KR100377900B1 - 지하공간의 환경 자동제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지하공간의 환경을 자동으로 제어할 수 있는 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하공간을 효율적으로 활용하기 위해서 적정한 온도, 습도, 가스 등을 필요에 따라 제어가 가능하도록 마이크로프로세서를 이용하여 자동 제어할 수 있는 시스템과 소프트웨어를 개발 설치함으로써 지하공동의 굴착단계 및 향후 운전 중에 있어서 지하공동 내 환경을 감시 및 자동 제어할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 지하저장실(10)내 다수의 제어 룸(11)내에 각각 콘트롤러(12)를 설치하고, 각각의 콘트롤러(12)내에 온도, 가스, 기압센서(13, 14, 15)를 설치하며 또한 각각의 제어 룸(11)에 연결되게 가스용기(18)를 연결 설치하되 제어 룸(11)에 솔레노이드 밸브(16)를 장착하고 제어 룸(11)내 일측에 휀(24)을 설치하며 각각의 콘트롤러(12)를 연결시켜 환경제어 시스템(22)에 연결 설치한 것이다.
Description
본 발명은 지하공간의 환경을 자동으로 제어할 수 있는 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하공간을 효율적으로 활용하기 위해서 적정한 온도, 습도, 가스 등을 필요에 따라 제어가 가능하도록 마이크로프로세서를 이용하여 자동 제어할 수 있는 시스템과 소프트웨어를 개발 설치함으로써 지하공동의 굴착단계 및 향후 운전 중에 있어서 지하공동 내 환경을 감시 및 자동 제어할 수 있는 시스템에 관한 것이다.지하공간(지하저장실, 지하상가, 건물지하실 등)등이 만아 지면서 이러한 지하공간에 설치된 가스관의 가스 누출, 분진, 온도, 습도 및 기압에 변화에 의한 지하공간의 환경문제가 대두되고 있다.하지만 종래에는 이러한 지하 공간에 대한 환경문제를 종합적으로 해결할 수단이 없어서 쾌적하고 안전한 지하공간 환경을 제공하기 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 지하공간의 가스와 분진을 희석 배제시키기 위하여 휀 및 솔레노이드 밸브 등의 자동 조작으로 지하공간의 환경을 제어함으로써 안전사고를 예방할 수 있으며 생산비용을 최소화할 수 있는 지하공간의 환경 자동제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 지하저장실 각 제어 룸내 각 콘트롤러에 센서를 부착하여 센서가 읽어드린 값이 이상 또는 위험상태일 때 경보가 울림과 동시에 휀이 작동하게 되고 가스용기가 연결된 솔레노이드 밸브가 자동 차단되어 제어 룸의 환경을 안전한 상태로 유지할 수 있는 시스템을 제공함에 의해 달성된다.
도 1 은 본 발명의 하드웨어 구성을 나타낸 예시도
도 2 는 본 발명의 흐름도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
(10) : 지하저장실
(11) : 제어 룸
(12) : 콘트롤러
(13) : 온도센서
(14) : 가스센서
(15) : 기압센서
(16) : 솔레노이드 밸브
(18) : 가스용기
(22) : 환경제어 시스템
(24) : 휀
본 발명의 구성은 지하공간에 설치된 가스관의 가스 누출, 분진, 온도, 습도 및 기압에 대한 지하공간의 환경을 감시하고 통기, 발브 차단 등으로 자동 제어할 수 있는 시스템에 있어서,지하저장실(10)을 구성하는 다수의 제어 룸(11)에 설치된 온도, 가스, 기압 센서(13, 14, 15)가 부착되고, 솔레노이드 및 휀을 제어하는 콘트롤러(12)와,각각의 제어 룸(11)에 설치되어 가스용기(18)로부터의 공급되는 가스를 차단하도록 장착된 솔레노이드 밸브(16)와,상기 제어 룸(11)내 일측에 설치된 환기용 휀(24)과,상기 각각의 콘트롤러(12)와 연결된 제어프로그램이 내장된 환경제어 시스템(22)으로 구성하되,이 환경제어 시스템(22)에 내장된 제어프로그램은 초기화면(frmFirst.frm) 모듈이 환경제어시스템 프로그램이 최초 실행될 때 처리되는 모듈이고 이는 버튼클릭이벤트 발생시 해당 루틴으로 제어 이동인 cmdMenu_Click(Index=0), cmdMenu_Click(Index = 1), cmdMenu_Click(Index = 2)의 버튼클릭으로 구성하여,상기 초기화면(frmFirst.frm)모듈에서 cmdMenu_Click(Index = 0)인 버튼클릭 이벤트가 발생하면 이벤트 프로시져(cmdMenu_Click(Index as Integer))내의 frmInit.Show구문은 초기화 설정화면(frmInit.frm)모듈의 폼 로드 이벤트(Form_Load())를 발생시키는 단계와,상기 초기화면(frmFirst.frm)모듈에서 cmdMenu_Click(Index = 1)인 버튼클릭 이벤트가 발생하면 이벤트 프로시져(cmdMenu_Click(Index as Integer))내의 frmRun.Show구문은 실행(frmRun.frm)모듈의 폼 로드 이벤트(Form_Load())를 발생시키는 단계와,상기 초기화면(frmFirst.frm)모듈에서 cmdMenu_Click(Index = 2)인 버튼클릭 이벤트가 발생하면 이벤트 프로시져(cmdMenu_Click(Index as Integer))내의 Unload Me구문은 현재 초기화면(frmInit.frm)을 메모리로부터 제거 후 프로그램을 종료하는 단계로 이루어진 프로그램을 내장하여 구성한 것을 특징으로 한다.이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 하드웨어 구성을 나타낸 예시도를 도시한 것으로서, 지하저장실(10)내 다수의 제어 룸(11)에 각각 콘트롤러(12)를 설치하며 콘트롤러(12)내에 온도, 가스, 기압센서(13, 14, 15)를 부착하고, 또한 각각의 제어 룸(11)에 연결되게 가스용기(18)를 연결 설치하되 제어 룸(11)에 솔레노이드 밸브(16)를 장착하고 제어 룸(11)내 일측에 휀(24)을 설치하며 상기 각각의 콘트롤러(12)와 연결되어 제어하는 환경제어 시스템(22)으로 구성된다.상기 콘트롤러는 솔레노이드 밸브 및 휀을 제어한다.
상기 환경제어 시스템(22)은 지하저장실(10)을 이루는 제어 룸(11)(냉동실, 냉장실, 실험실)에 내에 설치된 콘트롤러(12)에 부착된 온도, 가스, 기압센서(13, 14, 15)가 읽어드린 값이 이상 또는 위험상태일 때 경보가 울림과 동시에 휀(fan, 24)이 작동하게 되고, 가스용기(18)와 연결된 솔레노이드 밸브(16)(solenoid valve)가 자동 차단되어 제어 룸(11)의 환경을 위험상태 이하가 되도록 한다.
또한, 사이트(Site)의 환경에 탄력적으로 대응할 수 있도록 호스트(Host)에서 사이트의 정보를 로딩(loading)하도록 되어 있으며 각 사이트에 대한 정보는 호스트에서 데이터베이스(Database)로 구축하여 관리한다.
그리고, 사이트에 대한 하드웨어는 대량생산시의 생산단가를 고려하여 설계하였으며 "Read after Writer기법"을 사용하였다.
호스트와 사이트간의 통신은 이 시스템에서 가장 효율적이라고 판단되는IPC(Inter-Processor Communication) Protocol을 설계 사용하였으며 장거리 및 멀티드롭(Multidrop)이 가능하게 하기 위하여 이 부분을 지원해 주는 RS485통신을 이용하였다.
표 1. 각 센서의 설정된 경보값과 해제값
| 구 분 | 가 스 | 온 도 | 습 도 | 기 압 |
| 경보값 | 프로판0.5％도시가스1.0％CO 50ppm | 30℃ | 90 ％ | 790mmHg |
| 해제값 | 프로판0.3％도시가스0.5％CO 25ppm | 20℃ | 65 ％ | 760mmHg |
상기, 표 1 과 같이 독성가스의 경우는 그 허용농도로, 가연성가스의 경우는 1/10 ∼ 1/5 LEL농도로 경보값을 설정하고 온도, 습도, 기압은 표준 공기일 때를 고려하여 해제값으로 설정하였다.
도 2 의 환경제어시스템 프로그램은 Visual basic 5.0으로 개발된 응용프로그램으로서, 초기화면(frmFirst.frm)모듈은 환경제어시스템 프로그램이 최초 실행될 때 처리되는 모듈이고 이는 세 가지 메뉴(버튼클릭이벤트 발생 시 해당 루틴으로 제어 이동)인 cmdMenu_Click(Index = 0), cmdMenu_Click(Index = 1), cmdMenu_Click(Index = 2)의 버튼클릭으로 구성되어 있다.
상기, 초기화면(frmFirst.frm)모듈에서 cmdMenu_Click(Index = 0)인 버튼클릭 이벤트가 발생하면 이벤트 프로시져(cmdMenu_Click(Index as Integer))내의 frmInit.Show구문은 초기화 설정화면(frmInit.frm)모듈의 폼 로드이벤트(Form_Load())를 발생시킨다.
상기, 초기화면(frmFirst.frm)모듈에서 cmdMenu_Click(Index = 1)인 버튼클릭 이벤트가 발생하면 이벤트 프로시져(cmdMenu_Click(Index as Integer))내의 frmRun.Show구문은 실행(frmRun.frm)모듈의 폼 로드 이벤트(Form_Load())를 발생시킨다.
상기, 초기화면(frmFirst.frm)모듈에서 cmdMenu_Click(Index = 2)인 버튼클릭 이벤트가 발생하면 이벤트 프로시져(cmdMenu_Click(Index as Integer))내의 Unload Me구문은 현재 초기화면(frmInit.frm)을 메모리로부터 제거 후 프로그램을 종료한다.
또한, 호스트에서 사용자가 사이트의 정보를 초기화할 수 있도록 메뉴를 디스플레이(display)하고 사용자가 초기화 정보를 선정한 다음 보턴을 이용하여 데이터를 전송하며 해당 사이트는 이 초기화 정보를 받고 잘 받았다는 IPC 메시지를 호스트로 알려준다. 사용자는 연결된 각 사이트에 대해 순차적 또는 랜덤(random)하게 계속해서 초기화를 해나가는데 만약 수신을 제대로 하지 못하였을 경우 이 시스템에서 선정한 통신 프로토콜에 의해 3번 확인하도록 한다.
사이트에서는 각 센서의 정보를 수집하여 호스트로 알려주는데 이 정보DB에 저장되고 메인 메뉴(main menu)로 경보 발생시 그린(green)에서 레드(red)로 관련 사이트의 색상이 변하고 위치 등을 알려준다.
그리고, 본 발명의 프로그램은 지하공간을 최적의 조건으로 제어 및 감시할 수 있는 시스템으로 다음과 같이 연결 운용될 수 있다.
첫째, 온도, 습도, 기압, 가연성가스의 감도를 표시할 수 있는 범위와 경보를 울릴 수 있는 가스농도의 하한치를 정하여 표시할 수 있는 범위를 설정하였다.
둘째, 본 시스템은 경보가 울리면 설치된 휀(fan) 또는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)를 자동으로 가동시켜 지하공간의 오염된 공기를 희석 배제시키는 것이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명은 지하공간에 설치된 가스관의 가스 누출, 분진, 온도, 습도 및 기압에 대한 지하공간의 환경을 감시하고 통기, 밸브 차단 등으로 자동 제어할 수 있는 방법이 통기가 최우선으로서 지하공간의 가스와 분진을 희석 배제시키기 위하여 휀 및 솔레노이드 밸브 등의 자동조작으로 지하공간의 환경을 제어하는 것으로 지하공동의 환경을 마이크로프로세서를 이용하여 자동 제어할 수 있는 시스템을 개발하여 지하공동의 굴착단계 및 향후 운전중에 있어서 지하공동 내 환경을 감시 및 자동 제어할 수 있도록 하며 지하공간의 환경에 영향을 주는 통기, 온도, 가스에 대한 적절한 센서를 이용하여 지하공간내 환경자동제어장치를 설계 및 시작품을 제작하여 퍼스날 컴퓨터(Personal Computer) 환경에서 쉽게 조작할 수 있는 프로그램을 개발함으로써 지하공간(지하저장실, 지하상가, 건물지하실 등)의 안정성을 확보하고 쾌적한 환경을 보장할 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.
Claims (2)
- 지하공간에 설치된 가스관의 가스 누출, 분진, 온도, 습도 및 기압에 대한 지하공간의 환경을 감시하고 통기, 발브 차단 등으로 자동 제어할 수 있는 시스템에 있어서,지하저장실(10)을 구성하는 다수의 제어 룸(11)에 설치된 온도, 가스, 기압 센서(13, 14, 15)가 부착되고, 솔레노이드 및 휀을 제어하는 콘트롤러(12)와,각각의 제어 룸(11)에 설치되어 가스용기(18)로부터의 공급되는 가스를 차단하도록 장착된 솔레노이드 밸브(16)와,상기 제어 룸(11)내 일측에 설치된 환기용 휀(24)과,상기 각각의 콘트롤러(12)와 연결된 제어프로그램이 내장된 환경제어 시스템(22)으로 구성하되,이 환경제어 시스템(22)에 내장된 제어프로그램은 초기화면(frmFirst.frm) 모듈이 환경제어시스템 프로그램이 최초 실행될 때 처리되는 모듈이고 이는 버튼클릭이벤트 발생시 해당 루틴으로 제어 이동인 cmdMenu_Click(Index=0), cmdMenu_Click(Index = 1), cmdMenu_Click(Index = 2)의 버튼클릭으로 구성하여,상기 초기화면(frmFirst.frm)모듈에서 cmdMenu_Click(Index = 0)인 버튼클릭 이벤트가 발생하면 이벤트 프로시져(cmdMenu_Click(Index as Integer))내의 frmInit.Show구문은 초기화 설정화면(frmInit.frm)모듈의 폼 로드 이벤트(Form_Load())를 발생시키는 단계와,상기 초기화면(frmFirst.frm)모듈에서 cmdMenu_Click(Index = 1)인 버튼클릭 이벤트가 발생하면 이벤트 프로시져(cmdMenu_Click(Index as Integer))내의 frmRun.Show구문은 실행(frmRun.frm)모듈의 폼 로드 이벤트(Form_Load())를 발생시키는 단계와,상기 초기화면(frmFirst.frm)모듈에서 cmdMenu_Click(Index = 2)인 버튼클릭 이벤트가 발생하면 이벤트 프로시져(cmdMenu_Click(Index as Integer))내의 Unload Me구문은 현재 초기화면(frmInit.frm)을 메모리로부터 제거 후 프로그램을 종료하는 단계로 이루어진 프로그램을 내장하여 구성한 것을 특징으로 하는 지하공간의 환경 자동제어 시스템.
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Publications (2)
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| KR19980067170U (ko) * | 1997-05-23 | 1998-12-05 | 김종진 | 에어배관 내의 수분검출을 통한 에어공급 자동제어장치 |
| KR100191643B1 (ko) * | 1996-06-17 | 1999-06-15 | 이계철 | 통신구 집중 관리 방법 및 그 장치 |
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2000
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