KR20170116335A - 무인 자율 운항이 가능한 이동식 수질정화장치 - Google Patents

무인 자율 운항이 가능한 이동식 수질정화장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170116335A
KR20170116335A KR1020160043919A KR20160043919A KR20170116335A KR 20170116335 A KR20170116335 A KR 20170116335A KR 1020160043919 A KR1020160043919 A KR 1020160043919A KR 20160043919 A KR20160043919 A KR 20160043919A KR 20170116335 A KR20170116335 A KR 20170116335A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water quality
buoyant body
server
engine
control device
Prior art date
Application number
KR1020160043919A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101806393B1 (ko
Inventor
이장희
Original Assignee
이장희
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이장희 filed Critical 이장희
Priority to KR1020160043919A priority Critical patent/KR101806393B1/ko
Priority to CN201710231006.3A priority patent/CN107291075A/zh
Publication of KR20170116335A publication Critical patent/KR20170116335A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101806393B1 publication Critical patent/KR101806393B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0206—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/32—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for collecting pollution from open water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/18—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for preventing collision or grounding; reducing collision damage
    • B63B43/20—Feelers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/74—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F7/00—Aeration of stretches of water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B2035/006—Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled
    • B63B2035/007—Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled autonomously operating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2203/00—Communication means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2209/00—Energy supply or activating means
    • B63B2209/18—Energy supply or activating means solar energy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/008—Mobile apparatus and plants, e.g. mounted on a vehicle
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/009—Apparatus with independent power supply, e.g. solar cells, windpower, fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

무인자율 운항이 가능한 이동식 수질정화장치가 개시된다. 이동식 수질정화장치는 부력체, GPS 통신 모듈 및 서버 통신 모듈을 구비하는 통신 장치, 부력체의 이동 동력을 생성하는 엔진 장치, 수질 정화 동작을 수행하는 수질 정화 장치 및 통신 장치로부터 제공된 정보를 기초로 엔진 장치와 수질 정화 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 포함한다. 그리고 제어 장치는 GPS 통신 모듈로부터 제공된 상기 부력체의 위치, 이동 방향 및 이동 속도에 대한 정보 그리고 서버 통신 모듈로부터 제공된 상기 서버에 설정된 무인 자율 운항에 관한 설정 정보를 기초로, 엔진 장치와 수질 정화 장치의 동작을 제어한다.

Description

무인 자율 운항이 가능한 이동식 수질정화장치{MOVABLE WATER PURIFICATION APPARATUS CAPABLE OF PERFORMING UNMANNED AUTONOMOUS VOYAGE}
본 발명은 오염된 저수지, 호수, 강 등에서 사전에 지정된 경로에 따라 무인 자율운항하면서 수질을 정화할 수 있는 이동식 수질정화장치에 관한 것이다.
현재에는 저수지, 호수, 강 등의 수질을 개선하기 위해 주로 고정된 위치에 수질 정화 장치를 설치하여 주변의 오염수를 인입하거나 또는 와류를 일으켜 물속에 산소를 공급하는 방식을 적용하였다. 하지만, 이러한 고정식 수질 정화 장치를 이용하여 오염수를 정화하는 경우, 대규모로 조성된 인공 호수나 강 등과 같은 넓은 면적의 호수에는 많은 수의 수질 정화 장치를 설치하거나 대용량을 설치해야 하므로, 이의 설치 및 운영에 많은 비용이 발생하고, 수질 정화 장치의 활용 및 효율 또는 낮은 문제점이 있었다.
이러한 고정식 수질 정화 장치의 문제점를 해결하기 위해, 이동식 수질 정화 장치가 제안되었으나, 종래 이동식 수질 정화 장치의 경우에는 작업자가 직접 이동식 수질 정화 장치를 운전 또는 조종하여 스테이션을 이동시켜야 하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 무인으로 자율 운항하면서 수질을 정화할 수 있는 이동식 수질정화장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이동식 수질정화장치는 수상에 부력이 가능한 부력체; 상기 부력체에 장착되고, 위성 신호를 수신하는 GPS 통신 모듈 및 서버와 통신을 수행하는 서버 통신 모듈을 구비하는 통신 장치; 상기 부력체에 장착되고, 상기 부력체의 수상 이동을 위한 동력을 생성하는 엔진 장치(DC모터와 스크류); 상기 부력체에 장착되고, 수질 정화 동작(동작/정지)장치와 수질정화를 수행하는 수질 정화 장치; 및 상기 통신 장치로부터 제공된 정보를 기초로 상기 엔진 장치 및 상기 수질 정화 장치의 동작을 제어하는 제어 장치(MCU)를 포함하고, 상기 제어 장치는 상기 GPS 통신 모듈로부터 제공된 상기 부력체의 위치, 이동 방향 및 이동 속도에 대한 정보 그리고 상기 서버 통신 모듈로부터 제공된 상기 서버에 설정된 무인 자율 운항에 관한 설정 정보(속도, 운항시간, 이동구간경유지 등)를 기초로, 상기 엔진 장치 및 상기 수질 정화 장치의 동작을 MCU(micro computer unit)가 제어한다. 일 실시예에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 부력체가 접안 장치를 출발하여 상기 서버에 설정된 복수의 경유지를 경유한 후 상기 접안 장치로 복귀하도록 상기 엔진 장치를 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 제어 장치는 상기 서버에 설정된 상기 경유지들 사이의 구간별 평균 속도에 따라 상기 부력체가 이동하도록 상기 엔진 장치를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 이동식 수질정화장치는 수중에 위치하도록 상기 부력체에 결합되어 수질 정보를 측정하는 수질 측정 장치를 더 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 제어 장치는 상기 수질 측정 장치에서 제공된 수질 정보와 상기 서버에 기 설정된 기준값을 비교하여 상기 부력체의 이동 속도가 변화하도록 상기 엔진 장치의 동작을 제어할 수 있다.
또한 수질 데이터는 서버에 전송 후 저장하여 가공 통계자료로 사용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 이동식 수질정화장치는 상기 부력체에 결합되고, 레이저 또는 전자파를 발사한 후 반사 신호를 수신하는 방식으로 장애물을 감지하는 장애물 감지 장치를 더 포함할 수 있고, 상기 제어 장치는 상기 장애물 감지 장치에서 제공된 정보를 기초로 상기 부력체가 상기 장애물을 우회하도록 상기 엔진 장치의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 이동식 수질정화장치는 상기 부력체에 장착되어 상기 통신 장치, 상기 엔진 장치, 상기 수질 정화 장치 및 상기 제어 장치에 전기 에너지를 공급하는 에너지 공급 장치를 더 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 에너지 공급 장치는 태양전지를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이동식 수질정화장치에서는 제어 장치가 GPS 통신 모듈로부터 제공된 상기 부력체의 위치, 이동 방향 및 이동 속도에 대한 정보 그리고 상기 서버 통신 모듈로부터 제공된 상기 서버에 설정된 무인 자율 운항에 관한 설정 정보를 기초로, 엔진 장치 및 수질 정화 장치의 동작을 제어함으로써, 무인 자율 운항하면서 수질 정화 동작을 수행할 수 있다. 또한, 장애물 감지 장치를 구비함으로써 더욱 안정적으로 자율 운항이 가능하다.
이러한 이동식 수질정화장치를 이용할 경우, 저비용으로 수질 오염 지역을 집중적으로 정화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동식 수질정화장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지용 스택 구조물에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동식 수질정화장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이동식 수질정화장치(100)는 저수지, 호수, 강 등과 같은 정화 대상의 수상을 기 설정된 경로를 따라 무인 자율 운항하면서 수질을 정화할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 이동식 수질정화장치(100)는 부력체(110), 제어 장치(120), 통신 장치(130), 엔진 장치(140), 수질 측정 장치(150) 및 수질 정화 장치(160)를 포함할 수 있다.
상기 부력체(110)는 물에 부유할 수 있는 구조를 갖고, 상기 엔진 장치(140)의 동작에 따라 수질 정화의 대상이 되는 저수지, 호수, 강 등의 수상을 이동할 수 있다. 상기 제어 장치(120), 통신 장치(130), 엔진 장치(140), 수질 측정 장치(150), 수질 정화 장치(160) 등이 장착된 상태에서 상기 정화 대상 저수지, 호수, 강 등의 수상에서 안정적으로 이동할 수 있다면, 상기 부력체(110)의 형상이나 구조, 재질은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 부력체(110)에 의한 2차적 환경오염을 방지하기 위하여, 상기 부력체(110)는 무미, 무독성의 저밀도 폴리에틸렌(Polyethylene, PE)으로 제조될 수 있다.
상기 제어 장치(120)는 상기 부력체(110)에 장착되고, 상기 통신 장치(130) 및 상기 수질 측정 장치(150)로부터 제공된 정보를 기초로 상기 엔진 장치(140) 및 상기 수질 정화 장치(160)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 장치(120)는 상기 통신 장치(130) 및 상기 수질 측정 장치(150)로부터 제공된 상기 부력체(110)의 현재 위치 및 이동속도에 관한 정보, 무인 자율 운항에 관한 설정 정보, 기상 정보, 수질 정보 등을 기초로 상기 엔진 장치(140) 및 상기 수질 정화 장치(160)의 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예로, 상기 제어 장치(120)는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)을 포함할 수 있다. 상기 제어 장치(120)의 제어 동작에 대해서는 후술한다.
상기 통신 장치(130)는 상기 부력체(110)에 장착되고, 서버(미도시) 및 위성(미도시)과 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 통신 장치(130)는 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 GPS 통신 모듈(131), 서버와 무선 통신을 수행하는 서버 통신 모듈(132)을 포함할 수 있다.
상기 GPS 통신 모듈(131)은 위성으로부터 상기 부력체(110)의 위치, 이동속도에 관한 정보를 수신하여 이를 상기 제어 장치(120)에 제공할 수 있다. 일 실시예로, 상기 GPS 통신 모듈(131)은 오차를 최소화하여 상기 부력체(110)를 기 설정된 항로를 따라 정확하게 이동시킬 수 있도록 DGPS 방식을 채택할 수 있다. 이를 위해, 상기 GPS 통신 모듈(131)은 상기 부력체(110)의 선수에 설치된 제1 GPS 모듈 및 상기 부력체(110)의 선미에 설치된 제2 GPS 모듈을 포함할 수 있다.
상기 서버 통신 모듈(132)은 상기 서버로부터 본 발명에 따른 이동식 수질정화장치(100)의 무인 자율 운항에 관한 설정 정보, 기상 정보 등을 수신하여 이를 상기 제어 장치(120)에 제공할 수 있고, 상기 제어 장치(120)의 제어에 따라 상기 수질 측정 장치(150)에 의해 측정된 수질에 대한 정보를 상기 서버에 전송할 수 있다. 상기 무인 자율 운항에 관한 설정 정보는 본 발명의 실시예에 따른 이동식 수질정화장치(100)의 경유지에 대한 정보, 운항 시간에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 서버 통신 모듈(132)은 극초단파(UHF) 대역에서 통신을 수행하는 시리얼 또는 디지털 통신장치를 구비할 수 있다.
상기 엔진 장치(140)는 상기 부력체(110)에 장착되고, 상기 제어 장치(120)의 제어에 따라 상기 부력체(110)를 이동시킬 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 엔진 장치(140)는 조타 제어를 위해 상기 부력체(110)의 일측에 배치된 제1 엔진 장치 및 상기 일측과 대향하는 상기 부력체(110)의 타측에 배치된 제2 엔진 장치를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 엔진 장치는 전기 에너지를 이용하여 상기 부력체(110)을 움직이기 위한 동력을 생성할 수 있다. 전기 에너지를 이용하여 동력을 생성할 수 있다면, 상기 제1 및 제2 엔진 장치의 구조는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 엔진 장치는 각각 서로 독립적으로 직류 모터를 이용하여 프로펠러가 장착된 스크루를 회전시킴으로써 상기 동력을 생성할 수 있다.
상기 수질 측정 장치(150)는 수중에 위치하도록 상기 부력체(110)에 장착될 수 있다. 상기 수질 측정 장치(150)는 수중 수소이온 농도(pH), 생물화학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD), 용존산소량(DO), 부유 물질량(SS) 등 중 하나 이상을 측정할 수 있고, 측정된 수질 정보를 상기 제어 장치(120)로 제공할 수 있다. 상기 수질 정보를 측정할 수 있다면, 상기 수질 측정 장치(150)의 구조는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 수질 측정 장치(150)로는 공지의 수질 측정기가 제한 없이 적용될 수 있다.
상기 수질 정화 장치(160)는 상기 제어 장치(120)의 제어에 따라 수질 정화 동작을 수행할 수 있다. 상기 수질 정화 장치(160)로는 공지의 수질 정화기가 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 수질 정화 장치(160)는 분수 장치, 폭기 장치, 공기 발생 장치, 와류 장치 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동식 수질정화장치(100)는 유지 및 관리 비용의 절감 측면에서 최초 출항 지점으로 복귀하도록 경로가 설정될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 이동식 수질정화장치(100)는 최초 출항 지점에 설치된 접안 장치(미도시)에서 출항하여 복수의 기 설정된 경유지들을 경유한 후 상기 접안 장치로 복귀하도록 경로가 설정될 수 있다.
상기 서버는 상기 경유지들 사이의 구간별 상기 이동식 수질정화장치(100)의 평균 속도를 산정할 수 있고, 상기 제어 장치(120)는 상기 이동식 수질정화장치(100)가 상기 구간별 평균 속도에 따라 운항하도록 상기 엔진 장치(140)를 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 제어 장치(120)는 상기 GPS 통신 모듈(131)로부터 제공된 목적지 또는 경유지에 대한 정보, 상기 서버 통신 모듈(132)에서 제공된 작업 시간에 대한 정보 및 유속, 풍속 등과 같은 기상 정보를 기초로 상기 이동식 수질정화장치(100)가 상기 평균 이동속도로 이동할 수 있도록 상기 엔진 장치(140)의 동작을 제어할 수 있다. 상기 제어 장치(120)는 상기 GPS 통신 모듈(131)로부터 제공된 상기 부유체(110)의 현재 GPS 좌표와 경유지의 GPS 좌표 사이의 거리 정보를 이용하여 상기 부유체(110)가 상기 서버에서 설정된 평균 속도로 이동할 수 있도록 상기 엔진 장치(140)의 동작을 제어할 수 있다. 그리고 상기 제어 장치(120)는 주기적으로 상기 부유체의 현 위치의 GPS 좌표에서 정북 방향과 목적지 GPS 좌표를 향하는 방향 사이의 방위각을 산정하고, 산정된 방위각을 이용하여 상기 부유체(110)가 상기 목적지 GPS 좌표 방향으로 이동하도록 상기 엔진 장치(140)의 제1 및 제2 엔진 장치의 동작을 각각 제어할 수 있다.
한편, 상기 제어 장치(120)는 상기 수질 측정 장치(150)에서 제공된 수질 정보를 기초로 상기 이동식 수질정화장치(100)의 이동 속도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 정화 대상 저수지, 호수 또는 강에 대해 상기 수질 측정 장치(150)에 의해 측정된 수질 정보를 기 설정된 기준값과 비교하여, 수질이 상기 기준값보다 양호한 경우에는 상기 이동식 수질정화장치(100)가 상대적으로 빠르게 이동하도록 하고, 수질이 상기 기준값보다 불량한 경우에는 상기 이동식 수질정화장치(100)의 이동속도를 감소시켜 상기 수질 정화 장치(160)의 동작 시간을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이동식 수질정화장치(100)는 장애물을 감지하는 장애물 감지 장치(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 장애물 감지 장치(170)는 상기 부력체(110)에 장착되고, 레이저, 전자파 등의 신호를 발사한 후 반사 신호를 수신하는 방식으로 장애물을 감지할 수 있다. 그리고 상기 제어 장치(120)는 상기 장애물 감지 장치(170)에서 제공된 정보를 기초로 상기 이동식 수질정화장치(100)가 상기 장애물을 우회하도록 상기 엔진 장치(140)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동식 수질정화장치(100)는 상기 제어 장치(120), 상기 통신 장치(130), 상기 엔진 장치(140), 상기 수질 측정 장치(150) 및 상기 수질 정화 장치(160)에 전기 에너지를 제공하는 에너지 공급 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 에너지 공급 장치는 전기 에너지를 충방전할 수 있는 이차전지 또는 태양광을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 태양전지를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 상기 에너지 공급 장치는 상기 이차전지와 상기 태양전지를 모두 구비하여, 상기 이차전지에 축전된 전기 에너지 및 상기 태양전지에 의해 생성된 전기 에너지를 상기 제어 장치(120), 상기 통신 장치(130), 상기 엔진 장치(140), 상기 수질 측정 장치(150) 및 상기 수질 정화 장치(160)에 공급할 수 있다.
이러한 이동식 수질정화장치(100)에 따르면, 무인 자율 항해가 가능하므로, 오염 지역에 대한 집중 수질개선이 가능하고, 운영비용을 현저하게 절감할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 이동식 수질정화장치 110 : 부력체
120 : 제어 장치 130 : 통신 장치
140 : 엔진 장치 150 : 수질 측정 장치
160 : 수질 정화 장치 170 : 장애물 감지 장치

Claims (6)

  1. 수상에 부유 가능한 부력체;
    상기 부력체에 장착되고, 위성 신호를 수신하는 GPS 통신 모듈 및 서버와 통신을 수행하는 서버 통신 모듈을 구비하는 통신 장치;
    상기 부력체에 장착되고, 상기 부력체의 수상 이동을 위한 동력을 생성하는 엔진 장치;
    상기 부력체에 장착되고, 수질 정화 동작을 수행하는 수질 정화 장치; 및
    상기 통신 장치로부터 제공된 정보를 기초로 상기 엔진 장치 및 상기 수질 정화 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 포함하고,
    상기 제어 장치는 상기 GPS 통신 모듈로부터 제공된 상기 부력체의 위치, 이동 방향 및 이동 속도에 대한 정보 그리고 상기 서버 통신 모듈로부터 제공된 상기 서버에 설정된 무인 자율 운항에 관한 설정 정보를 기초로, 상기 엔진 장치 및 상기 수질 정화 장치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 이동식 수질정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 부력체가 접안 장치를 출발하여 상기 서버에 설정된 복수의 경유지를 경유한 후 상기 접안 장치로 복귀하도록 상기 엔진 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동식 수질정화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 서버에 설정된 상기 경유지들 사이의 구간별 평균 속도에 따라 상기 부력체가 이동하도록 상기 엔진 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동식 수질정화장치.
  4. 제1항에 있어서,
    수중에 위치하도록 상기 부력체에 결합되어 수질 정보를 측정하는 수질 측정 장치를 더 포함하고,
    상기 제어 장치는 상기 수질 측정 장치에서 제공된 수질 정보와 상기 서버에 기 설정된 기준값을 비교하여 상기 부력체의 이동 속도가 변화하도록 상기 엔진 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동식 수질정화장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 부력체에 결합되고, 레이저 또는 전자파를 발사한 후 반사 신호를 수신하는 방식으로 장애물을 감지하는 장애물 감지 장치를 더 포함하고,
    상기 제어 장치는 상기 장애물 감지 장치에서 제공된 정보를 기초로 상기 부력체가 상기 장애물을 우회하도록 상기 엔진 장치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 이동식 수질정화장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 부력체에 장착되어 상기 통신 장치, 상기 엔진 장치, 상기 수질 정화 장치 및 상기 제어 장치에 전기 에너지를 공급하는 에너지 공급 장치를 더 포함하고,
    상기 에너지 공급 장치는 태양전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 수질정화장치.
KR1020160043919A 2016-04-11 2016-04-11 무인 자율 운항이 가능한 이동식 수질정화장치 KR101806393B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160043919A KR101806393B1 (ko) 2016-04-11 2016-04-11 무인 자율 운항이 가능한 이동식 수질정화장치
CN201710231006.3A CN107291075A (zh) 2016-04-11 2017-04-10 具有能够无人自主航行的移动式水质净化装置的水质净化系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160043919A KR101806393B1 (ko) 2016-04-11 2016-04-11 무인 자율 운항이 가능한 이동식 수질정화장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170116335A true KR20170116335A (ko) 2017-10-19
KR101806393B1 KR101806393B1 (ko) 2018-01-10

Family

ID=60094776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160043919A KR101806393B1 (ko) 2016-04-11 2016-04-11 무인 자율 운항이 가능한 이동식 수질정화장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101806393B1 (ko)
CN (1) CN107291075A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190044932A (ko) * 2017-10-23 2019-05-02 한국농어촌공사 무인 자율 운항이 가능한 이동식 수질관리장치
KR101980636B1 (ko) * 2019-02-25 2019-08-28 한국지질자원연구원 지하수 수위 및 수질 모니터링 시스템
KR102005697B1 (ko) * 2019-04-02 2019-10-02 주식회사 무빙보트 수질 개선 기능을 갖는 수상 레저 보트
KR102042512B1 (ko) * 2018-07-17 2019-11-27 전인권 태양광 발전 및 수질 정화 겸용 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109577295A (zh) * 2018-10-30 2019-04-05 广州文冲船厂有限责任公司 一种水面漂浮物捕捞控制方法及装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004054525A (ja) * 2002-07-18 2004-02-19 Shizuoka Univ Of Art & Culture 貯水浄化用ロボット
JP2007026432A (ja) * 2005-05-27 2007-02-01 Yoshiji Sakamoto Ｇｐｓを利用した浄化装置の移動ルート制御法
CN202111806U (zh) * 2011-06-17 2012-01-11 江西海豹高科技有限公司 浑浊水域监控监测系统
CN202177618U (zh) * 2011-07-19 2012-03-28 江西海豹高科技有限公司 便携式浑浊水域在线三维坐标水质检测系统
CN202189144U (zh) * 2011-07-19 2012-04-11 江西海豹高科技有限公司 浑浊水域水下超声波测距子系统及智能化监控系统
CN102424499B (zh) * 2011-10-12 2013-03-27 长江水利委员会长江科学院 封闭水域大型移动式水质净化系统
KR101429033B1 (ko) * 2013-12-19 2014-08-12 주식회사 봄에코텍 이동식 수질 정화 장치, 시스템 및 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190044932A (ko) * 2017-10-23 2019-05-02 한국농어촌공사 무인 자율 운항이 가능한 이동식 수질관리장치
KR102042512B1 (ko) * 2018-07-17 2019-11-27 전인권 태양광 발전 및 수질 정화 겸용 장치
KR101980636B1 (ko) * 2019-02-25 2019-08-28 한국지질자원연구원 지하수 수위 및 수질 모니터링 시스템
KR102005697B1 (ko) * 2019-04-02 2019-10-02 주식회사 무빙보트 수질 개선 기능을 갖는 수상 레저 보트

Also Published As

Publication number Publication date
KR101806393B1 (ko) 2018-01-10
CN107291075A (zh) 2017-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101806393B1 (ko) 무인 자율 운항이 가능한 이동식 수질정화장치
CN103303452B (zh) 一种无舵自动走航的无人船
US9834290B2 (en) Autonomous unmanned sailing vessel
Cruz et al. The MARES AUV, a modular autonomous robot for environment sampling
WO2016037444A1 (zh) 一种帆船自主控制方法、装置及帆船
RU161175U1 (ru) Малогабаритный автономный необитаемый подводный аппарат модульной конструкции
CN203593143U (zh) 一种风光互补型无人海洋监测艇
US20070203623A1 (en) Autonomous water-borne vehicle
JP6694485B2 (ja) 海洋観測ブイ
CN101833335A (zh) 小型水面机器人装置及自适应水流优化导航方法
KR20100008652A (ko) 쌍동선을 이용한 무인선박 시스템
CN103940411B (zh) 一种便携式无缆定点剖面仪
CN208569400U (zh) 无人船用协同模式控制系统
CN110632920A (zh) 一种无人船控制方法
CN106114802A (zh) 一种自供电、供氧的水面机器人
KR20190002998A (ko) 무인 자율 운항이 가능한 이동식 수질정화장치
KR102040372B1 (ko) 무인 자율 운항이 가능한 이동식 수질관리장치
CN212082961U (zh) 一种基于无人船的水质取样监测系统
Masmitja et al. Development of a control system for an Autonomous Underwater Vehicle
Majohr et al. Navigation and automatic control of the measuring dolphin (Messin™)
Gadre et al. Design of a prototype miniature autonomous underwater vehicle
KR20170128865A (ko) 수질 오염 정화 장치
CN203345192U (zh) 一种无舵自动走航的无人船
CN103661823A (zh) 一种无人水上收油艇
CN214335556U (zh) 沉管运载安装一体船进坞控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant