KR102184531B1 - 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치 - Google Patents

수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배수로, 강, 하천, 댐, 저수지 등과 같이 수문이 설치되는 장소에 설치되어, 외수위와 내수위의 수위 변화에 따라 자동으로 수문 개도율이 자율 조절되도록 수문을 개폐하고, 수문 개도율을 측정하는 센서 없이 수문의 개도율을 파악하여 수문이 수위 변화에 따라 적절하게 개폐되도록 제어하는 수문개폐장치에 관한 발명이다.

Description

수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치{A floodgater opening and closing apparatus for controlling a rate of opening and closing by water level fluctuation}
본 발명은 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배수로, 강, 하천, 댐, 저수지 등과 같이 수문이 설치되는 장소에 설치되어, 외수위와 내수위의 수위 변화에 따라 자동으로 수문 개도율이 자율 조절되도록 수문을 개폐하고, 수문 개도율을 측정하는 센서 없이 수문의 개도율을 파악하여 수문이 수위 변화에 따라 적절하게 개폐되도록 제어하는 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치에 관한 기술이다.
현대시대는 과학기술이 발전하면서 다양한 산업분야의 변화가 시작되고 있으며, 특히 물 관리 분야는 4차 혁명시대를 맞이하여 많은 기술 변화가 진행되고 있다.
특히, 물 관리 분야에서 수문은 배수로, 강, 하천, 댐, 저수지 등에 설치되어 수위 관리를 하는 중요한 요소이다.
종래에는 수문의 개도율을 측정하는 센서를 수문에 설치하고, 센서의 측정값을 이용하여 수문의 개도율을 파악하여 수문의 개폐를 제어했다.
그러나 개도율 센서의 노화 또는 외부 환경적 요인(예: 낙뇌 등)에 의해 개도율 센서의 고장 또는 오동작으로 부정확한 수문 개도율이 파악됨으로 부정확한 수문 개폐 제어가 진행되고, 이로 인해 잦은 개도율 센서 교체로 인한 상당한 유지보수 비용이 발생하고, 부정확한 수위 조절에 의한 하천 범람 등의 문제가 있어 왔다.
따라서 본 발명에서는 개도율 센서의 설치 없이 수문의 개도율을 파악하고, 수위 변화에 따른 수문 개폐를 제어하는 수문개폐장치에 관한 기술을 제안하고자 한다.
다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.
1. 대한민국 등록특허공보 제10-1113070호 배수로의 실시간 물관리 감시 시스템 2. 대한민국 등록특허공보 제10-1397190호 자동차단수문 3. 대한민국 등록특허공보 제10-1553695호 스마트 수문
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로,
본 발명은 배수로, 강, 하천, 댐, 저수지 등과 같은 수 처리 시설물에 설치되어 측정되는 외수위와 내수위의 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절함으로서 수문을 개폐하되, 특히 수문의 개도율을 측정하는 개도율 센서 없이 수문의 개도율을 파악하여 수문이 적절하게 개폐되도록 제어하는 수문개폐장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명인 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치는,
권양기(200)에 의해 개폐되는 수문(100)과;
지능형 원격단말장치(RTU)(400)가 제공하는 제어신호에 따라 동작하여 수문(100)을 개폐시키는 권양기(200)와;
내수위와 외수위를 측정하고, 측정한 수위 정보를 지능형 원격단말장치(RTU)(400)로 제공하는 수위센서(300)와;
상기 수위센서(300)가 제공하는 수위 정보와 현재의 수문 개도율 정보를 이용하여 수문 개폐를 위한 제어신호를 권양기(200)로 제공하는 원격단말장치(RTU)(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 배수로, 강, 하천, 댐, 저수지 등과 같은 수 처리 시설물에 설치되어 측정되는 외수위와 내수위의 수위 변화에 따라 자동으로 수문 개도율이 자율 조절되도록 수문을 개폐하고, 수문의 개도율을 측정하는 개도율 센서 없이 수문의 개도율을 파악하여 수문이 적절하게 개폐되도록 제어하는 수문개폐장치이므로, 개도율 센서의 잦은 고장으로 인한 유지보수 비용의 절감과 배수로의 정확한 수위 조절이 이루어 질 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 수문개폐장치 설치 예시도
도 2는 본 발명의 수문개폐장치 구성 블록도
도 3은 본 발명의 수문개폐장치 세부 구성도
도 4는 본 발명의 수문개폐장치 기능 블록도
본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치(10)(이하 수문개폐장치)는 배수로, 강, 하천, 댐, 저수지 등과 같은 수 처리 시설물에 설치되는 장치이다.
도 1에는 수문개폐장치(10)가 강, 하천(30)과 배수로(20)가 만나는 지점에 설치되는 것을 예시하고 있으나, 상술한 바와 같이 본 발명의 수문개폐장치(10)는 이에 국한되지 않고 배수로, 강, 하천, 댐, 저수지 등과 같은 수 처리 시설물에 설치될 수 있음을 알아야 한다.
본 발명인 수문개폐장치(10)는 외수위와 내수위의 수위 변화에 따라 자동으로 수문을 개폐하되, 수문의 개도율을 측정하는 개도율 센서 없이 수문의 개도율을 파악하여 수문이 적절하게 개폐되도록 제어하기 때문에 개도율 센서의 잦은 고장으로 인한 유지보수 비용의 절감과 배수로의 정확한 수위 조절이 이루어 질 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
도 1, 2를 참조하면, 본 발명의 수문개폐장치(10)는 수문(100), 권양기(200), 수위센서(300), 원격단말장치(400)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 본 발명의 수문개폐장치(10)는,
권양기(200)에 의해 개폐되는 수문(100)과;
지능형 원격단말장치(RTU)(400)가 제공하는 제어신호에 따라 동작하여 수문(100)을 개폐시키는 권양기(200)와;
내수위와 외수위를 측정하고, 측정한 수위 정보를 지능형 원격단말장치(RTU)(400)로 제공하는 수위센서(300)와;
상기 수위센서(300)가 제공하는 수위 정보와 현재의 수문 개도율 정보를 이용하여 수문 개폐를 위한 제어신호를 권양기(200)로 제공하는 원격단말장치(RTU)(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 3을 참조하면, 상기 수문(100)은 배수로, 강, 하천, 댐, 저수지 등과 같은 수 처리 시설물에 설치되어 원격단말장치(RTU)(400)의 제어에 따라 권양기(200)에 의해 열리거나 닫히는 구성이다.
즉, 상기 수문(100)은 권양기(200)가 제공하는 기계적 동력에 의해 상승되거나 하강 되어 수위를 관리하는 구성이다.
이때, 내수위(도 1을 예를 들면 수문을 기준으로 배수로(20)측 수위)와 외수위(도 1을 예를 들면 수문을 기준으로 강, 하천(30)측 수위) 변화 상태에 따라 수문(100)의 수문 개도율(수문의 열림 정도)이 결정되고, 결정된 수문 개도율로 개방되어 수위가 관리된다.
도 3을 참조하면, 상기 권양기(200)는 지능형 원격단말장치(400)가 제공하는 제어신호에 따라 동작하여 수문(100)을 개폐시키는 구성으로, 권양기 모터, 동력전달수단, 보호함체 등을 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 상기 권양기(200)를 구성하는 권양기 모터는 지능형 원격단말장치(400)가 제공하는 제어신호에 따라 정, 역 회전하고, 권양기 모터의 회전 동력은 동력전달수단을 통해 수문(100)에 전달되는 것이다.
상기 보호함체는 일정한 크기를 가진 일종의 철재 함체로서, 권양기 모터와 동력전달수단을 외부 환경으로부터 보호한다.
상기 수위센서(300)는 내수위와 외수위를 측정하고, 측정한 수위 정보를 지능형 원격단말장치(RTU)(400)로 제공하는 구성으로서, 도 1, 3과 같이 내수위(도 1을 예를 들면 수문을 기준으로 배수로(20)측 수위)를 측정하는 제1 수위센서(310)와, 외수위(도 1을 예를 들면 수문을 기준으로 강, 하천(30)측 수위)를 측정하는 제2 수위센서(320)를 포함하여 구성된다.
도 4를 참조하면, 상기 원격단말장치(400)는 수위센서(300)가 제공하는 수위 정보(내수위 정보와 외수위 정보)와 현재의 수문 개도율 정보를 이용하여 수문 개폐를 위한 제어신호를 권양기(200)로 제공하는 일종의 RTU(Remote Terminal Unit)로서, 개도율 산출부(410), 조정 개도율 결정부(420), 정보 DB(430), 개폐 제어부(440)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 원격단말장치(RTU)(400)는,
수문(100)의 직전 개도율과 권양기(200)의 동작 시간과 정보 DB(430)에 저장된 제1, 2 정보를 이용해 수문(100)의 현재 개도율을 산출 및 기억하는 개도율 산출부(410)와,
수위센서(300)가 제공하는 수위 정보와 정보 DB(430)에 저장된 제3 정보를 이용해 현재 수위 변화에 대응되는 수문(100)의 조정 개도율을 결정하는 조정 개도율 결정부(420)와,
권양기(200)의 동작 시간과 수문(100)의 개폐량 관계 정보인 제1 정보, 수문(100)의 개폐량과 개도율 증감치의 상호 관계 정보인 제2 정보, 수위 변화 상태와 수문 개도율의 상호 관계 정보인 제3 정보를 포함하는 관리 정보가 저장되어 있는 정보 DB(430)와,
수문 개폐를 위한 수문 개폐량을 결정하고, 결정된 수문 개폐량에 대응되는 권양기(200)의 동작 시간을 결정하고, 결정된 동작 시간만큼 권양기(200)가 동작하도록 하는 제어신호를 권양기(200)로 제공하는 개폐 제어부(440)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 개도율 산출부(410)는 수문(100)의 직전 개도율과 권양기(200)의 동작 시간과 정보 DB(430)에 저장된 제1, 2 정보를 이용해 수문(100)의 현재 개도율을 산출 및 기억한다.
정보 DB(430)에 저장된 제1 정보는 권양기(200)의 동작 시간과 수문(100)의 개폐량 관계 정보이고, 제2 정보는 수문(100)의 개폐량과 개도율 증감치의 상호 관계 정보인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 정보는 권양기(200)의 동작 시간과 수문(100)의 개폐량 관계 정보를 가리키는 것으로서, 예를 들면, 권양기(200)의 동작시간 1, 2, 3분에 대응되는 수문 개폐량은 각각 1, 2, 3m에 해당 된다는 관계 정보가 되는 것이다.
또한, 상기 제2 정보는 수문(100)의 개폐량과 개도율 증감치의 관계 정보를 가리키며, 예를 들면, 수문 개폐량 1, 2, 3m에 대응되는 수문(100)의 개도율 증감치는 각각 10, 20, 30%에 해당 된다는 관계 정보가 되는 것이다.
즉, 상기 개도율 산출부(410)는 권양기(200) 동작 시간과 제1 정보를 이용해 권양기(200) 동작 시간에 대응된 수문 개폐량을 산출하고, 산출된 수문 개폐량과 제2 정보를 이용해 산출된 수문 개폐량에 대응된 개도율 증감치를 산출하고, 산출된 개도율 증감치를 직전 개도율에 합산해 현재 개도율을 산출 및 기억한 후 개폐 제어부(440)로 산출한 현재 개도율을 제공한다.
예를 들어, 수문(100)의 직전 개도율이 20%로서 2m가 개방된 상태라고 가정하고, 권양기(200)가 6분 동작(개방 동작)하면, 상기 제1정보에 의해 권양기(200) 동작시간 6분에 해당하는 수문 개폐량 6m를 산출하고, 산출된 수문 개폐량 6m와 제2정보에 의해 수문 개폐량 6m에 대응되는 개도율 증감치 60% 산출하며, 산출된 개도율 증감치 60%를 직전 개도율 20%에 합산해 현재 수문(100)의 개도율을 80%(직전 개도율 20% + 개도율 증감치 60%)로 산출 및 기억한 후 산출된 현재 개도율 값을 개폐 제어부(440)로 제공하는 것이다.
상기 조정 개도율 결정부(420)는 수위센서(300)가 제공하는 수위 정보(내수위 정보와 외수위 정보)와 정보 DB(430)에 저장된 제3 정보를 이용하여 현재 수위 변화에 대응되는 수문(100)의 조정 개도율을 결정하고, 결정된 조정 개도율을 개폐 제어부(440)로 제공한다.
이때 상기 정보 DB(430)에 저장된 제3 정보는 수위 변화 상태와 수문 개도율의 상호 관계 정보를 가리키며, 예를 들면, 수위 상승속도 a, b, c에 대응되는 수문 개도율은 각각 60%, 70%, 80%에 해당 된다는 관계 정보가 되는 것이다.
구체적으로, 상기 조정 개도율 결정부(420)는 수위센서(300)가 제공하는 내수위 정보(제1 수위센서(310)가 제공)와 외수위 정보(제2 수위센서(320)가 제공)에 의해, 외수위가 내수위보다 높거나 또는 내수위와 외수위가 동시에 상승하는 경우에는 조정 수문 개도율을 0%(수문 완전 폐쇄)로 결정한다.
특히, 내수위가 외수위 보다 높다 하더라도 내수위와 외수위가 동시에 상승하는 경우, 도 1을 예를 들면, 외수위에 해당하는 강, 하천 등의 유량과 유속이 내수위에 해당하는 배수로(20)로의 유량과 유속보다 커 강, 하천에서 배수로로 물이 역류할 가능성이 있어, 외수위가 내수위보다 높은 경우뿐만 아니라 내수위와 외수위가 동시에 상승하는 경우에도 조정 수문 개도율을 0%로 결정하는 것이다.
또한, 상기 조정 개도율 결정부(420)는 외수위 상승이 없고, 외수위가 내수위 보다 낮고, 내수위가 설정치 이하인 경우, 조정 수문 개도율을 사전 설정된 평시 개도율(예: 10%, 20%, 30% 등)로 결정하여, 비상 상황이 아닌 평시에 배수로(20)의 물이 강, 하천으로 유출되도록 한다.
또한, 상기 조정 개도율 결정부(420)는 외수위 상승이 없고, 외수위가 내수위 보다 낮고, 내수위가 설정치 이상인 경우, 조정 수문 개도율을 사전 설정된 평시 개도율(예: 10%, 20%, 30% 등) 보다 큰 개도율(예: 60, 70, 80%)로 결정하여, 폭우 등기타 요인에 의해 갑자기 배수로의 수위(내수위)가 정상치 이상으로 증가한 경우 수문을 평상시보다 더 열어 내수위가 설정치 이하로 유지되도록 비상 상황에 대처하게 된다.
특히, 상기 조정 개도율 결정부(420)는 조정 수문 개도율을 평시 개도율 보다 큰 개도율로 결정하는 경우, 조정 수문 개도율이 수위 상승 속도에 비례하도록 결정한다.
예를 들어, 평시 개도율이 20%이고 설정치 이상인 내수위의 수위 상승 속도가 a인 경우, 조정 개도율 결정부(420)는 조정 수문 개도율을 평시 개도율 20% 보다 큰 개도율 60%로 결정하고, 내수위의 수위 상승 속도가 b(b＞a)인 경우, 조정 개도율 결정부(420)는 조정 수문 개도율을 평시 개도율 20% 보다 큰 개도율 70%로 결정하고, 내수위의 수위 상승 속도가 c(c＞b＞a)인 경우, 조정 개도율 결정부(420)는 조정 수문 개도율을 평시 개도율 20% 보다 큰 개도율 80%로 결정하는 것이다.
상기 정보 DB(430)는 권양기(200) 동작 시간과 수문(100)의 개폐량 관계 정보인 제1 정보, 수문(100)의 개폐량과 개도율 증감치의 관계 정보인 제2 정보, 수위 변화 상태와 수문 개도율의 상호 관계 정보인 제3 정보를 포함하는 관리 정보가 저장되는 구성이다.
상기 제1 정보는 권양기(200)의 동작 시간과 수문(100)의 개폐량 관계 정보를 가리키는 것으로서, 예를 들면, 권양기(200)의 동작시간 1, 2, 3분에 대응되는 수문 개폐량은 각각 1, 2, 3m에 해당 된다는 관계 정보가 되는 것이다.
또한, 상기 제2 정보는 수문(100)의 개폐량과 개도율 증감치의 관계 정보를 가리키며, 예를 들면, 수문 개폐량 1, 2, 3m에 대응되는 수문(100)의 개도율 증감치는 각각 10, 20, 30%에 해당 된다는 관계 정보가 되는 것이다.
또한, 상기 제3 정보는 수위 변화 상태와 수문 개도율의 상호 관계 정보를 가리키며, 예를 들면, 수위 상승속도 a, b, c에 대응되는 수문 개도율은 각각 60%, 70%, 80%에 해당 된다는 관계 정보가 되는 것이다.
도 4를 참조하면, 상기 개폐제어부(440)는 개도율 산출부(410)가 기억하고 있는 현재 개도율과 조정 개도율 결정부(420)가 결정한 조정 개도율을 이용하여 개도율 증감치를 산출하고, 산출된 개도율 증감치와 제2 정보를 이용해 산출된 개도율 증감치에 대응되는 수문 개폐량을 결정하고, 결정된 수문 개폐량과 제1 정보를 이용해 결정된 수문 개폐량에 대응되는 권양기(200)의 동작 시간을 결정하고, 결정된 동작 시간만큼 권양기(200)가 동작하도록 하는 제어신호를 권양기(200)로 제공한다.
예를 들면, 개도율 산출부(410)가 기억하고 있는 현재 수문(100)의 개도율이 20%이고 조정 개도율 결정부(420)가 결정한 조정 개도율이 80%인 경우, 수문 개도율 증감치가 60%(80% - 20%)인 것으로 산출하고, 산출된 개도율 증감치 60%와 제2 정보(수문(100)의 개폐량과 개도율 증감치의 관계 정보)를 이용해 개도율 증감치 60%에 대응되는 수문 개폐량 6m를 산출하며, 산출된 수문 개폐량 6m와 제1 정보(권양기(200)의 동작 시간과 수문(100)의 개폐량 관계 정보)를 이용해 산출된 수문 개폐량 6m에 대응되는 권양기 동작시간 6분을 산출하고, 산출된 권양기 동작시간 6분 동안 권양기를 동작시키기 위해, 개폐 제어부(440)는 권양기(200)로 동작신호를 제공한 후, 6분이 경과하면 권양기(200)로 정지신호를 보내 동작을 정지시키게 된다.
상기와 같은 개폐 제어부(440)에 의해 개도율 20%로 개방되어 있던 수문(100)은 개도율 80%로 개방되는 것이다.
한편, 본 발명의 수문개폐장치(10)는 장기간 가동하면서 관련 기기들의 기계적, 전기적 오차로 인해 개도율 산출부(410)가 현재 기억하고 있는 수문(100)의 수문 개도율과 실제 수문 개도율간 오차가 발생할 수 있는데, 이는 정확한 수위 조절을 방해하는 요인으로 작용한다.
따라서 본 발명의 수문개폐장치(10)는, 도 2와 같이, 수문(100)의 개폐 동작 중 발생되는 수문 개도율의 오차를 보정하기 위한 리미트 센서부(500)를 더 포함하여 구성되며, 상기 리미트 센서부(500)는 하한 리미트 센서(510)와 상한 리미트 센서(520)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 리미트 센서부(500)는,
수문이 설치되는 배수구 하단에 설치되어, 수문(100) 하부가 접촉되는 경우 개도율 산출부(410)로 감지신호를 제공하는 하한 리미트 센서(510)와,
수문이 설치되는 배수구 상단에 설치되어, 수문(100) 하부가 접촉되는 경우 개도율 산출부(410)로 감지신호를 제공하는 상한 리미트 센서(520)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 3을 참조하면, 상기 하한 리미트 센서(510)는 수문이 설치되는 배수구 하단에 설치되어, 수문(100) 하부가 접촉되는 경우 개도율 산출부(410)로 감지신호를 제공하고, 상기 상한 리미트 센서(520)는 수문이 설치되는 배수구 상단에 설치되어, 수문(100) 하부가 접촉되는 경우 개도율 산출부(410)로 감지신호를 제공한다.
이 경우, 개도율 산출부(410)는 하한 리미트 센서(510)로부터 감지신호가 제공되면 현재 수문(100)의 개도율을 0%로 리셋(reset) 기억하고, 상한 리미트 센서(520)로부터 감지신호가 제공되는 경우에는 현재 수문(100)의 개도율을 100%로 리셋 기억한다.
본 발명의 수문(100)은 장시간 개폐 동작하는 중에 적어도 한 번은 완전히 닫히거나(수문 개도율 0%) 완전히 열리게 된다.(수문 개도율 100%)
상술한 개도율 오차 보정은 수문(100)의 개폐 동작 중, 수문(100)이 완전히 열리거나 닫히는 때를 자연스럽게 이용하여 수문(100)의 개폐 동작 중 발생되는 수문 개도율의 오차를 보정하는 것이다.
상술한 수문 개도율 오차 보정은 수문(100)이 장시간 개폐 동작하는 중에 적어도 한 번은 완전히 닫히거나(수문 개도율 0%) 완전히 열리게 되는(수문 개도율 100%) 경우에 가능하다.
만일, 수문(100)이 장시간 개폐 동작하는 중에 한 번도 완전히 닫히거나(수문 개도율 0%) 완전히 열리지(수문 개도율 100%) 않는 경우가 있을 수 있는데, 이러한 경우를 대비해 개폐 제어부(440)는 도 4와 같이, 평시 개도율로 수문(100)이 개방된 상태에서는 수문(100)이 닫히도록 하는 제어신호를 권양기(200)로 제공한 후, 하한 리미트 센서(510)의 감지신호가 개도율 산출부(410)로 제공되면 수문(100)이 평시 개도율로 다시 열리도록 하는 제어신호를 권양기(200)로 제공한다.
즉, 상기의 개도율 오차 보정은 긴급 상황이 아닌 평상시에 평시 개도율로 개방된 수문(100)을 완전히 닫히도록 한 후, 다시 수문(100)을 평시 개도율로 개방되게 하는 과정을 인위적으로 진행시켜 개도율 오차를 보정하는 방법인 것이다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10 : 수문개폐장치
20 : 배수로
30 : 강, 하천
100 : 수문
200 : 권양기
300 : 수위센서
400 : 원격단말장치
500 : 리미트 센서부

Claims (8)

  1. 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치에 있어서,
    권양기(200)에 의해 개폐되는 수문(100)과;
    지능형 원격단말장치(RTU)(400)가 제공하는 제어신호에 따라 동작하여 수문(100)을 개폐시키는 권양기(200)와;
    내수위와 외수위를 측정하고, 측정한 수위 정보를 지능형 원격단말장치(RTU)(400)로 제공하는 수위센서(300)와;
    상기 수위센서(300)가 제공하는 수위 정보와 현재의 수문 개도율 정보를 이용하여 수문 개폐를 위한 제어신호를 권양기(200)로 제공하는 원격단말장치(RTU)(400)를 포함하는 것을 특징으로 하고,

    상기 원격단말장치(RTU)(400)는,
    수문(100)의 직전 개도율과 권양기(200)의 동작 시간과 정보 DB(430)에 저장된 제1, 2 정보를 이용해 수문(100)의 현재 개도율을 산출 및 기억하는 개도율 산출부(410)와,
    수위센서(300)가 제공하는 수위 정보와 정보 DB(430)에 저장된 제3 정보를 이용해 현재 수위 변화에 대응되는 수문(100)의 조정 개도율을 결정하는 조정 개도율 결정부(420)와,
    권양기(200)의 동작 시간과 수문(100)의 개폐량 관계 정보인 제1 정보, 수문(100)의 개폐량과 개도율 증감치의 상호 관계 정보인 제2 정보, 수위 변화 상태와 수문 개도율의 상호 관계 정보인 제3 정보를 포함하는 관리 정보가 저장되어 있는 정보 DB(430)와,
    수문 개폐를 위한 수문 개폐량을 결정하고, 결정된 수문 개폐량에 대응되는 권양기(200)의 동작 시간을 결정하고, 결정된 동작 시간만큼 권양기(200)가 동작하도록 하는 제어신호를 권양기(200)로 제공하는 개폐 제어부(440)를 포함하고,

    상기 개도율 산출부(410)는,
    권양기(200) 동작 시간과 제1 정보를 이용해 권양기(200) 동작 시간에 대응된 수문 개폐량을 산출하고, 산출된 수문 개폐량과 제2 정보를 이용해 산출된 수문 개폐량에 대응된 개도율 증감치를 산출하고, 산출된 개도율 증감치를 직전 개도율에 합산해 현재 개도율을 산출하는 것을 특징으로 하는 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 조정 개도율 결정부(420)는,
    수위센서(300)가 제공하는 수위 정보에 의해 외수위가 내수위보다 높거나 또는 내수위와 외수위가 동시에 상승하는 경우, 조정 수문 개도율을 0%로 결정하고,
    외수위 상승이 없고, 외수위가 내수위 보다 낮고, 내수위가 설정치 이하인 경우, 조정 수문 개도율을 사전 설정된 평시 개도율로 결정하고,
    외수위 상승이 없고, 외수위가 내수위 보다 낮고 , 내수위가 설정치 이상인 경우, 조정 수문 개도율을 사전 설정된 평시 개도율 보다 큰 개도율로 결정하는 것을 특징으로 하는 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 조정 개도율 결정부(420)는,
    조정 수문 개도율을 평시 개도율 보다 큰 개도율로 결정 시, 조정 수문 개도율이 수위 상승 속도에 비례하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 개폐 제어부(440)는,
    개도율 산출부(410)가 기억하고 있는 현재 개도율과 조정 개도율 결정부(420)가 결정한 조정 개도율을 이용하여 개도율 증감치를 산출하고, 산출된 개도율 증감치와 제2 정보를 이용해 산출된 개도율 증감치에 대응되는 수문 개폐량을 결정하고, 결정된 수문 개폐량과 제1 정보를 이용해 결정된 수문 개폐량에 대응되는 권양기(200)의 동작 시간을 결정하고, 결정된 동작 시간만큼 권양기(200)가 동작하도록 하는 제어신호를 권양기(200)로 제공하는 것을 특징으로 하는 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    수문(100)의 개폐 동작 중 발생되는 수문 개도율 오차를 보정하기 위한 리미트 센서부(500)를 더 포함하고,
    상기 리미트 센서부(500)는,
    수문이 설치되는 배수구 하단에 설치되어, 수문(100) 하부가 접촉되는 경우 개도율 산출부(410)로 감지신호를 제공하는 하한 리미트 센서(510)와,
    수문이 설치되는 배수구 상단에 설치되어, 수문(100) 하부가 접촉되는 경우 개도율 산출부(410)로 감지신호를 제공하는 상한 리미트 센서(520)를 포함하고,
    상기 개도율 산출부(410)는,
    하한 리미트 센서(510)로부터 감지신호가 제공되는 경우, 현재 개도율을 0%로 리셋하고, 상한 리미트 센서(520)로부터 감지신호가 제공되는 경우, 현재 개도율을 100%로 리셋 기억하는 것을 특징으로 하는 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 개폐 제어부(440)는,
    평시 개도율로 수문(100)이 개방된 상태에서, 수문(100)이 닫히도록 하는 제어신호를 권양기(200)로 제공한 후, 하한 리미트 센서(510)의 감지신호가 개도율 산출부(410)로 제공되면 수문(100)이 평시 개도율로 다시 열리도록 하는 제어신호를 권양기(200)로 제공하는 것을 특징으로 하는 수위 변화에 따라 수문 개도율을 자율 조절하는 수문개폐장치.
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