KR101056063B1 - 스포트를 이용한 수처리장 펌프실 감시제어 시스템 - Google Patents

스포트를 이용한 수처리장 펌프실 감시제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 펌프실 현장에 디스플레이부/터치입력부, 메모리부, 네트워크 전송부 및 스포트와 광링 네트워크를 중계하는 광링 스위치, 돔 카메라 등으로 구성된 스포트를 설치하고, 고압 기동반의 디지털 계전기 신호 데이터는 전기실의 원격감시 제어장치를 통하여 수신받고, 펌프실의 흡입 밸브, 토출 밸브 및 제수 밸브와 같은 전동 밸브 및 펌프 온도계, 토출 압력계와 같은 센서로부터 상기 스포트까지의 데이터 전송을 프로피버스(PROFIBUS) 또는 C-C 링크 방식으로 구성하여 감시 제어 케이블의 구성을 간단히 하고, 해당 공정 및 전후 공정의 상황을 실시간 스포트에 표출하여 종합적으로 확인하면서 상기 흡입 밸브, 토출 밸브, 제수 밸브와 같은 관련 설비의 제어 및 상태 신호 데이터와 펌프 온도계, 토출 압력계, 계측 센서에서 생성되는 데이터 및 돔 카메라에 의한 영상 신호 데이터를 펌프실의 스포트에서 모니터링하고 제어할 수 있도록 구성하며, 현장 및 중앙 제어실 감시 제어 시스템에서 광링 및 KT 전용선을 이용하여 데이터 수집, 표출 제어를 하는 것을 특징으로 하는 수처리장의 펌프실 감시 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

스포트를 이용한 수처리장 펌프실 감시제어 시스템{Pump Station Monitering and Control System of Water Treatment Plant by using SPOT(Smart Process Operation Terminal)}
본 발명은 정수장, 가압펌프장, 취수장, 하수 처리장, 빗물펌프장 등의 송, 배수 펌프실 감시 제어 시스템에 관한 것이다. 일반적으로 정수장, 가압펌프장, 취수장, 하수 처리장 등의 송, 배수 펌프실에는 펌프를 운영하고 제어하기 위하여 펌프 온도 센서, 토출압력 센서, 유량센서, 수위센서, 등, 기타 계측센서가 설치되고, 흡입밸브, 토출밸브 및 제수 밸브 등 다양한 밸브가 설치되어 있으며, 또한 상기 밸브에 연동하여 작동하는 다수의 모터펌프가 설치되어 있는 것이다. 상기와 같은 펌프실은 가압펌프장, 정수장, 취수장, 빗물펌프장 또는 하수 처리장 등에 설치되며, 일반적으로 정수장 및 가압펌프장의 펌프실은 펌프실에 설치된 다수의 밸브와 모터펌프를 이용하여 정수지의 물을 배수지로 송수하거나 중간급수관에 물을 배수지나 가정으로 가압송수하는 것이고, 취수장의 펌프실은 취수원의 물을 정수장의 착수정으로 취수하는 것이다. 또한 하수 처리장 및 빗물펌프장에 설치되는 펌프실은 하수를 유입하여 침전지로 이송하거나, 유입된 빗물을 하천으로 배출하는 기능을 수행하는 것이다. 따라서 상기와 같은 정수장, 가압펌프장, 취수장 또는 하수 처리장에 설치되는 펌프실 펌프의 권선온도, 베어링 온도, 토출압력 데이터, 유량 데이터 등 각종센서 데이터, 펌프 계통의 흡입밸브, 토출밸브 및 제수 밸브 등의 on - off와 상태 등을 감시하고, 또는 디지털 계전기가 구성된 고압 기동반에서 펌프의 on -off를 제어할 필요가 있는 것이다. 본 발명은 상기와 같이 펌프실에 설치되는 다수의 밸브, 센서 및 펌프에 대하여 원격 및 현장에서 효과적으로 적은 비용으로 감시하고 제어하는 것에 관한 것이다.
상기와 같은 설비의 감시 제어 시스템에 관한 종래의 기술은 도 1과 같다. 상기도 1에서 종래의 펌프실 설비의 감시 제어 시스템은 흡입밸브(49), 토출 밸브(50), 제수 밸브(51) 등의 개폐 및 상태 감시 데이터, 또는 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출압력계(53)의 토출압력 데이터, 유량 및 각종 계측 데이터(54) 등 현장 조작반(40)에서 수집하여 전기실에 비치하고 있는 PLC 기반의 주 제어 장치(30)에 전송하고, 상기 주 제어 장치(30)를 이용하여 원격에서 흡입 밸브(50), 토출 밸브 및 제수 밸브(51) 개폐 등에 관한 제어를 하고 있으며, 상기 주 제어 장치(30)는 상기 각종 밸브의 개폐 상태 또는 센서의 데이터를 모니터링 및 제어를 담당하고 그에 대한 정보를 상위 시스템인 중앙 제어실의 감시 제어부(10)로 전송하고 상기 중앙 제어실에서 총괄적으로 모니터링하고 있는 것이다.
상기와 같은 종래의 펌프실 설비의 감시 제어 시스템은 근무자가 중앙 제어실 또는 전기실의 원격감시장치에서 펌프실의 전동 흡입 밸브, 토출 밸브 및 제수 밸브 등에 대하여 개폐 여부 신호 데이터 및 펌프 권선 온도 센서 및 토출 압력 센서, 유량센서 및 기타 계측기 등으로부터 수집되는 데이터에 대하여 디스플레이하여 감시하고 제어할 수 있으나, 현재의 현장조작반 설비는 펌프실 현장에서 근무자가 상기 흡입 밸브, 토출 밸브 및 제수 밸브 등에 대한 개폐상태 및 펌프 등에 대한 상태표시 및 조작제어 기능이 단순하게 구성되어져 있어 근무자가 상호연계된 데이터의 통합정보를 기반으로 현장기기들을 운영할 수 없어 항상 사고의 위험이 상존하고 있는 문제점이 있는 것이다. 또한 종래의 펌프실 설비 감시 제어 시스템은 다수의 밸브, 온도 및 압력, 유량 등 센서로부터 현장 조작반까지 감시 제어 및 조작 케이블을 각각 포설하여 신호를 전송하고 기기를 조작하며, 전기실에 주 제어 장치를 구비하여 상기 주 제어 장치에서 상기 현장 조작반 데이터를 수신받고 변환한 후 다시 현장 및 중앙제어실로 전송하여 펌프실 설비의 감시 제어를 할 수 있도록 구성하고 있으므로, 제어 케이블 포설 비용이 과다 소요되는 문제점이 있는 것이다.
상기와 같은 종래의 펌프실 설비의 감시 제어 장치의 문제점을 해결하기 위한 본 발명 수처리장 펌프실 감시 제어 시스템은 펌프실 현장에 디스플레이부/터치입력부, 메모리부, 네트워크 전송부 및 주제어장치와 광링 네트워크를 중계하는 광링 스위치로 구성된 스포트(SPOT : Smart Process Operation Terminal)와 돔카메라 등을 설치하고, 고압기동반의 디지털 계전기 신호를 모디버스(Modubus)방식으로 전기실의 원격감시 제어장치로 전송하여 모니터링하고 펌프를 제어하도록 하며, 흡입 밸브, 토출 밸브 및 제수 밸브와 상기 스포트까지의 밸브의 개폐 상태 신호 데이터 전송을 프로피버스(PROFIBUS) 통신방식으로 전송하며, 또한 펌프 권선 및 베어링 온도 센서와 토출압력 센서와 각종 계측센서의 데이터 전송은 C-C link를 이용하여 전송하는 것으로 감시 제어 케이블의 구성을 전용 통신방식으로 간단하게 하는 것이다. 또한, 상기 스포트에서는 터치스크린 상에서 해당 공정을 표출토록 하고 필요에 따라 전후공정 데이터를 중앙제어실 시스템 서버에 요청하여 상호 연계된 데이터의 통합정보를 표출, 확인하여 기기조작 및 운영을 함으로써 조작 및 제어를 효율적으로 실행하고 만약의 사고를 미연에 방지하며 실행결과를 스포트에 표출하고 또한 돔카메라에 의해 현장상황을 원격지에 있는 근무자에게 시각적으로 표현함으로써 모니터링 및 제어를 더 효율적으로 할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 펌프실 현장의 펌프 on off 상태, 흡입 밸브, 토출 밸브, 제수 밸브 개폐 상태, 펌프 권선 및 베어링 온도, 토출압력 등 각종 계측 데이터를 스포트 화면상에서 모니터링하고 돔카메라에 의한 현장 상황을 스포트 및 원격지의 모니터상에 시각적으로 실시간 표시하며 펌프 및 밸브 기타 기기 조작 제어시 실시간으로 해당 공정 및 전후 공정상황을 중앙제어실 감시제어부 서버에 데이터를 요청, 스포트의 터치스크린 상에 표시하여 근무자가 상호 연계된 통합정보에 대한 상황 파악 및 확인 후 조작제어함으로써 사고를 미연에 방지하고 효율적으로 설비운영을 할 수 있으며, 또한, 펌프실 현장의 각종 설비와 스포트까지의 데이터 전송을 모디버스 방식, 프로피버스 방식 또는 C-C 링크 방식을 채택하여 구성함으로써 복잡한 실선 제어를 단순하게 전용 통신화 함으로써 시스템 구축의 효율성, 단순성, 저비용 등을 기할 수 있으며, 기존 방식 즉 실선 제어의 문제점인 터미널 단말부 접점불량에 따른 데이터 및 신호의 신뢰성 저하, 다수의 신호 조작 루프에 따른 제작비용 증가, 케이블 포설에 따른 시공비의 과다 소요 등을 일거에 해결할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명은 중앙 제어 시스템 사고 시 현장에서 감시 제어할 수 있으며, 또한 펌프실 현장에서 수집되는 데이터를 상기 스포트에 저장 관리함으로써 데이터의 백업 기능도 보완할 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 종래의 펌프실 감시 제어 시스템 구성도,
도 2는 본 발명 제1실시 예인 스포트를 이용한 펌프실 감시 제어 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명 제2실시 예인 스포트를 이용한 펌프실 감시 제어 시스템 구성도,
도 4는 본 발명에 적용된 원격 감시 제어 장치 구성도,
도 5는 본 발명 제1실시 예 펌프실 감시 제어 장치에 적용되는 스포트 구성도,
도 6은 본 발명 제2실시 예 펌프실 감시 제어 장치에 적용되는 스포트 구성도,
도 7은 본 발명 제3실시 예 펌프실 감시 제어 시스템 구성도이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명을 도 2 내지 도 7을 참고하여 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명 제1실시 예인 스포트를 이용한 펌프실 감시 제어 시스템 전체 구성도이다. 상기도 2에서 본 발명의 제1실시 예 펌프실 감시 제어 시스템은 중앙 제어실에 위치하고 수질 데이터, 설비 개폐 상태 데이터 등 데이터 신호를 수신하여 모니터링하며 제어하는 감시 제어부(100)와. 영상 신호와 데이터 신호를 스위칭하는 광링 스위치(300) 및 고압 기동반의 디지털 계전기 신호를 수신받으며, 펌프실에서 펌프별로 설치되고 전동 밸브인 흡입 밸브(49, 49-1), 토출 밸브(50, 50-1), 및 제수 밸브(51, 51-1) 등으로부터 개폐 상태 신호 데이터 또는/및 펌프 권선 및 베어링 온도계(52, 52-1) 및 토출 압력계(53, 53-1)로부터 온도 및 토출 압력 데이터 또는/및 상기 밸브 또는 펌프를 촬영하는 돔카메라(910, 910-1)의 영상신호 데이터를 통신부(580)를 통하여 수신받아 변환한 후 광링 네트워크(400)를 통하여 펌프실 현장에 위치한 스포트(610, 620)로 전송하며, 또한 광링 네트워크(400)를 거쳐 중앙 제어실에 위치한 감시 제어부(100)로 전송하여 감시하도록 하는 원격감시 제어장치(500) 및 펌프실 현장에 다수가 설치될 수 있는 스포트(610, 620)로 구성되는 것이다. 상기에서 원격감시 제어장치(500)는 현장 고압 기동반(200)의 디지털 계전기 신호를 모디버스(Modubus) 통신방식으로 수신하여 모니터링하며, 모터 펌프 구동을 위한 고압 기동반의 차단기를 제어하기 위한 제어 신호를 전송하여 차단기를 on-off 제어할 수 있는 것이다. 상기에서 흡입밸브(49, 49-1), 토출 밸브(50, 50-1) 및 제수 밸브(51, 51-1)의 개폐 및 펌프 권선 및 베어링 온도계(52, 52-1), 토출 압력계(53, 53-1) 등은 통상의 펌프실에 구성된 것을 예를 든 것이고, 고압 기동반(200)의 디지털 계전기 신호는 모디버스 통신방식으로 수신되고, 상기 다수의 흡입 밸브(49, 49-1), 토출 밸브(50, 50-1) 및 제수 밸브(51, 51-1)의 개폐 신호 데이터, 상기 밸브들의 제어 신호 데이터, 또는 펌프 권선 및 베어링 온도계(52, 52-1)와 토출 압력계(53, 53-1)의 온도 및 압력 신호 데이터는 프로피버스, 또는 C-C link 통신 방식으로 송수신되는 것으로 실 배선을 사용하는 종래의 경우보다 구축비를 절감할 수 있는 것이다. 또한, 상기에서 링 형태의 광링 네트워크는 네트워크 단선 시에 단선지점을 기준으로 서로 양방향으로 데이터 전송하여 빗물펌프장 등 펌프 및 밸브제어를 기반으로 한 산업 플랜트 설비시스템 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있는 것이다. 또한, 상기 스포트(SPOT)는 정수장의 송수 펌프실, 가압장의 펌프실, 취수장의 펌프실, 하수 처리장의 펌프실, 빗물 펌프장 등 밸브 또는 펌프를 기반으로 한 산업 현장에 다수 설치될 수 있는 것으로 중앙 제어실의 감시 제어부(100) 또는 원격감시 제어장치(500)로부터 저장된 데이터를 광링 네트워크(400)을 통하여 호출하고 수신하여 디스플레이부/터치입력부(625)에 표출할 수 있으며, 펌프실의 밸브 및 펌프 등을 현장에서 영상으로 보면서 스포트(610)에서 모니터링 및 제어할 수 있는 것이다. 또한 상기와 같이 중앙제어실의 감시 제어부(100) 또는 원격감시 제어장치(500)로부터 전후 공정의 타 설비의 신호 데이터를 광링 네트워크(400)을 통하여 스포트(SPOT)에서 호출 수신하여 표출할 수 있고, 타 공정의 상태 파악이 가능함으로써 현 공정 상황을 종합적으로 판단하면서 사용자가 위치한 현장의 펌프 또는 밸브 등 기기를 직접 SPOT를 통하여 밸브 또는 펌프의 on off 등을 할 수 있는 장점이 있는 것이다.
도 3은 본 발명 제2실시 예인 스포트(SPOT)를 이용한 펌프실 감시 제어 시스템의 구성도이다. 상기도 3에서 본 발명 제2실시 예 스포트를 이용한 펌프실 감시 제어 시스템은 펌프실에서 펌프별로 설치되고 전동밸브인 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐 상태 신호 데이터 및 펌프 권선 및 베어링 온도계(52), 토출 압력계(53)및 각종 계측 신호 데이터 및 밸브 또는 펌프의 상태를 촬영하는 돔 카메라 영상 신호 데이터를 수신받아 디스플레이하여 감시하고 필요 시 상기 각종 밸브의 개폐 및 펌프의 on-off를 제어하는 1 이상의 스포트(610)와, 상기 각각의 스포트(610, 610-1)에 저장된 데이터를 광링 네트워크(400)를 통하여 수신받고 변환한 후 다시 상기 광링 네트워크(400)를 통하여 중앙 제어실의 감시 제어부(100)로 전송하여 모니터링 및 제어를 하도록 하는 원격 감시제어 장치(500)로 구성되는 것이다. 상기에서 중앙 제어실에는 데이터 신호를 수신하여 모니터링하며 제어하는 감시 제어부(100)가 위치하며, 상기 광링 스위치(300)의 기능은 수신되는 영상 신호와 데이터 신호를 스위칭하여 감시제어부(100)로 전송하도록 하는 것이다. 좀더 구체적으로 설명하면 전기실 고압 기동반(200)에 설치되는 디지털 계전기의 신호 데이터는 모디버스 통신 방식으로 원격감시 제어장치(500)로 전송되고 상기 광링 네트워크(400)를 통하여 각각의 스포트(610, 610-1)로 전송할 수 있으며, 펌프실에 설치되는 흡입 밸브(49, 49-1), 토출 밸브(50, 50-1) 및 제수 밸브(51, 51-1)의 개폐 및 제어 신호 데이터의 송수신은 프로피 버스 통신 방식을 이용하여 각펌프실의 스포트(610, 610-1)로 각각 송수신하며, 펌프의 권선 및 베어링 온도계(52, 52-1)의 온도 데이터 및 토출압력계(53, 53-1) 등의 계측 압력 데이터는 C-C link 통신방식으로 각 펌프실의 스포트(610, 610-1)로 각각 전송되고, 현장 펌프실에 설치되는 다수의 돔카메라(910, 910-1)는 각종 밸브 및 펌프 등 현장 상황을 촬영하여 각 스포트로 전송하는 것이다. 상기와 같이 프로피버스 또는 C-C link 방식을 통한 데이터 전송은 실 배선에 의한 데이터 전송의 경우보다 구축비가 저렴하고 시스템 구축의 신뢰성 확보 등 장점이 있으며, 스포트를 이용하여 펌프실의 각종 설비 작동 상태를 정확히 확인할 수 있는 것이다. 또한, 상기 스포트(610)의 디스플레이부/터치 입력부(625)를 이용하여 관리자가 각 펌프실의 펌프의 on-off와 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50), 제수 밸브(51) 등을 제어할 수 있도록 구성할 수 있는 것이고 다른 스포트(610-1)에서도 해당 펌프의 on off와 해당 흡입밸브(49-1), 토출밸브(50-1), 제수 밸브(51-1) 등을 제어할 수 있도록 구성된 것이다 . 또한 상기 원격감시 제어장치(500)는 펌프실의 스포트(610, 610-1)에서 광링 네트워크(400)를 통하여 수신받은 각종 밸브 개폐 신호 데이터 및 펌프 권선 및 베어링 온도계의 온도 데이터, 토출 압력계의 토출 압력 데이터 및 돔카메라(910) 영상 신호 데이터를 기초하여 각 펌프실의 펌프 on-off, 흡입밸브(49, 49-1), 토출 밸브(50, 50-1) 및 제수 밸브(51, 51-1) 등을 직접 제어할 수도 있으며, 이는 현장의 펌프실 스포트(610, 610-1)에 대한 백업 기능을 보완하는 역할을 하는 것이다.
도 4는 본 발명에 적용되고 일반적으로 전기실에 배치되는 원격감시 제어장치의 상세 구성도이다. 상기도 4에서 본 발명에 적용되는 원격감시 제어장치(500)는 네트워크 전송부(520)로부터의 이더넷 신호를 광신호로 변환하여 광링 네트워크(400)로 전송하는 광링 스위치(510)와, 주제어장치(530)의 데이터를 이더넷 신호로 변환하는 네트워크 전송부(520)와, 상기 광링 스위치(510)로부터 수신된 감시 제어 신호를 주제어장치(530)의 제어에 의하여 표출하는 감시 제어 표시부(540)와, 고압기동반(200)의 디지털 계전기 신호 데이터, 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐 상태 신호 데이터, 펌프 권선 및 베어링 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출 압력 데이터 및 돔 카메라의 영상신호 데이터를 수신받는 통신부(580)와, 관리자의 요구 사항 등을 입력받고 표출하는 입출력부(570)와, 상기 통신부(580)로부터 수신받은 데이터를 저장하는 메모리부(560)와, 상기 메모리부(560)의 저장 데이터를 네트워크 전송부를 통하여 중앙 제어실 및 스포트로 전송하도록 하고, 상기 통신부(580), 입출력부(570), 메모리부(560) 및 감시 제어 표시부(540)를 제어하는 주제어장치(530)로 구성되는 것이다. 상기와 같이 구성된 원격 감시 제어 장치는 통신부(580)를 통하여 고압 기동반(200)의 디지털 계전기 신호 데이터, 펌프실의 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50), 제수 밸브(51)의 개폐 상태 신호 데이터, 펌프 권선 및 베어링 온도계(52)의 온도 데이터 및 토출 압력계(53)의 압력 데이터 및 돔카메라의 영상 신호 데이터 등을 수신받아 광링 네트워크(400)를 통하여 중앙 제어실 및 펌프실 스포트(610)로 전송하여 표출하도록 하며, 또한 상기 중앙제어실의 제어 신호 또는 관리자의 입출력부(570)를 통한 제어 명령에 의하여 통신부(580)를 통하여 차단기에 의한 펌프실의 펌프 on-off 및 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50), 제수 밸브(51)의 개폐 제어를 할 수 있는 것이다. 상기에서 원격감시 제어장치(500)의 통신부는 본 발명 제1실시 예의 경우에 구성되는 것이고, 본 발명의 제2실시 예에서는 펌프실의 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐 상태 및 펌프 권선 및 베어링 온도계(52)의 온도 데이터, 토출압력계(53)의 압력 데이터 및 돔카메라의 영상신호 데이터가 펌프실의 스포트(610)로 직접 수신되는 것이고 다른 스포트(610-1)도 같은 기능을 수행하는 것이다.
도 5는 본 발명 제1실시 예에 적용되는 스포트에 대한 상세 구성도이다. 상기도 5에서 광링 스위치(611)는 네트워크 전송부(612)의 이더넷(Ethernet) 신호를 광으로 변환하여 광링 네트워크(400)로 전송하는 것이고, 상기 광링 네트워크(400)는 링 구조로 구성되어 일부 구간의 단선 시에도 단선 부분의 반대 방향으로 데이터를 전송하는 것으로 안정성이 우수한 것이다. 또한 네트워크 전송부(612)는 주 제어장치(613)의 데이터를 이더넷 신호를 변환시키는 장치이다. 또한 메모리부(615)는 중앙 제어실 또는 원격 감시 제어 장치로부터 전송되는 제어 신호, 고압 기동반의 디지털 계전기, 펌프실의 흡입밸브(49), 토출 밸브(50), 제수 밸브(51), 펌프 권선 및 베어링 온도계(52) 및 토출 압력계(53) 등에서 생성되는 데이터, 돔 케메라 영상신호 데이터를 광링 네트워크(400)를 통하여 수신하여 저장하는 것이고, 디스플레이부/터치 입력부(614)는 디지털 계전기 신호 데이터, 상기 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐상태 신호 데이터 또는 펌프 권선 및 베어링 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 압력 데이터, 돔케메라의 영상 신호 데이터 등을 디스플레이하고 관리자의 요구 사항을 입력할 수 있는 것이다. 또한 상기 주제어장치(613)는 상기 원격감시 제어장치(500)로부터 수신되는 고압 기동반의 디지털 계전기 신호 데이터, 상기 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐 상태 신호 데이터 또는 펌프 권선 및 베어링 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출 압력 데이터 및 돔 카메라의 영상 데이터 등을 상기 메모리부(615)에 저장하고, 상기 디스플레이부/터치 입력부(614)에 표출하도록 제어하여 관리자로 하여금 펌프실 현장에서 상기 고압 기동반 계전기 동작상태, 밸브들의 조작 상태 신호 데이터 또는 펌프 온도 데이터 및 토출 압력 데이터 및 밸브 또는 펌프의 촬영 영상 등을 확인하여 문제 발생 시 현장에서 조치할 수 있도록 하는 것이다.
도 6은 본 발명 제2실시 예에 적용되고 펌프실에 설치되는 스포트(610)의 상세 구성도이다. 상기도 6에서 광링 스위치(621)는 네트워크 전송부(623, 629)의 이더넷(Ethernet) 신호를 광으로 변환하여 광링 네트워크로 전송하는 것이고, 네트워크 전송부(629)는 돔카메라(910)의 영상 신호 데이터를 이더넷 신호로 변환하는 것이다. 상기 광링 네트워크(400)는 링 구조로 구성되어 일부 구간의 단선 시에도 단선 부분의 반대 방향으로 데이터를 전송하는 것으로 안정성이 우수한 것이다. 또한 네트워크 전송부(623)는 주제어장치(624)의 데이터를 이더넷 신호를 변환시키는 장치이다. 또한 메모리부(626)는 통신부(628)를 통하여 수신되는 흡입밸브(49), 토출 밸브(50), 제수 밸브(51)의 개폐 신호 데이터, 펌프 권선 및 베어링 온도계(52)의 온도 데이터 및 토출 압력계(53)의 압력 데이터 및 돔카메라의 영상신호 데이터 등을 저장하는 것이고, 디스플레이부/터치 입력부(625)는 상기 디지털 계전기의 신호 데이터, 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐상태 또는 펌프 권선 및 베어링 온도계(52)의 온도 데이터, 토출압력계(53)의 토출 압력 데이터 및 돔카메라의 영상신호 데이터 등을 디스플레이하고 상기 펌프 고압 기동반의 차단기 및 밸브들의 제어 신호와 같은 관리자의 요구 사항을 입력할 수 있는 것이다. 또한 상기 주제어장치(624)는 통신부(628)로부터 수신되는 상기 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐 신호 데이터 또는 펌프 권선 및 베어링 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출 압력 데이터 및 돔카메라(910)의 영상신호 데이터 등을 상기 메모리부(626)에 저장하고, 상기 디스플레이부/터치 입력부(625)에 표출하도록 제어하며 관리자의 제어 신호에 의하여 고압 기동반의 차단기, 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51) 등을 제어하며, 상기 메모리부(626)에 저장된 데이터를 상기 네트워크 전송부(623)를 경유하여 광링 네트워크(400)를 통하여 원격 감시 제어 장치 및 중앙제어실로 전송하도록 제어하는 것으로서 다른 스포트(610-1)의 구성 또한 동일한 것이다.
도 7은 본 발명의 제3실시 예인 KT 라인을 이용한 펌프실 감시 제어 시스템 구성도이다. 상기도 7에서 본 발명의 KT 라인을 이용한 펌프실 감시 제어 시스템은 중앙 제어실에 위치하고 수질 데이터, 설비 개폐 상태 데이터, 돔카메라가 촬영하는 밸브 또는 펌프의 영상신호 데이터 등 데이터 신호를 수신하여 모니터링하며 제어하는 감시 제어부(100)와. 고압 기동반의 디지털 계전기 신호를 수신받으며, 펌프실에서 펌프별로 설치되고 전동 밸브인 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50), 및 제수 밸브(51) 등으로부터 개폐 상태 신호 데이터 또는/및 펌프 권선 및 베어링 온도계(52) 및 토출 압력계(53)로부터 온도 및 토출 압력 데이터 또는/및 상기 밸브 또는 펌프를 촬영하는 돔카메라의 영상신호 데이터를 통신부(580)를 통하여 수신받아 변환한 후 광링 네트워크(400)를 통하여 펌프실 현장에 위치한 스포트(610, 620)로 전송하며, 또한 KT라인(450)을 거쳐 중앙 제어실에 위치한 감시 제어부(100)로 전송하여 감시하도록 하는 원격감시 제어장치(500) 및 펌프실 현장에 설치되는 스포트(610, 620)로 구성되는 것이다. 상기에서 원격감시 제어장치(500)는 현장 고압 기동반(200)의 디지털 계전기 신호를 모디버스(Modubus) 통신방식으로 수신하여 모니터링하며, 모터 펌프 구동을 위한 고압 기동반의 차단기를 제어하기 위한 제어 신호를 전송하여 차단기를 on-off 제어할 수 있는 것이고, 상위 시스템인 중앙 제어실의 감시제어부(100)와는 모뎀 통신을 하는 것이다 . 상기에서 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐 및 펌프 권선 및 베어링 온도계(52), 토출 압력계(53) 등은 통상의 펌프실에 구성된 것을 예를 든 것이고, 고압 기동반(200)의 디지털 계전기 신호는 모디버스 통신방식으로 수신되고, 상기 다수의 흡입 밸브, 토출 밸브 및 제수 밸브의 개폐 신호 데이터, 상기 밸브들의 제어 신호 데이터, 또는 펌프 권선 및 베어링 온도계(52)와 토출 압력계(53)의 온도 및 압력 신호 데이터는 프로피버스, 또는 C-C link 통신 방식으로 송수신되는 것으로 실 배선을 사용하는 종래의 경우보다 구축비를 절감할 수 있는 것이다. 또한, 상기에서 링 형태의 광링 네트워크(400)는 네트워크 단선 시에 단선지점을 기준으로 서로 양방향으로 데이터 전송하여 빗물펌프장 등 펌프 및 밸브제어를 기반으로 한 산업 플랜트 설비시스템 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있는 것이다. 또한, 상기 스포트(SPOT)는 정수장의 송수 펌프실, 가압장의 펌프실, 취수장의 펌프실, 하수 처리장의 펌프실, 빗물 펌프장 증 밸브 또는 펌프를 기반으로 한 산업 현장에 다수 설치될 수 있는 것으로 중앙 제어실의 감시 제어부(100) 또는 원격감시 제어장치(500)로부터 저장된 데이터를 호출하고 수신하여 디스플레이부/터치입력부(625)에 표출할 수 있으며, 펌프실의 밸브 및 펌프 등을 현장에서 보면서 스포트(610)에서 모니터링 및 제어할 수 있는 것이다. 또한 상기와 같은 본 발명 제3실시 예 펌프실의 감시제어 시스템은 중앙제어실의 감시 제어부(100) 또는 원격감시 제어장치(500)로부터 타 공정의 신호 데이터를 스포트(SPOT)에서 호출 수신하여 표출할 수 있고, 타 공정의 상태 파악이 가능함으로써 현 공정의 상황을 종합적으로 판단하면서 사용자가 위치한 현장의 펌프를 직접 SPOT를 통하여 밸브 또는 펌프의 on off 등을 할 수 있는 장점이 있는 것이다. 상기와 같이 구성된 본 발명은 관리자로 하여금 현장의 펌프실에서 설비 상태를 실시간으로 관찰하고 제어할 수 있으며, 전체 감시 제어 네트워크 고장 시에도 현장 펌프실에서 신속하게 대응할 수 있어 송수 및 취수 관리의 안정성을 확보할 수 있는 것이다.
10 : 감시제어부, 20 : E-net,
30 : 주 제어 장치, 40 : 현장 조작반,
49, 49-1 : 흡입 밸브, 50, 50-1 : 토출밸브,
52, 52-1 : 권선 및 베어링 온도계,53, 53-1 : 토출압력계
100 : 감시 제어부, 200 : 고압 기동반,
300 : 광링 스위치, 400 : 광링 네트워크,
500 : 원격감시 제어장치, 520, 612, 623, 629 : 네트워크 전송부,
530, 613, 624 : 주제어장치, 540 : 감시 제어 표시부,
550 : 영상감시 표시부, 580, 628 : 통신부,
610, 610-1, 620 : 스포트, 614, 625 : 디스플레이부/터치입력부
910, 910-1 : 돔 카메라,

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 수처리장에 설치되는 펌프실 감시 제어 시스템에 있어서,
    상기 펌프실 감시 제어 시스템은,
    중앙 제어실에 위치하고 고압 기동반의 디지털 계전기 신호 데이터, 펌프 온도 데이터, 토출압력 데이터, 흡입밸브, 토출밸브, 제수 밸브의 개폐 상태 신호 데이터, 돔카메라 영상신호 데이터를 수신하여 모니터링하며 제어하는 감시 제어부(100)와;
    영상 신호와 데이터 신호를 스위칭하는 광링 스위치(300)와;
    광링 네트워크(400)을 통하여 수신된 광신호를 이더넷(Ethernet) 신호로 변환하는 광링 스위치(611)와, 상기 광링 스위치의 이더넷 신호를 주제어장치의 입력 신호로 변환하는 네트워크 전송부(612)와, 중앙 제어실의 감시 제어부(100) 또는 원격감시 제어장치(500)로부터 전송되는 제어 신호, 고압 기동반의 디지털 계전기 신호 데이터, 펌프실의 흡입밸브(49), 토출 밸브(50), 제수 밸브(51)의 개폐 상태 신호 데이터, 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출 압력 데이터 및 돔 카메라 영상신호 데이터를 광링 네트워크(400)를 통하여 수신하여 저장하는 메모리부(615)와, 상기 고압 기동반의 디지털 계전기 신호 데이터, 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐상태 신호 데이터 또는 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출압력 데이터 및 돔 카메라의 영상신호 데이터를 디스플레이하고 관리자의 요구 사항을 입력할 수 있는 디스플레이부/터치 입력부(614)와, 원격감시 제어장치(500)로부터 수신되는 고압 기동반의 디지털 계전기 신호 데이터, 상기 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐상태 신호 데이터 또는 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출압력 데이터 및 돔 카메라의 영상신호 데이터를 상기 메모리부(615)에 저장하고, 상기 디스플레이부/터치 입력부(614)에 표출하도록 하며, 상기 펌프의 on-off와 상기 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 on off를 제어하는 주제어장치(613)로 구성된 스포트와;
    상기 스포트, 원격감시제어 장치 및 상기 광링 스위치(300) 간의 데이터 송수신을 위한 광링 네트워크(400)와;
    고압 기동반(200)의 디지털 계전기 신호 데이터, 펌프실에 설치되며 전동 밸브인 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐 상태 신호 데이터, 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출압력 데이터 및 돔 카메라 영상 신호 데이터를 수신받아 변환한 후 상기 광링 네트워크(400)를 통하여 펌프실 현장에 위치한 상기 스포트(610)로 전송하며, 또한 상기 광링 네트워크(400)를 거쳐 중앙 제어실에 위치한 감시 제어부(100)로 전송하여 감시 및 제어하도록 하는 원격감시 제어장치(500)로 구성된 것을 특징으로 하는 수처리장 펌프실 감시 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 펌프실 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)와 상기 원격감시 제어장치(500)와의 데이터 송수신은,
    프로프 버스 통신방식을 지원하며,
    펌프 온도계(52), 토출 압력계(53)와 원격 감시 제어 장치(500)와의 데이터 송수신은 C-C 링크 통신방식을 지원하는 것을 특징으로 하는 수처리장 펌프실 감시 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    광링 네트워크(400)는,
    링 구조인 것을 특징으로 하는 수처리장 펌프실 감시 제어 시스템.
  5. 삭제
  6. 수처리장에 설치되는 펌프실 감시 제어 시스템에 있어서,
    상기 펌프실 감시 제어 시스템은,
    중앙 제어실에 위치하고 수질 데이터, 펌프 및 밸브 개폐 상태 신호 데이터, 돔카메라 영상신호 데이터를 수신하여 모니터링하며 제어하는 감시 제어부(200)와;
    영상 신호와 데이터 신호를 스위칭하는 광링 스위치(300)와;
    네트워크 전송부(623)의 이더넷(Ethernet) 신호를 광으로 변환하여 광링 네트워크(400)로 전송하는 광링 스위치(621)와, 주제어장치(624)의 데이터를 이더넷 신호를 변환시키는 네트워크 전송부(623)와, 펌프실의 흡입밸브(49), 토출 밸브(50), 제수 밸브(51)의 개폐 상태 신호 데이터와 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출압력 데이터를 송수신하는 통신부(628)와, 돔카메라(910)의 영상신호 데이터를 이더넷 신호로 변환시키는 네트워크 전송부(629)와, 상기 수신받은 흡입밸브(49), 토출 밸브(50), 제수 밸브(51)의 개폐 상태 신호 데이터, 펌프 온도계(52)의 온도 데이터 및 토출 압력계(53)의 압력 데이터 및 돔 카메라 영상신호 데이터를 저장하는 메모리부(626)와, 상기 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐상태 신호 데이터 또는 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출 압력 데이터 및 돔 카메라 영상신호 데이터를 디스플레이하고 관리자의 요구 사항을 입력할 수 있는 디스플레이부/터치 입력부(625)와, 상기 수신받은 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐 상태 신호 데이터 및 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출압력 데이터 및 돔카메라 영상신호 데이터를 상기 메모리부(626)에 저장하며, 상기 디스플레이부/터치 입력부(625)에 표출하도록 하고, 관리자 요구 사항에 의하여 펌프의 on-off 제어, 상기 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐를 제어하는 주제어장치(624)로 구성된 스포트와;
    상기 스포트, 원격감시제어 장치(500) 및 상기 광링 스위치(300) 간의 데이터 송수신을 위한 광링 네트워크(400)와;
    및 상기 광링 네트워크(400)를 통하여 펌프실 현장에 위치한 상기 스포트로부터 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐 상태 신호 데이터, 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출압력 데이터 및 고압 기동반의 디지털 계전기 신호 데이터 및 돔 카메라 영상신호 데이터를 수신받아 디스플레이하고 저장하며 관리자의 제어 신호에 의하여 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐 및 펌프의 on-off를 제어하는 원격감시 제어 장치(500)로 구성된 것을 특징으로 하는 수처리장 펌프실 감시 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 펌프실 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)와 스포트와의 송수신은,
    프로피버스 통신 방식을 지원하고,
    펌프 온도계(52)의 온도 데이터 및 토출 압력계(53)의 토출압력 데이터는 C-C 링크 통신 방식을 지원하는 것을 특징으로 하는 수처리장 펌프실 감시 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    광링 네트워크(400)는,
    링 구조인 것을 특징으로 하는 수처리장 펌프실 감시 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    고압기동반에서 원격감시 제어장치(500)로의 디지털 계전기 신호 데이터의 송신은,
    모디버스 통신 방식을 지원하는 것을 특징으로 하는 수처리장 펌프실 감시 제어 시스템.
  10. 수처리장에 설치되는 펌프실 감시 제어 시스템에 있어서,
    상기 펌프실 감시 제어 시스템은,
    중앙 제어실에 위치하고 고압 기동반의 디지털 계전기 신호 데이터, 펌프 온도 데이터, 토출압력 데이터, 흡입밸브, 토출밸브, 제수 밸브의 개폐 상태 신호 데이터, 돔카메라 영상신호 데이터를 수신하여 모니터링하며 제어하는 감시 제어부(200)와;
    펌프실에 설치되고 광링 네트워크(400)을 통하여 수신된 광신호를 이더넷(Ethernet) 신호로 변환하는 광링 스위치(611)와, 상기 광링 스위치의 이더넷 신호를 주제어장치의 입력 신호로 변환하는 네트워크 전송부(612)와, 중앙 제어실의 감시 제어부(100) 또는 원격감시 제어장치(500)로부터 전송되는 제어 신호, 고압 기동반의 디지털 계전기 신호 데이터, 펌프실의 흡입밸브(49), 토출 밸브(50), 제수 밸브(51)의 개폐 상태 신호 데이터, 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출 압력 데이터 및 돔카메라 영상신호 데이터를 광링 네트워크(400)를 통하여 수신하여 저장하는 메모리부(615)와, 상기 고압 기동반의 디지털 계전기 신호 데이터, 흡입 밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐상태 신호 데이터 또는 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출압력 데이터 및 돔 카메라의 영상신호 데이터를 디스플레이하고 관리자의 요구 사항을 입력할 수 있는 디스플레이부/터치 입력부(614)와, 원격감시 제어장치(500)로부터 수신되는 고압 기동반의 디지털 계전기 신호 데이터, 상기 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐상태 신호 데이터 또는 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출압력 데이터 및 돔 카메라의 영상신호 데이터를 상기 메모리부(615)에 저장하고, 상기 디스플레이부/터치 입력부(614)에 표출하도록 하며, 상기 펌프의 on-off와 상기 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 on-off를 제어하는 주제어장치(613)로 구성된 스포트와;
    상기 스포트, 원격감시 제어장치 간의 데이터 송수신을 위한 광링 네트워크(400)와;
    고압 기동반의 디지털 계전기 신호 데이터, 펌프실에 설치되며 전동 밸브인 흡입밸브(49), 토출 밸브(50) 및 제수 밸브(51)의 개폐 상태 신호 데이터, 펌프 온도계(52)의 온도 데이터, 토출 압력계(53)의 토출압력 데이터 및 돔카메라 영상 신호 데이터를 수신받아 변환한 후 상기 광링 네트워크(400)를 통하여 펌프실 현장에 위치한 상기 스포트(610)로 전송하며, 또한 KT 라인을 거쳐 중앙 제어실에 위치한 감시 제어부(100)로 전송하여 감시 및 제어하도록 하는 원격감시 제어장치(500)와;
    및 상기 원격감시 제어장치(500)와 중앙 제어실의 감시제어부(100) 간 모뎀 통신을 하는 KT라인으로 구성된 것을 특징으로 하는 수처리장 펌프실 감시 제어 시스템.
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