KR102595562B1 - Smart Eco Freeze Prevention Management System - Google Patents

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KR102595562B1
KR102595562B1 KR1020230017561A KR20230017561A KR102595562B1 KR 102595562 B1 KR102595562 B1 KR 102595562B1 KR 1020230017561 A KR1020230017561 A KR 1020230017561A KR 20230017561 A KR20230017561 A KR 20230017561A KR 102595562 B1 KR102595562 B1 KR 102595562B1
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KR
South Korea
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temperature
heating
freeze prevention
pipe
main controller
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KR1020230017561A
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Inventor
임성택
김영대
조재영
임혜경
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(주)우현시스템
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Abstract

본 발명은 스마트 에코 동파방지 관리 시스템(S)에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명의 스마트 에코 동파방지 관리 시스템은 동파의 가능성이 존재하는 시설물의 배관들을 임의의 영역들로 구획하여 각 영역에 존재하는 배관을 종합적으로 관리하기 위한 것으로, 각 영역 마다 설치되는 동파방지 장치는, 메인 컨트롤러가 배관에 부착되는 복수의 히팅 컨트롤러로 설정 배관온도를 전송하고, 상기 히팅 컨트롤러는 인접한 한 쌍의 온도 센서로부터 온도정보를 수신하여 각 히터에 공급하기 위한 전력을 실시간으로 제어하며, 상기 메인 컨트롤러는 히팅 컨트롤러로부터 상태정보를 실시간으로 수신하며, 중앙 관제서버가 각 영역의 메인 컨트롤러로부터 배관의 상태정보를 실시간으로 수신하고, 상기 메인 컨트롤러에 제어명령을 전송하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 대규모의 시설물에 설치된 배관을 종합적으로 관리할 수 있으며, 배관의 위치별 필요 부하에 따라 최적화된 에너지 공급이 가능하므로 에너지 효율이 향상되는 이점이 있다.
The present invention relates to a smart eco freeze prevention management system (S).
To this end, the smart eco freeze prevention management system of the present invention divides the pipes of facilities where there is a possibility of freezing into arbitrary areas and comprehensively manages the pipes in each area. Freeze prevention installed in each area In the device, the main controller transmits the set pipe temperature to a plurality of heating controllers attached to the pipe, and the heating controller receives temperature information from a pair of adjacent temperature sensors and controls the power to supply to each heater in real time. , The main controller receives status information from the heating controller in real time, and the central control server receives piping status information in real time from the main controller in each area and transmits control commands to the main controller.
As a result, piping installed in large-scale facilities can be comprehensively managed, and energy efficiency can be improved as optimized energy supply is possible according to the load required for each location of the piping.

Description

스마트 에코 동파방지 관리 시스템{Smart Eco Freeze Prevention Management System}Smart Eco Freeze Prevention Management System

본 발명은 스마트 에코 동파방지 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시설물에 구획된 임의의 영역 마다 동파방지 장치를 설치하고, 중앙 관제서버가 각 영역의 동파방지 장치로부터 배관의 상태정보를 실시간으로 수신하여 배관을 종합적으로 관리하며, 각 동파방지 장치는 복수의 히팅 컨트롤러가 인접한 한 쌍의 온도 센서로부터 온도정보를 수신하여 배관에 부착되는 각 히터에 공급하기 위한 전력을 실시간으로 제어함으로써 배관의 동파를 방지하는 과정에서 소모되는 에너지 부하를 절감할 수 있는 스마트 에코 동파방지 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a smart eco freeze prevention management system. More specifically, a freeze prevention device is installed in each area demarcated in the facility, and a central control server receives piping status information in real time from the freeze prevention device in each area. Each freeze prevention device receives temperature information from a pair of temperature sensors adjacent to multiple heating controllers and controls the power to supply to each heater attached to the pipe in real time, preventing the pipe from freezing. This is about a smart eco freeze prevention management system that can reduce the energy load consumed in the process of preventing.

동절기에는 외기의 온도가 영하로 떨어지므로 건축물이나 시설물의 배관에 존재하는 물과 같은 유체도 함께 동결되고, 물은 동결되어 고체로 상변화시 부피가 팽창하므로 배관이 파손되어 동파가 야기된다.In the winter, as the outside temperature drops below freezing, fluids such as water present in the pipes of buildings or facilities also freeze. When the water freezes and changes phase into a solid, its volume expands, causing pipes to break and freeze.

종래에는 동파를 방지하기 위하여 위험구간의 배관에 길이방향으로 열선을 연속 포설함으로써 배관의 동파를 방지하는 방식이 일반적이었다. 따라서, 배관의 길이에 대응되는 길이로 열선이 포설됨에 따라 열선이 과도하게 사용되었고, 배관의 규격에 따라 열선의 개수가 추가할 뿐, 시공 편의성을 이유로 동일한 전력량의 열선을 일률적으로 설치하였다. 특히, 배관은 그 위치에 따라 필요 부하가 달라질 수 있음에도 이를 고려하지 않아 에너지 효율의 측면에서는 비효율적인 문제점이 있었다.Conventionally, in order to prevent freezing and rupture of pipes, a common method was to continuously install heating wires in the longitudinal direction of pipes in dangerous sections. Therefore, as the heating wires were installed in a length corresponding to the length of the pipe, the heating wires were used excessively. The number of heating wires was added according to the pipe standard, and heating wires of the same amount of power were uniformly installed for reasons of construction convenience. In particular, piping had an inefficient problem in terms of energy efficiency because it did not take this into consideration even though the required load may vary depending on its location.

이러한 이유로 최근에는 배관의 길이방향을 따라 전체적으로 열선을 배치하는 것이 아니라, 배관의 일부분에 히터를 구비하여 부분적으로 가열함으로써 배관내에 유도되는 유체의 대류현상을 이용하여 동파를 방지하는 포인트 시공방식이 제안되고 있다. 특히, 포인트 시공방식은 외기로부터 상대적인 반경을 고려하여 필요 부하를 달리 산정함으로써 지역과 위치에 따라 유연하게 적용할 수 있으므로 에너지 효율이 우수한 이점이 있으며, 배관을 감싸도록 구비되는 보온재를 부분적으로 탈거하여 히터를 설치할 수 있으므로 시공이 용이한 이점도 있다.For this reason, a point construction method has recently been proposed that prevents freezing and bursting by using the convection phenomenon of fluid induced within the pipe by installing a heater in a part of the pipe and heating it locally, rather than arranging the entire heating wire along the longitudinal direction of the pipe. It is becoming. In particular, the point construction method has the advantage of excellent energy efficiency because it can be flexibly applied depending on the region and location by calculating the required load differently considering the relative radius from the outside air, and by partially removing the insulation material provided to surround the pipe. There is also the advantage of easy construction because a heater can be installed.

포인트 시공방식과 관련된 선행기술문헌으로는 본 발명의 발명자가 제안한 공개특허 제10-2022-0003202호(2022. 01. 10. 공개, 이하 '선행기술문헌'이라 한다)가 있다. 상기 선행기술문헌은 동파의 위험이 있는 배관의 일부분에 면상 발열체(1a) 또는 메탈 히터(1b)를 구비하고, 복수의 온도 센서(2)가 제공하는 온도정보에 기초하여 각 개별 컨트롤러(3)가 면상 발열체(1a) 또는 메탈 히터(1b)의 가동을 제어하였다.Prior art literature related to the point construction method includes Patent Publication No. 10-2022-0003202 (published on January 10, 2022, hereinafter referred to as 'prior art document') proposed by the inventor of the present invention. The prior art document provides a planar heating element (1a) or a metal heater (1b) in a part of the pipe at risk of freezing, and each individual controller (3) based on temperature information provided by a plurality of temperature sensors (2). The operation of the planar heating element (1a) or metal heater (1b) was controlled.

상기 선행기술문헌은 배관의 부분적인 가열을 구현하여 에너지 효율을 향상시키고자 하였으나, 짧게는 수 미터, 길게는 수십 미터 간격으로 온도 센서가 배치됨에 따라 길이방향으로 형성되는 배관에 국부적인 취약부가 발생하는 문제점이 있었다.The prior art literature attempted to improve energy efficiency by implementing partial heating of pipes, but as temperature sensors were placed at intervals of several meters or tens of meters, local weak points occurred in the pipes formed in the longitudinal direction. There was a problem.

또한, 시스템 컨트롤러(4)를 바탕으로 개별 컨트롤러(3)의 정보를 파악하고, 이를 제어하고자 하였으나, 전력선과 별도로 통신선을 구축하는 과정에서 공기가 지연되고, 시공비가 상승하는 문제점이 있었으며, 이를 개선하기 위하여 전력선 통신을 활용하는 경우에도 파장의 감쇄, 노이즈 발생, 전송 지연에 의하여 데이터의 정확도가 저해되는 한계가 있었다.In addition, an attempt was made to identify and control the information of the individual controllers (3) based on the system controller (4), but there were problems with delays in construction period and increased construction costs in the process of building communication lines separately from power lines, and this was improved. Even when using power line communication for this purpose, there were limitations in that data accuracy was impaired due to wavelength attenuation, noise generation, and transmission delay.

뿐만 아니라, 종래의 동파방지 시스템은 추가적으로 통신부를 구비하여 단말기나 컴퓨터와 유무선 통신을 구현함으로써 실시간 모니터링을 가능하도록 제안된 바 있으나, 대규모의 시설물에서는 다수의 장치와 센서가 설치됨에 따라 통신 충돌이 야기되어 이를 효과적 관리 및 제어하기 어려운 한계가 있었다.In addition, the conventional freeze prevention system has been proposed to enable real-time monitoring by implementing wired and wireless communication with terminals or computers by additionally providing a communication unit. However, in large-scale facilities, communication conflicts can occur as multiple devices and sensors are installed. There were limitations that made it difficult to effectively manage and control it.

공개특허공보 제10-2022-0003202호 (2022. 01. 10.)Public Patent Publication No. 10-2022-0003202 (2022. 01. 10.) 등록특허공보 제10-1936594호 (2019. 01. 03.)Registered Patent Publication No. 10-1936594 (2019. 01. 03.)

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 대규모 시설물에서도 각 영역의 동파방지 장치로부터 배관의 상태정보를 실시간으로 수신하여 배관을 종합적으로 관리할 수 있고, 히터에 공급하기 위한 전력을 실시간으로 제어함으로써 배관의 동파를 방지하는 과정에서 소모되는 에너지 소모량을 절감할 수 있으며, 배관의 취약부에 국부적으로 발생할 수 있는 동파를 방지할 수 있고, 무선 통신을 이용하여 설치가 간편하여 경제적이면서도 통신의 충돌문제를 해소한 스마트 에코 동파방지 관리 시스템을 제공하는데 목적이 있다.The present invention was proposed to solve the problems of the prior art described above. Even in large-scale facilities, pipe status information can be received in real time from freeze prevention devices in each area to comprehensively manage pipes, and it is possible to comprehensively manage pipes even in large-scale facilities. By controlling power in real time, energy consumption consumed in the process of preventing pipe freezes can be reduced, and freezes that can occur locally in vulnerable parts of pipes can be prevented. Installation is simple and economical using wireless communication. The purpose is to provide a smart eco freeze prevention management system that solves communication conflict problems.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 스마트 에코 동파방지 관리 시스템(S)은, 동파의 가능성이 존재하는 시설물의 배관(P)들을 임의의 영역(ARn)들로 구획하여 각 영역(AR)에 존재하는 배관(P)을 종합적으로 관리하기 위한 것으로, 배관(P)에 부착되는 복수의 히팅 컨트롤러(120)로 설정 배관온도(Tp)를 전송하고, 상기 히팅 컨트롤러(120)로부터 각 히팅 컨트롤러(120)와 인접한 온도 센서(130)의 상태정보를 실시간으로 수신하는 메인 컨트롤러(110)와; 양측으로 인접한 한 쌍의 온도 센서(130)로부터 온도정보(Tn-1,Tn)를 직접 수신하여 설정 배관온도(Tp)를 바탕으로 배관에 부착되는 각 히터(120A)에 공급하기 위한 전력을 제어하는 히팅 컨트롤러(120)와; 배관(P)에 부착되어 온도정보를 계측하여 양측으로 인접한 히팅 컨트롤러(120)로 온도정보를 실시간으로 전송하는 복수의 온도 센서(130);를 포함하여 각 영역(AR) 마다 설치되는 동파방지 장치(100); 및 각 영역(AR)의 메인 컨트롤러(110)로부터 배관(P)에 구비된 각 히팅 컨트롤러(120)와 각 온도 센서(130)의 전체적인 상태정보를 실시간으로 수신하고, 상기 메인 컨트롤러(110)에 제어명령을 전송하는 중앙 관제서버(200);를 포함하며, 상기 동파방지 장치(100)의 히팅 컨트롤러(120)와 온도 센서(130)는 배관(P)을 따라 격번으로 배치되고, 각 온도 센서(130)는 양측으로 인접한 한 쌍의 히팅 컨트롤러(120) 사이 중심부에 위치하여 히터(120A)로부터 이격되는 취약부의 온도정보를 수신하며, 각 히팅 컨트롤러(120)는 양측으로 인접한 한 쌍의 온도 센서(130) 사이에서만 직접 통신하고, 각 온도 센서(130)는 양측으로 인접한 한 쌍의 히팅 컨트롤러(120) 사이에서만 직접 통신하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problem, the smart eco freeze prevention management system (S) of the present invention divides the pipes (P) of facilities where there is a possibility of freezing into arbitrary areas (AR n) and divides each area (AR) into arbitrary areas (AR n ). In order to comprehensively manage the pipes (P) existing in the pipes (P), the set pipe temperature (T p ) is transmitted to a plurality of heating controllers (120) attached to the pipes (P), and each heating a main controller 110 that receives status information of the temperature sensor 130 adjacent to the controller 120 in real time; To receive temperature information (T n-1 , T n ) directly from a pair of temperature sensors 130 adjacent on both sides and supply it to each heater (120A) attached to the pipe based on the set pipe temperature (T p ). A heating controller 120 that controls power; A freeze prevention device installed in each area (AR), including a plurality of temperature sensors 130 that are attached to the pipe (P), measure temperature information, and transmit the temperature information in real time to the adjacent heating controllers 120 on both sides. (100); And the overall status information of each heating controller 120 and each temperature sensor 130 provided in the pipe (P) is received in real time from the main controller 110 of each area (AR), and sent to the main controller 110. It includes a central control server 200 that transmits control commands, and the heating controller 120 and temperature sensor 130 of the freeze prevention device 100 are arranged at intervals along the pipe P, and each temperature sensor (130) is located at the center between a pair of heating controllers 120 adjacent on both sides and receives temperature information of vulnerable parts spaced apart from the heater 120A, and each heating controller 120 is connected to a pair of temperature sensors adjacent on both sides. Direct communication is carried out only between the two temperature sensors 130, and each temperature sensor 130 is characterized by direct communication only between a pair of heating controllers 120 adjacent on both sides.

또한, 상기 중앙 관제서버(200)는 각 영역(AR)의 메인 컨트롤러(110)에 설정 배관온도(Tp)를 전송하거나, 비상시에 상기 메인 컨트롤러(110)의 배선차단기(112) 를 작동시킬 수 있다.In addition, the central control server 200 transmits the set pipe temperature (T p ) to the main controller 110 of each area (AR) or operates the circuit breaker 112 of the main controller 110 in an emergency. You can.

또한, 상기 동파방지 장치(100)의 각 히팅 컨트롤러(120)는 메인 컨트롤러(110)와 통신하는 일정 주기(Pd) 마다 인접한 온도 센서(130)의 온도정보(Tn-1,Tn) 중 작은 값과 설정 배관온도(Tp)를 비교하여 히터(120A)에 공급하기 위한 전력을 실시간으로 조정할 수 있다.In addition, each heating controller 120 of the freeze prevention device 100 receives among the temperature information (T n-1 , T n ) of the adjacent temperature sensor 130 at a certain period (Pd) of communication with the main controller 110. By comparing the small value with the set pipe temperature (T p ), the power to supply to the heater (120A) can be adjusted in real time.

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그리고, 상기 중앙 관제서버(200)는 이동식 단말기(300)와 원격 통신하여 배관(P)에 구비된 각 히팅 컨트롤러(120)와 각 온도 센서(130)의 전체적인 상태정보를 실시간으로 송신하고, 상기 이동식 단말기(300)는 중앙 관제서버(200)로 제어명령을 전송할 수 있다.In addition, the central control server 200 communicates remotely with the mobile terminal 300 and transmits in real time the overall status information of each heating controller 120 and each temperature sensor 130 provided in the pipe (P), The mobile terminal 300 can transmit a control command to the central control server 200.

본 발명의 스마트 에코 동파방지 관리 시스템(S)에 의하면, 각 영역에 구비된 동파방지 장치는 메인 컨트롤러가 히팅 컨트롤러로부터 배관의 상태정보를 실시간으로 수신하고, 중앙 관제서버는 각 영역에 설치된 메인 컨트롤러로부터 상태정보를 실시간으로 수신함과 동시에 제어명령을 전송함으로써, 대규모의 시설물에 설치된 배관을 종합적으로 관리할 수 있다.According to the smart eco freeze prevention management system (S) of the present invention, the main controller of the freeze prevention device provided in each area receives pipe status information from the heating controller in real time, and the central control server is the main controller installed in each area. By receiving status information in real time and transmitting control commands at the same time, it is possible to comprehensively manage piping installed in large-scale facilities.

또한, 각 히팅 컨트롤러는 인접한 온도 계측부가 계측한 온도정보를 바탕으로 히터에 공급하기 위한 전력을 실시간으로 제어함으로써, 배관의 위치별 필요 부하에 따라 최적화된 에너지 공급이 가능하므로 에너지 효율이 향상되는 이점이 있다.In addition, each heating controller controls the power to be supplied to the heater in real time based on temperature information measured by adjacent temperature measuring units, enabling optimized energy supply according to the required load for each location of the pipe, thereby improving energy efficiency. There is.

나아가, 상기 중앙 관제서버는 각 영역의 메인 컨트롤러에 설정 배관온도를 전송하거나, 과부하시에는 상기 메인 컨트롤러의 배선차단기를 작동시켜 히팅 컨트롤러의 오작동에 대비할 수 있다.Furthermore, the central control server can prepare for malfunction of the heating controller by transmitting the set piping temperature to the main controller of each area or by operating the circuit breaker of the main controller in case of overload.

특히, 히터를 구비한 히팅 컨트롤러와 온도 센서는 일정 간격으로 배관을 따라 격번으로 배치되므로, 각 히팅 컨트롤러는 히터로부터 이격되는 상대적 취약부의 온도정보를 수신하여 전력을 제어할 수 있으므로 배관의 국부적인 동파를 방지할 수 있다.In particular, since the heating controller equipped with a heater and the temperature sensor are placed at regular intervals along the pipe, each heating controller can control power by receiving temperature information from relatively weak areas away from the heater, thereby preventing local freezing and damage of the pipe. can be prevented.

뿐만 아니라, 상기 히팅 컨트롤러는 메인 컨트롤러와 통신하는 일정 주기 마다 인접한 온도 센서의 온도정보와 설정 배관온도를 비교하여 히터에 공급하기 위한 전력을 실시간으로 조정하므로 능동적이면서도, 즉각적이고 연속적인 부하 관리가 가능한 이점이 있다.In addition, the heating controller adjusts the power to supply to the heater in real time by comparing the temperature information of adjacent temperature sensors and the set pipe temperature at regular intervals when communicating with the main controller, enabling active, immediate and continuous load management. There is an advantage.

한편, 상기 메인 컨트롤러는 복수의 히팅 컨트롤러와 제1 주파수로 무선 통신하고, 상기 히팅 컨트롤러는 온도 센서와 제2 주파수로 무선 통신하여 별도의 통신선 구축을 생략할 수 있으므로 설치가 간편하고 경제적인 이점이 있다.Meanwhile, the main controller wirelessly communicates with a plurality of heating controllers at a first frequency, and the heating controller wirelessly communicates with a temperature sensor at a second frequency, so that the construction of a separate communication line can be omitted, making installation easy and economical. there is.

특히, 실시형태에 따라서는 동일한 주파수 대역을 이용하여 간소화하면서도 시간동기를 구현하여 주파수 충돌을 방지하여 안정적 통신이 가능하다.In particular, depending on the embodiment, stable communication is possible by preventing frequency collisions by implementing time synchronization while simplifying using the same frequency band.

무엇보다, 각 영역(AR)의 동파방지 장치는 각 히팅 컨트롤러가 인접한 한 쌍의 온도 센서의 온도정보만을 이용하므로 동일한 주파수 대역을 이용하면서도 효과적인 통신이 가능하며, 불필요하게 이격된 위치의 온도정보를 이용하거나 이격된 히팅 컨트롤러를 가동할 필요가 없으므로 효율적 제어가 가능한 이점이 발휘된다.Above all, since the freeze prevention device in each area (AR) uses only the temperature information from a pair of temperature sensors adjacent to each heating controller, effective communication is possible while using the same frequency band, and temperature information from unnecessarily separated locations is possible. Since there is no need to use or operate a separate heating controller, the advantage of efficient control is demonstrated.

그리고 본 발명의 스마트 에코 동파방지 관리 시스템(S)의 중앙 관제서버는 각 영역의 메인 컨트롤러와 RS-485와 같은 별도의 통신선을 이용하므로 각 동파방지 장치를 구성하는 복수의 히팅 컨트롤러나 온도 센서와의 통신 충돌없이 상태정보와 제어명령을 안정적으로 송수신할 수 있다. In addition, the central control server of the smart eco freeze prevention management system (S) of the present invention uses a separate communication line such as RS-485 with the main controller of each area, so it is connected to a plurality of heating controllers or temperature sensors constituting each freeze prevention device. Status information and control commands can be sent and received stably without communication conflict.

도 1은 선행기술문헌에 따른 동파방지 시스템을 도시한 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 에코 동파방지 관리 시스템의 전체적인 구성을 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지 장치의 구성을 도시한 개념도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지 장치의 개별 구성품을 도시한 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지 장치의 전력 제어의 방법을 시계열적으로 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 에코 동파방지 관리 시스템의 통신 원리를 전체적으로 도시한 개념도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지 장치의 무선 통신 범위를 도시한 개념도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지 장치의 통신 방법을 도시한 개념도.
도 9는 일반적인 3상4선 교류에 대한 위상 그래프.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동기 시점을 나타낸 교류전압에 대한 위상 그래프.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 동파방지 장치의 그룹단위에 대한 개념과 통신 방법을 시계열적으로 도시한 개념도.
Figure 1 is a conceptual diagram showing a freeze prevention system according to prior art literature.
Figure 2 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a smart eco freeze prevention management system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a conceptual diagram showing the configuration of a freeze prevention device according to an embodiment of the present invention.
4A to 4C are conceptual diagrams showing individual components of a freeze prevention device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a block diagram illustrating in time series a method of power control of a freeze prevention device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a conceptual diagram illustrating the overall communication principle of the smart eco freeze prevention management system according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a conceptual diagram showing the wireless communication range of a freeze prevention device according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a conceptual diagram showing a communication method of a freeze prevention device according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a phase graph for a typical three-phase, four-wire alternating current.
Figure 10 is a phase graph for alternating current voltage showing synchronization points according to various embodiments of the present invention.
Figure 11 is a conceptual diagram illustrating in time series the concept and communication method of a group unit of a freeze prevention device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 스마트 에코 동파방지 관리 시스템(S)에 대하여 도면에 도시된 사항을 바탕으로 상세하게 설명한다.Hereinafter, the smart eco freeze prevention management system (S) of the present invention will be described in detail based on the matters shown in the drawings.

본 발명의 스마트 에코 동파방지 관리 시스템(S)은 도 2에 도시된 바와 같이 대규모 시설물의 배관(P)들이 동파되는 것을 미연에 방지하기 위하여 설치되는 것으로, 동파의 가능성이 존재하는 시설물의 배관(P)들을 임의의 영역(ARn)들로 구획하여 각 영역(AR)에 존재하는 배관(P)을 종합적으로 관리한다.The smart eco freeze prevention management system (S) of the present invention is installed to prevent the pipes (P) of large-scale facilities from freezing as shown in FIG. P) are divided into arbitrary areas (AR n ) and the pipes (P) existing in each area (AR) are comprehensively managed.

이를 위하여 본 발명의 스마트 에코 동파방지 관리 시스템(S)은 관리가 용이하도록 임의로 구획된 영역(AR)마다 동파방지 장치(100)가 설치되며, 중앙 관제서버(200)는 각 동파방지 장치(100)의 상태정보를 실시간으로 수신하여 필요한 제어명령을 전송할 수 있다. 이때, 상기 영역(AR)은 하나의 시설물을 구성하는 층 단위나 동 단위로 정의될 수 있다. To this end, in the smart eco freeze prevention management system (S) of the present invention, a freeze prevention device 100 is installed in each arbitrarily divided area (AR) for easy management, and the central control server 200 is configured to install each freeze prevention device 100. ) status information can be received in real time and necessary control commands can be transmitted. At this time, the area (AR) may be defined in units of floors or blocks constituting one facility.

또한, 실시형태에 따라서는 상기 중앙 관제서버(200)는 관리자가 휴대하는 이동식 단말기(300)와 광역 통신망을 이용하여 원격 통신함으로써 배관(P)의 상태정보를 실시간으로 송신하고, 상기 중앙 관제서버(200)로 제어명령을 전송할 수 있다.In addition, according to the embodiment, the central control server 200 transmits status information of the pipe P in real time by remotely communicating with the mobile terminal 300 carried by the manager using a wide area communication network, and the central control server 200 transmits the status information of the pipe P in real time. A control command can be sent to (200).

한편, 본 발명의 일 실시에에 따른 동파방지 장치(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 구획된 영역(AR)의 배관(P)을 관리하기 위하여 설치되는 것으로, 메인 컨트롤러(110), 배관(P)을 따라 일정 간격마다 배치되는 복수의 히팅 컨트롤러(120) 및 복수의 온도 센서(130)를 포함하여 구성되며, 상기 메인 컨트롤러(110), 히팅 컨트롤러(120) 및 온도 센서(130)는 무선 통신을 이용하여 상호 정보를 송수신하게 된다.Meanwhile, the freeze prevention device 100 according to an embodiment of the present invention is installed to manage the piping (P) in the partitioned area (AR) as shown in FIG. 3, and includes the main controller 110 and the piping. It is configured to include a plurality of heating controllers 120 and a plurality of temperature sensors 130 arranged at regular intervals along (P), and the main controller 110, the heating controller 120, and the temperature sensor 130 are Mutual information is transmitted and received using wireless communication.

보다 구체적으로, 상기 메인 컨트롤러(110)는 각 히팅 컨트롤러(120)로 설정 배관온도(Tp)를 전송하고, 각 히팅 컨트롤러(120)로부터 상태정보를 실시간으로 수신한다. 상기 설정 배관온도(Tp)는 미리 설정되는 것이 바람직하며, 일 실시예로 물이 유체인 경우에는 0℃ 이상이면 결빙되지 않으나, 측정 오차를 고려하여 4℃ 내외로 설정될 수 있다. 물론, 현장의 여건을 고려하여 관리자가 수동으로 바람직한 온도값을 직접 입력할 수도 있다.More specifically, the main controller 110 transmits the set pipe temperature (T p ) to each heating controller 120 and receives status information from each heating controller 120 in real time. The set piping temperature (T p ) is preferably set in advance. In one embodiment, when water is a fluid, it does not freeze if it is above 0°C, but may be set to around 4°C in consideration of measurement error. Of course, the manager can also manually enter the desired temperature value, taking into account on-site conditions.

한편, 상기 히팅 컨트롤러(120)는 인접한 한 쌍의 온도 센서(130)로부터 온도정보(Tn-1,Tn)를 수신하여 배관(P)에 부착되는 각 히터(120A)에 공급하기 위한 전력을 실시간으로 제어하는 것으로, 상기 히팅 컨트롤러(120)는 인접한 한 쌍의 온도 센서(130)의 중심부에 위치하여 인접한 온도 센서(130)의 온도정보(Tn-1,Tn)에 기초하여 전력을 제어하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the heating controller 120 receives temperature information (T n-1 , T n ) from a pair of adjacent temperature sensors 130 and supplies power to each heater (120A) attached to the pipe (P). By controlling in real time, the heating controller 120 is located at the center of a pair of adjacent temperature sensors 130 and provides power based on the temperature information (T n-1 , T n ) of the adjacent temperature sensor 130. It is desirable to control .

상기 히팅 컨트롤러(120)는 히터(120A)와 연결되어 전력선으로부터 공급받은 전력을 이용하여 배관(P)에 부착된 히터(120A)를 작동시키며, 제어모듈(121)이 온도 센서(130)로부터 수신한 온도정보(Tn-1,Tn)를 바탕으로 실시간으로 적정 전력으로 제어하게 된다. 상기 제어모듈(21)은 히팅 컨트롤러(120)의 전체적인 제어와 연산을 수행하는 마이크로 컨트롤러(MCU)인 것이 바람직하며, 상기 히터(120A)는 배관(P)의 표면에 열선을 권취하여 시공하거나, 면상 발열체로서 나노 필름히터의 형태로 제작되어 배관(P)의 표면에 부착 시공됨이 바람직하다.The heating controller 120 is connected to the heater 120A and operates the heater 120A attached to the pipe P using power supplied from the power line, and the control module 121 receives temperature from the temperature sensor 130. Based on temperature information (T n-1 ,T n ), it is controlled with appropriate power in real time. The control module 21 is preferably a microcontroller (MCU) that performs overall control and calculation of the heating controller 120, and the heater 120A is constructed by winding a heat wire on the surface of the pipe P, or It is preferable that the planar heating element is manufactured in the form of a nano film heater and attached to the surface of the pipe (P).

한편, 상기 온도 센싱장치(130)는 배관(P)에 부착되어 온도정보를 계측하여 인접한 한 쌍의 히팅 컨트롤러(120)로 온도정보를 실시간으로 전송한다. 상기 온도 센싱정차(130)는 인접한 한 쌍의 히팅 컨트롤러(120)의 중심부에 위치하여 위치적으로 동파에 가장 취약한 부위에 구비되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the temperature sensing device 130 is attached to the pipe P, measures temperature information, and transmits the temperature information to a pair of adjacent heating controllers 120 in real time. It is preferable that the temperature sensing stop 130 is located in the center of a pair of adjacent heating controllers 120, so that it is installed at a location that is most vulnerable to freezing and rupture.

본 발명의 스마트 에코 동파방지 관리 시스템(S)에 의하면, 중앙 관제서버(200)가 각 영역(AR)에 설치된 동파방지 장치(100)의 메인 컨트롤러(110)로부터 배관(P)의 상태정보를 실시간으로 수신하고, 상기 메인 컨트롤러(110)에 제어명령을 전송하므로, 대규모의 시설물에 설치된 배관을 종합적으로 관리할 수 있다.According to the smart eco freeze prevention management system (S) of the present invention, the central control server 200 receives status information of the pipe (P) from the main controller 110 of the freeze prevention device 100 installed in each area (AR). Since it receives in real time and transmits control commands to the main controller 110, it is possible to comprehensively manage piping installed in large-scale facilities.

또한, 각 영역(AR)에 설치되는 동파방지 장치(100)는 배관(P)의 길이방향을 따라 배치되는 복수의 히팅 컨트롤러(120)가 각각 인접한 한 쌍의 온도 센싱장치(130)로부터 수신한 온도정보(Tn-1,Tn)를 바탕으로 히터(120A)에 공급하기 위한 전력을 실시간으로 제어함으로써, 배관(P)의 위치별로 달라질 수 있는 필요 부하에 따라 가변적으로 최적의 에너지를 공급할 수 있으므로 에너지 효율이 향상되는 이점이 있다.In addition, the freeze prevention device 100 installed in each area (AR) has a plurality of heating controllers 120 arranged along the longitudinal direction of the pipe (P), each receiving the temperature received from a pair of adjacent temperature sensing devices 130. By controlling the power to supply to the heater (120A) in real time based on temperature information (T n-1 , T n ), optimal energy can be supplied variably according to the required load, which may vary depending on the location of the pipe (P). This has the advantage of improving energy efficiency.

한편, 본 발명의 동파방지 장치(100)를 구성하는 메인 컨트롤러(110)는 도 4a((a)는 일 실시예에 따른 외관의 형상을 나타낸 것이고, (b)는 구성도를 개략적으로 도시한 것임)에 도시된 바와 같이 각종 상태정보를 실시간으로 제공하는 디스플레이(111)가 구비되고, 상기 디스플레이(111)는 각종 상태정보를 출력함은 물론 설정 배관온도(Tp)와 같이 정보가 입력될 수 있도록 터치형 패드로 제작될 수 있으며, 별도의 입력부가 제공될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, the main controller 110 constituting the freeze prevention device 100 of the present invention is shown in Figure 4a ((a) shows the external shape according to one embodiment, and (b) schematically shows the configuration. As shown, a display 111 is provided that provides various status information in real time, and the display 111 not only outputs various status information, but also allows information such as the set piping temperature (T p ) to be input. Of course, it can be manufactured as a touch-type pad, and a separate input unit can be provided.

또한, 상기 메인 컨트롤러(110)는 전력선의 전류값에 기초하여 전원을 차단하는 배선차단기(112)가 구비되고, 특정 주파수를 이용하여 무선 통신하기 위한 RF모듈(113)과, 누전을 차단하기 위한 누전차단기(114), 및 이들을 전체적으로 제어 및 연산하는 제어모듈(115)을 포함할 수 있다.In addition, the main controller 110 is equipped with a circuit breaker 112 to cut off power based on the current value of the power line, an RF module 113 for wireless communication using a specific frequency, and a circuit breaker to block electric leakage. It may include an earth leakage circuit breaker 114 and a control module 115 that controls and calculates them as a whole.

한편, 상기 메인 컨트롤러(110)에 구비되는 디스플레이(111)는 각 히팅 컨트롤러(120)로부터 각 히팅 컨트롤러(120)와 각 온도 센싱장치(130)의 상태정보를 실시간으로 수신하여 상기 디스플레이(111)에 표시할 수 있다. 이때, 상기 디스플레이(111)가 제공하는 상태정보는 각 히팅 컨트롤러(120)의 실시간 온도, 누적 소비전력, 출력 대비 실시간 전력을 나타내는 출력레벨, 전류, 각 온도 센싱장치(130)의 실시간 온도를 포함할 수 있다.Meanwhile, the display 111 provided in the main controller 110 receives status information of each heating controller 120 and each temperature sensing device 130 from each heating controller 120 in real time and displays the display 111. It can be displayed in . At this time, the status information provided by the display 111 includes the real-time temperature of each heating controller 120, accumulated power consumption, output level indicating real-time power compared to output, current, and real-time temperature of each temperature sensing device 130. can do.

나아가, 도 4b((a)는 일 실시예에 따른 외관의 형상을 나타낸 것이고, (b)는 구성도를 개략적으로 도시한 것임)에 도시된 바와 같이 상기 히팅 컨트롤러(120)는 히터(120A)가 위치하는 자체 온도를 계측하기 위한 자체 온도 센서(122)를 구비할 수 있으며, 상기 메인 컨트롤러(110)와 무선 통신하기 위한 제1 RF모듈(123)과 인접한 한 쌍의 온도 센싱장치(130)와 무선 통신하기 위한 제2 RF모듈(124)이 구비되고, 추가적으로 각종 상태정보를 표시하기 위한 부저나 LED와 같은 알람모듈(125)과, 히터(120A)로 공급되는 전력을 선택적으로 차단하는 SSR 스위치(126)를 포함할 수 있다.Furthermore, as shown in Figure 4b ((a) shows the external shape according to one embodiment, (b) schematically shows the configuration), the heating controller 120 is a heater 120A. It may be equipped with its own temperature sensor 122 to measure its own temperature, and a pair of temperature sensing devices 130 adjacent to the first RF module 123 for wireless communication with the main controller 110. It is equipped with a second RF module 124 for wireless communication, and in addition, an alarm module 125 such as a buzzer or LED to display various status information, and an SSR that selectively blocks power supplied to the heater 120A. It may include a switch 126.

또한, 도 4c의 구성도에 도시된 바와 같이 상기 온도 센싱장치(130)에도 제어모듈(131)이 구비되어 전체적인 제어와 연산을 수행할 수 있으며, 배관(P)의 온도를 계측하기 위한 온도센서(132)가 구비된다. 또한, 상기 히팅 컨트롤러(120)와 무선 통신하기 위한 RF모듈(133)이 구비되고, 온도정보를 포함하는 각종 상태정보나 이상상태 여부를 표시하기 위한 부저나 LED와 같은 알람모듈(135)을 포함할 수 있다.In addition, as shown in the configuration diagram of FIG. 4C, the temperature sensing device 130 is also equipped with a control module 131 to perform overall control and calculation, and a temperature sensor for measuring the temperature of the pipe (P). (132) is provided. In addition, an RF module 133 for wireless communication with the heating controller 120 is provided, and an alarm module 135 such as a buzzer or LED to display various status information including temperature information or abnormal conditions is included. can do.

한편, 상기 중앙 관제서버(200)는 각 영역(AR)의 메인 컨트롤러(110)에 설정 배관온도(Tp)를 전송할 수 있으며, 비상시에 상기 메인 컨트롤러(110)의 배선차단기(112)나 누전차단기(114)를 작동시킬 수 있다. 보다 구체적으로 상기 메인 컨트롤러(110)에는 전력선의 전류값에 기초하여 전원을 차단하는 배선차단기(112)가 구비되어 전체적인 시스템에 과부하가 발생하는 경우에는 전력의 공급을 차단할 수 있으며, 누전을 감지하는 누전차단기(114)가 구비될 수 있다.Meanwhile, the central control server 200 can transmit the set piping temperature (T p ) to the main controller 110 of each area (AR), and in case of emergency, the circuit breaker 112 of the main controller 110 or an earth leakage The circuit breaker 114 can be operated. More specifically, the main controller 110 is equipped with a circuit breaker 112 that cuts off the power based on the current value of the power line, so that it can cut off the supply of power when an overload occurs in the overall system, and detects an electric leak. An earth leakage circuit breaker 114 may be provided.

따라서, 관리자는 각 히팅 컨트롤러(120)가 과전류나 온도의 상승에도 불구하고, SSR 스위치(126)가 전력 공급을 차단하지 않는 오작동시에 상기 중앙 관제서버(200)를 통하여 화재의 발생을 미연에 방지할 수 있다.Therefore, the manager can prevent the occurrence of a fire through the central control server 200 when each heating controller 120 malfunctions in that the SSR switch 126 does not cut off the power supply despite overcurrent or an increase in temperature. It can be prevented.

한편, 본 발명의 스마트 에코 동파방지 관리 시스템(S)은 각 영역(AR)에 설치된 동파방지 장치(100)에 있어서, 각 히팅 컨트롤러(120)의 제어모듈(121)이 인접한 온도 센싱장치(130)의 온도정보(Tn-1,Tn)와 설정 배관온도(Tp)를 바탕으로 히터(120A)에 공급하기 위한 전력을 실시간으로 제어하는 점에 주요한 기술적 차별성이 있다.Meanwhile, the smart eco freeze prevention management system (S) of the present invention is a freeze prevention device 100 installed in each area (AR), where the control module 121 of each heating controller 120 is adjacent to the temperature sensing device 130. The main technical difference is that the power to be supplied to the heater (120A) is controlled in real time based on the temperature information (T n-1 ,T n ) and the set pipe temperature (T p ).

구체적으로, 상기 히터(120A)를 구비한 각 히팅 컨트롤러(120)와 온도 센싱장치(130)는 배관(P)을 따라 격번으로 배치되고, 상기 온도 센싱장치(130)는 인접한 히팅 컨트롤러(120)의 중심부에 위치하므로 각 히팅 컨트롤러(120)는 인접한 한 쌍의 온도 센싱장치(130)의 온도정보(Tn-1,Tn)를 이용하여 정밀한 전력 제어가 가능한 이점이 발휘된다. Specifically, each heating controller 120 and the temperature sensing device 130 equipped with the heater 120A are arranged at intervals along the pipe P, and the temperature sensing device 130 is connected to the adjacent heating controller 120. Since it is located in the center of , each heating controller 120 has the advantage of being able to precisely control power using the temperature information (T n-1 , T n ) of a pair of adjacent temperature sensing devices 130.

또한, 각 히팅 컨트롤러(120)는 온도 센싱장치(130)를 바탕으로 히터(120A)로부터 이격되는 취약부의 온도정보를 수신하여 전력을 제어할 수 있으므로 배관(P)의 국부적인 동파를 방지할 수 있다.In addition, each heating controller 120 can control power by receiving temperature information of vulnerable parts separated from the heater 120A based on the temperature sensing device 130, thereby preventing local freezing of the pipe P. there is.

도 5는 상기 히팅 컨트롤러(120)가 배관(P)의 온도를 제어하는 원리를 도시한 블록도로서, 상기 히팅 컨트롤러(120)의 제어모듈(121)은 메인 컨트롤러(110)와 통신하는 일정 주기(Pd) 마다 인접한 온도 센싱장치(130)의 온도정보(Tn-1,Tn) 중 작은 값과 설정 배관온도(Tp)를 비교하여 히터(120A)에 공급하기 위한 전력을 실시간으로 조정하게 된다.Figure 5 is a block diagram showing the principle by which the heating controller 120 controls the temperature of the pipe (P), in which the control module 121 of the heating controller 120 communicates with the main controller 110 at a certain period. For each (Pd), the power to be supplied to the heater (120A) is adjusted in real time by comparing the smaller value among the temperature information (T n-1 , T n ) of the adjacent temperature sensing device 130 with the set pipe temperature (T p ). I do it.

보다 구체적으로, 상기 제어모듈(121)은 온도 계측부(30)로부터 수신한 온도정보(Tn-1,Tn)를 바탕으로 SSR 스위치(126)의 연결과 차단을 제어함으로써 목적하는 적정 전력을 인가하게 된다.More specifically, the control module 121 controls the connection and disconnection of the SSR switch 126 based on the temperature information (T n-1 , T n ) received from the temperature measuring unit 30 to provide the desired appropriate power. It is approved.

일 실시예에 따르면, 상기 제어모듈(121)은 설정 배관온도(Tp)가 온도정보(Tn-1,Tn) 중 작은 값 보다 크면 히터(120A)에 공급되는 전력을 일정한 비율(r)만큼 증가시키고, 설정 배관온도(Tp)가 온도정보(Tn-1,Tn) 중 작은 값 보다 작으면 히터(20a)에 공급되는 전력을 일정한 비율(r)만큼 감소시킨다.According to one embodiment, the control module 121 controls the power supplied to the heater 120A at a certain ratio (r) when the set pipe temperature (T p ) is greater than the smaller value of the temperature information (T n-1 , T n ). ), and if the set pipe temperature (T p ) is less than the smaller value among the temperature information (T n-1 , T n ), the power supplied to the heater (20a) is reduced by a certain ratio (r).

이때, 상기 히팅 컨트롤러(120)가 최초 히터(120A)에 공급하는 기준 전력(출력, W)은 아래의 수학식 1에 의하여 결정될 수 있다.At this time, the reference power (output, W) supplied by the heating controller 120 to the first heater 120A can be determined by Equation 1 below.

[Tp:설정 배관온도, Te:외기온도, D:보온재의 외경, d:배관의 외경(보온재의 내경), α:표면 열전달율, λ:보온재 열전달율, l:온도 센싱장치의 간격][T p : set piping temperature, T e : outside temperature, D: outer diameter of insulation material, d: outer diameter of pipe (inner diameter of insulation material), α: surface heat transfer rate, λ: heat transfer rate of insulation material, l: spacing of temperature sensing device]

이로써, 상기 히팅 컨트롤러(120)는 히터(120A)에 공급하기 위한 기준 전력을 배관의 규격, 히팅 컨트롤러(히터)의 간격, 보온재의 규격 및 외기온도를 고려하여 자동으로 산정하므로 최적화된 효율적 에너지 사용이 가능한 이점이 있다. 또한, 시공상의 숙련도나 단열재나 배관의 품질에 의하여 일부 오차가 발생할 수 있으므로 상기 수학식 1에 소정의 여유율을 추가적으로 고려하여 기준 전력을 설정할 수 있다.As a result, the heating controller 120 automatically calculates the standard power to supply to the heater 120A in consideration of the pipe size, the spacing of the heating controller (heater), the size of the insulation material, and the outside temperature, thereby ensuring optimized and efficient energy use. There are possible benefits to this. In addition, since some errors may occur due to construction skill or the quality of insulation or piping, the reference power can be set by additionally considering a predetermined margin in Equation 1 above.

한편, 상기 외기온도(Te)는 지역과 건축물의 특성에 따른 상수값으로 지정될 수 있으며, 실시간으로 변화하는 외기온도를 반영하여 변수값으로 지정할 수도 있다. 다만, 국내 국토부 고시기준에 의하면, 100mm 이상의 배관은 아티론 보온재 40t 또는 고무발포 보온재 19t 이상을 적용할 것을 규정하고 있으며, 100mm 이하의 배관은 아티론 보온재 25t 또는 고무발포 보온재 13t 이상을 적용할 것을 규정하고 있다. Meanwhile, the outside temperature (T e ) can be designated as a constant value according to the characteristics of the region and building, and can also be designated as a variable value by reflecting the outside temperature that changes in real time. However, according to the domestic Ministry of Land, Infrastructure and Transport notification standards, it is stipulated that 40 tons of Artylon insulation or 19 tons of rubber foam insulation should be applied to piping over 100 mm, and 25 tons of Artylon insulation or 13 tons of rubber foam insulation should be applied to pipes of 100 mm or less. It stipulates that

본 발명의 동파방지 장치(FP)의 바람직한 실시형태에 의하면, 극한의 조건인 영하 30℃를 기준으로, 단위 미터(m)당 필요한 열량에 20 내지 30%의 여유율을 고려하면, 히팅 컨트롤러(120) 또는 온도 센싱장치(130)의 간격(l)은 대략 150mm의 직경인 경우(히터 560W 기준)에 최대 26m, 80mm의 직경인 경우(히터 365W 기준)에 최대 18m, 50mm의 직경인 경우(히터 230W 기준)에 최대 15m 까지 이격시킬 수 있어 경제성과 효율성이 우수한 것으로 확인되었다.According to a preferred embodiment of the freeze prevention device (FP) of the present invention, considering a margin of 20 to 30% for the amount of heat required per unit meter (m) based on the extreme condition of -30°C, the heating controller (120) ) or the spacing (l) of the temperature sensing device 130 is a maximum of 26 m in the case of a diameter of approximately 150 mm (based on a heater 560 W), a maximum of 18 m in the case of a diameter of 80 mm (based on a heater 365 W), and a maximum of 18 m in the case of a diameter of 50 mm (based on a heater 365 W) It was confirmed to be economical and efficient as it can be spaced up to 15m away (based on 230W).

즉, 상기 히팅 컨트롤러(120)의 히터(120A)에는 배관(P)과 보온재의 규격을 고려하여 최초 기준 전력(W)이 공급되며, 도 5의 블록도에 도시된 바와 같이 제어모듈(121)이 일정한 비율(r)로 전력(출력레벨)을 증가시키거나, 감소시킴으로써 최적의 전력을 찾아 능동적이고 연속적으로 가변 제어된다. 이때, 제어의 기준이 되는 온도정보는 1℃를 단위로 이산적으로 판단됨이 바람직하다.That is, the initial reference power (W) is supplied to the heater (120A) of the heating controller (120) in consideration of the specifications of the pipe (P) and the insulation material, and as shown in the block diagram of FIG. 5, the control module 121 By increasing or decreasing the power (output level) at this constant rate (r), it is actively and continuously variably controlled to find the optimal power. At this time, it is desirable that the temperature information that serves as the standard for control is discretely determined in units of 1°C.

한편, 상기 제어모듈(121)은 히터(120A)에서 실시간으로 소비되는 전류를 실시간 상태정보로 메인 컨트롤러(110)로 전송할 수 있으며, 실시간으로 측정되는 전류가 허용 범위를 초과하는 경우에 SSR 스위치(126)를 작동하여 전력 공급을 차단할 수 있다.Meanwhile, the control module 121 can transmit the current consumed in real time by the heater 120A to the main controller 110 as real-time status information, and when the current measured in real time exceeds the allowable range, the SSR switch ( 126) can be used to cut off the power supply.

또한, 상기 제어모듈(121)은 전압과 히터(120A)에서 소비되는 전류를 이용하여 실시간 소비전력을 산정하고, 누적 소비전력을 실시간 상태정보로 메인 컨트롤러(110)로 전송할 수 있다. 특히, 실시간 소비전력이 '0'인 경우에는 히터(120A)가 손상된 것으로 판단하게 되며, 산정된 실시간 소비전력과 자체 온도센서(122)가 계측한 온도정보를 이용하여 산정된 열량에 기준값 이상의 차이가 있다고 판단하는 경우에도 히터(120A)가 비정상 상태인 것으로 판단하여 히터(120A)의 정상 작동 유무를 알람모듈(125)로 표시할 수 있다.In addition, the control module 121 can calculate real-time power consumption using the voltage and current consumed by the heater 120A and transmit the accumulated power consumption as real-time status information to the main controller 110. In particular, if the real-time power consumption is '0', it is determined that the heater (120A) is damaged, and the difference between the calculated real-time power consumption and the amount of heat calculated using the temperature information measured by the self-temperature sensor 122 exceeds the standard value. Even if it is determined that the heater 120A is in an abnormal state, the alarm module 125 may indicate whether the heater 120A is operating normally.

뿐만 아니라, 상기 제어모듈(121)은 온도정보가 상한온도(Tmax) 이상인 경우에도 SSR 스위치(126)를 작동하여 전력 공급을 차단할 수 있으며, 일정 온도 이하로 떨어지는 경우에는 재차 SSR 스위치(126)를 작동하여 전력 공급을 재개할 수 있다.In addition, the control module 121 can cut off the power supply by operating the SSR switch 126 even when the temperature information is above the upper limit temperature (T max ), and when the temperature falls below a certain temperature, the SSR switch 126 is activated again. You can resume power supply by operating .

즉, 본 발명의 히팅 컨트롤러(120)는 자동적으로 유사시에 전력 공급을 차단할 수 있으며, 실시간으로 히터(120A)의 비정상 상태를 파악할 수 있으므로, 관리자의 즉각적인 조치가 가능하여 관리 소홀로 인한 배관(P)의 동파를 원천적으로 차단할 수 있다.In other words, the heating controller 120 of the present invention can automatically cut off the power supply in case of emergency, and can identify the abnormal state of the heater (120A) in real time, allowing immediate action by the manager to prevent piping (P) due to neglect of management. ) can fundamentally block freezing and bursting.

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한편, 본 발명의 스마트 에코 동파방지 관리 시스템(S)은 도 6에 도시된 바와 같이 중앙 관제서버(200)는 각 영역(AR)의 동파방지 장치(100)에 구비된 메인 컨트롤러(110)와 RS-485와 같은 별도의 통신선을 이용하는 반면, 각 영역(AR)의 동파방지 장치(100)를 구성하는 복수의 히팅 컨트롤러(120)나 온도 센싱장치(130)는 무선 통신을 이용하여 정보를 송수신하게 된다.Meanwhile, in the smart eco freeze prevention management system (S) of the present invention, as shown in FIG. 6, the central control server 200 includes the main controller 110 provided in the freeze prevention device 100 in each area (AR) and While a separate communication line such as RS-485 is used, the plurality of heating controllers 120 or temperature sensing devices 130 that make up the freeze prevention device 100 in each area (AR) transmit and receive information using wireless communication. I do it.

따라서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 각 영역(AR)에 설치되는 동파방지 장치(100)는 무선 통신을 이용하여 별도의 통신선을 설치함에 따른 시공상의 어려움과 유지관리의 번거로움을 해소할 수 있고, 나아가 간편한 시공이 가능하면서도 중앙 관제서버(200)와 동파방지 장치(100) 사이에서 각종 상태정보와 제어명령을 실시간으로 송수신함에 있어서는 충돌없는 안정적인 통신이 가능한 이점이 발휘된다.Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7, the freeze prevention device 100 installed in each area (AR) uses wireless communication to eliminate the difficulties in construction and the hassle of maintenance caused by installing a separate communication line. Furthermore, simple construction is possible, and the advantage of stable communication without collision is demonstrated when various status information and control commands are transmitted and received in real time between the central control server 200 and the freeze prevention device 100.

특히, 본 발명을 구성하는 개별 동파방지 장치(100)는 각 히팅 컨트롤러(120)와 온도 센싱장치(130)는 배관(P)을 따라 격번으로 배치되어 각 히팅 컨트롤러(120)는 인접한 한 쌍의 온도 센싱장치(130) 사이에서만 통신하고, 각 온도 센싱장치(l30)도 인접한 한 쌍의 히팅 컨트롤러(120) 사이에서만 통신함으로써, 상기 히팅 컨트롤러(120)가 불필요하게 이격된 위치의 온도정보를 이용하거나, 온도 센싱장치(130)와 이격된 히팅 컨트롤러(120)를 가동할 필요가 없으므로 효율적 제어가 가능하도록 한 점에 주요한 기술적 차별성이 존재한다.In particular, in the individual freeze prevention device 100 constituting the present invention, each heating controller 120 and the temperature sensing device 130 are arranged at intervals along the pipe (P), and each heating controller 120 is connected to a pair of adjacent By communicating only between the temperature sensing devices 130 and each temperature sensing device (l30) communicating only between a pair of adjacent heating controllers 120, the heating controllers 120 use temperature information at unnecessarily spaced locations. Alternatively, a major technical differentiation exists in that efficient control is possible because there is no need to operate the heating controller 120, which is separated from the temperature sensing device 130.

이를 위하여 상기 메인 컨트롤러(110)에는 RF모듈(113)이 구비되어 복수의 히팅 컨트롤러(120)에 구비되는 제1 RF모듈(123)과 제1 주파수(F1)로 무선 통신하고, 상기 히팅 컨트롤러(120)에는 제2 RF모듈(124)이 구비되어 온도 센싱장치(130)에 구비되는 RF모듈(133)과 제1 주파수(F1)와 다른 제2 주파수(F2)로 무선 통신할 수 있다.For this purpose, the main controller 110 is equipped with an RF module 113 and communicates wirelessly at a first frequency (F1) with the first RF module 123 provided in a plurality of heating controllers 120, and the heating controller ( 120) is equipped with a second RF module 124 and can wirelessly communicate with the RF module 133 provided in the temperature sensing device 130 at a second frequency (F2) different from the first frequency (F1).

즉, 상기 메인 컨트롤러(110)는 각 히팅 컨트롤러(120)와 제1 주파수(F1)를 이용하여 무선 통신으로 각종 상태정보를 수신할 수 있으며, 상기 히팅 컨트롤러(120)도 메인 컨트롤러(110)의 제어정보를 수신할 수 있다. 그러나, 상기 메인 컨트롤러(110)는 각 온도 센싱장치(130)와는 통신할 수 없으며, 각 온도 센싱장치(130)는 제2 주파수(F2)를 이용하여 인접한 히팅 컨트롤러(120)와 무선 통신으로 온도정보를 전송할 뿐이다.That is, the main controller 110 can receive various status information through wireless communication using each heating controller 120 and the first frequency (F1), and the heating controller 120 is also connected to the main controller 110. Control information can be received. However, the main controller 110 cannot communicate with each temperature sensing device 130, and each temperature sensing device 130 communicates the temperature with the adjacent heating controller 120 using the second frequency (F2). It only transmits information.

다만, 특정된 제2 주파수(F2)만을 이용하여 복수의 히팅 컨트롤러(120)와 복수의 온도 센싱장치(130)가 무선 통신하기 위해서는 채널의 개수에 제한이 있으므로, 시간 동기를 구현하여야 한다.However, in order for the plurality of heating controllers 120 and the plurality of temperature sensing devices 130 to communicate wirelessly using only the specified second frequency (F2), the number of channels is limited, so time synchronization must be implemented.

이를 위하여 본 발명은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 메인 컨트롤러(110)는 히팅 컨트롤러(120)와 통신하는 명령 주기(Bp) 마다 각 히팅 컨트롤러(120)로 제1 주파수(F1)를 동시에 전송한다(단계 ①). 이후, 제1 주파수(F1)를 수신한 임의의 히팅 컨트롤러(120n)는 인접한 온도 센싱장치(130n)에 제1 온도정보(Ta)를 요청하기 위하여 제n 채널을 이용하여 제2 주파수(F2)를 전송한다(단계 ②).To this end, in the present invention, as shown in FIG. 8, the main controller 110 simultaneously transmits the first frequency (F1) to each heating controller 120 for each command cycle (Bp) communicated with the heating controller 120. (Step ①). Afterwards, any heating controller (120 n ) that has received the first frequency (F1) uses the n-th channel to request the first temperature information (T a ) from the adjacent temperature sensing device (130 n ). Send (F2) (step ②).

다음으로, 제2 주파수(F2)를 수신한 인접한 온도 센싱장치(130n)는 마찬가지로 제n 채널의 제2 주파수(F2)를 이용하여 히팅 컨트롤러(120n)에 제1 온도정보(Ta)를 전송하여 응답하고(단계 ③), 상기 히팅 컨트롤러(120n)는 통신을 위한 채널을 제n-1 채널로 변경한다(단계 ④).Next, the adjacent temperature sensing device (130 n ), which has received the second frequency (F2), similarly transmits the first temperature information (T a ) to the heating controller (120 n ) using the second frequency (F2) of the n-th channel. It responds by transmitting (step ③), and the heating controller (120 n ) changes the channel for communication to the n-1th channel (step ④).

이후, 상기 히팅 컨트롤러(120n)는 제1 온도정보(Ta)와 시간차를 두고 인접한 다른 온도 센싱장치(130n-1)에 제2 온도정보(Tb)를 요청하기 위해 제n-1 채널을 이용하여 제2 주파수(F2)를 전송하고(단계 ⑤), 제2 주파수(F2)를 수신한 인접한 다른 온도 센싱장치(130n-1)는 마찬가지로 제n-1 채널의 제2 주파수(F2)를 이용하여 히팅 컨트롤러(120n)에 제2 온도정보(Tb)를 전송하여 응답하며(단계 ⑥), 마지막으로 상기 히팅 컨트롤러(120n)는 통신을 위한 채널을 제n 채널로 재차 변경한다(단계 ⑦).Thereafter, the heating controller (120 n ) is configured to request the second temperature information (T b ) from the other temperature sensing device (130 n-1 ) adjacent to the first temperature information (T a ) with a time difference. The second frequency (F2) is transmitted using the channel (step ⑤), and another adjacent temperature sensing device (130 n-1 ) that receives the second frequency (F2) similarly transmits the second frequency (F2) of the n-1th channel (step ⑤). It responds by transmitting the second temperature information (T b ) to the heating controller (120 n ) using F2) (step ⑥), and finally, the heating controller (120 n ) sets the channel for communication to the nth channel again. Change (step ⑦).

즉, 상기 히팅 컨트롤러(120)가 온도정보를 요청하는 시점에 한하여 상기 온도 센싱장치(130)는 수동적으로 실시간 온도정보를 히팅 컨트롤러(120)로 전송하여 응답하게 되며, 이로써, 한정된 제2 주파수(F2)를 이용하여 간소화를 구현하면서도 시간동기를 구현하여 주파수 충돌현상을 미연에 방지할 수 있게 된다. That is, only at the time when the heating controller 120 requests temperature information, the temperature sensing device 130 responds by passively transmitting real-time temperature information to the heating controller 120, and thus, the limited second frequency ( By using F2), frequency collision phenomenon can be prevented in advance by implementing time synchronization while achieving simplification.

이때, 상기 메인 컨트롤러(110)에서 특정 히팅 컨트롤러(120)로 제1 주파수(F1)를 전송한 후, 다음 번 제1 주파수(F1)를 전송하는데 소요되는 시간을 명령 주기(Bp)로 정의할 수 있으며, 상기 명령 주기(Bp)는 다양하게 구현할 수 있으나, 상기 메인 컨트롤러(110)는 국내에서 사용하는 교류전압의 주파수를 고려하여 정의함이 바람직하다.At this time, after transmitting the first frequency (F1) from the main controller 110 to the specific heating controller 120, the time required to transmit the next first frequency (F1) is defined as the command period (Bp). The command cycle (Bp) can be implemented in various ways, but it is preferable that the main controller 110 defines it by considering the frequency of the alternating current voltage used domestically.

보다 구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 메인 컨트롤러(110)는 국내에서 사용하는 3상 4선방식의 교류전압을 R, S, T의 각 상으로 분배하며, 임의의 건물에 있어서 각 상의 전압이 형성하는 0V 시점(제로크로스점, Zero-Cross Point(ZCP))은 모두 일치하는 특성을 지니므로, 각 상의 ZCP를 F1의 동기명령 시점, F2의 요청명령 시점으로 사용하는데 주요한 특징이 있다.More specifically, as shown in Figure 9, the main controller 110 of the present invention distributes the 3-phase 4-wire AC voltage used in Korea to each phase of R, S, and T, and can be used in any building. Since the 0V point (Zero-Cross Point (ZCP)) formed by the voltage of each phase all have the same characteristics, the main feature of using the ZCP of each phase as the synchronous command point of F1 and the request command point of F2 There is.

한편, 국내에서 사용되는 220V 교류전압은 60Hz의 주파수를 지니므로 각 상은 1초당 60개의 주기(60T)를 지니며, 각 상의 1주기는 16.6mS이고, 따라서 1초당 120개의 ZCP가 존재하게 된다. 이때, 각 ZCP는 센싱 하드웨어로 쉽게 특정할 수 있다.Meanwhile, the 220V AC voltage used in Korea has a frequency of 60Hz, so each phase has 60 cycles (60T) per second, and one cycle of each phase is 16.6mS, so there are 120 ZCPs per second. At this time, each ZCP can be easily identified with sensing hardware.

일 실시예로, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 메인 컨트롤러(110)가 제1 주파수(F1)를 이용하여 복수의 히팅 컨트롤러(120)로 동기명령을 전송하는 시점은 R상의 첫 번째 ZCP일 수 있다(단계 ①). 이후, 임의의 히팅 컨트롤러(120)가 인접한 온도 센싱장치(130n)에 제1 온도정보(Ta)를 요청하는 시점은 R상의 두 번째 ZCP일 수 있다(단계 ②). In one embodiment, as shown in (a) of FIG. 10, the timing at which the main controller 110 transmits a synchronization command to the plurality of heating controllers 120 using the first frequency (F1) is the first time on R. It may be the second ZCP (step ①). Thereafter, the point in time when the arbitrary heating controller 120 requests the first temperature information (T a ) from the adjacent temperature sensing device (130 n ) may be the second ZCP on R (step ②).

즉, 상기 단계 ①과 ②는 전압 파장의 1주기(1T)에 이루어지나, 상기 히팅 컨트롤러(120)가 인접한 다른 온도 센싱장치(130n-1)에 제2 온도정보(Tb)를 요청하는 시점은 R상의 다른 주기의 ZCP일 수 있다(단계 ⑤). 이는 제1 온도정보(Ta)를 응답받고(단계 ③), 채널을 변경하는(단계 ④) 단계들은 그 사이에 이루어지므로 주파수 충돌을 안정적으로 회피하기 위하여 일정 시간차를 확보하기 위함이다. 예컨대, 도 10에서는 3주기(3T)의 두 번째 ZCP에서 제2 온도정보(Tb)를 요청하고 있다. 이후에는, 제2 온도정보Tb)를 응답받고(단계 ⑥), 채널을 변경하는(단계 ⑦) 단계가 순차적으로 진행되며, 도 10에서는 4주기(T)를 이용하여 동기화를 구현하고 있다.That is, steps ① and ② are performed in one cycle (1T) of the voltage wave, but the heating controller 120 requests second temperature information (T b ) from another adjacent temperature sensing device (130 n-1 ). The point in time may be a ZCP of another cycle on R (step ⑤). This is to ensure a certain time difference in order to stably avoid frequency collisions since the steps of receiving the first temperature information (T a ) response (step ③) and changing the channel (step ④) are performed in between. For example, in Figure 10, the second temperature information (T b ) is requested in the second ZCP of the third cycle (3T). Afterwards, the steps of receiving a response to the second temperature information T b ) (step ⑥) and changing the channel (step ⑦) proceed sequentially, and in FIG. 10, synchronization is implemented using 4 cycles (T).

이로써, 본 발명의 스마트 에코 동파방지 관리 시스템(S)을 구성하는 개별 영역(AR)의 동파방지 장치(100)는 각 히팅 컨트롤러(120)가 인접한 한 쌍의 온도 센싱장치(130)의 온도정보만을 이용하므로 제2 주파수(F2)라는 동일한 주파수 대역을 이용하면서도 효과적인 통신이 가능하며, 불필요하게 이격된 위치의 온도정보를 이용하거나 이격된 발열 제어부를 가동할 필요가 없으므로 효율적 제어가 가능한 이점이 발휘된다.As a result, the freeze prevention device 100 of the individual area (AR) constituting the smart eco freeze prevention management system (S) of the present invention receives temperature information from a pair of temperature sensing devices 130 where each heating controller 120 is adjacent. Since only the second frequency (F2) is used, effective communication is possible while using the same frequency band, and there is no need to use temperature information at a separate location unnecessarily or operate a separated heating control unit, which provides the advantage of efficient control. do.

다만, 배관(P)의 길이방향을 따라 구비되는 히팅 컨트롤러(120)와 온도 센싱장치(130)에 전달되는 전력 부하량에 따라서는 R상은 물론 S, T상의 전압이 형성하는 ZCP도 F1의 동기명령 시점, F2의 요청명령 시점으로 사용할 수 있다. 이를 위하여 각 히팅 컨트롤러(120)와 온도 센싱장치(130)는 딥 스위치를 이용하여 공급받는 RTS상을 사전에 구분하여 설정할 수 있다. 도 10의 (b)는 복수의 히팅 컨트롤러(20)가 서로 다른 임의의 3상 전압을 동기화에 활용하는 실시예를 도시한 것이다.However, depending on the amount of power load transmitted to the heating controller 120 and the temperature sensing device 130 provided along the longitudinal direction of the pipe (P), the ZCP formed by the voltage of the R phase as well as the S and T phases is also the synchronous command of F1. It can be used as the starting point of F2’s request command. To this end, each heating controller 120 and the temperature sensing device 130 can be set to distinguish the supplied RTS phase in advance using a dip switch. Figure 10 (b) shows an embodiment in which a plurality of heating controllers 20 utilize different arbitrary three-phase voltages for synchronization.

한편, 도 11a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개별 영역(AR)에 존재하는 다수의 배관(P)들을 관리하기 위하여 동파방지 장치(100)의 그룹단위에 대한 개념을 도시한 개념도이며, 도 11b는 그룹단위로 통신하는 방법을 시계열적으로 도시한 개념도이다.Meanwhile, Figure 11a is a conceptual diagram illustrating the concept of a group unit of the freeze prevention device 100 for managing a plurality of pipes (P) existing in an individual area (AR) according to another embodiment of the present invention. 11b is a conceptual diagram showing a time-series method for group communication.

상기 그룹(G)은 주파수 무선 통신이 가능한 영역(AR)보다는 작은 단위로 정의될 수 있으며, 임의의 배관(P)에 연속적으로 배치되는 복수의 히팅 컨트롤러(120)와 온도 센싱장치(130)가 하나의 그룹(G)을 형성하여 복수의 그룹(Gn)이 형성되고, 복수의 그룹(Gn)은 하나의 메인 컨트롤러(110)와 무선 통신할 수 있다.The group (G) can be defined as a unit smaller than the area (AR) in which frequency wireless communication is possible, and a plurality of heating controllers 120 and temperature sensing devices 130 sequentially arranged in an arbitrary pipe (P) A plurality of groups (G n ) are formed by forming one group (G), and the plurality of groups (G n ) can communicate wirelessly with one main controller 110 .

이때, 상기 메인 컨트롤러(110)는 도 11b에 도시된 바와 같이 R상의 첫 번째 ZCP에서 제1 그룹(G1)의 히팅 컨트롤러(120n)로 제1 주파수(F1)를 먼저 전송하면, 임의의 시간간격(Δt) 마다 그룹(G)이 순차적으로 동기화되어 그룹별(G1...Gn)로 히팅 컨트롤러(120n)가 인접한 인접한 온도 센싱장치(130n)에 제1 온도정보(Ta)를 요청함으로써(단계 ②), 상술한 이후 단계들(단계 ③ 내지 ⑦)이 연속적으로 진행될 수 있다.At this time, as shown in FIG. 11b, the main controller 110 first transmits the first frequency (F1) from the first ZCP on R to the heating controller (120 n ) of the first group (G 1 ), and then The groups (G) are sequentially synchronized at each time interval (Δt), so that the heating controller (120 n ) provides first temperature information (T) to the adjacent temperature sensing device (130 n ) for each group (G 1... G n ). By requesting a ) (step ②), the above-described subsequent steps (steps ③ to ⑦) can proceed sequentially.

마찬가지로, 도 11b에 도시된 바와 같이 전력 부하량에 따라서는 각 그룹(G1...Gn)내에서도 R상은 물론 S, T상의 전압이 형성하는 ZCP도 F1의 동기명령 시점, F2의 요청명령 시점으로 사용할 수 있다.Likewise, as shown in FIG. 11b, depending on the power load, the ZCP formed by the voltages of the R phase as well as the S and T phases within each group (G 1... G n ) is also different at the time of the synchronous command of F1 and the time of the request command of F2. It can be used as

이상에서 설명한 본 발명에 따른 스마트 에코 동파방지 관리 시스템(S)은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The smart eco freeze prevention management system (S) according to the present invention described above can be implemented in other specific forms by those skilled in the art without changing the technical idea or essential features of the present invention. You will be able to understand it.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims described later rather than the detailed description above, and the meaning and scope of the claims. All changes or modified forms derived from the scope and equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.

S:스마트 에코 동파방지 관리 시스템
AR:영역 P:배관
100:동파방지 장치
110:메인 컨트롤러 111:디스플레이
112:배선차단기 113:RF모듈
120:히팅 컨트롤러 120A:히터
121:제어모듈 122:자체 온도센서
123:제1 RF모듈 124:제2 RF모듈
125:알람모듈 126:SSR 스위치
130:온도 센싱장치 133:RF모듈
200:중앙 관제서버 300:단말기
S:Smart Eco Freeze Prevention Management System
AR:Area P:Pipe
100: Freeze prevention device
110: main controller 111: display
112: Wiring breaker 113: RF module
120: Heating controller 120A: Heater
121: Control module 122: Own temperature sensor
123: 1st RF module 124: 2nd RF module
125: Alarm module 126: SSR switch
130: Temperature sensing device 133: RF module
200: Central control server 300: Terminal

Claims (7)

동파의 가능성이 존재하는 시설물의 배관(P)들을 임의의 영역(ARn)들로 구획하여 각 영역(AR)에 존재하는 배관(P)을 종합적으로 관리하기 위한 동파방지 관리 시스템(S)에 관한 것으로,
배관(P)에 부착되는 복수의 히팅 컨트롤러(120)로 설정 배관온도(Tp)를 전송하고, 상기 히팅 컨트롤러(120)로부터 각 히팅 컨트롤러(120)와 인접한 온도 센서(130)의 상태정보를 실시간으로 수신하는 메인 컨트롤러(110)와; 양측으로 인접한 한 쌍의 온도 센서(130)로부터 온도정보(Tn-1,Tn)를 직접 수신하여 설정 배관온도(Tp)를 바탕으로 배관에 부착되는 각 히터(120A)에 공급하기 위한 전력을 제어하는 히팅 컨트롤러(120)와; 배관(P)에 부착되어 온도정보를 계측하여 양측으로 인접한 히팅 컨트롤러(120)로 온도정보를 실시간으로 전송하는 복수의 온도 센서(130);를 포함하여 각 영역(AR) 마다 설치되는 동파방지 장치(100); 및
각 영역(AR)의 메인 컨트롤러(110)로부터 배관(P)에 구비된 각 히팅 컨트롤러(120)와 각 온도 센서(130)의 전체적인 상태정보를 실시간으로 수신하고, 상기 메인 컨트롤러(110)에 제어명령을 전송하는 중앙 관제서버(200);를 포함하며,
상기 동파방지 장치(100)의 히팅 컨트롤러(120)와 온도 센서(130)는 배관(P)을 따라 격번으로 배치되고, 각 온도 센서(130)는 양측으로 인접한 한 쌍의 히팅 컨트롤러(120) 사이 중심부에 위치하여 히터(120A)로부터 이격되는 취약부의 온도정보를 수신하며, 각 히팅 컨트롤러(120)는 양측으로 인접한 한 쌍의 온도 센서(130) 사이에서만 직접 통신하고, 각 온도 센서(130)는 양측으로 인접한 한 쌍의 히팅 컨트롤러(120) 사이에서만 직접 통신하는 것을 특징으로 하는 스마트 에코 동파방지 관리 시스템.
The pipes (P) of facilities that have the possibility of freezing are divided into arbitrary areas (AR n ) and the freeze prevention management system (S) is used to comprehensively manage the pipes (P) in each area (AR). Regarding this,
The set pipe temperature (T p ) is transmitted to a plurality of heating controllers 120 attached to the pipe (P), and status information of the temperature sensor 130 adjacent to each heating controller 120 is received from the heating controller 120. a main controller 110 that receives data in real time; To receive temperature information (T n-1 , T n ) directly from a pair of temperature sensors 130 adjacent on both sides and supply it to each heater (120A) attached to the pipe based on the set pipe temperature (T p ). A heating controller 120 that controls power; A freeze prevention device installed in each area (AR), including a plurality of temperature sensors 130 that are attached to the pipe (P), measure temperature information, and transmit the temperature information in real time to the adjacent heating controllers 120 on both sides. (100); and
The overall status information of each heating controller 120 and each temperature sensor 130 provided in the pipe (P) is received in real time from the main controller 110 of each area (AR), and controlled by the main controller 110. It includes a central control server 200 that transmits commands,
The heating controller 120 and the temperature sensor 130 of the freeze prevention device 100 are arranged at intervals along the pipe P, and each temperature sensor 130 is located between a pair of heating controllers 120 adjacent on both sides. It is located in the center and receives temperature information from vulnerable parts spaced apart from the heater 120A, and each heating controller 120 communicates directly only between a pair of temperature sensors 130 adjacent on both sides, and each temperature sensor 130 A smart eco freeze prevention management system characterized by direct communication only between a pair of heating controllers (120) adjacent on both sides.
제1항에 있어서,
상기 중앙 관제서버(200)는 각 영역(AR)의 메인 컨트롤러(110)에 설정 배관온도(Tp)를 전송하거나, 비상시에 상기 메인 컨트롤러(110)의 배선차단기(112)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 스마트 에코 동파방지 관리 시스템.
According to paragraph 1,
The central control server 200 transmits the set pipe temperature (T p ) to the main controller 110 of each area (AR) or operates the circuit breaker 112 of the main controller 110 in an emergency. Smart eco freeze prevention management system.
제1항에 있어서,
상기 동파방지 장치(100)의 각 히팅 컨트롤러(120)는 메인 컨트롤러(110)와 통신하는 일정 주기(Pd) 마다 인접한 온도 센서(130)의 온도정보(Tn-1,Tn) 중 작은 값과 설정 배관온도(Tp)를 비교하여 히터(120A)에 공급하기 위한 전력을 조정하는 것을 특징으로 하는 스마트 에코 동파방지 관리 시스템.
According to paragraph 1,
Each heating controller 120 of the freeze prevention device 100 receives the smaller value among the temperature information (T n-1 , T n ) of the adjacent temperature sensor 130 at a certain period (Pd) of communication with the main controller 110. A smart eco freeze prevention management system that compares the set pipe temperature (T p ) and adjusts the power to supply to the heater (120A).
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 중앙 관제서버(200)는 이동식 단말기(300)와 원격 통신하여 배관(P)에 구비된 각 히팅 컨트롤러(120)와 각 온도 센서(130)의 전체적인 상태정보를 실시간으로 송신하고, 상기 이동식 단말기(300)는 중앙 관제서버(200)로 제어명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 에코 동파방지 관리 시스템.
According to paragraph 1,
The central control server 200 communicates remotely with the mobile terminal 300 and transmits in real time the overall status information of each heating controller 120 and each temperature sensor 130 provided in the pipe (P), and the mobile terminal (300) is a smart eco freeze prevention management system characterized by transmitting a control command to the central control server (200).
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