KR20160079950A - 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은, 양식장, 어업환경의 일측에 설치되어 지정해역의 기온, 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보를 기초로 생육과 밀접한 연관이 있는 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 수집, 측정하여 양식장, 어업환경의 생육정보 및 성장환경 정보를 제공하는 해양센서, 전용어플을 구동하여 상기 해양센서에서 전송되는 양식장, 어업환경의 생육정보 및 성장환경 정보에 따라 해상가두리용 환경정보의 상황을 모니터링하고 양식장, 어업환경의 안전상태를 확인하여 이상기온, 해양기상 상태 정보에 따라 이상 유무를 점검하고, 모바일 환경에서 확인 및 조치가 가능하도록 단위 업무 기능 조회, 운영 통계정보, 주요 성장환경 정보 및 경보알람 기능을 제공하는 운영자 단말, 상기 해양센서에서 제공되는 양식장, 어업환경의 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보를 기초로 생육과 밀접한 연관이 있는 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보에 따라 양식장, 어업환경의 수온, PH, 용존산소의 성장단계별 성장환경 조건를 구축하고, 통계 및 분석을 통해 수집되는 해상정보를 이용하여 양식 해양환경정보와 급이량, 성장 속도를 연결하는 표준생장DB의 기초자료 생성하는 운영서버, 및 지역별, 상황별, 어업환경별로 지정해역의 수온, 유속, 유향, 염분, 용존산소, 영양염류 정보와 지정해역의 기온, 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보가 포함되는 해양환경 정보를 갱신 기록 및 관리하여 운영서버, 운영자단말로 실시간으로 해양환경 정보를 제공하는 해양센터를 포함한다. 이에 의해, 해양환경을 측정하는 해수센서를 수질정보 측정 시에만 해수에 센서를 내려보내 측정하고, 평상시에는 민물탱크에 센서를 보관하여 센서를 해수로부터 보호하도록 구성되어 센서의 자가 세척기능을 완성할 수 있으며 평상시에 센서가 육상에 위치하므로 자가 정비를 통해 센서의 이상 유무를 확인하고 유지관리를 용이하게 할 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 양식장 수질환경 및 양식장 주변 지역의 실시간 해양환경 감시를 위한 수질측정센서를 설치하여 단위 양식장 사육환경 측정뿐만 아니라 일대 지역의 해양환경 감시 및 데이터를 통합·분석하여 예측정보 제공하여 외부 기관의 수집된 해양/기상 관측정보를 통해 실시간으로 내/외부 수질환경정보를 모니터링할 수 있는 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 수질측정센서의 실시간 모니터링을 통한 양식장 수질을 감시하고, 수질환경변화를 분석함으로써 양식장 수질의 최적화 상태 유지 및 어업활동의 생산성 증대와 이상 해양 기후를 미리 예측함으로써 수질오염 및 이상기후로 인한 각종 위해로 입을 수 있는 피해 최소화할 수 있는 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템에 관한 것이다.
우리나라는 지형상 삼(3)면을 바다와 접하고 있어 인근 해양으로부터 많은 경제적인 효과를 거두고 있고, 이러한 해양자원이 오염되거나 온도 변화 등이 발생하는 경우, 주변의 기후 및 생활환경 등에 직간접적으로 영향을 끼치는 것이 현실이다.
또한, 국토개발과 공업화 등에 의하여 육지의 토양이 인근 해양에 흘러들어가거나 각종 환경오염 물질이 유입또는 투기되어 해양오염의 원인이 되고 있다.
이러한 우리나라의 지형적 여건상 바다 특히 주변 해양환경은 실생활과 직간접적으로 밀접해 있고, 오염되는 경우 국민 건강과 국가 경제적으로도 많은 영향을 미치게 된다.
해양환경에 따라 크게 해양의 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량이 영향을 미치게 되는데, 최근 기후 변화와 국지적 저수온 현상 등 이상기후 발생에 따른 양식장의 양식생물의 대량 폐사가 많아지고 어류들이 대응하지 못하고 조기경보가 없는 것이 현실이며, 급격한 수온 변화를 모니터링 후 신속히 전달하여 국내 가두리 양식어업과 어선어업의 피해를 최소화하는 방안이 필요하다.
또한, 양식산업에 있어서 성장촉진을 위한 과다한 사료 급이 및 고밀도 양식등으로 인해 적정량의 물속에 녹아있는 용존산소의 양이 부족하기 때문에 양식장의 어류들의 피해가 발생하고 바닥층까지 충분한 산소 공급이 되지 않기 때문에 미생물이 활성화가 되지 못하는 문제점이 있고, 식물성 플랑크톤 영향으로 해조류와 패류집단 폐사 가능성이 높아짐에 따라 염도문제가 발생하는데, 이는 염도가 높으면 미생물 형성이 잘되지 않기 때문에 어류들의 생식기관에 문제가 발생하게 되고, 양식장 바닷물에 ph가 낮을수록 물은 산성이며, 바다가 산성이 되면 산호서식이나 생물이 살기가 어렵게 된다.
부가적으로, 생활하수, 공장폐수, 축산폐수 등이며 그중에서도 가정에서 버려지는 생활하수가 크게 문제되고 있는데 음식 찌거기, 합성세제, 분뇨까지 포함되어 있어 이런 물질들은 탁도의 저하, 부영양화, 물속 산소량 부족 현상들을 일으키기 때문에 탁도의 센서는 오염물의 양이 증가함에 따라 전달되는 광량은 감소하고 센서는 전달된 광량을 측정하여 양식장내의 적정한 탁도를 판단하여 유지가 필요하며, 해양에 일사량이 부족하면 적조의 주원인생물이 수산생물과 인간에 유해유독한 와편모조로 변화되고, 양식장에서는 냉수대의 영향으로 어류의 활성도가 약화되어 있어 적조로 인한 피해가 발생하고 있는데, 심각한 적조로부터 수산피해를 최소화하기 위하여 적조에 대한 모니터링 시스템을 구축하고, 적조발생시 신속한 정보수집, 통보 및 대응을 위한 적조상황실의 운영이 필요하다.
이러한 주변 해양환경을 청정하게 관리하는 것은 근본적으로 육지로부터 토양이 유입되거나 각종 환경오염 물집이 유입되거나 투기되지 못하도록 방지하는 것도 중요하지만, 지구 온난화에 의한 온도변화 등에 의한 자연적인 영향 및 불가피한 상황 등에 의하여 해양환경이 심각하게 변화되는 경우도 있다.
상기의 해양환경의 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량 등을 확인하기 위해 해양관련 센서를 통해 주변의 인근 해양환경 또는 지정된 특정지역의 해양환경의 상태를 조사하고 적절한 대응을 하고 있지만, 종래의 해양관련 센서는 해수에 센서가 고정된 상태로 노출되어 운영됨으로써 해수에서 발생하는 다양한 부유물과 따개비 등으로 2~3개월 이내에 오동작하는 경우가 발생하여 관리자의 정기적인 유지보수 활동이 필요한 것이 현실이다.
따라서, 본 발명에서 이러한 문제점을 해결하기 위해, 양식장, 어업환경의 품종에 대하여 성장단계별 성장환경 조건(수온, PH, 산소 등)및 사료 공급량 등에 대한 정보에 대해 공통의 생산관리 시스템을 구축하고, 통계 및 분석을 통해 최적의 성장관리 조건을 구현할 수 있는 해상가두리용 환경정보 통합관리에 대한 내역을 제시하고자 한다.
[관련기술문헌]
1. 무인 해양환경 자동측정 장치 및 그 방법(SYSTEM OF MEASURING ENVIRONMENT OF SEA IN AUTOMATICALLY WITH UNMANNED AND METHOD THEREOF)(특허출원번호 제10-2008-0005437)
2. 해양 센서 네트워크에서 어드레싱을 제공하는 방법 및시스템(Method and system for providing addressing in ocean sensor networks)(특허출원번호 제10-2007-0073668호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 양식장 수질환경 및 양식장 주변 지역의 실시간 해양환경 감시를 위한 수질측정센서를 설치하여 단위 양식장 사육환경 측정뿐만 아니라 일대 지역의 해양환경 감시 및 데이터를 통합·분석하여 예측정보 제공하여 외부 기관의 수집된 해양/기상 관측정보를 통해 실시간으로 내/외부 수질환경정보를 모니터링할 수 있는 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 수질측정센서의 실시간 모니터링을 통한 양식장 수질을 감시하고, 수질환경변화를 분석함으로써 양식장 수질의 최적화 상태 유지 및 어업활동의 생산성 증대와 이상 해양 기후를 미리 예측함으로써 수질오염 및 이상기후로 인한 각종 위해로 입을 수 있는 피해 최소화할 수 있는 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 해양환경을 측정하는 해수센서를 수질정보 측정 시에만 해수에 센서를 내려보내 측정하고, 평상시에는 민물탱크에 센서를 보관하여 센서를 해수로부터 보호하도록 구성되어 센서의 자가 세척기능을 완성할 수 있으며 평상시에 센서가 육상에 위치하므로 자가 정비를 통해 센서의 이상유무를 확인하고 유지관리를 용이하게 할 수 있는 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은, 양식장, 어업환경의 일측에 설치되어 지정해역의 기온, 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보를 기초로 생육과 밀접한 연관이 있는 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 수집, 측정하여 양식장, 어업환경의 생육정보 및 성장환경 정보를 제공하는 해양센서, 전용어플을 구동하여 상기 해양센서에서 전송되는 양식장, 어업환경의 생육정보 및 성장환경 정보에 따라 해상가두리용 환경정보의 상황을 모니터링하고 양식장, 어업환경의 안전상태를 확인하여 이상기온, 해양기상 상태 정보에 따라 이상 유무를 점검하고, 모바일 환경에서 확인 및 조치가 가능하도록 단위 업무 기능 조회, 운영 통계정보, 주요 성장환경 정보 및 경보알람 기능을 제공하는 운영자 단말, 상기 해양센서에서 제공되는 양식장, 어업환경의 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보를 기초로 생육과 밀접한 연관이 있는 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보에 따라 양식장, 어업환경의 수온, PH, 용존산소의 성장단계별 성장환경 조건를 구축하고, 통계 및 분석을 통해 수집되는 해상정보를 이용하여 양식 해양환경정보와 급이량, 성장 속도를 연결하는 표준생장DB의 기초자료 생성하는 운영서버, 및 지역별, 상황별, 어업환경별로 지정해역의 수온, 유속, 유향, 염분, 용존산소, 영양염류 정보와 지정해역의 기온, 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보가 포함되는 해양환경 정보를 갱신 기록 및 관리하여 운영서버, 운영자단말로 실시간으로 해양환경 정보를 제공하는 해양센터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은, 상기 해양센서는 양식장, 어업환경의 센싱된 정보를 제공하도록 상기 운영자 단말, 운영서버 및 해양센터와 통신망을 통한 접속신호에 따라 해양센서에서 측정된 해당 양식장, 어업환경의 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보를 기초로 생육과 밀접한 연관이 있는 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 전송하거나, 양식장, 어업환경의 이상유무의 상태정보를 전송하기 위한 해양센서의 제반적인 동작을 제어하는 제어부, 상기 제어부의 제어신호에 따라 용존산소량 센서, 수온 센서, 염도 센서, PH 센서, 탁도 센서를 포함하여 해당 양식장, 어업환경의 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보와 측정된 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 센싱하는 센서모듈부, 상기 제어부의 제어신호에 반응하여 해당 양식장, 어업환경 해역의 수온, 해수의 이동속도, 해수의 이동방향, 해수에 포함되는 염분의 농도, 해수에 포함되는 산소의 농도 및 영양염류 밀도를 측정하는 측정부, 상기 센서모듈부의 센서가 내장되어 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 센싱하기 위해 해당 양식장, 어업환경의 해양에 센서가 상승 또는 하강 이동을 진행하는 구동부, 상기 제어부의 제어신호에 반응하여 상기 구동부를 통해 해수에 내려보낸 센서모듈부의 센서의 현재 위치와 위치별 측정된 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 연산하는 연산부, 상기 연산부에서 연산된 해당 양식장, 어업환경의 이상 상태 여부를 진단하여 이상상태 진단시 운영자 단말, 운영서버, 해양센터로 해당 신호를 전송하되도록 하는 진단부 및 상기 구동부의 구동에 따라 해수로 이송됨 때에 따라 센서모듈부의 센서에 부착되는 외부 물질을 제거하는 자가세척부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은, 상기 해양센서는, 구동부 및 민물탱크 동작에 따라 센서모듈부의 센서가 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보 측정 시에만 구동부의 구동에 따라 해수에 센서를 내려보내 측정되고, 평상시에는 센서를 보관하여 센서를 해수로부터 보호하는 민물탱크를 더 포함하고, 상기 민물탱크는 자가세척부의 동작에 따라 센서의 자가 세척기능이 제공되어 평상시에 센서모듈부의 센서가 육상에 위치하므로 운영자 단말 또는 관리자에 의해 센서가 유지 관리되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은, 상기 센서모듈부는 상기 해양센서에 부여되는 하나 이상의 노드로서 양식장, 어업환경 해역의 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 센싱하여 수온, 해수의 이동속도, 해수의 이동방향, 해수에 포함되는 염분의 농도, 해수에 포함되는 산소의 농도 및 영양염류 밀도의 상태, 상황 정보를 수집하는 센서노드, 상기 센서노드에서 수집되는 수온, 해수의 이동속도, 해수의 이동방향, 해수에 포함되는 염분의 농도, 해수에 포함되는 산소의 농도 및 영양염류 밀도의 상태, 상황 정보를 수신하며, 양식장, 어업환경에 따라 각각 부여된 상기 센서노드의 이상여부, 존재여부를 판단하는 싱크노드 및 상기 센서노드와 싱크노드가 연동되어 센서노드에서 수집된 해수 정보 또는 센서노드의 이상여부, 존재여부의 상태정보를 싱크노드로 전송되도록 중계노드를 더 포함하고, 상기 싱크노드는 상기 적어도 하나의 센서노드 각각으로부터 수신한 상기 거리 값 중에서 기 설정된 임계 거리 값보다 큰 거리 값이 존재하는 경우, 이를 센서노드 에러 상태 또는 이상상황이 발생한 것으로 판단하여 상기 제어부를 통해 상기 운영자 단말, 운영서버, 해양센터로 해당 신호를 송출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은, 상기 구동부는 상기 센서모듈부의 센서가 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 센싱하도록 해당 양식장, 어업환경의 해양에 센서가 상승 또는 하강할 수 있는 통로가 형성되는 프레임부, 상기 프레임부에 형성된 통로를 통해 상기 센서모듈부와 연결되는 로프를 통해 센서모듈부의 센서가 해양으로 상승 또는 하강을 제어하는 로프부 및 상기 해양센서의 센서모듈부를 보호하는 패널로서 상기 센서모듈부 상.하부에 결합되어 센서모듈부의 센서가 상기 프레임부의 통로를 통해 로프부의 상승 또는 하강시 프레임부 내부로 해수 유입을 차단하는 패널부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은, 해양환경을 측정하는 해수센서를 수질정보 측정 시에만 해수에 센서를 내려보내 측정하고, 평상시에는 민물탱크에 센서를 보관하여 센서를 해수로부터 보호하도록 구성되어 센서의 자가 세척기능을 완성할 수 있으며 평상시에 센서가 육상에 위치하므로 자가 정비를 통해 센서의 이상 유무를 확인하고 유지관리를 용이하게 할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은 양식장 수질환경 및 양식장 주변 지역의 실시간 해양환경 감시를 위한 수질측정센서를 설치하여 단위 양식장 사육환경 측정뿐만 아니라 일대 지역의 해양환경 감시 및 데이터를 통합·분석하여 예측정보 제공하여 외부 기관의 수집된 해양/기상 관측정보를 내/외부 수질환경정보를 모니터링하여 실시간으로 대응할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은, 수질측정센서의 실시간 모니터링을 통한 양식장 수질을 감시하고, 수질환경변화를 분석함으로써 양식장 수질의 최적화 상태 유지 및 어업활동의 생산성 증대와 이상 해양 기후를 미리 예측함으로써 수질오염 및 이상기후로 인한 각종 위해로 입을 수 있는 피해 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은, 해양기후의 급격한 변화에 관계없이 지정된 해역의 해양 샘플 채취가 가능하고 언제 어디서나 지정된 해역의 해양환경 정보를 측정하여 실시간 제공하므로 해양환경의 정보를 실시간 분석함으로써 해양샘플 수집 및 관리, 해양정보 취득 및 분석 과정에 대한 기술을 축적하여 국가 기반 기술 및 산업 발전에 기여하는 산업적 이용효과가 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은, 양식장, 어업환경에서 다양한 수질측정 센서 적용하여 원할한 데이터 수집이 가능하여 해상 빅데이터 분석을 통한 적조, 고수온, 저염분 등에 대한 조기 예찰을 통해 생육과의 연관관계 도출을 통한 어종별 표준화된 생육정보 도출하여 양식장의 생산성 증대와 해양 수질오염으로 인한 각종 위해에 신속히 대처하여 어종별, 양식장 위치별로 인한 피해를 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은, 해양 센서에서 수집된 빅데이터 분석을 통하여 양식환경의 효율적인 관리로 최적화된 급이, 생육 기간 단축 등의 양식장환경의 효율적인 사양관리로 양식활어의 품질향상, 양식어류의 페사량 감소, 사료비 절감효과를 통한 생산원가 최소화와 양식업 경쟁력을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은 양식장의 수질환경 측정용 센서를 통해 저수준의 성장환경 및 성장 데이터 활용성을 극대화하여 계절, 생육환경, 급이 정보 등과의 상관성 및 패턴 분석이 가능하고 종묘 및 양성 단계의 데이터 통합을 통해 표준성장 데이터베이스 확보를 통해 개별 양식장의 생육환경을 고려하여 양식장 환경별로 맞춤식 성장관리를 제공할 수 있다.
뿐만아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은, 실시간 양식장 환경 및 어류활력에 대한 모니터링을 통해 각종 자연재해 위급상황에 적극적으로 대처하여 환경 파괴적인 수산양식 산업에서 성장 상태 및 환경 모니터링이 가능하여 생산성을 극대화하고 체계적인 사양 관리 구축을 통해 양식장 보급화 및 생산원가 절감을 통한 양식어가의 소득증대를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템의 구성도
도 2는 도 1의 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 해양센서의 세부구성을 도시한 블록도
도 3은 도 2의 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 해양센서의 동작상태를 도시한 개념도
도 4는 도 2의 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 해양센서의 센서모듈 세부구성을 도시한 블록도
도 5는 도 2의 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 해양센서의 구동부 세부구성을 도시한 블록도
도 2는 도 1의 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 해양센서의 세부구성을 도시한 블록도
도 3은 도 2의 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 해양센서의 동작상태를 도시한 개념도
도 4는 도 2의 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 해양센서의 센서모듈 세부구성을 도시한 블록도
도 5는 도 2의 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 해양센서의 구동부 세부구성을 도시한 블록도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템의 구성도를 나타낸다. 도 1를 참조하여 본 발명의 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템의 세부 구성을 살펴보면, 본 발명에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템은 해양센서(100), 운영자 단말(200), 통신망(300), 운영서버(400) 및 해양센터(500)로 구성된다.
상기 해양센서(100)는 양식장, 어업환경의 일측에 설치되어 지정해역의 기온, 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보를 기초로 생육과 밀접한 연관이 있는 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 수집, 측정하여 양식장, 어업환경의 생육정보 및 성장환경 정보를 운영자 단말(200) 또는 운영서버(300)로 전송하고 성장관리 및 양식장 환경이 포괄적으로 운영되도록 구성된다.
상기 운영자 단말(200)은 전용어플을 구동하여 상기 해양센서(100)에서 전송되는 양식장, 어업환경의 생육정보 및 성장환경 정보에 따라 해상가두리용 환경정보의 상황을 모니터링하고 모바일 환경에서 확인 및 조치가 가능하도록 단위 업무 기능 조회, 운영 통계정보, 주요 성장환경 정보 및 경보알람 기능을 제공하는데, 보다 구체적으로 상기 해양센서(100)에서 전송되는 양식장, 어업환경의 상태정보를 확인하여 해양센서(100)에서 제공되는 실시간 센싱 데이터를 기초로 시설물의 상태의 이상유무를 확인하여 이상발생시 실시간 조치하거나 상기 통신망(300)과 연동하여 운영서버(400)에서 제공되는 양식장, 어업환경의 안전상태를 확인하여 이상기온, 해양기상 상태 정보에 따라 이상 유무를 점검 및 제어한다.
상기 운영서버(400)은 상기 통신망(300)과 연동되어 상기 해양센서(100)에서 제공되는 양식장, 어업환경의 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보를 기초로 생육과 밀접한 연관이 있는 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보에 따라 양식장, 어업환경의 수온, PH, 용존산소의 성장단계별 성장환경 조건 및 사료 공급량에 대한 정보에 대해 공통의 생산관리 시스템을 구축하고, 통계 및 분석을 통해 수집되는 해상정보를 이용하여 어종별 최적의 급이량 및 급이시간 도출하여 최적의 성장관리 조건을 설정하거나, 양식 해양환경정보와 급이량, 성장 속도를 연결하는 표준생장DB의 기초자료 생성한다.
상기 통신망(300)은 상기 해양센서(100), 운영자단말(200) 및 해양센터(500)와 각각 연동하여 해상가두리용 환경정보 통합관리를 통신망을 제공하게 된다.
상기 통신망(300)은 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 차세대 유선 및 무선 망일 수 있다. 통신망(300)이 이동통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 비동기식 이동 통신망의 일 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 통신망(300)은 RNC(Radio Network Controller)을 포함할 수 있다. 한편, WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP망일 수 있다. 통신망(300)은 해양센서(100), 운영자단말(200) 및 해양센터(500), 그 밖의 시스템 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 한다.
상기 해양센터(500)는 지역별, 상황별, 어업환경별로 지정해역의 수온, 유속, 유향, 염분, 용존산소, 영양염류 정보와 지정해역의 기온, 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보가 포함되는 해양환경 정보를 갱신 기록 및 관리하여 상기 통신망(300)을 통해 운영서버(400), 운영자단말(200)로 실시간으로 해양환경 정보를 제공하도록 구성된다.
도 2는 도 1의 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 해양센서의 세부구성을 도시한 블록도를 나타내는데, 첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 해양센서(100)의 세부구성 및 동작을 살펴보면, 상기 해양센서(100)는 크게, 제어부(110), 센서모듈부(120), 측정부(130), 구동부(140), 민물탱크(150), 연산부(160), 진단부(170) 및 자가세척부(180)로 구성된다.
상기 제어부(110)는 해양센서(100)의 전반적인 동작을 제어하고 양식장, 어업환경의 센싱된 정보를 제공하도록 각 구성을 제어하거나, 상기 운영자 단말(200), 운영서버(400) 및 해양센터(500)와 통신망(30)을 통한 접속신호에 따라 해당 단말의 요청신호에 따라 해양센서(100)에서 측정된 해당 양식장, 어업환경의 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보를 기초로 생육과 밀접한 연관이 있는 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 전송하거나, 양식장, 어업환경의 이상유무의 상태정보를 전송하도록 한다.
또한, 상기 센서모듈부(120)는 상기 제어부(110)의 제어신호에 따라 해당 양식장, 어업환경의 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보와 측정된 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 센싱하도록 구성되는데, 용존산소량 센서, 수온 센서, 염도 센서, PH 센서, 탁도 센서를 포함하여 구성된다.
상기 측정부(130)는 상기 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 해당 양식장, 어업환경 해역의 수온, 해수의 이동속도, 해수의 이동방향, 해수에 포함되는 염분의 농도, 해수에 포함되는 산소의 농도 및 영양염류 밀도를 측정하고, 상기 구동부(140)는 상기 센서모듈부(120)의 센서가 내장되어 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 센싱하기 위해 해당 양식장, 어업환경의 해양에 센서가 상승 또는 하강을 이동을 진행하게 된다.
상기 민물탱크(150)는 상기 제어부(110)의 제어신호에 따라 해양센서(100)가 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보 측정 시에만 상기 구동부(140)를 통해 해수에 센서를 내려보내 측정하고, 미측정 시 센서를 해수로부터 센서를 보관하여 보호하도록 구성된다.
상기 연산부(160)는 상기 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 상기 구동부(140)를 통해 해수에 내려보낸 센서모듈부(120)의 센서의 현재 위치와 위치별 측정된 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 연산하고, 상기 진단부(170)는 상기 연산부(160)에서 연산된 해당 양식장, 어업환경의 이상 상태 여부를 진단하여 이상상태 진단시 상기 통신망(300)을 통해 운영자 단말(200), 운영서버(400), 해양센터(500)로 해당 신호를 전송하도록 구성된다.
상기 자가세척부(180)는 상기 구동부(140)에 구동에 따라 해수로 이송됨 때에 따라 센서모듈부(120)의 센서에 부착되는 외부 물질을 제거하도록 구성된 것으로, 이는 상기 구동부(140)의 프레임부의 내부, 센서 측면에 배치되는 장치에 의해 동작된다.
상기의 구성과 같이 본 발명의 해양센서(100)는 구동부(140) 및 민물탱크(150)의 동작에 따라 센서모듈부(120)의 센서는 첨부된 도 3과 같이 수질정보 측정 시에만 구동부(140)의 구동에 따라 해수에 센서를 내려보내 측정하는 방식이며 평상시에는 민물탱크(150)에 센서를 보관하여 센서를 해수로부터 보호하도록 구성되고, 자가세척부(180)의 동작에 따라 센서의 자가 세척기능이 제공되어 평상시에 센서모듈부(120)의 센서가 육상에 위치하므로 운영자 단말(200) 또는 관리자에 의해 센서가 유지 관리되도록 구성된다
도 4는 본 발명에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 해양센서의 센서모듈 세부구성을 도시한 블록도로서, 크게 센서노드(121), 중계노드(123) 및 싱크노드(125)로 구성된다. 그 동작을 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 살펴보면, 상기 센서노드(121)는 상기 해양센서(100)에 부여되는 하나 이상의 노드로서 양식장, 어업환경 해역의 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 센싱하여 수온, 해수의 이동속도, 해수의 이동방향, 해수에 포함되는 염분의 농도, 해수에 포함되는 산소의 농도 및 영양염류 밀도의 상태, 상황 정보를 수집하고,
상기 싱크노드(125)는 상기 센서노드(121)에서 수집되는 수온, 해수의 이동속도, 해수의 이동방향, 해수에 포함되는 염분의 농도, 해수에 포함되는 산소의 농도 및 영양염류 밀도의 상태, 상황 정보를 수신하며, 양식장, 어업환경에 따라 각각 부여된 상기 센서노드(121)의 이상여부, 존재여부를 판단하도록 구성되고, 상기 중계노드(123)는 상기 센서노드(121)와 싱크노드(125)가 연동되어 센서노드(121)에서 수집된 해수 정보 또는 센서노드(121)의 이상여부, 존재여부의 상태정보를 싱크노드(125)로 전송되도록 구성된다.
한편, 상기 싱크노드(125)는 상기 적어도 하나의 센서노드 각각으로부터 수신한 상기 거리 값 중에서 기 설정된 임계 거리 값보다 큰 거리 값이 존재하는 경우, 이를 센서노드(121) 에러 상태 또는 이상상황이 발생한 것으로 판단하여 상기 제어부(110)를 통해 상기 운영자 단말(200), 운영서버(400), 해양센터(500)로 해당 신호를 송출하도록 구성된다.
상기 센서노드(121), 중계노드(123) 및 싱크노드(125)는 DASH7을 적용하여 정보교환이 이루어지도록 구성되어 센서노드(121) 중계노드(123) 사이의 통신은 센서 데이터의 안정적 수집을 위하여 DASH7와 RS485통신을 동시에 적용할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 해양센서의 구동부(140) 세부구성을 도시한 블록도로서, 크게 프레임부(141), 로프부(143) 및 패널부(145)로 구성된다. 그 동작을 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 살펴보면, 상기 프레임부(141)는 상기 센서모듈부(120)의 센서가 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 센싱하도록 해당 양식장, 어업환경의 해양에 센서가 상승 또는 하강할 수 있는 통로가 형성되도록 구성되고, 상기 로프부(143)는 상기 프레임부(141)에 형성된 통로를 통해 상기 센서모듈부(120)와 연결되는 로프를 통해 센서모듈부(120)의 센서가 해양으로 상승 또는 하강을 제어하도록 구성된다.
상기 패널부(145)는 상기 해양센서(100)의 센서모듈부(120)를 보호하는 패널로서 상기 센서모듈부(120) 상.하부에 결합되어 센서모듈부(120)의 센서가 상기 프레임부(141)의 통로를 통해 로프부(143)의 상승 또는 하강시 프레임부 내부로 해수 유입을 차단하는 기능을 제공한다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 해양센서
110 : 제어부
120 : 센서모듈부 121 : 센서노드
123 : 중계노드 125 : 싱크노드
130 : 측정부
140 : 구동부 141 : 프레임부
143 : 로프부 145 : 패널부
150 : 민물탱크 160 : 연산부
170 : 진단부 180 : 자가세척부
200 : 운영자 단말 300 : 통신망
400 : 운영서버 500 : 해양센터
110 : 제어부
120 : 센서모듈부 121 : 센서노드
123 : 중계노드 125 : 싱크노드
130 : 측정부
140 : 구동부 141 : 프레임부
143 : 로프부 145 : 패널부
150 : 민물탱크 160 : 연산부
170 : 진단부 180 : 자가세척부
200 : 운영자 단말 300 : 통신망
400 : 운영서버 500 : 해양센터
Claims (5)
- 양식장, 어업환경의 일측에 설치되어 지정해역의 기온, 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보를 기초로 생육과 밀접한 연관이 있는 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 수집, 측정하여 양식장, 어업환경의 생육정보 및 성장환경 정보를 제공하는 해양센서(100),
전용어플을 구동하여 상기 해양센서(100)에서 전송되는 양식장, 어업환경의 생육정보 및 성장환경 정보에 따라 해상가두리용 환경정보의 상황을 모니터링하고 양식장, 어업환경의 안전상태를 확인하여 이상기온, 해양기상 상태 정보에 따라 이상 유무를 점검하고, 모바일 환경에서 확인 및 조치가 가능하도록 단위 업무 기능 조회, 운영 통계정보, 주요 성장환경 정보 및 경보알람 기능을 제공하는 운영자 단말(200),
상기 해양센서(100)에서 제공되는 양식장, 어업환경의 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보를 기초로 생육과 밀접한 연관이 있는 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보에 따라 양식장, 어업환경의 수온, PH, 용존산소의 성장단계별 성장환경 조건를 구축하고, 통계 및 분석을 통해 수집되는 해상정보를 이용하여 양식 해양환경정보와 급이량, 성장 속도를 연결하는 표준생장DB의 기초자료 생성하는 운영서버(400), 및
지역별, 상황별, 어업환경별로 지정해역의 수온, 유속, 유향, 염분, 용존산소, 영양염류 정보와 지정해역의 기온, 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보가 포함되는 해양환경 정보를 갱신 기록 및 관리하여 운영서버(400), 운영자단말(200)로 실시간으로 해양환경 정보를 제공하는 해양센터(500)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 해양센서(100)는
양식장, 어업환경의 센싱된 정보를 제공하도록 상기 운영자 단말(200), 운영서버(400) 및 해양센터(500)와 통신망(30)을 통한 접속신호에 따라 해양센서(100)에서 측정된 해당 양식장, 어업환경의 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보를 기초로 생육과 밀접한 연관이 있는 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 전송하거나, 양식장, 어업환경의 이상유무의 상태정보를 전송하기 위한 해양센서의 제반적인 동작을 제어하는 제어부(110),
상기 제어부(110)의 제어신호에 따라 용존산소량 센서, 수온 센서, 염도 센서, PH 센서, 탁도 센서를 포함하여 해당 양식장, 어업환경의 풍속, 풍향, 습도, 강우량 정보와 측정된 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 센싱하는 센서모듈부(120),
상기 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 해당 양식장, 어업환경 해역의 수온, 해수의 이동속도, 해수의 이동방향, 해수에 포함되는 염분의 농도, 해수에 포함되는 산소의 농도 및 영양염류 밀도를 측정하는 측정부(130),
상기 센서모듈부(120)의 센서가 내장되어 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 센싱하기 위해 해당 양식장, 어업환경의 해양에 센서가 상승 또는 하강 이동을 진행하는 구동부(140),
상기 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 상기 구동부(140)를 통해 해수에 내려보낸 센서모듈부(120)의 센서의 현재 위치와 위치별 측정된 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 연산하는 연산부(160),
상기 연산부(160)에서 연산된 해당 양식장, 어업환경의 이상 상태 여부를 진단하여 이상상태 진단시 운영자 단말(200), 운영서버(400), 해양센터(500)로 해당 신호를 전송하되도록 하는 진단부(170) 및
상기 구동부(140)의 구동에 따라 해수로 이송됨 때에 따라 센서모듈부(120)의 센서에 부착되는 외부 물질을 제거하는 자가세척부(180)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 해양센서(100)는
구동부(140) 및 민물탱크(150)의 동작에 따라 센서모듈부(120)의 센서가 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보 측정 시에만 구동부(140)의 구동에 따라 해수에 센서를 내려보내 측정되고, 평상시에는 센서를 보관하여 센서를 해수로부터 보호하는 민물탱크(150)를 더 포함하고,
상기 민물탱크(150)는 자가세척부(180)의 동작에 따라 센서의 자가 세척기능이 제공되어 평상시에 센서모듈부(120)의 센서가 육상에 위치하므로 운영자 단말(200) 또는 관리자에 의해 센서가 유지 관리되도록 구성되는 특징으로 하는 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템.
- 제 2 항에 있어서
상기 센서모듈부(110)는
상기 해양센서(100)에 부여되는 하나 이상의 노드로서 양식장, 어업환경 해역의 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 센싱하여 수온, 해수의 이동속도, 해수의 이동방향, 해수에 포함되는 염분의 농도, 해수에 포함되는 산소의 농도 및 영양염류 밀도의 상태, 상황 정보를 수집하는 센서노드(121),
상기 센서노드(121)에서 수집되는 수온, 해수의 이동속도, 해수의 이동방향, 해수에 포함되는 염분의 농도, 해수에 포함되는 산소의 농도 및 영양염류 밀도의 상태, 상황 정보를 수신하며, 양식장, 어업환경에 따라 각각 부여된 상기 센서노드(121)의 이상여부, 존재여부를 판단하는 싱크노드(125) 및
상기 센서노드(121)와 싱크노드(125)가 연동되어 센서노드(121)에서 수집된 해수 정보 또는 센서노드(121)의 이상여부, 존재여부의 상태정보를 싱크노드(125)로 전송되도록 중계노드(123)를 더 포함하고,
상기 싱크노드(125)는 상기 적어도 하나의 센서노드 각각으로부터 수신한 상기 거리 값 중에서 기 설정된 임계 거리 값보다 큰 거리 값이 존재하는 경우, 이를 센서노드(121) 에러 상태 또는 이상상황이 발생한 것으로 판단하여 상기 제어부(110)를 통해 상기 운영자 단말(200), 운영서버(400), 해양센터(500)로 해당 신호를 송출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 구동부(140)는
상기 센서모듈부(120)의 센서가 수온, 용존산소량, 염도, Ph, 탁도 및 일사량의 수질정보를 센싱하도록 해당 양식장, 어업환경의 해양에 센서가 상승 또는 하강할 수 있는 통로가 형성되는 프레임부(141),
상기 프레임부(141)에 형성된 통로를 통해 상기 센서모듈부(120)와 연결되는 로프를 통해 센서모듈부(120)의 센서가 해양으로 상승 또는 하강을 제어하는 로프부(143) 및
상기 해양센서(100)의 센서모듈부(120)를 보호하는 패널로서 상기 센서모듈부(120) 상.하부에 결합되어 센서모듈부(120)의 센서가 상기 프레임부(141)의 통로를 통해 로프부(143)의 상승 또는 하강시 프레임부 내부로 해수 유입을 차단하는 패널부(145)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템.
Priority Applications (1)
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| KR1020140190263A KR20160079950A (ko) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | 해상가두리용 환경정보 통합관리 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| KR20160079950A true KR20160079950A (ko) | 2016-07-07 |
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ID=56499743
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- 2014-12-26 KR KR1020140190263A patent/KR20160079950A/ko not_active Application Discontinuation
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