KR101881118B1 - Emp 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템 - Google Patents

Emp 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원방에서 계장계측 제어장치를 감시 및 제어할 수 있을 뿐만 아니라, EMP로부터 계장계측 제어장치를 보호할 수 있는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템은 계장계측 제어장치가 수용되고 EMP로부터 계장계측 제어장치를 보호하는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체, 및 상기 계장계측 제어장치의 작동정보를 무선으로 송수신하여 상기 계장계측 제어장치를 제어하는 원방감시장치를 포함하는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템에 있어서, 상기 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체는 상기 계장계측 제어장치가 안착되는 선반, 상기 선반이 바닥에서 이격되도록 상기 선반의 일측면을 지지하며 공기가 유동하도록 내부가 빈 파이프 형태로 형성되고, 상기 계장계측 제어장치를 냉각하도록 공기를 배출하는 공기배출공과 상기 공기배출공으로 공기를 공급하기 위해 공기가 주입되는 주입구가 형성된 흡입프레임, 상기 선반이 바닥에서 이격되도록 상기 선반의 타측면을 지지하며, 공기가 유동하도록 내부가 빈 파이프 형태로 형성되고, 상기 공기배출공으로 배출되는 공기를 흡입하는 공기흡입공과 상기 공기흡입공으로 흡입된 공기를 배출하기 위한 배기구가 형성된 배출프레임, 상기 흡입프레임과 상기 배출프레임의 하부를 차폐하고 지면에 접지되는 접지선과 연결되어 유입된 EMP를 지중으로 접지시키는 바닥차폐판, 상기 흡입프레임과 상기 배출프레임의 둘레에 복수 개를 연결하여 상기 계장계측 제어장치가 수용된 공간을 차폐하는 측면차폐판, 상기 복수 개의 측면차폐판 중 어느 하나의 측면차폐판에 형성되어 상기 계장계측 제어장치가 수용된 공간을 개폐하는 프레임개폐판, 상기 흡입프레임과 상기 배출프레임의 상단을 차폐하는 상부차폐판, 상기 주입구에 연결되어 외부의 공기를 상기 흡입프레임으로 공급하는 공기공급유닛, 상기 배기구에 연결되어 상기 공기흡입공으로 흡입된 공기를 외부로 배기하는 공기배기유닛, 상기 계장계측 제어장치가 수용된 공간에 설치되어 비상시 상기 계장계측 제어장치로 전원을 공급하는 비상전원공급장치, 상기 계장계측 제어장치의 작동을 제어하기 위해 상기 원방감시장치로부터 정보를 송수신하는 무선통신모듈, 및 상기 무선통신모듈에서 발생된 신호를 송수신하도록 상기 상부차폐판에 설치되는 안테나를 포함한다. 따라서, EMP로부터 계장계측 제어장치를 보호할 수 있다.

Description

EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템{A Process control system for remote monitoring using EMP protection instrumentation control device enclosure}
본 발명은 원방에서 계장계측 제어장치를 감시 및 제어할 수 있을 뿐만 아니라, EMP로부터 계장계측 제어장치를 보호할 수 있는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 무기는 적을 무력화시키기 위해 사용되는 것으로서, 적을 직접적으로 무력화시키거나, 적을 간접적으로 무력화시키는 무기가 있다.
적을 간접적으로 무력화시키는 무기의 일례로는 EMP폭탄이 있다.
EMP폭탄은 폭발 시 전자기파를 발생시켜 전자기파에 의해 적의 통신기기 등 의 전자기기를 파손시킴으로써, 적들이 지휘 명령체계를 무력화시키는 형태로 적을 간접적으로 무력화시킨다.
한편, EMP는 폭탄뿐만 아니라, 태양의 활동 등 여러 가지의 요인으로 인해 발생할 수 있는데, EMP가 전자기기에 유입될 경우, 열에 의해 전자기기가 파손되기 때문에 복구가 어렵다.
이를 해결하기 위해 종래에는 한국공개특허공보 제10-2017-0066031호(2017.6.14.공개)의 "EMP 방호 랙 시스템"이 개시된 바가 있다.
종래의 EMP 방호 랙 시스템은 본체부와; 상기 본체부의 내부에 형성되며, 외부 주전원을 제공 받아 구동되는 랙 서버가 배치되는 제 1설치 영역부; 상기 본체부의 내부에 형성되며, 비상 전원기가 배치되는 제 2설치 영역부; 상기 본체부의 내부에 상기 제 1설치 영역부와 구획되어 외부로부터 밀폐되도록 형성되고, 작동 장치를 구동시키는 비상 발전기가 배치되는 제 3설치 영역부; 및 상기 본체부에 설치되며, EMP 상황에서 상기 외부 주전원이 차단되는 경우, 상기 비상 발전기 구동 전, 상기 비상 전원기를 설정된 시간 동안 작동시키는 비상 작동부를 포함한다
이러한 구성의 종래의 EMP 방호 랙 시스템은 랙 서버가 외부와 밀폐되어 EMP의 유입을 차단함으로써, EMP로부터 랙 서버의 파손을 방지할 수 있었다.
하지만, 종래의 EMP 방호 랙 시스템은 내부의 공기를 환기시키기 위해 제1 환기부, 제2 환기부 등 공기가 유통될 수 있는 구멍이 형성되어 EMP가 쉽게 유입되어 EMP에 의한 보호성이 하락되는 문제점이 있었다.
또한, 환기시 랙 서버의 설치 개수와 상관없이 모든 환기팬이 함께 작동되어 에너지 낭비가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 EMP가 유입될 수 있는 구멍을 최소화시켜 EMP로부터 계장계측 제어장치의 파손을 최소화할 수 있으며, 환기에 따른 에너지 낭비를 최소화하고, 안테나를 통한 EMP의 유입을 최소화시킬 수 있는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템은 계장계측 제어장치가 수용되고 EMP로부터 계장계측 제어장치를 보호하는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체, 및 상기 계장계측 제어장치의 작동정보를 무선으로 송수신하여 상기 계장계측 제어장치를 제어하는 원방감시장치를 포함하는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템에 있어서, 상기 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체는 상기 계장계측 제어장치가 안착되는 선반, 상기 선반이 바닥에서 이격되도록 상기 선반의 일측면을 지지하며 공기가 유동하도록 내부가 빈 파이프 형태로 형성되고, 상기 계장계측 제어장치를 냉각하도록 공기를 배출하는 공기배출공과 상기 공기배출공으로 공기를 공급하기 위해 공기가 주입되는 주입구가 형성된 흡입프레임, 상기 선반이 바닥에서 이격되도록 상기 선반의 타측면을 지지하며, 공기가 유동하도록 내부가 빈 파이프 형태로 형성되고, 상기 공기배출공으로 배출되는 공기를 흡입하는 공기흡입공과 상기 공기흡입공으로 흡입된 공기를 배출하기 위한 배기구가 형성된 배출프레임, 상기 흡입프레임과 상기 배출프레임의 하부를 차폐하고 지면에 접지되는 접지선과 연결되어 유입된 EMP를 지중으로 접지시키는 바닥차폐판, 상기 흡입프레임과 상기 배출프레임의 둘레에 복수 개를 연결하여 상기 계장계측 제어장치가 수용된 공간을 차폐하는 측면차폐판, 상기 복수 개의 측면차폐판 중 어느 하나의 측면차폐판에 형성되어 상기 계장계측 제어장치가 수용된 공간을 개폐하는 프레임개폐판, 상기 흡입프레임과 상기 배출프레임의 상단을 차폐하는 상부차폐판, 상기 주입구에 연결되어 외부의 공기를 상기 흡입프레임으로 공급하는 공기공급유닛, 상기 배기구에 연결되어 상기 공기흡입공으로 흡입된 공기를 외부로 배기하는 공기배기유닛, 상기 계장계측 제어장치가 수용된 공간에 설치되어 비상시 상기 계장계측 제어장치로 전원을 공급하는 비상전원공급장치, 상기 계장계측 제어장치의 작동을 제어하기 위해 상기 원방감시장치로부터 정보를 송수신하는 무선통신모듈, 및 상기 무선통신모듈에서 발생된 신호를 송수신하도록 상기 상부차폐판에 설치되는 안테나를 포함한다.
상기 안테나와 대응되는 상부차폐판에 설치되어 광신호가 투과되는 투과창, 상기 무선통신모듈에서 발생된 전기신호를 광신호로 변환하고 변환된 광신호를 상기 투과창으로 발신하는 광전변환발신기, 상기 투과창을 통해 발신되는 광신호를 전기신호로 다시 변환하여 상기 안테나를 통해 발신하는 광전변환수신기, 및 상기 안테나와 상기 광전변환수신기의 사이에 설치되어 상기 안테나를 통해 유입되는 EMP를 제거하는 EMP필터를 포함할 수 있다.
상기 선반은 상기 흡입프레임과 상기 배출프레임의 사이에 복수 개가 설치되고, 상기 공기흡입공 및 상기 공기배출공은 상기 선반의 사이마다 형성되며, 상기 흡입프레임과 상기 배출프레임에 설치되어 각 선반이 안착되는 선반안착구, 및 상기 선반안착구와 연결되어 상기 선반에 피안착물이 안착되는 경우, 자중에 의해 가압되어 상기 피안착물이 안착된 부분의 상기 공기흡입공 및 상기 공기배출공을 개방하는 프레임개폐판을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 원방에서 계장계측 제어장치를 제어할 수 있을 뿐만 아니라, EMP가 유입될 수 있는 구멍을 최소화시켜 EMP로부터 계장계측 제어장치를 보호하는 보호성을 향상시킬 수 있다.
또한, 흡입프레임과 배출프레임을 통해 차폐판에 환기구를 형성하지 않고도 환기를 수행함으로써, EMP의 유입을 최소화하여 계장계측 제어장치를 보호할 수 있다.
또한, 안테나와 무선통신모듈이 광신호로 신호를 전송하여 안테나를 통해 함체의 내부로 EMP가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 선반안착구에 의해 선반에 피안착물이 안착된 경우에만, 냉각공기가 공급되기 때문에 에너지의 낭비를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템은, EMP외에 핵공격에 의한 HEMP, EMI, EMS 등의 다양한 전자기파를 방호할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 도시한 정단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체의 흡입프레임 및 배출프레임을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체의 선반안착구의 작동상태를 도시한 도면으로서, (a)는 공기배출공이 밀폐된 상태이며, (b)는 공기배출공이 개방된 상태를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체의 안테나가 설치된 부분을 도시한 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
먼저, 본 명세서에서 EMP는 HEMP, EMI, EMS 등 모든 전자기파를 포함하는 의미이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 EMP(Electromagnetic Pulse) 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템(500)은 원방감시장치(200)를 포함할 수 있다.
이 원방감시장치(200)는 계장계측 제어장치(170)의 작동상태를 모니터링할 수 있으며, 계장계측 제어장치(170)를 제어할 수 있다.
한편, 원방감시장치(200)는 계장계측 제어장치(170)와 무선신호로 송수신할 수 있으며, 원방감시장치(200)는 계장계측 제어장치(170) 외에 관리자가 소지한 모바일단말기(300) 또는 관리자가 관리하는 서버(300)에 무선으로 계장계측 제어장치(170)의 모니터링 정보를 제공할 수 있다.
여기서, 계장계측 제어장치(170)는 PLC(Programmable Logic Controller), RCS((Remote Control System), RTU (Remote Terminal Unit) 등은 물론 중앙감시제어반과 그에 따른 서버 및 설비들의 운용시에도 일부 또는 전부의 기술이 적용될 수 있는 EMP 방호용 계장계측제어장치 함체를 이용하는 원방 감시용 프로세스 제어시스템일 수 있다.
그리고, 계장계측 제어장치(170)는 원방감시장치(200)와 무선통신이 가능하도록 무선으로 신호를 발생하거나 수신하는 무선통신모듈(190)을 포함할 수 있다.
여기서, 무선통신모듈(190)이 발신 및 수신하는 신호는 계장계측 제어장치(170)를 제어하기 위한 제어신호이거나, 계장계측 제어장치(170)의 작동상태를 확인하기 위한 작동신호일 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템(500)은 원방감시장는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)를 포함할 수 있다.
EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)는 계장계측 제어장치(170)를 수용하여 EMP로부터 계장계측 제어장치(170)를 보호할 수 있다.
그리고, EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)는 선반(150)을 포함할 수 있다.
이 선반(150)은 계장계측 제어장치(170)가 안착될 수 있으며, 선반(150)은 상하로 복수 개가 설치되어 각 선반(150)마다 계장계측 제어장치(170) 또는 계장계측 제어장치(170)를 작동하기 위해 필요한 장비들이 안착될 수 있다.
한편, 선반(150)은 사각의 판의 형상으로 형성될 수 있으며, 선반(150)은 전기전도성을 갖는 금속으로 형성될 수 있으며, 선반(150)에는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)로 유입된 EMP가 선반(150)을 통해 계장계측 제어장치(170)로 유입되는 것을 차단하기 위해 고무, 실리콘, 우레탄, 테프론과 같은 받침대가 설치될 수 있다.
EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)는 흡입프레임(110), 및 배출프레임(120)을 포함할 수 있다.
흡입프레임(110)과 배출프레임(120)은 서로 이격되어 선반(150)을 지지할 수 있다.
예컨대, 흡입프레임(110)은 선반(150)의 일측을 지지하고 배출프레임(120)은 선반(150)의 타측을 지지하는 형태로 선반(150)을 지지할 수 있다.
그리고, 흡입프레임(110)과 배출프레임(120)은 내부를 통해 공기가 유동될 수 있도록 마치 덕트와 같이 내부가 빈 파이프에 의해 제작될 수 있으며, 흡입프레임(110)과 배출프레임(120)의 각 내부는 서로 연통되어 공기가 유통될 수 있다.
한편, 흡입프레임(110)과 배출프레임(120)은 각각 내부가 빈 사각 또는 원형의 파이프가 서로 이격되도록 "11"자로 배치된 상태에서 상단 부분과 하부가 파이프로 서로 연결될 수 있으며, 연결된 부분은 공기가 유통될 수 있도록 서로 연통될 수 있다.
그리고, 흡입프레임(110)의 하단 부분에는 선반(150)에 안착된 계장계측 제어장치(170)를 공기에 의해 냉각시키도록 공기가 주입되는 주입구(113)가 형성될 수 있으며, 흡입프레임(110)에는 주입구(113)로 주입된 공기가 계장계측 제어장치(170)가 위치된 부분으로 배출하기 위한 공기배출공(111)이 복수 개가 형성될 수 있다.
그리고, 배출프레임(120)에는 공기배출공(111)을 통해 배출되어 계장계측 제어장치(170)가 냉각되도록 계장계측 제어장치(170)와 열교환한 공기가 흡입되는 공기흡입공(121)이 복수 개가 형성될 수 있으며, 배출프레임(120)의 하단 부분에는 공기흡입공(121)으로 흡입된 공기를 외부로 배출하기 위한 배기구(123)가 형성될 수 있다.
한편, 공기흡입공(121)과 공기배출공(111)은 서로 마주하도록 흡입프레임(110)과 배출프레임(120)에 형성될 수 있으며, 공기흡입공(121)과 공기배출공(111)은 선반(150)이 위치되는 부분마다 복수 개가 설치될 수 있다.
또한, 흡입프레임(110)과 배출프레임(120)에는 각각 선반(150)이 안착되는 선반안착구(151)가 설치될 수 있으며, 선반안착구(151)는 흡입프레임(110)과 배출프레임(120)의 각 양측에 각각 설치되어 총 4개의 선반안착구(151)가 선반(150)을 지지하도록 설치될 수 있다.
한편, 선반안착구(151)는 흡입프레임(110)과 배출프레임(120)에 상하로 슬라이딩 가능하게 끼워지는 슬라이딩공(157)에 끼워져 흡입프레임(110)과 배출프레임(120)에 각각 설치될 수 있다.
또한, 선반안착구(151)는 슬라이딩공(157)으로 삽입된 부분이 지지스프링(153)에 의해 지지되어 선반(150)에 계장계측 제어장치(170)와 같은 피안착물이 안착되면 안착되는 피안착물의 자중에 의해 가압되어 선반안착구(151)가 슬라이딩공(157)에서 하부로 슬라이딩 이동하도록 구성될 수 있다.
또한, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 선반안착구(151)에는 선반(150)의 상부에 위치되는 공기흡입공(121) 또는 공기배출공(111)을 개폐하는 프레임개폐판(155)이 설치되어 선반(150)에 피안착물이 안착되어 선반안착구(151)가 하부로 이동하면, 공기배출공(111) 또는 공기흡입공(121)을 프레임개폐판(155)이 개방하여 피안착물을 공기에 의해 냉각시키고, 선반(150)에 피안착물이 안착되지 않으면, 지지스프링(153)의 탄성력에 의해 의해 선반안착구(151)가 상부로 이동하여 프레임개폐판(155)이 공기흡입공(121) 또는 공기배출공(111)을 밀폐하도록 구성될 수 있다.
이때, 프레임개폐판(155)은 선반(150)이 복수 개의 선반(150)이 설치될 경우에는 어느 한 선반(150)과 상부에 인접한 선반(150)의 사이에 위치되는 공기흡입공(121) 또는 공기배출공(111)을 모두 개폐할 수 있는 길이를 가지도록 설치될 수 있다.
여기서, 프레임개폐판(155)에는 복수 개의 공기흡입공(121) 및 공기배출공(111)과 대응되는 크기의 공기유통공(156)이 형성되어 피안착물에 의해 선반안착구(151)가 하부로 이동할 때, 공기유통공(156)과 공기흡입공(121) 및 공기배출공(111)이 일치되어 공기의 배출 및 흡입이 이뤄지고, 피안착물이 선반(150)에서 제거되면, 프레임개폐판(155)가 상향되면서, 공기흡입공(121) 및 공기배출공(111)과 공기유통공(156)이 서로 어긋나 공기의 배출 및 흡입이 이뤄지지 않도록 구성될 수 있다.
EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)는 바닥차폐판(131), 측면차폐판(135), 및 상부차폐판(133)을 포함할 수 있다.
바닥차폐판(131)과, 측면차폐판(135), 및 상부차폐판(133)은 배출프레임(120)과 흡입프레임(110)의 둘레를 밀폐하여 계장계측 제어장치(170)가 수용되는 공간을 형성할 수 있으며, EMP로부터 계장계측 제어장치(170)를 보호할 수 있다.
한편, 바닥차폐판(131)은 배출프레임(120)과 흡입프레임(110)의 하부에 설치될 수 있으며, 바닥차폐판(131)은 EMP를 바닥으로 접지하여 소멸시키도록 접지선과 연결될 수 있다.
그리고, 바닥차폐판(131)은 배출프레임(120)에 형성된 배기구(123)와 흡입프레임(110)에 형성된 주입구(113)의 상부에 설치되어 바닥과 이격되도록 설치될 수 있다.
또한, 상부차폐판(133)은 배출프레임(120)과 흡입프레임(110)의 사이 상부를 밀폐할 수 있으며, 측면프레임은 배출프레임(120)과 흡입프레임(110)의 사이 둘레를 각각 복수 개를 연결하는 형태로 밀폐하여 계장계측 제어장치(170)가 수용되는 공간을 형성할 수 있다.
한편, 바닥차폐판(131)과, 측면차폐판(135), 및 상부차폐판(133)의 각 내부에는 EMP를 차폐하는 차폐부재가 설치될 수 있으며, 차폐부재는 알루미늄, 납 등의 금속성 재료이거나, 콘크리트, 합성수지 등의 비금속성 재료로 일 수 있다.
그리고, 차폐부재가 금속성 재료로 형성될 경우에는 측면차폐판(135), 상부차폐판(133)이 바닥차폐판(131)에 설치된 차폐부재와 서로 전기적으로 연결되어 유입되는 EMP가 바닥차폐판(131)에 연결된 접지선을 통해 지중으로 흘러들어가 소멸되도록 구성될 수 있다.
또한, 배출프레임(120)과 흡입프레임(110)의 측면을 밀폐하는 복수 개의 측면차폐판(135) 중 어느 하나에는 내부의 공간으로 계장계측 제어장치(170)를 반입 또는 반출하거나, 계장계측 제어장치(170)를 제어하기 위해 공간을 개방 또는 폐쇄하는 개폐도어(137)가 설치될 수 있다.
이때, 개폐도어(137)의 내부에도 차폐부재가 설치되어 EMP가 내부로 투과되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 개폐도어(137)는 힌지에 의해 회전 가능하도록 설치될 수 있으며, 개폐도어(137)에는 계장계측 제어장치(170)가 수용되는 공간을 밀폐한 상태서 고정하는 고정수단 및 고정수단이 설치된 손잡이가 설치될 수 있다.
그리고, 흡입프레임(110)과 배출프레임(120)의 사이에는 개폐도어(137)의 개방 시 계장계측 제어장치(170)를 제어하는 제어패널(160)이 위치될 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)는 투과창(195)을 포함할 수 있다.
이 투과창(195)은 외부와 단선된 안테나(191)와 무선통신모듈(190) 간의 광신호를 수신 및 발신하도록 빛이 투과될 수 있다.
그리고, 계장계측 제어장치(170)의 무선통신모듈(190)의 신호를 외부로 발신하거나, 외부에서 신호를 수신하기 위한 안테나(191)가 투과창(195)에 설치될 수 있다.
이때, 투과창(195)에는 안테나(191)가 설치되어 투과창(195)이 안테나(191)의 하단 부분에 덮어 외부에서는 투과창(195)이 보이지 않을 수 있다.
한편, 무선통신모듈(190)은 광전변환발신기(193)가 연결되고, 안테나(191)에는 광전변환수신기(197)가 연결되어 안테나(191)와 무선통신모듈(190)이 서로 전기적으로 연결되지 않은 상태에서 무선통신모듈(190)에서 발생되는 신호를 안테나(191)를 통해 외부로 발신할 수 있다.
여기서, 광전변환발신기(193)는 무선통신모듈(190)에서 발생되는 전기신호를 광신호로 변환하고, 변환된 광신호를 투과창(195)을 통해 발신한다.
그리고, 광전변환수신기(197)는 투과창(195)을 통해 발신되는 광신호를 수신하여 전기신호로 변환하고, 변환된 디지털화된 전기신호를 외부로 발신할 수 있다.
물론, 광전변환발신기(193)와 광전변환수신기(197)는 원방감시장치(200)에서 발신되는 디지털화된 전기신호를 안테나(191)가 수신받아 광전변환수신기(197)에서 광신호로 변환하고, 변환된 광신호를 투과창(195)을 통해 광전변환발신기(193)가 수신받아 다시 전기신호로 변경하하며 변경된 전기신호를 무선통신모듈(190)이 받아 계장계측 제어장치(170)를 제어할 수도 있다.
이렇게 안테나(191)와 무선통신모듈(190)이 광신호로 서로 신호를 주고받기 때문에 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)에 구멍을 형성하지 않고도 안테나(191)를 통해 신호를 수신 및 발신할 수 있다.
그리고, 안테나(191)와 광전변환발신기(193)의 사이에는 안테나(191)를 통해 유입되는 EMP를 걸러내는 공지된 다양한 형태의 EMP필터(199)가 설치되어 안테나(191)를 통해 광전변환발신기(193)로 유입되는 EMP에 의한 광전변환발신기(193)의 파손을 방지할 수 있다.
이때, 광전변환발신기(193)는 안테나(191)의 하단 부분에 차폐부재에 의해 감싸져 EMP로부터 보호될 수 있다.
EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)는 공기공급유닛(141)과 공기배기유닛(145)을 포함할 수 있다.
이 공기공급유닛(141)은 외부에서 공기를 흡입하여 주입구(113)를 통해 흡입프레임(110)의 내부로 강제적으로 공기를 공급하여 흡입프레임(110)의 공기배출공(111)을 통해 계장계측 제어장치(170)를 냉각시키기 위한 공기를 공급할 수 있다.
한편, 공기공급유닛(141)은 공기를 압축하여 배출하는 공기압축기로 구현되거나, 공기를 강제적으로 송풍하는 송풍기로 구현될 수 있다.
공기배기유닛(145)은 배출프레임(120)의 배기구(123)에 연결되어 배출프레임(120)을 통해 계장계측 제어장치(170)와 열교환한 공기를 공기흡입공(121)을 통해 흡입하여 외부로 배출시킬 수 있다.
한편, 공기배기유닛(145)은 송풍기에 의해 강제적으로 공기를 배기하는 배기팬으로 구현될 수 있다.
한편, 공기공급유닛(141)과 공기배기유닛(145)은 바닥차폐판(131)의 하부에 설치될 수 있다.
이때, 공기공급유닛(141)과 공기배기유닛(145)의 둘레는 측면차폐판(135)의 하단이 바닥까지 연장되어 측면차폐판(135)에 의해 가려질 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템(500)은 비상전원공급장치(180, UPS)를 포함할 수 있다.
이 비상전원공급장치(180)는 EMP에 의한 전기의 공급이 차단 시 계장계측 제어장치(170)로 전원을 공급할 수 있다.
한편, 비상전원공급장치(180)는 계장계측 제어장치(170)가 수용되는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)의 내부에 설치될 수 있으며, 비상전원공급장치(180)는 배터리를 포함하여 전기를 미리 배터리에 충전한 후 전원이 차단되면, 배터리에서 계장계측 제어장치(170)로 전원을 공급하도록 구성될 수 있다.
그리고, 비상전원공급장치(180)로 전원을 공급하기 위한 전원선도 흡입프레임(110) 또는 배출프레임(120)의 내부를 통해 인입되어 측면차폐판(135), 바닥차폐판(131), 및 상부차폐판(133)에 구멍을 형성하지 않고도 전원을 공급할 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템(500)은 개폐도어(137)를 개방하여 선반(150)에 계장계측 제어장치(170)를 안착시키고, 비상전원공급장치(180)와 계장계측 제어장치(170)를 연결하여 비상전원공급장치(180)로부터 계장계측 제어장치(170)에 전원을 공급한다.
한편, 선반(150)에 계장계측 제어장치(170)가 안착되면 계장계측 제어장치(170)의 하중에 의해 선반(150)이 가압되고, 선반(150)을 지지하는 선반안착구(151)가 슬라이딩공(157)에서 하부로 이동하면서, 선반안착구(151)에 설치된 프레임개폐판(155)이 계장계측 제어장치(170)가 위치된 흡입프레임(110)의 공기배출공(111) 및 공기흡입공(121)을 개방한다.
한편, 계장계측 제어장치(170)가 설치된 상태에서 개폐도어(137)를 폐쇄하면, 공기공급유닛(141)과 공기배기유닛(145)이 작동한다.
이때, 공기공급유닛(141)은 흡입프레임(110)의 주입구(113)를 통해 공기를 공급하며, 주입구(113)로 공급된 공기는 흡입프레임(110)의 내주를 따라 이동하여 프레임개폐판(155)에 의해 개방된 공기배출공(111)을 통해 계장계측 제어장치(170)가 위치된 방향으로 분사되어 계장계측 제어장치(170)를 공기에 의해 냉각시킨다.
그리고, 계장계측 제어장치(170)와 열교된 공기는 공기배기유닛(145)에 의해 공기배출프레임(120)의 공기흡입공(121)으로 흡입되고, 흡입된 공기는 공기배출프레임(120)을 따라 배기구(123)로 배출되어 공기배기유닛(145)을 통해 외부로 배출된다.
이렇게 구성된 본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)는 전선공을 제외하고는 측면차폐판(135), 상부차폐판(133), 바닥차폐판에 의해 계장계측 제어장치(170)가 완벽히 둘러싸여 외부에서 EMP의 유입을 최대한 차단시킴으로써, 계장계측 제어장치(170)를 EMP로부터 보호할 수 있다.
그리고, EMP에 의해 외부의 전원 공급이 차단되면, 비상전원공급장치(180)가 작동하여 계장계측 제어장치(170)를 작동시키기 때문에 전원이 차단된 상태에서도 계장계측 제어장치(170)를 계속적으로 작동할 수 있다.
한편, 계장계측 제어장치(170)는 무선통신모듈(190)을 통해 현재의 작동상태 등의 상태정보를 발신하는데, 계장계측 제어장치(170)에서 발신되는 작동상태에 따른 신호는 무선통신모듈(190)로 제공되고, 무선통신모듈(190)은 무선통신을 위한 전기신호로 변환한다.
그리고, 무선통신모듈(190)의 전기신호는 광전변환발신기(193)에 의해 광신호로 변경되어 투과창(195)을 통해 안테나(191)에 결합된 광전변환수신기(197)가 수신하여 광신호를 전기신호로 다시 변경하여 안테나(191)를 통해 외부로 발신한다.
물론, 외부에 위치된 원방감시장치(200)에서 계장계측 제어장치(170)를 제어하기 위한 제어신호도 안테나(191)를 통해 수신되며, 수신된 신호는 광전변환수신기(197)에서 전기신호를 광신호로 변환하며 투과창(195)을 통해 광전변환발신기(193)가 제공받아 다시 광신호를 전기신호로 변환하여 무선통신모듈(190)을 통해 계장계측 제어장치(170)로 전달함으로써, 계장계측 제어장치(170)를 제어할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템(500)은 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체(100)에 EMP가 유입될 수 있는 구멍을 최소화시켜 EMP, 또는 핵공격에 의한 HEMP, EMI, EMS 등의 다양한 전자기파로부터 계장계측 제어장치(170)의 파손을 최소화할 수 있다.
또한, 외부에 설치된 안테나(191)와 광통신에 의해 신호를 수신 및 발신하기 때문에 안테나(191)와 무선통신모듈(190)을 전기적으로 연결할 필요가 없어 안테나(191)로부터 EMP의 유입을 최소화할 수 있다.
또한, 계장계측 제어장치(170)가 안착되는 선반(150)으로만 공기를 순환시켜 공기의 전체순환에 따른 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 비상전원공급장치(180)가 설치되어 EMP에 의해 전원공급이 차단되더라도 계장계측 제어장치(170)를 안정적으로 운용할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 EMP 방호용 계장계측제어 장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어 시스템을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 상수, 하수, 폐수, 오수, 우수 등의 유체의 제어는 물론 전기, 전력, 가스류의 제어와 공조, 냉난방, 조명, 방범, 방재, 공격, 방어, 통제 시설과 자동제어와 빌딩 및 건축물의 자동제어 각종 공정자동화제어 시스템에도 일부 또는 전부의 기술이 적용될 수 있는 프로세스 제어 시스템으로서, EMP 방호용 계장계측제어 장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어 시스템이 아닌 각종 배전반과 분전반류등 다른 여러 제품에도 본 발명의 제어 시스템이 사용될 수 있다.
아울러, 본 발명의 권리범위는 실시예에만 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체 110: 흡입프레임
111: 공기배출공 113: 주입구
120: 배출프레임 121: 공기흡입공
123: 배기구 131: 바닥차폐판
133: 상부차폐판 135: 측면차폐판
137: 개폐도어 141: 공기공급유닛
145: 공기배기유닛 150: 선반
151: 선반안착구 153: 지지스프링
155: 프레임개폐판 156: 공기유통공
157: 슬라이딩공 160: 제어패널
170: 계장계측 제어장치 180: 비상전원공급장치
190: 무선통신모듈 191: 안테나
193: 광전변환발신기 195: 투과창
197: 광전변환수신기 199: EMP필터
200: 원방감시장치 500: 원방감시 프로세스 시스템

Claims (3)

  1. 계장계측 제어장치가 수용되고 EMP로부터 계장계측 제어장치를 보호하는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체, 및 상기 계장계측 제어장치의 작동정보를 무선으로 송수신하여 상기 계장계측 제어장치를 제어하는 원방감시장치를 포함하는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템에 있어서,
    상기 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체는
    상기 계장계측 제어장치가 안착되는 선반,
    상기 선반이 바닥에서 이격되도록 상기 선반의 일측면을 지지하며 공기가 유동하도록 내부가 빈 파이프 형태로 형성되고, 상기 계장계측 제어장치를 냉각하도록 공기를 배출하는 공기배출공과 상기 공기배출공으로 공기를 공급하기 위해 공기가 주입되는 주입구가 형성된 흡입프레임,
    상기 선반이 바닥에서 이격되도록 상기 선반의 타측면을 지지하며, 공기가 유동하도록 내부가 빈 파이프 형태로 형성되고, 상기 공기배출공으로 배출되는 공기를 흡입하는 공기흡입공과 상기 공기흡입공으로 흡입된 공기를 배출하기 위한 배기구가 형성된 배출프레임,
    상기 흡입프레임과 상기 배출프레임의 하부를 차폐하고 지면에 접지되는 접지선과 연결되어 유입된 EMP를 지중으로 접지시키는 바닥차폐판,
    상기 흡입프레임과 상기 배출프레임의 둘레에 복수 개를 연결하여 상기 계장계측 제어장치가 수용된 공간을 차폐하는 측면차폐판,
    상기 복수 개의 측면차폐판 중 어느 하나의 측면차폐판에 형성되어 상기 계장계측 제어장치가 수용된 공간을 개폐하는 개폐도어,
    상기 흡입프레임과 상기 배출프레임의 상단을 차폐하는 상부차폐판,
    상기 주입구에 연결되어 외부의 공기를 상기 흡입프레임으로 공급하는 공기공급유닛,
    상기 배기구에 연결되어 상기 공기흡입공으로 흡입된 공기를 외부로 배기하는 공기배기유닛,
    상기 계장계측 제어장치가 수용된 공간에 설치되어 비상시 상기 계장계측 제어장치로 전원을 공급하는 비상전원공급장치,
    상기 계장계측 제어장치의 작동을 제어하기 위해 상기 원방감시장치로부터 정보를 송수신하는 무선통신모듈, 및
    상기 무선통신모듈에서 발생된 신호를 송수신하도록 상기 상부차폐판에 설치되는 안테나를 포함하고,
    상기 선반은 상기 흡입프레임과 상기 배출프레임의 사이에 복수 개가 설치되고, 상기 공기흡입공 및 상기 공기배출공은 상기 선반의 사이마다 형성되며,
    상기 흡입프레임과 상기 배출프레임에 설치되어 각 선반이 안착되는 선반안착구, 및 상기 선반안착구와 연결되어 상기 선반에 피안착물이 안착되는 경우, 자중에 의해 가압되어 상기 피안착물이 안착된 부분의 상기 공기흡입공 및 상기 공기배출공을 개방하는 프레임개폐판을 포함하는 것을 특징으로 하는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안테나와 대응되는 상부차폐판에 설치되어 광신호가 투과되는 투과창,
    상기 무선통신모듈에서 발생된 전기신호를 광신호로 변환하고 변환된 광신호를 상기 투과창으로 발신하는 광전변환발신기,
    상기 투과창을 통해 발신되는 광신호를 전기신호로 다시 변환하여 상기 안테나를 통해 발신하는 광전변환수신기, 및
    상기 안테나와 상기 광전변환수신기의 사이에 설치되어 상기 안테나를 통해 유입되는 EMP를 제거하는 EMP필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 EMP 방호용 계장계측 제어장치 함체를 이용하는 원방감시용 프로세스 제어시스템.
  3. 삭제
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