KR100908627B1 - Automatic rainfall alarm system using self-checking apparatus for measuring amount of rainfall - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 자동우량경보장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강우량 계측 불량 여부를 자가진단 및 경고하며 관리자에게 불량 발생 사실을 즉시 통보하여 계측 불량에 대한 조치가 신속하게 이루어지도록 하는 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 자동우량경보장치에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to an automatic rain warning apparatus using a self-diagnosing rainfall measuring apparatus, and more particularly, to a self-diagnosis and warning of rainfall measurement failure, The present invention relates to an automatic rain alarm apparatus using a rainfall measuring apparatus capable of self-diagnosis.
자동우량경보장치는 산간계곡에 설치되어 갑작스런 강우로 인하여 하천의 탐방객 또는 주민의 생명과 재산 피해를 최소화하기 위한 것으로, 통상적으로는 강우량 센서를 통해 계곡 상류의 강우량을 계측하는 우량국과, 우량국으로부터 강우량 계측 정보를 수신하고 계측 정보에 대응하여 경보를 발령하는 통제국과, 통제국의 명령에 따라 하천 곳곳에 방송을 출력하는 경보국과, 원격지에 설치되어 모든 경보 발령 내용과 강우량 계측 정보를 모니터링하는 감시국으로 이루어진다. The automatic rain warning system is installed in mountain valleys to minimize the damage of life and property of visitors or residents due to sudden rainfall. Normally, rainfall sensor measures the amount of rainfall upstream of the valley, And an alarming station for outputting broadcasts to various places in the stream in accordance with a command from the control station, and an alarming station installed at a remote place to receive all alarm announcement contents and rainfall measurement information Monitoring station.
상기 자동우량경보장치는 산간계곡 및 하천 상류의 강우량이 급격하게 증가 되는 경우 하류 지역에 발생 가능한 피해를 예방하기 위한 장비이므로 상류에 설치되는 우량국의 강우 관측 능력이 매우 중요시 된다. 그러나, 종래의 자동우량경보장치는 강우량이 감지되지 않거나 강우량 계측값에 이상이 발생되는 등의 강우량 계측 불량 상태를 비가 내리는 상황에서 관리자가 직접 확인해야만 알 수 있었으며, 강우량 계측 불량에 대한 파악 및 조치가 늦어짐으로 인하여 하천 지역이 갑작스런 피해를 겪게되는 문제점이 있다. 특히, 상기 우량국의 강우량 센서로는 빗물의 집하에 따라 전도되는 계량컵의 중심축에 연결된 영구자석이 포물선 운동을 하며, 영구자석의 하부에 배치된 리드 스위치의 접점 신호를 통해 강우량을 감지하도록 이루어지는 전도형 자기우량계(Tipping-Bucket Rain Recoder)가 많이 사용되고 있고, 이러한 강우량 센서가 오래 사용되는 경우 리드 스위치의 자화현상 및 산화로 인해 오동작하여 강우량이 정상적으로 감지되지 못하는 경우가 발생된다. 또한, 이러한 감지 이상은 관리자가 외부에 설치되는 리드 스위치를 직접 눈으로 확인하거나, 감시국에서 장기간 모니터링된 강우량 계측 정보를 확인해야 알 수 있으므로 불량에 대한 즉각적인 조치가 어려운 실정이다. Since the automatic rain alarm system is a device for preventing possible damage to the downstream area when the rainfall amount in the mountain valley and upstream of the river is abruptly increased, the rainfall observing ability of the rainfall station installed upstream is very important. However, the conventional automatic rain warning system can not be known only when the manager has to directly confirm the rainfall measurement condition such as the rainfall amount is not detected or the rainfall amount measurement value is abnormal, and the rainfall amount measurement is poor. There is a problem that the river area suffers from sudden damage. Particularly, in the rainfall sensor of the superior station, the permanent magnet connected to the central axis of the measuring cup which is conveyed according to the collection of rainwater performs a parabolic motion, and the rainfall amount is sensed through the contact signal of the reed switch disposed under the permanent magnet Tipping-Bucket Rain Recorder is widely used. When such a rainfall sensor is used for a long time, the magnetization phenomenon and oxidization of the reed switch may cause malfunction due to malfunction. In addition, such a detection error can not be detected immediately because the administrator can visually confirm the reed switch installed on the outside or check the rainfall measurement information monitored by the monitoring station for a long time.
한편, 우량국의 강우량 센서는 강우량 계측 모듈에 전기적으로 연결되어 리드 스위치의 접점 신호를 전달하는데, 강우량 센서와 강우량 계측 모듈 간 신호선에 이상이 생기는 경우에도 강우량 계측 정보에 이상이 생길 수 있다. 즉, 종래의 자동우량경보장치는 강우량 센서와 강우량 계측 모듈 간 신호선의 단선 또는 합선에 의한 불량 상태를 파악할 방법이 없었기 때문에 강우량 계측 불량 여부를 신속하게 알 길이 없었으며, 불량 상태를 파악하더라도 그 원인이 신호선 불량인지 또 는 강우량 센서의 이상인지를 알아내는 시간이 소요되어 불량에 대한 대처가 늦어져 자동우량경보장치의 신뢰성이 크게 저하되는 문제점이 있다. On the other hand, the rainfall sensor of the rainfall station is electrically connected to the rainfall measuring module to transmit the contact signal of the reed switch. Even if an abnormality occurs in the signal line between the rainfall sensor and the rainfall measuring module, the rainfall measurement information may be abnormal. In other words, the conventional automatic rain alarm has no way of knowing whether the rainfall measurement is bad due to the lack of a method of detecting the faulty state due to disconnection or short-circuit of the signal line between the rainfall amount sensor and the rainfall amount measuring module. It takes a long time to determine whether the signal line is faulty or the rainfall sensor is abnormal, so that the countermeasure against defects is delayed and the reliability of the automatic rainfall alarm device is greatly deteriorated.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히 강우량 계측 불량 여부를 자가진단 및 경고하며 관리자에게 불량 발생 사실을 즉시 통보하여 계측 불량에 대한 조치가 신속하게 이루어지도록 하는 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 자동우량경보장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a self-diagnosis capable of automatically diagnosing and warning whether rainfall measurement is defective or not, And an automatic rain alarm device using a measuring device.
본 발명에 의한 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 자동우량경보장치는 산간 계곡의 상류에 설치되되, 강우량 감지 신호를 출력하는 홀센서(113) 및 상기 강우량 감지 신호에 의해 턴 온 되도록 상기 홀센서(113)에 전기적으로 연결되어 강우량 감지 상황을 육안으로 확인 가능하게 하는 자가진단부(115)를 갖는 강우량 감지부(110) 및 상기 강우량 감지부(110)에 전기적으로 연결되어 상기 강우량 감지 신호에 대응하는 강우량 계측 정보를 출력하고 상기 강우량 감지부(110)와 연결된 신호선의 단선, 합선 또는 강우량 감지 상태 여부를 판독한 계측 상태 정보를 출력하는 강우량 계측부(130)를 갖는 강우량 계측 장치(100)와, 상기 강우량 계측 정보 및 상기 계측 상태 정보를 입력받아 디지털 계측 자료로 변환하여 출력하는 데이터 수집부(210)와, 상기 강우량 계측 정보의 디지털 계측 자료를 경보 발생의 기준이 되는 다우값과 비교 후 상기 디지털 계측 자료의 출력 여부를 제어하는 중앙 처리부(220)와, 상기 중앙 처리부(220)의 제어에 따라 상기 디지털 계측 자료를 저장하는 메모리(230)와, 상기 중앙 처리부(220)의 제어 또는 통제국(300) 및 경보국(400)의 자료 송신 요청에 따라 상기 디지털 계측 자료를 출력하는 계측 자료 송수신부(240)를 포함하는 우량국(200);According to the present invention The automatic rain alarm device using the self-diagnosed rainfall measuring apparatus is provided with a
상기 우량국(200)의 디지털 계측 자료를 수신하는 계측 자료 수집부(310)와, 상기 디지털 계측 자료의 경보 수준을 분석하고 상기 경보 수준에 대응하는 경보 명령을 송출하고 상기 디지털 계측 자료 중 계측 상태 정보가 불량인 경우 알람부(360) 또는 표시부(370)를 통해 계측 불량 상태를 출력하도록 제어하는 중앙 처리부(320)와, 상기 우량국(200)의 디지털 계측 자료를 저장하는 메모리(330)와, 경보국(400)에 상기 경보 명령을 전송하는 경보 자료 송신부(340)와, 상기 디지털 계측 자료와 상기 경보 명령 송출 정보를 포함한 기상 정보를 감시국(500)에 전송하는 기상 자료 송수신부(350)를 포함하는 통제국(300);A measurement
상기 산간 계곡의 하류 또는 상기 계곡과 이어지는 하천 지역에 하나 이상 설치되되, 상기 통제국(300)의 경보 명령을 수신하는 경보 명령 수신부(410)와, 메모리(430)로부터 상기 경보 명령에 대응하는 방송 정보를 선정하는 중앙 처리부(420)와, 상기 중앙 처리부(420)의 제어에 의해 상기 방송 정보를 스피커를 통해 외부로 출력하는 방송 출력부(440)를 포함한 경보국(400); 및An alarm
상기 통제국(300)으로부터 원격지에 설치되되, 상기 통제국(300)의 기상 정보를 수신하여 데이터베이스(520)로 출력하는 기상 자료 수집부(510)와, 웹기반의 기상 정보 모니터링 화면을 제공하며 상기 기상 정보 중 상기 계측 상태 정보의 불 량 여부를 확인하는 중앙 처리부(530)와, 상기 중앙 처리부(530)로부터 모니터링 화면을 제공받는 모니터링부(540)와, 상기 계측 상태 정보가 불량인 경우 상기 중앙 처리부(530)의 제어에 따라 이동통신망을 통해 상기 통제국(300)의 관리자 단말기(TA)에 계측 불량에 대한 정보를 전송하는 SMS 처리부(550)를 갖는 감시국(500);을 포함하는 것을 특징으로 한다. A meteorological
또한, 상기 강우량 감지부(110)는 상기 강우량 계측부(130)로부터 전원을 공급받아 상기 홀센서(113) 및 상기 자가진단부(115)에 구동 전압을 공급하는 전원부(111)를 포함할 수 있다. The
이때, 상기 강우량 계측부(130)는 상기 강우량 감지부(110)에 전기적으로 연결되어 상기 강우량 감지 신호를 수신하는 커넥터(CT)와, 상기 커넥터(CT)의 일단에 전기적으로 연결되며 일정 전압을 공급하는 제1전원(+12V)과, 상기 커넥터(CT)의 타단에 전기적으로 연결되어 그라운드 전압을 공급하는 제2전원(GND)과, 상기 커넥터(CT)의 일단과 제1전원(+12V) 사이에 직렬로 연결된 제1저항(R21)과, 애노드가 상기 커넥터(CT)의 타단에 연결되고 캐소드가 상기 커넥터(CT)의 일단에 연결된 제1다이오드(D21)와, 애노드가 상기 제2전원(GND)에 연결되고 캐소드가 상기 커넥터(CT)의 타단에 연결된 제2다이오드(D22)와, 상기 제1전원(+12V) 및 상기 제2전원(GND) 사이에 전기적으로 연결된 제너다이오드(D23)와, 상기 제2다이오드(D22)의 캐소드와 상기 제2전원(GND) 사이에 각각 전기적으로 연결된 제2저항(R22) 및 커패시터(C21)를 갖는 신호 수신부(131);The
상기 제1전원(+12V) 및 상기 제2전원(GND) 사이에 전기적으로 연결되어 상기 계측 상태 정보의 판독 기준이 되는 단선 기준 전압, 합선 기준 전압 및 강우량 감지 전압을 각각 생성하여 출력하는 기준 전압 발생부(132); A reference voltage generating circuit for generating a first reference voltage, a short circuit reference voltage, and a rainfall sensing voltage, which are electrically connected between the first power source (+ 12V) and the second power source (GND) A
상기 신호 수신부(131) 및 상기 기준 전압 발생부(132)의 출력 전압을 비교하여 상기 계측 상태 정보를 판독하되, 반전단자(a)에 합선 기준 전압(Vs)이 입력되고 비반전단자(b)에 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되는 제1비교기(OP1)와, 반전단자(a)에 상기 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되고 비반전단자(b)에 강우량 감지 기준 전압(Vn)이 입력되는 제2비교기(OP2)와, 반전단자(a)에 상기 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되고 비반전단자(b)에 합선 기준 전압(Vs)이 입력되는 제3비교기(OP3)와, 반전단자(a)에 단선 기준 전압(Vo)이 입력되고 비반전단자(b)에 상기 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되는 제4비교기(OP4)와, 두 개의 입력단(a, b)이 상기 제1비교기(OP1) 및 상기 제2비교기(OP2)의 출력단자(c)에 각각 연결된 OR게이트(G)와, 상기 제1비교기(OP1) 및 상기 제2비교기(OP2)의 출력단자(c)와 상기 제1전원(+12V) 사이에 각각 전기적으로 연결된 제3저항(R41) 및 제4저항(R42)을 갖는 신호 판독부(133);(B) is inputted to the inverting terminal (a) and the non-inverting terminal (b) is inputted to the non-inverting terminal (b) by comparing the output voltages of the
상기 제1전원(+12V)과 상기 OR게이트(G)의 출력단(c), 상기 제3비교기(OP3)의 출력단자(c) 및 상기 제4비교기(OP4))의 출력단자(c) 사이에 각각 전기적으로 연결되고, 서로 직렬 연결된 보호저항(R5, R6, R7) 및 발광다이오드 소자(L2, L3, L4)를 각각 갖는 제1 내지 제3표시부(134a 내지 134c)로 이루어진 판독결과표시부(134); 및Between the first power source (+ 12V) and the output terminal (c) of the OR gate (G), the output terminal (c) of the third comparator (OP3) and the fourth comparator And a first to
상기 OR게이트(G)의 출력단(c), 상기 제3비교기(OP3)의 출력단자(c) 및 상기 제4비교기(OP4)의 출력단자(c)와 상기 제1 내지 제3표시부(134a 내지 134c) 사이에 각각 전기적으로 연결되어 상기 신호 판독부(133)의 출력을 제 1 내지 제3계측단(Mr, FX1, FX2)에 각각 전달하는 제1 내지 제3포토커플러(PC1 내지 PC3)로 이루어지는 출력부(135)를 포함하되,The output terminal c of the OR gate G, the output terminal c of the third comparator OP3 and the output terminal c of the fourth comparator OP4 and the output terminals c of the first to
상기 제 1 내지 제 3계측단(Mr, FX1, FX2)은 각각 상기 데이터 수집부(210)에 전기적으로 연결될 수 있다. The first to third measurement stages Mr, FX1 and FX2 may be electrically connected to the
또한, 상기 데이터 수집부(210)는 어느 계측단으로부터의 출력인지 여부를 포함한 계측단 정보를 상기 우량국(200)의 중앙 처리부(220)에 전송하고, 상기 중앙 처리부(220)는 상기 계측단 정보에 따라 상기 계측 상태 정보의 불량 여부를 판단할 수 있다. The
한편, 상기 전원부(111)는 상기 커넥터(CT)의 일단과 타단에 각각 전기적으로 연결된 전원단(X1, X2)과, 상기 전원단(X1, X2)으로부터 입력되는 전압을 정류하는 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)와, 상기 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)의 양단에 병렬로 연결된 제너다이오드(D6)와, 상기 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)의 양단에 병렬로 연결되어 상기 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)의 출력 전압을 평활하는 평활 커패시터(C1)와, 상기 평활 커패시터(C1)의 양단에 병렬로 연결되어 출력 전압을 바이패스하는 바이패스 커패시터(C2)로 이루어질 수 있다. The
본 발명에 의한 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 자동우량경보장치는 홀센서의 감지 상태를 자가진단부를 통해 육안으로 확인하고, 강우량 감지부 및 강우량 계측부 간의 신호선 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부를 자가 진단함으로써 계측 상태 불량의 원인 파악과 신속한 조치가 가능한 효과가 있다. The automatic rain alarm system utilizing the self-diagnosed rainfall measuring apparatus according to the present invention can visually check the detection state of the hall sensor through a self diagnosis unit and visually check the signal line disconnection between the rainfall amount sensing unit and the rainfall amount measuring unit, So that it is possible to identify the cause of the measurement state failure and take quick measures.
또한, 본 발명은 우량국으로부터 계측 상태 정보가 통제국과 감시국에 각각 전달되고, 통제국은 표시부 및 알람부를 통해 계측 상태 정보를 관리자 및 사용자에게 알릴 수 있으며, 감시국은 통제국으로부터 전송되는 기상 정보를 판독하여 계측 상태 정보의 불량 여부를 관리자 단말기에 SMS 메시지로 알림으로써, 계측 상태 정보 불량에 대한 즉각적이고 다양한 조치가 가능하여, 경보 발생에 따른 신뢰성이 향상되고 산간 계곡 지역이 계측 상태 불량으로 인한 피해를 예방할 수 있는 효과가 있다. In the present invention, the measurement status information is transmitted from the superior station to the control station and the monitoring station, respectively, and the control station can inform the manager and the user of the measurement status information through the display unit and the alarm unit. And informs the administrator terminal of the failure of the measurement state information by an SMS message. Thus, it is possible to perform immediate and various measures for the measurement state information failure, thereby improving the reliability of the alarm occurrence, There is an effect to prevent damage.
이하에서 첨부된 도면과 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 자동우량경보장치에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 사용하여 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an automatic rain alarm apparatus using a self-diagnosing rainfall measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments. In the drawings, the same reference numerals will be used throughout the specification to omit the parts that are not related to the description in order to clearly illustrate the present invention.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 자동우량경보장치에 대해서 설명하기로 한다. First, an automatic rain alarm system utilizing a rainfall measuring apparatus capable of self-diagnosis according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 자동우량경보장치를 나타낸 개략도가 도시되어 있다. Referring to FIG. 1, there is shown a schematic diagram of an automatic rain alarm system using a rainfall measuring apparatus capable of self-diagnosis according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동우량경보장치(1)는 산간 계곡의 상류 지역에 주로 설치되는 우량국(200), 산간 계곡 지역의 읍면사무소 또는 공원 관리사무소에 설치되는 통제국(300), 산간 계곡의 하류 지역에 하나 이상 설치되는 경보국(400) 및 시청 또는 군청 등의 산간 계곡 지역으로부터 원격지에 설치되는 감시국(500)으로 이루어질 수 있다. 본 발명은 강우량 감지 및 계측 상태의 불량 유무를 자가진단 및 경고하며, 해당 관리자에게 계측 불량 사실을 즉시 통지하여 신속한 조치가 가능하도록 이루어져, 갑작스런 강우를 감지하지 못하여 산간 계곡 지역이 피해를 입는 것을 방지할 수 있고, 정밀한 강우량 계측 및 경보 방송으로 인하여 신뢰성이 향상되는 자동우량경보장치(1)를 제공할 수 있다. As shown in FIG. 1, the automatic
먼저, 우량국(200)은 산간 계곡 상류 지역의 강우량을 계측하며, 자가 진단이 가능한 강우량 계측 장치(미도시)를 포함하여 강우량을 감지 및 계측한다. 우량국(200)의 강우량 계측 장치는 홀센서(미도시)를 통해 강우량을 감지하고 홀센서(미도시)의 이상 동작을 발광 다이오드 소자(미도시)를 이용하여 육안으로 확인할 수 있도록 이루어지며, 강우량 감지 신호의 출력 및 전달이 정상적으로 이루어지는가를 신호선의 연결 상태 판독을 통하여 자가 진단하도록 이루어진다. 우량 국(200)은 홀센서를 통해 실제 계측된 강우량 계측 정보를 저장하되, 경보 발령의 기준이 되는 다우값과 강우량 계측 정보를 비교 결과에 따라 통제국(300) 또는 경보국(400)에 강우량 계측 정보를 출력하도록 이루어진다. 우량국(200)은 통상적인 무선 네트워크를 매개로 연결된 통제국(300) 또는 다수의 경보국(400)에 강우량 계측 정보를 출력하며, 강우량 계측 정보에는 우량국(200)의 계측 불량 유무를 알 수 있는 계측 상태 정보가 포함될 수 있다. First, the
상기 통제국(300)은 우량국(200)으로부터 출력되는 강우량 계측 정보 및 계측 상태 정보를 입력받고, 강우량 계측 정보의 경보 수준을 분석하여 해당되는 경보 명령을 경보국(400)에 송출한다. 또한, 통제국(300)은 강우량 계측 정보와 경보 명령 발생을 기록하고, 유선 또는 무선 네트워크를 통해 연결된 감시국(500)에 모든 기록 정보를 전송하며, 알람부(미도시) 및 표시부(미도시)를 통해 계측 상태 정보의 불량 여부를 모니터링한다. The
상기 경보국(400)은 통제국(300)의 경보 명령에 대응하는 방송 정보를 외부에 송출한다. 경보국(400)은 평상시에는 통제국(300)으로부 입력되는 경보 명령에 따라 동작하나, 통제국(300)의 이상이 있을 경우에는 우량국(200)으로부터 직접 강우량 계측 정보를 입력받아 방송 정보를 송출할 수 있다. The
마지막으로, 감시국(500)은 통제국(300)으로부터 강우량 계측 정보, 경보 명령 발생 정보 및 계측 상태 정보를 입력받는다. 즉, 감시국(500)은 통제국(300)으로부터 입력되는 모든 정보를 실시간으로 모니터링하며, 계측 상태 정보가 불량인 경우 원격지에 있는 관리자 단말기(TA)에 SMS(Short message service) 문자로 불량 상황을 안내하여 불량을 신속하게 처리하도록 한다. Lastly, the
이하에서 다른 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치(100)를 활용한 자동우량경보장치(1)의 보다 상세한 구조를 설명하기로 한다. Hereinafter, a detailed structure of the automatic
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동우량경보장치(1) 중 우량국(200)을 나타낸 블록도가 도시되어 있고, 도 3a 내지 도 3c에는 우량국(200)의 강우량 계측 장치(100)를 보다 상세하게 나타낸 회로도가 도시되어 있다. FIG. 2 is a block diagram showing a
도 2 내지 도 3c를 참조하면, 우량국(200)은 강우량 계측 장치(100), 데이터 수집부(210), 중앙 처리부(220), 메모리(230), 계측 자료 송수신부(240) 및 전원 공급 장치(250)를 포함하여 이루어질 수 있다. 2 to 3C, the
상기 강우량 계측 장치(100)는 산간 계곡의 상류에 설치되어, 우천시 빗물을 집하하여 강우량을 감지하는 전도형 자기 우량계(Tipping-Bucket Rain Recorder) 방식의 강우량 감지부(110)를 통해 강우량을 감지하고, 강우량 감지부(110)와 신호선을 통해 전기적으로 연결된 강우량 계측부(130)를 통해 강우량 감지 신호에 대응하는 강우량 계측 정보를 출력하며, 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 여부를 포함하는 계측 상태 정보를 판독한다. 강우량 감지부(110)는 홀센서(113)를 포함하여 홀센서(113)가 계량컵(미도시)의 중심축에 매달린 영구자석(미도시)의 운동에 의한 자성 변화를 감지하여 이에 대응하는 강우량 감지 신호를 출력하도록 이루어진다. 한편, 강우량 계측부(130)로부터 출력되는 강우량 계측 정보 및 계측 상태 정보는 하술할 데이터 수집부(210)에서 디지털 데이터로 변환된 후 메모리(220) 또는 통제국(300) 및 경보국(400)으로 출력된다. 본 발명에 따르면, 강우량 감지부(110)는 우천시 홀센서(113)의 동작을 자가 진단할 수 자가진단부(115)를 포함한다. The rainfall measuring
상기 강우량 감지부(110)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 전원부(111), 홀센서(113) 및 자가진단부(115)를 포함한다. 강우량 감지부(110)는 전원부(111)를 통해 홀센서(113) 및 자가진단부(115)에 구동 전압을 공급하며, 전원부(111)는 강우량 계측부(130)에 전기적으로 연결되어 전원을 공급받는다. 전원부(111)는 전원단(X1, X2), 브릿지 다이오드(D1 내지 D4), 제너다이오드(D6), 평활 커패시터(C1) 및 바이패스 커패시터(C2)를 포함한다. 이때, 전원단(X1, X2)은 신호선을 통해 강우량 계측부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)는 전원단(X1, X2)에 전기적으로 연결되어 입력되는 전압을 정류하여 전원단(X1, X2)의 극성과 상관없이 홀센서(113) 및 자가진단부(115)의 구동이 가능하게 한다. 제너 다이오드(D6)는 정류 전압을 출력하는 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)의 양단(1, 2)에 병렬로 연결되며, 평활 커패시터(C1) 및 바이패스 커패시터(C2)는 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)의 양단(a, b)에 각각 병렬로 연결된다. 제너 다이오드(D6), 평활 커패시터(C1) 및 바이패스 커패시터(C2)는 각각 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)로부터 홀센서(113) 및 자가진단부(115)에 보다 안정된 전압이 공급되도록 돕는다. 이때, 평활 커패시터(C1)는 브릿지 다이오드(D1 내지 D4)의 출력 전압을 평활시키며, 바이패스 커패시터(C2)는 다시 평활 커패시터(C1)의 출력 전압을 바이패스하는 역할을 한다. 이에 따라 전원부(111)는 대략 12V의 직류 전압을 홀센서(113) 및 자가진단부(115)에 일정하게 공급할 수 있다.The
상기 홀센서(113)는 빗물이 집하됨에 따라 운동하는 영구자석(미도시)의 자성 에 의해 일정 신호를 출력하여 강우량을 감지한다. 보다 상세하게 설명하면, 홀센서(113)는 전원부(111)의 전원단(X1, X2)에 각각 전기적으로 연결되는 제1단(a)과 제2단(b) 및 제3단(o)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 홀센서(113)는 소정 크기의 자성이 감지되면 출력단인 제3단(o)이 전원부(111)에 전기적으로 연결되어 신호를 출력하며 자성이 감지되지 않을 때에는 제3단(o)이 전원부(111)로부터 차단된 상태를 유지하는 오픈 컬렉터(Open Collector) 형식으로 이루어진 소자이다. 본 발명에 사용되는 홀센서(113)는 평상시 6㎃의 정격 전류를 사용하도록 내부적으로 정의될 수 있다. 이러한 홀센서(113)는 통상적으로 사용되며 당업자에 의해 설계가 가능하기에 구체적인 홀센서(113)의 내부 회로도는 기재하지 않기로 한다.The
한편, 상기 자가진단부(115)는 홀센서(113)의 출력단인 제3단(o)에 전기적으로 연결된 발광 다이오드 소자(LD1) 및 홀센서(113)와 발광 다이오드 소자(LD1) 사이에 직렬로 연결된 보호저항(R1)을 포함한다. 자가진단부(115)는 자성을 감지한 홀센서(113)의 제3단(o)이 전원부(111)와 전기적으로 연결됨에 따라 전원부(111)로부터 전압을 공급받게 되고, 이에 따라 발광 다이오드 소자(LD1)가 턴 온(Turn On)되어 빛을 발하게 된다. 이때, 보호저항(R1)은 발광 다이오드 소자(LD1)가 손상되는 것을 보호하기 위하여 전원부(151)와 발광 다이오드 소자(LD1)의 애노드 사이에 전기적으로 연결된다. 본 발명에 따르면, 보호저항(R1)은 대략 1.2㏀의 저항을 갖 도록 선정될 수 있으며, 이에 따라 발광 다이오드 소자(LD1)의 턴 온 시 대략 10㎃의 전류가 발광 다이오드 소자(LD1)를 통해 흐르게 된다. 즉, 강우량 감지부(110)는 평상시 발광 다이오드 소자(LD1)가 전원부(111)로부터 오픈(Open)된 상태이므로 홀센서(113)에는 대략 6㎃의 전류만이 흐르고, 강우량을 감지한 경우에는 발광 다이오드 소자(LD1)를 통해 흐르는 전류가 부가되어 홀센서(113)의 출력단인 제3단(o)에서는 대략 16㎃의 전류가 흐르게 된다. The self-
상기 강우량 계측부(130)는, 도3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 신호 수신부(131), 기준 전압 발생부(132), 신호 판독부(133), 판독결과표시부(134) 및 출력부(135)를 포함한다. 먼저, 신호 수신부(131)는 제1전원(+12V), 제2전원(GND), 커넥터(CT), 제1 및 제2저항(R21,R22), 제1 및 제2 다이오드(D21, D22), 제너다이오드(D23) 및 커패시터(C21)를 포함하여 이루어질 수 있다. 제1전원(+12V)은 도시된 바와 같이, 강우량 계측부(130)에 대략 12V의 일정한 직류 전압을 공급하되 이때 전류값은 최대 24㎃로 제한된 상태로 공급된다. 또한, 제2전원(GND)은 마찬가지로 강우량 계측부(130)에 기준 전압이 되는 그라운드 전압을 공급한다. 커넥터(CT)는 강우량 감지부(110)의 전원부(111)에 전기적으로 연결되어 자성 감지 신호를 수신함과 동시에 강우량 감지부(110)의 구동에 필요한 전압을 공급하는 역할을 한다. 커넥터(CT)의 일단(a)은 제1전원(+12V)에 전기적으로 연결되고 타단(b)은 제2전원(GND)에 전기적으로 연결된다. 또한, 커넥터(CT)의 일단(a) 및 타단(b)은 각각 강우량 감지부(110)의 전원단(X1, X2) 각각과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1저항(R21)은 커넥터(CT)의 일단(a)과 제1전원(+12V) 사이에 직렬로 연결되며, 제1다 이오드(D21)는 애노드가커넥터(CT)의 타단(b)에 연결되고 캐소드가 커넥터(CT)의 일단(a)에 연결되고, 제2 다이오드(D22)는 애노드가 제2전원(GND)에 연결되고 캐소드가 커넥터(CT)의 일단(a)에 전기적으로 연결된다. 또한, 제너 다이오드(D23)는 애노드가 제2전원(GND)에전기적으로 연결되며 캐소드가 제1전원(+12V)에 전기적으로 연결된다. 또한, 제2저항(R22)은 커넥터(CT)의 타단과 제2전원(GND) 사이에 전기적으로 연결되고, 커패시터(C21)는 제2저항(R22)과 마찬가지로 커넥터(CT)의 타단과 제2전원(GND) 사이에 전기적으로 연결된다. 제1저항(R21) 및 제2저항(R22)으로 인하여 신호 수신부(131)로부터 강우량 감지부(110)를 통해 흐르는 전류는 일정하게(24㎃) 제한되므로, 강우량 감지부(110)와 강우량 계측부(300) 사이의 신호선 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부에 따라 신호 수신부(131)는 각각 다른 전압을 출력하도록 이루어진다.3B and 3C, the
상기 기준 전압 발생부(132)는 제 1전원(+12V)과 제2전원(GND) 사이에 전기적으로 연결되며 강우량 정상 계측 여부를 판별하기 위한 기준 전압을 생성하여 하술할 신호 판독부(133)에 출력한다. 본 발명에 따르면, 기준 전압 발생부(132)는 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태의 여부를 판독하기 위해 기준이 되는 단선 기준 전압(Vo), 합선 기준 전압(Vs) 및 강우량 감지 기준 전압(Vn)을 생성하여 출력한다. 보다 상세하게 설명하면 기준 전압 발생부(132)는, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제1전원(+12V)과 제2전원(GND)에 전기적으로 연결된 전원 공급부(132a) 및 전원 공급부(132a)로부터 공급된 전압을 조정하여 각각 출력하는 제1 내지 제3전압 공급부(132b, 132c, 132d)를 포함한다. 먼저, 전원 공급부(132a)는 제5저항(R31), 제1 및 제2커패시터(C31, C32) 및 션트 레귤레이터(SR)를 포함한다. 제5저항(R31)은 일단(a)이 제1전원(+12V)에 전기적으로 연결되고 타단(b)이 션트 레귤레이터(SR)에 전기적으로 연결되어, 션트 레귤레이터(SR)에 전압이 안정적으로 공급되도록 한다. 이때, 제1 및 제2커패시터(C31, C32)는 각각 제5저항(R31)의 타단(b)과 제2전원(GND) 사이에 병렬로 연결된다. 션트 레귤레이터(SR)는 캐소드(a) 및 기준 단자(r)가 제5저항(R31)의 타단(b)에 전기적으로 연결되며 애노드(b)가 제2전원(GND)에 전기적으로 연결된다. 션트 레귤레이터(SR)는 기준 단자(r)를 통해 제1 내지 제3 전압 공급부(132b, 132c, 132d) 각각에 일정한 기준 전압을 제공하는 역할을 한다. 상기 제1 내지 제3 전압 공급부(132b, 132c, 132d) 각각은 하술할 신호 판독부(133)에 신호 판독의 기준이 되는 단선 기준 전압(Vo), 합선 기준 전압(Vs) 및 강우량 감지 기준 전압(Vn) 각각을 출력한다. 즉, 제1 내지 제3 전압 공급부(132b, 132c, 132d)는 션트 레귤레이터(SR)의 기준 단자(r)에 일단이 연결된 제1분배저항(R32, R34, R36)과, 제1분배저항(R32, R34, R36)의 타단에 일단이 연결된 가변저항(VR1, VR2, VR3)과, 가변저항(VR1, VR2, VR3)의 타단과 션트 레귤레이터(SR)의 애노드(b) 사이에 전기적으로 연결된 제2분배저항(R33, R35, R37)으로 이루어진다. 제1 내지 제3 전압 공급부(132b, 132c, 132d)는 각각 제1분배저항(R32, R34, R36) 및 제2분배저항(R33, R35, R37)과 가변저항(VR1, VR2, VR3) 각각에 의해 션트 레귤레이터(SR)로부터 공급되는 기준 전압을 분배하여 신호 판독부(133)에서 신호 판독의 기준이 되는 단선 기준 전압(Vo), 합선 기준 전압(Vs) 및 정상 기준 전압(Vn)을 제공할 수 있다. 여기서 가변저항(VR1, VR2, VR3)은 각각, 강우량 감지 부(110)와 강우량 계측부(130) 간의 신호선의 종류 또는 길이의 변화에 따른 전류값의 변화에 대응하여 신호 판독부(133)의 비교 대상이 되는 단선 기준 전압(Vo), 합선 기준 전압(Vs) 및 정상 기준 전압(Vn)을 보정하는 역할을 한다. 본 발명에 따라 기준 전압 발생부(132)에서 출력되는 단선 기준 전압(Vo), 합선 기준 전압(Vs) 및 강우량 감지 기준 전압(Vn)은 각각 100Ω 임피던스를 기준으로 한 경우 0.4V, 2V 및 1V로 각각 선정될 수 있다. 이는 신호가 단선, 합선 및 강우량 감지 상태의 경우 강우량 감지부(110)를 통해 소비되는 전류값을 기준으로 선정되는데, 실제 전류값은 단선의 경우 0㎃, 합선의 경우 24㎃, 강우량 감지 상태의 경우 12㎃가 소비된다. 따라서, 본 발명에서는 4㎃ 이하의 전류값을 단선 기준값으로 판단하기로 하며, 20㎃ 이상의 전류값을 합선 기준값으로 판단하기로 하며, 10㎃이상 20㎃ 이하의 전류값을 강우량 감지 상태 기준값으로 판단하기로 한다. 그러나, 본 발명에서 기준 전압 발생부(132)를 통해 발생되는 전압의 크기를 이에 한정하는 것은 아니며, 전원 및 신호선의 상태에 따라 변경될 수 있음은 물론이다.The
상기 신호 판독부(133)는 신호 수신부(131)의 출력 전압과 기준 전압 발생부(132)의 출력 전압을 비교하여 강우량 감지부(110)과 강우량 계측부(130) 간의 신호선 단선, 합선 및 정상 여부를 판별한다. 보다 상세하게 설명하면, 신호 판독부(133)는 제1 내지 제4비교기(OP1 내지 OP4), OR게이트(G), 제3저항(R41) 및 제4저항(R42)으로 이루어질 수 있다. 제1비교기(OP1)는 반전단자(a)에 합선 기준 전압(Vs)이 입력되고 비반전단자(b)에 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되도록 신호 수신부(131) 및 기준 전압 발생부(132)에 전기적으로 연결된다. 또한, 제2교 기(OP2)는 반전단자(a)에 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되고 비반전단자(b)에 강우량 감지 기준 전압(Vn)이 입력되고, 제3비교기(OP3)는 반전단자(a)에 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력되고 비반전단자(b)에 합선 기준 전압(Vs)이 입력된다. 제4비교기(OP4)는 반전단자(a)에 단선 기준 전압(Vo)이 입력되고 비반전단자(b)에 신호 수신부(131)의 출력 전압이 입력된다. 제1 내지 제4 비교기(OP1 내지OP4)는 통상적인 OP앰프로 이루어지며, 전압 비교 결과에 따라 로우(GND) 또는 하이(+12V) 전압을 출력하도록 설계된다. 이때, 제1비교기(OP1) 및 제2비교기(OP2)는 강우량 감지 상태임을 검출하기 위한 것으로 신호 수신부(131)의 출력 전압이 기준 전압 발생부(132)의 강우량 감지 기준 전압(Vn) 보다 크고 합선 기준 전압(Vs)보다 작은 경우를 강우량 감지 상태로 인지하도록 이루어진다. 즉, 제1비교기(OP1) 및 제2비교기(OP2)의 출력단자(c)는 각각 OR게이트(G)의 두 입력단(a, b)에 전기적으로 연결되어 있으므로, 제1비교기(OP1) 및 제2비교기(OP2)의 출력이 모두 로우(GND)일 경우에만 정상 강우량 감지로 판정된다. OR게이트(G)는 정상 강우량 계측을 위해 제2전원(GND)에 의해 공급되는 로우(GND) 전압을 출력부(135)에 출력한다. 한편, 제3비교기(OP3) 및 제4비교기(OP4)는 각각, 신호선의 단선 및 합선 상태를 판독하기 위한 것이다. 제3비교기(OP3)는 신호 수신부(131)의 출력 전압이 합선 기준 전압(Vs)보다 큰 경우 합선 상태임을 판독하고 로우(GND)에 해당하는 출력을 제공한다. 또한, 제4비교기(OP4)는 신호 수신부(131)의 출력 전압이 단선 기준 전압(Vo) 보다 작은 경우 단선 상태임을 판독하여 로우(GND)에 해당하는 출력을 제공한다. 한편, 강우량 감지부(110)과 강우량 계측부(130) 사이의 신호선이 강우량 감 지 상태로 판정된 경우 출력 전압의 안정화를 위해 제1전원(+12V)과 제1비교기(OP1) 및 제2비교기(OP2)의 출력단자(c)에는 각각 제3저항(R41) 및 제4저항(R42)이 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, OR게이트(G)의 출력단(c)과 제3비교기(OP3) 및 제4비교기(OP4)의 출력단자(c)는 각각 출력부(135)에 전기적으로 연결되어, 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부를 출력하도록 이루어진다.The
상기 판독결과표시부(134)는 신호 판독부(133)의 판독 결과를 표시하기 위한 것으로 강우량 감지 상태를 표시하는 제1표시부(134a), 합선 상태를 표시하는 제2표시부(134b) 및 단선 상태를 표시하는 제3표시부(134c)를 포함한다. 여기서, 제1표시부(134a)는 제1전원(+12V)과 OR게이트(G)의 출력단(c) 사이에 전기적으로 연결되고, 제2 및 제3표시부(134b, 134c)는 각각 제1전원(+12V)과 제3비교기(OP3) 및 제4비교시(OP4)의 출력단자(c) 사이에 전기적으로 연결된다. 제1 내지 제3표시부(134a 내지 134c)는 각각 애노드가 제1전원(+12V)에 전기적으로 연결되며 캐소드가 OR게이트(G)의 출력단(c), 제3비교기(OP3)의 출력단자(c) 및 제4비교기(OP4)의 출력단자(c)에 전기적으로 연결된 발광다이오드 소자(L2, L3, L4)와 제1전원(+12V) 및 발광다이오드 소자(L2, L3, L4) 사이에 전기적으로 연결된 보호저항(R5, R6, R7)으로 이루어질 수 있다. 각각의 발광다이오드 소자(L2, L3, L4)는 OR게이트(G), 제3비교기(OP3) 및 제4비교기(OP4)의 출력 전압이 로우(GND)인 경우에 턴 온 되므로 신호 판독부(133)에서의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태의 판독 결과를 표시할 수 있다.The reading
상기 출력부(135)는 신호 판독부(133)의 출력을 제1 내지 제3계측단(Mr, FX1, FX2)에 각각 전달하기 위한 것으로, 신호 판독부(133)에 전기적으로 연결된 제1 내지 제3포토커플러(PC1 내지 PC3)를 포함하여 이루어진다. 제1포토커플러(PC1)는 제1전원(+12V)과 OR게이트(G)의 출력단(c) 사이에 전기적으로 연결된 입력단(a, b)과 입력단(a, b)으로부터 전기적으로 분리되어 제1계측단(Mr)을 통해 신호 판독부(133)의 출력을 전달하는 출력단(c, d)을 포함한다. 또한, 제2포토커플러(PC2)는 제1전원(+12V)과 제3비교기(OP3)의 출력단자(c) 사이에 전기적으로 연결된 입력단(a, b)과 입력단(a, b)으로부터 전기적으로 분리되어 제2계측단(FX1)을 통해 신호 판독부(133)의 출력을 전달하는 출력단(c, d)을 포함한다. 제3포토커플러(PC3)는 제1전원(+12V)과 제4비교기(OP4)의 출력단자(c) 사이에 전기적으로 연결된 입력단(a, b)과 입력단(a, b)으로부터 전기적으로 분리되어 제3계측단(FX2)을 통해 신호 판독부(133)의 출력을 전달하는 출력단(c, d)을 포함한다. 여기서, 제1 내지 제3계측단(Mr, FX1, FX2)은 각각, 하술할 데이터 수집부(210)에 전기적으로 연결되고, 데이터 수집부(210)는 제1 내지 제3계측단(Mr, FX1, FX2) 각각의 출력을 통해 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부를 포함한 계측 상태 정보와 강우량 계측 정보를 수집하게 된다.The
상기 데이터 수집부(210)는 강우량 계측 장치(100)의 제1 내지 제3계측단(Mr, FX1, FX2)을 통해 입력 받은 강우량 계측 정보 및 계측 상태 정보를 디지털 계측 자료로 변환하여 중앙 처리부(220)로 출력하거나 또는 메모리(230)에 저장한다. 이때, 데이터 수집부(210)는 어느 계측단으로부터의 출력인지 여부를 포함한 계측단 정보를 하술할 중앙 처리부(220)에 함께 출력하여 중앙 처리부(220)가 계측 상태 정보의 불량 여부를 판단하도록 할 수 있다. The
상기 중앙 처리부(220)는 데이터 수집부(210)로부터 출력되는 디지털 계측 자료를 다우값과 비교하고, 디지털 계측 자료의 강우량값이 다우값보다 큰 경우 통제국(300) 또는 경보국(400)에 수집된 디지털 계측 자료를 출력하도록 제어한다. 여기서, 다우값은 경보 명령이 발생되는 기준값이며, 만일 디지털 계측 자료의 강우량값이 다우값보다 작은 경우 중앙 처리부(220)는 디지털 계측 자료를 메모리(230)에 저장하도록 제어할 수 있다. 본 발명에 따르면, 중앙 처리부(220)는 데이터 수집부(210)에서 입력된 계측단 정보를 통해 계측 상태 정보의 불량을 확인할 수 있다. 즉, 중앙 처리부(220)는 데이터 수집부(210)의 입력 정보가 제1계측단(Mr)으로부터 정보가 수신된 경우에는 강우량 감지 상태인 것으로, 제2계측단(FX1)을 통해 정보가 수신된 경우에는 합선 상태인 것으로, 제3계측단(FX2)을 통해 정보가 수신된 경우에는 단선 상태인 것으로 판단할 수 있다. The
상기 메모리(230)는 데이터 수집부(210)를 통해 변환된 디지털 계측 자료 및 계측단 정보를 저장하고, 중앙 처리부(220)의 제어에 따라 해당 정보를 각 부에 제공하게 된다. The
상기 계측 자료 송수신부(240)는 중앙 처리부(220)의 제어 또는 통제국(300) 및 경보국(400)의 자료 송신 요청에 따라 처리된 디지털 계측 자료를 통제국(300) 또는 경보국(400)으로 전송한다. 계측 자료 송수신부(240)의 디지털 계측 자료에는 강우량 계측 정보, 계측 상태 정보가 모두 포함되므로, 통제국(300) 또는 경보국(400)은 우량국(200)으로부터 수신되는 디지털 계측 자료를 통해 강우량 계측값 과 계측 상태의 불량 여부를 알 수 있다. The measurement data transmitting and receiving
상기 전원 공급 장치(250)는 태양전지, 충전 조절기 및 배터리로 이루어져 강우량 계측 장치(100) 및 상기 각 부(210 내지 240)의 구동을 위한 전원을 공급한다. 본 발명에 사용되는 전원 공급 장치(250)는 통상적으로 이용되는 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. The
또한, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동우량경보장치(1) 중 통제국(300)을 나타낸 블록도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동우량경보장치(1) 중 경보국(400)을 나타낸 블록도가 도시되어 있다. 또한, 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동우량경보장치(1) 중 감시국(500)을 나타낸 블록도가 도시되어 있다. 4 is a block diagram showing the
도 4에 도시된 바와 같이, 통제국(300)은 계측 자료 수집부(310), 중앙 처리부(320), 메모리(330), 경보 자료 송신부(340), 기상 자료 송수신부(350), 알람부(360), 표시부(370) 및 전원 공급 장치(380)를 포함하여 이루어질 수 있다. 먼저, 계측 자료 수집부(310)는 우량국(200)과 무선 네트워크 연결되어 우량국(200)으로부터 출력되는 디지털 계측 자료를 수신한다. 이를 위해, 계측 자료 수집부(310)와 계측 자료 송수신부(240) 사이에는 별도의 통신 모듈이 더 포함될 수 있으나 본 발명에서는 계측 자료 수집부(310) 및 계측 자료 송수신부(240) 자체가 무선 네트워크 통신이 가능한 모듈을 포함한 것으로 가정한다. 중앙 처리부(320)는 디지털 계측 자료의 경보 수준을 분석하여 이에 대응하는 경보 명령을 송출한다. 또한, 중앙 처리부(320)는 디지털 계측 자료 중 계측 상태 정보가 불량인 경우 하술할 알람부(360) 및 표시부(370)를 제어하여 통제국(300)의 사용자 또는 관리자가 우량국(200)의 계측 상황을 인지하도록 할 수 있다. 중앙 처리부(320)는 경보 명령 송출 정보 및 디지털 계측 정보를 별도의 메모리(330)에 저장하도록 제어한다. 중앙 처리부(320)는 경보 자료 송신부(340)를 통해 경보국(400)과 연결되어 경보 명령을 송신하고, 기상 자료 송수신부(350)를 통해 감시국(500)과 연결되어 경보 명령 송출 정보 및 디지털 계측 정보가 포함된 실시간 기상 정보를 감시국(500)에 전송하도록 제어한다. 한편, 통제국(300)의 알람부(360) 및 표시부(370)는 중앙 처리부(320)의 제어에 따라 우량국(200)의 계측 상태 정보 및 강우량 계측 정보를 표시하여, 통제국(300)의 사용자 또는 관리자가 강우량 계측 상태를 자가 진단하도록 돕는다. 즉, 본 발명의 자동우량경보장치(1)는 홀센서(113) 동작 상태 또는 강우량 감지부(110)와 강우량 계측부(130) 간의 신호선 연결 상태를 직접 눈으로 확인하지 않더라도, 통제국(300)의 알람부(360) 및 표시부(370)를 통해 사용자 또는 관리자가 계측 상태를 다시 확인 할 수 있다. 중앙 처리부(320)의 제어에 따라 알람부(360)는 비프(beep)음 등의 경고음 형식으로 알람을 스피커(미도시)에 출력하고, 표시부(370)는 디지털 계측 자료를 통해 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태를 별도의 모니터(미도시) 또는 표시등(미도시)를 통해 출력 가능하다. 마지막으로, 전원 공급 장치(380)는 통제국(300)의 구동을 위해 통제국(300)의 각 부(310 내지 370)에 110V 또는 220V의 교류 전원을 공급한다. 4, the
상기 경보국(400)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 경보 명령 수신부(410), 중 앙 처리부(420), 메모리(430), 방송 출력부(440) 및 전원 공급 장치(450)를 포함한다. 경보 명령 수신부(410)는 무선 네트워크를 통해 통제국(300)으로부터 우량국(200)의 디지털 계측 자료에 대응하는 경보 명령을 수신하고, 중앙 처리부(420)는 경보 명령에 대응하는 방송을 선정하여 메모리로부터 출력시킨다. 경보국(400)은 경보 명령에 대응하는 방송 정보를 중앙 처리부(420)의 제어에 따라 방송 출력부(440)의 스피커를 통해 외부로 출력한다. 즉, 경보국(400)은 경보 명령에 따라 경계경보, 대피경보 및 경보해제 중 어느 하나의 방송 정보를 선택적으로 송출한다. 경보국(400)은 통제국(300)이 비정상적으로 동작하는 경우, 우량국(200)으로부터 직접 디지털 계측 자료를 수신하고, 경보 수준을 판단하여 이에 대응하는 방송 정보를 송출할 수 있다. 5, the
상기 감시국(500)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 기상 자료 수집부(510), 데이터베이스(520), 중앙 처리부(530), 모니터링부(540) 및 SMS 처리부(550)를 포함하여 이루어질 수 있다. 기상 자료 수집부(510)는 중앙 처리부(530)의 제어에 따라 통제국(300)에 기상 정보를 송신할 것을 요청하고 이에 대응하는 기상 정보를 수신한다. 기상 자료 수집부(510)로부터 수신된 기상 정보는 데이터베이스(520)에 저장되고, 중앙 처리부(530)는 경보 명령 송출 정보 및 디지털 계측 정보가 포함된 기상 정보를 처리하여 모니터링부(540)에 웹기반의 기상 정보 모니터링 화면을 제공한다. 데이터베이스(520)는 중앙 처리부(530)의 제어에 따라 기상 정보를 저장 및 독출하며, 모니터링부(540)는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 다수의 PC(미도시)와 연결되어 각각의 PC에 모니터링 화면을 제공함으로써 기상 정보를 다양하게 활 용 가능하게 한다. 본 발명에서, 중앙 처리부(530)는 기상 정보 중 계측 상태 정보의 불량 유무를 확인하고, 이동통신망을 통해 관리자 단말기(TA)와 연동된 SMS 처리부(550)를 통해 계측 불량에 대한 정보를 전송하도록 제어한다. The
상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자동우량경보장치(1)는 홀센서(113)를 통해 강우를 감지하되, 홀센서(113)의 감지 상태를 자가진단부(115)를 통해 육안으로 확인할 수 있으며, 강우량 감지부(110)에 전기적으로 연결된 강우량 계측부(130)가 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부를 판독하여 강우량 계측 정보와 함께 출력함으로써 우량국(200)에서 계측 상태의 자가 진단이 가능해진다. 우량국(200)은 통제국(300)에 계측 상태 정보가 포함된 디지털 계측 자료를 송신하고, 통제국(300)은 알람부(360) 및 표시부(370)를 통해 디지털 계측 자료에 대응하는 불량 정보를 표시함으로써 우량국(200)의 계측 상태 불량이 개선되지 않을 경우, 통제국(300)의 관리자가 재차 우량국(200)의 불량을 수리하도록 조치할 수 있다. 우량국(200)에서 판독되는 계측 상태 정보는 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부를 포함하기 때문에 계측 불량에 대한 원인 파악 및 이에 대한 조치가 신속하게 이루어지는 자동우량경보장치(1)를 제공할 수 있다. 한편, 통제국(300)은 감시국(500)의 자료 요청에 따라 송신하는 기상 정보에 계측 상태 정보를 포함하고, 감시국(500)은 계측 상태 정보가 불량일 경우 원격지에 위치한 관리자 단말기(TA)에 상황을 즉시 안내할 수 있도록 제어되어, 관리자가 계측 불량에 대해 신속한 조치를 취하도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명은 보다 신속하고 정확한 계측 상태의 불량 파악과 조치로 인하여 경보국(400)에서 송출되는 방송 정보에 신뢰성을 더하고 산간 계곡 지역이 계측 상태 불량으로 인해 피해를 입는 것을 예방할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the automatic
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 산간 계곡 지역의 강우 자동 경보 발생 방법에 대해서 설명하기로 한다. 이하에서 설명되는 강우 자동 경보 발생 방법은 도 1 내지 도 6의 자동우량경보장치(1)를 기준으로 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 강우 자동 경보 발생 방법을 도 1 내지 도 6의 자동우량경보장치(1)에 한정하는 것은 아니다. Next, a rainfall automatic alarm generating method according to an embodiment of the present invention will be described. The rainfall automatic alarm generating method will be described with reference to the automatic
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 산간 계곡 지역의 강우 자동 경보 발생 방법을 나타낸 플로우 차트가 도시되어 있다. Referring to FIG. 7, there is shown a flowchart illustrating a rainfall automatic alarm generation method in a mountain valley region according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 강우 자동 경보 발생 방법은 강우량 감지 및 계측 단계(S100), 경보 명령 송출 단계(S200), 경보 방송 송출 단계(S300) 및 기상 정보 모니터링 단계(S400)를 포함하여 이루어질 수 있다. 7, the rainfall automatic alarm generating method according to an embodiment of the present invention includes a rainfall sensing and measuring step S100, an alarm command transmitting step S200, an alarm broadcasting transmitting step S300, Step S400 may be performed.
먼저, 강우량 감지 및 계측 단계(S100)는 우량국(200)을 통해 우천시 강우량을 감지 및 계측하여 통제국(300) 또는 경보국(400)에 강우량 계측 정보 및 계측 상태 정보를 송신하는 단계이다. 우량국(200)은 강우량 계측 장치(100)로부터 강우량 계측 정보 및 계측 상태 정보를 입력받고, 일정 시간 단위의 강우량 계측 정보를 메모리(230)에 저장 후 통제국(300) 또는 경보국(400)의 자료 송신 요청에 따라 강우량 계측 정보를 전송한다. 실질적으로 강우량 계측 정보 및 계측 상태 정보는 우량국(200)의 데이터 수집부(210)를 통해 모두 디지털 계측 자료로 변환되며, 중 앙 처리부(220)는 변환된 디지털 계측 자료의 강우량값을 다우값과 비교하여 강우량값이 보다 큰 경우 디지털 계측 자료를 통제국(300)에 송출한다. 강우량 감지 및 계측 단계(S100)는 홀센서(113)를 통한 강우량 감지 상태 및 강우량 감지부(110) 및 강우량 계측부(130) 간의 신호선 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부에 따른 계측 상태를 자가 진단하는 계측 상태 자가 진단 단계(S130)를 포함한다. 즉, 우량국(200)은 강우량 계측 장치(100)의 계측단 정보를 활용하여 신호선의 단선, 합선 및 강우량 감지 상태 여부를 포함한 계측 상태 정보를 판독 가능하며, 강우량 계측 장치(100)는 자가진단부(115) 및 판독결과표시부(134)를 통해 육안으로 계측 상태를 확인할 수 있다. First, the rainfall sensing and measuring step S100 is a step of sensing and measuring the rainfall amount in the rainy season through the
다음으로, 경보 명령 송출 단계(S200)는 통제국(300)을 통해 우량국(200)으로부터 수신된 디지털 계측 자료에 대응하는 경보 명령을 경보국(400)으로 송출하는 단계이다. 이때, 통제국(300)은 디지털 계측 자료에 포함된 강우량 계측 정보 및 계측 상태 정보와 경보국(400)에 송출된 경보 명령 발생 정보를 메모리(330)에 저장하고, 감시국(500)으로부터의 자료 수신 요청 또는 중앙 처리부(320)의 제어에 따라 기상 정보를 감시국(500)에 전송한다. 이때, 경보 명령 송출 단계(S200)는 디지털 계측 자료 중 계측 상태 정보의 불량 유무를 표시하는 계측 상태 표시 단계(S230)를 포함한다. 통제국(300)은 중앙 처리부(320)를 통해 계측 상태 정보의 불량 유무를 판독하고 계측 상태 정보가 불량인 경우 알람부(360) 및 표시부(370)를 통해 관리자에게 알릴 수 있다. Next, the alarm command transmitting step (S200) is a step of transmitting an alarm command corresponding to the digital measurement data received from the superior station (200) to the alarm station (400) through the control station (300). At this time, the
상기 경보 방송 송출 단계(S300)는 경보국(400)을 통해 통제국(300)의 경보 명령에 대응하는 경보 방송을 산간 계곡 지역에 송출하는 단계이다. 경보국(400)은 경보 명령 수준에 대응하여 경계경보, 대피경보 및 경보해제 중 선택되는 어느 하나의 경보 방송을 스피커를 통해 산간 계곡 지역에 송출할 수 있다. 한편, 경보국(400)의 중앙 처리부(420)는 통제국(300)이 비정상적으로 동작하는 경우 이를 감지하여 우량국(200)에 디지털 계측 자료를 요청할 수 있다. 이를 위해 중앙 처리부(420)는 통제국(300)을 대신하여 강우량 계측 정보에 대응하는 경보 수준을 판독하고 이에 대응하는 경보 방송을 송출하도록 제어할 수 있다. The alarm broadcast sending step S300 is a step of sending an alarm broadcast corresponding to an alarm command of the
마지막으로, 기상 정보 모니터링 단계(S400)는 감시국(500)을 통해 산간 계곡 지역의 기상 정보를 모니터링하는 단계이다. 감시국(500)은 통제국(300)으로부터 강우량 계측 정보, 계측 상태 정보 및 경보 명령 발생 정보가 포함된 기상 정보를 수신하여 데이터베이스(520)에 저장한다. 감시국(500)의 중앙 처리부(530)는 기상 정보를 처리하여 모니터링부(540)에 웹기반의 모니터링 화면을 제공하여 모니터링부(540)에 포함된 다수의 PC(미도시)를 통해 기상 정보를 다양하게 활용하도록 이루어진다. 본 발명의 기상 정보 모니터링 단계(S400)는 기상 정보 중 계측 상태 정보의 불량 여부를 감시하는 계측 상태 문자 안내 단계(S430)를 포함할 수 있다. 감시국(500)은 계측 상태 정보가 불량인 경우 통제국(300) 등 원격지에 위치한 관리자 단말기(TA)에 불량 정보를 송신함으로써, 관리자 또는 사용자가 계측 불량 발생 상황을 신속하게 알게 된다. 즉, 중앙 처리부(530)는 기상 정보에 포함된 계측 상태 정보를 바탕으로 관리자 단말기(TA)와 이동통신망을 통해 연동된 SMS 처리부(550)를 제어하여 SMS 메시지를 송출시킨다. Lastly, the weather information monitoring step (S400) monitors the weather information in the mountain valley region through the monitoring station (500). The
상술한 강우 자동 경보 발생 방법에 따른 작용은 도 1 내지 도 6의 자동우량경보장치(1)와 동일하므로, 상세한 설명은 도 1 내지 도 6의 자동우량경보장치(1)를 참조하기로 한다. The operation according to the rainfall automatic alarm generating method is the same as that of the
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents. It is to be understood that such changes are within the scope of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가진단이 가능한 강우량 계측 장치를 활용한 자동우량경보장치의 개략도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of an automatic rain alarm system utilizing a rainfall measuring apparatus capable of self-diagnosis according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동우량경보장치 중 우량국의 블록도.2 is a block diagram of a good station among automatic rain gauge alarm apparatuses according to an embodiment of the present invention;
도 3a 내지 도 3c는 우량국의 강우량 계측 장치의 회로도.Figs. 3A to 3C are circuit diagrams of a rainfall measuring apparatus of a superior station. Fig.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동우량경보장치 중 통제국의 블록도.4 is a block diagram of a control unit among the automatic rain alarm apparatuses according to the embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동우량경보장치 중 경보국의 블록도.5 is a block diagram of an alarm station of an automatic rain alarm system according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동우량경보장치 중 감시국의 블록도.6 is a block diagram of a monitoring station in an automatic rain alarm system according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 산간 계곡 지역의 강우 자동 경보 발생 방법을 나타낸 플로우 차트.FIG. 7 is a flowchart illustrating a rainfall automatic alarm generation method in a mountain valley region according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
1 : 자동우량경보장치 100 : 강우량 계측 장치1: Automatic rain warning device 100: Rainfall measuring device
110 : 강우량 감지부 130 : 강우량 계측부110: Rainfall sensing unit 130: Rainfall sensing unit
200 : 우량국 300 : 통제국200: Superior Bureau 300: Supervision Bureau
400 : 경보국 500 : 감시국400: Alarm station 500: Monitor station
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080131874A KR100908627B1 (en) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Automatic rainfall alarm system using self-checking apparatus for measuring amount of rainfall |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080131874A KR100908627B1 (en) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Automatic rainfall alarm system using self-checking apparatus for measuring amount of rainfall |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100908627B1 true KR100908627B1 (en) | 2009-07-21 |
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ID=41337813
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080131874A KR100908627B1 (en) | 2008-12-23 | 2008-12-23 | Automatic rainfall alarm system using self-checking apparatus for measuring amount of rainfall |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100908627B1 (en) |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR101002633B1 (en) * | 2010-08-05 | 2010-12-20 | 주식회사 디케이이앤씨 | Detecting method for defect of rainfall sensor and rainfalls/level measurning system thereof |
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