KR102092673B1 - 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템 - Google Patents

다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템 Download PDF

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주식회사 삼공사
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Abstract

본 발명은 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 종래 다수 개의 단위설비를 감지하는데에 사용되던 FNB방식 대신에 LCD를 사용하여 산업용 컴퓨터를 적용할 수 있어서 내구성을 향상시킴은 물론, LCD 상에서 다수의 단위설비를 통합감시할 수 있도록 구현되며,
이를 통해, 단위설비의 수명연장 및 안정성 증대를 도모하고, 운용자의 작업성, 신뢰성 및 만족성을 향상시킬 수 있으며, 전문적인 방식지식이 없더라도 운용자가 효율적으로 부식 방지를 감시할 수 있도록 하고, 컨트롤러를 구성하는 부품을 감소화하여 고장원인을 제거하며, 제어부에 연결되는 출력배선을 단자에 연결하는 방식으로 구현함으로써 장시간 운전에도 고장의 발생을 절감할 수 있도록 하는, 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 다수 개의 단위설비를 감시할 때, 컨트롤러를 기준으로 각기 다른 거리를 갖는 원거리에 설치된 단위설비에 대하여, 시간동기화시켜 제어명령이 동기화될 수 있도록 하는, 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템에 관한 것이다.

Description

다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템{Cathodic protection controller system}
본 발명은 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 종래 다수 개의 단위설비를 감지하는데에 사용되던 FNB방식 대신에 LCD를 사용하여 산업용 컴퓨터를 적용할 수 있어서 내구성을 향상시킴은 물론, LCD 상에서 다수의 단위설비를 통합감시할 수 있도록 구현되며,
이를 통해, 단위설비의 수명연장 및 안정성 증대를 도모하고, 운용자의 작업성, 신뢰성 및 만족성을 향상시킬 수 있으며, 전문적인 방식지식이 없더라도 운용자가 효율적으로 부식 방지를 감시할 수 있도록 하고, 컨트롤러를 구성하는 부품을 감소화하여 고장원인을 제거하며, 제어부에 연결되는 출력배선을 단자에 연결하는 방식으로 구현함으로써 장시간 운전에도 고장의 발생을 절감할 수 있도록 하는, 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 다수 개의 단위설비를 감시할 때, 컨트롤러를 기준으로 각기 다른 거리를 갖는 원거리에 설치된 단위설비에 대하여, 시간동기화시켜 제어명령이 동기화될 수 있도록 하는, 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, "부식"이라 함은 "물질이 주위환경과 반응하여 물질자체가 변질되거나 혹은 물질의 특성이 변질되는 것"으로 정의된다.
이러한 부식은 대부분 전자의 이동에 의한 전기 화학적 반응 때문에 발생하므로 전기 화학적 부식이라 부른다. 금속구조물이 전해질내에서 주위 환경과 반응하게 되면 부식전지상태가 되어 부식전류를 발생시킨다. 부식전지가 형성되면 더욱 액티브(active)하고 전위가 낮은 쪽이 양극이 되어 부식된다.
부식전지는 양극(anode), 음극(cathode), 전류경로(electric path) 또는 금속경로(metallic path), 이온경로(ionic path) 또는 전해질(electrolyte)의 4가지 조건으로 이루어진다.
상기 부식을 감지하는 방법으로는, 음향을 반사시킨 다음에 어레이 센서(array sensor)와 다채널 감시장치를 이용하여 음향을 수신하고 이를 분석 및 처리하여 금속의 균열 및 이상 지점을 찾아내는 음향반사법, 금속의 부식으로 인해 줄어든 금속의 두께 변화를 감지하여 부식유무를 점검하는 초음파법, 전도성 유동체내에 시험용 탐침을 삽입시켜 선형 분극을 측정함으로써 순간적인 부식율을 알아내는 순시 부식율 측정법, 장시간 동안 부식으로 인한 저항변화를 감지함으로써 부식율을 알아내는 저항측정법, 전해질내의 금속표면에서 금속의 전기화학적 전위를 측정하여 부식진행 유무를 판단하는 전기화학적 전위측정법 등이 있어 왔으나, 근래들어 가장 많이 사용되는 방법은 전기화학적 전위측정법이다.
상기 전위측정법은 부식검사 대상물인 금속구조물의 기준전극[유산동 기준전극(Cu/CuSO4)]에 대한 자연전위를 측정하는 방법으로, 전압을 측정할 수 있는 계기의 (-)단자에 방식(防蝕)대상물을 연결하고 (+)단자에 기준전극을 연결하여 기준전극을 방식대상물의 직상부 지표면에 접촉시켜 전위값을 읽는 것이다.
이렇게 읽혀진 값은 방식기준과 비교하여 금속구조물이 방식상태에 있는지를 판정하며, 방식기준으로 -850mV CSE 기준을 사용할 경우 금속구조물의 전위가 유산동 기준전극에 대하여 -850mV 이하(예를 들면, -1000mV)로 유지시켜 주면 금속구조물은 방식됨을 의미하고 그 이상일 경우 부식되고 있음을 의미한다.
관련된 기술로서, 등록특허공보 제10-0311631호에는 원격 부식 감지 및 방식 제어 시스템이 기재되어 있다.
상기 기술은, 부식감시 단말장치를 금속 구조물의 여러 개소에 설치하여 동시에 구조물의 부식 전위를 원격 무선 통신 제어에 의하여 연속적으로 검출하여 그 값을 무선통신에 의해 서버에 전송하면, 서버에서는 각 지점의 부식 전위를 데이터 베이스화 하고 운용자가 금속 구조물의 부식 및 방식 상태를 용이하게 파악할 수 있도록 각종 상태 감시화면 및 그래픽 화면을 표시함과 아울러, 경보발생시 운용자에게 무선단말기로 호출하고, 상기 부식 전위에 따라 방식용 정류기에서 출력되는 방식전류를 원격 무선 제어하도록 되어 있으므로, 주 제어실 혹은 사무실에서 쉽게 금속 구조물 전체에 대하여 부식 및 방식상태를 무선으로 용이하게 감시할 수 있으며, 또한 방식 전류도 무선으로 원격 제어할 수 있는 것을 기재하고 있다.
다른 기술로서, 등록특허공보 제10-1049691호에는 금속구조물의 유무선통신 원격부식 감시 및 방식 제어 시스템이 기재되어 있다.
상기 기술은, 매설된 금속구조물의 부식상태를 설정시간을 주기로 원격 감시하고, 감시 결과에 따른 금속구조물의 부식상태에 따라 방식전류의 출력을 가변하여 방식제어를 수행하며, 정류기의 입력전원 자동 온/오프 이력정보와 부식측정기의 전원상태를 원격 감시할 수 있도록 한 금속구조물의 유무선통신 원격부식 감시 및 방식 제어 시스템에 관한 것으로, 설정시간을 주기로 금속구조물의 전위 값을 측정하고, 측정한 전위 값과 밧데리의 남아있는 전원잔량을 송신하는 부식측정기; 방식 전류의 크기를 결정하는 방식 제어신호에 따라 상기 방식 전류를 스위칭 방식으로 상기 금속구조물이 설치된 전해질 내에 매설된 불용성 양극을 매개로 상기 금속구조물로 흐르도록 출력하고, 입력전원 자동 온/오프 이력정보를 부식감시 단말기로 전송하는 정류기; 및 상기 부식측정기로부터 수신되는 상기 금속 구조물의 전위 값을 분석하여 부식측정 결과 값을 산출하고, 산출된 상기 부식측정 결과 값을 이용하여 상기 금속구조물의 부식상태에 따른 방식제어 여부를 판정하며, 방식제어 판정시 금속구조물의 부식상태에 따라 방식 전류의 크기를 결정하는 상기 방식 제어신호를 상기 정류기로 전송하고, 상기 정류기로부터 입력전원 자동 온/오프 이력정보를 수신하여 관리하는 부식감시 단말기;를 포함하는 것을 기재하고 있다.
또 다른 기술로서, 등록특허공보 제10-0405590호에는 유무선통신 시스템을 통한 부식과 방식상태의 원격 점검 및 제어 시스템이 기재되어 있다.
상기 기술은, 유무선 통신시스템을 통한 방식상태의 원격 점검 및 제어 시스템에 관한 것으로서, 금속재료로 이루어진 방식대상물에 통신장치를 구비한 방식장치를 설치하고 인공위성, 인터넷망, 이동통신망 등 유무선통신 시스템을 이용하여 실시간으로 부식 및 방식상태에 대한 데이터를 입수하여 이를 기초로 방식대상물 및 방식장치를 원격적으로 점검하고 제어할 수 있는 유무선 통신시스템을 통한 방식상태의 원격 점검 및 제어 시스템을 제공하는 것이다.
또 다른 기술로서, 공개특허공보 제10-2002-0013022호에는 유.무선 통신선로를 이용한 부식감시 및 방식제어시스템이 기재되어 있다.
상기 기술은, 지중 금속 매설물과 철구조물의 부식상태를 실시간으로 감시하고, 감지한 데이터를 분석 판단하여 방식전압·전류를 제어하므로써 부식을 방지하여 시설물을 보호하고 안전사고를 사전에 방지하는 부식감시 및 방식제어 시스템에 관한 것으로서, 중앙부식방식감시제어부에서 지역별로 설치된 다수개의 지역부식감시제어부에 유·무선 통신선로를 통해 부식방식데이터 수집명령을 전송하면 지역부식감시제어부에서는 다수개의 부식감지장치들에게 데이터수집명령을 재 전송하며, 부식감지장치들은 데이터수집명령을 받은 즉시 지중매설물 및 각종 철 구조물의 부식 및 방식상태 데이터를 수집하여 수집된 데이터를 상기 지역부식감시제어부로 유·무선 통신선로를 통해 데이터를 전송하게 되며, 지역부식감시제어부에서는 수신된 데이터를 다시 실시간으로 중앙부식방식감시제어부로 전송하면 중앙부식방식감시제어부에서는 상기 수집된 데이터를 각 지역의 측정지점별로 데이터베이스화하여 저장하여 데이터베이스 파일을 토대로 데이터분석장치는 각 측정지점들의 부식 및 방식상태의 진행상태를 분석 판단할 수 있을 뿐만 아니라 부식이 심한 측정지역이나 과방식이 일어난 지역에 대해 경보를 울려 사용자로 하여금 긴급조치를 취할 수 있도록 한다.
등록특허공보 제10-0311631호(2001.12.17. 공고) 등록특허공보 제10-1049691호(2011.07.19. 공고) 등록특허공보 제10-0405590호(2003.11.15. 공고) 공개특허공보 제10-2002-0013022호(2002.02.20.)
본 발명의 목적은, 종래 다수 개의 단위설비를 감지하는데에 사용되던 FNB방식 대신에 LCD를 사용하여 산업용 컴퓨터를 적용할 수 있어서 내구성을 향상시킴은 물론, LCD 상에서 다수의 단위설비를 통합감시할 수 있도록 구현되며,
이를 통해, 단위설비의 수명연장 및 안정성 증대를 도모하고, 운용자의 작업성, 신뢰성 및 만족성을 향상시킬 수 있으며, 전문적인 방식지식이 없더라도 운용자가 효율적으로 부식 방지를 감시할 수 있도록 하고, 컨트롤러를 구성하는 부품을 감소화하여 고장원인을 제거하며, 제어부에 연결되는 출력배선을 단자에 연결하는 방식으로 구현함으로써 장시간 운전에도 고장의 발생을 절감할 수 있도록 하는, 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 다수 개의 단위설비를 감시할 때, 컨트롤러를 기준으로 각기 다른 거리를 갖는 원거리에 설치된 단위설비에 대하여, 시간동기화시켜 제어명령이 동기화될 수 있도록 하는, 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템을 제공하는데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템은,
다수 개의 단위설비로부터 측정된 정보를 기반으로 단위설비의 부식을 감시하는 컨트롤러를 포함하는, 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템으로서,
상기 컨트롤러는 LCD를 디스플레이로 구비하고,
각각의 단위설비로부터 측정되어 수신된 정보를 출력하는 제어부를 단위설비 1개당 1개씩 구비하여, 정보 출력을 위한 출력배선을 제어부에 구비된 배선단자에 연결하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템에 의하면,
종래 다수 개의 단위설비를 감지하는데에 사용되던 FNB방식 대신에 LCD를 사용하여 산업용 컴퓨터를 적용할 수 있어서 내구성을 향상시킴은 물론, LCD 상에서 다수의 단위설비를 통합감시할 수 있도록 한다.
또한, 단위설비의 수명연장 및 안정성 증대를 도모하고, 운용자의 작업성, 신뢰성 및 만족성을 향상시킬 수 있으며, 전문적인 방식지식이 없더라도 운용자가 효율적으로 부식 방지를 감시할 수 있도록 하고, 컨트롤러를 구성하는 부품을 감소화하여 고장원인을 제거하며, 제어부에 연결되는 출력배선을 단자에 연결하는 방식으로 구현함으로써 장시간 운전에도 고장의 발생을 절감할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 다수 개의 단위설비를 감시할 때, 컨트롤러를 기준으로 각기 다른 거리를 갖는 원거리에 설치된 단위설비에 대하여, 시간동기화시켜 다수 개의 단위설비 간에 제어명령이 동기화될 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템을 개략적으로 표현한 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템의 컨트롤러의 전경을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템의 컨트롤러의 구성을 블록도로 표현한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 도 2의 배선단자를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템의 컨트롤러 중 제어부의 구성을 블록도로 표현한 것이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템의 컨트롤러를 통해 디스플레이 화면 상에 출력되는 정보를 설명하는 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
본 발명은 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 종래 다수 개의 단위설비를 감지하는데에 사용되던 FNB방식 대신에 LCD를 사용하여 산업용 컴퓨터를 적용할 수 있어서 내구성을 향상시킴은 물론, LCD 상에서 다수의 단위설비를 통합감시할 수 있도록 구현되며,
이를 통해, 단위설비의 수명연장 및 안정성 증대를 도모하고, 운용자의 작업성, 신뢰성 및 만족성을 향상시킬 수 있으며, 전문적인 방식지식이 없더라도 운용자가 효율적으로 부식 방지를 감시할 수 있도록 하고, 컨트롤러를 구성하는 부품을 감소화하여 고장원인을 제거하며, 제어부에 연결되는 출력배선을 단자에 연결하는 방식으로 구현함으로써 장시간 운전에도 고장의 발생을 절감할 수 있도록 하는, 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 다수 개의 단위설비를 감시할 때, 컨트롤러를 기준으로 각기 다른 거리를 갖는 원거리에 설치된 단위설비에 대하여, 시간동기화시켜 제어명령이 동기화될 수 있도록 하는, 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템에 관한 것이다.
이때, 본 발명에 기재된 단위설비라 함은, 지중(地中) 또는 수중(水中) 등과 같이 전해질내에 매설된 모든 금속 구조물(수력발전설비 포함)일 수도 있으나, 통합 관제적인 측면에서 본 명세서에 기재되어 있는 기술적 사항이 적용될 여지가 있다면, 감시 내용을 다소 변경하여 단위설비의 정의를 변경하여 해석할 수도 있다.
이러한 본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템은 첨부된 도면을 통해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템을 개략적으로 표현한 것이다.
첨부된 도면의 도 1에 따르면,
본 발명은 다수 개의 단위설비와 상기 다수 개의 단위설비로부터 정보를 수신하여 통합관리하는 컨트롤러를 포함한다.
상기 컨트롤러는 첨부된 도면의 도 1a와 같이 구성될 수 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템의 컨트롤러의 전경을 나타낸 것이다.
즉, 상기 컨트롤러는 본 명세서에 포함된 구성들을 구비한 상태로 도 1a와 같은 형태로 구성될 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1a를 참조하면 컨트롤러는 일측에 LCD패널을 포함하고, 이러한 LCD패널은 터치패널로 구성된다.
이러한 컨트롤러는 첨부된 도면의 도 2 및 도 3을 참조할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템의 컨트롤러의 구성을 블록도로 표현한 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템의 컨트롤러 중 제어부의 구성을 블록도로 표현한 것이다.
첨부된 도면의 도 2에 따른 컨트롤러는,
LCD인 디스플레이와,
상기 디스플레이를 통해 정보가 출력되도록 하는 전력선인 출력배선과,
상기 출력배선이 연결될 수 있도록 하는 제어부의 배선단자와,
단위설비에서 이상이 발생되는 경우 알람을 발생시키는 알람부와,
상기 알람부를 통해 알람이 발생되는 것을 누적하여 이력을 저장관리하는 알림이력저장부와,
단위설비를 감시하기 위한 설정값 또는 컨트롤러 운용을 위한 설정값의 설정을 수행하는 설정부와,
상기 컨트롤러를 운용하기 위한 기본용어를 저장하고 있는 기본용어데이터베이스를 포함한다.
이때, 상기 기본용어데이터베이스에 저장된 용어정보는 조작인터페이스를 통해 기본용어를 조회하려는 사용자의 조작이 인식되면 출력인터페이스를 통해 디스플레이 화면 상에 사전과 같은 형태로 용어정보의 의미가 출력되도록 할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 도 2의 배선단자를 설명하는 도면이다.
이때, 제어부는 1개의 단위설비마다 1개씩 구성되고, 상기 제어부에 구비된 배선단자의 설명은 도 2b를 참조할 수 있다. 이러한 배선단자는 출력배선의 개수와 동일한 개수로 구성되어, 도 2a와 같이 1개의 단위설비마다 구비된 제어부에 출력배선이 연결되어 디스플레이(LCD)를 통해 다수 개의 단위설비의 감시정보가 출력되도록 할 수 있다.
즉, 상기 제어부는 1개가 1개의 단위설비에 대한 정보를 디스플레이 상에 출력되도록 하는 기능을 수행하고, 이러한 제어부는 컨트롤러에 의해 다양한 형태로 화면상에 표시될 수 있다. 이는 도 4 이하를 참조하여 후술한다.
이를 위한 제어부는, 도 3과 같이 단위설비에 대한 정보를 수신하여 채널로 분류하는 채널별정보수신부와, 상기 디스플레이를 조작하는 경우 인식되어 조작에 따른 제어가 수행되도록 하는 조작인터페이스와, 소정의 정보가 상기 디스플레이를 통해 출력되도록 하는 출력인터페이스를 포함한다.
즉, 상기 제어부는 1개의 단위설비에 대한 정보를 1개의 채널로 하여 디스플레이에 출력하며, 컨트롤러는 상기 제어부에 의해 출력되는 채널을 통합관리할 수 있도록 다음의 구성을 더 포함한다.
상기 컨트롤러는,
다수 개의 단위설비를 1개의 화면 상에 분류되어 블록으로 표시될 수 있도록 기능하는 채널별블록표시부와,
분류된 다수의 채널을 그룹으로 선택하거나 그룹해제할 수 있도록 하는 그룹선택및해제부와,
상기 그룹선택및해제부에 의해 그룹화된 다수의 채널을 그룹제어하는 그룹제어부와,
조작인터페이스에 기반하여 선택된 1개의 채널을 확대하여 표시하도록 하는 개별채널확대표시부와,
상기 개별채널확대표시부가 기능할 때, 화면의 일측에 모든 채널을 별도로 표시할 수 있도록 하는 채널나열부를 포함한다.
이때, 상기 그룹제어부는 1개 선택된 단위설비를 제어할 수도 있는 의미로 해석되어야 한다. 이러한 제어의 목적은 단위설비의 정보를 전송하기 위하여 측정을 수행하는 측정수단의 가동 및 정지를 위함이다.
이러한 측정수단은, 단위설비의 부식을 감시할 수 있는 출력전압(V), 전류(A) 및 방식전위(mV)를 측정하는 수단이다. 이러한 측정수단은 상술된 선행기술 등에서 기재되어 있고 이러한 것을 적용하는 것이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 컨트롤러는 다수 개의 단위설비의 부식을 감시하려는 목적으로 다수 개의 단위설비에 구비된 측정수단으로부터 정보를 수신하는데, 이때, 다수 개의 단위설비에 구비된 측정수단은 컨트롤러와의 통신에 지연이 발생할 수 있으므로, 이들을 시간동기화시키기 위한 목적으로 다수의 단위설비(다채널)를 GPS시간에 기반하여 동기화시키는 다채널시간동기화제어부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 단위설비 또는 측정수단은 각각 GPS를 포함할 수 있다. 그리고 각각의 단위설비 또는 측정수단은 컨트롤러의 다채널시간동기화제어부로부터 신호를 수신하여 시간 동기화되는 다채널시간동기화부를 포함할 수 있다.
이때, 다채널시간동기화부를 통해 시간 동기화는 정해진 시간에 수행되는 예약의 형태로 이루어지고, 정해진 시간이 되면, <기준 '분' + 기본 딜레이 32초 + 설정 딜레이 '초'>에 시간 동기화가 수행되도록 한다.
이때, 기준 '분'이란 GPS 시간에 기반하여 현재의 '초'에 30초를 더하여 이들의 총 합이 60초 미만인 경우에는 GPS 시간의 현재 분을 기준 '분'으로 하고, 60초를 넘어서는 경우 +1분을 기준 '분'으로 한다.
예를 들어, GPS 기준의 시간에 의했을 때, 컨트롤러의 명령을 수신한 시간이 14분 53초인 경우, 30초를 더하여 53+30 > 60이므로 기준 '분'을 15분으로 한다.
다른 예로, 15분 02초가 컨트롤러의 명령을 수신한 시간인 경우, 02+30 < 60이므로, 기준 '분'을 15분으로 하는 것이다.
또한, 기본 딜레이 32초는 기준 '분'을 산출하는 기준이 30초이므로, 최소 동기화 가능 초는 30초가 되며, 최소 오차범위의 딜레이 시간인 2초를 적용한 것이다.
또한, 설정 딜레이 '초'는 운용자의 설계에 따라 다를 수 있는데, 10초, 30초 및 60초 중에서 선택되도록 한다.
만약, 설정 딜레이 '초'가 30초인 경우로 가정하면, 위와 같이 기준 '분'이 15분인 경우, 15분+32초+30초로 제어명령을 수신한 뒤로부터 16분 2초에 동기명령을 수행하도록 하여, 각기 다른 원거리에 위치한 단위설비 또는 측정수단이 동시에 명령을 수행할 수 있도록 한다.
이하에서는 첨부된 도면의 도 4 이하를 참조하여, 전술된 구성을 통해 컨트롤러의 LCD(디스플레이)를 통해 화면에 출력되는 일예를 설명하도록 한다.
도 4 내지 도 10은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템의 컨트롤러를 통해 디스플레이 화면 상에 출력되는 정보를 설명하는 것이다.
먼저, 도 4와 같이 화면 상의 최상측에는 기본 정보가 표시된 상단바가 출력될 수 있는데, 로그인 관리를 위한 버튼이 형성될 수 있다. 이때, 컨트롤러는 위에서 설명되지 않았지만, 로그인한 사용자를 판단하기 위한 사용자판단부가 더 포함될 수 있다.
도 4의 로그인 결과에 따라, 사용자가 관리자인 경우, 도 5의 아래의 하단바가 출력되도록 하고, 사용자가 일반 유저인 경우, 도 5의 위의 하단바가 출력되도록 할 수 있다.
도 5의 표기 중, Channel View는 전체 채널의 데이터를 확인하는 화면이고, Channel Monitoring는 1개 채널의 데이터를 확인하는 화면이며, Ref. Electrode Monitoring는 레퍼런스 데이터 확인 화면이고, Alarm History는 경보 이력 확인 화면이며, Channel Setting은 채널에 대한 설정화면, System Setting은 화면 및 보안 관련 설정 화면이다.
그리고 Basic Manual는 기본 용어 정리 화면이고, 자물쇠는 화면 잠김 버튼을 의미한다.
도 6은 도 5의 Channel View를 선택한 경우 나타나는 화면으로서, 다수 개의 채널에 대한 측정값과, 구동상태④를 나타내도록 한다. 이때 ③의 선택버튼을 클릭하여 다수 개의 채널을 임의로 선택하도록 할 수 있으며, ①의 선택버튼과 같이 모든 채널을 한번에 선택하도록 하는 인터페이스를 표현할 수도 있다.
또한, 로그인된 상태에 한정하여 ②와 같이 체크된 채널을 그룹으로 가동하거나 정지하는 그룹제어가 가능하도록 할 수도 있다.
또한, Channel Monitoring을 선택한 경우에, 도 7과 같은 1개 채널에 대한 확대된 화면이 출력되도록 할 수도 있다.
Ref. Electrode Monitoring 화면에서는 도 8a와 같이 레퍼런스를 모니터링할 수 있고, 도 8b와 같이 각 채널별 인스던트(Instant) 기록을 최신자별로 보여줄 수 있다. 또한, 화면 상의 SAVE 버튼을 통해 USB 메모리로 지원되는 csv파일로 저장되도록 할 수도 있다.
Channel Setting 화면에서는 도 9a 내지 도 9c와 같이 채널별 설정이 가능하도록 하고, 알람이 발생하는 기준을 설정하도록 할 수도 있으며, 변경된 설정값 이력을 확인하도록 할 수도 있다.
특히, 보안등급이 높은 운용자의 경우에는, 도 9d와 같이 자연전위를 미리 저장하여 설정하도록 할 수도 있다. 이러한 기능은 설정부를 통해 가능하도록 한다.
System Setting 화면에서는 도 10과 같이 보안등급별 비밀번호 설정이나, 화면에 대한 통상의 설정이 가능하도록 할 수 있다.
한편, 기존 관련제품은 단위설비 특성을 고려하지 않고 콘트롤러로 인가되는 방식전위값을 내부 메모리에 저장된 값과 비교하여 출력전압,출력전류를 ON/OFF제어를 하도록 설계되어 있다.
이러한 제어방법을 사용하면 현장 여건상 전류를 출력하는 ANODE와 방식전위값을 검출하는 측정수단(센서)의 설치위치에 따라서 방식전위 값이 헌팅하는 문제가 발생한다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하고자 제어부(내부 연산 프로그램)에 비례(Proportional)제어와 비례적분(Proportional-Integral)제어와 비례미분(Proportional-Derivative)제어를 적용한다.
PID 제어함수값을 일반 사용자가 설정하여 사용하는데는 여러가지 기술적인 문제가 발생한다.
본 발명에서는 현장 부하특성에 최적화된 함수를 콘트롤러가 자동으로 부하에 전류를 발생시키면서 방식전위값의 헌팅하는 현상을 최소화 하기 위한 알고리즘을 구현하여 설비의 부식방지를 사전에 예방하는 알고리즘을 내장하였다.
이때, 상술된 비례(Proportional)제어와 비례적분(Proportional-Integral)제어와 비례미분(Proportional-Derivative)제어인 PID제어란, 제어 변수와 기준 입력 사이의 오차에 근거하여 계통의 출력이 기준 전압을 유지하도록 하는 피드백 제어의 일종으로, 비례(Proportional) 제어와 비례 적분(Proportional-Integral) 제어, 비례 미분(Proportional-Derivative) 제어를 조합한 것이다.
P 제어(비례)는 기준 신호와 현재 신호 사이의 오차 신호에 적당한 비례 상수 이득을 곱해서 제어 신호를 만든다.
I 제어(비례 적분)는 오차 신호를 적분하여 제어 신호를 만드는 적분 제어를 비례 제어에 병렬로 연결해 사용한다.
D 제어(비례 미분)는 오차 신호를 미분하여 제어 신호를 만드는 미분 제어를 비례 제어에 병렬로 연결하여 사용한다.
자동화 시스템의 반응을 측정할 뿐 아니라 반응을 제어할 때도 사용되는 제어 방법이며, 온도, 압력, 유량, 회전 속도 등을 제어하기 위해 쓰이며, 과도 상태의 특성 등 PI나 PD 제어의 문제점들을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 전기적 특성을 고려한 절연회로를 채용한다.
기존 제품은 전기적 특성을 고려하지 않고 출력전압과 콘트롤러의 DC 전원의 (-)측 전원이 전기적으로 연결되어 있다.
히터제어나 전동기 구동 제어방법은 코일 양단간에 전압을 인가하여 제어하는 방법을 사용하여 제어회로에서 콘트롤러로 써지가 유기되는 현상이 발생하지 않는다.
이러한 제어방법은 콘트롤러 전압 피드백 회로 절연회로를 구성하지 않아도 써지에 의한 오동작 및 제품 소손이 발생하지 않는다.
부식방지 전체 구성도에서 (+)전원는 전압과 전류를 발생하는 ANODE에 연결하고 (-)전원은 부식방지 대상물에 연결한다.
콘트롤러가 출력전압을 검출하여 표시하기 위해서는 출력측의 (-)전원과 콘트롤러의 구동전원의 (-)와 전기적인 연결을 하여야 한다.
이때, 출력측의 (-)전원에서 유기되는 써지에 의해서 콘트롤러 내부에 전자회로용 (-)전원에 써지가 인가되어 전자회로가 소손되는 현상이 발생한다.
이러한 현상을 방지하기 위하여 DC 출력측 전원과 콘트롤러 내부에 전자회로용 전원 및 전압을 검출하는 단자사이에 전기적인 INSULATION회로를 개발하여 제품의 안정성을 향상 시키고 낙뢰 및 외부 고주파에 의한 내부회로를 보호하는 기능이 탑재되어 있다.
상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

Claims (5)

  1. 다수 개의 단위설비로부터 측정된 정보를 기반으로 단위설비의 부식을 감시하는 컨트롤러를 포함하는, 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템에 있어서,
    상기 컨트롤러는 LCD를 디스플레이로 구비하고,
    각각의 단위설비로부터 측정되어 수신된 정보를 출력하는 제어부를 단위설비 1개당 1개씩 구비하여, 정보 출력을 위한 출력배선을 제어부에 구비된 배선단자에 연결하는 구조를 갖되,
    - 상기 제어부는,
    단위설비에 대한 정보를 수신하여 채널로 분류하는 채널별정보수신부와,
    상기 디스플레이를 조작하는 경우 인식되어 조작에 따른 제어가 수행되도록 하는 조작인터페이스와,
    소정의 정보가 상기 디스플레이를 통해 출력되도록 하는 출력인터페이스를 포함하고,
    - 상기 컨트롤러는,
    LCD인 디스플레이와,
    상기 디스플레이를 통해 정보가 출력되도록 하는 전력선인 출력배선과,
    상기 출력배선이 연결될 수 있도록 하는 제어부의 배선단자와,
    단위설비에서 이상이 발생되는 경우 알람을 발생시키는 알람부와,
    상기 알람부를 통해 알람이 발생되는 것을 누적하여 이력을 저장관리하는 알림이력저장부와,
    단위설비를 감시하기 위한 설정값 또는 컨트롤러 운용을 위한 설정값의 설정을 수행하는 설정부와,
    상기 컨트롤러를 운용하기 위한 기본용어를 저장하고 있는 기본용어데이터베이스와,
    상기 제어부에 의해 출력되는 채널을 통합관리하기 위하여, 다수 개의 단위설비를 1개의 화면 상에 분류되어 블록으로 표시될 수 있도록 기능하는 채널별블록표시부와,
    분류된 다수의 채널을 그룹으로 선택하거나 그룹해제할 수 있도록 하는 그룹선택및해제부와,
    상기 그룹선택및해제부에 의해 그룹화된 다수의 채널을 그룹제어하는 그룹제어부와,
    조작인터페이스에 기반하여 선택된 1개의 채널을 확대하여 표시하도록 하는 개별채널확대표시부와,
    상기 개별채널확대표시부가 기능할 때, 화면의 일측에 모든 채널을 별도로 표시할 수 있도록 하는 채널나열부와,
    다수 개의 단위설비에 구비된 측정수단이 컨트롤러와 통신하면서 발생되는 통신의 지연을 방지하기 위하여 시간 동기화시킬 수 있는 다채널시간동기화제어부를 포함하고,
    - 상기 단위설비 또는 상기 단위설비에 구비된 측정수단은 상기 컨트롤러의 다채널시간동기화제어부로부터 신호를 수신하여 시간 동기화되는 다채널시간동기화부를 포함하며,
    상기 다채널시간동기화부를 통해 시간 동기화는 정해진 시간에 수행되는 예약의 형태로 이루어지고, 정해진 시간이 되면, <기준 '분' + 기본 딜레이 32초 + 설정 딜레이 '초'>에 시간 동기화가 수행되도록 하되,
    상기 기준 '분'은,
    GPS 시간에 기반하여 현재의 '초'에 30초를 더하여 이들의 총 합이 60초 미만인 경우에는 GPS 시간의 현재 분을 기준 '분'으로 하고, 60초를 넘어서는 경우 +1분을 기준 '분'으로 함으로써,
    GPS 시간에 기반하여, 컨트롤러의 명령을 수신한 시간이 n분 m초 인 경우, 30초를 더하여 m+30이 60을 넘어서는 경우, n+1분을 기준 '분'으로 하고, m+30이 60 미만인 경우, n분을 기준 '분'으로 하며,
    상기 설정 딜레이 '초'는,
    10초, 30초 및 60초 중에서 선택되어, 기준 '분'에 <기본 딜레이 32초 + 설정 딜레이 '초'>를 더한 시간에 동기명령이 수행되도록 함으로써, 각기 다른 원거리에 위한 단위설비가 동시에 명령을 수행할 수 있도록 기능하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위설비로부터 측정되어 수신되는 정보는, 단위설비의 부식을 감시할 수 있는 출력전압(V), 전류(A) 및 방식전위(mV)인 것을 특징으로 하는, 다수 개의 단위설비의 부식 방지 감시를 위한 컨트롤러 시스템.
  3. 삭제
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