KR101266951B1

KR101266951B1 - System for managing flooding information

Info

Publication number: KR101266951B1
Application number: KR1020120016973A
Authority: KR
Inventors: 송오영; 오재일; 김지호; 제현규
Original assignee: 중앙대학교 산학협력단
Priority date: 2012-02-20
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2013-05-30

Abstract

PURPOSE: A flooding information management system is provided to perceive water level of a potential flooding region in real time by interoperating with a geographical information system, and to perceive a point of backflow by understanding an topographical inclination and a flow direction of water and to increase reliability of data using a plurality of water levels. CONSTITUTION: A laser water level measurement sensor consists of a plural number, and is arranged in a potential flooding region based on a concentrator(20) and measures a water level, periodically transmits the water level data including water level information and position information to the concentrator. An image processing device(40) analyzes a dark scale of image information photographing the potential flooding region, calculates a water level and transmits to the concentrator. A management server(30) implements a triangle net having vertexes of the concentrator, a plurality of the laser water level measurement sensors and the image processing device by being interoperated with the geographical information.

Description

침수 정보 관리 시스템 {SYSTEM FOR MANAGING FLOODING INFORMATION}Flood Information Management System {SYSTEM FOR MANAGING FLOODING INFORMATION}

본 발명은 침수 정보 관리 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 침수 예상 지역에 설치된 복수개의 레이저 수위 측정 센서를 이용하여 삼각망을 형성하고, 이를 이용하여 지형의 기울기, 수류 방향 및 역류 지점을 산출할 수 있는 침수 정보 관리 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a immersion information management system, and more particularly, to form a triangular network using a plurality of laser level sensor installed in the anticipated flood area, and calculate the slope, water flow direction and the backflow point of the terrain. Immersion information management system.

침수 예상 지역의 계획과 관리를 위해서는 수로나 하천에 실시간별 흐르는 수위를 측정하여 물의 방향 및 지형을 파악하는 것이 중요하다. 또한, 실시간으로 변하는 수위 정보를 시각적으로 확인 할 수 있게 함으로써 즉각적인 대책을 수립할 수 있어야 하고, 이러한 수위 정보는 신뢰성이 기반이 될 수 있어야 한다.In order to plan and manage the inundation area, it is important to understand the direction and topography of the water by measuring the level of water flowing in the channel or river in real time. In addition, it is necessary to be able to establish immediate countermeasures by visually confirming the water level information changing in real time, and the water level information should be based on reliability.

그러나 기존의 수위의 측정은 수위 표를 이용하여 직독식으로 읽는 오래된 방법이 있는가 하면, 부자(float)식, 압력식, 전극(촉심)식, 저항식, 음파식을 이용하는 등의 방법을 이용한 수위계들을 이용하고 있다. 이러한 수위계들을 이용한 수위 측정은 위험 수위 이상인 경우 자동적인 경고(alarm)음을 발생하는 기능을 제공하지만, 실질적으로 해당 지역에서의 물의 흐름, 지형도 등을 판단할 수가 없어 대책마련이 지연되고, 이로 인하여 피해는 더 커지는 것이 실정이다.However, there is an old method of reading water level directly using a water level table, while a water level meter using a float, pressure, electrode (tactile), resistance, and sonic method is used. Are using them. The water level measurement using the water level meter provides the function to generate an automatic alarm sound when the water level is higher than the dangerous level, but it is practically impossible to determine the water flow or the topographical map in the area, which delays the preparation of the countermeasure. The damage is actually greater.

한국 특허 출원 제10-2005-0048463호는 하천의 수위를 감지 및 표시하는 하천수위 전광 표시시스템 및 이것을 이용한 하천수위 표시방법에 관한 것으로 하천의 수위를 저항값의 변화로 감지해서 발광모듈을 통해 표시함으로써, 주간이나 야간 혹은 방향 등 주변 환경에 관계없이 하천의 수위를 실시간으로 관측하기 위한 방제업무용 하천수위 전광 표시시스템 및 이것을 이용한 하천수위 표시방법을 제공한다. 한국 특허 출원 제10-2005-0048463호는 발광모듈을 통하여 주변 환경에 관계없이 하천의 수위를 손쉽게 확인할 수 있는 기술을 개시하고 있으나, 수류 방향 및 지형도를 이용하여 하천 또는 침수 예상 지역에 대한 체계적인 관리 및 상황을 시각적으로 파악할 수 있는 기술은 개시하고 있지 않다.
Korean Patent Application No. 10-2005-0048463 relates to a river level all-optical display system that detects and displays a river level, and a river level display method using the same, and detects the river level as a change in resistance value and displays it through a light emitting module. Accordingly, the present invention provides a river level all-optical display system and a river level display method using the same to control the river level in real time regardless of the surrounding environment such as daytime, nighttime, or direction. Korean Patent Application No. 10-2005-0048463 discloses a technology for easily checking the level of a river regardless of the surrounding environment through a light emitting module, but systematic management of a river or inundation expected area using the direction of the current and the topographical map. And techniques for visually grasping the situation are not disclosed.

본 발명은 지리 정보 시스템과 연동되어 실시간으로 침수 예상 지역의 수위 정보를 파악할 수 있는 침수 정보 관리 시스템을 제공한다.The present invention provides an inundation information management system that can interlock with a geographic information system to grasp the water level information of the inundation expected region in real time.

또한, 본 발명은 침수 예상 지역의 지형적인 기울기와 물의 흐름 방향을 파악하여 역류 지점을 파악할 수 있는 침수 정보 관리 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a flood information management system that can determine the point of the reverse flow by grasping the topographic slope and the water flow direction of the flood area expected.

또한, 본 발명은 복수개의 수위값을 이용하여 데이터의 신뢰성을 높일 수 있는 침수 정보 관리 시스템을 제공한다.
In addition, the present invention provides a immersion information management system that can increase the reliability of the data by using a plurality of water level values.

본 발명인 침수 정보 관리 시스템은 집중기; 상기 집중기를 중심으로 침수 예상 지역에 배치되어 수위를 측정하며, 수위 정보 및 위치 정보를 포함하는 수위 데이터를 주기적으로 상기 집중기로 전송하는 복수개의 레이저 수위 측정 센서; 지리 정보 시스템(GIS, Geographic Information System)과 연동되어 상기 집중기 및 상기 복수개의 레이저 수위 측정 센서를 꼭지점으로 하는 삼각망을 구현하고, 수면의 기울기 및 수류 방향을 산출하는 관리 서버를 포함한다.The present inventors immersion information management system; A plurality of laser level measurement sensors disposed at an inundation prediction area around the concentrator to measure a level of water, and periodically transmit level data including level information and location information to the concentrator; And a management server interworking with a Geographic Information System (GIS) to implement a triangular network having vertices of the concentrator and the plurality of laser level sensors, and calculating a slope and a direction of water flow.

상기 관리 서버는 상기 꼭지점의 최대 독립 집합(MIS, Maximal Independent Set)을 중심점으로 하는 복수개의 삼각면을 병합하여 상기 삼각망을 구현할 수 있다.The management server may implement the triangular network by merging a plurality of triangular planes centered on a maximum independent set (MIS) of the vertices.

상기 관리 서버는 상기 지리 정보 시스템을 이용하여 상기 삼각망을 형성하는 복수개의 삼각면의 중심점과 무게 중심 사이의 기울기를 산출하고, 상기 수위 데이터를 이용하여 수류 방향을 파악할 수 있다.The management server may calculate a slope between a center point and a center of gravity of a plurality of triangular planes forming the triangular network using the geographic information system, and determine the water flow direction using the water level data.

상기 관리 서버는 상기 수류 방향 및 상기 기울기를 이용하여 역류 지점을 산출할 수 있다.The management server may calculate a backflow point using the water flow direction and the slope.

상기 침수 예상 지역을 촬영한 영상 정보의 명암 차이를 분석하여 수위 값을 산출하고 상기 집중기로 전송하는 영상 처리 장치를 더 포함한다.The apparatus may further include an image processing apparatus configured to analyze a difference between light and shade of the image information photographing the submerged region and calculate a water level and transmit the water level value to the concentrator.

상기 영상 처리 장치는 상기 영상 정보 중 기 설정된 관심 영역(ROI, Region Of Interest)의 명암 차이를 분석하여 수위값을 산출할 수 있다.The image processing apparatus may calculate a water level value by analyzing a difference between light and dark in a region of interest (ROI) preset among the image information.

상기 관리 서버는 상기 집중기로부터 상기 수위 값을 전송 받고, 상기 수위값과 상기 수위 정보의 차가 기 설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 상기 레이저 수위 측정 센서 또는 상기 영상 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.The management server may receive the water level value from the concentrator, and determine that there is an error in the laser level sensor or the image processing apparatus when the difference between the water level value and the water level information is outside a preset error range. .

상기 관리 서버는 상기 레이저 수위 측정 센서 또는 상기 영상 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단하는 경우 경고 메시지를 출력할 수 있다.The management server may output a warning message when it is determined that there is an error in the laser level sensor or the image processing apparatus.

상기 레이저 수위 측정 센서 또는 상기 집중기에 설치되어 수위에 따른 부력을 감지하여 상기 레이저 수위 측정 센서 및 상기 집중기의 온/오프 동작을 제어하는 부력 스위치를 더 포함한다.And a buoyancy switch installed in the laser level sensor or the concentrator to sense buoyancy according to the water level to control on / off operation of the laser level sensor and the concentrator.

상기 관리 서버는 상기 수위 정보에 따라 상기 레이저 수위 측정 센서의 수위 측정 주기를 제어할 수 있다.The management server may control the level measurement period of the laser level sensor according to the level information.

상기 관리 서버는 상기 기울기, 상기 수류 방향 및 상기 역류 지점을 상기 삼각망에 표기할 수 있다.The management server may mark the inclination, the water flow direction and the backflow point on the triangular network.

상기 관리 서버는 상기 기울기, 상기 수류 방향 및 상기 역류 지점이 표기된 상기 삼각망을 지리 정보 시스템의 상기 침수 예상 지역에 표시할 수 있다.
The management server may display the triangular network in which the inclination, the water flow direction, and the countercurrent point are displayed in the submerged region of the geographic information system.

본 발명인 침수 정보 관리 시스템은 지리 정보 시스템과 연동되어 실시간으로 침수 예상 지역의 수위 정보를 파악할 수 있고, 침수 예상 지역의 지형적인 기울기와 물의 흐름 방향을 파악하여 역류 지점을 파악할 수 있으며, 복수개의 수위값을 이용하여 데이터의 신뢰성을 높일 수 있다.
The present inventors immersion information management system can interlock with the geographic information system to grasp the water level information of the expected flooded area in real time, and can identify the backflow point by grasping the geographic slope and the water flow direction of the flooded expected area, a plurality of water levels The value can be used to increase the reliability of the data.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침수 정보 관리 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 구현된 지리 정보 시스템상의 삼각망,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 구현된 지리 정보 시스템상의 삼각망,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 침수 정보 관리 시스템의 구성도, 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치의 영상 정보 개념도이다.1 is a block diagram of a immersion information management system according to an embodiment of the present invention,
2 is a triangular network on a geographic information system implemented according to an embodiment of the present invention;
3 is a triangular network on a geographic information system implemented according to another embodiment of the present invention;
4 is a block diagram of a submerged information management system according to another embodiment of the present invention, and
5 is a conceptual diagram of image information of an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components, and the same reference numerals will be used to designate the same or similar components. Detailed descriptions of known functions and configurations are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침수 정보 관리 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a immersion information management system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 침수 정보 관리 시스템은 집중기(20); 집중기(20)를 중심으로 침수 예상 지역에 배치되어 수위를 측정하며, 수위 정보 및 위치 정보를 포함하는 수위 데이터를 주기적으로 집중기(20)로 전송하는 복수개의 레이저 수위 측정 센서(10); 지리 정보 시스템(GIS, Geographic Information System)과 연동되어 집중기(20) 및 복수개의 레이저 수위 측정 센서(10)를 꼭지점으로 하는 삼각망을 구현하고 수면의 기울기 및 수류 방향을 산출하는 관리 서버(30)를 포함한다.Immersion information management system according to an embodiment of the present invention is a concentrator 20; A plurality of laser level measuring sensors 10 disposed at an inundation prediction area around the concentrator 20 to measure the water level, and periodically transmitting the water level data including the water level information and the location information to the concentrator 20; A management server 30 that interlocks with a Geographic Information System (GIS) and implements a triangular network having vertices 20 and a plurality of laser level sensors 10 as vertices, and calculates a slope and a direction of water flow. ).

레이저 수위 측정 센서(10)는 집중기(20)를 중심으로 침수 예상 지역에 복수개가 설치되어 주기적으로 수위를 측정할 수 있다. 레이저 수위 측정 센서(10)는 일반적인 레이저 수위 측정 센서 거치대에 설치될 수 있다. 레이저 수위 측정 센서(10)는 예를 들면, 펄스광을 발생시키고 측정 대상인 수표면에서 반사된 펄스광을 수신하여 전파시간을 측정하고 이를 거리로 환산하는 방식을 이용하여 수위를 측정할 수 있다. 레이저 수위 측정 센서(10)는 측정한 수위 정보 및 설치된 위치 좌표에 대한 위치 정보를 포함하는 수위 데이터를 집중기(20)로 전송할 수 있다. 레이저 수위 측정 센서(10)는 관리 서버(30)로부터 수위 측정 주기 변경 명령을 받고 이에 따라 수위 측정 주기를 변경할 수 있다. 각각의 레이저 수위 측정 센서(10)는 내장된 지그비 통신 모듈을 이용하여 집중기(20)와 데이터 통신을 할 수 있으며, 레이저 수위 측정 센서(10)는 RS-323C, RS-422 및 RS- 485 중 어느 하나 이상의 방식을 이용하여 내장된 지그비 통신 모듈과 연동될 수 있다.The laser level measuring sensor 10 may be installed in a plurality of water immersion prediction areas around the concentrator 20 to periodically measure the water level. The laser level measuring sensor 10 may be installed in a general laser level measuring sensor holder. For example, the laser level sensor 10 may generate a pulsed light and receive a pulsed light reflected from a water surface to be measured to measure a propagation time and convert the distance into a distance. The laser level sensor 10 may transmit the water level data including the measured water level information and the position information on the installed position coordinates to the concentrator 20. The laser level measuring sensor 10 may receive a command to change the level measurement period from the management server 30 and change the level measurement period accordingly. Each laser level sensor 10 can communicate with the concentrator 20 using a built-in Zigbee communication module, and the laser level sensor 10 is RS-323C, RS-422 and RS-485. It may be linked with the built-in Zigbee communication module using any one or more of the methods.

각각의 레이저 수위 측정 센서(10)는 라우터(router)로서 동작할 수 있으며, 집중기(20)로부터 원거리에 설치되어 있는 레이저 수위 측정 센서(10)가 전송하는 수위 데이터를 집중기(20)로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.Each laser level sensor 10 may operate as a router, and the level data 20 transmitted from the laser level sensor 10 installed at a long distance from the concentrator 20 is transferred to the concentrator 20. It can play the role of delivering.

집중기(20)는 수위 데이터를 관리 서버(30)로 전송하거나 관리 서버(30)로부터 전송 받은 제어 명령을 레이저 수위 측정 센서(10) 또는 영상 처리 장치(40)로 전송하는 역할을 수행할 수 있다.The concentrator 20 may transmit the water level data to the management server 30 or transmit the control command received from the management server 30 to the laser level sensor 10 or the image processing device 40. have.

집중기(20)는 지그비 통신의 코디네이터(coordinator)로서 동작할 수 있으며, 복수개의 레이저 수위 측정 센서(10)를 이용하여 지그비 네트워크를 형성할 수 있다. 집중기(20)는 내장된 지그비 통신 모뎀을 이용하여 복수개의 레이저 수위 측정 센서(10)와 데이터 통신을 할 수 있으며, 집중기(20)와 복수개의 레이저 수위 측정 센서(10)는 하나의 네트워크망을 형성 할 수 있다. 집중기(20)는 내장된 무선 통신 모뎀을 이용하여 CDMA(Code division multiple access), WCDMA(Wideband Code division multiple access), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro) 등의 무선 통신으로 관리 서버(30)와 데이터 통신을 할 수 있다.The concentrator 20 may operate as a coordinator of ZigBee communication and form a ZigBee network using the plurality of laser level sensors 10. The concentrator 20 may perform data communication with a plurality of laser level measurement sensors 10 using a built-in Zigbee communication modem, and the concentrator 20 and the plurality of laser level measurement sensors 10 may be connected to one network. Can form a net. The concentrator 20 uses a built-in wireless communication modem to manage a server by wireless communication such as code division multiple access (CDMA), wide code division multiple access (WCDMA), Wi-Fi, Wibro, or the like. 30) and data communication is possible.

관리 서버(30)는 지리 정보 시스템과 연동하여 집중기(20) 및 복수개의 레이저 수위 측정 센서(10)를 꼭지점으로 하는 삼각망을 구현할 수 있으며, 구현된 삼각망과 수위 데이터 및 지리 정보 시스템을 이용하여 삼각망을 구성하는 각 삼각면의 기울기, 수류 및 역류 지점 등을 도출 할 수 있다.The management server 30 may implement a triangular network having the vertex 20 and the plurality of laser level sensor 10 as vertices in conjunction with a geographic information system, and implement the triangular network and the water level data and geographic information system. By using this method, the slopes, currents, and countercurrent points of each triangular plane constituting the triangular network can be derived.

관리 서버(30)는 수위 데이터를 전송 받고 복수개의 레이저 수위 측정 센서(10) 및 집중기(20)를 꼭지점으로 하여 침수 예상 지역 내에 분포되는 꼭지점 중 최대 독립 집합(MIS, Maximal Independent Set)을 구성하는 꼭지점을 중심점으로 도출 해 낼 수 있다. 관리 서버(30)는 예를 들면 집중기(20)를 중심점으로 하여 구성되는 복수개의 삼각면을 형성하고, 복수개의 삼각면을 구성하지 않는 레이저 수위 측정 센서(10)를 제2 중심점으로 하여 삼각면을 구성하는 방식을 통하여 삼각망을 형성할 수 있다. 삼각면을 구성하는데 참여한 레이저 수위 측정 센서(10)들은 이후 중심점을 선정하는 과정에서 제외되므로 최대 독립 집합을 이루는 중심점은 집중기(20)를 중심점으로 하여 순차적으로 구현되는 복수개의 삼각면에 참여하지 않는 레이저 수위 측정 센서(10)를 의미할 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 구현된 삼각망에 대한 도면이며, 관리 서버는 집중기(20)를 제1 중심점으로 하여 인접한 레이저 수위 측정 센서들과 4개의 삼각면을 형성하고, 이에 참여하지 않는 레이저 수위 측정 센서(a)를 제2 중심점으로 2개의 삼각면을 형성하며, 이에 참여하지 않는 레이저 수위 측정 센서(b), 레이저 수위 측정 센서(c)를 순차적으로 제3, 제4 중심점으로 하여 삼각망을 형성할 수 있다. 이와는 달리 관리 서버(30)는 임의의 레이저 수위 측정 센서를 제1 중심점으로 하여 순차적으로 삼각망을 형성할 수도 있으며, 이 과정에서 2차원 삼각망을 형성할 수 있는 다른 방법을 이용할 수 있음은 자명하다 할 것이다.The management server 30 receives the water level data and configures a maximum independent set (MIS) of the vertices distributed in the submerged region by using the plurality of laser water level sensors 10 and the concentrator 20 as vertices. We can derive the vertex as the center point. The management server 30 forms, for example, a plurality of triangular planes configured with the concentrator 20 as a center point, and a triangular point with the laser water level measurement sensor 10 not forming a plurality of triangular planes as a second center point. A triangular net can be formed by forming a surface. Since the laser level measuring sensors 10 participating in constructing the triangular plane are excluded in the process of selecting the center point, the center point forming the largest independent point does not participate in a plurality of triangular planes sequentially implemented with the concentrator 20 as the center point. It may mean that the laser level measurement sensor 10 does not. FIG. 2 is a diagram of a triangular network implemented according to an embodiment of the present invention, wherein the management server forms four triangular planes with adjacent laser level measurement sensors using the concentrator 20 as a first center point. Two triangular planes are formed with the laser level measurement sensor (a) which does not participate as a second center point, and the laser level measurement sensor (b) and the laser level measurement sensor (c) which do not participate in this are sequentially and third and fourth. A triangular net can be formed as a center point. Alternatively, the management server 30 may form a triangular net sequentially by using any laser level sensor as the first center point, and in this process, another method of forming a two-dimensional triangular net may be used. Will do.

관리 서버(30)는 지리 정보 시스템을 이용하여 삼각망을 구성하는 복수개의 삼각면의 기울기를 산출할 수 있다. 관리 서버(30)에서 산출하는 기울기란, 지리 정보 시스템과 연계되어 산출되는 지형의 높낮이에 대한 개념으로, 복수개의 삼각면 각각에 대한 중심점과 무게 중심 사이의 고도 차이를 의미한다. 관리 서버(30)는 지리 정보 시스템으로부터 삼각망의 구현 대상인 침수 예상 지역의 해발 정보를 이용하여 복수개의 삼각면의 중심점으로부터 삼각면의 무게 중심 사이의 기울기를 산출할 수 있다. 관리 서버(30)는 삼각망을 지리 정보 시스템상의 침수 예상 지역에 표시할 수 있으며, 예를 들면 도 3에서 보는 바와 같이 화살표의 방향은 기울기 방향을 나타내고, 화살표의 길이는 기울기 정도를 의미하는 벡터 형식으로 표시할 수 있다.The management server 30 may calculate the inclination of the plurality of triangular planes constituting the triangular network by using the geographic information system. The slope calculated by the management server 30 is a concept of the height of the terrain calculated in connection with the geographic information system, and means an altitude difference between the center point and the center of gravity of each of the plurality of triangular planes. The management server 30 may calculate a slope between the centers of gravity of the triangular planes from the center points of the plurality of triangular planes by using the sea level information of the inundation predicted area, which is an implementation target of the triangular network, from the geographic information system. The management server 30 may display the triangular network in the inundation prediction area on the geographic information system. For example, as shown in FIG. 3, the direction of the arrow indicates the inclination direction and the length of the arrow indicates the degree of inclination. Can be displayed in the form.

관리 서버(30)는 수위 데이터를 이용하여 삼각망을 형성하는 복수개의 삼각면 상에서의 수류를 산출할 수 있다. 관리 서버(30)는 예를 들면, 삼각면의 중심점으로부터 삼각면을 구성하는 꼭지점 중 수위가 가장 낮은 꼭지점 방향을 수류 방향으로 하거나, 또는 삼각면을 구성하는 꼭지점 중 중심점의 수위가 가장 낮은 경우에는 수위가 가장 높은 꼭지점으로부터 중심점 방향을 수류 방향으로 할 수 있다. 또한, 중심점의 수위가 중간 값인 경우에는 수위가 가장 높은 꼭지점으로부터 수위가 가장 낮은 꼭지점 방향을 수류 방향으로 할 수 있다.The management server 30 may calculate the water flow on the plurality of triangular planes forming the triangular network using the water level data. For example, when the management server 30 has a water flow direction in the direction of the vertex having the lowest water level among the vertices constituting the triangular surface from the center point of the triangular surface, or when the water level of the center point is the lowest among the vertices constituting the triangular surface, The center point direction can be made into the water flow direction from the vertex with the highest water level. In addition, when the water level of the center point is an intermediate value, the vertex direction having the lowest water level may be the water flow direction from the vertex having the highest water level.

관리 서버(30)는 기울기와 수류 방향을 이용하여 역류 지점 또는 역류 지역을 산출할 수 있다. 관리 서버(30)는 기울기 방향과 수류 방향이 반대인 지점을 역류 지점으로 산출 할 수 있다. 예를 들면, 도 3의 각 변에 표기된 화살표는 수류 방향을 나타내는데, 역류 지역(A)의 경우 기울기 방향과 수류 방향이 다르게 나타나는 것을 알 수 있다.The management server 30 may calculate the backflow point or the backflow area using the slope and the water flow direction. The management server 30 may calculate a point at which the inclination direction and the water flow direction are opposite as the reverse flow point. For example, an arrow marked on each side of FIG. 3 indicates a water flow direction. In the case of the reverse flow zone A, the inclination direction and the water flow direction are different.

관리 서버(30)는 전송 받은 수위 정보에 따라 레이저 수위 측정 센서(10)의 수위 측정 주기를 변경하는 명령을 집중기(20)로 전송할 수 있다. 관리 서버(30)는 기 설정된 수위 이상의 값을 전송한 레이저 수위 측정 센서(10)에 대하여 수위 측정 주기를 줄여 수위 데이터를 수신하는 시간을 짧게 할 수 있다.The management server 30 may transmit a command for changing the level measurement cycle of the laser level sensor 10 to the concentrator 20 according to the received level information. The management server 30 may shorten the time for receiving the water level data by reducing the water level measurement cycle with respect to the laser level measuring sensor 10 which transmits a value higher than a predetermined level.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 침수 정보 관리 시스템에 대한 구성도이다.4 is a block diagram of a immersion information management system according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 침수 정보 관리 시스템은 집중기(20); 집중기(20)를 중심으로 침수 예상 지역에 배치되어 수위를 측정하며, 수위 정보 및 위치 정보를 포함하는 수위 데이터를 주기적으로 집중기(20)로 전송하는 복수개의 레이저 수위 측정 센서(10); 지리 정보 시스템과 연동되어 집중기(20) 및 복수개의 레이저 수위 측정 센서(10)를 꼭지점으로 하는 삼각망을 구현하고 수면의 기울기 및 수류 방향을 산출하는 관리 서버(30); 침수 예상 지역을 촬영한 영상 정보의 명암 차이를 분석하여 수위 값을 산출하고 집중기(20)로 전송하는 영상 처리 장치(40); 및 부력 스위치(미도시)를 포함한다Immersion information management system according to another embodiment of the present invention is a concentrator 20; A plurality of laser level measuring sensors 10 disposed at an inundation prediction area around the concentrator 20 to measure the water level, and periodically transmitting the water level data including the water level information and the location information to the concentrator 20; A management server 30 interworking with a geographic information system to implement a triangular network having a vertex 20 and a plurality of laser level sensors 10 as vertices, and calculating a slope and a direction of water flow; An image processing apparatus 40 for analyzing a difference between light and shade of the image information photographing the submerged region and calculating a water level value and transmitting the water level value to the concentrator 20; And a buoyancy switch (not shown).

도 4에 따른 실시형태는 도 1내지 도 3에서 설명한 구성 및 동작과 동일하며 영상 처리 장치(40) 및 부력 스위치(미도시)가 추가된다.4 is the same as the configuration and operation described with reference to FIGS. 1 to 3, and an image processing apparatus 40 and a buoyancy switch (not shown) are added.

영상 처리 장치(40)는 침수 예상 지역에 설치되어 수위값을 판별할 수 있는 영상 정보를 촬영할 수 있다. 영상 처리 장치(40)는 도 5에서 보는 바와 같이 수위 측정 기둥을 중심으로 한 영상을 촬영할 수 있으며, 수위 측정 기둥의 명암 차이를 이용하여 수위값을 산출할 수 있다. 영상 처리 장치(40)는 정보를 처리하는 양을 줄이기 위하여 촬영한 영상 정보 중 관심 영역(ROI, Region Of Interest)을 설정할 수 있으며, 도 6에서 보는 바와 같이 수위 측정 기둥만을 관심 영역으로 설정하여 영상 정보 중 관심 영역만을 추출, 분석하여 처리하는 데이터량을 줄일 수 있다.The image processing apparatus 40 may be installed in the region of the flooding prediction, to capture the image information to determine the water level value. As illustrated in FIG. 5, the image processing apparatus 40 may capture an image centering on the water level measuring column, and calculate a water level value by using the difference in contrast between the water level measuring pillars. The image processing apparatus 40 may set a region of interest (ROI) of the photographed image information in order to reduce the amount of information processing, and as shown in FIG. 6, only the water level measuring column is set as the region of interest. The amount of data processed by extracting and analyzing only a region of interest from information can be reduced.

영상 처리 장치(40)는 예를 들면, 수위 측정 기둥의 명암값이 양(+)에서 음(-)으로 바뀌는 지점을 수위 지점으로 판단하고, 수위 측정 기둥의 높이를 이용하여 수위값을 산출할 수 있다.The image processing apparatus 40 may determine, for example, the point where the contrast value of the water level measuring column changes from positive (+) to negative (-) as the water level point, and calculates the water level value using the height of the water level measuring column. Can be.

영상 처리 장치(40)는 내장된 지그비 통신 모뎀을 이용하여 영상 정보 및 수위값을 집중기(20)에 전송할 수 있다. 다만, 영상 정보의 경우 데이터량이 방대한 경우, 관리 서버(30)로 무선 통신을 이용하여 직접 전송할 수 있다.The image processing apparatus 40 may transmit the image information and the water level value to the concentrator 20 using a built-in Zigbee communication modem. However, in the case of video information, when the amount of data is huge, it may be directly transmitted to the management server 30 by using wireless communication.

집중기(20)는 영상 처리 장치(40)로부터 전송 받은 영상 정보 및 수위값을 무선 통신을 이용하여 관리 서버(30)로 전송할 수 있다. 다만, 영상 처리 장치(40)에서 영상 정보를 직접 관리 서버(30)로 전송한 경우에는 수위값을 관리 서버(30)로 전송할 수 있다.The concentrator 20 may transmit the image information and the water level value received from the image processing apparatus 40 to the management server 30 using wireless communication. However, when the image processing apparatus 40 directly transmits the image information to the management server 30, the water level value may be transmitted to the management server 30.

관리 서버(30)는 전송 받은 수위값을 수위 데이터에 포함된 수위 정보와 비교하여 그 차이가 기 설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 해당 레이저 수위 측정 센서(10) 또는 영상 처리 장치(40)에 이상이 있는 것으로 판단할 있다. 따라서, 관리 서버(30)는 지리 정보 시스템상에 해당 레이저 수위 측정 센서(10) 또는 영상 처리 장치(40)에 이상이 있음을 알 수 있도록 표시하거나 또는 경고 메시지를 출력할 수 있다.The management server 30 compares the received water level value with the water level information included in the water level data, and if the difference is outside the preset error range, the laser level measuring sensor 10 or the image processing device 40 has an error. I can judge that. Therefore, the management server 30 may display or output a warning message so that the laser level measuring sensor 10 or the image processing apparatus 40 may be abnormal on the geographic information system.

관리 서버(30)는 레이저 수위 측정 센서(10) 또는 영상 처리 장치(40)에 이상이 있다고 판단한 경우 삼각망을 형성하는 작업을 중단하고, 수위 데이터 및 수위값을 재 요청하여 이상이 없다고 판단되는 경우 삼각망을 재 형성하는 작업을 수행할 수 있다.When the management server 30 determines that there is an abnormality in the laser level measuring sensor 10 or the image processing apparatus 40, the management server 30 stops the operation of forming the triangular net and re-requests the level data and the level value to determine that there is no abnormality. In this case, the work of reshaping the triangle network can be performed.

또한, 관리 서버(30)는 레이저 수위 측정 센서(10) 및 영상 처리 장치(40)를 꼭지점으로 하는 삼각망을 구현할 수 있으며, 수위 데이터의 신뢰되를 높이기 위하여 레이저 수위 측정 센서(10) 및 영상 처리 장치(40)는 동일한 지점에 함께 설치될 수 있다. 따라서, 레이저 수위 측정 센서(10) 및 영상 처리 장치(40)는 동일한 지점에 한 쌍씩 설치되어 삼각망에서 하나의 꼭지점을 구현할 수 있다. 다만, 레이저 수위 측정 센서(10)와 영상 처리 장치(40)가 각각 따로 설치되는 실시예를 배제하는 것은 아니며, 따로 설치된 레이저 수위 측정 센서(10)와 영상 처리 장치(40) 각각은 삼각망을 구현하는 꼭지점이 될 수 있다.In addition, the management server 30 may implement a triangular network having the vertex of the laser level sensor 10 and the image processing device 40, and in order to increase the reliability of the level data, the laser level sensor 10 and the image The processing apparatus 40 may be installed together at the same point. Therefore, the laser level sensor 10 and the image processing device 40 may be installed in pairs at the same point to implement one vertex in the triangular network. However, the embodiment in which the laser level measurement sensor 10 and the image processing device 40 are separately installed is not excluded, and the laser level measurement sensor 10 and the image processing device 40 separately installed may be triangular nets. It can be a vertex to implement.

관리 서버(30)는 전송 받은 영상 정보를 외부로 디스플레이 할 수 있으며, 지리 정보 시스템과 연동하여 지리 정보 시스템상에서 해당 지역의 영상 정보를 디스플레이 할 수 있다.The management server 30 may display the received image information to the outside, and may display image information of a corresponding region on the geographic information system in association with the geographic information system.

레이저 수위 측정 센서(10) 또는 집중기(20)에는 부력 스위치가 설치되어 침수 발생 여부에 따라 레이저 수위 측정 센서(10) 또는 집중기(20)의 온/오프 동작을 제어할 수 있다. 부력 스위치는 수위의 변화에 따른 부력에 의해서 온/오프 상태를 출력하는 플로트 타입 레벨 스위치 일 수 있으며, 기 설정된 부력 이상의 레벨의 부력이 감지되면, 오프되어 있는 레이저 수위 측정 센서(10) 또는 집중기(20)를 턴 온 시킬 수 있다.
A buoyancy switch is installed in the laser level sensor 10 or the concentrator 20 to control the on / off operation of the laser level sensor 10 or the concentrator 20 according to whether or not flooding occurs. The buoyancy switch may be a float type level switch that outputs an on / off state by buoyancy according to the change of the water level. When a buoyancy of a level higher than the predetermined buoyancy is detected, the laser level sensor 10 or the concentrator which is turned off You can turn on (20).

본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
Embodiments of the present invention include computer readable media including program instructions for performing various computer implemented operations. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CDROMs, DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and perform program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, are included in the scope of the present invention.

10: 레이저 수위 측정 센서 20: 집중기
30: 관리 서버 40: 영상 처리 장치10: laser level sensor 20: concentrator
30: management server 40: image processing device

Claims

집중기;
상기 집중기를 중심으로 침수 예상 지역에 배치되어 수위를 측정하며, 수위 정보 및 위치 정보를 포함하는 수위 데이터를 주기적으로 상기 집중기로 전송하는 복수개의 레이저 수위 측정 센서;
상기 침수 예상 지역을 촬영한 영상 정보의 명암 차이를 분석하여 수위 값을 산출하고 상기 집중기로 전송하는 영상 처리 장치;
지리 정보 시스템(GIS, Geographic Information System)과 연동되어 상기 집중기 및 상기 복수개의 레이저 수위 측정 센서 및 상기 영상 처리 장치를 꼭지점으로 하는 삼각망을 구현하고, 수면의 기울기 및 수류 방향을 산출하는 관리 서버
를 포함하는 침수 정보 관리 시스템.
Concentrator;
A plurality of laser level measurement sensors disposed at an inundation prediction area around the concentrator to measure a level of water, and periodically transmit level data including level information and location information to the concentrator;
An image processing apparatus for calculating a level value by analyzing a difference between light and shade of the image information photographing the submerged region and transmitting the calculated level value to the concentrator;
A management server interworking with a Geographic Information System (GIS) to implement a triangular network with the verifier, the plurality of laser level sensors and the image processing device as vertices, and to calculate the inclination and water flow direction of the water surface.
Immersion information management system comprising a.

제 1 항에 있어서,
상기 레이저 수위 측정 센서 및 영상 처리 장치는 지그비 통신 방식을 이용하여 상기 집중기와 데이터 통신을 하는 침수 정보 관리 시스템.
The method of claim 1,
The laser level sensor and the image processing device is a immersion information management system to perform data communication with the concentrator using a Zigbee communication method.

제 1 항에 있어서,
상기 집중기는 CDMA(Code division multiple access), WCDMA(Wideband Code division multiple access), 와이파이(Wi-Fi) 및 와이브로(Wibro) 중 어느 하나 이상의 통신 방식으로 상기 관리 서버와 데이터 통신을 하는 침수 정보 관리 시스템.
The method of claim 1,
The concentrator is a immersion information management system that performs data communication with the management server by any one or more of a communication scheme such as code division multiple access (CDMA), wide code division multiple access (WCDMA), Wi-Fi, and Wibro. .

제 1 항에 있어서,
상기 영상 처리 장치는 상기 영상 정보 중 기 설정된 관심 영역(ROI, Region Of Interest)의 명암 차이를 분석하여 수위값을 산출하는 침수 정보 관리 시스템.
The method of claim 1,
And the image processing apparatus calculates a water level value by analyzing a difference between contrasts of a predetermined region of interest (ROI) among the image information.

제 1 항에 있어서,
상기 관리 서버는 상기 집중기로부터 상기 수위 값을 전송 받고, 상기 수위값과 상기 수위 정보의 차가 기 설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 상기 레이저 수위 측정 센서 또는 상기 영상 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단하는 침수 정보 관리 시스템.
The method of claim 1,
The management server receives the water level value from the concentrator, and when the difference between the water level value and the water level information is outside a preset error range, the immersion information determining that there is an error in the laser level sensor or the image processing device. Management system.

제 5 항에 있어서,
상기 관리 서버는 상기 레이저 수위 측정 센서 또는 상기 영상 처리 장치에 이상이 있는 것으로 판단하는 경우 경고 메시지를 출력하는 침수 정보 관리 시스템.
The method of claim 5, wherein
And the management server outputs a warning message when it is determined that there is an error in the laser level sensor or the image processing apparatus.

제 1 항에 있어서,
상기 레이저 수위 측정 센서 또는 상기 집중기에 설치되어 수위에 따른 부력을 감지하여 상기 레이저 수위 측정 센서 및 상기 집중기의 온/오프 동작을 제어하는 부력 스위치를 더 포함하는 침수 정보 관리 시스템.
The method of claim 1,
And a buoyancy switch installed in the laser level sensor or the concentrator to sense buoyancy according to the level to control on / off operation of the laser level sensor and the concentrator.

제 1 항에 있어서,
상기 관리 서버는 상기 수위 정보에 따라 상기 레이저 수위 측정 센서의 수위 측정 주기를 제어하는 침수 정보 관리 시스템.
The method of claim 1,
And the management server controls the level measurement period of the laser level sensor according to the level information.

제 1 항에 있어서,
상기 관리 서버는 상기 꼭지점의 최대 독립 집합(MIS, Maximal Independent Set)을 중심점으로 하는 복수개의 삼각면을 병합하여 상기 삼각망을 구현하는 침수 정보 관리 시스템.
The method of claim 1,
And the management server implements the triangular network by merging a plurality of triangular planes centered on a maximum independent set (MIS) of the vertices.

제 9 항에 있어서,
상기 관리 서버는 상기 지리 정보 시스템을 이용하여 상기 삼각망을 형성하는 복수개의 삼각면의 중심점과 무게 중심 사이의 기울기를 산출하고, 상기 수위 데이터를 이용하여 수류 방향을 파악하는 침수 정보 관리 시스템.
The method of claim 9,
And the management server calculates an inclination between a center point and a center of gravity of a plurality of triangular planes forming the triangular network using the geographic information system, and grasps the water flow direction using the water level data.

제 10 항에 있어서,
상기 관리 서버는 상기 복수개의 삼각면에서의 수류 방향 및 상기 기울기를 이용하여 순배수원과 순입수원의 유무를 산출하는 침수 정보 관리 시스템.
11. The method of claim 10,
And the management server calculates the presence or absence of a net drainage source and a net inflow source using the water flow direction and the slope in the plurality of triangular planes.

제 11 항에 있어서,
상기 관리 서버는 상기 기울기 및 상기 수류 방향 중 적어도 하나를 상기 삼각망에 표기하는 침수 정보 관리 시스템.
The method of claim 11,
And the management server displays at least one of the inclination and the water flow direction on the triangular network.

제 12 항에 있어서,
상기 관리 서버는 상기 기울기, 상기 수류 방향 및 순배수원과 순입수원이 표기된 상기 삼각망을 지리 정보 시스템의 상기 침수 예상 지역에 표시하는 침수 정보 관리 시스템.13. The method of claim 12,
And the management server displays the triangular network in which the inclination, the water flow direction, and the net drainage source and the net inflow source are displayed in the submerged region of the geographic information system.