KR102635185B1 - Earth surface water level measuring device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도심지의 도로, 지하차도, 터널 등에 설치되어 침수 여부 및 수위를 정확하게 측정할 수 있으며, 도심지 침수에 의한 인명피해 등의 안전사고를 방지하고 긴급 재난 발생 시에 즉각적으로 대처할 수 있도록 하는 지표면 수위 계측장치에 관한 것으로서, 도로의 가장자리에 위치한 경계석 상에 직립하여 설치되는 스탠드 본체; 상기 스탠드 본체를 따라 수직 방향으로 설치되는 인쇄회로기판 상에 접지 전극과 수위 전극이 형성되며, 상기 수위 전극은 소정의 높이 차이를 갖도록 복수개가 형성되는 수위 센서; 및 상기 수위 전극을 통해 스캔 전류를 인가하고 상기 접지 전극과 폐회로를 구성하는 가장 높은 수위 전극의 높이에 대응하는 수위값을 검출하는 센싱 회로부를 포함한다.The present invention can be installed on roads, underpasses, tunnels, etc. in urban areas to accurately measure flooding and water levels, prevent safety accidents such as casualties due to flooding in urban areas, and enable immediate response in the event of an emergency disaster. Pertaining to a water level measuring device, comprising: a stand body installed upright on a boundary stone located at the edge of a road; A ground electrode and a water level electrode are formed on a printed circuit board installed vertically along the stand body, and the water level electrode is formed in plural numbers to have a predetermined height difference; and a sensing circuit unit that applies a scan current through the water level electrode and detects a water level value corresponding to the height of the highest water level electrode forming a closed circuit with the ground electrode.
Description
본 발명은 지표면 수위 계측장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도심지의 도로, 지하차도, 터널 등에 설치되어 침수 여부 및 수위를 정확하게 측정할 수 있으며, 도심지 침수에 의한 인명피해 등의 안전사고를 방지하고 긴급 재난 발생 시에 즉각적으로 대처할 수 있도록 하는 지표면 수위 계측장치에 관한 것이다.The present invention relates to a surface water level measuring device. More specifically, it is installed on roads, underpasses, tunnels, etc. in urban areas to accurately measure flooding and water levels, and prevents safety accidents such as casualties due to flooding in urban areas. This relates to a surface water level measuring device that allows immediate response in the event of an emergency disaster.
일반적으로 도심지의 도로 곳곳에는 빗물받이가 설치되어 있다. 빗물받이는 창살 모양의 격자 구조물로서, 빗물받이의 아래에 형성된 맨홀로 우수를 수집하여 하수관거를 통해 배수함으로써, 도심지의 침수를 방지한다.In general, rainwater gutters are installed throughout roads in urban areas. A rainwater gutter is a grid-like structure that collects rainwater through a manhole formed below the rainwater drain and drains it through a sewer pipe, preventing flooding in urban areas.
그런데 최근 들어 짧은 시간에 폭발적인 강우량이 발생하고 있으며, 빗물받이를 통한 배수가 지체되면서 도심지가 침수되는 현상이 일어나고 있다. 폭우에 의한 도심지의 침수 시에는 상당한 시설물의 피해가 뒤따르며, 인명피해가 발생한다. 특히, 최근의 지하차도 침수 사건은 급격하게 불어난 물에 의해 지하차도 내부가 완전히 잠기면서 미처 탈출하지 못하고 고립된 차량 내의 사람들이 사망하는 대형 사고로 이어졌다. 또한, 빗물받이에 낙엽이나 담배꽁초가 쌓여 배수가 원활하게 이루어지지 않으면 비교적 강수량이 적은 호우에도 도심지가 침수되어 차량이나 시설물의 피해가 잇따르고 있다.However, recently, explosive rainfall has been occurring in a short period of time, and drainage through rain gutters is delayed, causing flooding in urban areas. When urban areas are flooded by heavy rain, significant damage to facilities occurs and casualties occur. In particular, the recent underpass flooding incident led to a major accident in which the inside of the underpass was completely submerged by rapidly rising water, killing people in stranded vehicles before they could escape. In addition, if fallen leaves or cigarette butts accumulate in rainwater drains and drainage is not smooth, urban areas are flooded even with relatively low rainfall, resulting in damage to vehicles and facilities.
도심지의 침수에 의한 피해를 방지하기 위해서 도심지 곳곳에 지표면 상의 수위를 측정하는 장치가 설치될 필요가 있다. 하지만 종래의 수위 측정장치는 대부분 하천이나 댐 등에 설치되어 수심을 측정하는 장치이며, 장치의 크기가 상당하여 도심지에 설치되기 어렵다는 문제가 있었다. 또한, 종래의 부표식 수위 측정장치는 부표의 승강 동작 부위가 쉽게 고장 나는 기계적 문제가 있고, 정전용량을 이용하여 수위를 측정하는 장치는 오동작이 잦아 신뢰도가 낮은 문제가 있다.In order to prevent damage from flooding in urban areas, devices that measure water levels on the ground surface need to be installed throughout the urban areas. However, most of the conventional water level measuring devices are devices installed in rivers or dams to measure water depth, and there is a problem that the device is difficult to install in urban areas due to its large size. In addition, the conventional buoy-type water level measuring device has a mechanical problem in that the lifting and lowering operation part of the buoy easily breaks down, and the device that measures the water level using electrostatic capacitance has a problem of low reliability due to frequent malfunctions.
본 발명은 설치공간을 최소화하는 스탠드 형태로 세워져 설치되어 도심지의 경관을 해치지 않으면서 지표면 상의 수위를 측정할 수 있으며, 인쇄회로기판 상에 형성되는 접지 전극과 소정의 높이 차이를 갖는 복수의 수위 전극이 폐회로를 구성할 때 가장 높은 수위 전극에서의 검출 신호로부터 수위값을 측정하므로 검출 정확도가 높은 수위 계측장치를 제공할 수 있으며, 궁극적으로는 도심지의 침수 여부를 실시간으로 빠르게 판단하여 지하차도로 진입하는 차량을 통제하거나 긴급 재난 발생 시에 즉각적으로 대처할 수 있어 침수에 의한 안전사고와 인명피해를 방지할 수 있도록 하는 지표면 수위 계측장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is installed in the form of a stand that minimizes the installation space, so that the water level on the ground can be measured without damaging the scenery of the city center, and a plurality of water level electrodes having a predetermined height difference from the ground electrode formed on the printed circuit board. When configuring this closed circuit, it is possible to provide a water level measuring device with high detection accuracy by measuring the water level value from the detection signal from the highest water level electrode. Ultimately, it is possible to quickly determine whether the downtown area is flooded in real time and enter the underpass. The purpose is to provide a ground surface water level measuring device that can prevent safety accidents and casualties due to flooding by controlling vehicles or responding immediately in the event of an emergency disaster.
본 발명의 일실시예에 따른 지표면 수위 계측장치는, 도로의 가장자리에 위치한 경계석 상에 직립하여 설치되는 스탠드 본체; 상기 스탠드 본체를 따라 수직 방향으로 설치되는 인쇄회로기판 상에 접지 전극과 수위 전극이 형성되며, 상기 수위 전극은 소정의 높이 차이를 갖도록 복수개가 형성되는 수위 센서; 및 상기 수위 전극을 통해 스캔 전류를 인가하고 상기 접지 전극과 폐회로를 구성하는 가장 높은 수위 전극의 높이에 대응하는 수위값을 검출하는 센싱 회로부를 포함한다.A surface water level measuring device according to an embodiment of the present invention includes a stand body installed upright on a boundary stone located at the edge of a road; A ground electrode and a water level electrode are formed on a printed circuit board installed vertically along the stand body, and the water level electrode is formed in plural numbers to have a predetermined height difference; and a sensing circuit unit that applies a scan current through the water level electrode and detects a water level value corresponding to the height of the highest water level electrode forming a closed circuit with the ground electrode.
본 발명의 다른 실시예에 따른 지표면 수위 계측장치는, 상기 스탠드 본체의 전면에 결합되며 하단부는 상기 경계석 외측의 지표면까지 연장되는 전면 커버를 더 포함하며, 상기 전면 커버 내부에 상기 수위 센서가 설치된다.The ground water level measuring device according to another embodiment of the present invention further includes a front cover that is coupled to the front of the stand body and whose lower end extends to the ground surface outside the boundary stone, and the water level sensor is installed inside the front cover. .
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지표면 수위 계측장치는, 상기 전면 커버의 내측벽에는 상기 수위 센서가 슬라이드 방식으로 삽입되어 위치 고정되는 수납 슬롯이 구비된다.In the ground water level measuring device according to another embodiment of the present invention, the inner wall of the front cover is provided with a storage slot into which the water level sensor is inserted in a slide manner and its position is fixed.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지표면 수위 계측장치는, 상기 전면 커버의 상부에 설치되며 상기 전면 커버와 상기 스탠드 본체 사이의 공간을 향해 하방으로 송풍하는 송풍 팬을 더 포함한다.The ground water level measuring device according to another embodiment of the present invention is installed on the upper part of the front cover and further includes a blowing fan that blows downward toward the space between the front cover and the stand main body.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지표면 수위 계측장치는, 상기 인쇄회로기판의 배면 중 적어도 일부 영역에는 상기 인쇄회로기판을 히팅하는 히팅 부재가 설치된다.In the ground water level measuring device according to another embodiment of the present invention, a heating member for heating the printed circuit board is installed on at least a portion of the rear surface of the printed circuit board.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지표면 수위 계측장치는, 상기 접지 전극과 상기 수위 전극은 상기 인쇄회로기판의 전면부를 향해 상기 인쇄회로기판의 두께에 비해 3배 이상의 높이를 가지도록 돌출 형성된다.In the ground water level measuring device according to another embodiment of the present invention, the ground electrode and the water level electrode are formed to protrude toward the front part of the printed circuit board to have a height of at least three times the thickness of the printed circuit board.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지표면 수위 계측장치는, 상기 인쇄회로기판에서 상기 접지 전극과 상기 수위 전극을 제외한 영역에 방수 재질의 재료가 코팅된다.In the ground water level measuring device according to another embodiment of the present invention, a waterproof material is coated on the area of the printed circuit board excluding the ground electrode and the water level electrode.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지표면 수위 계측장치는, 상기 인쇄회로기판의 수직 방향 중심선을 기준으로 좌측의 영역에 홀수 번째의 오드(odd) 수위 전극이 형성되고, 상기 중심선을 기준으로 우측의 영역에 짝수 번째의 이븐(even) 수위 전극이 형성된다.In the ground surface water level measuring device according to another embodiment of the present invention, odd water level electrodes are formed in the left area based on the vertical center line of the printed circuit board, and the odd water level electrode is formed in the right area based on the center line. Even numbered even water level electrodes are formed in the region.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지표면 수위 계측장치는, 상기 접지 전극은 상기 인쇄회로기판의 기저부에 형성된다.In the ground water level measuring device according to another embodiment of the present invention, the ground electrode is formed at the base of the printed circuit board.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지표면 수위 계측장치는, 상기 인쇄회로기판의 유효 수위 측정 영역은 저 위험 수위에 해당하는 제1 위험 영역과, 고 위험 수위에 해당하는 제2 위험 영역과, 초고도 위험 수위에 해당하는 제3 위험 영역으로 구분되며, 상기 접지 전극은, 상기 인쇄회로기판의 기저부에서 동일한 높이로 복수개가 직렬로 연결되는 제1 접지 전극; 상기 제1 접지 전극과 접지 신호선을 통해 연결되며 상기 제1 위험 영역과 상기 제2 위험 영역의 경계 지점에 형성되는 제2 접지 전극; 및 상기 접지 신호선에 연결되며 상기 제2 위험 영역과 상기 제3 위험 영역의 경계 지점에 형성되는 제3 접지 전극을 포함한다.In the ground surface water level measuring device according to another embodiment of the present invention, the effective water level measurement area of the printed circuit board includes a first risk area corresponding to a low risk water level, a second risk area corresponding to a high risk water level, and an ultra-high risk area. It is divided into a third danger area corresponding to a dangerous level, and the ground electrode includes: a plurality of first ground electrodes connected in series at the same height at the base of the printed circuit board; a second ground electrode connected to the first ground electrode through a ground signal line and formed at a boundary point between the first and second danger areas; and a third ground electrode connected to the ground signal line and formed at a boundary point between the second and third danger areas.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지표면 수위 계측장치는, 상기 센싱 회로부는 10초 내지 60초 주기로 상기 스캔 전류를 인가한다.In the ground surface water level measuring device according to another embodiment of the present invention, the sensing circuit unit applies the scan current in a period of 10 to 60 seconds.
본 발명의 지표면 수위 계측장치에 따르면, 설치공간을 최소화하는 스탠드 형태로 세워져 설치되어 도심지의 경관을 해치지 않으면서 지표면 상의 수위를 측정할 수 있으며, 인쇄회로기판 상에 형성되는 접지 전극과 소정의 높이 차이를 갖는 복수의 수위 전극이 폐회로를 구성할 때 가장 높은 수위 전극에서의 검출 신호로부터 수위값을 측정하므로 검출 정확도가 높은 수위 계측장치를 제공할 수 있으며, 궁극적으로는 도심지의 침수 여부를 실시간으로 빠르게 판단하여 지하차도로 진입하는 차량을 통제하거나 긴급 재난 발생 시에 즉각적으로 대처할 수 있어 침수에 의한 안전사고와 인명피해를 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to the ground surface water level measuring device of the present invention, it is installed in the form of a stand that minimizes the installation space, so that the water level on the ground surface can be measured without damaging the scenery of the city center, and the ground electrode formed on the printed circuit board and the predetermined height are used. When a plurality of water level electrodes with differences form a closed circuit, the water level value is measured from the detection signal from the highest water level electrode, so it is possible to provide a water level measuring device with high detection accuracy. Ultimately, it is possible to provide a water level measuring device with high detection accuracy and ultimately determine whether or not the downtown area is flooded in real time. It is effective in preventing safety accidents and casualties due to flooding by making quick judgments and controlling vehicles entering the underpass or responding immediately in the event of an emergency disaster.
도 1은 본 발명에 따른 지표면 수위 계측장치의 설치상태를 예시한 사시도,
도 2는 도 1에서 전면 커버가 탈거된 상태를 예시한 사시도,
도 3은 본 발명에서 레이저 센서를 이용한 빗물받이 막힘 여부를 탐지하는 예를 보인 측단면도,
도 4는 본 발명에서의 수위 센서를 예시한 정면도,
도 5는 본 발명에서의 수위 센서를 예시한 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 지표면 수위 계측장치를 예시한 블록도, 및
도 7은 본 발명이 활용되는 도심지 침수 모니터링 시스템을 예시한 블록도이다.1 is a perspective view illustrating the installation state of the surface water level measuring device according to the present invention;
Figure 2 is a perspective view illustrating a state in which the front cover in Figure 1 is removed;
Figure 3 is a side cross-sectional view showing an example of detecting whether a rainwater gutter is clogged using a laser sensor in the present invention;
Figure 4 is a front view illustrating the water level sensor in the present invention;
5 is a side view illustrating the water level sensor in the present invention;
Figure 6 is a block diagram illustrating a surface water level measuring device according to the present invention, and
Figure 7 is a block diagram illustrating an urban flooding monitoring system in which the present invention is utilized.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 실시예가 설명된다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대하여 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, specific embodiments according to the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
명세서 전체에 걸쳐 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 그리고 본 발명에 첨부된 도면은 설명의 편의를 위한 것으로서, 그 형상과 상대적인 척도는 과장되거나 생략될 수 있다.Throughout the specification, parts having similar structures and operations are given the same reference numerals. Additionally, the drawings attached to the present invention are for convenience of explanation, and the shape and relative scale may be exaggerated or omitted.
실시예를 구체적으로 설명함에 있어서, 중복되는 설명이나 당해 분야에서 자명한 기술에 대한 설명은 생략되었다. 또한, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 기재된 구성요소 외에 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In describing the embodiments in detail, redundant descriptions or descriptions of techniques that are obvious in the field have been omitted. Additionally, in the following description, when a part is said to “include” other components, this means that it may include additional components in addition to the components described, unless specifically stated to the contrary.
또한, 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. In addition, terms such as "unit", "unit", and "module" used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented through hardware or software or a combination of hardware and software. You can. Additionally, when a part is said to be electrically connected to another part, this includes not only the case where it is directly connected, but also the case where it is connected with another component in between.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, the second component may be referred to as the first component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
도 1은 본 발명에 따른 지표면 수위 계측장치의 설치상태를 예시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 전면 커버가 탈거된 상태를 예시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에서 레이저 센서를 이용한 빗물받이 막힘 여부를 탐지하는 예를 보인 측단면도이다.Figure 1 is a perspective view illustrating the installation state of the surface water level measuring device according to the present invention, Figure 2 is a perspective view illustrating the front cover in Figure 1 with the removed state, and Figure 5 is a rainwater gutter using a laser sensor in the present invention. This is a side cross-sectional view showing an example of detecting a blockage.
도 1을 참조하면, 본 발명의 지표면 수위 계측장치는 도로의 가장자리에 위치한 경계석(10) 상에 직립하여 설치된다. 경계석(10)은 주로 차도와 인도의 경계선에 설치되는 구조물이며, 지하차도 같은 개소에서는 차도를 구획하기 위해 설치된다. 통상적으로 경계석(10)은 소정 높이로 설치되며, 차량이나 보행자에 의해 이용되지 않는 영역이다. 본 발명의 지표면 수위 계측장치는 경계석(10) 상에 설치됨으로써 도심지의 경관을 크게 해치지 않으면서 최소한의 설치공간을 갖도록 설치될 수 있는 이점을 갖는다.Referring to Figure 1, the surface water level measuring device of the present invention is installed upright on the
도 1을 참조하면, 스탠드 본체(100)의 하단부에는 경계석(10)의 상면에 대하여 지지되는 스탠드 받침부(110)가 구비된다. 앵커 볼트가 스탠드 받침부(110)를 관통하여 경계석에 체결된다. 이로써 스탠드 본체(100)를 경계석(10) 상에 견고하게 고정할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
스탠드 본체(100)의 전면에는 전면 커버(200)가 결합된다. 전면 커버(200)의 하단부는 경계석(10) 외측의 지표면까지 연장되며, 전면 커버(200)의 내측에는 수위 센서(220)가 설치된다. 도 1 및 2에서 예시하는 바와 같이, 스탠드 본체(100)가 경계석(10) 위에 설치됨으로써, 스탠드 본체(100)에 수위 센서(220)를 부착하여 설치할 경우 차도의 바닥면에서부터 수위를 측정하기 어려울 수 있다. 그리고 경계석(10)의 높이는 제조사마다 차이가 있고 같은 제조사에서 제조된 모델들 간에도 오차가 있을 수 있으므로, 경계석의 높이만큼 수위 측정값을 보정하는 것은 정확도가 크게 저하될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 전면 커버(200)를 경계석(10) 외측의 지표면까지 연장하여 설치한 후, 전면 커버(200)에 수위 센서(220)를 설치함으로써, 설치공간을 최소화하면서도 정확한 수위값을 측정할 수 있도록 하고 있다. 또한, 도시한 바와 같이 전면 커버(200)의 하부에는 차량의 충돌로부터 장치를 보호하기 위해 하단 보호 커버(400)가 더 설치될 수 있다.A
도 2를 참조하면, 스탠드 본체(100)의 전면에는 경계석(10) 외측의 빗물받이(20)를 향해 레이저 광을 조사하고, 반사된 광을 측정하여 레이저가 도달하는 지점까지의 거리를 검출하는 레이저 센서(120)가 설치된다. 도 1을 참조하면, 전면 커버(200)는 레이저 센서(120)가 외부로 노출되지 않도록 커버함으로써 외력으로부터 레이저 센서(120)를 보호한다. 또한, 전면 커버(200)의 중앙부에는 레이저 센서(120)에서 조사되는 레이저 광을 투과시키는 투과창(210)이 형성된다.Referring to Figure 2, the front of the stand
도 3을 참조하면, 레이저 센서(120)는 점선으로 도시한 바와 같이 빗물받이(20)를 향해 레이저 광을 조사한다. 이때, 빗물받이(20)의 하부에는 우수가 수집되는 맨홀(30)이 형성되며, 맨홀(30) 내의 오수(40)는 하수관거(50)를 통해 하수도로 배수된다. 만약, 빗물받이(20)에 낙엽이나 담배꽁초 등과 같은 이물질이 없는 경우라면 레이저 광은 도 3에서와 같이 맨홀(30)의 바닥면까지 도달할 것이다. 레이저 센서(120)에서 검출된 거리값은 최대값을 나타낼 것이다. 그러나 빗물받이(20) 위에 낙엽이나 담배꽁초 등이 쌓여 막혀있는 경우라면 레이저 센서(120)는 짧은 거리값을 검출하게 되며, 이를 근거로 빗물받이(20)의 막힘 여부를 검출하게 된다.Referring to FIG. 3, the
도 3을 참조하면, 전면 커버의 상부에는 송풍 팬(290)이 설치된다. 전면 커버(200)는 단면 디귿자 형상의 프레임으로 구성되며, 전면 커버(200)의 내벽면과 스탠드 본체(100)의 전면부의 사이에는 공기 통로인 덕트가 형성된다. 송풍 팬(290)은 덕트를 향해 하방으로 송풍함으로써, 수위 센서(220)의 표면에 물방울이 맺히거나 수분이 잔존하지 못하도록 하여 수위 센서(220)의 오동작을 방지한다.Referring to Figure 3, a blowing
인쇄회로기판(230)의 배면 중 적어도 일부 영역에는 히팅 부재(294)가 설치된다. 히팅 부재(294)는 방수성 필름 내부에 열선이 설치되는 구성을 가질 수 있다. 히팅 부재(294)는 인쇄회로기판(230)의 하부 영역의 배면에 설치되며, 인쇄회로기판(230)의 전 영역에 걸쳐 설치될 수도 있다. 히팅 부재(294)는 상시 동작하여 소정 온도로 인쇄회로기판(230)을 가열함으로써, 인쇄회로기판(230)의 표면에 결로가 발생되는 것을 방지한다. 또한, 히팅 부재(294)는 온도 변화율이 높은 시간대에, 또는, 수위가 큰 폭으로 떨어진 이후 소정 시간 동안에 동작할 수도 있으며, 동 시간대에 좀 더 높은 온도로 가열되도록 동작할 수도 있다.A
다시 도 1을 참조하면, 스탠드 본체(100)를 둘러싸도록 충돌 방지 가이드(500)가 설치될 수 있다. 충돌 방지 가이드(500)는 경계석(10)의 위에 지지되어 설치되는 한 쌍의 수직 기둥 하단부에 경계석(10)의 상면에 대하여 앵커에 의해 고정되는 가이드 받침부(510)를 구비한다. 또한, 충돌 방지 가이드(500)는 스탠드 본체(100)의 후방을 향해 U자형으로 연장되는 허리 보호 가이드(520)와 헤드 보호 가이드(530)를 구비한다. 충돌 방지 가이드(500)는 차량이나 바이크 등에 의해 스탠드 본체(100)의 측면이 충돌되거나, 자전거나 행인 등에 의해 스탠드 본체(100)의 후면이 충돌되는 것을 방지한다.Referring again to FIG. 1, a
도 4는 본 발명에서의 수위 센서를 예시한 정면도이고, 도 5는 본 발명에서의 수위 센서를 예시한 측면도이다. 도 4 및 5를 참조하여 본 발명에서 수위 센서(220)의 구성 및 작용에 대하여 설명한다.Figure 4 is a front view illustrating the water level sensor in the present invention, and Figure 5 is a side view illustrating the water level sensor in the present invention. The configuration and operation of the
도 4를 참조하면, 수위 센서(220)는 인쇄회로기판(230) 상에 접지 전극(232, 234, 236)과 복수의 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256)이 설치되어 구성된다. 인쇄회로기판(230)의 상단부에는 센싱 회로부(270)가 인쇄된다. 복수의 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256)은 소정의 높이 차이를 갖도롤 형성된다. 센싱 회로부(270)는 수위 전극(220) 각각에 스캔 전류를 인가하고, 접지 전극(232, 234, 236)과 폐회로를 구성하는 가장 높은 수위 전극의 높이에 대응하는 수위값을 검출한다. 이때, 바람직하게는 센싱 회로부(270)가 10초 내지 60초 주기로 스캔 전류를 인가한다. 센싱 회로부(270)가 지속하여 스캔 전류를 흘릴 경우 전극들의 부식이 가속화될 수 있으므로, 센싱 주기를 충분히 하여 전극들의 부식 속도를 늦출 수 있다.Referring to FIG. 4, the
수위 센서(220)는 전면 커버(200)의 내부 벽면에 부착될 수 있다. 다른 예로서, 전면 커버(200)의 내측벽에는 수위 센서(220)가 슬라이드 방식으로 삽입되어 위치 고정되는 수납 슬롯이 구비될 수 있다. 이 경우, 수위 센서(220)의 인쇄회로기판(230) 중앙에는 전면 커버(200)의 투과창(210)에 대응하는 위치가 절개되어 절개부(260)를 형성할 수 있다.The
도심지가 침수될 경우 우수는 하수도의 오수와 혼합되어 상당한 오염도를 가질 수 있다. 이와 같은 오염수는 전극에 대한 부식을 가속화 할 수 있으므로, 본 발명에서는 그에 대한 대응책을 제공한다.When urban areas are flooded, storm water can mix with sewer sewage and become highly polluted. Since such contaminated water can accelerate corrosion of electrodes, the present invention provides a countermeasure against it.
수위 센서(220)의 접지 전극(232, 234, 236)과 복수의 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256)은 모두 인쇄회로기판(230) 상에 니켈-크롬을 도금하여 형성될 수 있다. 이때, 도 5에 도시된 바와 같이 접지 전극(232, 234, 236)과 복수의 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256)은 인쇄회로기판(230)의 전면부를 향해 소정의 높이만큼 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 접지 전극(232, 234, 236)과 복수의 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256)은 인쇄회로기판(230)의 두께에 비해 3배 이상의 높이를 가지도록 돌출된다. 또한, 인쇄회로기판(230)에서 접지 전극(232, 234, 236)과 복수의 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256)을 제외한 영역에는 방수 재질의 재료가 코팅되어 방수 코팅층(280)을 형성한다.The
접지 전극(232, 234, 236)과 복수의 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256)이 상당한 높이만큼 돌출되어 형성됨으로써, 전극의 주변부에서 부식이 발생되어도 물에 접촉되는 충분한 면적을 확보할 수 있으며, 수위 센서(220)가 정상적으로 수위를 검출할 수 있게 된다. 또한, 접지 신호선(238), 수위 전극 신호선(248, 258), 센싱 회로부(270)의 패턴들을 방수 코팅층(280)으로 보호함으로써, 수분에 의해 회로 패턴들이 절연 파괴되는 것을 방지할 수 있다.The
다시 도 4를 참조하면, 접지 전극(232, 234, 236)은 접지 신호선(238)을 통해 센싱 회로부(270)로 연결되며, 복수의 오드(odd) 수위 전극(242, 244, 246)은 오드 수위 전극 신호선(248)을 통해 센싱 회로부(270)로 연결되며, 복수의 이븐(even) 수위 전극(252, 254, 256)은 이븐 수위 전극 신호선(258)을 통해 센싱 회로부(270)로 연결된다. 접지 신호선(238) 및 수위 전극 신호선(248, 258)은 모두 인쇄회로기판(230)의 양측 에지를 따라 배선된다.Referring again to FIG. 4, the
이때, 복수의 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256)이 모두 인쇄회로기판(230)의 동일한 세로방향 라인을 따라 형성되는 경우에 있어서, 각 전극들을 따라 물이 흘러내리면서 센서가 실제 수위와 다른 검출값을 출력할 수 있다. 특히 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256)들의 상하 간격이 작을수록 그러한 오동작이 발생할 가능성이 높다. 본 발명에서는 이러한 오동작을 배제하기 위해 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256)의 배치 구조를 제공한다.At this time, in the case where the plurality of
도 4를 참조하면, 일점쇄선으로 도시한 인쇄회로기판(230)의 수직 방향 중심선을 기준으로 좌측의 영역에는 홀수 번째의 오드(odd) 수위 전극(242, 244, 246)이 형성되고, 우측의 영역에는 짝수 번째의 이븐(even) 수위 전극(252, 254, 256)이 형성된다. 이와 같이 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256)이 지그재그 형태로 배치됨으로써, 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256) 간의 수직 방향 간격을 최대한 벌릴 수 있고, 수위 전극(242, 244, 246, 252, 254, 256)들을 따라 물이 흘러내리면서 잘못된 검출값을 출력하는 현상을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 4, odd-numbered
도 4를 참조하면, 인쇄회로기판(230)의 유효 수위 측정 영역은 저 위험 수위에 해당하는 제1 위험 영역과, 고 위험 수위에 해당하는 제2 위험 영역과, 초고도 위험 수위에 해당하는 제3 위험 영역의 3개 영역으로 구분된다. 예를 들어, 제1 위험 영역은 차량의 바퀴가 잠기기 시작하여 휠에 도달하는 지점까지로서, 지표면으로부터 대략 15cm의 높이에 해당하는 영역이다. 제2 위험 영역은 차량 바퀴의 상당 부분이 잠기는 높이로서, 15cm의 높이에서부터 미국교통안전국(NHSTA)에서 제안하는 폭우 시 차량 운행 자제 권고 수위인 대략 30cm의 높이까지에 해당하는 영역이다. 제3 위험 영역은 30cm 이상의 높이에 해당하는 영역으로서, 차량의 침수가 시작되어 차량을 버리고 탈출해야 하는 침수 영역이다.Referring to FIG. 4, the effective water level measurement area of the printed
도 4를 참조하면, 접지 전극(232, 234, 236)은 제1 접지 전극(232)과, 제2 접지 전극(234)과 제3 접지 전극(246)으로 구성된다. 제1 접지 전극(232)은 인쇄회로기판(230)의 기저부에서 동일한 높이로 복수개가 직렬로 연결되는 접지 전극이다.Referring to FIG. 4, the
수위 측정 시에 접지 전극(232)이 가장 먼저 물에 잠기고, 이어서 가장 아래에 위치한 제1 오드 수위 전극(242)이 제일 먼저 물에 잠기게 된다. 만약, 가장 아래에 위치한 제1 오드 수위 전극(242)까지 물이 차게 되면, 제1 오드 수위 전극(242)과 제1 접지 전극(232)이 도통되면서 폐회로를 구성하게 된다. 센싱 회로부(270)는 제1 오드 수위 전극(242)에서 출력되는 전류를 인식하는 것으로서, 또는, 전체 회로의 저항값을 읽는 것으로서 수위값을 검출할 수 있다.When measuring the water level, the
만약, 가장 아래에 위치한 제1 이븐 수위 전극(252)까지 물이 차게 되면, 두 개의 수위 전극이 모두 제1 접지 전극(232)과 폐회를 구성할 것이다. 센싱 회로부(270)는 가장 높은 위치에 있는 제1 이븐 수위 전극(252)에서 출력되는 전류를 유효한 신호를 인식하는 것으로서, 또는 전체 회로의 저항값(합성 저항값이므로 제1 오드 수위 전극(242)에 비해 낮은 저항값)을 읽는 것으로서 해당 수위값을 검출할 수 있다. 여기서, 제1 접지 전극(232)을 복수개로 구성한 것은, 센싱 회로부(270)에서 가장 긴 폐회로를 형성할 때 선저항에 의해 신호가 미약하게 감지되는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 도시하여 예시하지 않았지만 인쇄회로기판(230)의 제1 위험 영역에 형성된 제1 오드 수위 전극(242)과 제1 이븐 수위 전극(252)은 다른 수위 전극들에 비해 넓은 면적을 갖도록 형성될 수 있다.If water fills up to the first even
제2 접지 전극(234)은 제1 위험 영역과 제2 위험 영역의 경계 지점에 형성된다. 수위가 제2 위험 영역에 도달하기 시작할 때에는 수위값이 좀 더 정밀하게 측정되어야 한다. 제2 위험 영역에 위치한 제2 오드 수위 전극(244)과 제2 이븐 수위 전극(254)은 제2 접지 전극(234)과 폐회로를 구성할 수 있으므로, 전류가 흐르는 폐회로 구간을 더 짧게 가져갈 수 있다. 따라서 선저항에 의한 민감도 저하를 방지하고 좀 더 정밀한 수위 측정을 가능하게 한다. 도시하여 예시하지 않았지만, 제2 오드 수위 전극(244)과 제2 이븐 수위 전극(254)은 후술하는 제3 오드 수위 전극(246) 및 제3 이븐 수위 전극(256)에 비해 넓은 면적을 갖도록 형성될 수 있다.The
제3 접지 전극(236)은 제2 위험 영역과 제3 위험 영역의 경계 지점에 형성된다. 수위가 제3 위험 영역에 도달할 때에는 즉각적인 긴급 재난 대응책이 요구된다. 따라서 제3 위험 영역에 위치한 제3 오드 수위 전극(246)과 제3 이븐 수위 전극(256)이 제3 접지 전극(236)가 폐회로를 구성하도록 하여, 전류가 흐르는 폐회로 구간을 더욱 짧게 가져가도록 하는 것이 바람직하다.The
도 6은 본 발명에 따른 지표면 수위 계측장치를 예시한 블록도이다.Figure 6 is a block diagram illustrating a surface water level measuring device according to the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 지표면 수위 계측장치는 레이저 센서(120)와, 수위 센서(220)와, 변위 센서(610)와, 진동 센서(620)와, 충격 센서(630)와, 전원부(640)와, 제어부(650)와, 통신 모듈(660)과, 방재 정보 송신부(670)와, 긴급 대응 메시지 송출부(680)를 포함한다. 레이저 센서(120)와 수위 센서(220)에 대하여는 앞서 설명한 바 있다.Referring to FIG. 6, the ground surface water level measuring device according to the present invention includes a
단말 데이터 처리장치(320)에는 변위 센서(610)와, 진동 센서(620)와, 충격 센서(630)가 더 설치될 수 있다.A
변위 센서(610)는 스탠드 본체(100)가 설치된 개소의 지표면 변위를 검출하는 수단이다. 변위 센서(610)는 지표면에 대해 X축과 Y축이 평행하며 Z축이 직각으로 설치되는 3축 각속도 센서로 구성되는 제1 자이로 센서와, 지표면에 대해 Z축이 평행하게 설치되는 3축 각속도 센서로 구성되는 제2 자이로 센서를 포함하는 복합 센서로 구성될 수 있다.The
제어부(650)는 제1 자이로 센서의 X축 및 Y축의 회전각을 시간으로 적분하여 추출하며, 이 값으로부터 스탠드 본체(100)의 수평방향 변위를 측정할 수 있다. 하지만 장시간 사용으로 누적 적분 오차가 발생하면 스탠드 본체(100)에 대해 수직하는 Z축의 회전각이 영(zero)에 수렴할 수 있다. 제어부(650)는 제2 자이로 센서를 이용하여 제1 자이로 센서의 Z축 회전각의 오차를 보정함으로써, 스탠드 본체(100)의 변위 정보를 높은 정밀도로 측정할 수 있게 된다.The
진동 센서(620)는 스탠드 본체(100)에 가해지는 진동을 검출하는 센서이다. 제어부(650)는 진동 센서(620)의 검출값으로부터 스탠드 본체(100)에 대한 진동량 정보를 생성한다. 충격 센서(630)는 스탠드 본체(100)에 가해지는 충격량을 검출하는 센서이다. 제어부(650)는 충격 센서(630)의 검출값으로부터 스탠드 본체(100)에 대한 충격량을 연산하고, 충격량 정보를 생성한다. 전원부(640)는 센서들 및 기타 전기를 사용하는 구성품들에 전기를 공급한다.The
제어부(650)는 센서들의 동작을 제어하고 센싱 정보들을 수집하여 방재 정보를 생성한다. 예를 들어, 레이저 센서(120)에 의해 검출된 빗물받이(20)의 막힘 여부를 나타내는 정보, 수위 센서(220)에서 검출된 수위 정보 및 위험 수위 등급 정보, 그밖에 변위 정보, 진동량 정보, 충격량 정보들을 종합하여 방재 정보를 생성한다. The
통신 모듈(660)는 외부 장치와 통신하는 수단으로서 후술하는 차량 진입 차단 장치(700)와 유선으로 통신하기 위한 유선 모뎀, 방재 정보 수집 폴(800)과 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 저전력 블루투스(BLE: Bluetooth Low Energy) 모듈 또는 좀 더 통신 반경이 큰 LoRa(Long Range) 통신 모듈, 방재 서버(900)와 직접 통신하기 위한 광대역 이동 통신 모듈일 수 있다. 또한, 통신 모듈(660)은 모듈을 복합적으로 구비한 복합 통신 모듈일 수도 있다.The
방재 정보 송신부(670)는 수집된 방재 정보를 원격의 방재 서버(900)를 향해 전송한다. 방재 정보는 직접 방재 서버(900)로 전송되거나, 위에서 설명한 방재 정보 수집 폴(800)을 경유하여 방재 서버(900)로 전송된다.The disaster prevention
긴급 대응 메시지 송출부(680)는 수위 센서(220)에서 검출된 수위값이 미리 정해진 제1 위험수위 설정값을 초과하거나 수위값을 미분 연산한 미분값이 미리 정해진 제1 기준값을 초과하는 경우 방재 서버(900)를 향해 침수 위험을 알리는 긴급 대응 메시지를 송출한다.The emergency
또한, 긴급 대응 메시지 송출부(680)는 수위값이 제1 위험수위 설정값에 비해 낮은 제2 위험수위 설정값을 초과하거나 미분값이 제1 기준값에 비해 낮은 제2 기준값을 초과하는 동시에, 레이저 센서(120)의 검출 결과 빗물받이 막힘 상태로 판단되면 긴급 대응 메시지를 송출할 수도 있다.In addition, the emergency
예를 들어, 긴급 대응 메시지는 수위값과 수위 위험 등급을 나타내는 신호이다. 다른 예로서, 긴급 대응 메시지는 지하차도 또는 터널 등의 차량 진입 측에 설치되는 차량 진입 차단 장치(700)로 전송되는 "침수" 또는 "진입 금지" 등과 같은 문구를 나타내는 데이터 열을 포함할 수 있다.For example, an emergency response message is a signal indicating the water level value and water level risk level. As another example, the emergency response message may include a data string representing phrases such as "flooding" or "no entry" transmitted to a vehicle
도 7은 본 발명이 활용되는 도심지 침수 모니터링 시스템을 예시한 블록도이다.Figure 7 is a block diagram illustrating an urban flooding monitoring system in which the present invention is utilized.
도 7을 참조하면, 지표면 수위 계측장치(100)와, 차량 진입 차단 장치(700)와, 방재 정보 수집 폴(800)과, 방재 서버(900)와, 방재 정보 데이터베이스 서버(960)와, 재난 관리 서버(970)가 도심지 침수 모니터링 시스템을 구성할 수 있다.Referring to FIG. 7, a surface water
차량 진입 차단 장치(700)는 지하차도 또는 터널의 차량 진입 측에 설치된다. 차량 진입 차단 장치(700)는 도로의 가장자리에 설치되는 한 쌍의 기둥을 가로질러 상부에 현가되는 가로 빔(710) 상에 시설 알림 표지판(720)과, 전광판(730)과, 차단막(740)이 설치되어 구성된다. 또한, 도시하여 예시하지 않았지만, 차량 진입 차단 장치(700)는 지표면 수위 계측장치(100)와 통신하기 위한 근거리 통신 수단과, 방재 서버(900)와 통신하기 위한 광대역 통신 수단을 포함한다. The vehicle
전광판(730)은 지표면 수위 계측장치(100)로부터 수위 데이터를 수신하여 현재 지하차도 또는 터널 내부의 지표면 상 수위값을 표시할 수 있다. 차량 진입 차단 장치(700)가 지표면 수위 계측장치(100)로부터 긴급 대응 메시지를 수신하는 경우, 전광판(730)을 통해 차량의 진입 금지를 알리는 메시지(예컨대, 도 7에 도시한 "침수! 진입금지!"와 같은 메시지)를 표시할 수도 있다. 또한, 전광판(730)은 방재 서버(900) 또는 재난 관리 서버(970)로부터 현재 교통상황 정보를 수신하여 표시할 수도 있다.The
차단막(740)은 가로 빔(710)에 설치되며 진입도로를 향해 펼쳐지도록 제어된다. 차단막(740)은 차량에 손상을 가하지 않으면서 차량 진입을 원천적으로 봉쇄하기 위한 수단으로서, 차량 진입 차단 장치(700)가 긴급 대응 메시지를 수신하는 경우 차단말(740)을 펼치도록 제어할 수 있다.The blocking
한편, 지표면 수위 계측장치(100)는 도로 상에 복수개가 설치되는 장치로서, 각각의 지표면 수위 계측장치(100)에서 생성된 방재 정보를 원격에 위치한 서버로 직접 전송할 경우에 모든 지표면 수위 계측장치(100)에 광대역 이동 통신 모듈을 설치해야 하는 설비비의 증가와 데이터 통신량의 증가로 인한 트래픽을 유발할 수 있다. 따라서 지표면 수위 계측장치(100)에서 생성된 방재 정보를 방재 정보 수집 폴(800)에서 수집하여 중계하는 방식을 채용하는 것이 바람직하다.On the other hand, the surface water
방재 정보 수집 폴(800)은 지표면 수위 계측장치(100)로부터 근거리 통신망(750)을 통해 무선 통신수위 검출값을 포함하는 방재 정보를 수집한다. 그리고 수집된 방재 정보를 광대역 이동 통신망(850)을 통해 방재 서버(900)로 전송한다.The disaster prevention
도 7을 참조하면, 방재 정보 수집 폴(800)에는 원격 데이터 수집장치(820)와, 태양광 패널(830)과, 안테나(840)가 설치된다. 원격 데이터 수집장치(820)는 지표면 수위 계측장치(100)로부터 방재 정보를 수집하여 방재 서버(900)로 전송한다. 태양광 패널(830)은 태양광을 전기 에너지로 변환하여 저장하며, 방재 정보 수집 폴(800)을 구성하는 각 구성품에 동작 전원을 공급한다. 안테나(840)는 원격 데이터 수집 유닛(820)에서 방재 서버(900)를 향해 방재 정보를 송출하기 위한 수단이다. 예를 들어, 방재 정보는 안테나(840)를 통해 CDMA(Code Division Multiple Acess), LTE(Long Term Evolution), 5G 등의 형태로 원격 전송될 수 있다.Referring to FIG. 7, a remote
도 7을 참조하면, 방재 서버(900)는 광대역 이동 통신망(850)을 통해 방재 정보 수집 폴(800)로부터 방재 정보를 수신한다. 본 실시예에서 방재 정보는 레이저 센서(120)에 의해 검출된 빗물받이(20)의 막힘 여부를 나타내는 정보, 수위 센서(220)에서 검출된 수위 정보 및 위험 수위 등급 정보, 긴급 대응 메시지, 그밖에 변위 정보, 진동량 정보, 충격량 정보들을 포함한다. 수신된 방재 정보는 방재 정보 데이터베이스 서버(960)에 저장되어 관리된다.Referring to FIG. 7, the
여기서, 방재 서버(900)는 침수 영역 판단부(910)와, 배수 이상 진단부(920)와, 재난 상황 예측부(930)와, 재난 대응 메시지 송신부(940)를 포함한다.Here, the
침수 영역 판단부(910)는 지표면 수위 계측장치(100)로부터 수집한 수위 정보와 빗물받이 막힘 정보를 토대로 침수가 발생된 영역을 판단한다. 지표면 수위 계측장치(100)에서 보내온 수위 정보는 수위값과 등급별 위험수위 도달 여부를 포함하므로, 침수가 일어난 지표면 수위 계측장치(100)들을 군집화하고, 방재 상황실의 대형 스크린 상에 지표면 수위 계측장치(100)들을 잇는 등고선 형태로 침수 영역을 나타낼 수 있다. 또한, 방재 서버(900)는 높은 위험 등급의 침수가 발생한 경우 교통 통제 서버, 경찰청 서버, 소방청 서버 등의 재난 관리 서버(970)와 침수 판단 정보를 공유하고, 즉각적으로 교통 통제나 구급차 출동을 요청할 수도 있다.The flooded
배수 이상 진단부(920)는 지표면 수위 계측장치(100)로부터 수집한 수위 정보와 빗물받이 막힘 정보를 토대로 우수가 원활하게 배수되지 않는 구간이나 지점을 특정할 수 있다. 예를 들어, 지표면 수위 계측장치(100)들을 위험수위 등급별로 군집화하는 과정에서 군집 내에 비정상적으로 높은 위험수위를 나타내는 지표면 수위 계측장치(100)가 존재하는 경우, 해당 지점을 배수 이상 지점으로 진단하고 재난 관리 서버(970)에 빗물받이 막힘을 즉각 해소할 것을 요청하는 신호를 전달할 수 있다.The drainage
재난 상황 예측부(930)는 방재 정보로부터 침수, 지진, 충돌 사고 등의 재난 상황을 미리 예측한다. 예를 들어, 방재 서버(900)가 기상청 서버 등으로부터 강우 예측 정보를 수집하고, 도심지 내에서의 수위 변화율과 강우 예측 정보를 조합하여 침수가 발생될 지역을 미리 예측할 수 있다.The disaster
재난 대응 메시지 송신부(940)는 재난 상황 예측부(930)의 예측 결과를 재난 관리 서버(970)로 전송할 수 있다. 또한, 재난 대응 메시지 송신부(940)는 재난 상황이 예측되는 지역의 교통 안내 전광판이나 상술한 차량 진입 차단 장치(700) 등에 재난 대응 메시지를 직접 전송할 수도 있다. The disaster
위에서 개시된 발명은 기본적인 사상을 훼손하지 않는 범위 내에서 다양한 변형예가 가능하다. 즉, 위의 실시예들은 모두 예시적으로 해석되어야 하며, 한정적으로 해석되지 않는다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상술한 실시예가 아니라 첨부된 청구항에 따라 정해져야 하며, 첨부된 청구항에 한정된 구성요소를 균등물로 치환한 경우 이는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 보아야 한다.The invention disclosed above can be modified in various ways without damaging the basic idea. In other words, all of the above embodiments should be interpreted as illustrative and not limited. Therefore, the scope of protection of the present invention should be determined based on the attached claims, not the above-described embodiments, and if the components defined in the attached claims are replaced with equivalents, this should be considered to fall within the scope of protection of the present invention.
10 : 경계석 20 : 빗물받이
30 : 맨홀 40 : 오수
50 : 하수관거
100 : 스탠드 본체(지표면 수위 계측장치)
110 : 스탠드 받침부 120 : 레이저 센서
200 : 전면 커버 210 : 투과창
220 : 수위 센서 230 : 인쇄회로기판
232 : 제1 접지 전극 234 : 제2 접지 전극
236 : 제3 접지 전극 238 : 접지 신호선
242 : 제1 오드 수위 전극 244 : 제2 오드 수위 전극
246 : 제3 오드 수위 전극 248 : 오드 수위 전극 신호선
252 : 제1 이븐 수위 전극 254 : 제2 이븐 수위 전극
256 : 제3 이븐 수위 전극 258 : 이븐 수위 전극 신호선
260 : 절개부 270 : 센싱 회로부
280 : 방수 코팅층 290 : 송풍 팬
294 : 히팅 부재 300 : 상부 커버
320 : 단말 데이터 처리장치 400 : 하단 보호 커버
500 : 충돌 방지 가이드 510 : 가이드 받침부
520 : 허리 보호 가이드 530 : 헤드 보호 가이드
610 : 변위 센서 620 : 진동 센서
630 : 충격 센서 640 : 전원부
650 : 제어부 660 : 통신 모듈
670 : 방재 정보 송신부 680 : 긴급 대응 메시지 송출부
700 : 차량 진입 차단 장치 710 : 가로 빔
720 : 시설 알림 표지판 730 : 전광판
740 : 차단막 750 : 근거리 통신망
800 : 방재 정보 수집 폴 820 : 원격 데이터 수집장치
830 : 태양광 패널 840 : 안테나
850 : 광대역 이동 통신망 900 : 방재 서버
910 : 침수 영역 판단부 920 : 배수 이상 진단부
930 : 재난 상황 예측부 940 : 재난 대응 메시지 송신부
960 : 방재 정보 데이터베이스 서버
970 : 재난 관리 서버10: boundary stone 20: rain gutter
30: Manhole 40: Sewage
50: sewer pipe
100: Stand body (surface water level measuring device)
110: stand support 120: laser sensor
200: front cover 210: transparent window
220: water level sensor 230: printed circuit board
232: first ground electrode 234: second ground electrode
236: third ground electrode 238: ground signal line
242: first odd water level electrode 244: second odd water level electrode
246: Third odd water level electrode 248: Odd water level electrode signal line
252: first even water level electrode 254: second even water level electrode
256: Third even water level electrode 258: Even water level electrode signal line
260: cut-out part 270: sensing circuit part
280: waterproof coating layer 290: blowing fan
294: Heating member 300: Top cover
320: terminal data processing device 400: bottom protective cover
500: Collision prevention guide 510: Guide support part
520: Waist protection guide 530: Head protection guide
610: Displacement sensor 620: Vibration sensor
630: Impact sensor 640: Power supply unit
650: Control unit 660: Communication module
670: Disaster prevention information transmission unit 680: Emergency response message transmission unit
700: Vehicle entry blocking device 710: Horizontal beam
720: Facility notification sign 730: Electronic signboard
740: Barrier 750: Local area network
800: Disaster prevention information collection pole 820: Remote data collection device
830: solar panel 840: antenna
850: Broadband mobile communication network 900: Disaster prevention server
910: Flooded area determination unit 920: Drainage abnormality diagnosis unit
930: Disaster situation prediction unit 940: Disaster response message transmission unit
960: Disaster prevention information database server
970: Disaster Management Server
Claims (11)
상기 스탠드 본체를 따라 수직 방향으로 설치되는 인쇄회로기판 상에 접지 전극과 수위 전극이 형성되며, 상기 수위 전극은 소정의 높이 차이를 갖도록 복수개가 형성되는 수위 센서; 및
상기 수위 전극을 통해 스캔 전류를 인가하고 상기 접지 전극과 폐회로를 구성하는 가장 높은 수위 전극의 높이에 대응하는 수위값을 검출하는 센싱 회로부
를 포함하며,
상기 인쇄회로기판의 유효 수위 측정 영역은 저 위험 수위에 해당하는 제1 위험 영역과, 고 위험 수위에 해당하며 상기 제1 위험 영역보다 높은 높이의 제2 위험 영역과, 초고도 위험 수위에 해당하며 상기 제2 위험 영역보다 높은 높이의 제3 위험 영역으로 구분되며,
상기 접지 전극은,
상기 인쇄회로기판의 기저부에서 동일한 높이로 복수개가 직렬로 연결되는 제1 접지 전극;
상기 제1 접지 전극과 접지 신호선을 통해 연결되며 상기 제1 위험 영역과 상기 제2 위험 영역의 경계 지점에 형성되는 제2 접지 전극; 및
상기 접지 신호선에 연결되며 상기 제2 위험 영역과 상기 제3 위험 영역의 경계 지점에 형성되는 제3 접지 전극
을 포함하는 지표면 수위 계측장치.
A stand body installed upright on a boundary stone located at the edge of the road;
A ground electrode and a water level electrode are formed on a printed circuit board installed vertically along the stand body, and the water level electrode is formed in plural numbers to have a predetermined height difference; and
A sensing circuit unit that applies a scan current through the water level electrode and detects a water level value corresponding to the height of the highest water level electrode forming a closed circuit with the ground electrode.
Includes,
The effective water level measurement area of the printed circuit board includes a first risk area corresponding to a low risk level, a second risk area corresponding to a high risk level and a height higher than the first risk area, and a super high risk level, and It is divided into a third danger zone with a higher height than the second danger zone,
The ground electrode is,
a plurality of first ground electrodes connected in series at the same height at the base of the printed circuit board;
a second ground electrode connected to the first ground electrode through a ground signal line and formed at a boundary point between the first and second danger areas; and
A third ground electrode connected to the ground signal line and formed at a boundary point between the second and third danger areas.
A surface water level measuring device including a.
상기 스탠드 본체의 전면에 결합되며 하단부는 상기 경계석 외측의 지표면까지 연장되는 전면 커버를 더 포함하며, 상기 전면 커버 내부에 상기 수위 센서가 설치되는 지표면 수위 계측장치.
According to paragraph 1,
A ground surface water level measuring device that is coupled to the front of the stand body and further includes a front cover whose lower end extends to the ground surface outside the boundary stone, and wherein the water level sensor is installed inside the front cover.
상기 전면 커버의 내측벽에는 상기 수위 센서가 슬라이드 방식으로 삽입되어 위치 고정되는 수납 슬롯이 구비되는 지표면 수위 계측장치.
According to paragraph 2,
A ground water level measuring device wherein the inner wall of the front cover is provided with a storage slot into which the water level sensor is inserted in a slide manner and its position is fixed.
상기 전면 커버의 상부에 설치되며 상기 전면 커버와 상기 스탠드 본체 사이의 공간을 향해 하방으로 송풍하는 송풍 팬을 더 포함하는 지표면 수위 계측장치.
According to paragraph 2 or 3,
The ground surface water level measuring device is installed on the upper part of the front cover and further includes a blowing fan that blows downward toward the space between the front cover and the stand main body.
상기 인쇄회로기판의 배면 중 적어도 일부 영역에는 상기 인쇄회로기판을 히팅하는 히팅 부재가 설치되는 지표면 수위 계측장치.
According to paragraph 4,
A ground water level measuring device in which a heating member for heating the printed circuit board is installed on at least a portion of the rear surface of the printed circuit board.
상기 접지 전극과 상기 수위 전극은 상기 인쇄회로기판의 전면부를 향해 상기 인쇄회로기판의 두께에 비해 3배 이상의 높이를 가지도록 돌출 형성되는 지표면 수위 계측장치.
According to paragraph 1,
The ground electrode and the water level electrode are formed to protrude toward the front part of the printed circuit board to have a height of more than three times the thickness of the printed circuit board.
상기 인쇄회로기판에서 상기 접지 전극과 상기 수위 전극을 제외한 영역에 방수 재질의 재료가 코팅되는 지표면 수위 계측장치.
According to clause 5,
A ground water level measuring device in which a waterproof material is coated on areas of the printed circuit board excluding the ground electrode and the water level electrode.
상기 인쇄회로기판의 수직 방향 중심선을 기준으로 좌측의 영역에 홀수 번째의 오드(odd) 수위 전극이 형성되고, 상기 중심선을 기준으로 우측의 영역에 짝수 번째의 이븐(even) 수위 전극이 형성되는 지표면 수위 계측장치.
According to paragraph 1,
The ground surface where odd-numbered water level electrodes are formed in the area to the left of the vertical center line of the printed circuit board, and even-numbered even water level electrodes are formed in the area to the right of the center line. Water level measuring device.
상기 센싱 회로부는 10초 내지 60초 주기로 상기 스캔 전류를 인가하는 지표면 수위 계측장치.According to paragraph 1,
The sensing circuit unit is a surface water level measuring device that applies the scan current in a period of 10 to 60 seconds.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230125024A KR102635185B1 (en) | 2023-09-19 | 2023-09-19 | Earth surface water level measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230125024A KR102635185B1 (en) | 2023-09-19 | 2023-09-19 | Earth surface water level measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102635185B1 true KR102635185B1 (en) | 2024-02-08 |
Family
ID=89899833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230125024A KR102635185B1 (en) | 2023-09-19 | 2023-09-19 | Earth surface water level measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102635185B1 (en) |
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2023
- 2023-09-19 KR KR1020230125024A patent/KR102635185B1/en active IP Right Grant
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