KR101819048B1 - Monitoring and control device of the heat trace system using power line communication - Google Patents

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KR101819048B1 KR1020170015851A KR20170015851A KR101819048B1 KR 101819048 B1 KR101819048 B1 KR 101819048B1 KR 1020170015851 A KR1020170015851 A KR 1020170015851A KR 20170015851 A KR20170015851 A KR 20170015851A KR 101819048 B1 KR101819048 B1 KR 101819048B1
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Abstract

본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시 제어장치 및 그 방법은, 히트트레이싱 시스템의 감시제어장치를 원격에서 관리하고 제어하는 서버(100); 분배전반(200) 내에 설치되어 RS485통신을 통하여 차단기(600)와 연결된 부하의 전력사용량을 계측하고, 온도제어모듈(300)을 통한 배관온도상태를 감시하는 모니터링부(210); 차단기 단자에 설치되어 RS485통신을 통하여 부하의 전력상태를 계측하여 모니터링부(210)에 전달하거나, 온도제어모듈(300)과 전력선통신방식을 이용하여 온도상태를 수신하거나 온도제어명령을 전달하는 전력계측모듈(220); 온도센서(500)에 의해 감지된 센서 정보를 전력선 통신을 이용하여 상기 서버(100)에 전달하거나, 소정의 제어 신호를 전력선 통신을 이용하여 수신하는 전력제어부(340)와 배관에 설치된 상기 온도센서(500)로부터 온도상태를 측정하는 온도측정부(350)를 포함하는 온도제어모듈(300); 상기 전력제어부(340)로부터 온도제어를 위한 공급전력으로 배관의 온도를 조절하기 위한 히팅코일(400); 배관, 탱크 및 펌프에 설치되어 배관 등의 온도상태를 파악하는 온도센서(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 전력선통신방식으로 전원을 공급하고, 일반 분배전반 내 모니터링부를 통해 전력감시 및 제어를 하므로 별도의 유/무선 통신라인 및 제어반 등의 시설 구축이 필요하지 않아 비용 부담이 줄여주는 효과가 있다.An apparatus and method for monitoring a heat tracing system using power line communication according to the present invention includes a server (100) for remotely managing and controlling a monitoring and controlling apparatus of a heat tracing system; A monitoring unit 210 installed in the distribution system 200 for measuring a power consumption of a load connected to the circuit breaker 600 through RS485 communication and monitoring the piping temperature state through the temperature control module 300; The power supply unit 230 is installed in the breaker terminal and measures the power state of the load through the RS485 communication to the monitoring unit 210 or receives the temperature state by using the power line communication method with the temperature control module 300, A measurement module 220; A power controller 340 for transmitting sensor information sensed by the temperature sensor 500 to the server 100 using power line communication or receiving a predetermined control signal using power line communication, A temperature control module 300 including a temperature measurement unit 350 for measuring a temperature state from the temperature sensor 500; A heating coil 400 for controlling the temperature of the pipe from the power control unit 340 to supply power for temperature control; And a temperature sensor (500) installed in the pipe, the tank, and the pump for detecting the temperature state of the pipe or the like.
Therefore, power is supplied by the power line communication method, and power monitoring and control is performed through the monitoring part in the general distribution. Therefore, it is not necessary to construct facilities such as a wired / wireless communication line and a control panel, thereby reducing the cost burden.

Description

전력선 통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시 제어장치{Monitoring and control device of the heat trace system using power line communication}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a monitoring and control device for a heat tracing system using power line communication,

본 발명은 배관, 탱크 및 펌프 등의 설비에 설치된 온도 센서에 의해 감지된 센서 정보를 전력선 통신을 이용하여 서버에 전달하거나 소정의 제어신호를 전력선 통신을 이용하여 전력제어 모듈에 전달하는 전력선 통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power line communication system for transmitting sensor information sensed by a temperature sensor installed in facilities such as pipes, tanks and pumps to a server using power line communication or transmitting a predetermined control signal to a power control module using power line communication And more particularly, to a monitoring and controlling apparatus and method for a heat tracing system using the same.

기존의 히트트레이싱 시스템의 감시 제어 장치는 배관, 탱크 및 펌프 등에 설치된 히팅 코일을 작동시키기 위하여 설치된 온도제어모듈을 제어하기 위하여 유선 또는 무선통신방식을 적용하였으며, 이를 위하여 별도의 유무선 통신 채널이 필요한 구조적 단점을 가지고 있다. 또한 배관의 온도를 조절하는 데 있어서 온도 조절을 위한 전원 공급 및 차단 기능만 포함되어 설정온도이상이 되면 전원을 차단하는 순간 노이즈가 발생하여 디지털 통신에 영향을 제공하는 단점이 있다.The existing monitoring system of the heat tracing system adopts the wired or wireless communication method to control the temperature control module installed to operate the heating coil installed in the piping, the tank, the pump, etc. For this purpose, It has disadvantages. In addition, only the power supply and shutoff function for controlling the temperature is included in the temperature control of the piping, and when the temperature is above the set temperature, noise is generated at the moment of shutting off the power supply, thereby providing an influence on digital communication.

KR 10-2005-0000241KR 10-2005-0000241 KR 10-2008-0112690KR 10-2008-0112690

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 필요성이 제기되는 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명의 목적은 온도제어모듈의 전원을 공급하는데 이용되는 일반 전원 케이블을 이용한 전력선 통신 방식을 적용하여 서버와 온도제어모듈과의 통신을 위한 별도의 통신 채널이 필요없는 구조로 설계하고, 온도제어를 위한 전력공급 및 차단 시 발생하는 노이즈를 저감할 수 있는 제어기술을 적용한 전력선 통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-described problems of the prior art and the technical problems that arise the necessity. That is, an object of the present invention is to design a structure that does not require a separate communication channel for communication between a server and a temperature control module by applying a power line communication method using a general power cable used to supply power to a temperature control module, The present invention relates to an apparatus and method for monitoring and controlling a heat tracing system using a power line communication employing a control technique capable of reducing noise generated during power supply and shutdown for temperature control.

본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시 제어장치 및 그 방법에 따르면, 히트 트레이싱이 필요한 각 위치에 센서를 부착하고 센서 정보를 전력선통신으로 수신하고 제어하도록 함으로써, 실시간으로 동작 상태를 감시하고 제어할 수 있는 효과가 있다. 이것은 기존의 전원공급선외에 별도의 센서 정보 전달에 필요한 유무선 라인을 설치하는 어려움을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 간편하게 설치할 수 있어 비용절감의 효과가 있다. According to the apparatus for monitoring and controlling a heat tracing system using power line communication according to the present invention, a sensor is attached to each position requiring heat tracing, and sensor information is received and controlled by power line communication, So that there is an effect that can be controlled. This can solve the difficulty of installing a wired / wireless line necessary for transmitting sensor information in addition to the existing power supply line, and can be easily installed, thus reducing the cost.

또한 배관의 온도를 조절하는 데 있어서 노이즈가 발생하지 않도록 하는 싸이클 제어 방식을 적용하여 온도 제어 시 노이즈가 발생하는 않는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that noise is not generated during temperature control by applying a cycle control method that prevents noise from occurring in controlling the temperature of the pipe.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 전력선통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시 제어장치 및 그 방법은, 히트트레이싱 시스템의 감시제어장치를 원격에서 관리하고 제어하는 서버(100); 분배전반(200) 내에 설치되어 전력사용량 계측데이터 및 온도제어모듈(300)을 통한 배관온도 상태 데이터를 RS485 통신을 이용하여, 온도제어모듈(300)을 통한 배관온도상태를 감시하는 모니터링부(210); 차단기 단자에 설치되어 RS485통신을 통하여 부하의 전력상태를 계측하여 모니터링부(210)에 전달하거나, 온도제어모듈(300)과 전력선통신방식을 이용하여 온도상태를 수신하거나 온도제어명령을 전달하는 전력계측모듈(220); 온도센서(500)에 의해 감지된 센서 정보를 전력선 통신을 이용하여 상기 전력계측모듈(220)에 전달하거나, 소정의 제어 신호를 전력선 통신을 이용하여 수신하는 전력제어부(340)와 배관에 설치된 상기 온도센서(500)로부터 온도상태를 측정하는 온도측정부(350)를 포함하는 온도제어모듈(300); 상기 전력제어부(340)로부터 온도제어를 위한 공급전력으로 배관의 온도를 조절하기 위한 히팅코일(400); 배관, 탱크 및 펌프에 설치되어 배관 등의 온도상태를 파악하는 온도센서(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a monitoring control apparatus and method for a heat tracing system using power line communication includes a server 100 for remotely managing and controlling a monitoring and controlling apparatus of a heat tracing system; The monitoring unit 210 monitors the temperature of the piping through the temperature control module 300 by using the RS485 communication in the power distribution measurement data and the piping temperature status data through the temperature control module 300, ); The power supply unit 230 is installed in the breaker terminal and measures the power state of the load through the RS485 communication to the monitoring unit 210 or receives the temperature state by using the power line communication method with the temperature control module 300, A measurement module 220; A power control unit 340 for transmitting sensor information sensed by the temperature sensor 500 to the power measurement module 220 using power line communication or receiving a predetermined control signal using power line communication, A temperature control module 300 including a temperature measurement unit 350 for measuring a temperature state from the temperature sensor 500; A heating coil 400 for controlling the temperature of the pipe from the power control unit 340 to supply power for temperature control; And a temperature sensor (500) installed in the pipe, the tank, and the pump for detecting the temperature state of the pipe or the like.

본 발명은 전력선 통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시 제어장치는 전력선통신방식으로 전원공급하고, 일반 분배전반 내 모니터링부를 통해 전력감시 및 제어를 하므로 별도의 유/무선 통신라인 및 제어반 등의 시설 구축이 필요하지 않아 비용 부담이 줄여주는 효과가 있다.The monitoring and control device of the heat tracing system using the power line communication is powered by the power line communication method and monitors and controls the power through the general distribution monitoring part. There is no need to reduce the cost burden.

또한, 본 발명은 온도제어모듈에 장애가 발생한 경우 강제로 히팅코일을 가열하도록 하여 지속적으로 전력을 공급하여 적정 온도를 유지하도록 하며, 온도 제어 시 노이즈가 발생하지 않도록 회로가 구성되어 있다는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage in that when a failure occurs in the temperature control module, the heating coil is forcibly heated to continuously supply electric power to maintain an appropriate temperature, and a circuit is configured to prevent noise from occurring during temperature control.

또한, 본 발명은 히트 트레이싱 시스템의 감시제어를 위해 전력 계측 모듈을 이용하여 전력사용량을 이용한 정상동작 여부를 파악할 수 있어 안정적인 감시제어가 가능하다.In addition, the present invention can determine whether a normal operation using the power consumption is performed by using a power measurement module to monitor and control the heat tracing system, thereby enabling stable monitoring and control.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시 제어장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력계측모듈의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어모듈의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 온도제어모듈이 있을 경우 구성되는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전력계측모듈과 차단기의 연결과정을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시제어장치 및 그 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of an apparatus for monitoring and controlling a heat tracing system using power line communication according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a power measurement module according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a temperature control module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a plurality of temperature control modules according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
5 is a view illustrating an example of a connection process between a power measuring module and a circuit breaker according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of an apparatus and method for monitoring and controlling a heat tracing system using power line communication according to an embodiment of the present invention.

상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. The above objects, features and advantages of the present invention will be more readily understood by reference to the accompanying drawings and the following detailed description.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시 제어장치의 블록 구성도로서, 본 발명에 따른 히트트레이싱 시스템의 감시제어장치는 히트트레이싱 시스템의 감시제어장치를 원격에서 관리하고 제어하는 서버(100), 분배전반(200) 내에 설치되어 차단기(600)와 연결된 부하의 전력사용량 계측데이터 및 온도제어모듈(300)을 통한 배관온도상태데이터를 RS485 통신을 이용하여 전달받아 감시하고 제어하는 모니터링부(210), 차단기 단자에 설치되어 RS485 통신을 통하여 부하의 전력상태를 계측하여 모니터링부(210)에 전달하거나, 온도제어모듈(300)과 전력선통신방식을 이용하여 온도상태를 수신하거나 온도제어명령을 전달하는 전력계측모듈(220), 온도센서(500)에 의해 감지된 센서 정보를 전력선 통신을 이용하여 상기 전력계측모듈(220)에 전달하고, 전력계측모듈(220)은 RS485 통신을 통하여 상기 모니터링부(210)에 전달하며, 모니터링부(210)는 이더넷 또는 wifi를 통하여 상기 서버(100)에 전달하거나, 소정의 제어 신호를 전력선 통신을 이용하여 수신하는 전력제어부(340)와 배관에 설치된 상기 온도센서(500)로부터 온도상태를 측정하는 온도측정부(350)를 포함하는 온도제어모듈(300), 상기 전력제어부(340)로부터 온도제어를 위한 공급전력으로 배관의 온도를 조절하기 위한 히팅코일(400), 배관, 탱크 및 펌프에 설치되어 배관 등의 온도상태를 파악하는 온도센서(500);로 구성된다. 상기 전력계측모듈(220)과 온도제어모듈(300) 간 통신방식은 전력선을 이용한다.FIG. 1 is a block diagram of a monitoring and controlling apparatus for a heat tracing system using power line communication according to an embodiment of the present invention. The monitoring and controlling apparatus for a heat tracing system according to the present invention includes a monitoring and controlling apparatus for a heat tracing system, The power consumption measurement data of the load connected to the circuit breaker 600 and the piping temperature status data through the temperature control module 300 are received through the RS485 communication The monitoring unit 210 monitors the power state of the load through the RS485 communication and transmits the measurement result to the monitoring unit 210. The temperature monitoring unit 210 monitors the temperature state A power measurement module 220 for receiving a temperature control command and transmitting a temperature control command, a sensor module 220 for sensing the sensor information sensed by the temperature sensor 500, And the power measurement module 220 transmits the signal to the monitoring unit 210 via RS485 communication and the monitoring unit 210 transmits the signal to the server 100 through Ethernet or wifi A temperature control module 300 including a power control unit 340 for receiving a predetermined control signal through power line communication and a temperature measurement unit 350 for measuring a temperature state from the temperature sensor 500 installed in the pipe, A heating coil 400 for adjusting the temperature of the pipe from the power control unit 340 for controlling the temperature of the pipe, a pipe, a tank, and a temperature sensor 500 installed in the pump for monitoring the temperature of the pipe, . The communication method between the power measurement module 220 and the temperature control module 300 uses a power line.

상기 서버(100)는 본 발명에 따른 히트트레이싱 시스템의 감시제어장치를 원격에서 관리하고 제어하는 역할을 수행하며, 상기 모니터링부(210)는 분배전반(200) 내에 설치되어, 차단기 단자에 설치된 전력계측모듈(220)과 RS485통신을 이용하여 차단기와 연결된 부하의 전력사용량을 계측하고, 온도제어모듈(300)을 통한 배관 온도상태를 감시하고 제어하는 역할을 수행한다. The server 100 remotely manages and controls the monitoring and controlling apparatus of the heat tracing system according to the present invention. The monitoring unit 210 is installed in the distribution panel 200, The power consumption of the load connected to the circuit breaker is measured using the RS485 communication with the measurement module 220, and the temperature of the piping is monitored and controlled through the temperature control module 300.

상기 전력계측모듈은(220)은 상기 서버(100)에 의해 원격으로 감시 및 제어되므로, 전력계측모듈(220), 온도제어모듈(300), 히팅코일(400),온도센서(500)의 동작 상태를 원격으로 감시 제어가 가능하다. 또한, 전력계측모듈(220)은 모니터링부(210)와 RS485통신을 이용하여 통신하며, 전력계측모듈(220)과 연결된 부하의 전력상태를 계측하여 모니터링부(210)에 전달하거나 온도제어모듈(300)과 전력선 통신을 이용하여 온도 상태를 수신하거나 온도제어 명령을 전달하는 기능을 담당한다.Since the power measurement module 220 is monitored and controlled remotely by the server 100, the operation of the power measurement module 220, the temperature control module 300, the heating coil 400, and the temperature sensor 500 Remote monitoring and control of status is possible. The power measuring module 220 communicates with the monitoring unit 210 using RS485 communication and measures the power state of the load connected to the power measuring module 220 and transmits the measured power state to the monitoring unit 210, 300 and a power line communication to receive a temperature state or to transmit a temperature control command.

상기 온도제어모듈(300)은 배관에 설치된 온도센서(500)로부터의 온도 상태를 온도측정부(350)를 통해 파악하고, 모니터링부(210)로부터의 온도 제어 명령을 전력계측모듈(220)을 거쳐 전력선통신으로 수신한 전력제어부(340)가 온도 조절을 위한 전력제어를 실시하는 역할을 수행한다. The temperature control module 300 recognizes the temperature state from the temperature sensor 500 installed in the piping through the temperature measurement unit 350 and transmits a temperature control command from the monitoring unit 210 to the power measurement module 220 And the power control unit 340 received through the power line communication performs power control for temperature control.

상기 히팅코일(400)은 전력제어부(340)로부터의 온도 제어를 위한 공급 전력으로 배관의 온도를 조절하기 위한 코일이며, 배관에 설치된 온도센서(500)는 배관의 온도상태를 파악하는 센서이다.The heating coil 400 is a coil for controlling the temperature of the pipe by the supplied power for controlling the temperature from the power controller 340. The temperature sensor 500 installed in the pipe is a sensor for determining the temperature state of the pipe.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시 제어장치는 원격으로 떨어져 있는 서버(100)에서 모니터링부(210)와의 이더넷/와이파이 통신으로 배관에 설치된 온도센서(500)를 통해 파악된 배관의 온도 정보를 수신한 후, 배관의 온도 조절이 필요하다고 판단되면 모니터링부(210)를 통해 온도 제어 명령을 송신한다. 모니터링부(210)는 서버(100)에서 수신한 온도제어 명령을 처리하거나 자체적으로 온도제어명령을 생성하여 전력계측모듈(220)로 전달하면, 전력계측모듈(220)에서는 전력선 통신방식을 이용하여 온도조절이 필요한 배관에 설치된 온도제어모듈(300)에 전달한다. 온도제어모듈(300)에서는 수신된 온도제어명령에 따라 전력제어부(340)에 전달하고 전력제어부(340)에서는 온도제어명령 값만큼 배관의 온도를 조절한다. The monitoring and control device of the heat tracing system using the power line communication according to the present invention is configured such that the remote monitoring server 210 is connected to the monitoring unit 210 through the temperature sensor 500 installed in the pipeline by Ethernet / After receiving the detected temperature information of the pipe, if it is determined that temperature control of the pipe is necessary, the temperature control command is transmitted through the monitoring unit 210. The monitoring unit 210 processes the temperature control command received from the server 100 or generates a temperature control command itself and transmits the command to the power measuring module 220. The power measuring module 220 uses the power line communication method To a temperature control module (300) installed in a pipe requiring temperature control. The temperature control module 300 transmits the received temperature control command to the power control unit 340, and the power control unit 340 adjusts the temperature of the pipe by the temperature control command value.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력계측모듈의 블록도를 나타낸다. 전력계측 모듈(220)은 차단기에 설치되어 해당 차단기에 연결된 부하의 전력량을 파악하여 RS485통신을 통해 모니터링부(210)로 전달하거나, 온도제어모듈(300)과 전력선통신을 이용하여 온도제어명령을 전달하거나 센서 정보를 수신하는 역할을 수행한다. 이를 위하여 전력계측모듈(220)에는 전력계측, 통신 및 제어를 담당하는 제1제어부(221), 모든 전력계측모듈(220)과 RS485통신을 수행하고 모니터링부(210)와 상호통신하기 위한 시리얼통신부(223), 온도제어모듈(300)과 전력선통신 기능을 수행하기 위한 제1전력선통신부(222) 및 전류, 전압, 주파수 및 온도 등의 측정을 담당하는 측정부(224)를 포함하고 있다.2 is a block diagram of a power measurement module according to an embodiment of the present invention. The power measuring module 220 detects the amount of power of the load connected to the circuit breaker and transmits the temperature control command to the monitoring unit 210 through the RS485 communication, And receives the sensor information. To this end, the power measurement module 220 is provided with a first control unit 221 for performing power measurement, communication and control, a serial communication unit 220 for performing RS485 communication with all the power measurement modules 220, A first power line communication unit 222 for performing a power line communication function, and a measurement unit 224 for measuring current, voltage, frequency, temperature, and the like.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어모듈의 블록 구성도를 나타낸다. 온도제어모듈(300)은 전력계측모듈(220)과 전력선통신으로 온도제어명령을 수신하여 처리하거나 온도센서(500)로부터의 센서 정보를 전력계측모듈(220)로 전달하는 역할을 수행하며, 상세하게는 전력선 통신을 위한 제2전력선통신부(310)와 온도제어에 필요한 전력을 공급하기 위한 전원부(330), 온도제어명령을 처리하거나 센서정보를 전달하는 기능을 위한 제2제어부(320), 온도조절을 위한 전력을 제어하는 역할을 담당하는 전력제어부(340) 및 온도센서(500)로부터의 온도 상태를 측정하는 온도측정부(350)로 구분된다.3 is a block diagram of a temperature control module according to an embodiment of the present invention. The temperature control module 300 receives the temperature control command through power line communication with the power measurement module 220 and processes the received temperature control command or transmits the sensor information from the temperature sensor 500 to the power measurement module 220, A second power line communication unit 310 for power line communication, a power supply unit 330 for supplying power necessary for temperature control, a second control unit 320 for processing a temperature control command or transmitting sensor information, A power control unit 340 for controlling power for adjustment, and a temperature measuring unit 350 for measuring a temperature state from the temperature sensor 500. [

상기 온도제어모듈(300) 내 전력제어부(340) 또는 온도측정부(350)에서 장애가 발생한 경우, 강제로 히팅코일(400)을 미리 설정한 온도만큼 가열하도록 하는 특징이 있다. 또한, 온도제어모듈(300)에서 배관의 온도 조절을 위한 전력공급은 전력 공급을 위한 주기를 온도 변화폭에 맞도록 N등분하여, 온도 편차에 따라 주기 내 적정시간동안 전력을 공급하거나 차단한다. 또한, 전원의 주파수가 영(zero)점에 도달하였을 때 온도제어모듈(300)은 온도 조절을 위한 전력을 공급 또는 차단하도록 한다. 또한, 설정온도가 클 경우 부하를 보호하기 위해 온도제어모듈에 소프트스타트기능을 적용하였다.When the power control unit 340 or the temperature measuring unit 350 in the temperature control module 300 fails, the heating coil 400 is forcibly heated by a preset temperature. In addition, the power supply for temperature control of the piping in the temperature control module 300 divides the period for power supply into N to correspond to the temperature variation width, and supplies or cuts off the power for a proper time in the cycle according to the temperature deviation. Also, when the frequency of the power source reaches a zero point, the temperature control module 300 supplies or cuts off power for temperature control. In addition, if the set temperature is high, the soft start function is applied to the temperature control module to protect the load.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 온도제어모듈이 있을 경우 구성되는 블록도를 나타낸다. 다수의 분배전반(200)과 다수의 온도제어모듈(300)이 존재하는 시설에서 온도제어모듈(300)이 설치된 특정 배관의 온도를 제어해야 할 경우, 각 온도제어모듈(300)별 센서 정보를 파악하고 있는 서버(100)에서 온도제어모듈(300)의 ID가 포함된 분배전반(200)의 모니터링부(210)에 온도제어명령을 전달하고, 모니터링부(210)에서는 제어 대상 온도제어모듈(300)의 ID를 관리하는 전력계측모듈(220)을 통해 전력선 통신을 이용하여 온도를 제어한다.FIG. 4 is a block diagram of a plurality of temperature control modules according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. When the temperature of a specific pipe installed in the temperature control module 300 is controlled in a facility where a plurality of distribution generators 200 and a plurality of temperature control modules 300 exist, The monitoring unit 210 transmits a temperature control command to the monitoring unit 210 of the distribution panel 200 including the ID of the temperature control module 300 in the server 100 that is identifying the temperature control module 300. In the monitoring unit 210, 300 through the power measurement module 220 that manages the IDs of the plurality of power sources 300.

도 4와 같이 다수의 온도제어모듈이 있을 때, 온도제어모듈(300) 구분은, 각 온도제어모듈(300) 내 전력제어부(340)에서 ID를 부여하고 서버(100) 또는 모니터링부(210)에서는 설정된 ID와 통신을 요청하는 ID와의 비교를 통해 제어신호를 전달하고, 센서 정보를 제공받아 구분한다. 4, when the temperature control module 300 is divided into the plurality of temperature control modules, the power control unit 340 in the temperature control module 300 assigns an ID to the temperature control module 300 and the server 100 or the monitoring unit 210, The control signal is transmitted through the comparison between the set ID and the ID requesting the communication, and the sensor information is received and classified.

또한, 도 2과 같이 다수의 전력계측모듈이 있을 경우, 다수의 전력계측모듈(220)의 구분은, 전력계측모듈(220) 내 제1제어부(221)에 설정된 ID로 구분하고, 온도제어모듈(300)과의 통신을 위해 전력계측모듈(220)내의 제1전력선통신부(222)를 통해 통신을 수행하여 구분한다.2, the plurality of power measurement modules 220 are classified into IDs set in the first control unit 221 in the power measurement module 220, Communication is performed through the first power line communication unit 222 in the power measurement module 220 for communication with the first power line communication unit 300.

전력선통신을 이용한 히트트레이싱 시스템의 감시제어 방법은, 배관, 탱크 및 펌프에 설치된 온도센서(500)로 측정한 온도센서정보를 온도제어모듈(300)에서 전력선 통신 방식으로 전력계측모듈(220)로 전달하는 센서정보전달단계, 상기 센서정보전달단계의 온도센서정보를 모니터링부(210)에 RS485통신방식으로 전달하는 모니터링부전달단계, 상기 모니터링부(210)와 서버(100)간 이더넷/와이파이 통신을 수행하거나 역 과정을 거쳐 온도를 검침하는 온도검침단계;를 포함하는 것으로 구성된다.The monitoring and controlling method of the heat tracing system using the power line communication is a method of controlling the temperature of the heat tracing system by the temperature control module 300 to the power measuring module 220 A monitoring unit transmitting step of transmitting the temperature sensor information of the sensor information transmitting step to the monitoring unit 210 by the RS485 communication method, a step of transmitting the sensor information by the Ethernet / WiFi communication between the monitoring unit 210 and the server 100 And a temperature measuring step of measuring the temperature through a reverse process.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전력계측모듈과 차단기의 연결과정을 나타낸 예시도이다. 일반 상용품인 차단기(600)구조에 맞게 제작된 전력계측모듈(220)을 차단기(600) 단자에 설치하여 외부의 충격이나 진동에도 분리되거나 파손되지 않도록 한다. 이를 위하여 전력계측모듈(220)은 차단기(600)의 각 출력단자에 측정부(224)기능이 포함된 하부면을 세우고 상부면에 제1제어부(221), 시리얼통신부(223), 제1전력선통신부(222)기능을 담당하는 모듈이 설치되는 구조를 가지고 있다. 기존의 부스바에 설치됨으로서 설치비용과 설치시간 및 설치 후 유지보수 등 운용에 어려움이 있는 전력계측모듈(220)의 부스바 설치방법과 달리 차단기(600)에 바로 연결하여 설치 및 유지보수 비용을 줄일 수 있다.5 is a view illustrating an example of a connection process between a power measuring module and a circuit breaker according to an embodiment of the present invention. The power measurement module 220 manufactured in accordance with the structure of the circuit breaker 600, which is a general product, is installed at the terminal of the circuit breaker 600 to prevent it from being separated or damaged by external impact or vibration. To this end, the power measuring module 220 includes a first control unit 221, a serial communication unit 223, a first power line 223, And a module for performing a function of the communication unit 222 is installed. Unlike the booth bar installation method of the power measuring module 220 which is installed in the existing bus bar and is difficult to operate due to installation cost, installation time, and maintenance after installation, it is directly connected to the circuit breaker 600 to reduce installation and maintenance costs .

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시제어 절차에 대한 흐름도이다. 서버(100)에서 특정 분배전반(200) 내 모니터링부(210)에 배관 온도상태를 파악하도록 명령하면, 모니터링부(210)에서는 온도제어모듈(300)별 온도센서정보를 요청하고, 온도제어모듈(300)에서는 배관센서로부터의 센서정보를 측정한다. 전체 배관 온도 센서 정보를 파악한 서버(100) 또는 모니터링부(210)에서 특정 온도제어모듈(300)과 연결된 배관의 온도 조절이 필요하다고 판단되는 경우, 서버(100) 또는 모니터링부(210)에서는 온도제어모듈(300)의 ID를 통해 온도 제어 명령을 전달하고 온도제어모듈(300)은 온도제어명령에 따라 온도를 제어한다. 제어된 배관 온도 상태를 배관 센서를 통해 수신한 서버(100) 또는 모니터링부(210)에서 희망온도와 비교 후 일치하면 현재 온도를 유지하도록 제어한다.6 is a flowchart illustrating a monitoring and controlling procedure of a heat tracing system using power line communication according to an embodiment of the present invention. When the server 100 instructs the monitoring unit 210 in the overall distribution system 200 to grasp the piping temperature state, the monitoring unit 210 requests temperature sensor information for each temperature control module 300, (300) measures sensor information from the piping sensor. The server 100 or the monitoring unit 210 determines whether the temperature of the pipe connected to the specific temperature control module 300 needs to be adjusted by the server 100 or the monitoring unit 210 that has grasped the entire piping temperature sensor information, The temperature control module 300 transmits a temperature control command through the ID of the control module 300 and the temperature control module 300 controls the temperature according to the temperature control command. The server 100 or the monitoring unit 210 receiving the controlled pipe temperature state through the pipe sensor compares the desired pipe temperature with the desired temperature and then controls the current temperature to be maintained.

또한, 이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

100 서버
200 분배전반
210 모니터링부
220 전력계측모듈
221 제1제어부
222 제1전력선통신부
223 시리얼통신부
224 측정부
300 온도제어모듈
310 제2전력선통신
320 제2제어부
330 전원부
340 전력제어부
350 온도측정부
400 히팅코일
500 온도센서
600 차단기100 servers
200 Distribution
210 Monitoring Department
220 Power Measurement Module
221 First control section
222 First Power Line Communication Section
223 Serial communication part
224 measuring part
300 temperature control module
310 2nd Power Line Communication
320 second control section
330 Power Supply
340 Power control unit
350 Temperature measuring part
400 heating coil
500 temperature sensor
600 breaker

Claims (1)

히트트레이싱 시스템의 감시제어장치를 원격에서 관리하고 제어하는 서버(100);
분배전반(200)은 모니터링부(210)와 전력계측모듈(220)로 구성되며,
상기 모니터링부(210)와 상기 전력계측모듈(220)은 RS485통신방식을 이용하여 통신하며, 상기 전력계측모듈(220)은 차단기(600)와 연결된 부하의 전력사용량을 계측하고, 온도제어모듈(300)을 통한 배관온도상태를 감시하는 상기 모니터링부(210);
차단기 단자에 설치되어 RS485통신방식을 이용하여 부하의 전력상태를 계측하여 상기 모니터링부(210)에 전달하거나, 상기 온도제어모듈(300)과 전력선통신방식을 이용하여 온도상태를 수신하거나 온도제어명령을 전달하는 상기 전력계측모듈(220);
배관, 탱크 및 펌프에 설치되어 온도를 감지하는 온도센서(500)에 의해 감지된 온도 정보를 전력선 통신을 이용하여 상기 전력계측모듈(220)에 전달하거나, 소정의 제어 신호를 전력선 통신을 이용하여 수신하는 전력제어부(340)와 상기 온도센서(500)의 온도상태를 측정하는 온도측정부(350)를 포함하는 상기 온도제어모듈(300);
상기 전력제어부(340)로부터 온도제어를 위한 공급전력으로 배관의 온도를 조절하기 위한 히팅코일(400);
상기 전력계측모듈(220)은 상기 서버(100)에 의해 상기 모니터링부(210)를 통해 원격으로 감시 및 제어되므로, 상기 전력계측모듈(220), 상기 온도제어모듈(300), 상기 히팅코일(400), 상기 온도센서(500)의 동작 상태를 원격으로 감시 제어가 가능하며
상기 온도제어모듈(300)은 상기 전력제어부(340) 또는 상기 온도측정부(350)에서 장애가 발생한 경우, 상기 히팅코일(400)을 강제로 미리 설정한 온도만큼 가열하고, 상기 온도제어모듈(300)에서 배관의 온도 조절을 위한 전력을 공급하는 데 있어서, 전력 공급을 위한 주기를 온도 변화폭에 맞도록 N등분하여, 온도 편차에 따라 주기 내 적정시간동안 전력을 공급하거나 차단하며, 전원의 주파수가 영(zero)점에 도달하였을 때 온도 조절을 위한 전력을 공급 또는 차단하고,
상기 온도제어모듈(300)은 다수개 설치되며, 상기 온도제어모듈(300)내에 전력제어부(340)마다 각 개별 ID 주소를 부여하며, 상기 각 개별 ID주소에 의하여 상기 모니터링부(210) 또는 상기 서버(100)와 통신시 상기 ID주소를 호출하는 방식으로 통신이 이루어지며, 상기 서버(100) 또는 상기 모니터링부(210)에서는 미리 설정된 ID와 통신을 요청하여 상기 온도센서(500) 및 계측신호를 제어하고, 상기 전력계측모듈(220)은 다수로 설치되며, 어느 전력계측모듈(220)인지 여부의 구분은 상기 전력계측모듈(220)내 제1제어부(221)에 설정된 ID로 구분하고, 상기 온도제어모듈(300)과 상기 전력계측모듈과의 통신은 상기 전력계측모듈(220)내의 제1전력선 통신부(222)를 통해 통신을 수행하며, 상기 전력계측모듈(220)은 부스바에 설치되지 않고 상기 차단기(600)에 바로 체결되는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 히트 트레이싱 시스템의 감시 제어장치.
A server (100) for remotely managing and controlling a monitoring control device of a heat tracing system;
The distribution system 200 includes a monitoring unit 210 and a power measurement module 220,
The monitoring unit 210 and the power measuring module 220 communicate using an RS485 communication method. The power measuring module 220 measures a power consumption of a load connected to the circuit breaker 600, The monitoring unit 210 monitoring the piping temperature state through the piping 300;
The temperature monitoring module 210 is connected to the breaker terminal and measures the power state of the load using the RS485 communication method and transmits the measured power state to the monitoring part 210 or receives the temperature state using the power line communication method with the temperature control module 300, The power measurement module 220 for transmitting the power measurement signal;
The temperature information detected by the temperature sensor 500 installed in the piping, the tank, and the pump is transmitted to the power measurement module 220 using the power line communication, or the predetermined control signal is transmitted through the power line communication The temperature control module 300 including a receiving power control unit 340 and a temperature measuring unit 350 for measuring a temperature state of the temperature sensor 500;
A heating coil 400 for controlling the temperature of the pipe from the power control unit 340 to supply power for temperature control;
The power measurement module 220 is monitored and controlled remotely by the server 100 through the monitoring unit 210. The power measurement module 220 is connected to the temperature control module 300, 400, the operation state of the temperature sensor 500 can be remotely monitored and controlled
The temperature control module 300 heats the heating coil 400 at a predetermined temperature forcibly when the power control unit 340 or the temperature measurement unit 350 fails and the temperature control module 300 ), Power is supplied or cut off for a proper time in the cycle according to the temperature variation by dividing the cycle for power supply into N divided by the temperature variation width, and the frequency of the power supply When the zero point is reached, the power for temperature control is supplied or cut off,
A plurality of the temperature control modules 300 are provided and each individual ID address is assigned to each of the power control units 340 in the temperature control module 300. The monitoring unit 210 or the monitoring unit 210, The server 100 or the monitoring unit 210 may request communication with a preset ID and may transmit the temperature signal to the temperature sensor 500 and the measurement signal And a plurality of power measurement modules 220 are installed in the power meter module 220. The distinction of which power meter module 220 is divided into IDs set in the first controller 221 in the power meter module 220, The communication between the temperature control module 300 and the power measurement module communicates through the first power line communication unit 222 in the power measurement module 220. The power measurement module 220 is installed in the bus bar And directly fastened to the breaker (600) Monitoring and control system of the heat tracing system using power line communication according to claim.
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