KR100845972B1 - System for remote-control the water lever of the tank - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 저수조의 무선원격 수위조절 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a wireless remote water level control system of the reservoir of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *
1 : 모터펌프 2 : 급수배관1: motor pump 2: water supply pipe
3 : 저수조 5 : 수위감지센서3: water tank 5: water level sensor
15 : 수위감지장치 19 : 무선송신기15: water level detection device 19: wireless transmitter
20 : 펌프제어기 24 : 무선수신기 20: pump controller 24: wireless receiver
25 : 유량계 26 : 개폐기25: flow meter 26: switchgear
본 발명은 지하수 또는 저수지와 같은 상수원의 물을 펌핑하여 원격지에 있 는 저수조에 저수하여 두었다가 필요시에 사용자에게 급수하는 간이상수도시설에 있어서 저수조 내의 수위가 적정범위에 있도록 제어하는 저수조의 무선원격 수위조절 시스템에 관한 것이다. The present invention pumps water from a water supply source such as groundwater or a reservoir, and stores it in a remote reservoir to supply water to a user when needed. Control system.
일반적으로 상수도가 보급되지 않은 농어촌 지역이나 산간 벽지에서는 지하수 또는 지표수를 끌어올려 저수조에 저장한 후, 이를 원거리에 산재해 있는 가옥에 급수하는 간이상수도 시설을 이용하고 있다. In general, rural and rural areas where water supply is not spread, the groundwater or surface water is used to raise groundwater or surface water and store it in a reservoir, and then use it to supply water to houses scattered over long distances.
대부분의 간이상수도시설은 상수원으로부터 물을 펌핑하는 모터펌프와; 상기 모터펌프에서 펌핑되는 물을 급수하는 급수배관과; 상기 급수배관으로부터 공급되는 물을 저수하는 저수조와; 수위감지센서의 신호에 따라 상기 모터펌프를 제어하는 콘트롤러로 구성되어 있어 저수조의 수위가 상, 하한의 적정 범위에 들도록 모터펌프의 작동을 제어하여 저수조의 수위가 일정범위 내에서 유지되도록 하고 있다 Most liver water supply facilities include a motor pump that pumps water from a water supply; A water supply pipe for supplying water pumped from the motor pump; A reservoir for storing water supplied from the water supply pipe; It is composed of a controller that controls the motor pump according to the signal of the water level sensor so that the water tank level is kept within a certain range by controlling the operation of the motor pump so that the water level of the water tank is in the proper range of the upper and lower limits.
또한 대부분의 경우 산재해 있는 여러 가옥에 대한 용이한 급수를 위해 저수조는 지대가 높은 곳에 위치하므로 모터펌프가 설치된 상수원으로부터 다소 멀리 떨어진 위치에 설치되는 것이 보통이다. Also, in most cases, the reservoir is located in a high area for easy water supply to various scattered houses, so it is usually installed at a position far from the water source where the motor pump is installed.
이와 같이 사용되는 종래의 간이상수도 시설은 상수원의 모터펌프와 저수조간에 유선 선로를 이용하여 모터펌프를 제어하도록 되어 있거나, 급수배관에 급수되는 물의 유속을 감지하는 유속감지수단 또는 물의 압력상태를 감지하는 압력감지수단을 구비하여 저수조에 공급되는 압력이나 물의 흐름상태로 모터펌프를 제어하도록 한 것이 있는가 하면, 또한 상수원의 모터펌프에 구비되는 콘트롤러의 내부에 무선 수신부를 두고 수위감지수단으로부터 감지된 신호에 따라 무선신호를 송신하 는 무선송신부를 구성하여, 상기 무선송신부로부터 송신되는 신호를 무선수신부에 수신하여 모터펌프 구동을 제어하도록 한 것이 있었다.Conventional simple water supply facilities used in this way is to control the motor pump using a wired line between the motor pump and the reservoir of the water source, or flow rate detection means for detecting the flow rate of water supplied to the water supply pipe or to detect the pressure state of the water The pressure sensing means may be used to control the motor pump under the pressure or flow of water supplied to the reservoir, and the wireless receiver may be provided inside the controller provided in the motor pump of the water supply source to detect the signal detected by the water level sensing means. Accordingly, there has been a configuration in which a wireless transmitter for transmitting a wireless signal is configured to receive a signal transmitted from the wireless transmitter and to control the driving of the motor pump.
상기의 유선 선로를 이용하는 경우 산사태나 홍수, 땅파기 등에 의해 잦은 단선, 단락 또는 누수 등으로 정상적인 동작을 하지 못하게 되는가 하면, 상기 잦은 고장으로 인하여 수리 및 유지 보수에 따른 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.In the case of using the wired line, it is not possible to operate normally due to frequent disconnection, short circuit, or leakage due to landslides, floods, digging, etc.
상기의 유속 또는 압력감지수단을 사용하는 경우 직접적으로 가해지는 물의 작용에 의하여 동작을 하게 되므로 배관이 노후되었거나 펌핑된 물에 이물질이 많이 함유된 경우, 상기 이물질이 유속 또는 압력감지수단이 정상적으로 동작하는데 지정을 줄 뿐만 아니라 잦은 고장을 유발시키는 문제점이 있었다.When the flow rate or pressure sensing means is used, the operation is performed by the action of water directly applied. Therefore, when the pipe is old or the pumped water contains a large amount of foreign matter, the foreign matter may operate normally. In addition to giving a designation, there was a problem causing frequent failures.
반면에 상기의 송수신되는 무선신호를 이용하는 경우 상기 저수조의 무선송신기나 펌프제어기의 무선수신부가 오작동을 일으키거나 고장이 났을 경우 저수조에 물을 저수하지 못하게 되거나, 혹은 저수조의 물이 범람하는 경우가 발생되어 사용자는 급수를 받지 못하는 곤란에 빠질 수도 있고 원거리에 위치해 있는 상수원의 모터펌프와 저수조의 이상 유무를 수시로 점검해야 하는 번거로움이 있었다. On the other hand, in the case of using the radio signals transmitted and received, when the radio receiver of the reservoir or the pump controller malfunctions or malfunctions, water cannot be stored in the reservoir, or water in the reservoir overflows. As a result, the user may have difficulty in receiving the water supply, and there is a hassle of checking the abnormality of the motor pump and the reservoir of the water source located at a remote location from time to time.
특히 저수조의 수위를 적정범위로 조절하는 것은 해당주민의 일상생활을 영위하는 데 필수적인 사항으로 무엇보다도 신뢰성 및 유지보수성이 고려되어야 하나 상기 무선신호를 이용하는 고안들은 이를 간과하고 있어 부품의 열화 및 파손에 의해 회로가 고장나게 되면 급수 중단으로 이어지기 때문에 주민의 불편과 불신을 야기하는 문제점을 안고 있었다. In particular, adjusting the water level of the water tank to an appropriate range is essential for living the daily lives of the residents, and above all, reliability and maintainability should be considered, but the designs using the radio signal are overlooked, which may cause deterioration and damage of parts. When the circuit breaks down, it leads to a water supply interruption, causing inconvenience and distrust to the residents.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 상수원의 모터펌프와 물을 저수하는 원거리의 저수조 간에 무선으로 신호를 송수신하여 모터펌프를 제어하는 데 있어서, 저수조의 수위감지센서를 5레벨로 세분화하여 구성하는 저수조의 무선원격 수위조절 시스템을 제공하기 위함이다.An object of the present invention for solving the above problems, in controlling the motor pump by wirelessly transmitting and receiving a signal between the motor pump of the water source and the remote reservoir to store water, the water level sensor of the reservoir to 5 levels It is to provide a wireless remote water level control system of a reservoir configured by subdividing.
또한 본 발명의 목적은 상기 급수배관의 개폐기 일측에 유량계를 구비하고, 상기 유량계로 유속을 측정하여 저수조의 수위를 안정적으로 조절하도록 하기 위한 저수조의 무선원격 수위조절 시스템을 제공하기 위함이다. In addition, an object of the present invention is to provide a wireless remote water level control system of a reservoir for providing a flow meter on one side of the water supply pipe, measuring the flow rate with the flow meter to stably adjust the water level of the reservoir.
앞서 설명한 바와 같은 목적은 저수조의 수위감지 시스템에 있어서, 저수조의 측면에 길이 방향으로 일렬로 부착되어 있어, 각 센서에 수위가 도달하였을 때 전기적인 접점이 스위칭되어 수위신호를 생성하는 복수개의 센서로 구성되는 수위감지센서(5)와; 상기 저수조 상에 장착되며, 상기 수위감지센서(5)의 수위신호를 전달받아 파형상태를 감지하여 무선송신기(19)로 전송하는 수위감지장치(15)와; 모터펌프(1)와 유선으로 연결되어 있으며 상기 무선송신기(19)와 무선통신을 하도록 무선수신기(24)를 구비하고 있어, 상기 무선송신기(19)로부터의 수위신호를 무선으로 전송받아 이에 따라 적정 수위에 도달했음을 판별한 후 모터펌프(1) 제어신호를 출력하여 모터펌프(1)를 가동시키는 펌프제어기(20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저수조의 무선원격 수위조절 시스템에 의해 달성된다.As described above, in the water level sensing system of the water tank, a plurality of sensors are attached to the sides of the water tank in the longitudinal direction in order to generate a water level signal by switching electrical contacts when the water level reaches each sensor. A water level sensor 5 configured; A water
또한 본 발명에 있어, 상기 수위감지센서(5)는 각 센서를 저수조의 상한수위와 하한수위에 밀집되게 분포하도록 저수조 벽면에 복수개 부착되어 있는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, it is preferable that the water level sensor 5 is attached to the water tank wall surface so that each sensor is distributed densely in the upper and lower water levels of the water tank.
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또한 본 발명에 있어서, 상기 수위감지장치(15)의 파형상태 감지는, 상기 수위감지센서(5) 중 설정시간 내에서 변경되는 수위감지신호를 전송하는 수위감지센서(5)들을 대상으로 하여 그 센서들이 물에 닿는 순간을 순서대로 감지하여 상기 수위감지장치(15)에 그 신호를 전송하고, 상기 수위감지장치(15)는 물이 닿는 센서의 순서와 각 센서에 물이 닿는 순간의 시간차를 연산하여 파형의 상태를 판단하는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the waveform state detection of the water
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이하 본 발명의 저수조의 무선원격 수위조절 시스템에 대해 첨부되는 도면을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter will be described in more detail through the accompanying drawings for the wireless remote water level control system of the reservoir of the present invention.
도 1은 본 발명의 저수조의 무선원격 수위조절 시스템의 구성도로써, 도면에서 보는 바와 같이 수위감지센서(5)는 저수조 탱크의 측면에 부착되어 있는 5개의 센서이다.1 is a block diagram of a wireless remote water level control system of the reservoir of the present invention, as shown in the figure, the water level sensor 5 is five sensors attached to the side of the reservoir tank.
상기 수위감지센서(5)는 각 센서에 수위가 도달하였을 때 전기적인 접점이 스위칭 되는 통상의 제품이다. The water level sensor 5 is a common product that the electrical contact is switched when the water level reaches each sensor.
즉 상기 수위감지센서(5)는 5레벨로 나뉘어져 수위를 측정하게 됨에 따라 저수조(3)의 수위를 보다 정확하게 파악할 수 있도록, 각 센서는 저수조(3) 높이에 따라 균일한 간격으로 배치되어 있다.That is, the water level sensor 5 is divided into five levels to measure the water level, so that each sensor is arranged at uniform intervals according to the height of the water tank 3 so as to more accurately grasp the water level of the water tank 3.
상기 수위감지센서(5)는 물과의 접촉 유무에 대해 감지하여 그 신호를 수위감지장치(15)에 계속적으로 전달하게 되는데, 상기 수위감지장치(15)는 상기 수위감지센서(5)의 신호를 통해 각 수위감지센서(5)가 저수조 탱크 내벽의 어느 위치에 해당하는 센서인지를 판별하여 각 수위가 어느 높이까지 차 있는지를 판별하도록 한다.The water level sensor 5 detects the presence or absence of contact with water and continuously transmits the signal to the
또한, 다른 실시예로 상기 수위감지센서(5)의 각 센서를 저수조의 상한수위와 하한수위에 밀집되게 분포하도록 부착시키고, 이러한 상태에서 저수조의 물이 자연력에 의해 파형이 생성되었을 경우 실제 저수조에 집수되어 있는 물의 정확한 양을 측정할 수 없게 되는 것을 방지하도록, 상기 수위감지장치(15)를 조작하여 밀집 분포하는 센서들이 설정 시간 내(초 단위)에서 그 신호를 달리할 경우 그 신호들을 무시하거나 혹은 변경되는 센서신호를 통해 현재의 저수조(3) 상태를 판단하도록 한다.Further, in another embodiment, each sensor of the water level sensor 5 is attached so as to be densely distributed in the upper and lower water levels of the water tank, and in this state, when the water in the water tank is generated by the natural force, the actual water tank is attached to the water tank. To avoid the inability to measure the exact amount of water that is collected, operate the water
즉, 저수조의 물이 파형에 따라 센서의 수위감지 값을 수시로 달리하게 되면, 실질적인 수위가 아니라 파형에 의한 일시적인 높이임을 감지하게 되는 것이다. In other words, when the water in the reservoir changes the water level detection value of the sensor from time to time according to the waveform, it is to sense that it is a temporary height due to the waveform, not the actual water level.
예를 들어 저수조(3) 내에 고수위로 집수 된 물에 파형이 형성되었을 경우, 상한수위에 밀집되어 있는 센서들은 물이 닿는 순간 그 순서대로 이를 감지하여 상기 수위감지장치(15)에 그 신호를 전송하게 될 것이고, 이들 순서와 시간차를 이용하여 파형의 정도를 측정하게 된다. For example, when a wave is formed in the water collected at the high water level in the water reservoir 3, the sensors concentrated in the upper water level sense the order in the order of the water contact and transmit the signal to the water
상기 수위감지장치(15)는 상기 파형상태 데이터 혹은 수위신호들을 생성하여 이를 무선으로 전송하도록, 상기 신호들을 증폭하는 증폭기와 연결되어 있다.The
상기 증폭기는 이들 신호들을 증폭시켜 무선송신기(19)로 전달한다. The amplifier amplifies these signals and forwards them to the
상기 무선송신기(19)는 저수조(3) 상에 장착되며 상기 저수조(3) 내의 수위감지센서(5)로부터 감지되는 수위신호를 입력받아 소정의 알고리즘으로 코드를 실어 일정시간 간격으로 신호를 출력하는 송신기 중앙처리장치를 내장하고 있으며, 상기 송신기 중앙처리장치의 출력신호에 따라 무선신호를 송출하게 된다.The
또한 상기 무선송신기(19)는 낙뢰 등에 대비해 낙뢰방지장치를 내장하고 있다. In addition, the
상기 수위감지센서(5)와 수위감지장치(15), 무선송신기(19)는 전원장치로부터의 전원공급에 의해 작동되는데, 상기 전원공급장치는 수위감지센서(5) 및 수위감지장치(15)와 연결되어 있다. 상기 전원공급장치는 태양전지를 이용한 자가발전장치 이거나, 별도의 밧데리를 장착한 장치일 수 있다.The water level sensor 5, the
모터펌프(1)는 저수조로부터 원거리에 있는 상수원 지역에 설치되어 있어, 상수원에 집수된 물을 저수조로 옮기도록 상수원에 침수되어 있는 통상적인 모터펌프이다. The
또한 급수배관(2)은 상기 모터펌프(1)와 저수조를 연결하고 있어 상기 모터펌프(1)의 펌핑작동에 의해 상수원의 물이 저수조로 방유되도록 하는 통상적인 지하관이다. In addition, the water supply pipe (2) is connected to the motor pump (1) and the reservoir tank is a conventional underground pipe that allows the water of the water supply to be discharged into the reservoir by the pumping operation of the motor pump (1).
펌프제어기(20)는 상기 모터펌프(1)와 유선으로 연결되어 있으며 상기 무선송신기(19)와 무선통신을 하도록 무선수신기(24)를 구비하고 있어, 상기 무선수신기(24)로부터의 수위신호를 무선으로 전송받아 이에 따라 적정 수위에 도달했음을 판별한 후 모터펌프(1) 제어신호를 출력하고 장치의 작동상태를 외부로 송출한다.The
즉 상기 수위감지장치(15)에서 판단된 파형상태 정보와 수위정보를 바탕으로 저수조의 물이 넘치는지의 상태를 판단하게 된다. That is, it is determined whether the water in the reservoir overflows based on the waveform state information and the water level information determined by the water
상기 무선신호의 송수신은 통달거리 확장 및 신뢰성 재고 면에서 미약전파 대신 소출력 FM 대역의 고유주파수를 사용한다.The transmission and reception of the radio signal uses a natural frequency of the low power FM band instead of weak radio waves in terms of communication distance extension and reliability inventory.
이에 따라 모터펌프(1)가 ON/OFF 되도록 상기 펌프제어기(20)가 명령을 내리게 된다. Accordingly, the
유량계(25)는 상기 펌프제어기(20)와 유선으로 연결되어 있으며, 상기 모터펌프로부터 연결되어 있는 급수배관(2) 사이에 결합되어 있어 상기 모터펌프(1)로부터 펌핑되는 상수원이 급수배관을 통과할 때 상기 유량계(25)가 그 유속을 측정하여, 유선으로 연결되어 있는 상기 펌프제어기(20)에 그 측정된 유속데이터를 전송하게 된다. The
상기 유량계(25)의 일측은 개폐기(26)가 설치되어 있는데, 상기 개폐기(26)는 모터펌프(1)를 통해 펌핑되는 상수원이 저수조(3)로 유입되는 것을 막거나 개방시키도록 수동 조작되는 장치이다. One side of the
상수원에 자연수가 집수되면 상기 펌프제어기(20)는 모터펌프(1)의 작동명령을 출력하여 모터펌프(1)를 작동시키게 된다. When the natural water is collected in the water source, the
상기 모터펌프(1)가 작동하게 되어 상수원의 물이 급수배관을 통해 유출되면 상기 급수배관과 연결되어 있는 유량계(25)는 그 유속을 측정하여 유선으로 연결되어 있는 펌프제어기(20)에 그 유속데이터를 전송하게 된다. When the
상기 상수원의 물이 저수조(3)로 유입되도록 개폐기(26)를 개방하게 되면, 지하에 매설되어 있는 급수배관을 따라 상수원의 물이 저수조로 집수된다. When opening the
이에 따라 저수조의 물은 점점 차오르게 되는데, 5 레벨의 수위감지센서(5)가 작동되어 저수조의 수위신호를 무선송신기(19)에 전송시키게 된다. Accordingly, the water in the reservoir is gradually filled, and the five-level water level sensor 5 is operated to transmit the water level signal of the reservoir to the
상기 무선송신기(19)는 전송받은 수위신호를 상기 펌프제어기(20)로 송신하게 되고, 상기 펌프제어기(20)의 무선수신기(24)는 상기 출력신호를 전송받아 펌프제어기(20)에 전달하게 된다 .The
상기 수위신호를 통해 펌프제어기(20)는 현재 저수조(3)의 수위정도 및 파형상태를 감지하게 되고, 기준 수위에 도달하였음을 판별한 후 모터펌프(1)의 작동 정지 명령을 내리게 된다. Through the water level signal, the
상기 모터펌프(1)의 작동 정지 명령에 따라 모터펌프(1)는 가동을 정지하게 되고, 더 이상 상수원의 물은 펌핑되지 않아 유량계(25)의 유속은 0으로 측정되어 펌프제어기(20)에 전송된다. According to the operation stop command of the
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 저수조의 무선원격 수위조절 시스템은, 상수원의 모터펌프와 물을 저수하는 원거리의 저수조 간에 무선으로 신호를 송수신하여 모터펌프를 제어하는 데 있어서, 저수조의 수위감지센서를 5레벨로 세분화하함으로써, 보다 정밀하게 저수조의 수위를 감지할 수 있다.As described in detail above, the wireless remote water level control system of the reservoir according to the present invention controls a motor pump by wirelessly transmitting and receiving a signal between a motor pump of a water source and a remote reservoir of water to store water. By subdividing into five levels, it is possible to detect the water level in the reservoir more precisely.
이상에서 본 발명의 저수조의 무선원격 수위조절 시스템에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical idea of the wireless remote water level control system of the water storage tank of the present invention has been described with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
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