KR20040022311A - 수문 제어용 권양기 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수문 동작시 수문 가이드 또는 바닥면에 쌓인 이물질 및 퇴적물들에 의해 모터에 과부하가 발생될 때 이를 검출하여 신속히 모터를 오프시킴으로써 과부하에 의한 모터 및 주변 회로의 파손을 미연에 방지하고, 과부하 검출시 수문의 상승 및 하강 동작을 수회 반복하여 자동으로 이물질 및 퇴적물을 제거토록 한 수문 제어용 권양기 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 수동 조작부, 과부하 검출부, 제어부, 조작상태 표시부, 경고음 발생부, 모터 구동부, 리모컨, 수신부, 인터페이스부를 구비하고, 대기상태에서 수동 조작에 따른 신호 또는 리모컨으로부터 발생된 신호가 입력되는지를 검색하여, 수문 조작 신호가 입력된 경우 그에 대응하게 모터를 구동시켜 수문을 상승 또는 하강시키면서 토오크를 검출하고, 상기 검출한 토오크를 분석하여 과부하 여부를 판별하고, 그 판별 결과 과부하가 아닐 경우 모터를 지속적으로 동작시켜 수문을 완전히 하강 또는 상승시키며, 상기 판별 결과 과부하로 판단되면 경고음을 송출하고 신속히 모터의 구동을 정지시키고, 수문의 상승 및 하강을 수회 반복 수행하여 이물질/퇴적물을 자동으로 제거하게 된다.

Description

수문 제어용 권양기 제어장치 및 그 방법{Winch controlling device and method for floodgate control}

본 발명은 수문 제어용 권양기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 수문 동작시 수문 가이드 또는 바닥면에 쌓인 이물질 및 퇴적물들에 의해 모터에 과부하가 발생될 때 이를 검출하여 신속히 모터를 오프시킴으로써 과부하에 의한 모터 및 주변 회로의 파손을 미연에 방지하고, 과부하 검출시 수문의 상승 및 하강 동작을 수회 반복하여 자동으로 이물질 및 퇴적물을 제거토록 한 수문 제어용 권양기 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 유수지는 하천 연안에 있는 호수 또는 평지나 넓은 하도(河道)안에 일시적으로 홍수량(洪水量)의 일부를 저수(貯水)하는 곳으로서, 하천을 완전히 제방으로 둘러쌓아 물을 저수하고 저수한 물은 하천의 물이 감수함에 따라 제방의 일부에 형성되는 수문 등에 의하여 하천으로 되보내진다.

그리고 이러한 수문은 권양기에 의해 동작한다.

종래의 수문 제어용 권양기는, 수문 하강시 모터의 동작에 의해 랙바가 하강을 하게 되면서 수문을 하강시킨다. 이때 리미트스위치를 통해 수문이 완전히 바닥면까지 하강을 하였는지를 검출하게 되고, 상기 리미트 스위치에 의해 수문이 완전히 바닥면까지 하강되었음이 검출되면 상기 모터의 구동을 오프시킨다.

그러나 이러한 종래의 수문 제어용 권양기는, 수문과 바닥면 사이에 돌 또는 쓰레기와 같은 물체가 놓여져 있을 경우, 또는 수문 가이드의 내부로 이물질이 유입될 경우에는 수문이 바닥면까지 이동하지 못하고 멈추게 되는 데, 이때 리미트 스위치가 동작을 하지 않게 되므로 모터는 지속적으로 구동을 하게된다. 이에 따라 모터에 과부하가 발생하게 되며 결국 랙바가 휘어지거나 권양기의 기어 등이 파손되는 문제점을 발생하였다.

또한, 수문이 바닥면까지 이동되었음에도 불구하고 리미트스위치 고장으로 인해 이를 감지하지 못하는 경우에도 모터는 지속적으로 구동이 되므로, 이것 역시 과부하가 발생되어 타 부품의 고장 및 파손 등이 발생되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 수문 제어용 권양기에서 발생되는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은, 수문 동작시 수문 가이드 또는 바닥면에 쌓인 이물질 및 퇴적물들에 의해 모터에 과부하가 발생될 때 이를 검출하여 신속히 모터를 오프시킴으로써 과부하에 의한 모터 및 주변 회로의 파손을 미연에 방지하고, 과부하 검출시 수문의 상승 및 하강 동작을 수회 반복하여 자동으로 이물질 및 퇴적물을 제거토록 한 수문 제어용 권양기 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수문 제어용 권양기 제어장치는,

사용자가 조작 패널을 수동으로 조작하는 경우 그 조작된 버튼에 대응하는 신호를 발생하는 수동 조작부와;

수문 동작시 모터에서 발생하는 토오크를 검출하여 과부하 판정값으로 출력하는 과부하 검출부와;

상기 수동 조작부에서 출력되는 신호에 대응하게 권양기 전체 동작을 제어하며, 수문 동작시 상기 과부하 검출부로부터 과부하가 검출되면 표시 제어 및 경고음 발생 제어신호를 송출하고 동시에 상기 수문의 동작을 중지토록 하는 모터 제어신호를 발생하는 제어부와;

상기 제어부에서 출력되는 표시 제어신호에 대응하여 그 조작 상태를 시각적으로 디스플레이 해주는 조작상태 표시부와;

상기 제어부에서 출력되는 경고음 발생 제어신호에 따라 경고음을 외부로 송출하는 경고음 발생부와;

상기 제어부에서 출력되는 모터 제어신호에 대응하여 모터를 구동시켜 수문을 하강 또는 상승시키거나 상기 모터의 구동을 중지시키는 모터 구동부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 수문 제어용 권양기 제어장치는,

권양기에 접근이 불가능하거나 권양기에 구비된 조작 패널을 수동 조작하지 못할 경우 원격에서 조작 신호를 발생하기 위한 리모컨과;

상기 리모컨에서 발생된 조작 신호를 수신하기 위한 수신부와;

상기 수신부에서 수신한 조작 신호 및 상기 수동 조작부에서 출력되는 신호를 상기 제어부에 인터페이스 해주는 인터페이스부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수문 제어용 권양기 제어방법은,

대기상태에서 수동 조작에 따른 신호 또는 리모컨으로부터 발생된 신호가 입력되는지를 검색하는 단계와;

상기 검색 결과 수문 조작 신호가 입력된 경우 그에 대응하게 모터를 구동시켜 수문을 상승 또는 하강시키면서 토오크를 검출하는 단계와;

상기 검출한 토오크를 분석하여 과부하 여부를 판별하고, 그 판별 결과 과부하가 아닐 경우 모터를 지속적으로 동작시켜 수문을 완전히 하강 또는 상승시키는 단계와;

상기 판별 결과 과부하로 판단되면 경고음을 송출하고 신속히 모터의 구동을 정지시키는 단계와;

상기 단계 후 모터를 정, 역으로 구동시켜 수문의 상승 및 하강을 수회 반복 수행하여 이물질/퇴적물을 제거하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 수문 제어용 권양기 제어장치의 구성을 개략적으로 보인 사시도이고,

도 2는 본 발명에 의한 수문 제어용 권양기 제어장치의 구성을 보인 블록도

도 3은 본 발명에 의한 수문 제어용 권양기 제어방법을 보인 흐름도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

800 ..... 제어부

810 ..... 수동 조작부

820 ..... 수신부

830 ..... 인터페이스부

840 ..... 과부하 검출부

850 ..... 제어부

860 ..... 조작상태 표시부

870 ..... 모터 구동부

880 ..... 경고음 발생부

이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 수문 제어용 권양기 제어장치의 구성을 개략적으로 보인 사시도이다.

여기서 참조부호 100은 리미트스위치를 포함하는 인디케이터를 나타내고, 참조부호 190은 케이스를 나타내며, 참조부호 200은 모터를 나타내고, 참조부호 210은 구동축을 나타내며, 참조부호 300은 받침부를 나타내고, 참조부호 400은 랙바를 나타내며, 참조부호 500은 제방을 나타내고, 참조부호 510은 가이드를 나타내고, 참조부호 600은 수문을 나타내고, 참조부호 700은 바닥면을 나타낸다.

이러한 구성은 일반적인 수문 제어용 권양기의 구성과 동일하다.

본 발명은 상기와 같은 일반적인 수문 제어용 권양기의 소정 위치에, 모터의 과부하를 검출하고, 과부하시 자동으로 모터의 구동을 오프시키며, 수문의 상승 및 하강을 수회 반복 제어하여 이물질 및 퇴적물을 제거토록 하는 제어부(800)를 구비한 것에 특징이 있다.

도 2는 본 발명에 의한 수문 제어용 권양기 제어장치(제어부 : 800)의 일 실시예 구성을 보인 블록도이다.

여기서 참조부호 810은 사용자가 조작 패널을 수동으로 조작하는 경우 그 조작된 버튼에 대응하는 신호를 발생하는 수동 조작부를 나타내고, 참조부호 820은 리모컨(900)으로부터 송출된 무선 신호를 수신하기 위한 수신부를 나타내며, 참조부호 830은 상기 수동 조작부(810)의 신호 및 상기 수신부(820)의 신호를 인터페이스하는 인터페이스부를 나타내고, 참조부호 840은 모터 구동후 토오크를 검출하여 과부하를 판별하는 과부하 검출부를 나타내고, 참조부호 850은 상기 인터페이스부 (830)에서 출력되는 신호에 대응하게 권양기 전체 동작을 제어하며, 수문 동작시 상기 과부하 검출부(840)로부터 과부하가 검출되면 표시 제어 및 경고음 발생 제어신호를 송출하고 동시에 상기 수문의 동작을 중지토록 하는 모터 제어신호를 발생하는 제어부를 나타낸다.

또한, 참조부호 860은 상기 제어부(850)에서 출력되는 표시 제어신호에 대응하여 그 조작 상태를 시각적으로 디스플레이해주는 조작상태 표시부를 나타내고, 참조부호 880은 상기 제어부(850)에서 출력되는 경고음 발생 제어신호에 따라 경고음을 외부로 송출하는 경고음 발생부를 나타내고, 참조부호 870은 상기 제어부 (850)에서 출력되는 모터 제어신호에 대응하여 모터를 구동시켜 수문을 하강 또는 상승시키거나 상기 모터의 구동을 중지시키는 모터 구동부를 나타낸다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 수문 제어용 권양기 제어장치는, 먼저 사용자가 수동 조작으로 조작패널에 구비된 버튼(예를 들어, 하강 버튼, 상승 버튼)을 조작하면 수동 조작부(810)에서 해당 신호를 발생하게 되고, 이렇게 발생된 신호는 인터페이스부(830)에서 인터페이스되어 제어부(850)에 전달된다.

만약, 폭우, 태풍 등의 천재지변이나 기타 이유에 의해 권양기에 접근이 불가능하거나 권양기에 구비된 조작 패널을 수동 조작하지 못할 경우에, 사용자는 원격에서 리모컨(900)을 조작한다.

리모컨(900)에서 송출된 신호는 수신부(820)에서 수신되고, 신호 처리가 이루어진 후 상기 인터페이스부(830)를 경유하여 제어부(850)에 전달된다.

제어부(850)는 수문 동작을 위한 신호가 입력되면, 조작 상태 표시부(860)에 현재의 조작 상태를 표시토록 하는 제어신호를 전달하게 되고, 이를 수신한 조작 상태 표시부(860)는 그에 대응하여 해당 조작 상태를 디스플레이해준다. 예를 들어, 조작 상태가 수문 하강일 경우 수문 하강을 알리는 발광등을 점등시켜 외부에서 용이하게 현재 권양기의 동작 상태를 알 수 있도록 한다. 물론, 수문 상승일 경우나 과부하시에도 해당 발광등이 점등된다.

다음으로 제어부(850)는 모터 구동부(870)를 구동시켜 수문이 하강 또는 상승토록 제어를 한다. 본 발명에서는 편의를 위해 조작 상태가 수문 하강이라고 가정을 한다.

따라서 모터 구동부(870)는 동작을 하여 모터를 구동시키게 되고, 이에 따라 랙바가 동작을 하여 수문을 하강시키게 된다.

이때 과부하 검출부(840)는 모터에 의해 발생되는 토오크를 검출하여 과부하 판별값으로 상기 제어부(850)에 전달해주게 되고, 제어부(850)는 그 과부하 검출값을 분석하여 과부하 여부를 판별한다.

상기 판별 결과 과부하로 판별되면, 제어부(850)는 조작상태 표시부(860)에 경고등이 점등되도록 제어신호를 전달하고, 아울러 모터 구동부(870)에 모터 정지를 위한 제어신호를 인가하며 동시에 경고음 발생부(880)에 경고음 송출을 위한 제어신호를 전달한다.

상기 조작 상태 표시부(860)는 경고등을 점등시켜 외부에서 현재 과부하가 검출되었음을 신속히 인지토록 하며, 모터 구동부(870)는 신속히 모터의 동작을 오프시켜, 과부하로 인해 모터나 기타 회로 부품이 손상되는 것을 방지한다.

아울러 경고음 발생부(880)도 동작을 하여 경고음을 외부로 송출하게 되며, 이로써 원거리에 있는 사용자 또는 타인이 권양기에 이상이 발생하였음을 신속히 인지하게 된다.

다음으로 제어부(850)는 상기 모터 구동부(870)를 제어하여 수문이 상승 및하강을 소정회 반복하도록 제어를 하게되며, 이러한 제어에 대응하여 모터 구동부(870)는 모터를 구동시켜 수문을 상승 및 하강시키게 된다. 수문의 상승 및 하강 반복 동작은 소정 회수 또는 소정 시간 이루어진다.

이렇게 수문이 소정 회수 또는 소정 시간 상승 및 하강 동작을 반복하게 되면, 수문 가이드 내에 끼워진 이물질이나 바닥면에 쌓인 돌이나 퇴적물들이 충격을 받아 제거된다.

한편, 종래의 권양기는 수문 조작시 리미트스위치가 고장난 경우 모터의 구동을 정지시킬 별다른 장치가 없어 지속적으로 모터를 구동시킴으로써 과부하로 인해 모터 및 그 주변 장치들이 파손되는 경우가 많았다.

반면, 본원 발명은 리미트스위치가 고장난 경우에도 과부하가 검출되면 자동으로 모터의 구동을 정지시키게 되므로, 과부하로 인해 모터나 그 주변 장치가 고장나거나 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 수문 제어용 권양기 제어방법을 보인 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 대기상태에서 수동 조작에 따른 신호 또는 리모컨으로부터 발생된 신호가 입력되는지를 검색하는 단계(S101 ~ S103)와; 상기 검색 결과 수문 조작 신호가 입력된 경우 그에 대응하게 모터를 구동시켜 수문을 상승 또는 하강시키면서 토오크를 검출하는 단계(S104 ~ S106)와; 상기 검출한 토오크를 분석하여 과부하 여부를 판별하고, 그 판별 결과 과부하가 아닐 경우 모터를 지속적으로 동작시켜 수문을 완전히 하강 또는 상승시키는 단계(S107 ~ S109)와; 상기 판별 결과 과부하로 판단되면 경고음을 송출하고 신속히 모터의 구동을 정지시키는단계(S110 ~ S111)와; 상기 정지시킨 모터를 정, 역으로 구동시켜 수문의 상승 및 하강을 수회 반복 수행하여 이물질/퇴적물을 제거하는 단계(S112 ~ S113)로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 수문 제어용 권양기 제어방법은, 먼저 단계 S101에서와 같이 대기 상태에서 신호 입력을 검색하게 된다.

단계 S102에서 수동 조작에 따른 신호가 입력되는지를 검색하여 입력되지 않는 경우, 단계 S103으로 이동하여 리모컨(900)에 의한 신호가 입력되는지를 검색한다. 이 검색 결과 리모컨(900)에 의한 신호도 입력되지 않는 경우에는 상기 단계 S101로 이동하여 대기 상태를 유지한다.

이와는 달리 상기 수동 조작에 따른 신호가 입력되거나, 리모컨(900)에서 송출된 신호가 수신될 경우에는, 단계 S104에서 입력된 신호를 분석하여 수문의 상승 또는 하강 여부를 판별한다.

그리고 단계 S105에서 상기 판별 결과에 대응하게 모터 구동부(870)를 구동시켜 수문을 상승 또는 하강시키게 된다.

상기 모터 구동부(870)가 동작을 하면, 단계 S106에서 과부하 검출부(840)는 토오크를 검출하여 과부하 판별값으로 제어부(850)에 전달하게 되고, 제어부(850)는 단계 S107에서 상기 과부하 판별값을 분석하여 과부하 여부를 판별한다.

상기 판별 결과 과부하가 아닐 경우에는 상기 모터를 지속적으로 구동시켜 상기 수문을 하강시키게 되고, 단계 S109에서 리미트스위치의 출력 신호를 검색하여 수문의 상승 또는 하강 완료 여부를 판단한다. 그래서 상승 또는 하강 완료가검출되면 단계 S109에서 상기 구동시킨 모터를 정지시킨다.

한편, 상기 판별 결과 과부하로 판별되면, 단계 S110으로 이동하여 경고음을 송출하고, 단계 S111에서 신속히 모터를 오프시킨다. 이로써 과부하에 의해 모터 또는 주변 회로가 파손되는 것을 방지하게 된다.

다음으로 단계 S112 및 S113에서 수문을 소정 회수동안 상승/하강시켜 이물질/퇴적물을 제거하게 된다.

즉, 설정된 회수 동안 수문을 상승 및 하강시켜 이물질 및 퇴적물을 자동으로 제거하게 된다.

이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 수문 동작시 수문 가이드 또는 바닥면에 쌓인 이물질 및 퇴적물들에 의해 모터에 과부하가 발생될 때 이를 검출하여 신속히 모터를 오프시킴으로써 과부하에 의한 모터 및 주변 회로의 파손을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 과부하 검출시 수문의 상승 및 하강 동작을 수회 반복하여 자동으로 이물질 및 퇴적물을 제거할 수 잇는 효과도 있다.

또한, 폭우, 태풍 등의 천재지변으로 권양기에 근접할 수 없을 경우에도, 리모컨을 이용하여 원격에서 권양기의 자동 제어할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 수문 제어용 권양기 제어장치에 있어서,

   사용자가 조작 패널을 수동으로 조작하는 경우 그 조작된 버튼에 대응하는 신호를 발생하는 수동 조작부와;

   수문 동작시 모터에서 발생하는 토오크를 검출하여 과부하 판정값으로 출력하는 과부하 검출부와;

   상기 수동 조작부에서 출력되는 신호에 대응하게 권양기 전체 동작을 제어하며, 수문 동작시 상기 과부하 검출부로부터 과부하가 검출되면 표시 제어 및 경고음 발생 제어신호를 송출하고 동시에 상기 수문의 동작을 중지토록 하는 모터 제어신호를 발생하는 제어부와;

   상기 제어부에서 출력되는 표시 제어신호에 대응하여 그 조작 상태를 시각적으로 디스플레이 해주는 조작상태 표시부와;

   상기 제어부에서 출력되는 경고음 발생 제어신호에 따라 경고음을 외부로 송출하는 경고음 발생부와;

   상기 제어부에서 출력되는 모터 제어신호에 대응하여 모터를 구동시켜 수문을 하강 또는 상승시키거나 상기 모터의 구동을 중지시키는 모터 구동부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수문 제어용 권양기 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 권양기에 접근이 불가능하거나 권양기에 구비된 조작 패널을 수동으로 조작하지 못할 경우 원격에서 조작 신호를 발생하기 위한 리모컨과; 상기 리모컨에서 발생된 조작 신호를 수신하기 위한 수신부와; 상기 수신부에서 수신한 조작 신호 및 상기 수동 조작부에서 출력되는 신호를 상기 제어부에 인터페이스 해주는 인터페이스부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수문 제어용 권양기 제어장치.
3. 수문 제어용 권양기 제어방법에 있어서,

   대기상태에서 수동 조작에 따른 신호 또는 리모컨으로부터 발생된 신호가 입력되는지를 검색하는 단계와;

   상기 검색 결과 수문 조작 신호가 입력된 경우 그에 대응하게 모터를 구동시켜 수문을 상승 또는 하강시키면서 토오크를 검출하는 단계와;

   상기 검출한 토오크를 분석하여 과부하 여부를 판별하고, 그 판별 결과 과부하가 아닐 경우 모터를 지속적으로 동작시켜 수문을 완전히 하강 또는 상승시키는 단계와;

   상기 판별 결과 과부하로 판단되면 경고음을 송출하고 신속히 모터의 구동을 정지시키는 단계와;

   상기 단계 후 모터를 구동시켜 수문의 상승 및 하강 동작으로 이물질/퇴적물을 제거하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수문 제어용 권양기 제어방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 이물질/퇴적물을 제거하는 단계는, 미리 설정된 회수만큼 수문을 상승 및 하강시켜 이물질 및 퇴적물을 제거하는 것을 특징으로 하는 수문 제어용 권양기 제어방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 이물질/퇴적물을 제거하는 단계는, 미리 설정된 시간만큼 수문을 상승 및 하강시켜 이물질 및 퇴적물을 제거하는 것을 특징으로 하는 수문 제어용 권양기 제어방법.