KR20180096987A - Water circulation apparatus able to remote control - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 호수, 하천 등 물 순환이 원활하지 못한 곳의 수질 악화를 방지할 수 있도록 태양광을 통한 전기 생산으로 작동되는 원격제어 가능한 물순환장치에 관련한 기술이다.The present invention relates to a remotely controllable water circulation apparatus which is operated by electricity production through solar light to prevent water deterioration in a place where water circulation is not smooth, such as a lake or a river.
하천, 호수, 강에 유기물이 함유된 생활하수 오수 등이 흘러들어 가게 되면 미생물의 유기물 분해 과정에서 부영양화 현상이 발생하게 된다. 부영양화에 의해 물의 자정능력 한계를 벗어나면 영양염류가 풍부해지는 현상이 일어나고, 이로 인해 수초와 녹조류가 번창하고 생물학적 산소요구량(BOD)이 증가함으로써 물속의 용존 산소량이 부족하여 수질 오염이 발생하게 된다.When the sewage and sewage containing organic matter flows into rivers, lakes and rivers, eutrophication phenomenon occurs in the decomposition process of organic matter of microorganisms. When eutrophication is out of the limit of water's self-sufficiency, nutrients become abundant, resulting in proliferation of aquatic plants and green algae, and increase in biological oxygen demand (BOD), resulting in water pollution due to insufficient dissolved oxygen in water.
특히 물의 흐름이 원활하지 못한 호수와 같은 곳에서는 정체된 물로 인해 수질은 더욱 빠르게 악화된다.Particularly in places such as lakes where the water flow is not smooth, the quality of the water deteriorates even more quickly due to stagnant water.
근래에는 시민들의 편의 및 도심 경관을 고려하여 도심에 소형 호수를 두는 경우가 많은데, 막대한 호수 조성 비용을 투입함에도 불구하고 수질이 나빠져 오히려 역효과를 발생시키는 문제점이 있다.Recently, small lakes are often installed in the city center considering the convenience of the citizens and the cityscape. However, despite the enormous cost of constructing the lake, the quality of the lake is deteriorated, which causes adverse effects.
물이 정체되어 있는 호수와 같은 곳에는 수질관리를 위해 인공적으로 물을 순환시켜줄 필요성이 높다고 할 것이다.It is necessary to circulate water artificially for the water quality management such as the lake where the water is stagnated.
본 발명과 관련한 종래 기술로 대한민국 공개특허 제10-2015-0064536호의 "수상용 태양광 발전장치의 물순환장치"가 알려져 있다.In the prior art related to the present invention, Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0064536 entitled " Water circulation apparatus for photovoltaic solar power generation apparatus "is known.
도 1은 종래기술에 다른 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치의 구성도이다.Fig. 1 is a configuration diagram of a water circulation apparatus for an aquarium photovoltaic power generation apparatus according to the prior art.
도시된 바와 같이 종래의 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치는 부유체(10)의 상측에는 구동모터(20)가 결합되고, 구동모터(20)의 회전축(21)은 부유체(10)를 관통하여 수중으로 연장 형성된 선단에 팬(30)이 결합되고, 팬(30)의 상측에는 고정축(40)이 회전축(21)에 결합되며, 팬의 외측에는 복수의 지지부(50)가 고정축에 연결된 연결부(51)에 의해 고정되어 수직으로 형성되며, 지지부(50)와 부유체(10)는 프레임(12)에 의해 연결된 것을 특징으로 한다.As shown in the figure, in the conventional water circulation apparatus for a photovoltaic power generation apparatus, the
종래 기술에 의한 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치는 정체된 물을 강제 순환시킬 수 있도록 하며, 태양광을 이용하여 자체 전력을 생산하도록 함으로써 친환경적이면서 경제적이라는 장점을 가지고 있다.The water circulation device of the conventional solar photovoltaic power generation apparatus is capable of forcibly circulating stagnant water and has the advantage of being environmentally friendly and economical by producing its own power using sunlight.
하지만, 수상에서 부유하는 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치는 정기적인 유지보수의 필요성이 있고 고장시에도 수리를 위해서는 육상으로 옮길 필요가 있다. 기존의 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치의 수거를 위해서는 보트를 타고 호수로 들어가 수거를 해야만 하는 번거로움이 있었다.However, there is a need for periodic maintenance of the water circulation system for commercial solar photovoltaic systems floating in the water, and it is necessary to move to the land for repair even in case of failure. In order to collect the water circulation device of the existing commercial photovoltaic power generation device, it was troublesome to collect the water by going into a lake by a boat.
따라서 본 발명에서는 수질 관리에 도움을 줄 수 있으면서 친환경적인 태양광을 이용한 자가 발전 및 원격제어를 통한 유지관리가 용이하도록 하는 원격제어 가능한 물순환장치를 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention provides a remote controllable water circulation apparatus that can facilitate water quality management and facilitate maintenance through self-power generation using solar light and remote control.
또한, 본 발명은 수질 상태에 따라 본 물순환장치의 가동시간 등의 운전조건을 제어 가능하도록 함으로써 수질관리의 효율성을 높일 수 있도록 하는 원격제어 가능한 물순환장치를 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a remotely controllable water circulation apparatus which can increase the efficiency of water quality management by making it possible to control the operation conditions such as the operation time of the water circulation apparatus according to the water quality.
더 나아가 본 발명은 기본적으로 물순환을 발생시킬 수 있도록 하되, 그 기능을 확장시켜 분수의 기능도 할 수 있는 보다 기능적인 원격제어 가능한 물순환장치를 제공하고자 한다.Furthermore, the present invention is to provide a more functional remote controllable water circulation device capable of basically generating water circulation, but also functioning as a fountain.
또한 본 발명은 외부요인의 변화에 따라 자세가 기울어지는 경우 자동적으로 자세교정을 통해 안정을 되찾을 수 있도록 하며, 바람 등에 의해 일정지역을 벗어나면 제위치로 자동 복귀될 수 있도록 하는 원격제어 가능한 물순환장치를 제공하고자 한다.The present invention also provides a remote controllable water supply system capable of automatically restoring stability through posture correction when the posture is tilted according to changes in external factors, Thereby providing a circulation device.
제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 원격제어 가능한 물순환장치는, 복수의 부력체가 구비되어 수면 상에 부상될 수 있는 프레임; 상기 프레임 상면에 장착되어 태양광을 이용하여 전기를 생산할 수 있도록 하는 태양광 발전모듈; 상기 프레임 센터축을 따라 수면 아래를 향하여 설치되며, 상기 태양광 발전모듈을 통해 생산된 전기를 이용하여 물을 흡입 후 토출시키도록 하되, 토출구는 원격제어를 통해 토출방향의 조정이 가능한 물순환유닛; 위치 파악을 가능하게 하는 GPS모듈; 정보 송수신 및 원격제어를 위한 통신모듈; 상기 물순환유닛, GPS모듈, 통신모듈과 연동되는 통합제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a remotely controllable water circulation apparatus comprising: a frame having a plurality of buoyant bodies and floating on a water surface; A solar photovoltaic module mounted on an upper surface of the frame to generate electricity using solar light; A water circulation unit installed below the water center along the frame center axis for sucking and discharging water using electricity generated through the solar power generation module, the discharge port being adjustable in a discharging direction through remote control; A GPS module that enables location determination; A communication module for information transmission / reception and remote control; And an integrated control unit interlocked with the water circulation unit, the GPS module, and the communication module.
바람직하게 상기 프레임에는 수질 상태를 검사할 수 있는 수질검사수단이 마련되어 정기적 혹은 필요시에 수질 체크가 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the frame is provided with a water quality inspection means for checking the quality of the water quality so that the water quality can be checked periodically or when necessary.
바람직하게 상기 물순환유닛에는 흡입된 물을 상방으로 토출시켜서 분수 기능을 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the water circulation unit discharges the sucked water upward to perform the function of the water.
바람직하게 상기 태양광 발전모듈은, 복수의 태양전지판; 생산되는 전기의 저장을 위한 충전 배터리; 태양의 고도에 따라 상기 태양전지판의 경사각 조정이 이루어지도록 하기 위한 각도조정수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the solar power generation module includes: a plurality of solar battery panels; Rechargeable batteries for storage of electricity produced; And an angle adjusting means for adjusting the inclination angle of the solar panel according to the altitude of the sun.
바람직하게 상기 프레임에는 자이로센서가 마련되며, 외부적 요인에 의해 상기 프레임이 기준범위를 초과하여 기울게 되면, 상기 부력체 중 일부 부력체의 상하 위치를 조정하여 전체적인 균형을 맞출 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the frame is provided with a gyro sensor, and when the frame is inclined beyond the reference range due to an external factor, the upper and lower positions of some buoyant members of the buoyant member are adjusted to balance the overall balance. do.
바람직하게 상기 물순환유닛은, 상기 프레임 센터축을 따라 수면 아래를 향하도록 설치되는 흡입관; 상기 흡입관 내부에 마련되는 임펠러; 상기 흡입관 상단과 연결되되 흡입된 물을 복수의 방향으로 동시 배출시킬 수 있으며, 필요한 경우 특정한 방향으로 배출될 수 있도록 개별적 개폐가 가능한 복수의 토출구; 상기 토출구의 개폐를 위한 개폐수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the water circulation unit includes a suction pipe installed below the water surface along the frame center axis; An impeller provided inside the suction pipe; A plurality of discharge ports connected to the upper end of the suction pipe, capable of simultaneously discharging the sucked water in a plurality of directions, and capable of being individually opened and closed so as to be discharged in a specific direction, if necessary; And opening / closing means for opening / closing the discharge port.
바람직하게 상기 원격제어 가능한 물순환장치는, 최초 설치된 위치를 기준으로 설정반경을 부여하도록 하며, 상기 GPS모듈이 제공하는 위치정보를 기반으로 상기 설정범위를 벗어나게 되면 상기 물순환유닛의 토출구 제어를 통해 최초 설치지점으로 이동될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the remotely controllable water circulation device is provided with a setting radius based on a first installed position. When the water circulation device is out of the setting range based on the position information provided by the GPS module, And can be moved to the first installation point.
바람직하게 상기 원격제어 가능한 물순환장치는, 상기 프레임에 풍향계가 마련되며, 바람에 의해 상기 원격제어 가능한 물순환장치가 움직이는 경우 풍향에 따른 이동을 저지하도록 풍향과 반대 방향의 토출구로 물을 배출시켜 위치유지가 가능하도록 제어되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the remotely controllable water circulation device includes a weather vane in the frame, and when the remotely controllable water circulation device moves by the wind, the water is discharged to the discharge port in the opposite direction to the wind direction so as to prevent movement along the wind direction So that the position can be maintained.
본 발명에 의한 원격제어 가능한 물순환장치에 의하면 태양광을 이용하여 자체 생산되는 전기를 이용하기 때문에 에너지 절감을 달성하면서 수질을 안정적으로 관리할 수 있다는 효과가 있다.The remotely controllable water circulation apparatus according to the present invention uses electricity generated by itself using sunlight, thereby achieving energy saving and stably managing water quality.
또한, 본 발명에 의하면 원격제어가 가능하기 때문에 물순환장치를 보다 효율적으로 관리할 수 있고, 원격제어를 통해 원하는 곳으로 이동시킬 수 있기 때문에 유지보수도 용이하다는 효과가 있다.Further, according to the present invention, since the remote control can be performed, the water circulation apparatus can be more efficiently managed, and the water circulation apparatus can be moved to a desired place through remote control.
그리고 본 발명에는 자세 제어기능이 탑재됨으로써 전복되거나 침수되어 고장 내지 효율 저하와 같은 문제점을 방지할 수 있다는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of preventing problems such as failure or efficiency deterioration due to overturning or flooding by mounting the posture control function.
도 1은 종래기술에 다른 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 원격제어 가능한 물순환장치의 개념도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 개략적인 구성도.
도 4는 부력체에 마련되는 위치가변부의 구성도.
도 5는 본 발명의 원격제어 가능한 물순환장치를 호수에 설치한 예시도.
도 6은 원격제어 가능한 물순환장치가 설정반경을 벗어난 경우 위치제어되는 것을 보여주는 예시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a water circulation apparatus for a solar photovoltaic power generation apparatus according to the prior art; FIG.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a water control system capable of remote control according to the present invention. FIG.
3 is a schematic configuration diagram according to an embodiment of the present invention;
4 is a configuration diagram of a position variable portion provided in the buoyancy member.
Figure 5 is an illustration of a remote controllable water circulation device of the present invention installed in a lake;
Fig. 6 is an exemplary diagram showing that the remotely controllable water circulation device is position-controlled when the water circulation device is out of the setting radius; Fig.
이하 본 발명에 의한 원격제어 가능한 물순환장치에 대해 보다 상세한 설명을 하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하는 것으로 한다. 단, 제시되는 도면 및 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 기술적 사상에 따른 하나의 실시 가능한 예를 설명하는 것인 바, 본 발명의 기술적 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a remote controllable water circulation apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the drawings and detailed description thereof illustrate one feasible example according to the technical idea of the present invention, and the technical scope of protection of the present invention is not limited thereto.
본 발명에 의한 원격제어 가능한 물순환장치는 호수, 하천, 강, 연못 등 다양한 곳에서 사용이 가능한 것으로, 특히 물의 흐름이 좋지 못해 기온 상승시 쉽게 부영양화가 진행될 가능성이 높은 곳에서 유용하게 사용될 수 있다.The remotely controllable water circulation device according to the present invention can be used in various places such as a lake, a river, a river, a pond, etc. Especially, the water circulation device can be usefully used in a place where eutrophication is likely to proceed easily when the temperature rises .
도 2는 본 발명에 따른 원격제어 가능한 물순환장치의 개념도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 개략적인 구성도이고, 도 4는 부력체에 마련되는 위치가변부의 구성도를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 원격제어 가능한 물순환장치를 호수에 설치한 예시도이며, 도 6은 원격제어 가능한 물순환장치가 설정반경을 벗어난 경우 위치제어되는 것을 보여주는 예시도이다.FIG. 2 is a conceptual diagram of a remotely controllable water circulation apparatus according to the present invention, FIG. 3 is a schematic structural view according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a structural diagram of a position variable portion provided in a buoyant body, FIG. 5 is an exemplary view showing the remote controllable water circulation device of the present invention installed in a lake, and FIG. 6 is an exemplary view showing that the remote controllable water circulation device is positionally controlled when the water circulation device is out of a setting radius.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 원격제어 가능한 물순환장치는 주요한 구성요소로 프레임(100), 태양광 발전모듈(200), 물순환유닛(300), GPS모듈(400), 통신모듈(500), 통합제어부(600)를 포함한다.As shown in the figure, the remote controllable water circulation apparatus according to the present invention includes a
프레임(100)은 본 물순환장치의 기본적인 뼈대를 이루게 되며, 프레임(100)의 가장자리에는 복수의 부력체(700)들이 설치된다. 부력체(700)는 등간격을 이루면서 3개 이상 설치되도록 하는 것이 바람직하며, 프레임(100)의 전체적인 형상 및 중량을 고려하여 적절히 선정하도록 한다.The
부력체(700)에 의해 프레임(100)은 수면에 잠기지 않도록 하는 것이 바람직하고 수평을 유지할 수 있도록 할 필요가 있다.It is desirable to prevent the
본 실시예의 경우 삼각 형상으로 프레임(100)을 구성하도록 하며, 세 꼭지점 부위에 하나씩의 부력체(700)를 장착시키도록 한다.In this embodiment, the
프레임(100) 상측으로 태양광을 이용하여 전기를 생산할 수 있는 태양광 발전모듈(200)이 마련된다.A solar
태양광 발전모듈(200)은 태양전지판(210), 충전 배터리(220), 각도조정수단(230)을 포함하여 이루어질 수 있다.The
익히 알려진 바와 같이 태양전지판(210)은 입사되는 태양광을 이용해서 자체적으로 전기를 생산할 수 있는 요소이며, 복수의 태양전지판(210)이 구비된다.As is well known, the solar panel 210 is an element capable of producing electricity by itself using incident sunlight, and a plurality of solar panel 210 is provided.
본 실시예의 경우 3개의 태양전지판(210)을 구비하도록 하며, 삼각형의 프레임(100)인 것을 고려하여, 프레임(100)의 각 변을 따라 하나씩의 태양전지판(210)을 소정의 각도가 되도록 설치한다.In the present embodiment, three solar panels 210 are provided and one solar panel 210 is installed at a predetermined angle along each side of the
바람직하게 프레임(100)의 상측 중심부에 충전 배터리(220)를 설치하도록 하며, 각각의 태양전지판(210)과 연결됨으로써 태양전지판(210)에 의해 생산되는 전기는 충전배터리(220)에 저장될 수 있도록 한다. 물론 충전 배터리(220)에 저장된 전력은 본 장치의 운용을 위한 각종 소요처로 공급된다.The
계절에 따라 태양의 남중 고도가 다르며, 하루 중 태양은 동에서 서로 이동한다. 따라서 태양전지판(210)은 발전효율을 극대화시키기 위해 태양의 고도에 따라 경사각 조정이 이루어지도록 할 필요성이 크며, 이에 본 발명에서는 각도조정수단(230)이 구비되는 것으로 한다.According to the seasons, the altitude of the southern part of the sun is different, and the sun moves in the east during the day. Accordingly, in order to maximize power generation efficiency, the solar panel 210 needs to be adjusted in accordance with the altitude of the sun, and the angle adjusting unit 230 is provided in the present invention.
태양전지판(210)은 기본적으로 대략 45도 각도로 설치될 수 있으며, 각도조정수단(230)과 연결되게 하여 상황에 따라 태양전지판(210)의 각도 조정이 이루어질 수 있도록 한다.The solar panel 210 may be installed at an angle of about 45 degrees and may be connected to the angle adjusting unit 230 so that the angle of the solar panel 210 can be adjusted according to circumstances.
특히 3개의 태양전지판(210)들은 동시에 각도 조정이 되어야 전체적인 균형이 깨지지 않기 때문에 본 실시예에서는 동시에 3개의 태양전지판(210)들이 동일한 각도로 조정되도록 한다.In particular, since the three solar panels 210 are simultaneously adjusted to be angularly balanced, the three solar panels 210 are adjusted at the same angle in the present embodiment.
도 3과 같이 각도조정수단(230)은 프레임(100) 중심부에 중심봉(231)을 설치하며, 중심봉(231)을 따라 승하강되는 가이드(232)를 두고 가이드(232) 외면에 태양전지판(210)과 연결되는 연결링크(233)를 설치하도록 한다.3, the angle adjusting unit 230 includes a
각 태양전지판(210)의 하단부는 힌지(234) 구조로 프레임(100)에 연결하여 회동이 가능하도록 구성한다. 중심봉(231)에 연결된 가이드(232)가 승하강함에 따라 태양전지판(210)들은 동시에 동일한 각도로 각도 조정이 이루어질 수 있다.The lower end of each solar panel 210 is connected to the
중심봉(231)을 따라 가이드(232)가 승하강 되도록 함에 있어서는 중심봉(231)이 정역방향으로 회전될 수 있도록 하고, 가이드(232)를 베어링처럼 이중구조로 하여 내측 가이드(232a)는 중심봉(231)과 나사 결합되어 중심봉(231)을 따라 승하강될 수 있도록 한다. 그리고 내측 가이드(232a)를 감싸는 외측 가이드(232b)는 내측 가이드(232a)에 대해 회전될 수 있도록 한다.The
다음으로 물순환유닛(300)에 대해 설명하도록 한다.Next, the
물순환유닛(300)은 프레임(100) 센터축을 따라 수면 아래를 향해 설치되며, 태양광 발전모듈(200)을 통해 생산된 전기를 이용하여 물을 흡입 후 토출시킴으로써 물을 강제 순환시키게 된다. 특히 본 발명의 경우 물이 배출되는 토출구는 원격제어를 통해 혹은 설정된 로직에 따라 선택적으로 토출방향을 조정할 수 있도록 한다.The
물순환유닛(300)의 보다 구체적인 구성에 대해 설명하도록 한다.A more specific configuration of the
물순환유닛(300)은 흡입관(310), 임펠러(320), 토출구(330) 및 개폐수단(340)을 포함하여 이루어질 수 있다.The
흡입관(310)은 프레임(100)의 센터축을 따라 수면 아래를 향해 직립되게 설치되며, 흡입관(310)의 내부에 임펠러(320)가 마련된다. 임펠러(320)는 모터(350)와 연결되어 회전함으로써 물이 흡입된 후 토출구(330)로 배출될 수 있도록 한다.The
모터(350)는 프레임 중앙에 마련될 수 있고 BLDC 모터를 활용하도록 함이 바람직하다.The
흡입관(310)의 상단에 토출구(330)가 연결되며, 토출구(330)는 다방향으로 복수개가 형성됨으로써 흡입된 물을 복수의 방향으로 동시 배출시킬 수 있다. 상황에 따라 복수의 토출구(330) 중 특정 토출구(330)로만 흡입된 물을 배출시킬 수 있도록 제어 가능하도록 하는 것이 바람직하다.A
즉, 필요에 따라 복수의 토출구(330)들은 선택적으로 개별 제어로 여닫힐 수 있도록 하고, 이를 위해 각 토출구(330)에는 개폐수단(340)이 마련된다.That is, the plurality of
토출구(330)에 구비되는 개폐수단(340)은 전자제어변을 활용하여 제어신호에 의해 개별적인 개폐여부가 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the opening and closing means 340 provided in the
평상시에는 복수의 토출구(330)는 모두 열어두어 흡입된 물이 고르게 모든 토출구(330)를 통해 배출되게 하며, 본 발명의 장치를 이동시켜야 할 필요가 있는 경우 토출구(330)의 선택적 개폐를 통해 목적하는 바를 달성할 수 있도록 하는 것이다. 물순환유닛(300)을 이용한 장치의 이동에 대해서는 후술하도록 한다.The plurality of
한편 본 발명에 의한 원격제어 가능한 물순환장치에는 GPS모듈(400), 통신모듈(500) 및 통합제어부(600)가 포함된다.The remotely controllable water circulation apparatus according to the present invention includes a
GPS모듈(400)은 본 물순환장치가 설치되는 장소에 대한 현위치 정보를 제공할 수 있는 수단이며, 물에 뜨다닐 수 있는 본 발명의 특성상 변화되는 현위치 정보를 제공하게 된다. GPS모듈(400)이 제공하는 위치정보는 통합제어부(600)로 전송되도록 한다.The
통신모듈(500)은 각종 정보의 송수신 및 원격제어를 위한 제어명령의 전송을 위한 수단이 되며, 무선통신을 통해 원거리에 위치할 수 있는 관제센터(10)에서 본 장치에 대한 전반적인 관리 및 제어를 할 수 있도록 한다.The
통신모듈(500)에서 이루어지는 무선통신은 와이파이(WIFI)를 이용하여 구현될 수 있으며, 본 장치의 가동과 관련한 정보를 비롯하여 측정되는 각종 데이타 등의 정보들이 관제센터(10)로 전송될 수 있도록 한다.The wireless communication performed by the
통합제어부(600)는 본 장치의 전반적인 운영과 관련한 각각의 구성요소들에 대한 동작을 콘트롤하며, 비교연산을 통해 이상 유무를 판별할 수 있고, 관제센터와 정보교환 및 수신된 제어명령을 실행하도록 하는 기능을 한다.The
바람직하게 본 발명의 원격제어 가능한 물순환장치에는 수질검사수단(800)이 마련될 수 있으며, 프레임(100)의 소정 위치에 장착하여 물에 잠길 수 있도록 하고 수질 상태를 판단할 수 있는 데이타를 획득하여 수질 체크가 가능하도록 한다.Preferably, the remotely controllable water circulation apparatus of the present invention may be provided with a water quality inspection means 800, and may be installed at a predetermined position of the
수질검사를 위한 수질검사수단9800)은 BOD, COD 등을 측정하게 되며, 측정된 정보는 통합제어부(600)로 전달된다. 수질검사수단(800)은 설정된 주기에 따른 정기적인 검사가 자동적으로 이루어지도록 함을 기본원칙으로 하고, 필요시 제어명령을 통해 수시로 수질측정이 가능하도록 한다.The water quality inspection means 9800 for water quality inspection measures BOD, COD, and the like, and the measured information is transmitted to the
수질검사수단(800)에 의해 측정되는 측정값이 통합제어부(600)로 전달되면 비교연산을 통해 현재 측정된 값이 규정치 범위내에 있는지, 혹은 규정치를 벗어났는지를 판정하게 된다.When the measurement value measured by the water quality inspection means 800 is transmitted to the
수질관리 항목으로 설정된 관리항목이 규정치를 벗어났다면 수질오염으로 판정되며, 이에 따른 조치가 이루어지도록 제어된다. 즉, 물순환유닛(300)이 정지된 상태라면 물순환유닛9300)을 곧바로 동작시켜서 물을 순환하여 산소공급이 증가될 수 있도록 한다.If the management item set as the water quality management item is out of the specified value, the water quality is determined to be polluted and the action is controlled to be performed accordingly. That is, if the
바람직하게 수질검사수단(800)에 의해 측정되는 수질 검사값들은 데이타로 저장되게 하며, 관제센터(10)로 전송하여 빅테이터화 시킬 수 있도록 한다. 즉, 연중 수질의 변화를 파악하도록 하며, 일자별 수질 및 해당일자의 온도, 습도 등의 기상상태와 연관하여 자료 정리가 이루어지도록 하여 수질 변화를 예측하여 선제적인 대응을 위한 자료로 활용할 수 있도록 한다.Preferably, the water quality inspection values measured by the water quality inspection means 800 are stored as data and transmitted to the
또한 본 발명에 의한 원격제어 가능한 물순환장치에는 필요시 분수로 활용할 수 있도록 한다. 물순환유닛(300)에 흡입된 물을 상방으로 토출시킬 수 있도록 하는 상향토출구(360)를 마련하여 필요시 상방으로 물을 분출시켜서 분수 기능도 할 수 있도록 한다.In addition, the water-circulation device which can be remotely controlled according to the present invention can be utilized as a fractional water if necessary. An
분수 기능을 달성하도록 할 때에는 물순환유닛(300)의 토출구(330)들을 모두 닫히도록 해두고 흡입된 물이 상향토출구(360)를 집중하여 향하도록 함으로써 상방으로 분출될 수 있도록 한다.In order to achieve the fractional function, the discharge ports (330) of the water circulation unit (300) are closed so that the suctioned water can concentrate the upward discharge port (360) so as to be sprayed upward.
보다 바람직하게 본 발명에는 뜻하지 않은 기울어짐이 발생되거나 하는 경우 흐트러진 균형을 잡을 수 있도록 하기 위한 자세제어기능이 포함될 수 있다.More preferably, the present invention may include an attitude control function for achieving an unbalanced balance when an unexpected inclination occurs.
자세제어기능을 위한 자이로센서(G)가 마련되며, 자이로센서(G)는 프레임(100)의 중앙에 마련되게 하여 프레임(100)이 기준범위를 초과하여 기울어지는 것을 감지할 수 있도록 한다.A gyro sensor G is provided for the posture control function and the gyro sensor G is provided at the center of the
물결에 의해 본 물순환장치는 지속적으로 흔들리지만 어느 일측으로의 기울어짐이 장시간에 걸쳐서 유지되는 경우에는 전체적인 균형이 흐트러진 상태라 할 수 있다. 이와 같은 경우에는 자세제어를 통해 올바른 균형을 유지하도록 제어할 필요성이 있다.The water circulation device seen by the waves is continuously shaken, but if the tilting to one side is maintained for a long time, the overall balance is in a disordered state. In such a case, there is a need to control the posture control to maintain a proper balance.
자이로센서(G)의 측정에 의한 측정값은 통합제어부(600)로 전달되며, 통합제어부(600)는 측정값의 비교분석을 통해 자세제어 필요성 여부를 판정한다. 현재 본 장치가 소정의 기준치를 벗어나 과하게 기울어진 상태로 판정되면 통합제어부(600)는 전체적인 균형을 맞추기 위해 복수의 부력체(700) 중 일부 부력체(700)의 상하 위치를 조정하여 전체적인 균형을 맞추도록 제어 동작한다.The measurement values obtained by measurement of the gyro sensor G are transmitted to the
부력체(700)의 상하 위치 조정을 통한 자세제어를 달성하기 위해 프레임(100)에 연결되는 각각의 부력체(700)는 위치가변부(710)를 포함할 수 있다. 위치가변부(710)는 관절 타입으로 구성할 수 있는데, 구체적으로 프레임(100)에 연결되는 제1로드(711), 제1로드(711)와 힌지로 연결되는 제2로드(712), 제1로드(711) 및 제2로드(712)의 중간을 연결하는 액츄에이터(713), 제2로드(712)와 결합되는 부력체(700)로 구성될 수 있다.Each
액츄에이터(713)는 모터의 회전력을 직선운동으로 변환시킬 수 있는 요소로서 어느 일측의 부력체가 타 부위보다 수면 아래로 깊이 잠김에 따라 전체적인 균형이 무너진 경우라면, 기울어진 부력체(700)에 연결된 위치가변부(710)를 조정하여 균형을 맞추도록 한다. 즉 액츄에이터(713)를 작동시켜서 제2로드(712)를 당기도록 하면 기울어진 부분이 상방으로 부상되는 효과가 발생하여 균형을 되찾게 된다. The
본 발명에 의한 원격제어 가능한 물순환장치는, 물 위에 뜬 상태로 있기 때문에 바람의 영향 등에 의해 위치가 이동될 가능성이 높다. 하나의 호수에 여러대의 물순환장치가 설치될 수도 있기 때문에 각각의 물순환장치는 최초 설치한 영역을 크게 벗어나지 않아야 한다.Since the remotely controllable water circulation apparatus according to the present invention is floated on water, there is a high possibility that the water circulation apparatus is moved by the influence of wind or the like. Since several water circulation devices may be installed in a single lake, each water circulation device should not deviate significantly from the area originally installed.
하지만, 시간이 경과함에 따라 최초 설치된 지점을 벗어날 것이므로 이에 대한 대응책이 요구된다. 도 5 또는 도 6을 참조 하도록 한다.However, as time goes by, it will be out of the first installed point, so countermeasures are required. Please refer to Fig. 5 or Fig.
바람직하게 최초 본 발명에 의한 원격제어 가능한 물순환장치를 호수에 설치할 때 최초 위치에 대한 설치좌표(B)를 통합제어부(600)에 입력시키도록 하며, 최초 설치좌표(B)를 기준으로 설정반경(A)을 부여하도록 한다.Preferably, when the remote controllable water circulation apparatus according to the first aspect of the present invention is installed in the lake, the installation coordinates (B) for the initial position are input to the integrated controller (600) (A).
설정반경(A)은 최초 설치좌표(B)를 기준으로 반경 10미터 등과 같이 설정할 수 있다. 물순환장치가 설정반경(A) 범위를 벗어나면 정상 위치를 벗어난 것으로 인식되게 하여 물순환유닛(300)을 작동시켜 설정범위 내로 강제 이동시킬 수 있도록 한다.The setting radius A can be set to a radius of 10 meters or the like based on the initial setting coordinates (B). When the water circulation device is out of the set radius A, it is recognized that the water circulation device is out of the normal position, so that the
바람직하게는 최대한 물순환장치를 최초 설치지점 부근에 위치될 수 있도록 제어하도록 함이 바람직하다.Preferably, it is preferable to control the water circulation device so as to be located near the initial installation point.
물순환장치에 마련된 GPS모듈(400)은 현재 위치에 대한 정보를 실시간으로 통합제어부(600)에 제공하므로 통합제어부(600)는 설정반경(A)을 벗어나는 것으로 확인되면 자동적으로 물순환장치를 이동시키기 위한 제어가 수행된다. 물론 이 경우 관제센터(10)로 관련정보를 제공하도록 하여, 관제센터(10)의 명령수신 후 물순환유닛(300)의 토출구(330) 제어가 수행되게 할 수도 있는 것이다.The
언급된 바와 같이 본 발명의 물순환유닛(300)에는 복수의 토출구(330)가 구비되므로 위치이동이 필요한 것으로 판단되면 최초 위치로 향할 수 있도록 특정 토출구(330)만을 열어 물을 분출시켜서 이동이 이루어질 수 있도록 한다.As described above, since the
토출구(330) 제어를 통한 위치 이동으로 최초 설치지점 부근으로 이동되면 위치이동 제어는 중단된다.The position movement control is stopped when the position is moved near the initial installation point by the control of the
또 다른 위치제어 방안으로는 보다 즉각적인 제어가 수행되게 할 수 있다. 즉, 외부환경에 의해 물순환장치가 이동되는 것으로 감지되면 반대방향으로 이동하도록 토출구(330)를 제어하여 설정반경을 벗어나지 않도록 할 수 있다.Another position control scheme may allow for more immediate control. That is, when it is detected that the water circulation device is moved by the external environment, the
이를 위해 프레임(100)에 풍향계(900)를 장착하도록 하며, 바람에 의해 본 발명의 물순환장치가 움직이는 경우 풍향계(900)가 제공하는 바람의 방향을 고려하여 이동이 저지될 수 있도록 토출구(330)를 제어하여 풍향과 반대방향으로 물을 배출되게 함으로써 원래의 위치를 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.To this end, the
풍향계(900)에 의해 측정되는 풍향정보가 통합제어부(600)로 제공되면 통합제어부(600)는 풍향을 고려한 연산을 통해 특정 토출구(330)를 제어하며, 두 개의 토출구(330)로 동시에 물이 배출될 수 있도록 제어될 수도 있다. 즉 벡터 연산으로 두 개의 토출구를 통해 물이 배출되게 할 수 있는 것이다.When the wind direction information measured by the
이상 설명한 바와 같은 본 발명은 원격제어를 통한 관리가 가능하다는 장점을 가지며, 상황에 따른 자세제어 및 위치제어가 가능하고 수질측정으로 보다 효율적인 운용이 가능하다.As described above, the present invention has the advantage of being able to manage by remote control, and it is possible to control posture and position according to the situation, and to operate more efficiently by measuring water quality.
본 발명에 의한 원격제어 가능한 물순환장치는 호수 등에 설치되어 수질악화를 미연에 방지하는 용도로 활용될 수 있다.The remotely controllable water circulation apparatus according to the present invention can be utilized for preventing water quality deterioration in advance by being installed in a lake or the like.
100 : 프레임
200 : 태양광 발전모듈 210 : 태양전지판
220 : 충전 배터리 230 : 각도조정수단
231 : 중심봉 232 : 가이드
232a: 내측 가이드 232b: 외측 가이드
233 : 연결링크 234 : 힌지
300 : 물순환유닛 310 : 흡입관
320 : 임펠러 330 : 토출구
340 : 개폐수단 350 : 모터
360 : 상향 토출구
400 : GPS모듈
500 : 통신모듈
600 : 통합제어부
700 : 부력체 710 : 위치가변부
711 : 제1로드 712 : 제2로드
713 : 액츄에이터
800 : 수질검사수단
900 : 풍향계
10 : 관제센터
G : 자이로센서
A : 설정반경
B : 설치좌표100: frame
200: solar power generation module 210: solar panel
220: Rechargeable battery 230: Angle adjusting means
231: center rod 232: guide
232a:
233: connection link 234: hinge
300: water circulation unit 310: suction pipe
320: impeller 330: discharge port
340: opening / closing means 350: motor
360: Upward discharge port
400: GPS module
500: Communication module
600:
700: Buoyant body 710: Position variable part
711: first load 712: second load
713: Actuator
800: Water quality inspection means
900: weather vane
10: Control center
G: Gyro sensor
A: Setting radius
B: Installation coordinates
Claims (8)
상기 프레임 상면에 장착되어 태양광을 이용하여 전기를 생산할 수 있도록 하는 태양광 발전모듈;
상기 프레임 센터축을 따라 수면 아래를 향하여 설치되며, 상기 태양광 발전모듈을 통해 생산된 전기를 이용하여 물을 흡입 후 토출시키도록 하되, 토출구는 원격제어를 통해 토출방향의 조정이 가능한 물순환유닛;
위치 파악을 가능하게 하는 GPS모듈;
정보 송수신 및 원격제어를 위한 통신모듈;
상기 물순환유닛, GPS모듈, 통신모듈과 연동되는 통합제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격제어 가능한 물순환장치.Frames that can be floated on the surface of water with a plurality of buoyant bodies:
A solar photovoltaic module mounted on an upper surface of the frame to generate electricity using solar light;
A water circulation unit installed below the water surface along the frame center axis for sucking and discharging water using electricity generated through the solar power generation module, the discharge port being adjustable in a discharging direction through remote control;
A GPS module that enables location determination;
A communication module for information transmission / reception and remote control;
And an integrated control unit interlocked with the water circulation unit, the GPS module, and the communication module.
상기 프레임에는 수질 상태를 검사할 수 있는 수질검사수단이 마련되어 정기적 혹은 필요시에 수질 체크가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 원격제어 가능한 물순환장치.The method according to claim 1,
Wherein the frame is provided with a water quality inspection means for inspecting a water quality state so that water quality check can be performed periodically or when necessary.
상기 물순환유닛에는 흡입된 물을 상방으로 토출시켜서 분수 기능을 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 원격제어 가능한 물순환장치.The method according to claim 1,
Wherein the water circulation unit is configured to discharge the sucked water upward so as to perform the function of the water fraction.
상기 태양광 발전모듈은,
복수의 태양전지판;
생산되는 전기의 저장을 위한 충전 배터리;
태양의 고도에 따라 상기 태양전지판의 경사각 조정이 이루어지도록 하기 위한 각도조정수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격제어 가능한 물순환장치.The method according to claim 1,
In the solar power generation module,
A plurality of solar panels;
Rechargeable batteries for storage of electricity produced;
And angle adjusting means for adjusting the inclination angle of the solar panel according to the altitude of the sun.
상기 프레임에는 자이로센서가 마련되며, 외부적 요인에 의해 상기 프레임이 기준범위를 초과하여 기울게 되면, 상기 부력체 중 일부 부력체의 상하 위치를 조정하여 전체적인 균형을 맞출 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 원격제어 가능한 물순환장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the gyro sensor is provided in the frame and adjusts the vertical position of some buoyant members of the buoyant member when the frame is tilted beyond the reference range due to an external factor so that the whole balance can be balanced. Controllable water circulation system.
상기 물순환유닛은,
상기 프레임 센터축을 따라 수면 아래를 향하도록 설치되는 흡입관;
상기 흡입관 내부에 마련되는 임펠러;
상기 흡입관 상단과 연결되되 흡입된 물을 복수의 방향으로 동시 배출시킬 수 있으며, 필요한 경우 특정한 방향으로 배출될 수 있도록 개별적 개폐가 가능한 복수의 토출구;
상기 토출구의 개폐를 위한 개폐수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격제어 가능한 물순환장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The water circulation unit includes:
A suction pipe installed below the water surface along the frame center axis;
An impeller provided inside the suction pipe;
A plurality of discharge ports connected to the upper end of the suction pipe, capable of simultaneously discharging the sucked water in a plurality of directions, and capable of being individually opened and closed so as to be discharged in a specific direction, if necessary;
And opening / closing means for opening / closing the discharge port.
상기 원격제어 가능한 물순환장치는,
최초 설치된 위치를 기준으로 설정반경을 부여하도록 하며, 상기 GPS모듈이 제공하는 위치정보를 기반으로 상기 설정범위를 벗어나게 되면 상기 물순환유닛의 토출구 제어를 통해 최초 설치지점으로 이동될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원격제어 가능한 물순환장치.The method according to claim 6,
The remotely controllable water circulation device comprises:
The GPS module is configured to be able to move to the first installation point through the discharge port control of the water circulation unit when it is out of the setting range based on the location information provided by the GPS module Features a remotely controllable water circulation system.
상기 원격제어 가능한 물순환장치는,
상기 프레임에 풍향계가 마련되며, 바람에 의해 상기 원격제어 가능한 물순환장치가 움직이는 경우 풍향에 따른 이동을 저지하도록 풍향과 반대 방향의 토출구로 물을 배출시켜 위치유지가 가능하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 원격제어 가능한 물순환장치.
The method according to claim 6,
The remotely controllable water circulation device comprises:
Wherein the frame is provided with a weather vane and is controlled so as to be able to maintain the position by discharging water to the discharge port opposite to the wind direction so as to prevent movement according to the wind direction when the remotely controllable water circulation device moves by the wind Remotely controllable water circulation system.
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