一體化水文監視系統的製作方法
2023-04-25 07:37:46 1
專利名稱：一體化水文監視系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一體化水文監視系統，更具體地說，涉及這樣一種一體化水文監視 系統，其中，數據收集裝置存儲和處理通過傳感器而收集的氣象要素(meteorological element)數據和水文要素數據，以將它們直接發送到管理者的移動通信終端或通過監視服 務器將它們提供給管理者。
背景技術：
作為20世紀工業時代的產物，由於人口增加和大都市人口集中，全球環境逐漸地 遭受破壞。因此，目前在21世紀資訊時代中，迫切地需要重視和著手於環境問題。作為目 前迫在眉睫的環境問題之一的全球變暖是地球溫度升高的現象，並且由於溫室氣體導致的 溫室效應被認為是原因所在。換句話說，人類活動，尤其是燃燒礦石燃料(fossil fuel)的 過程中排放到空氣中的溫室氣體的增加導致地球的溫度持續上升。 溫室效應指的是隨著在太陽熱被發射到地球和從地球反射的過程中溫室氣體吸 收一部分反射的熱，空氣的溫度升高的現象。地球應該將地球的熱量輻射到外太空，以保持 恆定的溫度。但是，空氣的溫度隨著溫室氣體吸收從地球表面輻射到空氣中的熱而升高，並 再次釋放到地球的表面。 因這種溫室效應導致的全球變暖會導致地球的毀滅從而帶來人類末日的假設只 是一種假設，現在還不能被接受。此外，由於兩極冰川融化而導致海水升高，並且由於全球 變暖而導致的不可預測的氣候變化(例如，暴雨、暴雪、乾旱(baking s皿)等)，生態系統在 很大程度上受到了威脅，因此，迫切地需要環境措施(environment measures)。
為了採取這種環境措施，需要準備環境信息，其中，所有地點的環境狀態，尤其是 氣象或水文狀態，被實時監視，以提供它們的統計資料。 但是，現有的用於收集環境數據並發送至伺服器的數據發送裝置存在以下缺點 數據發送僅按照單個模式進行，並且在進行數據處理時應該重新更換該發送裝置，並且替 換或增加水質傳感器。結果，需要對數據收集裝置進行研發，以更加有效地以一體化方式來 收集和管理氣象要素數據和水文要素數據。
發明內容
設計出本發明是要改進前述現有技術，因此本發明的目的是提供這樣一種一體化 水文監視系統，在該系統中，數據收集裝置存儲並處理通過傳感器而收集的氣象要素數據 和水文要素數據，以將它們直接發送到管理者的移動通信終端或者通過監視伺服器將它們 提供給管理者。 為了實現上述目的和解決現有技術中的問題，根據本發明實施方式的一體化水文 監視系統可包括傳感器裝置，其感測氣象要素數據和水文要素數據；以及數據收集裝置， 其從該傳感器裝置接收所述氣象要素數據和水文要素數據並存儲它們，並通過移動通信網 絡將所述氣象要素數據和水文要素數據發送給外部伺服器或移動通信終端。
此外，根據本發明實施方式的一體化水文監視系統的特徵可在於所述氣象要素 數據包括降水量數據、溫度數據、溼度數據、大氣壓力數據、風強度數據和風向數據中的至 少任意一個，所述傳感器裝置包括能夠進行降水量測量、溫度測量、溼度測量、大氣壓力測 量、風強度測量和風向測量的氣象傳感器。 此外，根據本發明實施方式的一體化水文監視系統的特徵可在於所述水文要素 數據包括河流水位數據、河流溫度數據、地下水水位數據、地下水溫度數據、土壤水分張力 數據和土壤溫度數據中的至少任意一個，並且傳感器裝置包括能夠進行河流水位測量、河 流溫度測量、地下水水位測量、地下水溫度測量、土壤水分張力測量和土壤溫度測量的水文 傳感器。 此外，根據本發明實施方式的一體化水文監視系統的特徵可在於所述傳感器裝 置和數據收集裝置被設置在河流水閘(river sluice)或河流水壩處。
此外，根據本發明實施方式的一體化水文監視系統的特徵可在於所述數據收集 裝置包括Datalogger或LogoSens。 此外，根據本發明實施方式的一體化水文監視系統的特徵可在於所述數據收集 裝置包括碼分多址(CDMA)模塊。 此外，根據本發明實施方式的一體化水文監視系統的特徵可在於所述數據收集 裝置分別根據所述氣象要素數據和所述水文要素數據來生成氣象信息和水文信息，並且當 移動通信終端請求該氣象信息和水文信息時，向移動通信終端發送包括該氣象信息和水文 信息的消息。 此外，根據本發明實施方式的一體化水文監視系統的特徵可在於所述傳感器裝 置和所述數據收集裝置包括能夠發送和/或接收所述氣象要素數據和所述水文要素數據 的短程無線通信模塊，並且所述短程無線通信模塊是藍牙模塊、Zigbee模塊、紅外數據協會 (IrDa)模塊、超寬頻帶(UWB)模塊和WLAN(IEEE 802. lib)模塊中的至少任意一個。
此外，根據本發明實施方式的一體化水文監視系統還可包括監視伺服器，其從 所述數據收集裝置接收所述氣象要素數據和所述水文要素數據，以生成氣象信息和水文信 息。 此外，根據本發明實施方式的一體化水文監視系統的特徵可在於所述監視服務 器通過移動通信網絡向至少一個預定的移動通信終端發送包括所述氣象信息和所述水文 信息的消息，或通過預定站點對其進行顯示。
圖1是例示了根據本發明實施方式的一體化水文監視系統的構造的示圖； 圖2是例示了根據本發明實施方式的數據收集裝置和傳感器裝置的配置
(installation)的示圖。 主要部件的詳細描述 111 :氣象傳感器 112:水文傳感器 120 :數據收集裝置 130 :監視伺服器
4
141 :移動通信終端
142 :PC
具體實施例方式
下面將參照附圖來詳細描述本發明的實施方式。
圖1是例示了根據本發明實施方式的一體化水文監視系統的構造的示圖。 根據本發明實施方式的一體化水文監視系統可包括傳感器裝置111U12 ;數據
收集裝置120和監視傳感器130。 傳感器裝置111、112可包括氣象傳感器111和水文傳感器112。氣象傳感器lll 可感測各種氣象要素數據。例如，氣象傳感器111可感測降水量數據、溫度數據、溼度數據、 大氣壓力數據、風強度數據和風向數據中的至少任意一個。 水文傳感器112可感測各種水文要素數據。例如，水文傳感器112可感測河流水 位數據、河流溫度數據、地下水水位數據、地下水溫度數據、土壤水分張力數據和土壤溫度 數據中的至少任意一個。 圖2是例示了根據本發明實施方式的傳感器裝置和數據收集裝置的配置的示圖。
如上所述，根據本發明實施方式的一體化水文監視系統中的傳感器裝置可包括降 水量測量傳感器211、土壤水分張力測量傳感器212、地下水水位/溫度測量傳感器213、土 壤水分/溫度測量傳感器214和河流水位/溫度測量傳感器215。 數據收集裝置220可通過有線通信，如RS-232等，連接到降水量測量傳感器211、 土壤水分張力測量傳感器212、地下水水位/溫度測量傳感器213、土壤水分/溫度測量傳 感器214和河流水位/溫度測量傳感器215，並且可收集降水量數據、土壤水分數據、地下水 水位/溫度數據、土壤水分/溫度數據以及河流水位/溫度數據。 此外，數據收集裝置220可從氣象傳感器230收集各種氣象數據。根據本發明實 施方式的數據收集裝置220可用LogoSens實現，並且可被實現為通過太陽能供電裝置240 來接收電力。 再參照圖1 ，氣象傳感器111和水文傳感器112將氣象要素數據和水文要素數據發 送給數據收集裝置120。氣象傳感器111和水文傳感器112可通過有線通信(例如RS-232 等)連接到數據收集裝置120，以通過有線通信將氣象要素數據和水文要素數據發送給數 據收集裝置120。 此外，氣象傳感器111和水文傳感器112可包括短程通信模塊。換句話說，氣象傳
感器111和水文傳感器112可通過短程通信模塊將氣象要素數據和水文要素數據發送給數
據收集裝置120。短程通信模塊可通過藍牙模塊、Zigbee模塊、紅外數據協會(IrDa)模塊、
超寬頻帶(UWB)模塊和WLAN(IEEE 802. lib)模塊中的至少任意一個來實現。 數據收集裝置120從氣象傳感器111和水文傳感器112接收氣象要素數據和水文
要素數據並進行存儲，然後通過移動通信網絡將氣象要素數據和水文要素數據發送給外部
伺服器或移動通信終端。 數據收集裝置120通過有線通信(例如RS-232等)連接到氣象傳感器111和水 文傳感器112，以通過該有線通信從氣象傳感器111和水文傳感器112接收氣象要素數據和 水文要素數據。
此外，數據收集裝置120可包括短程通信模塊。換句話說，數據收集裝置120可 通過該短程通信模塊從氣象傳感器111和水文傳感器112接收氣象要素數據和水文要素 數據。短程通信模塊可通過藍牙模塊、Zigbee模塊、紅外數據協會(IrDa)模塊、超寬頻帶 (UWB)和WLAN(IEEE 802. lib)模塊中的至少任意一個來實現。 數據收集裝置120分別根據接收到的氣象要素數據和水文要素數據來生成氣象 信息和水文信息。數據收集裝置120可以生成例如SMS等消息形式的氣象信息和水文信息。
當移動通信終端141請求氣象要素數據和水文要素數據時，數據收集裝置120可 向移動通信終端141發送包括所生成的氣象信息和水文信息的消息。為此，數據收集裝置 120可包括各種類型的移動通信模塊，包括CDMA模塊。 此外，當所選事件發生時，即使移動通信終端141沒有請求氣象要素數據和水文 要素數據，數據收集裝置120也可向包括移動通信終端141的一個或多個移動通信終端和 監視伺服器130發送包括氣象信息和水文信息的消息。例如，在氣象條件變差並且測得的 氣象要素數據在預定閾值之上等情況下，這種事件就會發生。 數據收集裝置可利用Datalogger或LogoSens來實現。作為多用途數據記錄器 的LogoSens可包括以電壓和電流來表達輸出值的裝置、能夠進行RS-232通信的裝置、 pt-100、脈衝輸出和電導率輸入信道。因此，通過LogoSens實現的數據收集裝置可被實現 為接收各種類型的氣象傳感器、水文傳感器、水質傳感器作為輸入值，以及利用1MB(可擴 展至4MB)的存儲容量來存儲100， 000個測量值。 數據收集裝置120將氣象要素數據和水文要素數據發送給監視伺服器130。數據 收集裝置120可通過遠程桌面協議(RDP)將氣象要素數據和水文要素數據發送給監視服務 器130。數據收集裝置120可通過網際網路網絡、移動通信網絡或有線網絡進行連接。
監視伺服器130從數據收集裝置120接收氣象要素數據和水文要素數據，以生成 氣象信息和水文信息。監視伺服器130可提供諸如SMS的包括氣象信息和水文信息等的消 息。 例如，監視伺服器130可通過移動通信網絡向移動通信終端141發送包括氣象信 息和水文信息的消息。此外，監視伺服器130可通過網際網路站點將氣象信息和水文信息提 供給PC 142的用戶或移動通信終端141的用戶。 監視伺服器130存儲並管理遠程發送來的數據，並可包括監視程序(第 2008-01-129-003626號註冊程序)，該監視程序是網際網路服務可用的伺服器作業系統。
利用這種一體化水文監視系統，管理者可通過消息伺服器實時地接收一定區域 (field)內的氣象和水文監視數據，因此，能夠在出現異常狀況時，觀察到所述區域的情況 並發出警告，因此，可被用作一體化水文警告系統。此外，作為數據收集裝置的LogoSens具 有多種輸入信道，從而不僅與氣象和水文傳感器兼容而且與水質傳感器兼容，因此，可有效 地實現為這種一體化監視系統的構造。 根據本發明的一體化水文監視系統，可防止為了更換裝置而更換整個系統，並且 當接收到將傳感器安裝在其上的通信信息(協議信息)時，提供任何傳感器裝置，並且通過 設計為擴展到各種類型的傳感器裝置而確保可擴展性。 此外，根據本發明的一體化水文監視系統，通過在數據收集裝置中製造用於控制 CDMA終端的控制板，可自動地執行通信和功能控制，並且通過在所述板內安裝微處理器可以自動地執行數據處理、發送和存儲功能。 此外，根據本發明的一體化水文監視系統，由於數據收集裝置有其自身的搜索功能，用戶不需要直接搜索和檢查數據是否丟失，因此當數據丟失時，可實現數據重發，並且由於設置了對管理者的移動通信終端自動通知(其中，即使再次請求，但是由於源的誤操作而導致在預定時間段內沒有響應，則自動通知管理者的移動通信終端)，因此提供了雙安全通知系統。 雖然已經參照特定實施方式和附圖描述了本發明，但是本發明不限於那些實施方式，並且對本領域技術人員來說清楚的是，通過在此公開的描述可進行各種改變和修改。結果，本發明的精神應該根據權利要求來加以解讀，並且所有相同和等同的改變將落入本發明的範圍內。 本申請要求2008年12月29日提交的第10-2008-0135465號韓國專利申請的優先權，此處通過應用將其併入。
權利要求
一種一體化水文監視系統，該一體化水文監視系統包括傳感器裝置，其感測氣象要素數據和水文要素數據；以及數據收集裝置，其從所述傳感器裝置接收所述氣象要素數據和所述水文要素數據並存儲它們，並通過移動通信網絡將所述氣象要素數據和所述水文要素數據發送給外部伺服器或移動通信終端。
2. 根據權利要求1所述的一體化水文監視系統，其中，所述氣象要素數據包括降水量數據、溫度數據、溼度數據、大氣壓力數據、風強度數據和風向數據中的至少任意一個，並且所述傳感器裝置包括能夠進行降水量測量、溫度測量、溼度測量、大氣壓力測量、風強度測量和風向測量的氣象傳感器。
3. 根據權利要求1所述的一體化水文監視系統，其中，所述水文要素數據包括河流水位數據、河流溫度數據、地下水水位數據、地下水溫度數據、土壤水分張力數據和土壤溫度數據中的至少任意一個，並且所述傳感器裝置包括能夠進行河流水位測量、河流溫度測量、地下水水位測量、地下水溫度測量、土壤水分張力測量和土壤溫度測量的水文傳感器。
4. 根據權利要求1所述的一體化水文監視系統，其中，所述傳感器裝置和所述數據收集裝置被設置在河流水閘或河流水壩處。
5. 根據權利要求l所述的一體化水文監視系統，其中，所述數據收集裝置包括Datalogger或LogoSens。
6. 根據權利要求1所述的一體化水文監視系統，其中，所述數據收集裝置包括碼分多址模塊。
7. 根據權利要求1所述的一體化水文監視系統，其中，所述數據收集裝置分別根據所述氣象要素數據和所述水文要素數據來生成氣象信息和水文信息，並且當移動通信終端請求所述氣象信息和所述水文信息時，所述數據收集裝置向所述移動通信終端發送包括所述氣象信息和所述水文信息的消息。
8. 根據權利要求1所述的一體化水文監視系統，其中，所述傳感器裝置和所述數據收集裝置包括能夠發送和/或接收所述氣象要素數據和所述水文要素數據的短程無線通信模塊，並且所述短程無線通信模塊是藍牙模塊、Zigbee模塊、紅外通信(IrDa)模塊、超寬頻帶(UWB)模塊和無線區域網(IEEE 802. lib)模塊中的至少任意一個。
9. 根據權利要求1所述的一體化水文監視系統，該一體化水文監視系統還包括監視伺服器，其從所述數據收集裝置接收所述氣象要素數據和所述水文要素數據，以生成氣象信息和水文信息。
10. 根據權利要求9所述的一體化水文監視系統，其中，所述監視伺服器通過移動通信網絡向至少一個預定的移動通信終端發送包括所述氣象信息和所述水文信息的消息，或通過預定站點對所述消息進行顯示。
全文摘要
本發明提供了一種一體化水文監視系統，該一體化水文監視系統包括傳感器裝置，其感測氣象要素數據和水文要素數據；以及數據收集裝置，其從傳感器裝置接收氣象要素數據和水文要素數據並存儲它們，並通過移動通信網絡將氣象要素數據和水文要素數據發送給外部伺服器或移動通信終端。
文檔編號G01C13/00GK101769739SQ20091026107
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月22日 優先權日2008年12月29日
發明者元容天, 崔鳳羽, 河圭哲 申請人:韓國地質資源研究院;元容天