KR100938496B1 - 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템 - Google Patents

상수도 관로의 원격제어 감시 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 관한 것으로, 터치시 상수도 관로의 상수에 대한 제어데이터 화면을 표시하는 제어상태(CONTROL STATUS) 터치부와; 터치시 센서데이터 화면을 표시하는 센서상태(SENSOR STATUS) 터치부와; 터치시 상수상태 측정용 센서 및 개폐율 측정센서의 제어목표치 수동설정 화면을 표시하는 프로파일 설정(PROFILE SET) 터치부와; 터치시 메인밸브의 수동개폐 설정화면을 표시하는 수동제어(MANUAL CONTROL) 터치부; 및 터치시 시스템 제어용 설정화면을 표시하는 시스템 셋(SYSTEM SET) 버튼, 터치시 상수 환경제어용 설정화면을 표시하는 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼, 및 터치시 급수환경 에러제어용 설정화면을 표시하는 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼을 가진 시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET) 터치부를 포함하는 터치스크린을 포함하며, 터치스크린에 의해 제어된 설정치는 상기 메모리부에 저장되는 한편, 통신모듈을 통해 제어부에 의해 서버에 송신된다.
상수, 원격제어, 감시, 터치스크린, 센서, 프로파일, 수동제어

Description

상수도 관로의 원격제어 감시 시스템{Remote control monitoring system for water supply pipe}
본 발명은 상수도 시설관리에 관한 것으로, 특히 관리자가 배수지마다 다른 현장상황에 맞도록 상수도 관로의 유수율을 포함한 각종 발생상황을 현장에서 터치스크린을 통하여 직접 관리할 수 있도록 한 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 상수는 수원지에서 물을 취수하여 정수장에서 사람이 먹을 수 있게 정수된 물을 말하는 것으로, 이 정수는 배수지에서 보관되어 배수관을 통하여 필요한 각 급수구역으로 급수관을 통해 공급을 하게 된다. 그런데 배수관과 급수관의 노후 및 시설의 유지관리 불량으로 인해 누수율이 증가함에 따라 유수율(공급된 상수에 대하여 급수구역의 수도미터에 계측되는 량의 비율)이 저하하고 있다.
그래서 상수도 유수율 제고를 위한 여러 가지 상수도 원격제어 감시시스템이 출원되어 공개되어 있고, 본 출원인도 이에 발맞추어 출원한 특허번호 10-0900717(상수도 관로용 밸브의 원격제어 감시 시스템 및 그 방법)을 등록받은바 있다.
이 등록받은 특허를 포함한 종래의 상수도 원격제어 감시시스템의 기술구성을 살펴보면, 원격제어를 위해 관리자에 의해 설정된 데이터가 저장되는 서버(본 출원인의 등록특허에서는“메인컨트롤부”)와; 상수의 상태를 측정하는 제1,2압력센서, 유량계 센서 및 관말최저압부 압력센서와 상수의 흐름을 조절하기 위해 개폐되는 메인밸브가 설치되는 상수도 관로와; 메인밸브에 설치되어 메인밸브의 개폐를 제어하는 구동밸브와; 메인밸브에 설치되어 구동밸브의 개폐율을 측정하는 개폐율 측정센서(V.O.R); 및 상기 각종 센서의 감지신호를 수신하여 제어부에 송신하는 센서부, 상기 제어부에 의해 제어되어 구동밸브를 제어하는 구동부, 서버와의 데이터 통신을 위한 통신모듈 및 전원으로부터 전원을 공급받는 전원부를 포함하는 메인컨트롤러(본 출원인의 등록특허에서는“원격단말부”)로 구성되어 있다.
한편, 본 출원인의 상기 등록특허는 서버에 설정된 데이터를 수신하여 저장하는 메모리부가 메인컨트롤러에 더 포함되어 있어서, 통신두절시에는 서버와 관계없이 메인컨트롤러가 독자적으로 상수도 관로의 메인밸브를 자동제어할 수 있도록 구성되어 있다.
상술한 종래의 기술구성은 상수도 관로로 흐르는 상수의 유수율에 대하여 각종 센서가 측정한 데이터가 서버에 설정된 데이터와 비교되어 서버에 의해 또는 통신불능시 메인컨트롤러에 의해 메인밸브가 자동개폐되어 유수율 관리를 최적으로 하도록 된 것이다.
그러나 이렇게 유수율을 최적관리하는 종래의 상수도 원격제어 감시시스템은 각각의 배수지마다 관리자가 직접 배수지의 밸브실에 가서 메인밸브를 조작하지 않 고 다수의 배수지를 원격에서 일방적으로 통합하여 관리하는 것이므로 각각의 배수지마다 밸브실의 시스템 에러가 별도로 발생하고, 상수도 관로의 유수 인입 유량이나 압력 등의 상수 상태, 이물질 등의 관로 상태, 화재,공사 등의 급수구역의 현장상황이 달라 이에 따른 제어환경이 다르고, 천재지변이나 비 관리자에 의한 조작 등으로 급수구역의 제어환경이 변동될 수 있는데, 이러한 경우에 관리자가 배수지 현장상황에 따라 적절하게 대처하지 못하는 문제점이 있었고, 또한 밸브실이 침수된 경우와 밸브실의 출입상태를 신속하게 관리자가 파악하지 못하여 메인컨트롤러의 고장 등이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래의 문제점을 고려하여 배수지마다 다른 현장상황에 따라 관리자가 적절하게 상수도 관로의 유수율을 포함한 현장의 각종 발생상황에 대하여 터치스크린에 의해 직접 현장에서 관리할 수 있도록 한 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 원격제어를 위해 관리자에 의해 설정된 데이터가 저장되는 서버와; 상수상태 측정용 센서와 상수 흐름 조절개폐용 메인밸브가 설치되는 상수도 관로와; 메인밸브에 설치되어 메인밸브의 개폐를 제어하는 구동밸브와; 메인밸브에 설치되어 구동밸브의 개폐율을 측정하는 개폐율 측정센서(V.O.R); 및 상수상태 측정용 센서의 감지신호를 수신하여 제어부에 송신하는 센서부, 제어부에 의해 제어되어 구동밸브를 제어하는 구동부, 서버에 설정된 데이터를 수신하여 저장하는 메모리부, 서버와의 데이터 통신을 위한 통신모듈 및 전원공급장치로 이루어진 메인컨트롤러를 포함하는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 터치시 상수도 관로의 상수에 대한 제어데이터 화면을 표시하는 제어상태(CONTROL STATUS) 터치부와; 터치시 센서데이터 화면을 표시하는 센서상태(SENSOR STATUS) 터치부와; 터치시 상수상태 측정용 센서 및 개폐율 측정센서의 제어목표치 수동설정 화면을 표시하는 프로파일 설정(PROFILE SET) 터치부와; 터치시 메인밸브의 수동개폐 설정화면을 표시하는 수동제어(MANUAL CONTROL) 터치부; 및 터치시 시스템 제어용 설정 화면을 표시하는 시스템 셋(SYSTEM SET) 버튼, 터치시 상수 환경제어용 설정화면을 표시하는 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼, 및 터치시 급수환경 에러제어용 설정화면을 표시하는 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼을 가진 시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET) 터치부를 포함하는 터치스크린을 더 포함하며, 터치스크린에 의해 제어된 설정치는 상기 메모리부에 저장되는 한편, 통신모듈을 통해 제어부에 의해 서버에 송신되는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 의해 달성된다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 제어데이터 화면은 현재 제어되고 있는 구동밸브와 메인센서 그리고 메인센서의 제어목표치와 이 제어목표치 그래프, 제어목표치의 상하 에러범위(Error bound) 그래프, 및 메인센서의 실시간 측정치와 이 실시간 측정치 상하 에러 허용오차(Dead band) 그래프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 상수도 관로와 메인컨트롤러가 설치된 밸브실의 침입여부를 감지하여 센서부에 침입감지신호를 송신하는 침입감지센서와 메인컨트롤러의 침수여부를 감지하여 센서부에 침수감지신호를 송신하는 침수감지센서를 더 포함하며, 제어부는 센서부로부터 수신한 침입 및 침수감지신호를 서버에 송신하고, 서버 또는 통신모듈을 통해 관리자에게 침입 및 메인컨트롤러 침수를 알리는 문자 메시지를 송신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 제어데이터 화면은 센서부로부터 침입감지신호와 침수감지신호를 수신한 제어부에 의해 점등되는 침입표시 아이콘과 침수표시 아이콘을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 프로파일 설정(PROFILE SET) 터치부의 수동설정 화면에서 봄/가을, 여름, 겨울과 같이 사용유량특성이 차이가 나는 경우에 선택적으로 적용할 수 있도록 복수의 프로파일을 설정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 시스템 셋(SYSTEM SET) 버튼은 USB 메모리를 이용하여 펌웨어 업데이트 및 로그 데이터 백업을 할 수 있는 시스템 관리용 화면을 더 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼의 상수 환경제어 설정화면은 상하 에러범위(Error bound)와 상하 에러 허용오차(Deadband) 설정화면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 제어목표치의 상하 에러범위(Error bound) 그래프와 메인센서의 실시간 측정치 상하 에러 허용오차(Deadband) 그래프는 상하 에러범위(Error bound)와 상하 에러 허용오차(Deadband) 설정화면을 통해 설정된 상하 에러범위(Error bound)와 상하 에러 허용오차(Deadband)에 따라 프로파일 설정(PROFILE SET) 터치부의 제어목표치 수동설정 후에 제어목표치 상하에 자동표시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼의 상수 환경제어 설정화면은 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 후 재차 반복제어에 따른 에러신호 발생시간(Quick Escape)과 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 불능에 따른 에러신호 발생시간(Timeout) 설정화면을 포함 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 메인밸브에 상수도 관로의 이물질 제거용 스트레이너를 설치하고, 이 스트레이너에 스트레이너 통과 상수압력측정센서(PAS)를 설치한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼의 급수환경 에러제어 설정화면은 상수상태 측정용 센서에 의해 측정된 상수도 관로의 압력과 스트레이너 통과 상수압력측정센서(PAS)에 의해 측정된 스트레이너의 압력의 압력차 상한치를 설정하는 스트레이너 압력 설정화면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼의 급수환경 에러제어 설정화면은 시스템 에러시 상수를 차단하기 위한 메인밸브 개폐치 설정화면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 시스템 에러는 제어전력 에러, 센서작동불능 에러, 구동밸브 과부하 에러, 제어불능 에러, 통신에러, 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 후 재차 반복제어 에러(Quick Escape), 및 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 불능(Timeout) 에러, 구동밸브 에러, 및 스트레이너 에러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼의 급수환경 에러제어 설정화면은 상수 물리량에 맞추어 급수환경 조절을 위한 상수 물리량 에러치 설정화면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 메인밸브의 상수 유입구 쪽에서 유출구 쪽으로 병렬 분기관로를 연결설치하고, 이 병렬 분기관로에 유입구로 유입되는 상수에 의해 회전되는 프로펠러와 이 프로펠러의 회전에 의해 발전하는 발전장치를 가진 발전기를 설치하되, 메인밸브의 개폐율에 따라 메인컨트롤러의 제어부에 의해 개폐제어되는 차단밸브를 유입구 쪽 병렬 분기관로에 설치한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 전원공급장치는 발전기의 발전전력을 포함하여 전력을 공급받는 전원관리컨트롤러와, 전원관리컨트롤러에 설치되어 전원관리컨트롤러로부터 공급받은 전력을 충전하여 전원관리컨트롤러를 통해 메인컨트롤러에 전력을 공급하는 밧데리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서, 전원공급장치는 전원관리컨트롤러에 설치되어 전원관리컨트롤러를 통해 밧데리에 전력을 충전하는 솔라모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 기술구성에 의해 관리자가 배수지 현장에서 현장상황에 따라 적절하게 상수도 관로의 유수율을 포함한 현장의 각종 발생상황에 대하여 터치스크린을 통하여 상수도 관로의 제어환경을 달리 설정할 수 있으므로 상수도 관로의 원격제어뿐만 아니라 현장제어를 할 수 있어 상수도 관로를 더욱 효과적으로 관리할 수 있다.
본 발명의 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템은 도 1의 기술구성도를 통해 살펴보면, 원격제어를 위해 관리자에 의해 설정된 데이터가 저장되는 서버(10)와; 상수상태 측정용 제1,2압력센서(P1,P2), 유량계 센서(FM) 및 관말최저압부 압력센서(CP)와 상수흐름 조절개폐용 메인밸브(20)가 설치되는 상수도 관로와; 메인밸브에 설치되어 메인밸브의 개폐를 제어하는 구동밸브(30)와; 메인밸브에 설치되어 구동밸브의 개폐율을 측정하는 개폐율 측정센서(V.O.R); 및 상수상태 측정용 센서의 감지신호를 수신하여 제어부(40)에 송신하는 센서부(50), 제어부에 의해 제어되어 구동밸브를 제어하는 구동부(60), 서버에 설정된 데이터를 수신하여 저장하는 메모리부(70), 서버와의 데이터 통신을 위한 통신모듈(80) 및 전원공급장치(90)로 이루어진 메인컨트롤러(100)를 포함한다.
상술한 기술구성에 더하여 본 발명은 터치스크린(110), 침입감지센서(120), 침수감지센서(130), 스트레이너 통과 상수압력측정센서(PAS), 발전기(140)를 더 포함한다.
침입감지센서(120)는 상수도 관로와 메인컨트롤러가 설치된 밸브실의 침입여부를 감지하여 센서부(50)에 침입감지신호를 송신하여 비관리자에 의한 메인밸브(20)를 포함한 메인컨트롤러(100)의 조작을 방지하고, 침수감지센서(130)는 메인컨트롤러의 침수여부를 감지하여 센서부에 침수감지신호를 송신하여 밸브실의 배수를 실시함으로써 메인컨트롤러의 고장을 방지하고자 하는 것으로, 제어부(40)는 센서부로부터 수신한 침입 및 침수감지신호를 통신모듈(80)을 통해 서버(10)에 송신 함과 아울러 서버(10) 또는 통신모듈(80)을 통해 관리자에게 밸브실 침입 및 메인컨트롤러 침수를 알리는 문자 메시지를 송신한다.
스트레이너 통과 상수압력측정센서(Prssure After Strainer:PAS)는 메인밸브(20)에 설치되어 상수도 관로에 쌓이게 되는 이물질을 제거하는 스트레이너(Strainer)(미도시)에 설치되는데, 센서부(50)가 스트레이너 통과 상수압력측정센서(PAS)에 의해 측정된 스트레이너 통과 상수압력을 수신하여 제어부(40)로 송신하면, 제어부는 스트레이너 통과 상수압력과 제1압력센서(P1)에 의해 측정된 상수도 관로의 압력을 비교하여 그 압력차가 설정한 압력 상한치 이상이 되면 스트레이너 에러신호를 통신모듈(80)을 통해 서버(10)에 송신함과 아울러 서버(10) 또는 통신모듈(80)을 통해 관리자에게 스트레이너 청소시기를 알리는 문자 메시지를 송신한다.
발전기(140)는 메인밸브(20)에 다음과 같이 설치된다. 메인밸브(20)의 상수 유입구 쪽에서 유출구 쪽으로 병렬 분기관로(141)를 연결설치하고, 이 병렬 분기관로에 유입구로 유입되는 상수에 의해 회전되는 프로펠러(142)와 이 프로펠러의 회전에 의해 발전하는 발전장치(143)를 가진 발전기(140)를 설치하되, 메인밸브의 개폐율에 따라 메인컨트롤러(100)의 제어부(40)에 의해 개폐제어되는 차단밸브(144)를 유입구 쪽 병렬 분기관로(141)에 설치한다. 발전기(140)의 발전장치에서 발생된 발전전력은 전원공급장치(90)의 전원관리컨트롤러(91)를 통해 밧데리(92)에 저장된다.
그리고 전원공급장치(90)는 상술한 발전기의 발전전력 및 일반 상용전원의 전력을 공급받는 전원관리컨트롤러(91)와, 전원관리컨트롤러에 설치되어 전원관리컨트롤러로부터 공급받은 전력을 충전하여 전원관리컨트롤러를 통해 메인컨트롤러(100)에 전력을 공급하는 밧데리(92)를 포함한다. 또한 전원공급장치는 전원관리컨트롤러에 설치되어 전원관리컨트롤러를 통해 밧데리에 전력을 충전하는 솔라모듈(93)을 더 포함한다.
이하에서는 본 발명의 주요 특징인 터치스크린의 구체적인 실시예를 첨부한 도 2∼10을 통하여 상세하게 기술하기로 한다.
1. 메인화면
도 2는 본 발명의 터치스크린의 메인화면 구성도이다.
본 발명의 터치스크린(110)은 제어상태(CONTROL STATUS) 터치부와; 센서상태(SENSOR STATUS) 터치부와; 프로파일 설정(PROFILE SET) 터치부와; 수동제어(MANUAL CONTROL) 터치부; 및 시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET) 터치부를 포함한다.
제어상태(CONTROL STATUS) 터치부는 터치시 상수도 관로의 상수에 대한 제어데이터 화면을 도 3과 같이 표시하고, 센서상태(SENSOR STATUS) 터치부는 터치시 상수상태 측정용 센서, 개폐율 측정센서, 및 이들 센서의 실시간 측정치 화면을 도 4와 같이 표시하고, 프로파일 설정(PROFILE SET) 터치부는 터치시 상수상태 측정용 센서 및 개폐율 측정센서의 제어목표치 수동설정 화면을 도 5와 같이 표시하고, 수동제어(MANUAL CONTROL) 터치부는 터치시 메인밸브의 수동개폐 설정화면을 도 6과 같이 표시한다.
시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET) 터치부는 도 7과 같이 시스템 셋(SYSTEM SET) 버튼, 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼, 및 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼을 표시한다.
시스템 셋(SYSTEM SET) 버튼은 터치시 도 8의 화면을 표시하는데, 그 중에서 Date & Time 버튼(상수상태 측정용 센서의 측정치 저장일시 설정), 아이덴티피케이션(Identification) 버튼(서버와 통신 설정), 이머전시 콜(Emergency call) 버튼(관리자 호출 설정)은 터치시 시스템 제어(상수상태 측정용 센서의 측정치 저장, 서버와 통신, 관리자 호출)용 설정화면(미도시)을 표시하고, 업데이트로그(Update&LOG) 버튼(USB 메모리를 이용하여 펌웨어 업데이트 및 로그 데이터 백업)(도 8)은 터치시 시스템 관리용 화면(펌웨어 업데이트 및 로그 데이터 백업)을 표시한다.
프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼은 터치시 도 9의 화면을 표시하는데, 그 중에서 웨이트 레지스터(Weight Register) 버튼(상수 사용환경 설정), 홀리데이 레지스터(Holiday Register) 버튼(상수 급수환경 제어범위 설정)은 터치시 상수 환경제어(상수 사용환경 설정, 상수 급수환경 제어범위 설정)용 설정화면(미도시)을 표시하고, 데드밴드(DeadBand) 버튼(상수 급수환경 에러신호 발생시간 설정)(도 9(a)), 퀵 이스케이프(Quick Escape) 버튼(상수 급수환경 에러신호 발생시간 설정)(도 9(b))은 터치시 상수 환경제어(상수 급수환경 에러신호발생시간 설정)용 설정화면을 표시한다.
컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼은 터치시 도 10의 화면을 표시하는데, 제어치(Control Value) 버튼(상수도 관로 에러에 따른 스트레이너 압력 상한치(최소압력) 설정)(도 10(a)), 에러코드액션(ErrorCodeAction) 버튼(시스템 에러에 따른 메인밸브 개폐치 설정)(도 10(b)), 브이오알 세팅(V.O.R Setting) 버튼(상수 물리량 에러치 설정)(도 10(c))은 터치시 급수환경 에러(스트레이너 압력 상한치(최소압력) 설정, 메인밸브 개폐치 설정, 상수 물리량 에러치 설정)제어용 설정화면을 표시한다.
상술한 터치스크린(110)을 통해 제어된 설정치는 상기 메모리부(70)에 저장되는 한편, 통신모듈(80)을 통해 제어부(40)에 의해 서버(10)에 송신된다.
2. 제어상태(CONTROL STATUS) 화면
도 3은 본 발명의 터치스크린의 제어상태(CONTROL STATUS) 터치부 터치시 화면 구성도로서, 설정완료된 현재의 제어상태 화면을 나타낸다.
관리자가 메인화면의 제어상태(CONTROL STATUS) 터치부를 터치하면 제어부(40)에 의해 메모리부(70)에 저장되어 있던 제어데이터가 인출되어 터치스크린(10)에 표시되는데, 이 제어데이터 화면에 의해 복수의 메인센서(제1압력센서(P1), 제2압력센서(P2), 관말최저압부(Critical Point:CP) 압력측정센서, 개폐율 측정센서(V.O.R), 또는 유량계(FlowMeter:FM) 센서)중에서 현재 제어되고 있는 센서는 유량계(FM)이고, 이 유량계 센서의 실시간 유량 측정치는 2264.9 LPM(liter per min)이고, 유량 제어목표치는 2666.7 LPM이며, 유량계 센서의 유량 제어목표치 그래프(실선)와 이를 기준으로 상하 에러범위(Error bound) 그래프(점선)와 실시간 유량 측정치의 상하 에러 허용오차(Deadband) 그래프(일점쇄선)가 표시되고, 메인밸브(20)를 개폐제어하는 제어대상 구동밸브(30)는 파일럿 밸브, 솔레노이드 밸브, 볼 밸브 중에서 파일럿(PILOT) 밸브임을 표시하고 있다.
이때, 사용자의 설정에 의하여 세로축의 범위를 지정하여 그래프를 표시함으로써 좁은 범위에서 값이 변동이 있는 경우 사용자가 좀더 원활한 관측이 가능하도록 한다.
이렇게 유량계 센서의 유량 측정치(2264.9 LPM)를 실시간으로 보여줌으로서 현재 제어되고 있는 상수의 유량이 어떻게 제어가 되고 있는지를 관리자가 파악할 수 있도록 해준다.
그리고 유량계 센서의 유량 제어목표치 그래프에서 실시간 유량 측정치의 상하 에러 허용오차(Deadband) 그래프(일점쇄선)는 유량계 센서에 의해 측정된 실시간 유량 측정치, 즉 실선의 유량 제어목표치 그래프가 상부(혹은 하부) 에러범위(Error bound) 그래프(점선)의 범위(제어목표치 제어완료 후 인정하는 에러범위)를 이탈한 경우, 상부(혹은 하부) 에러범위(Error bound) 그래프(점선) 범위와의 미세한 차이 때문에 제어를 실행한다면 구동밸브인 파일럿 밸브의 압력조절나사를 회전시키는 구동모터의 수명 단축과 모터 구동에 의한 불필요한 전력소모가 발생하므로 이러한 불필요한 제어를 하지 않기 위해 실시간 유량 측정치의 상부 에러 허용오차(DeadBand)(상부로 벗어나는 것을 허용하는 에러범위 ｘ%)와, 하부 에러 허용오차(DeadBand)(하부로 벗어나는 것을 허용하는 에러범위 ｘ%)까지는 제어를 하 지 않는 범위를 나타낸다.
상하 에러범위(Error Bound) 그래프(점선)는 상부(혹은 하부) 에러 허오차(DeadBand) 그래프(일점쇄선)를 벗어나 제어를 시작하여 유량계 센서에 의해 측정된 실시간 유량 측정치가 제어목표치에 도달하려고 하지만 도달하지 못하고 미세한 차이에 의해 계속 제어를 시도하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 불필요한 제어를 하지 않기 위해 제어목표치의 상하 에러범위(Error Bound)를 상부 ｘ%, 하부 ｘ%를 설정해서 제어목표치에 도달했다고 인정되면 제어를 완료하는 범위를 나타낸다.
유량계 센서의 실시간 유량 측정치(2264.9 LPM)가 설정된 제어목표치(2666.7 LPM)(실선)이 상부 에러 허용오차(Dead band)(일점쇄선)를 벗어나게 되면, 실시간 유량 측정치를 낮추기 위해 메인컨트롤러(100)의 제어부(40)가 구동부(60)를 제어하여 구동부(60)가 구동밸브(30)인 파일럿 밸브를 회전시켜 메인밸브(20)가 닫히도록 동작시키고, 하부 에러 허용오차(Deadband)(일점쇄선)을 벗어나게 되면, 실시간 유량 측정치(2264.9 LPM)를 높이기 위해 메인컨트롤러(100)의 제어부(40)가 구동부(60)를 제어하여 구동부(60)가 구동밸브(30)인 파일럿 밸브를 회전시켜 메인밸브(20)가 열리도록 동작시킨다.
이렇게 구동밸브인 파일럿 밸브의 개폐동작에 의해 실시간 유량 측정치가 에러범위(Error bound)(제어목표치의 에러범위)내로 들어오게 되면 제어완료로 보고 제어부(40)의 파일럿 밸브의 개폐 제어동작은 중지된다. 이후, 실시간 유량 측정치가 설정된 에러 허용오차(Deadband)(일점쇄선) 내에 존재할 경우는 제어를 하지 않 는다.
한편, 제어데이터 화면에는 센서부로부터 침입감지신호와 침수감지신호를 수신한 제어부(40)에 의해 점등되는 침입표시 아이콘(121)과 침수표시 아이콘(131)이 표시되어 있는데, 침입표시 아이콘(121)은 상수도 관로와 메인컨트롤러가 설치되는 밸브실의 침입여부를 표시하는 아이콘으로서, 비관리자가 메인밸브(20)를 포함한 메인컨트롤러(100)의 조작하여 문제가 발생하는 것을 방지하기 위해서 침입감지센서(120)를 센서부(50)에 연결설치하여 외부인 침입시 아이콘이 점등되게 하고, 제어부(40)는 통신모듈(80)을 통해 침입감지신호를 서버(10)에 송신하는 한편, 서버(10) 또는 통신모듈(80)을 통해 관리자에게 밸브실 침입을 알리는 문자 메시지를 송신하게 된다.
침수표시 아이콘(131)은 메인컨트롤러(100)의 침수여부를 침수유무를 표시하는 아이콘으로서, 많은 비가 내려 메인컨트롤러가 물에 잠겼을 때 배수를 해야 하는 상황을 알리거나 메인컨트롤러에 물이 들어가 고장 나는 것을 방지하기 위해서 침수감지센서(130)를 센서부(50)에 연결설치하여 침수시 아이콘이 점등되게 하고, 제어부(40)는 통신모듈(80)을 통해 침수감지신호를 서버(10)에 송신하는 한편, 서버(10) 또는 통신모듈(80)을 통해 관리자에게 배수를 실시하도록 메인컨트롤러 침수를 알리는 문자 메시지를 송신하게 된다.
메인밸브를 개폐하는 구동밸브를 살펴보면, 파일럿 밸브는 파일럿 밸브에 구동모터가 달려있어 모터신호를 통해 파일럿 밸브의 압력 조절나사를 정회전시키면 메인밸브(20)의 유출구쪽 압력이 높게 설정되고 역회전시키면 유출구쪽 압력이 낮 게 설정되어 설정된 대로 메인밸브(20)를 개폐한다.
솔레노이드 밸브는 솔레노이드 밸브가 메인밸브의 유입구 쪽과 유출구 쪽에 각각 1개씩 달려 있어서 2개의 솔레노이드 밸브를 적절히 열고 닫아 메인밸브(20)를 개폐한다.
볼 밸브는 볼 밸브 레버에 구동모터를 달아 모터 구동력으로 볼 밸브를 돌려 조정된 유로방향에 따라 메인밸브(20)를 개폐한다.
3. 센서상태(SENSOR STATUS) 화면
도 4는 본 발명의 터치스크린의 센서상태(SENSOR STATUS) 터치부 터치시 화면 구성도이다.
관리자가 메인화면의 센서상태(SENSOR STATUS) 터치부를 터치하면 제어부(40)에 의해 메모리부(70)에 저장되어 있던 센서데이터(제1압력센서(P1), 제2압력센서(P2), 개폐율 측정센서(VOR), 유량계 센서(Flowrate), 이들 센서의 실시간 측정치, 및 적산유량(Total Flow))가 인출되어 터치스크린(10)에 표시되는데, 현재 제어되고 있는 유량계 센서는 실시간 측정치가 2264.9 LPM이고, 현재 제어되고 있지않은 제1압력센서(P1)의 실시간 측정치는 3.9 ㎏/㎠이고, 제2압력센서(P2)의 실시간 측정치는 1.0 ㎏/㎠이고, 개폐율 측정센서(VOR)의 실시간 개폐율은 4.6%이고, 적산유량(Total Flow)은 171300ℓ를 나타내고 있음을 알 수 있다.
4. 프로파일(센서의 제어 목표치) 설정(PROFILE SET) 화면
도 5의 (a)-(f)는 본 발명의 터치스크린의 프로파일 설정(PROFILE SET) 터치부 터치시 화면으로서 순차적인 제어목표치 설정화면 구성도이다.
이 프로파일 설정(센서의 제어목표치) 화면에서는 선택한 메인센서의 제어목표치를 수동설정할 수 있는 한편, 급수구역의 상수 사용량을 고려하여 제어목표치를 1년 중 기간별(계절별)로 나누어 수동설정할 수도 있다.
관리자가 프로파일 설정(PROFILE SET) 터치부를 터치한 후에 제1압력센서(P1), 제2압력센서(P2), 개폐율 측정센서(VOR), 유량계 센서(Flowrate), 관말최저압부(CP) 압력측정센서 중에서 메인센서로 설정할 센서의 이름을 터치하고, 선택한 메인센서에서 기간별(계절별)-봄 가을은 같다고 보고 3개의 프로파일로 사계절에 대응가능-로 다른 프로파일을 적용, 즉 A,B,C 이렇게 3개의 다른 프로파일을 메모리부(70)에 저장할 수 있다. 즉, 봄/가을, 여름, 겨울과 같이 사용유량특성이 뚜렷하게 차이가 나는 경우에 선택적으로 적용할 수 있도록 복수의 프로파일을 설정할 수 있다.
유량계 센서를 선택한 경우, 제어부(40)에 의해 메모리부(70)에 저장되어 있던 설정(Fix)된 데이터(최종 수정된 프로파일(유량계 센서의 제어목표치))가 인출되어 도 5(a)처럼 터치스크린(10)에 표시되는데, 관리자는 도 5(a)의 화면처럼 작도(DRAW)를 터치하여 그래프 화면에 선을 긋듯이 프로파일(유량계 센서의 제어목표치)을 입력할 수 있고, 이 입력된 프로파일은 선택버튼(작도(DRAW), 선택시간(Select Time), 선택치(Select Value), 설정(Fix))의 하단에 표시(2666.7 LPM)되므로 프로파일을 다시 수정할 수 있고, 도 5(b)처럼 선택시간(Select Time)을 터치 하면 화면처럼 특정 시간대(18∼19시)를 선택할 수 있게 되고, 이렇게 특정 시간대를 터치하면 도 5(c)처럼 더욱더 상세하게 5분 단위로 프로파일(유량계 센서의 제어목표치)을 입력(2632.5 LPM)할 수 있다.
선택치(Select Value)를 터치하면 도 5(d)처럼 특정 제어목표치의 범위대를 선택할 수 있게 되고, 그 범위를 터치하게 되면 도 5(e)처럼 특정 제어목표치의 범위대가 확대되어 표시되므로 더욱더 정밀하게 제어목표치를 입력할 수 있다.
설정(Fix)을 터치하면 도 5(f)처럼 제어목표치의 상하 에러범위(Error bound) 그래프와 유량계 센서의 실시간 측정치 상하 에러 허용오차(Dead band) 그래프가 적용된 도 3과 유사한 그래프가 표시된다. 여기서 상하 에러범위(Error bound) 그래프와 상하 에러 허용오차(Dead band) 그래프는 하기할 시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET) 터치부의 터치에 의해 표시되는 도 7에서 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼을 터치하여 표시되는 버튼 중에서 데드밴드(DeadBand) 버튼을 터치하여 표시되는 도 9(a)의 상하 데드밴드(Upper/Lower DeadBand)와 상하 에러범위(Error Bound ±)에서 설정되는 설정치에 의해 자동적용된다.
이렇게 제어목표치 수정이 완료된 후 Confirm 버튼을 터치하면 제어부(40)에 의해 메모리부(70)에 수정된 프로파일 데이터가 저장되고, 제어부(40)는 선택된 유량계 센서의 프로파일 데이터를 제어목표치로 하여 실시간 제어를 하게 된다.
5. 수동제어(MANUAL CONTROL)
도 6은 본 발명의 터치스크린의 수동제어(MANUAL CONTROL) 터치부 터치시의 화면 구성도이다.
수동제어(MANUAL CONTROL) 터치부를 터치하면 도 6과 같은 메인밸브의 수동개폐 설정화면이 터치스크린(10)에 표시되면서 구동밸브(파일럿 밸브, 솔레노이드 밸브, 볼 밸브)와 메인센서(제1압력센서(P1), 제2압력센서(P2), 관말최저압부(CP) 압력측정센서, 개폐율 측정센서(VOR), 유량계 센서(Flowrate)) 중에서 현재 제어되고 있는 제어대상 구동밸브와 메인센서의 실시간 측정치를 보여준다. 도 6에서는 구동밸브가 파일럿(PILOT) 밸브이고, 메인센서는 제1압력센서(P1)이고 그 실시간 측정치(3.9㎏/㎠)를 나타내고 있다.
관리자가 현장에서 메인밸브 수동제어시, 증감버튼(구동밸브(30)가 파일럿 밸브와, 볼 밸브일 경우에는 증가(M+), 감소(M-)이고, 솔레노이드 밸브인 경우에는 증가(S1), 감소(S2))을 터치하면 제어부(40)가 파일럿 밸브에 맞는 구동신호를 구동부(60)를 통해 전달하여 메인밸브(20)를 개폐한다.
이러한 수동제어 조작에 의해 임의로 메인밸브를 개폐하거나 비상시(화재로 인해 메인밸브를 최대로 개방해야 하는 경우, 배관공사로 인해 메인밸브를 폐쇄해야 하는 경우 등)에 손쉽게 대처가 가능함으로써 자동제어를 함에 따라 발생하는 문제를 메인밸브 수동조작으로 해결할 수 있다.
6. 시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET)
도 7은 본 발명의 터치스크린의 시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET) 터치부 터치시의 화면 구성도이다.
메인화면의 시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET) 터치부를 터치하면 도 7과 같이 시스템 셋(SYSTEM SET) 버튼, 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼, 및 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼이 표시된다.
(1) 시스템 셋(SYSTEM SET) 버튼
도 8은 도 7의 시스템 셋(SYSTEM SET) 버튼 터치후 업데이트 로그(Update&LOG) 터치시의 화면 구성도이다.
이 시스템 셋(SYSTEM SET) 버튼을 터치하면 서버와 통신 설정, 관리자 호출 설정 및 상수상태 측정용 센서의 측정치 저장일시 설정을 위한 시스템 제어용 설정화면(일시(Date & Time) 버튼, 아이덴티피케이션(Identification) 버튼, 이머전시 콜(Emergency call) 버튼)과 USB 메모리를 이용하여 펌웨어 업데이트 및 로그 데이터 백업을 할 수 있는 시스템 관리용 화면(업데이트로그(Update&LOG) 버튼)이 표시된다.
관리자가 시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET) 터치부를 터치하여 시스템 셋(SYSTEM SET) 버튼을 터치하면 제어부(40)에 의해 메모리부(70)에 저장되어 있던 도 8과 같이 각종 버튼과 데이터가 인출되어 터치스크린(10)에 표시되는데, 일시(Date & Time) 버튼(상수상태 측정용 센서의 측정치 저장일시 설정)을 터치하면, 메인센서(상수상태 측정용 센서)로부터 수신되는 실시간 압력 또는 유량 등의 물리량 데이터를 서버(10) 또는 메인컨트롤러(100) 중 어느 하나를 선택하여 메모리에 저장이 가능(서버 또는 메인컨트롤러의 시스템 시간의 시/분/초를 설정하여 설정된 로그시간에 저장이 가능하다. 메인컨트롤러를 선택하면 메모리부(70)에 로그시간마다 저장된다)하다.
아이덴티피케이션(Identification) 버튼(서버와 통신 설정)을 터치하면, 서버와의 통신이 가능하도록 서버의 IP 주소와 일치시키는 메인컨트롤러의 IP 주소 입력이 가능하고, 이머전시 콜(Emergency call) 버튼(관리자 호출 설정)을 터치하면, 통신불능, 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 후 재차 반복제어에 따른 에러신호(퀵 이스케이프(Quick Escape)), 및 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 불능에 따른 에러신호(타임아웃(Timeout))나 스트레이너(Strainer) 청소시기 등의 유지보수 메시지를 송신하기 위한 관리자 긴급호출 번호 입력이 가능하다.
업데이트로그(Update&LOG) 버튼(USB 메모리를 이용하여 펌웨어 업데이트 및 로그 데이터 백업)을 터치하면, 도 8과 같이 펌웨어 업데이트 및 로그 데이터 백업(Firmware update & Log backup) 데이터가 표시되는데, 이는 USB 메모리를 메인컨트롤러(100)의 USB 포트(150)에 미장착시 나타나는 화면(USB Memory Not Detected)이고, USB 메모리를 메인컨트롤러(100)의 USB 포트(150)에 장착한 후에 펌웨어 업데이트(Firmware update) 버튼을 터치하면 USB 메모리에 저장되어 있는 펌웨어가 메인컨트롤러의 메모리부(70)로 저장되면서 펌웨어가 업데이트되고, 로그 데이터 백업(Log Data Backup) 버튼을 터치하면 메모리부(70)에 저장되어 있는 메인컨트롤러의 로그 데이터를 USB 메모리로 복사하여 저장할 수 있다.
(2) 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼
도 9는 도 7의 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼 터치시의 화면을 도시한 것으로, (a)는 데드밴드(DeadBand) 버튼 터치시의 화면 구성도이고, (b)는 퀵 이스케이프(Quick Escape) 버튼 터치시의 화면 구성도이다.
이 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼을 터치하면 상수 사용환경 설정, 상수 급수환경 제어범위 설정, 및 상수 급수환경 에러신호 발생시간 설정을 위한 상수 환경제어용 설정화면이 표시된다.
관리자가 시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET) 터치부를 터치하여 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼을 터치하면 제어부(40)에 의해 메모리부(70)에 저장되어 있던 각종 메뉴와 데이터가 인출되어 표시되는데, 웨이트 레지스터(Weight Register) 버튼(상수 사용환경 설정)을 터치하면, 월별, 요일별로 상수 사용패턴에 따른 가중치 설정이 가능하고, 즉 주말(토/일요일)의 상수 사용량이 평일보다 많은 경우 상수의 공급을 원활히 할 수 있도록 토/일요일의 가중치를 높게 설정하고, 상수 사용량이 늘어나는 여름철에 상수의 공급을 원활히 할 수 있도록 7,8월에 월별 가중치를 높게 설정하여 메모리부(70)에 저장시킬 수 있다.
홀리데이 레지스터(Holiday Register) 버튼(상수 급수환경 제어범위 설정)을 터치하면, 임의의 날짜를 휴일로 등록/삭제와 휴일별 가중치 설정을 메모리부(70)에 저장시킴으로써 상수 사용량을 고려한 환경설정으로 세밀한 상수도 관로 관리가 가능하여 상수의 사용량에 따른 적정압력으로 상수를 공급하여 누수율을 낮추고 관로 파괴로 인한 손실도 최소화할 수 있다.
데드밴드(DeadBand) 버튼(상수 급수환경 에러신호 발생시간 설정)(도 9(a)) 을 터치하면, 실시간 물리량 측정치의 상부 에러 허용오차(DeadBand)(상부로 벗어나는 것을 허용하는 에러범위 ｘ%)와, 하부 에러 허용오차(DeadBand)(하부로 벗어나는 것을 허용하는 에러범위 ｘ%), 및 제어목표치의 상하 에러범위(Error Bound)(± ｘ%)를 설정할 수 있다.
퀵 이스케이프(Quick Escape) 버튼(상수 급수환경 에러신호 발생시간 설정)(도 9(b))을 터치하면, 구동밸브(30)의 개폐동작에 의해 실시간 물리량 측정치가 제어목표치의 에러범위(Error bound) 내로 들어오게 되면 제어완료로 보고 제어부(40)의 구동밸브의 개폐 제어동작은 중지되어 제어가 완료되는데, 이러한 제어완료 상황 이후에 퀵 이스케이프(Quick Escape) 시간으로 설정한 시간 안에 다시 제어가 일정회수 반복되면 현장상황에 맞지 않게 설정된 프로파일(센서의 제어목표치) 또는 상수도 관로의 파괴를 통해 제어불능상태에 빠진 상태를 의미하므로 이때 관리자에게 설정된 시간마다 에러신호를 보내어 빠른 시일 내에 에러상황을 파악하여 조치를 취하도록 하기 위한 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 후 재차 반복제어에 따른 에러신호 발생시간(Quick Escape)을 설정할 수 있다.
또한, 구동밸브가 제어를 시작하여 타임아웃(Timeout)으로 설정된 시간이 지나도록 메인밸브의 제어를 완료하지 못하는 경우, 이것은 상수도 관로의 파괴와 같은 구동밸브의 제어로는 해결할 수 있는 문제가 아니므로 관리자에게 설정된 시간마다 에러신호를 보내어 점검하도록 하기 위한 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 불능에 따른 에러신호 발생시간(Timeout)을 설정할 수 있다. 도 9에서 퀵 이스케이프(Quick Escape)은 1시간 10분이고, 타임아웃(Timeout) 시간은 31분이다.
상기와 같이 에러범위 및 시간을 입력한 후 확인(Confirm) 버튼을 터치하면 제어부(40)에 의해 메모리부(70)에 설정된 에러범위와 시간이 저장된다.
(3) 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼
도 10은 도 7의 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼 터치시의 화면을 도시한 것으로, (a)는 제어치(Control Value) 버튼 터치시의 화면 구성도이고, (b)는 에러코드액션(ErrorCodeAction) 버튼 터치시의 화면 구성도이며, (c)는 개폐율 측정센서 설정(V.O.R. Setting) 버튼 터치시의 화면 구성도이다.
이 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼을 터치하면, 상수도 관로 에러에 따른 스트레이너 압력 상한치(최소압력) 설정, 시스템 에러에 따른 메인밸브 개폐치 설정, 상수 물리량 에러치 설정을 위한 급수환경 에러제어용 설정화면이 표시된다.
관리자가 시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET) 터치부를 터치하여 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼을 터치하면 제어부(40)에 의해 메모리부(70)에 저장되어 있던 각종 메뉴가 제어데이터가 인출되어 표시된다.
도 10(a)처럼 제어치(Control Value) 버튼(스트레이너 압력 상한치(최소압력))을 터치하면 제1압력센서(P1)에 의해 측정된 상수도 관로의 압력과 스트레이너 통과 상수압력측정센서(PAS)에 의해 측정된 스트레이너의 압력의 압력차 상한치를 설정하는 스트레이너 압력 설정화면이 터치스크린(10)에 표시된다.
스트레이너 통과 상수압력측정센서(Pressure After Strainer:PAS)는 제어용 센서가 아니고 상수도 관로 내의 상태정보를 파악하는 센서이다. 상수도 관로 내의 이물질은 스트레이너에서 모두 걸러지게 되는데 이곳에 이물질이 점점 쌓이게 되면 상수도 관로로 유입되는 상수의 압력과 스트레이너를 통과하는 상수의 압력에 압력차가 생기기 시작한다.
이 상수도 관로의 상수와 스트레이너 통과 상수의 압력차가 일정 값 이상이 되면 상수도 관로 에러신호를 발생하도록 관리자는 제어치(Control Value) 버튼을 터치하여 스트레이너 압력 강하(Strainer Pressure Drop)에 압력차 상한치를 설정할 수 있다. 설정한 후 확인(Confirm) 버튼을 터치하면 제어부(40)에 의해 메모리부(70)에 설정값이 저장된다.
이후, 스트레이너 통과 상수압력측정센서(PAS)로부터 센서부(50)를 통해 수신된 스트레이너 통과 상수의 압력과 제1압력센서(P1)로부터 측정된 상수도 관로의 압력의 압력차가 설정된 스트레이너 압력 강하(Strainer Pressure Drop)의 압력차 상한치 이상이 되면 제어부(40)가 통신모듈(80)을 통해 서버(10)로 송신하여 시스템 셋(SYSTEM SET)의 이머전시 콜(Emergency call) 버튼에서 설정된 관리자 호출번호로 관리자에게 상수도 관로 에러신호 메시지를 송신함으로써 관리자에게 스트레이너 청소시기를 자동으로 알리게 된다. 이때의 상수도 관로 에러데이터를 통신모듈(80)을 통해 서버로 전송될 주기(Communication Interval)를 설정할 수 있는데, 도 10(a)에서는 5분으로 설정되어 있다.
도 10(b)처럼 에러코드액션(ErrorCodeAction) 버튼(메인밸브 개폐치 설정)을 터치하면 시스템 에러시 상수를 차단하기 위한 메인밸브 개폐치 설정화면이 터치스크린(10)에 표시된다.
이 표시되는 시스템 에러는 제어전력 에러(Control Power Error), 단락 에러(Serial Line Error), 센서작동불능 에러(Sensor Can not Work), 구동밸브 과부하 에러(Motor Overload), 제어불능 에러(Can not Control), 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 후 재차 반복제어 에러(Quick Escape), 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 불능 에러(Timeout), 구동밸브 에러(Motor Change), 통신에러(Communication Error), 솔레노이드 밸브 에러(Sol Valve Error), 및 스트레이너 에러(Clean Strainer)처럼 현장상황에 따라 다양한 에러가 발생한다.
이 에러코드는 코드마다 각각 0∼100% 사이의 값을 입력할 수 있는데, 모두 설정 후 확인(Confirm) 버튼을 터치하면 제어부(20)에 의해 메모리부(70)에 저장된다.
이와 같은 에러들 중 관리자가 점검하러오기까지 그냥 대기해야되는 에러도 있겠지만 2차로 피해가 발생하지 않게 에러발생시 대기하는 동안 적절히 조치를 취해야 하는 에러도 있다. 해당 에러가 발생하면 제어부(40)에서 해당 에러의 예약명령을 메모리부(70)에서 인출하여 그 명령을 구동부(60)에 전달하고 구동부를 통해 구동밸브(30)를 동작시켜 설정한 ｘ%만큼 메인밸브(20)를 개폐하여 관리자의 조치가 이루어지기 전에 응급조치 후 대기함으로써 관리자의 조치가 이루어지기까지 방치함으로써 발생하는 2차 피해를 막을 수 있다.
도 10(c)처럼 브이오알 세팅(V.O.R Setting) 버튼(상수 물리량 에러치 설정)을 터치하면 상수 물리량(압력 또는 유량)에 맞추어 급수환경 조절을 위한 상수 물리량 에러치 설정화면이 터치스크린(10)에 표시된다.
현장상황에 따라 상수도 관로의 상수 인입 유량이 다르기 때문에 구동밸브(파일럿 밸브)의 개폐율은 달라질 수 있으므로 관리자는 증감버튼(M+,M-)을 터치하여 현장상황에 맞도록 도 10(c)처럼 에러 최대치 100%(14.7㎃)와 에러 최소치 0%(6.3㎃)를 설정할 수 있다. 설정한 후 확인(Confirm) 버튼을 터치하면 제어부(40)에 의해 메모리부(70)에 저장된다.
현장 운용도중 설정된 에러 최대치(14.7㎃)보다 큰 값의 유량(상수 물리량 에러치)이 상수도 관로로 인입될 경우에 제어부(40)는 개폐율 측정센서(VOR)로부터 센서부(50)를 통해 수신된 압력과 메모리부(70)에 설정저장된 압력을 비교하여 에러 최대치로 자동갱신하여 현장상황에 가장 적합한 환경을 만든다.
개폐도 측정센서(VOR)는 구동밸브 계폐율을 압력치로 변환하여 센서부(50)에 4~20㎃의 전류신호로 송신한다. 이 변환된 압력치(4~20㎃)를 센서부로부터 수신한 제어부가 구동밸브 개폐율을 결정한다.
도 1은 본 발명의 기술구성을 도시한 기술구성도.
도 2는 본 발명의 터치스크린의 메인화면 구성도.
도 3은 본 발명의 터치스크린의 제어상태(CONTROL STATUS) 터치부 터치시 화면 구성도.
도 4는 본 발명의 터치스크린의 센서상태(SENSOR STATUS) 터치부 터치시 화면 구성도.
도 5의 (a)-(f)는 본 발명의 터치스크린의 프로파일 설정(PROFILE SET) 터치부 터치시 화면으로서 순차적인 제어목표치 설정화면 구성도.
도 6은 본 발명의 터치스크린의 수동제어(MANUAL CONTROL) 터치부 터치시의 화면 구성도.
도 7은 본 발명의 터치스크린의 시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET) 터치부 터치시의 화면 구성도.
도 8은 도 7의 시스템 셋(SYSTEM SET) 버튼 터치후 업데이트 로그(Update&LOG) 터치시의 화면 구성도.
도 9는 도 7의 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼 터치시의 화면을 도시한 것으로, (a)는 데드밴드(DeadBand) 버튼 터치시의 화면 구성도. (b)는 퀵 이스케이프(Quick Escape) 버튼 터치시의 화면 구성도.
도 10은 도 7의 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼 터치시의 화면을 도시한 것으로, (a)는 제어치(Control Value) 버튼 터치시의 화면 구성도. (b)는 에러코드 액션(ErrorCodeAction) 버튼 터치시의 화면 구성도. (c)는 개폐율 측정센서 설정(V.O.R. Setting) 버튼 터치시의 화면 구성도.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
10 : 서버 20 : 메인밸브
30 : 구동밸브 40 : 제어부
50 : 센서부 60 : 구동부
70 : 메모리부 91 : 전원관리컨트롤러
92 : 밧데리 93 : 솔라모듈
100 : 메인컨트롤러 110 : 터치스크린
120 : 침입감지센서 121 : 침입표시 아이콘
130 : 침수감지센서 131 : 침수표시 아이콘
140 : 발전기

Claims (17)

  1. 원격제어를 위해 관리자에 의해 설정된 데이터가 저장되는 서버와; 상수상태 측정용 센서와 상수 흐름 조절개폐용 메인밸브가 설치되는 상수도 관로와; 메인밸브에 설치되어 메인밸브의 개폐를 제어하는 구동밸브와; 메인밸브에 설치되어 구동밸브의 개폐율을 측정하는 개폐율 측정센서와; 상수상태 측정용 센서의 감지신호를 수신하여 제어부에 송신하는 센서부, 제어부에 의해 제어되어 구동밸브를 제어하는 구동부, 서버에 설정된 데이터를 수신하여 저장하는 메모리부, 서버와의 데이터 통신을 위한 통신모듈 및 전원공급장치로 이루어진 메인컨트롤러; 및 터치시 센서데이터 화면을 표시하는 센서상태(SENSOR STATUS) 터치부를 포함하고, 상기 메인밸브의 개폐를 제어하기 위한 각종 설정치를 설정하면 상기 메모리부에 저장되는 한편, 통신모듈을 통해 제어부에 의해 서버에 송신되게 하는 터치스크린을 포함하는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템에 있어서,
    상기 터치스크린은 터치시 상수도 관로의 상수에 대한 현재 제어되고 있는 구동밸브와 메인센서 그리고 메인센서의 제어목표치와 이 제어목표치 그래프, 제어목표치의 상하 에러범위(Error bound) 그래프, 및 메인센서의 실시간 측정치와 이 실시간 측정치 상하 에러 허용오차(Dead band) 그래프를 포함하는 제어데이터 화면을 표시하는 제어상태(CONTROL STATUS) 터치부와:
    터치시 상수상태 측정용 센서 및 개폐율 측정센서의 제어목표치 수동설정 화면을 표시하고, 이 수동설정 화면에서 봄/가을, 여름, 겨울과 같이 사용유량특성이 차이가 나는 경우에 선택적으로 적용할 수 있도록 복수의 프로파일을 설정할 수 있는 프로파일 설정(PROFILE SET) 터치부와;
    터치시 메인밸브의 수동개폐 설정화면을 표시하는 수동제어(MANUAL CONTROL) 터치부; 및
    USB 메모리를 이용하여 펌웨어 업데이트 및 로그 데이터 백업을 할 수 있는 시스템 관리용 화면을 포함하는 시스템 제어용 설정화면을 표시하는 시스템 셋(SYSTEM SET) 버튼과, 터치시 상하 에러범위(Error bound)와 상하 에러 허용오차(Deadband) 설정화면을 포함하는 상수 환경제어용 설정화면을 표시하는 프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼, 및 터치시 시스템 에러시 상수를 차단하기 위한 메인밸브 개폐치 설정화면을 포함하는 급수환경 에러제어용 설정화면을 표시하는 컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼을 가진 시스템 관리자 설정(SYSTEM USER SET) 터치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    제어목표치의 상하 에러범위(Error bound) 그래프와 메인센서의 실시간 측정치 상하 에러 허용오차(Deadband) 그래프는 상하 에러범위(Error bound)와 상하 에러 허용오차(Deadband) 설정화면을 통해 설정된 상하 에러범위(Error bound)와 상하 에러 허용오차(Deadband)에 따라 프로파일 설정(PROFILE SET) 터치부의 제어목표치 수동설정 후에 제어목표치 상하에 자동표시되는 것을 특징으로 하는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    프로파일 디테일(PROFILE Details) 버튼의 상수 환경제어 설정화면은 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 후 재차 반복제어에 따른 에러신호 발생시간(Quick Escape)과 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 불능에 따른 에러신호 발생시간(Timeout) 설정화면을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    메인밸브에 상수도 관로의 이물질 제거용 스트레이너를 설치하고, 이 스트레이너에 스트레이너 통과 상수압력측정센서(PAS)를 설치한 것을 특징으로 하는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼의 급수환경 에러제어 설정화면은 상수상태 측정용 센서에 의해 측정된 상수도 관로의 압력과 스트레이너 통과 상수압력측정센서(PAS)에 의해 측정된 스트레이너의 압력의 압력차 상한치를 설정하는 스트레이너 압력 설정화면을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템.
  12. 삭제
  13. 청구항 1에 있어서,
    시스템 에러는 제어전력 에러, 센서작동불능 에러, 구동밸브 과부하 에러, 제어불능 에러, 통신에러, 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 후 재차 반복제어 에러(Quick Escape), 및 구동밸브에 의한 메인밸브 제어완료 불능(Timeout) 에러, 구동밸브 에러, 및 스트레이너 에러를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템.
  14. 청구항 1 또는 10에 있어서,
    컨트롤 밸류(CONTROL VALUE) 버튼의 급수환경 에러제어 설정화면은 상수 물리량에 맞추어 급수환경 조절을 위한 상수 물리량 에러치 설정화면을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템.
  15. 청구항 1에 있어서,
    메인밸브의 상수 유입구 쪽에서 유출구 쪽으로 병렬 분기관로를 연결설치하고, 이 병렬 분기관로에 유입구로 유입되는 상수에 의해 회전되는 프로펠러와 이 프로펠러의 회전에 의해 발전하는 발전장치를 가진 발전기를 설치하되, 메인밸브의 개폐율에 따라 메인컨트롤러의 제어부에 의해 개폐제어되는 차단밸브를 유입구 쪽 병렬 분기관로에 설치한 것을 특징으로 하는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    전원공급장치는 발전기의 발전전력을 포함하여 전력을 공급받는 전원관리컨트롤러와, 전원관리컨트롤러에 설치되어 전원관리컨트롤러로부터 공급받은 전력을 충전하여 전원관리컨트롤러를 통해 메인컨트롤러에 전력을 공급하는 밧데리를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    전원공급장치는 전원관리컨트롤러에 설치되어 전원관리컨트롤러를 통해 밧데리에 전력을 충전하는 솔라모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 관로의 원격제어 감시 시스템.
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