KR100642965B1

KR100642965B1 - System and method for sludge collector using transfer car

Info

Publication number: KR100642965B1
Application number: KR1020060053754A
Authority: KR
Inventors: 박인호; 김장철; 류충기; 장천수; 방동석
Original assignee: 주식회사삼영이앤티
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2006-11-10
Also published as: KR20060079173A

Abstract

이 발명은 침전지에 쌓인 슬러지를 수집하는 대차식 슬러지 수집장치를 자동으로 작동하기 위한 제어시스템 및 그에 따른 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 침전지의 각 구간별로 슬러지 측정장치를 설치하여 각 구간마다 쌓인 슬러지의 양과 분포를 측정하고, 측정된 슬러지 양과 분포에 따라 수중대차의 운전속도와 반복횟수를 계산하여 특정구간에서 수중대차가 반복운전되도록 자동으로 제어함으로써 수중대차의 운전시간을 대폭 감소시키고 수중대차의 이탈을 방지할 수 있도록 한 대차식 슬러지 수집장치의 제어시스템 및 그에 따른 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control system and a control method for automatically operating a bogie type sludge collecting device for collecting sludge accumulated in the sedimentation basin, and more particularly, by installing a sludge measuring device for each section of the sedimentation basin Measure the amount and distribution of accumulated sludge, calculate the operating speed and the number of repetition of the subwater cart according to the measured amount and distribution of the sludge, and automatically control the subwater tank to repeat repeatedly in a certain section, greatly reducing the operating time of the subwater vehicle and The present invention relates to a control system of a bogie-type sludge collecting device and a control method thereof to prevent the bogie from falling off.

이와 같은 이 발명의 구성은 침전지의 일정 구간에 설치되어 침전지에 침강된 슬러지가 쌓인 높이를 측정하기 위한 높이측정센서와; 각 구간별로 모터의 회전수를 측정하는 회전수측정기와; 각 구간별로 모터의 토크를 측정하는 토크측정기와; 상기 높이측정센서와 회전수측정기 및 토크측정기로부터 입력받은 수치를 이용하여 침강슬러지의 양과 분포 및 그에 따른 모터의 각 구간별 최적 회전수와 토크, 수중대차가 반복운전해야 할 구간 및 반복횟수를 계산하여 그 계산된 정보로 모터의 구동을 제어하는 연산제어부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.Such a configuration of the present invention is installed in a predetermined section of the sedimentation basin and a height measuring sensor for measuring the height of the sludge deposited on the sedimentation basin; A rotation speed measuring unit for measuring the rotation speed of the motor for each section; A torque measuring device for measuring torque of the motor for each section; Calculate the amount and distribution of the settling sludge, the optimum rotation speed and torque for each section of the motor, and the section and the number of iterations for the submersible truck to repeat the operation by using the values received from the height measuring sensor, the rotation speed measuring instrument and the torque measuring instrument. It is characterized in that consisting of; operation control unit for controlling the driving of the motor with the calculated information.

이러한 이 발명에 의하면, 침전지에 불규칙적으로 쌓인 슬러지의 양과 분포를 실시간을 측정하여 수중대차를 최적의 속도와 토크로 운전시킬 수 있으며 대량의 슬러지가 쌓인 특정구간에서 반복하여 슬러지 수집을 수행할 수 있게 되어 슬러 지 수집장치의 운전시간과 사용에너지가 획기적으로 감소되는 효과가 발생하게 된다.According to this invention, the amount and distribution of sludge accumulated irregularly in the sedimentation basin can be measured in real time to operate the suburban truck at the optimum speed and torque, and the sludge collection can be performed repeatedly in a specific section in which a large amount of sludge is accumulated. As a result, the operation time and energy consumption of the sludge collecting device are greatly reduced.

침전지, 슬러지, 수중대차, 반복운전, 자동제어 Sedimentation basin, sludge, subwater cart, repeat operation, automatic control

Description

Control system of bogie type sludge collector and control method according to it {System and method for sludge collector using transfer car}

도 1은 종래 대차식 슬러지 수집장치의 구성을 보여주는 도면,1 is a view showing the configuration of a conventional bogie sludge collection device,

도 2는 일반적인 침전지에 침전되는 슬러지의 분포를 보여주는 궤적도,2 is a trajectory diagram showing the distribution of sludge deposited in a general sedimentation basin,

도 3a는 이 발명에 사용되는 대차식 슬러지 수집장치의 구성을 보여주는 도면,Figure 3a is a view showing the configuration of the bogie-type sludge collection apparatus used in the present invention,

도 3b는 이 발명에 사용되는 수중대차의 스크레이퍼가 세워지는 모습을 보여주는 도면,Figure 3b is a view showing a state in which the scraper of the underwater carriage used in the present invention,

도 3c는 이 발명에 사용되는 수중대차의 스크레이퍼가 들려지는 모습을 보여주는 도면,Figure 3c is a view showing a state in which the scraper of the subsea vehicle used in the present invention lifted up,

도 4는 이 발명에 따른 대차식 슬러지 수집장치의 제어시스템의 구성을 보여주는 도면,4 is a view showing the configuration of a control system of the bogie-type sludge collection device according to the present invention,

도 5는 이 발명에 따른 제어시스템에 의해 작동 단계를 보여주는 도면이다.5 shows the operation steps by the control system according to the invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 높이측정센서 20 : 회전수측정기10: height measuring sensor 20: rotation speed measuring instrument

30 : 토크측정기 40 : 연산제어부30: torque measuring instrument 40: operation control unit

50 : 모터 60 : 드럼50: motor 60: drum

70 : 와이어로프 80 : 수중대차70: wire rope 80: underwater cart

90 : 슬러지 배출구90: sludge outlet

대차식 슬러지 수집장치는 정수장에서 이루어지는 정수과정 중 응집조에서 혼화 응집된 물을 침전시키는 침전지에서 바닥에 가라앉은 슬러지를 긁어 제거하는 장치이다.Bogie sludge collection device is a device that scrapes and removes the sludge sinking to the bottom in the sedimentation basin to precipitate the water mixed in the coagulation tank during the water purification process in the water purification plant.

종래 대차식 슬러지 수집장치는 도1에 도시된 바와 같이, 침전지(A)의 바닥 양쪽으로 설치된 레일(C) 위에 설치된 수중대차(2)를 와이어로프(1)를 이용하여 왕복이송시키면서 상기 수중대차(2)의 전후단에 설치되는 스크레이퍼(3)(4)가 침전지 바닥의 슬러지를 슬러지 배출구(B)까지 긁어 이송시키는 구조로 되어 있다.Conventional bogie sludge collection apparatus, as shown in Figure 1, the underwater bogie (2) installed on the rail (C) installed on both sides of the bottom of the sedimentation basin (A) while reciprocating transfer using the wire rope (1) The scrapers 3 and 4 provided at the front and rear ends of (2) are designed to scrape and transport the sludge at the bottom of the sedimentation basin to the sludge discharge port B.

상기의 슬러지 수집장치의 전후단 스크레이퍼(3)(4)는 침전지 벽면(A) 부근과 슬러지 배출구(B) 부근에 설치된 내림작동판(7)과 올림작동판(6)에 의해서만 전복이 이루어지므로 종래 슬러지 수집장치는 운전 중간에 방향 전환을 할 수 없는 구조이다.Since the front and rear end scrapers (3) and (4) of the sludge collecting device are rolled over only by the lowering operation plate (7) and the raising operation plate (6) provided near the sedimentation basin wall (A) and near the sludge discharge port (B). Conventional sludge collection device is a structure that can not be switched in the middle of operation.

따라서 종래 대차식 슬러지 수집장치는 작업자가 운전시간을 설정하면 슬러지를 수집하는 수중대차가 설정된 운전시간에 따라 침전지의 양단 끝부분 사이를 왕복하면서 슬러지를 수집한다.Therefore, the conventional bogie type sludge collecting device collects the sludge while the operator sets the operating time while the water truck collecting the sludge reciprocates between both ends of the sedimentation basin according to the set operating time.

한편, 침전지 바닥에 쌓이는 슬러지의 분포는 침전지의 전단계인 응집조에서 유입되는 유입수의 종류에 따라 다소 차이는 있으나 도 2에 도시된 슬러지 분포도와 같이 침전지의 슬러지 배출구로부터 약 1/4 정도의 부분에 전체 슬러리의 65% 이상이 쌓이게 된다.On the other hand, the distribution of sludge accumulated on the bottom of the sedimentation basin is slightly different depending on the type of inflow water flowing from the coagulation tank, which is the preliminary stage of the sedimentation basin, but the sludge distribution port shown in FIG. More than 65% of the total slurry accumulates.

이는 응집조에서 유입되는 유입수에 포함된 슬러지의 비중이 높기 때문에 침전지의 선단부에서 대부분 침전되고 침전지의 슬러지 배출구로부터 멀어질수록 침전되는 슬러지의 양이 현격하게 줄어들기 때문이다.This is because the amount of sludge contained in the influent flowing from the flocculation tank is high, so that most of the sludge is precipitated at the tip of the sedimentation basin, and the amount of sludge that is settled decreases farther from the sludge discharge port of the sedimentation basin.

이와 같이 침전지 바닥에 쌓이는 슬러지의 분포는 각 구간별로 차이가 많이 나지만 종래 대차식 슬러지 수집장치는 슬러지의 분포와 무관하게 작업자가 일정주기와 속도로 침전지의 전구간을 왕복하면서 슬러지를 수집하도록 수동으로 작동시키기 때문에 슬러지가 거의 없는 구간에서 불필요하게 운전되어 불필요한 시간과 에너지를 낭비하는 문제점이 발생하게 된다.As such, the distribution of sludge accumulated at the bottom of the sedimentation basin varies greatly for each section, but the conventional bogie sludge collecting device is operated manually to collect sludge while reciprocating the entire area of the sedimentation basin at a certain period and speed regardless of the distribution of sludge. In order to make unnecessary operation in a section with little sludge, waste of unnecessary time and energy occurs.

그리고, 수중대차의 수집능력을 벗어날 만큼 슬러지가 대량으로 쌓인 구간에서도 최초 설정된 속도로 수중대차가 강제로 이송되어 과부하로 인해 수중대차가 레일을 이탈하여 수집장치가 파손되는 심각한 문제점이 발생되기도 한다.In addition, even in a section in which a large amount of sludge is accumulated beyond the collection capacity of the underwater truck, the underwater truck is forcibly transported at the first set speed, and the serious problem that the collection device is damaged due to the underwater truck leaving the rail due to the overload may occur.

이는 일반적으로 침전지의 규모가 폭 12~20m, 길이 70~80m, 깊이 4~5m 정도로 크지만 작업자가 수중에 쌓인 슬러지를 육안으로 확인하기 어렵기 때문에 수중대차의 이송속도를 적절하게 제어할 수 없기 때문이다.Although the size of sedimentation basin is generally 12 ~ 20m in width, 70 ~ 80m in length and 4 ~ 5m in depth, it is difficult for the operator to check the sludge accumulated in the water with the naked eye. Because.

그리고 응집조에서 유입되는 수질에 따라 슬러지의 양이 달라지기 때문에 수중대차의 이송속도를 슬러지의 양에 따라 조절할 필요가 있으나 작업자가 이를 확인할 방법이 없어 슬러지의 양이 적은 경우에는 운전시간이 불필요하게 길어지고, 슬러지의 양이 많은 경우에는 과부하로 인하여 수중대차가 이탈하는 등의 문제가 발생하게 된다.And since the amount of sludge varies according to the water quality introduced from the coagulation tank, it is necessary to adjust the feed speed of the subwater truck according to the amount of sludge, but there is no way for the operator to check this, so if the amount of sludge is small, the operation time is unnecessary. If the sludge is long and the amount of sludge is large, problems such as the dropping of the water cart due to the overload occur.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 침전지에 쌓인 슬러지의 양과 분포에 따라 수중대차의 이송속도를 조절하고, 수중대차의 이송방향을 상황에 따라 변경할 수 있어야 하는데 종래 대차식 슬러지 수집장치는 특정구간에서 속도조절 및 방향전환을 할 수 없는 구조이기 때문에 종래 대차식 슬러지 수집장치의 문제점을 해결할 수 없었다.In order to solve the above problems, it is necessary to adjust the conveying speed of the subwater cart according to the amount and distribution of sludge accumulated in the sedimentation basin, and to change the conveying direction of the subwater cart according to the situation. And because it is a structure that can not change the direction could not solve the problem of conventional trolley sludge collection device.

이러한 문제점을 해결하기 위해 이 발명의 출원인은 수중대차를 견인하는 와이어로프의 견인방향을 바꾸기만 하면 견인판과 링크기구에 의해 수중대차 양단의 스크레이퍼가 용이하게 전복(전진 시 수직으로 세워지고 후진 시 일정각도로 들어올려지는 동작)되도록 함으로써 침전지의 특정구간에서 반복운전이 가능하도록 한 대차식 슬러지 수집장치를 발명하여 특허로 출원(대한민국 특허출원 제10-2006-0047846호)한 바 있다.In order to solve this problem, the applicant of the present invention simply changes the traction direction of the wire rope for pulling the water cart, so that the scraper on both ends of the water cart is easily rolled over by the traction plate and the link mechanism (vertical when standing forward and when it is reversed). It has been filed as a patent (Korean Patent Application No. 10-2006-0047846) by inventing a bogie-type sludge collection device that allows repeated operation in a specific section of the sedimentation basin by allowing it to be lifted at a certain angle.

그러나 이 발명의 출원인이 출원한 대차식 슬러지 수집장치를 사용한다 하더라도 작업자가 침전지의 수중에 쌓인 슬러지의 양과 분포를 확인할 수 없기 때문에 수중대차의 속도와 방향을 자동으로 조절하여 수중대차의 효율적 운전과 이탈을 방지할 수 없는 문제점은 여전히 남아있었다.However, even if the sludge collection device filed by the applicant of the present invention is used, the operator cannot check the amount and distribution of the sludge accumulated in the sedimentation basin, so that the speed and direction of the underwater cart can be adjusted automatically so that The problem of not being able to prevent departure still remained.

이 발명은 상기한 종래 대차식 슬러지 수집장치의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 침전지의 각 구간에 측정장치를 설치하여 침전지에 쌓인 슬러지의 양과 분포를 측정하고, 측정된 슬러지의 양과 분포에 따라 수중대차가 반복운전되어야 하는 구간과 반복운전 횟수, 수중대차를 구동시키는 모터의 최적 회전수와 토크를 계산하여 모터의 구동을 자동으로 제어하여 불필요한 구간에서의 수중대차의 운전을 줄이고 특정구간에서 반복운전하도록 함으로써 운전시간을 대폭 줄이고 수중대차의 이탈을 방지할 수 있도록 한 대차식 슬러지 수집장치의 제어시스템 및 그에 따른 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was invented to solve the problems of the conventional bogie sludge collection device, by installing a measuring device in each section of the sedimentation basin to measure the amount and distribution of sludge accumulated in the sedimentation basin, according to the amount and distribution of the sludge measured Calculate the operation of the motor vehicle in unnecessary section by calculating the section and the number of repetitive operation, the number of repetitive operations and the optimum rotation speed and torque of the motor that drives the vehicle It is an object of the present invention to provide a control system of a bogie-type sludge collecting device and a control method thereof according to which the driving time can be drastically reduced and the departure of the subsea vehicle can be prevented.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은 침전지의 일정 구간에 설치되어 침전지에 침강된 슬러지가 쌓인 높이를 측정하기 위한 높이측정센서(10)와; 각 구간별로 모터의 회전수를 측정하는 회전수측정기(20)와; 각 구간별로 모터의 토크를 측정하는 토크측정기(30)와; 상기 높이측정센서와 회전수측정기 및 토크측정기로부터 입력받은 수치를 이용하여 침강슬러지의 양과 분포 및 그에 따른 모터(50)의 각 구간별 최적 회전수와 토크, 수중대차(80)가 반복운전해야 할 구간 및 반복횟수를 계산하여 그 계산된 정보로 모터의 구동을 제어하는 연산제어부(40);로 이루어진 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is installed in a predetermined section of the sedimentation basin height measuring sensor (10) for measuring the height of the sludge deposited on the sedimentation basin; A rotation speed measuring device 20 for measuring the rotation speed of the motor for each section; Torque measuring device 30 for measuring the torque of the motor for each section; The amount and distribution of the settling sludge using the values input from the height measuring sensor, the rotation speed measuring instrument and the torque measuring instrument and the optimum rotation speed and torque for each section of the motor 50 should be repeatedly operated. It is characterized by consisting of a; operation control unit 40 for calculating the interval and the number of iterations to control the driving of the motor with the calculated information.

이하, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의해 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a 내지 3c는 이 발명에 따른 제어시스템에 의해 제어되는 대차식 슬러지 수집장치의 구성을 보여주는 도면으로, 이 발명에 사용되는 대차식 슬러지 수집장치는 이 발명의 출원인이 발명하여 대한민국 특허출원 제10-2006-0047846호로 출원한 것이다.Figure 3a to 3c is a view showing the configuration of the bogie-type sludge collection apparatus controlled by the control system according to the present invention, the bogie-type sludge collection apparatus used in the present invention was invented by the applicant of the present invention and the Republic of Korea Patent Application No. 10 -2006-0047846.

이러한 대차식 슬러지 수집장치는 종래 슬러지 수집장치에서 전후진 상태에서 단계적으로 전후단 스크레이퍼를 전복시키는 역할을 하는 스크레이퍼의 롤러와 내림 및 들림작동판의 구성을 제거하고, 정지상태에서 와이어로프(70)의 견인방향만을 바꿈으로써 전후단 스크레이퍼가 자동으로 전복될 수 있도록 견인판과 링크기구 즉, 와이어로프의 견인력을 전단 스크레이퍼에 전달하여 전단 스크레이퍼가 자동으로 전복되도록 하는 전복바와 전복포스트를 부가하여 구성한 것이다.This bogie sludge collecting device removes the configuration of the roller and the lowering and lifting operation plate of the scraper that serves to overturn the front and rear scrapers step by step in the forward and backward state in the conventional sludge collection device, the wire rope 70 in the stationary state It is configured by adding a roll-over bar and a roll-over post to transfer the traction of the traction plate and link mechanism, that is, the wire rope, to the shear scraper so that the front and rear scrapers can be automatically rolled over by changing only the towing direction. .

상기와 같은 대차식 슬러지 수집장치를 자동으로 제어하기 위한 이 발명에 따른 제어시스템의 구성도가 도 4에 도시되어 있다.4 is a block diagram of a control system according to the present invention for automatically controlling the bogie type sludge collecting device as described above.

이 발명에 따른 대차식 슬러지 수집장치의 제어시스템의 구성은 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 침전지의 각 구간에는 침강된 슬러지가 쌓인 높이를 측정하는 높이측정센서(10)가 설치되고, 그 높이측정센서(10)로부터 측정된 각 구간별 슬러지의 높이를 입력받아 침전지 전 구간의 슬러지의 양과 분포를 계산하고 계산된 슬러지의 분포에 따라 수중대차(80)가 운전되어야 할 시간, 속도, 토크, 반복운전구간, 반복횟수를 계산하여 모터의 구동을 제어하는 연산제어부(40)가 구비되며, 연산제어부(40)의 제어에 따라 구동되는 모터(50)의 회전수와 토크를 측정하여 연산 제어부에 피드백하는 회전수측정기(20)와 토크측정기(30)가 모터에 설치된다.As shown in FIG. 4, the height measuring sensor 10 is installed in each section of the sedimentation basin, and the height measuring sensor 10 is installed to measure the height of the settling sludge collecting device according to the present invention. Calculate the amount and distribution of sludge in the entire section of the sedimentation basin by receiving the height of sludge for each section measured from the measuring sensor 10, and according to the calculated sludge distribution, time, speed, torque, The operation control unit 40 is provided to control the driving of the motor by calculating the repetition operation section and the number of repetitions. The operation control unit 40 measures the rotation speed and the torque of the motor 50 driven by the operation control unit 40 and calculates the torque to the operation control unit. The rotation speed measuring device 20 and the torque measuring device 30 which feed back are installed in the motor.

상기에서 일반적인 침전지는 도 2에 도시된 바와 같이 침전지의 슬러지 배출구 선단부에 2/3 이상의 슬러지가 침전되어 쌓이고 침전지의 슬러지 배출구로부터 멀어질수록 침전되는 슬러지의 양이 현격하게 줄어드는 분포를 보인다.In the general sedimentation basin, as shown in FIG. 2, more than two-thirds of sludge is deposited and accumulated at the tip of the sludge discharge port of the sedimentation basin, and the distance from the sludge discharge port of the sedimentation basin shows a significantly reduced amount of sludge deposited.

이러한 슬러지의 침강분포는 상기 슬러지 높이측정센서(10)에 의해 측정되며, 슬러지의 양은 상기 높이측정센서(10)로부터 측정된 슬러지의 높이와 침전지의 길이과 폭에 의해 연산제어부(40)에서 산술적으로 계산된다.The sedimentation distribution of the sludge is measured by the sludge height measuring sensor 10, the amount of sludge is arithmetically calculated by the operation control unit 40 by the height of the sludge measured from the height measuring sensor 10 and the length and width of the sedimentation basin. Is calculated.

상기와 같이 슬러지의 양과 분포가 계산되면 연산제어부(40)는 계산된 슬러지의 양과 분포에 따라 각 구간별 수중대차(80)의 최적 운전속도(회전수)와 토크를 계산하는 한편, 슬러지가 대량으로 쌓여 1회의 운전만으로는 슬러지를 완전하게 수집하지 못하는 구간을 선정하고 그 구간에서 수중대차가 반복운전해야 하는 횟수를 계산하여 모터(50)를 구동시킨다.When the amount and distribution of the sludge is calculated as described above, the operation control unit 40 calculates the optimum operating speed (speed) and torque of the subsea vehicle 80 for each section according to the calculated amount and distribution of the sludge, Selected sections that do not collect sludge completely with only one operation and calculates the number of times that the subwater truck should be repeatedly operated in the section to drive the motor 50.

이와 같이 연산제어부(40)의 제어로 모터(50)가 작동되면 모터축에 연결된 드럼(60)이 회전하면서 와이어로프(70)가 감기고 풀리게 되고 상기 와이어로프(70)와 연결된 수중대차(80)가 왕복이송되는 것이다.As such, when the motor 50 is operated by the control of the operation control unit 40, the drum 60 connected to the motor shaft rotates so that the wire rope 70 is wound and unwound and the water cart 80 connected to the wire rope 70 is rotated. Is round trip.

한편, 수중대차(80)가 이송되는 중의 회전수와 토크는 모터(50)에 설치되는 회전수측정기(20) 및 토크측정기(30)에 의해 실시간으로 측정되어 수중대차(80)에 과부하가 걸릴 경우 연산제어부(40)가 모터(50)의 회전수와 토크를 적절하게 조정하여 수중대차(80)가 이탈하는 등의 사고를 방지하게 된다.Meanwhile, the rotation speed and the torque while the subsea vehicle 80 is being transferred are measured in real time by the rotameter 20 and the torque meter 30 installed in the motor 50 to overload the subsea vehicle 80. In this case, the operation control unit 40 properly adjusts the rotational speed and torque of the motor 50 to prevent the accident such as the subsea vehicle 80 separates.

상기와 같은 이 발명에 따른 대차식 슬러지 수집장치의 제어시스템에 따른 제어방법을 도 5을 참조하여 단계별로 살펴보기로 한다.The control method according to the control system of the bogie-type sludge collection device according to the present invention as described above will be described step by step with reference to FIG.

먼저, 슬러지 수집장치를 제어하는 연산제어부(40)의 동작모드를 전진운전모드로 설정하는 단계(S1); 침전지에 설치되는 높이측정센서(10)의 설치위치 및 설치개수를 설정하는 단계(S2); 연산제어부가 높이측정센서로부터 입력된 슬러지의 구간별 높이와 침전지의 길이와 폭의 수치로 침전지에 쌓인 슬러지의 양과 분포를 산출하는 단계(S3); 상기 산출된 슬러지의 구간별 양과 분포에 따라 연산제어부(40)가 모터(50)의 최적운전토크, 최적운전속도(회전수), 반복운전구간 및 반복운전횟수를 계산하여 수중대차의 운전조건을 설정하는 단계(S4); 상기 설정된 운전조건에 따라 모터(50)가 구동하여 수중대차(80)를 운전시키는 단계(S5); 모터에 장착된 토크측정기(30)가 모터의 운전토크를 측정하여 측정토크가 최초 설정된 최적토크값보다 클 경우에는 모터의 회전수를 낮추고, 측정토크가 최초 설정된 최적토크값보다 작을 경우에는 모터의 회전수를 높여 수중대차의 운전속도를 최적화하는 단계(S6); 수중대차가 최초 설정된 반복구간에 진입할 경우 반복운전횟수를 헤아려 최초 설정된 반복운전횟수보다 작을 경우에는 최초 설정된 반복운전구간의 끝지점에서 수중대차가 후진운전모드로 전환되어 반복운전구간의 시작지점까지 후진운전하는 단 계(S7); 반복운전구간의 시작지점에 도달한 후 다시 전진운전모드로 전환하는 단계(S8);를 수행한 이후 연산제어부에서 최초 설정한 반복운전횟수에 도달할 때까지 반복운전구간에서 상기 S4 단계에서 S8 단계를 반복수행하여 슬러지 수집을 완료한다.First, setting the operation mode of the operation control unit 40 for controlling the sludge collecting apparatus to the forward operation mode (S1); Setting the installation position and the number of installation of the height measuring sensor 10 installed in the sedimentation basin (S2); Calculating an amount and a distribution of sludge accumulated in the sedimentation basin by numerical values of the height of each section of the sludge inputted from the height measuring sensor and the length and width of the sedimentation basin (S3); According to the calculated amount and distribution for each section of the sludge, the operation control unit 40 calculates the optimum operating torque, the optimal operating speed (speed), the repeating operation section and the number of repeating operation of the motor 50 to calculate the operating condition of the subsea vehicle. Setting step (S4); Driving the water cart 80 by driving the motor 50 according to the set driving condition (S5); When the torque measuring device 30 mounted on the motor measures the operating torque of the motor and the measured torque is greater than the initially set optimum torque value, the motor speed is lowered. When the measured torque is smaller than the initially set optimum torque value, the motor Optimizing the driving speed of the underwater vehicle by increasing the number of revolutions (S6); When the subwater vehicle enters the first set repetition section and counts the number of repetitive operations, if it is smaller than the initial set repetition operation section, the subwater truck switches to the reverse operation mode from the end point of the initial set repetition operation section to the start point of the repetition operation section. Step (S7) for the reverse operation; After reaching the start point of the repeating operation section, the step of switching back to the forward operation mode (S8); and after performing the repeating operation number initially set by the operation control unit, steps S4 to S8 in the repeating operation section. Repeat to complete the sludge collection.

상기에서 반복운전구간의 끝지점에서 수중대차가 후진하여 시작지점에서 전진운전모드로 전환한 다음 상기 S4 단계에서 S8 단계를 반복수행하는 이유는 최초의 전진운전에 의해 슬러지의 일부가 수집되어 슬러지 배출구를 통하여 배출되기 때문에 최초 측정된 슬러지의 양과 분포가 달라지게 되므로 실시간으로 슬러지의 양과 분포를 새롭게 계산하여 모터의 운전조건을 새롭게 설정할 필요가 있기 때문이다.The reason why the submersible truck is reversed at the end point of the repetitive operation section and then switches to the forward operation mode at the start point and then repeats the step S8 in the step S4 is because a part of the sludge is collected by the first forward operation and the sludge discharge port This is because the amount and distribution of the sludge initially measured will be different because it is discharged through, so it is necessary to newly set the operating conditions of the motor by newly calculating the amount and distribution of sludge in real time.

이와 같이 높이측정센서, 회전수측정기 및 토크측정기를 이용하여 실시간으로 변하는 슬러지의 양과 분포를 계산하여 수중대차를 견인하는 모터의 구동을 제어함으로써 슬러지 수집장치를 가장 효율적으로 운전할 수 있게 되는 것이다.Thus, the sludge collection device can be operated most efficiently by calculating the amount and distribution of the sludge which changes in real time using the height measuring sensor, the rotation speed measuring instrument, and the torque measuring instrument to control the driving of the motor to pull the subsea vehicle.

이와 같은 이 발명에 따른 대차식 슬러지 수집장치의 제어시스템 및 그에 따른 제어방법에 의하면, 침전지에 불규칙적으로 쌓인 슬러지의 양과 분포를 실시간을 측정하여 수중대차를 최적의 속도와 토크로 운전시킬 수 있으며 대량의 슬러지 가 쌓인 특정구간에서 반복하여 슬러지 수집을 수행할 수 있게 되어 슬러지 수집장치의 운전시간과 사용에너지가 획기적으로 감소되는 효과가 발생하게 된다.According to the control system of the bogie-type sludge collecting device and the control method thereof according to the present invention, it is possible to operate the water cart at the optimum speed and torque by measuring the quantity and distribution of the sludge accumulated in the sedimentation basin in real time. Sludge collection can be performed repeatedly in a specific section where sludge is accumulated, and the operation time and energy of the sludge collection device are drastically reduced.

그리고, 슬러지 수집장치의 제어가 자동으로 이루어지므로 작업자의 오작동이나 예측할 수 없는 대량의 슬러지가 쌓인 부분에서의 과부하로 인한 수중대차의 이탈을 방지할 수 있는 효과도 발생하게 된다.In addition, since the control of the sludge collecting device is automatically performed, the effect of preventing the detachment of the water cart due to the operator's malfunction or the overload in the unpredictable mass of the sludge is also generated.

Claims

A height measuring sensor 10 installed in a predetermined section of the sedimentation basin for measuring the height of the sludge deposited on the sedimentation basin;

A rotation speed measuring device 20 for measuring the rotation speed of the motor for each section;

Torque measuring device 30 for measuring the torque of the motor for each section; And

Calculate the amount and distribution of the settling sludge, the optimum rotation speed and torque for each section of the motor, and the section and the number of iterations for the submersible truck to repeat the operation by using the values received from the height measuring sensor, the rotation speed measuring instrument and the torque measuring instrument. An operation control unit 40 for controlling the driving of the motor with the calculated information; Control system of the bogie sludge collection device, characterized in that consisting of.

Setting an operation mode of an operation control unit for controlling the sludge collecting device to a forward driving mode (S1);

Setting the installation position and the number of installations of the height measuring sensor installed in the sedimentation basin (S2);

Calculating an amount and a distribution of sludge accumulated in the sedimentation basin by numerical values of the height of each section of the sludge inputted from the height measuring sensor and the length and width of the sedimentation basin (S3);

Setting an operating condition of the subsea vehicle by calculating an optimum driving torque, an optimum operating speed, a repeating operation section, and a repeating operation frequency of the driving motor according to the calculated amount and distribution for each section of the sludge (S4);

Driving the subsea vehicle by driving a motor according to the set driving condition (S5);

When the torque measuring instrument mounted on the motor measures the operating torque of the motor and the measured torque is larger than the initial set optimal torque value, the motor speed is lowered. When the measured torque is smaller than the initially set optimal torque value, the motor speed is set. Optimizing the driving speed of the subsea vehicle by increasing (S6);

When the subwater vehicle enters the first set repetition section and counts the number of repetitive operations, if it is smaller than the initial set repetition operation section, the subwater truck switches to the reverse operation mode from the end point of the initial set repetition operation section to the start point of the repetition operation section. Driving backward (S7);

When reaching the start point of the repeating operation section to switch back to the forward operation mode (S8);

The control method of the balance type sludge collecting device, characterized in that the sludge collection is completed by repeating the steps S4 to S8 in the repetitive operation section until the first operation number set by the operation control unit is reached.