KR200208183Y1 - 양어장 물공급펌프의 자동운전 경보시스템 - Google Patents

Abstract

연근해의 해수를 끌어들여 어패류를 양식하는 경우 공급펌프의 오동작이나 정전, 도관 폐쇄 등의 고장이 발생하는 경우 작업자가 대기하지 아니하는 경우 펌프의 손상, 어패류 폐사등의 위험이 항상 상존하고 있으며 고장을 알더라도 펌프는 전원차단이 되기 전까지는 계속 가동되어 손상이 불가피한 것이다.

본고 안은 PLC와 컴퓨터를 사용하여 해수펌프, 진공펌프, 그리고 자동밸브를 릴레이를 매개로 자가진단이 계속 자동으로 가능하도록 하므로서 해수펌프가 오동작이나 가동중단시 즉시 무부하회전을 차단하고 진공펌프가동으로 충전수를 채워넣은 다음 작동이 되도록 하였으며 밸브가 완전 파괴시에는 별도의 수동밸브로 계속 해수공급이 가능토록 하였다. 또한 원거리에 떨어져있는 작업자에게 호출기, 전화, 알람등에 의하여 펌프의 고장상황을 즉시 알려주도록 하는 동시에 스스로 자가 진단하여 펌프를 가동하므로 발생될 수 있는 문제를 해소하여주었다.

Description

양어장 공급펌프의 자동운전경보시스템

본 고안은 해수를 이용한 양어장에 있어서 공급펌프의 공회전 감시와 공회전 방지 및 자동운전 그리고 경보가 가능케 한 양어장 공급펌프의 자동운전 및 경보시스템에 관한 것이다.

해수를 이용하여 각종 어류를 양식하는 경우 신선한 해수를 지속적으로 공급하기 위하여 인근해에 도관을 연장후 이곳으로부터 해수를 펌핑하여 일정량을 계속 양식수조로 공급하여 주고 있다. 이같은 해수공급에서 가장 주요한 기능을 하는 것이 펌프로서 이들 펌프는 불시의 정전, 도관의 폐쇄 혹은 기타 여러 가지 장애로 정상적인 해수 공급이 중단될 수 있으며 이같은 돌발적인 상황을 대비하기 위하여 정전경보시스템이 설치되었으나 순간적인 정전 상태의 경우 펌프는 그대로 작동되므로 파손이 불가피하며, 이같은 상태를 해소하기 위하여 인원이 즉각 투입될 수 있도록 항시 대기하여야하므로 인력 낭비도 큰 것이다. 특히 대기요원이 원거리에 배치된 경우 이같은 상황을 감지하더라도 즉각 대처할 수 없어 기계적 손상, 어패류의 손실들은 어느 정도 감내하여야 하는 것으로 인식되고 있다.

본 고안은 PLC(Programmable Logic Controller)와 싱글보드컴퓨터를 기본적인 콘트롤러로 이용하되 양식수조로 진입하는 공급도관, 진공펌프, 밸브류등을 전자 릴레이와 연계시켜 주면서 싱글보드 컴퓨터는 호출기, 전화기 혹은 기타 경보장치등과 직결토록 하여 유사시 모든 사항이 관리자에게 직접 리포트 가능토록 구성하였다. 따라서 부재중 발생될 펌프의 손상이나 양식어류 폐사등의 위험을 방지 할 수 있음은 물론 펌프의 무부하 회전에 따른 파괴도 방지할 수 있게 하였다.

도 1 은 본 고안의 전체 구성도임.

----도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-----

1: 진공펌프 2, 3: 해수펌프 1, 2

6: 릴레이 1 7: 제 1 자동밸브 8: 릴레이 2

9: 제 2 자동밸브 10: 릴레이 3 11: 제 3 자동밸브

12: 릴레이 4 13: 릴레이 5

15: PLC 16: 신호선 18: 외부알람

19: 도관 1 25: 도관 2

20: 싱글보드컴퓨터 100: 사택 50: 호출기

본 고안은 연근해에서 취수도관을 통하여 일정규격의 수조내에 연속공급하므로서 어폐류를 양식하는 양식수조 시스템에 있어서,

진공펌프와 해수펌프 사이에 밸브를 매개로 도관 연결토록 하면서 이들 펌프와 밸브는 PLC와 전기신호연결된 릴레이와 연계되며, PLC는 싱글보드 컴퓨터와 연결되도록 구성되어 있으면서 알람, 전화선들이 PLC와 싱글보드 컴퓨터에 연결토록 구성되어 있다.

본 고안에서 싱글보드 컴퓨터는 내부에 ROM(read only memory), CPU(중앙처리장치), 인터페이스, 메모리, 입력장치 및 출력장치가 설치된 것이면 어느 것이나 사용가능하며 일반적인 IBM계열 PC의 사용도 무방하다.

이하 본 고안을 첨부한 도면에 의하여 구체적으로 설명한다.

도 1 은 본 고안의 전체적인 구성을 보여주는 구성도이며, 도 2 는 이들 장치에 내장된 프로그램에 의한 작동 계통도이다.

본 고안은 진공펌프(1)와 해수펌프1(2)과 2(3)사이를 수동밸브와 자동밸브를 개재시켜 도관 연결토록 하는 구조로서,

상기한 해수펌프1(2)의 전자조절변은 릴레이1(6)과 해수펌프1(2)과 인접한 제 1 자동밸브(7)는 릴레이2(8)와, 진공펌프(1)와 연계된 도관에 있는 제 2 자동밸브(9)는 릴레이3(10)과, 해수펌프2(3)와 인접한 제 3 자동밸브(11)는 릴레이4(12)와 해수펌프2(3)의 전자조절변은 릴레이5(13)와 연결토록 구성하되 각각의 릴레이들은 모두 PLC(15)와 전기신호 연결되어 있으며,

상기한 PLC(15)는 일반 전기선과 발전기 전기선의 신호선(16) 그리고 해수펌프작동감지신호선(17)이 입력 측으로 연결되고 출력 측으로 외부알람(18)과 연결되었으며,

상기한 PLC를 제어할 수 있도록 전기신호 연결된 싱글보드 컴퓨터(20)는 PLC와 양방향 통신신호 연결되어 있으면서 입력측은 상기한 PLC의 입력측 신호선들과 병렬 연결되고 출력측은 원거리 사택(100)의 알람이나 호출기(50)과 유무선 연결토록 구성되어 있다.

본 고안에서 릴레이1(6)과 릴레이5(13)은 PLC와의 연결이 출력단과 연결되며 나머지 릴레이는 입력단과 연결토록 구성 되어있다.

본 고안에서 제 1 자동밸브(7)는 도관1(19)의 2개의 수동 밸브(21)(22) 사이에 배치되며 이들 수동밸브는 수동밸브(24)가 배치된 바이패스도관1(23)로 모두 포괄토록 구성되었고,

제 3 자동밸브(11)도 도관2(25)의 2개의 수동밸브(26)(27) 사이에 배치되면서 또 다른 수동밸브(28')가 있는 바이패스 도관(28)에 의하여 전부 포괄토록 구성되어 있다. 그리고 진공펌프(1)의 일측에도 이와 동일하게 2개의 수동밸브사이에 제2자동밸브(9)를 배치하고 또 다른 바이패스도관으로 이들을 포괄하도록 구성하였다.

이상의 구조적 특징에 따른 작동관계를 설명한다.

일반적으로 해수펌프1과2(2)(3)는 초기 작동시 진공펌프(1)의 작동으로 펌프내부에 해수를 채워준 다음 작동이 시작된다. 따라서 일반 전기선과 발전기 전기선(15)에 연결된 센서에 의하여 전기의 정상작동유무 혹은 발전기의 정상작동유무를 감지하여 PLC(15)와 싱글보드컴퓨터(20)로 신호 전송되므로 정해진 규칙대로 정상 off상태인지 아니면 비정상 상태인지를 판단하여 비정상시 관리인이 있는 알람으로 신호를 방출하거나 발전기를 작동하도록 하고 정상 작동시 해수작동신호 방출을 하는 단계와, 해수펌프의 작동시 공회전유무를 감지하여 PLC(15)와 싱글보드컴퓨터(20)로 신호 전송하면 비정상 상태로 판단시 해수 펌프로의 전기절연 신호 발송하여 일정시간 경과후 진공펌프(1)의 작동신호를 공급하여 진공펌프를 소정의 시간동안 작동토록 한 다음 다시 오프토록하고 일정시간 릴레이후 다시 해수펌프를 온하는 신호를 공급하면서, 동시에 호출기, 알람신호선에 일정 경보신호를 유무선 공급토록 하며, 정상 작동시는 해수펌프의 각종 센서로부터 오는 신호를 하는 단계로 진행되어 계속 스캐닝하는 단계로 구성된다.

본 고안에서 자동밸브(7), (9), (11)는 고장이 난 경우 그 양측의 수동밸브(21)와 (22), (26)와 (27)를 폐쇄하고 각각의 바아패스도관(23), (28)으로 흐르도록 하여 해수공급이 중단되지 않도록 하는 것이다.

이상 본 고안은 일단 센서를 통하여 전기의 정상공급여부를 1차 감시하여 이상시 발전기를 가동토록 하며, 일단 전기가 정상 공급된다하여도 펌프의 작동이 이상인 경우 즉시 가동중단후 진공펌프를 가동하여 충전수가 없이 무부하 회전에 따른 펌프의 손상을 적극 방지할 수 있게 되었다. 또한 이들 모든 비정상 상태가 알람이나 전화선 등에 의하여 원거리에 있는 관리자에게 전송되어 즉각 대처가 어느 곳에서도 가능케 된 것이다. 또한 이들 작동규칙으로 프로그램의 유연성에 의하여 언제든지 수정이 가능하여 다양한 환경변화에 맞추어 자동조정이 될 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 연근해의 해수를 일정규격의 수조 내로 연속 공급하여 어패류를 양식하는 인공양식수조에 있어서,

   진공펌프(1)와 해수펌프1(2)과 2(3)사이를 수동밸브와 자동밸브를 개재시켜 도관 연결토록 하는 구조로서,

   상기한 해수펌프1(2)의 전자조절변은 릴레이1(6)과 해수펌프1(2)과 인접한 제 1 자동밸브(7)는 릴레이2(8)와, 진공펌프(1)와 연계된 도관에 있는 제 2 자동밸브(9)는 릴레이3(10)과, 해수펌프2(3)와 인접한 제 3 자동밸브(11)는 릴레이4(12)와 해수펌프2(3)의 전자조절변은 릴레이5(13)와 연결토록 구성하되 각각의 릴레이들은 모두 PLC(15)와 전기신호 연결되어 있으며,

   상기한 PLC(15)는 일반 전기선과 발전기 전기선의 신호선(16) 그리고 해수펌프작동감지신호선(17)이 입력 측으로 연결되고 출력 측으로 외부알람(18)과 연결되었으며,

   상기한 PLC를 제어할 수 있도록 전기신호 연결된 싱글보드 컴퓨터(20)는 PLC와 양방향 통신신호 연결되어 있으면서 입력측은 상기한 PLC의 입력측 신호선들과 병렬 연결되고 출력측은 원거리 사택(100)의 알람이나 호출기(50)과 유무선 연결토록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 양어장공급펌프의 자동운전경보시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   릴레이1(6)과 릴레이5(13)은 PLC와의 연결이 출력단과 연결되며 나머지 릴레이는 입력단과 연결토록 구성되며,

   제 1 자동밸브(7)는 도관1(19)의 2개의 수동 밸브(21)(22) 사이에 배치되며 이들 수동밸브는 수동밸브(24)가 배치된 바이패스도관1(23)로 모두 포괄토록 구성되었고,

   제 3 자동밸브(11)도 도관2(25)의 2개의 수동밸브(26)(27) 사이에 배치되면서 또 다른 수동밸브(28a)가 있는 바이패스 도관(28)에 의하여 전부 포괄토록 구성되며, 진공펌프(1)의 측면에도 이와 동일한 형태로 제2 자동밸브(9)를 포괄하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 양어장공급펌프의 자동운전경보시스템.