KR20190066671A - 소규모 수도 시설용 스마트 배전반 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차단기의 트립 여부, 관정에 설치된 수중모터의 상태 및 관정과 물탱크의 수위 상태를 감지하는 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부의 센서 데이터를 이용하여 수중모터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여, 상기 제어부는 로컬 전원 장치의 전원을 공급받아 수중모터의 전원 공급과 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반을 개시한다.

Description

소규모 수도 시설용 스마트 배전반{SMART CONTROL DISTRIBUTING PANEL FOR SMALL SCALE WATER SUPPLY FACILITY}
본 발명은 소규모 수도 시설용 스마트 배전반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 센서부의 센서 데이터를 이용하여 수중모터의 전원 공급과 동작을 제어하는 스마트 배전반에 관한 것이다.
종래의 소규모 수도 시설은 마을의 상수원인 관정의 원수를 수중모터를 이용하여 끌어올리고, 마을의 고지대에 설치된 배수지의 물탱크로 이송하며, 물탱크에 연결된 수도관을 통하여 마을의 각 가정에 공급한다. 관정의 원수는 지하수, 저수지의 물, 우물 또는 계곡의 물이다.
종래의 소규모 수도 시설은 농촌, 어촌 또는 산간 마을 등 광역 상수도를 통하여 물이 공급되지 않는 소규모 마을에 형성되고, 자체 상수도 운용시스템을 통하여 운용되고 있다. 예를 들어 종래의 소규모 수도 시설은 물탱크의 수위를 감지하기 위한 수위 감지용 센서가 구비되고, 물탱크의 수위가 낮아지면 관정의 수중모터를 작동시켜 물탱크의 수위를 일정 수위 이상으로 유지시킨다.
특허문헌은 소규모 수도시설 관리시스템 및 그 관리방법에 관한 것으로서, 물탱크에 저장된 물의 양을 측정하는 물탱크측정장치 및 물탱크측정장치의 데이터를 수신하여 물공급조절장치에 물공급 요청신호를 전송하는 통신장치를 포함한다.
종래에는 특허문헌에 기재된 바와 같이 물탱크의 수위에 대응하여 수중모터를 제어하지만, 정전이나 선로 장애 또는 수중모터의 과부하를 고려하지 않아 수중모터의 수리 또는 교체가 발생하여 유지보수비용이 증가되는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1504074호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 차단기의 트립 여부, 관정에 설치된 수중모터의 상태 및 관정과 물탱크의 수위 상태를 감지하는 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부의 센서 데이터를 이용하여 수중모터의 동작을 제어하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반을 제공한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 소규모 수도 시설용 스마트 배전반은, 차단기의 트립 여부, 관정에 설치된 수중모터의 상태 및 관정과 물탱크의 수위 상태를 감지하는 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부의 센서 데이터를 이용하여 수중모터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여, 상기 제어부는 로컬 전원 장치의 전원을 공급받아 수중모터의 전원 공급과 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 관정과 물탱크의 수위 상태에 대응하여 수중모터의 동작을 자동 모드로 운전 제어하되, 수중모터 동작 중에 차단기의 트립 또는 수중모터의 과부하가 발생하면 수중모터의 운전 모드를 수동 모드 또는 정지 모드로 변경하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어부는 정지 모드로 변경시 수중모터의 전원 공급을 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어부는 관리자의 선택입력을 수신하면 선로상에 정전 여부 및 차단기의 트립 여부를 포함하여 자가 진단을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 센서부는 차단기 자체 결함, 선로의 누설전류 및 선로의 과전류 중 하나 이상을 고려하여 차단기의 트립 여부를 감지하는 트립 감지용 센서를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 센서부는 수중모터의 과부하 상태를 감지하는 EOCR 센서 및 관정과 물탱크 각각에 설치되어 수위 상태를 감지하는 수위 감지용 센서를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 물탱크는 관정이 위치하는 수압차에 의해 원수를 공급받고, 상기 물탱크에 설치된 수위 감지용 센서는, 물탱크가 배치되는 장소를 고려하여 태양열 자가 발전 수단이 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 센서부는 수도 시설의 주변 환경을 감지하는 시설 환경 감지용 센서를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어부는 로컬 전원 장치의 전원을 상시 공급받고, 센서부의 일부 센서와 수중모터의 전원 공급을 제어하며, 로컬 전원 장치와 연결된 제1 선로상에 정전이 발생하면 예비 배터리의 전원을 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 소규모 수도 시설용 스마트 배전반은, 차단기의 트립 여부, 관정에 설치된 수중모터의 상태 및 관정과 물탱크의 수위 상태를 감지하는 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부의 센서 데이터를 이용하여 수중모터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여, 상기 제어부는 센서 데이터의 송수신 또는 모니터링 웹서버와 통신 인터페이스를 제공하는 로컬 통신 장치로부터 센서 데이터를 제공받는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 소규모 수도 시설용 스마트 배전반은, 센서부의 동작을 표시하는 제1 표시부, 수중모터의 동작을 표시하는 제2 표시부, 수중모터의 운전 모드를 표시하는 제3 표시부, 로컬 통신 장치의 통신 상태를 표시하는 제4 표시부 및 배전반 상태를 표시하는 제5 표시부를 포함하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 정전이나 선로 장애 또는 수중모터의 과부하를 고려하여 수중모터의 전원 공급과 동작을 제어할 수 있고, 수중모터의 오동작 발생 가능성을 감소시켜 수중모터의 수리 또는 교체에 대응하는 유지보수비용을 절감시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 소규모 수도 시설용 관리 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 센서부가 소규모 수도 시설에 배치되는 예를 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 스마트 배전반을 상세하게 도시한 블록도이다.
도 4는 도 3의 표시부를 상세하게 도시한 예이다.
도 5는 도 1의 로컬 통신 장치를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 6은 도 1의 IP 통신 장치를 상세하게 도시한 것이다.
도 7은 도 1의 모니터링 웹서버를 상세하게 도시한 블록도이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 소규모 수도 시설용 관리 시스템을 도시한 블록도로서, 소규모 수도 시설용 관리 시스템은 스마트 배전반(100), 로컬 통신 장치(200), 모니터링 웹서버(300), 로컬 전원 장치(400), 수중모터(500), 센서부(600) 및 IP 통신 장치(700) 중 하나 이상을 포함한다.
스마트 배전반(100)은 센서부(600)의 센서 데이터를 이용하여 수중모터(500)의 동작을 제어하되, 로컬 전원 장치(400)의 전원을 공급받아 수중모터(500)의 전원 공급과 동작을 제어한다.
스마트 배전반(100)은 수중모터(500)의 전원 공급과 동작을 제어하기 위한 모니터링 데이터를 생성하고, 모니터링 웹서버(300)는 스마트 배전반(100)을 원격 제어 또는 모니터링하기 위해 모니터링 데이터를 수집한다.
로컬 통신 장치(200)는 센서 네트워크(10)를 통하여 센서부(600)의 센서 데이터를 수신하고, 센서 데이터를 스마트 배전반(100)으로 전달하며, IP 네트워크(20)를 통하여 스마트 배전반(100)의 모니터링 데이터를 수집하는 모니터링 웹서버(300)와 통신한다.
로컬 통신 장치(200)는 센서부(600)를 통하여 수도 시설의 장애 또는 침입을 감지하면 스마트 배전반(100)으로부터 알림 정보를 수신하여 IP 통신 장치(700)로 전송한다.
IP 통신 장치(700)는 소규모 마을에 사용자에게 알림 정보를 제공하기 위해 디스플레이부를 통하여 알림 정보를 표시할 수 있고, 사용자 단말기로 알림 정보를 전송할 수 있으며, 방송부를 통하여 알림 정보를 알릴 수 있다.
센서부(600)는 차단기의 트립 여부, 관정에 설치된 수중모터의 상태 및 관정과 물탱크의 수위 상태를 감지하는 하나 이상의 센서를 포함하고, 소규모 수도 시설의 소정의 위치에 배치되며, 센서 네트워크가 구축되어 있다.
도 2는 도 1의 센서부가 소규모 수도 시설에 배치되는 예를 도시한 것으로서, 센서부(600)는 관정과 물탱크 각각에 설치되어 수위 상태를 감지하는 수위 감지용 센서(601) 및 수중모터(500)의 과부하 상태를 감지하는 EOCR(Electronic Overload Relay) 센서(602)를 포함한다.
수위 감지용 센서(601)는 설정된 수위 임계값에 기준으로, 고수위, 중수위, 저수위 및 저저수위를 감지한다. 수위 감지용 센서(601)는 수위 감지 기능뿐만 아니라 생물학적 독성 감지 기능을 포함할 수 있다.
물탱크는 관정이 위치하는 수압차에 의해 원수를 공급받는 방식이고, 고지대에 배치되기 때문에 태양열을 감소시키는 장애물이 없을 수 있다. 또한 물탱크는 스마트 배전반(100)과 소정의 거리로 이격될 수 있다.
종래에는 스마트 배전반(100)과 물탱크에 설치된 수위 감지용 센서(601) 사이에 전원 공급을 위한 선로를 배치하여 선로 설치 비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 선로 설치 비용을 감소시키고, 물탱크가 배치되는 장소를 고려하여 물탱크의 수위 감지용 센서(601)에 태양열 자가 발전 수단(450)이 구비된 것을 특징으로 한다.
EOCR 센서(602)는 수중모터(500)의 과부하가 발생하면 열이 발생되어 이를 감지하고, 반도체 무접점으로 되어 반응 속도가 빠르고, 접점 수명이 길며, 미세전류에도 반응되도록 설계되어 있다.
EOCR 센서(602)는 수중모터의 과부하뿐만 아니라 전력공급 이상으로 인한 오동작과 쇼트 상태로 인한 파손을 감지할 수 있다.
수중모터(500)는 전기 에너지를 운동 에너지로 변환하여 소비하기 때문에 전력 소모량이 높아 스마트 배전반(100)으로부터 연결된 선로를 통하여 전원을 공급받고, 관정에 설치된 수위 감지용 센서(601)와 EOCR 센서(602)도 스마트 배전반(100)으로부터 연결된 선로를 통하여 전원을 공급받는다.
로컬 전원 장치(400)는 스마트 배전반(100) 사이에 제1 선로가 형성되어 스마트 배전반(100)으로 전원을 공급하고, 스마트 배전반(100)은 수중모터(500)와 센서부(600) 중에 일부 센서로 전원을 공급하며, 로컬 통신 장치(200)로 전원을 공급할 수 있다.
로컬 전원 장치(400)는 로컬 통신 장치(200)와 근접되게 배치될 수 있기 때문에 직접적으로 로컬 통신 장치(200)에게 전원을 공급할 수 있다.
센서부(600)는 각 선로별로 배치되어 선로상에 정전 여부를 감지하는 정전 감지용 센서(603)를 포함한다.
정전 감지용 센서(603)는 저항, 커패시터 및 정류 다이오드 중 하나 이상을 포함하여 조합되고, 선로의 전압이나 전류 흐름을 검출하여 정전 여부를 감지한다.
스마트 배전반(100)은 로컬 전원 장치(400)로부터 전원을 상시 공급받고, 센서부(600)의 일부 센서와 수중모터(500)의 전원 공급을 제어하며, 로컬 전원 장치(400)와 연결된 제1 선로상에 정전이 발생하면 예비 배터리의 전원을 사용한다.
정전 감지용 센서(603)는 제1 선로상의 정전 발생 여부를 감지하기 때문에 별도의 제2 선로를 통하여 전원을 공급받는다.
센서부(600)는 수도 시설의 주변 환경을 감지하는 시설 환경 감지용 센서(604)를 포함한다. 시설 환경 감지용 센서(604)는 도 2에 도시된 바와 같이 로컬 통신 장치(200)에 배치되어 있으나, 스마트 배전반(100), 로컬 전원 장치(100) 또는 물탱크 주변에 배치될 수 있고, 독립적으로 각각 배치될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
시설 환경 감지용 센서(604)는 주변 환경에서 물체의 움직임, 도어의 개폐 여부 및 소리를 감지하는 하나 이상의 감지 소자로 이루어진 복합 감지 소자를 포함하고, IP 네트워크 인터페이스를 제공하는 IP 소자를 포함한다.
시설 환경 감지용 센서(604)는 복합 감지 소자로 이루어져 있고, 수도 시설의 침입 여부를 판별하는 제어 소자를 포함하여 다른 센서에 비해 생성되는 데이터가 방대하다.
시설 환경 감지용 센서(604)는 데이터가 방대하고, 로컬 통신 장치(200)에 근접하게 배치되기 때문에 센서 네트워크(10)를 통하여 데이터를 전송하지 않고, IP 네트워크를 통하여 데이터를 전송한다.
제어 소자는 복합 감지 소자로부터 생성된 센서 데이터를 이용하여 침입 가능성을 분석하고, 침입 가능성이 있다고 판별되면 복합 감지 소자에 포함된 촬상 소자가 동작하도록 촬상 소자를 제어하며, IP 소자가 로컬 통신 장치(200)와 통신하도록 IP 소자의 동작을 제어한다. 복합 감지 소자는 침입 여부뿐만 아니라 화재 여부도 감지할 수 있고, 온도 소자를 포함할 수 있다.
센서부(600)는 차단기 자체 결함, 선로의 누설전류 및 선로의 과전류 중 하나 이상을 고려하여 차단기의 트립 여부를 감지하는 트립 감지용 센서(605)를 포함한다. 트립 감지용 센서(605)는 스마트 배전반(100) 또는 선로 주변에 배치될 수 있다.
도 3은 도 1의 스마트 배전반을 상세하게 도시한 블록도로서, 스마트 배전반(100)은 표시부(110), 차단기(120), 공급부(130), 통신수단(140), 저장부(150), 예비 배터리(160) 및 제어부(170) 중 하나 이상을 포함한다.
제어부(170)는 차단기의 트립 여부, 관정에 설치된 수중모터(500)의 상태 및 관정과 물탱크의 수위 상태를 감지하는 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부(600)의 센서 데이터를 이용하여 수중모터(500)의 동작을 제어한다.
제어부(170)는 로컬 전원 장치(400)의 전원을 공급받아 수중모터(500)의 전원 공급과 동작을 제어한다. 제어부(170)는 로컬 전원 장치(400)의 전원을 공급받아 센서부(600)의 일부 센서의 전원 공급과 동작을 제어할 수 있다.
제어부(170)는 관정과 물탱크의 수위 상태에 대응하여 수중모터(500)의 동작을 자동 모드로 운전 제어하되, 수중모터(500) 동작 중에 차단기(120)의 트립 또는 수중모터(500)의 과부하가 발생하면 수중모터(500)의 운전 모드를 수동 모드 또는 정지 모드로 변경한다.
제어부(170)는 정지 모드로 변경시 수중모터의 전원 공급을 차단한다. 정지 모드로 변경하는 이유는 수중모터(500)의 과부하, 오동작 또는 선로 장애 때문이거나, 물탱크의 수위가 고수위이기 때문이다.
본 발명은 수중모터(500) 고장시 수동으로 작동하여 응급조치가 가능하고, 관리자가 현장방문 없이 고장 상황을 판단할 수 있으며, 유지보수가 가능하다.
제어부(170)는 관리자의 선택입력을 수신하면 선로상에 정전 여부 및 차단기의 트립 여부를 포함하여 자가 진단을 실시한다. 관리자의 선택입력은 표시부(110)에 형성된 입력부를 통하여 수신될 수 있고, 로컬 통신 장치(200)로부터 통신수단(140)을 통하여 수신될 수 있다. 로컬 통신 장치(200)는 선택입력을 모니터링 웹서버(300) 또는 관리자 단말기로부터 수신할 수 있다.
본 발명은 주기적으로 센서부(600)의 센서 데이터를 수신하여 이상 작동 유무를 감지하되, 자가 진단을 실시하여 센서부(600)의 센서 데이터를 일괄적으로 수신 및 분석하여 이상 작동 여부를 정확하게 측정할 수 있다.
제어부(170)는 물탱크의 수위 감지용 센서(601)의 데이터를 참조하여 물탱크의 물잔여량을 연산하고, 물탱크의 물수요량과 물잔여량을 비교한다. 저장부(150)는 물수요량과 물잔여량을 비교하기 위한 알고리즘을 저장한다.
제어부(170)는 물탱크의 물수요량과 물잔여량을 비교하여 수중모터(500)의 회전 속도 및 수중모터(500)의 수리/교체 서비스 가용시간 중 하나를 연산할 수 있다.
본 발명은 관리자가는 소규모 수도 시설의 시골에 상주하지 않고, 일반적으로 도심에 있기 때문에 도심에서 소규모 시골까지 소요시간이 오래 걸리고, 관리자의 일정 조정이 어려우므로, 관리자에게 수중모터의 수리/교체 가능한 기간을 알려줘 업무 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명은 물탱크의 물수요량과 물잔여량을 비교하여 수중모터의 회전 속도를 제어함으로써, 수중모터의 과부하를 방지할 수 있다. 또한 본 발명은 수위 감지용 센서(601)를 단순히 수위 감지로만 사용하지 않고, 수중모터의 과부하 방지 또는 수중모터의 수리/교체 서비스 가용시간 연산에 더 활용될 수 있다.
제어부(170)는 센서 데이터의 송수신 또는 모니터링 웹서버(300)와 통신 인터페이스를 제공하는 로컬 통신 장치(200)로부터 센서 데이터를 제공받는다.
제어부(170)는 로컬 전원 장치(400)로부터 전원을 공급받고, 수중모터(500), 로컬 통신 장치(200) 또는 센서부(600)의 전원을 공급하는 공급부(130)를 제어한다.
공급부(130)는 로컬 전원 장치(400)로부터 전원을 상시 공급받고, 로컬 전원 장치(400)와 연결된 제1 선로상에 정전이 발생하면 예비 배터리(160)의 전원을 사용한다.
제어부(170)는 마을의 각 가정에 물을 공급하기 위해 물탱크에 연결된 수도관의 밸브를 자동 제어할 수 있다.
도 4는 도 3의 표시부를 상세하게 도시한 예로서, 표시부(110)는 센서부(600)의 동작을 표시하는 제1 표시부(111), 수중모터(500)의 동작을 표시하는 제2 표시부(112), 수중모터(500)의 운전 모드를 표시하는 제3 표시부(113), 로컬 통신 장치(200)의 통신 상태를 표시하는 제4 표시부(114) 및 배전반 상태를 표시하는 제5 표시부(115)를 포함한다. 표시부(110)는 관정과 물탱크의 수위를 표시할 수 있다.
모니터링 웹서버(300)는 스마트 배전반(100)의 표시부(110)의 기능을 포함하고, 통계 또는 차트 형태로 표시할 수 있으며, 마을 단위별 스마트 배전반(100)의 모니터링 상태를 표시할 수 있다.
도 5는 도 1의 로컬 통신 장치를 상세하게 도시한 블록도로서, 로컬 통신 장치(200)는 제1 통신부(210), 제2 통신부(220) 및 컨트롤러(230)를 포함한다.
제1 통신부(210)는 센서 네트워크(10)를 통하여 센서부(600)의 센서 데이터를 수신하고, 센서 데이터를 스마트 배전반(100)으로 전달한다.
제2 통신부(220)는 IP 네트워크(20)를 통하여 스마트 배전반(100)의 모니터링 데이터를 수집하는 모니터링 웹서버(300)와 통신한다.
제1 통신부(210)는 센서부(600)를 통하여 수도 시설의 장애 또는 침입을 감지하면 스마트 배전반(100)으로부터 알림 정보를 수신하고, 제2 통신부(220)는 알림 정보를 IP 통신 장치로 전송한다.
제2 통신부는 TCP/IP를 지원하는 CDMA 모뎀 또는 시리얼 네트워크 컨버터를 포함한다.
종래에는 WCDMA의 SMS 통신 방식을 이용하여 데이터를 송수신하기 때문에 통신 비용이 증가되었으나, 본 발명은 패킷 기반의 데이터 송수신이 제공되어 통신 비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 기존 3G 이동통신에 사용된 3G망 모뎀을 로컬 통신 장치(200)로 재사용할 수 있으며, 로컬 통신 장치(200)의 제조 비용을 절감할 수 있으며, 스마트 배전반의 동작 기능을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 센서 네트워크(10)가 구축되어 센서부(600)의 소비전력을 최적화할 수 있고, 로컬 통신 장치(200)가 이중화 네트워크로 구성되어 안정적으로 데이터를 송수신할 수 있다.
제2 통신부(220)는 센서부(600)에 구성되는 센서 중에서 주변 환경을 감지하는 시설 환경 감지용 센서(604)의 센서 데이터를 수신한다.
시설 환경 감지용 센서(604)는 주변 환경에서 물체의 움직임, 도어의 개폐 여부 및 소리를 감지하는 하나 이상의 감지 소자로 이루어진 복합 감지 소자를 포함하고, IP 네트워크 인터페이스를 제공하는 IP 소자를 포함한다.
시설 환경 감지용 센서(604)는 복합 감지 소자로 이루어져 있고, 수도 시설의 침입 여부를 판별하는 제어 소자를 포함하여 다른 센서에 비해 생성되는 데이터가 방대하다.
시설 환경 감지용 센서(604)는 데이터가 방대하고, 로컬 통신 장치(200)에 근접하게 배치되기 때문에 센서 네트워크(10)를 통하여 데이터를 전송하지 않고, IP 네트워크를 통하여 데이터를 전송한다.
컨트롤러(230)는 제1 통신부(210)와 제2 통신부(220)의 동작을 제어하고, 센서 네트워크의 게이트웨이 기능을 수행할 수 있다.
도 6은 도 1의 IP 통신 장치를 상세하게 도시한 것으로서, IP 통신 장치(700)는 수신부(710), 디스플레이부(720), 송신부(730), 방송부(740) 및 프로세서(750) 중 하나 이상을 포함한다. 예를 들어 IP 통신 장치(700)는 마을의 공용 시설인 마을회관에 배치될 수 있다.
IP 통신 장치(700)는 소규모 마을에 사용자에게 알림 정보를 제공하기 위해 디스플레이부(720)를 통하여 알림 정보를 표시할 수 있고, 송신부(730)를 통하여 사용자 단말기(800)로 알림 정보를 전송할 수 있으며, 방송부(740)를 통하여 알림 정보를 알릴 수 있다. 프로세서(750)는 각 구성의 동작을 제어한다.
IP 통신 장치(700)는 기존 3G 이동통신에 사용된 3G망 모뎀으로 재사용할 수 있다.
도 7은 도 1의 모니터링 웹서버를 상세하게 도시한 블록도로서, 모니터링 웹서버(300)는 스마트 배전반(100)의 표시부(110)의 기능을 포함하고, 통계 또는 차트 형태로 표시할 수 있으며, 마을 단위별 스마트 배전반(100)의 모니터링 상태를 표시할 수 있다.
모니터링 웹서버(300)는 통신부(310), 모니터링부(320) 및 데이터베이스(330)를 포함한다.
통신부(310)는 로컬 통신 장치(100)로부터 센서 데이터 및 모니터링 데이터를 수신하고, 데이터베이스(330)는 센서 데이터 및 모니터링 데이터를 저장한다.
모니터링부(320)는 센서 데이터 또는 모니터링 데이터를 분석하여 통계 또는 차트 형태의 모니터링 정보를 생성할 수 있고, 통신부(310)는 모니터링 정보를 관리자 데스크톱(900) 또는 관리자 단말기(950)로 전송할 수 있다.
본 발명은 스마트 배전반(100)에서 센서부(600)와 통신을 수행하지 않고, 로컬 통신 장치(200)에서 센서부(600)와 통신을 분담하여 수행함으로써, 스마트 배전반(100)의 부하를 감소시킬 수 있고, 스마트 배전반(100)의 오동작이나 결함 발생 가능성을 감소시킬 수 있으며, 스마트 배전반(100)의 오동작이나 결함이 발생하여도 모니터링 웹서버(300)에서 로컬 통신 장치(200)로부터 센서 데이터를 수신하여 수도 시설을 안정적으로 모니터링할 수 있다.
본 발명은 스마트 배전반(100)에 예비용 IP 통신수단(미도시)을 포함하고, 로컬 통신 장치(200)의 제2 통신부(220)에서 오동작이나 결함 발생시 로컬 통신 장치(200)에 대한 결함 정보, 센서 데이터 및 모니터링 데이터 중 하나 이상을 예비용 IP 통신수단을 통하여 모니터링 웹서버(300)로 전송함으로써, 수도 시설을 안정적으로 모니터링할 수 있고, 관리자가 결함 정보를 확인하여 신속히 로컬 통신 장치(200)를 수리 또는 교체하도록 할 수 있다.
10: 센서 네트워크 20: IP 네트워크
100: 스마트 배전반 200: 로컬 통신 장치
300: 모니터링 웹서버 400: 로컬 전원 장치
500: 수중모터 600: 센서부
700: IP 통신 장치 800: 사용자 단말기
900: 관리자 데스크톱 950: 관리자 단말기

Claims (11)

  1. 차단기의 트립 여부, 관정에 설치된 수중모터의 상태 및 관정과 물탱크의 수위 상태를 감지하는 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부의 센서 데이터를 이용하여 수중모터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여,
    상기 제어부는 로컬 전원 장치의 전원을 공급받아 수중모터의 전원 공급과 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 관정과 물탱크의 수위 상태에 대응하여 수중모터의 동작을 자동 모드로 운전 제어하되, 수중모터 동작 중에 차단기의 트립 또는 수중모터의 과부하가 발생하면 수중모터의 운전 모드를 수동 모드 또는 정지 모드로 변경하는 것을 특징으로 하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 정지 모드로 변경시 수중모터의 전원 공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 관리자의 선택입력을 수신하면 선로상에 정전 여부 및 차단기의 트립 여부를 포함하여 자가 진단을 실시하는 것을 특징으로 하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 차단기 자체 결함, 선로의 누설전류 및 선로의 과전류 중 하나 이상을 고려하여 차단기의 트립 여부를 감지하는 트립 감지용 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 수중모터의 과부하 상태를 감지하는 EOCR 센서 및 관정과 물탱크 각각에 설치되어 수위 상태를 감지하는 수위 감지용 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 물탱크는 관정이 위치하는 수압차에 의해 원수를 공급받고,
    상기 물탱크에 설치된 수위 감지용 센서는, 물탱크가 배치되는 장소를 고려하여 태양열 자가 발전 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 수도 시설의 주변 환경을 감지하는 시설 환경 감지용 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 로컬 전원 장치의 전원을 상시 공급받고, 센서부의 일부 센서와 수중모터의 전원 공급을 제어하며, 로컬 전원 장치와 연결된 제1 선로상에 정전이 발생하면 예비 배터리의 전원을 사용하는 것을 특징으로 하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반.
  10. 차단기의 트립 여부, 관정에 설치된 수중모터의 상태 및 관정과 물탱크의 수위 상태를 감지하는 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부의 센서 데이터를 이용하여 수중모터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여,
    상기 제어부는 센서 데이터의 송수신 또는 모니터링 웹서버와 통신 인터페이스를 제공하는 로컬 통신 장치로부터 센서 데이터를 제공받는 것을 특징으로 하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반.
  11. 제10항에 있어서,
    센서부의 동작을 표시하는 제1 표시부, 수중모터의 동작을 표시하는 제2 표시부, 수중모터의 운전 모드를 표시하는 제3 표시부, 로컬 통신 장치의 통신 상태를 표시하는 제4 표시부 및 배전반 상태를 표시하는 제5 표시부를 포함하는 표시부를 더 포함하는 소규모 수도 시설용 스마트 배전반.
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