KR20100128468A - 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈 및 이를 갖는 비상용 발전 시스템 - Google Patents

비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈 및 이를 갖는 비상용 발전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈 및 이를 포함하는 비상 발전 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 선박의 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈에 있어서, 다수의 신호가 입력되는 스위치부; 및 상기 스위치부에서 인가되는 신호를 상기 비상용 발전 시스템의 제어부에 전송하며, 상기 제어부로부터 인가된 신호를 상기 스위치부에 전송하는 터미널부를 포함하되, 상기 스위치부는 디지털 신호 및 아날로그 신호가 동시에 입력될 수 있는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈 및 이를 포함하는 비상 발전 시스템이 개시된다.
Figure P1020090046871
엔진, 비상용 발전 장치, 인터페이스 모듈

Description

비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈 및 이를 갖는 비상용 발전 시스템{INTERFACE MODULE FOR EMERGENCY GENERATION SYSTEM AND EMERGENCY GENERATION SYSTEM HAVING THE SAME}
본 발명은 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈 및 이를 갖는 비상용 발전 시스템 에 관한 것이다.
발전기는 차량, 항공, 선박 등 이동 장치뿐만 아니라, 화력, 수력 원자력 발전소 등의 기관 산업에서도 사용된다. 특히, 선박에서는 항해 중 발생할 수 있는 발전기 고장에 대비하여 비상용 발전기를 구비한다. 이때, 주 발전기의 이상이 발생할 경우 비상용 발전기를 가동할 수 있도록 모니터링 시스템이 필요하다.
종래 방식의 비상용 발전기를 모니터링 하는 시스템의 경우 아날로그 신호를 이용하므로 비상용 발전기 내부의 엔진 상태 이상에 대한 정보를 실시간 확인하고 이에 대한 조치를 수행하도록 알람벨만 발생시킨다.
그러나 비상용 발전기의 엔진 이상에 대한 정보를 저장하고 있지 않으므로 추후 비상용 발전기의 엔진에 대한 정보 부족 등에 따라 고장 원인을 용이하게 파악할 수 없다.
또한, 비상용 발전기로부터 인가되는 신호가 각 구성부로 직접 입력되므로 다수의 제어 장치 또는 제어 모듈이 필요하여 비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 다수의 입력을 하나 제어 장치로 출력시키는 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈 및 이를 갖는 비상용 발전 시스템을 제안하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈에 있어서, 다수의 신호가 입력되는 스위치부; 및 상기 스위치부에서 인가되는 신호를 상기 비상용 발전 시스템의 제어부에 전송하며, 상기 제어부로부터 인가된 신호를 상기 스위치부에 전송하는 터미널부를 포함하되, 상기 스위치부는 디지털 신호 및 아날로그 신호가 동시에 입력될 수 있는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 인터페이스 모듈을 포함하는 선박의 비상용 발전 시스템에 있어서, 비상 전력을 생산하는 비상용 발전 장치; 상기 비상용 발전 장치의 운전을 제어하는 제어부; 상기 제어부와 상기 비상용 발전 장치 사이에 상 기 비상용 발전 장치에 구비된 다수의 센서로부터 입력된 아날로그 신호를 수신하여 상기 제어부에 제공하는 인터페이스 모듈을 포함하는 비상용 발전 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 인터페이스 모듈을 포함하는 선박의 비상용 발전 시스템에 있어서, 비상 전력을 생산하는 비상용 발전 장치; 상기 비상용 발전 장치의 운전을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부와 상기 비상용 발전 장치 사이에 상기 비상용 발전 장치에 구비된 다수의 센서로부터 입력되는 아날로그 신호를 상기 제어부로 전송하는 인터페이스 모듈을 포함하되, 상기 인터페이스 모듈은 다수의 신호가 입력되는 스위치부 및 상기 스위치부에서 인가되는 신호를 상기 비상용 발전 시스템의 제어부에 전송하며, 상기 제어부로부터 인가된 신호를 상기 스위치부에 전송하는 터미널부를 포함하되, 상기 스위치부는 디지털 신호 및 상기 아날로그 신호가 동시에 입력될 수 있는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템이 제공된다.
본 발명에 따른 비상용 발전 장치의 인터페이스 모듈 및 이를 갖는 비상용 발전 시스템은 다수의 입력을 수신하여 제어부에 제공할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상용 발전 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 비상용 발전 장치를 도시한 블록도이며, 도 3은 도 1에 도시된 조작부를 구체적으로 도시한 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 비상 발전기 제어 시스템은 디스플레이부(180), 제어부(100), 조작부(160), 인터페이스 모듈(110), 아날로그 확장부(130), 릴레이 모듈(140), 확장 릴레이(150), 비상용 발전 장치(120) 및 전원부(190)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 비상용 발전 장치(120)는 엔진(121), 발전부(122), 전력 제어부(123) 및 센서부를 포함할 수 있다.
엔진(121)은 디젤 엔진 등의 화석 연료를 사용하는 엔진을 사용한다. 엔진은 실린더 내부의 공기를 압축하여 중유 또는 경유를 연소시켜 발생되는 회전력을 발생시킨다.
발전부(122)는 엔진(121)으로부터의 회전력을 이용하여 전력을 생산한다.
전력 제어부(123)는 발전부(122)에서 생산된 전력을 제어하며, 선박에서 사용할 수 있는 전력으로 변환시킨다.
전원부(190)는 주 전원 및 보조 전원을 포함할 수 있다. 전원부(190)는 인터페이스 모듈(110)과 연결되어 디스플레이부(180), 제어부(100), 조작부(160), 인터페이스 모듈(110), 아날로그 확장부(130), 릴레이 모듈(140), 확장 릴레이(150)에 전원을 공급할 수 있다.
또한, 전원부(190)는 비상용 발전 장치(120)의 시동을 위한 전원을 공급할 수 있다.
센서부는 픽업 센서, 온도 센서 및 압력 센서 등의 다수의 센서를 포함할 수 있다. 픽업 센서는 픽업 코일에 자속이 통과하면 전자기 유도 현상에 의해 유도 기전력이 발생하는 원리를 사용하는 센서이다. 픽업 센서는 엔진(121) 내부에 구비되어 엔진(121)의 RPM을 측정한다. 픽업 센서는 크랭크 샤프트에 일정한 마그네트를 연결하여 엔진이 회전할 때마다 발생되는 자속의 변화량을 측정하여 구형파를 생성한다. 픽업 센서는 구형파의 개수를 카운트 하여 제어부(100)로 제공한다.
온도 센서는 윤활유 온도를 감지하는 제1 아날로그 센서, 냉각수 온도를 감지하는 제2 아날로그 센서를 포함할 수 있다. 압력 센서는 윤활유 압력을 감지하는 제3 아날로그 센서, 냉각수 압력을 감지하는 제4 아날로그 센서를 포함할 수 있다.
제1 아날로그 센서는 -50~200℃ 범위의 온도를 감지할 수 있다. 제1 아날로그 센서는 DANFUSS 사의 MBT 5250을 사용할 수 있다. 이때, 제1 아날로그 센서는 0.6~3V의 형태로 입력된다. 12bit 해상도로 변환된 값을 다시 최저 0.6와 3V 기준으로 계산하고 센싱된 값을 필터링하여 제어부로 제공할 수 있다.
제2 아날로그 센서는 0~120℃ 범위의 온도를 감지할 수 있다. 제2 아날로그 센서는 WIKAI 사의 TR227 등을 사용할 수 있다. 온도 센서는 4-20mA의 아날로그 출력을 갖고 전격 전압은 24V이다.
제3 아날로그 센서는 1~10bar 범위의 압력을 감지할 수 있으며, 제4 아날로그 센서는 1~10bar 범위의 압력을 감지할 수 있다.
제1 내지 제4 아날로그 센서에서 검출된 값들은 제어부(100)에 전송된다.
또한, 센서부는 시스템 전원 전압을 감지하는 전원 전압 센서를 더 포함할 수 있다. 전원 전압 센서는 0~30V 범위의 전압을 감지할 수 있다. 전원 전압 센서에서 측정된 전압값은 제어부(100)에 전송된다.
제3 및 제4 아날로그 센서는 KELLER 사의 PA-221SR을 사용할 수 있다.
제어부(100)는 발전기 내부의 엔진 추진력을 제어하고, 일반 설정을 제어 한다. 제어부(100)는 발전기의 추진력 또는 일반 설정을 모니터링한다.
이를 위하여, 제어부(100)는 인터페이스 모듈(110)를 통해 발전기 내부의 엔진으로부터 신호를 수신한다. 제어부(100)는 수신된 신호를 통해 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 릴레이 모듈(140)에 전송한다. 또한, 제어부(100)는 엔진의 상태 정보를 디스플레이부(180)에 전송한다.
이러한 제어부(100)는 엔진 제어에 있어서 유연함과 사용자 접근이 유리하도록 고속 다기능 디지털 신호 처리 프로세서를 채택한 제어 보드로 구현될 수 있다.
제어부(100)의 디지털 신호 처리 프로세서는 디지털 입력 단자, 아날로그 센서 신호 입력 단자와 4-20 mA 전류 출력 단자, 픽업 센서 입력 단자, 릴레이 제어 단자, 센서 신호 입력 단자, 모니터링 신호 출력 단자, RS-232C 통신 포트 등의 입출력 단자를 포함할 수 있다. 제어부(100)의 디지털 신호 처리 프로세서는 각 단자로 입력되는 신호를 신호 처리한 후 결과 신호를 인터페이스 모듈(110), 디스플레이부(180), 릴레이 모듈(140) 등으로 제공한다.
제어부(100)는 엔진 회전수를 계산할 수 있다. 즉, 비상용 발전 장치(120)에 포함된 픽업 센서로부터 엔진 회전수 정보를 수신하면, 이를 계산하여 디스플레이부(180)에 제공할 수 있다.
제어부(100)는 엔진 구동에 있어서 현재 엔진의 속도를 입력 받아 계산 한 후 디스플레이부(180)에 표시하거나 필요한 경우 저장할 수도 있다. 입력되는 구형펄스는 캡쳐인터럽트를 이용하여 시간을 계산한다. RPM 계산식은 수학식 1과 같다. 엔진의 픽업 코일마다 한 회전당 펄스 수가 다르기 때문에 이 펄스 값 변수를 조정해주기만 하면 다른 엔진에 적용하는 것이 용이하다.
Figure 112009032228572-PAT00001
캡쳐인터럽트 때 마다 입력 받은 타이머 값을 연산하여 버퍼에 저장한다. 캡 쳐인터럽트 특성상 다음에지가 들어올 때까지 기다리기 때문에 특정 주파수, 약 100Hz 이하의 주파수입력은 받지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.
제어부(100)는 신호 처리 전용의 A/D 변환기를 포함할 수 있다.
A/D 변환기는 엔진에 설치된 센서들로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. A/D 변환기는 0 내지 3V 아날로그 입력 전압을 수신하여 디지털 변환 후 출력한다. 본 발명의 실시 예에 따른 A/D 변환기는 2개의 8채널을 갖는 모듈로 구성되며, 직렬로 16채널을 구성할 수 있다. 아날로그 멀티플랙서, 샘플 앤드 홀드(Sample and Hold; S/H), 고속 프리스케일러(High Speed Prescaler), 결과 레지스터, A/D 변환기 컨트롤 레지스터 등을 포함할 수 있다.
A/D 변환기는 동시 또는 순차적 샘플링을 수행할 수 있으며, 25MHz 또는 12.5MSPS의 빠른 변환 속도를 제공할 수 있다. 오토 시퀀싱 용량은 싱글 세션에서 최대 16개의 자동 변환을 제공할 수 있으며, 각각의 변환은 1에서 16개중 선택된 입력으로부터 프로그램이 가능하다. 그리고 A/D 변환기는 결과 레지스터에 변환 값을 저장한다.
A/D 변환기는 SOC(Start of Conversion)을 위한 다양한 트리거를 제공할 수 있다.
제어부(100)는 센서부로부터 입력된 신호를 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.
저장부는 엔진 회전수 정보, 알람 정보, 윤활유 온도 및 압력 정보, 냉각수 온도 및 압력 정보, 베터리 정보, 엔진 정지 정보 등의 엔진에 관한 정보를 저장할 수 있다.
저장부에 저장된 엔진 정보는 데이터 베이스화 되어 관리될 수 있다. 예를 들면, 제어부(100)는 RS232 통신 방법으로 외부의 PC(170)에 연결되어 엔진에 관한 정보를 컴퓨터에 전송할 수 있다.
전송된 정보는 표1에 도시된 바와 같이 테이블화되어 표시될 수 있다. 저장부는 플래쉬 메모리 등의 메모리가 사용될 수 있다.
알람 기능 비고
엔진 시동 실패 알람 엔진 시동 알람벨 울림
낮은 전압 알람 20V 이하 전원 알람벨 울림
엔진 과속 알람 엔진 과속 비상정지 후 알람벨 울림
센서 알람 설정 이상의 입력 윤활유 또는 냉각수 정보
센서 단절 알람 센서 신호 단절 시
스위치 입력 알람 스위치 입력 특정 입력에서 알람벨 울림
스위치 단절 알람 스위치 단절 특정 입력에서 알람벨 울림
조작부(160)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전원(161), 시동(162), 정지(163), 벨정지(164), 알람 리셋(165), 비상 정지(165), 자동/매뉴얼 모드(166) 버튼을 구비할 수 있다.
전원 버튼(161)은 비상용 발전 장치에 전원을 공급하는 버튼으로, 전원 버튼(161)을 누르면 비상용 발전 장치가 구동된다.
시동 버튼(162)은 비상용 발전 장치의 엔진 시동을 위한 버튼으로 자동으로 설정되지 않았을 경우 수동으로 시동 버튼(162)은 눌러 엔진을 시동한다.
정지 버튼(163)은 엔진(121)을 정지시킬 수 있다. 정지 버튼(163)은 비상용 발전 장치의 가동이 불필요한 경우 사용자가 누를 수 있다.
벨 정지 버튼(164)은 알람벨이 울린 후 작업자 또는 사용자가 적절한 조치를 취한 후, 또는 알람벨을 인식한 이후에 사용자가 버튼을 눌러 알람벨 울림을 정지시키기 위한 버튼이다.
알람 리셋 버튼(165)은 모든 알람 발생을 리셋 시키는 버튼이다. 예를 들면, 알람 리셋 버튼(165)은 릴레이 모둘(140)에 알람 리셋을 위한 신호를 전송하여 릴레이 모듈(140)에서 알람 발생과 관련된 릴레이 회로들을 오프 시킨다.
비상 정지 버튼(166)은 엔진 이상이 발생된 경우 엔진이 비상 정지 할 수 있도록 제어 신호를 공급하는 버튼으로 사용자가 작동 시킬 수 있다.
자동/매뉴얼 모드 버튼(167)은 자동 모드 도는 매뉴얼 모드로 전환할 수 있도록 하는 버튼이다.
아날로그 확장부(130)는 엔진의 내부 또는 주변에 설치된 센서들에서 인터페이스 모듈(110)와 연결되지 않는 센서들과 연결될 수 있다. 아날로그 확장부(130)는 제어부(100)와 연결되어 아날로그 센서 신호를 제어부(100)에 전송할 수 있다.
릴레이 모듈(140)은 비상 발전기 엔진 구동을 위하여 7개의 릴레이를 포함할 수 있다.
이하, 표 2를 통해 릴레이 모듈의 각 릴레이 회로별 기능을 설명하기로 한다.
릴레이 번호 기능 비고
제1 릴레이 회로 엔진 스타트 및 크랭크 시동 RPM이 인가되면 오프
제2 릴레이 회로 연료 밸브 개폐 밸브가 닫히면 엔진 정지
제3 릴레이 회로 스타트 실패 엔진 시동 실패
제4 릴레이 회로 리모트 온 리모트로 동작
제5 릴레이 회로 알람벨 알람벨 울림
제6 릴레이 회로 엔진 과속 검출 엔진 과속
제7 릴레이 회로 각 알람 표시 각종 알람 표시
표 2는 릴레이 모듈의 각 릴레이 회로별 기능 및 제어를 간단히 정리한 표이다.
제1 릴레이 회로는 엔진의 스타트 모터를 구동시킨다. 스타트 모터는 엔진에 시동이 걸렸을 경우 모터보다 엔진의 속도와 힘이 더 크기 때문에 엔진 보호를 위하여 전원을 바로 꺼야한다. 즉, 엔진이 시동되었음을 알리는 RPM 신호가 입력될 경우 즉시 제1 릴레이 회로를 오프 시켜야 한다. 엔진 시동을 위해서는 스타트 모터뿐만 아니라 엔진의 연료 벨브를 오픈 시켜야 한다. 따라서, 제2 릴레이 회로는 엔진의 연료 벨브를 구동한다. 엔진이 시동되었을 경우 제1 릴레이 회로는 오프 되고, 제2 릴레이 회로는 계속 온 상태를 유지한다.
여기서, 엔진 시동은 여러 번 시도될 수 있다. 본 발명에서는 3회를 시도하는 것을 예를 들어 설명하기로 한다. 엔진 시동을 위한 신호가 입력되면, 제1 릴레이 회로는 5초간 온되며 엔진 RPM 신호가 인가되지 않을 경우 5초간 오프된 이후 다시 5초간 온된다. 이러한 동작을 3회 실시한다. 이에 따라, 엔진 시동을 위한 최대 시간은 25초이다.
이때, 제3 릴레이 회로는 엔진 시동을 연속으로 3회 한 결과 엔진 구동이 실패한 경우 온 되어 외부에 엔진 시동이 실패했음을 알린다. 여기서, 외부는 디스플레이부(180) 또는 알람을 알리는 알람 장치 등을 의미할 수 있다. 엔진 시동이 실패한 경우 제5 릴레이 회로가 동작되어 알람벨을 울리도록 할 수 있다.
제4 릴레이 회로는 리모트 모드로 설정되어 있음을 보여주고, 제6 릴레이 회로는 엔진 과속 상태 즉, 1980 RPM 이상으로 엔진이 회전하고 있음을 알린다. 제6 릴레이 회로는 엔진 과속 상태가 될 경우에 엔진을 자동 정지 시키고, 외부(디스플레이부 또는 알람 장치 등)에 과속을 알리는 알람벨을 동작시키도록 제5 릴레이 회로에 신호를 전송한다. 제7 릴레이 회로는 엔진의 알람 상태를 알려준다. 제어기가 전원이 들어오고 알람이 없을 경우에는 제7 릴레이 회로가 온 되고 각종 알람이 들어올 때 마다 트리거 신호를 이용하여 점등되며 외부에 엔진의 알람 상태가 발생했음을 알린다.
확장 릴레이(150)는 각 기능 이외에 엔진 제어를 위해 예비로 부착된 릴레이 회로를 포함한다. 예를 들면, 확장 릴레이(150)는 엔진의 윤활유 온도, 압력 그리고 냉각수의 온도 또는 압력이 기준값 이상일 경우 동작되어 엔진을 정지 시키거나 엔진 회전수를 조절할 수 있도록 기능을 하는 릴레이 회로를 포함할 수 있다.
디스플레이부(180)는 비상용 발전 장치의 상태를 표시한다. 디스플레이부(180)는 액정표시 장치, 터치 스크린 또는 유기 발광 표시 장치 등의 표시 장치를 구비할 수 있다. 디스플레이부(180)는 엔진의 상태, 즉 엔진 RPM, 아날로그 센서 신호 각종 알람의 상태를 표시할 수 있다.
인터페이스 모듈(110)은 전원부(190), 아날로그 확장부(130), 제어부(100), 보조 릴레이 모듈(140) 및 비상용 발전 장치(120)와 연결된다. 인터페이스 모듈(110)은 다수의 스위치 소자로 구성될 수 있으며, 각 구성부에서 입력되는 신호를 제어부(100)에 제공하며, 제어부(100)로부터 입력되는 신호를 각 구성부에 제공할 수 있다.
인터페이스 모듈(110)은 24V의 전원 공급과 12개의 디지털 입력 및 5개의 아날로그 입력, 6개의 릴레이 입출력, 2개의 픽업 단자를 포함할 수 있다.
인터페이스 모듈(110)에 대한 설명은 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 도 1에 도시된 인터페이스 모듈의 일 실시 예를 구체적으로 도시한 회로도이다.
구체적으로, 인터페이스 모듈(110)은 스위치부(114) 및 터미널부(115)를 포함할 수 있다.
스위치부(115)는 입력되는 신호를 스위칭하여 터미널부(115)에 제공한다. 스위치부(115)는 셧다운 알람 스위치부(111), 비상 알람 스위치부(112) 및 아날로그 신호 입력단(113)를 포함할 수 있다.
셧다운 알람 스위치부(111)는 릴레이 모듈(140), 확장 릴레이(150), 비상용 발전 장치(120) 등을 셧다운 시키기 위한 신호가 수신되면, 수신된 신호를 스위칭 하여 릴레이 모듈(140), 확장 릴레이(150), 비상용 발전 장치(120) 등을 선택적으로 셧다운 시키도록 할 수 있다.
또한, 셧다운 알람 스위치부(111)는 셧다운 조건의 알람이 발생될 경우 이를 제어부(100)에 전송할 수 있다.
비상 알람 스위치부(112)는 비상용 발전 장치(120)의 엔진에 이상이 발생된 경우 경고를 알리거나 알람을 울리도록 스위칭하여 제어부(100)에 전송할 수 있다.
터미널부(114)는 제어부(100)와 연결되어 아날로그 확장부(130), 릴레이 모듈(140), 확장 릴레이(150), 전원부(190) 및 비상용 발전 장치(120)로부터 입력되는 신호를 제어부(100)에 전송할 수 있다. 또한, 터미널부(115)는 제어부(100)로부터 인가되는 신호를 아날로그 확장부(130), 릴레이 모듈(140), 확장 릴레이(150), 비상용 발전 장치(120) 등에 전송할 수 있다.
인터페이스 모듈(110)은 다수의 아날로그 신호 입력단(113)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 비상용 발전 장치(120)에 포함된 아날로그 센서들로부터 입력되는 신호를 수신하여 터미널부(115)에 제공할 수 있다.
인터페이스 모듈(110)은 전원부(190)와 연결될 수 있다. 이때, 인터페이스 모듈(110)은 전원부(190)의 주 전원(211)과 보조 전원(212) 각각에서 입력되는 전원을 제어부(100), 아날로그 확장부(130), 릴레이 모듈(140), 확장 릴레이(150) 및 비상용 발전 장치(120)에 제공할 수 있다. 이때, 전원부(190)와 터미널부(115) 사이에는 트위스트 페어(A)로 연결될 수 있다.
인터페이스 모듈(110)은 비상용 발전 장치(120)의 엔진(121) 주변에 설치된 픽업 센서로부터 엔진 회전수 신호를 수신하여 제어부(100)에 제공한다.
여기서, 인터페이스 모듈(110)은 픽업 센서가 다수일 경우 픽업 센서의 개수만큼 입력단을 구비할 수 있으며, 각각의 입력단은 터미널부(115)에 직접 연결될 수 있다.
인터페이스 모듈(110)은 엔진의 윤활유 또는 냉각수의 압력 및 온도 측정을 위한 센서들로부터 수신된 아날로그 신호를 제어부(100)에 전송할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상용 발전 시스템을 도시한 시스템도.
도 2는 비상용 발전 장치를 도시한 블록도.
도 3은 도 1에 도시된 조작부를 구체적으로 도시한 블록도.
도 4는 도 1에 도시된 인터페이스 모듈의 일 실시 예를 도시한 회로도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 제어부
110: 인터페이스 모듈
120: 비상용 발전 장치
130: 아날로그 확장부
140: 릴레이 모듈
150: 확장 릴레이
160: 조작부
170: PC
180: 디스플레이부

Claims (26)

  1. 선박의 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈에 있어서,
    다수의 신호가 입력되는 스위치부; 및
    상기 스위치부에서 인가되는 신호를 상기 비상용 발전 시스템의 제어부에 전송하며, 상기 제어부로부터 인가된 신호를 상기 스위치부에 전송하는 터미널부를 포함하되,
    상기 스위치부는 디지털 신호 및 아날로그 신호가 동시에 입력될 수 있는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치부는 다수의 셧다운 알람 스위치 및 비상 알람 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 셧다운 알람 스위치는 셧다운 조건의 알람이 발생될 경우 상기 제어부에 알람 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 비상 알람 스위치는 상기 비상용 발전 시스템의 엔진 이상이 발생된 경우 경고를 알리거나 알람을 울리도록 스위칭하여 상기 제어부에 전송하는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 아날로그 신호는 상기 비상용 발전 시스템에 포함된 다수의 센서로부터 입력되는 신호인 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 터미널부는 상기 비상용 발전 시스템의 전원부와 직접 연결되며, 상기 전원부와 트위스트 페어로 연결된 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치부는 상기 비상용 발전 시스템의 엔진의 회전수를 측정하는 엔진 회전수 정보를 수신하는 별도의 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템의 인터페이스 모듈.
  8. 인터페이스 모듈을 포함하는 선박의 비상용 발전 시스템에 있어서,
    비상 전력을 생산하는 비상용 발전 장치;
    상기 비상용 발전 장치의 운전을 제어하는 제어부;
    상기 제어부와 상기 비상용 발전 장치 사이에 상기 비상용 발전 장치에 구비된 다수의 센서로부터 입력된 아날로그 신호를 수신하여 상기 제어부에 제공하는 인터페이스 모듈을 포함하는 비상용 발전 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 비상용 발전 장치의 엔진 상태를 표시하는 디스플레이부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 센서로부터 수신된 신호를 신호처리 하여 상기 디스플레이부에 제공하는 비상용 발전 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 비상용 발전 장치는
    회전력을 생성하는 엔진;
    상기 엔진으로부터 생성된 회전력을 전력으로 변환하는 발전부; 및
    상기 발전부에서 생성된 전력을 선박에서 사용하는 전력으로 변환하는 전력 제어부를 포함하는 비상용 발전 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 엔진에 공급되는 윤활유와 상기 엔진 주변의 냉각수 각각의 온도 및 압력을 측정하여 신호를 생성하는 센서부를 포함하되,
    상기 센서부는 측정된 신호를 상기 인터페이스 모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 엔진의 회전수를 측정하는 픽업 센서를 포함하되,
    상기 픽업 센서는 측정된 신호를 상기 인터페이스 모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 엔진에 상기 제어부로부터 제어신호를 인가 받아 상기 엔진을 구동시키는 적어도 하나의 릴레이 회로를 포함하는 릴레이 모듈를 포함하는 비상용 발전 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 릴레이 모듈은
    상기 엔진의 시동을 위해 구동되는 스타트 모터를 구동시키는 제1 릴레이 회로;
    상기 엔진으로 투입되는 연료 밸브의 개폐를 제어하는 제2 릴레이 회로;
    상기 엔진의 시동 회수를 제한하는 제3 릴레이 회로;
    상기 엔진을 매뉴얼 모드 또는 리모트 모드 중 어느 하나의 모드로 동작시키도록 하는 제4 릴레이 회로를 포함하는 비상용 발전 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 엔진의 시동이 실패할 경우 상기 제3 릴레이 회로로부터 신호를 인가받아 알람벨을 동작시키는 제5 릴레이 회로를 더 포함하는 비상용 발전 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 엔진의 회전수가 기준값을 초과할 경우 과속 상태임을 알리는 제6 릴레이 회로를 포함하는 비상용 발전 시스템.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 엔진의 알람 상태를 체크하는 제7 릴레이 회로를 포함하는 비상용 발전 시스템.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 릴레이 모듈로부터 입력되는 신호 또는 상기 비상용 발전 장치로부터 상기 엔진 또는 상기 엔진의 알람 상태를 수신하여 저장하는 저장부를 더 포함하는 비상용 발전 시스템.
  19. 제 8 항에 있어서,
    상기 스위치부는 다수의 셧다운 알람 스위치 및 비상 알람 스위치를 포함하 는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 셧다운 알람 스위치는 셧다운 조건의 알람이 발생될 경우 상기 제어부에 알람 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 비상 알람 스위치는 상기 비상용 발전 시스템의 엔진 이상이 발생된 경우 경고를 알리거나 알람을 울리도록 스위칭하여 상기 제어부에 전송하는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 터미널부는 상기 비상용 발전 시스템의 전원부와 직접 연결되며, 상기 전원부와 트위스트 페어로 연결된 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템.
  23. 인터페이스 모듈을 포함하는 선박의 비상용 발전 시스템에 있어서,
    비상 전력을 생산하는 비상용 발전 장치;
    상기 비상용 발전 장치의 운전을 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부와 상기 비상용 발전 장치 사이에 상기 비상용 발전 장치에 구비된 다수의 센서로부터 입력되는 아날로그 신호를 상기 제어부로 전송하는 인터페이스 모듈을 포함하되,
    상기 인터페이스 모듈은 다수의 신호가 입력되는 스위치부 및 상기 스위치부에서 인가되는 신호를 상기 비상용 발전 시스템의 제어부에 전송하며, 상기 제어부로부터 인가된 신호를 상기 스위치부에 전송하는 터미널부를 포함하되, 상기 스위치부는 디지털 신호 및 상기 아날로그 신호가 동시에 입력될 수 있는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 스위치부는 다수의 셧다운 알람 스위치 및 비상 알람 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 비상 알람 스위치는 상기 비상용 발전 시스템의 엔진 이상이 발생된 경우 경고를 알리거나 알람을 울리도록 스위칭하여 상기 제어부에 전송하는 것을 특 징으로 하는 비상용 발전 시스템.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 터미널부는 상기 비상용 발전 시스템의 전원부와 직접 연결되며, 상기 전원부와 트위스트 페어로 연결된 것을 특징으로 하는 비상용 발전 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190092642A (ko) * 2018-01-29 2019-08-08 (주)유명 육상용 발전 엔진 제어 장치
KR102623704B1 (ko) * 2023-03-15 2024-01-12 (주)워터오리진 문화재 소방 시스템

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