KR20210040535A

KR20210040535A - System for self-driving hydrologic hoist

Info

Publication number: KR20210040535A
Application number: KR1020190122852A
Authority: KR
Inventors: 신윤철; 박성준
Original assignee: 우일산업 주식회사
Priority date: 2019-10-04
Filing date: 2019-10-04
Publication date: 2021-04-14
Also published as: KR102440636B1

Abstract

The present invention relates to a sluice gate system, comprising: a gate leaf; a door frame supporting the gate leaf; a winder fixed to the door frame to open and close the gate leaf; and a control panel for controlling operation of the winder, wherein the control panel determines a water level of a monitoring target area using a thermal image of the outside water level and generates a signal to drive the winder to close the sluice gate when the water level exceeds a predetermined planned water level.

Description

Self-driving hydrologic hoist{System for self-driving hydrologic hoist}

수문 권양기 시스템에 연관되며, 보다 특정하게는 저수지나 보, 하천 인근의 제방 등에 사용되는 수문 권양기 시스템에 연관된다.It is related to the sluice winding system, and more specifically, the sluice winding system used in reservoirs, beams, and levees near rivers.

저수지나 보, 하천 인근 제방 등에 수문 시스템이 설치된다. 수문 시스템은 문비, 상기 문비를 지지하는 문틀, 상기 문틀 위 (또는 구동 방식에 따라 다른 위치)에 설치되어 상기 문비를 닫고 여는 권양기, 이러한 권양기 구동을 제어하는 제어반 등으로 이루어진다.Hydrogate systems are installed in reservoirs, beams, and embankments near rivers. The sluice gate system is composed of a munbi, a door frame supporting the munbi, a winder installed on the door frame (or at a different position depending on the driving method) to close and open the door, and a control panel that controls the driving of the winder.

국가하천과 지방하천 등 주요 하천에 설치되는 비교적 큰 규모의 수문 시스템은 국가기관, 지자체가 직접 관리하기 때문에 자동 (무인) 운전을 위한 시스템이 잘 갖추어져 있는데다가, 당직자가 직접 시스템을 감시하여 시스템의 오류를 방지하고 즉각 대응한다.Since the large-scale hydrogate system installed in major rivers such as national and local rivers is directly managed by state agencies and local governments, a system for automatic (unmanned) operation is well-equipped, and the watchdog directly monitors the system. Prevent errors and respond immediately.

그러나, 비교적 작은 규모인 저수지, 보, 제방의 경우 상근 인력이 감시하고 관리하지 못하는 형편이고, 체계적인 자동화 시스템이 구축되는 데에 한계가 있다. 경우에 따라서는 마을 이장 등의 주민이 직접 수문의 개폐를 조작하는데, 역류가 있음에도 적시에 수문을 닫지 않아 제내측 농경지와 마을이 침수되는 경우도 있다. 이러한 관리 실패는 악천후 시와 심야 시간에 더 높은 확률로 일어날 수 있다.However, in the case of reservoirs, beams, and levees, which are relatively small, full-time personnel cannot monitor and manage them, and there is a limit to the establishment of a systematic automation system. In some cases, village heads and other residents directly manipulate the opening and closing of the sluice gate, but even if there is a reverse current, the sluice gate is not closed in a timely manner, and the farmland and the village inside the village may be flooded. These management failures are more likely to occur during bad weather and late at night.

수문 시스템이 수위와 물의 흐름을 감지하여 역류가 있거나 예측되는 경우 수문을 자동으로 닫도록 하여 침수 사고를 방지하도록 한다.The sluice gate system detects the water level and the flow of water and automatically closes the sluice gate if there is a reverse flow or is predicted to prevent flooding accidents.

일측에 따르면, 문비; 상기 문비를 지지하는 문틀; 상기 문틀에 고정되어 상기 문비의 개폐 동작을 수행하는 권양기; 및 상기 권양기의 동작을 제어하는 제어반을 포함하는 수문 시스템이 제공된다.According to one side, Moonbi; A door frame supporting the munbi; A winding machine that is fixed to the door frame and performs an opening/closing operation of the door frame; And a control panel for controlling the operation of the winder.

일실시예에 따르면, 상기 제어반은, 외측 수위를 촬영한 열화상 이미지를 이용하여 감시 대상 영역의 수위를 결정하고, 상기 수위가 미리 지정된 계획 수위를 초과하는 경우 상기 권양기가 상기 수문을 닫도록 구동한다.According to an embodiment, the control panel determines the water level of the area to be monitored using a thermal image of the outside water level, and drives the hoist to close the water gate when the water level exceeds a predetermined planned water level. do.

일실시예에 따르면, 상기 상기 열화상 이미지와 함께 상기 감시 대상 영역을 촬영한 이미지로부터 식별되는 수위선을 이용하여 상기 수위를 결정한다. 이를테면, 상기 이미지는 칼라 이미지 또는 모노톤 이미지일 수 있다. 상기 이미지에 포함되는 물 표면 반사 스페클을 이용하여 상기 수위를 결정할 수 있다.According to an embodiment, the water level is determined using a water level line identified from an image photographing the area to be monitored together with the thermal image. For example, the image may be a color image or a monotone image. The water level may be determined using a speckle of water surface reflection included in the image.

다른 일측에 따르면, 문비; 상기 문비를 지지하는 문틀; 상기 문틀에 고정되어 상기 문비의 개폐 동작을 수행하는 권양기; 및 상기 권양기의 동작을 제어하는 제어반을 포함하는 수문 시스템에 있어서, 상기 시스템은 상기 문비 아래 물이 지나가는 수로에서의 유속을 감지하여 신호를 제공하는 적어도 하나의 피토 튜브를 더 포함하는 수문 시스템이 제공된다.According to the other side, Moonbi; A door frame supporting the munbi; A winding machine that is fixed to the door frame and performs an opening/closing operation of the door frame; And a control panel for controlling the operation of the winder, wherein the system further comprises at least one Pitot tube for providing a signal by sensing a flow velocity in a waterway through which water passes under the gate. do.

일실시예에 따르면, 상기 제어반은, 상기 신호에 따라 제외측으로부터 상기 수로를 통해 제내측으로의 역류가 발생하는 경우 상기 문비를 닫도록 상기 권양기를 제어한다.According to an embodiment, the control panel controls the winder to close the door when a reverse flow from the exclusion side to the inside through the waterway occurs according to the signal.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 피토 튜브는 제외측을 향하여 설치되는 제1 피토 튜브 및 상기 제1 피토 튜브와 반대 방향으로 제내측을 향하여 설치되는 제2 피토 튜브를 포함하고, 상기 제어반은, 상기 제1 피토 뷰브가 제공하는 제1 신호와, 상기 제2 피토 튜브가 제공하는 제2 신호를 비교함으로써 상기 역류가 발생하는지의 여부를 결정한다.According to an embodiment, the at least one Pitot tube includes a first Pitot tube installed toward an exclusion side and a second Pitot tube installed toward an inner side in a direction opposite to the first Pitot tube, and the control panel , It is determined whether the reverse flow occurs by comparing the first signal provided by the first Pitot tube with the second signal provided by the second Pitot tube.

다른 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 피토 튜브는 서로 다른 위치에 설치되는 복수 개의 피토 튜브를 포함하고, 상기 제어반은, 상기 복수 개의 피토 튜브들이 제공하는 신호를 가중평균하여 상기 역류가 발생하는지의 여부를 결정한다.According to another embodiment, the at least one Pitot tube includes a plurality of Pitot tubes installed at different positions, and the control panel is a weighted average of signals provided by the plurality of Pitot tubes to determine whether the reverse flow occurs. Decide whether or not.

또 다른 일측에 따르면, 문비; 상기 문비를 지지하는 문틀; 상기 문틀에 고정되어 상기 문비의 개폐 동작을 수행하는 권양기; 및 상기 권양기의 동작을 제어하는 제어반을 포함하는 수문 시스템에 있어서, 상기 시스템은 상기 문비 아래 물이 지나가는 수로에서의 유속을 감지하여 신호를 제공하는 적어도 하나의 초음파 센서부를 더 포함하는 수문 시스템이 제공된다.According to another side, Moonbi; A door frame supporting the munbi; A winding machine that is fixed to the door frame and performs an opening/closing operation of the door frame; And a control panel for controlling the operation of the winder, wherein the system further comprises at least one ultrasonic sensor unit for providing a signal by detecting a flow velocity in a channel through which water passes under the gate. do.

예를 들어, 그러나 한정되지 않게, 상기 적어도 하나의 초음파 센서부는 제외측 또는 제내측을 향하여 설치되며, 제외측으로부터 제내측으로의 물의 역류가 발생함에 따라, 평소 대비 적색 편이 또는 청색 편이된 출력 신호를 제공하고, 이 경우에 상기 제어반은 상기 출력 신호에 따라 상기 역류가 발생하는지의 여부를 결정한다.For example, but not limited to, the at least one ultrasonic sensor unit is installed toward the exclusion side or the inner side, and as the reverse flow of water from the exclusion side to the inner side occurs, the output signal shifted in red or blue compared to usual And, in this case, the control panel determines whether or not the reverse flow occurs according to the output signal.

또 다른 일측에 따르면, 문비; 상기 문비를 지지하는 문틀; 상기 문틀에 고정되어 상기 문비의 개폐 동작을 수행하는 권양기; 및 상기 권양기의 동작을 제어하는 제어반을 포함하는 수문 시스템에 있어서, 상기 시스템은 상기 문틀과 상기 문비가 맞물리는 사이에 배치되어 상기 문비가 닫혀있는 경우에 상기 문비가 제내측 방향 또는 제외측 방향으로 상기 문틀을 누르는 힘을 감지하여 출력 신호를 제공하는 적어도 하나의 로드셀을 더 포함하는 수문 시스템이 제공된다.According to another side, Moonbi; A door frame supporting the munbi; A winding machine that is fixed to the door frame and performs an opening/closing operation of the door frame; And a control panel for controlling the operation of the winding machine, wherein the system is disposed between the door frame and the door frame so that the door frame is closed in a direction toward the inside of the door or in a direction to the exclusion side when the door frame is closed. There is provided a sluice system further comprising at least one load cell that senses a force pressing the door frame and provides an output signal.

일실시예에 따르면, 상기 제어반은 상기 문비가 닫혀있는 경우에 상기 출력 신호를 이용하여 상기 문비를 중심으로 제외 측의 수위가 높은지 또는 제내 측의 수위가 높은지를 결정하고, 상기 제내 측의 수위가 기준치 이상으로 높은 경우, 닫혀있는 상기 문비를 권양하여 열도록 상기 권양기를 제어한다.According to an embodiment, the control panel determines whether the water level on the exclusion side is high or the water level on the inner side is high, using the output signal when the monbi is closed, and the water level on the inner side is When it is higher than the reference value, the winder is controlled to wind and open the closed door.

일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 로드셀은 상기 문비를 기준으로 제외측 방향에서 상기 문틀 사이에 끼이도록 배치되는 제1 로드셀, 및 상기 문비를 중심으로 상기 제1 로드셀과 반대 방향에서 상기 문틀 사이에 끼이도록 배치되는 제2 로드셀을 포함하고, 상기 제어반은, 상기 제1 로드셀이 제공하는 제1 신호와, 상기 제2 로드셀이 제공하는 제2 신호를 지정된 기준 신호와 비교함으로써 상기 역류가 발생하는지의 여부를 결정한다.According to an embodiment, the at least one load cell is a first load cell disposed so as to be sandwiched between the door frames in an excluding side direction based on the munbi, and between the first load cell and the door frame in a direction opposite to the first load cell based on the munbi And a second load cell disposed to be interposed in the control panel, wherein the control panel compares a first signal provided by the first load cell and a second signal provided by the second load cell with a designated reference signal to determine whether the reverse flow occurs. Decide whether or not.

또 다른 일측에 따르면, 문비; 상기 문비를 지지하는 문틀; 상기 문틀에 고정되어 상기 문비의 개폐 동작을 수행하는 권양기; 및 상기 권양기의 동작을 제어하는 제어반을 포함하는 수문 시스템에 있어서, 상기 시스템은 상기 문틀 또는 상기 문비 중 어느 한 곳에 배치되어 상기 문비가 닫혀있는 경우에 제내측 방향의 수위 및 제외측 방향의 수위를 비교하도록 상호 반대 방향으로 승강하는 적어도 한 조의 플로팅 파트를 포함하고, 상기 제어반은 상기 상기 문비가 닫혀있는 경우에 상기 플로팅 파트 중 제내측 방향의 제1 파트가 제외측 방향의 제2 파트보다 기준치 이상으로 더 높은 경우, 닫혀있는 상기 문비를 권양하여 열도록 상기 권양기를 제어하는 수문 시스템이 제공된다.According to another side, Moonbi; A door frame supporting the munbi; A winding machine that is fixed to the door frame and performs an opening/closing operation of the door frame; And a control panel for controlling the operation of the winder, wherein the system is disposed at any one of the door frame or the munbi so as to adjust the water level in the inside direction and the water level in the excluding side direction when the munbi is closed. The control panel includes at least one set of floating parts that move up and down in opposite directions for comparison, and the control panel includes a first part in the inner direction among the floating parts when the gatebi is closed, and a reference value higher than the second part in the excluding side direction. If higher, there is provided a sluice system for controlling the winder to wind and open the closed door.

대규모 시설이 아닌 중소 규모의 수문에서도 사람의 개입을 최소화하면서도 적절한 시기에 수문의 개폐가 가능하여, 사고 예방 및 운영 비용의 최소화가 가능하다. 물의 역류는 방지하면서도 적시에 물을 배수하게 되므로 기존의 역류방지 시설 대비 수문 개폐의 적시성이 높다. IoT 기술 및 통신 기술과 연계되기 용이하여 관리자나 인근 주민에게 부가 정보를 제시할 수 있다.It is possible to open and close the sluice gate at an appropriate time while minimizing human intervention even in small and medium-sized sluice gates other than large-scale facilities, thereby preventing accidents and minimizing operating costs. The timely opening and closing of the sluice gate is high compared to the existing backflow prevention facilities because the water is drained in a timely manner while preventing the backflow of water. It is easy to connect with IoT technology and communication technology, so additional information can be presented to managers or nearby residents.

도 1은 일실시예에 따른 수위측정 영상을 나타낸 도면이다.
도 2는 일실시예에 따라 적외선 등 야간 촬영 및 식별 가능한 방식으로 촬영된 영상에서 높이 변화를 판단하는 방법에 관한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 열화상 카메라를 수위측정에 활용한 도면이다.
도 4는 다른 일실시예에 따라 열화상 카메라를 수위측정에 활용한 도면이다.
도 5는 일실시예에 따라 열화상을 이용하여 직접 수위 측정시 나타나는 문제점을 도시한 도면이다.
도 6은 일실시예에 따라 항공기의 비행속도 측정에 이용되는 피토튜브를 나타낸 도면이다.
도 7은 일실시예에 따라 액체의 속도와 유량을 측정하는 사례들을 도시한 도면이다.
도 8은 일실시예에 따른 피토튜브 종류를 나타낸 도면이다.
도 9는 일실시예에 따른 피토튜브를 규격을 도시한 도면이다.
도 10은 일실시예에 따라 피토튜브를 설치하는 것을 나타낸 도면이다.
도 11은 문틀과 문비의 구조에 따라 수문에 설치 가능 여부를 확인하는 것을 도시한 도면이다.
도 12는 일실시예에 따라 수문 시스템에 피토 튜브를 설치하는 것을 도시한 도면이다.
도 13은 일실시예에 따른 전반 속도차법을 도시한 도면이다.
도 14는 일실시예에 따른 도플러법을 도시한 도면이다.
도 15는 일실시예에 따른 도플러 유량계 종류를 도시한 도면이다.
도 16은 일실시예에 따른 도플러 유량계 설치 형태를 도시한 도면이다.
도 17은 일실시예에 따라 도플러 유량계를 도문에 설치하는 것을 도시한 도면이다.
도 18은 일실시예에 따른 로드셀을 설치한 도면이다.
도 19는 일실시예에 따라 수분에 로드셀을 장착한 도면이다.
도 20은 일실시예에 따른 로드셀의 측정 원리를 도시한 도면이다.
도 21은 일실시예에 따른 기둥형 로드셀을 도시한 도면이다.
도 22는 일실시예에 따른 환상형 로드셀을 도시한 도면이다.
도 23은 일실시예에 따른 휨형 로드셀을 도시한 도면이다.
도 24는 일실시예에 따른 전단형 로드셀을 도시한 도면이다.
도 25는 일실시예에 따른 로드셀 종류에 따른 측정용량의 범위를 나타낸 표이다.
도 26은 일실시예에 따라 수문에 적용 가능한 용량을 도시한 도면이다.
도 27은 일실시예에 따른 로드셀의 소재를 도시한 도면이다.
도 28은 일실시예에 따른 로드셀 설치 시 주의사항을 도시한 도면이다.
도 29는 일실시예에 따른 수문 시스템에 로드셀을 설치한 것을 도시한 도면이다.
도 30은 일실시예에 따른 승강플로트가 설치된 것을 도시한 도면이다.1 is a view showing a water level measurement image according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of determining a height change in an image captured in a manner that is capable of photographing at night such as infrared light and identifiable according to an embodiment.
3 is a view in which a thermal imaging camera according to an embodiment is used for water level measurement.
4 is a view in which a thermal imaging camera is used for water level measurement according to another embodiment.
5 is a diagram illustrating a problem that occurs when measuring a water level directly using a thermal image according to an embodiment.
6 is a view showing a pitot tube used to measure the flight speed of an aircraft according to an embodiment.
7 is a diagram showing examples of measuring the velocity and flow rate of a liquid according to an embodiment.
8 is a view showing the type of pitot tube according to an embodiment.
9 is a view showing the standard of the Pitot tube according to an embodiment.
10 is a view showing the installation of a pitot tube according to an embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating checking whether or not it is possible to install a sluice gate according to the structure of a door frame and a gate monument.
12 is a diagram illustrating installation of a pitot tube in a sluice system according to an embodiment.
13 is a diagram showing a total speed difference method according to an embodiment.
14 is a diagram illustrating a Doppler method according to an embodiment.
15 is a diagram showing a type of Doppler flow meter according to an embodiment.
16 is a view showing an installation form of a Doppler flow meter according to an embodiment.
17 is a diagram illustrating installation of a Doppler flow meter on a gate according to an embodiment.
18 is a view in which a load cell is installed according to an embodiment.
19 is a view in which a load cell is mounted on moisture according to an embodiment.
20 is a diagram illustrating a measurement principle of a load cell according to an embodiment.
21 is a view showing a columnar load cell according to an embodiment.
22 is a view showing an annular load cell according to an embodiment.
23 is a view showing a flexible load cell according to an embodiment.
24 is a view showing a shear type load cell according to an embodiment.
25 is a table showing a range of a measurement capacity according to a load cell type according to an embodiment.
26 is a diagram showing a capacity applicable to a sluice gate according to an embodiment.
27 is a view showing a material of a load cell according to an embodiment.
28 is a diagram showing precautions when installing a load cell according to an embodiment.
29 is a view showing the installation of a load cell in the sluice system according to an embodiment.
30 is a view showing that the elevating float is installed according to an embodiment.

도 1은 일실시예에 따른 수위측정 영상을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a water level measurement image according to an embodiment.

알려진 영상측정방법은 CCTV등을 통해 촬영된 영상에서 일정 시간간격의 프레임을 추출하고, 이를 비교하여 일정 시간이 지난 후 변화된 정보들을 통해 수위를 측정하는 방식일 수 있다. 다만, 야간에는 CCTV를 통해 측정할 수 있는 정보에 한계가 있기 때문에 이를 그대로 활용하기는 어려울 수 있다. A known image measurement method may be a method of extracting frames at predetermined time intervals from images captured through CCTV, etc., comparing them, and measuring the water level through information changed after a predetermined time has passed. However, since there is a limit to the information that can be measured through CCTV at night, it may be difficult to use it as it is.

도 2는 일실시예에 따라 적외선 등 야간 촬영 및 식별 가능한 방식으로 촬영된 영상에서 높이 변화를 판단하는 방법에 관한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a method of determining a height change in an image captured in a manner that is capable of photographing at night, such as infrared light, and identifiable according to an exemplary embodiment.

도 1에 상술한 문제점 해결을 위해 제시된 첫 번째 방안은, 별도의 계측자를 두되, 이것이 CCTV나 기존 인식센서가 야간 등 악조건에서도 인식이 가능하도록 구성하는 방법이고, 두 번째 방안은, 적외선 등 야간 촬영 및 식별이 가능한 방식으로 촬영된 영상에서 높이변화를 판단하는 방법일 수 있다. The first method suggested for solving the above-described problem in FIG. 1 is a method of configuring a separate measuring instrument to enable the CCTV or existing recognition sensor to recognize even in bad conditions such as at night, and the second method is for night photography such as infrared light. And a method of determining a height change in an image captured in an identifiable manner.

도 3은 일실시예에 따른 열화상 카메라를 수위측정에 활용한 도면이다.3 is a view in which a thermal imaging camera according to an embodiment is used for water level measurement.

도 4는 다른 일실시예에 따라 열화상 카메라를 수위측정에 활용한 도면이다.4 is a view in which a thermal imaging camera is used for water level measurement according to another embodiment.

열화상을 이용하여 수위를 감지하는 과정은 열화상 카메라를 활용, 수위를 감지하는 기술, 영상에서 수면과 배경을 구분하는 기술, 이동 물체를 추적하거나 자동으로 조명을 비춰 촬영환경을 조성하는 기술을 활용할 수 있다. 최종적으로 열화상 카메라를 수위측정에 활용할 수 있다. The process of detecting the water level using a thermal image is a technology that detects the water level using a thermal imaging camera, a technology that separates the water surface from the background in an image, and a technology that tracks moving objects or automatically illuminates to create a shooting environment. Can be utilized. Finally, thermal imaging cameras can be used to measure water levels.

도 5는 일실시예에 따라 열화상을 이용하여 직접 수위 측정시 나타나는 문제점을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a problem that occurs when measuring a water level directly using a thermal image according to an embodiment.

열화상을 이용하여 직접 수위 측정시, 수문과 일체화 시킬 수 있을지, 가능하다면 위치, 높이, 및 개수등 배치가 어떻게 되는지 여부, 날씨, 조도, 카메라 각도, 제품 관리등에 대한 이슈들이 있을 수 있다. 물과 물의 온도변화 속도가 다르므로, 낮과 밤이 바뀌면서 그 온도가 비슷한 순간이 하루에 2회 이상 발생할 것으로 예상될 수 있다. 따라서, 열화상 만으로는 수위판단이 불가능한 상황이 발생할 수 있고, 열감지를 제외한 다른 방식으로 열화상 센서를 보조할 수 있는 구성이 필요할 수 있다. 예시적으로, 열화상과 함께 또는 이를 대체하여 칼라(혹인 모노톤) 형상을 이용해서 수위를 감지해 낼 수 있다.When measuring the water level directly using a thermal image, there may be issues regarding whether it can be integrated with the water gate, if possible, how the location, height, and number are arranged, weather, illumination, camera angle, product management, etc. Since the rate of temperature change between water and water is different, it can be expected that a moment of similar temperature occurs more than twice a day as day and night change. Accordingly, a situation in which it is impossible to determine the water level using only a thermal image may occur, and a configuration capable of assisting the thermal image sensor in a manner other than thermal sensing may be required. For example, the water level can be detected using a color (or monotone) shape with or in place of a thermal image.

도 6은 일실시예에 따라 항공기의 비행속도 측정에 이용되는 피토튜브를 나타낸 도면이다.6 is a view showing a pitot tube used to measure the flight speed of an aircraft according to an embodiment.

피토튜브는 원래 차량이나 선박, 비행체 등의 주행 속도를 감지하기 위한 것으로, 정압과 동압의 압력차이로 유속을 측정. 이물질 유입을 방지하기 위한 유선형의 장애물을 튜브 전방에 설치될 수 있다. 피토튜브는 정확도 우수함하여 수문 시스템에 적용될 수 있고, 이물질 유입의 2차 문제점 해결할 수 있다. Pitot tubes are originally intended to detect the running speed of vehicles, ships, and aircraft, and measure the flow velocity by the difference in pressure between static and dynamic pressures. A streamlined obstacle to prevent the inflow of foreign matter may be installed in front of the tube. The pitot tube has excellent accuracy and can be applied to a sluice system, and can solve the secondary problem of foreign matter inflow.

피토튜브는 주로 기체의 흐름을 이용하는 항공기의 비행속도 측정에 이용될 수 있다. Pitot tubes can be mainly used to measure the flight speed of aircraft using gas flow.

도 7은 일실시예에 따라 액체의 속도와 유량을 측정하는 사례들을 도시한 도면이다.7 is a diagram showing examples of measuring the velocity and flow rate of a liquid according to an embodiment.

일실시예에 따른 피토튜브는 하수처리장 및 소화전에 설치되어 액체의 속도와 유량을 측정하는데 이용될 수 있다.The pitot tube according to an embodiment may be installed in a sewage treatment plant and a fire hydrant and used to measure the velocity and flow rate of the liquid.

도 8은 일실시예에 따른 피토튜브 종류를 나타낸 도면이다.8 is a view showing the type of pitot tube according to an embodiment.

피토튜브는 형태에 따라 L자형, S자형, 데비모블레이드(평균 피토튜브)로 구분될 수 있다. 일반적으로 L자형 피토튜브가 가장 많이 사용되며, S자형은 배관/덕트에 삽입이 용이할 수 있다. S자형은 이물질에 의한 눈막힘 현상이 감소될 수 있으며, 두께가 두꺼울 수 있다. 평균 피토튜브는 여러 포인트에서 측정하여 평균을 내는 방식으로 높은 정확도를 가질 수 있다. Pitot tubes can be classified into L-shape, S-shape, and Devimo blade (average pitot tube) according to their shape. In general, the L-shaped Pitot tube is most often used, and the S-shaped can be easily inserted into the pipe/duct. The S shape may reduce clogging caused by foreign substances and may be thick. The average Pitot tube can have high accuracy by measuring at several points and giving an average.

도 9는 일실시예에 따른 피토튜브를 규격을 도시한 도면이다.9 is a view showing the standard of the Pitot tube according to an embodiment.

피토튜브는 스트인레스 스틸을 이용할 수 있고, 1,000℃의 온도까지 사용 가능하므로, 내구성 우수할 수 있다. 시판 중인 피토튜브는 대략 지름　Ø3~Ø14mm, 길이 100~3,000 mm일 수 있어, 피토튜브 사이즈 선택 가능하다. The pitot tube can be made of stainless steel, and since it can be used up to a temperature of 1,000°C, it can be excellent in durability. Commercially available Pitot tubes can be approximately diameter 　Ø3~Ø14mm and length 100~3,000mm, so the size of the Pitot tube can be selected.

도 10은 일실시예에 따라 피토튜브를 설치하는 것을 나타낸 도면이다.10 is a view showing the installation of a pitot tube according to an embodiment.

일반적으로 정확한 유속 측정을 위해서, 피토튜브　 측정구는 유체 방향과 평행을 유지해야하고, 피토튜브 전단 및 후단부에 직관부가 설치될 수 있다. 본 문제 해결 과제에서는 물의 흐름 방향을 감지하기 위해 피토튜브를 적용할 수 있고, 정확한 유속 측정은 필요하지 않을 수 있다. 수문에 적용 시, 양 방향의 유체 흐름을 감지할 수 있도록 피토튜브를 제내/제외 측을 각각 바라보는 방향으로 설치하여, '순류'와 '역류'를 판단할 수 있다. In general, in order to accurately measure the flow rate, the Pitot tube measurement tool must be kept parallel to the fluid direction, and straight pipes may be installed at the front and rear ends of the Pitot tube. In this problem solving task, a pitot tube can be applied to detect the direction of water flow, and accurate flow velocity measurement may not be necessary. When applied to a sluice gate, the pitot tube is installed in a direction facing the inside/outside side, respectively, so that fluid flow in both directions can be detected, so that'forward flow' and'backflow' can be determined.

일실시예에 따르면, 피토튜브를 설치하는데 있어서, 이물질 유입이 2차 문제가 될 수 있다. 유해가스 배출장치, 의료용 내시경, 계측기 센서 등 이종분야에서 튜브 형태의 물체로 이물질 유입을 방지하기 위한 기술이 활용될 수 있는데, 이물질 유입을 방지하기 위해 압축 기체 또는 액체를 분사하거나 진동 발생을 발생시키거나 더스트와이퍼 기술을 활용할 수 있다.According to an embodiment, in installing the pitot tube, foreign matter inflow may be a secondary problem. There are noxious gas discharge apparatus, medical endoscopes, instrumentation sensors such as a technique for preventing the foreign matter flowing in a heterogeneous field as the object of the tube form can be used, the injection of compressed gas or liquid in order to prevent foreign objects entering or generate a vibration generating Or you can use the dust wiper technology.

상술한 3가지 방법 모두 이물질을 제거하는 동작이 행해지는 동안 측정된 값은 제외할 필요 있다. 압축 기체 또는 액체 분사하는 방법은 압축된 액체(기체)를 분사하는 관을 피토튜브와 일체화하여 설치할 수 있고, 진동 발생시키는 기술은 피토튜브 유입구와 진동자를 대향하여 설치하는 것은 불가할 수 있고, 진동자를 설치한다면 피토튜브와 일체화하여 피토튜브 자체를 진동시켜 이물질을 제거해야 할 수 있다. 더스트와이퍼를 이용하는 기술은 피토튜브 유입구 앞에 설치되어야 하므로 저항으로 인해 파손될 가능성 높을 수 있다. In all three methods described above, it is necessary to exclude a value measured while an operation of removing foreign matter is performed. The method of injecting compressed gas or liquid can be installed by integrating a pipe for injecting compressed liquid (gas) with the pitot tube, and the technology for generating vibration may not be able to install the pitot tube inlet and the vibrator facing the vibrator. If installed, it may be necessary to remove foreign substances by integrating with the Pitot tube and vibrating the Pitot tube itself. Since the technology using a dust wiper must be installed in front of the inlet of the pitot tube, there is a high possibility of damage due to resistance.

도 11은 문틀과 문비의 구조에 따라 수문에 설치 가능 여부를 확인하는 것을 도시한 도면이다.FIG. 11 is a diagram illustrating checking whether or not it is possible to install a sluice gate according to the structure of a door frame and a gate monument.

수문 시스템에 설치한다면 수문이 열린 상태에서 물의 흐름 방향을 판단해야 하므로, 문틀에 설치할 수 있다. 사이드빔의 구조를 보면, 물의 흐름방향과 마주보는 면 외에도 앵커바와 사이드 서포트 빔이 존재할 수 있다. 또한 하단부에는 우일산업 수문의 특징인 퇴적 방지용 구조가 있어 이곳을 활용할 수도 있다. If it is installed in a sluice system, it can be installed on a door frame because the direction of water flow must be determined while the sluice gate is open. Looking at the structure of the side beam, in addition to the surface facing the water flow direction, there may be an anchor bar and a side support beam. In addition, there is a structure for preventing sedimentation, which is a characteristic of the Wooil Industrial sluice gate, so it can be used.

도 12는 일실시예에 따라 수문 시스템에 피토 튜브를 설치하는 것을 도시한 도면이다.12 is a diagram illustrating installation of a pitot tube in a sluice system according to an embodiment.

수문이 잠길 수 있는 모든 높이에서 측정이 필요한 경우, 전체 높이를 확인할 필요가 있고, 계획 수위 설정시 계획수위처럼 물이 차오르는 한계높이가 지정되어 있다면, 이러한 계획수위 주변 부위에 측정센서가 위치할 수 있다. 수문 바닥면 이상부터 위험한 경우, 바닥면을 형성하는 STS 플레이트나 바닥면에 닿는 퇴적 방지용 문틀에 장착 가능할 수 있다.If measurement is required at all heights where the water gate can be locked, it is necessary to check the overall height, and if a limit height at which water rises like the planned water level is specified when setting the planned water level, the measurement sensor can be located around the planned water level. have. If it is dangerous from above the bottom of the sluice gate, it can be mounted on the STS plate forming the bottom surface or the door frame for preventing sedimentation touching the bottom surface.

피토튜브를 이용하여 물의 흐름방향을 측정하는 방법에서 수문과 일체화 시킬 수 있는지, 가능하다면 위치, 높이, 개수등의 배치는 어떻게 해야할지에 대한 이슈가 발생할 수 있다. 또한, 이물질 유입으로 인한 막힘, 와류, 제품 관리에 관한 문제가 발생할 수도 있다. 피토튜브를 문틀에 장착하는 방법이 유력한, 바닥 부위나 모서리 부위에서는 와류가 발생할 수 있고, 와류에 의한 물의 흐름방향 측정 시 오류가 발생할 우려가 높을 수 있다. 따라서, 센터부위나 바닥에서 떨어진 위쪽 등 와류를 피할 수 있는 위치를 선정해야할 수 있다. 또한, 복수개의 피토 튜브로부터 들어오는 값을 가중평균함을써 와류에 의한 왜곡 등을 보정할 수 있다.In the method of measuring the flow direction of water using a pitot tube, an issue may arise as to whether it can be integrated with the sluice gate and, if possible, how to arrange the location, height, number, etc. In addition, clogging due to the inflow of foreign substances, eddy currents, and problems with product management may occur. Vortex may occur at the bottom or corner, where the method of attaching the pitot tube to the door frame is promising, and there may be a high risk of an error occurring when measuring the flow direction of water due to the vortex. Therefore, it may be necessary to select a location where eddy currents can be avoided, such as the center part or the upper part away from the floor. In addition, distortion due to eddy currents can be corrected by weighting average values coming from a plurality of Pitot tubes.

도 13은 일실시예에 따른 전반 속도차법을 도시한 도면이다.13 is a diagram showing a total speed difference method according to an embodiment.

초음파를 이용하여 유체 흐름을 측정할 수 있는데, 전단속도차법과 도플러법으로 유체 흐름 측정 방법이 구분될 수 있다. 전반 속도차법은 유체의 흐름과 같은 방향인 하류측으로 발사된 초음파와 그 반대 방향인 상류측으로 발사된 초음파가 같은 거리를 통과하여 각각 반대편의 수신기까지 도달하는데 걸리는 시간 차일 수 있다. 전단 속도차법은 초음파 유량계 중 가장 광범위하게 사용되고 있는 원리일 수 있고, 측정 원리에 따라 시간차법, 위상차법, 주파수법으로 구분될 수 있다. 회로 기술진보에 따라 측정 정확도도 높아질 수 있다.The fluid flow can be measured using ultrasonic waves, and a method of measuring fluid flow can be classified into a shear rate difference method and a Doppler method. The propagation velocity difference method may be a time difference between the ultrasonic waves emitted to the downstream side in the same direction as the fluid flow and the ultrasonic waves emitted to the upstream side in the opposite direction passing through the same distance and reaching the receivers on the opposite side. The shear rate difference method may be the most widely used principle among ultrasonic flowmeters, and may be classified into a time difference method, a phase difference method, and a frequency method according to the measurement principle. As circuit technology progresses, measurement accuracy can also increase.

도 14는 일실시예에 따른 도플러법을 도시한 도면이다.14 is a diagram illustrating a Doppler method according to an embodiment.

도플러법은 송신파 주파수와 조사된 초음파가 유체 중의 부유물이나 기포로부터 산란, 반사되어 돌아온 수신파 주파수의 차를 이용할 수 있다. 도플러법은 다량의 부유입자나 미소한 기포를 포함하고 있는 유체 측정에 적합할 수 있고, 속도차법 초음파 유량계로 불가능한 슬러리, 하수 등의 유량 측정에 적합할 수 있다. 부유물질이 관의 벽면에 매우 근접한 경우, 정확도가 저하될 수 있다. In the Doppler method, the difference between the frequency of the transmitted wave and the frequency of the received wave returned by scattering and reflecting the irradiated ultrasonic waves from floating objects or bubbles in a fluid can be used. The Doppler method may be suitable for measuring a fluid containing a large amount of suspended particles or microscopic bubbles, and may be suitable for measuring a flow rate of slurry, sewage, etc., which cannot be performed with a velocity difference method ultrasonic flow meter. If the suspended material is very close to the wall of the tube, the accuracy may be degraded.

이물질 많은 하천 환경을 고려하면 수문 시스템 적용에 도플러법이 더 용이할 수 있다. 수문에서 제외측 방향 또는 제내측 방향으로 청색편이가 일어나는지 적색편이가 일어나는지에 따라 물이 어느 쪽으로 흐르고 있는지 구분 가능하여, 역류 발생 시 수문을 차단할 수 있다.Considering a river environment with a lot of foreign matter, the Doppler method may be easier to apply to a hydrological system. It is possible to distinguish which direction water is flowing depending on whether a blue shift occurs or a red shift occurs from the sluice gate to the exclusion side or the inner side of the sluice gate, so that the sluice gate can be blocked when a reverse flow occurs.

도 15는 일실시예에 따른 도플러 유량계 종류를 도시한 도면이다.15 is a diagram showing a type of Doppler flow meter according to an embodiment.

도플러 유량계는 설치방법에 따라 습식과 건식으로 분류될 수 있다. 습식(삽입식, 단관형)은 배관 내에 직접 설치되고, 건식(외벽부착식)은 배관 외부에 클램프 등을 이용하여 설치될 수 있다.Doppler flowmeters can be classified into wet and dry types depending on the installation method. The wet type (insertion type, single tube type) may be installed directly in the pipe, and the dry type (outer wall attachment type) may be installed outside the pipe using a clamp or the like.

건식 도플러 유량계는 짧은 기간의 간이 측정을 목적으로 하고, 습식에 비해 설치 간편하며, 유지보수 용이할 수 있다. 관벽을 통과하는 과정에서 원래의 파형 잃어버릴 수 있다. The dry Doppler flowmeter is for the purpose of simple measurement in a short period of time, and it is easier to install and maintain than the wet type. In the process of passing through the pipe wall, the original waveform may be lost.

습식 도플러 유량계는 유량계측에서 제어 등 공정 프로세스 라인에 설치되어 연속적으로 가동하는 것을 목적으로 설계될 수 있다. 건식에 비해 정확도, 정밀도 우수할 수 있다. Wet Doppler flowmeters can be designed for the purpose of being installed in a process line, such as control from flow metering, to operate continuously. Compared to dry type, accuracy and precision can be superior.

도 16은 일실시예에 따른 도플러 유량계 설치 형태를 도시한 도면이다.16 is a view showing an installation form of a Doppler flow meter according to an embodiment.

도플러 유량계 관로에 설치 될 때, 관로의 형태 및 설치 조건에 따라 밴드 타입 또는 세로대 타입으로 설치될 수 있다. 내부 수위가 작업할 수 있는 조건이 아닌 경우 세로대 타입으로 설치될 수 있다.When installed in the Doppler flowmeter pipe, it can be installed in a band type or vertical band type depending on the shape of the pipe and the installation conditions. If the internal water level is not a condition for working, it can be installed vertically.

도 17은 일실시예에 따라 도플러 유량계를 도문에 설치하는 것을 도시한 도면이다.17 is a diagram illustrating installation of a Doppler flow meter on a gate according to an embodiment.

수문 시템에 도플러 유량계가 설치된다면, 수문이 열린 상태에서 물의 흐름 방향을 판단해야 하므로, 문틀에 설치될 수 있고, 습식 도플러 유량계 적용할 수 있다. 밴드 및 세로대 타입과 같이, 도플러 유량계 고정시킬 수 있는 지지대를 이용하여 수문과 일체화 될 수 있다. 세로대 타입과 같이, 도플러 유량계와 지지대를 수직이 되게 제작하여 수로 바닥면에서 측정하는 것도 가능할 수 있다.If a Doppler flow meter is installed in the sluice system, it is necessary to determine the direction of water flow while the sluice gate is open, so it can be installed on the door frame, and a wet Doppler flow meter can be applied. It can be integrated with the sluice gate by using a support that can fix the Doppler flow meter, such as the band and vertical column type. As with the vertical bar type, it may be possible to make the Doppler flowmeter and the support vertically and measure it from the bottom of the channel.

도플러 유량계를 이용하여 물의 흐름방향을 측정하는 경우, 수문과 일체화 가능한지, 가능하다면 위치, 높이, 개수등 배치는 어떻게 되는지에 관한 이슈가 발생할 수 있다. 또한, 부유물 부착으로 인하여 측정이 어려울 수 있고, 제품 관리 문제가 있을 수 있다. 부유물 등의 이물질이 측정에 상당한 영향을 미치고, 부유물에 의해 센서가 가려지는 경우 측정에 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 부유물에 영향을 받지 않는 추가 보호 구성이 필요할 수 있다.When measuring the flow direction of water using a Doppler flow meter, an issue may arise as to whether it is possible to integrate with the sluice gate and, if possible, how the location, height, number, etc. are arranged. In addition, measurement may be difficult due to the attachment of floating objects, and there may be problems with product management. When foreign substances such as floating objects have a significant influence on the measurement, and the sensor is covered by the floating objects, a problem may occur in the measurement. Therefore, additional protective configurations that are not affected by floating objects may be required.

도 18은 일실시예에 따른 로드셀을 설치한 도면이다.18 is a view in which a load cell is installed according to an embodiment.

제내/외측 수위를 비교, 판단하는 기술로 로드셀을 적용할 수 있다. 특히, 문이 개방된 상태에서 수위나 물의 흐름을 판단하였다면, 수문이 닫힌 상태에서 수위를 판단하는 것이기 때문에 수문을 센싱부로서 활용될 수 있다.A load cell can be applied as a technology that compares and judges the internal/external water level. In particular, if the water level or the flow of water is determined while the door is open, since the water level is determined while the door is closed, the sluice gate can be used as a sensing unit.

도 19는 일실시예에 따라 수분에 로드셀을 장착한 도면이다.19 is a view in which a load cell is mounted on moisture according to an embodiment.

수문은 문틀에 고정되어 있으며, 적어도 수문이 문틀을 따라 상하로 이동할 수 있는 구조이기 때문에 이동 가능한 정도의 틈이 문틀과 문비 사이에 존재할 수 있다. 이 틈에 압력센서 혹은 스케일(로드셀)을 두어 수문이 수압에 의해 밀렸을 때, 특히, 슬루스게이트는 수압이 수문의 무게를 이겨내면 수압에 의해 수문이 열리는 방식을 활용하는 수문이므로 수압으로 수문 개폐가 가능한 압력이 가해지는데, 이 때 가해지는 힘이 약 1톤 이상이므로 이를 활용할 수 있다. 그 밀린 방향과 힘을 측정 할 수 있다. The sluice gate is fixed to the door frame, and at least, since the sluice gate can move up and down along the door frame, a movable gap may exist between the door frame and the gate. When a sluice gate is pushed by water pressure by placing a pressure sensor or a scale (load cell) in this gap, in particular, the sluice gate is a sluice gate that uses a method that the sluice gate is opened by the water pressure when the water pressure overcomes the weight of the sluice gate. The pressure that can be opened and closed is applied, and since the applied force is about 1 ton or more, it can be utilized. The pushed direction and force can be measured.

더치커피메이커나 압력밥솥 등의 경우 무게에 따라 달라지는 압력을 측정하여 커피메이커의 진동 혹은 압력밥솥의 열과 압력을 조절하는 것으로서, 이러한 무게 측정방식은 수문에 치환하여 활용 가능하다. In the case of a Dutch coffee maker or a pressure cooker, the vibration of the coffee maker or the heat and pressure of the pressure cooker are controlled by measuring the pressure that varies depending on the weight, and such a weight measurement method can be used by replacing the sluice gate.

수문이 상하로 움직이는 문틀에서 수문과의 사이 공간에 로드셀을 두고, 제내/외측의 압력차를 통해 어느 한 쪽의 로드셀에서 압력을 감지하는 것으로 밀린 방향과 힘을 측정하여 수위차를 비교할 수 있다. The load cell is placed in the space between the sluice gate in the door frame where the sluice gate moves up and down, and the pressure is sensed by either load cell through the pressure difference inside/outside, and the pushed direction and force can be measured and the water level difference can be compared.

문틀에서 문비와 접촉하는 부위에는 문비가 움직일 수 있을 정도의 공간이 존재하고, 이 공간에 문비가 수압에 의해 움직일 수 있는 제내외측 방향으로 각각 하나 이상의 압력센서(스케일, 로드셀)을 장착함으로써 강한 수압이 발생되는 방향을 확인할 수 있다. In the part of the door frame that comes into contact with the munbi, there is a space that allows the munbi to move, and in this space, at least one pressure sensor (scale, load cell) is installed in each of the inner and outer directions in which the munbi can move by hydraulic pressure. You can check the direction in which this occurs.

도 20은 일실시예에 따른 로드셀의 측정 원리를 도시한 도면이다.20 is a diagram illustrating a measurement principle of a load cell according to an embodiment.

힘이나 하중 등의 물리량을 전기적 신호로 변환시켜 측정하는 하중감지센서(Transducer)는 힘이나 하중에 대하여 구조적으로 안정된 변형을 발생시키는 탄성 변형체(Elastic Strain Member)의 수감부에서 발생하는 물리적 변형을 스트레인 게이지를 이용하여 전기저항 변화로 변환시킬 수 있다.A load sensor (transducer) that converts physical quantities such as force or load into an electrical signal and measures it is a strain gauge that measures the physical deformation that occurs in the confinement part of the elastic strain member that generates structurally stable deformation against the force or load. It can be converted into electrical resistance change by using.

도 21은 일실시예에 따른 기둥형 로드셀을 도시한 도면이다.21 is a view showing a columnar load cell according to an embodiment.

로드셀은 형태, 무게 감지 방식에 따라 종류를 구분할 수 있다. 형태에 따라 기둥형(column type, canister), 환상형(ring type), 휨형(bending type), 전단형(shear type)으로 구분할 수 있다.Types of load cells can be classified according to their shape and weight sensing method. Depending on the shape, it can be classified into a column type, canister, ring type, bending type, and shear type.

기둥형 로드셀은 위에서 아래로 하중을 가하는 종류로, 2장의 스트레인 게이지를 종/횡으로 부착하여 압축력 측정할 수 있고, 대용량의 load cell 제작에 용이할 수 있다. 분해능이 낮으며, 비스듬하게 가해지는 하중에 대해 오차가 크므로 사용에 주의해야 할 수 있다. The columnar load cell is a type that applies a load from top to bottom, and can measure the compressive force by attaching two strain gauges vertically and horizontally, and it is easy to manufacture a large-capacity load cell. Since the resolution is low and the error is large for a load applied at an angle, care may be taken in use.

도 22는 일실시예에 따른 환상형 로드셀을 도시한 도면이다.22 is a view showing an annular load cell according to an embodiment.

환상형 로드셀은 둥근 원형의 내면에 4장의 스트레인 게이지를 부착한 형태일 수 있고, 기둥형보다 분해능이 높고, 방향도 인장,압축형 모두 사용이 가능할 수 있다. The annular load cell can be in the form of attaching four strain gauges to the inner surface of a round circle, has a higher resolution than a column type, and can be used in both tension and compression types.

도 23은 일실시예에 따른 휨형 로드셀을 도시한 도면이다.23 is a view showing a flexible load cell according to an embodiment.

휨형 로드셀은 사각 막대를 한쪽이나 양쪽을 지지하여 휘어지는 양을 측정하는 방식을 활용할 수 있다. 휨형 로드셀은 부착하기가 용이하고, 정밀도가 높을 수 있고, 대용량의 제작이 어렵고 구조상 밀봉하기 어려워 사용 환경의 제약을 받을 수 있다. The bending type load cell can utilize a method of measuring the amount of bending by supporting one or both square bars. The bent load cell is easy to attach, can have high precision, and is difficult to manufacture in a large capacity and is difficult to seal due to its structure, so it can be limited in the use environment.

도 24는 일실시예에 따른 전단형 로드셀을 도시한 도면이다.24 is a view showing a shear type load cell according to an embodiment.

전단형 로드셀은 스트레인 게이지를 45도 방향으로 부착하여 전단응력을 측정하고, 횡하중측정이 좋고 내력이 강하다. Shear type load cell measures shear stress by attaching a strain gauge in the direction of 45 degrees, and the lateral load measurement is good and the proof strength is strong.

도 25는 일실시예에 따른 로드셀 종류에 따른 측정용량의 범위를 나타낸 표이다.25 is a table showing a range of a measurement capacity according to a load cell type according to an embodiment.

로드셀 종류에 따라 측정용량 범위도 다양할 수 있다. 빔 형태의 휨형 로드셀을 제외한 나머지는 수문에 적용 가능한 용량일 수 있으나, 제품에 따라 용량 범위 제각각이므로 제품 선택 시 용량을 확인해야 할 수 있다.Depending on the type of load cell, the measurement capacity range may also vary. Except for the beam-shaped bending load cell, the remaining capacity may be applicable to the sluice gate, but the capacity range varies depending on the product, so it may be necessary to check the capacity when selecting a product.

도 26은 일실시예에 따라 수문에 적용 가능한 용량을 도시한 도면이다.26 is a diagram showing a capacity applicable to a sluice gate according to an embodiment.

피로 수명은 정격용량(로드셀 성능 범위 내에서 가해지는 힘의 상한치)으로 부하가 몇 회 걸릴 수 있는지를 표시되는 수치일 수 있다. 정격용량 이상의 힘을 장시간 가하면 손상될 수 있고, 적절한 사용과 관리, 보존이 올바르게 행해지면 반영구적으로도 사용할 수 있다.Fatigue life may be a value indicating how many times the load can be applied with the rated capacity (the upper limit of the force applied within the load cell performance range). If a force above the rated capacity is applied for a long time, it may be damaged, and if proper use, management, and preservation are performed correctly, it can be used semi-permanently.

도 27은 일실시예에 따른 로드셀의 소재를 도시한 도면이다.27 is a view showing a material of a load cell according to an embodiment.

로드셀은 알루미늄, 철, 스테인레스 스틸 소재가 주로 사용될 수 있고, 방수형 제품도 시판 중이다.Aluminum, iron, and stainless steel materials can be mainly used for load cells, and waterproof products are also on the market.

도 28은 일실시예에 따른 로드셀 설치 시 주의사항을 도시한 도면이다.28 is a diagram showing precautions when installing a load cell according to an embodiment.

로드셀 설치 시 지지 구조물까지 하중 전달이 올바르게 되고 있는지 확인해야할 수 있다. 정확한 측정을 위해 이상적인 부하 적용 방향을 구해야 할 수 있고, 부하가 중심에 가해지도록 설치되어야 할 수 있고, 측면에서 힘이 가해지는 것을 피해 설치되어야 한다.When installing the load cell, it may be necessary to check whether the load is transmitted to the supporting structure correctly. For accurate measurement, it may be necessary to find the ideal load application direction, it may have to be installed so that the load is applied to the center, and it must be installed to avoid applying force from the side.

도 29는 일실시예에 따른 수문 시스템에 로드셀을 설치한 것을 도시한 도면이다.29 is a view showing the installation of a load cell in a sluice system according to an embodiment.

수문이 닫힌 상태에서 측정하므로 문비에 적용 가능할 수 있고, 방수형 제품 사용되어야 하며, 제내/제외 수위 비교를 위해 제내/제외 측 같은 높이에 각각 설치되어야 할 수 있다. 로드셀 설치 높이가 설정되어야 할 수 있다.Since it is measured with the sluice gate closed, it may be applicable to the gate, and a waterproof product must be used, and may have to be installed at the same height on the inside/outside side for comparison of the inside/outside water level. The load cell installation height may have to be set.

로드셀을 이용하여 제내/외측 수위 비교시, 수문과 일체화되어야 하며, 가능하다면 위치, 높이, 개수 등 배치에 관한 이슈가 발생할 수 있다. 또한, 영점 조절, 지속적인 눌림 발생으로 인한 파손문제, 하중이 로드셀 중심 외에 다른 부위에 가해지는 문제가 발생할 수 있다. 톤 급의 무게를 갖는 수문에서 수위가 충분히 높지 않은 경우 수압으로 수문이 유의미하게 밀리지 않을 수 있고, 수위가 높지 않은 경우 수문이 충분히 밀려나지 않는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 수문의 바닥 쪽에서 발생하는 미약한 밀림을 측정할 수 있는 방안이 필요할 수 있다.When comparing the internal/external water level using a load cell, it must be integrated with the sluice gate, and if possible, issues related to placement, such as location, height, and number, may arise. In addition, there may be problems with zero point adjustment, damage caused by continuous pressing, and problems in which load is applied to other parts than the center of the load cell. In a sluice gate having a ton-level weight, if the water level is not high enough, the sluice gate may not be pushed significantly due to water pressure, and if the water level is not high, a problem may arise that the sluice gate is not pushed out sufficiently. Therefore, it may be necessary to measure the weak slip occurring at the bottom of the sluice gate.

도 30은 일실시예에 따른 승강플로트가 설치된 것을 도시한 도면이다.30 is a view showing that the elevating float is installed according to an embodiment.

일반적으로 수위를 측정하는 방식 중 가장 많이 사용되는 방식은 플로트방식이며, 플로트방식은 다소 정확도는 떨어지지만 반영구적이고 대부분의 경우 설치가 용이할 수 있다. 수문이 닫힌 경우, 정확히 수위값을 판단할 필요성이 없으며, 단순히 내/외측 간 어느 쪽 수위가 더 높은지만 확인하면 된다. 하나 이상의 플로트가 수위에 따라 상하로 움직일 수 있으면서 재 사용 시 이전 수위에 구애받지 않고 정상적으로 수위 비교에 활용할 수 있다면, 상당한 활용도가 있을 것이다. 제내측과 제외측에 각각 관로를 두어 양 측의 수위를 측정하고 그 높이차를 통해 개폐를 제어하는 방법을 활용하여 플로트를 통해 측정된 양 측의 수위차를 기반으로 수문의 구동을 조절하는 기술을 구현할 수 있다. In general, the most commonly used method of measuring the water level is the float method, and although the float method is somewhat less accurate, it is semi-permanent and can be easy to install in most cases. When the sluice gate is closed, there is no need to accurately judge the water level, and simply check which water level is higher between the inside and outside. If more than one float can move up and down according to the water level, and can be used for normal water level comparison, regardless of the previous water level when reused, there will be considerable utility. Technology that controls the driving of the floodgate based on the water level difference measured through the float by using a method of measuring the water level on both sides by placing a pipe on the inner side and the outer side respectively, and controlling the opening and closing through the height difference. Can be implemented.

문비의 제내측 면과 제외측 면에 각각 적어도 하나씩 승강 슬릿을 적용할 수 있고, 각 승강 슬릿마다 플로트를 두어 수위에 따라 승강될 수 있도록 구성될 수 있다. 제내외측 플로트의 높이 차이를 통해 수문의 개방시기 판단할 수 있다. At least one elevating slit may be applied to each of the inner side and the exclusion side of the munbi, and a float may be placed for each elevating slit to be configured to be elevated according to the water level. The opening timing of the sluice gate can be determined through the difference in the height of the inner and outer floats.

승강 플로트를 이용하여 제내/외측 수위를 비교하는 경우, 수문과 일체화 가능한지, 가능하다면 배치는 어떻게 되지는 이슈가 발생할 수 있다. 또한, 영점 조절, 너울에 의한 요동이나 침하 발생하거나 부유물에 의한 파손 문제등이 있을 수 있다. When comparing the internal/external water level using the lifting float, there may be an issue of whether it is possible to integrate with the sluice gate and, if possible, how the arrangement is done. In addition, there may be problems with zero point adjustment, fluctuations or settlements due to swells, or breakages due to floating objects.

너울에 의한 변수가 많고, 바람에 의한 국부적이고 순간적인 수위 역전 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 외부 요인에 의한 순간적인 영향을 방지할 수 있는 방안이 필요할 수 있다. There are many variables due to the swell, and a local and instantaneous water level reversal problem may occur due to the wind. Therefore, a method of preventing an instantaneous influence by an external factor may be required.

Claims

Munbi; A door frame supporting the munbi; A winder that is fixed to the door frame and performs an opening and closing operation of the door frame; And In the hydrological system comprising a control panel for controlling the operation of the winding machine,
The control panel,
A system for generating a signal to determine the water level of the area to be monitored by using a thermal image of the outside water level, and to drive the winder to close the water gate when the water level exceeds a predetermined planned water level.

The method of claim 1,
A system for determining the water level using a water level line identified from an image photographing the area to be monitored together with the thermal image

Munbi; A door frame supporting the munbi; A winding machine that is fixed to the door frame and performs an opening/closing operation of the door frame; And In the hydrological system comprising a control panel for controlling the operation of the winding machine,
The system further comprises at least one Pitot tube for providing a signal by sensing a flow rate in a waterway through which water under the moonbye passes,
The control panel is a system for controlling the winder to close the door when a reverse flow from the exclusion side to the inside through the waterway occurs according to the signal.

The method of claim 3,
The at least one pitot tube includes a first pitot tube installed toward an exclusion side and a second pitot tube installed toward an inner side in a direction opposite to the first pitot tube,
The control panel determines whether the reverse flow occurs by comparing a first signal provided by the first Pitot tube and a second signal provided by the second Pitot tube.

The method of claim 3,
The at least one Pitot tube includes a plurality of Pitot tubes installed at different positions,
The control panel is a system for determining whether the reverse flow occurs by a weighted average of the signals provided by the plurality of Pitot tubes.

Munbi; A door frame supporting the munbi; A winding machine that is fixed to the door frame and performs an opening/closing operation of the door frame; And In the hydrological system comprising a control panel for controlling the operation of the winding machine,
The system further includes at least one ultrasonic sensor unit for providing a signal by detecting a flow velocity in a channel through which water passes under the moonbi,
The control panel is a system for controlling the winder to close the door when a reverse flow from the exclusion side to the inside through the waterway occurs according to the signal.

The method of claim 6,
The at least one ultrasonic sensor unit is installed toward the exclusion side or the inner side, and as a reverse flow of water from the exclusion side to the inner side occurs, provides an output signal shifted in red or blue compared to usual,
The control panel determines whether or not the reverse flow occurs according to the output signal.

Munbi; A door frame supporting the munbi; A winding machine that is fixed to the door frame and performs an opening/closing operation of the door frame; And In the hydrological system comprising a control panel for controlling the operation of the winding machine,
The system is disposed between the door frame and the door frame and the door frame is closed, the at least one load cell for providing an output signal by detecting the force that the door frame presses the door frame in a direction inside or outside the door. Including more,
The control panel determines whether the water level on the excluded side is high or the water level on the inner side is high, using the output signal when the Moonbi is closed, and when the water level on the inner side is higher than the reference value, A system for controlling the winder to wind and open the closed door.

The method of claim 8,
The at least one load cell is a first load cell disposed to be sandwiched between the door frames in a direction of an exclusion side based on the munbi, and a first load cell disposed to be sandwiched between the door frames in a direction opposite to the first load cell with respect to the munbi. Including 2 load cells,
The control panel determines whether the reverse flow occurs by comparing a first signal provided by the first load cell and a second signal provided by the second load cell with a designated reference signal.

Munbi; A door frame supporting the munbi; A winding machine that is fixed to the door frame and performs an opening/closing operation of the door frame; And In the hydrological system comprising a control panel for controlling the operation of the winding machine,
The system includes at least one set of floating parts that are disposed at one of the door frame or the door frame and move up and down in opposite directions to compare the water level in the inside direction and the water level in the excluding side when the door frame is closed,
The control panel is configured to wind up and open the closed munbi when the first part in the inner direction of the floating parts is higher than the second part in the excluding side when the munbi is closed. Control system.