KR102474559B1 - Plc 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 방법 및 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수위 오류 감지 기능을 포함하는 계장 제어 장치에 관련된 것으로서 구체적으로는 수로를 따라 이동하는 원수를 취수하기 위한 취수구가 구비되어 있고, 취수구를 통해 취수된 원수의 압력을 센싱하도록 기능하는 제1 센서부와 제2 센서부가 구비되어 있는 센서부; 센서부와 연결되어 센싱값을 전달받도록 하는 전용 케이블이 구비되어 있고, 제1 센서부의 제1 센싱값과, 제2 센서부의 제2 센싱값으로부터 원수의 수위 레벨을 산출하여, 수로의 수위 신호를 모니터링하는 수위 신호 모니터링부; 및, 모니터링 결과에 기반하여, 수로를 따라 이동하는 원수의 공급 유량을 기 설정된 PLC 제어 신호에 기반하여 제어하는 PLC 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 방법 및 제어 시스템{METHOD AND CONTROL SYSTEM FOR PREDICTING WATER LEVEL SENSOR MALFUNCITON BASED ON PLC ALGORITHM}

본 발명은 PLC(Programmable Logic Controller)알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 방법 및 제어 시스템에 관련된 것으로서, 구체적으로는, 수위 센서의 동작 상태를 파악하여, 수위 센서의 오작동을 예측하고 오작동 예측 정보를 관제 장소로 전송함으로써, 적시에 오작동이 예측된 수위 센서에 대한 조치가 취해지도록 하여, 계장 제어 시스템의 안정적 운영을 지원하기 위한 기술과 관련된 것이다.

일반적으로 수위를 측정하는 수위계는 오수펌프장, 배수지 등 수처리가 필요한 곳이나 기타 액체의 관리가 필요한 산업현장에서 수위를 측정하기 위해 필요한 장치로서, 수위 센서를 설치하고 이 센서값을 이용하여 수위를 지속적, 연속적으로 모니터링하여 수위를 조절하곤 한다.

일반적으로 수위계는 한국 등록 특허 제10-2190440호에서와 같이 히터의 소비 전력을 계측하여 유동하는 유체의 유량을 측정하도록 하는 열식 질량 수위계, 한국 등록 특허 제10-1906451호에서와 같이 초음파를 송수신하여 수위 레벨을 측정하도록 하는 초음파 수위계, 한국 등록 특허 제10-1568297호에서와 같이 베르누이의 법칙을 이용하여 유체가 흐르고 있는 관로 상 일부를 축소시키면 유체가 그 부분을 통과할 때 속도는 증가하고 압력이 감소함으로써 관로의 전후 압력 차와 유량과의 사이에는 일정한 관계가 성립되는 점을 이용하여 유량을 환산해내는 차압식 수위계 등이 주로 사용되고 있고, 이러한 수위계와 관련된 종래 기술들은 전술한 바와 같이 수위의 측정 수단을 달리한 기술 또는 수위 레벨이 정상 수위 레벨인지를 파악하는 관제 기술이 주류를 이루고 있다.

그러나 수위계의 경우, 오수, 배수 등 그 적용 분야가 불순물을 다량 포함하고 있는 유체를 취급하는 경우가 수위 측정 수단에 토사 등이 퇴적되어 수위 레벨의 분석 오차가 발생하는 일이 상당하였고, 이에 수위 레벨을 측정하는 측정 수단의 정상 구동 여부를 모니터링 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.

이에 본 발명은 수위 센서의 동작 상태를 파악하여, 수위 센서의 오작동을 예측하고 오작동 예측 정보를 관제 센터로 전송함으로써, 적시에 오작동이 예측된 수위 센서에 대한 조치가 취해지도록 하여, 계장 제어 시스템의 안정적 운영을 지원하기 위한 기술을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 프로세서 및 상기 프로세서에서 수행 가능한 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치에서 구현되는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 제어 장치는, 수로를 따라 이동하는 원수를 취수하기 위한 취수구가 구비되어 있고, 취수구를 통해 취수된 원수의 압력을 센싱하도록 기능하는 제1 센서부와 제2 센서부가 구비되어 있는 센서부; 센서부와 연결되어 센싱값을 전달받도록 하는 전용 케이블이 구비되어 있고, 제1 센서부의 제1 센싱값과, 제2 센서부의 제2 센싱값으로부터 원수의 수위 레벨을 산출하여, 수로의 수위 신호를 모니터링하는 수위 신호 모니터링부; 및, 수위 신호 모니터링 단계의 모니터링 결과에 기반하여, 수로를 따라 이동하는 원수의 공급 유량을 기 설정된 PLC 제어 신호에 기반하여 제어하는 PLC 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 수위 신호 모니터링부는, 모니터링 결과를 휴먼머신인터페이스(HMI, Human Machine Interface)로 구현하여 수위 레벨의 이상 상태 여부를 판별하는 그래픽 처리를 수행할 수 있는 것이 바람직하다.

또한 상술한 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 제어 장치에는, 모니터링 결과를 유선 및 무선 통신망 중 적어도 어느 하나를 포함하는 통신망을 이용하여 기 설정된 관제 센터 단말로 송신하고, 관제 센터 단말에서의 제어 명령을 수신하는 양 방향 통신을 지원하는 통신부;를 더 포함할 수 있는 것이 바람직하다.

또한 상술한 센서부는, 수위 계측 대상이 되는 원수의 이동 경로 상에 설치되되, 제1 센서부와 제2 센서부는 기 설정된 높이 차이를 가지며, 제1 센서부는 제2 센서부에 비하여 상대적으로 낮은 높이에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한 상술한 수위 신호 모니터링부에서 수로의 수위 신호를 분석한 결과, 기 설정된 정상 수위 범위를 이탈한 것으로 분석될 경우, PLC 제어부는, 수로에 원수를 공급하도록 기능하는 펌프 및, 펌프에 의해 견인된 원수의 공급 유량을 제어하는 밸브 중 적어도 어느 하나를 포함하는 요소의 가동을 중지시키는 것이 바람직하다.

또한 상술한 수위 신호 모니터링부는, 제1 센싱값에서 도출된 원수의 제1 레벨값과, 제2 센싱값에서 도출된 원수의 제2 레벨값이 영(Zero) 레벨 수준이거나, 제1 레벨값과 제2 레벨값의 오차가 기 설정된 임계 오차 미만일 때 상기 센서부가 정상 구동하는 것으로 판단하고, 제1 레벨값과 상기 제2 레벨값의 오차가 기 설정된 임계 오차 이상일 때, 센서부가 비정상 구동하는 것으로 판단하여 제1 에러 신호를 발생시키는 것이 바람직하다.

또한 상술한 수위 신호 모니터링부는, 제1 센싱값에서 도출된 원수의 제1 레벨값이 영(Zero) 레벨 보다 크고, 제2 센싱값에서 도출된 원수의 제2 레벨값은 영(Zero) 레벨 수준일 때 센서부가 정상 구동하는 것으로 판단하되, 제2 레벨값이 영(Zero) 레벨 수준이고, 제1 레벨값이 제1 센서부와 제2 센서부의 높이 차이에 상회하는 레벨값을 가질 경우, 센서부가 비정상 구동하는 것으로 판단하여 제2 에러 신호를 발생시키는 것이 바람직하다.

또한 상술한 수위 신호 모니터링부는, 제1 센싱값에서 도출된 원수의 제1 레벨값이 영(Zero) 레벨 보다 크고, 제2 센싱값에서 도출된 원수의 제2 레벨값이 영(Zero)레벨 내지 영 레벨과 임계 오차 이내의 레벨일 때, 센서부가 정상 구동하는 것으로 판단하되, 제1 레벨값에서, 제2 레벨값과 제1 센서부와 상기 제2 센서부의 높이 차이의 합을 뺀 값의 절대값이 기 설정된 임계값을 초과할 시, 센서부가 비정상 구동하는 것으로 판단하여 제3 에러 신호를 발생시키는 것이 바람직하다.

또한 상술한 수위 신호 모니터링부는, 제1 센싱값에서 도출된 원수의 제1 레벨값에 제2 센싱값에서 도출된 원수의 제2 레벨값과 제1 센서부와 제2 센서부의 높이 차이의 합을 더한 값이 기 설정된 임계값을 초과하고, 제2 레벨값이 임계값 이상의 값을 갖는 것으로 판단될 경우, 센서부가 비정상 구동하는 것으로 판단하여 제4 에러 신호를 발생시키는 것이 바람직하다.

또한 상술한 수위 신호 모니터링부는, 고화질 멀티미디어 인터페이스(HDMI, High Definition Multimedia Interface)를 통해 분석 결과를 준비된 PLC 제어 모듈(130)에 부착된 디스플레이에 전송함으로써, 수로의 수위 상태를 가시화하여 제공하는 것이 바람직하다.

한편, 하나 이상의 프로세서 및 상기 프로세서에서 수행 가능한 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치에서 구현되는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 방법은, 수로를 따라 이동하는 원수를 취수하기 위한 취수구가 구비되어 있는 제1센서부 및 제2 센서부를 통해, 취수된 원수의 압력을 센싱하는 센싱 단계; 제1 센서부의 제1 센싱값과, 제2 센서부의 제2 센싱값으로부터 원수의 수위 레벨을 산출하여, 수로의 수위 신호를 모니터링하는 수위 신호 모니터링 단계; 및, 수위 신호 모니터링 단계의 모니터링 결과에 기반하여, 수로를 따라 이동하는 원수의 공급 유량을 기 설정된 PLC 제어 신호에 기반하여 제어하는 PLC 제어 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 수위 센서의 동작 상태를 파악하여, 수위 센서의 오작동을 예측하고 오작동 예측 정보를 관제 센터로 전송함으로써, 적시에 오작동이 예측된 수위 센서에 대한 조치가 취해지도록 하여, 계장 제어 시스템의 안정적 운영을 지원하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 센서부에서 측정된 센싱값을 기반으로 센서부의 정상 구동 여부를 관제하는 효과와 더불어, 센서부가 비정상 구동함에 따른 에러 신호를 상세 구분하여 준비된 디스플레이로 출력함으로써, 센서부에 대한 유지 보수 작업을 수행하는 관리자 측의 유지 보수 작업 편의를 증대하여 줄 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 감지된 수위 레벨의 이상 상태를 원격지의 관제 센터 단말로 휴먼머신인터페이스 및, 고화질 멀티미디어 인터페이스 중 적어도 어느 하나를 포함하는 인터페이스 기반으로 구성하여 제공하거나, 현장에 설치된 디스플레이에 수위 신호 모니터링 결과에 대한 실시간 운영 상태를 출력하도록 하는 기능이 수행되도록 하여, 현장에서의 관제 및 원격지에서의 관제 편의를 증대시키도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 제어 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 제어 장치의 개략적인 형상을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 제어 장치의 설치 예를 나타낸 도면.
도 4 내지 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 수위 오류가 감지될 수 있는 다양한 수위 상태를 나타낸 예.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 제어 방법의 흐름도.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 일 예.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명은 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 방법 및 제어 장치에 관련된 것으로서, 구체적으로는 수위 센서의 동작 상태를 파악하여, 수위 센서의 오작동을 예측하고 오작동 예측 정보를 관제 센터로 전송함으로써, 적시에 오작동이 예측된 수위 센서에 대한 조치가 취해지도록 하여, 계장 제어 시스템의 안정적 운영을 지원하기 위한 기술을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

한편 이하에서는 상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 대한 구체적인 설명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 하고, 하나 이상의 기술적 특징 또는 발명을 구성하는 구성 요소를 설명하기 위하여 다수의 도면이 동시 참조될 수 있을 것이다.

첨부된 도면을 간단히 설명하면, 도 1에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 제어 장치의 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 제어의 개략적인 형상을 나타낸 도면이 도시되어 있다. 또한 도 3에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 제어의 설치 예를 나타낸 도면을 도시하였으며, 도 4 내지 8에는 본 발명의 일 실시 예에 따라 수위 오류가 감지될 수 있는 다양한 수위 상태를 나타낸 예를 도시하였고, 도 9에서는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 제어 방법의 흐름도에 대한 도면을 도시하였으며, 도 10에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 일 예를 도시하였다.

먼저 도 1을 동시 참조하여 본 발명의 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 제어 장치를 설명하면, 본 발명에서는 바람직하게 수로(1310)를 따라 이동하는 원수를 취수하기 위한 취수구(1110, 1120)가 구비되어 있고, 상술한 취수구를 통해 취수된 원수의 압력을 센싱하도록 기능하는 센서부가 포함될 수 있다.

이때 바람직하게 상술한 센서부(11)는 도 2에 도시된 바와 같이 플로트와 같은 형상을 가질 수 있으며, 플로트의 일 단부에는 제1 취수구(1110)가 형성된 제1 센서부(111)를 구비하고, 타 단부에는 제2 취수구(1120)가 형성된 제2 센서부(112)가 구비되도록 하여 플로트의 양 단부에 센서부(111,112)가 위치함으로써 압력 센싱 지점을 두 영역으로 구분되게 하고, 제1 센서부(111)에서 측정되는 제1 센싱값 및 제2 센서부(112)에서 측정되는 제2 센싱값의 차압에 의해 수두 레벨의 측정이 수행되도록 할 수 있을 것이다.

아울러 상술한 센서부(11)는 수위 계측 대상이 되는 원수의 이동 경로 상, 즉 수로(1310)에 도 3과 같이 설치될 수 있는데, 제1 센서부(111)와 제2 센서부(112)가 구비된 플로트형 센서부(11)는 수로(1310)의 바닥면에 대해 수직하게 설치되도록 할 수 있다.

이때, 본 발명에서는 수로(1310)의 바닥면에 대해 수직하게 설치되는 센서부의 위치를 고정하여, 수위 레벨의 측정 오류를 최소화할 수 있도록, 수로(1310)의 일 영역에 브라켓(14)을 체결 나사(140)으로 설치하여, 센서부의 위치를 고정시키도록 할 수 있다.

또한 플로트의 양 단부에 설치된 제1 센서부(111)와 제2 센서부(112)는 기 설정된 높이 차이(D)를 갖도록 하는데, 이는 유체(즉, 원수)의 비중과 중력가속도가 일정할 때 밀도가 일정한 유체에서 제1 센서부(111)가 위치한 높이에서 측정된 압력과, 제2 센서부(112)가 위치한 높이에서 측정된 압력을 이용하여 수위 레벨을 연산할 수 있기 때문인 것으로 이해될 수 있을 것이며, 본 발명에서는 제1 센서부(111)가 제2 센서부(112)에 비하여 상대적으로 낮은 높이에 위치하도록 설치되도록 하여 원수의 수위가 고수위 레벨일 때 제1 센서부(111)가 제2 센서부(112)에 비하여 더 큰 압력이 측정되는 영역이 되도록 하는 것으로 이해될 수 있을 것이다.

다음으로 본 발명에서는 상술한 센서부(11)와 연결되어, 센싱값을 전달받도록 하는 전용 케이블(120)이 구비되어 있고, 제1 센서부(111)의 제1 센싱값과, 제2 센서부(112)의 제2 센싱값으로부터 원수의 수위 레벨을 산출하여, 수로(1310)의 수위 신호를 모니터링하는 수위 신호 모니터링부(12)를 포함할 수 있다.

이때 수위 레벨의 산출 방법은, 베르누이의 법칙에 의해 산출될 수 있는데, 요컨대 제1 센서부(111)의 제1 센싱값에서 제2 센서부(112)의 제2 센싱값을 뺀 뒤, 원수의 밀도에 중력가속도를 곱한 값을 나누는 방식으로 구할 수 있다.

수식으로 정리하면, 밀도가 일정한 유체(원수)에 대해 제1 센서부(111)에서 측정된 제1 센싱값을 P1으로 정의한다고 하면, P1-P2=밀도(ρ)·중력가속도(g)·수위 레벨(L)이 되는 수식을 이용하여, L=(P1-P2)/ρ· g로 정의되어 결국 밀도와 중력 가속도가 일정한 유체인 원수에 대해서는 P1과 P2의 차압(ΔP)을 이용하여 수위 레벨의 산출이 가능한 것이다.

즉 본 발명에서는 상술한 방식으로 구해지는 수위 레벨 값을 이용하여 수로(1310)를 통과하는 수위 상태를 알 수 있고, 센서부(11)에서의 센싱값 출력 여부 및 센싱값의 차로부터 센서부(11)의 정상 작동 여부를 분석하도록 기능할 수 있다.

이하에서는 다양한 실시 예를 들어, 센서부(11)의 정상 구동 여부를 살피기로 한다.

제1 실시 예로서, 상술한 수위 신호 모니터링부(12)는 제1 센싱값에서 도출된 원수의 제1 레벨값과, 제2 센싱값에서 도출된 원수의 제2 레벨값이 영(Zero)레벨 수준(또는 영 수위 수준)이고, 전술한 제1 레벨값과 제2 레벨값의 오차가 기 설정된 임계 오차 미만일 때 상기 센서부(11)가 정상 구동하는 것으로 판단할 수 있다.

이때 상술한 제1 실시 예는 수로(1310)의 수위 레벨이 저수위 상태일 때의 센서 부가 구동하는 예로서 이해될 수 있을 것이다.

이에 따라 상술한 제1 실시 예에서는 제1 레벨값과 제2 레벨값의 오차가 기 설정된 임계 오차 이상일 경우 센서부(11)가 비정상 구동하는 것으로 판단하여 저수위 상태에 대한 감지 에러인 제1 에러 신호를 발생시키도록 기능할 수 있다.

또한 제2 실시 예로서, 상술한 수위 신호 모니터링부(12)는 제1 센싱값에서 도출된 원수의 제1 레벨값이 영(Zero) 레벨보다 크고, 제2 센싱값에서 도출된 원수의 제2 레벨값이 영(Zero) 레벨 수준일 때, 센서부(11)가 정상 구동하는 것으로 판단할 수 있다.

이때 상술한 제2 실시 예는 수로(1310)의 수위가 도 5의 실시 예에 도시된 상태, 즉 제1 센서부(111)가 위치한 높이보다는 높으나, 제2 센서부(112)가 위치한 높이보다는 낮은 수위 상태를 나타내는 것으로 이해될 수 있다.

한편 상술한 제2 실시 예에서는 제2 레벨값이 영 레벨 수준이고, 상술한 제1 레벨값이 제1 센서부(111)와 제2 센서부(112)의 높이 차이(D)에 상회하는 레벨값을 가질 경우, 센서부(11)가 비정상 구동하는 것으로 판단하여 제2 에러 신호를 발생시키도록 하고, 결과적으로 상술한 제2 에러 신호는 제2 센서부(112)는 정상 구동 하나, 제1 센서부(111)가 비정상 구동하여 수로(1310)에 존재하는 수위 레벨의 측정이 불가하다는 에러 신호의 개념으로 이해될 수 있다.

또한 제3 실시 예로서, 상술한 수위 신호 모니터링부(12)는 제1 센싱값에서 도출된 원수의 제1 레벨값이 영(Zero) 레벨보다 크고, 제2 센싱값에서 도출된 원수의 제2 레벨값이 영(Zero) 레벨 내지 영(Zero) 레벨과 임계 오차(예를 들어 오차율 10%) 이내의 레벨일 때, 센서부(11)가 정상 구동하는 것으로 판단할 수 있다.

이때 상술한 제3 실시 예는 도 6의 실시 예에 도시된 수위 상태에 대한 수위 신호의 분석 예인 것으로 이해될 수 있을 것이다.

한편 상술한 제3 실시 예에서는 전술한 제1 레벨값에서, 제2 레벨값과 제2 센서부(112)와 제2 센서부(112)의 높이 차이(D)의 합을 뺀 값의 절대값이 기 설정된 임계값을 초과할 시, 센서부(11)가 비정상 구동하는 것으로 판단하여 제3 에러 신호를 발생시키도록 할 수 있는데, 이러한 제3 에러 신호는 제2 센서부(112)에서 측정된 제2 레벨값이 영 수위 또는 영 수위에서 미소한 값의 실측치를 갖는 경우에 대한 수위 측정을 수행하지 못하여 발생하는 에러 신호의 개념으로 이해될 수 있다.

또한 제4 실시 예로서, 상술한 수위 신호 모니터링부(12)는 제1 센싱값에서 도출된 원수의 제1 레벨값에서 제2 센싱값에서 도출된 원수의 제2 레벨값과 제1 센서부(111)와 제2 센서부(112)의 높이 차이(D)의 합을 더한 값이 기 설정된 임계값을 초과하면서, 제2 레벨값이 상술한 임계값과 같거나 큰 값을 가질 때, 센서부(11)가 비정상 구동하는 것으로 판단하여 제4 에러 신호를 발생시키도록 할 수도 있다.

이때 상술한 제4 에러 신호는 센서부(11)가 도 7의 실시 예에 도시된 수위 상태에 대한 수위 신호를 정상 분석하지 못하여 발생하는 에러 신호의 개념으로 이해될 수 있다.

또한 제 5 실시 예로서, 도 8을 참조하여 제5 에러 신호의 발생 예를 살펴보면, 상술한 수위 신호 모니터링부(12)는 제1 센싱값(S1)에서 도출된 제1 레벨값과, 제2 센싱값(S2)에서 도출된 제2 센싱값(S2)이 모두 존재하는 경우에 있어서, 제2 센싱값(S2)의 압력이 점진적으로 증가하여 수위가 늘어나고 있는 것으로 관측되는 반면, 제1 센싱값(S1)의 압력은 일 레벨값에서 정체된 것으로 판단되는 경우, 제1 센싱값(S1)을 출력하는 제1 센서부(111)에 토사를 비롯한 퇴적물이 쌓여 정상적인 제1 센싱값(S1)이 도출되지 않는 것으로 판단하여 제5 에러 신호를 발생시키도록 할 수 있다.

즉 상술한 제5 에러 신호는, 수위 계측 대상이 되는 원수에 포함된 토사, 석회, 각종 부유물 등에 의해 상대적으로 낮은 위치에 설치되는 제1 센서부(111)가 퇴적물의 영향을 받아 수위 신호를 정상 분석하지 못하여 발생하는 에러 신호의 개념으로 이해될 수 있을 것이다.

한편 이러한 제5 에러 신호의 감지는, 제5 에러 신호가 감지되었을 때를, 제1 센서부(111)에 대한 유지 관리 시점으로 설정하면 되기 때문에, 종래 센서부에 퇴적물이 쌓였는지를 짧은 주기로 확인하고, 퇴적물이 쌓인 경우에 센서부에 대한 퇴적물 제거 작업을 수행하곤 하였던 유지 관리 작업의 효율성을 증대하는 효과가 있다.

또한 종래 기술 등에서는 압력 센서에 퇴적물이 퇴적되는 이유로 압력 센서를 단독적으로 사용하기보다는, 압력 센서를 구비하고, 별도의 보조 센서를 더 구비하여 수위를 계측하곤 하였던 비효율적 방식을 벗어나, 압력 센서를 독립적으로 사용하면서도 높은 신뢰성을 갖는 수위 계측을 수행할 수 있다는 효과가 있다.

아울러 본 발명에서는 상술한 수위 신호 모니터링부(12)는 이상에서 설명한 모니터링 결과를 휴먼머신인터페이스(HMI, Human Machine Interface)로 구현하여, 수위 레벨의 이상 상태 여부를 판별하는 그래픽 처리를 수행한 뒤, 현장에 구비된 디스플레이(121)를 통해, 상술한 모니터링 결과를 고화질 멀티미디어 인터페이스(HDMI, High Definition Multimedia Interface)기반으로 출력하여 가시화하는 기능이 수행될 수 있다.

이때, 상술한 에러 신호의 가시화는, 상기 디스플레이(121)에 에러 신호의 종류에 대한 정보를 제공하고, 정상 수위 레벨 범위 값에 대한 오차율을 연산하여 제공하는 등으로 관리자 측에 에러 신호 발생 내역을 가시화(그래픽인터페이스 등)상세 제공하도록 함이 바람직할 것이며, 본 발명에서는 이러한 실시 예에 의하여 수로(1310) 등에서 발생된 에러 신호에 대한 신속한 대처가 가능해질 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 상술한 수위 신호 모니터링부(12)의 기능 수행에 대한 본 발명의 더욱 바람직한 실시 예로서, 수위 신호 모니터링부(12)의 모니터링 결과를 유선 및 무선 통신망 중 적어도 어느 하나를 포함하는 통신망을 이용하여 기 설정된 관제 센터 단말(15)로 송신하는 통신부(14)를 더 포함할 수도 있다.

이때 상술한 통신부(14)는 수위 신호 모니터링부의 모니터링 결과를 관제 센터 단말(15)로 단방향 통신하는 통신부(14)일 수도 있으나, 바람직하게는 모니터링 결과를 수신한 관제 센터 단말(15)에서의 제어 명령을 수신하여, 후술할 PLC 제어부에서의 PLC 제어 신호에 관여할 수 있는 양방향 통신을 지원하도록 함이 바람직할 것이며 본 발명은 이에 제한하지 않는다.

즉, 이는 원격지의 관제 센터 단말(15) 등에서 하나 이상의 현장에 설치된 수위 레벨의 이상 상태 여부를 용이하게 모니터링하기 위해 구비되는 것으로 이해될 수 있을 것이며, 이를 통해 수위 레벨이 설치된 현장의 운영 관리 효율이 크게 증대될 수 있다는 효과가 있다.

다시 도 1로 돌아와서, 본 발명의 수위 오류 감지 기능을 포함하는 계장 제어 장치에는 전술한 수위 신호 모니터링부(12)의 분석 결과에 기반하여 수로(1310)를 따라 이동하는 원수의 공급 유량을 기 설정된 PLC 제어 신호에 기반하여 제어하는 PLC 제어부(13)가 포함될 수 있다.

이때 상술한 PLC 제어부(13)의 PLC 제어 신호란, 수위 신호 모니터링부(12)에서 수로(1310)의 수위 신호를 모니터링한 결과에 기반하여 수로(1310)에 공급되는 원수의 공급 수단들의 동작 제어에 설정된 제어 명령의 개념으로 이해될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 PLC 제어부(13)는 크게 저류조에 저장된 원수를 수로(1310)로 견인하여 공급하도록 하는 펌프(131) 및, 상술한 펌프(131)에 의해 견인된 원수의 공급 유량을 제어하는 밸브(132) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 요소의 동작을 제어하도록 기능할 수 있다.

더욱 구체적으로 상술한 PLC 제어부(13)는 수로(1310)에서 수위 레벨의 비정상 신호가 감지될 시, 펌프(131)의 가동을 즉각 중지하여, 저류조에서 견인되는 원수의 공급을 중단하도록 기능하거나, 또는 밸브(132)의 가동을 중지, 즉 밸브(132)를 잠금하여 저류조에서 수로(1310) 측으로 원수가 공급되지 않게 할 수 있는 것이다.

이때 상술한 PLC 제어부(13)의 다른 실시 예에서는, 발생된 에러 신호의 종류에 따라 펌프(131)의 가동을 유지하고 밸브(132)의 제어에만 관여하여 밸브(132)를 통해 수로(1310)로 공급되는 원수의 유량 제어가 이루어지도록 할 수도 있을 것인데, 예를 들어 발생된 에러 신호가 저수위에 따른 에러 신호인 경우, 밸브(132)를 통해 수로(1310) 측으로 공급되는 원수의 양을 정상 수위 레벨이 될 때까지 증가시키고, 발생된 에러 신호가 고수위에 따른 에러 신호인 경우, 밸브(132)를 통해 수로(1310) 측으로 공급되는 원수의 양을 정상 수위 레벨이 될 때까지 감소시켜 자체적인 수위 레벨의 보정 처리가 이루어지도록 할 수도 있을 것이며, 본 발명은 이에 제한하지 않는다.

또 다른 한편, 도 9를 참조하여 보면, 도 9에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나 이상의 프로세서 및 상기 프로세서에서 수행 가능한 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치에서 구현되는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 예측 감지를 위한 방법의 흐름도에 대해 도시하였으며, 이하의 설명에 있어서 도 1 내지 7에서 설명한 내용과 중복되는 불필요한 실시 예에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 먼저 수로를 따라 이동하는 원수를 취수하기 위한 취수구가 구비되어 있는 제1 센서부 및 제2 센서부를 통해 수로에서 취수된 원수의 압력을 센싱하는 센싱 단계(S10)가 수행될 수 있다.

이때 상술한 S10 단계에서 언급하는 제1 센서부와 제2 센서부는 서로 다른 수위 레벨에 대응되는 높이에 설치되어, 각 센서부에서 측정되는 압력값의 차압으로부터 수위 레벨을 산출하도록 기능하는 것일 수 있다.

즉 S10 단계는 결과적으로 도 1의 센서부의 기능 수행과 동일한 기능을 수행하는 것으로 이해될 수 있을 것이고, 이러한 S10 단계의 기능 수행을 통해, 실시간으로 수로에 대한 수위 레벨 값을 용이하게 파악할 수 있게 된다.

다음으로 상술한 S10 단계의 수행 후에는 제1 센서부의 제1 센싱값과, 제2 센서부의 제2 센싱값으로부터 수로에 존재하는 원수의 수위 레벨을 산출하여 수로의 수위 신호를 모니터링하는 수위 신호 모니터링 단계(S20)가 수행될 수 있다.

이때 상술한 S20 단계는, S10 단계에서의 제1 센싱값과 제2 센싱값을 비교하여 센서부의 정상 구동을 판단, 즉 이상 상태가 감지되는지 여부를 판단하도록 한다.

더욱 상세하게, 상술한 S20 단계에서는 전술한 도 1의 수위 신호 모니터링부에서 센서부의 정상 구동 여부를 살피는 제1 내지 제4 실시 예에 기초하여, 수로의 수위 신호를 모니터링하도록 기능하는 것으로 이해될 수 있을 것이다.

특히 본 발명에서는, S20 단계의 수행 결과를, 탑재된 통신부에 의하여 원격지의 관제 센터 단말로 휴먼머신인터페이스 및, 고화질 멀티미디어 인터페이스 중 적어도 어느 하나를 포함하는 인터페이스 기반으로 구성하여 제공하거나, 현장에 설치된 디스플레이에 수위 신호 모니터링 결과에 대한 실시간 운영 상태를 출력하도록 하는 기능이 수행되도록 하여, 현장에서의 관제 및 원격지에서의 관제 편의를 증대시키도록 하는 효과를 발휘할 수 있다.

또한 다음으로 상술한 S20 단계의 수행 후에는, S20 단계에서의 모니터링 결과에 기반하여 수로를 따라 이동하는 원수의 공급 유량을 PLC 제어 모듈(130)에 기 설정된 PLC 제어 신호에 기반하여 제어하는 PLC 제어 단계(S30)가 수행될 수 있다.

이때 상술한 S30 단계에서는 전술한 S20 단계에서 수로의 수위 신호를 모니터링한 결과에 기반하여, 수로에 공급되는 원수의 공급 수단들의 동작 제어를 수행하게 된다.

구체적으로 이러한 동작 제어는 PLC 제어 모듈에 설정된 제어 신호에 기초하는 것으로서, S20 단계에서 수위 레벨의 이상이 감지될 시, 크게 저류조에 저장된 원수를 수로로 견인하여 공급하도록 하는 펌프(131) 및, 상술한 펌프(131)에 의해 견인된 원수의 공급 유량을 제어하는 밸브(132) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 요소의 동작을 제어하도록 기능할 수 있다.

결국 상술한 S30 단계는, 결과적으로 도 1의 PLC 제어부가 수행하는 기능을 모두 수행 가능한 것으로 이해함이 바람직할 것이다.

종합적으로 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 수위 센서의 동작 상태를 파악하여, 수위 센서의 오작동을 예측하고 오작동 예측 정보를 관제 센터로 전송함으로써, 적시에 오작동이 예측된 수위 센서에 대한 조치가 취해지도록 하여, 계장 제어 시스템의 안정적 운영을 지원하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 센서부에서 측정된 센싱값을 기반으로 센서부의 정상 구동 여부를 관제하는 효과와 더불어, 센서부가 비정상 구동함에 따른 에러 신호를 상세 구분하여 준비된 디스플레이로 출력함으로써, 센서부에 대한 유지 보수 작업을 수행하는 관리자 측의 유지 보수 작업 편의를 증대하여 줄 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 감지된 수위 레벨의 이상 상태를 원격지의 관제 센터 단말로 휴먼머신인터페이스 및, 고화질 멀티미디어 인터페이스 중 적어도 어느 하나를 포함하는 인터페이스 기반으로 구성하여 제공하거나, 현장에 설치된 디스플레이에 수위 신호 모니터링 결과에 대한 실시간 운영 상태를 출력하도록 하는 기능이 수행되도록 하여, 현장에서의 관제 및 원격지에서의 관제 편의를 증대시키도록 하는 효과가 있다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

또 다른 한편, 도 10을 참조하여 보면, 도 10에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 일 예를 도시하였으며, 이하의 설명에 있어서, 상술한 도 1 내지 9에 대한 설명과 중복되는 불필요한 실시 예에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 컴퓨팅 장치(10000)은 적어도 하나의 프로세서(processor)(11100), 메모리(memory)(11200), 주변장치 인터페이스(peripheral interface)(11300), 입/출력 서브시스템(I/O subsystem)(11400), 전력 회로(11500) 및 통신 회로(11600)를 적어도 포함할 수 있다. 이때, 컴퓨팅 장치(10000)은 촉각 인터페이스 장치에 연결된 유저 단말이기(A) 혹은 전술한 컴퓨팅 장치(B)에 해당될 수 있다.

메모리(11200)는, 일례로 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM), 플래시 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(11200)는 컴퓨팅 장치(10000)의 동작에 필요한 소프트웨어 모듈, 명령어 집합 또는 그밖에 다양한 데이터를 포함할 수 있다.

이때, 프로세서(11100)나 주변장치 인터페이스(11300) 등의 다른 컴포넌트에서 메모리(11200)에 액세스하는 것은 프로세서(11100)에 의해 제어될 수 있다.

주변장치 인터페이스(11300)는 컴퓨팅 장치(10000)의 입력 및/또는 출력 주변장치를 프로세서(11100) 및 메모리 (11200)에 결합시킬 수 있다. 프로세서(11100)는 메모리(11200)에 저장된 소프트웨어 모듈 또는 명령어 집합을 실행하여 컴퓨팅 장치(10000)을 위한 다양한 기능을 수행하고 데이터를 처리할 수 있다.

입/출력 서브시스템(11400)은 다양한 입/출력 주변장치들을 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 입/출력 서브시스템(11400)은 모니터나 키보드, 마우스, 프린터 또는 필요에 따라 터치스크린이나 센서 등의 주변장치를 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시키기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 입/출력 주변장치들은 입/출력 서브시스템(11400)을 거치지 않고 주변장치 인터페이스(11300)에 결합될 수도 있다.

전력 회로(11500)는 단말기의 컴포넌트의 전부 또는 일부로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 전력 회로(11500)는 전력 관리 시스템, 배터리나 교류(AC) 등과 같은 하나 이상의 전원, 충전 시스템, 전력 실패 감지 회로(power failure detection circuit), 전력 변환기나 인버터, 전력 상태 표시자 또는 전력 생성, 관리, 분배를 위한 임의의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.

통신 회로(11600)는 적어도 하나의 외부 포트를 이용하여 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수 있다.

또는 상술한 바와 같이 필요에 따라 통신 회로(11600)는 RF 회로를 포함하여 전자기 신호(electromagnetic signal)라고도 알려진 RF 신호를 송수신함으로써, 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수도 있다.

이러한 도 10의 실시 예는, 컴퓨팅 장치(10000)의 일례일 뿐이고, 컴퓨팅 장치(11000)은 도 10에 도시된 일부 컴포넌트가 생략되거나, 도 10에 도시되지 않은 추가의 컴포넌트를 더 구비하거나, 2개 이상의 컴포넌트를 결합시키는 구성 또는 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 모바일 환경의 통신 단말을 위한 컴퓨팅 장치는 도 10에 도시된 컴포넌트들 외에도, 터치스크린이나 센서 등을 더 포함할 수도 있으며, 통신 회로(1160)에 다양한 통신방식(WiFi, 3G, LTE, Bluetooth, NFC, Zigbee 등)의 RF 통신을 위한 회로가 포함될 수도 있다. 컴퓨팅 장치(10000)에 포함 가능한 컴포넌트들은 하나 이상의 신호 처리 또는 어플리케이션에 특화된 집적 회로를 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 양자의 조합으로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨팅 장치를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 특히, 본 실시 예에 따른 프로그램은 PC 기반의 프로그램 또는 모바일 단말 전용의 어플리케이션으로 구성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 애플리케이션은 파일 배포 시스템이 제공하는 파일을 통해 이용자 단말에 설치될 수 있다. 일 예로, 파일 배포 시스템은 이용자 단말이기의 요청에 따라 상기 파일을 전송하는 파일 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다.

또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅 장치상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시 예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.

프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (10)

1. 하나 이상의 프로세서 및 상기 프로세서에서 수행 가능한 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치로 구현되는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 감지에 따른 제어 장치에 있어서,
   수로를 따라 이동하는 원수를 취수하기 위한 취수구가 구비되어 있고, 상기 취수구를 통해 취수된 원수의 압력을 센싱하도록 기능하는 제1 센서부와 제2 센서부가 구비되어 있는 센서부;
   상기 센서부와 연결되어 센싱값을 전달받도록 하는 전용 케이블이 구비되어 있고, 상기 제1 센서부의 제1 센싱값과, 상기 제2 센서부의 제2 센싱값으로부터 상기 원수의 수위 레벨을 산출하여, 상기 수로의 수위 신호를 모니터링하는 수위 신호 모니터링부; 및,
   상기 수위 신호 모니터링부의 모니터링 결과에 기반하여, 상기 수로를 따라 이동하는 원수의 공급 유량을 기 설정된 PLC 제어 신호에 기반하여 제어하는 PLC 제어부;를 포함하되,
   상기 센서부는,
   수위 계측 대상이 되는 원수의 이동 경로 상에 설치되되,
   상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부는 기 설정된 높이 차이를 가지며, 상기 제1 센서부는 상기 제2 센서부에 비하여 상대적으로 낮은 높이에 위치하도록 설치되고,
   상기 수위 신호 모니터링부는,
   상기 제1 센싱값에서 도출된 원수의 제1 레벨값과, 상기 제2 센싱값에서 도출된 원수의 제2 레벨값이 영(Zero) 레벨 수준이거나, 상기 제1 레벨값과 상기 제2 레벨값의 오차가 기 설정된 임계 오차 미만일 때 상기 센서부가 정상 구동하는 것으로 판단하고,
   상기 제1 레벨값과 상기 제2 레벨값의 오차가 기 설정된 임계 오차 이상일 때, 상기 센서부가 비정상 구동하는 것으로 판단하여 제1 에러 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 감지에 따른 제어 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 수위 신호 모니터링부는, 상기 모니터링 결과를 휴먼머신인터페이스(HMI, Human Machine Interface)로 구현하여 상기 수위 레벨의 이상 상태 여부를 판별하는 그래픽 처리를 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 감지에 따른 제어 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 감지에 따른 제어 장치에는,
   상기 모니터링 결과를 유선 및 무선 통신망 중 적어도 어느 하나를 포함하는 통신망을 이용하여 기 설정된 관제 센터 단말로 송신하고, 상기 관제 센터 단말에서의 제어 명령을 수신하는 양 방향 통신을 지원하는 통신부;를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 감지에 따른 제어 장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 수위 신호 모니터링부에서 상기 수로의 수위 신호를 분석한 결과, 상기 기 설정된 정상 수위 범위를 이탈한 것으로 분석될 경우,
   상기 PLC 제어부는,
   상기 수로에 원수를 공급하도록 기능하는 펌프 및, 상기 펌프에 의해 견인된 원수의 공급 유량을 제어하는 밸브 중 적어도 어느 하나를 포함하는 요소의 가동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 감지에 따른 제어 장치.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 수위 신호 모니터링부는,
   상기 제1 센싱값에서 도출된 원수의 제1 레벨값이 영(Zero) 레벨 보다 크고, 상기 제2 센싱값에서 도출된 원수의 제2 레벨값은 영(Zero) 레벨 수준일 때 상기 센서부가 정상 구동하는 것으로 판단하되,
   상기 제2 레벨값이 영(Zero) 레벨 수준이고, 상기 제1 레벨값이 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부의 높이 차이에 상회하는 레벨값을 가질 경우, 상기 센서부가 비정상 구동하는 것으로 판단하여 제2 에러 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 감지에 따른 제어 장치.
   
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 수위 신호 모니터링부는,
   상기 제1 센싱값에서 도출된 원수의 제1 레벨값에 상기 제2 센싱값에서 도출된 원수의 제2 레벨값과 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부의 높이 차이의 합을 더한 값이 기 설정된 임계값을 초과하고,
   상기 제2 레벨값이 상기 임계값 이상의 값을 갖는 것으로 판단될 경우, 상기 센서부가 비정상 구동하는 것으로 판단하여 제4 에러 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 감지에 따른 제어 장치.
   
10. 하나 이상의 프로세서 및 상기 프로세서에서 수행 가능한 명령들을 저장하는 하나 이상의 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치에서 구현되는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 감지에 따른 제어 방법에 있어서,
    수로를 따라 이동하는 원수를 취수하기 위한 취수구가 구비되어 있는 제1센서부 및 제2 센서부를 통해, 취수된 원수의 압력을 센싱하는 센싱 단계;
    상기 제1 센서부의 제1 센싱값과, 상기 제2 센서부의 제2 센싱값으로부터 원수의 수위 레벨을 산출하여, 상기 수로의 수위 신호를 모니터링하는 수위 신호 모니터링 단계; 및,
    상기 수위 신호 모니터링 단계의 모니터링 결과에 기반하여, 상기 수로를 따라 이동하는 원수의 공급 유량을 기 설정된 PLC 제어 신호에 기반하여 제어하는 PLC 제어 단계;를 포함하되,
    상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는,
    수위 계측 대상이 되는 원수의 이동 경로 상에 설치되되,
    상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부는 기 설정된 높이 차이를 가지며, 상기 제1 센서부는 상기 제2 센서부에 비하여 상대적으로 낮은 높이에 위치하도록 설치되고,
    상기 수위 신호 모니터링 단계는,
    상기 제1 센싱값에서 도출된 원수의 제1 레벨값과, 상기 제2 센싱값에서 도출된 원수의 제2 레벨값이 영(Zero) 레벨 수준이거나, 상기 제1 레벨값과 상기 제2 레벨값의 오차가 기 설정된 임계 오차 미만일 때 상기 센서부가 정상 구동하는 것으로 판단하고,
    상기 제1 레벨값과 상기 제2 레벨값의 오차가 기 설정된 임계 오차 이상일 때, 상기 센서부가 비정상 구동하는 것으로 판단하여 제1 에러 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 PLC 알고리즘 기반의 수위센서 오작동 감지에 따른 제어 방법.

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