KR100661154B1 - 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생활하수 및 용수, 농업용수 및 담화수 등의 수리시설에 설치되어 있는 배수관문 수문의 열린정도(개폐정도)를 수치로 변환하여 원격지에 구성되어 있는 원격제어시스템, 전송시스템 등 데이터 정보수집장치에 시리얼통신 또는 아날로그수치로 전달하도록 하여 원격지에서 정확한 수문의 개폐율을 파악하고 제어하여 물관리를 보다 정확하고 신속하게 제어하여 물관리 효율을 좀 더 높일 수 있도록 하는 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템에 관한 것이다.

본 발명인 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템은,

수문의 개폐를 측정하는 장치에 있어서,

사용자의 조작에 따라 수문을 개폐하는 수문개폐모터와;

수문 개폐시 수문개폐모터의 회전수를 카운터하는 모터회전카운터부와;

수문개폐모터의 회전수를 누적하여 카운터하는 모터회전누적카운터부와;

수문이 100% 오픈되었을 경우에 수문개폐모터의 회전수를 저장하는 최대회전수저장부와;

수문의 개폐정도를 산출하는 개폐율산출부와;

개폐율을 산출하여 수문개폐모터의 잔여 회전수를 카운터하는 모터회전잔여카운터부와;

상기 각 부와 전기적으로 연결되어 전반적인 제어를 담당하는 중앙제어부;를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 통해 수리시설에 설치되어 있는 수문의 개폐율을 정확하게 확인할 수 있어 그 수문을 통하여 방류된 물의 양을 계산할 수 있게 되며, 계산된 물 방류량과 그 해 수확된 농작물 등을 기반으로 데이터베이스를 구축하여 농업표본 등 농업기술 발전에 이바지할 수 있고 효율적으로 물을 관리하여 물 부족현상이 줄어드는 효과를 제공할 수 있게 되며, 물관리로 집행되었던 예산도 보다 효율적으로 관리할 수 있게 된다.

계측, 원격전송, 개폐율, 원격제어, 개도계, 수문계측.

Description

모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템{Gate Opening and Closing System in use of Motor Reply Telegram Measuremnet}

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템의 전체 구성도이다.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템의 블록도이다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템의 동작과정을 설명한 예시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 수문개폐시스템 110 : 수문개폐모터

120 : 모터회전카운터부 130 : 모터회전누적카운터부

140 : 최대회전수저장부 150 : 개폐율산출부

160 : 모터회전잔여카운터부 170 : 데이터전송부

180 : 중앙제어부 200 : 원격지컴퓨터단말기

본 발명은 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생활하수 및 용수, 농업용수 및 담화수 등의 수리시설에 설치되어 있는 배수관문 수문의 열린 정도(개폐 정도)를 수치로 변환하여 원격지에 구성되어 있는 원격제어시스템, 전송시스템 등 데이터 정보수집장치에 시리얼통신 또는 아날로그수치로 전달하도록 하여 원격지에서 정확한 수문의 개폐율을 파악하고 제어하여 물관리를 보다 정확하고 신속하게 제어하여 물관리 효율을 좀 더 높일 수 있도록 하는 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템에 관한 것이다.

일반적으로 현재의 수리시설에 댐이나 보를 설치하고 생활용수, 공업용수, 농업용수를 확보하기 위해 운용되고 있다.

현재 댐이나 보에는 수문을 설치하고, 수문을 열고 닫을 수 있는 개폐장치를 장착하여 필요에 따라 수문을 열거나 닫아서 저수량을 조절하고 이를 통하여 물관리를 하고 있다.

과거에는 수문에 조절핸들을 설치하여 조절핸들을 회전시킴으로써 수문이 개폐되도록 하는 수동방식을 많이 채용하였으나, 최근에는 모터와 기어유닛 또는 유압피스톤장치 등을 이용하여 수문 개폐를 자동으로 제어할 수 있는 자동방식이 주로 이용되고 있다. 그런데, 일반적으로 이러한 수문의 개폐 정도는 모터의 제어시간으로 계산하여 표기하였다. 이로 인하여 물 공급량 조절을 특정한 관리자의 주관 으로 결정하여 공급하여 필요한 시기에 필요한 양의 물을 공급하기에 많은 어려움이 있었다.

또한, 현재 농가에 물공급을 할 때 현재는 사람이 직접 제어하기 때문에 공급량이나 시기를 정량적으로 데이터베이스화할 수 없어 농업기술의 발전에 영향을 끼치지 못하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 배수갑문 등에 설치되어 있는 수문을 원격지에서 제어할 때 정확하게 제어되고 정확하게 제어되는 것은 수치상으로 표기하여 다시 원격지로 전송하여 확인할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템은,

수문의 개폐를 측정하는 장치에 있어서,

사용자의 조작에 따라 수문을 개폐하는 수문개폐모터와;

수문 개폐시 수문개폐모터의 회전수를 카운터하는 모터회전카운터부와;

수문개폐모터의 회전수를 누적하여 카운터하는 모터회전누적카운터부와;

수문이 100% 오픈되었을 경우에 수문개폐모터의 회전수를 저장하는 최대회전 수저장부와;

수문의 개폐정도를 산출하는 개폐율산출부와;

개폐율을 산출하여 수문개폐모터의 잔여 회전수를 카운터하는 모터회전잔여카운터부와;

상기 각 부와 전기적으로 연결되어 전반적인 제어를 담당하는 중앙제어부;를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 개폐율산출부를 통해 산출된 개폐율을 현장에서 확인할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부;를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 개폐율산출부는 모터회전누적카운터부의 카운터수를 최대회전수저장부의 회전수로 나누어 100을 곱하여 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 원격지에 있는 사용자의 조작 신호를 수신하고, 수문개폐 조작에 따라 산출되는 데이터를 원격지에 전송하는 데이터전송부를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템의 전체 구성도이다.

도1에 도시한 바와 같이, 본 발명인모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템을 수문의 개폐를 조작하는 모터에 구성하여 현장에서 직접 개폐를 조작할 수 있으며 또한, 네트워크망을 통해 원격지에서 사용자 컴퓨터단말기(200)의 조작에 따라 수문 개폐모터를 조작할 수 있다.

현장에서 직접 조작하기 위해서는 조작자를 위해 별도의 조작부(미도시)를 수문 개폐시스템에 구성할 수도 있다.

종래의 센서의 감지를 통해 수문을 개폐함으로써 발생하는 부정확한 개폐율에 따른 피해가 발생하였지만 본 발명의 시스템을 통해 수문 개폐율을 정확히 산출할 수 있고, 원격지 혹은 현장에서 정확한 개폐를 실행할 수 있는 장점을 제공할 수 있게 된다.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템의 블록도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명인 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템은,

수문의 개폐를 측정하는 장치에 있어서,

사용자의 조작에 따라 수문을 개폐하는 수문개폐모터(110)와;

수문 개폐시 수문개폐모터의 회전수를 카운터하는 모터회전카운터부(120)와;

수문개폐모터의 회전수를 누적하여 카운터하는 모터회전누적카운터부(130)와;

수문이 100% 오픈되었을 경우에 수문개폐모터의 회전수를 저장하는 최대회전수저장부(140)와;

수문의 개폐정도를 산출하는 개폐율산출부(150)와;

개폐율을 산출하여 수문개폐모터의 잔여 회전수를 카운터하는 모터회전잔여 카운터부(160)와;

상기 각 부와 전기적으로 연결되어 전반적인 제어를 담당하는 중앙제어부(180);를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 개폐율산출부를 통해 산출된 개폐율을 현장에서 확인할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부;를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 개폐율산출부는 모터회전누적카운터부의 카운터수를 최대회전수저장부의 회전수로 나누어 100을 곱하여 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 부가적인 양상에 따라 원격지에 있는 사용자의 조작 신호를 수신하고, 수문개폐 조작에 따라 산출되는 데이터를 원격지에 전송하는 데이터전송부를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐율을 산출하여 수문개폐모터의 잔여 회전수를 카운터하는 모터회전잔여카운터부(160)의 잔여 회전수만큼 명령을 수행하게 된다.

상기 개폐율산출부를 통해 모터회전누적카운터부의 카운터수를 최대회전수저장부의 회전수로 나누어 100을 곱하여 산출하게 되는데, 이는 아래의 수식에 따라 산출된다.

Y(%) = 100 * (Z/X)

X : 수문이 100% 오픈 되었을때 수문개폐모터의 회전수

Y : 수문개폐율

Z : 수문개폐모터의 회전수

즉, 예를 들어 설명하자면, X를 100,000이라 하고 Z를 20,000이라 한다면 Y 는 20%가 되는 것이다.

상기 최대회전수저장부에 저장되어 있는 회전수는 현장마다 다르게 저장되어져 있게 된다.

또한, 본 발명의 부가적인 양상에 따라 원격지에 있는 사용자의 조작 신호를 수신하고, 수문개폐 조작에 따라 산출되는 데이터를 원격지에 전송하는 데이터전송부를 구성함으로써, 원격지에서 조작한 데이터를 현장의 수문개폐시스템에 전송하고 수행한 데이터를 전송할 수 있어 원격 제어가 가능하게 된다.

상기한 각 부의 설명은 도 3을 통해 좀 더 상세히 설명하도록 한다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템의 동작과정을 설명한 예시도이다.

도 3에 도시한 도면을 상세히 설명하자면, 최초 20%의 수문 오픈 명령을 하게 되면 최초 모터회전카운터부는 '0', 모터회전누적카운터부는 '0', 최대회전수저장부에 저장되어 있는 회전수는 '100,000'이며, 개폐율산출부의 개폐율은 '0%'이고, 모터회전잔여카운터부는 '20,000'를 카운터하고 있게 된다.(1)

이때, 명령을 수행하게 되면 모터회전카운터부는 '20,000', 모터회전누적카운터부는 '20,000', 최대회전수저장부에 저장되어 있는 회전수는 '100,000'이며, 개폐율산출부의 개폐율은 '20%'이고, 모터회전잔여카운터부는 '0'이 됨으로써 20% 수문 오픈 명령을 수행하게 되며 초기화 상태로 설정되게 된다.(2)

만약, 현재 20%의 오픈 상태에서 30,000 회전 오픈 명령을 하게 되면 모터회전카운터부는 '0', 모터회전누적카운터부는 '20,000', 최대회전수저장부에 저장되 어 있는 회전수는 '100,000'이며, 개폐율산출부의 개폐율은 '20%'이고, 모터회전잔여카운터부는 '30,000'을 카운터하고 있다(3)가 명령 수행상태시를 예를 들자면 모터회전카운터부는 '20,000', 모터회전누적카운터부는 '40,000', 최대회전수저장부에 저장되어 있는 회전수는 '100,000'이며, 개폐율산출부의 개폐율은 '40%'이고, 모터회전잔여카운터부는 '10,000'을 카운터(4)하게 되어 잔여카운터만큼 더 회전을 하게 되어 모터회전카운터부는 '30,000', 모터회전누적카운터부는 '50,000', 최대회전수저장부에 저장되어 있는 회전수는 '100,000'이며, 개폐율산출부의 개폐율은 '50%'이고, 모터회전잔여카운터부는 '0'을 카운터하고 있어 초기화 상태로 설정되게 된다.(5)

일정 시간이 경과후, 사용자가 30,000 회전 클로즈 명령을 하게 되면 모터회전카운터부는 '0', 모터회전누적카운터부는 '50,000', 최대회전수저장부에 저장되어 있는 회전수는 '100,000'이며, 개폐율산출부의 개폐율은 '50%'이고, 모터회전잔여카운터부는 '-30,000'을 카운터하다(6)가 명령 수행상태시를 예를 들자면 모터회전카운터부는 '-20,000', 모터회전누적카운터부는 '30,000', 최대회전수저장부에 저장되어 있는 회전수는 '100,000'이며, 개폐율산출부의 개폐율은 '30%'이고, 모터회전잔여카운터부는 '-10,000'을 카운터(7)하게 되어 잔여카운터만큼 더 회전을 하게 되어 모터회전카운터부는 '-30,000', 모터회전누적카운터부는 '20,000', 최대회전수저장부에 저장되어 있는 회전수는 '100,000'이며, 개폐율산출부의 개폐율은 '20%'이고, 모터회전잔여카운터부는 '0'을 카운터하고 있어 초기화 상태로 설정되게 된다.(8)

상기한 '-'는 이해를 쉽게 돕기 위해 표시한 것으로 클로즈 명령시 수문개폐모터는 역회전을 의미하게 된다.

상기한 오픈/클로즈 명령을 회전수 혹은 개폐율로 할 수 있다.

본 발명인 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템을 통해 배수갑문 등에 설치되어 있는 수문을 원격지에서 제어할 때 정확하게 제어되고 정확하게 제어되는 것은 수치상으로 표기하여 다시 원격지로 전송하여 확인할 수 있게 된다.

이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템은,

수리시설에 설치되어 있는 수문의 개폐율을 정확하게 확인할 수 있어 그 수문을 통하여 방류된 물의 양을 계산할 수 있게 되며, 계산된 물 방류량과 그 해 수 확된 농작물 등을 기반으로 데이터베이스를 구축하여 농업표본 등 농업기술 발전에 이바지할 수 있고 효율적으로 물을 관리하여 물부족 현상이 줄어드는 효과를 제공할 수 있게 되며, 물관리로 집행되었던 예산도 보다 효율적으로 관리할 수 있다.

Claims (4)

1. 수문의 개폐를 측정하는 장치에 있어서,

   사용자의 조작에 따라 수문을 개폐하는 수문개폐모터와;

   수문 개폐시 수문개폐모터의 회전수를 카운터하는 모터회전카운터부와;

   수문개폐모터의 회전수를 누적하여 카운터하는 모터회전누적카운터부와;

   수문이 100% 오픈되었을 경우에 수문개폐모터의 회전수를 저장하는 최대회전수저장부와;

   수문의 개폐정도를 산출하는 개폐율산출부와;

   개폐율을 산출하여 수문개폐모터의 잔여 회전수를 카운터하는 모터회전잔여카운터부와;

   상기 각 부와 전기적으로 연결되어 전반적인 제어를 담당하는 중앙제어부;를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 개폐율산출부를 통해 산출된 개폐율을 현장에서 확인할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부;를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 개폐율산출부는 모터회전누적카운터부의 카운터수를 최대회전수저장부의 회전수로 나누어 100을 곱하여 산출하는 것을 특징으로 하는 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   원격지에 있는 사용자의 조작 신호를 수신하고, 수문개폐 조작에 따라 산출되는 데이터를 원격지에 전송하는 데이터전송부를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 모터 회전수 측정을 이용한 수문 개폐시스템.

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