KR20100071523A - 지하수의 수위 및 수질 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하수의 수위 및 수질 측정장치를 개시한다. 상기 측정장치는 하나의 케이블에 수위 및 수질 측정을 위한 여러개의 장비를 연결 구성한 것으로, 이를 통해 여러 개의 대수층에 존재하는 지하수의 수위 및 수질상태를 동시에 측정할 수 있도록 하는 등 작업공정을 단축하고, 아울러 관정내에서 케이블이 뒤엉키는 문제를 개선할 수 있도록 하는 등 그 사용상의 편의성을 높인 것이다.

지하수, 수위, 수질, 관정, 케이블, 데이터 통합

Description

지하수의 수위 및 수질 측정장치{Water level and quality of water measurement devices of underground water}

본 발명은 지하수의 수위 및 수질상태를 모니터링하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 케이블에 여러대의 수위 및 수질상태를 측정할 수 있는 장비를 연결한 상태에서 여러 개의 대수층에 존재하는 지하수의 수위 및 수질을 동시에 측정하는 지하수의 수위 및 수질 측정장치에 관한 것이다.

주지된 바와같이, 지하수는 여러개의 대수층(帶水層, aquifer)으로 이루어져 있다.

상기 대수층은 지하수가 있는 지층 가운데 특히 우물이나 샘에 상당한 양의 물을 수송하여 산출할 수 있고, 투수성이 좋은 지층으로서, 이러한 대수층은 지하수면을 가지는 불압대수층과 가압층에 끼여 있는 피압대수층으로 나뉜다.

상기 불압대수층에서 일정량의 지하수를 양수하면, 지하수 저장량의 감소분 만큼 지하수면이 낮아지고, 이것에 비해서 같은 양의 지하수를 피압대수층에서 양수하면 그 대수층의 우물은 불압대수층의 경우보다도 훨씬 수위가 낮아진다.

상기 피압대수층의 수위 변동은 대수층의 투수성이나 탄성에 관계되며, 현재 이용되고 있는 대수층의 대부분은 평야를 구성하는 지층 또는 빙하 퇴적물 중의 미고결(未固結)의 사층과 역층이다.

상기 고결된 사암, 균열이 많은 용암, 용혈이 있는 석회암도 좋은 대수층으로서, 상기 대수층이라고 하는 개념은 우물과 같은 취수의 필요에서 고안된 것이다.

따라서, 상기와 같이 여러개의 대수층에 존재하는 지하수는 지표수에 비하여 개발비용이 저렴하고 저수지와 달리 적은 면적에서 많은 물을 생산할 수 있으며, 수질오염이 적고 안정된 수량을 단기간 공사로 얻을 수 있는 장점이 있다.

즉, 상기의 지하수 수온은 15℃ 내외로 밭작물, 목장 등의 초지조성용수로 적합하고, 특히 송어나 열목어와 같은 냉한성 어족을 기르기에 알맞으며, 요즈음에는 공업용수로도 크게 활용된다.

그러나, 지하수는 저장량이 한정되어 있어 무한정 양수할 경우 수맥이 메말라 더이상 양수할 수 없을뿐만 아니라 지하수위가 복원되기까지 상당한 세월이 흘러야 재양수가 가능하고, 지하수의 오염시에는 그 사용이 불가능할 수 밖에 없다.

따라서 지하수를 양수함에 있어서, 수맥이 마르기 전에 일정량만을 양수하기 위해서는 심정수위의 정확한 검출과 이에 따른 지하수의 사용량을 한정할 필요가 있으며, 이에따라 종래에는 지하수의 수위를 정밀하게 측정함은 물론, 지하수의 수질상태를 측정하기 위한 장비를 개발하여 사용하고 있다.

그러나, 종래 지하수에 대한 수위 및 수질 측정을 위한 장비마다 케이블이 연결되어 있는 바, 종래에는 각각의 대수층에 대한 지하수의 수위 및 수질 측정이 개별적으로 이루어질 수 밖에 없고, 이에따라 수위 및 수질 측정을 위한 공정이 복잡해지는 불편함이 있다.

또한, 종래에는 측정장비를 통해 각 대수층에 대한 지하수의 수위 및 수질을 동시에 측정하고자 하는 경우에 있어서는, 각각의 측정장비에 연결되는 케이블이 관정내에서 복잡하게 얽히는 문제가 있고, 이의 정리작업에도 상당한 시간을 낭비해야 하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하나의 케이블에 수위 및 수질 측정을 위한 여러개의 장비를 연결 구성함으로써, 여러 개의 대수층에 존재하는 지하수의 수위 및 수질상태를 동시에 측정할 수 있도록 하는 등 작업공정을 단축하고, 아울러 관정내에서 케이블이 뒤엉키는 문제를 개선할 수 있도록 하는 지하수의 수위 및 수질 측정장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 지하수의 수위 및 수질 측정장치는, 식별코드가 부여되면서, 여러 개의 대수층에 존재하는 지하수의 수위 및 수질을 각각 측정하여 전송하도록 데이터 전송부을 구비하는 n개의 측정부를 구성하고, 상기 n개의 측정부는 지하수의 수위 및 수질정보를 상기 데이터 전송부을 통해 전송하는 데이터 통합부와 병렬의 통신라인으로 연결 구성하며, 상기 데이터 통합부는 상기 지하수의 수위 및 수질 측정정보를 지표면에 위치하는 모니터링 기능을 가진 메인제어장비에 전송하도록, 상기 메인제어장비와 하나의 통신케이블로 연결 구성한 것이다.

또한, 상기 데이터 통합부는 식별코드가 부여된 n개의 측정부로부터 측정되어 데이터 전송부를 통해 각각 전송되는 각 대수층의 지하수에 대한 수위 및 수질정보들을 각각 수신하는 n개의 수신부; 및, 상기 n개의 수신부에 의해 수신되는 각 대수층의 지하수에 대한 수위 및 수질정보들을 통합하여 상기 메인제어장비에 고속으로 전송하는 멀티플렉서; 를 포함하여 구성한 것이다.

이 같은 본 발명은 하나의 케이블에 수위 및 수질 측정을 위한 여러개의 장비를 연결 구성한 것으로, 이를 통해 여러 개의 대수층에 존재하는 지하수의 수위 및 수질상태를 동시에 측정할 수 있도록 하는 등 작업공정을 단축하고, 아울러 관정내에서 케이블이 뒤엉키는 문제를 개선하면서 사용상의 편의성을 증진시키는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예로 지하수의 수위 및 수질 측정장치에 대한 적용 상태도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 데이터통합부에 대한 블럭 구성도를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 수위 및 수질 측정장치는 n개의 측정부(S1,S2,S3,…,Sn)와 데이터 통합부(10) 및 메인제어장비(20)를 포함한다.

상기 n개의 측정부(S1,S2,S3,…,Sn)는 각각 식별코드가 부여된 것으로, 여러개의 대수층(A1,A2,A3,…,An)에 각각 위치하도록 지하수의 관정내에 삽입되는 것으로, 여러 개의 대수층(A1,A2,A3,…,An)에 존재하는 지하수의 수위 및 수질을 각각 측정한 후 이를 상기 데이터 통합부(10)에 전송할 수 있도록 데이터 전송 부(D1,D2,D3,…,Dn)을 각각 구비한 것이다.

상기 데이터 통합부(10)는 상기 n개의 측정부(S1,S2,S3,…,Sn)와 병렬의 통신라인(L)을 통해 연결되는 것으로, 상기 n개의 측정부(S1,S2,S3,…,Sn)를 통해 측정되는 와지하수의 수위 및 수질정보가 상기 데이터 전송부(D1,D2,D3,…,Dn)와 병렬의 통신라인(L)을 통해 전송시 이를 수신하는 것으로, n개의 수신부(R1,R2,R3,…,Rn) 및 멀티플렉서(11)를 포함한다.

상기 n개의 수신부(R1,R2,R3,…,Rn)는 식별코드가 부여된 n개의 측정부(S1,S2,S3,…,Sn)로부터 측정되어 데이터 전송부(D1,D2,D3,…,Dn)를 통해 각각 전송되는 각 대수층(A1,A2,A3,…,An)의 지하수에 대한 수위 및 수질정보들을 각각 수신한 후 이를 상기 멀티플렉서(11)에 전달하도록 구성된다.

상기 멀티플렉서(11)는 상기 n개의 수신부(R1,R2,R3,…,Rn)에 의해 수신되는 각 대수층(A1,A2,A3,…,An)의 지하수에 대한 수위 및 수질정보들을 통합한 후 이를 지표면에 위치하는 상기 메인제어장비(20)에 고속으로 전송하도록 구성된다.

여기서, 상기 n개의 수신부(R1,R2,R3,…,Rn) 및 멀티플렉서(11)를 포함하는 데이터 통합부(10)는 관정내에 투입되는 케이스 구조물내에 구성된 것이며, 상기 케이스 구조물은 지하수 유입이 차단되도록 하는 실링처리가 이루어진 것이다.

상기 메인제어장비(20)는 지표면에 위치하면서 관정내에 투입되는 상기 데이터통합부(10)와 하나의 통신케이블(C)로 연결이 이루어지는 것으로, 모니터링 기능을 가지고 있으며, 이에따라 상기 메인제어장비(20)는 상기 데이터 통합부(10)의 멀티플렉서(11)에서 고속 전송이 이루어지는 각 대수층(A1,A2,A3,…,An)의 지하수 에 대한 수위 및 수질정보를 분석하고 그 분석결과를 화면으로 디스플레이하도록 구성된 것이다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 수위 및 수질 측정장치는 첨부된 도 1 및 도 2에서와 같이, 지표면에 위치하는 메인제어장비(20)에 하나의 통신케이블(C)로 연결되는 하나의 데이터 통합부(10)를 관정내에 투입한다.

이때, 상기 데이터 통합부(10)에는 병렬의 통신라인(L)을 통해 데이터 전송부(D1,D2,D3,…,Dn)를 각각 구비하고 식별코드가 각각 부여된 n개의 측정부(S1,S2,S3,…,Sn)가 연결되어 있는 바, 상기 n개의 측정부(S1,S2,S3,…,Sn)를 각 대수층(A1,A2,A3,…,An)에 위치시킨다.

그러면, 각 대수층(A1,A2,A3,…,An)에 위치하는 n개의 측정부(S1,S2,S3,…,Sn)는 각 대수층(A1,A2,A3,…,An)의 지하수에 대한 수위와 수질을 측정한 후 이를 데이터 전송부(D1,D2,D3,…,Dn) 및 병렬의 통신라인(L)을 통해 전송하게 되고, 상기 전송이 이루어지는 각 대수층(A1,A2,A3,…,An)의 지하수에 대한 수위 및 수질정보들은 데이터 통합부(10)에 포함되는 n개의 수신부(R1,R2,R3,…,Rn)가 수신한다.

그리고, 상기 n개의 수신부(R1,R2,R3,…,Rn)에서 수신한 각 대수층(A1,A2,A3,…,An)의 수위 및 수질정보는 다시 멀티플렉서(11)를 통해 통합된 후 하나의 통신케이블(C)을 통해 지표면에 위치하는 메인제어장비(20)로 고속 전송이 이루어짐으로써, 상기 메인제어장비(20)는 각 대수층(A1,A2,A3,…,An)의 지하수에 대한 수위 및 수질정보를 분석하고 그 분석결과를 화면으로 디스플레이시킬 수 있 게 되며, 이에따라 지표면에 위치하는 작업자는 각 대수층(A1,A2,A3,…,An)에 대한 지하수의 수위 및 수질상태를 동시에 모니터링할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예로 지하수의 수위 및 수질 측정장치에 대한 적용 상태도.

도 2는 본 발명의 실시예로 데이터통합부에 대한 블럭 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10; 데이터 통합부

11; 멀티플렉서

20; 메인제어장비

A1,A2,A3,…,An ; 대수층

D1,D2,D3,…,Dn ; 데이터 전송부

R1,R2,R3,…,Rn ; 수신부

S1,S2,S3,…,Sn ; 측정부

Claims (2)

1. 식별코드가 부여되면서, 여러 개의 대수층에 존재하는 지하수의 수위 및 수질을 각각 측정하여 전송하도록 데이터 전송부을 구비하는 n개의 측정부를 구성하고,

   상기 n개의 측정부는 지하수의 수위 및 수질정보를 상기 데이터 전송부을 통해 전송하는 데이터 통합부와 병렬의 통신라인으로 연결 구성하며,

   상기 데이터 통합부는 상기 지하수의 수위 및 수질 측정정보를 지표면에 위치하는 모니터링 기능을 가진 메인제어장비에 전송하도록, 상기 메인제어장비와 하나의 통신케이블로 연결 구성하는 것을 특징으로 하는 지하수의 수위 및 수질 측정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 통합부는

   식별코드가 부여된 n개의 측정부로부터 측정되어 데이터 전송부를 통해 각각 전송되는 각 대수층의 지하수에 대한 수위 및 수질정보들을 각각 수신하는 n개의 수신부; 및,

   상기 n개의 수신부에 의해 수신되는 각 대수층의 지하수에 대한 수위 및 수질정보들을 통합하여 상기 메인제어장비에 고속으로 전송하는 멀티플렉서; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 지하수의 수위 및 수질 측정장치.

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