KR20190007833A - Underwater communication environment sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수중에 존재하는 다양한 오염물질을 센서로 측정하여 해양 오염의 정도를 파악할 수 있도록 하는 수중 통신 환경 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an underwater communication environment sensor that can measure the degree of marine pollution by measuring various pollutants present in the water by a sensor.
더욱 상세하게는, 다양한 해양 오염을 측정할 수 있도록 다양한 센서로 모듈화된 센서 모듈을 수중에 다수 개 배치하여 해양 오염에 대한 정보를 실시간으로 측정하되, 조립이 가능한 구조로 이루어져, 측정하고자 하는 환경 요건에 따라 다양한 센서의 선택적 사용이 가능함으로써, 활용성이 우수하며, 통신망연결부가 구비되어 다수 개의 센서모듈 간 수중 통신이 가능하여 큰 규모의 해양에서 전체적인 측정이 가능한 수중 통신 환경 센서에 관한 것이다.More specifically, a plurality of sensor modules modularized by various sensors to measure various marine pollution are arranged in water to measure information on marine pollution in real time, The present invention relates to an underwater communication environment sensor capable of selectively performing various measurements on a large-scale ocean, and is capable of selectively using various sensors.
산업 및 도시의 발달로 공장 폐수 및 가정 하수의 배출량이 계속적인 증가세를 보이고 있으며, 이에 따른 해양 오염 또한 증가되어 생태 환경의 파괴로 이어지고 있다.With industrial and urban development, the emissions of factory wastewater and household sewage have been continuously increasing, and the marine pollution has also increased, leading to the destruction of the ecological environment.
이러한 해양 오염의 심각성이 대두됨에 따라, 해양 오염에 대한 즉각적인 대비책의 마련을 위해 해양 오염 정도의 상시 측정이 요구된다.With the emergence of such marine pollution severity, it is necessary to constantly measure the extent of marine pollution in order to prepare for immediate measures against marine pollution.
근래에는 해양의 오염을 측정하기 위하여 해양의 지속적인 관찰을 통해 시료를 채취하고, 이를 실험실로 운반한 후, 오염물을 추출 및 정제하여 고가의 기기를 이용한 화학 분석을 통해 이루어지고 있다.In recent years, in order to measure the pollution of the ocean, samples are collected through continuous observation of the ocean, and they are transported to the laboratory, and the pollutants are extracted and refined through chemical analysis using expensive equipment.
그러나 이러한 해양 오염 측정 방법은 인력을 통해 시료 채취를 하는데, 이러한 인용을 이용함에 따라, 다양한 자연재해 요건 발생시 시료 채취가 어려워 비효율적이며, 인력 관리로 인한 비용이 증대되는 문제점이 있다.However, the method of measuring marine pollution involves collecting samples through manpower. Using these quotations, it is difficult to collect samples in the event of various natural disaster requirements, resulting in inefficiency and increased costs due to manpower management.
또한 해양 오염 정도의 결과를 얻기까지 상당한 시간이 소요되어 이미 오염이 이루어진 해양에서의 대처가 늦어지는 문제점이 있으며, 고가의 기기를 이용하여 화학 분석이 이루어짐으로써, 해양 오염의 측정을 위한 비용이 증대되는 문제점이 있다.In addition, it takes a long time to obtain the result of the marine pollution, and there is a problem in that it is delayed in the ocean where the pollution has already occurred, and the cost for measurement of marine pollution is increased due to the chemical analysis using expensive equipment .
이에, 해양 오염에 대한 즉각적인 대비책의 마련을 위해 오염의 정도를 상시 측정하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있다.Accordingly, various techniques for measuring the degree of contamination at all times have been developed in order to provide an immediate measure against marine pollution.
해양 오염 측정할 수 있는 다양한 기술 중 하나로, 등록특허공보 제10-0682127호에 수질오염 모니터링 시스템이 개시되었다.As one of various technologies for measuring marine pollution, a water pollution monitoring system is disclosed in Patent Publication No. 10-0682127.
도 1은 종래 수질 오염 모니터링 시스템의 일 예를 나타낸 도면으로, DO센서, 온도센서, COD센서, SS센서, ph센서 및 EC센서로 이루어진 다양한 센서를 통해 다양한 오염을 감지할 수 있도록 구성된다.FIG. 1 is a view showing an example of a conventional water pollution monitoring system, and is configured to detect various types of contamination through various sensors including a DO sensor, a temperature sensor, a COD sensor, an SS sensor, a pH sensor, and an EC sensor.
그러나 종래 수질 오염 모니터링 시스템은 다양한 센서가 구비되어 다양한 종류의 오염을 감지할 수 있도록 구성된 점은 긍정적이나, 오염 측정 센서가 설치되는 장소의 오염 종류에 따라 센서의 구성을 달리하여 구성하기 어려워 불필요한 센서 사용으로 인한 효율성이 저하되는 문제점이 있다.However, in the conventional water pollution monitoring system, various sensors are provided to detect various types of contamination. However, it is difficult to configure the water pollution monitoring system by changing the configuration of the sensor depending on the type of pollution at the place where the pollution measurement sensor is installed. There is a problem in that the efficiency due to use is lowered.
또한 측정 장치의 배터리의 교환시기가 되었거나 또는 각종 고장 및 오류 등의 문제점이 발생되었을 경우, 물과 센서가 접촉되도록 구비된 상태에서 측정 장치를 물 외부로 배출시키기 어려워 점검이 용이하지 않은 문제점이 있다.In addition, when the battery of the measuring apparatus is replaced or a problem such as various faults or errors occurs, there is a problem in that it is difficult to check the state of the measuring apparatus in a state where the water and the sensor are in contact with each other, .
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 다양한 종류의 센서로 모듈화된 센서 모듈을 수중에 다수 개 배치하여 해양 오염에 대한 다양한 정보를 실시간으로 측정할 수 있으며, 조립이 가능한 구조로 이루어진 모듈화를 통해 측정하고자 하는 환경 요건에 따라 다양한 센서의 선택적 사용이 가능하여, 불필요한 센서의 사용을 줄이고, 활용성이 우수한 수중 통신 환경 센서를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a sensor module in which a plurality of sensor modules modularized by various kinds of sensors are disposed in water, And an object of the present invention is to provide an underwater communication environment sensor which is capable of selectively using various sensors according to the environmental requirements to be measured through modularization with a structure that can be assembled,
또한, 본 발명에서 해결하기 위한 다른 과제는 통신망연결부가 구비되어 다수 개의 센서들이 상호 수중 통신이 가능하여, 큰 규모로 이루어진 해양의 전체적인 공간에서 측정이 가능한 수중 통신 환경 센서를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an underwater communication environment sensor capable of measuring in the entire space of a large-scale ocean, in which a plurality of sensors can communicate with each other through a communication network.
또한, 본 발명에서 해결하기 위한 또 다른 과제는 다수 개의 센서 모듈 각각에 부상수단이 구비됨에 따라, 센서 모듈의 배터리 전원을 교체할 주기가 되었거나 또는 고장 및 오류가 발생되었거나 또는 점검주기가 되었을 경우, 센서 모듈이 수면으로 부상할 수 있도록 함으로써, 불량률을 최소화하고, 효율적인 관리가 가능한 수중 통신 환경 센서를 제공하는 데 있다.Another problem to be solved by the present invention is that when the battery module of the sensor module is replaced with a new one due to a plurality of sensor modules each having a floating unit, And an object of the present invention is to provide an underwater communication environment sensor capable of minimizing the defect rate and enabling efficient management by allowing the sensor module to float to the water surface.
위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서는 수중에 하나 이상 구비되어 통합관제시스템과 무선 통신이 가능한 센서 모듈을 포함하는 수중 통신 환경 센서에 있어서, 센서 모듈은 센서 모듈 간 무선 통신 또는 통합관제시스템과 센서 모듈의 무선 통신이 가능하도록 하는 제어부가 구비된 메인하우징; 센서 모듈에 결합되어 수질에 대한 오염의 종류를 측정하는 하나 이상의 센서; 센서 모듈의 점검이 필요한 경우, 센서 모듈을 수면으로 떠오르게 하는 부상수단; 센서 또는 부상수단 중 선택된 하나의 일측에 결합되어 외부 환경으로부터 보호하기 위한 하우징 캡; 및 메인하우징, 센서, 부상수단, 하우징 캡을 상호간에 선택적으로 결합시키는 연결수단;을 포함하여 구성되되, 연결수단은 메인하우징, 센서, 부상수단 또는 하우징 캡 중 선택된 하나 이상의 측면에 형성된 수 커넥터; 수 커넥터와 대응되도록 구비되며, 메인하우징, 센서, 부상수단 또는 하우징 캡 중 선택된 하나 이상의 측면에 형성된 암 커넥터; 수 커넥터에 회전 가능하도록 구비되는 회전부 측면에 구비되는 수 연결부; 및 메인하우징, 센서, 부상수단 또는 하우징 캡 중 선택된 하나 이상에 암 커넥터가 구비되는 측면에 구비되는 암 연결부;를 포함하여 구성되되, 메인하우징, 센서, 부상수단 및 하우징 캡은 단면이 팔각형 형태로 이루어지고, 수 커넥터는 메인하우징, 센서, 부상수단 및 하우징 캡 각각의 측면을 따라 회전되도록 구성되는 회전부; 회전부의 측면에 외측으로 돌출된 형태로 이루어지는 커넥터핀; 회전부의 측면에 내측과 외측을 관통하는 형태로 이루어지며, 회전부의 회전에 따라 암 커넥터와 연통되도록 하는 끼움홈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 통신 환경 센서를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.In order to solve the above-mentioned problems, an underwater communication environment sensor according to the present invention includes at least one sensor module that is provided with at least one sensor module capable of wireless communication with an integrated control system, A main housing having a controller for enabling wireless communication between the integrated control system and the sensor module; At least one sensor coupled to the sensor module for measuring the type of contamination to the water quality; A lifting means for lifting the sensor module to the surface when the sensor module needs to be inspected; A housing cap coupled to one side of a selected one of the sensors or floating means to protect it from the external environment; And connecting means for selectively coupling the main housing, the sensor, the floating means, and the housing cap, wherein the connecting means comprises a male connector formed on at least one side of the main housing, the sensor, the floating means or the housing cap. A female connector formed to correspond to the male connector and formed on at least one side of the main housing, the sensor, the floating means or the housing cap; A male connector provided on a side surface of a rotating portion rotatably provided on the male connector; A main housing, a sensor, a lifting means, and a housing cap, the main housing, the sensor, the lifting means, and the housing cap being formed in an octagonal shape in cross section Wherein the male connector is configured to rotate along a side of each of the main housing, the sensor, the lifting means, and the housing cap; A connector pin protruding outwardly from a side surface of the rotary part; And a fitting groove which penetrates the inside and the outside of the side surface of the rotary part and communicates with the female connector in accordance with the rotation of the rotary part. I want to.
본 발명은 다양한 종류의 센서로 모듈화된 센서 모듈을 수중에 다수 개 배치하여 해양 오염에 대한 다양한 정보를 실시간으로 측정할 수 있으며, 조립이 가능한 구조로 이루어진 모듈화를 통해 측정하고자 하는 환경 요건에 따라 다양한 센서의 선택적 사용이 가능하여, 불필요한 센서의 사용을 줄이고, 활용성이 우수한 효과를 보유하고 있다.In the present invention, a plurality of sensor modules modularized by various kinds of sensors are arranged in the water to measure various information on marine pollution in real time, and modularized with a structure that can be assembled, The sensor can be selectively used, thereby reducing the unnecessary use of the sensor, and has an advantageous effect.
또한 본 발명은 통신망연결부가 구비되어 다수 개의 센서모듈 간 수중 통신이 가능하여, 큰 규모로 이루어진 해양의 전체적인 공간에서 측정이 가능한 현저한 효과를 보유하고 있다.In addition, the present invention has a remarkable effect that measurement can be performed in an entire space of a large-scale ocean because a communication network connection unit is provided to enable underwater communication between a plurality of sensor modules.
또한 본 발명은 다수 개의 센서 모듈 각각에 부상수단이 구비됨에 따라, 센서 모듈의 배터리 전원을 교체할 주기가 되었거나 또는 고장 및 오류가 발생되었거나 또는 점검주기가 되었을 경우, 센서 모듈이 수면으로 부상할 수 있도록 함으로써, 불량률을 최소화하고, 효율적인 관리가 가능한 현저한 효과를 보유하고 있다.Further, according to the present invention, since each of the plurality of sensor modules is provided with floating means, when the battery power of the sensor module is changed, or when a failure, an error, or a check cycle occurs, , It has a remarkable effect of minimizing the defective rate and enabling efficient management.
도 1은 종래 수질 오염 모니터링 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서의 활용 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 메인하우징의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 메인하우징에서 제어부의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 메인하우징에서 관리부의 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 부상수단의 일 예를 나타낸 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 부상수단의 동작 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 부상수단의 다른 예를 나타낸 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 연결수단을 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 연결수단의 동작 과정을 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈의 결합된 예를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an example of a conventional water pollution monitoring system.
2 is a view showing an application example of an underwater communication environment sensor according to the present invention.
3 is a perspective view of a sensor module in an underwater communication environment sensor according to the present invention.
4 is a configuration diagram of a main housing of a sensor module in an underwater communication environment sensor according to the present invention.
5 is a configuration diagram of a control unit in a main housing of a sensor module in an underwater communication environment sensor according to the present invention.
6 is a configuration diagram of a management unit in a main housing of a sensor module in an underwater communication environment sensor according to the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing an example of floating means provided in a sensor module in an underwater communication environment sensor according to the present invention.
8 is a view showing an example of the operation of the floating means provided in the sensor module in the underwater communication environment sensor according to the present invention.
9 is a configuration diagram showing another example of floating means provided in the sensor module in the underwater communication environment sensor according to the present invention.
FIG. 10 is a perspective view illustrating a connecting means provided in the sensor module in the underwater communication environment sensor according to the present invention. FIG.
11 is a cross-sectional view illustrating an operation process of connection means provided in the sensor module in the underwater communication environment sensor according to the present invention.
12 is a view showing an example of combining sensor modules in an underwater communication environment sensor according to the present invention.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of embodiments of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, It should be construed in the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that the concept of the term can be appropriately defined in order to explain it in the best way.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents And variations are possible.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항, 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.Before describing the present invention with reference to the accompanying drawings, it is not shown what is not necessary in order to reveal the gist of the present invention, that is, a publicly known structure that a person skilled in the art can easily add, .
먼저, 본 명세서에서 각 구성 또는 각 구성들의 의미는 선택적으로 결합이 가능한, 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400) 중 선택된 하나 이상의 구성을 지칭하는 의미로 사용되었음을 밝혀둔다.First, in the present specification, the meaning of each component or each component is meant to mean a selected one or more configurations of the
본 발명은 다양한 해양 오염을 측정할 수 있도록 다양한 센서로 모듈화된 센서 모듈을 수중에 다수 개 배치하여 해양 오염에 대한 정보를 실시간으로 측정하되, 조립이 가능한 구조로 이루어져, 측정하고자 하는 환경 요건에 따라 다양한 센서의 선택적 사용이 가능함으로써, 활용성이 우수하며, 통신망연결부가 구비되어 다수 개의 센서모듈 간 수중 통신이 가능하여 큰 규모의 해양에서 전체적인 측정이 가능한 수중 통신 환경 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for measuring marine pollution by arranging a plurality of sensor modules modularized in various sensors so as to measure various marine pollution in real time, The present invention relates to an underwater communication environment sensor capable of selectively performing various measurements on a large-scale ocean because of its excellent usability and communication connection between a plurality of sensor modules.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an underwater communication environment sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서의 활용 예를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈의 사시도이다.FIG. 2 is a view showing an application example of an underwater communication environment sensor according to the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of a sensor module in an underwater communication environment sensor according to the present invention.
통합관제시스템(10)은 지상에 설치되어, 수중에 구비되는 하나 이상의 센서 모듈(20)과의 통신을 통해, 상기 센서 모듈(20)로부터 해양 오염에 대한 정보를 전달받아 이를 처리할 수 있도록 하는 것을 의미한다.The integrated
이때, 통합관제시스템(10)은 단말기 형태로 구비될 수 있고, 각종 응용서비스에 사용될 수 있도록 별도로 제작된 리더기 등으로 이루어질 수 있다.At this time, the integrated
여기에서, 단말기 및 리더기는 통신망을 통해 후술되는 센서 모듈(20)과 통신이 가능한 것을 의미하는 것으로, 인터넷통신, 음성통신, 데이터통신, 화상통신 및 SMS통신 중에서 적어도 하나 이상의 통신이 가능한 기기를 의미한다.The term " terminal " means that a terminal and a reader can communicate with a
예를 들어, 관제시설에 설치된 데스크톱 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 PC 또는 PDA 등으로 이루어질 수 있다.For example, a desktop computer installed in a control facility, a smart phone, a tablet PC, or a PDA.
이러한 통합관제시스템(10)은 상기에서 서술한 바와 같이, 통신망이 형성된 다양한 기기 및 시스템으로 이루어질 수 있으며, 후술되는 센서 모듈(20)과의 일정거리 내에서 통신이 가능한 구조이면 어떠한 구조로도 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, the integrated
센서 모듈(20)은 다양한 센서를 통해 해양의 다양한 오염 정보를 측정하고, 측정된 측정정보를 서로 다른 센서 모듈(20) 간 공유가 가능하며, 통신망을 통해 통합관제시스템(10)과 통신하는 기능을 수행한다.The
여기에서, 측정정보는 다양한 종류의 오염을 측정하고, 측정된 해양 오염의 종류에 따라 해당 오염을 구분할 수 있는 지표를 의미한다.Here, the measurement information means an indicator capable of measuring various kinds of contamination and distinguishing the contamination according to the type of the marine pollution measured.
이때, 상기 측정정보에 SDP(Session Description Protocol) 스택(stack)이 포합되어 이루어질 수 있다.At this time, a SDP (Session Description Protocol) stack may be included in the measurement information.
여기에서, SDP 스택이란 멀티미디어 세션을 발견하고 참여하는 데 필요한 정보를 제공하기 위해 정의된 포맷을 의미하는 것으로, 예를 들어, ph(hydrogen exponent)가 측정된 측정정보인지 또는 Do(dissolved oxygen)가 측정된 측정정보인지 또는 Cl(Chlorine)이 측정된 측정정보인지 또는 MLSS(mixed liquor suspended solid)가 측정된 측정정보인지 또는 COD(chemical oxygen demand)가 측정된 측정정보인지 또는 SS(suspended solid)가 측정된 측정정보인지를 구분지어 통신망을 통해 함께 전송되도록 함으로써, 오염의 종류를 구분할 수 있다.Here, the SDP stack refers to a format defined to provide information necessary for discovering and participating in a multimedia session. For example, if pH (hydrogen exponent) is measured measurement information or Do (dissolved oxygen) Whether the measurement information is measured or whether Cl (Chlorine) is the measured measurement information, or whether mixed liquor suspended solid (MLSS) is the measured measurement information or COD (chemical oxygen demand) The type of contamination can be classified by transmitting the measured information together through the communication network.
설계조건에 따라, 센서 모듈(20)은 통합관제시스템(10)과 통신 연결시, 측정정보 이외에 관리정보를 함께 통신하도록 구성될 수 있다.Depending on the design conditions, the
여기에서, 관리정보는 센서 모듈(20)에 구비되는 배터리(150)의 잔량, 상기 센서 모듈(20)에 발생된 고장이나 오류 및 구성들의 점검주기에 관한 정보를 의미하는 것으로, 센서 모듈(20)에 이상 징후 발견시 이를 통합관제시스템(10)과 통신할 수 있도록 하고, 반대로, 센서 모듈(20)의 이상 징후 발견시 후술되는 부상수단(300)을 동작시켜 센서 모듈(20)을 수면 위로 떠오르게 함으로써, 효율적인 관리가 이루어질 수 있도록 한다.Herein, the management information refers to information regarding the remaining amount of the
따라서 하나 이상 구비되는 센서 모듈(20)은 다양한 해양 오염을 측정하고, 측정된 측정정보와 센서 모듈(20) 자체의 기기적 결함에 따른 관리정보를 통신망을 통해 공유할 수 있으며, 이를 통합관제시스템(10)으로 전송하여 효율적인 관리가 이루어질 수 있도록 하고, 해양 오염의 실시간 측정을 제공할 수 있다.Accordingly, the at least one
또한 종래 해양 오염 측정 장치들은 지상에 설치되어 장치의 일부인 센서만 수중에 구비되어 측정하도록 구성되었으나, 이는 해양의 수면 높이가 달라짐에 따라 센서가 수면 위로 노출되는 등, 환경 요건에 의하여 정확한 측정이 이루어지지 않은 문제점이 있으나, 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈(20)은 수중에 완전히 잠기도록 구비됨으로써, 해양의 수면 높이가 달라져도 정확한 측정이 가능한 이점이 있다.Conventional marine pollution measuring devices are configured to measure only the sensors installed on the ground and equipped with the sensors in the water. However, due to the variation of the sea surface height, the sensors are exposed to the water surface, However, in the underwater communication environment sensor according to the present invention, the
이러한 센서 모듈(20)은 하나 이상의 센서(200)로부터 측정된 관리정보를 활용하여 통신망을 통해 서로 다른 센서 모듈(20)과 공유하고, 통합관제시스템(10)으로 전송하는 기능을 수행하는 것으로, 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300), 하우징 캡(400) 및 연결수단(500)을 포함하여 구성된다.The
메인하우징(100)은 센서 모듈(20)의 일측에 구비되며, 타측에 연결수단(500)이 구비되어 후술되는 센서(200)와 연결되고, 서로 다른 센서 모듈(20) 간의 통신연결 및 통합관제시스템(10)과의 통신연결이 이루어지도록 하는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 통신망연결부(110), 제어부(120), 데이터처리부(130), 관리부(140) 및 배터리(150)를 포함하여 구성된다.The
통신망연결부(110)는 다수 개의 센서 모듈(20) 간 또는 센서 모듈(20)과 통합관제시스템(10) 간의 통신연결을 위한 것으로, 이때, 통신망연결부(110)는 저주파 대역을 사용하는 자기장의 통신 방식을 이용할 수 있다.The communication
이러한 자기장 통신 방식은 흙, 물 금속 등 매질이 다양하게 포함된 수중에서의 통신이 가능하도록 하는 것으로, 전자파 통신과 달리 매질의 변화에 의한 영향을 거의 받지 않기 때문에 매질이 불균등한 수중 환경에서도 통신을 가능하게 해준다.Such a magnetic field communication method enables communication in the water including a variety of media such as soil and water metal. Unlike the electromagnetic wave communication, since it is hardly influenced by the change of the medium, communication can be performed even in an underwater environment where the medium is uneven. .
바람직하게, 통신망연결부(110)는 양방향으로 통신이 가능하도록 이루어질 수 있음은 물론이다.Preferably, the communication
이때, 통신망연결부(110)의 통신 거리는 수중 환경을 고려하여 약 20m로 이루어질 수 있다.At this time, the communication distance of the communication
이에, 다수 개의 센서 모듈(20)을 상호 간에 20m 내외로 배치함으로써, 센서 모듈(20) 간의 효율적인 통신이 이루어지도록 할 수 있다.Accordingly, by arranging the plurality of
제어부(120)는 데이터의 연결통로 기능을 수행하고, 통신망연결부(110)를 통해 후술되는 센서(200)로부터 측정된 측정정보와 후술되는 관리부(140)로부터 전달된 관리정보를 각각 구분하여, 통신망연결부(110)를 통해 통신이 가능하도록 하는 것으로, 측정정보 모듈(121) 및 관리정보 모듈(122)을 포함하여 구성된다.The
측정정보 모듈(121)은 후술되는 센서(200)로부터 수신되는 데이터에 따라, 다수 개의 센서(200)가 측정한 오염의 종류를 구분하기 위한 것으로, 측정정보를 이용하여 오염의 종류를 구분하는 기능을 수행한다.The
예를 들어, 다수 개의 센서 각각에서 측정된 데이터가 ph(hydrogen exponent), Do(dissolved oxygen), Cl(Chlorine), MLSS(mixed liquor suspended solid), COD(chemical oxygen demand) 또는 SS(suspended solid)인지를 측정정보를 통해 구분하는 기능을 수행한다.For example, the measured data at each of the plurality of sensors may include hydrogen exponent, dissolved oxygen (DO), chlorine (Cl), mixed liquor suspended solid (MLSS), chemical oxygen demand (COD) And performs the function of distinguishing the perception through the measurement information.
이에, 제어부(120)는 측정정보 모듈(121) 통해 센서 모듈(20)의 다양한 센서를 통해 측정된 오염의 종류에 대한 정보를 측정정보에 따라 구분하고, 이를 통신망연결부(110)를 통해 통신이 가능하도록 함으로써, 다양한 종류의 오염을 측정할 수 있다.The
관리정보 모듈(122)은 후술되는 관리부(140)로부터 수신되는 데이터에 따라, 센서 모듈(20)의 현재 상태가 어떠한 상태인지 실시간으로 수집하는 기능을 수행한다.The
이에, 제어부(120)는 관리정보 모듈(122)을 통해 센서 모듈(20)의 배터리 잔량, 고장 및 오류 발생 또는 점검주기에 따른 관리정보를 수집하고, 이를 통신망연결부(110)를 통해 통신이 가능하도록 함으로써, 센서 모듈(20)의 효율적인 관리가 이루어지도록 하여, 측정 결과에 따른 정확성 및 신뢰성을 향상시키고, 불량률을 최소화할 수 있다.Accordingly, the
또한 제어부(120)는 상기 관리정보에 따라, 센서 모듈(20)의 점검, 수리 및 교환 등의 작업이 필요하다고 판단되는 경우, 후술되는 부상수단(300)에 동작신호를 송신하고, 이에, 부상수단(300)의 동작에 의해 수중에 구비된 센서 모듈(20)이 수면 위로 떠올라 점검, 수리 및 교환 등의 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.The
데이터처리부(130)는 프로토콜 메모리를 이용하여 데이터를 변환하는 기능을 수행한다.The
상세하게는, 통신망연결부(110)를 통해 서로 다른 센서 모듈(20) 간 데이터를 송수신받을 수 있도록 데이터를 변환하고, 나아가, 통합관제시스템(10)으로 데이터를 송신할 수 있도록 데이터를 변환하는 기능을 수행한다.More specifically, it is possible to convert data so that data can be received and received between
관리부(140)는 센서 모듈(20)의 배터리(150) 상태, 고장 또는 오류의 유무, 점검주기 등의 정보를 통신망연결부(110)를 통해 통합관제시스템(10)으로 송신하고, 후술되는 부상수단(300)을 통해 상기 센서 모듈(20)이 수면으로 떠오르게 하는 기능을 수행하는 것으로, 전원점검 모듈(141), 이상징후 감지 모듈(142) 및 점검주기 모듈(143)을 포함하여 구성된다.The
전원점검 모듈(141)은 배터리(150)의 잔량을 체크하고, 이에 대한 데이터를 제어부(120)의 관리정보 모듈(122)로 송신하고, 상기 관리정보 모듈(122)은 수신된 데이터를 수집한 후, 데이터처리부(130)를 통해 서로 다른 센서 모듈(20) 간 데이터를 송수신 받을 수 있도록 데이터를 변환하고, 나아가, 통합관제시스템(10)으로 데이터를 송신할 수 있도록 데이터를 변환하여 통신망을 통해 점검주기 모듈(143)에서 수집된 정보를 알림하여 주며, 배터리(150)의 잔량에 따라 센서 모듈(20)의 제기능 수행이 어렵다고 판단된 경우, 후술되는 부상수단(300)을 통해 상기 센서 모듈(20)이 수면으로 떠올라 배터리(150)를 교환하거나 또는 충전할 수 있도록 한다.The power
이상징후 감지 모듈(142)은 센서 모듈(20)에 고장이나 오류 발생시, 이에 대한 데이터를 관리정보 모듈로 송신하고, 상기 관리정보 모듈(122)은 수신된 데이터를 수집한 후, 데이터처리부(130)를 통해 서로 다른 센서 모듈(20) 간 데이터를 송수신 받을 수 있도록 데이터를 변환하고, 나아가, 통합관제시스템(10)으로 데이터를 송신할 수 있도록 데이터를 변환하여 통신망을 통해 점검주기 모듈(143)에서 수집된 정보를 알림하여 주며, 고장이나 오류에 따라 점검 및 수리가 필요하다고 판단된 경우, 후술되는 부상수단(300)을 통해 상기 센서 모듈(20)이 수면으로 떠올라 점검이 이루어질 수 있도록 한다.The abnormality
점검주기 모듈(143)은 센서 모듈(20)에 구성되는 부속품에 대한 명칭, 제조사, 설치시기 및 교환주기 등의 정보가 저장되며, 설치 후 경과한 사용시간 및 가동시간이 저장된다.The
상세하게는, 조립이 가능한 구조로 이루어지는 센서 모듈(20)에 구성된 메인하우징(100), 하나 이상의 센서(200), 부상수단(300) 및 하우징 캡(400)의 노후 정도를 각각 저장하고, 각 구성들의 사용 빈도수에 따라 점검주기를 검출하고, 검출된 데이터를 제어부(120)의 관리정보 모듈(122)로 송신한다.Specifically, the aging degree of the
즉 구성들 각각의 점검주기에 대한 데이터를 제어부(120)의 관리정보 모듈(122)로 송신하고, 상기 관리정보 모듈(122)은 수신된 데이터를 수집한 후, 데이터처리부(130)를 통해 서로 다른 센서 모듈(20) 간 데이터를 송수신 받을 수 있도록 데이터를 변환하고, 나아가, 통합관제시스템(10)으로 데이터를 송신할 수 있도록 데이터를 변환하여 통신망을 통해 점검주기 모듈(143)에서 수집된 정보를 알림하여 주며, 점검주기에 따라 점검이 필요하다고 판단된 경우, 후술되는 부상수단(300)을 통해 상기 센서 모듈(20)이 수면으로 떠올라 점검이 이루어질 수 있도록 한다.The
배터리(150)는 센서 모듈(20)에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.The
이러한 배터리(150)는 충전식으로 이루어지거나 또는 교환이 가능한 구조로 이루어질 수 있다.The
이때, 센서 모듈(20)에 구비되는 다양한 구성들 간 결합은 후술되는 연결수단(500)에 이루어지며, 이러한 연결수단(500)을 통해 배터리(150)의 전기에너지를 각 구성들 간 공유할 수 있도록 한다.In this case, the connection between the various components of the
센서(200)는 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 메인하우징(100)과 하우징 캡(400) 사이에 구비되되, 하나의 센서 모듈(20)에 블럭 형태로 이루어진 하나 이상의 센서(200)가 선택적으로 결합되어 이루어진다.The
이때, 블럭 형태로 이루어진 각각의 센서(200)는 서로 다른 종류의 해양 오염을 측정하도록 이루어질 수 있다.At this time, each of the
예를 들어, 센서(200)는 ph(hydrogen exponent) 센서, Do(dissolved oxygen) 센서, Cl(Chlorine) 센서, MLSS(mixed liquor suspended solid) 센서, COD(chemical oxygen demand) 센서 또는 SS(suspended solid) 센서 등으로 이루어질 수 있다.For example, the
이에, 다양한 종류의 해양 오염을 실시간으로 동시에 측정이 가능하며, 다양한 종류의 해양 오염을 각각 측정하는 센서(200)를 선택적으로 활용할 수 있어, 센서(200)의 불필요한 사용을 최소화할 수 있다.Accordingly, various types of marine pollution can be simultaneously measured in real time, and a
도 7은 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 부상수단의 일 예를 나타낸 구성도이며, 도 8은 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 부상수단의 동작 예를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a block diagram showing an example of floating means provided in the sensor module in the underwater communication environment sensor according to the present invention, FIG. 8 is a diagram showing an operation example of the floating means provided in the sensor module in the underwater communication environment sensor according to the present invention Fig.
부상수단(300)은 메인하우징(100)과 후술되는 하우징 캡(400) 사이에 구비되며, 메인하우징(100)과 센서(200) 사이 또는 센서(200)와 하우징 캡(400) 사이에 후술되는 연결수단(500)을 통해 설치되는 것으로, 제어부(120)로부터 동작신호를 전달받아 에어백(350)이 전개되도록 함으로써, 센서 모듈(20)이 수면위로 떠오를 수 있도록 하는 것으로, 산소탱크(310), 밸브(320), 호스(330), 주입구(340) 및 에어백(350)을 포함하여 구성된다.The lifting means 300 is provided between the
상세하게는, 센서 모듈(20)의 점검, 수리 및 교환 등의 작업이 필요하다고 판단되는 경우, 제어부(120)로부터 동작신호를 전달받아 밸브(320)가 개방된다. 이때, 밸브(320)가 개방되는 순간 산소탱크(310) 내에 압축되어 있던 산소가 호스를 통해 주입구로 이동되고, 주입구(340)를 통과한 산소는 에어백(350)에 충전되어 에어백(350)이 센서 모듈(20) 외부로 전개된다.More specifically, when it is determined that the operation of checking, repairing, and exchanging the
이러한 에어백(350)의 전개시에는 센서 모듈(20)의 무게를 지지하여 주는 부력을 지니게 되어, 도 8에서와 같이, 수면으로 센서 모듈(20)을 부상시킬 수 있게 된다.When the
이때, 부상수단(300)은 에어백(350)이 전개되는 방향을 유도할 수 있도록 일측면에 에어백(350)이 내장되고, 제어부(120)로부터 동작신호가 전달되면, 상기 일측면 외측으로 전개되도록 구성될 수 있다.At this time, the floating means 300 includes an
설계조건에 따라, 부상수단(300)은 메인하우징(100)에 구비되는 배터리(150)의 잔량이 20% 미만이거나 또는 센서 모듈(20)의 구성들이 정상적인 동작이 일정시간 동안 이루어지지 않은 경우, 동작되도록 구성될 수 있다.According to the design conditions, when the remaining amount of the
예를 들어, 메인하우징(100)에 구비되는 배터리(150)의 잔량이 20% 미만일 경우 또는 센서 모듈(20)에 구비되는 구성들의 정상적인 동작이 1시간 동안 동작하지 않는 경우, 제어부(120)로부터 동작신호를 전달받아 부상수단(300)이 동작되도록 구성될 수 있다.For example, when the remaining amount of the
도 9는 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 부상수단의 다른 예를 나타낸 구성도이다.9 is a configuration diagram showing another example of floating means provided in the sensor module in the underwater communication environment sensor according to the present invention.
먼저, 도 7 및 도 8에서 이미 서술한 내용 중에서 중복되는 부분은 서술하지 않았음을 밝혀둔다.First, it should be noted that overlapping portions of the contents already described in Figs. 7 and 8 are not described.
본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 부상수단(300)의 다른 예를 도 9를 참조하여 설명하면, 산소탱크(310), 호스(330), 주입구(340), 에어백(350), 연결부재(361), 탄성부재(362), 와이어(633), 컷팅부재(364), 보조 배터리(365) 및 전압계 모듈(365)를 포함하여 구성된다.9, an
즉 보조 배터리(365)가 구비됨으로써, 메인하우징(100)에 구비되는 배터리(150) 정상적인 동작을 하지 않거나 배터리 소모가 급격하게 이루어져 부상수단(300)에 전원을 정상적으로 인가하지 못하는 경우, 상기 보조 배터리(365)를 통해 비상시 부상수단(300)에 전원을 공급하여 동작되도록 함으로써, 부상수단(300)의 비동작에 따른 센서 모듈(20)의 분실을 미연에 방지할 수 있다.That is, when the
이러한 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 부상수단(300)의 다른 예를 상세하게 설명하면, 연결부재(361)가 호스(330)에 슬라이드 이동 가능하도록 구비되어, 상기 연결부재(361)의 슬라이드 이동에 따라 호수(330)가 연통되도록 하거나 또는 단속하도록 한다.Another example of the floating means 300 in the underwater communication environment sensor according to the present invention will be described in detail. The connecting
이때, 센서 모듈(20)의 점검, 수리 및 교환 등의 작업이 필요하다고 판단된 경우, 메인하우징(100)에 구비되는 배터리(150)의 잔량이 20% 미만이거나 또는 센서 모듈(20)의 구성들이 정상적인 동작이 일정시간 동안 이루어지지 않는 경우, 전압계 모듈(366)은 이를 감지하고, 보조 배터리(365)의 전원을 이용하여 컷팅부재(364)가 와이어(363)를 절단함으로써, 연결부재(361)의 일측에 구비된 와이어(363)가 끊어지는 동시에, 연결부재(361)의 타측에 구비된 탄성부재(362)의 탄성력에 의해 연결부재(361)가 탄성부재(362) 측으로 슬라이드 이동됨에 따라, 단절되어 있던 호스(330)가 연통되도록 하여, 산소탱크(310) 내에 압축되어 있던 산소가 호스를 통해 주입구로 이동되고, 주입구(340)를 통과한 산소는 에어백(350)에 충전되어 에어백(350)이 센서 모듈(20) 외부로 전개된다.At this time, if it is determined that the operation of checking, repairing, and exchanging the
이에, 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 메인하우징(100)에 구비되는 배터리(150)가 정상적인 동작을 하지 않거나 또는 배터리(150) 소모가 급격하게 이루어져 부상수단(300)에 전원을 정상적으로 인가하지 못하는 경우, 보조 배터리(365)를 통해 부상수단(300)에 전원을 공급하여 동작되도록 함으로써, 비상시 부상수단(300)의 정상적인 동작이 이루어지도록 할 수 있다.In the underwater communication environment sensor according to the present invention, when the
하우징 캡(400)은 하나 이상 구비되는 센서(200) 중 타측단에 구비되는 센서(200)의 타측에 연결수단(500)에 의해 결합되며, 센서 모듈(20)의 타측 부분을 마감하는 기능을 수행한다.The
설계조건에 따라, 하우징 캡(400)에 인디케이터(도면에 미표시)가 더 구비될 수 있다.According to the design conditions, the
이러한 인디케이터는 배터리(150)의 전원을 인가받아 일정한 주기로 점등과 소등이 반복되는 LED로 이루어질 수 있다.Such an indicator may be an LED that is repeatedly turned on and off at a constant cycle after the
이에, 수중에서 센서 모듈(20) 외부의 인디케이터를 통해 식별이 가능하여, 센서 모듈(20)의 위치 식별이 용이하다.Accordingly, the
연결수단(500)은 메인하우징(100), 하나 이상의 센서(200), 부상수단(300) 및 하우징 캡(400)으로 이루어진 센서 모듈(20)을 각 구성간 조립 및 해체가 가능하도록 하는 기능을 수행한다.The connecting means 500 has a function of allowing the
이때, 각 구성들의 형상은 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 단면이 팔각형 형태로 이루어지도록 도시하였으나, 다수의 각을 갖는 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.In this case, as shown in the accompanying drawings, the shapes of the respective components are shown to have an octagonal cross-section, but it is also possible to have a plurality of angles.
이에, 연결수단(500)을 통해 각 구성들 간 연결시 다양한 형태로의 결합이 가능하도록 한다.Accordingly, various types of connection can be made through the connection means 500 when connecting the respective components.
이하, 연결수단(500)을 도 10 및 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the connecting means 500 will be described in detail with reference to Figs. 10 and 11. Fig.
도 10은 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 연결수단을 나타낸 사시도이며, 도 11은 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈에 구비되는 연결수단의 동작 과정을 나타낸 단면도이고, 도 12는 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서에서 센서 모듈의 결합된 예를 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a perspective view showing a connection means provided in the sensor module in the underwater communication environment sensor according to the present invention, FIG. 11 is a sectional view showing the operation procedure of the connection means provided in the sensor module in the underwater communication environment sensor according to the present invention And FIG. 12 is a view showing an example of combining a sensor module in an underwater communication environment sensor according to the present invention.
이러한 연결수단(500)은 블록 구조로 이루어져 조립이 가능한 모듈 형태의 센서 모듈(20)에서 각 구성들이 전기 신호로 연결되어 배터리(150)의 전기에너지를 공유할 수 있도록 하며, 각 구성들 간 기밀을 유지한채 조립이 가능하도록 하는 것으로, 수 커넥터(510), 암 커넥터(520), 수 연결부(530) 및 암 연결부(540)를 포함하여 구성된다.The connection means 500 may be a module type sensor module having a block structure and can be assembled, so that each configuration may be connected to an electric signal so as to share the electric energy of the
이때, 연결수단(500)에 의해 조립되는 구성은 첨부된 도면 중 도 3에 도시된 바와 같이, 메인하우징(100), 하나 이상의 센서(200), 부상수단(300) 및 하우징 캡(400)이 일자 형태로 결합되는 경우, 메인하우징(100)과 센서(200) 사이, 복수의 센서(200) 사이사이, 센서(200)와 부상수단(300) 사이 및 부상수단(300)과 하우징 캡(400) 사이에 구비될 수 있으며, 다른 예로, 도 12에 도시된 바와 같이, 메인하우징(100)과 하우징 캡(400) 사이에도 구비되어, 상기 메인하우징(100)과 하우징 캡(400) 또한 연결수단(500)에 의해 결합되도록 구성될 수 있다.3, the
수 커넥터(510)는 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400) 중 선택된 하나 이상의 측면에 외측으로 돌출된 형태로 이루어지며, 후술되는 암 커넥터(520)에 연결되어 센서 모듈(20)에 구성되는 각 구성들이 기밀을 유지한 채 전기에너지를 공유할 수 있도록 연결하는 기능을 수행하는 것으로, 회전부(511), 커넥터핀(512) 및 끼움홈(513)을 포함하여 구성된다.The
회전부(511)는 측면에 후술되는 커넥터핀(512)이 외측으로 돌출된 형태로 이루어지고, 후술되는 암 커넥터(520)에 대응되는 끼움홈(513)이 다수 개 형성되는 것으로, 단면이 팔각형 형태로 이루어진 각 구성들 간의 측면을 따라 회전되도록 구성된다.The
즉 회전부(511)는 도 10에 도시된 바와 같이, 회전부(511)에 구비되는 후술되는 커넥터핀(512)이 암 커넥터(520)에 끼워지도록 구성되되, 회전부(511)가 단면이 팔각으로 이루어진 각 구성들의 측면을 따라 회전되도록 구성됨으로써, 상기 커넥터핀(512)이 향하는 방향을 선택적으로 조절한 후, 다른 구성에 형성된 암 커넥터(520)에 끼워지도록 구성된다.That is, as shown in FIG. 10, the
예를 들어, 센서(200)와 부상수단(300)이 연결수단(500)에 의해 연결되는 경우, 센서(200)에 구비되는 후술되는 커넥터핀(512)이 부상수단(300)에 구비된 회전부(511)의 회전이 정지된 위치에서, 상기 회전부(511)의 끼움홈(513)과 후술되는 암 커넥터(520)가 연통된 공간에 끼워짐으로써, 센서(200)와 부상수단(300)이 상호간에 전기에너지를 공유할 수 있도록 연결된다.For example, when the
이때, 회전부(511)는 각 구성들에 구비되어 회전 가능하도록 구성되되, 상기 회전부(511)가 회전되어도 각 구성들 내부로 물이 유입되지 않도록 방수 기능이 구비되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the
커넥터핀(512)은 회전부(511)의 측면에 외측으로 돌출된 형태로 이루어져 후술되는 암 커넥터(520)에 끼워지는 것으로, 회전부(511)가 회전되면, 팔각형 단면으로 이루어진 각 구성들의 측면을 따라 외측으로 돌출된 방향의 위치가 결정된다.The
즉 각 구성들이 팔각형 단면으로 이루어진 경우, 커넥터핀(512)은 회전부(511)의 회전에 따라, 8개의 측면 중 후술되는 암 커넥터(520)가 형성된 면을 제외한 나머지 7개의 면에 선택적으로 위치하도록 구성된다.In other words, when each of the configurations is an octagonal cross-section, the
끼움홈(513)은 회전부(511)의 측면에 내측과 외측을 관통하는 형태로 이루어지며, 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 다수 개 형성됨에 따라, 회전부(511)가 회전되어 커넥터핀(512)이 향하는 방향이 변하더라도 후술되는 암 커넥터(520)가 끼움홈(513)에 의해 항상 외부로 노출되도록 함으로써, 상기 암 커넥터(520)에 수 커넥터(510)의 커넥터핀(512)이 끼워질 수 있도록 한다.As shown in the accompanying drawings, a plurality of
이와 같이, 수 커넥터(510)는 회전부(511)가 회전되도록 구성됨으로써, 각 구성들이 상호간에 결합되는 방향을 설정하여 조립이 가능하며, 수중의 다양한 환경에 맞추어 센서 모듈(20)을 다양한 형태로 조립되도록 할 수 있다.As described above, the
암 커넥터(520)는 센서(200)와 부상수단(300)의 측면 및 하우징 캡(400)의 측면에 각각 형성되어 수 커넥터(510)가 연결된다.The
이러한 수 커넥터(510)와 암 커넥터(520)는 센서 모듈(20)에 구성되는 메인하우징(100), 하나 이상의 센서(200), 부상수단(300) 및 하우징 캡(400) 사이에서 결합되어 각 구성들이 전기에너지를 공유할 수 있도록 결합되며, 후술되는 수 연결부(530)와 암 연결부(540)의 연결에 의해, 수 커넥터(510)와 암 커넥터(520)로의 누수가 발생되지 않도록 한다.The
수 연결부(530)는 수 커넥터(510)의 회전부(511) 측면에 구비되되, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 커넥터핀(512)이 형성된 회전부(511)의 측면에 구비되는 것이 바람직하다.The
즉 커넥터핀(512)이 형성된 부분에 함께 형성되는 것으로, 도 11을 참조하여 설명하면, 회동부재(531), 고정브라켓(532) 및 걸림구(533)를 포함하여 구성된다.11, a
회동부재(531)는 수 연결부(530)가 구비되는 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300), 하우징 캡(400) 중 선택된 하나 이상의 외주면에 각각 구비되되, 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 다수 개 구비될 수 있다.The tilting
고정브라켓(532)은 회동부재(531)에 타측이 회동가능하도록 결합된다.The fixing
걸림구(533)는 도 11을 참조하여 설명하면, 일측은 고정브라켓(532)에 회동 가능하도록 결합되고, 타측은 내측으로 구부러진 형상으로 이루어진다.11, one side is coupled to the fixing
암 연결부(540)는 암 커넥터(520)가 형성되는 측면에 형성되어 수 연결부(530)와 체결됨으로써, 센서 모듈(20) 간 각 구성들이 상호 결합되도록 하는 기능을 수행한다.The
즉 암 커넥터(520)가 형성된 부분에 함께 형성되어 수 연결부(530)와 연결되는 것으로, 도 11을 참조하여 설명하면, 걸림부재(541) 및 기밀부재(542)를 포함하여 구성된다.The connecting
걸림부재(541)는 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400) 중 암 연결부(540)가 구비되는 측면의 상측과 하측에 형성되되, 외측으로 돌출된 형태로 이루어지며, 수 연결부(530)가 형성되는 반대측에 내측으로 파여진 홈이 형성되어 상기 홈에 수 연결부(530)의 걸림구(533)가 걸림되도록 하는 기능을 수행한다.The latching
기밀부재(542)는 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400) 중 하나의 구성 측면에 구비된 걸림부재(541)와 함께 상측과 하측에 형성되고, 이에 대응되도록, 다른 하나의 구성에 구비된 회전부(511)에서 커넥터핀(512)이 구비된 측면에 좌측과 우측 각각에 상,하로 긴 형태로 형성되어, 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400) 중 선택된 두개의 구성이 상호 결합되는 과정에서 하나의 구성 상측과 하측에 구비된 기밀부재(542)와 다른 하나의 구성 좌측과 우측에 구비된 기밀부재(542)가 서로 상대되는 구성의 측면을 압착함으로써, 수 연결부(530)와 암 연결부(540)가 상호 기밀된 상태로 결합되도록 한다.The
예를 들어, 센서(200)와 부상수단(300)이 상호 결합되는 경우, 센서(200)에 구비된 회전부(511)의 커넥터핀(512)이 부상수단(300)에 형성된 암 커넥터(520)에 끼워지면, 상기 센서(200)에 구비된 회전부(511)의 좌측과 우측에 형성된 기밀부재(542)는 부상수단(300)에 암 커넥터(520)가 형성된 측면을 압착하고, 상기 부상수단(300)에 암 커넥터(520)가 구비된 측면의 상측과 하측에 형성된 기밀부재(542)는 센서(200)에 수 커넥터(510) 및 수 연결부(530)가 형성된 측면을 압착함으로써, 센서(200)와 부상수단(300)이 상호 기밀된 상태로 결합된다.For example, when the
이때, 기밀부재(542)는 고무패킹으로 이루어질 수 있다.At this time, the
설계조건에 따라, 기밀부재(542)는 도 11에 도시된 바와 같이, 단면이 'ㄴ' 형태로 이루어질 수 있다.Depending on the design conditions, the
이에, 도 11을 참조하여 설명하면, 기밀부재(542)의 상측으로 돌출된 부분은 수 연결부(530)의 회동부재(531) 측면과 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400) 중 선택적으로 암 연결부(540)가 구비되는 측면에 일측이 접촉되고, 타측은 암 연결부(540)가 형성되는 측면에 접촉됨으로써, 사이에 구비되는 기밀부재(542)를 양측에서 압착하여 기밀성을 높일 수 있다.11, the portion protruding upward from the
또한, 도 11을 참조하여 설명하면, 기밀부재(542)의 하측 부분은 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400) 중 두개의 구성이 결합되는 과정에서 팔각형 단면을 갖는 측면에 접촉됨으로써, 기밀부재(542)와의 접촉면적을 증가시켜 기밀성을 보다 향상시킬 수 있다. 11, the lower portion of the
이러한 수 연결부(530)와 암 연결부(540)로 이루어진 연결수단(500)의 동작 과정을 살펴보면, 수 커넥터(510)와 암 커넥터(520)가 결합되도록 수 연결부(530)와 암 연결부(540)를 접촉시킨 후, 수 연결부(530)에 구비된 고정브라켓(532)과 걸림구(533)를 외측으로 들어 암 연결부(540)에 구비된 걸림부재(541)의 일측단에 걸리게 한 후 고정브라켓(532)을 누르면 수 연결부(530)와 암 연결부(540)는 상호간에 압착되는 형태로 결합된다.The operation of the connecting means 500 including the
이때, 수 연결부(530)와 암 연결부(540) 사이에 위치하는 기밀부재(542)에 의해 기밀성이 향상되며, 수 커넥터(510)와 암 커넥터(520)로의 누수가 방지된다.At this time, the airtightness is improved by the
한편, 본 명세서에서 센서 모듈(20)의 조립된 상태를 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 및 하우징 캡(400)의 순서로 설치한 예를 설명하였으나, 각 구성들간의 조립은 연결수단(500)에 의해 이루어지므로, 메인하우징(100)과 하우징 캡(400) 사이에 구비되는 하나 이상의 센서(200), 부상수단(300)의 결합 순서는 다르게 이루어질 수도 있다.In the present embodiment, the assembled state of the
또한, 각 구성들이 팔각형 단면을 갖도록 이루어지고, 회전부(511)의 회전을 통해 수 커넥터(510)가 향하는 방향을 팔각형으로 이루어진 측면에 의해 선택적으로 조절할 수 있으므로, 각 구성들을 도 12에 도시된 바와 같이, 다양한 형태로 결합할 수 있다.In addition, since each configuration is configured to have an octagonal cross section, and the direction of the
이때, 메인하우징(100)과 하우징 캡(400)은 수 커넥터(510)와 암 커넥터(520)가 각각 구비되도록 구성될 수 있으나, 설계조건에 따라서는 메인하우징(100)과 하우징 캡(400) 각각에 수 커넥터(510)와 암 커넥터(520)가 구성되어, 메인하우징(100)과 하우징 캡(400)이 연결수단(500)에 의해 상호 결합되도록 구성될 수 있다.At this time, the
이러한 구성에 따라, 본 발명에 따른 수중 통신 환경 센서는 다양한 종류의 센서(200)로 모듈화된 센서 모듈(20)을 수중에 다수 개 배치하여 해양 오염에 대한 다양한 정보를 실시간으로 측정할 수 있으며, 조립이 가능한 구조로 이루어진 모듈화를 통해 측정하고자 하는 환경 요건에 따라 다양한 센서(200)의 선택적 사용이 가능하여, 불필요한 센서(200)의 사용을 줄여 활용성이 우수한 이점이 있다.According to this configuration, the underwater communication environment sensor according to the present invention can detect various information about marine pollution in real time by arranging a plurality of
또한 통신망연결부(110)가 구비되어 다수 개의 센서모듈 간 수중 통신이 가능하므로, 큰 규모로 이루어진 해양의 전체적인 공간에서 측정이 가능하다.In addition, since the
또한 다수 개의 센서 모듈(20) 각각에 부상수단(300)이 구비됨에 따라, 센서 모듈(20)의 배터리 전원을 교체할 주기가 되었거나 또는 고장 및 오류가 발생되었거나 또는 점검주기가 되었을 경우, 센서 모듈(20)이 수면으로 부상할 수 있도록 함으로써, 불량률을 최소화하고, 효율적인 관리가 가능한 이점이 있다.In addition, since the plurality of
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It can be seen that branch substitution, modification and modification are possible.
10 : 통합관제시스템 20 : 센서 모듈
100 : 메인하우징 110 : 통신망연결부
120 : 제어부 121 : 측정정보 모듈
122 : 관리정보 모듈 130 : 데이터처리부
140 : 관리부 141 : 전원점검 모듈
142 : 이상징후 감지 모듈 143 : 점검주기 모듈
150 : 배터리 200 : 센서
300 : 부상수단 310 : 산소탱크
320 : 밸브 330 : 호스
340 : 주입구 350 : 에어백
361 : 연결부재 362 : 탄성부재
363 : 와이어 364 : 컷팅부재
365 : 보조 배터리 366 : 전압계 모듈
400 : 하우징 캡 500 : 연결수단
510 : 수 커넥터 511 : 회전부
512 : 커넥터핀 513 : 끼움홈
520 : 암 커넥터 530 : 수 연결부
531 : 회동부재 532 : 고정브라켓
533 : 걸림구 540 : 암 연결부
541 : 걸림부재 542 : 기밀부재10: Integrated control system 20: Sensor module
100: main housing 110: communication network connection
120: control unit 121: measurement information module
122: management information module 130:
140: Manager 141: Power Check Module
142: abnormality detection module 143: check cycle module
150: Battery 200: Sensor
300: floating means 310: oxygen tank
320: valve 330: hose
340: Inlet port 350: Air bag
361: connecting member 362: elastic member
363: Wire 364: Cutting member
365: auxiliary battery 366: voltmeter module
400: housing cap 500: connecting means
510: Male connector 511:
512: Connector pin 513: Fitting groove
520: female connector 530: male connector
531: Tilting member 532: Fixing bracket
533: Stopper 540: female connector
541: engaging member 542: airtight member
Claims (2)
상기 센서 모듈(20)은
상기 센서 모듈(20) 간 무선 통신 또는 상기 통합관제시스템(10)과 센서 모듈(20)의 무선 통신이 가능하도록 하는 제어부(120)가 구비된 메인하우징(100);
상기 센서 모듈(20)에 결합되어 수질에 대한 오염의 종류를 측정하는 하나 이상의 센서(200);
상기 센서 모듈(20)의 점검이 필요한 경우, 상기 센서 모듈(20)을 수면으로 떠오르게 하는 부상수단(300);
상기 센서(200) 또는 부상수단(300) 중 선택된 하나의 일측에 결합되어 외부 환경으로부터 보호하기 위한 하우징 캡(400); 및
상기 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300), 하우징 캡(400)을 상호간에 선택적으로 결합시키는 연결수단(500);을 포함하여 구성되되,
상기 연결수단(500)은
메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400) 중 선택된 하나 이상의 측면에 형성된 수 커넥터(510);
상기 수 커넥터(510)와 대응되도록 구비되며, 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400) 중 선택된 하나 이상의 측면에 형성된 암 커넥터(520);
상기 수 커넥터(510)에 회전 가능하도록 구비되는 회전부(511) 측면에 구비되는 수 연결부(530); 및
상기 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400) 중 선택된 하나 이상에 암 커넥터(520)가 구비되는 측면에 구비되는 암 연결부(540);를 포함하여 구성되되,
상기 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 및 하우징 캡(400)은 단면이 팔각형 형태로 이루어지고,
상기 수 커넥터(510)는
상기 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 및 하우징 캡(400) 각각의 측면을 따라 회전되도록 구성되는 회전부(511);
상기 회전부(511)의 측면에 외측으로 돌출된 형태로 이루어지는 커넥터핀(512);
상기 회전부(511)의 측면에 내측과 외측을 관통하는 형태로 이루어지며, 상기 회전부(511)의 회전에 따라 암 커넥터(520)와 연통되도록 하는 끼움홈(513);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 통신 환경 센서.
1. An underwater communication environment sensor comprising at least one sensor module (20) provided in the water and capable of wireless communication with the integrated control system (10)
The sensor module (20)
A main housing 100 having a controller 120 for enabling wireless communication between the sensor modules 20 or wireless communication between the integrated control system 10 and the sensor module 20;
At least one sensor (200) coupled to the sensor module (20) for measuring the type of contamination to the water quality;
A float means (300) for causing the sensor module (20) to float to the surface when the sensor module (20) needs to be inspected;
A housing cap (400) coupled to one side of the selected one of the sensor (200) or the floating means (300) to protect the sensor from external environment; And
And connecting means 500 for selectively coupling the main housing 100, the sensor 200, the lifting means 300, and the housing cap 400,
The connecting means (500)
A male connector 510 formed on at least one selected side of the main housing 100, the sensor 200, the floating means 300, or the housing cap 400;
A female connector 520 provided to correspond to the male connector 510 and formed on at least one selected side of the main housing 100, the sensor 200, the lifting means 300 or the housing cap 400;
A male connector 530 provided on a side surface of the rotary part 511 rotatably mounted on the male connector 510; And
And a female connector 540 provided on a side surface of the main housing 100, the sensor 200, the lifting unit 300, or the housing cap 400, However,
The main housing 100, the sensor 200, the lifting means 300, and the housing cap 400 have an octagonal cross section,
The male connector 510
A rotation unit 511 configured to rotate along the sides of the main housing 100, the sensor 200, the lifting unit 300, and the housing cap 400;
A connector pin 512 protruding outward from a side surface of the rotation part 511;
And a fitting groove 513 which penetrates the inside and the outside of the side surface of the rotation part 511 and communicates with the female connector 520 according to the rotation of the rotation part 511 Underwater communication environment sensor.
상기 수 연결부(530)는
메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400)의 일측 외주면에 구비되는 회동부재(531);
상기 회동부재(531)에 타측이 회동 가능하도록 결합되는 고정브라켓(532); 및
상기 고정브라켓(532)에 일측이 회동 가능하게 결합되고, 타측은 내측으로 구부러진 형태로 이루어진 걸림구(533);를 포함하여 구성되며,
상기 암 연결부(540)는
메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400)의 타측 외주면에 타측으로 돌출된 형태로 구비되는 걸림부재(541);
메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400) 중 걸림부재(541)가 구비되는 측면에 상기 걸림부재(541)와 함께 상측과 하측 각각에 형성되고, 메인하우징(100), 센서(200), 부상수단(300) 또는 하우징 캡(400) 중 커넥터핀(512)이 구비된 측면에 좌측과 우측 각각에 형성되는 기밀부재(542);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해양 오염 측정 센서의 설치 방법.The method according to claim 1,
The male connection portion 530
A tiltable member 531 provided on the outer circumferential surface of one side of the main housing 100, the sensor 200, the floating means 300 or the housing cap 400;
A fixing bracket 532 coupled to the pivoting member 531 to be rotatable on the other side; And
And a locking hole 533 formed at one side of the fixing bracket 532 so as to be rotatable and bent at the other side of the fixing bracket 532,
The female connection portion 540
An engaging member 541 protruded to the other side on the outer circumferential surface of the other side of the main housing 100, the sensor 200, the lifting means 300 or the housing cap 400;
The main housing 100, the sensor 200, the lifting means 300, or the housing cap 400 are provided on the side where the latching member 541 is provided, together with the latching member 541, And a hermetic member 542 formed on the left and right sides of the side surface of the housing 100, the sensor 200, the floating means 300, or the housing cap 400, Wherein the method comprises the steps of:
Priority Applications (1)
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KR1020170089359A KR102045010B1 (en) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Underwater communication environment sensor |
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2017
- 2017-07-14 KR KR1020170089359A patent/KR102045010B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |