KR20150134658A - 녹조 감지 및 경보장치 로봇 - Google Patents

녹조 감지 및 경보장치 로봇 Download PDF

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KR20150134658A
KR20150134658A KR1020140061708A KR20140061708A KR20150134658A KR 20150134658 A KR20150134658 A KR 20150134658A KR 1020140061708 A KR1020140061708 A KR 1020140061708A KR 20140061708 A KR20140061708 A KR 20140061708A KR 20150134658 A KR20150134658 A KR 20150134658A
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Abstract

본 발명은 녹조 감지 및 경보장치 로봇 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 녹조 감지 및 경보장치 로봇에 있어서, 제어신호에 따라 자동 또는 수동으로 수상에서 기설정된 특정위치로 이동하며, 녹조가 인식된 위치의 물을 수집하여 녹조의 검출 및 주변환경을 측정하고, 측정된 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정보를 무선으로 송신하는 검출유닛; 상기 검출유닛으로 제어신호 및 측정정보를 각각 송수신하기 위한 데이터송수신부를 포함하며, 상기 데이터송수신부를 통해 상기 검출유닛에 제어신호를 송신하여 검출유닛을 자동 또는 수동으로 원격제어하고, 이 검출유닛으로부터 송신된 측정정보를 수신받아 이를 화면에 디스플레이하여 사용자에게 제공하는 중앙제어부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇을 제공한다.

Description

녹조 감지 및 경보장치 로봇{Algal bloom sending device and alarm device robot }
본 발명은 녹조 감지 및 경보장치 로봇에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 원격제어를 이용하여 자동 또는 수동으로 수상에서 신속하게 이동하여 녹조가 빈번하게 발생하거나 녹조발생이 의심되는 위치의 녹조를 용이하게 검출 및 판별하며, 주변환경을 측정하고, 판별 및 측정된 측정정보를 무선으로 실시간 제공하여 신속하면서도 정확한 녹조의 경보가 가능한 녹조 감지 및 경보장치 로봇에 관한 것이다.
1970년대 산업화 이후 배출오염원의 증가로 인하여 국내의 많은 호수와 하천들이 오염되었고, 조류의 대량발생 등의 부영양화현상도 빈번히 발생하여 큰 사회문제가 되고 있다.
최근에는 상수원으로 이용되는 몇몇 호수에서의 남조류의 대량발생으로 인하여 이취미 문제, 독소 문제 등의 정수상의 문제도 발생하고 있다.
또한, 하천과 호수 등에서 수온이 상승하고 물의 흐름이 완만해지면서 수중의 녹조 또는 남조류가 대량으로 증식하여 수체가 녹색 또는 남색을 띄는 현상으로 녹조 발생시 다음과 같은 악영향이 발생한다.
첫째, 시각적으로 착색 또는 스컴 형성, 죽은 물고기 등으로 인한 시각적인 불쾌감 유발 및 레크리에이션 활동의 저해를 받는다.
둘째, 공중위생측면에서 볼 때, 남조류 독소에 의한 인체 및 가축에의 건강상의 손상, 이취미 발생으로 인한 불쾌감 유발한다.
셋째, 생태학적으로는 생태계 파괴로 인한 토종 동물의 사멸 또는 서식처 이동, 개체군 변화, 먹이 손실이 발생한다.
넷째, 경제적으로도 레크리에이션 활동 및 여행의 저해에 따라 지역 경제적 손실, 농업용수, 산업용수 부족으로 인한 경제적 손실이 있게 되고, 조류 독소에 의한 가축이나 야생동물의 폐사 또는 대량 증식한 조류의 분해 동안 수중 용존산소 감소에 따라 물고기 및 수중생물이 폐사하는 문제가 있다.
다섯째, 남조류 독소발생, 이취미생성, 상수처리과정 중 여과지 폐쇄, 응집침전저해, 과다염소처리로 인한 THM 생성하여 상수원에도 악영향을 미친다.
그리고, 종래에는 녹조의 발생여부를 수상에서 직접 사람의 육안으로 판별하거나, 고정된 위치의 모니터링 지점에서 주기적인 확인으로 녹조발생의 여부를 파악하고 있으나, 이는 매우 번거로운 문제가 있다.
또한, 종래기술로는 물의 일정 위치에 레이저를 조사하고, 레이저에 의해 유도되는 물의 라만 신호와 적조 형광 신호를 일정 거리 이상에서 검출하며, 각 신호들을 집광하여 각 파장 영역별로 정량화하는 원격 광 측정 유닛과, 원격 광 측정기를 지지하며, 승강 가능한 리프팅 유닛과, 원격 광 측정 유닛으로부터 입력되는 각 파장 영역별로 정량화된 데이터들을 분석하며 원격 광 측정 유닛 및 리프팅 유닛의 동작을 제어하는 제어 유닛과, 리프팅 유닛의 하단에 설치되며, 지면 상에서 구를 수 있는 롤러들을 갖는 이동 유닛을 포함하는 레이저를 활용한 적조 및 녹조 발생 감시 장치가 개시되어 있다.
그러나, 전술한 종래기술에 따른 녹조 발생 감시 장치의 경우, 수면으로 조사되는 레이저에 의해 신호를 검출 및 집광하는 것으로 직접적인 녹조의 검출 및 육안으로 판별하는 것에 비해 정확도가 떨어지는 문제가 있다.
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허공보 제1338038호 (2013.12.02.)
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 원격제어를 이용하여 자동 또는 수동으로 수상에서 신속하게 이동하여 녹조가 빈번하게 발생하거나 녹조발생이 의심되는 위치의 녹조를 용이하게 검출 및 판별하며, 주변환경을 측정하고, 판별 및 측정된 측정정보를 무선으로 실시간 제공하여 신속하면서도 정확한 녹조의 경보를 하는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은 녹조 감지 및 경보장치 로봇에 있어서, 제어신호에 따라 자동 또는 수동으로 수상에서 기설정된 특정위치로 이동하며, 녹조가 인식된 위치의 물을 수집하여 녹조의 검출 및 주변환경을 측정하고, 측정된 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정보를 무선으로 송신하는 검출유닛; 상기 검출유닛으로 제어신호 및 측정정보를 각각 송수신하기 위한 데이터송수신부를 포함하며, 상기 데이터송수신부를 통해 상기 검출유닛에 제어신호를 송신하여 검출유닛을 자동 또는 수동으로 원격제어하고, 이 검출유닛으로부터 송신된 측정정보를 수신받아 이를 화면에 디스플레이하여 사용자에게 제공하는 중앙제어부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇을 제공한다.
또한, 상기 검출유닛은 부력에 의해 수면에서 부상하는 부상플레이트; 상기 부상플레이트의 후방에 설치되며, 바람에 의해 상기 검출유닛의 이동을 위한 추진력을 제공하는 추진수단; 상기 부상플레이트의 상부에 설치되며, 상기 중앙제어부의 제어에 따라 상기 검출유닛의 작동을 제어하고, 측정된 측정정보를 상기 중앙제어부로 송신하는 이동제어부; 및 상기 부상플레이트의 전방측 상부에 설치되며, 상기 이동제어부의 제어에 따라 상기 부상플레이트의 상부에서 수면으로 승하강하여 물을 수집하고, 수집된 물로부터 녹조 검출에 따른 녹조발생여부를 판별하며, 주변환경을 측정하고, 측정된 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정보를 상기 이동제어부로 송신하는 녹조측정부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇을 제공한다.
또한, 상기 부상플레이트는 후방측 상부에 수직하도록 복수로 세워진 지지부재와, 상기 지지부재의 상단부에 수평하게 결합된 판상의 적재판을 포함하는 적재부가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇을 제공한다.
또한, 상기 적재부는 상기 적재판의 상단부에 설치된 판상의 보조발전수단과, 상기 보조발전수단의 내부에 탑재된 전원부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇을 제공한다.
또한, 상기 이동제어부는 상기 검출유닛의 현재 위치 또는 좌표에 대한 현재위치정보를 생성하며, 생성된 현재위치정보를 상기 중앙제어부로 송수신하는 gps송수신모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇을 제공한다.
또한, 상기 녹조측정부는 수면의 색상을 감지하여 녹조를 인식하는 색상감지센서와, 이 색상감지센서로부터 녹조가 인식된 위치의 물을 수집하며, 수집된 물에 포함된 녹조를 분리하여 녹조를 검출하는 수집유닛과, 상기 수집유닛으로부터 검출된 녹조와, 그 주변의 일정영역을 촬영하고, 촬영된 영상으로부터 녹조발생여부의 판별과 동시에 그 주변환경에 대한 기상데이터를 측정하며, 측정된 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정보를 상기 이동제어부로 전송하는 비전인식촬영모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇을 제공한다.
또한, 상기 검출유닛은 야간 작업시 또는 야간의 식별을 위해 고휘도로 빛을 조사하는 복수의 광원으로 이루어진 조명유닛을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇을 제공한다.
또한, 상기 검출유닛은 녹조발생 또는 수상으로부터 경적을 울려 상기 검출유닛의 위치를 알리거나 녹조발생에 따른 경보를 위한 경고음을 발생시키는 버저를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇을 제공한다.
또한, 본 발명은 녹조 감지 및 경보장치 로봇에 있어서, 검출유닛으로부터 현재위치정보를 수신받는 중앙제어부를 통해 검출유닛의 현재위치를 추적하는 추적단계; 수신받은 현재위치정보를 기반으로 하여 상기 검출유닛의 현재위치로부터 기설정된 특정위치로 이동하도록 원격제어하는 수색단계; 상기 검출유닛의 이동중 또는 검출유닛이 도달한 위치로부터 녹조측정부에 의해 수면상의 녹조가 인식되면 녹조가 발생한 위치의 물을 수집하며, 수집된 물로부터 녹조를 검출하고, 검출된 녹조와 그 주변환경을 촬영한 촬영영상으로부터 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정도를 상기 중앙제어부로 송신하는 측정단계; 및 상기 검출유닛에 의해 측정된 측정정보를 수신받아 상기 중앙제어부를 통해 화면에 디스플레이된 측정정보 및 촬영된 촬영영상을 식별하여 녹조발생여부를 판별하고, 녹조의 경보를 수행하는 녹조경보단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따르면 원격제어를 이용하여 자동 또는 수동으로 수상에서 신속하게 이동하여 녹조가 빈번하게 발생하거나 녹조발생이 의심되는 위치의 녹조를 용이하게 검출 및 판별하며, 주변환경을 측정하고, 판별 및 측정된 측정정보를 무선으로 실시간 제공하여 신속하면서도 정확한 녹조의 경보가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 녹조 감지 및 경보장치 로봇의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 녹조 감지 및 경보장치 로봇의 검출유닛을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 녹조 감지 및 경보장치 로봇의 검출유닛을 나타낸 배면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 녹조 감지 및 경보장치 로봇의 검출유닛의 사용상태를 나타낸 예시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 녹조 감지 및 경보장치 로봇을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 녹조 감지 및 경보장치 로봇의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 녹조 감지 및 경보장치 로봇의 검출유닛을 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 녹조 감지 및 경보장치 로봇의 검출유닛을 나타낸 배면도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 녹조 감지 및 경보장치 로봇의 검출유닛의 사용상태를 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 녹조 감지 및 경보장치 로봇의 녹조 경보시스템(200)은 제어신호에 따라 수상에서 이동하며, 기설정된 특정위치의 물로부터 녹조를 검출 및 판별하며, 주변환경을 측정하고, 측정된 측정정보를 송신하는 검출유닛(100) 및 검출유닛(100)을 원격으로 제어하며, 이 검출유닛(100)으로부터 측정된 측정정보를 수신받아 사용자에게 제공하는 중앙제어부(220)를 포함하여 구성된다.
검출유닛(100)은 중앙제어부(220)의 제어에 따라 녹조가 빈번하게 발생하거나 녹조발생이 의심되는 위치로 신속하게 이동하여 녹조를 검출 및 판별하며, 주변환경을 측정하고, 그에 따른 측정정보를 중앙제어부(220)에 실시간으로 제공하는 역할을 수행하는 구성요소이다.
이러한 검출유닛(100)은 중앙제어부(220)의 제어에 따라 수상에서 기 설정된 특정위치를 도달 및 경유하면서 물을 수집하고, 수집된 물로부터 녹조를 검출하여 녹조발생여부를 판별함과 동시에 그 주변환경을 측정하여 측정된 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정보를 중앙제어부(220)에 송신하며, 바람직하게는 부력에 의해 수면에서 부상하는 부상플레이트(110), 이 부상플레이트(110)의 후방에 설치되며, 추진력을 제공하는 추진수단(120), 부상플레이트(110)의 상부에 설치되며, 중앙제어부(220)로부터 제어신호를 수신받아 검출유닛(100)의 수상이동을 제어하고, 측정된 측정정보를 중앙제어부(220)로 송신하는 이동제어부(140) 및 부상플레이트(110)의 전방측 상부에 설치되며, 이동제어부(140)의 제어에 따라 수상에서 물을 수집하여 녹조 검출에 따른 녹조발생여부를 판별하며, 주변환경을 측정하고, 측정된 녹조발생여부와 주변환경에 대한 측정정보를 이동제어부(220)로 송신하는 녹조측정부(180)를 포함하여 구성된다.
여기서 부상플레이트(110)는 직사각 형상으로 그 전방측 일부가 상,하로 개방형성되며, 부력에 의해 수면에서 부상이 가능하게 구성된 것으로, 바람직하게는 부상플레이트(110)의 상면이 판 형태로 편평하게 형성되며, 견고한 금속재질로 이루어지고, 그 하부에는 수면에서 부상이 가능하도록 소정의 부력을 가지는 튜브 또는 내부에 공기가 진공상태로 충진된 부력체(미도시)가 결합되어 수면에서 부유 가능하도록 구성되며, 이에 한정되는 것이 아니라, 부력에 의해 수면에서 부상이 가능한 재질 또는 선박형태로도 구성될 수 있다.
또한, 부상플레이트(110)는 후방측 상부에 수직하도록 복수로 세워진 지지부재(162)와, 이 지지부재(162)의 상단부에 수평하게 결합되고, 각종 물품 또는 장비들의 적재가 가능하도록 판상으로 이루어진 적재판(164)을 포함하는 적재부(160)가 더 구성됨에 따라, 이 적재부(160)에 녹조의 검출을 위한 다양한 측정장비의 탑재 또는 적재가 편리하고, 녹조의 검출을 위한 용도 외에 해상안전사고에 따른 구조작업 또는 운반용도로 사용되는 것도 가능하다.
여기서, 적재부(160)는 적재판(164)의 상면에 지지부재(162)가 수직하도록 더 결합되고, 그 상단부에 수평하도록 설치된 판상의 보조발전수단(166)과, 이 보조발전수단(166)의 내부에 탑재되며, 생산되는 에너지를 저장하며, 검출유닛(100)으로 전원을 공급하는 전원부(168)를 더 포함하여 구성된다.
여기서, 보조발전수단(166)은 태양광 또는 태양열을 에너지원으로 전기를 생산하는 태양열 발전방식으로 구성된 것으로, 바람직하게는 태양광 또는 태양열을 축열하는 축열판과, 축열판에 의해 전달되는 에너지원을 이용하여 전력을 생산하는 발전용 열전모듈을 또는 발전모듈을 포함하여 구성될 수가 있다.
그리고, 전원부(168)는 배터리로써, 보조발전수단(166)의 내부에 탑재되어 보조발전수단(166)으로부터 생산되는 에너지를 공급받아 저장하며, 검출유닛(100)의 작동시 전원을 공급하는 역할을 한다.
이와 같은 부상플레이트(110)는 도면에 도시되지 않았으나, 부상플레이트(110)의 하측에는 육상에서도 자유롭게 이동이 가능하도록 복수의 바퀴가 통상의 모터 등의 메커니즘에 의해 구동가능하게 구성됨에 따라, 수상뿐만 아니라 육상에서도 원활하게 이동하면서 수상에 진입하여 계류하거나, 육상의 다양한 경로를 통해 편리하게 수상에 투입될 수가 있다.
그리고 추진수단(120)은 부상플레이트(110)의 후방부에 수직하게 설치되며, 이동제어부(140)의 제어에 따라 검출유닛(100)이 수상에서 이동 가능하도록 추진력을 제공할 뿐만 아니라, 녹조발생이 심각한 수면에서도 원활하고 신속한 이동이 가능하도록 구성된 것으로, 바람직하게는 통상의 모터나 회전동력을 제공하는 메커니즘에 의해 회전가능하게 구성된 팬(122)과, 이 팬(122)의 후방에 설치된 방향키(124) 및 팬(122)의 둘레를 커버하며, 팬(122)측에 외부로부터의 이물질유입 방지 또는 안전사고 예방을 하도록 구성된 외장커버(126)를 포함하여 이루어진다.
여기서 팬(122)은 터빈방식으로 통상 모터의 회전축과 연결되며, 이 회전축의 외주방향을 따라 다수의 날개가 구성되며, 모터에 의해 전달되는 회전동력에 의해 연동 회전하여 바람에 의해 검출유닛(100)의 추진력을 제공하는 역할을 한다.
그리고 방향키(124)는 양면상을 가지는 판형태로 이루어지고, 팬(122)의 후방에 위치하도록 부상플레이트(110)의 후방에 수직하게 설치되고, 팬(122)의 회전에 의해 후방측으로부터 고속으로 토출되는 바람의 방향을 변경하도록 통상 엑추에이터에 의해 좌,우로 회동가능하게 구성됨에 따라, 방향키(124)의 양면의 저항에 의해 바람의 방향을 변경하여 검출유닛(100)의 좌,우 이동방향을 제어하는 역할을 한다.
그리고 외장커버(126)는 부상플레이트(110)의 후방부의 상측으로부터 팬(122)의 중심축 둘레방향을 따라 팬(122)을 커버하도록 연장 형성되며, 바람직하게는 외장커버(126)의 내측이 팬(122)의 회전작동 반경에서 소정간격 이격되게 구성됨에 따라 팬(122)의 원활한 회전작동과, 이물질 유입에 따른 안전사고를 예방하는 역할을 한다.
또한, 외장커버(126)는 팬(122)의 회전에 의해 전,후로 흐르는 바람이 용이하게 유입 및 배기되도록 외장커버(126)의 일면에 복수의 유입홀(128)이 형성되어 추진수단(120)의 추진력 손실을 방지할 수가 있다.
이동제어부(140)는 부상플레이트(110)의 상부에 설치되고, 중앙제어부(220)로부터 제어신호를 수신받고, 수신된 제어신호에 따라 검출유닛(100)의 수상이동 및 전반적인 작동을 제어하며, 검출유닛(100)으로부터 측정된 측정정보를 중앙제어부(220)에 송신하는 역할을 수행한다.
이러한 이동제어부(140)는 중앙제어부(220)의 제어에 따라 수면상에서 기설정된 특정위치로 검출유닛(100)이 이동되도록 제어하며, 검출유닛(100)의 현재 위치 또는 좌표에 대한 현재위치정보를 중앙제어부(220)로 송수신하는 GPS송수신모듈(142)을 포함하여 구성된다.
여기서 GPS송수신모듈(142)은 이동제어부(140)의 상측에 구성되며, 중앙제어부(220)의 제어에 따라 검출유닛(100)의 현재 위치 또는 좌표에 대한 현재위치정보를 네트워크 또는 위성을 통해 수신받아 현재위치정보를 생성하고, 생성된 현재위치정보를 실시간으로 중앙제어부(220)로 송신하도록 구성됨에 따라, GPS송수신모듈(142)을 통한 현재위치정보를 기반으로 하여 검출유닛(100)의 현재위치를 추적하며, 현재위치로부터 기설정된 특정위치로 검출유닛(100)이 정확하게 도달 또는 경유할 수가 있는 것이다.
녹조측정부(180)는 부상플레이트(110)의 전방측의 상부에 설치되며, 이동제어부(140)의 제어에 따라 수상에서 물을 수집하여 녹조검출에 따른 녹조발생여부의 판별하며, 그 주변환경을 측정하고, 측정된 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정보를 이동제어부(140)로 제공하는 구성요소이다.
이러한 녹조측정부(180)는 수면의 색상을 감지하여 녹조를 인식하는 색상감지센서(182), 이 색상감지센서(182)로부터 녹조가 인식된 위치의 물을 수집하며, 수집된 물에 포함된 녹조를 분리하여 녹조를 검출하는 수집유닛(184), 수집유닛(184)으로부터 검출된 녹조와, 그 주변의 일정영역을 촬영하고, 촬영된 영상으로부터 녹조발생여부의 판별과 동시에 그 주변환경에 대한 기상데이터를 측정하고, 측정된 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정보를 이동제어부(140)로 전송하는 비전인식촬영모듈(186)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 색상감지센서(182)는 이동제어부(220)와 연동하며, 이동제어부(220)의 제어에 따라 수면상의 색상 변화를 감지 및 판별하는 감지센서의 기능을 하는 것으로, 부상플레이트(110)의 전방측 상부에 구성되며, 바람직하게는 수면에 대하여 전측 및 후측 방향으로 회동하면서 수면의 색상을 감지하도록 부상플레이트(110)에 내설된 통상의 모터 등의 메커니즘에 의해 회전 가능하도록 구성되고, 수면의 색상과 유사한 색상값으로 기 설정된 수면의 색상값 범위 내에서 녹조와 유사한 색상의 기 설정된 색상값 범위로 색상의 변화가 감지되면 녹조가 발생한 것으로 판단하여 녹조를 인식 및 감지한다.
그리고, 수집유닛(184)은 색상감지센서(182)로부터 녹조가 인식 및 감지되면, 이동제어부(140)의 제어에 따라 녹조가 발생한 것으로 판단된 위치의 물을 수집하며, 수집된 물로부터 녹조를 분리함에 따라 녹조를 검출하는 역할을 하는 것으로, 바람직하게는 적어도 삼각이상의 뜰채 또는 망형상로 이루어지며, 부상플레이트(110)의 상단부에 통상의 구동 모터 등의 메커니즘에 의해 부상플레이트(110)의 상부에서 수면측으로 승하강이 가능하게 구성되고, 녹조가 발생한 것으로 판단된 위치의 수면상에서 승하강 작동에 따라 물을 퍼올리며, 물과 녹조를 분리하여 녹조를 검출하는 역할을 수행한다.
즉, 색상감지센서(182)로부터 녹조가 감지되면, 이동제어부(140)의 제어에 따라 수집유닛(184)이 색상감지센서(182)로부터 녹조가 감지된 위치의 물을 수집하며, 물과 녹조를 분리하여 녹조를 검출하는 것이다.
그리고, 비전인식촬영모듈(186)은 비전 인식 또는 컴퓨터 비전(Computer Vision)기술을 기반으로 하는 카메라로 이루어지며, 중앙제어부(220)의 제어에 따라 수집유닛(184)으로부터 검출된 녹조와 그 주변의 일정영역을 실시간으로 촬영하여 촬영된 영상으로부터 녹조를 인식하여 녹조발생여부를 판별하며, 주변환경에 대한 기상데이터를 측정하고, 측정된 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정보를 중앙제어부(220)에 전송하는 역할을 한다.
또한, 비전인식촬영모듈(186)은 네트워크를 통해 원활하게 측정정보를 송수신이 가능하도록 통상의 무선네트워크모듈을 포함하여 구성되며, 주변의 기후, 풍속을 감지하여 산출하는 감지센서와, 열감지센서, 적외선센서, 가속도센서가 더 구성됨에 따라 수집유닛(184)으로부터 검출된 녹조를 더욱 용이하게 인식하여 정밀하게 녹조발생여부를 판별할 뿐만 아니라, 녹조가 발생한 위치의 주변환경에 대한 습도, 온도, 풍량, 속도 및 영상정보와 같은 기상데이터를 포함하는 측정정보를 더 제공함에 따라 정확한 녹조 경보를 할 수가 있다.
아울러, 비전인식촬영모듈(186)은 부상플레이트(110)의 상부에 통상의 엑추에이터에 의해 전방에서 후방으로 회동가능하게 구성됨에 따라 녹조 및 주변환경을 더욱 광범위하게 촬영 및 측정할 수가 있다.
이와 같은 녹조측정부(180)는 부상플레이트(110)의 전방부에 설치되고, 이동제어부(140)의 제어에 따라 검출유닛(100)의 주변으로 고휘도의 광을 조사하는 조명유닛(188)과, 경보 또는 경적의 역할을 수행하도록 구성된 버저(189)를 더 포함하여 이루어진다.
여기서 조명유닛(188)은 야간에 작업시 또는 야간의 식별을 위해 LED 또는 고휘도로 빛을 조사하는 복수의 광원장치로 이루어지며, 이에 한정되는 것이 아니라, 고휘도의 빛을 검출유닛(100)의 주변으로 조사하는 조명수단이라면 어느 것이든 채용이 가능하다.
그리고, 버저(189)는 통상 버저(buzzer)로써, 이동제어부(140)의 제어에 따라 경고음을 발생시키도록 구성된 것으로써, 녹조발생 또는 수상으로부터 검출유닛(100)에 근접하는 선박 등에 경적을 울려 검출유닛(100)의 위치를 알리거나 녹조발생에 따른 경보를 위한 경고음을 발생시키는 역할을 한다.
중앙제어부(220)는 검출유닛(100)에 제어신호를 송신하여 검출유닛(100)이 수상에서 수동 또는 자동으로 이동하도록 원격제어하며, 검출유닛(100)에 의해 판별 및 측정된 측정정보를 사용자에게 실시간으로 제공할 뿐만 아니라, 검출유닛(100)으로부터 측정된 측정정보를 수신 받아 화면에 디스플레이하여 측정정보에 따라 녹조발생여부를 사용자가 직접 판별하여 정확하면서도 신속한 녹조의 경보를 수행하도록 하는 구성요소이다.
이러한 중앙제어부(220)는 제어신호의 송신 및 측정된 측정정보를 무선으로 수신받는 데이터송수신부(222)를 포함하며, 바람직하게는 검출유닛(100)의 현재위치를 기반으로 녹조발생이 빈번하거나 녹조발생이 의심되는 위치에 검출유닛(100)이 이동하도록 직접 수동으로 조작하여 원격제어가 가능하게 구성된 컨트롤수단 및 측정된 측정정보의 각 정보들을 화면에 디스플레이하는 디스플레이수단을 더 포함하여 구성됨에 따라, 검출유닛(100)이 사용자의 직접 수동조작에 따라 원격제어 되거나, 기설정한 특정위치로 검출유닛(100)이 자동으로 이동하면서 녹조의 측정이 가능하고 측정된 측정정보를 더욱 편리하게 제공받아 녹조의 검출 및 측정은 물론, 녹조발생의 여부를 더욱 정확하게 식별하여 녹조발생여부에 따라 정확하면서도 신속한 녹조의 경보를 할 수가 있다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 녹조 감지 및 경보장치 로봇(400)을 설명한다.
도 5은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 녹조 감지 및 경보장치 로봇의 녹조 경보방법(400)을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 녹조 감지 및 경보장치 로봇의 녹조 경보 방법(400)은 검출유닛(100)으로부터 현재위치정보를 수신받는 중앙제어부(220)를 통해 검출유닛(100)의 현재위치를 추적하는 추적단계(420), 검출유닛(100)으로부터 수신받은 현재위치정보를 기반으로 하여 중앙제어부(220)을 통해 녹조의 발생이 빈번하거나, 녹조의 발생이 의심되는 위치로 검출유닛(100)이 이동하도록 검출유닛(100)을 수동 또는 자동으로 원격제어하는 수색단계(440), 검출유닛(100)의 이동중 또는 검출유닛(100)이 도달한 위치로부터 녹조가 인식되면, 녹조의 검출 및 주변환경을 측정하고, 이에 따라 측정된 측정정보를 중앙제어부(220)로 송신하는 측정단계(460) 및 중앙제어부(220) 를 통해 검출유닛(100)에 의해 측정된 측정정보를 수신받아 녹조발생여부를 직접 판별하고, 이에 따라 녹조의 경보를 수행하는 녹조경보단계(480)를 포함하여 이루어진다.
추적단계(420)는 중앙제어부(220)의 제어에 따라 검출유닛(100)의 현재위치를 추적하기 위한 것으로, 바람직하게는 이동제어부(140)가 중앙제어부(220)로부터 송신되는 제어신호를 수신 받으면, 중앙제어부(220)의 제어에 따라 검출유닛(100)의 GPS송수신모듈(142)이 작동되고, 이때, GPS송수신모듈(142)에 의해 검출유닛(100)의 현재위치 또는 좌표에 대한 현재위치정보가 생성되며, 생성된 현재위치정보를 중앙제어부(220)로 송신하고, 송신된 현재위치정보에 따라 중앙제어부(220)를 통해 검출유닛(100)의 현재위치를 추적하는 단계일 수가 있다.
수색단계(440)는 중앙제어부(220)의 제어에 따라 GPS송수신모듈(142)로부터 수신받은 현재위치정보를 기반으로 하여 검출유닛(100)의 현재위치로부터 기설정된 특정위치로 자동으로 이동하도록 원격제어하거나, 또는 중앙제어부(220)에 구성된 통상의 컨트롤수단에 의해 사용자가 직접 검출유닛(100)의 이동을 수동으로 원격제어하는 단계일 수가 있다.
측정단계(460)는 검출유닛(100)의 이동 중 또는 검출유닛(100)이 도달한 위치로부터 녹조측정부(180)의 색상감지센서(182)에 의해 수면상의 녹조가 인식되면, 이동제어부(140)의 제어에 따라 수집유닛(184)에 의해 녹조가 발생한 위치의 물을 수집하며, 수집된 물로부터 녹조를 검출하고, 비전인식카메라(186)에 의해 수집유닛(184)으로부터 검출된 녹조와 그 주변환경을 촬영하여 촬영된 영상으로부터 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정보를 중앙제어부(220)로 송신하는 단계이다.
녹조경보단계(480)는 검출유닛(100)에 의해 측정된 측정정보를 수신받고, 중앙제어부(220)를 통해 화면에 디스플레이된 측정정보 및 비전인식카메라(186)로부터 촬영된 촬영영상을 식별하여 녹조발생여부를 사용자가 직접 판별하고, 이에 따라 유,무선을 이용한 신고를 통해 정확하고도 신속하게 녹조의 경보를 수행하는 단계이다.
이와 같이 구성된 본 발명은 원격제어를 이용하여 자동 또는 수동으로 수상에서 녹조가 빈번하게 발생하거나 녹조발생이 의심되는 위치의 녹조를 용이하게 검출 및 판별하며, 주변환경을 측정하고, 판별 및 측정된 측정정보를 무선으로 실시간 제공하여 신속하면서도 정확한 녹조의 경보가 가능한 효과가 있는 발명이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100. 검출유닛 110. 부상플레이트
120. 추진수단 122. 팬
124. 방향키 126. 외장커버
128. 유입홀 140. 이동제어부
142. gps송수신모듈 160. 적재부
162. 지지부재 164. 적재판
166. 보조발전수단 168. 전원부
180.녹조측정부 182. 색상감지센서
184. 수집유닛 186. 비전인식카메라
188. 조명유닛 189. 버저
200. 녹조 감지 및 경보장치 로봇 220. 중앙제어부
222. 데이터송수신부

Claims (9)

  1. 녹조 감지 및 경보장치 로봇에 있어서,
    제어신호에 따라 자동 또는 수동으로 수상에서 기설정된 특정위치로 이동하며, 녹조가 인식된 위치의 물을 수집하여 녹조의 검출 및 주변환경을 측정하고, 측정된 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정보를 무선으로 송신하는 검출유닛;
    상기 검출유닛으로 제어신호 및 측정정보를 각각 송수신하기 위한 데이터송수신부를 포함하며, 상기 데이터송수신부를 통해 상기 검출유닛에 제어신호를 송신하여 검출유닛을 자동 또는 수동으로 원격제어하고, 이 검출유닛으로부터 송신된 측정정보를 수신받아 이를 화면에 디스플레이하여 사용자에게 제공하는 중앙제어부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 검출유닛은 부력에 의해 수면에서 부상하는 부상플레이트;
    상기 부상플레이트의 후방에 설치되며, 바람에 의해 상기 검출유닛의 이동을 위한 추진력을 제공하는 추진수단;
    상기 부상플레이트의 상부에 설치되며, 상기 중앙제어부의 제어에 따라 상기 검출유닛의 작동을 제어하고, 측정된 측정정보를 상기 중앙제어부로 송신하는 이동제어부; 및
    상기 부상플레이트의 전방측 상부에 설치되며, 상기 이동제어부의 제어에 따라 상기 부상플레이트의 상부에서 수면으로 승하강하여 물을 수집하고, 수집된 물로부터 녹조 검출에 따른 녹조발생여부를 판별하며, 주변환경을 측정하고, 측정된 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정보를 상기 이동제어부로 송신하는 녹조측정부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 부상플레이트는 후방측 상부에 수직하도록 복수로 세워진 지지부재와, 상기 지지부재의 상단부에 수평하게 결합된 판상의 적재판을 포함하는 적재부가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 적재부는 상기 적재판의 상단부에 설치된 판상의 보조발전수단과, 상기 보조발전수단의 내부에 탑재된 전원부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 이동제어부는 상기 검출유닛의 현재 위치 또는 좌표에 대한 현재위치정보를 생성하며, 생성된 현재위치정보를 상기 중앙제어부로 송수신하는 gps송수신모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 녹조측정부는 수면의 색상을 감지하여 녹조를 인식하는 색상감지센서와, 이 색상감지센서로부터 녹조가 인식된 위치의 물을 수집하며, 수집된 물에 포함된 녹조를 분리하여 녹조를 검출하는 수집유닛과, 상기 수집유닛으로부터 검출된 녹조와, 그 주변의 일정영역을 촬영하고, 촬영된 영상으로부터 녹조발생여부의 판별과 동시에 그 주변환경에 대한 기상데이터를 측정하며, 측정된 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정보를 상기 이동제어부로 전송하는 비전인식촬영모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 검출유닛은 야간 작업시 또는 야간의 식별을 위해 고휘도로 빛을 조사하는 복수의 광원으로 이루어진 조명유닛을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 검출유닛은 녹조발생 또는 수상으로부터 경적을 울려 상기 검출유닛의 위치를 알리거나 녹조발생에 따른 경보를 위한 경고음을 발생시키는 버저를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇.
  9. 녹조 감지 및 경보장치 로봇에 있어서,
    검출유닛으로부터 현재위치정보를 수신받는 중앙제어부를 통해 검출유닛의 현재위치를 추적하는 추적단계;
    수신받은 현재위치정보를 기반으로 하여 상기 검출유닛의 현재위치로부터 기설정된 특정위치로 이동하도록 원격제어하는 수색단계;
    상기 검출유닛의 이동중 또는 검출유닛이 도달한 위치로부터 녹조측정부에 의해 수면상의 녹조가 인식되면 녹조가 발생한 위치의 물을 수집하며, 수집된 물로부터 녹조를 검출하고, 검출된 녹조와 그 주변환경을 촬영한 촬영영상으로부터 녹조발생여부 및 주변환경에 대한 측정정도를 상기 중앙제어부로 송신하는 측정단계; 및
    상기 검출유닛에 의해 측정된 측정정보를 수신받아 상기 중앙제어부를 통해 화면에 디스플레이된 측정정보 및 촬영된 촬영영상을 식별하여 녹조발생여부를 판별하고, 녹조의 경보를 수행하는 녹조경보단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 녹조 감지 및 경보장치 로봇.
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