KR101938461B1 - Antenna sensor-based liquids identification and wireless monitoring system - Google Patents
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Abstract
안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템이 소개된다.
이를 위해 본 발명은 소정 범위의 주파수를 갖는 전파를 생성하는 전파생성부; 상기 전파생성부에 의해 생성된 전파를 측정객체에 조사하고 상기 측정객체에 의해 반사되는 전파를 검출하는 센서부; 상기 센서부에 의해 검출된 전파의 공진주파수를 측정하는 분석부; 및 상기 전파생성부를 제어하여 상기 전파의 주파수를 결정하고, 상기 분석부에 의해 분석된 데이터를 수집하고 송수신하는 제어부; 를 포함하되, 상기 센서부는, 상기 측정객체를 사이에 두고 한 쌍으로 이루어진 안테나 센서인 것을 특징으로 하고, 상기 센서부는, 상기 전파생성부의 의해 생성된 전파의 모드를 형성하는 공진기와, 상기 공진기에 의해 형성된 전파의 모드를 상기 측정객체로 방출하고 이 측정객체로부터 반사된 전파를 수신하는 안테나 및, 상기 안테나를 통해 방사되는 전파를 상기 측정객체로 조사하고, 상기 측정객체로부터 반사되는 전파를 수집하는 탐지부로 이루어지며, 상기 분석부는, 상기 센서부에 의해 검출된 전파의 공진주파수를 측정하는 것을 특징으로 하며, 상기 분석부는, 상기 센서부에 의해 검출된 전파의 공진주파수 이외에 반사율의 변화량도 측정하되, 상기 측정된 전파의 공진주파수 및 반사율의 변화량을 기초로 상기 측정객체로부터 측정된 당량의 정량적 변화에 따른 혈당 데이터를 생성하거나, 상기 측정된 전파의 공진주파수 및 반사율의 변화량을 기초로 액체가 물일 경우 물의 오염 정도를 측정하거나, 액체가 해수일 경우 해수의 염분 포함 정도를 측정하는 것을 특징으로 한다.Antenna sensor based liquid identification and wireless monitoring systems are introduced.
To this end, the present invention provides a radio communication system including a radio wave generator for generating radio waves having a predetermined frequency range; A sensor unit for irradiating the measurement object with the radio wave generated by the radio wave generator and detecting a radio wave reflected by the measurement object; An analysis unit for measuring a resonance frequency of a radio wave detected by the sensor unit; And a control unit for controlling the radio wave generating unit to determine the frequency of the radio wave and collecting and transmitting data analyzed by the analyzing unit. Wherein the sensor unit is an antenna sensor including a pair of measurement objects sandwiched therebetween, wherein the sensor unit comprises: a resonator forming a mode of the wave generated by the wave generator; An antenna for radiating a mode of a radio wave formed by the antenna to the measurement object and receiving a radio wave reflected from the measurement object, and an antenna for irradiating the radio wave radiated through the antenna with the measurement object and collecting a radio wave reflected from the measurement object Wherein the analyzing unit measures the resonance frequency of the radio wave detected by the sensor unit and the analyzing unit measures the change amount of the reflectance in addition to the resonance frequency of the radio wave detected by the sensor unit , The measured resonance frequency of the radio wave and the change amount of the reflectance measured from the measurement object The degree of contamination of the water when the liquid is water or the degree of the salt content of the seawater when the liquid is seawater is measured based on the change amount of the resonance frequency and the reflectance of the measured radio wave .
Description
본 발명은 안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액체의 유전율에 따른 공진 주파수를 이용하여 액체를 식별하고 그 결과를 원격으로 모니터링 하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna sensor based liquid identification and wireless monitoring system, and more particularly to a system for identifying a liquid using a resonance frequency according to the dielectric constant of the liquid and remotely monitoring the result.
액체의 종류를 식별하는 방법은 다양하게 구현된다.Various methods of identifying the type of liquid are implemented.
종래에는 화학반응을 이용하여 액체의 성분을 조사하거나 초음파의 역산란 신호를 이용하여 액체의 종류를 판별하였으나, 화학반응을 이용하는 경우에는 액체에 화학시료를 첨가하여 액체의 상태를 검사함으로써 그 과정이 매우 복잡하고 비용이 많이 드는 문제가 있었고, 초음파의 역산란 신호를 이용하는 경우에는 간접적인 측정 방법인바 동일한 역산란 전력을 보이는 액체는 구별할 수 없는 문제가 있었다.Conventionally, the kind of the liquid is discriminated by using the chemical reaction or the reverse scattering signal of the ultrasonic wave. However, when the chemical reaction is used, the state of the liquid is checked by adding the chemical sample to the liquid. There is a problem that it is very complicated and costly. In the case of using the reverse scattering signal of the ultrasonic wave, there is a problem that it is indistinguishable that the liquid having the same reverse scattering power as the indirect measurement method.
또한 최근에는 많은 노력에도 불구하고 날로 지능화되고 교묘해지는 테러수법과 테러위해물품에 적절히 대응해 나가기 어려워 X-ray장비와 폭발물 탐지기 등의 장비와 인력을 이용한 전통적 보안검색 기법의 효율성에 대해 의문이 제기되고있는 실정이다.In recent years, it has been difficult to respond appropriately to terrorism and terrorism, which have become more intelligent and sophisticated, despite the many efforts, and it raises questions about the efficiency of traditional security retrieval techniques using equipment and manpower such as X-ray equipment and explosives detectors .
특히 모든 액체물질의 항공기 내 반입이 불가하기 때문에 이에 따른 불편함이 따르고 있고, 이에 따라 효율적이고 비접촉식으로 액체물질을 유해성 및 기타 성분을 탐지할 수 있는 항공 보안 검색 기술이 절실한 실정이며, 이러한 기술이 개발된다면 항공사의 업무처리 효율을 크게 향상시킬 수 있을 것이다.Especially, it is inconvenient for all liquid substances to be brought into the airplane. Therefore, there is a need for aviation security search technology that can detect hazardous substances and other components of liquid substances efficiently and in a non-contact manner. If it is developed, it will greatly improve the airline's work efficiency.
이에 본 발명은 상기와 같이 변화지 않는 액체의 고유 공진주파수 값을 분석부에 기저장하고, 측정객체로부터 반사된 전파의 공유 공진주파수와 비교함으로써 그 절차의 간결성과 판정의 정확성을 도모하게 되었다.Accordingly, the present invention stores the intrinsic resonance frequency value of the unchanged liquid in the analyzing unit and compares the measured resonance frequency with the shared resonance frequency of the reflected wave from the measurement object, thereby achieving the simplicity of the procedure and the accuracy of the determination.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as adhering to the prior art already known to those skilled in the art.
본 발명은 액체를 탐지하고 분류함에 있어서 종래 그 검사의 어려움과 절차의 복잡성 및 비효율적인 점을 고려하여 액체 고유의 유전율에 반응한 고유 공진주파수를 탐지함으로써 모든 종래의 검사 문제점을 원천적으로 해결할 수 있는 안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention can solve all the conventional inspection problems by detecting the resonance frequency in response to the inherent dielectric constant of the liquid in consideration of the difficulty of the inspection and the complexity and inefficiency of the procedure in the conventional liquid detection and classification An object of the present invention is to provide an antenna sensor-based liquid identification and wireless monitoring system.
안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템이 소개된다.Antenna sensor based liquid identification and wireless monitoring systems are introduced.
이를 위해 본 발명은 소정 범위의 주파수를 갖는 전파를 생성하는 전파생성부; 상기 전파생성부에 의해 생성된 전파를 측정객체에 조사하고 상기 측정객체에 의해 반사되는 전파를 검출하는 센서부; 상기 센서부에 의해 검출된 전파의 공진주파수를 측정하는 분석부; 및 상기 전파생성부를 제어하여 상기 전파의 주파수를 결정하고, 상기 분석부에 의해 분석된 데이터를 수집하고 송수신하는 제어부; 를 포함한다.To this end, the present invention provides a radio communication system including a radio wave generator for generating radio waves having a predetermined frequency range; A sensor unit for irradiating the measurement object with the radio wave generated by the radio wave generator and detecting a radio wave reflected by the measurement object; An analysis unit for measuring a resonance frequency of a radio wave detected by the sensor unit; And a control unit for controlling the radio wave generating unit to determine the frequency of the radio wave and collecting and transmitting data analyzed by the analyzing unit. .
상기 센서부는, 상기 측정객체를 사이에 두고 한 쌍으로 이루어진 안테나인 것을 특징으로 한다.The sensor unit is an antenna formed by a pair of the measurement objects.
상기 센서부는, 상기 측정객체를 사이에 두고 한 쌍으로 이루어진 안테나 센서인 것을 특징으로 한다.The sensor unit is an antenna sensor having a pair of measurement objects sandwiched therebetween.
상기 센서부는, 상기 전파생성부의 의해 생성된 전파의 모드를 형성하는 공진기와, 상기 공진기에 의해 형성된 전파의 모드를 상기 측정객체로 방출하고 이 측정객체로부터 반사된 전파를 수신하는 안테나 및, 상기 안테나를 통해 방사되는 전파를 상기 측정객체로 조사하고, 상기 측정객체로부터 반사되는 전파를 수집하는 탐지부로 이루어진 것을 특징으로 한다.A resonator for generating a mode of a radio wave generated by the radio wave generator; an antenna for emitting a mode of a radio wave formed by the resonator to the measurement object and receiving a radio wave reflected from the measurement object; And a detection unit for irradiating a radio wave radiated through the measurement object with the measurement object and collecting a radio wave reflected from the measurement object.
상기 분석부는, 상기 센서부에 의해 검출된 전파의 공진주파수를 측정하는 것을 특징으로 한다.And the analyzing unit measures the resonance frequency of the radio wave detected by the sensor unit.
상기 분석부는, 상기 측정객체가 액체인 경우, 액체 종류마다의 고유 공진주파수가 기저장되어 있어 이 고유 공진주파수와 측정된 측정객체의 공진주파수를 비교하여 액체의 종류를 판별하는 것을 특징으로 한다.The analysis unit is characterized in that, when the measurement object is a liquid, the intrinsic resonance frequency for each liquid type is stored, and the kind of liquid is discriminated by comparing the intrinsic resonance frequency with the resonance frequency of the measured object.
상기 분석부는, 상기 센서부에 의해 검출된 전파의 공진주파수 이외에 반사율의 변화량도 측정하되, 상기 측정된 전파의 공진주파수 및 반사율의 변화량을 기초로 상기 측정객체로부터 측정된 당량의 정량적 변화에 따른 혈당 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.Wherein the analysis unit measures the change amount of the reflectance in addition to the resonance frequency of the radio wave detected by the sensor unit based on the measured change amount of the resonance frequency and the reflectance of the radio wave, And generates data.
상기 분석부는, 상기 센서부에 의해 검출된 전파의 공진주파수 이외에 반사율의 변화량도 측정하되, 상기 측정된 전파의 공진주파수 및 반사율의 변화량을 기초로 액체가 물일 경우 물의 오염 정도를 측정하거나, 액체가 해수일 경우 해수의 염분 포함 정도를 측정하는 것을 특징으로 한다. The analyzing unit measures the degree of contamination of the water when the liquid is water based on the measured amount of change in the resonance frequency and the reflectance of the radio wave in addition to the resonance frequency of the radio wave detected by the sensor unit, And in the case of seawater, the degree of inclusion of salt in seawater is measured.
상기 분석부는, 액체마다 차이가 나는 유전율 정보가 기저장되어 있고, 상기 유전율 정보에 따라 반사되는 전파의 정도가 기저장되어 있으며, 상기 센서부에 의해 검출된 전파와 상기 유전율 정보에 따라 반사되는 전파의 정도를 비교하여 상기 측정객체의 위험성 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.Wherein the analyzing unit has stored therein permittivity information that is different for each liquid, and the degree of the reflected wave is stored in accordance with the permittivity information, and the radio wave detected by the sensor unit and reflected by the permittivity information And determines whether the measured object is dangerous or not.
상기 제어부는, 유무선망을 통해 상기 분석부에 의해 검출된 액체 식별 정보를 포함하는 정보를 수신하고 사용자에게 송출하며, 사용자에게 필요한 명령을 송신하는 것을 특징으로 한다.The control unit receives information including the liquid identification information detected by the analyzing unit through the wire / wireless network, transmits the information to the user, and transmits a command to the user.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명인 안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템에 의한다면 아래와 같은 다양한 효과가 구현된다.According to the antenna sensor-based liquid identification and wireless monitoring system of the present invention, the following various effects can be realized.
첫째, 액체의 공진 주파수를 이용하여 액체 또는 액체 내의 물질을 식별할 수 있는 이점이 있다.First, there is an advantage that a substance in a liquid or a liquid can be identified using the resonance frequency of the liquid.
둘째, 안테나 센서를 이용하는바 종래에 비해 비용이 절감되는 이점이 있다.Second, the antenna sensor is advantageous in that the cost is reduced compared with the conventional antenna sensor.
셋째, 본 발명은 유무선 망을 이용하여 액체 또는 액체 내의 물질을 원격으로 식별하고 모니터링하여 그 작동의 용이성이 제공되는 이점이 있다.Third, the present invention is advantageous in that the wired / wireless network is used to remotely identify and monitor liquids or liquids in the material, thereby providing ease of operation.
넷째, 본 발명은 전기적 신호를 이용하여 구동되기 때문에 조작이 간편하고 쉽다는 이점이 있는 등 다양한 효과가 구현된다.Fourth, since the present invention is driven by using an electrical signal, it is advantageous in that the operation is simple and easy, and various effects are realized.
도 1은 본 발명인 안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템의 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 일 구성요소인 분석부에 기 저장되어 있는 정보값.
도 3은 본 발명의 일 구성요소인 분석부에 기 저장되어 있는 액체의 종류에 따른 공진주파수 데이터.
도 4는 본 발명의 일 구성요소인 분석부에 기 저장되어 있는 액체의 종류에 따른 유전율 데이터.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is an overall schematic view of an antenna sensor based liquid identification and wireless monitoring system of the present invention.
FIG. 2 is an information value stored in the analysis unit which is a component of the present invention. FIG.
FIG. 3 is a graph showing resonance frequency data according to the kind of liquid stored in the analysis unit, which is one component of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing dielectric constant data according to the kind of liquid stored in the analysis unit, which is one component of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The objects, particular advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and examples taken in conjunction with the accompanying drawings. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, the terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명인 안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템의 바람직한 실시 예를 설명한다.A preferred embodiment of an antenna sensor based liquid identification and radio monitoring system of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명인 안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템의 전체 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is an overall block diagram of an antenna sensor based liquid identification and wireless monitoring system of the present invention.
도시된 바와 같이 본 발명은 크게 전파생성부(100), 센서부(200), 분석부(300) 및 제어부(400)를 포함한다.As shown in the figure, the present invention mainly includes a
전파생성부(100)는 소정 범위의 주파수를 갖는 전파를 생성한다.The
전파생성부(100)는 마이크로파 영역으로부터 밀리미터파 영역 사이의 주파수를 갖는 전파를 생성한다. 이 전파생성부(100)는 제어부(400)로부터 입력되는 신호에 따라 결정되며, 생성된 전파는 이하 후술할 센서부(200)에 제공된다.The
제어부(400)는 전파생성부(100)를 제어하여 전파의 주파수를 결정하고, 분석부(300)에 의해 분석된 데이터를 수집한다.The
한편, 센서부(200)는 전파생성부(100)에 의해 생성된 전파를 측정객체(A)에 조사하고 측정객체(A)에 의해 반사되는 전파를 검출한다.On the other hand, the
이러한 센서부(200)를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. The
센서부(200)는 측정객체(A)를 사이에 두고 한 쌍으로 이루어진 안테나(211,221)인 것을 특징으로 한다.The
이 안테나(211,221)는 전파생성부(100)에 의해 생성된 전파를 측정객체(A)에 전파하고 측정객체(A)로부터 반사되는 전파를 수신한다.The
한편, 본 발명의 또 다른 실시예로 본 발명의 일 구성요소인 센서부(200)는 공진기(212), 안테나(211,221) 및 탐지부(223)로 이루어질 수 있다.In another embodiment of the present invention, the
센서부(200)는 전파생성부(100)에서 생긴 전파를 입력받아 측정객체(A)에 조사한다.The
측정객체(A)는 액체의 종류를 확정하기 위한 경우 다양한 종류의 액체, 오염도를 탐지하기 위한 일반적인 물(water), 저염수 현상과 적조 및 녹조 현상을 조기에 탐지하기 위한 해수 및 당뇨, 콜레스트롤, 혈전 등을 모니터링하기 위한 인체의 혈액일 수 있다.The measurement object (A) can be used for various kinds of liquids for determining the kind of liquid, general water for detecting the pollution level, low salt water and seawater for early detection of red tide and green tide phenomenon, Blood of the human body for monitoring thrombus and the like.
센서부(200)는 전파생성부(100)에서 생성된 전파를 제공받아 상기 측정객체(A)에 조사하고, 측정객체(A)에서 반사된 전파를 검출한다.The
이러한 센서부(200)는 공진기(212), 안테나(211,221) 및 탐지부(223)로 구성되는데, 공진기(212)는 전파생성부(100)로부터 입력된 전파의 모드를 형성한다. 이 공진기(212)를 통과한 전파는 TE, TM 및 TEM 모드 중 하나의 모드를 형성하며, 안테나(211,221)는 측정객체(A)에 공진기(212)를 통과한 전파를 방출하고, 측정객체(A)로부터 반사되는 전파를 수신한다. 탐지부(223)는 안테나(211,221)를 통해 방사되는 전파를 측정객체(A)에 조사하고, 측정객체(A)로부터 반사되는 전파를 수집한다.The
다만, 공진기(212)는 이 기술분야의 당업자라면 생략이 가능하고, 실질적으로 전파생성부(100)에서 공진 주파수를 생성하는 구성으로도 본 발명이 구현될 수 있다.However, the
또한, 탐지부(213, 223) 역시 도 1에는 센서부(200)의 일 구성요소로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 분석부(300)에 상기 탐지부(213, 223)의 구성이 추가되어 본 발명이 구현될 수 있다.Although the
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 센서부(200)는 측정객체(A)를 사이에 두고 한 쌍으로 이루어진 안테나 센서(210,220)인 것을 특징으로 한다.1, the
측정객체(A)로 이루어질 수 있는 다양한 종류의 액체는 고유의 유전율(dielectric constant)을 가지고 있다. 이때, 액체가 한 쌍의 안테나 센서(210,220) 사이에 위치하는 경우 액체의 유전율에 따라 안테나 센서(210,220)는 고유의 공진 주파수를 가지게 된다. 이에 본 발명은 액체의 고유 공진 주파수를 이용하여 액체 또는 액체 내의 물질을 식별하고 그 결과를 원격적으로 모니터링하는 시스템을 제공하게 된다.The various types of liquids that can be made of the measurement object (A) have inherent dielectric constants. At this time, when the liquid is positioned between the pair of
탐지부(223)는 안테나(211,221)를 통해 방사되는 전파를 측정객체(A)에 조사하고, 측정객체(A)로부터 반사되는 전파를 수집하고, 분석부(300)는 센서부(200)에 의해 검출된 전파의 공진주파수를 측정하는 것을 특징으로 한다. 경우에 따라서는 분석부(300)는 검출된 전파의 반사율의 변화량을 측정할 수 있다.The
이러한 분석부(300)는 입력된 전파의 크기, 위상, 반사률, 전송율 등을 측정할 수 있는 전자회로가 구비된 회로망일 수 있으며, 이외에 전파의 특정값을 측정할 수 있는 기기라면 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 구성요소인 분석부(300)에 기 저장되어 있는 정보값을 나타낸다.FIG. 2 shows information values previously stored in the
도시된 바와 같이, 분석부(300)에는 액체의 고유 공진주파수, 액체 마다의 유전율에 따른 반사파 정도의 데이타가 기저장되어 있다.As shown in the figure, the
도 3에는 이러한 측정객체(A)의 종류에 따라 다양한 고유 공진주파수가 기저장되어 있다.In FIG. 3, various natural resonance frequencies are stored in advance according to the type of the measurement object A. FIG.
예를 들어, 측정객체(A)가 빈공간, 수도물, 진흙물, 설탕물, 에탄올, 메탄올 및 엔진오일인 경우 각각의 공진주파수(GHz)는 '2.71, 2.62, 2.49, 2.55, 2.47, 2.46 및 2.38'이 되는데 이러한 고유의 공진주파수가 분석부(300)에 기저장되어 있다.For example, if the measurement object A is an empty space, tap water, mud water, sugar water, ethanol, methanol and engine oil, the respective resonant frequencies (GHz) are 2.71, 2.62, 2.49, 2.55, 2.47, 2.38 '. The inherent resonance frequency is stored in the
이를 통해 분석부(300)는 측정객체(A)로부터 반사된 전파의 공진주파수와 기저장되어 있는 공진주파수를 비교하여 측정객체(A)의 물질을 판별하게 된다.The
종래에는 화학반응을 이용하여 액체의 성분을 조사하거나 초음파의 역산란 신호를 이용하여 액체의 종류를 판별하였으나, 화학반응을 이용하는 경우에는 액체에 화학시료를 첨가하여 액체의 상태를 검사함으로써 그 과정이 매우 복잡하고 비용이 많이 드는 문제가 있었고, 초음파의 역산란 신호를 이용하는 경우에는 간접적인 측정 방법인바 동일한 역산란 전력을 보이는 액체는 구별할 수 없는 문제가 있었다.Conventionally, the kind of the liquid is discriminated by using the chemical reaction or the reverse scattering signal of the ultrasonic wave. However, when the chemical reaction is used, the state of the liquid is checked by adding the chemical sample to the liquid. There is a problem that it is very complicated and costly. In the case of using the reverse scattering signal of the ultrasonic wave, there is a problem that it is indistinguishable that the liquid having the same reverse scattering power as the indirect measurement method.
이에 본 발명은 상기와 같이 변화지 않는 액체의 고유 공진주파수 값을 분석부(300)에 기저장하고, 측정객체(A)로부터 반사된 전파의 공유 공진주파수와 비교함으로써 그 절차의 간결성과 판정의 정확성을 도모하게 되었다.Accordingly, the present invention stores the intrinsic resonance frequency value of the liquid that does not change as described above in the
또한, 도 4에는 측정객체(A)가 액체인 경우 액체마다의 고유 유전율이 기저장되어 있다.4, the inherent permittivity of each liquid is stored in advance when the measurement object A is a liquid.
일반적으로 액체가 물인 경우 입력된 전자파 비율 80% 정도가 반사되고, 액체가 가솔린인 경우 입력된 전자파 비율 17% 정도가 반사된다. 액체 물질별로 유전율이 상이하기 때문에 반사파 정도 역시 상이하게 나타난다. 이러한 액체별로 반사파 정도가 상이하기 때문에 분석부(300)는 인화물 및 비인화물을 포함하는 다양한 액체별 반사파 정도가 데이터화하여 기저장되어 있다.Generally, when the liquid is water, the inputted electromagnetic wave ratio is reflected by about 80%, and when the liquid is gasoline, the inputted electromagnetic wave ratio is reflected by about 17%. Since the dielectric constant differs for each liquid substance, the degree of the reflected wave is also different. Since the degree of reflected waves differs for each liquid, the analyzing
즉, 유전율 정보에 따라 반사되는 전파의 정도가 기저장되어 있고, 센서부(200)에 의해 검출된 전파와 유전율 정보에 따라 반사되는 전파의 정도를 비교하여 측정객체(A)의 위험성 여부를 판단하게 된다.That is, the degree of the electric wave reflected by the permittivity information is stored in advance, and the degree of the electric wave detected by the
예를 들어 측정객체(A)가 가솔린인 경우 전파생성부(100)에서 발생된 전파에 비해 17% 정도의 전파가 분석부(300)로 유입되는 경우 측정객체(A)는 위험 물질로 판단되어 비행기나 배로의 유입이 금지되게끔 할 수 있다.For example, when the measurement object A is gasoline, when a radio wave of about 17% flows into the
한편, 분석부(300)는 센서부(200)에 의해 검출된 전파의 공진주파수 이외에 반사율의 변화량도 측정하되, 측정된 전파의 공진주파수 및 반사율의 변화량을 기초로 측정객체(A)로부터 측정된 당량의 정량적 변화에 따른 혈당 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the
즉, 분석부(300)는 측정된 공진주파수 및 반사율의 변화량을 기초로 측정객체(A)로부터 측정된 당량의 정량적 변화에 대한 데이터를 생성할 수도 있다.That is, the
혈액에 포함된 혈당은 기본적으로 혈액 내에 포함된 혈당에 대하여 유전율 변화를 가지게 된다. 이를 이용하여 측정객체(A)가 혈액인 경우 미리 기준 혈당 데이터를 분석부(300)에 저장하고, 센서부(200)에 의해 센싱되어 분석부(300)로 송신된 전파의 공진주파수와 반사율의 변화를 고려하여 혈액 당량의 정량적 변화를 검출함으로써 혈당을 관리하는 시스템으로 구현 가능하다.The blood glucose contained in the blood basically has a change in the permittivity with respect to the blood glucose contained in the blood. If the measured object A is blood, the reference blood glucose data is stored in advance in the
또한, 분석부(300)는, 상기 센서부(200)에 의해 검출된 전파의 공진주파수 이외에 반사율의 변화량도 측정하되, 상기 측정된 전파의 공진주파수 및 반사율의 변화량을 기초로 액체가 물일 경우 물의 오염 정도를 측정하거나, 액체가 해수일 경우 해수의 염분 포함 정도를 측정하는 것을 특징으로 한다. The analyzing
이를 통해 물의 오염도를 탐지함은 물론, 액체가 해수인 경우 해수에 포함된 염분 정도도 측정할 수 있으며, 이를 통해 해수의 저염수 현상을 탐지할 수 있다.In addition to detecting the pollution level of water, it is possible to measure the degree of salt contained in seawater when the liquid is seawater, thereby detecting the low salinity phenomenon of seawater.
또한, 해수의 적조 및 녹조 현상 등을 조기에 탐지 및 모니터링 하여 적조 및 녹조에 의한 피해를 사전에 예방할 수 있다.In addition, early detection and monitoring of red tide and green tide phenomenon of seawater can prevent damage caused by red tides and green tides in advance.
한편, 제어부(400)는 유무선망을 통해 상기 분석부에 의해 검출된 액체 식별 정보를 포함하는 정보를 수신하고 사용자에게 송출하며, 사용자에게 필요한 명령을 송신하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the
즉, 제어부(400)는 신호 생성 및 수집뿐만 아니라 분석된 결과를 유무선망을 통해 송출 또는 수신하며, 분석부(300)에 의해 검출된 액체 식별 내용을 사용자에게 송출하거나 그 식별결과에 따라 사용자가 적절한 명령을 수신받을 수 있도록 별도로 마련된 인터페이스 기기와 연동된다.That is, the
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, 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 invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
100 : 전파생성부 200 : 센서부
210, 220 : 안테나 센서 211,221 : 안테나
212,222: 공진기 213,223: 탐지부
300 : 분석부 400 : 제어부100: radio wave generator 200:
210, 220:
212, 222:
300: analysis unit 400:
Claims (10)
상기 전파생성부에 의해 생성된 전파를 측정객체에 조사하고 상기 측정객체에 의해 반사되는 전파를 검출하는 센서부;
상기 센서부에 의해 검출된 전파의 공진주파수를 측정하는 분석부; 및
상기 전파생성부를 제어하여 상기 전파의 주파수를 결정하고, 상기 분석부에 의해 분석된 데이터를 수집하고 송수신하는 제어부; 를 포함하되,
상기 센서부는, 상기 측정객체를 사이에 두고 한 쌍으로 이루어진 안테나 센서인 것을 특징으로 하고,
상기 센서부는, 상기 전파생성부의 의해 생성된 전파의 모드를 형성하는 공진기와, 상기 공진기에 의해 형성된 전파의 모드를 상기 측정객체로 방출하고 이 측정객체로부터 반사된 전파를 수신하는 안테나 및, 상기 안테나를 통해 방사되는 전파를 상기 측정객체로 조사하고, 상기 측정객체로부터 반사되는 전파를 수집하는 탐지부로 이루어지며,
상기 분석부는, 상기 센서부에 의해 검출된 전파의 공진주파수를 측정하는 것을 특징으로 하며,
상기 분석부는, 상기 센서부에 의해 검출된 전파의 공진주파수 이외에 반사율의 변화량도 측정하되, 상기 측정된 전파의 공진주파수 및 반사율의 변화량을 기초로 상기 측정객체로부터 측정된 당량의 정량적 변화에 따른 혈당 데이터를 생성하거나,
상기 측정된 전파의 공진주파수 및 반사율의 변화량을 기초로 액체가 물일 경우 물의 오염 정도를 측정하거나, 액체가 해수일 경우 해수의 염분 포함 정도를 측정하는 것을 특징으로 하는, 안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템.A radio wave generator for generating radio waves having a predetermined range of frequencies;
A sensor unit for irradiating the measurement object with the radio wave generated by the radio wave generator and detecting a radio wave reflected by the measurement object;
An analysis unit for measuring a resonance frequency of a radio wave detected by the sensor unit; And
A controller for controlling the radio wave generator to determine the frequency of the radio wave, and for collecting and transmitting data analyzed by the analyzer; , ≪ / RTI &
Wherein the sensor unit is an antenna sensor having a pair of measurement objects sandwiched therebetween,
A resonator for generating a mode of a radio wave generated by the radio wave generator; an antenna for emitting a mode of a radio wave formed by the resonator to the measurement object and receiving a radio wave reflected from the measurement object; And a detection unit for irradiating a radio wave radiated through the measurement object with the measurement object and collecting radio waves reflected from the measurement object,
Wherein the analyzing unit measures the resonance frequency of the radio wave detected by the sensor unit,
Wherein the analysis unit measures the change amount of the reflectance in addition to the resonance frequency of the radio wave detected by the sensor unit based on the measured change amount of the resonance frequency and the reflectance of the radio wave, Data,
Based on the change amount of the resonance frequency and the reflectance of the measured radio wave, measures the degree of pollution of the water when the liquid is water or measures the degree of the salt content of the seawater when the liquid is seawater. Monitoring system.
상기 분석부는,
상기 측정객체가 액체인 경우,
액체 종류마다의 고유 공진주파수가 기저장되어 있어 이 고유 공진주파수와 측정된 측정객체의 공진주파수를 비교하여 액체의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는, 안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
The analyzing unit,
If the measurement object is a liquid,
Wherein an intrinsic resonance frequency of each liquid type is stored, and the kind of the liquid is discriminated by comparing the resonance frequency of the measured object with the resonance frequency of the measured object.
상기 분석부는,
액체마다 차이가 나는 유전율 정보가 기저장되어 있고,
상기 유전율 정보에 따라 반사되는 전파의 정도가 기저장되어 있으며,
상기 센서부에 의해 검출된 전파와 상기 유전율 정보에 따라 반사되는 전파의 정도를 비교하여 상기 측정객체의 위험성 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
The analyzing unit,
The dielectric constant information, which is different for each liquid,
The degree of the radio wave reflected according to the permittivity information is stored in advance,
Wherein the antenna monitoring unit determines whether the measured object is dangerous by comparing the radio wave detected by the sensor unit with the degree of the radio wave reflected according to the permittivity information.
상기 제어부는,
유무선망을 통해 상기 분석부에 의해 검출된 액체 식별 정보를 포함하는 정보를 수신하고 사용자에게 송출하며, 사용자에게 필요한 명령을 송신하는 것을 특징으로 하는, 안테나 센서 기반 액체 식별 및 무선 모니터링 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein,
An antenna sensor-based liquid identification and wireless monitoring system for receiving information including liquid identification information detected by the analysis unit through a wire / wireless network, sending the information to a user, and transmitting a necessary command to a user.
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