KR102678841B1

KR102678841B1 - Tank Radiation Measurement Device And the Method using it

Info

Publication number: KR102678841B1
Application number: KR1020230134714A
Authority: KR
Inventors: 배영호; 최형진; 김재연; 배수연
Original assignee: 성보전기공업 주식회사; 배수연
Priority date: 2023-09-26
Filing date: 2023-10-11
Publication date: 2024-06-27
Anticipated expiration: 2043-10-11

Abstract

The present invention relates to a water tank including an apparatus for measuring radiation contamination in a marine seafood living body and, more specifically, to a water tank including an apparatus for measuring radiation contamination in a marine seafood living body, which enables accurate and rapid radiation measurement without physically destroying marine products, and has economic efficiency and real-time monitoring ability capable of measuring various radiation elements.

Description

Tank including a device for measuring radiation contamination inside marine marine products and a measurement method using the same {Tank Radiation Measurement Device And the Method using it}

본 발명은 해양 수산물 생체 내부 방사선 오염 측정 장치를 포함한 수조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수산물을 물리적으로 파괴하지 않으면서 정확하고 신속한 방사선 측정을 가능하게 하며, 다양한 방사선 원소를 측정할 수 있는 경제적 효율성과 실시간 모니터링 능력을 갖춘 해양 수산물 생체 내부 방사선 오염 측정 장치를 포함한 수조에 관한 것이다.The present invention relates to a water tank including a device for measuring radiation contamination inside living organisms of marine marine products. More specifically, it enables accurate and rapid radiation measurement without physically destroying marine products and provides economic efficiency for measuring various radioactive elements. and a water tank containing a device for measuring radiation contamination inside a marine fishery product's living body with real-time monitoring capability.

해양 수산물은 자연 환경에서 발생하는 다양한 오염요인에 노출되어 있다.
그 중에서도 방사선 오염은 심각한 건강 위험을 초래할 수 있는 중요한 요인 중 하나이다.
기존의 해양 수산물에서 방사선 오염을 측정하는 기술은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
대부분의 방사선 측정 기술은 수산물을 물리적으로 파괴해야만 정확한 측정이 가능하다. 이로 인해 상업적 가치가 하락하거나, 샘플링 과정에서 생체에 부담을 줄 수 있다.
비파괴적 측정의 한계를 살펴보면, 측정과정이 복잡하고 시간이 많이 소요되는 경우가 많다. 이러한 지연은 신속한 대응을 어렵게 하며, 신선도를 유지해야 하는 수산물의 특성상 큰 문제로 작용한다.
일부 기존 기술은 정확도가 떨어지는 경우가 있으며, 또는 특정 방사선 원소만을 측정할 수 있는 한계를 가진다.
정밀한 측정 장비가 필요한 경우, 그 비용이 상당히 높을 수 있다. 이는 중소기업이나 소규모 어업에게 부담으로 작용할 수 있다.
방사선 오염 데이터는 다양한 환경 변수와 상호 작용하기 때문에 분석이 복잡하다. 기존 방법은 이러한 복잡성을 적절히 처리하지 못하는 경우가 많다.
실시간 모니터링의 어려움으로 대부분의 기존 기술은 방사선 수준을 모니터링하기 어렵다. 이는 긴급 상황에서 빠른 대응을 어렵게 만든다.
이러한 문제점들로 인해, 해양 수산물의 방사선 오염 측정에는 여전히 개선의 여지가 있다. 이에 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 새로운 접근 방식을 제공할 필요가 발생하였다.
한편, 후쿠시마 원전 사고 이후, 일부 국민들은 수산물에 포함될 수 있는 방사성 물질에 대한 우려를 표현하고 있다.
이에 대응하여, 수조 내에 알파, 베타, 감마선을 측정할 수 있는 센서를 배치하고, 이 정보를 디스플레이 하는 기기를 개발하였다.
디스플레이는 수산물의 기본 정보, 예를 들어 어종과 원산지, 뿐만 아니라 방사선 측정량도 표기한다.
특히 후쿠시마 오염수에는 삼중수소, 스트론튬, 세슘, 아메리슘, 플로토늄 등의 다양한 핵종이 포함되어 있으며, 이들 중 삼중수소는 다핵종 제거 설비(ALPS)를 거쳐도 제거가 어렵다.
각 핵종은 다음과 같은 방사선과 반감기를 가진다.
즉, 삼중수소는 베타선 방출과 12.3년의 반감기, 스트론튬-90은 베타선 방출과 29.1년의 반감기, 세슘-137은 감마선 방출과 30년의 반감기, 아메리슘-241은 알파선 방출과 432년의 반감기, 그리고 플로토늄은 알파선 방출과 24,000년의 반감기를 가진다.
종래 측정 기기는 알파선의 노출 가능성이 낮은 일상 생활 영역을 고려하여, 일반형과 고급형으로 나누었다. 일반형은 베타선과 감마선만을 측정하며, 고급형은 알파, 베타, 감마선을 모두 측정한다. 측정된 세 가지 방사선 유형을 통해, 어떤 핵종이 포함되어 있는지는 자세하게 분석하기는 어렵지만, 간접적으로 해당 수산물에 핵종이 포함되어 있는지의 유무를 판단할 수 있다.
그러나 종래 기술에는 몇 가지 문제점이 있다.
첫째, 내부에 고정된 센서는 탐지 영역 내에서만 센싱이 가능하며, 이는 이동성을 가진 생물, 예를 들어 활어 등의 수산물에 대한 측정에서 문제를 일으킨다.
둘째, 센서와의 거리가 멀 경우, 예를 들어 어망에 넣어둔 수산물이나 바닥 등 특정 위치에서만 이동하는 수산물의 경우, 실제보다 낮은 값이 측정될 수 있다.
셋째, 오염된 특정 탐지 대상(해양 수산물, 어패류 등)과 고정된 센서와의 거리에 따라 측정값이 달라질 수 있다는 점이다.
이 외에도 수산물 어종, 원산지, 기상 정보 등에 따라서 방사선이 약간씩 차이나는 부분도 충분히 고려해야 한다.Marine fishery products are exposed to various contaminants occurring in the natural environment.
Among them, radiation pollution is one of the important factors that can cause serious health risks.
Existing technologies for measuring radiation contamination in marine seafood have the following problems.
Most radiation measurement technologies can only measure accurately by physically destroying seafood. This may reduce its commercial value or place a burden on living organisms during the sampling process.
Looking at the limitations of non-destructive measurement, the measurement process is often complicated and time-consuming. This delay makes it difficult to respond quickly and is a major problem due to the nature of marine products that must maintain freshness.
Some existing technologies may be less accurate or have limitations in measuring only certain radioactive elements.
If precise measurement equipment is required, the cost can be quite high. This can be a burden on small and medium-sized businesses or small-scale fisheries.
Analysis of radiation contamination data is complex because it interacts with a variety of environmental variables. Existing methods often do not adequately handle this complexity.
Due to the difficulty of real-time monitoring, it is difficult for most existing technologies to monitor radiation levels. This makes it difficult to respond quickly in emergency situations.
Due to these problems, there is still room for improvement in the measurement of radiation contamination in marine seafood. Accordingly, the present invention created a need to provide a new approach to solve these problems.
Meanwhile, following the Fukushima nuclear accident, some citizens are expressing concerns about radioactive materials that may be contained in seafood.
In response to this, we placed sensors that can measure alpha, beta, and gamma rays in the water tank and developed a device that displays this information.
The display displays basic information about seafood, such as fish species and place of origin, as well as the amount of radiation measured.
In particular, Fukushima contaminated water contains various nuclides such as tritium, strontium, cesium, americium, and plutonium, and among these, tritium is difficult to remove even through the polynuclide removal facility (ALPS).
Each nuclide has the following radiation and half-life:
That is, tritium emits beta rays and has a half-life of 12.3 years, strontium-90 emits beta rays and has a half-life of 29.1 years, cesium-137 emits gamma rays and has a half-life of 30 years, americium-241 emits alpha rays and has a half-life of 432 years, and Plutonium emits alpha radiation and has a half-life of 24,000 years.
Conventional measuring devices were divided into general types and advanced types, considering areas of daily life with low exposure to alpha rays. The standard type measures only beta rays and gamma rays, while the advanced type measures all alpha, beta, and gamma rays. Although it is difficult to analyze in detail which nuclides are contained through the three types of radiation measured, it is possible to indirectly determine whether or not the seafood contains nuclides.
However, the prior art has several problems.
First, the sensor fixed inside can only sense within the detection area, which causes problems in measuring mobile organisms, such as marine products such as live fish.
Second, if the distance from the sensor is long, for example, in the case of fishery products placed in fishing nets or fishery products that move only in specific locations such as the bottom, a lower value than the actual value may be measured.
Third, the measured value may vary depending on the distance between the specific contaminated detection target (marine seafood, fish and shellfish, etc.) and the fixed sensor.
In addition, slight differences in radiation depending on the fish species, place of origin, weather information, etc. must be fully taken into consideration.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 수조 내 방사선 측정을 위한 센서, 데이터 처리와 전송 기능을 갖춘 제어모듈, 사용자와 원격 관리자에 정보를 제공하는 디스플레이 및 무선 모듈로 구성되어 방사선 측정, 데이터 전처리 및 원격 모니터링을 유기적으로 수행하는 해양 수산물 생체 내부 방사선 오염 측정 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 수조 내부와 외부에 복수의 방사선 센서를 설치하여 방사선 수치를 분리하여 측정, 수집하고 평균값을 도출함으로써 정밀도를 향상시키는 해양 수산물 생체 내부 방사선 오염 측정 장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention was devised to improve the above-described problems, and the present invention consists of a sensor for measuring radiation in the water tank, a control module with data processing and transmission functions, a display that provides information to users and remote managers, and a wireless module. The purpose is to provide a device for measuring radiation pollution inside living organisms of marine marine products that organically performs radiation measurement, data preprocessing, and remote monitoring.
In addition, according to an embodiment of the present invention, the purpose is to provide a device for measuring radiation pollution inside a living body of marine fishery products that improves precision by separately measuring and collecting radiation levels and deriving an average value by installing a plurality of radiation sensors inside and outside the aquarium. There is.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 방사선 측정 센서의 데이터를 수집하고 평균값을 계산하는 센서 데이터 수신 모듈; 수신된 데이터를 전처리하며 결측치 처리, 정규화, 및 범주화를 수행하는 센서 데이터 처리 모듈; 디스플레이 표시장치에 훈련된 모델의 결과와 예측 오차 등을 표시하는 디스플레이 제어 모듈; 처리된 데이터와 예측 결과를 외부 네트워크에 전송하는 무선 모듈;을 포함한다.
상기 센서 데이터 수신 모듈이 수집된 데이터를 수산물 어종, 원산지 정보와 결합하여 저장한다.
상기 무선 모듈을 통해 데이터를 원격으로 관리자에게 전송하는 데이터 송신 안테나를 추가로 포함한다.
본 발명은 센서 데이터 수신 모듈을 통해 센서1부터 센서N까지를 이용하여 방사선을 측정하는 단계, 센서 데이터 처리 모듈이 측정된 N개의 방사선 데이터로부터 평균값을 산출하는 단계, 센서 데이터 처리 모듈이 산출된 평균값이 특정 기준치를 초과하는지 확인하는 단계를 포함한다.
상기 기준치를 초과하지 않은 경우, 사용자에게 "이상없음"을 알리는 단계와 이를 디스플레이 표시하는 단계로 이동한다.
상기 기준치를 초과한 경우, 일정 횟수 반복하여 방사선을 재측정하는 단계, 재측정 후 평균값이 기준치를 초과하는지 다시 확인하는 단계, 초과하지 않은 경우, S108 단계로 이동하고, 초과한 경우, 사용자에게 "이상발생"을 알리는 단계와 이를 디스플레이 표시하는 단계로 이동하는 단계를 포함한다.
상기 센서 데이터 수신 모듈이 방사선 측정 단계에서 센서1부터 센서N까지의 데이터를 수집하며, 수집된 데이터를 복수개의 메타데이터와 결합하여 저장하고, 센서 데이터 처리 모듈이 평균값 산출 단계와 기준치 확인 단계를 수행한다.
센서 데이터 처리 모듈이 산출된 평균값이 특정 기준치를 초과하는지 확인하는 단계 후에, 센서 데이터 처리 모듈이 보정된 지수 평균 데이터를 기반으로 디스플레이 업데이트를 지시하는 단계; 보정된 방사선 데이터를 사용자 디스플레이에 나타내어 특정 기준치를 다시 초과했는지 확인하는 단계;를 포함한다.
In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention includes a sensor data receiving module that collects data from a radiation measurement sensor and calculates an average value; a sensor data processing module that preprocesses the received data and performs missing value processing, normalization, and categorization; A display control module that displays the results and prediction errors of the trained model on a display device; It includes a wireless module that transmits the processed data and prediction results to an external network.
The sensor data receiving module stores the collected data by combining it with marine product species and country of origin information.
It further includes a data transmission antenna that remotely transmits data to the manager through the wireless module.
The present invention includes the steps of measuring radiation using sensors 1 to sensor N through a sensor data receiving module, calculating an average value from the N measured radiation data by the sensor data processing module, and calculating the average value by the sensor data processing module. This includes checking whether certain thresholds are exceeded.
If the above standard value is not exceeded, the process proceeds to the step of informing the user that "no abnormality" is present and the step of displaying this on the display.
If the above standard value is exceeded, the step of re-measuring the radiation by repeating a certain number of times, re-checking whether the average value exceeds the standard value after re-measurement, if it is not exceeded, go to step S108, and if it is exceeded, notify the user of " It includes the step of notifying “an abnormality has occurred” and the step of moving to the step of displaying it.
The sensor data receiving module collects data from sensor 1 to sensor N in the radiation measurement step, stores the collected data in combination with a plurality of metadata, and the sensor data processing module performs the average value calculation step and the reference value confirmation step. do.
After the sensor data processing module determines whether the calculated average value exceeds a specific reference value, the sensor data processing module instructs a display update based on the corrected exponential average data; It includes the step of displaying the corrected radiation data on the user display to check whether the specific reference value has been exceeded again.

본 발명의 일 실시예에 따라 수조 내부와 외부 센서의 동시 사용으로 측정 범위가 확장되어, 방사선 노출의 정확한 평가가 가능하다.
또한, 본 발명은 수조 내부의 공기 발생기나 여과기 근처에 설치된 방사선 센서로 인해 실내 환경에서의 방사선 노출도를 더 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 센서를 통한 평균값 도출은 측정의 정밀도를 높여, 데이터의 신뢰성을 향상시킨다.
또한, 본 발명은 내부 센서는 방수 코팅 처리되어 있어, 수조 내부 환경에 영향을 주지 않으면서도 안정적인 데이터 수집이 가능하다.
또한, 본 발명은 외부와 내부 센서 데이터의 평균값을 비교 분석함으로써, 이상치나 오류를 쉽게 식별할 수 있다.
또한, 본 발명은 실시간 모니터링 기능을 통해 사용자와 관리자에게 즉시 알림을 제공할 수 있으므로, 방사선 노출의 빠른 대응이 가능하다.
또한, 본 발명은 빅데이터 분석 기능을 통해 방사선 노출 패턴과 다른 환경 변수 사이의 상관 관계를 분석할 수 있어, 예방 조치와 대응 전략을 더 효과적으로 설정할 수 있다.
또한, 본 발명은 제어 모듈이 다양한 센서 모듈과 유기적으로 연결되어 있어, 방사선 오염 측정 장치 확장성이 뛰어나다. 이로 인해 새로운 (방사선) 센서나 모듈을 쉽게 추가할 수 있으며, 다양한 환경과 상황에 적용이 가능하다.
또한, 본 발명은 외부 네트워크와의 연결성을 강화하여, 원격 위치에서도 효과적인 데이터 분석 툴(AI)을 사용하여 방사선 노출 상황을 모니터링할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the measurement range is expanded by simultaneous use of sensors inside and outside the water tank, enabling accurate evaluation of radiation exposure.
Additionally, the present invention can more accurately measure radiation exposure in an indoor environment due to a radiation sensor installed near the air generator or filter inside the water tank.
In addition, the present invention increases the precision of measurement by deriving the average value through multiple sensors, thereby improving the reliability of the data.
In addition, in the present invention, the internal sensor is coated with a waterproof coating, enabling stable data collection without affecting the internal environment of the water tank.
Additionally, the present invention can easily identify outliers or errors by comparing and analyzing the average values of external and internal sensor data.
Additionally, the present invention can provide immediate notifications to users and administrators through a real-time monitoring function, enabling rapid response to radiation exposure.
In addition, the present invention can analyze the correlation between radiation exposure patterns and other environmental variables through big data analysis functions, allowing preventive measures and response strategies to be established more effectively.
Additionally, in the present invention, the control module is organically connected to various sensor modules, so the scalability of the radiation pollution measurement device is excellent. This makes it easy to add new (radiation) sensors or modules and can be applied to a variety of environments and situations.
Additionally, the present invention strengthens connectivity with external networks, allowing radiation exposure situations to be monitored using an effective data analysis tool (AI) even in remote locations.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 수산물 생체 내부 방사선 오염 측정 장치의 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 수산물 생체 내부 방사선 오염 측정 장치의 복수개의 센서를 무선 통신으로 전달받는 것을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 수산물 생체 내부 방사선 오염 측정 장치를 구현하는 제어 모듈의 구성요소 간의 관계를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 모듈을 이용한 측정 방법의 순서를 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 수산물 생체 내부 방사선 오염 측정 장치를 이용한 측정 방법의 순서를 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 1 ~ 센서 N을 이용한 측정 방법의 순서를 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 측정 단계에서의 순서를 나타내는 순서도이다.Figure 1a is a diagram of a device for measuring radiation pollution inside a living body of marine marine products according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1B is a diagram showing that a plurality of sensors of a device for measuring radiation pollution inside a living body of marine marine products are transmitted through wireless communication according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram schematically showing the relationship between components of a control module that implements an apparatus for measuring radiation pollution inside living organisms of marine marine products according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart showing the sequence of a measurement method using each module according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart showing the procedure of a measurement method using a device for measuring radiation pollution inside a living body of marine marine products according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flowchart showing the sequence of a measurement method using sensors 1 to sensor N according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart showing the sequence in the radiation measurement step according to an embodiment of the present invention.

상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시예들을 통해 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 데이터 송신 안테나(21); 디스플레이 표시장치(20); 수조(1); 방사선 측정 센서(30); 제어 모듈(10); 등을 포함한다.
이하에서 설명하는 것과 같이 본 발명은 수조 내의 방사선을 측정하는 복수의 센서, 데이터 처리 및 전송을 담당하는 제어모듈, 그리고 사용자와 원격 관리자에게 정보를 제공하는 디스플레이 및 무선 모듈을 통합적으로 구성하여 방사선 측정, 데이터 전처리, 표시, 원격 모니터링을 수행한다.
일실시예로서 본 발명은 디스플레이 표시장치(20)에 연결된 제어모듈(10)과, 수조(1) 내의 방사선을 측정하기 위한 복수개의 방사선 측정 센서(30); 등으로 크게 나누어 구성된다.
도 1b에서처럼 복수개의 방사선 측정 센서(30)는 수조의 4면과 저면에 부착되는 것이 바람직하며, 이외의 장소에도 부착 가능하다.
상기 제어모듈(10)은 센서 데이터 수신 모듈(11), 센서 데이터 처리 모듈(12), 디스플레이 제어 모듈(13), 및 무선 모듈(14)을 포함하며, 상기 모듈들은 유기적으로 연결되어 방사선 측정, 데이터 전처리, 표시, 및 원격 모니터링을 통합적으로 수행한다.
다시 말해, 본 발명은 방사선 측정 센서(30)의 데이터를 무선 또는 유선 통신망을 통해 수집하고 평균값을 계산하는 센서 데이터 수신 모듈(11); 수신된 데이터를 전처리하며 결측치 처리, 정규화, 및 범주화를 수행하는 센서 데이터 처리 모듈(12); 디스플레이 표시장치(20)에 훈련된 모델의 결과와 예측 오차 등을 표시하는 디스플레이 제어 모듈(13); 처리된 데이터와 예측 결과를 외부 네트워크에 전송하는 무선 모듈(14; Wi-Fi); 데이터를 원격으로 관리자에게 전송하는 데이터 송신 안테나(21); 등을 포함한다.
구체적으로 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 센서 데이터 수신 모듈(11)은 수조(어항) 내의 여러 센서로부터 방사선 데이터(평균값)를 수집한다.
상기 방사선 데이터는 빅데이터화 과정(수산물 어종, 수산물 원산지, 기상 정보, 후쿠시마 오염수 방류 실시간 모니터링)에서 생성된 정보, 어망 수, 센서 정보를 수집하기 어려운 위치 정보 등 추가)을 거쳐 저장된다.
센서 데이터 처리 모듈(12)에서 수신된 방사선 데이터는 전처리 과정을 거치는 데, 전처리 과정에서는 결측치 처리, 정규화, 범주화 등을 수행하여 데이터를 학습과 예측에 적합한 형태로 변환한다.
디스플레이 제어 모듈(13)은 훈련된 모델의 결과와 예측 오차 등의 정보를 사용자에게 표시한다. 또한, 관리자에게 필요한 알람을 디스플레이한다.
무선 모듈(14; wi-fi)은 장치와 외부 네트워크를 연결하여 방사선 데이터와 예측 결과를 원격으로 전송할 수 있다. 이를 통해 관리자는 원격 위치에서도 장치의 상태를 확인하고 조치를 취할 수 있다.
다른 실시예로서, 본 발명은 방사선 측정 센서(30), 배설물 측정 센서(미도시), 및 디스플레이 제어 모듈(13)을 포함한다.
먼저, 방사선 측정 센서(30)가 수조 내 해양 수산물의 생체 내부의 방사선을 측정한다.
그리고, 배설물 방사선 측정 센서도 수조 내 해양 수산물의 배설물 내의 방사선을 측정한다.
이 때, 배설물 방사선 측정 센서는 배설물 농도 센서와 결합하여 일정 농도 이상에서 방사선을 측정하여 측정 결과를 수신하여, 배설물 방사선 농도가 일정 수준 이상이면 디스플레이 제어 모듈(13)이 알람을 발생시킨다.
예를 들어, 배설물 방사선 측정 센서의 알람 기준 정확도를 향상시키기 위하여 방사선 측정 센서(30)의 측정 결과를 참고하면, 배설물 방사선 농도의 기준을 보다 정밀하게 설정할 수 있다.
이렇게 정밀하게 설정하면 특정 해양 수산물 종류의 배설물 방사선 원소의 농도가 높은지 낮은지 확인할 수 있다.
일실시예로서, 상기 배설물 방사선 측정 센서는 수조 내 해양 수산물의 배설물 내의 방사선을 정밀하게 측정할 수 있다. 이 센서는 수조 내의 다양한 환경 조건에서 안정적으로 작동하며, 높은 감도와 정밀도를 가지고 있다. 또한, 이 센서는 방사선의 종류와 농도를 구분하여 측정할 수 있어, 특정 해양 수산물의 배설물 방사선 원소의 농도가 높을 경우 이를 식별할 수 있다.
배설물 방사선 측정 센서는 해양 수산물의 배설물 내의 방사선 농도를 실시간으로 모니터링하여 디스플레이 제어 모듈(13)에 전달하여 표시할 수 있다.
이를 통해 오염된 배설물이 다른 해양 수산물에 의해 섭취되는 것을 방지하고, 오염된 해양 수산물을 식별하여 제거할 수 있다. 또한, 배설물 방사선 측정 센서는 오염된 배설물의 농도가 일정 수준을 초과할 경우 알람 및 해당 해양 수산물의 종류에 관한 정보를 전달하여 사용자에게 경고한다.
따라서, 이러한 방사선 측정 센서의 도입은 수조 내 해양 수산물의 방사선 오염을 효과적으로 관리하고, 오염된 수산물의 섭취를 방지할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 일실시예로서 상기 구성들을 이용하여 각 구성의 특징과 이에 따른 작동 순서 등을 서술한다.
도 5는 사용자가 방사선 오염 측정 장치를 초기화하는 점에서 출발, 방사선 측정, 데이터 수집과 전처리, 모델 훈련과 예측, 결과 디스플레이, 데이터 송신, 원격 모니터링, 및 방사선 오염 측정 장치 종료까지의 전체 작동 순서와 이벤트 트리거가 명확히 나타나 있다.
먼저, 사용자가 디스플레이 표시장치(20)를 통해 방사선 오염 측정 장치를 초기화한다.
그리고, 방사선 측정 센서(30)는 수조(1) 내부와 외부의 방사선을 측정한다.
센서 데이터 수신 모듈(11)이 방사선 데이터를 수집하고 평균값을 계산한다(센서 데이터 수집).
두번째로, 센서 데이터 처리 모듈(12)이 수신된 데이터의 결측치 처리, 정규화, 범주화 등을 수행한다(데이터 전처리).
센서 데이터 수신 모듈(11)은 수집된 데이터를 다양한 메타데이터(수산물 어종, 원산지, 기상 정보 등)와 결합하여 저장한다(빅데이터화 및 저장).
센서 데이터 처리 모듈(12)은 전처리된 데이터를 이용하여 기존 모델을 훈련시키거나 예측을 수행한다(모델 훈련 및 예측).
디스플레이 제어 모듈(13)은 훈련된 모델의 결과와 예측 오차 등을 디스플레이 표시장치(20)에 표시한다(디스플레이 제어). 이 때 방사선 관리에 필요한 알람은 관리자 단말기에 디스플레이 된다.
그리고, 무선 모듈(14; Wi-Fi)은 처리된 데이터와 예측 결과를 외부 네트워크에 전송한다.
또한, 데이터 송신 안테나(21)를 통해 데이터는 원격으로 관리자에게 전송된다(데이터 송신).
그리고, 관리자는 원격 위치에서도 무선 모듈(14)을 통해 장치의 상태를 확인하고 필요한 조치를 취한다(원격 모니터링).
마지막으로, 사용자 또는 관리자가 디스플레이 표시장치(20)를 통해 방사선 오염 측정 장치를 종료한다.
이러한 시퀀스를 통해 방사선 측정과 데이터 처리, 그리고 원격 모니터링까지 통합적으로 관리할 수 있다.
이하 본 발명의 실시를 위한 해양 수산물 생체 내부 방사선 오염 측정 장치를 이용한 방법에 대하여 자세히 설명한다.
본 발명은 상술한 구성을 사용할 수 있지만, 방사선을 측정하는 센서1 ~ 센서N들로부터 산출된 N개의 방사선 평균값을 처리하는 계산 모듈; 평균값이 기준치를 초과하는지 확인하는 판단 모듈; 기준치를 초과하지 않은 경우 사용자에게 알림을 발생시키는 알림 모듈; 기준치를 초과한 경우 5회 반복 재측정(임의 횟수로 조정 가능)을 수행하는 재측정 모듈; 일정 정보를 디스플레이하거나 디스플레이 표시장치의 이상 여부를 표시하는 디스플레이 모듈을 포함하는 장치를 이용한 방법을 제공할 수도 있다.
구체적으로, 먼저, 방사선 측정 센서1 ~ 센서N이 방사선을 측정한다.
그리하면, 계산 모듈은 센서1 ~ 센서N으로부터 받은 데이터를 가지고 N개의 방사선 평균값을 산출한다.
그리고, 판단 모듈은 계산 모듈에서 산출된 평균값이 기준치를 초과하는지 확인한다.
만일, 판단 모듈의 결과가 기준치를 초과하지 않을 경우, 알림 모듈은 사용자에게 '이상없음' 알림을 발생시킨다. 또 디스플레이 모듈은 디스플레이 표시장치에 '이상없음'을 표시한다.
만일, 판단 모듈의 결과가 기준치를 초과할 경우, 재측정 모듈은 5회 반복 재측정을 수행한다.
그리고, 계산 모듈은 재측정 데이터를 가지고 다시 N개의 방사선 평균값을 산출한다.
또한, 판단 모듈은 재측정 후 산출된 평균값이 기준치를 초과하는지 다시 확인한다.
만일, 재측정 후에도 판단 모듈의 결과가 기준치를 초과하지 않을 경우, 알림 모듈은 사용자 단말기에 '이상없음' 알림을 발생시킨다. 그리고, 디스플레이 모듈은 디스플레이 표시장치에 '이상없음'을 표시한다.
만일, 재측정 후 판단 모듈의 결과가 기준치를 초과할 경우, 알림 모듈은 사용자에게 '이상발생' 알림을 발생시킨다.
그리고, 디스플레이 모듈은 디스플레이 표시장치에 '이상발생'을 표시한다.
일실시예로서 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 센서1 ~ 센서N으로 방사선 측정 단계(S101); N개의 방사선 평균값 산출 단계(S102); 평균값이 기준치를 초과 하였나 확인하는 단계(S103); 기준치를 초과하지 않은 경우 사용자 알림(이상없음) 단계 (S108); 디스플레이(이상없음) 표시 단계(S109); 기준치를 초과한 경우 5회 반복 재측정 단계(S104); 평균값이 기준치를 초과 하였나 확인하는 단계(S105); 초과하지 않은 경우 S108 단계로 이동하고, 초과한 경우 사용자 알림(이상발생) 단계(S106); 디스플레이 표시(이상발생) 단계(S107); 등을 포함한다.
구체적으로, 방사선을 측정하는 센서1부터 센서N까지는 초기 측정 단계(S101)를 수행한다. 이 측정된 데이터는 센서 데이터 수신 모듈(11)에 의해 수조 내에서 수집된다. 이후에 N개의 방사선 데이터에 대한 평균값이 산출 단계(S102)에서 센서 데이터 처리 모듈(12)에 의해 계산된다. 계산된 평균값이 기준치를 초과하는지를 확인하는 단계(S103)에서 역시 센서 데이터 처리 모듈(12)이 판단한다.
기준치를 초과하지 않은 경우, 사용자 알림 단계(S108)를 거친다. 무선모듈(14; wi-fi)을 통해 관리자에게 '이상 없음' 알림을 발송한다. 디스플레이 표시 단계(S109)에서 디스플레이 제어 모듈(13)은 디스플레이에 '이상 없음' 메시지를 출력한다.
기준치를 초과한 경우에는 5회 반복 재측정 단계(S104)를 거친다. 센서 데이터 수신 모듈(11)이 추가 측정을 위한 반복 작업을 수행한다. 재측정된 데이터에 대해 평균값이 기준치를 초과하는지 확인하는 단계(S105)에서 센서 데이터 처리 모듈(12)이 계산과 판단을 한다. 만약 기준치를 초과하지 않았다면, S108 단계로 이동한다.
초과한 경우에는 사용자 알림 단계(S106)로 넘어가 무선모듈(14; wi-fi)을 통해 관리자에게 '이상 발생' 알림을 발송한다. 마지막으로 디스플레이 표시 단계(S107)에서 디스플레이 제어 모듈(13)이 디스플레이에 '이상 발생' 메시지를 출력한다.
이 외에도 S101 단계 등을 자세히 설명하자면,
센서1부터 센서N(30)까지는 방사선 데이터를 센서 데이터 수신 모듈(11)로 전송한다.
센서 데이터 수신 모듈(11)은 수집된 데이터의 평균값을 계산하고 추가 정보(수산물 어종, 수산물 원산지 등)를 빅데이터화 과정 모듈(111)을 통해 수집한다.
여기에서 빅데이터화 과정 모듈(111)은 제어모듈(10)에 포함되며, 센서 데이터 처리 모듈(12)과 연계되어 빅데이터를 주고받는다.
빅데이터화 과정 모듈(111)은 모든 수집된 데이터를 저장 모듈(112)에 최종적으로 저장한다.
본 발명에서 제어모듈(10)는 수산물의 방사선 수치를 측정하는 센서(X1, X2, X3, X4, X5)를 통해 학습하며, 학습에 의한 예상 방사선 수치 및 안전 기간을 유추할 수 있다.
이하, 상기 제어모듈(10)이 수산물의 방사선 수치를 측정하는 센서(X1, X2, X3, X4, X5 등)를 통해 학습하며 예상 방사선 수치와 안전 기간을 유추하는 과정은 다음과 같다.
(1) 센서(X1, X2, X3, X4, X5)를 설치하고, 각 센서로부터 방사선 수치 데이터를 수조 데이터로 수집한다.
(2) 수집된 수조 데이터를 기반으로 학습을 진행한다. 머신 러닝 알고리즘을 사용하여, 수산물의 방사선 수치와 관련된 패턴을 찾는다.
학습이 완료되고, 새로운 수조 데이터를 입력하면 학습된 모델을 통해 수산물의 예상 방사선 수치와 안전 기간을 예측할 수 있다.
(3) 예측된 방사선 수치와 안전 기간을 기반으로 수산물의 유통과 보관을 관리할 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 또 다른 실시예에 따라 구현될 수도 있다.
즉, 방사선 데이터 수집 모듈은 센서로부터 데이터를 수집한 후, 데이터 전처리 모듈이 결측치와 이상치를 처리하고, 데이터 분석 모듈이 통계적 분석과 패턴 분석을 수행하여, 결과 정리 모듈이 이를 요약하고 시각화하여 관리자에게 제공한다.
구체적인 단계로는, (1) 방사선 데이터 수집 모듈은 각 수조에 설치된 센서로부터 방사선 수치 데이터를 수집한다. 이 때, 수집된 데이터는 수조 내부 및 외부의 방사선 수치, 수산물의 상태 등을 포함한다.
(2) 데이터 전처리 모듈은 수집된 방사선 데이터를 전처리한다. 이 과정에서는 결측치 처리, 이상치 제거 등을 수행한다.
(3) 데이터 분석 모듈은 전처리된 데이터를 분석하여, 방사선 수치에 대한 통계적 분석, 패턴 분석 등을 수행한다.
(4) 결과 정리 모듈은 분석 결과를 요약하고 시각화하여 관리자에게 제공한다.
본 발명의 제어모듈(10)은 AI(또는 머신 러닝 모듈 등) 기능을 포함하며, 다양한 머신 러닝 알고리즘(ex. SVM, KNN, Neural Network)을 통해 방사선 수치와 안전 기간에 대한 패턴을 찾을 수 있다.
따라서, 본 발명은 수산물의 방사선 수치를 실시간으로 모니터링하고 예측하여, 더 안전하고 효율적인 수산물 관리가 가능하다. 또한, 본 발명은 다양한 수산물 및 환경 조건에 적용할 수 있어 범용성이 높다.
시계열 데이터 분석에 있어서 단순 평균값 또는 지수 가중 이동 평균을 사용할 경우,
(1) 센서 X1부터 XN까지의 시계열 방사선 데이터를 수집한다. 이 데이터는 날짜별 또는 시간대별로 기록된다.
(2) 수집된 데이터를 저장할 데이터베이스 테이블을 생성한다. 테이블은 시간대, 센서 X1부터 X4까지의 값, 지수 가중 이동 평균값 컬럼을 포함한다.
(3) 각 센서의 방사선 수치를 이용하여 지수 가중 이동 평균값을 계산한다.
(4) 계산된 지수 가중 이동 평균값을 시간대별로 데이터베이스 테이블에 저장한다.
따라서, 본 발명은 모듈화가 가능하며, 다양한 환경과 연계하여 사용이 가능하다.
예를 들어, 제어모듈(10)의 소프트웨어에 추가 부가될 수 있는 AI 기능과 유사하게, 상기 수산물 방사선 측정 기기도 AI 알고리즘을 통해 각 수조 내부와 외부에 설치된 방사선 센서의 데이터를 인식/분석/예측한다.
이러한 데이터 처리를 위해 지수 가중 이동 평균(EWMA)을 사용하여 방사선 센서의 최근 데이터 포인트에 더 많은 가중치를 부여한다.
이렇게 함으로써, 센서 데이터의 현재 추세를 더 정확하게 캡쳐 및 저장할 수 있다.
예를 들어, 방사선 수치가 일정 기준을 초과할 경우, 알람이 활성화되며 해당 수조의 수산물이 안전하지 않음을 판단할 수 있다. 예를 들어 지수가중평균(EWMA 등)을 이용하여 이러한 판단은 더욱 정밀해진다.
즉, 제어모듈(10)은 또한 수집된 방사선 데이터와 수산물의 종류, 크기 등의 변수를 연계하여 방사선 노출 수준을 예측할 수도 있다.
이 정보는 수산물의 방사능 수준이 시간 경과에 따라 어떻게 변하는지를 관리자에게 제공할 수 있다.
일반적으로, 지수 가중 이동 평균 알고리즘을 사용하면 데이터의 노이즈를 줄이고, 상대적인 차이를 최소화하여 관리자가 더 정확한 결정을 내릴 수 있게 한다.
시각화 측면에서도, EWMA를 통해 생성된 데이터는 최근의 방사선 레벨 추세를 더 정확하게 반영하므로, 관리자가 현장 상황을 더 쉽게 이해하고 분석할 수 있다.
관리자 단말기(모바일 단말기)를 통한 앱 활용도 가능하며, 실시간 방사선 레벨, 예측된 레벨, 수산물의 상태 등을 한 눈에 볼 수 있다. 압력, 유량 같은 기타 센서 데이터와 함께 표시되므로, 더 포괄적인 수산물 관리가 가능하다.
따라서, 본 발명은 수산물의 방사선 노출 수준을 정밀하게 측정하고 분석할 수 있는 방법을 제공하며, 이를 통해 더 안전하고 효율적인 수산물 관리가 가능하다.
또한, 본 발명은 외부 단말기에 모바일 앱 지원이 가능한데, 모바일 앱과 연동되어, 현장 관리자가 실시간으로 데이터를 모니터링할 수 있다. 앱 내에서는 수조를 설치한 현장명 검색, 방사선 데이터 가져오기, 수조 내 필터 상태 제공 등 다양한 기능을 제공한다.
본 발명은 방사선 수치의 정밀한 측정과 데이터 분석을 통해 수산물의 안전성을 높이는 데 중요한 역할을 한다. 이를 통해 관리자는 더 효과적인 실시간 의사결정을 할 수 있고, 더 나은 실시간 방사선 시각화 결과를 얻을 수 있다.
일실시예로서, 본 발명은 "모니터링 시작 명령(Initiate Radiation Monitoring)" 수신 후 센서 데이터 수신 모듈을 통해 방사선 데이터를 수집, 주변 환경 변수로 보정하고, 데이터 처리 모듈에서 지수 평균을 산출하여 특정 기준치 초과 여부를 판단한 뒤 사용자 디스플레이에 보정된 데이터를 표시한다.
구체적으로, (1) "시작" 명령어를 방사선 오염 측정 장치에 전달하는 단계;
(2) 명령을 수신한 방사선 오염 측정 장치가 센서 데이터 수신 모듈(11)에게 방사선 데이터 수집을 요청하는 단계;
(3) 센서 데이터 수신 모듈(11)이 연결된 센서1부터 센서N까지 데이터 수집을 요청하는 단계;
(4) 각 센서가 데이터 수신 모듈(11)에 수집된 데이터를 전송하는 단계;
(5) 센서 데이터 수신 모듈(11)이 주변 환경 변수 모듈에 메타데이터를 요청하는 단계;
(6) 주변 환경 변수 모듈이 요청받은 메타데이터를 센서 데이터 수신 모듈(11)에게 전달하는 단계;
(7) 센서 데이터 수신 모듈(11)이 메타데이터를 활용하여 수집한 데이터를 보정하고 보정된 데이터를 데이터 처리 모듈에 전달하는 단계;
(8) 데이터 처리 모듈이 보정된 데이터(지수 평균 데이터)를 기반으로 방사선 오염 측정 장치에 디스플레이 업데이트를 지시하는 단계;
(9) 방사선 오염 측정 장치가 보정된 방사선 데이터를 사용자 디스플레이에 나타내는 단계;를 포함한다.
이 때, 8단계와 9단계는 상술한 센서 데이터 처리 모듈(12)이 산출된 평균값이 특정 기준치를 초과하는지 확인하는 단계(S103) 후에, 센서 데이터 처리 모듈(12)이 보정된 지수 평균 데이터를 기반으로 디스플레이 업데이트를 지시하는 단계; 보정된 방사선 데이터를 사용자 디스플레이에 나타내어 특정 기준치를 다시 초과했는지 확인하는 단계;로 추가되어 실행될 수 있다.
본 발명은 수조 내 해양 수산물의 생체 내부 및 배설물 내의 방사선 농도를 정밀하게 측정하는 방법에 관한 것이다.
상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
첫째, 방사선 측정 센서(30)를 이용하여 수조 내 해양 수산물의 생체 내부의 방사선을 측정한다.
둘째, 배설물 방사선 측정 센서를 이용하여 수조 내 해양 수산물의 배설물 내의 방사선을 측정한다. 이 때, 배설물 방사선 측정 센서는 배설물 농도 센서와 결합되어 있으며, 일정 농도 이상에서의 방사선을 측정한다.
셋째, 배설물 방사선 측정 센서에서의 측정 결과를 수신하여, 배설물 방사선 농도가 일정 수준 이상인 경우 디스플레이 제어 모듈(13)을 통해 알람을 발생시킨다.
상기 방법은 추가적으로, 방사선 측정 센서(30)의 측정 결과를 참고하여 배설물 방사선 농도의 기준을 보다 정밀하게 설정하는 단계를 포함할 수 있다. 이렇게 정밀하게 설정된 기준을 통해 특정 해양 수산물(종류)의 배설물 내의 방사선 원소의 농도가 높은지 낮은지를 판별한다.
배설물 방사선 측정 센서는 상기 방법에서, 수조 내 해양 수산물의 배설물 내의 방사선 농도를 실시간으로 모니터링하며, 높은 감도와 정밀도로 해양 수산물의 종류와 해당 수산물의 배설물 농도를 구분하여 측정한다. 이러한 측정 결과는 디스플레이 제어 모듈(13)에 전달되어 사용자에게 표시된다.
이 방법을 통해 수조 내 해양 수산물의 방사선 오염 상태를 실시간으로 감시하고, 오염된 수산물의 섭취를 방지하며, 필요한 경우 오염된 해양 수산물을 식별하여 제거하는 효과를 얻을 수 있다.The present invention as described above will be described in detail through the attached drawings and examples.
It should be noted that the technical terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention, unless specifically defined in a different sense in the present invention, should be interpreted as meanings generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains, and are not overly comprehensive. It should not be construed in a literal or excessively reduced sense. Additionally, if the technical term used in the present invention is an incorrect technical term that does not accurately express the idea of the present invention, it should be replaced with a technical term that can be correctly understood by a person skilled in the art. In addition, general terms used in the present invention should be interpreted according to the definition in the dictionary or according to the context, and should not be interpreted in an excessively reduced sense.
Additionally, as used in the present invention, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as “consists of” or “comprises” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the invention, and some of the components or steps are included. It may not be possible, or it should be interpreted as including additional components or steps.
Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of the reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.
Additionally, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, it should be noted that the attached drawings are only intended to facilitate easy understanding of the spirit of the present invention, and should not be construed as limiting the spirit of the present invention by the attached drawings.

As shown in Figure 1A, a data transmission antenna 21; display indicator (20); Water tank (1); Radiation measurement sensor (30); control module (10); Includes etc.
As described below, the present invention measures radiation by integrating a plurality of sensors that measure radiation in a water tank, a control module in charge of data processing and transmission, and a display and wireless module that provide information to users and remote managers. , perform data preprocessing, display, and remote monitoring.
As an embodiment, the present invention includes a control module 10 connected to a display device 20, a plurality of radiation measurement sensors 30 for measuring radiation in the water tank 1; It is largely divided into:
As shown in Figure 1b, the plurality of radiation measurement sensors 30 are preferably attached to the four sides and bottom of the water tank, but can be attached to other places as well.
The control module 10 includes a sensor data reception module 11, a sensor data processing module 12, a display control module 13, and a wireless module 14, and the modules are organically connected to measure radiation, Data preprocessing, display, and remote monitoring are integrated.
In other words, the present invention includes a sensor data receiving module 11 that collects data from the radiation measurement sensor 30 through a wireless or wired communication network and calculates an average value; a sensor data processing module 12 that preprocesses the received data and performs missing value processing, normalization, and categorization; A display control module 13 that displays the results and prediction errors of the trained model on the display device 20; A wireless module (14; Wi-Fi) that transmits the processed data and prediction results to an external network; a data transmission antenna (21) that remotely transmits data to the manager; Includes etc.
Specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the sensor data receiving module 11 collects radiation data (average value) from several sensors in the fish tank (fish tank).
The radiation data is stored through the big data process (information generated during the fish species, origin of marine products, weather information, real-time monitoring of Fukushima contaminated water discharge, number of fishing nets, location information where it is difficult to collect sensor information, etc. are added).
Radiation data received from the sensor data processing module 12 undergoes a preprocessing process, in which missing value processing, normalization, categorization, etc. are performed to convert the data into a form suitable for learning and prediction.
The display control module 13 displays information such as the results of the trained model and prediction error to the user. Additionally, it displays alarms needed by the administrator.
The wireless module 14 (wi-fi) connects the device to an external network to remotely transmit radiation data and prediction results. This allows administrators to check the status of devices and take action even from remote locations.
As another embodiment, the present invention includes a radiation measurement sensor 30, a feces measurement sensor (not shown), and a display control module 13.
First, the radiation measurement sensor 30 measures radiation inside the living body of marine marine products in the aquarium.
In addition, the fecal radiation measurement sensor also measures radiation in the excrement of marine fishery products in the tank.
At this time, the fecal radiation measurement sensor is combined with the fecal concentration sensor to measure radiation above a certain concentration and receive the measurement results, and when the fecal radiation concentration is above a certain level, the display control module 13 generates an alarm.
For example, in order to improve the alarm standard accuracy of the fecal radiation measurement sensor, by referring to the measurement results of the radiation measurement sensor 30, the standard for the fecal radiation concentration can be set more precisely.
These precise settings allow it to be determined whether the concentration of radioactive elements in the feces of a particular type of marine seafood is high or low.
As an example, the fecal radiation measurement sensor can precisely measure radiation in the feces of marine fishery products in a water tank. This sensor operates stably in a variety of environmental conditions within the aquarium and has high sensitivity and precision. Additionally, this sensor can distinguish and measure the type and concentration of radiation, making it possible to identify high concentrations of radioactive elements in the feces of certain marine fishery products.
The fecal radiation measurement sensor can monitor the radiation concentration in the feces of marine fishery products in real time and transmit it to the display control module 13 to display it.
This prevents contaminated feces from being ingested by other marine marine products, and allows the identification and removal of contaminated marine marine products. In addition, the fecal radiation measurement sensor warns the user by sending an alarm and information about the type of marine fishery product when the concentration of contaminated feces exceeds a certain level.
Therefore, the introduction of such a radiation measurement sensor can effectively manage radiation contamination of marine marine products in the aquarium and prevent the consumption of contaminated marine products.
As shown in FIG. 5, the characteristics of each configuration and the corresponding operating sequence are described using the above configurations as an example.
Figure 5 shows the entire operation sequence from the user initializing the radiation pollution measurement device to start, radiation measurement, data collection and preprocessing, model training and prediction, result display, data transmission, remote monitoring, and termination of the radiation pollution measurement device. Event triggers are clearly indicated.
First, the user initializes the radiation pollution measurement device through the display device 20.
And, the radiation measurement sensor 30 measures radiation inside and outside the water tank 1.
The sensor data receiving module 11 collects radiation data and calculates the average value (sensor data collection).
Second, the sensor data processing module 12 performs missing value processing, normalization, categorization, etc. of the received data (data preprocessing).
The sensor data receiving module 11 combines the collected data with various metadata (fish species, origin, weather information, etc.) and stores it (big data conversion and storage).
The sensor data processing module 12 trains an existing model or performs prediction using preprocessed data (model training and prediction).
The display control module 13 displays the results and prediction errors of the trained model on the display device 20 (display control). At this time, alarms required for radiation management are displayed on the administrator terminal.
And, the wireless module 14 (Wi-Fi) transmits the processed data and prediction results to an external network.
Additionally, data is remotely transmitted to the manager through the data transmission antenna 21 (data transmission).
Additionally, the administrator checks the status of the device through the wireless module 14 even in a remote location and takes necessary actions (remote monitoring).
Finally, the user or administrator terminates the radiation contamination measurement device through the display device 20.
This sequence allows integrated management of radiation measurement, data processing, and remote monitoring.
Hereinafter, a method for implementing the present invention using a device for measuring radiation pollution inside marine marine products will be described in detail.
The present invention can use the above-described configuration, but includes a calculation module that processes N average radiation values calculated from Sensor 1 to Sensor N that measure radiation; a judgment module that checks whether the average value exceeds a standard value; a notification module that generates a notification to the user when the threshold is not exceeded; A remeasurement module that performs repeated remeasurement 5 times (can be adjusted to an arbitrary number of times) if the standard value is exceeded; A method using a device including a display module that displays certain information or indicates abnormalities in the display device may be provided.
Specifically, first, radiation measurement sensors 1 to sensor N measure radiation.
Then, the calculation module calculates N average radiation values using data received from Sensor 1 to Sensor N.
Then, the judgment module checks whether the average value calculated by the calculation module exceeds the standard value.
If the result of the judgment module does not exceed the standard value, the notification module generates a 'no problem' notification to the user. Additionally, the display module displays ‘no problem’ on the display device.
If the result of the judgment module exceeds the standard value, the remeasurement module repeats remeasurement 5 times.
Then, the calculation module calculates N average radiation values again using the remeasurement data.
Additionally, the judgment module checks again whether the average value calculated after re-measurement exceeds the standard value.
If the result of the judgment module does not exceed the standard value even after re-measurement, the notification module generates a 'no problem' notification to the user terminal. And, the display module displays ‘no problem’ on the display device.
If the result of the judgment module exceeds the standard value after re-measurement, the notification module generates an 'anomaly occurrence' notification to the user.
And, the display module displays ‘an error’ on the display device.
As an example, as shown in FIG. 4, the present invention includes a radiation measurement step (S101) using sensors 1 to sensor N; N radiation average calculation step (S102); Checking whether the average value exceeds the standard value (S103); If the standard value is not exceeded, the user notification (no problem) step (S108); Display (no problem) indication step (S109); If the standard value is exceeded, the re-measurement step is repeated 5 times (S104); Checking whether the average value exceeds the standard value (S105); If it is not exceeded, go to step S108; if it is exceeded, go to user notification (error occurrence) step (S106); Display indication (error occurrence) step (S107); Includes etc.
Specifically, from sensor 1 to sensor N that measures radiation, an initial measurement step (S101) is performed. This measured data is collected within the water tank by the sensor data receiving module 11. Afterwards, the average value for the N pieces of radiation data is calculated by the sensor data processing module 12 in the calculation step (S102). The sensor data processing module 12 also determines whether the calculated average value exceeds the standard value in step S103.
If the standard value is not exceeded, the user notification step (S108) is performed. A ‘no problem’ notification is sent to the administrator through the wireless module (14; wi-fi). In the display display step (S109), the display control module 13 outputs a 'no problem' message on the display.
If the standard value is exceeded, the re-measurement step (S104) is repeated 5 times. The sensor data receiving module 11 performs repetitive tasks for additional measurements. In the step (S105) of checking whether the average value of the remeasured data exceeds the standard value, the sensor data processing module 12 performs calculations and judgments. If the standard value is not exceeded, go to step S108.
If it exceeds the limit, it goes to the user notification step (S106) and sends an 'error occurrence' notification to the administrator through the wireless module (14; wi-fi). Finally, in the display display step (S107), the display control module 13 outputs an 'error occurrence' message to the display.
In addition to this, to explain step S101 in detail,
From sensor 1 to sensor N (30), radiation data is transmitted to the sensor data receiving module (11).
The sensor data receiving module 11 calculates the average value of the collected data and collects additional information (fish species, origin of the fish, etc.) through the big data processing module 111.
Here, the big data processing module 111 is included in the control module 10 and is linked to the sensor data processing module 12 to exchange big data.
The big data process module 111 finally stores all collected data in the storage module 112.
In the present invention, the control module 10 learns through sensors (X1, X2,
Hereinafter, the control module 10 learns through sensors (X1, X2,
(1) Install sensors (X1, X2, X3, X4, X5) and collect radiation level data from each sensor as water tank data.
(2) Learning is conducted based on the collected tank data. Using machine learning algorithms, we look for patterns related to radiation levels in seafood.
Once learning is complete and new tank data is input, the expected radiation level and safety period of seafood can be predicted through the learned model.
(3) Distribution and storage of seafood can be managed based on predicted radiation levels and safety periods.
The present invention may also be implemented according to another embodiment as follows.
In other words, the radiation data collection module collects data from sensors, the data preprocessing module processes missing values and outliers, the data analysis module performs statistical analysis and pattern analysis, and the result organizing module summarizes and visualizes it to the manager. to provide.
In specific steps, (1) the radiation data collection module collects radiation level data from sensors installed in each tank. At this time, the collected data includes radiation levels inside and outside the tank, and the condition of marine products.
(2) The data preprocessing module preprocesses the collected radiation data. In this process, missing values are processed and outliers are removed.
(3) The data analysis module analyzes preprocessed data and performs statistical analysis and pattern analysis on radiation levels.
(4) The result summary module summarizes and visualizes the analysis results and provides them to managers.
The control module 10 of the present invention includes AI (or machine learning module, etc.) functions, and can find patterns for radiation levels and safety periods through various machine learning algorithms (ex. SVM, KNN, Neural Network). .
Therefore, the present invention monitors and predicts the radiation levels of marine products in real time, enabling safer and more efficient management of marine products. In addition, the present invention has high versatility as it can be applied to various marine products and environmental conditions.
When using simple averages or exponentially weighted moving averages in time series data analysis,
(1) Collect time series radiation data from sensors X1 to XN. This data is recorded by date or time period.
(2) Create a database table to store the collected data. The table contains columns for time period, values from sensors X1 to X4, and exponentially weighted moving average.
(3) Calculate an exponentially weighted moving average value using the radiation levels of each sensor.
(4) The calculated exponentially weighted moving average is stored in the database table for each time period.
Therefore, the present invention can be modularized and used in conjunction with various environments.
For example, similar to the AI function that can be added to the software of the control module 10, the seafood radiation measurement device also recognizes/analyzes/predicts data from radiation sensors installed inside and outside each aquarium through an AI algorithm. do.
To process this data, an exponentially weighted moving average (EWMA) is used to give more weight to recent data points from radiation sensors.
By doing this, current trends in sensor data can be more accurately captured and stored.
For example, if the radiation level exceeds a certain standard, an alarm is activated and it can be determined that the seafood in the tank is unsafe. For example, using exponentially weighted averages (EWMA, etc.), these judgments become more precise.
That is, the control module 10 may also predict the radiation exposure level by linking the collected radiation data with variables such as the type and size of the seafood.
This information can provide managers with information on how radioactivity levels in seafood change over time.
In general, using an exponentially weighted moving average algorithm reduces noise in the data and minimizes relative differences, allowing managers to make more accurate decisions.
In terms of visualization, data generated through EWMA more accurately reflects recent radiation level trends, making it easier for managers to understand and analyze field conditions.
You can also use the app through an administrator terminal (mobile terminal), and you can see real-time radiation levels, predicted levels, and the status of marine products at a glance. Since it is displayed along with other sensor data such as pressure and flow rate, more comprehensive seafood management is possible.
Therefore, the present invention provides a method to precisely measure and analyze the radiation exposure level of marine products, thereby enabling safer and more efficient management of marine products.
In addition, the present invention can support mobile apps on external terminals, and by linking with the mobile app, field managers can monitor data in real time. The app provides various functions, such as searching the name of the site where the water tank is installed, importing radiation data, and providing the status of filters in the water tank.
The present invention plays an important role in increasing the safety of marine products through precise measurement of radiation levels and data analysis. This allows managers to make more effective real-time decisions and obtain better real-time radiology visualization results.
In one embodiment, the present invention collects radiation data through a sensor data receiving module after receiving an “Initiate Radiation Monitoring” command, corrects it with surrounding environmental variables, and calculates the exponential average in the data processing module to exceed a certain threshold. After determining whether or not it is present, the corrected data is displayed on the user display.
Specifically, (1) transmitting a “start” command to a radiation contamination measurement device;
(2) the radiation pollution measurement device that has received the command requests the sensor data reception module 11 to collect radiation data;
(3) requesting data collection from sensor 1 to sensor N to which the sensor data receiving module 11 is connected;
(4) each sensor transmitting the collected data to the data receiving module 11;
(5) the sensor data receiving module 11 requests metadata from the surrounding environment variable module;
(6) the surrounding environment variable module transmitting the requested metadata to the sensor data receiving module 11;
(7) the sensor data receiving module 11 corrects the collected data using metadata and transmits the corrected data to the data processing module;
(8) the data processing module instructs the radiation pollution measurement device to update the display based on the corrected data (exponential average data);
(9) a step where the radiation pollution measurement device displays the corrected radiation data on a user display.
At this time, in steps 8 and 9, after the sensor data processing module 12 checks whether the calculated average value exceeds a specific standard value (S103), the sensor data processing module 12 generates the corrected exponential average data. instructing a display update based on; It may be added and executed as a step of displaying the corrected radiation data on the user display to check whether the specific reference value has been exceeded again.
The present invention relates to a method for precisely measuring the radiation concentration inside the living body and excrement of marine marine products in an aquarium.
The method includes the following steps.
First, the radiation inside the living body of marine marine products in the aquarium is measured using the radiation measurement sensor 30.
Second, the radiation in the excrement of marine fishery products in the tank is measured using a fecal radiation measurement sensor. At this time, the fecal radiation measurement sensor is combined with the fecal concentration sensor and measures radiation above a certain concentration.
Third, the measurement results from the fecal radiation measurement sensor are received, and an alarm is generated through the display control module 13 when the fecal radiation concentration is above a certain level.
The method may additionally include the step of setting a standard for fecal radiation concentration more precisely by referring to the measurement results of the radiation measurement sensor 30. Through these precisely set standards, it is determined whether the concentration of radioactive elements in the excrement of a specific marine fishery product (type) is high or low.
In the above method, the fecal radiation measurement sensor monitors the radiation concentration in the feces of marine fishery products in the aquarium in real time, and measures the type of marine fishery products and the feces concentration of the corresponding fishery products with high sensitivity and precision. These measurement results are transmitted to the display control module 13 and displayed to the user.
Through this method, the radiation contamination status of marine fishery products in the tank can be monitored in real time, the consumption of contaminated marine products can be prevented, and if necessary, the contaminated marine fishery products can be identified and removed.

1 : 수조
10 : 제어모듈
11 : 센서데이터수신모듈
12 : 센서데이터처리모듈
13 : 디스플레이제어모듈
14 : 무선모듈
21 : 데이터송신안테나
20 : 디스플레이표시장치
30 : 방사선측정센서(센서1부터 센서N)1: Water tank
10: Control module
11: Sensor data reception module
12: Sensor data processing module
13: Display control module
14: wireless module
21: Data transmission antenna
20: display display device
30: Radiation measurement sensor (sensor 1 to sensor N)

Claims

A sensor data receiving module (11) that collects data from a radiation measurement sensor (30) attached to the side of the water tank and calculates the average value; a sensor data processing module 12 that performs preprocessing of received radiation data to instruct a display update based on corrected exponentially weighted moving average data corresponding to the data; A display control module 13 that displays the measurement results and prediction errors of radiation data on the display device 20 and displays the corrected radiation data to the user to check whether a specific standard value has been exceeded again. and a wireless module (14; Wi-Fi) that transmits the processed radiation data and prediction results to an external network. And a fecal radiation measurement sensor that is added to the radiation measurement sensor 30 to measure radiation in the excrement of marine fishery products in the aquarium.
The fecal radiation measurement sensor is combined with a fecal concentration sensor to receive a measurement result of measuring radiation above a certain concentration, and when the fecal radiation concentration is above a certain level, the display control module 13 generates an alarm, and the fecal radiation measurement The standard for the alarm of the sensor and the fecal concentration sensor is determined according to the measurement results of the radiation measurement sensor 30, and the standard for the fecal radiation concentration is set to determine whether the concentration of fecal radioactive elements in a specific marine fishery product type is higher or lower than a certain value. Let's do it,
A fish tank including a marine fishery product internal radiation pollution measurement device, characterized in that the sensor data reception module 11 stores the data collected through a wireless communication network from the radiation measurement sensor 30 in combination with information on the fish species and origin of the fishery product.

delete

In claim 1,
A fish tank containing a device for measuring radiation pollution inside a marine fishery body, characterized in that it further comprises a data transmission antenna (21) that remotely transmits data to the manager through the wireless module (14).

delete

In the measurement method using a pollution measurement device in an aquarium, including the device for measuring radiation pollution inside a living body of marine marine products of claim 1,
A step of measuring radiation using sensors 1 to sensor N through the sensor data receiving module 11 (S101),
A step in which the sensor data processing module 12 calculates an average value from the N measured radiation data (S102),
It includes a step (S103) where the sensor data processing module 12 checks whether the calculated average value exceeds a certain standard value,
After the sensor data processing module 12 performs the average value calculation step (S102) and the reference value confirmation step (S103),
instructing the sensor data processing module 12 to update the display based on the corrected exponentially weighted moving average data;
allowing the display control module 13 to display the corrected radiation data to the user to determine whether a specific reference value has been exceeded again;
If the standard value is exceeded, re-measuring the radiation a certain number of times (S104), re-checking whether the average value exceeds the standard value after re-measurement (S105),
If the average value does not exceed the standard value, go to step S108, and if it exceeds the average value, go to step S106 of notifying the user that an “abnormality has occurred” and step S107 of displaying it on a display. Marine marine products including; Measurement method using a water tank contamination measuring device, including a living body radiation contamination measuring device.

delete

In claim 5,
The sensor data receiving module 11 collects data from sensor 1 to sensor N in the radiation measurement step (S101), stores the collected data in combination with a plurality of metadata, and the sensor data processing module 12 A measurement method using a pollution measurement device in an aquarium, including a device for measuring radiation pollution inside a marine fishery product's living body, which performs the average value calculation step (S102) and the standard value confirmation step (S103).

delete