KR20000000269A - 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치 - Google Patents

통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각종 수자원 관련 유량 및 수위와 산업 시설을 효율적으로 원격 관리할 수 있는 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치에 관한 것으로, 수자원 설비나 산업 시설에서 액체의 흐름을 정확하면서 신속하게 제어할 수 있으며, 시스템의 호환성이 뛰어나 기존의 설비를 그대로 이용할 수 있고 소규모의 설비에서 대규모의 설비에 이르기까지 확장성이 뛰어나며, 설비 변경에 따른 별도의 시스템 변경이 필요 없기 때문에 관리비용이 저하되는 효과를 제공한다.

Description

통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치{A Remote Control System on Flow Matter}
본 발명은 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 수자원 관련 유량 및 수위와 산업 시설을 효율적으로 원격 관리할 수 있는 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 수자원을 관리하거나 산업 시설에서 이용되는 유체를 관리하기 위해서는 그 유량과 수량 압력 등을 측정하고 이를 관리할 수 있어야 한다.
이를 위한 종래의 TM/TC 방식은 유량계로부터 입력받은 순간 유량에 의한 유량의 적산 기능이 독립적으로 불가능하여 별도의 적산계를 사용하여 측정하여 이를 변환하여 입력시켜서 사용하였고, 계측기로부터 데이터를 시리얼 입력이 불가능하여 데이터 관리에 어려움이 많았다.
그리고, 다른 시스템과 호환성이 결여되어 그 활용성이 저하되고, 온도 및 압력 변화에 따른 유량 및 수위의 오차 보정이 독립적으로 불가능하거나 별도의 환산 장치가 필요하였다.
또한, 펌프 및 밸브의 제어가 불가능하여 별도의 제어 시설이 필요하였다.
그리고, 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC) 방식에 의한 제어 장치가 있으나 이 방식은 독립적으로 제어를 할 수 없으며, 제어 변경을 위해서는 회로를 변경해야 하기 때문에 고급 기술자를 필요로 하고 즉각적인 대응이 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원거리의 각종 데이터와 제어 포인트를 관련 항목이나 구역으로 그룹화하고 시리얼 통신을 이용하여 많은 정보를 통합하여 전송/수령하는 장치로써 각종 수자원 관련 유량 및 수위와 산업 시설의 효율적인 관리에 대처할 수 있으면서 경제적이고 효과적으로 구성을 갖추어 많은 제어 및 감시 포인트의 데이터를 처리하는 시스템을 간단하고 효율적으로 구성할 수 있으며 독자적으로 감시 및 제어를 수행할 수 있으며 다른 시스템과 완벽한 호환성을 갖으며 근거리의 아날로그 전송을 동시에 수행함으로써 원거리 또는 근거리의 감시 및 제어를 간편하게 수행하는 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 원격지에 설치된 설비를 감시 및 제어하기 위한 것으로, 유량 및 수위를 측정하기 위한 다수의 센서와, 영점 조정 및 단위 등을 설정할 수 있는 설정부와, 액체의 흐름을 제어하는 밸브 및 펌프 등의 작동을 제어해 주는 컨트롤러와, 제어 과정 및 결과를 표시해 주는 제 1디스플레이와, 상기 다수의 센서를 통하여 측정한 데이터를 바탕으로 컨트롤러를 이용하여 밸브 및 펌프 등을 제어하고 그 결과를 상기 제 1디스플레이를 통하여 표시해 주는 제 1제어부와, 상기 제 1제어부에 연결되어 측정 및 제어 결과를 다른 장비와 통신할 수 있도록 해 주는 제 1모뎀으로 이루어져 감시 및 제어를 필요로 하는 위치에 설치되는 다수의 원격 감시 제어 장치와; 상기 다수의 원격 감시 제어 장치를 통합 감시 관리하기 위한 것으로, 상기 제 1모뎀과 대응하여 통신을 하는 제 2모뎀과, 근거리에 설치된 설비의 유량 및 수위를 제어하기 위하여 유량 수위 관압 온도 압력 등을 측정하는 근거리 계측기와, 근거리에 설치되어 있는 밸브 및 펌프 등을 제어해 주는 근거리 컨트롤러와, 상기 다수의 원격 감시 제어 장치의 동작 상태 등을 표시해 주는 제 2디스플레이와, 상기 다수의 원격 감시 제어 장치 및 근거리 컨트롤러 등을 제어하기 위한 데이터를 입력하는 입력부와, 데이터 관리 및 시스템 제어를 위한 호스트 컴퓨터와, 상기 제 2모뎀을 통하여 상기 다수의 원격 감시 제어 장치를 제어하고 근거리 설비를 제어해 주는 제 2제어부로 구성되는 중앙 제어 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도.
본 발명에 따른 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치의 구성 및 작용을 본 발명의 일 실시예를 통하여 상세하게 설명한다.
첨부한 도면, 도 1은 본 발명에 따른 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명에 따른 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치의 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 유량 및 수위를 측정하기 위한 것으로, 유량을 측정하는 유량계(10), 수위를 측정하는 수위계(11), 관내압을 측정하는 관압계(12), 액체의 온도를 측정하는 온도계(13), 액체의 압력을 측정하는 압력계(14) 등과 같은 다수의 센서와, 영점 조정 및 단위 등을 설정할 수 있는 설정부(20)와, 액체의 흐름을 제어하는 밸브(25) 및 펌프(26) 등의 작동을 제어해 주는 컨트롤러(24)와, 제어 과정 및 결과를 표시해 주는 제 1디스플레이(22)와, 상기 다수의 센서(10∼14)를 통하여 측정한 데이터를 바탕으로 컨트롤러(24)를 이용하여 밸브(25) 및 펌프(26) 등을 제어하고 그 결과를 상기 디스플레이(22)를 통하여 표시해 주는 제 1제어부(30)와, 상기 제 1제어부(30)에 연결되어 측정 및 제어 결과를 다른 장비와 통신할 수 있도록 해 주는 제 1모뎀(40)으로 이루어져 감시 및 제어를 필요로 하는 위치에 설치되는 다수의 원격 감시 제어 장치와; 상기 다수의 원격 감시 제어 장치를 통합 감시 관리하기 위한 것으로, 상기 제 1모뎀(40)과 대응하여 통신을 하는 제 2모뎀(45)과, 근거리에 설치된 설비의 유량 및 수위를 제어하기 위하여 유량 수위 관압 온도 압력 등을 측정하는 근거리 계측기(56)와, 근거리에 설치되어 있는 밸브 및 펌프(59) 등을 제어해 주는 근거리 컨트롤러(58)와, 상기 다수의 원격 감시 제어 장치의 동작 상태 등을 표시해 주는 제 2디스플레이(54)와, 상기 다수의 원격 감시 제어 장치 및 근거리 컨트롤러(58) 등을 제어하기 위한 데이터를 입력하는 입력부(52)와, 데이터 관리 및 시스템 제어를 위한 호스트 컴퓨터(60)와, 상기 제 2모뎀(45)을 통하여 상기 다수의 원격 감시 제어 장치를 제어하고 근거리 설비를 제어해 주는 제 2제어부(50)로 구성되는 중앙 제어 장치로 이루어진다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치는 다음과 같이 작용한다.
원격지에 설치된 설비를 제어하기 위해서 먼저, 설정부(20)를 통하여 유량 및 수위 등에 대한 데이터를 설정한다.
제 1제어부(30)는 연결된 유량계(10), 수위계(11), 관압계(12), 온도계(13), 압력계(14) 등과 같은 센서들을 통하여 액체의 유량 수위 등을 판단하여, 컨트롤러(24)를 이용하여 흐름을 제어해 주는 밸브(25) 및 펌프(26) 등을 제어하여 액체의 흐름을 제어해 준다.
여기서, 상기 센서들(10∼14)과 제 1제어부(30)간과 제 1제어부(30)와 컨트롤러(24)간의 신호 전송은 시리얼 전송 방식으로 이루어지며, 감시 및 제어 과정은 제 1디스플레이(22)를 통하여 표시된다.
한편, 상기와 같이 동작하는 다수의 원격 감시 제어 장치는 각각 제 1모뎀(40)과 제 2모뎀(45)을 통하여 중앙 제어장치의 제 2제어부(50)의 제어를 받으며, 이 제 2제어부(50)는 중앙 제어 장치가 설치된 부근에 설치된 센서(근거리 계측기, 56) 및 밸브와 펌프(59) 등을 근거리 컨트롤러(58)를 통하여 동시에 감시 제어해 준다.
제 2제어부(50)는 감시 및 제어 과정을 제 2디스플레이(54)를 통해 표시해주며, 처리 결과 및 데이터는 호스트 컴퓨터(60)에 입력되어 프린터 등을 통한 인쇄 등의 관리가 이루어진다.
관리자는 입력부(52)를 통하여 각각의 원격 감시 제어 장치의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 상기 제 1모뎀(40)과 제 2모뎀(45)간에 이루어지는 통신 방식은 유선 통신, 무선 통신 방식 등을 모두 적용할 수 있으며, 경우에 따라서는 인공 위성 통신을 이용하여 제어할 수도 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치는 센서를 통하여 순간 유량을 측정하여 적산 유량을 연산하고 이를 모두 디지털 데이터로 변환하여 전송하기 때문에 데이터의 신뢰도가 높으며, 다양한 센서들의 여러 형태의 신호 즉, 아날로그 전류 또는 전압 신호, 사인파, 구형파 펄스, 접촉 신호 등과 같은 여러 가지의 신호 형태를 통합하여 전송함으로 신호의 전송 효율이 높다.
유량 수위에 대한 데이터는 물론, 관압, 현장 수위 경보 등에 데이터로 통합하여 전송할 수 있다.
유량 및 수위 센서들로부터 다량의 정보다 포함된 시리얼 신호(RS-232 또는 RS-485)를 입력받아 호환성을 갖는 통합 시리얼 신호를 전송 수신함으로써 중앙 제어 장치에 다량의 정보를 통하여 각 센서들의 계측치는 물론 계측기의 자가 진단 상태도 감시할 수 있다.
센서들을 이용하여 유량의 질량 및 부피 등을 온도 및 압력에 대한 데이터를 이용하여 그 오차를 보정하여 디지털 신호로 변환하여 전송하기 때문에 기존보다 정확한 제어를 할 수 있다.
별도의 컴퓨터와 스프트웨어 없이 독자적으로 감시 제어를 할 수 있으며 소규모에서 대규모의 설비를 제어할 수 있다.
기존의 PLC 신호를 수령할 수 있는 시스템을 비롯한 모든 시스템과 호환이 가능하며 이를 위하여 별도의 작업이 필요 없다.
상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치는 수자원 설비나 산업 시설에서 액체의 흐름을 정확하면서 신속하게 제어할 수 있으며, 시스템의 호환성이 뛰어나 기존의 설비를 그대로 이용할 수 있고 소규모의 설비에서 대규모의 설비에 이르기까지 확장성이 뛰어나며, 설비 변경에 따른 별도의 시스템 변경이 필요 없기 때문에 와 저하되는 효과를 제공한다.

Claims (2)

  1. 유량 및 수위를 측정하기 위한 다수의 센서(10∼14)와, 영점 조정 및 단위 등을 설정할 수 있는 설정부(20)와, 액체의 흐름을 제어하는 밸브(25) 및 펌프(26) 등의 작동을 제어해 주는 컨트롤러(24)와, 제어 과정 및 결과를 표시해 주는 제 1디스플레이(22)와, 상기 다수의 센서(10∼14)를 통하여 측정한 데이터를 바탕으로 컨트롤러(24)를 이용하여 밸브(25) 및 펌프(26) 등을 제어하고 그 결과를 상기 디스플레이(22)를 통하여 표시해 주는 제 1제어부(30)와, 상기 제 1제어부(30)에 연결되어 측정 및 제어 결과를 다른 장비와 통신할 수 있도록 해 주는 제 1모뎀(40)으로 이루어져 감시 및 제어를 필요로 하는 위치에 설치되는 다수의 원격 감시 제어 장치와; 상기 다수의 원격 감시 제어 장치를 통합 감시 관리하기 위한 것으로, 상기 제 1모뎀(40)과 대응하여 통신을 하는 제 2모뎀(45)과, 근거리에 설치된 설비의 유량 및 수위를 제어하기 위하여 유량 수위 관압 온도 압력 등을 측정하는 근거리 계측기(56)와, 근거리에 설치되어 있는 밸브 및 펌프(59) 등을 제어해 주는 근거리 컨트롤러(58)와, 상기 다수의 원격 감시 제어 장치의 동작 상태 등을 표시해 주는 제 2디스플레이(54)와, 상기 다수의 원격 감시 제어 장치 및 근거리 컨트롤러(58) 등을 제어하기 위한 데이터를 입력하는 입력부(52)와, 데이터 관리 및 시스템 제어를 위한 호스트 컴퓨터(60)와, 상기 제 2모뎀(45)을 통하여 상기 다수의 원격 감시 제어 장치를 제어하고 근거리 설비를 제어해 주는 제 2제어부(50)로 구성되는 중앙 제어 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 센서와 제 1제어부, 근거리 계측기와 제 2제어부 등의 신호 전송 방식은 시리얼 통신 방식인 것을 특징으로 하는 통합 원격 유량 및 수위 감시 제어 장치.
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