KR102226301B1

KR102226301B1 - 누수 관리 자동제어 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR102226301B1
Application number: KR1020190134375A
Authority: KR
Inventors: 박범환
Original assignee: (주)아이케이텍
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2021-03-10

Abstract

본 발명은 누수 관리 자동제어 장치로써, 각 공장에 설치된 입수측 계량기를 검침하는 상수 검침센서와, 세척 후 또는 용수 사용 후 폐수를 검침하는 배출량검침센서 이루어진 검침부; 상기 검침부에서 검침된 사용량을 산출하여 데이터 베이스에 저장하고, 상수 검침센서와 배출량검침센서의 검침량을 비교하여, 기 설정된 값 보다 낮으면 누수를 경고하고 해당 생산 라인의 입수 및 배수배를 제어하는 제어부; 제어부의 누수 경고 신호에 따라 작업자가 알 수 있도록 표시하는 표시부; 상기 데이터 베이스에 저장된 정보를 수신하여 각 공장 관리자의 단말기에 송출하고, 아울러 단지 통합 관리 서버에 저장하며 표시부에 과거 및 현재 상황을 출력하는 관리 모듈; 세척수 라인과 폐수관 각각에 온도검출센서로 이루어진 절수모듈;을 구비하여, 제어부가 이들 센서에서 검출된 온도를 비교하여 기 설정된 기준치 이하 이면 정상 가동으로 판단하고, 기준치를 넘어가면 제품이 공급되지 않는 것으로 판단하여 입수 밸브를 차단하는 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다.

Description

누수 관리 자동제어 장치 및 그 제어 방법{Leakage management automatic control device and control method}

본 발명은 누수 관리 자동제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

더 상세하게는 물 사용이 많은 공장 시설의 물 사용량을 자동으로 검침하고, 이를 바탕으로 수돗물 사용 량을 관리하며 특히 불 필요하게 수돗물이 낭비되는 일이 없도록 관리하고, 누수를 차단하는 누수관리 자동제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은 수돗물 사용량을 각 공장의 관리자와, 관리 서버에서 실시간으로 수신하여 저장하고, 저장된 데이터를 바탕으로 누수를 경고하고, 나아가 물 사용량을 시간 및 기간별, 계절별로 저장 관리하며 물 소비를 절감할 수 있는 누수관리 자동제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

물을 사용하는 일반 가정이나 사업장에서 누수가 발생하면 인적, 물리적인 피해 특히 상당한 경제적인 피해를 입게된다.

누수의 원인은 관리 소홀, 동파, 부실 공사 등 여러 이유가 있지만, 가장 큰 문제는 대다수가 언제부터 누수가 발생했고, 어느 지점에서 발생했는가를 정확히 알 수 없다는 것이다.

최근에는 누수와 관련된 여러 장치가 개발되고 있다.

국내 등록특허 10-1827949호는 수도계량기용 누수감지 장치이다.

이 장치는 수돗물이 유입되는 유입관과, 수돗물이 유출되는 유출관과, 회전체 및 회전바늘이 장착되어 상기 유입관과 유출관 사이를 흐르는 수돗물의 유량을 표시하는 계기판을 구비하여, 연결배관을 통해 수도관에 연결되는 수도계량기; 상기 수도관에 장착되어, 상기 수도관 내부를 흐르는 수돗물의 진동을 감지하는 가속도센서; 상기 수도관에 장착되어, 상기 수도관 내부를 흐르는 수돗물의 소음을 감지하는 소음센서; 상기 수도관에 장착되어, 상기 수도관 내부를 흐르는 수돗물의 수압을 감지하는 수압센서; 상기 회전바늘의 끝단에 결합되는 마그네트와, 상기 마그네트의 회전을 감지하는 마그네틱센서를 포함하여, 상기 수도계량기를 지나는 수돗물 유량을 측정하는 유량감지부; 상기 가속도센서와 상기 소음센서와 상기 수압센서와 상기 유량감지부의 측정값을 전달받아, 수돗물의 진동과 소음과 수압과 상기 수도계량기의 단위 시간 당 유량값 중 적어도 하나 이상이 사전에 설정된 정상범위를 벗어나는 경우 저전력 광역통신망을 통해 이상신호를 상수도사업소 관리서버로 전송하는 제어부; 상기 제어부로 이벤트신호를 인가하는 이벤트스위치; 상기 수도계량기의 고도를 감지하는 고도센서;를 포함하며,

상기 마그네틱센서는 상기 회전바늘의 회전축을 중심으로 원호방향으로 배열되는 제1 마그네틱센서와 제2 마그네틱센서로 이루어지되, 상기 제1 마그네틱센서와 제2 마그네틱센서의 사이각은 180° 미만으로 설정되고, 상기 마그네트가 상기 제1 마그네틱센서를 통과하는 시점부터 상기 제2 마그네틱센서를 통과하는 시점까지의 시간이 상기 제2 마그네틱센서를 통과하는 시점부터 상기 제1 마그네틱센서를 통과하는 시점까지의 시간보다 짧은 경우에는 상기 회전바늘이 정방향으로 회전하고 있는 것으로 판단하고, 상기 마그네트가 상기 제1 마그네틱센서를 통과하는 시점부터 상기 제2 마그네틱센서를 통과하는 시점까지의 시간이 상기 제2 마그네틱센서를 통과하는 시점부터 상기 제1 마그네틱센서를 통과하는 시점까지의 시간보다 긴 경우에는 상기 회전바늘이 역방향으로 회전하고 있는 것으로 판단하며, 상기 제어부는, 상기 유량감지부에서 측정된 수돗물 유량을 주기적으로 상수도사업소 관리서버로 전송하되, 이벤트신호가 인가되었을 때에는 상기 이벤트스위치가 조작된 시점까지의 수돗물 사용량 및 수도요금을 상기 상수도사업소 관리서버로 전송하고, 상기 제어부는, 상기 수도계량기의 고도값에 따라 상기 정상범위를 보정하도록 구성된 것이다.

그러나, 이러한 장치는 너무 많은 센서가 사용되고, 구조가 복잡하며 일반 가정용으론 적합할지 모르나 물 소비가 많은 사업자에서는 적용이 불가능한 문제가 있다.

국내 공개특허 10-2004-0039081호는 특정한 사업장의 근무시간과 그외의 시간으로 분리하고, 그 분리된 시간에 배관의 흐름과 누수를 감지하여 누수상태를 신속하게 파악하고자 하는 것으로,

배관의 출구와 입구 중 어느 일측에 설치되어 배관 내에서 이동하는 물의 흐름을 감지하는 다수의 흐름감지부와; 누수가능한 상기 배관 부근영역의 바닥면에 설치되어 배관의 누수상태를 감지하는 다수의 누수감지부와; 상기 누수와 흐름 중 어느 하나이상의 신호가 일정구간의 복수 시간대에서 서로 다른 특정한 누수시간을 초과함에 따른 긴급상황인지를 판단하고 이에 기초하여 누수위치를 파악하는 제어부와; 상기 제어부의 제어신호에 의해 관리자에게 원격통신으로 알려주는 긴급통신부와; 상기 제어부의 제어신호에 의해 내관을 차단하는 물흐름을 정지시키는 솔레노이드밸브를 포함하는 것이다.

그러나, 이 장치를 살펴보면, 누수 가능한 배관 부근 영역의 바닥에 누수 감지부를 구비하는 구성으로, 어떠한 배관에서 누수가 발생하는 알 수 없고, 나아가 배관이 많고 물 소비량은 많은 사업장에서는 구조 복잡해 질 수 밖에 없는 문제가 있다.

예를 들어 도금 공장이나 반도체 공장에서는 하루 수만에서 수십만톤의 물이 세척수로 사용되고, 사용 후 폐수로 처리되기 때문에 예측이 불가능하고, 어떠한 위치에서 누수가 발생했는가도 알기 어려운 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 개발된 것으로, 그 목적은 반도체 공장이나 도금 공장 또는 이들 산업 단지에 적용되어 각 라인의 물 사용량과 폐수 배출량을 관리하고, 이들을 비교하여 누수를 판단하여 경고하며, 어느 라인에서 누수가 발생했는가를 알 수 있도록 하고 아울러 누수량이 얼마인가를 산출할 수 있는 누수 관리 자동제어 장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 각 라인별, 공장별 그리고 단지별 물 사용량과 폐수 배출량을 관리하고, 공장 가동이 중단된 상태에서 상수가 공급되는 것을 차단하여 불필요하게 물이 낭비되는 일이 없도록 하며, 나아가 누수에 따른 인적, 물리적 피해를 최소화할 수 있는 제공하는데 있다.

본 발명은 누수 관리 자동제어 장치로써, 각 공장에 설치된 입수측 계량기를 검침하는 상수 검침센서와, 세척 후 또는 용수 사용 후 폐수를 검침하는 배출량검침센서 이루어진 검침부; 상기 검침부에서 검침된 사용량을 산출하여 데이터 베이스에 저장하고, 상수 검침센서와 배출량검침센서의 검침량을 비교하여, 기 설정된 값 보다 낮으면 누수를 경고하고 해당 생산 라인의 입수 및 배수밸브를 제어하는 제어부; 제어부의 누수 경고 신호에 따라 작업자가 알 수 있도록 표시하는 표시부; 상기 데이터 베이스에 저장된 정보를 수신하여 각 공장 관리자의 단말기에 송출하고, 아울러 단지 통합 관리 서버에 저장하며 표시부에 과거 및 현재 상황을 출력하는 관리 모듈; 세척수 라인과 폐수관 각각에 온도검출센서로 이루어진 절수모듈;을 구비하여, 제어부가 이들 센서에서 검출된 온도를 비교하여 기 설정된 기준치 이하 이면 정상 가동으로 판단하고, 기준치를 넘어가면 제품이 공급되지 않는 것으로 판단하여 입수 밸브를 차단하는 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다.

또한 본 발명은 누수를 관리 자동 제어하는 방법으로써, 상수검침센서와 배출량검침센서로부터 수신된 검침량을 비교하여 기 설정된 기준값 보다 낮거나 높은가를 판단하는 제1 비교단계; 상기 제1 비교단계에서 기준값보다 높으면 생산 과정에 문제가 있음을 표시에 경고하여 점검하도록 하며, 기준값보다 낮으면 1차 누수 경고를 표시하는 1차 경고단계; 상기 1차 경고 후, 제어부는 상수검침센서와 세척수검침센서의 검침량을 비교하고, 세척수검침센서와 폐수검침센서의 검침량을 비교하며, 폐수검침센서와 배출량검침센서의 검침량을 비교하여 누수 구역이 어디인가를 설정하는 제2 비교단계; 누수가 발생하는 생산 라인의 입수 및 배수밸브를 제어하는 밸브 제어 단계; 및 상기 제2단계에서 설정된 누수 구역을 표시부에 표시하고, 음성출력부에 경고음이 출력되도록 하는 2차 경고단계;를 포함하는 기술적인 특징이 있다.

본 발명은 물공급량과 폐수량을 검침하는 검침부와, 검침된 물량을 수신하여 저장하고, 데이터를 비교하여 누수 여부를 판단하며, 누수가 발생한 라인에 물 공급을 차단하여 불필요하게 물 자원이 낭비되는 일이 없도록 함과 아울러 누수에 따른 인적, 물리적인 피해를 방지할 수 있는 효과를 갖는 발명이다.

또한, 본 발명은 물공급량과 폐수량의 데이터를 이용하여 누수 여부를 판단하고, 생산 라인의 가동 유무를 감지하여 자동으로 상수 공급을 차단하여 물이 낭비되는 일이 없도록 하며, 생산 과정 및 상태에 따라 수압을 조절하여 절수가 이루어지도록 하는 효과를 갖는 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 누수관리 자동제어 장치의 일측면도,
도 2는 본 발명에 따른 누수관리 자동제어 장치의 블록도,
도 3은 본 발명에 적용되는 검침부 및 제어부의 블록도,
도 4는 본 발명에 적용되는 절수모듈의 일 예를 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명의 동작 과정을 설명하는 순서도,
도 6은 본 발명에 적용되는 파이프의 일 예를 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명에 적용되는 파이프의 또 다른 일 예를 나타낸 사시도.

본 발명을 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일부호는 동일한 구성을 의미하고, 중복되거나 발명의 의미를 한정적으로 해석되게 할 수 있는 부가적인 설명은 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 생략될 수 있다.

구체적인 설명에 앞서, 본 명세서상에 비록 단수적 표현으로 기재되어 있을지라도 국어 사용에 있어서 단수/복수를 명확하게 구분 짓지 않고 사용되는 환경과 당해 분야에서의 통상적인 용어 사용 환경에 비추어, 발명의 개념에 반하지 않고 해석상 모순되거나 명백하게 다르게 뜻하지 않는 이상 복수의 표현을 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 본 명세서에 기재되었거나 기재될 수 있는 '포함한다', '갖는다', '구비한다', '포함하여 이루어진다' 등은 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 구성요소 또는 그들 조합의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 바탕으로 상세히 설명한다. 먼저 본 발명에 첨부된 도 1은 본 발명에 따른 누수관리 자동제어 장치의 일측면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 누수관리 장치의 블록도를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명에 적용되는 검침부 및 제어부의 블록도이다.

또한 도 4는 본 발명에 적용되는 절수모듈의 일 예를 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 동작 과정을 설명하는 순서도이며, 도 6 및 도7은 본 발명에 적용되는 파이프의 일 예를 나타낸 사시도를 나타낸 것이다.

하나의 관점에서 본 발명의 누수 관리 장치(100)는 누수를 자동으로 관리하는 장치로써, 바람직하게는 공급되는 물과 사용되는 물의 사용량을 자동으로 검침하고, 이를 바탕으로 물을 관리하며, 누수 상태를 확인함으로써, 불 필요하게 물이 낭비되는 일이 없도록 하고, 물 자원을 절약하고 나아가 절수가 이루어지도록 하는 발명이다.

다른 관점에서 본 발명의 장치(100)는 누수가 발생하면 물 공급을 차단함과 아울러 누수가 어떠한 지점에서 발생하는가를 신속하게 확인할 수 있도록 함으로써, 시간과 자원을 낭비하는 일이 없도록 하는 발명이다.

또 다른 관점에서 본 발명은 업체별 또는 산업 단지의 1일 사용량, 10일 또는 1개월 사용량을 산출하여 관리하며, 해당 업체의 관리자는 물론 관리 업체의 서버에 송신하여 관리 PC에서 단지 전체가 관리될 수 있도록 하는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

먼 본 발명에 따른 누수를 관리 자동 제어하는 방법으로는,

상수검침센서와 배출량검침센서로부터 수신된 검침량을 비교하여 기 설정된 기준값 보다 낮거나 높은가를 판단하는 제1 비교단계와, 상기 제1 비교단계에서 기준값보다 높으면 생산 과정에 문제가 있음을 표시에 경고하여 점검하도록 하며, 기준값보다 낮으면 1차 누수 경고를 표시하는 1차 경고단계와, 상기 1차 경고 후, 제어부는 상수검침센서와 세척수검침센서의 검침량을 비교하고, 세척수검침센서와 폐수검침센서의 검침량을 비교하며, 폐수검침센서와 배출량검침센서의 검침량을 비교하여 누수 구역이 어디인가를 설정하는 제2 비교단계와, 누수가 발생하는 생산 라인의 입수 및 배수밸브를 제어하는 밸브 제어 단계; 및 상기 제2단계에서 설정된 누수 구역을 표시부에 표시하고, 음성출력부에 경고음이 출력되도록 하는 2차 경고단계;를 포함하는 것이다.

본 발명에 따른 누수관리 자동제어장치는 반도체 공장 또는 도금 공장 등 물 사용량이 많은 공장에 적용되는 것으로, 물이 공급되는 상수 라인과, 폐수 라인 각각 설치되는 검침부(200)와, 상기 검침부(200)에서 검침된 물 사용량을 산출하고 그 데이터를 저장하는 제어부(300)와, 물 사용량이 관리될 수 있도록 각 담장자에게 통지하고, PC 또는 모니터에 출력하여 관리하는 관리모듈(400)과, 불 필요하게 물이 낭비되는 것을 방지하며 누수 발생 시 물 공급을 차단하는 절수 모듈(500)로 이루어진다.

검침부(200)

본 발명에 따른 상기 검침부(200)는, 상수검침센서(220)와, 세척수검침센서(240) 그리고 폐수검침센서 (260) 및 배출량검침센서(280)로 구성되며 공급되는 물의 량과 배출되는 폐수 량을 검침하여 비교될 수 있도록 함으로써, 물이 순환하는 과정에서 누수 여부를 판단할 수 있도록 하고, 효과적인 물 관리가 이루어지도록 하는 것이다.

상기 상수검침센서(220)는 지하수 또는 배수지 등에서 생산 공장에 공급되는 물 량을 검침하는 것으로, 배수지 등과 공장을 연결하는 상수 라인(22)에 설치된다.

상기 세척수검침센서(240)는 각 공장의 생산 라인(24)에 공급되어 사용되는 용수 즉 세척수의 공급량을 검침하는 것이다.

예를 들어, 도금 공장 및 반도체 공장에는 보통 여러 개의 생산 라인을 구비하고, 각 생산 라인의 바닥 또는 기계 본체에 상기 상수 라인에서 분기된 파이프와 펌프가 설치되어 용수(세척수)가 급수되도록 하는데, 본 발명의 세척수검침센서(240)는 각 생산 라인에 배관된 세척수 라인에 설치되어 공급되는 물 량을 검침하는 것이다.

상기 폐수검침센서(260)는 상기 생산 라인(P) 각각에 배관되어 폐수를 배출하는 폐수관(26)에 설치되어 폐수량으로 검침하는 것이며, 상기 배출량검침센서(280)는 각 폐수관(26)이 연결되고 폐수처리장과 연결되어 공장 전체의 폐수를 배출하는 배수관(28)에 설치되어 총 폐수량을 검침하는 것이다.

이러한 구성의 검침부(200)는, 생산 공장에 공급되는 상수의 총 공급량과, 분기되어 각 생산 라인에 공급되는 세척수량, 각 생산 라인을 통과하여 배출되는 폐수량 및 각 생산 라인의 폐수관이 연결되어 폐수처리장으로 보내는 배수관에 설치되어 총 폐수량을 검침하는 것이다.

한편, 본 발명의 검침부(200)는 검침 단말기 및 제어부의 테이더 베이스와 무선으로 연결되어 사용되는 전자 계량기는 물론이고, 광센서 또는 엔코더 등을 구비하여 별도로 제작된 계량기도 사용될 수 있다.

도면 부호 285는 반도체 또는 도금 장치의 수조에 설치되는 세척수가 넘치거나 또는 일정 수위 이상이면 이를 감지하여 신호를 출력하는 수위 감지센서이다.

도면 부호 30은 세척수 라인에 배치되어 상수로부터 공급되는 급수 밸브이고, 32는 각 폐수관에 설치되는 배수밸브로써, 누수가 판단되면 이 배수밸브를 폐쇄하여 누수 발생 라인을 확인한다. 이에 대해서는 후술한다.

제어부(300)

본 발명에 따른 제어부(300)는 상기 검침부(200)와 무선 또는 유선으로 연결되는 통신부(320)를 포함하고, 상기 검침부(200)에서 검침된 상수 및 폐수량을 비교하여 산출하는 메인 PC(340)가 구비되며, 검침된 량을 저장하고 상기 메인 PC(340)에서 산출된 값을 저장함과 아울러 분류하여 데이터를 제공하는 데이터 베이스(360)가 갖추어진 구성으로, 본 발명의 제어부는 공급되는 상수를 제1, 2, 3 단계로 구분하여 누수를 관리하고, 절수가 이루어지도록 하는 것이다.

상기 통신부(320)는 유선 또는 무선으로 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 무선 통신을 기본으로 하되, 근거리 통신망 예를 들어 RF 또는 블루투스 등이 사용될 수 있다.

상기 메인 PC(340)는 검침부(200)에 검침된 물량을 수신하여 비교하고, 이를 바탕으로 펌프(10) 또는 상기 입수 및 배수밸브(30),(32)를 제어하는 것이다.

다음은 본 발명에 따른 제어부의 제어 과정을 설명한다.

제 1 비교단계는, 상기 상수검침센서(220)에서 검침된 상수의 총 공급량과, 배출량검침센서(280)에서 검침된 총 폐수량을 비교하되, 5 내지 10분간 공급된 상수와 폐수의 비교값을 산출하는 것으로, 1일 또는 설정된 시간 범위에서 50회 내지 100회를 지속적으로 실시한다.

비교값은 "총 공급량 - 총 폐수량", "총 폐수량 - 총 공급량" 또는 "총 폐수량/총 공급량" 등 여러 방식으로 비교되어 산출될 수 있으며, 비교값이 기 설정된 폐수량 범위 이내이면 모든 배관과 생산 라인에 별다른 문제가 없는 것으로 인식하고, 범위를 벗어나면 다음 단계의 비교값을 산출하는 것이다.

바람직하기로 본 발명은 여러 산출 방법 중, 총 폐수량 ÷ 총 공급량으로 산출한다. 예를 들어 기 설정된 폐수량 범위가 80 ∼ 85%로 설정되었다면, 이 범위에서는 정상적으로 가동하는 것으로 판단하고, 이 범위를 벗어나면 제 2 및 제 3 단계로 비교값이 산출함과 동시에 표시부(600)에 1차로 누수가 발생되었음을 경고하고, 아울러 음성출력부(700)를 통해서도 경고한다.

모든 생산 라인에서 사용되는 물 량은 공급되는 량보다 배출되는 량이 적다. 예를 들어 도금의 경우 세척수를 직접 제품에 분사하거나 수조에 세척수를 채운 다음 제품이 침수시켜 세척 또는 냉각이 이루어지도록 한다. 이 과정에서 제품 표면에 물이 묻는 것은 당연한 것이고, 순환 과정 또는 냉각 과정에서 열에 의한 자연 증발 등 여러 원인으로 공급량 보다는 폐수량이 적다.

이외에 불순물이나 다른 여러 요소에 의해 폐수량이 적을 수 밖에 없으며, 각 생산 공장은 정상 가동되었을 때 데이터 베이스에서 수신되는 폐수의 평균값 또는 경험치에 의해 폐수량 범위를 설정한다.

제 2 비교단계는 상기 제 1단계에서 기 설정된 폐수량 범위를 벗어났을 때 이루어진다.

이를 테면 기 설정된 폐수량의 비율보다 낮으면 누수 또는 생산 라인에 과잉 공급되어 물이 넘치거나 라인이 막힌 것으로 판단하고, 가장 먼저 누수 여부를 판단한다. 이에 대해서는 다시 설명한다.

반대로 기 설정된 폐수량의 비율보다 높으면 생산 과정에 문제가 있는 것으로 판단한다.

생산 과정의 문제는 제품이 일정하게 수조에 침수되지 않고 있거나, 생산 제품이 공급되지 않아 상태에서 그대로 방류되는 것으로, 적어도 3회 연속으로 이 상태가 지속적으로 검출되면 제어부는 표시부(600)와 관리자에게 어떠한 라인에 폐수량 비율이 높다는 것을 경고한다. 경고는 표시부(600)를 구성하는 표시창에 메시지를 출력하고 아울러 음성출력부(700)를 이용한 음성 경고를 함께 송출하는 것이다.

제 2 비교단계는 기본적으로 누수 검출 위치를 한정하는 것이다.

먼저 본 발명의 제어부(300)는 수위감지센서(285)부터 수위의 변화를 수신하여 수위가 올라갈 경우 배수 라인에 문제가 있는 것으로 판단하고 급수밸브를 폐쇄하여 물이 낭비되는 일이 없도록 하며, 표시부에 배수라인 점검을 표시한다.

한편 본 발명은 수위감지센서(285)로부터 신호를 수신함과 동시에 제어부는 각 검침센서로 부터 신호를 수신하되, 본 발명의 제어부는 각 센서를 기준으로 하나의 라인을 3개의 구역으로 구분한다.

제1구역은 상수검침센서(220)부터 세척수검침센서(240)까지, 제2구역은 세척수검침센서(240)부터 페수검침센서(260) 그리고 제3구역은 폐수검침센서(260)에서 배수량검침센서(280)를 기준으로 한다.

공급량과 폐수량의 비율에 따라 1차 누수 발생 신호가 출력됨과 동시에 상기 제어부(300)는 모든 검침센서로부터 검침량을 수신하고, 제1구역으로부터 제3구역까지 순차적으로 또는 동시에 공급량을 비교한다.

예를 들어 제어부(300)은 제1구역인 상수검침센서(220)에서 수신된 총 공급량과 세척수검침센서(240)에서 검침된 평균 물 공급량을 빼거나 또한 상기한 바와 같이 나누는 방법으로 비율을 산출하고, 기 설정된 기준값과 비교하여 누수 여부를 판단하는 것이다.

제2, 3구역도 동일한 방법으로 누수 여부를 판단한다.

검침량이 기 설정된 기준값 보다 낮게 산출되면, 그 위치에 입수밸브(30) 또는 배수밸브(32) 또는 양측 밸브를 모두 차단하는 것이다.

다시 말해, 상수검침센서와 세척수검침센서의 검침량이 기준값 아래이면 이들 사이에서 누수가 발생하는 것으로 판단하고, 세척수검침센서와 폐수검침센서에서 기준값 미만이라면 이들 사이에서 누수가 발생하는 것이다.

마찬가지로 페수검침센서와 배출량검침센서도 같은 기준이 적용된다.

구역별 누수 점검에 따라 누수 지역이 발견되면 제어부(300)는 표시부(600)에 생산 설비 중 몇번째 라인, 몇번째 구역에서 누수가 발생되었음을 송신하고, 입수밸브 또는 배수밸브를 동작시키는 것이다.

이와 같이 본 발명은 누수 구역을 알려줌으로써, 누수에 따른 시설 보수 및 교체가 신속하게 이루어지도록 하는 것이다.

첨부된 도 6은 본 발명에 적용되는 파이프의 일 예를 나타낸 것이다.

이 파이프(50)는 배수 및 급수를 위한 것이며, 다른 한편으로 누수 발생 시 그 위치가 정확하게 찾을 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 상기 파이프(50)는 내측관(52)과 외측관(54)으로 이루어진 2중 파이프로 구성되며, 외측관(54)과 내측관(52) 각각에는 전극(56)이 갖추어진 구성이다.

상기 전극(56)은 내측관(52)의 표면, 외측관(54)의 내측면 각각에 구비되면, 관 전체를 감싸는 형태이거나 등간격 또는 바닥판 형태로 구성될 수 있으며, 코팅 또는 매립되는 형태로 구성될 수 있다.

또한 상기 내측관(52)과 외측관(54) 사이에 마련되는 공간(58)에는 일정한 간격으로 격벽(60)이 세워져 구획되며, 이 격벽(60)으로 파이프의 위치가 특정되는 것이다.

예를 들어 급수 파이프로 적용되는 경우, 선단의 제1격벽에서 제2격벽은 S-1, 제2격벽에서 제3격벽은 S-2 방식으로 구분되어 제어부에 저장된다.

한편 본 발명에서 상기 파이프는 스테인레스 또는 합성수지 및 고무로 구성되는 부도체로 구성되고, 전극은 알루미늄 등으로 구성되는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 2중 파이프로 구성되어 어느 하나의 관에 균열이 발생하여도 연속으로 사용될 수 있는 장점이 있으며, 격벽(60)은 파이프를 구획하는 역할도 하지만 내,외측관(52)(54)을 보강하는 역할도 한다.

또한 본 발명의 파이프(50)는 외부 충격 또는 장기간 사용으로 누수가 발생하는 경우 그 위치를 정확하게 알 수 있도록 하여 신속하게 대처할 수 있는 장점을 가지는 것이다.

예를 들어 내측관(52) 및 외측관(54) 각각에 크랙이 발생하는 경우 누수가 발생하고, 대다수의 물은 외부로 배출되지만 일부는 내측관과 외측관 사이에 마련된 공간(58)으로 유입된다.

공간(58)에 물이 유입되면, 관체에 형성된 전극이 통전이 이루어지고, 제어부(300)가 통전이 이루어지는 부위를 검출하여 표시부에 표시함으로써, 신속하게 대처할 수 있도록 하는 것으로, 상기와 같이 2단계에서 1구역 또는 2구역으로 특정되었다며, 제3단계는 파이프에 외부 전원을 연결하여 전류를 공급하고, 전류가 흐르는 파이프 구간을 찾는 것으로, 정확한 누수 위치를 확인하는 것이다.

다른 예를 본 발명은 물이 유입되어 통전이 이루어진 상태에서 주파수를 쏘는 방법도 있다.

바람직하기로 본 발명은 첨부된 도 7과 같이, 셀 형태로 구성하는 방법도 있다.

다시 말해 본 발명은, 상기와 같이 상수가 공급 또는 배수되는 내측관(60)을 구비하고, 이 내측관(60)의 외부에 공간을 두고 외측관을 구비하되, 이들 공간에 등간격으로 셀을 설치하는 것이다.

이 셀(64)은 간격을 두고 극판 또는 양극과 음극 물질 도포는 극판이 사용될 수 있으며 필요에 따라 분리막이 구비될 수 있으며, 전송포트가 내장되어 접점에 따른 고유 ID를 제어부에서 수신할 수 있도록 하는 것이다.

예를 들어 상기 제어부(300)에는 상기 셀(64)로부터 신호를 수신하는 수신부(66)를 구비하고, 메인PC는 수신된 ID가 어는 위치에 있는가를 판독하여 표시부에 표시함으로써, 정확한 누수를 알려주는 것이다.

본 발명에서 각 셀에 전송포트를 두는 것은 설치가 용이하도록 하기 위함이며, 필요에 따라 내측관 또는 외측관에 전선을 배선하거나 또는 상기와 같이 내측관 또는 외측관 어느 하나 또는 양측 모두에 (-), (+) 전극판을 구비하는 것도 가능하며, 당연하게 무선 통신망을 이용하는 것도 가능하다.

또한 본 발명은 도면과 같이 상기 셀이 삽입되는 별도의 본체를 구비할 수도 있다.

이와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은 제 2 비교단계에서 구역이 설정되면, 제어부가 그 구역의 셀을 점검하여 가장 먼저 수신된 ID의 위치를 판독하는 것이다.

즉 내외측관 사이 공간에 물이 유입되어 흐르면 셀이 순차적으로 반응하기 때문에 가장 먼저 수신된 위치가 최초 누수 구역인 것이다.

또한 본 발명은 누수 발생 위치를 표시부(600)와 음성출력부(700)를 이용하여 2차 경고하고, 각 센서로부터 물 량을 수신한다.

한편, 폐수량이 더 많은 경우에도 메인 PC(340)는 표시부에 경고 메세지를 송출하여 점검토록 함으로써, 아울러 각 담당자가 단말기를 소유하는 경우 신호를 송출하는 것도 가능하다. 물이 불필요하게 낭비되는 일이 없도록 한다.

본 발명에 따른 제어부(300)에는 데이터 베이스(360)가 구축되어 있다. 이 데이터 베이스(360)는 메인PC와 연결되고, 상기 검침부(200)에서 수신된 검침량을 저장하며, 검침 시간, 날짜 또는 월, 년도별로 저장하여 제공하며, 산업 단지 및 지역에 설치되는 경우 서버를 통해 업체별, 생산 라인별로 공급된 량과 폐수량을 저장하고 그 데이터를 제공하는 것이다.

관리 모듈(400)

본 발명에 따른 관리 모듈(400)은, CPU(420), 통신부(440) 그리고 코드 출력부(460) 및 스캔부(480)로 구성되며, 여기에 별도의 입력부(402)가 갖추어진 구성이다.

본 발명에 따른 관리모듈(400)은 통합 관리형태로, 산업 단지 또는 지역에 설치되어 각 공장에서 사용한 물 소비량을 관리하는 것이다.

상기 CPU(420)는 무선 또는 유선 통신망을 통해 각 공장의 데이터 베이스와 연결되고, 데이터 베이스에서 수신된 정보를 바탕으로 물 사용량 및 물세를 계산하여 통보하고, 아울러 각 공장의 년간, 월간 사용량 및 일간 사용량을 관리하는 것이다.

코드출력부(460)는 바코드출력부로써, 각 공장의 이름, 주소 및 담당자 등이 기록된 바코드를 생성하고, 이 바코드가 출력된 스캔부(480)에 각 공장의 담당자가 가지고 있는 단말기를 스캔하면 물세 등이 결재되도록 하는 것이다.

다시 말해 본 발명은 바코드 또는 큐알코드출력부와 스캔부를 구비하여 물세 또는 기타 세금 납부가 가능하도록 하는 것으로, 관리 모듈이 설치된 통합 관리소 또는 각 공장에 스캔부를 구비하고, 담당자가 세금 결재 단말기를 스캔하면 결재가 이루어지는 것이다.

바코드 또는 큐알코드는 관리 모듈에서 전송 또는 담당자가 다운로드한 앱을 실행하여 단말기에 출력되도록 하고, 상기 관리 모듈의 CPU는 은행 전산망의 결재승인모듈과 연결되는 것이다.

단말기를 스캔부에 스캔하여, CPU가 단말기에 출력된 코드 예컨데 큐알코드를 인식하고, 정보를 검색하여 물세 등을 출력하면, 단말기는 이를 수신하여 담당자가 결재를 수락하는 것이다.

결재가 수락되면, 상기 CPU는 은행에 결재를 요청하고, 은행 전산망은 결재를 승인함으로써, 담당자의 단말기에서 결재가 이루어지는 것이다.

여기서 단말기는 별도로 마련되거나, 핸드폰 등으로 구성될 수 있다.

절수 모듈(500)

본 발명에 따른 절수 모듈(500)은 물을 절약할 수 있도록 하는 것으로, 온도검출센서(520)와 상기한 통신부(320) 그리고, 급수 밸브(30)로 구성된다.

상기 온도검출센서(520)는 세척수라인(24)과, 페수관(26) 각각에 설치되고, 온도 센서 또는 pH 검출 센서로 구성되어 온도 또는 pH 농도를 검출하는 것이며, 상기 메인PC(340)는 통신부(540)를 통해 센서의 검출 신호를 수신하여 생산 라인 정상적으로 가동되고 있는가를 판단하는 것이다.

다시 말해, 도금 또는 반도체 생산 라인에 공급되는 물은 세척수 또는 냉각수로 사용된다. 따라서 최초 공급된 상수의 온도와 폐수의 온도에는 차이가 날 수 밖에 없고, 당연히 그 온도 편차를 통해 정상 가동 유무를 알 수 있다.

반대로, 정상적인 가동이 아니라면 온도는 동일하거나 기 설정된 온도 범위에서 속하는 것이다.

따라서, 온도나 pH 농도에 변화가 없다면 생산 제품이 투입되지 않은 상태에서 상수가 공급되고, 배수되는 것으로 본 발명의 제어부(300)는 상기 급수 밸브를 폐쇄하여 상수 공급을 중단하고, 배수밸브도 폐쇄한 다음 표시부(600)와 음성 출력부(700)를 통해 점검이 이루어지도록 한다.

표시부(600)

본 발명에 따른 표시부는 각 생산 라인 또는 관리자의 단말기 또는 상기 관리 모듈이 갖추어지는 통합 관리소에 설치될 수 있으며, 여기에는 공급량, 폐수량, 일간, 월간 사용량 및 생산 라인을 구분하여 표시하는 것이다.

또한 상기 표시부(600)는 스크린, 터치 스크린 등으로 구성되며, 별도의 입력부를 구비할 수 있는 것은 당연한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

200 : 검침부 300 : 제어부
400 : 관리모듈 500 : 절수모듈

Claims

누수 관리 자동제어 장치로써,
각 공장에 설치된 입수측 계량기를 검침하는 상수 검침센서와, 세척 후 또는 용수 사용 후 폐수를 검침하는 배출량검침센서 이루어진 검침부;
상기 검침부에서 검침된 사용량을 산출하여 데이터 베이스에 저장하고, 상수 검침센서와 배출량검침센서의 검침량을 비교하여, 기 설정된 값 보다 낮으면 누수를 경고하고 해당 생산 라인의 입수밸브 및 배수밸브를 제어하는 제어부;
제어부의 누수 경고 신호에 따라 작업자가 알 수 있도록 표시하는 표시부;
상기 데이터 베이스에 저장된 정보를 수신하여 각 공장 관리자의 단말기에 송출하고, 아울러 단지 통합 관리 서버에 저장하며 표시부에 과거 및 현재 상황을 출력하는 관리 모듈;
세척수 라인과 폐수관 각각에 온도검출센서로 이루어진 절수모듈;을 구비하여, 제어부가 이들 센서에서 검출된 온도를 비교하여 기 설정된 기준치 이하 이면 정상 가동으로 판단하고, 기준치를 넘어가면 제품이 공급되지 않는 것으로 판단하여 입수 밸브를 차단하는 것을 포함하는 누수관리 자동 제어 장치.
제 1항에 있어서, 상기 검침부는 지하수 또는 배수지에서 생산 공장에서 공급되는 상수라인에 설치되는 상수검침센서와, 폐수처리장과 연결되어 공장 전체의 폐수를 배출하는 배수관에 설치되는 배출량검침센서로 구성된 것을 포함하는 누수관리 자동 제어 장치.
제 1항에 있어서, 상기 검침부는 각 공장의 생산 라인에 설치되는 세척수를 공급하는 세척수라인에 설치되는 세척수검침센서와, 상기 생산 라인에 배관되어 폐수를 배출하는 페수관에 설치되는 폐수검침센서가 더 구비되는 것을 포함하는 누수관리 자동 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 절수모듈의 센서는 pH 검출 센서로 구성되는 것을 포함하는 누수관리 자동제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 표시부는 스크린 또는 터치 스크린으로 구성되고, 음성출력부와 함께 누수를 경고하는 것을 포함하는 누수관리 자동제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 관리 모듈은 CPU, 통신부 그리고 코드 출력부 및 스캔부로 구성되며, 상기 CPU는 무선 또는 유선 통신망을 통해 각 공장의 데이터 베이스와 연결되고, 데이터 베이스에서 수신된 정보를 바탕으로 물 사용량 및 물세를 계산하여 통보하고, 아울러 각 공장의 년간, 월간 사용량 및 일간 사용량을 관리하는 것을 포함하는 누수관리 자동제어장치.
누수를 관리 자동 제어하는 방법으로써,
상수검침센서와 배출량검침센서로부터 수신된 검침량을 비교하여 기 설정된 기준값 보다 낮거나 높은가를 판단하는 제1 비교단계;
상기 제1 비교단계에서 기준값보다 높으면 생산 과정에 문제가 있음을 표시에 경고하여 점검하도록 하며, 기준값보다 낮으면 1차 누수 경고를 표시하는 1차 경고단계;
상기 1차 경고 후, 상수검침센서와 세척수검침센서의 검침량을 비교하고, 세척수검침센서와 폐수검침센서의 검침량을 비교하며, 폐수검침센서와 배출량검침센서의 검침량을 비교하여 누수 구역이 어디인가를 찾는 제2 비교단계;
누수가 발생하는 생산 라인의 입수 및 배수밸브를 제어하는 밸브 제어 단계; 및 상기 제2 비교단계에서 설정된 누수 구역을 표시부에 표시하고, 음성출력부에 경고음이 출력되도록 하는 2차 경고단계;를 포함하는 누수관리 자동제어방법.
제 7항에 있어서, 상기 제1 비교단계는,
"총 공급량 - 총 폐수량" 또는 "총 폐수량 - 총 공급량" 또는 "총 폐수량/총 공급량"을 산출하여 기 설정된 기준값과 비교하여 누수를 판단하는 것을 포함하는 누수관리 자동제어방법.
제 7항에 있어서, 상기 제 2비교단계는, 급수부터 배출까지 3개의 구역을 설정하고 제1구역은 상수검침센서부터 세척수검침센서까지, 제2구역은 세척수검침센서부터 페수검침센서 그리고 제3구역은 폐수검침센서에서 배수량검침센서를 기준으로 하고, 제1비교단계 후 각 센서로부터 검침량을 수신하여 누수 구역을 찾는 것을 포함하는 누수관리 자동제어방법.
제 7항에 있어서,
제어부의 데이터 베이스와 연결되며, 이 데이터 베이스부터 정보를 수신하여 물 사용량 및 물세를 계산하여 통보하고, 각 공장의 년간, 월간 사용량 및 일간 사용량을 관리하며, 물세를 담당자의 단말기에 송출하여 물세를 납부하도록 하는 단계를 포함하는 누수관리 자동제어방법.