KR20240010839A - 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치는, 수위 측정 장치의 최상단에 배치되며 수위를 검사하는 검사센서를 구동하기 위한 제1 전원을 생산하는 회전 날개를 포함하는 풍력발전부; 상기 풍력발전부 하측에 배치되며 상기 검사센서를 구동하기 위한 제2 전원을 생산하는 태양광을 집열하는 태양전지를 포함하는 태양광발전부; 상기 풍력발전부에서 생성된 상기 제1 전원 및 상기 태양광발전부로부터 생성된 상기 제2 전원이 저장되는 축전지; 상기 검사센서는 외주면에 복수개의 물유입구가 형성된 파이프 내측에 배치되며 수위를 센싱하고, 상기 물유입구를 통해 통과되어 상기 파이프 내측으로 수용된 물이 수압체크부에 접촉되는 압력으로 수압을 센싱하며, 상기 파이프는 하측단이 토양에 삽입 고정되며 내부에 수용되는 상기 검사센서가 물에 의해 유동되는 것을 방지할 수 있다.

Description

풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치 {A DEVICE FOR MEASURING WATER LEVEL AND DATA TRANSMISSION CAPABLE OF CHARGING WIND POWER AND SOLAR POWER}

본 발명은 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광발전과 풍력발전을 이용해 필요에 따라 선택적으로 전원을 공급받아 수위를 측정하는 시스템을 가동할 수 있는, 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수위 측정 장치는 하천이나 호수 등에 설치되어 그 수위를 측정하는데, 이와 같이 측정된 자료는 주로 하절기 강우로 인한 홍수의 발생을 예측하는데 이용된다. 특히, 수위 측정 장치가 하천에 교량이 있는 경우, 일정 수위 이상일 때 안전을 위해 교량을 통과하는 교통을 통제하는 지표가 된다.

이러한 수위 측정 장치는 접촉 방식의 수위계와 비접촉 방식의 수위계로 구분할 수 있다. 이 중에서도 비접촉식 수위계는 기포 방식, 압력 방식, 레이저 방식, 초음파 방식 및 레이더 방식 등 다양한 장비가 사용되고 있다. 그러나 비접촉식 장비는 모두 간접적인 방법으로 수위를 측정하기 때문에 기준 값에 근거하여 보정이 필요하며, 장비의 특성, 설치 위치, 설치 환경 등에 의해 여러가지 단점이 존재한다.

기존 수위 측정 장치는 수면의 흔들림 등으로 인해 수위 눈금을 육안으로 확인하는 것이 어렵거나, 물의 유동됨에 따른 정확한 수위 관측이 힘들다는 불편함이 있었다.

뿐만 아니라, 종래 기술에 따른 수위 측정 장치는 실시간으로 측정한 센싱값을 사용자 단말로 전송하기 때문에 소모되는 전력량의 크기가 커서 수시로 배터리를 교체해야 하는 번거로움이 있었다.

본 발명은 상술한 기술적 문제에 대응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래 기술에서의 한계와 단점에 의해 발생하는 다양한 문제점을 실질적으로 보완할 수 있는 것으로, 풍력발전부와 태양광발전부가 모두 설치되어 필요에 따라 두 개의 발전부 중 적어도 하나를 이용해 수위를 측정할 수 있는, 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치를 제공하는데 있다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치는, 수위 측정 장치의 최상단에 배치되며 수위를 검사하는 검사센서를 구동하기 위한 제1 전원을 생산하는 회전 날개를 포함하는 풍력발전부; 상기 풍력발전부 하측에 배치되며 상기 검사센서를 구동하기 위한 제2 전원을 생산하는 태양광을 집열하는 태양전지를 포함하는 태양광발전부; 상기 풍력발전부에서 생성된 상기 제1 전원 및 상기 태양광발전부로부터 생성된 상기 제2 전원이 저장되는 축전지와 상기 검사센서로부터 센싱된 센싱값을 사용자 단말로 전송하는 통신부를 포함하는 함체;를 포함하고, 상기 검사센서는 외주면에 복수개의 물유입구가 형성된 파이프 내측에 배치되며 수위를 센싱하고, 상기 물유입구를 통해 통과되어 상기 파이프 내측으로 수용된 물이 수압체크부에 접촉되는 압력으로 수압을 센싱하며, 상기 파이프는 하측단이 토양에 삽입 고정되며 내부에 수용되는 상기 검사센서가 물에 의해 유동되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 제1 전원은 상기 풍력발전부에서 생성되는 교류전기를 미리 설정된 전압의 직류전기로 변환한 형태이고, 상기 제2 전원은 상기 태양광발전부에서 생성되는 교류전기를 미리 설정된 전압의 직류전기로 변환한 형태일 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은 풍력발전부와 태양광발전부가 모두 설치되어 필요에 따라 두 개의 발전부 중 적어도 하나를 이용해 수위를 측정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치는 풍력발전과 태양광발전에 의해 전원을 함께 공급하므로 전원공급의 효율성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치의 블록도이다.

이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 이하의 설명에서 제1, 제2 등과 같은 서수식 표현은 서로 동등하고 독립된 객체를 설명하기 위한 것이며, 그 순서에 주(main)/부(sub) 또는 주(master)/종(slave)의 의미는 없는 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치의 개략도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치는 풍력발전부(100), 태양광발전부(200), 함체(400) 및 검사센서(300)를 포함할 수 있다. 풍력발전부(100), 태양광발전부(200) 및 함체(400)는 도 1에 도시된 바와 같이 동축 상에 배치되며, 검사센서(300)는 함체(400)에 연결된 연결관을 통해 연결되어 수중 내에 위치한다.

풍력발전부(100)는 풍력을 이용하여 전원을 생산하는 구성으로서, 수위 측정 장치의 최상단에 배치되며 수위를 검사하는 검사센서(300)를 구동하기 위한 제1 전원을 생산하는 회전 날개를 포함한다. 수위 측정 장치는 태양광발전부(200) 사용이 어려운 지역이나 장소 등에 설치되어, 태양광발전부(200) 사용이 어려운 상황에 사용된다. 또한, 풍력발전부(100)는 태양광 발전을 이용해 전력을 충전하기 힘든 날씨(예: 흐린 날, 비오는 날 등)에 사용된다.

태양광발전부(200)는 풍력발전부(100) 하측에 배치되며 검사센서(300)를 구동하기 위한 제2 전원을 생산하는 태양광을 집열하는 태양전지를 포함한다. 태양광발전부(200)는 풍력발전부(100) 사용이 어려운 상황에 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 풍력발전부(100)와 태양광발전부(200)는 필요(상황)에 따라 선택적으로 동작할 수 있고, 두 개가 동시에 동작할 수 있다. 이때, 풍력발전부(100)와 태양광발전부(200)는 전원선을 통해 함체(400)와 전기적으로 연결되며, 각각에서 생성된 제1 전원과 제2 전원은 함체(400) 내에 배치된 축전지에 저장된다.

여기서, 제1 전원은 제1 전력변환부(110)에 의해 풍력발전부(100)에서 생성되는 교류전기를 미리 설정된 전압의 직류전기로 변환한 형태로 함체(400)에 저장되며, 제2 전원은 제2 전력변환부(210)에 의해 태양광발전부(200)에서 생성되는 교류전기를 미리 설정된 전압의 직류전기로 변환한 형태로 함체(400)에 저장될 수 있다.

또한, 함체(400)에는 검사센서(300)에 전원을 공급할 수 있는 연결관이 더 연결될 수 있다. 검사센서(300)는 연결관을 통해 함체(400)로부터 전원을 공급받아 동작하며 수위 및 온도를 센싱하는 장치이다.

또한, 함체(400) 내에는 검사센서(300)로부터 센싱한 센싱값을 사용자 단말로 전송하기 위한 통신부가 더 포함될 수 있다. 통신부는 3G 통신망, 4G 통신망, RS-485 통신망 등을 사용하여 검사센서(300)가 센싱한 수위 정보를 무선으로 전송한다.

검사센서(300)는 수중에 위치하며, 물에 의해 유동되는 것을 방지하기 위해 파이프 내측에 배치된다. 파이프는 하측단이 토양에 삽입 고정되며 검사센서(300)를 지지하기 위해 설치되는 구성이다.

이때, 파이프의 외주면에는 복수개의 물유입구가 형성되기 때문에, 파이프 내부에도 물이 유입된 상태이므로 검사센서(300)가 수압을 센싱할 수 있다. 수압은 물유입구를 통해 통과되어 파이프 내측으로 수용된 물이 수압체크부에 접촉되는 압력을 통해 센싱할 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치는 풍력발전부(100)와 태양광발전부(200)가 모두 설치되어 필요에 따라 두 개의 발전부 중 적어도 하나를 이용해 수위를 측정할 수 있다.

또한, 본 발명의 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치는 풍력발전과 태양광발전에 의해 전원을 함께 공급하므로 전원공급의 효율성이 증가될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (2)

1. 수위 측정 장치의 최상단에 배치되며 수위를 검사하는 검사센서를 구동하기 위한 제1 전원을 생산하는 회전 날개를 포함하는 풍력발전부;
   상기 풍력발전부 하측에 배치되며 상기 검사센서를 구동하기 위한 제2 전원을 생산하는 태양광을 집열하는 태양전지를 포함하는 태양광발전부; 및
   상기 풍력발전부에서 생성된 상기 제1 전원 및 상기 태양광발전부로부터 생성된 상기 제2 전원이 저장되는 축전지와 상기 검사센서로부터 센싱된 센싱값을 사용자 단말로 전송하는 통신부를 포함하는 함체;를 포함하고,
   상기 검사센서는 외주면에 복수개의 물유입구가 형성된 파이프 내측에 배치되며 수위를 센싱하고, 상기 물유입구를 통해 통과되어 상기 파이프 내측으로 수용된 물이 수압체크부에 접촉되는 압력으로 수압을 센싱하며,
   상기 파이프는 하측단이 토양에 삽입 고정되며 내부에 수용되는 상기 검사센서가 물에 의해 유동되는 것을 방지하는, 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 전원은 상기 풍력발전부에서 생성되는 교류전기를 미리 설정된 전압의 직류전기로 변환한 형태이고, 상기 제2 전원은 상기 태양광발전부에서 생성되는 교류전기를 미리 설정된 전압의 직류전기로 변환한 형태인, 풍력발전과 태양광발전 충전이 가능한 수위 측정 및 데이터 전송을 위한 장치.