KR101465775B1 - 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템은, 상하수도 관로 상의 일측 면에 설치되며, 상기 상하수도 관로 내의 유체의 압력을 감지하는 압력감지부; 상하수도 관로 상의 일측 면에 설치되며, 상기 상하수도 관로 내부로 흐르는 유체의 유량을 감지하는 유량감지부; 상하수도 관로 상의 일측 면에 설치되며, 상기 상하수도 관로 내부로 흐르는 유체의 오염 정도를 감지하는 수질감지부; 상하수도 관로 상의 일측 면에 설치된 밸브의 개폐를 제어하여 개도(opening)를 조절하는 전동밸브부; 및 상기 압력감지부, 상기 유량감지부와 상기 수질감지부에서 각각 측정한 압력 데이터, 유량 데이터와 수질 데이터를 수신하며, 상기 압력 데이터, 상기 유량 데이터 및 상기 수질 데이터를 분석하고, 또한 상기 전동밸브부로 제어 명령을 보내어 상기 상하수도 관로 내의 유체를 원격 제어하는 원격제어 감시부를 포함하며, 상기 수질감지부는, 상기 상하수도 관로를 사이에 두고 서로 대향하여 배치되며, 상기 상하수도 관로 내의 수질 오염을 감지하기 위한, 상기 상하수도 관로를 향해 빛을 방출하는 발광부 및 상기 상하수도 관로로부터 투과된 빛을 수광하는 수광부; 제1~제6 저항(R1-R6), 제1 가변저항(VR1), 비교기(A1), 제너 다이오드(ZD1)를 사용하여 평형 브릿지 회로를 구성하며, 상기 수광부에서 수광된 빛을 전기적인 신호로 변환하여 감지신호를 출력하는 수질감지회로부; 상기 수질감지회로부로부터 출력된 상기 감지신호를 입력받아 필터링 및 증폭을 수행하는 필터링 및 증폭부; 상기 필터링 및 증폭부로부터 출력된 아날로그 감지신호를 입력받아 디지털 감지신호로 변환시키는 A/D 변환기; 상기 A/D 변환기로부터 출력된 상기 디지털 감지신호를 입력받아, 상기 디지털 감지신호 값과 미리 설정된 경보 기준값을 비교 판단하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러가 상기 디지털 감지신호 값이 미리 설정된 경보 기준값 이상이라고 판단한 경우, 상기 컨트롤러의 제어 신호에 따라 경보를 발생시키는 경보부; 및 상기 컨트롤러에서 처리된 데이터를 상기 수질계측부로 전송하는 통신부를 포함하여 이루어지는 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템에 있어서, 상기 원격제어 감시부는, 외부 장치와 유무선 통신을 수행하는 통신부; 상기 압력감지부에서 측정한 상기 압력 데이터를 수신 계측하는 압력계측부; 상기 유량감지부에서 측정한 상기 유량 데이터를 수신 계측하는 유량계측부; 상기 수질감지부에서 계측한 상기 수질오염 데이터를 수신 계측하는 수질계측부; 메인 제어부의 제어 명령에 따라 상기 전동밸브부에 구비된 상기 밸브의 개도(opening)를 제어하는 밸브개도 제어부와, 메인 제어부의 제어 명령에 따라 상기 전동밸브부가 설치된 유량분기점을 통과하는 유체의 유량을 제어하는 유량제어부와, 상기 전동밸브부의 동작 상태를 감시하여 오류가 발생한 경우, 경고 명령을 실행시키고, 상기 전동밸브부의 구동을 정지시키는 오류제어부를 구비하는 밸브제어부; 및 상기 통신부, 상기 압력계측부, 상기 유량계측부, 상기 수질계측부 및 상기 밸브제어부를 제어하는 메인제어부를 포함하고; 상기 수질감지부는, 상기 발광부 또는 상기 수광부의 오작동 여부를 감지하는 고장신호를 송신하는 오작동감지부; 및 상기 발광부 또는 상기 수광부의 교체작업을 행하도록 상기 발광부 또는 상기 수광부를 착탈 가능하게 연결하는 착탈부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하수도 관로(1) 상에 설치된 압력감지부(10), 유량감지부(20), 수질감지부(30), 밸브(2)의 개폐를 통해 유량을 조절하기 위한 전동밸브부(40) 및 상기 압력감지부(10), 상기 유량감지부(20)와 상기 수질감지부(30)에서 각각 측정한 압력 데이터, 유량 데이터와 수질 데이터를 수신하며, 상기 압력 데이터, 상기 유량 데이터 및 상기 수질 데이터를 분석하고, 또한 상기 전동밸브부(40)로 제어 명령을 보내어 상기 상하수도 관로(1) 내의 유체를 원격 제어하는 원격제어 감시부(100)를 구비하는 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템에 관한 것이다.
일반적으로 시 또는 광역 단위 등으로 설치된 상수도 또는 하수도의 관로 상에는 복수의 유량 분기점이 존재하며, 이러한 관로 상의 유량 분기점에는 유량 조절을 위한 밸브와 이 유량 조절용 밸브를 제어하기 위한 원격 감시제어장치가 설치되어 있다.
또한, 상기 유량 분기점에는 관로를 통과하는 유량을 측정하는 유량측정장치가 설치되어 있다.
상기 원격 감시제어장치는 원격지의 상위 시스템으로부터 제어 신호를 전송받아 밸브 개도를 제어하게 되며, 또한 현재 밸브 개도 값과 작동상태, 현재 유량순시값과 적산값을 측정하여 원격지의 상위 시스템에 전송하게 된다.
통상 이러한 원격 감시제어장치와 유량측정장치는 각각 분리되어 관로 상의 유량 분기점에 설치되며, 상위 시스템의 제어에 따라 각각 동작하게 된다.
이와 같이 종래 상하수도 관로 상의 유량 분기점에 설치되는 원격 감시제어장치와 유량측정장치는 각각 분리되어 설치 운영되기 때문에, 밸브 개도 제어에 따른 유량 변화를 실시간으로 파악하기 어려워 신속하고 정확한 유량 계측 및 제어가 어려운 문제점이 있었다.
또한 종래 기술은 상하수도 관로 내부를 흐르는 물의 오염 정도를 측정하는 장치 및 제어장치가 없어서, 깨끗한 수돗물 공급에 대한 신뢰도의 저하, 일반 가정 등지에서 수돗물에 대한 불신과 불안감 등을 증폭시키는 한 요인이 되어 왔다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 상하수도 관로(1) 상에 설치된 압력감지부(10), 유량감지부(20), 수질감지부(30), 밸브(2)의 개폐를 통해 유량을 조절하기 위한 전동밸브부(40) 및 상기 압력감지부(10), 상기 유량감지부(20)와 상기 수질감지부(30)에서 각각 측정한 압력 데이터, 유량 데이터와 수질 데이터를 수신하며, 상기 압력 데이터, 상기 유량 데이터 및 상기 수질 데이터를 분석하고, 또한 상기 전동밸브부(40)로 제어 명령을 보내어 상기 상하수도 관로(1) 내의 유체를 원격 제어하는 원격제어 감시부(100)를 구비하는 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템은, 상하수도 관로 상의 일측 면에 설치되며, 상기 상하수도 관로 내의 유체의 압력을 감지하는 압력감지부; 상하수도 관로 상의 일측 면에 설치되며, 상기 상하수도 관로 내부로 흐르는 유체의 유량을 감지하는 유량감지부; 상하수도 관로 상의 일측 면에 설치되며, 상기 상하수도 관로 내부로 흐르는 유체의 오염 정도를 감지하는 수질감지부; 상하수도 관로 상의 일측 면에 설치된 밸브의 개폐를 제어하여 개도(opening)를 조절하는 전동밸브부; 및 상기 압력감지부, 상기 유량감지부와 상기 수질감지부에서 각각 측정한 압력 데이터, 유량 데이터와 수질 데이터를 수신하며, 상기 압력 데이터, 상기 유량 데이터 및 상기 수질 데이터를 분석하고, 또한 상기 전동밸브부로 제어 명령을 보내어 상기 상하수도 관로 내의 유체를 원격 제어하는 원격제어 감시부를 포함하며, 상기 수질감지부는, 상기 상하수도 관로를 사이에 두고 서로 대향하여 배치되며, 상기 상하수도 관로 내의 수질 오염을 감지하기 위한, 상기 상하수도 관로를 향해 빛을 방출하는 발광부 및 상기 상하수도 관로로부터 투과된 빛을 수광하는 수광부; 제1~제6 저항(R1-R6), 제1 가변저항(VR1), 비교기(A1), 제너 다이오드(ZD1)를 사용하여 평형 브릿지 회로를 구성하며, 상기 수광부에서 수광된 빛을 전기적인 신호로 변환하여 감지신호를 출력하는 수질감지회로부; 상기 수질감지회로부로부터 출력된 상기 감지신호를 입력받아 필터링 및 증폭을 수행하는 필터링 및 증폭부; 상기 필터링 및 증폭부로부터 출력된 아날로그 감지신호를 입력받아 디지털 감지신호로 변환시키는 A/D 변환기; 상기 A/D 변환기로부터 출력된 상기 디지털 감지신호를 입력받아, 상기 디지털 감지신호 값과 미리 설정된 경보 기준값을 비교 판단하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러가 상기 디지털 감지신호 값이 미리 설정된 경보 기준값 이상이라고 판단한 경우, 상기 컨트롤러의 제어 신호에 따라 경보를 발생시키는 경보부; 및 상기 컨트롤러에서 처리된 데이터를 상기 수질계측부로 전송하는 통신부를 포함하여 이루어지는 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템에 있어서, 상기 원격제어 감시부는, 외부 장치와 유무선 통신을 수행하는 통신부; 상기 압력감지부에서 측정한 상기 압력 데이터를 수신 계측하는 압력계측부; 상기 유량감지부에서 측정한 상기 유량 데이터를 수신 계측하는 유량계측부; 상기 수질감지부에서 계측한 상기 수질오염 데이터를 수신 계측하는 수질계측부; 메인 제어부의 제어 명령에 따라 상기 전동밸브부에 구비된 상기 밸브의 개도(opening)를 제어하는 밸브개도 제어부와, 메인 제어부의 제어 명령에 따라 상기 전동밸브부가 설치된 유량분기점을 통과하는 유체의 유량을 제어하는 유량제어부와, 상기 전동밸브부의 동작 상태를 감시하여 오류가 발생한 경우, 경고 명령을 실행시키고, 상기 전동밸브부의 구동을 정지시키는 오류제어부를 구비하는 밸브제어부; 및 상기 통신부, 상기 압력계측부, 상기 유량계측부, 상기 수질계측부 및 상기 밸브제어부를 제어하는 메인제어부를 포함하고; 상기 수질감지부는, 상기 발광부 또는 상기 수광부의 오작동 여부를 감지하는 고장신호를 송신하는 오작동감지부; 및 상기 발광부 또는 상기 수광부의 교체작업을 행하도록 상기 발광부 또는 상기 수광부를 착탈 가능하게 연결하는 착탈부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 오작동감지부는, 상하수도 관로를 따라 흐르는 유체를 우회시키도록 상하수도 관로에 설치되는 우회관; 상기 우회관으로부터 분기되고 상기 발광부가 설치되는 제1착탈관; 상기 제1착탈관에 대향되도록 상기 우회관으로부터 분기되고 상기 수광부가 설치되는 제2착탈관; 상기 우회관의 일단부에 설치되고 상기 우회관을 개폐하는 제1삼방밸브; 상기 우회관의 타단부에 설치되고 상기 우회관을 개폐하는 제2삼방밸브; 상기 제1삼방밸브에 연결되는 공급관 및 상기 제2삼방밸브에 연결되는 토출관이 구비되고, 혼탁 유체 또는 세척수를 공급하는 공급관 및 혼탁 유체 또는 세척수를 배출시키는 배수관을 구비하고, 혼탁 유체 또는 세척수가 담수되는 저장조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 착탈부는, 상기 제1착탈관 또는 상기 제2착탈관 내부로 삽입되도록 상기 발광부 또는 상기 수광부에 설치되는 후크부; 상기 제1착탈관 또는 상기 제2착탈관의 출몰홈부로부터 상기 후크부 측으로 출몰 가능하게 설치되는 걸림돌기; 상기 걸림돌기와 상기 출몰홈부 사이에 개재되는 탄성부재; 및 상기 걸림돌기로부터 상기 제1착탈관 또는 상기 제2착탈관 외측으로 연장되는 손잡이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 밸브 개도 제어에 따른 상하수도 관로 내부의 유량 변화를 실시간으로 계측 및 제어할 수 있을 뿐 만 아니라, 상하수도 관로 내부를 흐르는 물의 오염 정도를 손쉽게 계측하고 제어할 수 있는 한 기술적 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 구성 중 원격제어 감시부의 구성을 상세히 나타낸 것이다.
도 3은 도 1의 구성 중 수질감지부의 구성을 상세히 나타낸 것이다.
도 4는 도 1의 구성 중 수질감지부와 오작동감지부가 도시된 도면이다.
도 5는 도 1의 구성 중 수집감지부와 착탈부가 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 구성 중 원격제어 감시부의 구성을 상세히 나타낸 것이다.
도 3은 도 1의 구성 중 수질감지부의 구성을 상세히 나타낸 것이다.
도 4는 도 1의 구성 중 수질감지부와 오작동감지부가 도시된 도면이다.
도 5는 도 1의 구성 중 수집감지부와 착탈부가 도시된 도면이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템의 구성을 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 구성 중 원격제어 감시부의 구성을 상세히 나타낸 것이고, 도 3은 도 1의 구성 중 수질감지부의 구성을 상세히 나타낸 것이다.
또한, 도 4는 도 1의 구성 중 수질감지부와 오작동감지부가 도시된 도면이고, 도 5는 도 1의 구성 중 수집감지부와 착탈부가 도시된 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템은, 상하수도 관로(1) 상에 설치된 압력감지부(10), 유량감지부(20), 수질감지부(30), 밸브(2)의 개폐를 통해 유량을 조절하기 위한 전동밸브부(40) 및 원격제어 감시부(100)를 포함하여 구성된다.
압력감지부(10)는 상하수도 관로(1) 내부의 압력을 감지하며, 유량감지부(20)는 상하수도 관로(1) 내부로 흐르는 유량을 감지한다.
수질감지부(30)는 상하수도 관로(1)를 타고 흐르는 물이 이물질, 녹물 등으로 인해 수질이 오염 되었는지를 감지한다.
전동밸브부(40)는 상하수도 관로(1) 상에 설치된 밸브(2)의 개폐를 조절함으로써, 상하수도 관로(1)를 타고 흐르는 유량을 조절한다.
원격제어 감시부(100)는 상수도 또는 하수도의 관로(1), 보다 바람직하게는 관로의 유량분기점 근처에 설치된, 압력감지부(10), 유량감지부(20)와 수질감지부(30)에서 각각 측정한 압력 데이터, 유량 데이터와 수질 데이터를 수신하며, 압력 데이터, 유량 데이터 및 수질 데이터를 분석하고, 또한 전동밸브부(40)에게 제어 명령을 보내어 상하수도 관로(1) 내의 유체를 원격 제어하는 역할을 수행한다.
본 발명에 따른 원격제어 감시부(100)는 통신부(101), 데이터 입출력부(102), 저장부(103), 압력계측부(110), 유량계측부(120), 수질계측부(130), 밸브제어부(140) 및 메인제어부(150)를 포함하여 구성된다.
통신부(101)는 외부 장치(이를테면, 압력감지부, 유량감지부, 수질감지부 또는 사용자 단말 등)와 통신망을 통하여 통신을 설정하여 유 무선으로 데이터를 송수신하는 통신 장치로, 이를테면, RS-232C/485 등의 유선 통신을 수행하는 유선통신부와 지그비(Zigbee), 알에프(RF), 와이파이(WiFi), 3G, 4G, LTE, LTE-A, 와이브로(Wireless Broadband Internet) 중 어느 하나 이상을 사용하여 외부의 기기와 무선 통신하는 무선통신부를 포함한다.
데이터 입출력부(102)는 사용자로부터 조작 데이터를 입력받아 처리하는 키보드나 마우스 등의 입력장치와, 원격 제어감시부를 통하여 처리되는 데이터를 화면에 표시하는 LCD 등의 출력장치를 포함한다.
저장부(103)는 전동밸브부(40), 압력감지부(10), 유량감지부(20), 수질감지부(30)에서 측정되어 전송된 데이터, 이를테면 밸브 개도 목표 값 정보, 실제 측정되는 밸브 개도 정보, 유량 목표 값 정보, 실제 측정되는 유량 정보, 압력 정보 등을 측정된 시간 정보와 함께 저장하는 기억장치로서, 플래시 메모리 등을 사용한다.
압력계측부(110)는 상하수도 관로 상의 유량분기점에 설치되는 압력계를 통하여 측정된 유체 이동에 따라 발생되는 압력 데이터를 수신 계측하며, 수신된 압력 데이터는 밸브 제어부(140)로 제공된다.
유량계측부(120)는 상하수도 관로 상의 유량분기점에 설치되는 유량계를 통하여 측정된 유량 데이터를 수신 계측하며, 수신된 유량 데이터는 밸브 제어부(140)로 제공된다.
이 경우 유량계는 전자식 유량계 또는 초음파식 유량계를 사용할 수 있는데, 전자식 유량계는 유량을 계측하기 위하여 여자코일에 적정한 전압을 인가하고 유체의 흐름에 비례한 유도신호를 추출하여 유량을 계측하는 장치이고, 초음파식 유량계는 펄스파형의 초음파를 발생시키고 유체의 흐름에 비례한 수신 시간에 따른 지연시간을 검출하여 유체의 흐름을 계측하는 장치이다.
수질계측부(130)는 수질감지부(30)의 상하수도 관로 상의 유량분기점에 설치되는 수질감지센서에 의해 측정된 수질오염 데이터를 수신 계측한다.
수질감지부(30)는 발광부(31a), 수광부(31b), 수질감지회로부(32), 필터링 및 증폭부(33), A/D 변환부(34), 컨트롤러(35), 통신부(36) 및 경보부(37)를 포함하여 구성된다.
발광부(31a)와 수광부(31b)는 상하수도 관로(1)를 타고 흐르는 수돗물의 혼탁도를 감지하기 위한 감지수단으로서, 발광부(31a)와 수광부(31b)는 상하수도 관로(1)로부터 분기되는 우회관(201)을 사이에 두고 서로 대향한다.
이 경우 발광부(31a)에서 빛을 발광하면, 발광된 빛은 우회관(201)를 투과하고, 투과된 빛은 수광부(31b)로 입사된다.
이때 수광부(31b)에 입사된 빛의 양은, 우회관(201)를 타고 흐르는 물이 이물질, 녹물 등으로 인해 수질이 오염된 정도가 심할수록 발광부(31a)에서 발광한 빛을 더 많이 차단하므로, 통상의 경우 보다 작아지며, 이 원리를 이용하여 수질오염정도를 센싱할 수 있게 된다.
수질감지회로부(32)는 제1~제6 저항(R1∼R6), 제1 가변저항(VR1), 비교기(A1), 제너 다이오드(ZD1)를 사용하여 평형 브릿지 회로를 구성하였으며, 수광부(31b)에 의해서 수광된 빛은 수질감지회로부(32)에 의해서 전기적인 신호로 변환된다.
즉 수광부(31b)에 의해서 광량에 비례하는 전류가 흐르게 되면, 제2, 제3 저항(R2,R3) 및 제4, 제5 저항(R4,R5)에 의해서 검출되는 전압값은 비교 증폭기(A1)를 통해서 비교 증폭되어 수광량에 대응하는 전압값이 감지신호로서 출력된다.
수질감지회로부(32)에서 출력된 이물질 감지신호는 필터링 및 증폭부(33)에 입력되는데, 입력된 이물질 감지신호에서 잡음신호 등의 불필요한 신호를 필터링해내고, 이물질 감지신호 만을 증폭하여 출력한다.
필터링 및 증폭부(33)에서 필터링 및 증폭된 이물질 감지신호는 A/D 변환기(5)에 입력되면, 입력된 아날로그 이물질 감지신호를 디지털 이물질 감지신호로 변환시켜 컨트롤러(35)로 입력된다.
컨트롤러(35)는 입력된 디지털 이물질 감지신호 값이 미리 설정된 경보 기준값과 비교 판단한다.
이 경우 컨트롤러(35)가 입력된 디지털 이물질 감지신호 값이 미리 설정된 경보 기준값 이상이라고 판단한 경우, 이물질 등이 상하수도 관로(1)에 흐르는 물에 혼입된 것으로 판단하여 경보부(37)로 하여금 경보를 발생하도록 제어한다.
한편, 컨트롤러(35)에서 처리된 데이터는 통신부(36)를 통해 원격제어 감시부(100)의 수질계측부(130)로 유무선 통신을 통해 전송한다.
또한 원격제어 감시부(100)는 통신부(101)를 통해 새로 변경된 경보 설정값 등을 컨트롤러(35)에게 전송할 수도 있다.
또한, 수질감지부(30)는, 발광부(31a) 또는 수광부(31b)의 오작동 여부를 감지하여 고장신호를 송신하는 오작동감지부(200)와, 발광부(31a) 또는 수광부(31b)의 교체작업을 행하도록 발광부(31a) 또는 수광부(31b)를 착탈 가능하게 연결하는 착탈부(300)를 더 포함한다.
발광부(31a) 또는 수광부(31b)에 고장이 발생되는 경우에는 작업자가 상하수도 관로를 통과하는 유체의 수질이 설정치 미만으로 나빠지는 것을 감지할 수 없게 되는데, 본 실시예는, 오작동감부의 작동에 의해 발광부(31a) 또는 수광부(31b)의 고장여부를 감지할 수 있으므로 발광부(31a) 또는 수광부(31b)의 교체작업을 적당한 시기에 행할 수 있게 된다.
오작동감지부(200)는, 상하수도 관로를 따라 흐르는 유체를 우회시키도록 상하수도 관로에 설치되는 우회관(201)과, 우회관(201)으로부터 분기되고 발광부(31a)가 설치되는 제1착탈관(202)과, 제1착탈관(202)에 대향되도록 우회관(201)으로부터 분기되고 수광부(31b)가 설치되는 제2착탈관(204)과, 우회관(201)의 일단부에 설치되고 우회관(201)을 개폐하는 제1삼방밸브(212)와, 우회관(201)의 타단부에 설치되고 우회관(201)을 개폐하는 제2삼방밸브(214)와, 제1삼방밸브(212)에 연결되는 공급관(232) 및 제2삼방밸브(214)에 연결되는 토출관(238)이 구비되고, 혼탁 유체 또는 세척수를 공급하는 공급관(232) 및 혼탁 유체 또는 세척수를 배출시키는 배수관(234)을 구비하고, 혼탁 유체 또는 세척수가 담수되는 저장조(230)를 포함한다.
평상시에는 제1삼방밸브(212) 및 제2삼방밸브(214)가 상하수도 관로와 우회관(201)을 연결시키는 상태를 유지하므로 상하수도 관로를 따라 흐르는 유체의 일부분은 우회관(201)을 따라 통과되면서 상하수도 관로를 우회하여 통과하게 된다.
이때, 발광부(31a)에서 조사되는 빛이 우회관(201)을 통과하여 수광부(31b)에 입력되어 수질 데이터가 발생하게 되어 상기한 바와 같은 작동이 이루어지게 된다.
상하수도 관로를 따라 유체가 공급되는 기간이 설정기간을 경과하면 컨트롤러(35)로부터 구동신호가 송신되어 제1삼방밸브(212) 및 제2삼방밸브(214)의 상태가 상하수도 관로와 우회관(201)이 차단되고, 우회관(201)과 급수관(237) 및 토출관(238)이 연결된다.
이때, 급수관(237)에 설치되는 펌프(236)가 구동되어 저장조(230)에 담수된 혼탁 유체를 우회관(201)으로 공급하고, 혼탁 유체가 우회관(201)을 통과할 때에 고장신호가 경보부(37)에 의해 출력되는지 판단하면서 발광부(31a) 또는 수광부(31b)의 오작동을 감지할 수 있게 된다.
착탈부(300)는, 제1착탈관(202) 또는 제2착탈관(204) 내부로 삽입되도록 발광부(31a) 또는 수광부(31b)에 설치되는 후크부(310)와, 제1착탈관(202) 또는 제2착탈관(204)의 출몰홈부(316)로부터 후크부(310) 측으로 출몰 가능하게 설치되는 걸림돌기(312)와, 걸림돌기(312)와 출몰홈부(316) 사이에 개재되는 탄성부재(314)와, 걸림돌기(312)로부터 제1착탈관(202) 또는 제2착탈관(204) 외측으로 연장되는 손잡이부(318)를 포함한다.
경보부(37)에 의해 발광부(31a) 또는 수광부(31b)가 고장임을 작업자가 인지하게 되면 제1착탈관(202) 또는 제2착탈관(204) 외측으로 연장되는 손잡이부(318)를 외측 방향으로 당기면 탄성부재(314)가 압축되면서 걸림돌기(312)가 걸림돌기(312)가 출몰홈부(316) 내측으로 삽입되므로 후크부(310)의 구속이 해제된다.
따라서 작업자는 제1착탈관(202) 또는 제2착탈관(204)으로부터 발광부(31a) 또는 수광부(31b)를 용이하게 분리할 수 있고, 새로운 발광부(31a) 또는 수광부(31b)를 용이하게 제착탈관 또는 제2착탈관(204)에 설치할 수 있게 된다.
발광부(31a) 또는 수광부(31b)를 제1착탈관(202) 또는 제2착탈관(204)에 삽입하면 후크부(310)가 걸림돌기(312)의 경사면을 가압하므로 탄성부재(314)가 압축되면서 걸림돌기(312)가 출몰홈부(316) 내측으로 삽입된다.
이후에, 후크부(310)의 삽입이 완료되면 탄성부재(314)의 복원력에 의해 걸림돌기(312)가 제1착탈관(202) 또는 제2착탈관(204) 내측으로 돌출되면서 후크부(310)와 걸림결합을 행하게 된다.
다음으로, 밸브제어부(140)는 밸브개도 제어부(141), 유량제어부(142) 및 오류제어부(143)를 포함하여 구성된다.
밸브개도 제어부(141)는 메인 제어부(150)의 제어 명령에 따라 전동밸브부(40)에 구비된 밸브(2)의 개도(opening)를 제어하는데, 이를테면 전동밸브부(40)에 구비된 개도검출센서로부터 밸브의 개도 측정 값을 피드백 받아 실제 밸브 개도 값이 목표 값을 추종하도록 제어하게 된다.
유량제어부(142)는 메인 제어부(150)의 제어 명령에 따라 전동밸브부(40)가 설치된 유량분기점을 통과하는 유량을 제어하는데, 이를테면, 유량계를 통하여 측정된 유량 데이터를 피드백 받아 실제 유량값이 목표 유량 값을 추종할 수 있도록 밸브(2)의 구동을 제어하게 된다.
오류제어부(143)는 전동밸브부(40)의 동작 상태를 감시하여 오류가 발생하는 경우 이를 경고하고, 전동밸브부(40)의 구동을 정지시키는 기능을 수행한다.
이를테면, 오류제어부(143)는 밸브개도 제어부(141) 또는 유량 제어부(142)를 통하여 밸브 개방 신호나 폐쇄 신호를 출력한 후 일정한 시간이 경과했는데도 밸브의 개도에 변화가 없는 경우, 어떤 물체에 의해 밸브가 끼임 현상이 발생한 것으로 인식하여 오류(fault) 신호를 출력하고 밸브 개방 혹은 폐쇄 동작을 중지시키게 된다.
메인제어부(150)는 통신부(101), 데이터 입출력부(102), 저장부(103), 압력계측부(110), 유량계측부(120), 수질계측부(130) 및 밸브제어부(140)를 제어한다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
1 : 상하수도 관로
2 : 밸브
10 : 압력감지부
20 : 유량감지부
30 : 수질감지부
40 : 전동밸브부
100 : 원격제어 감시부
2 : 밸브
10 : 압력감지부
20 : 유량감지부
30 : 수질감지부
40 : 전동밸브부
100 : 원격제어 감시부
Claims (3)
- 상하수도 관로 상의 일측 면에 설치되며, 상기 상하수도 관로 내의 유체의 압력을 감지하는 압력감지부; 상하수도 관로 상의 일측 면에 설치되며, 상기 상하수도 관로 내부로 흐르는 유체의 유량을 감지하는 유량감지부; 상하수도 관로 상의 일측 면에 설치되며, 상기 상하수도 관로 내부로 흐르는 유체의 오염 정도를 감지하는 수질감지부; 상하수도 관로 상의 일측 면에 설치된 밸브의 개폐를 제어하여 개도(opening)를 조절하는 전동밸브부; 및 상기 압력감지부, 상기 유량감지부와 상기 수질감지부에서 각각 측정한 압력 데이터, 유량 데이터와 수질 데이터를 수신하며, 상기 압력 데이터, 상기 유량 데이터 및 상기 수질 데이터를 분석하고, 또한 상기 전동밸브부로 제어 명령을 보내어 상기 상하수도 관로 내의 유체를 원격 제어하는 원격제어 감시부를 포함하며, 상기 수질감지부는, 상기 상하수도 관로를 사이에 두고 서로 대향하여 배치되며, 상기 상하수도 관로 내의 수질 오염을 감지하기 위한, 상기 상하수도 관로를 향해 빛을 방출하는 발광부 및 상기 상하수도 관로로부터 투과된 빛을 수광하는 수광부; 제1~제6 저항(R1-R6), 제1 가변저항(VR1), 비교기(A1), 제너 다이오드(ZD1)를 사용하여 평형 브릿지 회로를 구성하며, 상기 수광부에서 수광된 빛을 전기적인 신호로 변환하여 감지신호를 출력하는 수질감지회로부; 상기 수질감지회로부로부터 출력된 상기 감지신호를 입력받아 필터링 및 증폭을 수행하는 필터링 및 증폭부; 상기 필터링 및 증폭부로부터 출력된 아날로그 감지신호를 입력받아 디지털 감지신호로 변환시키는 A/D 변환기; 상기 A/D 변환기로부터 출력된 상기 디지털 감지신호를 입력받아, 상기 디지털 감지신호 값과 미리 설정된 경보 기준값을 비교 판단하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러가 상기 디지털 감지신호 값이 미리 설정된 경보 기준값 이상이라고 판단한 경우, 상기 컨트롤러의 제어 신호에 따라 경보를 발생시키는 경보부; 및 상기 컨트롤러에서 처리된 데이터를 수질계측부로 전송하는 통신부를 포함하고; 상기 원격제어 감시부는, 외부 장치와 유무선 통신을 수행하는 상기 통신부; 상기 압력감지부에서 측정한 상기 압력 데이터를 수신 계측하는 압력계측부; 상기 유량감지부에서 측정한 상기 유량 데이터를 수신 계측하는 유량계측부; 상기 수질감지부에서 계측한 상기 수질오염 데이터를 수신 계측하는 상기 수질계측부; 메인 제어부의 제어 명령에 따라 상기 전동밸브부에 구비된 상기 밸브의 개도(opening)를 제어하는 밸브개도 제어부; 상기 메인 제어부의 제어 명령에 따라 상기 전동밸브부가 설치된 유량분기점을 통과하는 유체의 유량을 제어하는 유량제어부; 상기 전동밸브부의 동작 상태를 감시하여 오류가 발생한 경우, 경고 명령을 실행시키고, 상기 전동밸브부의 구동을 정지시키는 오류제어부를 구비하는 밸브제어부; 및 상기 통신부, 상기 압력계측부, 상기 유량계측부, 상기 수질계측부 및 상기 밸브제어부를 제어하는 메인제어부를 포함하고; 상기 수질감지부는, 상기 발광부 또는 상기 수광부의 오작동 여부를 감지하는 고장신호를 송신하는 오작동감지부; 및 상기 발광부 또는 상기 수광부의 교체작업을 행하도록 상기 발광부 또는 상기 수광부를 착탈 가능하게 연결하는 착탈부를 더 포함하는 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템에 있어서,
상기 오작동감지부는,
상하수도 관로를 따라 흐르는 유체를 우회시키도록 상하수도 관로에 설치되는 우회관;
상기 우회관으로부터 분기되고 상기 발광부가 설치되는 제1착탈관;
상기 제1착탈관에 대향되도록 상기 우회관으로부터 분기되고 상기 수광부가 설치되는 제2착탈관;
상기 우회관의 일단부에 설치되고 상기 우회관을 개폐하는 제1삼방밸브;
상기 우회관의 타단부에 설치되고 상기 우회관을 개폐하는 제2삼방밸브; 및
상기 제1삼방밸브에 연결되는 공급관 및 상기 제2삼방밸브에 연결되는 토출관이 구비되고, 혼탁 유체 또는 세척수를 공급하는 공급관 및 혼탁 유체 또는 세척수를 배출시키는 배수관을 구비하고, 혼탁 유체 또는 세척수가 담수되는 저장조를 포함하고;
상기 착탈부는,
상기 제1착탈관 또는 상기 제2착탈관 내부로 삽입되도록 상기 발광부 또는 상기 수광부에 설치되는 후크부;
상기 제1착탈관 또는 상기 제2착탈관의 출몰홈부로부터 상기 후크부 측으로 출몰 가능하게 설치되는 걸림돌기;
상기 걸림돌기와 상기 출몰홈부 사이에 개재되는 탄성부재; 및
상기 걸림돌기로부터 상기 제1착탈관 또는 상기 제2착탈관 외측으로 연장되는 손잡이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상하수도 관로의 원격제어 감시시스템. - 삭제
- 삭제
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