초록 ▼

- Web 기반 수질환경 진단을 위한 지능형 임베디드 Linux 제어기 및 원격 제어 모니터링 시스템 개발
- 완전 자동화된 종합적인 수질 측정$/cdot$분석 장치 개발
- 실시간 온라인 모니터링 기법
- 실시간 자료처리 분석 기법 개발
- 수질 환경 정밀 진단을 위한 상시계측 DB 제공
- 측정자료 수집 및 데이터베이스 구성을 통한 측정 및 진단?분석기법 개발
본 연구에서는 수질 센서 네트워크를 사용한 Web 기반 원격 모니터링 임베디드 시스템를 개발 하였다. 연구된 시스템은

- Web 기반 수질환경 진단을 위한 지능형 임베디드 Linux 제어기 및 원격 제어 모니터링 시스템 개발
- 완전 자동화된 종합적인 수질 측정$/cdot$분석 장치 개발
- 실시간 온라인 모니터링 기법
- 실시간 자료처리 분석 기법 개발
- 수질 환경 정밀 진단을 위한 상시계측 DB 제공
- 측정자료 수집 및 데이터베이스 구성을 통한 측정 및 진단?분석기법 개발
본 연구에서는 수질 센서 네트워크를 사용한 Web 기반 원격 모니터링 임베디드 시스템를 개발 하였다. 연구된 시스템은 다음과 같은 주된 연구 내용으로 나뉠 수 있음.
- 첫째 기존의 직렬 인터페이스 방식의 수질 센서를 효과적으로 수용하기 위해 FIFO를 이용한 다중 채널 직렬 장치를 설계.
연구된 방식은 기존의 방식처럼 여러 개의 다중 채널의 직렬 장치를 일일이 접근 하는 것이 아니고 FIFO로 통해 하나의 채널로 접근하며 다량의 데이터를 동시에 효과적으로 수질 센서들의 입력 처리 가능함.
- 둘째, 기존의 수질 측정기에서 인터페이스할 수 없었던 생물학적 센서 측정을가능하게 함. 연구된 기능은 수질 감시를 위한 생물학적 센서 즉 물벼룩이나 어류의 활동량을 실시간으로 측정하는 새로운 기능으로 이를 하드웨어를 설계 구현 하여 수질 경보를 위한 원격 모니터링 임베디드 시스템을 구현함. 연구된 시스템은 FPGA에 의한 소형의 하드웨어로 구현 가능하여 가격과 성능 면에서 뛰어남..
- 셋째, 연구된 수질 측정 시스템은 원격 모니터링을 위한 임베디드 시스템로 구현함. 구현된 원격 모니터링 임베디드 시스템은 리눅스를 내장시켜 임베디드 웹을 포핑하여 서블렛을 사용하지 않고 간단히 자바 애플릿과 자바 소켓을 이용하여 원격 모니터링 시스템을 효과적으로 구축함.
- 넷째, 연구된 수질 측정 시스템은 ZigBee에 의한 USN 센서 네트워크로 구축함으로서 수질 측정 항목의 자유로운 추가와 제거가 가능하게 하였다. 또한 센서와 센서 또는 측정기와 센서간의 위치와 거리에 무관하게 되여 센서들의 배선 연결/ 유지 보수 등의 비용을 기존의 시스템에 비해 크게 감소시킴.
-다섯째, 본 시스템은 pH, DO, 전기전도도, 탁도, 온도 등을 실시간 측정하고 중앙 통제시스템으로 자료를 송신함으로써 현장에서 원격으로 자료를 조사 및 분석하고 인터넷망을 통하여 다양한 장소에서 수질관리 가능.
-여섯째, 측정 자료는 측정 항목들 간의 간섭현상이 없으며 다양한 지점에서 측정된 데이터는 현장으로 이동함이 없이 실시간으로 수집 및 분석이 가능하므로 하천, 호소 등에 설치하여 종합적인 수질관리를 효율적으로 수행가능 함
- 본 연구에서 개발한 시스템과 외국의제품과의 성능 비교 결과 우수함
- 수질 진단 전용 지능형 계측 H/W 및 S/W 원천 요소 기술획득
- 수질 환경 감시 모니터링 시스템 및 운영체계 구성에 대한 기술개발
- 실시간 온라인 수질 감시 및 진단 기법과 체계 개발
- 관련 기기 국산화로 외화절감 및 기술경쟁력 확보
- 수질 환경 유지관리 효율성 제고로 인한 비용 절감
- 종합적인 수질관리시스템으로 활용 가능

Abstract ▼

- Development of the intellectual embedded Linux controller and the remote monitoring system for the web based diagnosis of water quality- Development of the fully automated total water quality measurement /
analysis system
- Real time online monitoring
- Development of technique for the re

- Development of the intellectual embedded Linux controller and the remote monitoring system for the web based diagnosis of water quality- Development of the fully automated total water quality measurement /
analysis system
- Real time online monitoring
- Development of technique for the realtime data handling and analysis
- Round the clock service of the database of water quality diagnosis
- Development of methods for measurement and diagnostic analysis through collection of measurement data and building of the data base
In this research, the web based remote monitoring embedded system using the water quality sensor network is developed. The system is categorized as followings
- First, design of the multi-channel serial device using FIFO to effectively accomodate the existing serial interface water quality sensor. Accessing to the
water quality sensors through one channel using FIFO, it is possible to collect massive amount of data simultaneously and effectively.
- Second, a new monitoring technique using biological sensor is introduced, which is not available with the existing water monitoring system. The new monitoring system uses water flea or fish as the biological sensors. An hardware to monitor the activities of the water flea or fish are built to beadded to the remote monitoring system. The system is implemented with FPGA into the small hardware which is excellent in terms of the price and performance.
-Third, the studied water quality monitoring system is realized using the embedded system. The embedded system uses Linux for popping the embedded web without using servlet. As a result, simply using the Java applet and socket the remote monitoring system is realized.
- Fourth, as the water quality monitoring system uses the USN sensor network by ZigBee, adding and removal of new water quality item becomes possible. And the cost for connection/maintenance of the systems is also much
more economical compared with the existing systems as the connection between the measuring devices and sensor and between sensors are independent of the distance and the locations.
- Fifth, as this system measures PH, DO, electrical conductivity, turbidity, and temperature in realtime and transmits the data to the central control system, it is possible to analyze and manage the data in remote through the internet.
- Sixth, this system makes the effective total water quality management possible as the data from different locations are collected and analyzed without moving to the spot.
- Excellent performance of this system compared with the foreign products.
- Development of original H/W and S/W technologies for the designated water quality diagnosis system
- Development of technology for the water quality monitoring system and the operation procedure.
- Development of the realtime online water quality monitoring and diagnosis system
- Cost reduction through the adoption of this system.
- Possible application to total water quality management system

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구방법 및 이론 ...10
• 3. 결과 및 고찰 ...101
• 4. 결론 ...125
• 5. 인용문헌 ...126