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KR100978212B1 - 수평유지 바를 이용한 수위계측기 - Google Patents

수평유지 바를 이용한 수위계측기 Download PDF

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Abstract

상기 본 발명은 시각적으로 확인 할 수 있는 LED 목자판을 이용하여 폭우나 인위적인 준설로 변한 수위를 야간이나 주간에 육안으로 확인 할 수 있어서 각종 피해에 대응할 수 있으며, 위치와 시설물에 설치되던 기존의 수위계의 한계를 벗어나 어느 위치라도 간단한 장비로 설치가능한 수위계측기이다.
또한 상부에 설치된 빛 감지 센서로 야간만 선택적으로 전원을 공급하여 축전지의 수명을 연장하였으며, 야간에 LED에 전원을 공급하여 수위를 육안으로 확인 할 수 있도록 표시하여 수위의 변화를 인지하지 못하여 발생되는 사고를 미연에 방지하는 효과를 가진다.

Description

수평유지 바를 이용한 수위계측기{Water level instrument using horizontality maintenance stick}
본 발명은 수평유지 바를 이용한 수위계측기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상부의 빛감지 센서에 의해 주·야간을 구분하며, 주간에는 수위표시 LED 모듈을 구성하고 있는 LED 목자판을 이용하여 수위표시를 육안으로 쉽게 확인하고, 야간에는 LED 목자판에 전원이 공급되어 수위표시를 육안으로 확인 할 수 있다.
또한, 수위표시 LED 모듈에 설치된 수평유지 바는 수위의 변화에 따라 상·하로 이동하여 수위를 표시하고, 수위계측기의 직립상태를 유지하는 기능이 구비된 수평유지 바를 이용한 수위계측기에 관한 것이다.
대부분 강이나 하천의 범람을 감시하기 위하여 하천 교각 주변에는 수위/강우 계측 장치가 설치되어 있고 현재 수위를 측정하는 방법으로는 레이저, 영상정보 및 부표 등을 이용하여 수위를 계측하고 있다.
공개특허 제10-2006-0025450 (고안의 명칭: 수위 측정장치 및 이를 이용한 자동 수위 측정시스템)는 교량의 교각에 설치되어 지속적으로 정확한 수위를 측정하는 레이저 수위 측정장치와, 상기 수위 측정장치에 의해 측정된 데이터를 송신 및 수신하여 웹기반에서 데이터 베이스화 하였다. 하지만 상기 기술과 같이 수위 측정장치 및 이를 이용한 자동 수위 측정시스템은 교각에 설치가 되어 하천의 자연적인 세굴이나 인위적인 채굴로 인하여 높아지는 수위를 알고자 하는 임의의 장소에서 손쉽게 수위를 측정 할 수 없었으며 특히 댐의 긴급방류나 집중호우 등으로 긴급히 수위가 올라가는 피서지에 임시 수위측정기를 설치하여 인명과 재산을 보호하며 하류지역에 시간별 수위상승의 세세한 자료수집에 어려움이 있고, 이러한 곳에서 야간에 수위의 변동으로 인한 위험표시를 확인하는 것에는 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 수위의 높이를 측정함에 있어서, 수위를 표시하는 목자판에 LED 전구를 사용하여 야간에 수위의 판독을 용이하게 하고, 수위계측기를 블록식으로 구성 및 조립하여 유지보수를 간편하게 하도록 개선하였다.
또한, 장소와 구조물에 제약을 받던 수위계측의 어려움을 해소하도록 원하는 하류지역이나 피서지에 임의로 설치 할 수 있는 수평유지 바를 이용한 수위계측기를 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 자동수위계측기는,
주·야간을 구분하는 빛 감지 센서(20); 상기 빛 감지 센서의 옆에 구성된 LED 점멸등(21); 상기 빛 감지센서(20)와 LED 점멸등(21)을 포함한 센서모듈(10); 상기 센서모듈(10)과 결합하고 상기 빛 감지 센서(20)에서 감지된 정보에 의해 LED 점멸등(21)과 LED 목자판(43)의 전원을 제어하는 제어기가 설치된 제어기 모듈(11); 상기의 제어기 모듈(11)에 연결된 제2전극 전원선(29); 상기 제2전극 전원선(29)과 연결된 수평유지 바(12); 상기 수평유지바(12)가 삽입되고 수위를 표시하는 LED 목자판으로 형성된 수위표시 LED모듈(13); 상기 수위표시 LED모듈(13)과 결합되고 축전지(16)의 전원을 이동시키는 원통형 파이프(14); 상기 원통형 파이프(14)와 결합되고 이물질이 들어가지 않도록 통수구멍보호망(54)이 설치되어 있는 통수구멍 파이프(15); 상기 통수구멍 파이프(54)와 결합되고 수위표시 LED 모듈(13) 및 센서모듈(10)과 제어기 모듈(11)에 전원을 공급하게 하는 축전지(16); 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명은 시각적으로 확인 할 수 있는 LED 목자판을 이용하여 수위를 알고자하는 임의의 장소에서 손쉽게 수위를 측정 할 수 있어, 수위의 변동을 시각적으로 주·야간에 확인하여 각종 피해에 빠르게 대응할 수 있다. 특히 댐의 긴급 방류나 집중호우 등으로 하류가 긴급히 수위가 올라가는 하류의 피서지에 임시 수위측정기를 설치하여 인명과 재산을 보호하고 시간별 수위상승의 세세한 자료수집을 할 수 있다. 그리고 위치와 시설물에 설치되던 기존의 수위계의 한계를 벗어나 어느 위치라도 간단한 장비로 설치 가능하도록 한다.
또한, 상부에 설치된 빛 감지 센서를 이용하여 주·야간을 구분하며, 주간에는 LED 목자판의 숫자로 수위를 알 수 있으며, 야간에는 LED점멸등이 수위 장치의 위치를 표시하고 LED 목자판에 전원을 공급하여 수위를 육안으로 확인할 수 있어서 수위의 변형으로 인한 피서객의 사고를 미연에 방지하는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명 수평유지 바를 이용한 수위계측기의 외부사시도이다.
도 2는 본 발명 수평유지 바를 이용한 수위계측기의 내부 블록도이다.
도 3은 본 발명 수평유지 바를 이용한 수위계측기의 수평유지바와 수위표시 LED의 결합 상세도이다.
도 4는 본 발명 수평유지 바를 이용한 수위계측기의 LED 목자판의 내부 상세도이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 자동수위계측기의 외부 사시도이고, 도 2는 자동수위계측기의 내부 블록도이다.
상단에 주·야간을 구분하는 빛 감지 센서(20)가 위치하고 상기 빛 감지 센서의 옆에 LED 점멸등(21)이 설치되어 있으며, 상기 빛 감지센서(20)와 LED 점멸등(21)을 포함한 센서모듈(10)이 있다. 그리고 상기 센서모듈(10)과 결합하고 상기 빛 감지 센서(20)에서 감지된 정보에 의해 LED 점멸등(21)과 LED 목자판(43)의 전원을 제어하는 제어기가 설치된 제어기 모듈(11)이 있으며, 상기의 제어기 모듈(11)에 설치된 제1전극 전원 케이블(29)과 연결된 수평유지 바(12)가 있다.
또한, 상기 수평유지바(12)가 삽입되고 수위를 표시하는 수위표시 LED모듈(13)이 있으며, 상기 수위표시 LED 모듈(13)과 결합되고 축전지(16)의 전원을 이동시키는 원통형 파이프(14)로 형성된다. 그리고 상기 원통형 파이프(14)와 결합되고 이물질이 들어가지 않도록 통수구멍보호망(54)이 설치되어 있는 통수구멍 파이프(15)가 있으며, 상기 통수구멍 파이프(15)와 결합되고 수위표시 LED 모듈(13) 및 센서모듈(10)과 제어기 모듈(11)에 전원을 공급하게 하는 축전지(16)로 구성된다.
상기 도 1과 2에서 도시한 바와 같이, 빛 감지 센서(20)에서 빛을 감지하여 센서모듈(10)에 있는 센서커넥터(22)를 통하여 센서 소켓(26)으로 신호를 보내고, 상기 센서 소켓(26)이 설치된 제어기 모듈(11) 안에 제어기로 전송되고, 상기 제어기는 축전지(16)로부터 LED 점멸등(21)과 LED 목자판(43)으로 공급되는 전력을 차단하여 주간에는 LED 목자판(43)의 수위표시를 육안으로 확인하도록 한다.
또한, 야간에는 상기 제어기 모듈(11)에 설치된 제어기가 축전지(16)로부터 LED 점멸등(21)과 LED 목자판(43)으로 전력이 공급되도록 하여 야간에 LED 목자판(43)의 전력을 공급하여 수위를 육안으로 확인 할 수 있도록 하며, 상기 제어기 모듈(11)에 에어호스(25)를 설치하여 수위의 변화에 따라 수평유지바(12)가 이동 할 수 있도록 한다.
또한, 상기 축전지(16)로부터 공급되는 전력은 축전지(16) 상단에 설치된 축전지 전원 소켓(62)을 통하여 통수구멍 파이프(15)의 하단에 설치된 통수구멍 파이프 전원 커넥터(61)로 전력이 이동되고 상기 통수구멍 파이프 전원 커넥터(61)에 연결된 통수구멍 파이프 전원 케이블(63)을 통하여 통수구멍 파이프 상단(15)에 설치된 통수구멍 파이프 전원 소켓(60)으로 전력이 흐른다.
그리고 상기 통수구멍 파이프 전원 소켓(60)으로 흐른 전력은 원통형 파이프(14) 하단에 설치된 원통형 파이프 전원 커넥터(52)로 이동하게 되고, 상기 원통형 파이프 전원 커넥터(52)와 연결된 원통형 파이프 전원 케이블(51)을 통해 원통형 파이프(14) 상단에 설치된 원통형 파이프 전원 소켓(50)으로 전력이 이동된다.
그리고 상기 원통형 파이프 전원 소켓(50)으로 이동된 전력은 수위표시 LED 모듈(13)의 하단에 설치되어 있는 수위표시 LED 모듈 전원 커넥터(44)로 흐르고, 상기 수위표시 LED 모듈 전원 커넥터(44)와 연결되어 있는 LED 모듈 전원케이블(42)을 통하여 수위표시 LED 모듈 상단(13)에 설치된 수위표시 LED 모듈 전원소켓(41)으로 이동하고 상기 수위표시 LED 모듈 전원 소켓(41)으로 이동된 전력은 제어기 모듈 하단(11)에 설치된 제어기 모듈 전원 커넥터(28)로 이동하여 제어기 모듈(11)에 설치된 제어기에서 전원을 제어하게 된다.
따라서 상기 제어기에서 제어가 된 전원은 야간에 LED 점멸등(21) 및 수위표시 LED 모듈(13)을 구성하고 있는 LED 목자판(43)의 LED에 전력을 공급하고, 수평유지 바(12)를 구성하고 있는 에어챔버(27)의 제1전극(30)으로 전력을 공급하게 되며, 수위표시 LED 모듈(13)에 설치된 제2전극(45)에도 전력을 공급하게 된다.
또한, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 수위표시 LED 모듈(13)안에 삽입이 되는 수평유지바(12)가 수위의 변화에 따라 상하로 이동하며, 상기 수평유지바(12)를 구성하고 있는 에어챔버(27)에 제1전극(30)을 설치하고 물과 접촉하는 LED 목자판(43)에 수위의 변화량을 측정하기 위해 제2전극(45)을 일정한 간격으로 설치하여 수위의 변화에 따른 전극의 위치가 변화하도록 구성되며, 상기 제1전극 전원케이블(29)을 통해서 제1전극(30)으로 전류를 보내고 제1전극(30)에서 나오는 전류가 제2전극(45)으로 전도되어 상부에 있는 제어모듈(11)에 설치된 제어기에서 수위를 감지한며, 상기 제2전극(45)은 수위의 변하는 위치에 따라 변함으로 변화된 수위를 감지하여 LED 목자판(43)에 있는 LED에 전원을 공급하도록 한다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 LED 목자판(44)의 LED의 전원의 연결구성은 제1 LED 전구(71), 제2 LED 전구(72), 제3 LED 전구(73), 제4 LED 전구(74), 제5 LED 전구(75), 제6 LED 전구(76)가 한개의 블럭으로 구성되고, 상기 제2 LED 전구(72), 제3 LED 전구(73), 제4 LED 전구(74), 제5 LED 전구(75), 제6 LED 전구(76)가 설치되어 있는 구간에 수위가 위치하는 경우에 제2전극(45)이 LED 전구가 설치된 구간에 존재하며 수위가 상승함에 따라 에어챔버(27)에 설치된 제1전극(30)과 LED 목자판(43)에 설치된 제2전극(45)도 수위에 따라 변경되고, 수위가 위치하는 제2 LED 전구(72), 제3 LED 전구(73), 제4 LED 전구(74), 제5 LED 전구(75), 제6 LED 전구(76)와 제1 LED전구(71)의 전원 연결 방식이 각각 직열로 연결되어 제1 LED전구(71)와 제2전극(45)이 위치하는 전구에 전력을 공급하는 방법으로 수위가 변화함에 따라 제2전극(45)이 형성된 전구에 전원을 공급하므로 전력의 효율성을 증대시키며, 상기 LED 목자판(43)을 수위표시 LED 모듈(13)에 다수의 갯수를 설치하여 시야의 사각지대가 생기는 문제를 제거하였다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이 수평유지바를 구성하는 원통형 바에 케이폭을 설치하고, 수위의 변화에 따라 상기 수위표시 LED모듈(13)의 직립상태를 유지하기 위하여 수위표시 LED 모듈(13)에 에어챔버 소켓(40)을 설치하여 수위가 상승할때 에어챔버 소켓(40)을 따라 수평유지바(12)가 상승하고 수위가 하강할경우 수평유지바(12)가 하강하도록 하여 수위를 표시하도록 한다.
또한, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 통수구멍 파이프(15)는 작은 구멍을 가지는 원통형 형상을 가진 파이프로써 통수구멍에 이물질이 들어가지 않도록 통수구멍 파이프(15)를 둘러싸는 통수구멍 보호망(54)을 설치하고 내부에 걸림돌기(53)를 설치하여 통수구멍 파이프(15)에 설치하기 용이하도록 한다.
10:센서모듈 11:제어기 모듈 12:수평유지바
13:수위표시 LED 모듈 14:원통형 파이프 15:통수구멍 파이프
16:축전지
20:빛 감지 센서 21:LED 점멸등 22:센서 커넥터
23:점멸등 전원 커넥터 24:점멸등 전원 소켓 25:에어호스
26:센서 소켓 27:에어챔버 28:제어기 모듈 전원 커넥터
29:제1 전극 전원 케이블 30:제1전극 31:원통형 바
32:제2 전극 커넥터 33:케이폭
40:에어챔버 소켓 41:수위표시 LED 모듈 전원 소켓
42:LED 모듈 전원 케이블 43:LED 목자판
44:수위표시 LED모듈 전원커넥터 45:제2전극
50:원통형 파이프 전원소켓 51:원통형 파이프 전원케이블
52:원통형 파이프 전원 커넥터 53:걸림돌기
60:통수구멍 파이프 전원소켓 61:통수구멍 파이프 전원 커넥터
62:축전지 전원 소켓 63:통수구멍 파이프 전원 케이블
71:제1 LED 전구 72:제2 LED 전구 73:제3 LED 전구
74:제4 LED 전구 75:제5 LED 전구 76:제6 LED 전구

Claims (5)

  1. 주·야간을 구분하는 빛 감지 센서(20)와 LED 점멸등(21)을 포함한 센서모듈(10)과;
    상기 센서모듈(10)과 결합하고, 빛 감지 센서(20)에서 감지된 정보에 의해 LED 점멸등(21)과 LED목자판(43)의 전원을 제어하는 제어기가 설치된 제어기 모듈(11)과;
    상기 제어기 모듈(11)과 제1전극 전원 케이블(29)로 연결되고 수위표시 LED모듈(13)의 직립상태를 유지하기 위한 수평유지 바(12)와;
    상기 수평유지 바(12)가 삽입되고 수위를 표시하는 수위표시 LED 모듈(13)과;
    상기 수위표시 LED 모듈(13)과 결합되고 수위의 깊이에 따라 다수의 원통형 파이프(14)를 추가하여 높이를 조절 할 수 있는 원통형 파이프(14)와;
    상기 원통형 파이프(14)와 결합되고 이물질이 들어가지 않도록 통수구멍 보호망(54)이 설치되어 있는 통수구멍 파이프(15)와;
    상기 통수구멍 파이프(15)와 결합되고 제어기 모듈(11)과 수위표시 LED모듈(13)에 전원을 공급하는 축전지(16); 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 수평유지 바를 이용한 수위계측기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수평유지 바(12)는 원통형 바(31)와 에어챔버(27)로 형성되며 원통형 바(31)는 물의 부력을 증대시키는 케이폭(33)이 설치되어 수위의 변화에 따라 상승 및 하강되며 에어 챔버(27)에는 제1전극(30)이 설치되는 것을 특징으로 하는 수평유지 바(12)를 이용한 수위계측기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 수위표시 LED모듈(13)은 LED 목자판(43)이 원통형 모듈에 다수의 개수로 설치되어 있고 에어챔버(27)가 삽입되어지는 에어챔버 소켓(40)이 설치되어 있고, 상기 에어챔버 소켓(40)에 제2전극(45)이 일정간격으로 설치되며 LED 목자판(43)에 수위에 변화에 따라 LED 전구에 전원이 공급되어 수위를 육안으로 확인하는 것을 특징으로 하는 수평유지 바를 이용한 수위계측기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 파이프(14)는 수위가 높은 곳에 다수의 원통형 파이프를 추가로 설치하여 수위를 표시 할 수 있고, 블록식으로 형성되어 조립이나 보수가 용이한 것을 특징으로 하는 수평유지 바를 이용한 수위계측기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 통수구멍파이프(15)는 측면에 유수의 유입이 유용하도록 다수의 구멍을 가지는 원통형 형상으로, 하단에는 축전지(16)와 연결되고 이물질의 유입을 막도록 상기 통수구멍파이프(15)를 둘러싸고 있는 통수구멍보호망(54)이 설치된 것을 특징으로 하는 수평유지 바를 이용한 수위계측기.
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