KR20140120985A - 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템 - Google Patents

홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템 Download PDF

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KR20140120985A
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Abstract

본 발명은 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저수지 혹은 바다 또는 하천(강) 주변에 형성되어 있는 홍수조절지 혹은 우수저류지에 구성된 배수문 및 수문들을 인력이 직접 현장에서 작동시키는 것이 아니라 시스템이 관련 자료를 통해 자동으로 동작시켜 홍수에 대비하거나, 만조 시간에 역류하는 바닷물이나 강물을 차단하도록 하며, 기상청의 국지성 호우 예보 또는 국립해양조사원의 조석 예보를 주기적으로 수집하여 수문을 제어하고, 해당 정보를 관리자에게 알려서 관리자로 하여금 다가올 사태를 신속하게 인지할 수 있도록 함으로써 효율적인 시설물 관리가 가능하도록 하는 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템에 관한 것이다.

Description

홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템{Gate automatic operation system for Management in flood control reservoir and rainwater storage reservoir.}
본 발명은 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저수지 혹은 바다 또는 하천(강) 주변에 형성되어 있는 홍수조절지 혹은 우수저류지에 구성된 배수문 및 수문들을 인력이 직접 현장에서 작동시키는 것이 아니라 시스템이 관련 자료를 통해 자동으로 동작시켜 홍수에 대비하거나, 만조 시간에 역류하는 바닷물이나 강물을 차단하도록 하며, 기상청의 국지성 호우 예보 또는 국립해양조사원의 조석 예보를 주기적으로 수집하여 수문을 제어하고, 해당 정보를 관리자에게 알려서 관리자로 하여금 다가올 사태를 신속하게 인지할 수 있도록 함으로써 효율적인 시설물 관리가 가능하도록 하는 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템에 관한 것이다.
종래의 홍수를 감시하는 물관리 자동화시스템은 우량계와 수위계 등의 센서를 통해 홍수발생 가능성의 예측에 필요한 각종 데이터를 검출하는 다수의 감시장치가 댐이나 하천의 주요지점에 설치되며, 상기 감시장치에 의해 검출된 데이터를 관리자가 직접 측정하거나 분석하여 홍수의 발생 가능성을 판단하는 홍수통제소 유무선망을 통해 감시장치에 전송하고 있다.
상기와 같이 감시장치는 강이나 하천의 주요지점에 설치되어 각종 센서들을 통해 홍수발생 가능성의 예측에 필요한 데이터를 검출하고 이를 홍수통제소로 전송하게 되는데, 종래의 감시장치는 VHF망, 유선망, 위성망, 이동 통신망중 어느 하나만을 이용하여 검출된 데이터를 홍수통제소로 전송하도록 구성되어 있다.
그러나, 상기한 구성들은 비가 실질적으로 해당 지역에 내리고 있는 상황에서 재해 발생지역을 미리 판단하여 이에 따른 적절한 조치를 취하기 위한 것이어서 갑작스런 국지성 호우에 대하여 사전에 대처하기에는 다소 역부족이었다.
즉, 이미 비가 내리고 있는 상태에서 해당 호우지역의 관계자들이 효율적으로 상류측 관계자와 하류측 관계자들과 적절한 대응책을 마련하기에 충분한 시간을 확보할 수 없는 문제점이 발생할 수밖에 없었다.
한편, 지구 온난화로 국지성 호우 등 가뭄과 홍수로 지구촌 곳곳에 재해가 끊이지 않고 있다.
기존 설계된 수리시설물들은 20mm ∼ 30mm 등에 적용함으로 실제 현장에 설치된 시설물들은 100mm이상의 강우에 취약하여 침수 피해 등 재해를 입을 수밖에 없다.
또한, 식생활 개선으로 쌀 농사에만 의존하지 않고 홍수조절지 및 우수저류지 주변에서 용수를 공급받고 배수하기 좋은 조건을 요구하는 특수작물, 양만장 등 시설물들이 많아지게 되는 농업 환경 변화에 대하여 침수로 인한 피해도 상대적으로 높아지게 되었다.
따라서, 시설물을 관리하는 관계 기관과 농어민간에 손해배상 사건이 증가되었고 이를 해결하기 위해 기존 수리시설물을 국지성 호우에 대비한 시설물로 변경하기 위해서는 막대한 예산과 시간이 필요하게 된다.
종래의 바다와 인접한 우수저류지는 바다와 인접한 구조로서 조석 간만의 영향을 받아 만조시 상류측에 강우가 오면 배수할 수 없어 침수될 수밖에 없었으며, 하천(강)에 인접한 우수저류지는 하천(강)에 인접한 구조로 국지성 호우시 상류에서 유입되는 유량과 하천(강)에서 범람하는 강물에 의하여 역으로 침수되는 사례들이 빈번하게 발생될 수밖에 없었다.
상기와 같이, 하천(강) 또는 바닷가 주변에 만조나 하천 수위 상승으로 인한 피해를 줄이고자 펌프게이트 등 새로운 배수관련 시설물을 적용한 사례들도 있으나,신규 사업 추진시 적용될 뿐 기존 시설물 변경에 있어 상기 언급한 경우와 같이 예산과 시간에 따른 문제들로 어려움을 겪고 있다.
본 발명이 제시하고자 하는 기술은 기존 시설된 배수관련 수리시설물 또는 신설되는 홍수조절지 또는 우수저류지 시설물에 적용하는 것이며, 구조적인 문제를 비구조적 방법으로 해결하여 예산과 시간을 절약하고자 IT 기술과 소프트웨어를 이용하여 자동화함으로 국민의 인명과 재산을 보호하는데 기여하고자 한다.
없음.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 저수지 혹은 바다 또는 하천(강) 주변에 형성되어 있는 홍수조절지 혹은 우수저류지에 구성된 배수문 및 수문들을 인력이 직접 현장에서 작동시키는 것이 아니라, 본 발명의 시스템이 자동으로 동작시켜 홍수에 대비하거나, 만조 시간에 역류하는 바닷물이나 강물을 차단하도록 하며, 기상청의 국지성 호우 예보 또는 국립해양조사원의 조석 예보를 주기적으로 수집하여 수문을 제어하고, 해당 정보를 관리자에게 알려서 관리자로 하여금 다가올 사태를 신속하게 인지할 수 있도록 함으로써 효율적인 시설물 관리가 가능하도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템은,
저수지의 하류에 형성되어 저수지에서 공급되는 물을 저장하거나, 홍수를 조절하기 위한 홍수조절지(10)와;
홍수조절지 상류의 기상 예보를 주기적으로 수집하는 홍수조절지기상예보수집부(110)와,
홍수조절지의 수위값을 계측하는 홍수조절지수위값계측부(120)와,
상기 홍수조절지기상예보수집부에 의해 수집된 기상 예보를 참조하여 예상 강우량에 따라 담수 중인 유량을 방류하기 위하여 수문에 동작 신호를 송출하는 홍수조절지방류부(130)와,
하류 해당 시설관리자에게 방류 시간, 방류량 정보를 송출하는 홍수조절지방류정보송출부(140)를 포함하여 구성되는 홍수조절지관리수단(100)과;
홍수조절지관리수단에서 전송되는 기상 예보 정보, 수위값 정보, 방류시간 및 방류량 정보를 저장하는 조절지정보데이터베이스(210)와,
상기 조절지정보데이터베이스에 저장된 정보들을 참조하여 화면에 표출시키기 위한 화면표출부(220)와,
수문 동작시 현장 상황을 보고 안내 방송을 수행하기 위한 멀티미디어부(230)를 포함하는 중앙관리수단(200);을 포함하여 구성되어 본 발명의 과제를 해결하게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템은,
저수지 혹은 바다 또는 하천(강) 주변에 형성되어 있는 홍수조절지 혹은 우수저류지에 구성된 배수문 및 수문들을 인력이 직접 현장에서 작동시키는 것이 아니라, 본 발명의 시스템이 자동으로 동작시켜 홍수에 대비하거나, 만조 시간에 역류하는 바닷물이나 강물을 차단하도록 하며, 기상청의 국지성 호우 예보 또는 국립해양조사원의 조석 예보를 주기적으로 수집하여 수문을 제어하고, 해당 정보를 관리자에게 알려서 관리자로 하여금 다가올 사태를 신속하게 인지할 수 있도록 함으로써 효율적인 시설물 관리가 가능하도록 함으로써, 예비 방류를 수행하여 수용한계 초과시 해당 관계자들에게 문자전송 또는 자동 재난대비 비상안내방송을 하여 관리자들로 하여금 사전에 상황을 파악하고 대비하게 하여 자연재해로부터 사후 관리가 아닌 사전 대비를 통해 소중한 인명과 재산피해를 방지하는 효과를 제공하게 된다.
또한, 현장을 카메라를 보고, 수문을 제어하게 되고, 중앙관리수단에서는 안내방송을 수행하고 수문 제어 후 수위변화량의 결과값을 관계자에게 알림으로써, 현재 상태를 수시로 확인할 수 있는 상승 효과를 제공하게 된다.
도 1은 저수지(댐) 인근 홍수조절지와 바다 또는 하천(강)과 인접한 우수저류지를 동시에 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템의 홍수조절지 위치를 나타낸 예시도이며, 도 2a는 시스템의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 이실시예에 따른 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템의 우수저류지 위치를 나타낸 예시도이며, 도 3a는 시스템의 전체 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템의 조석 예보를 통한 그래프 생성을 나타낸 예시도이며, 도 5는 상류 유입량 곡선을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템의 물관리 그래프를 나타낸 예시도이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템은,
저수지의 하류에 형성되어 저수지에서 공급되는 물을 저장하거나, 홍수를 조절하기 위한 홍수조절지(10)와;
홍수조절지 상류 지역의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하는 홍수조절지기상예보수집부(110)와,
홍수조절지의 수위값을 계측하는 홍수조절지수위값계측부(120)와,
상기 홍수조절지기상예보수집부에 의해 수집된 기상 예보를 참조하여 예상 강우량에 따라 담수 중인 유량을 방류하기 위하여 수문에 동작 신호를 송출하는 홍수조절지방류부(130)와,
하류 해당 시설관리자에게 방류 시간, 방류량 정보를 송출하는 홍수조절지방류정보송출부(140)를 포함하여 구성되는 홍수조절지관리수단(100)과;
홍수조절지관리수단에서 전송되는 기상 예보 정보, 수위값 정보, 방류시간 및 방류량 정보를 저장하는 조절지정보데이터베이스(210)와,
상기 조절지정보데이터베이스에 저장된 정보들을 참조하여 화면에 표출시키기 위한 화면표출부(220)와,
수문 동작시 현장 상황을 보고 안내 방송을 수행하기 위한 멀티미디어부(230)를 포함하는 중앙관리수단(200);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이실시예에 따른 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템은,
바다 혹은 강(하천) 주변에 형성되어 상류에서 공급되는 물을 저장하거나, 우수를 조절하기 위한 우수저류지(30)와;
우수저류지 상류의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하는 우수저류지기상예보수집부(310)와,
우수저류지의 수위값을 계측하는 우수저류지수위값계측부(320)와,
해당 우수저류지와 인접한 해측 지역의 조석 예보를 국립해양조사원으로부터 주기적으로 수집하는 조석예보수집부(330)와,
우수저류지의 최대 방류량을 산출하는 최대방류량산출부(340)와,
상기 최대방류량산출부에 의해 산출된 최대 방류량을 참조하여 수문에 동작 신호를 송출하는 우수저류지방류부(350)와,
해당 시설관리자에게 최대 방류량 정보를 송출하는 우수저류지방류정보송출부(360)를 포함하여 구성되는 우수저류지관리수단(300)과;
우수저류지관리수단에서 전송되는 기상 예보 정보, 수위값 정보, 조석 예보 정보, 최대 방류량 정보를 저장하는 조절지정보데이터베이스(210)와,
상기 조절지정보데이터베이스에 저장된 정보들을 참조하여 화면에 표출시키기 위한 화면표출부(220)와,
수문 동작시 현장 상황을 보고 안내 방송을 수행하기 위한 멀티미디어부(230)를 포함하는 중앙관리수단(200);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 다른 실시예에 따른 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템은,
저수지의 하류에 형성되어 저수지에서 공급되는 물을 저장하거나, 홍수를 조절하기 위한 홍수조절지(10)와;
홍수조절지 상류 지역의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하는 홍수조절지기상예보수집부(110)와,
홍수조절지의 수위값을 계측하는 홍수조절지수위값계측부(120)와,
상기 홍수조절지기상예보수집부에 의해 수집된 기상 예보를 참조하여 예상 강우량에 따라 담수 중인 유량을 방류하기 위하여 수문에 동작 신호를 송출하는 홍수조절지방류부(130)와,
하류 해당 시설관리자에게 방류 시간, 방류량 정보를 송출하는 홍수조절지방류정보송출부(140)를 포함하여 구성되는 홍수조절지관리수단(100)과;
바다 혹은 강(하천) 주변에 형성되어 상류에서 공급되는 물을 저장하거나, 우수를 조절하기 위한 우수저류지(30)와;
우수저류지 상류 지역의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하는 우수저류지기상예보수집부(310)와,
우수저류지의 수위값을 계측하는 우수저류지수위값계측부(320)와,
해당 우수저류지와 인접한 해측 지역의 조석 예보를 국립해양조사원으로부터 주기적으로 수집하는 조석예보수집부(330)와,
우수저류지의 최대 방류량을 산출하는 최대방류량산출부(340)와,
상기 최대방류량산출부에 의해 산출된 최대 방류량을 참조하여 수문에 동작 신호를 송출하는 우수저류지방류부(350)와,
해당 시설관리자에게 최대 방류량 정보를 송출하는 우수저류지방류정보송출부(350)를 포함하여 구성되는 우수저류지관리수단(300)과;
우수저류지관리수단 및 홍수조절지관리수단에서 전송되는 기상 예보 정보, 수위값 정보, 조석 예보 정보, 최대 방류량 정보, 방류시간 및 방류량 정보를 저장하는 조절지정보데이터베이스(210)와,
상기 조절지정보데이터베이스에 저장된 정보들을 참조하여 화면에 표출시키기 위한 화면표출부(220)와,
수문 동작시 현장 상황을 보고 안내 방송을 수행하기 위한 멀티미디어부(230)를 포함하는 중앙관리수단(200);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 또 다른 실시예에 따른 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템은,
홍수조절지 혹은 우수저류지 상류의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하는 조절지기상예보수집부와,
해당 우수저류지와 인접한 해측 지역의 조석 예보를 국립해양조사원으로부터 주기적으로 수집하는 조석예보수집부와,
홍수조절지 혹은 우수저류지의 수위값을 계측하는 조절지수위값계측부와,
상기 조절지기상예보수집부에 의해 수집된 기상 예보를 참조하여 예상 강우량에 따라 담수 중인 유량을 방류하기 위하여 수문에 동작 신호를 송출하는 조절지방류부와,
해당 시설관리자에게 방류 시간, 방류량 정보를 송출하는 조절지방류정보송출부를 포함하여 구성되는 조절지관리수단과;
조절지관리수단에서 전송되는 기상 예보 정보, 수위값 정보, 방류시간 및 방류량 정보를 저장하는 조절지정보데이터베이스와,
상기 조절지정보데이터베이스에 저장된 정보들을 참조하여 화면에 표출시키기 위한 화면표출부와,
수문 동작시 현장 상황을 보고 안내 방송을 수행하기 위한 멀티미디어부를 포함하는 중앙관리수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 우수저류지방류부는,
간조 시간에 배수문을 열어 직접 방류하고, 만조시간에 배수문을 닫아 바닷물의 역류를 방지하고, 유입수문을 열어 우수를 우수저류지에 유도하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 우수저류지방류부 혹은 조절지방류부는,
강의 수위가 설정된 높이 이하일 경우에 배수문을 열어 상류로부터 유입되거나 담수 중인 우수를 선 방류하게 되고, 강의 수위가 설정된 높이 이상일 경우에 배수문을 닫고, 유입수문을 열어 우수를 담수하며, 설정된 시간 경과시 유출수문을 열어 우수를 강으로 방류하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 중앙관리수단은,
초과 유입량 발생을 분석하여 초과 유입량 발생시 주변시설물 관계자의 전화번호로 초과 유입량 정보를 송출하기 위한 초과유입량분석부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 중앙관리수단은,
수문 동작 후, 수위변화값을 시설관리자에게 통보하기 위한 결과값통보부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 화면표출부는,
예상 강우량을 획득하여 시간대별 그래프를 산출하는 그래프산출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템의 홍수조절지 위치를 나타낸 예시도이며, 도 2a는 시스템의 전체 구성도이다.
도 2 내지 도 2a에 도시한 바와 같이, 본 발명인 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템은,
저수지의 하류에 형성되어 저수지에서 공급되는 물을 저장하거나, 홍수를 조절하기 위한 홍수조절지(10)와;
홍수조절지 상류 지역의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하는 홍수조절지기상예보수집부(110)와,
홍수조절지의 수위값을 계측하는 홍수조절지수위값계측부(120)와,
상기 홍수조절지기상예보수집부에 의해 수집된 기상 예보를 참조하여 예상 강우량에 따라 담수 중인 유량을 방류하기 위하여 수문에 동작 신호를 송출하는 홍수조절지방류부(130)와,
하류 해당 시설관리자에게 방류 시간, 방류량 정보를 송출하는 홍수조절지방류정보송출부(140)를 포함하여 구성되는 홍수조절지관리수단(100)과;
홍수조절지관리수단에서 전송되는 기상 예보 정보, 수위값 정보, 방류시간 및 방류량 정보를 저장하는 조절지정보데이터베이스(210)와,
상기 조절지정보데이터베이스에 저장된 정보들을 참조하여 화면에 표출시키기 위한 화면표출부(220)와,
수문 동작시 현장 상황을 보고 안내 방송을 수행하기 위한 멀티미디어부(230)를 포함하는 중앙관리수단(200);을 포함하여 구성되게 된다.
상기 홍수조절지(10)는 저수지의 하류에 형성되어 저수지에서 공급되는 물을 저장하거나, 홍수를 조절하게 된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 홍수조절지는 강 상류 등에 위치하며 산, 들판에서 유입되는 많은 양에 우수를 모아 강 본류에 유입되기 전 하류침수 피해를 방지하고자 물에 유속을 조절하는 기능을 수행한다.
또한, 건천기시, 일정량의 물을 하천에 공급함으로 생태계를 살리고 하천수질을 개선하는 역할을 수행하는 것이다.
현재는 관리인이 상주하거나 계절인부를 채용하여 시설물 관리를 하고 있으며, 물의 방류는 하류의 상태를 상관하지 않고 방류하고 있는 실정이라 예기치 않는 폭우에 신속한 대처가 불가능한 상태이다.
상기 홍수조절지기상예보수집부(110)는 홍수조절지 상류 지역의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하게 되며, 홍수조절지수위값계측부(120)는 홍수조절지의 수위값을 계측하게 된다.
이때, 홍수조절지방류부(130)는 홍수조절지기상예보수집부에 의해 수집된 기상 예보를 참조하여 예상 강우량에 따라 담수 중인 유량을 방류하기 위하여 수문에 동작 신호를 송출하게 되고, 홍수조절지방류정보송출부(140)에 의해 하류 해당 시설관리자에게 방류 시간, 방류량 정보를 송출하게 된다.
즉, 홍수조절지 상류 지역의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하며, 홍수조절지의 수위값을 계측하여 일정량 이상의 강우예보가 있을 때 담수 중인 유량을 방류하게 된다.
이때, 하류에 미치는 영향을 고려하여 하류의 해당 시설관리자에게 문자메시지로 방류시간, 방류량 등을 알리게 되어 하류쪽에도 우수로 인한 피해상황이 있을 수 있으므로 하류의 관계자와 협의하여 수위, 강우 데이터들을 공유하게 된다.
도 3은 본 발명의 이실시예에 따른 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템의 우수저류지 위치를 나타낸 예시도이며, 도 3a는 시스템의 전체 구성도이다.
도 3 내지 도 3a에 도시한 바와 같이, 본 발명인 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템은,
바다 혹은 강(하천) 주변에 형성되어 상류에서 공급되는 물을 저장하거나, 우수를 조절하기 위한 우수저류지(30)와;
우수저류지 상류 지역의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하는 우수저류지기상예보수집부(310)와,
우수저류지의 수위값을 계측하는 우수저류지수위값계측부(320)와,
해당 우수저류지와 인접한 해측 지역의 조석 예보를 국립해양조사원으로부터 주기적으로 수집하는 조석예보수집부(330)와,
우수저류지의 최대 방류량을 산출하는 최대방류량산출부(340)와,
상기 최대방류량산출부에 의해 산출된 최대 방류량을 참조하여 수문에 동작 신호를 송출하는 우수저류지방류부(350)와,
해당 시설관리자에게 최대 방류량 정보를 송출하는 우수저류지방류정보송출부(360)를 포함하여 구성되는 우수저류지관리수단(300)과;
우수저류지관리수단에서 전송되는 기상 예보 정보, 수위값 정보, 조석 예보 정보, 최대 방류량 정보를 저장하는 조절지정보데이터베이스(210)와,
상기 조절지정보데이터베이스에 저장된 정보들을 참조하여 화면에 표출시키기 위한 화면표출부(220)와,
수문 동작시 현장 상황을 보고 안내 방송을 수행하기 위한 멀티미디어부(230)를 포함하는 중앙관리수단(200);을 포함하여 구성되게 된다.
즉, 방류되는 곳이 바다일 경우에 상류에 유입되는 양을 우수저류지수위값계측부에 의해 계측하게 되며, 우수저류지기상예보수집부에 의해 상류의 기상예보를 주기적으로 수집한다.
또한, 조석예보수집부에 의해 해당 우수저류지와 인접한 해측 지역의 조석 예보를 국립 해양 조사원으로부터 주기적으로 수집한다.
이때, 상기 최대방류량산출부는 해당 우수저류지의 최대 방류량을 산출하게 된다.
즉, 최대 방류량은 현재 수위와 최대 개도높이에 따른 상관 관계를 이용하여 산출하게 되는데, 예를 들어, 수문을 100% 열 경우에 최대 방류량을 의미하게 되는데, 개도높이를 1m 올리면 열린 수문의 넓이만큼 최대 방류량이 산출되게 되는 것이다.
상기와 같은 정보들을 중앙관리수단으로 송출하게 되면 화면표출부에서는 도 4와 같이 표출하게 되는 것이다.
상기 중앙관리수단은 수문 동작시 현장 상황을 보고 안내 방송을 수행하기 위한 멀티미디어부(230)를 구성하게 되는데, 이는 수문 동작시 주변인들에게 안내하기 위한 것이다.
따라서, 상기 중앙관리수단은 기상청의 강우 예보 및 국립해양조사원의 조석 예보를 주기적으로 수집하여 홍수조절지나 우수저류지의 수문을 자동으로 제어하는데 있어 현장의 카메라를 통해 획득된 영상들을 보고 안내방송을 하고, 현장에서 자동으로 제어하며, 제어 후 수위변화량과 같은 결과값을 관계자들에게 알려주게 되는 것이다.
이를 위하여 상기 중앙관리수단은 수문 동작 후, 수위변화값을 시설관리자에게 통보하기 위한 결과값통보부(미도시)를 더 포함하여 구성하게 된다.
즉, 예상 강우량을 획득하여 시간대별 그래프를 산출하는 그래프산출부를 통해 표출하는 것이다.
이때, 우수저류지방류부는 간조 시간에 배수문을 열어 직접 방류하고, 만조시간에 배수문을 닫아 바닷물의 열규를 방지하고, 유입수문을 열어 우수를 우수저류지에 유도하게 된다.
구체적으로 상류로부터 유입되는 우수는 간조시간에는 배수문을 열어 직접방류하고 만조시간에는 배수문을 닫아 바닷물의 역류를 방지하고 유입수문을 열어 우수를 저류지로 유도한다.
일정시간이 경과시 바닷물이 간조로 돌아설 때 유출수문을 열어 방류함으로 침수피해를 줄이게 된다.
또한, 방류할 수 있는 시간표의 일정을 관리자에게 문자 또는 전화로 알림으로 신속히 대응할 수 있다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 방류되는 곳이 하천(강)일 경우에는 상류로부터 유입되는 양을 계측하고, 상류 지역의 기상예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하게 된다.
그리고, 방류되는 곳의 하천(강) 수위를 계측한 후, 해당 우수저류지의 최대 방류량을 산출하게 된다.
한편, 우수저류지방류부(혹은 조절지방류부)는 강의 수위가 설정된 높이 이하일 경우에 배수문을 열어 상류로부터 유입되거나 담수 중인 우수를 선 방류하게 되고, 강의 수위가 설정된 높이 이상일 경우에 배수문을 닫고, 유입수문을 열어 우수를 담수하며, 설정된 시간 경과시 유출수문을 열어 우수를 강(하천)으로 방류하게 된다.
즉, 설정된 수위 높이가 1m로 가정하고, 상류의 유입량 증가시 강의 수위가 1m 이하일 경우에 배수문을 열어 상류로부터 유입되거나 담수 중인 우수를 선 방류하게 된다.
그러나, 강의 수위가 1m을 넘을 경우에는 배수문을 닫고 유입수문을 열어 우수를 담수하게 되고 시간이 경과시 유출수문을 열어 우수를 강으로 방류함으로 국지성 호우로 인한 피해를 최소화하게 된다.
도 1은 저수지(댐) 인근 홍수조절지와 바다 또는 하전(강)과 인접한 우수저류지를 동시에 나타낸 예시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 홍수조절지와 우수저류지를 동시에 구성하게 된다면, 일실시예의 홍수조절지관리수단(100)과, 이실시예의 우수저류지관리수단(300) 및 중앙관리수단(200)을 포함하여 구성하게 된다.
본 발명의 가장 큰 특징은 기상 정보 예보 및 조석 예보 등의 정보들을 활용하여 예측 지역에 비가 오기 전에 사전에 예비 방류 계획을 관계자들끼리 협의하여 철저하게 수립할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 중앙관리수단은,
초과 유입량 발생을 분석하여 초과 유입량 발생시 주변시설물 관계자의 전화번호로 초과 유입량 정보를 송출하기 위한 초과유입량분석부를 더 포함하여 구성되게 된다.
즉, 기상예보의 부정확 또는 상류측의 예고없는 방류, 기타 비상상황 혹은 배제할 수 없는 초과 유입량 발생시(예를 들어, 수위값을 측정하여 시간당 상승하는 수위값이 10분에 50cm 이상 유입되는데, 해당 수리시설물을 가동하여 10분에 30cm 정도의 한계방류 할 경우에 주변에 20cm 만큼 침수 발생)를 대비하기 위하여 주변시설물(온실, 양만장, 특수작물) 관계자의 입력된 핸드폰(또는 전화)으로 언제, 얼마만큼의 침수가 발생하였는지 문자메시지(SMS)를 보내 사실을 알리고 대책을 세우도록 하는 것이다.
또한, 중앙관리수단은 관리자가 설정한 수위 및 조건이 발생하면, 안내 및 비상방송으로 해당 지역 주민들에게 알려 수문개방시 발생할 수 있는 인사사고 및 재산피해 절감 효과를 제공하기 위하여 안내 및 경고방송 후 수문, 펌프 등 수리시설물의 MCC반을 제어하여 물을 배제한다.
또한, 중앙관리수단은 상태를 한눈에 알 수 있도록 현장을 볼 수 있는 동영상, 기계 동작 상태를 알 수 있는 계측데이터 등을 MMI 소프트웨어에 표출할 수 있도록 구성할 수 있다.
한편, 도 6은 물관리하는 그래프의 예를 나타낸 것으로서, 중앙관리수단의 화면표출부의 동작에 의해 화면에 출력되는 것이다.
즉, 국립해양조사원의 조석예보를 주기적으로 수집 및 저장하고, 내수위와 해수위값을 측정한 후 관리자가 해당 일자를 검색시 예측수위(조석예보), 관리수위, 내수위, 외수위를 그래프로 표시하여 수문 개방시간을 쉽게 파악할 수 있도록 하는 것이다.
자동 또는 수동 운전시 A와 D 지점에서 관리자에게 문자메시지(SMS)를 보내거나 해당 인근 지역 주민에게 안내 및 경고방송을 한다.
예를 들어, "00일 00시 00분부터 00일 00시 00분까지 시설물을 동작할 예정입니다."라는 멘트를 제공하게 된다.
또한, B ∼ C 구간 또는 E ∼ F 구간에서 자동 또는 수동 운전을 실시하게 되는 것이다.
한편, 비상사태 발생시 만약, B 또는 E 시점에서 시설물이 동작하지 않을 경우에 B ∼ C 구간 또는 E ∼ F 구간의 노란색 선 아래 부분 면적만큼 수위가 상승된다는 경고를 주변시설물(온실, 양만장, 특수작물) 관계자의 입력된 핸드폰(또는 전화)으로 알리고 대책을 세우도록 하는 것이다.
상기와 같은 구성 및 동작을 통해 저수지 혹은 바다 또는 하천(강) 주변에 형성되어 있는 홍수조절지 혹은 우수저류지에 구성된 배수문 및 수문들을 인력이 직접 현장에서 작동시키는 것이 아니라, 본 발명의 시스템이 자동으로 동작시켜 홍수에 대비하거나, 만조 시간에 역류하는 바닷물이나 강물을 차단하도록 하며, 기상청의 국지성 호우 예보 또는 국립해양조사원의 조석 예보를 주기적으로 수집하여 수문을 제어하고, 해당 정보를 관리자에게 알려서 관리자로 하여금 다가올 사태를 신속하게 인지할 수 있도록 함으로써 효율적인 시설물 관리가 가능하도록 함으로써, 예비 방류를 수행하여 수용한계 초과시 해당 관계자 및 인근 주민들에게 문자전송 또는 자동 재난대비 비상안내방송을 하여 관리자들로 하여금 사전에 상황을 파악하고 대비하게 하여 자연재해로부터 사후 관리가 아닌 사전 대비를 통해 소중한 인명과 재산피해를 방지하는 효과를 제공하게 된다.
이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 홍수조절지관리수단
200 : 중앙관리수단
300 : 우수저류지관리수단

Claims (9)

  1. 수문 자동 운전시스템에 있어서,
    저수지의 하류에 형성되어 저수지에서 공급되는 물을 저장하거나, 홍수를 조절하기 위한 홍수조절지(10)와;
    홍수조절지 상류 지역의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하는 홍수조절지기상예보수집부(110)와,
    홍수조절지의 수위값을 계측하는 홍수조절지수위값계측부(120)와,
    상기 홍수조절지기상예보수집부에 의해 수집된 기상 예보를 참조하여 예상 강우량에 따라 담수 중인 유량을 방류하기 위하여 수문에 동작 신호를 송출하는 홍수조절지방류부(130)와,
    하류 해당 시설관리자에게 방류 시간, 방류량 정보를 송출하는 홍수조절지방류정보송출부(140)를 포함하여 구성되는 홍수조절지관리수단(100)과;
    홍수조절지관리수단에서 전송되는 기상 예보 정보, 수위값 정보, 방류시간 및 방류량 정보를 저장하는 조절지정보데이터베이스(210)와,
    상기 조절지정보데이터베이스에 저장된 정보들을 참조하여 화면에 표출시키기 위한 화면표출부(220)와,
    수문 동작시 현장 상황을 보고 안내 방송을 수행하기 위한 멀티미디어부(230)를 포함하는 중앙관리수단(200);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템.
  2. 수문 자동 운전시스템에 있어서,
    바다 혹은 강(하천) 주변에 형성되어 상류에서 공급되는 물을 저장하거나, 우수를 조절하기 위한 우수저류지(30)와;
    우수저류지 상류의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하는 우수저류지기상예보수집부(310)와,
    우수저류지의 수위값을 계측하는 우수저류지수위값계측부(320)와,
    해당 우수저류지와 인접한 해측 지역의 조석 예보를 국립해양조사원으로부터 주기적으로 수집하는 조석예보수집부(330)와,
    우수저류지의 최대 방류량을 산출하는 최대방류량산출부(340)와,
    상기 최대방류량산출부에 의해 산출된 최대 방류량을 참조하여 수문에 동작 신호를 송출하는 우수저류지방류부(350)와,
    해당 시설관리자에게 최대 방류량 정보를 송출하는 우수저류지방류정보송출부(360)를 포함하여 구성되는 우수저류지관리수단(300)과;
    우수저류지관리수단에서 전송되는 기상 예보 정보, 수위값 정보, 조석 예보 정보, 최대 방류량 정보를 저장하는 조절지정보데이터베이스(210)와,
    상기 조절지정보데이터베이스에 저장된 정보들을 참조하여 화면에 표출시키기 위한 화면표출부(220)와,
    수문 동작시 현장 상황을 보고 안내 방송을 수행하기 위한 멀티미디어부(230)를 포함하는 중앙관리수단(200);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템.
  3. 수문 자동 운전시스템에 있어서,
    저수지의 하류에 형성되어 저수지에서 공급되는 물을 저장하거나, 홍수를 조절하기 위한 홍수조절지(10)와;
    홍수조절지 상류 지역의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하는 홍수조절지기상예보수집부(110)와,
    홍수조절지의 수위값을 계측하는 홍수조절지수위값계측부(120)와,
    상기 홍수조절지기상예보수집부에 의해 수집된 기상 예보를 참조하여 예상 강우량에 따라 담수 중인 유량을 방류하기 위하여 수문에 동작 신호를 송출하는 홍수조절지방류부(130)와,
    하류 해당 시설관리자에게 방류 시간, 방류량 정보를 송출하는 홍수조절지방류정보송출부(140)를 포함하여 구성되는 홍수조절지관리수단(100)과;
    바다 혹은 강(하천) 주변에 형성되어 상류에서 공급되는 물을 저장하거나, 우수를 조절하기 위한 우수저류지(30)와;
    우수저류지 상류 지역의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하는 우수저류지기상예보수집부(310)와,
    우수저류지의 수위값을 계측하는 우수저류지수위값계측부(320)와,
    해당 우수저류지와 인접한 해측 지역의 조석 예보를 국립해양조사원으로부터 주기적으로 수집하는 조석예보수집부(330)와,
    우수저류지의 최대 방류량을 산출하는 최대방류량산출부(340)와,
    상기 최대방류량산출부에 의해 산출된 최대 방류량을 참조하여 수문에 동작 신호를 송출하는 우수저류지방류부(350)와,
    해당 시설관리자에게 최대 방류량 정보를 송출하는 우수저류지방류정보송출부(350)를 포함하여 구성되는 우수저류지관리수단(300)과;
    우수저류지관리수단 및 홍수조절지관리수단에서 전송되는 기상 예보 정보, 수위값 정보, 조석 예보 정보, 최대 방류량 정보, 방류시간 및 방류량 정보를 저장하는 조절지정보데이터베이스(210)와,
    상기 조절지정보데이터베이스에 저장된 정보들을 참조하여 화면에 표출시키기 위한 화면표출부(220)와,
    수문 동작시 현장 상황을 보고 안내 방송을 수행하기 위한 멀티미디어부(230)를 포함하는 중앙관리수단(200);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템.
  4. 수문 자동 운전시스템에 있어서,
    홍수조절지 혹은 우수저류지 상류의 기상 예보를 기상청으로부터 주기적으로 수집하는 조절지기상예보수집부와,
    해당 우수저류지와 인접한 해측 지역의 조석 예보를 국립해양조사원으로부터 주기적으로 수집하는 조석예보수집부와,
    홍수조절지 혹은 우수저류지의 수위값을 계측하는 조절지수위값계측부와,
    상기 조절지기상예보수집부에 의해 수집된 기상 예보를 참조하여 예상 강우량에 따라 담수 중인 유량을 방류하기 위하여 수문에 동작 신호를 송출하는 조절지방류부와,
    해당 시설관리자에게 방류 시간, 방류량 정보를 송출하는 조절지방류정보송출부를 포함하여 구성되는 조절지관리수단과;
    조절지관리수단에서 전송되는 기상 예보 정보, 수위값 정보, 방류시간 및 방류량 정보를 저장하는 조절지정보데이터베이스와,
    상기 조절지정보데이터베이스에 저장된 정보들을 참조하여 화면에 표출시키기 위한 화면표출부와,
    수문 동작시 현장 상황을 보고 안내 방송을 수행하기 위한 멀티미디어부를 포함하는 중앙관리수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템.
  5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 우수저류지방류부는,
    간조 시간에 배수문을 열어 직접 방류하고, 만조시간에 배수문을 닫아 바닷물의 역류를 방지하고, 유입수문을 열어 우수를 우수저류지에 유도하는 것을 특징으로 하는 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템.
  6. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우수저류지방류부 혹은 조절지방류부는,
    강의 수위가 설정된 높이 이하일 경우에 배수문을 열어 상류로부터 유입되거나 담수 중인 우수를 선 방류하게 되고, 강의 수위가 설정된 높이 이상일 경우에 배수문을 닫고, 유입수문을 열어 우수를 담수하며, 설정된 시간 경과시 유출수문을 열어 우수를 강으로 방류하는 것을 특징으로 하는 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙관리수단은,
    초과 유입량 발생을 분석하여 초과 유입량 발생시 주변시설물 관계자의 전화번호로 초과 유입량 정보를 송출하기 위한 초과유입량분석부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템.
  8. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙관리수단은,
    수문 동작 후, 수위변화값을 시설관리자에게 통보하기 위한 결과값통보부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템.
  9. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화면표출부는,
    예상 강우량을 획득하여 시간대별 그래프를 산출하는 그래프산출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홍수조절지 및 우수저류지의 수문 자동 운전시스템.
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