KR101842896B1 - 가동 시설 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가동 시설 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 가동 시설은 예를 들어, 생산 시설과, 폐수 배출 시설, 대기 배출 시설 등의 환경 시설 및, 냉난방 시설, 보일러 시설, 발전 시설 등의 기타 시설 등 다양하게 구비된다. 가동 시설 제어 시스템은 복수 개의 가동 시설과, 가동 시설을 원격 제어하는 제어 장치와, 제어 장치로부터 가동 시설의 운전 현황에 따른 다양한 정보를 전송받아서 가동 시설의 운전 상태를 모니터링하는 관리자 단말기 및, 제어 장치로부터 다양한 계측 정보를 전송받아서 통계 분석 처리하고, 이를 통해 가동 시설들을 통합 관리하는 가동 시설 통합 관리 서버를 포함한다. 본 발명에 의하면, 제어 장치를 이용하여 가동 시설들을 원격 제어하여 최적의 운전 상태를 유지하게 함으로써, 운전 비용 절감 및 에너지 절약 효과를 얻을 수 있다.

Description

가동 시설 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING OPERATION EQUIPMENTS}
본 발명은 가동 시설 제어 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 컴퓨터 통신망을 이용하여 다양한 가동 시설의 운전 현황 기록 정보와 운전 결과 정보를 전송하고, 운전 결과 정보를 연산 처리하며, 가동 시설과 이에 연결된 방지 시설을 효율적으로 운전하도록 가동 시설을 통합 관리하여, 최적의 운전 상태를 유지하고 개인 및 기업의 생산성 향상을 도모하여 에너지를 절약할 수 있도록 처리하는 가동 시설 제어 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
가동 시설은 예를 들어, 하수, 폐수 처리 시설 및 분뇨 처리 시설, 가축 분뇨 처리 시설, 폐기물 처리 시설 등의 환경 시설, 건물 냉난방 시설, 공장 가동 시설, 발전 시설 등에 필요한 지원 시설로서, 일상 생활이나 생산 시설 운영을 위해 직간접적으로 운영된다. 가동 시설의 주 영업 대상은 개인 및 기업체 환경 시설, 생산 지원 시설, 중앙 냉난방 시설 등으로 법적 자격을 갖춘 근로자가 관리해야 한다. 그러나 이러한 가동 시설은 현재 규제 완화로 인해 해당 업무 경험자가 관리하는 등 그 관리 업무의 대처가 가능하다.
실질적으로 가동 시설은 전문적인 교육을 받고 운전 경험이 있는 관리인이 필요하나, 공공 기관, 대기업 및 중견기업 등 소수 사업장을 제외한 다수의 사업장에는 최소의 관리자가 여러 가동 시설들을 관리하여, 전문성이 떨어져 운전 미숙 등으로 업무 생산성이 떨어지고, 그로 인해 가동 시설 관리가 부실해 감독 기관으로부터 과태료 처분을 받아 기업 운영에 따른 비용 증가와 함께 기업 이미지 하락 등 심각한 문제가 발생되고 있다.
아울러 관리자는 시설 관리 증가로 인한 정신적, 육체적 압박이 가중되고 있으며, 이로 인한 생산성 하락으로 이어지고 있다.
기존의 중소기업의 가동 시설 관리자는 공무부 즉, 제품 생산에 직접 참여하지는 않으나 생산 공정에 필요한 전기, 기계, 보일러, 대기 및 수질 등의 환경 오염 방지 시설 등을 관리 보수하는 업무를 총칭하는 부서의 근무자로, 단일 업무를 수행하는 것이 아니라 여러 업무를 복합적으로 수행한다.
이러한 가동 시설 관리자는 자격을 갖춘 전문가가 관리해야 하나, 업무의 규모가 작다는 이유와, 중소기업의 인력 수급의 어려움과, 기업 경영에 도움을 주고자 해당 업무 경력자 또는 일정 규모 이하의 사업장은 누구나 관리자로 지정하여 대처할 수 있도록 법적 기준을 완화하였다.
그 결과, 대부분의 영세 및 소기업에서는 회사 대표나 직원 중 관련 업무 경력자를 가동 시설의 관리자로 임명하여 가동 시설 관리 업무를 수행함으로 그 전문성이 떨어져 일부 업체에서는 전문 관리 업체에 위탁하는 경우가 빈번하다. 이 경우, 그 위탁 비용이 회사 경영에 부담되므로 대부분의 업체에서는 한명이 여러 가동 시설들을 관리하게 되며, 이로 인해 가동 시설의 부실한 관리로 관련 법률도 위반하고 있는 실정이다.
이로 인해 규모가 작은 가동 시설이라도 전문 관리자가 운영하여야 하나, 경제적, 인적 문제와 법적 규제 완화로 본연의 업무 외의 근로자가 가동 시설을 운전하고 있어 필연적으로 전문성이 떨어져 관리가 부실해지고, 이와 더불어 한 명의 근로자가 여러 가동 시설들을 관리함으로서 더 많은 문제점을 야기시키고 있다.
그로 인해 가동 시설의 유지 관리 즉 시설 운전, 예방 정비, 기계 정비가 부실해지며 법적으로 수행해야 하는 시설 운영 일지 작성 및 보관, 시설물 정기 검사, 배출 물질 측정 등 관리자 업무가 누락되었을 경우, 지도 감독 기관으로부터 행정 처분, 법적으로 고발 대상이 되어질 수 있으며, 일부에서는 이러한 일들이 빈번히 일어나고 있다.
공공 기관, 대기업 및 중견 기업과 중소 기업을 포함한 사업장 및 개인이 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 기존 일정 규모 이하의 가동 시설들은 전문 관리 업체가 위탁받아 전문 관리자가 종류별 여러 가동 시설을 현장 방문하여 용역을 수행한다. 이 경우, 전문 관리자를 채용하여 관리하는 것보다 비용은 저렴하나, 특정일 시간에 방문하여 점검하는 것이라 법적으로 수행해야 하는 업무 외에 시설 운전이 무인화되어, 비상 시 대처가 안되므로, 대부분의 사업장은 기존 업무 경력자를 시설 운전에 배치하여 운영하는 등 여전히 전문적인 관리가 미흡하고 비용만 증가하게 되는 등 불합리한 현상이 반복된다.
이에 본 발명에서는 상술한 문제점들을 개선 및 보완하고, 나아가 언제 어디에서나 증강 현실(AR) 기기 등을 포함한 휴대용 모바일 단말기를 이용하여 가동 시설에 대한 운전 상태 감시 및/또는 전산 조작을 통한 관리자가 원격 제어하고자 한다.
한국 등록특허공보 제10-1194728호(공고일 2012년 10월 25일) 한국 등록특허공보 제10-1441082호(공고일 2014년 09월 17일) 한국 공개특허공보 제10-2015-0110876호(공개일 2015년 10월 05일) 한국 등록특허공보 제10-0972594호(공고일 2010년 07월 27일)
본 발명의 목적은 공공 기관, 대기업 및 중견 기업과 중소 기업을 포함한 사업장 및 개인에서, 법적 또는 자체 규정에 따라 수행해야 하는 업무에 대하여 가동 시설 기록과 업로드 그리고 가동 시설을 효율적으로 운전하여 에너지 절약하기 위한 가동 시설 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가동 시설을 원격 관리하며, 컴퓨터 통신망을 통하여 관리자 단말기로 다양한 가동 시설 운영에 따른 각종 운전 현황 정보를 제공하여 통계 분석 처리하도록 하는 가동 시설 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 가동 시설들의 운전 현황 및 운전 현황에 따른 분석 결과를 통합 관리하여 효율적인 운전 시간 예측, 운전 비용 절감 및 에너지 절약이 가능하도록 처리하는 가동 시설 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 가동 시설 제어 시스템은, 복수 개의 가동 시설들의 운전을 통신망을 이용하여 원격 제어하고, 가동 시설들의 계측 장치로부터 다양한 계측 정보를 전송받아서 관리자 단말기로 제공하는 제어 장치를 구비하는데 그 한 특징이 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 가동 시설 제어 시스템은, 복수 개의 가동 시설들과; 통신망에 연결되고 상기 가동 시설의 관리자가 구비하는 관리자 단말기와; 상기 가동 시설들로부터 운전 상태에 따른 다양한 계측 정보를 측정하는 복수 개의 계측 장치와; 통신망을 통하여 상기 가동 시설들 각각을 운전하도록 원격 제어하고, 상기 계측 장치로부터 상기 계측 정보를 전송받아서 저장하고, 상기 관리자 단말기로 상기 계측 정보를 전송하고, 상기 가동 시설 중 어느 하나로부터 운전 중 이상이 발생되면, 상기 관리자 단말기로 상기 가동 시설에 이상 발생되었음을 알려주는 제어 장치 및; 상기 제어 장치로부터 상기 계측 정보를 받아서 통계 분석 처리하여 상기 가동 시설들을 통합 관리하는 가동 시설 통합 관리 서버를 포함한다.
이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 제어 장치는; 통신망을 통해 상기 가동 시설들과 상기 관리자 단말기 및 상기 가동 시설 통합 관리 서버와 상호 연결되어, 상호 간에 데이터 통신이 가능하도록 처리하는 통신부와; 상기 제어 장치의 구동 전원을 공급하는 전원 공급부와; 상기 제어 장치의 관리자 또는 담당자에 대한 사용자 인증을 위한 비밀 번호를 입력하는 입력 장치와; 상기 가동 시설의 운전 상태와 운전 현황 정보를 실시간으로 표시하는 디스플레이 장치와; 상기 가동 시설의 가동 현황 정보를 문서로 출력하는 프린터와; 통신망에 연결되어 상기 가동 시설의 다양한 계측 장치와 전동기들로부터 계측 정보를 받아들이거나 상기 전동기로 원격 제어 신호를 출력하는 신호 포트 및; 상기 통신부, 상기 전원 공급부, 상기 입력 장치, 상기 디스플레이 장치, 상기 프린터 및 상기 신호 포트를 제어하는 제어부를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 가동 시설의 상기 계측 장치에는; 적어도 상기 가동 시설의 전기 사용량에 대한 계측 정보를 상기 제어 장치로 전송하는 적산 전력계, 상기 가동 시설의 용수 사용량에 대한 계측 정보를 상기 제어 장치로 전송하는 유량계 및, 상기 가동 시설의 운전 현황에 따른 측정값을 상기 제어 장치로 전송하는 계측기를 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 가동 시설의 운전 현황 정보는; 적어도 상기 가동 시설의 운전에 필요한 전력 사용량, 용수 사용량, 연료 사용량, 약품 사용량과, 상기 가동 시설에 장착된 상기 전동기의 가동 시간, 전력 부하량 및 상기 가동 시설에 부착된 계측기의 계측 신호를 포함하고, 상기 제어 장치가 일정 기간 동안에 저장하며 상기 일정 기간이 경과된 이후에는 저장매체에 기록한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 사용량들 각각은 적산되며, 실시간 사용량, 일일 사용량, 주간 사용량 및 월간 사용량으로 저장되고, 상기 가동 시설 통합 관리 서버가 상기 사용량의 변화를 통계 분석 처리한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 가동 시설 통합 관리 서버는; 상기 가동 시설의 운전 현황 정보 중 가동 시간과 효율과의 연관 관계를 통계 수치로 연산한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 가동 시설 통합 관리 서버는; 상기 가동 시설들의 상기 운전 현황 정보를 감시 기관 시스템으로 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명의 가동 시설 제어 시스템의 제어 방법이 제공된다.
이 특징에 따른 본 발명의 가동 시설 제어 시스템의 제어 방법은, 가동 시설의 다양한 계측 장치들로부터 통신망을 통하여 상기 가동 시설의 운전 현황에 따른 다양한 계측 정보를 전송받아서 수집 및 저장하는 단계와; 상기 계측 정보를 이용하여 상기 가동 시설 운전 현황을 실시간으로 모니터링하는 단계와; 상기 가동 시설의 운전 시간과 운전 결과에 따른 정보를 통계 분석 처리하여, 분석 결과를 통해 상기 가동 시설의 가동 효율을 연산하는 단계 및; 연산 결과를 가동 시설 통합 관리 서버와 관리자 단말기로 전송하는 단계를 포함한다.
이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 방법은; 모니터링 중 어느 하나의 상기 가동 시설에서 이상이 발생되면, 관리자 단말기로 이상이 발생되었음을 알려주는 문자 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 가동 효율을 연산하는 것은; 상기 가동 시설의 상기 계측 정보에 따른 운전 현황 정보 중 가동 시간과 효율과의 연관 관계를 통계 수치로 연산한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 가동 시설 제어 시스템은, 다양한 가동 시설 및 그 방지 시설에 대한 운전 현황 및 분석 결과를 관리자 단말기로 실시간 제공함으로써, 다양한 업무를 수행하는 관리자가 다수의 가동 시설로 인한 업무 부담을 경감시켜 효율적으로 관리할 수 있다.
또 본 발명의 가동 시설 제어 시스템은 가동 시설의 운전 시간을 효율적으로 조절하여 운전 비용을 경감시켜 생산성을 향상시킨다.
또 본 발명의 가동 시설 제어 시스템은 기존 위탁 용역에 의한 방식이 전문 관리자가 해당 가동 시설들을 순회 관리하므로 일일 관리수가 한정되는데 반해, 가동 시설 통합 관리 서버를 이용하여 가동 시설 기록과 업로드 그리고 가동 시설 및 방지 시설을 효율적으로 운전하도록 함으로써, 전문 관리자의 이동 시간이 없어 가동 시설의 관리 업무 처리가 처리 가능하다.
또한 본 발명의 가동 시설 제어 시스템의 비용 측면에서 보면, 가동 시설 경력자만 관리했을 시의 관리 비용을 100이라고 하면, 가동 시설 경력자와 위탁업체를 이용하는 경우에는 130 정도이고, 가동 시설 경력자와 가동 시설 기록과 업로드 그리고 시설을 효율적으로 운전하여 에너지 절약하는 제어 장치를 이용하는 경우에는 관리 비용 만은 105 정도로, 장치 설치비가 200 정도로 별도 비용이 소요되고 있으나, 위탁 용역 업체와 비교하면 약 1 ~ 2 년 정도면 복구될 수 있으므로, 경제적인 효과를 얻을 수 있다.
따라서 본 발명에 의하면, 공공 기관, 대기업 및 중견 기업과 중소 기업을 포함한 사업자 및 개인의 가동 시설 관리자는 법적 의무 사항이 해결되어 가동 시설 운전 및 보수 업무에 전념할 수 있어 생산성이 향상되고, 가동 시간을 효율적으로 운전하므로 경제적인 효과는 약 20 % 이상으로 향상되어, 문제 발생시 과태료, 벌금으로 인한 경제적 손실과 대외 이미지를 생각하면 그 효과는 더욱 클 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가동 시설 제어 시스템의 개념을 설명하기 위한 도면;
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 가동 시설 제어 시스템의 네트워크 구성을 도시한 블럭도들;
도 4는 도 3에 도시된 제어 장치와 가동 시설들 간의 상세한 구성을 도시한 블럭도;
도 5는 본 발명에 따른 가동 시설 제어 시스템의 처리 수순을 도시한 흐름도; 그리고
도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다양한 가동 시설의 운전 현황을 설명하기 위한 계통도들이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 가동 시설 제어 시스템의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 다양한 가동 시설들의 운전 상태를 통합 관리하기 위하여, 가동 시설 보유업체와, 가동 시설 통합 관리 서버의 관리업체와, 가동 시설 관리업체 및 가동 시설 제어 시스템의 제어 장치를 공급하는 제조업체들 간에 가동 시설의 제반 업무를 상호 연동하여 처리하도록 제공된다.
즉, 가동 시설 보유업체들 각각에는 다양한 가동 시설들 예를 들어, 생산 시설과, 폐수 배출 시설, 대기 배출 시설 등의 환경 시설 및, 냉난방 시설, 보일러 시설 등의 기타 시설 등이 구비된다. 가동 시설 보유업체는 본 발명에 따른 제어 시스템의 제조업체로부터 가동 시설을 제어하는 제어 장치를 설치받고, 유지보수 등을 관리받는다. 또 가동 시설 보유업체는 가동 시설과 가동 시설 통합 관리 서버들 간에 통신망으로 연결시키고, 가동 시설의 운전 현황 기록과, 운전 결과 정보를 가동 시설 통합 관리 서버로 제공한다.
제어 시스템 제조업체는 가동 시설의 제어 장치를 가동 시설 보유업체에 설치 및 유지 보수를 제공하고, 가동 시설 통합 관리 서버의 관리업체로 제어 장치를 공급한다. 가동 시설 관리업체는 가동 시설 보유업체의 가동 시설을 관리하고, 긴급 상황 발생 시, 보유업체로 현장 출동한다.
가동 시설 통합 관리 서버의 관리업체는 가동 시설 관리업체로 가동 시설 관리 및 가동 시설에 대한 교육을 담당하고, 긴급 상황 발생 시 긴급 상황이 발생되었음을 전달한다.
따라서 본 발명은 가동 시설 통합 관리 서버의 관리업체와 가동 시설 보유업체들 간에 상호 가동 시설의 운전 현황에 따른 다양한 관리 업무를 처리하기 위하여, 가동 시설 통합 관리 서버와 가동 시설들 간에 통신망을 통해 연결되고, 가동 시설의 운전 현황 기록과 운전 결과에 따른 다양한 정보들을 가동 시설 통합 관리 서버로 제공하고, 가동 시설 통합 관리 서버는 운전 현황 기록을 저장, 통계 및 분석 처리한다.
구체적으로, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 가동 시설 제어 시스템의 네트워크 구성을 도시한 블럭도들이며, 그리고 도 4는 도 3에 도시된 제어 장치와 가동 시설들 간의 상세한 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 가동 시설 제어 시스템은 복수 개의 가동 시설(400)들과, 제어 장치(300)와, 관리자 단말기(200) 및, 가동 시설 통합 관리 서버(100)를 포함한다. 이러한 가동 시설 제어 시스템은 가동 시설(400)들과, 제어 장치(300)와, 관리자 단말기(200) 및, 가동 시설 통합 관리 서버(100)들이 통신망을 통해 상호 연결된다.
가동 시설(400)에는 예를 들어, 생산 시설과, 폐수 배출 시설, 대기 배출 시설 등의 환경 시설 및, 냉난방 시설, 보일러 시설 등의 기타 시설 등 다양하게 구비될 수 있다.
제어 장치(300)는 통신망을 통하여 가동 시설(400)들의 운전을 원격 제어한다. 제어 장치(300)는 통신망을 통해 가동 시설(400)의 운전 상태에 따른 가동 상황 정보를 전송받아서 데이터베이스(310)에 저장한다. 또 제어 장치(300)는 가동 시설(400)의 다양한 계측 장치들로부터 운전 현황에 따른 다양한 계측 정보를 전송받아서 데이터베이스(310)에 저장한다. 제어 장치(300)는 관리자 단말기(200) 즉, 퍼스널 컴퓨터(210)로 가동 시설(400)의 운전 현황에 대한 기록과, 운전 결과에 따른 정보를 제공한다. 또 제어 장치(300)는 가동 시설(400)의 운전 상태에 따른 가동 상황 정보를 3 차원 영상으로 생성하여 관리자 단말기(200) 예컨대, 모바일 단말기(220)로 제공할 수 있다.
관리자 단말기(200)는 퍼스널 컴퓨터(210), 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 모바일 단말기(220)로 구비된다. 모바일 단말기(220)에는 가동 시설(400)의 운전 상태에 따른 가동 상황 정보를 3 차원 영상을 이용하여 실시간 모니터링 할 수 있는 증강 현실 기기가 포함될 수 있다. 퍼스널 컴퓨터(210)와 모바일 단말기(220) 각각은 제어 장치(300)로부터 가동 시설(400)의 운전 현황에 따른 다양한 계측 정보를 전송받아서 관리자가 실시간으로 모니터링한다. 퍼스널 컴퓨터(210)는 제어 장치(300)로부터 긴급 상황이 발생되었음을 알려주면, 모바일 단말기(220)로 긴급 상황이 발생되었음을 전달한다. 또 모바일 단말기(220)는 가동 시설 통합 관리 서버(100)로부터 긴급 상황이 발생되었음을 전달받을 수 있다.
그리고 가동 시설 통합 관리 서버(100)는 제어 장치(300)로부터 가동 시설(400)의 운전 현황에 따른 다양한 계측 정보를 전송받아서, 통계 분석 처리하여 다양한 가동 시설(400)들을 통합 관리한다. 가동 시설 통합 관리 서버(100)는 제어 장치(300)로부터 가동 시설(400)의 운전 현황에 따른 다양한 정보 즉, 운전 현황 정보(112)를 전송받아서 데이터베이스(110)에 저장하고, 운전 현황 정보(112) 중 가동 시간과 효율과의 연관 관계를 통계 수치로 연산 처리하여 통계 정보(114)를 생성하고, 이를 데이터베이스(110)에 저장한다. 가동 시설 통합 관리 서버(100)는 제어 장치(300)로부터 긴급 상황이 발생되었음을 알려주면, 모바일 단말기(220)로 긴급 상황이 발생되었음을 전달한다. 뿐만 아니라, 가동 시설 통합 관리 서버(100)는 각종 가동 시설(400)들의 운전 현황에 따른 운전 현황 정보를 감시 기관 시스템(미도시됨)으로 제공한다.
구체적으로, 도 4를 참조하면, 가동 시설(400)은 운전 상태, 운전 상황 등을 감지하기 위한 다양한 계측 장치 예를 들어, 복수 개의 적산 전력계(410), 복수 개의 유량계(420), 복수 개의 계측기(430)와, 가동 시설(400)을 구동시키는 복수 개의 각종 전동기(440)를 포함한다. 적산 전력계(410)는 가동 시설(400)의 전기 사용량에 대한 계측 정보를 제어 장치(300)로 전송한다. 유량계(420)는 가동 시설(400)의 용수 사용량에 대한 계측 정보를 제어 장치(300)로 전송한다. 계측기(430)는 가동 시설의 운전 현황에 따른 측정값을 제어 장치(300)로 전송한다. 그리고 전동기(440)는 제어 장치(300)로부터 가동 시설(400)의 가동 시간을 원격 제어하는 제어 신호를 받아들여서 가동하고, 가동 시설(400)의 가동 시간을 제어 장치(300)로 전송한다.
이러한 계측 장치(410 ~ 430)와 전동기(440)들은 제어 장치(300)의 신호 포트(350)를 통해 유선 또는 무선으로 상호 연결된다. 즉, 계측 장치(410 ~ 430)들 각각은 측정된 다양한 계측 정보를 유선 또는 무선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송하고, 각종 전동기(440)들은 전자 접촉기(Magnetic Contactor : MC)와 제어 장치(300)의 신호 포트(350)를 통해 연결되고, 제어 장치(300)로 전동기 운전 현황에 따른 정보를 전송한다.
제어 장치(300)는 제어부(310)와, 입력 장치(320)와, 디스플레이 장치(330)와, 프린터(340)와, 신호 포트(350)와, 통신부(360) 및 전원 공급부(370)를 포함한다.
제어부(310)는 제어 장치(300)의 제반 동작을 처리하도록 제어한다. 즉, 제어부(310)는 입력 장치(320)와, 디스플레이 장치(330)와, 프린터(340)와, 신호 포트(350)와, 통신부(360) 및 전원 공급부(370)를 제어한다.
입력 장치(320)는 제어 장치(300)의 관리자 또는 담당자에 대한 사용자 인증을 위한 비밀 번호(또는 작동 번호)를 입력한다. 디스플레이 장치(330)는 가동 시설(400)의 운전 상태와 운전 현황 정보를 실시간으로 표시한다. 프린터(340)는 가동 시설(400)의 가동 현황 정보를 문서로 출력한다. 이 실시예에서 프린터(340)는 가동 시설(400)의 운전 일지를 문서로 출력한다. 신호 포트(350)는 가동 시설(400)의 다양한 계측 장치(410 ~ 430)와 전동기(440)들과 연결되어, 유선 또는 무선 통신망을 통해 계측 정보를 받아들인다. 통신부(360)는 유선 또는 무선 통신망을 통해 다양한 가동 시설(400)들과 퍼스널 컴퓨터 및 가동 시설 통합 관리 서버(100)와 상호 연결되어, 이들 상호 간에 데이터 통신이 가능하도록 한다. 전원 공급부(370)는 제어 장치(300)의 구동 전원을 공급한다.
따라서 본 발명의 가동 시설 제어 시스템은 각종 가동 시설(400)들의 운영 일지를 자동 기록 및 출력하고, 각종 가동 시설(400)들의 운전 상태에 대한 통계 자료 생산하고, 각종 가동 시설(400)들의 이상 발생 시, 표시 및 관리자 단말기(200)로 문자 전송하고, 각종 가동 시설(400)들을 감독 및 감시 기관에 자료 업로드하며, 각종 가동 시설(400)들의 운전 상태를 연산하여 운전 기계 예컨대, 각종 전동기(440)들을 제어할 수 있다.
이러한 본 발명에 의하면, 가동 시설(400)의 각종 전동기(440), 계측기(410 ~ 430)에서 보내는 계측 신호를 실시간으로 전송받아서 일정 기간 예컨대, 24 시간을 기준으로 기록 및 저장하며, 저장 기간은 90 일로 이후 기록된 데이터를 별도의 저장매체 즉 컴퓨터에 저장한다.
또 본 발명은 가동 시설(400)의 운전 현황을 실시간으로 감시하며, 가동 시설(400)의 고장 또는 이상 현상이 발생 시, 관리자에게 모바일로 문자 전송하여 원격지에서도 가동 시설의 운전 상황을 감시하여 긴급 상황 발생시 즉시 조치가 가능하게 한다.
또한 본 발명은 과거 기록으로 가동 시설 운전 시간과 계측기(410 ~ 430)에서 보내는 운전 결과의 상호값을 통계로 분석하여, 가동 효율을 연산하며 그 결과값을 관리자에게 제공할 수 있다.
그리고 도 5는 본 발명에 따른 가동 시설 제어 시스템의 처리 수순을 도시한 흐름도이다. 이 수순은 가동 시설 제어 시스템의 제어 장치(300)가 처리하는 것으로, 이 수순은 제어 장치(300)와, 관리자 단말기(200) 및 가동 시설 통합 관리 서버(100)가 통신망을 통하여 상호 연동해서 처리된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 가동 시설 제어 시스템은 단계 S500에서 가동 시설(400)의 다양한 계측 장치(410 ~ 430)들로부터 통신망을 통하여 가동 시설(400)의 운전 현황에 따른 다양한 계측 정보를 전송받아서 수집 및 저장한다. 단계 S510에서 제어 장치(300)는 다양한 계측 정보를 이용하여 가동 시설 운전 현황을 실시간으로 모니터링한다.
단계 S520에서 제어 장치(300)는 모니터링 중 긴급 상황 등 이상이 발생되면, 단계 S560으로 진행하여 퍼스널 컴퓨터(210)를 통해 모바일 단말기(220)의 관리자에게 긴급 상황이 발생되었음을 알려주는 문자 메시지를 전송한다.
그러나 이상이 발생되지 않으면, 단계 S530에서 가동 시설(400)의 운전 시간과 운전 결과에 따른 정보를 통계 분석 처리하고, 단계 S540에서 분석 결과를 통해 가동 효율을 연산하여 단계 S550에서 연산 결과를 가동 시설 통합 관리 서버(100)와 관리자 단말기(200)로 전송한다.
계속해서 도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다양한 가동 시설의 운전 현황을 설명하기 위한 계통도들이다.
도 6을 참조하면, 이 실시예의 가동 시설(400)은 환경 시설로서, 폐수 배출 시설과 수질 오염 방지 시설을 포함한다. 폐수 배출 시설은 용수와 원료를 공급받아서 폐수를 수질 오염 방지 시설로 발생한다. 수질 오염 방지 시설은 전력과 약품을 공급받고, 폐수 배출 시설로부터 발생된 폐수를 받아서 약품을 처리하여 재이용수와 폐수로 분리하고, 재이용수와 폐수를 다른 배출 경로를 통해 배출하거나 방류한다.
이 경우, 폐수 배출 시설의 용수 사용량은 예를 들어, 상수, 공업용수, 지하수, 하천수 등을 유량계에서 1 톤 단위로 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 원료 사용량은 인력을 투입하는 시설을 제외하여, 가동 시설(400)로 투입하는 원료 사용량을 의미하고, 가동 시간 당 원료 공급량을 적산하여 가동 시간으로 원료 사용량을 정량하며, 그 가동 시간을 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 또 폐수 배출 시설의 폐수 발생량은 수질 오염 방지 시설에 부착된 폐수 유입 유량계에서 단위 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통하여 제어 장치(300)로 전송한다.
수질 오염 방지 시설의 폐수 배출량은 수질 오염 방지 시설에 부착된 폐수 배출 유량계에서 단위 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 또 재이용수에 대한 재사용량은 수질 오염 방지 시설에 부착된 중수도 유량계에서 단위 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 그리고 기타 사용량은 용수 사용량에서 수질 오염 방지 시설에 부착된 각종 유량계 적산량을 이용하여 측정 및 연산한다.
또 폐수 배출 시설에서의 슬러지 발생량은 탈수기 가동 시간 당 슬러지 발생량으로 적산하여 가동 시간으로 슬러지 발생량을 정량하며, 그 가동 시간을 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 또 슬러지 처리량은 슬러지 보관 장소에 부착된 감지 센서에서 측정하고, 이를 제어 장치(300)로 전송하면, 전송된 감지 신호를 통해 누적된 적산량을 산출한다.
수질 오염 방지 시설의 전력 사용량은 적산 전력계로부터 단위 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 이 때, 소모 전력량은 일일 단위로 적산된 폐수 처리량과 전력 사용량을 제어 장치(300)가 연산하며 그 자료를 통해 통계 분석 처리한다.
또 수질 오염 방지 시설의 약품 사용량은 수질 오염 방지 시설에 부착된 약품 공급 유량계에서 단위 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송하거나, 약품 공급 펌프 가동시간으로 약품 사용량을 정량하여 그 가동 시간을 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 약품 재고량은 일일 단위로 적산된 약품 사용량을 전일 재고량에서 제어 장치(300)가 연산하여 그 자료를 통계 분석 처리한다.
그리고 수질 오염 방지 시설의 운전 상태는 시설 운전 상황과, 폐수 배출수 수질 상황으로 구분된다. 시설 운전 상황은 수질 오염 방지 시설에 부착된 각종 계측기의 계측값을 측정하여 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 폐수 배출수 수질 상황은 수질 오염 방지 시설에 부착된 수질 자동 측정기를 이용하여 측정하고, 그 측정값을 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다.
도 7을 참조하면, 이 실시예의 가동 시설(400)은 환경 시설로서, 대기 배출 시설과 대기 오염 방지 시설을 포함한다. 대기 배출 시설은 팬(FAN)을 가동하여 오염된 공기를 대기 오염 방지 시설로 제공하고, 대기 오염 방지 시설은 전력과 약품을 공급받어 팬(FAN)을 가동하고, 대기 배출 시설로부터 오염된 공기를 받아서 약품 처리하여 정화된 공기를 대기 배출한다.
이 경우, 대기 배출 시설의 가동 시간은 주요 대기 오염 배출구에 부착된 적산 전력계로부터 단위 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 대기 오염 방지 시설의 가동 시간은 대기 오염 방지 시설에 부착된 적산 전력계로부터 단위 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다.
대기 오염 방지 시설에서의 약품 사용량은 대기 오염 방지 시설에 부착된 약품 공급 유량계에서 단위 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송하거나, 약품 공급 펌프의 가동 시간으로 약품 사용량을 정량하며 그 가동 시간을 산출하여 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 이 때, 약품 재고량은 제어 장치(300)가 일일 단위로 적산된 약품 사용량을 전일 재고량에서 연산하고 그 자료를 통계 분석 처리한다.
또 대기 오염 방지 시설의 운전 상태는 대기 배출 시설의 운전 상황과, 대기 배출 시설의 대기질 상황으로 구분된다. 즉, 시설 운전 상황은 대기 오염 방지 시설에 부착된 각종 계측기를 이용하여 측정된 계측값을 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송하고, 배출 시설 대기질 상황은 대기 오염 방지 시설에 부착된 대기 자동 측정기를 이용하여 측정된 측정값을 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다.
도 8을 참조하면, 이 실시예의 가동 시설(400)은 기타 시설로서, 냉난방 시설을 포함한다. 냉난방 시설은 난방 시설, 냉방 시설로 나뉘어질 수 있다. 냉난방 시설은 예를 들어, 보일러, 빙축열 시설, 축열 시설 등을 포함한다. 냉난방 시설은 용수와 연료를 공급받아서 각 수요처로 스팀을 공급하거나, 냉수, 온수를 공급하고, 각 수요처에서 냉수, 온수, 응축수를 회수한다.
이 경우, 냉난방 시설의 가동 시간은 난방 가동 시간과 냉방 가동 시간으로 구분된다. 난방 가동 시간은 냉난방 시설 또는 난방 시설에 부착된 적산 전력계로부터 단위 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 냉방 가동 시간은 냉난방 시설 또는 냉방 시설에 부착된 적산 전력계로부터 단위 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다.
냉난방 시설의 연료 사용량은 연료 소모량으로, 냉난방 시설에 부착된 연료공급 유량계에서 단위 사용량을 측정하고, 이를 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송하거나, 연료 공급 펌프의 가동 시간으로 연료 사용량을 정량하며 그 가동 시간을 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 이 때, 연료 재고량은 제어 장치(300)가 일일 단위로 적산된 연료 사용량을 전일 재고량에서 연산하며 그 자료를 통계 분석 처리한다.
냉난방 시설의 운전 상태는 시설 운전 상황과, 냉난방 상황으로 구분된다. 즉, 시설 운전 상황은 냉난방 시설에 부착된 각종 계측기로부터 측정된 계측값을 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 냉난방 상황은 냉난방 시설에 부착된 온도 측정기로부터 측정된 측정값을 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다.
그리고 도 9를 참조하면, 이 실시예의 가동 시설(400)은 기타 시설로서, 보일러 시설을 포함한다. 보일러 시설은 용수와 연료를 공급받아서 각 수요처로 스팀을 공급하거나, 각 수요처로부터 응축수를 회수한다.
이 경우, 보일러 가동 시간은 보일러 시설에 부착된 적산 전력계로부터 단위로 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다.
또 보일러 시설의 연료 사용량은 보일러 시설에 부착된 연료 공급 유량계에서 단위 사용량을 측정하고, 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송하거나, 연료 공급 펌프의 가동 시간으로 연료 사용량을 정량하며 그 가동 시간을 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 연료 재고량은 제어 장치(300)가 일일 단위로 적산된 연료 사용량을 전일 재고량에서 연산하며 그 자료를 통계 분석 처리한다.
또 보일러 시설의 운전 상태는 보일러 운전 상황과, 증기 상황으로 구분된다. 즉, 보일러 운전 상황은 보일러 시설에 부착된 각종 계측기의 계측값을 측정하여 이를 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다. 증기 상황은 보일러 시설에 부착된 온도 및 압력 측정기로부터 측정된 측정값을 무선 또는 유선 통신망을 통해 제어 장치(300)로 전송한다.
따라서 본 발명의 가동 시설 제어 시스템은 각종 가동 시설(400)에 대한 가동 시간, 용수 사용량 등을 유량계, 적산 전력계 등의 측정 신호를 받아서 가동 시설(400)의 여러 기계 즉, 전동기 작동 시간, 계측기의 측정값을 감시하고 기록하는 제어 장치(300)를 이용하여, 관리자 단말기(200) 즉, 퍼스널 컴퓨터(210)와 모바일 단말기(220)로 가동 시설 운전 상황에 대한 문자 메시지를 전송하며, 해당 기관에 각종 가동 시설에 대한 가동 상황을 업로드 하고, 계측기 수치와 가동 시설 가동 기준 범위 내에 연산하여 전동기 운전 시간을 제어한다.
이상에서, 본 발명에 따른 가동 시설 제어 시스템의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
100 : 가동 시설 통합 관리 서버
200 : 관리자 단말기
210 : 퍼스널 컴퓨터
220 : 모바일 단말기(증강 현실 기기 포함)
300 : 제어 장치
400 : 가동 시설

Claims (10)

  1. 가동 시설 제어 시스템에 있어서:
    복수 개의 가동 시설들과;
    통신망에 연결되고 상기 가동 시설의 관리자가 구비하는 관리자 단말기와;
    상기 가동 시설들로부터 운전 상태에 따른 다양한 계측 정보를 측정하는 복수 개의 계측 장치와;
    통신망을 통하여 상기 가동 시설들 각각을 운전하도록 원격 제어하고, 상기 계측 장치로부터 상기 계측 정보를 전송받아서 저장하고, 상기 관리자 단말기로 상기 계측 정보를 전송하고, 상기 가동 시설 중 어느 하나로부터 운전 중 이상이 발생되면, 상기 관리자 단말기로 상기 가동 시설에 이상 발생되었음을 알려주는 제어 장치 및;
    상기 제어 장치로부터 상기 계측 정보를 받아서 통계 분석 처리하여 상기 가동 시설들을 통합 관리하는 가동 시설 통합 관리 서버를 포함하고;
    상기 관리자 단말기는 관리자가 구비하는 퍼스널 컴퓨터와, 모바일 단말기를 적어도 포함하고, 상기 모바일 단말기는 상기 가동 시설의 운전 상태에 따른 가동 상황 정보를 3 차원 영상을 이용하여 실시간 모니터링 할 수 있는 증강 현실 기기가 포함되며, 상기 퍼스널 컴퓨터와 상기 모바일 단말기 각각은 상기 제어 장치로부터 상기 가동 시설의 운전 현황에 따른 다양한 계측 정보를 전송받아서 관리자가 실시간으로 모니터링 하도록 하며, 상기 퍼스널 컴퓨터는 상기 제어 장치로부터 긴급 상황이 발생되었음을 알려주면, 상기 모바일 단말기로 긴급 상황이 발생되었음을 전달하고, 상기 모바일 단말기는 상기 퍼스널 컴퓨터와 상기 가동 시설 통합 관리 서버 중 어느 하나로부터 긴급 상황이 발생되었음을 전달받는 것을 특징으로 하는 가동 시설 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 장치는;
    통신망을 통해 상기 가동 시설들과 상기 관리자 단말기 및 상기 가동 시설 통합 관리 서버와 상호 연결되어, 상호 간에 데이터 통신이 가능하도록 처리하는 통신부와;
    상기 제어 장치의 구동 전원을 공급하는 전원 공급부와;
    상기 제어 장치의 관리자 또는 담당자에 대한 사용자 인증을 위한 비밀 번호를 입력하는 입력 장치와;
    상기 가동 시설의 운전 상태와 운전 현황 정보를 실시간으로 표시하는 디스플레이 장치와;
    상기 가동 시설의 가동 현황 정보를 문서로 출력하는 프린터와;
    통신망에 연결되어 상기 가동 시설의 다양한 계측 장치와 전동기들로부터 계측 정보를 받아들이거나 상기 전동기로 원격 제어 신호를 출력하는 신호 포트 및;
    상기 통신부, 상기 전원 공급부, 상기 입력 장치, 상기 디스플레이 장치, 상기 프린터 및 상기 신호 포트를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 시설 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가동 시설의 상기 계측 장치에는;
    적어도 상기 가동 시설의 전기 사용량에 대한 계측 정보를 상기 제어 장치로 전송하는 적산 전력계, 상기 가동 시설의 용수 사용량에 대한 계측 정보를 상기 제어 장치로 전송하는 유량계 및, 상기 가동 시설의 운전 현황에 따른 측정값을 상기 제어 장치로 전송하는 계측기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가동 시설 제어 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가동 시설의 운전 현황 정보는;
    적어도 상기 가동 시설의 운전에 필요한 전력 사용량, 용수 사용량, 연료 사용량, 약품 사용량과, 상기 가동 시설에 장착된 상기 전동기의 가동 시간, 전력 부하량 및 상기 가동 시설에 부착된 계측기의 계측 신호를 포함하고, 상기 제어 장치가 일정 기간 동안에 저장하며 상기 일정 기간이 경과된 이후에는 저장매체에 기록하는 것을 특징으로 하는 가동 시설 제어 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 사용량들 각각은 적산되며, 실시간 사용량, 일일 사용량, 주간 사용량 및 월간 사용량으로 저장되고, 상기 가동 시설 통합 관리 서버가 상기 사용량의 변화를 통계 분석 처리되는 것을 특징으로 하는 가동 시설 제어 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 가동 시설 통합 관리 서버는;
    상기 가동 시설의 운전 현황 정보 중 가동 시간과 효율과의 연관 관계를 통계 수치로 연산하는 것을 특징으로 하는 가동 시설 제어 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가동 시설 통합 관리 서버는;
    상기 가동 시설들의 상기 운전 현황 정보를 감시 기관 시스템으로 제공하는 것을 특징으로 하는 가동 시설 제어 시스템.
  8. 가동 시설 제어 시스템의 제어 방법에 있어서:
    가동 시설의 다양한 계측 장치들로부터 통신망을 통하여 상기 가동 시설의 운전 현황에 따른 다양한 계측 정보를 전송받아서 수집 및 저장하는 단계와;
    상기 계측 정보를 이용하여 상기 가동 시설 운전 현황을 실시간으로 모니터링하는 단계와;
    상기 가동 시설의 운전 시간과 운전 결과에 따른 정보를 통계 분석 처리하여, 분석 결과를 통해 상기 가동 시설의 가동 효율을 연산하는 단계 및;
    연산 결과를 가동 시설 통합 관리 서버와 관리자 단말기로 전송하는 단계를 포함하되;
    상기 방법은, 모니터링 중 어느 하나의 상기 가동 시설에서 이상이 발생되면, 관리자 단말기로 이상이 발생되었음을 알려주는 문자 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하고;
    상기 관리자 단말기는 관리자가 구비하는 퍼스널 컴퓨터와, 모바일 단말기를 적어도 포함하고, 상기 모바일 단말기는 상기 가동 시설의 운전 상태에 따른 가동 상황 정보를 3 차원 영상을 이용하여 실시간 모니터링 할 수 있는 증강 현실 기기가 포함되며, 상기 퍼스널 컴퓨터와 상기 모바일 단말기 각각은 제어 장치로부터 상기 가동 시설의 운전 현황에 따른 다양한 계측 정보를 전송받아서 관리자가 실시간으로 모니터링 하도록 하며, 상기 퍼스널 컴퓨터는 상기 제어 장치로부터 긴급 상황이 발생되었음을 알려주면, 상기 모바일 단말기로 긴급 상황이 발생되었음을 전달하고, 상기 모바일 단말기는 상기 퍼스널 컴퓨터와 상기 가동 시설 통합 관리 서버 중 어느 하나로부터 긴급 상황이 발생되었음을 전달받는 것을 특징으로 하는 가동 시설 제어 시스템의 제어 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 가동 효율을 연산하는 것은;
    상기 가동 시설의 상기 계측 정보에 따른 운전 현황 정보 중 가동 시간과 효율과의 연관 관계를 통계 수치로 연산하는 것을 특징으로 하는 가동 시설 제어 시스템의 제어 방법.
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