당 환경 상태를 실시간으로 모니터링하는 단계를 실행하는 환경감시 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 환경검출부를 통해 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하는 단계에서,
    상기 환경검출부와 이동통신 기지국 사이에 집중장치를 구비하여 환경검출부를 통해 검출된 여러 데이터를 수집하여 용이하게 전송 및 전달시키되, 상기 환경검출부와 집중장치 사이에 전력선 통신(PLC; Power Line Communication)으로 연결하여 전력공급과 데이터의 송수신을 하나의 라인으로 이루어지는 환경감시 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기의 환경검출부를 통해 수질 및 대기오염 상태를 실시간으로 검출하는 단계에서,
    수질 및 대기오염 상태를 검출측정부를 통해 실시간으로 검출하여 측정하는 단계와, 상기 검출측정부를 통해 검출되어 측정된 데이터를 제어부에 의해 제어되어 무선모듈에 전송시키는 단계와, 상기 제어부의 제어신호에 의해 무선모듈을 거쳐 원거리에 위치한 집중장치로 데이터를 전송시키는 단계로 실행하는 환경감시 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기의 무선모듈을 거쳐 원거리에 위치한 집중장치로 데이터를 전송시키는 단계에서,
    데이터신호 또는 이상 유무 확인 등의 동작상태신호를 협대역 무선 전송방식 또는 광대역 무선 전송방식을 이용하여 집중장치로 전송시키는 환경감시 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기의 무선모듈을 거쳐 원거리에 위치한 집중장치로 데이터를 전송시키는 단계에서,
    상기 광대역 무선 전송방식을 이용하는 경우, 데이터신호 또는 동작상태신호를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Moulation) 방식을 이용하여 변조시키는 환경감시 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기의 무선모듈을 거쳐 원거리에 위치한 집중장치로 데이터를 전송시키는 단계에서,
    상기 광대역 무선 전송방식을 이용하는 경우, 데이터신호 또는 동작상태신호를 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)코드 또는 콘볼루션 인코딩(convolution encoding)을 이용하여 암호화하거나 ECC(Error Checksum Code) 하는 환경감시 방법.
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