JP2016515172A - 磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、浚渫土の運送時の流動状況を把握し、現場状況に合う波形を有する電磁場を配送管に印加することによって、配送管内の浚渫土の流動流れに対する抵抗力を減少させて、効率的な浚渫土の運送を図る浚渫土運送システム及びその制御方法を提供する。【解決手段】本発明は、圧縮空気生成のためのポンプを含み、配送管の一側面に連通され、前記生成された圧縮空気を前記配送管内に流入させ、前記配送管内の状態を気状部と液状部とに分かれて流動するプラグ流を発生させるポンプモジュールと、前記液状部に電磁気波を印加するコイルが巻線され、複数の配送管を含む配管モジュールと、液状部の物性による流速及び波形に対する流動情報が格納されているデータベースと、前記配管モジュール、ポンプモジュール及びデータベースと有無線で通信し、前記配送管内の運送される液状部の流動波形と一致する波形の電流を前記コイルに印加する制御モジュールと、を含む。【選択図】図７

Description

本発明は、磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システム及びその制御方法に関するものであり、より詳しくは、プラグ流を生成し、浚渫土の運送圧力を減少させるために電磁場を用いて、浚渫土の移送効率を増加させることができる長距離浚渫土運送システム及びその制御方法に関する。

浚渫土は、建設現場で必要な土砂を確保するために河川や海に堆積された土壌を称する。河川の浚渫土は、良質であるものの、制限された量と、浚渫時に河川汚染、または生態系破壊の恐れがあることから、海から浚渫土を採取する技術が注目されている。

このような浚渫土を採取して目的地まで運送する方法は、大きく、配送管を用いる運送方法、コンベヤー（ｃｏｎｖｅｙｏｒ）を用いる運送方法、及びダンプトラックを用いる運送方法に大別される。

ここで、コンベヤーを用いる運送方法は、浚渫土の遠距離運送に適する面があるが、運送装備及び設置費が高く、維持、保守が容易でない短所がある。

ダンプトラックを用いる方法が主に多く利用されるが、長距離の運搬距離が要求されると、運搬時の騒音、粉塵などを誘発し、経済的に有利ではない。

現在ポンプを用いる運送方法が普遍的に利用されているが、現在、浚渫土を３０Ｋｍ以上の長距離を運ぶ場合は、技術的に解決しなければならない多くの問題が存在している。

このような浚渫土の長距離運搬時にブースター（ｂｏｏｓｔｅｒ）船を用いる中継ポンプ方式、サイフォン（ｓｉｐｈｏｎ）原理を用いる運送方式などが考慮されているが、このような装置を設置する方式もまた浚渫費が増加する問題がある。

具体的に、浚渫土の長距離運搬時に多くのステーション、即ち、運送途中に流体を加圧して流速を確保する場所毎に高性能ポンプを要するため、ポンプの設置費及びポンプに用いる燃料費が急激に増加する。

また、配送管内の圧力が高圧であるため、排沙管の資材費及び付設費用が大きく増加する。現在通用されている配送管は、鋳鉄管であって、これは高圧に効率的でないためである。

また、高圧を要するため、ポンプを含む付設機械装置の損傷や配送管の摩耗による交替周期がはやくなって、結果的に諸費用が増加する。

また、長距離運送時に浚渫土によって配送管が詰まった場合、詰まった配送管の位置を探すのが困難であり、特に、地面に埋設された配送管の場合には、破孔が生じるか、詰まったときに修理がさらに困難となる。

よって、浚渫土の運送に対する効率的な運送システムの開発が急がれるのが現状である。

本発明は、上記問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、浚渫土の運送時の流動状況を把握し、プラグ流を生成して現場状況に合う波形を有する電磁場を配送管に印加することによって、配送管内の浚渫土の流動流れに対する抵抗力を減少させて、効率的な浚渫土の運送を図る長距離浚渫土運送システム及びその制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、圧縮空気を生成するためのポンプを含み、配送管の一側面に連通され、前記生成された圧縮空気を前記配送管内へ流入させ、前記配送管内の状態を気状部と液状部とに分かれて流動するプラグ流を発生させるポンプモジュールと、前記液状部に電磁気波を印加するコイルが巻線され、複数の配送管を含む配管モジュールと、液状部の物性による流速及び波形に対する流動情報が格納されているデータベースと、前記配管モジュール、ポンプモジュール及びデータベースと有無線で通信し、前記配送管内の運送される液状部の流動波形と一致する波形の電流を前記コイルに印加する制御モジュールと、を含む磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システムを提供する。

好ましくは、前記ポンプモジュールは、前記ポンプの行程サイクルを把握し、把握されたポンプの行程サイクルを電圧信号に変換させるポンプ圧力センサー部を含み、前記配管モジュールは、配送管内で運送される液状部の流速及び波形を把握し、把握された液状部の流速及び波形を電圧信号に変換させる配管圧力センサー部を含むことを特徴とする。
好ましくは、前記配管圧力センサー部は、各々の配送管に相互離隔して設置された第１圧力センサーと第２圧力センサーであることを特徴とする。

好ましくは、前記制御モジュールは、前記データベースから受信された液状部の物性による流速及び波形と、前記配送管内の運送される液状部の実流速及び波形とを比較して、液状部の運送を制御するための流動信号を生成する中央演算部と、前記中央演算部から流動信号を受信され、前記流動信号を関数として変換する関数発生部と、前記配管圧力センサー部から電圧信号を受信され、前記関数発生部から関数を受信され、前記配管圧力センサー部から受信された電圧信号を前記関数をもってパルス信号に変換するパルス生成部と、前記パルス生成部からパルス信号を受信され、外部から供給される電流を前記パルス信号を有する電流に変換して前記コイルに印加するブリッジ回路部と、を含むことを特徴とする。

好ましくは、前記パルス生成部は、前記配管圧力センサー部から電圧信号を受信され、前記電圧信号のパルスの振幅及び周期を検出するパルス検出ユニットと、前記パルス検出ユニットで検出されたパルスの振幅及び大きさを受信され、パルス波形周期に比例する圧力波形エネルギーを電圧信号に変換する積分回路ユニットと、前記積分回路ユニットから電圧信号を受信され、パルス波形周期によるＰＷＭ周期パルスを発生させるＰＷＭ発生ユニットと、前記関数発生部から受信された関数をもって前記ＰＷＭ発生ユニットから受信されたＰＷＭ周期パルスを変換し、変換されたＰＷＭ周期パルスを前記ブリッジ回路部のゲート電圧に変形させるパルス発生ユニットを含むことを特徴とする。

好ましくは、前記配送管内の液状部の流動の流速及び圧力の変化をモニタリングするための状態計測ユニットをさらに含むことを特徴とする。

好ましくは、前記状態計測ユニットは、次のような算定式をもって液状部の流動の流速及び圧力の変化をモニタリングすることを特徴とする。

ここで、ｆは、摩擦係数、Ｌは、第１圧力センサーと第２圧力センサーとの間の距離、Ｄは、配送管の径、ρは、液状部の密度、ｖは、ポンプ圧力センサーによって得られた流速である。

好ましくは、前記データベースに格納された液状部の流動情報は、更新、追加、変更または削除可能であることを特徴とする。

一方、本発明は、浚渫土を運送するために、配管モジュール、ポンプモジュール、データベース及び制御モジュールを含む浚渫土運送システムの制御方法において、前記ポンプモジュールによって生成された気状部と液状部とに分かれて流動するプラグ流の液状部に対し、前記配管モジュール及びポンプモジュールに備えられた圧力センサーから前記液状部の流速及び波形が検出される第１ステップと、その後、前記第１ステップで検出された液状部の流速及び波形と、前記データベースから液状部の物性による流速及び波形が、制御モジュールに受信される第２ステップと、その後、前記データベースから受信された液状部の物性による流速及び波形と、前記第１ステップで検出された液状部の流速及び波形とを比較して、前記配送管内の運送される液状部の流動波形と一致する波形の電流が生成される第３ステップと、その後、前記生成された電流を前記配管モジュールの配送管に巻線されたコイルに印加する第４ステップと、を含む浚渫土運送システムの制御方法を提供する。

好ましくは、前記第３ステップは、前記第１ステップで検出された液状部の実流速及び波形に基づいて液状部の運送を制御するための流動信号が生成される第３−１ステップと、その後、前記データベースから受信された液状部の物性による流速及び波形に基づいて関数が生成される第３−２ステップと、その後、前記関数をもって流動信号がパルス信号に変換される第３−３ステップと、その後、外部から供給される電流が、前記パルス信号を有する電流に変換される第３−４ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明は、浚渫土の長距離運送時に比較的小規模のポンプ容量で運送することができ、運送費が節減される効果がある。

また、本発明は、配送管内の運送圧力が比較的低い環境で運送することができるため、配送管の交替周期が長くなり、圧力降下による各種浚渫機器の損傷を低減させることができる。
よって、浚渫土運送システムの全般的な費用が節減される効果がある。

配送管内の浚渫土の流動を概略的に示した図である。 流体混合物の物性による波形の概略的な形態を示した図である。 本発明の一実施形態に係る浚渫土運送システムによる浚渫土流動の変化を概略的に示した図である。 本発明の一実施形態に係る浚渫土運送システムを概略的に示した図である。 本発明の一実施形態に係る磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システムの制御モジュールを概略的に示した図である。 本発明の一実施形態に係る磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システムの電磁場印加のための全体的な動作の流れを示した図である。 本発明の一実施形態に係る磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システムの状態計測のための全体的な動作の流れを示した図である。 本発明の一実施形態に係る磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システムの制御方法に対する概略的なフローチャートである。 図８のステップＳ３００に対する具体的なフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
特別な定義がない限り、本明細書の全ての用語は、当業者が理解する用語の一般的な意味と同じであり、もし本明細書で使用された用語が当該用語の一般的な意味と衝突する場合は、本明細書に使用された定義に従う。
但し、以下に記述される発明は、本発明の実施形態を説明するためのものだけであって、本発明の権利範囲を限定するためのものではなく、明細書全般にわたって同様に使用された参照番号は同じ構成要素を示す。

図１は、配送管内の浚渫土の流動を概略的に示した図であり、図２は、流体混合物の物性による波形の概略的な形態を示した図であり、図３は、浚渫土の流速対応波形変化の概略的な形態を示した図である。

配送管内の流動において粘性に支配されるニュートン流体は、配送管の壁面では粘性が支配的な力となり、配送管の中心に行くほど慣性力が支配的な力となる。このとき、流速は、配送管の半径による関数に発達することになる。

しかし、浚渫土の場合、ニュートン流体ではない非ニュートン流体の挙動を示しており、この場合、流体の粘性と共に流動流れを形成するための降伏応力が重要な要素となる。
図２は、このようなニュートン流体から非ニュートン流体への波形変化を示しており、（ａ）は、粘度の低い純粋な水の波形、（ｃ）は、浚渫土またはモルタルの波形、（ｂ）は、（ａ）と（ｃ）の中間の粘性を有する流体の波形、（ｄ）は、コンクリートのような高粘度流体の波形を示す。

このような降伏応力と粘性の作用により、流動において流速の形態はニュートン流体とは異なる形態を示し、特に浚渫土のような混合物の場合、その流速特性は、図１のような形態で現れることになる。

図１を参照すると、配送管の内表面は、粘性の影響によって流動が発生するすべり層や潤滑層（ｓｌｉｐ ｌａｙｅｒ ｚｏｎｅ）が存在し、配送管の中心層に行くほど剛体挙動と類似する流速形態を示す（Ｐｌｕｇ ｆｌｏｗ ｚｏｎｅ）。

浚渫土のような混合物の場合、慣性と粘性の影響によって圧力が加えられて流動する場合、質量の大きい成分は、配送管の中心に流動することになり、配送管の表面の潤滑層には、水と泥など比較的質量の小さい粒子が流動することになる。

このような流動特性により配送管での摩擦は、大きく三つの部分に作用することになる。配送管と流体の摩擦と、混合層での粘性摩擦と、潤滑層と中心層の摩擦とからなり、このような摩擦を制御することになると、配送管の摩擦を全体的に減少させることができる。

このような、配送管内の摩擦を減少させられる方法は、前記潤滑層の流速を増加させるか、前記潤滑層の形成成分の粘度を低下させるか、または前記潤滑層の厚さを増加させることが考えられる。

配送管の摩擦を減少させる場合、配送管内で流体の圧力降下量を低減して流動速度が増加することができ、このような圧力降下量の減少による流動速度の増加によって圧送のための圧力を発生させる動力消耗を低減することができる。

図３は、本発明の一実施形態に係る磁場とトルネード過流技術を用いる浚渫土運送システムによる浚渫土の流動の変化を概略的に示した図である。

本発明は、配送管２０５内にポンプモジュール１００によって圧縮空気を注入し、流体に液状部１０と気状部２０とに分かれて流動するプラグ流（Ｐｌｕｇ ｆｌｏｗ）を形成させ、その後、電磁場２０６を配送管２０５に印加して前記プラグ形態の流体にトルネードを形成させることによって流動摩擦抵抗力を減少させて浚渫土の流動を制御するものである。

即ち、本発明において最も重要な核心技術は、次のようである。

一般的な圧縮空気を用いる運送方法には、水を加えながら運送しなければならない困難性があるが、本発明ではプラグ流（Ｐｌｕｇ ｆｌｏｗ）を生成して気状部と液状部とに配送管内の環境を造成し、前記液状部に電磁場を印加してトルネードを生成する。

即ち、本発明は単に電磁場を印加するのではなく、運送される流体を液状部１０と気状部２０とに分けて、潤滑層に流体フィルム（ｆｌｕｉｄ ｆｉｌｍ）を形成して流動ガイドラインを生成することができる。また、本発明は、前記液状部１０の成分と、流動パラメーター（流量／流速、圧力）等の情報を適用した電磁波を発生させ、液状部がトルネードの形態に発現され、流体摩擦力が大きく減少されて浚渫土が移送されるようにする制御技術である。従って、このような本発明の浚渫土運送システムによる浚渫土の流動は、液状部１０の流動状況に応じて適切な電磁場が印加されて、図３の最右側の波形のようなトルネード流動（ｔｏｒｎａｄｏ ｆｌｏｗ）が生じることになるのである。

従って、このような本発明の技術的思想を具現するための磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システムを詳細に説明すると、以下の通りである。

図４は、本発明の一実施形態に係る磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システムを概略的に示した図であり、図５は、本発明の一実施形態に係る磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システムの制御モジュール３００を概略的に示した図であり、図６は、本発明の一実施形態に係る磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システムの電磁場印加のための全体的な動作流れを示した図である。

図５を参照すると、本発明の一実施形態に係る浚渫土運送システムは、大きく、ポンプモジュール１００、配管モジュール２００、制御モジュール３００、データベース４００及び状態計測ユニット５００を含む。

図３及び図５を参照すると、前記ポンプモジュール１００は圧縮空気を生成するためのポンプ（図省略）を含み、配送管の一側面に連通され、前記生成された圧縮空気を前記配送管内へ流入させ、前記配送管内の状態を気状部２０と液状部１０とに分かれて流動するプラグ流を発生させる。即ち、前記ポンプモジュール１００は、前記配管モジュール２００に液状部１０の運送のための運送圧力を提供する。このようなポンプモジュール１００は、配管モジュール２００の配送管に所定間隔で備えられて、各区間で流体を加圧して流速を確保することが好ましい。

また、図７を参照すると、前記ポンプモジュール１００は、ポンプの行程サイクルを把握し、把握されたポンプの行程サイクルを電圧信号に変換させるポンプ圧力センサー部１１０を含んでも良い。

前記配管モジュール２００は、前記液状部１０に電磁気波を印加するコイル２０６（図４参照）が巻線され、複数の配送管２０５を含む。

具体的に、前記コイル２０６は、銅のような導電性材質で形成されており、ファラデーの右手の法則を考慮して配送管２０５に液状部１０の流動方向に巻線される。前記配送管２０５は、浚渫土の長距離運送を考慮して複数の配送管２０５が連結されており、効率的な浚渫土の運送のためには、配送管２０５の径が０．５ｍであることが好ましいが、その径は、浚渫土量と工事期間などにより変更されてもよいことは明らかである。

また、図７を参照すると、前記配管モジュール２００は、配送管２０５内で運送される液状部１０の流速及び波形を把握し、把握された液状部１０の流速及び波形を電圧信号に変換させる配管圧力センサー部２１０を含むことができる。このような配管圧力センサー部２１０は、各々の配送管２０５に相互離隔して設置された第１圧力センサー２１０ａと第２圧力センサー２１０ｂであってもよい。

前記データベース４００は、液状部１０の物性による流速及び波形に対する流動情報が格納されている。このようなデータベース４００は、ユーザーが有線または無線で接続して、格納された液状部１０の流動情報を更新、追加、変更、または削除可能であることが好ましい。

前記制御モジュール３００は、前記配管モジュール２００、ポンプモジュール１００及びデータベース４００と有無線で通信し、前記配送管２０５内の運送される液状部１０の流動波形と一致する波形の電流を前記コイル２０６（図３参照）に印加する。
具体的に、図６を参照すると、本発明の一実施形態に係る制御モジュール３００は、中央演算部３１０、関数発生部３２０、パルス生成部３３０及びブリッジ回路部３４０を含む。

前記中央演算部３１０は、前記データベース４００から受信された液状部１０の物性による流速及び波形と、前記配送管２０５内の運送される液状部１０の実流速及び波形とを比較して、液状部１０の運送を制御するための流動信号を生成する。

前記関数発生部３２０は、前記中央演算部３１０から流動信号を受信され、前記流動信号を関数として変換する。

前記パルス生成部３３０は、前記配管圧力センサー部２１０から電圧信号を受信され、前記関数発生部３２０から関数を受信され、前記配管圧力センサー部２１０から受信された電圧信号を前記関数をもってパルス信号に変換する。

具体的に、図６を参照すると、前記パルス生成部３３０は、前記配管圧力センサー部２１０から電圧信号を受信され、前記電圧信号のパルスの振幅及び周期を検出するパルス検出ユニット３３１と、前記パルス検出ユニット３３１で検出されたパルスの振幅及び大きさを受信され、パルス波形周期に比例する圧力波形エネルギーを電圧信号に変換する積分回路ユニット３３２と、前記積分回路ユニット３３２から電圧信号を受信され、パルス波形周期によるＰＷＭ周期パルスを発生させるＰＷＭ発生ユニット３３４と、前記関数発生部３２０から受信された関数をもって前記ＰＷＭ発生ユニット３３４から受信されたＰＷＭ周期パルスを変換し、変換されたＰＷＭ周期パルスを前記ブリッジ回路部３４０のゲート電圧に変形させるパルス発生ユニット３３５と、を含む。

前記ブリッジ回路部３４０は、前記パルス生成部３３０からパルス信号を受信され、外部から供給される電流を前記パルス信号を有する電流に変換して前記コイル２０６（図３参照）に印加する。

図７を参照して、このような本発明の一実施形態に係る長距離浚渫土運送システムの動作を調べると、以下の通りである。

本発明の一実施形態に係る浚渫土運送システムは、ポンプモジュール１００によって生成された気状部２０と液状部１０とに分かれて流動するプラグ流の液状部１０に対し、ポンプモジュール１００に備えられたポンプ圧力センサー部１１０で検出された行程サイクルから液状部１０の流速を把握し、配管モジュール２００に備えられた配管圧力センサー部２１０から実際流動中の液状部１０の波形及び周期を検出して、電圧信号に変換する。

制御モジュール３００では、このような液状部１０の実際の流動情報とデータベース４００から受信された液状部１０の物性に係る情報とを以て、効率的な流動のための最適の電磁場を生成し、配送管２０５に巻線されたコイル２０６（図３参照）に、状況に応じて可変する特殊な形態の波形を印加する。

一方、本発明の長距離浚渫土運送システムは、制御モジュール３００とポンピングモジュールを制御し、前記配送管２０５内の浚渫土の流動の流速及び圧力の変化をモニタリングするための状態計測ユニット５００をさらに含んでもよい。

図７は、本発明の一実施形態に係る磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システムの状態計測のための全体的な動作流れを示した図である。

図８を参照すると、本発明の一実施形態に係る状態計測ユニット５００は、制御モジュール３００の中央演算部３１０に含まれてもよい。

このような状態計測ユニット５００は、次のような算定式をもって液状部１０の流動の流速及び圧力の変化をモニタリングすることができる。

ここで、ｆは、摩擦係数、Ｌは、第１圧力センサー２１０ａと第２圧力センサー２１０ｂとの間の距離、Ｄは、配送管２０５径、ρは、液状部１０の密度、ｖは、ポンプ圧力センサーによって得られた流速である。

前記状態計測ユニット５００は、このような方式で圧力変化を計測し、中央演算部３１０は、計測された状態を考慮して前記ポンプモジュール１００と配管モジュール２００を制御することができる。即ち、中央演算部３１０は、ポンプの行程を制御し、配送管２０５に巻線されたコイル２０６（図３参照）に電磁場を制御することができる。
このような本発明の一実施形態に係る長距離浚渫土運送システムの制御方法は、以下の通りである。

図８は、本発明の一実施形態に係る磁場とトルネード過流技術を用いる浚渫土運送システムの制御方法に対する概略的なフローチャートであり、図９は、図８のステップＳ３００に対する具体的なフローチャートである。

図９を参照すると、まず、前記ポンプモジュール１００によって生成された気状部２０と液状部１０とに分かれて流動するプラグ流の液状部１０に対し、前記配管モジュール２００及びポンプモジュール１００に備えられた圧力センサー１１０、２１０ａ、２１０ｂから運送される液状部１０の流速及び波形が検出される（Ｓ１００）。

その後、前記第１ステップ（Ｓ１００）で検出された液状部１０の流速及び波形と、前記データベース４００から液状部１０の物性による流速及び波形が、制御モジュール３００に受信される（Ｓ２００）。

その後、前記データベース４００から受信された液状部１０の物性による流速及び波形と、前記第１ステップ（Ｓ１００）で検出された液状部１０の流速及び波形とを比較して、前記配送管２０５内の運送される液状部１０の流動波形と一致する波形の電流が生成される（Ｓ３００）。

その後、前記生成された電流は、前記配管モジュール２００の配送管２０５に巻線されたコイル２０６（図３参照）に印加される（Ｓ４００）。

具体的に、前記ステップＳ３００は、次のような流れで制御される。

液状部１０の実流速及び波形に基づいて液状部１０の運送を制御するための流動信号が生成される（Ｓ３１０）。

その後、前記データベース４００から受信された液状部１０の物性による流速及び波形に基づいて関数が生成される（Ｓ３２０）。

その後、前記関数をもって流動信号がパルス信号に変換される（Ｓ３３０）。

その後、外部から供給される電流が前記パルス信号を有する電流に変換される（Ｓ３４０）。

つまり、本発明は、まず前記ポンプモジュール１００によって生成された気状部２０と液状部１０とに分かれて流動するプラグ流を生成し、実際の配送管２０５で流動する液状部１０の流速及び波形をリアルタイムで検出し、データベース４００に格納された物性に係る情報と比較して、浚渫土の運送を制御することによって、少ないエネルギーを以て浚渫土を効率的に運送することができ、このような効率的な運送によって附帯施設の耐久性が向上できる。

以上、上記の説明により、当業者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であり、本発明の技術的範囲は、実施形態に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びそれと均等な範囲によって定められなければならない。

１０ 液状部
２０ 気状部
１００ ポンプモジュール
１１０ ポンプ圧力センサー部
２００ 配管モジュール
２０５ 配送管
２０６ コイル
２１０ 配管圧力センサー部
３００ 制御モジュール
３１０ 中央演算部
３２０ 関数発生部
３３０ パルス生成部
３３１ パルス検出ユニット
３３２ 積分回路ユニット
３３３ 周期演算ユニット
３３４ ＰＷＭ発生ユニット
３３５ パルス発生ユニット
３４０ ブリッジ回路部
４００ データベース
５００ 状態計測ユニット

Claims (10)

1. 圧縮空気を生成するためのポンプを含み、配送管の一側面に連通され、前記生成された圧縮空気を前記配送管内へ流入させ、前記配送管内の状態を気状部と液状部とに分かれて流動するプラグ流を発生させるポンプモジュールと、
   前記液状部に電磁気波を印加するコイルが巻線され、複数の配送管を含む配管モジュールと、
   液状部の物性による流速及び波形に対する流動情報が格納されているデータベースと、
   前記配管モジュール、ポンプモジュール及びデータベースと有無線で通信し、前記配送管内の運送される液状部の流動波形と一致する波形の電流を前記コイルに印加する制御モジュールと、を含む磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システム。
2. 前記ポンプモジュールは、前記ポンプの行程サイクルを把握し、把握されたポンプの行程サイクルを電圧信号に変換させるポンプ圧力センサー部を含み、
   前記配管モジュールは、配送管内で運送される液状部の流速及び波形を把握し、把握された液状部の流速及び波形を電圧信号に変換させる配管圧力センサー部を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システム。
3. 前記配管圧力センサー部は、
   各々の配送管に相互離隔して設置された第１圧力センサーと第２圧力センサーであることを特徴とする請求項２に記載の磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システム。
4. 前記制御モジュールは、
   前記データベースから受信された液状部の物性による流速及び波形と、前記配送管内の運送される液状部の実流速及び波形とを比較して、液状部の運送を制御するための流動信号を生成する中央演算部と、
   前記中央演算部から流動信号を受信して、前記流動信号を関数として変換する関数発生部と、
   前記配管圧力センサー部から電圧信号を受信して、前記関数発生部から関数を受信して、前記配管圧力センサー部から受信された電圧信号を前記関数を以てパルス信号に変換するパルス生成部と、
   前記パルス生成部からパルス信号を受信して、外部から供給される電流を前記パルス信号を有する電流に変換して前記コイルに印加するブリッジ回路部と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システム。
5. 前記パルス生成部は、
   前記配管圧力センサー部から電圧信号を受信して、前記電圧信号のパルスの振幅及び周期を検出するパルス検出ユニットと、
   前記パルス検出ユニットで検出されたパルスの振幅及び大きさを受信され、パルス波形周期に比例する圧力波形エネルギーを電圧信号に変換する積分回路ユニットと、
   前記積分回路ユニットから電圧信号を受信され、パルス波形周期によるＰＷＭ周期パルスを発生させるＰＷＭ発生ユニットと、
   前記関数発生部から受信された関数をもって前記ＰＷＭ発生ユニットから受信されたＰＷＭ周期パルスを変換し、変換されたＰＷＭ周期パルスを前記ブリッジ回路部のゲート電圧に変形させるパルス発生ユニットと、を含むことを特徴とする請求項４に記載の磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システム。
6. 前記配送管内の液状部の流動の流速及び圧力の変化をモニタリングするための状態計測ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システム。
7. 前記状態計測ユニットは、次のような算定式をもって液状部内の流動の流速及び圧力の変化をモニタリングすることを特徴とする請求項６に記載の磁場とトルネード過流技術を用いる距離浚渫土運送システム。
   ＜式＞
   ここで、ｆは、摩擦係数、Ｌは、第１圧力センサーと第２圧力センサーとの間の距離、Ｄは、配送管の径、ρは、液状部の密度、ｖは、ポンプ圧力センサーによって得られた流速である。
8. 前記データベースに格納された液状部の流動情報は、更新、追加、変更、または削除可能であることを特徴とする請求項１に記載の磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システム。
9. 浚渫土を運送するために、配管モジュール、ポンプモジュール、データベース及び制御モジュールを含む浚渫土運送システムの制御方法において、
   前記ポンプモジュールによって生成された気状部と液状部に分かれて流動するプラグ流の液状部に対し、前記配管モジュール及びポンプモジュールに備えられた圧力センサーから前記液状部の流速及び波形が検出される第１ステップと、
   その後、前記第１ステップで検出された液状部の流速及び波形と、前記データベースから液状部の物性による流速及び波形が、制御モジュールに受信される第２ステップと、
   その後、前記データベースから受信された液状部の物性による流速及び波形と、前記第１ステップで検出された液状部の流速及び波形とを比較して、前記配送管内の運送される液状部の流動波形と一致する波形の電流が生成される第３ステップと、
   その後、前記生成された電流を前記配管モジュールの配送管に巻線されたコイルに印加する第４ステップと、を含むことを特徴とする磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システムの制御方法。
10. 前記第３ステップは、
    前記第１ステップで検出された液状部の実流速及び波形に基づいて液状部の運送を制御するための流動信号が生成される第３−１ステップと、
    その後、前記データベースから受信された液状部の物性による流速及び波形に基づいて関数が生成される第３−２ステップと、
    その後、前記関数をもって流動信号がパルス信号に変換される第３−３ステップと、
    その後、外部から供給される電流が前記パルス信号を有する電流に変換される第３−４ステップと、を含むことを特徴とする、請求項９に記載の磁場とトルネード過流技術を用いる長距離浚渫土運送システムの制御方法。