KR102140831B1 - 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템 - Google Patents

스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기계의 과부하로 인하여 고장이 발생할 시 센서를 통해 기계의 진동, 온도, 작동소음, 전압, 전류 등에 대한 정보를 수집 및 분석하고, 미리 설정된 판단기준과 대비하여 이상 유무를 판단하여 무인으로 시스템을 작동시킴으로써 수리시설 제어의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템은 수처리 시설의 수문을 구동하는 기계의 진동, 온도, 동작소리, 전압, 전류 등 현장 상황에 맞는 오감을 이용한 다양한 판단기준을 설정하고, 수집된 정보를 분석하여 이에 따른 이상 유무 판단을 시스템이 자동 수행하고 통신두절시 자동으로 대처함으로써 수처리시설 제어의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템{Unmanned water treatment system using five senses technology when machine overloaded}
본 발명은 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기계의 과부하로 인하여 고장이 발생할 시 센서를 통해 기계의 진동, 온도, 작동소음, 전압, 전류 등에 대한 정보를 수집 및 분석하고, 미리 설정된 판단기준과 대비하여 이상 유무를 판단하여 무인으로 시스템을 작동시킴으로써 수리시설 제어의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템에 관한 것이다.
최근 이상 기후로 강우가 발생하는 시점에서 수처리 시설물의 제어시 배수의 감당량을 초과하는 단기간 대량의 강우 형태를 보임으로써, 기존의 제어 시스템 방식으로는 해법을 찾을 수 없고, 펌프의 용량 증대, 저류지 둑 높임과 같은 구조적인 대응의 한계에 이르고 있다.
또한, 국지성 집중호우와 같은 긴박한 상황에서 다수의 수처리 시설물에서 발생하는 동시 다발적인 기계, 통신의 문제, 현장 변수 발생에 대해서는 한정된 인력이 관리하기 어려운 현실이다.
즉, 인력에 의해 원격으로 관리되는 감시계측제어시스템의 경우 기계의 과부하로 인한 고장으로 인해 원격제어가 불가능한 상황에서 집중호우 발생 현장을 관리자가 직접 가서 해결하기에는 골든 타임 내에 처리할 수 없어 인명과 재산피해를 가져오게 된다. 따라서, 사전에 관리자에 의해 재난재해 매뉴얼에 따라 설정된 시스템에 의해 재해에 대비하여 무인 수처리 시설물의 제어로 동작하고 그 결과를 관리자나 관련기관에 신속하게 전달하는 시스템이 요구되고 있는 실정이다.
KR 10-2014-01120985 A KR 10-1720543 B1 KR 10-0736877 B1
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 수처리 시설물의 기계의 과부하로 인한 고장 발생시 센서를 통해 기계의 진동, 온도, 작동소음, 전압, 전류 등에 대한 정보를 수집 및 분석하고, 미리 설정된 판단기준과 대비하여 이상 유무를 판단하여 무인으로 수처리 시설물의 시스템을 작동시킴으로써 수처리 시설물 제어의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템은 저류지 또는 댐의 방류구에 설치되는 수문과, 상기 수문을 개폐하는 권양기 또는 유압구동부를 포함하는 수문설비와; 상기 저류지 또는 댐의 수위를 특정하는 수위센서와, 상기 권양기의 구동모터의 진동을 측정하는 진동센서와, 상기 구동모터의 온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 구동모터의 회전축에 연결된 구동축을 지지하는 베어링의 온도를 측정하는 제2온도센서와, 상기 구동모터의 작동에 따른 소음을 측정하는 마이크로폰과, 상기 유압구동부의 유압펌프로부터 유압실린더로 출력되는 유체의 압력을 측정하는 압력센서를 포함하여 상기 저류지 또는 댐의 수위정보와, 상기 구동모터의 진동정보, 온도정보, 소음정보 및 상기 유압구동부의 압력정보를 수집하는 정보수집부와; 중앙제어부로부터 송출되는 제어신호를 수신하여 수신된 제어신호에 따라 상기 수문설비의 동작을 제어하는 일반제어모드와, 상기 중앙제어부와 통신 두절 상태일 때 상기 정보수집부에서 수집된 정보를 전달받아 기설정된 기준정보과 비교하여 상기 수문설비의 동작을 제어하는 자동제어모드 중 어느 하나의 제어모드로 상기 수문설비의 동작을 제어하는 로컬제어부와; 상기 로컬제어부와 상기 중앙제어부를 통신 가능하게 지원하며, 외부와 통신 가능하게 된 통신설비;를 구비하고, 상기 로컬제어부는 상기 제1온도센서에서 측정된 온도정보가 설정된 정상범위를 벗어나면 상기 구동모터의 동작을 중지시키도록 상기 구동모터를 제어하고, 상기 정보수집부에서 수집된 진동정보, 베어링의 온도정보, 소음정보 중 적어도 어느 하나가 설정된 정상범위를 벗어나면 상기 구동모터에 과부하게 발생한 것으로 판단 또는 압력정보가 설정된 정상범위를 벗어나면 상기 유압구동부에 과부하가 발생한 것으로 판단하고, 상기 수문을 설정된 주기로 개폐시키는 것을 반복하도록 상기 구동모터 또는 상기 유압구동부를 제어하고, 상기 통신설비를 통해 상기 중앙제어부로 처리결과를 전송 및 관리자의 휴대단말기로 이벤트 메시지를 발송하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동모터 주변에 설치되어 상기 구동모터 측으로 소화약재를 분사하는 소화설비를 더 구비하고, 상기 로컬제어부는 상기 제1온도센서에서 측정된 구동모터의 온도정보가 설정된 최대온도값을 초과하는 경우 상기 구동모터 측으로 소화약재가 분사되게 상기 소화설비를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동모터 주변에 설치되어 상기 구동모터의 열화상을 촬영하는 열화상카메라를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동모터의 회전수를 측정하는 회전수측정센서를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 수문은 저류지 또는 댐의 배수구를 개폐하는 메인게이트와, 상기 메인게이트의 좌우 폭 방향을 따라 인접되게 배치되고 상기 메인게이트에 대해 상기 메인게이트의 상하 길이방향을 따라 각각 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 복수의 서브게이트와, 자중에 의해 상기 서브게이트가 각각 상기 메인게이트에 대해 하방으로 슬라이딩 이동하는 것을 단속하는 단속부 및 상기 배수구 바닥 측에 설치되어 상기 수문의 폐쇄여부를 감지하여 상기 로컬제어부로 신호를 출력하는 리미트센서를 더 구비하고, 상기 로컬제어부는 상기 수문의 폐쇄 동작중 설정된 시간 내에 상기 리미트센서로부터 출력되는 신호를 수신하지 못하면, 상기 서브게이트를 상기 메인게이트에 대해 하방으로 낙하시킬 수 있도록 상기 단속부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템은 네트워크망이 단절되더라도 현장에 설치된 장비를 통해 현장 기계 등의 시설물에 대한 정보를 수집, 분석, 판단하여 스스로 무인 운전을 수행함으로써 동시 다발적으로 발생할 수 있는 재난 재해 시 골든 타임에 신속하게 대응할 수 있는 장점이 있다.
또한, 사전에 관리자에 의해 재난재해 매뉴얼에 따라 설정된 시스템에 의해 재해에 대비하여 자동제어모드로 동작하고 그 결과를 관리자나 유관기관에 신속하게 전달할 수 있다.
또한, 본 발명은 수처리 시설의 수문을 구동하는 기계의 진동, 온도, 동작소리, 전압, 전류 등 현장 상황에 맞는 오감을 이용한 다양한 판단기준을 설정하고, 수집된 정보를 분석하여 이에 따른 이상 유무 판단을 시스템이 자동 수행하고 통신두절시 자동으로 대처함으로써 수처리시설 제어의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템의 제어계통을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템의 구성요소를 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템의 수문설비를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템의 다른 실시 예에 따른 수문설비를 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템이 도시되어 있다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템은 수문설비(100)와, 정보수집부(200)와, 로컬제어부(300)와, 통신설비(400) 및 중앙제어부(500)를 구비한다.
수문설비(100)는 저류지 또는 댐의 방류구에 설치되는 수문(101)과, 수문을 개폐하는 개폐장치(110)를 포함한다.
개폐장치는 모터(122)를 이용하여 수문을 승강시키는 권양기 또는 유압을 이용하여 수문을 승강시키는 유압구동부를 포함하여 구성될 수 있다. 개폐장치는 권양기 또는 유압구동부를 선택적으로 적용할 수 있다.
개폐장치는 구동모터(111)와, 감속기어와, 랙기어 등을 포함하여 구성되는 권양기로 구성될 수 있다.
이와 다르게 개폐장치(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 또는 임펠러(121)와 모터(122)로 구성된 유압펌프(123)와, 유압펌프(123)에 유체를 공급하는 탱크(124), 유압펌프(123)로부터 공급되는 유체의 흐름을 제어하는 컨트롤밸브(125) 및 컨트롤밸브(125)를 통해 유압펌프(123)로부터 공급되는 유체의 흐름에 따라 길이가 신축되는 유압실린더(126)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 유압실린더(126)와 컨드롤밸브(125) 사이의 유압공급라인에는 유체의 압력을 측정하기 위한 압력센서(206)가 구비된다.
유압실린더는 저류지 또는 댐의 방류구 또는 배수구(15) 측에 설치되는 지지프레임(105)에 일 측이 고정되고 타 측은 수문에 고정되어 컨트롤밸브를 통해 공급되는 유압의 방향에 따라 신축되면서 수문을 개폐한다.
정보수집부(200)는 저류지 또는 댐의 수위정보와, 개폐장치를 구성하는 구동모터(111)의 진동정보, 온도정보, 소음정보 및 유압구동부의 압력정보를 수집하는 것으로서, 저류지 또는 댐의 수위를 특정하는 수위센서(201)와, 권양기의 구동모터(111)의 진동을 측정하는 진동센서(202)와, 구동모터(111)의 온도를 측정하는 제1온도센서(203)와, 구동모터(111)의 회전축에 연결된 구동축을 지지하는 베어링의 온도를 측정하는 제2온도센서(204)와, 구동모터(111)의 작동에 따른 소음을 측정하는 마이크로폰(205)과, 유압구동부의 유압펌프(123)로부터 유압실린더(126)로 출력되는 유체의 압력을 측정하는 압력센서(206)를 포함한다.
정보수집부(200)는 현장의 강수량을 측정을 위한 강우량센서 및 강설량센서를 포함하여 현장의 강수량 정보를 실시간으로 수집할 수도 있다. 정보수집부(200)에서 수집되는 정보는 후술하는 로컬제어부(300)로 송출되며, 데이터베이스에 저장된다.
로컬제어부(300)는 중앙제어부(500)로부터 송출되는 제어신호를 수신하여 수신된 제어신호에 따라 상기 수문설비(100)의 동작을 제어하는 일반제어모드와, 중앙제어부(500)와 통신 두절 상태일 때 정보수집부(200)에서 수집된 정보를 전달받아 기설정된 기준정보과 비교하여 수문설비(100)의 동작을 제어하는 자동제어모드 중 어느 하나의 제어모드로 상기 수문설비(100)의 동작을 제어한다.
일반제어모드는 로컬제어부(300)가 중앙제어부(500)와 통신 가능한 상태에서 중앙제어부(500)로부터 송출되는 제어신호를 수신하고, 수신된 제어신호에 따라 수문설비(100)의 동작을 제어하한다.
중앙제어부(500)는 유관기관 자료인 기상청 기상예보자료, 홍수통제소 하천 주변 주요지점 수위자료, 국립해양조사원 조석예보 등의 자료를 주기적으로 수집 및 수집된 정보를 분석 및 판단하고, 그 분석결과를 관리자의 모니터 또는 디스플레이에 표출하며, 분석결과가 이벤트 발생조건과 일치할 경우 관리자 단말기 또는 유관기관 담당자에게 동보 휴대폰 문자메시지(SMS)나 동보 팩스(Fax)로 하나의 송신 장치에서 여러 개의 수신 장치로 동시에 같은 내용의 정보를 보내는 통신 방법으로 이벤트를 처리하고, 이벤트에 따른 수문설비(100)의 동작을 자동 또는 수동으로 수행할 수 있도록 제어한다. 일 예로, 설정된 관리수위 이상으로 상승하여 수문을 열어 물을 방류할 필요가 있을 때 수문을 개방하기 위한 제어신호를 로컬제어부(300)로 송출한다.
한편, 자동제어모드는 로컬제어부(300)가 중앙제어부(500)와 통신 두절 상태일 때 즉, 중앙제어부(500)로부터 제어신호를 전달받지 못하는 상태일 때, 정보수집부(200)에 수집된 정보에 따라 수문설비(100)의 동작을 제어하며, 방송을 통해 현장에 소리를 통해 경보신호를 송출 및 관리자 단말기로 이벤트 메시지를 송출한다.
로컬제어부(300)는 중앙제어부(500)와 통신 상태를 유지하다가 통신이 두절되면 통신 리셋 제어 신호를 보내 모뎀, 공유기 등 통신 전원부를 리셋시키고 설정된 리셋 횟수를 초과할 때까지 통신이 자동재개되지 않으면 로컬제어부(300)의 자체 저장소에 환경정보를 저장하고 설정된 정보에 따라 자동으로 수문설비(100)의 동작을 제어한다.
동시에 유관기관의 관계자에게 동보 SMS와 동보 FAX를 보내고 현장 측 방송장치를 통해 저장된 동보 방송을 송출하여 수위 상승으로 인한 수문개방 골든타임 이내에 처리될 수 있도록 자동으로 수행한다. 이는 자동화가 아닌 사람이 직접 수행할 경우 수문을 열어야 하는 골든타임을 초과하거나 상황을 제때 전파하지 못함으로 인명과 재산 피해가 발생하는 것을 방지한다.
이후 통신이 재개되면 자체 데이터베이스에 저장된 정보를 중앙제어부(500)로 자동 전송 및 처리 결과를 보고하고, 중앙제어부(500)는 관리자 단말기 또는 유관기관 담당자에게 동보 핸드폰 문자메시지(SMS)로 시설물 제어 상황 및 처리결과를 알려줌으로써 관리자 단말기의 부재 상황에서 재차 발생할 수 있는 통신 두절에 대비 및 관리자 단말기가 현장을 방문하도록 한다.
자동제어모드에서 로컬제어부(300)는 제1온도센서(203)에서 측정된 온도정보가 설정된 정상범위를 벗어나면 구동모터(111)의 동작을 즉시 중지시키도록 구동모터(111)를 제어할 수 있다.
또한, 로컬제어부(300)는 수문에 이물질이 끼는 등 수문의 개폐동작에 문제가 발생함에 따라 정보수집부(200)에서 수집된 진동정보, 베어링의 온도정보, 소음정보 중 적어도 어느 하나가 설정된 정상범위를 벗어나면 구동모터(111)에 과부하게 발생한 것으로 판단한 뒤 구동모터(111)를 정역회전시켜 수문에 이물질이 이탈되도록 수문을 설정된 주기로 개폐시킬 수 있다.
한편, 로컬제어부(300)는 정보수집부(200)에서 수집된 압력정보가 설정된 정상범위를 벗어나면 유압구동부에 과부하가 발생한 것으로 판단하고, 수문을 설정된 주기로 개폐시키는 것을 반복하도록 유압구동부를 제어할 수 있다.
그리고, 통신설비(400)를 통해 중앙제어부(500)로 처리결과를 전송 및 관리자 단말기의 휴대단말기로 이벤트 메시지를 발송한다.
통신설비(400)는 로컬제어부(300)와 중앙제어부(500)를 통신 가능하게 지원하며, 외부와 통신 가능하게 된다.
중앙제어부(500)는 기상청 기상예보자료, 홍수통제소 하천 주변 주요지점 수위자료, 국립해양조사원 조석예보 등의 자료를 주기적으로 수집 및 수집된 정보를 분석 및 판단하고, 그 분석결과를 관리자 단말기의 모니터에 표출하며, 분석결과가 이벤트 발생조건과 일치할 경우 관리자 단말기 또는 유관기관 담당자에게 동보 휴대폰 문자메시지(SMS)나 동보 팩스(Fax)로 하나의 송신 장치에서 여러 개의 수신 장치로 동시에 같은 내용의 정보를 보내는 통신 방법으로 이벤트를 처리하고, 이벤트에 따른 수문설비(100)의 동작을 자동 또는 수동으로 수행할 수 있도록 제어한다.
한편, 본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템은 구동모터(111) 주변에 설치되어 구동모터(111) 측으로 소화약재를 분사하는 소화설비(1150)를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 로컬제어부(300)는 제1온도센서(203)에서 측정된 구동모터(111)의 온도정보가 설정된 최대온도값을 초과하는 경우 구동모터(111) 측으로 소화약재가 분사되게 소화설비(1150)를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템의 정보수집부(200)는 구동모터(111) 주변에 설치되어 구동모터(111)의 열화상을 촬영하는 열화상카메라(207) 및 구동모터(111)의 회전수를 측정하는 회전수측정센서(208)를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 로컬제어부(300)는 열화상카메라(207)에서 촬영된 영상을 통신설비(400)를 통해 중앙제어부(500)로 전송하며, 회전수측정센서(208)에서 측정된 회전수가 설정된 기준치 이하일 때 구동모터(111)에 과부하가 발생한 것으로 판단하여 수문을 개폐시키는 동작을 반복하도록 구동모터(111)의 동작을 제어한다.
한편, 본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템의 수문(1110)은 도 3에 도시된 바와 같이 저류지 또는 댐의 배수구에 설치되는 메인가이드레일(1120)과, 메인가이드레일(1120)에 상하로 슬라이딩 이동되면서 배수구를 개폐하는 메인게이트(1130)와, 메인게이트(1130)의 좌우 폭 방향을 따라 인접되게 배치되고 메인게이트(1130)에 설치된 서브가이드레일(1140)에 의해 메인게이트(1130) 대해 메인게이트(1130)의 상하 길이방향을 따라 각각 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 복수의 서브게이트(1150)와, 자중에 의해 서브게이트(1150)가 각각 메인게이트(1130)에 대해 하방으로 슬라이딩 이동하는 것을 단속하는 단속부(1160) 및 배수구 바닥 측에 설치되어 수문(1110)에 의한 배수구의 폐쇄 여부를 감지하여 로컬제어부(300)로 폐쇄 감지 신호를 출력하는 리미트센서(1170)를 더 구비할 수 있다.
서브게이트(1150)는 메인게이트(1130)에 상하로 연장되게 설치되고 'ㄱ' 또는 'ㅜ'자 형상으로 꺾인 앵글 형태의 서브가이드레일(140)에 의해 메인게이트(1130)를 따라 슬라이딩 이동 가능하게 설치되고, 서브가이드레일(140)과 접하는 폭 방향 양측에는 전, 후면을 관통하는 관통구멍이 형성되며, 서브가이드레일(140)에도 관통구멍과 대응되는 통과구멍이 형성된다.
단속부(1160)는 축이 서브가이드레일(140)의 통과구멍을 향하도록 서브가이드레일(140)에 고정설치되고, 로컬제어부(300)에 의해 제어되어 축이 외부로 인출 또는 내부로 인입되는 솔레노이드를 적용하였다. 솔레노이드는 축이 인출되거나 인입되면서 서브게이트(1150)를 메인게이트(1130)에 구속시키거나 구속 상태를 해제한다. 일 예로, 솔레노이드의 축이 후퇴하여 통과구멍 및 관통구멍으로부터 인출될 시 서브게이트(1150)는 자중에 의해 하방으로 낙하되며, 솔레노이드의 축이 통과구멍 및 관통구멍으로 진입될 시 서브게이트(1150)가 메인게이트(1130)에 구속된다.
로컬제어부(300)는 수문(1110)의 폐쇄 동작중 설정된 시간 내에 리미트센서로부터 출력되는 폐쇄신호를 수신하지 못하면, 서브게이트(1150)를 메인게이트(1130)에 대해 하방으로 낙하시킬 수 있도록 단속부(1160)의 동작을 제어한다.
상술한 바와 같은 메인게이트(1130) 및 서브게이트(1150)로 구성된 수문(1110)은 이물질이 수문(1110)과 배수로 사이에 끼여 수문(1110)이 배수구를 완전히 폐쇄하지 못할 때, 이물질이 위치하는 부분을 제외한 나머지 부분만이라도 폐쇄시킬 수 있도록 한 것으로서, 수문(1110)을 반드시 폐쇄해야 하는 시기에 수문으로부터 방류되는 물의 양을 최소한으로 줄일 수 있다.
그리고, 하방으로 낙하된 서브게이트(1150)는 메인게이트(1130)가 배수구를 완전히 폐쇄시킨 상태에서 관리자에 의해 수동으로 초기 위치로 복귀될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템은 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100 : 수문설비
111 : 구동모터
121 : 임펠러
122 : 모터
123 : 유압펌프
125 : 컨트롤밸브
126 : 유압실린더
200 : 정보수집부
201 : 수위센서
202 : 진동센서
203 : 제1온도센서
204 : 제2온도센서
205 : 마이크로폰
206 : 압력센서
207 : 열화상카메라
208 : 회전수측정센서
300 : 로컬제어부
400 : 통신설비
500 : 중앙제어부
1110 : 수문
1120 : 메인가이드레일
1130 : 메인게이트
140 : 서브가이드레일
1150 : 서브게이트
1160 : 단속부
1170 : 리미트센서

Claims (5)

  1. 저류지 또는 댐의 방류구에 설치되는 수문과, 상기 수문을 개폐하는 권양기 또는 유압구동부를 포함하는 수문설비와;
    상기 저류지 또는 댐의 수위를 특정하는 수위센서와, 상기 권양기의 구동모터의 진동을 측정하는 진동센서와, 상기 구동모터의 온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 구동모터의 회전축에 연결된 구동축을 지지하는 베어링의 온도를 측정하는 제2온도센서와, 상기 구동모터의 작동에 따른 소음을 측정하는 마이크로폰과, 상기 유압구동부의 유압펌프로부터 유압실린더로 출력되는 유체의 압력을 측정하는 압력센서를 포함하여 상기 저류지 또는 댐의 수위정보와, 상기 구동모터의 진동정보, 온도정보, 소음정보 및 상기 유압구동부의 압력정보를 수집하는 정보수집부와;
    중앙제어부로부터 송출되는 제어신호를 수신하여 수신된 제어신호에 따라 상기 수문설비의 동작을 제어하는 일반제어모드와, 상기 중앙제어부와 통신 두절 상태일 때 상기 정보수집부에서 수집된 정보를 전달받아 기설정된 기준정보과 비교하여 상기 수문설비의 동작을 제어하는 자동제어모드 중 어느 하나의 제어모드로 상기 수문설비의 동작을 제어하는 로컬제어부와;
    상기 로컬제어부와 상기 중앙제어부를 통신 가능하게 지원하며, 외부와 통신 가능하게 된 통신설비;를 구비하고,
    상기 로컬제어부는 상기 제1온도센서에서 측정된 온도정보가 설정된 정상범위를 벗어나면 상기 구동모터의 동작을 중지시키도록 상기 구동모터를 제어하고, 상기 정보수집부에서 수집된 진동정보, 베어링의 온도정보, 소음정보 중 적어도 어느 하나가 설정된 정상범위를 벗어나면 상기 구동모터에 과부하게 발생한 것으로 판단 또는 압력정보가 설정된 정상범위를 벗어나면 상기 유압구동부에 과부하가 발생한 것으로 판단하고, 상기 수문을 설정된 주기로 개폐시키는 것을 반복하도록 상기 구동모터 또는 상기 유압구동부를 제어하고, 상기 통신설비를 통해 상기 중앙제어부로 처리결과를 전송 및 관리자의 휴대단말기로 이벤트 메시지를 발송하도록 제어하며,
    상기 수문은 저류지 또는 댐의 배수구를 개폐하는 메인게이트와, 상기 메인게이트의 좌우 폭 방향을 따라 인접되게 배치되고 상기 메인게이트에 대해 상기 메인게이트의 상하 길이방향을 따라 각각 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 복수의 서브게이트와, 자중에 의해 상기 서브게이트가 각각 상기 메인게이트에 대해 하방으로 슬라이딩 이동하는 것을 단속하는 단속부 및 상기 배수구 바닥 측에 설치되어 상기 수문의 폐쇄여부를 감지하여 상기 로컬제어부로 신호를 출력하는 리미트센서를 더 구비하고,
    상기 로컬제어부는 상기 수문의 폐쇄 동작중 설정된 시간 내에 상기 리미트센서로부터 출력되는 신호를 수신하지 못하면, 상기 서브게이트를 상기 메인게이트에 대해 하방으로 낙하시킬 수 있도록 상기 단속부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동모터 주변에 설치되어 상기 구동모터 측으로 소화약재를 분사하는 소화설비를 더 구비하고,
    상기 로컬제어부는 상기 제1온도센서에서 측정된 구동모터의 온도정보가 설정된 최대온도값을 초과하는 경우 상기 구동모터 측으로 소화약재가 분사되게 상기 소화설비를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동모터 주변에 설치되어 상기 구동모터의 열화상을 촬영하는 열화상카메라를 더 구비하는 것을 특징을 하는 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동모터의 회전수를 측정하는 회전수측정센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스마트 워터 그리드 맞춤형 기계 과부하시 오감기술을 이용한 무인 수처리 시스템.
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