KR102093736B1 - 수충격 인식 방법 및 이를 이용하는 수충격 방지 시스템 - Google Patents

수충격 인식 방법 및 이를 이용하는 수충격 방지 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102093736B1
KR102093736B1 KR1020180029250A KR20180029250A KR102093736B1 KR 102093736 B1 KR102093736 B1 KR 102093736B1 KR 1020180029250 A KR1020180029250 A KR 1020180029250A KR 20180029250 A KR20180029250 A KR 20180029250A KR 102093736 B1 KR102093736 B1 KR 102093736B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
time
reference value
water
value
pressure
Prior art date
Application number
KR1020180029250A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190107918A (ko
Inventor
양지석
서상일
양상민
Original Assignee
양지석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=68069329&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR102093736(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 양지석 filed Critical 양지석
Priority to KR1020180029250A priority Critical patent/KR102093736B1/ko
Publication of KR20190107918A publication Critical patent/KR20190107918A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102093736B1 publication Critical patent/KR102093736B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0052—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes measuring forces due to impact
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/04—Devices damping pulsations or vibrations in fluids
    • F16L55/045—Devices damping pulsations or vibrations in fluids specially adapted to prevent or minimise the effects of water hammer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 인식 방법은, 펌프에 의하여 유체가 공급되는 메인 배관에 연결되어 내부 압력 및 수위가 변동될 수 있는 에어 챔버 및 에어 챔버 내의 압력 및 수위를 측정하는 센서부를 구비하는 수충격 방지 시스템의 수충격 인식 방법으로서, 센서부에서 측정된 압력 측정값(P) 또는 수위 측정값(H) 중 어느 하나를 센서 측정값(S)으로 이용하여 메인 배관에 수충격이 발생되었음을 인식하되, 센서 측정값(S)이 소정의 센싱 기준값(SR)에 도달한 시간 이후 소정의 시간 기준값(TR) 시간 이내에 다시 소정의 센싱 기준값(SR)에 도달하는 경우 메인 배관에 수충격이 발생한 것으로 판단한다.

Description

수충격 인식 방법 및 이를 이용하는 수충격 방지 시스템{Method for sensing water hammer, and water hammer preventing system using the same}
본 발명은 수충격 인식 방법 및 이를 이용하는 수충격 방지 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메인 배관에 수충격이 발생하는지 여부를 판단하는데 필요한 연산량을 감소시킨 수충격 인식 방법과 이를 이용하는 수충격 방지 시스템에 관한 것이다.
수배관 시스템에서 펌프의 급정지 동작, 또는 밸브의 급폐쇄 동작 등이 수행되는 경우, 유량과 압력이 급격히 변화하게 되는 수충격 현상(Water Hammer; 또는 수격 현상)이 발생하게 된다. 이러한 수충격 현상이 발생할 경우, 관로 내에서의 갑작스런 유동 변화에 의한 압력파의 전파로 인해, 배관 압력이 급격히 높아지거나, 배관 압력이 물의 포화증기압 이하로 급격히 떨어져 증기(vapor)가 발생하게 되며, 이후 재결합(Column Separation & Return) 과정 중에 충격파로 인한 관로의 붕괴, 또는 파손 등이 초래될 수 있다.
수충격 현상은 압력이 급격히 변화되는 형태에 따라 2가지로 분류될 수 있다. 즉, 수충격 현상은 배관내의 압력이 급격히 (고압으로) 상승됨에 따라 발생하는 유형과, 압력이 급격히 (저압으로) 저하됨에 따라 발생되는 유형으로 분류될 수 있다.
고압에 따른 수충격 현상을 방지하기 위해, 릴리프밸브(Relief Valve), 안전밸브(Safety Valve) 또는 데시-포트 체크밸브(Dash-Port Check Valve) 등을 설치하여 배관계에서 유체를 배출시키는 방법이 사용된다. 또한, 저압에 따른 수충격 현상을 방지하기 위해, 에어/진공 밸브(Air/Vaccuum Valve), 또는 원웨이 서지 탱크(One Way Surge Tank) 등을 통해 배관계로 공기 또는 유체를 유입시키는 방법이 사용된다. 또한, 고압 및 저압에 따른 수충격 현상을 방지하기 위해, 에어 챔버(air chamber)를 설치하여 이용하는 방법이 사용된다.
한편, 최근 들어 수충격 현상을 자동으로 인식하여 이에 대응하는 수충격 인식 방법의 필요성이 대두되었다. 이에 따라, 다양한 수충격 인식 방법이 연구 개발되고 있다. 하지만, 종래의 수충격 인식 방법은 다양한 변수 간의 복잡한 관계식을 통해 메인 배관에 수충격이 발생하는 것을 판단하므로, 연산량이 많아 연산 속도가 느리고 설비 제작 비용도 그만큼 비싸질 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 메인 배관에 수충격이 발생하는지 여부를 판단하는데 필요한 연산량을 감소시킨 수충격 인식 방법 및 이를 이용하는 수충격 방지 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 펌프에 의하여 유체가 공급되는 메인 배관에 연결되어 내부 압력 및 수위가 변동될 수 있는 에어 챔버 및 상기 에어 챔버 내의 압력 및 수위를 측정하는 센서부를 구비하는 수충격 방지 시스템의 수충격 인식 방법으로서, 상기 센서부에서 측정된 압력 측정값(P) 또는 수위 측정값(H) 중 어느 하나를 센서 측정값(S)으로 이용하여 상기 메인 배관에 수충격이 발생되었음을 인식하되, 상기 센서 측정값(S)이 소정의 센싱 기준값(SR)에 도달한 시간 이후 소정의 시간 기준값(TR) 시간 이내에 다시 상기 소정의 센싱 기준값(SR)에 도달하는 경우 상기 메인 배관에 수충격이 발생하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 수충격 방지 시스템의 수충격 인식 방법이 제공된다.
이 때, 상기 센싱 기준값(SR)은 제1 센싱 기준값(SR1)을 포함하고, 상기 센서 측정값(S)이 상기 제1 센싱 기준값(SR1)을 초과한 이후 상기 시간 기준값(TR) 시간 이내에 상기 제1 센싱 기준값(SR1) 미만이 되는 경우 상기 메인 배관에 수충격이 발생하는 것으로 판단할 수 있다.
이 때, 상기 센싱 기준값(SR)은 제2 센싱 기준값(SR2)을 포함하고, 상기 센서 측정값(S)이 상기 제2 센싱 기준값(SR2) 미만이 된 이후 시간 기준값(TR) 시간 이내에 상기 제2 센싱 기준값(SR2)을 초과하는 경우 상기 메인 배관에 수충격이 발생하는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 상기 수충격 인식 방법은 (a) 상기 센서 측정값(S)이 기 설정된 센싱 기준값(SR)에 도달하는 시간인 제1 도달 시간(TA1)을 획득하고, 상기 센서 측정값(S)이 제1 도달 시간(TA1) 이후 센싱 기준값(SR)에 도달하는 시간인 제2 도달 시간(TA2)을 획득하는 단계; 및 (b) 상기 제1 도달 시간(TA1)과 상기 제2 도달 시간(TA2)의 시간차인 시간 차이값(T△)이 기 설정된 시간 기준값(TR) 보다 작은 경우 상기 메인 배관에 수충격이 발생하는 것으로 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 센싱 기준값(SR)은 제1 센싱 기준값(SR1)을 포함하며, 상기 (a) 단계에서는, 상기 센서 측정값(S)이 상기 제1 센싱 기준값(SR1)을 초과하는 시점을 상기 제1 도달 시간(TA1)으로 획득하고, 상기 센서 측정값(S)이 상기 제1 도달 시간(TA1) 이후 상기 제1 센싱 기준값(SR1)의 미만이 되는 시점을 상기 제2 도달 시간(TA2)으로 획득할 수 있다.
이 때, 상기 센싱 기준값(SR)은 제2 센싱 기준값(SR2)을 포함하며, 상기 (a) 단계에서는, 상기 센서 측정값(S)이 상기 제2 센싱 기준값(SR2) 미만이 되는 시점을 상기 제1 도달 시간(TA1)으로 획득하고, 상기 센서 측정값(S)이 상기 제1 도달 시간(TA1) 이후 상기 제2 센싱 기준값(SR2)을 초과하는 시점을 상기 제2 도달 시간(TA2)으로 획득할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 펌프에 의하여 유체가 공급되는 메인 배관에 연결되어 내부 압력 및 수위가 변동될 수 있는 에어 챔버 및 상기 에어 챔버 내의 압력 및 수위를 측정하는 센서부를 구비하는 수충격 방지 시스템의 상기 센서부에서 측정된 압력 측정값(P) 및 수위 측정값(H)을 각각 이용하여 상기 메인 배관에서 수충격이 발생하였음을 인식하는 수충격 방지 시스템의 수충격 인식 방법으로서, 상기 압력 측정값(P)이 소정의 압력 기준값(PR)에 도달한 이후 제1 시간 기준값(TR1) 이내에 다시 상기 압력 기준값(PR)에 도달하는 제1 조건을 만족하고, 상기 수위 측정값(H)이 소정의 수위 기준값(HR)에 도달한 이후 제2 시간 기준값(TR2) 시간 이내에 다시 상기 수위 기준값(HR)에 도달하는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 메인 배관에서 수충격이 발생하는 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 수충격 인식 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 펌프에 의하여 유체가 공급되는 메인 배관에 연결되어 내부 압력 및 수위가 변동될 수 있는 에어 챔버 및 상기 에어 챔버 내의 압력 및 수위를 측정하는 센서부를 구비하는 수충격 방지 시스템으로서, 상기 센서부에서 측정된 압력 측정값 또는 수위 측정값을 센서 측정값(S)으로 이용하여 상기 메인 배관에 수충격이 발생하였음을 인식하는 제어부 및 현재 시간 정보를 상기 제어부로 제공하는 시간제공부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 센서 측정값(S)이 기 저장된 센싱 기준값(SR)에 도달한 시간 이후 기 저장된 시간 기준값(TR) 시간 이내에 다시 상기 센싱 기준값(SR)에 도달하는 경우 상기 메인 배관에 수충격이 발생하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 수충격 방지 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 펌프에 의하여 유체가 공급되는 메인 배관에 연결되어 내부 압력 및 수위가 변동될 수 있는 에어 챔버 및 상기 에어 챔버 내의 압력 및 수위를 측정하는 센서부를 구비하는 수충격 방지 시스템으로서, 상기 센서부에서 측정된 압력 측정값(P) 및 수위 측정값(H)을 이용하여 상기 메인 배관에 수충격이 발생하였음을 인식하는 제어부 및 현재 시간 정보를 제공하는 시간제공부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 압력 측정값(P)이 기 저장된 압력 기준값(PR)에 도달한 이후 기 저장된 제1 시간 기준값(TR1) 시간 이내에 다시 상기 압력 기준값(PR)에 도달하는 제1 조건 및, 상기 수위 측정값(H)이 기 저장된 수위 기준값(HR)에 도달한 이후 기 저장된 제2 시간 기준값(TR2) 시간 이내에 다시 상기 수위 기준값(HR)에 도달하는 제2 조건을 만족하면 상기 메인 배관에 수충격이 발생하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 수충격 방지 시스템이 제공된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 인식 방법 및 이를 이용하는 수충격 방지 시스템은 특정 조건의 시간 정보를 이용하여 메인 배관에 수충격이 발생하는지 여부를 판단함으로써 수충격 현상의 인식을 위해 필요한 연산량을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템에서 수충격에 의해 발생하는 센서 측정값의 변동을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 인식 방법을 나타낸 순서도다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수충격 인식 방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수충격 인식 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수충격 인식 방법의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 수충격 인식 방법의 순서도이다.
본 발명의 상기 목적과 수단 및 그에 따른 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 경우에 따라 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하다', '구비하다', '마련하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 언급된 구성요소 외의 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, '~이거나', '또는', '적어도 하나' 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 'A이거나 B', 'A 또는 B', 'A 및 B 중 적어도 하나'는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.
본 명세서에서, '예를 들어'와 같은 표현에 따라는 설명은 인용된 특성, 변수, 또는 값과 같이 제시한 정보들이 정확하게 일치하지 않을 수 있고, 허용 오차, 측정 오차, 측정 정확도의 한계와 통상적으로 알려진 기타 요인을 비롯한 변형과 같은 효과로 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 발명의 실시 형태를 한정하지 않아야 할 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템의 블록 구성도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템의 개략적인 구성도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템에서 수충격에 의해 발생하는 센서 측정값(S)의 변동, 즉 에어 챔버 내의 압력 측정값(P) 또는 수위 측정값(H)의 변동을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템(1)은 펌프를 이용하여 메인 배관에 유체를 공급하는 수배관 시스템에 설치되어 메인 배관에서 발생할 수 있는 수충격을 방지하기 위한 시스템이다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템(1)은 에어 챔버 내의 압력에 대한 측정값(이하, '압력 측정값'이라 지칭함)(P) 및 에어 챔버 내의 수위에 대한 측정값(이하, '수위 측정값'이라 지칭함)(H) 중에 적어도 하나를 센서 측정값(S)(즉, 센서에 의해 감지된 측정값을 지칭함)으로 이용하여, 메인 배관에 수충격이 발생하는지 여부를 판단하고 그에 따라 메인 배관에 수충격이 발생되지 않도록 제어를 수행할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템(1)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 배관부(10), 챔버부(20), 센서부(30), 시간제공부(40) 및 제어부(50)를 포함할 수 있다.
배관부(10)는 유체를 이송하기 위한 구성 요소이다. 도 2를 참조하면, 배관부(10)는 펌프(15a, 15b)로부터 가압된 유체를 소정의 장소로 이송하기 위한 주 배관을 형성하는 메인 배관(11), 메인 배관(11)과 에어 챔버(21)를 연결하기 위한 연결 배관(12)을 포함할 수 있다. 연결 배관(12)에는 차단 밸브(13)가 설치되어 에어 챔버(21)로부터 메인 배관(11)으로 유입되거나 메인 배관(11)으로부터 에어 챔버(21)로 유입되는 유체의 흐름을 조절할 수 있다.
한편, 도 2에서는 연결 배관(12)이 유체의 유출 및 유입이 가능한 단일 배관인 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 연결 배관(12)은 복수 배관이 분기된 형태로도 구성될 수 있다.
이 경우, 분기된 복수의 연결 배관(12) 중 어느 하나는 챔버부(20)의 에어 챔버(21)로부터 유체를 유출시키는 배관으로 사용될 수 있으며, 다른 하나는 챔버부(20)의 에어 챔버(21)으로 유체를 유입시키는 배관으로 사용될 수 있다.
이 때, 연결 배관(12)이 단일 배관으로 구성된 경우, 차단 밸브(13)는 유체의 유출 및 유입의 조절이 가능한 양방향성 밸브로 구성될 수 있다. 또한, 연결 배관(12)이 복수 배관이 분기된 형태로도 구성된 경우, 차단 밸브(13)는 유입 배관 및 유출 배관에 각각 구비되되, 유체가 어느 한 방향으로만 흐르도록 조절하는 단방향성 밸브로 구성될 수 있다.
배수 밸브(14)는 챔버부(20)의 에어 챔버(21)에 설치되어 에어 챔버(21) 내부로부터 외부로 배출되는 유체의 양을 조절할 수 있다.
한편, 메인 배관(11)에는 복수의 펌프가 연결되어 메인 배관으로 유입되는 유체의 유량 및 속도를 조절할 수 있다. 이 때, 펌프(15)는 복수 개가 구비될 수도 있으며, 요구 출력에 따라 복수개의 펌프(15a, 15b, …) 중에 적어도 하나가 선택적으로 작동(on/off)할 수 있도록 형성될 수 있다. 이 때, 각 펌프(15a, 15b, …)의 전단 또는 후단에는 체크 밸브(CV)가 구비될 수 있다.
챔버부(20)는 유체가 저장될 수 있는 저장 공간을 제공하고 저장 공간 내의 압력 및 수위의 조절을 수행하기 위한 구성이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 챔버부(20)는 에어 챔버(21), 공기압축기(22) 및 배기 밸브(23)를 포함할 수 있다. 이 때, 공기압축기(22) 및 배기 밸브(23)의 작동은 제어부(50)에 의해 제어되거나 수동으로 제어될 수 있다.
에어 챔버(21)는 메인 배관에서 수충격이 발생하는 것을 방지하기 위해 필요한 유체의 저장 공간을 제공한다. 메인 배관(11)에 연결된 펌프(15a, 15b, …)의 온(on)/오프(off) 동작에 따라 메인 배관(11)에는 압력 변동이 발생하게 되는데, 이는 에어 챔버(21)에 저장된 유체에도 영향을 미치게 되며, 그에 따라, 에어 챔버(21) 내의 압력 및 수위가 변동하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기압축기(22) 및 배기 밸브(23)를 에어 챔버(21) 내의 압력 및 수위의 변동에 따라 선택적으로 작동하여 에어 챔버(21) 내의 압력 및 수위를 조절할 수 있으며, 이와 같은 에어 챔버(21) 내의 압력 및 수위 조절에 의하여 메인 배관(11) 내의 수충격 발생이 방지되거나 저감될 수 있다.
일 예로, 공기압축기(22)를 이용하여 에어 챔버(21) 내에 공기를 주입하여 에어 챔버(21) 내의 수위를 낮출 수 있고, 에어 챔버(21) 내의 수위가 고수위인 경우 등과 같은 특정 조건 때에 작동하도록 제어될 수 있다. 한편, 배기 밸브(23)는 에어 챔버(21) 내의 공기를 외부로 배출시키기 위한 구성으로서, 에어 챔버(21) 내의 수위가 저수위인 경우 등과 같은 특정 조건 때에 작동시켜 에어 챔버(21) 내의 수위를 조절할 수 있다.
센서부(30)는 에어 챔버(21) 내에 설치되어 메인 배관(11)에 발생되는 수충격을 인식하기 위한 센서, 즉 압력 센서(31) 및 레벨 센서(32)를 포함할 수 있다.
압력 센서(31)는 에어 챔버(21) 내의 압력을 측정하는 센서이다. 예를 들어, 압력 센서(31)는 에어 챔버(21) 내의 유체 압력을 측정하여 신호로 검출하는 액체 압력 센서이거나, 에어 챔버(21) 내의 공기 압력을 측정하여 신호로 검출하는 기체 압력 센서일 수 있다. 이 때, 액체 압력 센서는 에어 챔버(21)의 바닥면에 설치될 수 있으며, 기체 압력 센서는 에어 챔버(21) 내의 일측면 또는 상측 천정면에 설치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이러한 압력 센서(31)에서 측정된 압력값을 표시하는 압력 게이지(24)가 에어 챔버(21)의 외측에 구비될 수 있다.
레벨 센서(32)는 에어 챔버(21) 내에 저장된 유체의 수위를 측정하는 센서이다. 예를 들어, 레벨 센서(32)는 에어 챔버(21) 내에 저장된 유체의 수위를 신호로 검출할 수 있다. 이 때, 에어 챔버(21) 내의 수위는 접점스위치(미도시)에 의해 측정될 수도 있다. 즉, 에어 챔버(21) 내의 수직 방향으로 일정 간격마다 접점스위치가 설치되는 경우, 접점스위치에 의해 발생되는 신호에 의해 에어 챔버(21) 내의 수위가 측정될 수 있다. 다만, 접점스위치는 급격하게 압력이 변동하는 상황에서 오동작이 발생할 수 있다. 이에 따라, 접접스위치는 단독으로 사용되기 보다는 레벨 센서(32)와 함께 구비되는 사용되는 것이 바람직할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이러한 레벨 센서(32)에서 측정된 수위값을 표시하는 수위계(레벨 인디게이터)(25)가 에어 챔버(21)의 외측에 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템(1)의 시간제공부(40)는 현재 시간 정보를 제공하기 위한 구성으로서, 시간제공부(40)는 현재 시간 정보를 제어부(50)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 시간제공부(40)는 자체의 클럭(clock) 발생기를 이용하여 현재 시간 정보를 제공하거나, 현재 시간 정보를 제공하는 타 장치에 접속함으로써 현재 시간 정보가 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템(1)은 메인 배관(11)에 발생될 수 있는 수충격을 방지하기 위하여 필요한 정보를 저장하기 위한 구성인 저장부를 더 포함할 수 있다. 이 때, 저장부는 제어부(50) 내에 포함되거나 별도의 구성으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 저장부에는, 후술할 본 발명의 여러 실시예에 따른 수충격 인식 방법의 수행에 필요한 다양한 정보, 예를 들어, 센싱 기준값(SR), 시간 기준값(TR), 도달 시간(TA) 및 시간 차이값(T△) 등과 같은 정보가 저장될 수 있다. 이 때, 센싱 기준값(SR) 및 시간 기준값(TR)은 별도로 구비된 입력부를 통해 입력 받거나, 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템에 연결된 타 장치를 통해 전달 받을 수 있다.
센싱 기준값(SR), 시간 기준값(TR), 도달 시간(TA), 및 시간 차이값(T△)에 대한 보다 상세한 설명은 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 수충격 인식 방법에서 후술하기로 한다.
한편, 저장부는 그 유형에 따라 하드디스크 타입(hard disk type), 마그네틱 매체 타입(Sagnetic media type), CD-ROM(compact disc read only memory), 광기록 매체 타입(Optical Media type), 자기-광 매체 타입(Sagneto-optical media type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Sultimedia card micro type), 플래시 메모리 타입(flash memory type), 롬 타입(read only memory type), 램 타입(random access memory type) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 저장부는 그 용도/위치에 따라 캐시(cache), 버퍼, 주기억장치, 또는 보조기억장치이거나 별도로 마련된 저장 시스템일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(50)는 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템(1)의 각 구성에 대한 다양한 제어를 수행하기 위한 구성이다. 일 예로, 제어부(50)는 에어 챔버(21) 내의 압력 및 수위의 제어를 수행할 수 있다. 이를 위하여, 제어부(50)는 차단 밸브(13), 배수 밸브(14), 펌프(15), 공기압축기(22) 및 배기 밸브(23) 중 적어도 어느 하나의 작동을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(50)는 후술할 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 수충격 인식 방법의 수행을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(50)는 메인 배관에 급격한 수충격이 발생하는 것을 판단(즉, 급격한 수충격을 인식, 다만, 이하에서는 '급격한'이라는 내용을 별도로 기재하지 않음)하여, 그에 따른 제어를 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템(1)은 입력부, 출력부 또는 통신부를 더 포함할 수 있다. 이 때, 입력부, 출력부 및 통신부는 제어부(50) 내에 포함되거나 별도의 구성으로 포함될 수 있다.
입력부는 사용자로부터 다양한 입력 정보를 수신하기 위한 구성이다. 특히, 입력부는 본 발명의 여러 실시예에 따른 수충격 방지 인식의 수행에 필요한 정보, 예를 들어, 센싱 기준값(SR) 및 시간 기준값(TR)을 입력 받아 제어부(50)로 전달할 수 있다. 그리고, 제어부(50)는 입력부에 입력된 센싱 기준값(SR) 및 시간 기준값(TR)을 저장부에 저장할 수 있다.
입력부는, 예를 들어, 마우스, 키보드, 조이스틱, 포인팅 스틱, 버튼, 트랙볼, 터치패드, 터치스크린, 라이트펜, 헤드 포인터와 같은 공지의 입력 장치 또는 이들의 조합 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
출력부는 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템과 관련한 정보를 출력하여 사용자에게 그와 같은 정보를 제공하기 위한 구성이다. 예를 들어, 출력부는 수충격 방지 시스템과 관련한 정보를 시각 정보, 청각 정보 및 촉각 정보 중에 적어도 하나의 정보로 출력하는 장치로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 출력부는 상기 메인 배관에 수충격이 발생하는 것으로 판단되는 경우에 비상 경보를 출력할 수 있다.
통신부는 수충격 방지 시스템 내의 구성 요소인 장치들 간 혹은 시스템 내의 구성과 시스템 외부의 구성 요소들 간에 통신하기 위한 구성이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신부는 상기 메인 배관에 수충격이 발생하는 것으로 판단되는 경우에 해당 정보를 제어부(50)의 제어에 의해 후술할 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 인식 장치로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 통신부는 다양한 통신 방식의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부는 와이파이(WiFi) 통신 모듈, 블루투스 통신 모듈, NFC(Near Field Communication) 통신 모듈, BAN(Body Area Network) 통신 모듈, 지그비(ZigBee) 통신 모듈, 사물 인터넷 통신 모듈(LoRaWAN, SigFox, W-MBUS, Wi-SUN 등), 기타 근거리 통신 모듈, GPS(Global Positioning System) 통신 모듈, 또는 이동 통신 모듈(LET-M 등) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 통신부는 제어부(50)와 일체형으로 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템에 있어서, 배관부, 챔버부, 센서부, 시간제공부 및 제어부의 구성은 수배관 시스템에 통합된 형태로 이루어질 수 있으나, 배관부, 챔버부 및 센서부를 제외한 시간제공부 및 제어부의 구성이 종래의 수배관 시스템과 별개의 장치로 구현될 수도 있다. 이 때 종래의 수배관 시스템과 별개의 분리된 장치로 이루어진 장치는 수배관 시스템의 수충격을 인식할 수 있는 수충격 인식 장치로 지칭될 수 있을 것이다. 이와 같은 수충격 인식 장치는 유선 또는 무선으로 구현되는 통신부를 통하여 에어 챔버에 설치된 센서부로부터 센싱된 정보를 이용하여 배관에 수충격이 발생되었는지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템(1)의 수충격 인식 방법은, 상기와 같은 수충격 방지 시스템(1)에서, 메인 배관(11)에 발생되는 수충격을 인식하기 위한 것이다.
이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(50)에서는 압력 센서(31) 및 레벨 센서(32)에서 측정된 압력 측정값 및 수위 측정값과, 저장부에 저장된 센싱 기준값(SR) 및 시간 기준값(TR)을 이용하여 메인 배관(11)에 수충격이 발생하는 것을 인식하고, 판단할 수 있다.
이하, 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 수충격 인식 방법에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 수충격 인식 방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템(1)의 제어부(50)에 의해 수행되는 제어 방법으로서, 메인 배관에 수충격이 발생하는 것을 판단하는 내용을 포함한다.
보다 상세히 설명하면, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 수충격 인식 방법은 에어 챔버 내부의 압력 측정값(P) 및 수위 측정값(H) 중 어느 하나를 센서 측정값(S)으로 이용할 수 있다. 이와 비교할 때, 본 발명의 제3 실시예 및 제4 실시예에 따른 수충격 인식 방법에서는 에어 챔버 내부의 압력 측정값(P) 및 수위 측정값(H) 모두를 센서 측정값(S)으로 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 수충격 인식 방법에서는 센서 측정값(S)과 센싱 기준값(SR)을 이용하여 도달 시간(TA)을 획득할 수 있다.
이 때, '센싱 기준값(SR)'은 센서 측정값(S)과의 비교 시에 사용되는 기준이 되는 값을 지칭하는 것으로 규정한다. 이러한 센싱 기준값(SR)은 압력 측정값(P)과의 비교 시에 사용되는 '압력 기준값(PR)'과, 수위 측정값(H)과의 비교 시에 사용되는 '수위 기준값(HR)'을 포함할 수 있다. 이 때, '센싱 기준값(SR)'인 '압력 기준값(PR)'과, '수위 기준값(HR)'은 펌프 시스템에 적용되는 배관의 크기 및 길이, 유체의 특성, 및 펌프의 종류 및 성능, 에어 챔버의 크기 등에 따라 실험적으로 규정될 수 있다.
이 때, '도달 시간(TA)'은 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 도달하는 시간을 지칭하는 것으로 규정한다. 즉, 도 3를 참조하면, 'T1', 'T2', 'T3' 및 'T4'가 도달 시간(TA)에 해당될 수 있다. 이 때, 도달 시간(TA)은 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 처음 도달한 시간인 '제1 도달 시간 시간(TA1)'과, 제1 도달 시간 시간(TA1) 이후로 센서 측정값(S)이 다시 센싱 기준값(SR)에 도달한 시간인 '제2 도달 시간 시간(TA2)'을 각각 포함할 수 있다. 즉, 도 3를 참조하면, 't 1' 및 't 3'가 제1 도달 시간 시간(TA1)에 해당될 수 있으며, 't 2' 및 't 4'가 제2 도달 시간(TA2)에 해당될 수 있다.
본 실시예에서는, 이러한 제1 도달 시간 시간(TA1)과 제2 도달 시간 시간(TA2)의 차이값을 '시간 차이값(T△)'이라 규정한다. 즉, 도 3을 참조하면, 't1과 t2의 차이값'과, 't3와 t4의 차이값'이 각각 시간 차이값(T△)에 해당될 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 수충격 인식 방법에서는, 도달 시간(TA)과 시간 기준값(TR)을 이용하여 메인 배관에 수충격이 발생하는 것을 판단한다.
이 때, '시간 기준값(TR)'은 메인 배관에 수충격이 발생하는 것을 판단을 위해 사용되는 기준이 되는 값으로서, 도달 시간(TA) 또는 시간 차이값(T△)과의 비교 시에 사용되는 값을 지칭하는 것으로 규정한다.
이 때, 시간 기준값(TR)은 복수개가 있을 수 있다. 즉, 시간 기준값(TR)은 제1 시간 기준값(TR1)과 제2 시간 기준값(TR2)을 포함할 수 있다.
다만, 본 발명의 제3 실시예 및 제4 실시예에 따른 수충격 인식 방법에서는 압력 측정값(P) 및 수위 측정값(H)을 모두 센서 측정값(S)으로 이용하므로, 압력 측정값(P)이 압력 기준값(PR)에 도달하는 '압력 도달 시간(TAP)'과, 수위 측정값(H)이 수위 기준값(HR)에 도달하는 '수위 도달 시간(TAH)'이 각각 획득될 필요가 있다. 이에 따라, 압력 도달 시간(TAP)은 '제1 압력 도달 시간(TAP1)'과 '제2 압력 도달 시간(TAP2)'을 포함하며, '수위 도달 시간(TAH)'은 '제1 수위 도달 시간(TAH1)'과 '제2 수위 도달 시간(TAH2)'을 포함할 수 있다.
이 때, 제1 압력 도달 시간(TAP1)과 제1 수위 도달 시간(TAH1)이 '제1 도달 시간 시간(TA1)'에 해당하며, 제2 압력 도달 시간(TAP2)과 제2 수위 도달 시간(TAH2)이 '제2 도달 시간 시간(TA2)'에 해당할 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 센싱 기준값(SR)은 그 값이 상대적으로 더 큰 것인 '제1 센싱 기준값(SR1)'과, 그 값이 상대적으로 더 작은 것인 '제2 센싱 기준값(SR2)'을 포함할 수 있다. 이 때, 도 3을 참조하면, '제1 센싱 기준값(SR1)'과 '제2 센싱 기준값(SR2)'은 크기는 같으나, 부호가 반대인 값, 즉 '제1 센싱 기준값(SR1)'은 양(+)의 값을 가지며, '제2 센싱 기준값(SR2)'은 음(-)의 값을 가질 수 있다.
즉, 도 3을 참조하면, 제1 센싱 기준값(SR1)을 기준으로 볼 때, 제1 도달 시간(TA1)인 't3'시간은 센서 측정값(S)이 처음으로 제1 센싱 기준값(SR1)을 초과하는 시간이다. 또한, 제2 도달 시간(TA2)인 't4'시간은 센서 측정값(S)이 't3'시간 이후로 다시 제1 센싱 기준값(SR1)의 미만이 되는 시간이다. 이 때, 센서 측정값(S)의 기울기는, 't3'시간에서의 기울기가 양(+)이며, 't4'시간에서의 기울기가 음(-)일 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 제2 센싱 기준값(SR2)을 기준으로 볼 때, 제1 도달 시간(TA1)인 't1'시간은 센서 측정값(S)이 처음으로 제2 센싱 기준값(SR2)의 미만이 되는 시간이다. 또한, 제2 도달 시간(TA2)인 't2'시간은 센서 측정값(S)이 't1'시간 이후로 다시 제2 센싱 기준값(SR2)을 초과하는 시간이다. 이 때, 센서 측정값(S)의 기울기는, 't1'시간에서의 기울기가 음(-)이며, 't 2 '시간에서의 기울기가 양(+)일 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 수충격 인식 방법을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 본 발명의 제1 실시예 내지 제4실시예에 따른 수충격 인식 방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 포괄적으로 S1 단계 내지 S3 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 4를 참조하면, S1 단계는 시간 정보 획득 단계로서, S1 단계에서는 도달 시간(TA), 즉 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 도달하는 시간을 획득한다.
이와 같이, 센서 측정값이 센싱 기준값에 도달하는 시간을 획득하는 것은 시간제공부에서 제공된 시간 정보를 바탕으로 센서 측정값이 센싱 기준값에 도달하는 시간이 측정됨으로써 이루어질 수 있다.
S2 단계는 판단 단계로서, S2 단계에서는 S1 단계에서 획득한 도달 시간(TA) 및 시간 기준값(TR)을 이용하여 메인 배관에 수충격이 발생하는 것을 판단한다.
S2 단계에서는 센서 측정값(S)이 제1 도달 시간(TA1) 이후로 시간 기준값(TR)만큼 지난 시간 이내에 다시 센싱 기준값(SR)에 도달하는 경우에 상기 메인 배관에 수충격이 발생하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, S2 단계에서는 센서 측정값(S)이 제1 센싱 기준값(SR1)을 초과한 이후로 시간 기준값(TR)만큼 지난 시간 이내에 다시 제1 센싱 기준값(SR1)의 미만이 되는 경우에 상기 메인 배관에 수충격이 발생하는 것으로 판단할 수 있다.
또한, S2 단계에서는 센서 측정값(S)이 제2 센싱 기준값(SR2)의 미만이 된 이후로 시간 기준값(TR)만큼 지난 시간 이내에 다시 제2 센싱 기준값(SR2)을 초과하는 경우에 상기 메인 배관에 수충격이 발생하는 것으로 판단할 수 있다.
S3 단계는 작동 정지 단계로서, 메인 배관에 수충격이 발생하는 것에 따른 피해를 최소화 하기 위해, S3 단계에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 수충격 방지 시스템(1)의 특정 구성의 작동을 정지시키도록 제어한다.
이하, 상기에서 설명한 바와 같이 S1 및 S2 단계로 수행되는 수충격 인식 방법의 구체적인 여러 실시예를 도면을 달리하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수충격 인식 방법의 순서도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 수충격 인식 방법은, 도 5에 도시된 바와 같이, S1 단계가 S11 단계 및 S12 단계를 포함하며, S2 단계가 S21 단계 및 S22 단계를 포함한다.
S11 단계에서는 센서부(30)에서 전달된 센서 측정값(S)을 저장부에 저장된 센싱 기준값(SR)에 비교하여, 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 도달하는지 확인한다.
이 때, 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 처음 도달할 경우, S12 단계가 수행되며, S12 단계에서는 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 처음 도달한 특정 시간을 시간제공부(40)를 이용하여 획득하며, 해당 시간을 제1 도달 시간(TA1)으로 설정한다. 만일, 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 도달하지 않는 경우, S11 단계 이전으로 돌아가서 S11 단계를 반복 수행한다.
이후, S21 단계에서는 S12 단계를 통해 획득한 제1 도달 시간(TA1) 이후로 시간 기준값(TR)만큼 지난 시간 이내에 센서 측정값(S)이 다시 센싱 기준값(SR)에 도달하는지를 확인한다.
예를 들어, 제1 도달 시간(TA1)이 'PM 8시'이고 시간 기준값(TR)이 '5초'인 경우, 센서 측정값(S)이 'PM 8시 5초'까지 다시 센싱 기준값(SR)에 도달하는지를 확인한다.
이 때, 주어진 시간 안에 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 다시 도달할 경우, S22 단계가 수행되며, S22 단계에서는 수충격 현상이 발생한 것으로 판단한다. 만일, 주어진 시간 안에 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 다시 도달하지 않는 경우, S11 단계 이전으로 돌아가서 S11 단계를 반복 수행한다.
S22 단계에서 수충격이 발생한 것으로 판단한 경우 S31단계가 수행된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수충격 인식 방법의 순서도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 수충격 인식 방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, S1 단계가 S11' 단계 내지 S14' 단계를 포함하며, S2 단계가 S21' 단계 내지 S23' 단계를 포함한다.
S11' 단계 및 S12' 단계는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수충격 인식 방법의 S11 단계 및 S12 단계와 동일하게 이루어질 수 있다. 이에 따라, S11' 단계 및 S12' 단계에 대한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, S12' 단계에서 제1 도달 시간(TA1)을 획득한 후, S13' 단계가 수행될 수 있다.
S13' 단계에서는 센서부(30)에서 전달된 센서 측정값(S)을 저장부에 저장된 센싱 기준값(SR)에 비교하여, 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 다시 도달하였는지 확인한다. 이 때, 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 다시 도달할 경우, S14' 단계가 수행된다.
S14' 단계에서는 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 다시 도달한 다른 특정 시간을 시간제공부(40)를 이용하여 획득하며, 해당 시간을 제2 도달 시간(TA2)으로 설정한다. 만일, 센서 측정값(S)이 센싱 기준값(SR)에 다시 도달하지 않는 경우, S13' 단계 이전으로 돌아가서 S13' 단계를 반복 수행한다.
이후, S21' 단계에서는 S11' 단계 내지 S14' 단계를 통해 획득한 제1 도달 시간(TA1) 및 제2 도달 시간(TA2)을 이용하여, 이들 시간 간의 차이인 시간 차이값(T△)을 연산한다.
이후, S22' 단계에서는 획득한 시간 차이값(T△)을 저장부에 저장된 시간 기준값(TR)과 비교하여, 시간 차이값(T△)이 시간 기준값(TR)과 같은지 또는 시간 기준값(TR) 보다 작은지 확인한다.
예를 들어, 제1 도달 시간(TA1)이 'PM 8시'이고 제2 도달 시간(TA2)이 'PM 8시 5초'인 경우, 시간 차이값(T△)인 '5초'를 연산한 후, 시간 차이값(T△)인 '5초'가 시간 기준값(TR)과 같은지 또는 시간 기준값(TR) 보다 작은지 확인한다.
이 때, 시간 차이값(T△)이 시간 기준값(TR)과 같거나 또는 시간 기준값(TR) 보다 작은 경우, S23' 단계가 수행되며, S23' 단계에서는 수충격 현상이 발생한 것으로 판단한다.
만일, 시간 차이값(T△)이 시간 기준값(TR) 보다 큰 경우, 수충격 현상이 미발생한 것으로 판단되며, S11' 단계 이전으로 돌아가서 S11' 단계를 반복 수행한다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수충격 인식 방법의 순서도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 수충격 인식 방법은, 도 7에 도시된 바와 같이, S1 단계가 S110 단계 및 S120 단계를 포함하며, S2 단계가 S210 단계 및 S220 단계를 포함한다.
S110 단계에서는 센서부(30)에서 전달된 압력 측정값(P)을 저장부에 저장된 압력 기준값(PR)에 비교하여, 압력 측정값(P)이 압력 기준값(PR)에 도달하는지 확인한다. 또한, S110 단계에서는 센서부(30)에서 전달된 수위 측정값(H)을 저장부에 저장된 수위 기준값(HR)에 비교하여, 수위 측정값(H)이 수위 기준값(HR)에 도달하는지 확인한다.
압력 측정값(P) 및 수위 측정값(H)이 각각 압력 기준값(PR) 및 수위 기준값(HR)에 처음 도달할 경우, S120 단계가 수행되며, S120 단계에서는 제1 압력 도달 시간(TAP1) 및 제1 수위 도달 시간(TAH1)을 각각 획득한다.
S120 단계에서는 압력 측정값(P)이 압력 기준값(PR)에 처음 도달한 특정 시간을 시간제공부(40)를 이용하여 획득하며, 해당 시간을 제1 압력 도달 시간(TAP1)으로 설정한다.
또한, S120 단계에서는 수위 측정값(H)이 수위 기준값(HR)에 처음 도달한 특정 시간을 시간제공부(40)를 이용하여 획득하며, 해당 시간을 제1 수위 도달 시간(TAH1)으로 설정한다.
만일, 압력 측정값(P)이 압력 기준값(PR)에 도달하지 않거나, 수위 측정값(H)이 수위 기준값(HR)에 도달하지 않는 경우, S110 단계 이전으로 돌아가서 S110 단계를 반복 수행한다.
이후, S210 단계에서는 제1 압력 도달 시간(TAP1) 이후로 제1 시간 기준값(TR1)만큼 지난 시간 이내에 압력 측정값(P)이 다시 압력 기준값(PR)에 도달하는지를 확인한다.
또한, S210 단계에서는 S100 단계를 통해 획득한 제1 수위 도달 시간(TAH1) 이후로 제2 시간 기준값(TR2)만큼 지난 시간 이내에 수위 측정값(H)이 다시 수위 기준값(HR)에 도달하는지를 확인한다.
이 때, 주어진 시간 안에, 압력 측정값(P)이 압력 기준값(PR)에 다시 도달하고 수위 측정값(H)이 수위 기준값(HR)에 다시 도달할 경우, S220 단계가 수행되며, S220 단계에서는 수충격 현상이 발생한 것으로 판단한다.
만일, 주어진 시간 안에, 압력 측정값(P)이 압력 기준값(PR)에 다시 도달하지 않거나 수위 측정값(H)이 수위 기준값(HR)에 다시 도달하지 않는 경우, S110 단계 이전으로 돌아가서 S110 단계를 반복 수행한다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 수충격 인식 방법의 순서도이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 수충격 인식 방법은, 도 8에 도시된 바와 같이, S1 단계가 S110' 단계 내지 S140' 단계를 포함하며, S2 단계가 S210' 단계 내지 S230' 단계를 포함한다.
S110' 단계 및 S120' 단계는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수충격 인식 방법의 S110 단계 및 S120 단계와 동일하다. 이에 따라, S110' 단계 및 S120' 단계에 대한 설명은 생략하도록 한다.
S120' 단계에서 제1 압력 도달 시간(TAP1) 및 제1 수위 도달 시간(TAH1)을 획득한 후, S130' 단계가 수행된다.
S130' 단계에서는 센서부(30)에서 전달된 압력 측정값(P)을 저장부에 저장된 압력 기준값(PR)에 비교하여, 압력 측정값(P)이 압력 기준값(PR)에 다시 도달하는지 확인한다.
또한, S130' 단계에서는 센서부(30)에서 전달된 수위 측정값(H)을 저장부에 저장된 수위 기준값(HR)에 비교하여, 수위 측정값(H)이 수위 기준값(HR)에 다시 도달하는지 확인한다.
이 때, 압력 측정값(P)이 압력 기준값(PR)에 다시 도달하고 수위 측정값(H)이 수위 기준값(HR)에 다시 도달할 경우, S140' 단계가 수행된다.
S140' 단계에서는 압력 측정값(P)이 압력 기준값(PR)에 다시 도달한 다른 특정 시간을 시간제공부(40)를 이용하여 획득하며, 해당 시간을 제2 압력 도달 시간(TAP2)으로 설정한다.
또한, S140' 단계에서는 수위 측정값(H)이 수위 기준값(HR)에 다시 도달한 다른 특정 시간을 시간제공부(40)를 이용하여 획득하며, 해당 시간을 제2 수위 도달 시간(TAH2)으로 설정한다. 만일, 압력 측정값(P)이 압력 기준값(PR)에 다시 도달하지 않거나 수위 측정값(H)이 수위 기준값(HR)에 다시 도달하지 않는 경우, S130' 단계 이전으로 돌아가서 S130' 단계를 반복 수행한다.
이후, S210' 단계에서는 S110' 단계 내지 S140' 단계를 통해 획득한 제1 압력 도달 시간(TAP1), 제1 수위 도달 시간(TAH1), 제2 압력 도달 시간(TAP2) 및 제2 수위 도달 시간(TAH2)을 이용하여, 제1 압력 도달 시간(TAP1) 및 제2 압력 도달 시간(TAP2)의 차이인 제1 시간 차이값(T△1)과, 제1 수위 도달 시간(TAH1) 및 제2 수위 도달 시간(TAH2)의 차이인 제2 시간 차이값(T△2)을 각각 연산한다.
이후, S220' 단계에서는 획득한 제1 시간 차이값(T△1)을 저장부에 저장된 제1 시간 기준값(TR)과 비교하여, 제1 시간 차이값(T△1)이 제1 시간 기준값(TR1)과 같은지 또는 제1 시간 기준값(TR1) 보다 작은지(이하, 이를 “제1 조건”이라 지칭함) 확인한다.
또한, S220' 단계에서는 획득한 제2 시간 차이값(T△2)을 저장부에 저장된 제2 시간 기준값(TR2)과 비교하여, 제2 시간 차이값(T△2)이 제2 시간 기준값(TR2)과 같은지 또는 제2 시간 기준값(TR2) 보다 작은지(이하, 이를 “제2 조건”이라 지칭함)를 확인한다.
제1 조건 및 제2 조건이 모두 만족되는 경우, S230' 단계가 수행되며, S230' 단계에서는 수충격 현상이 발생한 것으로 판단한다. 만일, 제1 조건 및 제2 조건이 모두 만족되지 않는 경우, 즉 제1 시간 차이값(T△1)이 제1 시간 기준값(TR1) 보다 크거나 제2 시간 차이값(T△2)이 제2 시간 기준값(TR2) 보다 큰 경우, 수충격 현상이 미발생한 것으로 판단되며, S110' 단계 이전으로 돌아가서 S110' 단계를 반복 수행한다.
본 발명의 여러 실시예에 따른 수충격 인식 방법은 에어 챔버에 설치된 센서부의 센서 측정값(S)이 소정의 센싱 기준값(SR)에 도달한 시간 이후 소정의 시간 기준값(TR) 시간 이내에 다시 소정의 센싱 기준값(SR)에 도달하는 경우 메인 배관에 수충격이 발생한 것으로 판단하는 간단한 방법을 이용하여 수충격을 인식하므로, 간단한 방법으로 수충격을 인식할 수 있고, 수충격 현상의 인식을 위하여 필요한 연산량을 줄일 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위 및 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1 : 수충격 방지 시스템 10 : 배관부
11 : 메인 배관 12 : 연결 배관
13 : 차단 밸브 14 : 배수 밸브
15 : 펌프 20 : 챔버부
21 : 에어 챔버 22 : 공기압축기
23 : 배기 밸브 24 : 압력 게이지
25: 수위계 30 : 센서부
31 : 압력 센서 32 : 레벨 센서
40, 110 : 시간제공부 50 : 제어부
100 : 수충격 인식 장치 CV : 체크 밸브

Claims (9)

  1. 펌프(15)에 의하여 유체가 공급되는 메인 배관(11)에 연결되어 내부 압력 및 수위가 변동될 수 있는 에어 챔버(21) 및 상기 에어 챔버(21) 내의 압력 및 수위를 측정하는 센서부(30)를 구비하는 수충격 방지 시스템(1)의 수충격 인식 방법으로서,
    상기 센서부(30)에서 측정된 압력 측정값(P) 또는 수위 측정값(H) 중 어느 하나인 센서 측정값(S)과, 센서 측정값(S)에 대한 수충격 발생 판단 시의 기준 값인 센싱 기준값(SR)과, 시간에 대한 수충격 발생 판단 시의 기준 값인 시간 기준값(TR)을 각각 이용하여,
    상기 센서 측정값(S)이 상기 센싱 기준값(SR)에 도달한 시간 이후 상기 시간 기준값(TR) 시간 이내에 다시 상기 센싱 기준값(SR)에 도달하는 경우 상기 메인 배관(11)에 수충격이 발생되었음을 인식하되,
    상기 센서 측정값(S)이 소정의 제1 센싱 기준값(SR1)을 초과한 이후 상기 시간 기준값(TR) 시간 이내에 상기 제1 센싱 기준값(SR1)의 미만이 되는 경우나, 상기 센서 측정값(S)이 상기 제1 센싱 기준값(SR1) 보다 작은 값을 가지는 소정의 제2 센싱 기준값(SR2)의 미만이 된 이후 상기 시간 기준값(TR) 시간 이내에 상기 제2 센싱 기준값(SR2)을 초과하는 경우, 상기 메인 배관(11)에 수충격이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 수충격 방지 시스템의 수충격 인식 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센싱 기준값(SR1)은 양(+)의 값을 가지고, 제2 센싱 기준값(SR2)은 음(-)의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 수충격 방지 시스템의 수충격 인식 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    (a) 상기 센서 측정값(S)이 기 설정된 센싱 기준값(SR)에 도달하는 시간인 제1 도달 시간(TA1)을 획득하고, 상기 센서 측정값(S)이 제1 도달 시간(TA1) 이후 센싱 기준값(SR)에 도달하는 시간인 제2 도달 시간(TA2)을 획득하는 단계; 및
    (b) 상기 제1 도달 시간(TA1)과 상기 제2 도달 시간(TA2)의 시간차인 시간 차이값(T△)이 기 설정된 시간 기준값(TR) 보다 작은 경우 상기 메인 배관(11)에 수충격이 발생하는 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수충격 방지 시스템의 수충격 인식 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서는,
    상기 센서 측정값(S)이 상기 제1 센싱 기준값(SR1)을 초과하는 시점을 상기 제1 도달 시간(TA1)으로 획득하고, 상기 센서 측정값(S)이 상기 제1 도달 시간(TA1) 이후 상기 제1 센싱 기준값(SR1)의 미만이 되는 시점을 상기 제2 도달 시간(TA2)으로 획득하는 것을 특징으로 하는 수충격 방지 시스템의 수충격 인식 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서는,
    상기 센서 측정값(S)이 상기 제2 센싱 기준값(SR2) 미만이 되는 시점을 상기 제1 도달 시간(TA1)으로 획득하고, 상기 센서 측정값(S)이 상기 제1 도달 시간(TA1) 이후 상기 제2 센싱 기준값(SR2)을 초과하는 시점을 상기 제2 도달 시간(TA2)으로 획득하는 것을 특징으로 하는 수충격 방지 시스템의 수충격 인식 방법.
  7. 펌프(15)에 의하여 유체가 공급되는 메인 배관(11)에 연결되어 내부 압력 및 수위가 변동될 수 있는 에어 챔버(24) 및 상기 에어 챔버(24) 내의 압력 및 수위를 측정하는 센서부(30)를 구비하는 수충격 방지 시스템(1)의 상기 센서부(30)에서 측정된 압력 측정값(P) 및 수위 측정값(H)과, 압력 측정값(P)에 대한 수충격 발생 판단 시의 기준 값인 압력 기준값(PR)과, 수위 측정값(H)에 대한 수충격 발생 판단 시의 기준 값인 수위 기준값(HR)과, 시간에 대한 수충격 발생 판단 시의 기준 값인 제1 시간 기준값(TR1) 및 제2 시간 기준값(TR2)을 각각 이용하여 상기 메인 배관(11)에서 수충격이 발생하였음을 인식하는 수충격 방지 시스템(1)의 수충격 인식 방법으로서,
    상기 압력 측정값(P)이 상기 압력 기준값(PR)에 도달한 이후 상기 제1 시간 기준값(TR1) 이내에 다시 상기 압력 기준값(PR)에 도달하는 제1 조건을 만족하고, 상기 수위 측정값(H)이 상기 수위 기준값(HR)에 도달한 이후 상기 제2 시간 기준값(TR2) 시간 이내에 다시 상기 수위 기준값(HR)에 도달하는 제2 조건을 만족하는 경우, 상기 메인 배관(11)에서 수충격이 발생한 것으로 인식하되,
    상기 압력 측정값(P)이 소정의 제1 압력 기준값(PR1)을 초과한 이후 상기 제1 시간 기준값(TR1) 시간 이내에 상기 제1 압력 기준값(PR1)의 미만이 되는 경우나, 상기 압력 측정값(P)이 상기 제1 압력 기준값(PR1) 보다 작은 값을 가지는 소정의 제2 압력 기준값(PR2)의 미만이 된 이후 상기 제1 시간 기준값(TR1) 시간 이내에 상기 제2 압력 기준값(PR2)을 초과하는 경우, 상기 제1 조건의 만족으로 판단하는 것을 특징으로 하는 수충격 인식 방법.
  8. 펌프(15)에 의하여 유체가 공급되는 메인 배관(11)에 연결되어 내부 압력 및 수위가 변동될 수 있는 에어 챔버(24) 및 상기 에어 챔버(24) 내의 압력 및 수위를 측정하는 센서부(30)를 구비하는 수충격 방지 시스템으로서,
    상기 센서부(30)에서 측정된 압력 측정값 또는 수위 측정값인 센서 측정값(S)과, 기 저장된 센서 측정값(S)에 대한 수충격 발생 판단 시의 기준 값인 센싱 기준값(SR)과, 기 저장된 시간에 대한 수충격 발생 판단 시의 기준 값인 시간 기준값(TR)을 각각 이용하여 상기 메인 배관(11)에 수충격이 발생하였음을 인식하는 제어부(50); 및
    현재 시간 정보를 상기 제어부(50)로 제공하는 시간제공부(40)를 포함하고,
    상기 제어부(50)는,
    상기 센서 측정값(S)이 상기 센싱 기준값(SR)에 도달한 시간 이후 상기 시간 기준값(TR) 시간 이내에 다시 상기 센싱 기준값(SR)에 도달하는 경우 상기 메인 배관(11)에 수충격이 발생한 것으로 판단하되,
    상기 센서 측정값(S)이 소정의 제1 센싱 기준값(SR1)을 초과한 이후 상기 시간 기준값(TR) 시간 이내에 상기 제1 센싱 기준값(SR1) 미만이 되는 경우나, 상기 센서 측정값(S)이 상기 제1 센싱 기준값(SR1) 보다 작은 값을 가지는 소정의 제2 센싱 기준값(SR2)의 미만이 된 이후 상기 시간 기준값(TR) 시간 이내에 상기 제2 센싱 기준값(SR2)을 초과하는 경우, 상기 메인 배관(11)에 수충격이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 수충격 방지 시스템.
  9. 펌프(15)에 의하여 유체가 공급되는 메인 배관(11)에 연결되어 내부 압력 및 수위가 변동될 수 있는 에어 챔버(24) 및 상기 에어 챔버(24) 내의 압력 및 수위를 측정하는 센서부(30)를 구비하는 수충격 방지 시스템으로서,
    상기 센서부(30)에서 측정된 압력 측정값(P) 및 수위 측정값(H)과, 기 저장된 압력 측정값(P)에 대한 수충격 발생 판단 시의 기준 값인 압력 기준값(PR)과, 기 저장된 수위 측정값(H)에 대한 수충격 발생 판단 시의 기준 값인 수위 기준값(HR)과, 기 저장된 시간에 대한 수충격 발생 판단 시의 기준 값인 제1 시간 기준값(TR1) 및 제2 시간 기준값(TR2)을 각각 이용하여 상기 메인 배관(11)에 수충격이 발생하였음을 인식하는 제어부(50); 및
    현재 시간 정보를 제공하는 시간제공부(40)를 포함하고,
    상기 제어부(50)는,
    상기 압력 측정값(P)이 상기 압력 기준값(PR)에 도달한 이후 상기 제1 시간 기준값(TR1) 시간 이내에 다시 상기 압력 기준값(PR)에 도달하는 제1 조건 및, 상기 수위 측정값(H)이 상기 수위 기준값(HR)에 도달한 이후 상기 제2 시간 기준값(TR2) 시간 이내에 다시 상기 수위 기준값(HR)에 도달하는 제2 조건을 만족하면 상기 메인 배관(11)에 수충격이 발생한 것으로 판단하되,
    상기 압력 측정값(P)이 소정의 제1 압력 기준값(PR1)을 초과한 이후 상기 제1 시간 기준값(TR1) 시간 이내에 상기 제1 압력 기준값(PR1) 미만이 되는 경우나, 상기 압력 측정값(P)이 상기 제1 압력 기준값(PR1) 보다 작은 값을 가지는 소정의 제2 압력 기준값(PR2)의 미만이 된 이후 상기 제1 시간 기준값(TR1) 시간 이내에 상기 제2 압력 기준값(PR2)을 초과하는 경우, 상기 제1 조건의 만족으로 판단하는 것을 특징으로 하는 수충격 방지 시스템.
KR1020180029250A 2018-03-13 2018-03-13 수충격 인식 방법 및 이를 이용하는 수충격 방지 시스템 KR102093736B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180029250A KR102093736B1 (ko) 2018-03-13 2018-03-13 수충격 인식 방법 및 이를 이용하는 수충격 방지 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180029250A KR102093736B1 (ko) 2018-03-13 2018-03-13 수충격 인식 방법 및 이를 이용하는 수충격 방지 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190107918A KR20190107918A (ko) 2019-09-23
KR102093736B1 true KR102093736B1 (ko) 2020-03-26

Family

ID=68069329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180029250A KR102093736B1 (ko) 2018-03-13 2018-03-13 수충격 인식 방법 및 이를 이용하는 수충격 방지 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102093736B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100742398B1 (ko) 2006-02-17 2007-07-24 양철수 수충격 방지시스템의 수충격 인식방법 및 제어방법
KR101198878B1 (ko) * 2012-05-15 2012-11-07 (주)에스엠테크 수충격 인식 및 에너지 절감형 수충격방지시스템과 그 제어방법
US20130298690A1 (en) 2010-11-01 2013-11-14 Ray Bond Entropy-based impact load identification
KR101630395B1 (ko) 2015-06-19 2016-06-14 (주)에스엠테크 운전상태 분석알고리즘에 의한 수충격 방지시스템
WO2017039053A1 (ko) 2015-08-31 2017-03-09 케이.엘.이.에스 주식회사 하중 계측 시스템

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100781716B1 (ko) * 2006-02-17 2007-12-03 양철수 저장부가 구비된 수충격 방지장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100742398B1 (ko) 2006-02-17 2007-07-24 양철수 수충격 방지시스템의 수충격 인식방법 및 제어방법
US20130298690A1 (en) 2010-11-01 2013-11-14 Ray Bond Entropy-based impact load identification
KR101198878B1 (ko) * 2012-05-15 2012-11-07 (주)에스엠테크 수충격 인식 및 에너지 절감형 수충격방지시스템과 그 제어방법
KR101630395B1 (ko) 2015-06-19 2016-06-14 (주)에스엠테크 운전상태 분석알고리즘에 의한 수충격 방지시스템
WO2017039053A1 (ko) 2015-08-31 2017-03-09 케이.엘.이.에스 주식회사 하중 계측 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190107918A (ko) 2019-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3428475B1 (en) Dual-stage, stroke-activated, mixed fluid gas shock strut servicing monitoring system
JP5752735B2 (ja) 位置決定装置
EP3424816B1 (en) Dual-stage, separated gas/fluid shock strut servicing monitoring system using two pressure/temperature sensors
US20150323364A1 (en) Fluid meter device
KR102208146B1 (ko) 가스누출 감지시스템
JPH09113400A (ja) 配管漏洩検知装置
US9546892B2 (en) Methods and systems for estimation of propellant transfer in an ion propulsion system
US20130247999A1 (en) Hydraulic accumulator pre-charge pressure detection
US20200256717A1 (en) Method and system for detecting volumetric parameters of liquid in a container
EP3396333A1 (en) Liquid level detection device of liquid supplying apparatus, liquid level detection method for liquid supplying apparatus, and liquid supplying apparatus equipped with such liquid level detection device
KR102093736B1 (ko) 수충격 인식 방법 및 이를 이용하는 수충격 방지 시스템
JP6083535B2 (ja) 水素充填装置
US7430492B2 (en) Device and method for controlling the state of an energy accumulator
US20140207395A1 (en) Fuel Storage Tank Water Detector With Triggered Density
US20160238428A1 (en) Device and method for measuring liquid level
US20160341620A1 (en) Method and system for monitoring pressure in a gas containment unit
US20140013734A1 (en) Mechanical seal support system
US10775211B2 (en) Real-time vessel monitoring system
CN109084968B (zh) 一种空气阀动态性能测试装置以及测试方法
US20220388638A1 (en) Trend monitoring of a shock absorber condition
JP5645018B2 (ja) 注液管の漏洩検知方法及び漏洩検知システム
US9581517B2 (en) Real time tire pressure gauge
JP2011021972A (ja) 圧力測定装置およびこれを備える車両
US11047723B1 (en) Apparatus and method for measuring fluid flow parameters
US20230167836A1 (en) Prognostication and amelioration of gas ingress in hydraulic systems

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
J204 Request for invalidation trial [patent]
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2022100003125; TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20221114

Effective date: 20230731