KR20190090267A - Sensor module for sensing immersion and water level and control method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 침수 및 수위 감지용 센서 모듈 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor module for immersion and level sensing and a control method thereof.
근래의 도시화에 따른 아스팔트 등의 도로 형성에 의하여 우천시 빗물을 흡수할 수 있는 토지의 면적이 감소하였다. 도시의 배수시스템에 의하여 강수에 따른 피해를 예방하고 있으나, 단시간에 많은 비가 내리는 국지성 호우가 발생하면 배수시스템이 처리할 수 있는 한계 강수량을 초과하게 되어 매해 지속적으로 인적 물적 피해가 발생하고 있는 실정이다.The area of land that can absorb rainwater in the case of rainfall has been reduced by road formation such as asphalt due to the recent urbanization. Although the urban drainage system prevents damage due to precipitation, when local rainfall occurs in a short period of time, the drainage system exceeds the limit of precipitation that can be treated, resulting in continuous human and material damage every year .
이러한 호우에 따른 침수 여부를 확인하기 위하여 종래에는 초음파를 발생시키는 구성요소를 구비한 센서가 이용되었다. 이러한 종래의 센서는 초음파를 발생시킨 후, 발생시킨 초음파가 다시 센서로 복귀하는 시간 데이터를 기초로 수위를 측정하는 방식을 사용하였다.Conventionally, a sensor having components for generating ultrasonic waves has been used to confirm the flooding due to such heavy rainfall. Such a conventional sensor uses a method of generating an ultrasonic wave and then measuring the water level based on the time data when the generated ultrasonic wave returns to the sensor again.
본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 수위를 측정하는 수위감지부와 침수여부를 측정하는 제1 침수감지부를 함께 형성하도록 구성된 침수 및 수위 감지용 센서 모듈을 제공하기 위한 것이다.An object of an embodiment of the present invention is to provide a sensor module for immersion and level sensing configured to form a water level sensing unit for measuring a water level and a first immersion sensing unit for measuring immersion status.
또한, 수위를 측정하는 수위감지부와 각 층으로 형성되어 침수여부에 따른 개략적인 수위레벨을 감지하는 제2 침수감지부를 함께 형성하도록 구성된 침수 및 수위 감지용 센서 모듈을 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide a sensor module for flood and water level sensing, which is configured to form a water level sensing part for measuring a water level and a second flood sensing part for sensing an approximate level of water level depending on flooding.
또한, 수위감지부의 수위레벨에 따라 현장의 위험 여부를 판단하여 경보를 발생시키거나 데이터를 중앙시스템에 전송하는 침수 및 수위 감지용 센서 모듈을 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a sensor module for immersion and water level sensing for determining whether a site is dangerous according to a water level of a water level sensing unit to generate an alarm or to transmit data to a central system.
또한, 수위감지부와 제2 침수감지부의 데이터를 비교하여 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 이상을 판단하는 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a control method of a sensor module for immersion and water level sensing, which compares data of a water level sensing unit and a second flood sensing unit to determine an abnormality of a sensor module for immersion and water level sensing.
본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈은, 일측이 개방되어 내부공간으로 유체가 유입되는 유입통로 상에 형성된 모듈커버부, 상기 내부공간에 압력센싱부가 공기중에 노출되어 유체에 의해 가해지는 압력을 센싱하기 위해 중력 방향으로 형성된 수위감지부, 및 상기 압력센싱부의 주위에 형성되되, 상기 압력센싱부와 동일 평면 상에 형성되며 전기적으로 상호 절연되도록 배치된 복수개의 전극을 포함하는 제1 침수감지부를 포함하며, 상기 모듈커버부는 모서리에 형성되는 프레임, 및 상기 프레임을 덮는 매쉬 형상의 모듈커버부재를 포함한다.The sensor module for immersion and level sensing according to an embodiment of the present invention includes a module cover part formed on an inflow path where one side opens and a fluid flows into an internal space, And a plurality of electrodes formed on the same plane as the pressure sensing unit and arranged to be electrically insulated from each other, the plurality of electrodes being disposed around the pressure sensing unit, the plurality of electrodes being arranged to be electrically insulated from each other Wherein the module cover portion includes a frame formed at an edge and a module cover member in a mesh shape covering the frame.
또한, 상기 수위감지부의 상부에 형성되되, 전기적으로 상호 절연되도록 배치된 복수개의 전극을 포함하는 제2 침수감지부를 더 포함한다.The apparatus further includes a second flood sensing unit formed on the level sensing unit and including a plurality of electrodes electrically insulated from each other.
또한, 상기 제2 침수감지부는 복수개의 층으로 형성되며, 각 층 마다 지면과 수평한 방향으로 나란히 형성되는 복수개의 전극을 포함한다.The second flood sensing unit may include a plurality of electrodes formed in parallel to each other in a horizontal direction.
또한, 상기 제2 침수감지부에 형성된 복수개의 전극으로 이루어진 복수개의 층은 서로 등간격으로 형성되도록 배치된다.In addition, the plurality of layers formed of the plurality of electrodes formed in the second flood sensing unit are arranged to be equally spaced from each other.
본 발명의 다른 실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈은, 일측이 개방되어 내부공간으로 유체가 유입되는 유입통로 상에 형성된 모듈커버부, 상기 내부공간에 압력센싱부가 공기중에 노출되어 유체에 의해 가해지는 압력을 센싱하기 위해 중력 방향으로 형성된 수위감지부, 및 상기 수위감지부의 상부에 형성되되, 전기적으로 상호 절연되도록 배치된 복수개의 전극을 포함하는 제2 침수감지부를 포함하며, 상기 모듈커버부는 모서리에 형성되는 프레임, 및 상기 프레임을 덮는 매쉬 형상의 모듈커버부재를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a sensor module for immersion and water level sensing, comprising: a module cover formed on an inflow passage through which an inflow fluid flows into an internal space, the pressure sensing part being exposed to air, And a second flood sensing unit including a water level sensing unit formed in the gravity direction to sense a pressure applied by the module, and a plurality of electrodes formed on the level sensing unit, the plurality of electrodes being electrically insulated from each other, And a module cover member formed in a mesh shape covering the frame.
또한, 상기 제2 침수감지부는 복수개의 층으로 형성되며, 각 층 마다 지면과 수평한 방향으로 나란히 형성되는 복수개의 전극을 포함한다.The second flood sensing unit may include a plurality of electrodes formed in parallel to each other in a horizontal direction.
또한, 상기 제2 침수감지부에 형성된 복수개의 전극으로 이루어진 복수개의 층은 서로 등간격으로 형성되도록 배치된다.In addition, the plurality of layers formed of the plurality of electrodes formed in the second flood sensing unit are arranged to be equally spaced from each other.
본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 제어 방법은, 제2 침수감지부에서 침수여부를 센싱하는 단계, 압력센싱부를 통해 수위감지부에서 수위를 센싱하는 단계, 상기 제2 침수감지부 및 상기 수위감지부에서 센싱한 정보를 기초로 위험수위 여부를 판단하는 단계, 및 위험수위에 도달한 것으로 판단되어 위험신호를 발생시키는 단계를 포함한다.The control method of the submergence and water level sensing sensor module according to an embodiment of the present invention includes sensing a submergence in the second submergence sensing unit, sensing a water level in the water level sensing unit through a pressure sensing unit, Determining a danger level based on the information sensed by the flooding detection unit and the level detection unit, and generating a danger signal based on the determination that the danger level has been reached.
또한, 제2 침수감지부에서 침수여부를 센싱하는 단계, 상기 제2 침수감지부에서 센싱한 정보와 상기 수위감지부에서 센싱한 정보를 비교하는 단계, 및 상기 제2 침수감지부에서 센싱한 정보가 상기 수위감지부에서 센싱한 정보의 오차범위를 벗어나는 경우, 이상신호를 발생시키는 단계를 포함한다.The method may further include sensing a flooding state in a second flooding detection unit, comparing the information sensed by the second flooding detection unit with information sensed by the level detection unit, And generating an abnormal signal when the error signal is out of the error range of the information sensed by the water level sensing unit.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may appropriately define the concept of a term in order to best describe its invention The present invention should be construed in accordance with the spirit and scope of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 침수감지부와 수위감지부를 함께 형성함으로써 침수 여부와 수위를 동시에 측정할 수 있는 이점이 있다.According to an embodiment of the present invention, the first flood sensing unit and the water level sensing unit are formed together so that it is possible to simultaneously measure the flooding condition and the water level.
또한, 침수감지부를 제1 침수감지부 및 제2 침수감지부로 형성함으로써 침수 여부 측정의 신뢰성을 높이는 이점이 있다.In addition, since the flooded sensing portion is formed of the first flooded sensing portion and the second flooded sensing portion, there is an advantage that the reliability of measurement of the flooded state is improved.
또한, 제2 침수감지부의 복수개의 전극을 등간격을 가지는 층으로 형성함으로써, 제2 침수감지부에서 침수여부를 측정하는 것을 수위감지부의 압력센싱부에서 측정하는 것과 비교함으로써, 측정의 신뢰성을 높이는 이점이 있다.In addition, by forming the plurality of electrodes of the second flood sensing portion into a layer having equal spacing, it is possible to improve the reliability of the measurement by comparing the measurement of the flooding by the second flood sensing portion with the measurement by the pressure sensing portion of the water level sensing portion There is an advantage.
또한, 제2 침수감지부에서 침수여부를 측정하는 것을 수위감지부의 압력센싱부에서 측정하는 것과 비교하여 이러한 비교 결과가 오차 범위를 벗어나는 것으로 판단되면 이상 신호를 발생하도록 함으로써, 기설치된 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 효율적인 유지보수관리가 가능하다는 이점이 있다.In addition, it is possible to generate an abnormal signal when it is determined that the comparison result is out of the error range as compared with the measurement by the second flooding detection unit in the pressure sensing unit of the water level sensing unit, The sensor module of the present invention can be efficiently managed and maintained.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 분해사시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈 시스템의 개념도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 제어 방법에 따른 순서도이다.1 is a perspective view of a sensor module for immersion and water level sensing according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of a sensor module for immersion and water level detection according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a sensor module for flood and water level sensing according to an embodiment of the present invention.
4 is a front view of a sensor module for immersion and level sensing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exploded perspective view of a sensor module for immersion and water level detection according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 is a front view of a sensor module for immersion and level detection according to another embodiment of the present invention.
7 is an exploded perspective view of a sensor module for immersion and level detection according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an exploded perspective view of a sensor module for immersion and water level detection according to another embodiment of the present invention. FIG.
9 is a conceptual diagram of a sensor module system for immersion and water level sensing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 and FIG. 11 are flowcharts of a method of controlling a sensor module for flood and water level sensing according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. 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 "one side," " first, "" first," " second, "and the like are used to distinguish one element from another, no. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 하며, 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which like reference numerals refer to like elements.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 사시도이다.1 is a perspective view of a
본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)은, 일측이 개방되어 내부공간으로 유체가 유입되는 유입통로 상에 형성된 모듈커버부(300), 상기 내부공간에 압력센싱부(110)가 공기중에 노출되어 유체에 의해 가해지는 압력을 센싱하기 위해 중력 방향으로 형성된 수위감지부(100), 및 상기 압력센싱부(110)의 주위에 형성되되, 상기 압력센싱부(110)와 동일 평면 상에 형성되며 전기적으로 상호 절연되도록 배치된 복수개의 전극을 포함하는 제1 침수감지부(200)를 포함하며, 상기 모듈커버부(300)는 모서리에 형성되는 프레임(310), 및 상기 프레임(310)을 덮는 매쉬 형상의 모듈커버부재(320)를 포함한다.The
도 1을 참조하면, 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)이 벽(W)의 일면에 형성될 수 있다. 이 때, 벽(W)은 건물 실내의 내벽일 수 있다. 실내의 내벽에 본 발명 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)을 설치함으로써, 실내에서의 침수 여부를 실질적으로 감지할 수 있는 이점이 있다.Referring to FIG. 1, a
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 분해사시도이다.FIG. 2 is a front view of a
도 2 및 도 3을 참조하면, 모듈커버부(300)가 지면에 수직으로 형성되면서 일측이 개방되어 유체가 유입될 수 있는 유입통로를 가진다. 모듈커버부(300)의 내측에는, 압력센싱부(110)가 공기중에 노출되어 유체에 의해 가해지는 압력을 센싱하기 위해 중력 방향으로 형성된 수위감지부(100)가 형성된다. 수위감지부(100)는 모듈 내부로 유체가 유입되었을 때, 유체가 수위감지부(100)의 압력센싱부(110)에 가하는 힘을 수용하여 면적에 따른 힘(압력)을 전기적 신호로 변환한다. 이와 같이 전기적 신호는 미리 결정된 프로세스에 의해 처리되어 현재 수위를 측정한다. 한편, 수위감지부(100)의 압력센싱부(110)는 중력 반대방향으로 유체가 가하는 압력을 측정하며, 수위감지부(100)로는 정전용량식 압력센서, 플로트 스위치 등 다양한 레벨 센서가 사용될 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the
또한, 수위감지부(100)의 하부, 압력센싱부(110)의 둘레에는 제1 침수감지부(200)가 형성된다. 제1 침수감지부(200)는 복수개의 전극(210)으로 형성되어 있으며, 복수개의 전극(210)은 서로 절연되어 있다. 한편, 복수개의 전극(210)은 상호 정전용량(mutual capacitance)을 가지고 있으며, 우천시 유체가 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 개방된 일측으로 유입되면, 압력센싱부(110) 주변에 형성된 복수개의 전극(210) 상으로 유체가 흐르게 된다. 복수개의 전극(210)은 공기 중에 노출된 경우에는 서로 전기적으로 절연되어 있으나, 공기보다 작은 저항을 가지는 유체의 유입을 통해 전극 간의 단락이 발생한다. 이에 따라서 상호 정전용량이 변화하게 되며 이러한 상호 정전용량의 변화에 따라 제1 침수감지부(200)가 침수여부를 측정하게 된다. 이와 같이 수위감지부(100)와 제1 침수감지부(200)를 함께 가지도록 일체로 형성되는 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)을 구성함으로써, 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)이 설치된 지역의 침수여부를 알 수 있음과 함께 어느 정도로 침수가 되었는지 그 수위레벨 측정도 가능하기 때문에 측정의 신뢰도를 높이는 이점이 있다.The first
한편, 수위감지부(100)의 압력센싱부(110) 및 제1 침수감지부(200)의 복수개의 전극(210)은 동일 평면 상에 형성되도록 배치된다. 압력센싱부(110)와 전극이 동일 평면 상에 형성되도록 배치됨으로써, 유체가 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)로 유입되어 제1 침수감지부가 전극(210)에 의해 침수여부가 판단되면서 수위감지부(100)의 압력센싱부(110)에서 수압에 의해 수위정보를 획득할 수 있다. 또한, 제1 침수감지부(200)와 수위감지부(100)는 동시에 동작을 수행할 수도 있고, 제1 침수감지부(200)가 먼저 작동하여 침수인 것으로 판단된 이후에 수위감지부(100)가 동작을 수행할 수도 있다.The
한편, 도 2 및 도 3에서는 제1 침수감지부(200)의 복수개의 전극이 한 쌍의 직육면체 모양을 가지는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 모양 및 다양한 갯수로 형성될 수 있다.2 and 3, the plurality of electrodes of the first
또한, 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 모듈커버부(300)는 모서리에 형성되는 프레임(310), 및 프레임(310)을 덮는 매쉬 형상의 모듈커버부재(320)를 포함할 수 있다. 모듈커버부(300)는 외부로부터 센서(수위감지부(100) 및 제1 침수감지부(200))에 가해질 수 있는 물리적 충격으로부터 센서를 보호한다. 한편, 모듈커버부(300)는 모서리에 프레임(310)을 형성할 수 있다. 프레임(310)은 골격을 유지하면서 외력에 의한 변형이 작은 재료로 형성될 수 있다. 한편, 프레임(310)을 덮도록 매쉬 형상의 모듈커버부재(320)가 형성된다. 모듈커버부재(320)는 센서(수위감지부(100) 및 제1 침수감지부(200))로 유입되는 유체와 함께 이물질이 이동하는 것을 최소화한다. 이물질이 센서로 이동하는 것을 최소화함으로써, 수위감지부(100) 및 제1 침수감지부(200)의 센싱 오차의 발생을 방지하는 이점이 있다. 이 때, 모듈커버부재(320)의 매쉬 크기는 센서 내부로 이물질이 유입되는 것을 최소화하면서도, 수위감지부(100) 및 제1 침수감지부(200)가 유체를 센싱하는 것에 미치는 영향을 최소화하는 범위 내에서 구성될 수 있다. 또한, 모듈커버부재(320)는 프레임(310)을 기준으로 내측(센서와 가까운 방향)에 형성되거나 또는 프레임(310)을 기준으로 외측(유체가 유입되는 방향)에 형성될 수 있다.The
또한, 모듈커버부(300)의 모듈커버부재(320)는 프레임(310)에 형성된 홀을 덮도록 형성될 수 있는데, 이러한 프레임(310)에 형성된 홀의 갯수 및 형상은 도면에 제한되지 않고, 모듈커버부(300)의 일정 수준 이상의 내구성을 가지면서 유체의 유입을 방해하지 않는 범위 내에서 형성될 수 있다.The
한편, 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 일면은 접촉부(W')로 구성될 수 있다. 접촉부(W')는 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)이 설치되는 내벽(W)과 서로 접촉하는 부분이 된다. 접촉부(W')는 내벽(W)과 맞닿아 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)을 고정되도록 유지하여야 하므로, 벽면에의 적용을 위해 탄성 부재로 형성될 수 있다. 또한, 벽면에 부착되도록 벽면과 서로 맞닿는 면에 점착성 재료가 도포될 수 있다. 또는 도 1에 도시된 바와 같이, 고정부(800)를 통해 센서 및 모듈커버부(300)를 벽면에 고정할 수 있다. 접촉부(W') 및 고정부(800)를 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)로 구성함으로써, 센서 모듈이 안정적으로 벽면에 지지될 수 있고, 센싱의 신뢰도를 높이는 이점이 있다.On the other hand, one surface of the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 분해사시도이다.FIG. 4 is a front view of a
도 4 및 도 5를 참조하면, 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)은 수위감지부(100)의 상부에 형성되되, 전기적으로 상호 절연되도록 배치된 복수개의 전극을 포함하는 제2 침수감지부(400)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 제2 침수감지부(400)의 복수개의 전극은 상호 정전용량을 가질 수 있다. 제2 침수감지부(400)의 복수개의 전극은 공기 중에 형성되어 있을 때와 유체 내에 형성되어 있을 때의 상호 정전용량의 차이가 발생하게 되므로, 이러한 상호 정전용량의 변화에 의하여 침수여부를 감지할 수 있다.4 and 5, the
한편, 제2 침수감지부(400)는 복수개의 층으로 형성되며, 각 층마다 지면과 수평한 방향으로 나란히 형성되는 복수개의 전극을 포함할 수 있다. 제2 침수감지부(400)는 제1 단 전극(410), 제2 단 전극(420), 제3 단 전극(430), 제4 단 전극(440)과 같이 복수개의 층을 가지도록 형성될 수 있다. 한편, 제2 침수감지부(400)에 형성된 복수개의 전극으로 이루어진 복수개의 층은 서로 등간격으로 형성되도록 배치될 수 있다. 복수개의 전극으로 이루어진 복수개의 층이 서로 등간격으로 형성되도록 높이 간격(h)을 설정하여 제1 단 전극(410), 제2 단 전극(420), 제3 단 전극(430), 및 제4 단 전극(440)을 배치함으로써 각 단 전극의 상호 정전용량 변화를 침수여부 감지와 함께 수위레벨을 감지하는 것으로 사용할 수 있다. 제2 침수감지부(400)의 복수개의 층으로 형성되는 복수개의 전극을 수위레벨을 감지하는 용도로도 사용함으로써, 제2 침수감지부(400)에서 감지되는 침수여부와 수위감지부(100)의 압력센싱부(110)에서 감지되는 수위레벨이 함께 측정될 수 있어 수위레벨 측정의 신뢰성을 높이는 이점이 있다.Meanwhile, the second
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 정면도, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 분해사시도, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 분해사시도이다.FIG. 6 is a front view of a
본 발명의 다른 실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)은, 일측이 개방되어 내부공간으로 유체가 유입되는 유입통로 상에 형성된 모듈커버부(300), 내부공간에 압력센싱부(110)가 공기중에 노출되어 유체에 의해 가해지는 압력을 센싱하기 위해 중력 방향으로 형성된 수위감지부(100), 및 수위감지부(100)의 상부에 형성되되, 전기적으로 상호 절연되도록 배치된 복수개의 전극을 포함하는 제2 침수감지부(400)를 포함하며, 모듈커버부(300)는 모서리에 형성되는 프레임(310), 및 프레임(310)을 덮는 매쉬 형상의 모듈커버부재(320)를 포함한다.The
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)이 도시된다. 수위감지부(100)는 중력 방향으로 형성되며, 수위감지부(100)의 압력센싱부(110)는 유입통로를 통해 유입된 유체가 가하는 압력을 센싱하여 수위레벨을 감지한다. 한편, 제2 침수감지부(400)는 복수개의 층으로 형성될 수 있으며, 각 층 마다 지면과 수평한 방향으로 나란히 형성되는 복수개의 전극을 포함할 수 있다. 제2 침수감지부(400)의 복수개의 전극은 상호 정전용량을 가지고, 유체의 유입에 따른 상호 정전용량의 변화에 따라 침수여부를 감지할 수 있다. 또한, 제2 침수감지부(400)에 형성된 복수개의 전극으로 이루어진 복수개의 층은 서로 등간격으로 형성되도록 배치된다. 동일한 높이 간격(h)으로 배치된 복수개의 전극(제1 단 전극(410), 제2 단 전극(420), 제3 단 전극(430), 및 제4 단 전극(440))은 각 층 전극의 상호 정전용량 변화에 따라 수위레벨을 감지할 수 있으며, 수위감지부(100)에서의 수위레벨 측정값과 비교할 수 있으므로 수위레벨 측정의 신뢰성을 높이는 이점이 있다.6 to 8, there is shown a
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1) 시스템의 개념도이다.9 is a conceptual diagram of a
도 9를 참조하면, 제1 침수감지부(200)에 의해 침수여부가 감지되면 제1 침수감지부(200)는 침수여부 데이터를 전기적으로 연결된 제어부(500)로 송신한다. 한편, 수위감지부(100)는 압력센싱부(110)에 의하여 측정된 수위레벨 데이터를 전기적으로 연결된 제어부(500)로 송신한다. 또한, 제2 침수감지부(400)에 의해 제1 단 전극(410), 제2 단 전극(420), 제3 단 전극(430), 및 제4 단 전극(440)에서의 침수여부가 각각 감지되면 제2 침수감지부(400)는 침수여부 데이터를 전기적으로 연결된 제어부(500)로 송신한다. 제어부(500)는 수신한 데이터를 송신부(600)를 통해 지방자치단체의 상황실 등 중앙시스템으로 전송할 수 있다. 이러한 데이터를 전송받은 중앙시스템에서 침수 및 수위레벨 정보에 따라 해당 지역의 위험도를 판단하고, 해당 지역에 설치된 지역 확성기 등을 이용하여 경계경보를 발령하거나, 저지대 침수 위험이 있는 가구에 연락하여 대피를 지시할 수 있다. 한편, 제어부(500)는 LoRa(Long Range, low power wireless platform) 기술을 사용하는 보드일 수 있고, 송신부(600) 또한 LoRa 기술을 통해 중앙시스템으로 데이터를 전송할 수 있다.Referring to FIG. 9, when the first
한편, 제어부(500)는 복수의 경보부(700)와 전기적으로 연결되고, 이러한 경보부(700)에는 발광형 경보기 및 소음발생형 경보기를 포함한다. 이 때, 발광형 경보기는 단색의 조명일 수 있고, 또는 수위레벨에 따라 서로 다른 색상이 발광될 수 있는 다색 조명일 수도 있다. 또한, 발광형 경보기는 일정 높이 시앙의 수위가 측정되었을 때 점등되도록 제어될 수 있고, 또는 일정 시간 간격을 가지고 점멸하도록 제어될 수 있다. 소음발생형 경보기는 일정 높이 이상의 수위가 측정되었을 때 사이렌을 발생시키도록 제어될 수 있고, 또는 안내 음성이 송출되도록 제어될 수도 있다. 전술한 바와 같은 송신부(600)를 통해 중앙시스템에서 조치를 취하는 것 뿐만 아니라, 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)에 포함된 경보부(700)에 의해 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)이 설치된 지역의 침수상황을 알림으로써 중앙시스템에 의한 조치가 이루어지기 전에 현장에서 상황에 따른 신속한 대처가 가능하다는 이점이 있다.Meanwhile, the
한편, 본 발명 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)은 배터리에 의해 전력이 공급될 수 있으며, 또는 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 인근에 위치한 상시 전원에 의해 전력이 공급될 수도 있다.Meanwhile, the
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 제어 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of controlling the
도 10 및 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 제어 방법에 따른 순서도이다.10 and 11 are flowcharts of a control method of the
본 발명의 일실시예에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 제어 방법은, 제1 침수감지부(200)에서 침수여부를 판단하는 단계, 압력센싱부(110)를 통해 수위감지부(100)에서 수위를 센싱하는 단계, 제1 침수감지부(200) 및 수위감지부(100)에서 센싱한 정보를 기초로 위험수위 여부를 판단하는 단계, 및 위험수위에 도달한 것으로 판단되어 위험신호를 발생시키는 단계를 포함한다.The control method of the
도 10을 참조하면, 최초 제1 침수감지부(200)에서 복수개의 전극의 상호 정전용량 변화에 따라 침수여부를 센싱(S10)한다. 유체가 유입되어 복수개의 전극의 상호 정전용량이 변화된 것으로 침수여부를 센싱할 수 있다. 한편, 수위감지부(100)는 수위감지부(100)의 압력센싱부(110)에서 유체의 압력에 따른 수위레벨(침수 수위)을 센싱(S20a)할 수 있다. 이러한 제1 침수감지부(200)의 복수개의 전극의 침수여부 센싱과, 수위감지부(100)의 압력센싱부(110)의 수위레벨 센싱은 동시에 이루어질 수 있다. 또는, 제1 침수감지부(200)의 복수개의 전극에서 침수여부를 센싱한 후, 수위감지부(100)의 압력센싱부(110)의 수위레벨 센싱이 이루어질 수 있다. 센싱된 데이터는 전기적으로 연결된 제어부(500)로 전송된다.Referring to FIG. 10, in the first
한편, 제어부(500)는 전송받은 수위감지부(100)의 압력센싱부(110)에서 센싱된 수위레벨 데이터를 기초로, 측정된 수위레벨이 미리 설정된 위험수위보다 높은지 판단(S30)한다. 미리 설정된 위험수위는 해당 지역의 지대 높이에 부합하도록 서로 다르게 설정될 수 있다. 측정된 수위레벨이 미리 설정된 위험수위보다 높을 경우, 제어부(500)는 복수개의 경보부(700)에서 위험 신호를 발생시키도록 제어(S40)한다. 이 때, 복수개의 경보부(700)는 발광형 경보기일 수 있고, 또는 소음발생형 경보기일 수 있다. 이러한 과정에 의하여 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)이 측정부터 경보발생까지 자동으로 프로세스를 수행하며, 이러한 프로세스 수행에 의하여 실내에 있는 사람들에게 위험여부를 신속하게 알리는 이점이 있다. 한편, 실내에 거동이 자유롭지 못한 사람의 경우, 전술한 바와 같이 제어부(500)가 송신부(600)를 통해 전송한 데이터를 중앙시스템으로 전송함으로써, 지방자치단체의 상황실 등에서 실내 인원 확인 및 구조를 지시할 수 있다.On the other hand, the
또한, 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 제어 방법은 제2 침수감지부(400)에서 침수여부를 센싱하는 단계, 제2 침수감지부(400)에서 센싱한 정보와 수위감지부(100)에서 센싱한 정보를 비교하는 단계, 및 제2 침수감지부(400)에서 센싱한 정보가 수위감지부(100)에서 센싱한 정보의 오차범위를 벗어나는 경우, 이상신호를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the control method of the
도 11을 참조하면, 수위감지부(100)의 압력센싱부(110)에서 수위레벨(침수 수위)을 센싱하면서, 제2 침수감지부(400)에서 침수여부를 센싱(S20b)한다. 제2 침수감지부(400)는 전술한 바와 같이 복수개의 층으로 형성되며, 각 층 마다 지면과 수평한 방향으로 나란히 형성되는 복수개의 전극을 포함할 수 있다. 이러한 복수개의 전극은 층마다 제1 단 전극(410), 제2 단 전극(420), 제3 단 전극(430), 및 제4 단 전극(440)으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 필요에 따라 층(단)의 갯수는 변경이 가능하다. 각 층의 제2 침수감지부(400)의 복수개의 전극이 침수여부를 센싱하면, 침수가 된 것으로 센싱된 층와 침수가 되지 않은 것으로 센싱된 층 사이에 수위가 형성된 것으로 예상할 수 있다. 이러한 제2 침수감지부(400)의 침수여부 센싱 데이터는 전기적으로 연결된 제어부(500)로 전송된다.Referring to FIG. 11, while the
한편, 제어부(500)는 제2 침수감지부(400)에서 센싱된 침수여부 데이터 및 수위감지부(100)의 압력센싱부(110)에서 센싱된 수위레벨 데이터를 기초로, 제2 침수감지부(400)의 센싱 데이터가 수위감지부(100)의 센싱 데이터의 오차범위 내에 있는지 판단(S50)한다. 이 때, 제2 침수감지부(400)의 침수여부 센싱 데이터가 수위감지부(100)의 센싱 데이터의 오차범위를 벗어나는 것으로 판단되면, 침수 및 수위 감지용 센서 모듈(1)의 센서에 기능적인 문제가 발생한 것으로 판단하여, 제어부(500)는 복수개의 경보부(700)에서 이상 신호를 발생시키도록 제어(S60)할 수 있다. 복수개의 경보부(700)는 발광형 경보기 및 소음발생형 경보기를 포함할 수 있다. 한편, 복수개의 경보부(700)의 이상 신호 표시는 전술한 위험 신호 표시와 다를 수 있다. 예를 들면, 발광형 경보기에서 위험 신호로는 적색 램프를 점등하면서 이상 신호로는 황색 램프를 점등하도록 제어할 수 있다. 또는 위험 신호로는 특정 색상의 램프를 점등하면서 이상 신호로는 특정 색상의 램프를 점멸하도록 제어할 수 있다. 또한, 소음발생형 경보기에서 위험 신호와 이상 신호로 서로 다른 소음이 발생하도록 제어할 수 있다. 한편, 제어부(500)가 송신부(600)를 통해 이상 신호를 중앙시스템으로 전송함으로써, 센서 모듈(1)의 이상을 신속히 감지하고 처리되도록 할 수 있다.On the other hand, the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 침수 및 수위 감지용 센서 모듈 및 그 제어 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof, It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made therein by those skilled in the art.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.
1 : 침수 및 수위 감지용 센서 모듈
h : 높이 간격
W : 벽
W' : 접촉부
100 : 수위감지부
110 : 압력센싱부
200 : 제1 침수감지부
210 : 전극
300 : 모듈커버부
310 : 프레임
320 : 모듈커버부재
400 : 제2 침수감지부
410 : 제1 단 전극
420 : 제2 단 전극
430 : 제3 단 전극
440 : 제4 단 전극
500 : 제어부
600 : 송신부
700 : 경보부
800 : 고정부
S10 : 제1 단계
S20a : 제2a 단계
S20b : 제2b 단계
S30 : 판단 단계
S40 : 제어 단계
S50 : 판단 단계
S60 : 제어 단계1: Sensor module for immersion and level detection
h: height spacing
W: Wall
W ': contact
100:
110: Pressure sensing unit
200: a first immersion sensor
210: electrode
300: Module cover part
310: frame
320: Module cover member
400: second immersion detector
410: first end electrode
420: second-stage electrode
430: Third electrode
440: fourth-stage electrode
500:
600:
700: Alarm Department
800:
S10:
S20a: Step 2a
S20b: Step 2b
S30: Judgment step
S40: control step
S50: Judgment step
S60: Control step
Claims (9)
상기 내부공간에 압력센싱부가 공기중에 노출되어 유체에 의해 가해지는 압력을 센싱하기 위해 중력 방향으로 형성된 수위감지부; 및
상기 압력센싱부의 주위에 형성되되, 상기 압력센싱부와 동일 평면 상에 형성되며 전기적으로 상호 절연되도록 배치된 복수개의 전극을 포함하는 제1 침수감지부;를 포함하며,
상기 모듈커버부는
모서리에 형성되는 프레임; 및
상기 프레임을 덮는 매쉬 형상의 모듈커버부재;를 포함하는
침수 및 수위 감지용 센서 모듈.A module cover part formed on an inflow passage through which the fluid flows into the internal space, the module cover part being opened at one side;
A water level sensing unit formed in the internal space in the gravity direction to sense the pressure applied by the fluid when the pressure sensing unit is exposed to the air; And
And a first flood sensing part formed around the pressure sensing part and including a plurality of electrodes formed on the same plane as the pressure sensing part and arranged to be electrically insulated from each other,
The module cover
A frame formed at an edge; And
And a module cover member having a mesh shape covering the frame
Sensor module for immersion and level detection.
상기 수위감지부의 상부에 형성되되, 전기적으로 상호 절연되도록 배치된 복수개의 전극을 포함하는 제2 침수감지부;를 더 포함하는
침수 및 수위 감지용 센서 모듈.The method according to claim 1,
And a second flood sensing unit formed on the level sensing unit and including a plurality of electrodes electrically insulated from each other
Sensor module for immersion and level detection.
상기 제2 침수감지부는 복수개의 층으로 형성되며, 각 층 마다 지면과 수평한 방향으로 나란히 형성되는 복수개의 전극;을 포함하는
침수 및 수위 감지용 센서 모듈.The method of claim 2,
The second immersion sensing unit includes a plurality of electrodes formed in parallel to each other in a horizontal direction with respect to the ground surface,
Sensor module for immersion and level detection.
상기 제2 침수감지부에 형성된 복수개의 전극으로 이루어진 복수개의 층은 서로 등간격으로 형성되도록 배치된
침수 및 수위 감지용 센서 모듈.The method of claim 3,
The plurality of layers formed of the plurality of electrodes formed on the second flood sensing unit are arranged so as to be equally spaced from each other
Sensor module for immersion and level detection.
상기 내부공간에 압력센싱부가 공기중에 노출되어 유체에 의해 가해지는 압력을 센싱하기 위해 중력 방향으로 형성된 수위감지부; 및
상기 수위감지부의 상부에 형성되되, 전기적으로 상호 절연되도록 배치된 복수개의 전극을 포함하는 제2 침수감지부;를 포함하며,
상기 모듈커버부는
모서리에 형성되는 프레임; 및
상기 프레임을 덮는 매쉬 형상의 모듈커버부재;를 포함하는
침수 및 수위 감지용 센서 모듈.A module cover part formed on an inflow passage through which the fluid flows into the internal space, the module cover part being opened at one side;
A water level sensing unit formed in the internal space in the gravity direction to sense the pressure applied by the fluid when the pressure sensing unit is exposed to the air; And
And a second flood sensing unit formed on the level sensing unit and including a plurality of electrodes electrically insulated from each other,
The module cover
A frame formed at an edge; And
And a module cover member having a mesh shape covering the frame
Sensor module for immersion and level detection.
상기 제2 침수감지부는 복수개의 층으로 형성되며, 각 층 마다 지면과 수평한 방향으로 나란히 형성되는 복수개의 전극;을 포함하는
침수 및 수위 감지용 센서 모듈.The method of claim 5,
The second immersion sensing unit includes a plurality of electrodes formed in parallel to each other in a horizontal direction with respect to the ground surface,
Sensor module for immersion and level detection.
상기 제2 침수감지부에 형성된 복수개의 전극으로 이루어진 복수개의 층은 서로 등간격으로 형성되도록 배치된
침수 및 수위 감지용 센서 모듈.The method of claim 6,
The plurality of layers formed of the plurality of electrodes formed on the second flood sensing unit are arranged so as to be equally spaced from each other
Sensor module for immersion and level detection.
압력센싱부를 통해 수위감지부에서 수위를 센싱하는 단계;
상기 제1 침수감지부 및 상기 수위감지부에서 센싱한 정보를 기초로 위험수위 여부를 판단하는 단계; 및
위험수위에 도달한 것으로 판단되어 위험신호를 발생시키는 단계;를 포함하는
침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 제어 방법.Sensing whether the first immersion sensor detects immersion;
Sensing the water level in the water level sensing unit through the pressure sensing unit;
Determining whether a danger level is determined based on information sensed by the first flood sensing unit and the water level sensing unit; And
Generating a danger signal when it is determined that the danger level has been reached;
Control method of sensor module for immersion and level sensing.
제2 침수감지부에서 침수여부를 센싱하는 단계;
상기 제2 침수감지부에서 센싱한 정보와 상기 수위감지부에서 센싱한 정보를 비교하는 단계; 및
상기 제2 침수감지부에서 센싱한 정보가 상기 수위감지부에서 센싱한 정보의 오차범위를 벗어나는 경우, 이상신호를 발생시키는 단계;를 포함하는
침수 및 수위 감지용 센서 모듈의 제어 방법.The method of claim 8,
Sensing whether the water is flooded by the second flooding detection unit;
Comparing the information sensed by the second flood sensing unit with information sensed by the level sensing unit; And
And generating an abnormal signal when the information sensed by the second flood sensing unit is out of an error range of the information sensed by the level sensing unit
Control method of sensor module for immersion and level sensing.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20180124 |
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PG1501 | Laying open of application | ||
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