KR20200140426A - Operation control device, system and method of submersible pump - Google Patents

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KR20200140426A
KR20200140426A KR1020190066618A KR20190066618A KR20200140426A KR 20200140426 A KR20200140426 A KR 20200140426A KR 1020190066618 A KR1020190066618 A KR 1020190066618A KR 20190066618 A KR20190066618 A KR 20190066618A KR 20200140426 A KR20200140426 A KR 20200140426A
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submersible pump
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박준성
김진홍
현병조
노용수
주동명
최준혁
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한국전자기술연구원
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Abstract

Disclosed are a device for controlling operation of an underwater pump, and a system and a method therefor. According to the present invention, the device comprises: a communication unit performs communication with a plurality of water level sensors and an inverter; and a control unit controlling the inverter based on water level information received from the water level sensors to operate an underwater pump to be turned on or turned off. The control unit detects a turned-one section and a turned-off section of the underwater pump by using the water level information, calculates a turned-on section rate of an entire section by using the detected section, and controlling the inverter to reset a driving speed by using the calculated turned-one section rate and the driving speed of the underwater pump with respect to the entire section.

Description

수중펌프의 운전제어장치, 시스템 및 방법{Operation control device, system and method of submersible pump}Operation control device, system and method of submersible pump}

본 발명은 수중펌프의 운전제어기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수위에 따라 최적의 속도로 수중펌프를 운전제어하는 수중펌프의 운전제어장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an operation control technology of a submersible pump, and more particularly, to an operation control apparatus, a system, and a method of a submersible pump for controlling the operation of the submersible pump at an optimum speed according to the water level.

일반적으로 다용도용 수조는 현재까지 여러 가지 개발되어 사용되고 있는데 이러한 다용도용 수조는 통상적으로 가정요, 공업용, 수막재배용, 가축용 등 다양한 용도로 물을 공급한다.In general, multi-purpose water tanks have been developed and used in various ways up to now. These multi-purpose water tanks generally supply water for various purposes such as household pottery, industrial use, water cultivation, and livestock use.

기존의 다용도용 수조는 단순히 수조형태로 구성되어 작업자가 수작업으로 물통이 물을 채워넣어야 하는 불편함을 가지고 있었으며, 이러한 점을 보완하기 위하여 수전과 연결된 급수시설이 설치되고, 볼탑과 같은 플로트밸브나 수위센서 등을 통해 수조에 채워지는 물의 수위를 일정하게 유지하도록 물을 자동으로 공급하는 시스템들이 개발되어 사용되고 있다.Existing multi-purpose water tanks were simply composed of water tanks, so the operator had to manually fill the water tanks. To compensate for this, a water supply facility connected to a water faucet was installed, and a float valve such as a ball tower Systems that automatically supply water to maintain a constant level of water filled in a water tank through a water level sensor have been developed and used.

하지만 기존 다용도용 수조의 수중펌프는 디지털 방식의 수위센서를 사용하여 수위센서의 출력에 따라 온/오프(on/off) 운전을 반복하여 운전함에 따라 기동운전 시, 과도한 전류로 인해 시스템효율이 저하되고, 최적의 속도로 운전하지 못하는 문제점을 가지고 있다.However, the existing multipurpose water tank's submersible pump uses a digital type water level sensor to repeatedly operate on/off according to the output of the water level sensor, resulting in a decrease in system efficiency due to excessive current during startup operation. It has a problem in that it cannot be operated at an optimum speed.

한국등록특허공보 제10-1671074호(2016.10.31.)Korean Registered Patent Publication No. 10-1671074 (2016.10.31.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수중펌프의 온/오프 기동운전을 최소화하고, 최적의 운전속도로 운전하도록 지원하는 수중펌프의 운전제어장치, 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an apparatus, system and method for controlling an operation of a submersible pump that minimizes on/off start-up operation of a submersible pump and supports operation at an optimum operation speed.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 수중펌프의 운전제어장치는 복수의 수위센서 및 인버터와의 통신을 수행하는 통신부 및 상기 복수의 수위센서로부터 수신된 수위정보를 기초로 상기 인버터를 제어하여 수중펌프가 온/오프(on/off) 운전을 하도록 하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 수위정보를 이용하여 상기 수중펌프의 온구간과 오프구간을 검출하고, 상기 검출된 구간을 이용하여 이전 구간의 전체 중 온구간의 비율을 산출하며, 상기 산출된 온구간의 비율 및 이전 구간에 대한 수중펌프의 운전속도를 이용하여 상기 운전속도가 재조정되도록 상기 인버터를 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the operation control apparatus for a submersible pump according to the present invention controls the inverter based on the water level information received from the plurality of water level sensors and the communication unit for communicating with the inverter and And a control unit for causing the pump to operate on/off, wherein the control unit detects the on/off section of the submersible pump by using the water level information, and transfers using the detected section. It is characterized in that the inverter is controlled to readjust the operating speed by calculating the ratio of the warm zone among the whole of the section, and using the calculated ratio of the warm zone and the operating speed of the submersible pump for the previous section.

또한 상기 제어부는, 초기운전을 상기 수중펌프가 최대속도로 운전되도록 상기 인버터를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit is characterized in that for controlling the inverter so that the submersible pump is operated at a maximum speed for initial operation.

또한 상기 제어부는, 하기 [수학식 1]을 이용하여 상기 온구간의 비율을 산출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit is characterized in that calculating the ratio of the warm period using the following [Equation 1].

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, Don은 이전 구간의 전체 중 온구간의 비율을 의미하고, to는 이전 구간의 온구간에 대한 시간을 의미하며, tp는 이전 구간의 전체에 대한 시간을 의미한다.Here, D on means the ratio of the warm period in the previous section, t o means the time for the warm section in the previous section, and t p means the time for the entire previous section.

또한 상기 제어부는, 하기 [수학식 2]을 이용하여 상기 수중펌프의 운전속도를 재조정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit is characterized in that the operation speed of the submersible pump is readjusted using the following [Equation 2].

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, w1은 이전 구간에 대한 수중펌프의 운전속도를 의미하고, w2는 재조정된 수중펌프의 운전속도를 의미한다.Here, w 1 means the operating speed of the submersible pump for the previous section, and w 2 means the readjusted operating speed of the submersible pump.

또한 상기 제어부는, 상기 수중펌프의 운전속도를 재조정할 때마다 상기 수중펌프의 온/오프 기동운전에 대한 구간 전체의 시간이 늘어나도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit is characterized in that, whenever the operating speed of the submersible pump is readjusted, the total time for the on/off starting operation of the submersible pump is increased.

본 발명에 따른 수중펌프의 운전제어시스템은 수조의 내부에 설치되고, 상기 수조의 수위를 측정하는 복수의 수위센서, 상기 수조에 채워진 물을 펌핑하는 수중펌프, 상기 수중펌프와 연결되어 상기 수중펌프의 운전을 제어하는 인버터 및 상기 복수의 수위센서로부터 수신된 수위정보를 기초로 상기 인버터를 제어하여 수중펌프가 온/오프 운전을 하도록 하는 운전제어장치를 포함하되, 상기 운전제어장치는, 상기 수위정보를 이용하여 상기 수중펌프의 온구간과 오프구간을 검출하고, 상기 검출된 구간을 이용하여 이전 구간의 전체 중 온구간의 비율을 산출하며, 상기 산출된 온구간의 비율 및 이전 구간에 대한 수중펌프의 운전속도를 이용하여 상기 운전속도가 재조정되도록 상기 인버터를 제어하는 것을 특징으로 한다.The operation control system of a submersible pump according to the present invention is installed inside a water tank, a plurality of water level sensors measuring the water level in the water tank, a submersible pump pumping water filled in the water tank, and the submersible pump connected to the submersible pump And an inverter controlling the operation of the water and an operation control device for controlling the inverter based on the water level information received from the plurality of water level sensors to enable the submersible pump to operate on/off, wherein the operation control device comprises: the water level Detects the warm and off periods of the submersible pump using the information, calculates the ratio of the hot period among the total of the previous period by using the detected period, and calculates the calculated ratio of the hot period and underwater for the previous period. The inverter is controlled so that the operating speed is readjusted using the operating speed of the pump.

또한 전원 공급에 이상이 발생되면 전원을 차단하는 차단기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it characterized in that it further comprises a circuit breaker to cut off the power when an abnormality occurs in the power supply.

또한 상기 복수의 수위센서는, 각각의 수위센서가 서로 다른 높이로 상기 수조의 내부에 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of water level sensors are characterized in that each water level sensor is installed inside the water tank at different heights.

본 발명에 따른 수중펌프의 운전제어방법은 운전제어장치가 인버터를 제어하여 수중펌프를 운전하는 단계, 상기 운전제어장치가 복수의 센서로부터 측정된 수위정보를 이용하여 상기 수중펌프의 온구간과 오프구간을 검출하는 단계, 상기 운전제어장치가 상기 검출된 구간을 이용하여 이전 구간의 전체 중 온구간의 비율을 산출하는 단계 및 상기 운전제어장치가 상기 산출된 온구간의 비율 및 이전 구간에 대한 수중펌프의 운전속도를 이용하여 상기 운전속도가 재조정되도록 상기 인버터를 제어하는 단계를 포함한다.The operation control method of the submersible pump according to the present invention is the step of operating the submersible pump by controlling the inverter by the operation control device, and the operation control apparatus uses the water level information measured from a plurality of sensors to turn on and off the submersible pump. Detecting a section, the operation control device calculating a ratio of the warm section among the total of the previous section by using the detected section, and the operation control device calculating the calculated ratio of the hot section and the water for the previous section And controlling the inverter such that the operating speed is readjusted using the operating speed of the pump.

본 발명의 수중펌프의 운전제어장치, 시스템 및 방법은 수조의 수위정보와 운전패턴을 이용하여 수중펌프의 운전속도를 결정함으로써, 수중펌프의 온/오프 기동운전을 최소화하고, 최적의 운전속도로 운전하도록 지원할 수 있다.The operation control apparatus, system, and method of the submersible pump of the present invention determine the operation speed of the submersible pump using the water level information and operation pattern of the water tank, thereby minimizing the on/off starting operation of the submersible pump, and at the optimum operation speed. You can apply to drive.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운전제어시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운전제어장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 종래기술에 따른 수중펌프 운전방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수중펌프 운전방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운전제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a schematic diagram for explaining an operation control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating an operation control apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the operation method of the submersible pump according to the prior art.
4 is a view for explaining a submersible pump operation method according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an operation control method according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements have the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function is apparent to those skilled in the art or may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운전제어시스템을 설명하기 위한 개략도이다.1 is a schematic diagram for explaining an operation control system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 운전제어시스템(200)은 수중펌프(230)의 온/오프 기동운전을 최소화하고, 수중펌프(230)가 최적의 운전속도로 운전하도록 한다. 운전제어시스템(200)은 복수의 수위센서(210), 수중펌프(230), 인버터(250) 및 운전제어장치(100)를 포함하고, 차단기(270)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the operation control system 200 minimizes the on/off starting operation of the submersible pump 230, and allows the submersible pump 230 to operate at an optimum operation speed. The operation control system 200 includes a plurality of water level sensors 210, a submersible pump 230, an inverter 250, and an operation control device 100, and may further include a circuit breaker 270.

복수의 수위센서(210)는 수조(290)의 내부에 설치되고, 수조(290)의 수위를 측정한다. 여기서 수조(290)는 물을 수용하는 큰 용기일 수 있으나, 이에 한정하지 않고 물탱크, 물저장소 등 다양한 형태일 수 있다. 복수의 수위센서(210)는 각각의 센서가 서로 다른 높이로 수조(290)의 내부에 설치되어 수조(290)의 구간별 수위를 측정할 수 있다. 예를 들어 복수의 수위센서(210)가 2개의 수위센서(211, 213)를 포함하는 경우, 제1 수위센서(S1)(211)는 수조(290)의 제1 높이에 설치하고, 제2 수위센서(S2)(213)는 제1 높이보다 낮은 제2 높이에 설치함으로써, 3구간의 수위레벨을 형성할 수 있다. 즉 3구간의 수위레벨은 제1 수위센서(211)가 설치된 높이보다 높은 고수위인 제1 수위레벨(C1), 제1 수위센서(211)가 설치된 높이보다 낮고, 제2 수위센서(213)가 설치된 높이보다 높은 적정수위인 제2 수위레벨(C2) 및 제2 수위센서(213)가 설치된 높이보다 낮은 저수위인 제3 수위레벨(C3)를 포함한다. 한편 상술된 설명 및 도면에서는 수위센서가 2개로 한정하였으나, 이에 한정하지 않고 운전제어시스템(200)이 동작하는 환경에 맞게 더 추가 설치할 수 있다.A plurality of water level sensors 210 are installed inside the water tank 290 and measure the water level of the water tank 290. Here, the water tank 290 may be a large container accommodating water, but the present invention is not limited thereto and may be in various forms such as a water tank or a water reservoir. The plurality of water level sensors 210 may be installed inside the water tank 290 at different heights to measure the water level of each section of the water tank 290. For example, when the plurality of water level sensors 210 include two water level sensors 211 and 213, the first water level sensors S1 and 211 are installed at the first height of the water tank 290, and the second The water level sensor (S2) 213 may be installed at a second height lower than the first height, thereby forming a water level of three sections. That is, the water level of the third section is the first water level (C 1 ), which is higher than the height at which the first water level sensor 211 is installed, and lower than the height at which the first water level sensor 211 is installed, and the second water level sensor 213 It includes a second water level (C 2 ), which is an appropriate water level higher than the installed height, and a third water level (C 3 ), which is a lower water level than the height at which the second water level sensor 213 is installed. Meanwhile, in the above description and drawings, the number of water level sensors is limited to two, but the number of water level sensors is not limited thereto, and may be further installed according to the environment in which the operation control system 200 operates.

수중펌프(230)는 수중에 설치되어 수조(290)에 채워진 물을 펌핑(pumping)한다. 수중펌프(230)는 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 수중펌프(230)는 모터의 회전속도에 따라 운전속도가 달라질 수 있으며, 모터의 회전속도는 인버터(250)에 의해 조정될 수 있다.The submersible pump 230 is installed underwater and pumps water filled in the water tank 290. The submersible pump 230 may include a motor (not shown). The operation speed of the submersible pump 230 may vary according to the rotational speed of the motor, and the rotational speed of the motor may be adjusted by the inverter 250.

인버터(250)는 수중펌프(230)와 연결되어 수중펌프(230)의 운전을 제어한다. 이때 인버터(250)는 수중펌프(230)에 포함된 모터의 회전속도를 제어하여 수중펌프(230)의 운전을 제어할 수 있다. The inverter 250 is connected to the submersible pump 230 and controls the operation of the submersible pump 230. At this time, the inverter 250 may control the operation of the submersible pump 230 by controlling the rotational speed of the motor included in the submersible pump 230.

차단기(270)는 외부 전원이 공급되는 입력단에 설치되어 전원 공급에 이상이 발생되면 전원을 차단하는 역할을 한다. 즉 차단기(270)는 과전류, 과전압 등을 감지하면 자동으로 전원을 차단함으로써, 출력단에 연결된 각 구성들에 피해가 발생되지 않도록 한다. The circuit breaker 270 is installed at an input terminal to which external power is supplied and serves to cut off power when an abnormality occurs in power supply. That is, the circuit breaker 270 automatically cuts off the power when it detects an overcurrent, an overvoltage, etc., so that damage does not occur to components connected to the output terminal.

운전제어장치(100)는 복수의 수위센서(210)로부터 수신된 수위정보를 기초로 인버터(250)를 제어한다. 이를 통해 운전제어장치(100)는 간접적으로 수중펌프(230)가 온/오프(on/off) 운전을 제어할 수 있다. 즉 운전제어장치(100)는 수중펌프(230)에 포함된 모터의 회전속도를 결정하고, 결정된 결과를 기초로 인버터(250)를 제어하여 수중펌프가 운전을 하도록 할 수 있다. 바람직하게는 운전제어장치(100)는 수위정보에 포함된 수위센서의 신호와 수중펌프(230)의 운전패턴을 이용하여 인버터(250)를 제어할 수 있다. The operation control device 100 controls the inverter 250 based on the water level information received from the plurality of water level sensors 210. Through this, the operation control device 100 may indirectly control the on/off operation of the submersible pump 230. That is, the operation control device 100 may determine the rotational speed of the motor included in the submersible pump 230 and control the inverter 250 based on the determined result so that the submersible pump operates. Preferably, the operation control device 100 may control the inverter 250 using a signal from a water level sensor included in the water level information and a driving pattern of the submersible pump 230.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운전제어장치를 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an operation control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 운전제어장치(100)는 통신부(10) 및 제어부(30)를 포함하고, 저장부(50)를 더 포함할 수 있다.1 and 2, the operation control apparatus 100 may include a communication unit 10 and a control unit 30, and may further include a storage unit 50.

통신부(10)는 복수의 수위센서(210) 및 인버터(250)와의 통신을 수행한다. 통신부(10)는 차단기(270)와의 통신을 더 수행할 수 있다.The communication unit 10 communicates with the plurality of water level sensors 210 and the inverter 250. The communication unit 10 may further communicate with the circuit breaker 270.

제어부(30)는 복수의 수위센서(210)로부터 수신된 수위정보를 기초로 인버터(250)를 제어하여 수중펌프(230)가 온/오프 운전을 하도록 한다. 여기서 수위정보는 각 수위센서(210)의 물 감지여부에 대한 신호를 포함할 수 있다.The controller 30 controls the inverter 250 based on the water level information received from the plurality of water level sensors 210 so that the submersible pump 230 operates on/off. Here, the water level information may include a signal indicating whether the water level sensor 210 detects water.

상세하게는 제어부(30)는 수위정보를 이용하여 수중펌프(230)의 온구간과 오프구간을 검출한다. 이때 제어부(30)는 제2 수위센서(213)의 온구간과 오프구간을 검출한다. 제어부(30)는 검출된 구간을 이용하여 이전 구간의 전체 중 온구간의 비율(Don)을 산출한다. 제어부(30)는 [수학식 1]을 이용하여 온구간의 비율을 산출할 수 있다.In detail, the control unit 30 detects the on-section and off-section of the submersible pump 230 using the water level information. At this time, the control unit 30 detects the on period and the off period of the second water level sensor 213. The control unit 30 calculates the ratio (D on ) of the warm section among the total of the previous section by using the detected section. The control unit 30 may calculate the ratio of the warm period using [Equation 1].

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, Don은 이전 구간의 전체 중 온구간의 비율을 의미하고, to는 이전 구간의 온구간에 대한 시간을 의미하며, tp는 이전 구간의 전체에 대한 시간을 의미한다.Here, D on means the ratio of the warm period in the previous section, t o means the time for the warm section in the previous section, and t p means the time for the entire previous section.

제어부(30)는 산출된 온구간의 비율 및 이전 구간에 대한 수중펌프(230)의 운전속도(w1)를 이용하여 수중펌프(230)의 운전속도가 재조정되도록 인터버(250)를 제어한다. 즉 제어부(30)는 [수학식 2]를 이용하여 다음 구간에서 제2 수위센서(213)가 온이 될 때, 수중펌프(230)의 운전속도를 재조정할 수 있다.The control unit 30 controls the inverter 250 to readjust the operating speed of the submersible pump 230 using the calculated ratio of the warm period and the driving speed w 1 of the submersible pump 230 for the previous section. . That is, when the second water level sensor 213 is turned on in the next section using [Equation 2], the control unit 30 may readjust the operating speed of the submersible pump 230.

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, w1은 이전 구간에 대한 수중펌프(230)의 운전속도를 의미하고, w2는 재조정된 수중펌프(230)의 운전속도를 의미한다.Here, w 1 denotes the operating speed of the submersible pump 230 for the previous section, and w 2 denotes the re-adjusted operation speed of the submersible pump 230.

상술된 바와 같이, 제어부(30)는 최적의 수중펌프(230)에 대한 운전속도를 추정하면서 수중펌프(230)를 운전한다. 예를 들어 제어부(30)는 첫 번째 구간인 초기운전을 수중펌프(230)가 최대속도로 운전되도록 인버터(250)를 제어하고, 이후 구간에서 최적의 운전속도로 운전되도록 제어할 수 있다. 이를 통해 제어부(30)는 수중펌프(230)의 운전속도를 재조정할 때마다 수중펌프(230)의 온/오프 기동운전에 대한 구간 전체의 시간이 늘어나도록 할 수 있다. 즉 제어부(30)는 수중펌프(230)의 온/오프 기동운전이 최소화되도록 하여 시스템의 효율을 극대화할 수 있다.As described above, the control unit 30 operates the submersible pump 230 while estimating an optimal operating speed for the submersible pump 230. For example, the control unit 30 may control the inverter 250 so that the submersible pump 230 is operated at a maximum speed during the initial operation, which is the first section, and control the inverter 250 to be operated at an optimum driving speed in the subsequent section. Through this, the control unit 30 may increase the time of the entire section for the on/off starting operation of the submersible pump 230 whenever the operation speed of the submersible pump 230 is readjusted. That is, the controller 30 can maximize the efficiency of the system by minimizing the on/off starting operation of the submersible pump 230.

저장부(50)는 운전제어장치(100)가 동작하기 위한 프로그램이 저장된다. 저장부(50)는 복수의 수위센서(210)로부터 수신된 수위정보가 저장되고, 제어부(30)로부터 산출된 온구간의 비율 또는 재조정된 운전속도 등이 저장될 수 있다. 저장부(50)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. The storage unit 50 stores a program for operating the operation control device 100. The storage unit 50 may store water level information received from a plurality of water level sensors 210, and may store a ratio of a warm period calculated by the control unit 30 or a readjusted driving speed. The storage unit 50 is a flash memory type, a hard disk type, a media card micro type, a card type memory (eg, SD or XD memory, etc.), RAM (Random Access Memory, RAM), SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory, ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), magnetic memory, It may include at least one storage medium of a magnetic disk and an optical disk.

도 3은 종래기술에 따른 수중펌프 운전방식을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수중펌프 운전방식을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the submersible pump operation method according to the prior art, Figure 4 is a view for explaining the submersible pump operation method according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 운전제어장치(100)는 종래의 수중펌프 운전방식보다 시스템의 효율을 극대화할 수 있다.1 to 4, the operation control device 100 can maximize the efficiency of the system than the conventional submersible pump operation method.

종래의 수중펌프 운전방식은 복수의 수위센서(210)의 출력신호에 따라 수위레벨을 제1 수위레벨(C1) 내지 제3 수위레벨(C3)로 나누고, 최대속도 운전 또는 정지 운전을 반복하며 수중펌프(230)를 운전한다. 예를 들어 종래의 수중펌프 운전방식은 제1 수위레벨 및 제2 수위레벨(C2)이면 수중펌프(230)가 최대속도 운전이 되도록 제어하고, 제3 수위레벨이면 정지 운전을 수행한다. 이를 통해 종래의 수중펌프 운전방식은 잦은 기동운전으로 손실이 발생하고, 최적화된 운전이 아닌 최대속도 운전으로 시스템의 효율저하를 발생시킨다.The conventional submersible pump operation method divides the water level into a first water level (C 1 ) to a third water level (C 3 ) according to output signals from a plurality of water level sensors 210, and repeats the maximum speed operation or stop operation. And drives the submersible pump 230. For example, the conventional submersible pump operation method controls the submersible pump 230 to operate at a maximum speed if the first water level and the second water level C 2 are at the maximum speed, and performs a stop operation at the third water level. Accordingly, in the conventional submersible pump operation method, loss occurs due to frequent start-up operation, and the efficiency of the system decreases through maximum speed operation rather than an optimized operation.

이에 반해 운전제어장치(100)는 초기운전에 수중펌프(230)가 최대속도로 운전되도록 인버터(250)를 제어한 다음, 초기운전으로부터 측정된 제2 수위센서(213)의 온구간과 오프구간을 기초로 수중펌프(230)의 최적화된 운전속도를 산출하고, 산출된 운전속도로 수중펌프(230)가 운전되도록 인버터(250)를 제어한다. 즉 운전제어장치(100)는 최적화된 운전속도로 수중펌프(230)가 운전되도록 함으로써, 수중펌프(230)의 온/오프 기동운전을 최소화하여 시스템의 효율을 극대화할 수 있다.On the other hand, the operation control device 100 controls the inverter 250 so that the submersible pump 230 operates at the maximum speed during the initial operation, and then the on and off intervals of the second water level sensor 213 measured from the initial operation. Based on the calculation of the optimized operation speed of the submersible pump 230, and controls the inverter 250 so that the submersible pump 230 is operated at the calculated operation speed. That is, the operation control device 100 may maximize the efficiency of the system by minimizing the on/off starting operation of the submersible pump 230 by allowing the submersible pump 230 to operate at an optimized operation speed.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운전제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating an operation control method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 5를 참조하면, 운전제어방법은 수조(290)의 수위정보와 운전패턴을 이용하여 수중펌프(230)의 운전속도를 결정함으로써, 수중펌프(230)의 온/오프 기동운전을 최소화하고, 최적의 운전속도로 운전하도록 지원할 수 있다.1 and 5, the operation control method determines the operating speed of the submersible pump 230 using the water level information and the operation pattern of the water tank 290, thereby enabling the on/off starting operation of the submersible pump 230. It can be minimized and supported to drive at the optimum driving speed.

S110단계에서, 운전제어장치(100)는 인버터(250)를 제어하여 수중펌프(230)를 운전시킨다. 이때 수중펌프(230)가 초기운전인 경우, 운전제어장치(100)는 수중펌프(230)가 최대속도로 운전되도록 인버터(250)를 제어한다.In step S110, the operation control device 100 controls the inverter 250 to operate the submersible pump 230. At this time, when the submersible pump 230 is the initial operation, the operation control device 100 controls the inverter 250 so that the submersible pump 230 operates at the maximum speed.

S130단계에서, 운전제어장치(100)는 수중펌프(230)의 온구간과 오프구간을 검출한다. 운전제어장치(100)는 복수의 수위센서(210)로부터 수신된 수위정보를 기초로 수중펌프(230)의 온구간과 오프구간을 검출한다. 이때 운전제어장치(100)는 제2 수위센서(213)의 온구간과 오프구간을 검출할 수 있다.In step S130, the operation control device 100 detects the on-section and off-section of the submersible pump 230. The operation control device 100 detects the on/off period of the submersible pump 230 based on the water level information received from the plurality of level sensors 210. At this time, the operation control device 100 may detect the on-section and off-section of the second water level sensor 213.

S150단계에서, 운전제어장치(100)는 온구간의 비율을 산출한다. 운전제어장치(100)는 제2 수위센서(213)의 온구간과 오프구간을 합친 전체 구간 대비 온구간의 비율을 산출한다. 이때 운전제어장치(100)는 상술된 [수학식 1]을 이용하여 온구간의 비율을 산출할 수 있다.In step S150, the operation control device 100 calculates the ratio of the warm period. The driving control device 100 calculates a ratio of the warm section to the total section in which the on section and the off section of the second water level sensor 213 are combined. At this time, the operation control device 100 may calculate the ratio of the warm period using the above-described [Equation 1].

S170단계에서, 운전제어장치(100)는 수중펌프(230)의 운전속도가 재조정되도록 인버터(250)를 제어한다. 운전제어장치(100)는 산출된 온구간의 비율 및 이전 구간에 대한 수중펌프(230)의 운전속도를 이용하여 운전속도가 재조정되도록 한다. 이때 운전제어장치(100)는 상술된 [수학식 2]를 이용하여 수중펌프(230)의 운전속도가 재조정되도록 할 수 있다.In step S170, the operation control device 100 controls the inverter 250 to readjust the operating speed of the submersible pump 230. The driving control device 100 allows the driving speed to be readjusted using the calculated ratio of the warm period and the driving speed of the submersible pump 230 for the previous period. At this time, the operation control device 100 may allow the operation speed of the submersible pump 230 to be readjusted using the above-described [Equation 2].

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, in the technical field to which the present invention pertains. Anyone of ordinary skill in the art can implement various modifications, as well as such modifications will be within the scope of the claims.

10: 통신부
30: 제어부
50: 저장부
100: 운전제어장치
200: 운전제어시스템
210: 수위센서
211: 제1 수위센서
213: 제2 수위센서
230: 수중펌프
250: 인버터
270: 차단기
290: 수조10: communication department
30: control unit
50: storage
100: operation control device
200: operation control system
210: water level sensor
211: first water level sensor
213: second water level sensor
230: submersible pump
250: inverter
270: circuit breaker
290: water tank

Claims (9)

복수의 수위센서 및 인버터와의 통신을 수행하는 통신부; 및
상기 복수의 수위센서로부터 수신된 수위정보를 기초로 상기 인버터를 제어하여 수중펌프가 온/오프(on/off) 운전을 하도록 하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 수위정보를 이용하여 상기 수중펌프의 온구간과 오프구간을 검출하고, 상기 검출된 구간을 이용하여 이전 구간의 전체 중 온구간의 비율을 산출하며, 상기 산출된 온구간의 비율 및 이전 구간에 대한 수중펌프의 운전속도를 이용하여 상기 운전속도가 재조정되도록 상기 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 수중펌프의 운전제어장치.A communication unit for performing communication with a plurality of water level sensors and an inverter; And
Including; a control unit for controlling the inverter on the basis of the water level information received from the plurality of water level sensors to operate the submersible pump on / off (on / off);
The control unit,
The water level information is used to detect the hot section and the off section of the submersible pump, and the ratio of the hot section among the total of the previous section is calculated using the detected section, and the calculated ratio of the hot section and the previous section are An operation control apparatus for a submersible pump, characterized in that controlling the inverter so that the operation speed is readjusted using the operation speed of the submersible pump. 제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
초기운전을 상기 수중펌프가 최대속도로 운전되도록 상기 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 수중펌프의 운전제어장치.The method of claim 1,
The control unit,
An operation control apparatus for a submersible pump, characterized in that controlling the inverter so that the submersible pump is operated at a maximum speed for initial operation. 제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
하기 [수학식 1]을 이용하여 상기 온구간의 비율을 산출하는 것을 특징으로 하는 수중펌프의 운전제어장치.
[수학식 1]
Figure pat00005

(여기서, Don은 이전 구간의 전체 중 온구간의 비율을 의미하고, to는 이전 구간의 온구간에 대한 시간을 의미하며, tp는 이전 구간의 전체에 대한 시간을 의미함)The method of claim 1,
The control unit,
The operation control device for a submersible pump, characterized in that calculating the ratio of the warm zone using the following [Equation 1].
[Equation 1]
Figure pat00005

(Here, D on means the ratio of the warm section of the previous section, t o means the time for the warm section of the previous section, and t p means the time for the entire previous section) 제 3항에 있어서,
상기 제어부는,
하기 [수학식 2]을 이용하여 상기 수중펌프의 운전속도를 재조정하는 것을 특징으로 하는 수중펌프의 운전제어장치.
[수학식 2]
Figure pat00006

(여기서, w1은 이전 구간에 대한 수중펌프의 운전속도를 의미하고, w2는 재조정된 수중펌프의 운전속도를 의미함)The method of claim 3,
The control unit,
An operation control device for a submersible pump, characterized in that readjusting the operation speed of the submersible pump using the following [Equation 2].
[Equation 2]
Figure pat00006

(Where, w 1 means the operating speed of the submersible pump for the previous section, and w 2 means the readjusted operating speed of the submersible pump) 제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 수중펌프의 운전속도를 재조정할 때마다 상기 수중펌프의 온/오프 기동운전에 대한 구간 전체의 시간이 늘어나도록 하는 것을 특징으로 하는 수중펌프의 운전제어장치.The method of claim 1,
The control unit,
Each time the operation speed of the submersible pump is readjusted, the total time for the on/off starting operation of the submersible pump is increased. 수조의 내부에 설치되고, 상기 수조의 수위를 측정하는 복수의 수위센서;
상기 수조에 채워진 물을 펌핑하는 수중펌프;
상기 수중펌프와 연결되어 상기 수중펌프의 운전을 제어하는 인버터; 및
상기 복수의 수위센서로부터 수신된 수위정보를 기초로 상기 인버터를 제어하여 수중펌프가 온/오프 운전을 하도록 하는 운전제어장치;를 포함하되,
상기 운전제어장치는,
상기 수위정보를 이용하여 상기 수중펌프의 온구간과 오프구간을 검출하고, 상기 검출된 구간을 이용하여 이전 구간의 전체 중 온구간의 비율을 산출하며, 상기 산출된 온구간의 비율 및 이전 구간에 대한 수중펌프의 운전속도를 이용하여 상기 운전속도가 재조정되도록 상기 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 수중펌프의 운전제어시스템.A plurality of water level sensors installed inside the water tank and measuring the water level of the water tank;
A submersible pump for pumping water filled in the water tank;
An inverter connected to the submersible pump to control the operation of the submersible pump; And
Including; a driving control device for controlling the inverter on the basis of the water level information received from the plurality of water level sensors to operate the water pump on / off;
The operation control device,
The water level information is used to detect the hot section and the off section of the submersible pump, and the ratio of the hot section among the total of the previous section is calculated using the detected section, and the calculated ratio of the hot section and the previous section are An operation control system for a submersible pump, characterized in that controlling the inverter so that the operation speed is readjusted using the operation speed of the submersible pump. 제 6항에 있어서,
전원 공급에 이상이 발생되면 전원을 차단하는 차단기;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중펌프의 운전제어시스템.The method of claim 6,
A circuit breaker that cuts off power when an abnormality occurs in power supply;
Operation control system of a submersible pump, characterized in that it further comprises. 제 6항에 있어서,
상기 복수의 수위센서는,
각각의 수위센서가 서로 다른 높이로 상기 수조의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 수중펌프의 운전제어시스템.The method of claim 6,
The plurality of water level sensors,
The operation control system of a submersible pump, characterized in that each water level sensor is installed inside the water tank at a different height. 운전제어장치가 인버터를 제어하여 수중펌프를 운전하는 단계;
상기 운전제어장치가 복수의 센서로부터 측정된 수위정보를 이용하여 상기 수중펌프의 온구간과 오프구간을 검출하는 단계;
상기 운전제어장치가 상기 검출된 구간을 이용하여 이전 구간의 전체 중 온구간의 비율을 산출하는 단계; 및
상기 운전제어장치가 상기 산출된 온구간의 비율 및 이전 구간에 대한 수중펌프의 운전속도를 이용하여 상기 운전속도가 재조정되도록 상기 인버터를 제어하는 단계;
를 포함하는 수중펌프의 운전제어방법.Operating the submersible pump by controlling the inverter by the operation control device;
Detecting, by the operation control device, the on-section and off-section of the submersible pump using water level information measured from a plurality of sensors;
Calculating, by the driving control device, a ratio of a warm section among the total of a previous section using the detected section; And
Controlling the inverter so that the driving speed is readjusted using the calculated ratio of the hot period and the driving speed of the submersible pump for the previous period, by the driving control device;
Operation control method of a submersible pump comprising a.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102300618B1 (en) * 2021-07-05 2021-09-08 박진수 Drainage well
KR20220155697A (en) * 2021-05-17 2022-11-24 주식회사 다인펌프 Water pump monitoring system and operation method of the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101671074B1 (en) 2014-12-15 2016-10-31 전북대학교산학협력단 Deepwater Pump Multi-Function Controller

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101671074B1 (en) 2014-12-15 2016-10-31 전북대학교산학협력단 Deepwater Pump Multi-Function Controller

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220155697A (en) * 2021-05-17 2022-11-24 주식회사 다인펌프 Water pump monitoring system and operation method of the same
KR102300618B1 (en) * 2021-07-05 2021-09-08 박진수 Drainage well

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