KR20210089422A - 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템에 관한 것이다.
상세하게는,
정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템(1)에 있어서,
공기를 압축, 압축된 공기를 배출하는 터보수단(100) 및 상기 터보수단(100)의 작동 상태를 실시간 확인하고, 제어, 관리할 수 있도록 하는 작동상태원격관리제어수단(200);으로 구성되어,
관리자가 현장 뿐만 아니라, 거리에 관계없이 현장에 설치된 터보수단(100)의 작동 상태를 전용 단말기를 이용하여 실시간 확인하고, 이를 제어, 관리할 수 있도록 함으로서,
터보수단(100)의 관리의 용이성, 가동 안전성, 안정성이 극대화되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이때, 터보수단(100)은,
일정 부피의 터보수단하우징(H);과, 메인 전원이 공급되도록 하는 메인전원공급부(110);와, 상기 터보수단하우징(H) 내부 일측에 위치되고, 공기를 압축, 압축된 공기를 배출하는 터보장치부(120);와, 상기 터보장치부(120)의 내, 외부에 위치하여, 터보장치부(120)의 실시간 작동 상태를 확인하는 센서부(130); 및 상기 메인전원공급부(110)의 전원 ON-OFF 제어는 물론, 센서부(130)로부터 획득되는 터보장치부(120)의 실시간 작동 상태에 대한 정보를 확인하고, 저장, 관리하는 가동시스템제어부(140);로 구성되되,
센서부(130)는,
터보장치부(120)의 다양한 작동 상태에 대한 정보를 확인, 획득하는 터보장치센싱모듈(131); 및 상기 터보장치센싱모듈(131)로부터 확인되는 터보장치부(120)의 실시간 정보가 가동시스템제어부(140)로 전달되도록 하는 센싱정보통신모듈(132);로 구성되고,
가동시스템제어부(140)는,
센싱정보통신모듈(132)을 통해 전달되는 터보장치부(120)에 대한 실시간 정보를 저장하는 터보장치작동상태데이터저장모듈(141); 및 센싱정보통신모듈(132)을 통해 전달되는 터보장치부(120)에 대한 실시간 정보를 바탕으로 터보장치부(120)의 작동 조건을 설정하거나, 또는, 사용 목적에 따라 사전에 저장되어 있는 터보장치부(120)의 작동 조건을 선택하여, 터보장치부(120)가 관리자가 설정, 선택한 특정 작동 조건으로 가동되도록 하는 메카닉시스템설정모듈(142);로 구성되어,
터보장치부(120)의 작동 상태를 실시간 확인하여 안전하게 관리할 수 있도록 함과 동시에, 가동시스템제어부(140)에 의해 터보장치부(120)가 안정적으로 작동되도록 한다.
또한, 작동상태원격관리제어수단(200)은,
가동시스템제어부(140)에 의한 터보장치부(120)의 실시간 작동 상태 및 센서부(130)로부터 획득한 정보를 관리자에게 송신하고, 관리자로부터 전달되는 특정 신호를 수신할 수 있도록 외부와 통신 가능하도록 하는 터보수단정보교환통신부(210); 및 IoT(Internet of Things) 기술을 기반으로 상기 터보수단정보교환통신부(210)를 통해 가동시스템제어부(140)에 의한 터보장치부(120)의 작동 상태를 실시간 확인, 관리자가 거리에 관계없이 전용 단말기를 이용하여 가동시스템제어부(140)를 원격 제어할 수 있도록 하는 IoT시스템제어부(220);로 구성되어,
관리자가 전용 단말기를 이용, IoT시스템제어부(220)를 통해, 가동시스템제어부(140)에 의한 터보장치부(120)의 작동 상태를 확인하고, 거리에 관계없이 관리자가 획득한 터보장치부(120)에 대한 다양한 정보를 고려, 가동시스템제어부(140)를 제어하여, 터보장치부(120)의 실시간 작동 상태를 관리할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
이로 인해, 본 발명은, 관리자가 현장에 설치된 터보수단(100)의 작동 상태 및 가동 스케줄을 거리에 관계없이 실시간 확인, 상황에 따라 작동 조건 및 가동 스케줄을 관리, 제어할 수 있도록 함으로서, 터보수단(100)의 관리의 용이성 및 전문성을 제고(提高)한다는 이점이 있다.

Description

정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템{Remote administration system for turbo machine based on IoT}

본 발명은 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 터보수단(송풍기, 압축기가 형성된 압축 공기 공급 시스템)의 실시간 작동 조건을 현장에서 뿐만 아니라, 거리에 관계없이 관리자가 전용 단말기를 이용하여, 터보수단의 실시간 작동 상태를 확인, 제어할 수 있도록 함으로서, 관리의 용이성 및 전문성, 안전성이 제고(提高)되도록 하는 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 터보기계(송풍기, 압축기)는 임펠러의 회전 구동에 의해 기체를 압축하는 장치이다.

이러한, 터보기계(송풍기, 압축기)는 이미 다양한 기술이 공개되어, 산업 현장의 환경에 맞는 적합한 형상과 사양을 가진 여러 종류의 터보기계가 출시되고 있다.

이와 동반하여, 종래의 터보기계(송풍기, 압축기)의 효율을 높이기 위해서, 임펠러의 형상 또는 냉각방법 및 냉각수단에 대한 복잡한 설계 변경 및 이를 토대로 한 제작으로 터보기계(송풍기, 압축기)의 효율 및 냉각 성능을 향상시키는 기술들이 다양하게 제시되고 있다.

그러나, 아무리 효율 및 성능이 우수한 터보기계(송풍기, 압축기)가 각 현장에 설치되어 있다 한들, 터보기계(송풍기, 압축기)의 관리가 꾸준히 이루어지지 못하면, 결국, 효율 및 성능은 물론, 안전성이 저하되는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명은, 종래의 문제점을 해결할 수 있는, 터보기계(송풍기, 압축기)를 안정적으로 운용할 수 있도록 하는 관리 시스템을 제공하고자 한다.

이에, 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템에 관한 선행기술로서,

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0102806호의 "무선 IoT 기반 원격 진단장치"(이하, '선행기술 1'이라 함.)는,

냉동기에 전원을 공급 또는 차단하는 전원부와, 외부의 관리서버와 통신하는 통신부와, 상기 냉동기의 전류 또는 전압을 감지하는 전력감지부와, 기 설정된 시간 스케줄로 상기 냉동기의 전력정보를 획득하여 상기 통신부를 통해 상기 관리서버로 전송하고, 상기 전력정보가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 관리서버로부터 제어신호를 수신하여 상기 전원부를 통해 상기 냉동기의 전원을 차단시키는 제어부를 포함함으로서, 냉동기의 전력량을 감시하여 신속하게 고장진단을 할 수 있도록 하는 무선 IoT 기반 원격 진단장치에 관한 것이다.

또 다른 선행기술로는,

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 대한민국 등록특허공보 제10-0488210호의 "압축기 원격 감시시스템"(이하, '선행기술 2'라 함.)으로서,

압축기의 현저한 기술적 사항을 발견하기 위해서 서버컴퓨터는 인터넷통신, 광통신라인, 전기통신라인 및 무선통신 중 적어도 하나를 통하여 각각의 압축기의 실제상태 데이터를 입수하고, 입수된 실제상태 데이터 및 입수된 실제상태 데이터와 비교될 미리정해진 데이터베이스를 저장하고, 서비스센터컴퓨터는 서비스직원 및 압축기 중 적어도 하나로 현저한 기술적 사항을 출력하여, 서비스직원, 압축기 및 압축기의 사용자 중 적어도 하나가 압축기내의 현저한 기술적 사항을 적절히 취급할 수 있도록 하는 압축기 원격 감시시스템에 관한 것이다.

살펴본 바와 같이, 상기 선행기술 1 내지 선행기술 2는 본 발명과 기술적 사상이 유사, 동일한 기술분야로서, 본 발명과 대비하여, 발명이 해결하고자 하는 과제 및 해결수단에 있어 일부 유사, 동일한 기술적 개념이 존재하지만, 이는, 응당, 유사, 동일한 기술적 사상을 가진 발명이라면 반드시 필요한 구성에 불과하다.

즉, 어떠한 장치, 또한 통신망을 이용하여 이를 제어하고자 하는 포괄적인 제어 시스템 등은, 그 어떠한 장치를 제어하기 위한 관리 시스템 관련 기술이라면 반드시 구성되어야 할 가장 기본적인 구성이라 할 것이다.

그러나, 상기 선행기술 1 내지 선행기술 2와 본 발명은, 장치와, 그 장치를 제어하기 위한 구체적인 해결수단 및 이로 인한 구체적인 목적, 효과에 있어 차이가 있다.

따라서, 본 발명은, 상기 선행기술 1 내지 선행기술 2를 포함한 종래의 터보기계 및 이를 제어하는 관리 시스템 관련 기술과는 다른, 본 발명만의 발명의 해결하고자 하는 과제(발명의 목적), 이를 해결하기 위한 해결수단(구성요소) 및 이를 해결함으로서 발휘되는 효과를 기반으로, 그 기술적 특징을 꾀하고자 한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0102806호 (2019.09.04. 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-0488210호 (2005.04.28. 등록)

이에, 본 발명은 상기 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,

관리자가 현장에서 뿐만 아니라, 거리에 관계없이 현장에 설치되어 있는 터보수단의 작동 상태를 실시간 확인하여, 제어, 관리할 수 있도록 하는 정보통신기술 기반의 터보수단 원격 관리 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은,

터보수단을 개발, 생산, 판매하는 개발사가 출고된 터보수단의 작동 상태를 실시간 모니터링할 수 있는 관제실을 운용하여, 터보수단에 대한 다양한 정보(성능, 효율, 고장 형태, 수명)를 획득, 축적함으로서, 이를 바탕으로 새로운 터보수단을 개발함에 있어, 축적된 데이터를 가공, 분석하여 빅데이터로 활용할 수 있도록 하는 정보통신기술 기반의 터보수단 원격 관리 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위해 안출된 것으로서,

정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템에 있어서,

공기를 압축, 압축된 공기를 배출하는 터보수단;

상기 터보수단의 작동 상태를 실시간 확인하고, 제어, 관리할 수 있도록 하는 작동상태원격관리제어수단;으로 구성되어,

관리자가 현장 뿐만 아니라, 거리에 관계없이 현장에 설치된 터보수단의 작동 상태를 전용 단말기를 이용하여 실시간 확인하고, 이를 제어, 관리할 수 있도록 함으로서,

터보수단의 관리의 용이성, 가동 안전성, 안정성이 극대화되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이때, 터보수단은,

일정 부피의 터보수단하우징;

메인 전원이 공급되도록 하는 메인전원공급부;

상기 터보수단하우징 내부 일측에 위치되고, 공기를 압축, 압축된 공기를 배출하는 터보장치부;

상기 터보장치부의 내, 외부에 위치하여, 터보장치부의 실시간 작동 상태를 확인하는 센서부;

상기 메인전원공급부의 전원 ON-OFF 제어는 물론, 센서부로부터 획득되는 터보장치부의 실시간 작동 상태에 대한 정보를 확인하고, 저장, 관리하는 가동시스템제어부;로 구성되되,

센서부는,

터보장치부의 다양한 작동 상태에 대한 정보를 확인, 획득하는 터보장치센싱모듈;

상기 터보장치센싱모듈로부터 확인되는 터보장치부의 실시간 정보가 가동시스템제어부로 전달되도록 하는 센싱정보통신모듈;로 구성되고,

가동시스템제어부는,

센싱정보통신모듈을 통해 전달되는 터보장치부에 대한 실시간 정보를 저장하는 터보장치작동상태데이터저장모듈;

센싱정보통신모듈을 통해 전달되는 터보장치부에 대한 실시간 정보를 바탕으로 터보장치부의 작동 조건을 설정하거나, 또는, 사용 목적에 따라 사전에 저장되어 있는 터보장치부의 작동 조건을 선택하여, 터보장치부가 관리자가 설정, 선택한 특정 작동 조건으로 가동되도록 하는 메카닉시스템설정모듈;로 구성되어,

터보장치부의 작동 상태를 실시간 확인하여 안전하게 관리할 수 있도록 함과 동시에, 가동시스템제어부에 의해 터보장치부가 안정적으로 작동되도록 하고,

작동상태원격관리제어수단은,

가동시스템제어부에 의한 터보장치부의 실시간 작동 상태 및 센서부로부터 획득한 정보를 관리자에게 송신하고, 관리자로부터 전달되는 특정 신호를 수신할 수 있도록 외부와 통신 가능하도록 하는 터보수단정보교환통신부;

IoT(Internet of Things) 기술을 기반으로 상기 터보수단정보교환통신부를 통해 가동시스템제어부에 의한 터보장치부의 작동 상태를 실시간 확인, 관리자가 거리에 관계없이 전용 단말기를 이용하여 가동시스템제어부를 원격 제어할 수 있도록 하는 IoT시스템제어부;로 구성되어,

관리자가 전용 단말기를 이용, IoT시스템제어부를 통해, 가동시스템제어부에 의한 터보장치부의 작동 상태를 확인하고, 거리에 관계없이 관리자가 획득한 터보장치부에 대한 다양한 정보를 고려, 가동시스템제어부를 제어하여, 터보장치부의 실시간 작동 상태를 관리할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서는 특허등록청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 상기 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면,

1. 관리자가 현장에서 뿐만 아니라, 거리에 관계없이 현장에 설치되어 있는 터보수단의 작동 상태를 실시간 확인하여, 제어, 관리할 수 있다.

즉, 터보수단의 토출 압력, 유량, 소비 전력, 회전수, 필터의 차압, 흡입 온도, 토출 온도, 게이지 압력-체적 유량 관계의 성능 표에서의 현재 작동 위치 등을 실시간 확인하여, 안전하고 안정된 운용이 이루어지도록 한다.

2. 터보수단의 실시간 작동 상태를 관리자가 용이하게 확인할 수 있어, 상황 및 목적에 맞게 그때그때 작동 조건을 적절하게 변경하여, 최적의 작동 조건으로 터보수단이 가동되도록 할 수 있다.

3. 또한, 터보수단의 작동 상태를 실시간 확인하여, 운용범위를 안정적으로 유지할 수 있도록 함으로서, 서지(surge)의 발생 또는 이상(異常) 현상으로부터 터보수단을 미연에 보호함과 동시에, 계획(가동 스케줄)에 없던 일시적인 휴지(休止) 상태를 확보해야 되는 것을 최소화하여, 라인의 지속성 및 생산성이 극대화되도록 한다.

4. 터보수단을 개발, 생산, 판매하는 개발사가 출고된 터보수단의 작동 상태를 실시간 모니터링할 수 있는 관제실을 운용하여, 터보수단에 대한 다양한 정보(성능, 효율, 고장 형태, 수명)를 획득, 축적함으로서, 이를 바탕으로 새로운 터보수단을 개발함에 있어, 축적된 데이터를 가공, 분석하여 빅데이터로 활용할 수 있도록, 출고된 모든 터보수단의 가동 데이터 및 이상(異常) 데이터 등, 다양한 데이터들(가동 데이터, 이상(異常) 데이터, 정비 데이터 등)을 저장, 누적하여 제공할 수 있다.

즉, 관리자가 터보수단을 용이하게 관리함과 동시에, 거리에 관계없이 어디서든 통신망을 이용하여 실시간 작동 상태를 확인, 이를 바탕으로 제어, 관리할 수 있도록 하고, 나아가, 관제실에서 출고된 모든 터보수단을 모니터링할 수 있도록 함으로서, 터보수단에 대한 다양한 정보를 축적할 수 있을 뿐만 아니라, 이상(異常) 상태에 대해 즉각적으로 고객에 대응하여, 사후 관리에 대한 만족감 및 신뢰감을 극대화할 수 있는 매우 효과적인 발명이라 하겠다.

도 1은 본 발명인 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템에 대한 개념도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명인 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템에 대한 구성도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명인 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템의 구성요소 중, 작동상태원격관리제어수단으로부터 관리자에게 전달되어 전용 단말기의 디스플레이를 통해 출력되는 플랫폼에 대한 실시 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명인 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템의 구성요소 중, IoT시스템제어부의 실시 예를 블록도로 간략하게 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명인 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템에 대한 선행기술의 대표도를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템(1)에 대한 기능, 구성 및 작용을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명인 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템에 대한 개념도를 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명인 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템에 대한 구성도를 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은,

정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템(1)에 있어서,

공기를 압축, 압축된 공기를 배출하는 터보수단(100);

상기 터보수단(100)의 작동 상태를 실시간 확인하고, 제어, 관리할 수 있도록 하는 작동상태원격관리제어수단(200);으로 구성되어,

관리자가 현장 뿐만 아니라, 거리에 관계없이 현장에 설치된 터보수단(100)의 작동 상태를 전용 단말기를 이용하여 실시간 확인하고, 이를 제어, 관리할 수 있도록 함으로서,

터보수단(100)의 관리의 용이성, 가동 안전성, 안정성이 극대화되도록 하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은, 현장에 설치된 터보수단(100)의 작동 상태 및 가동 스케줄, 기계적인 구동(전원 ON-OFF 및 작동 조건 제어)을 관리자가 통신망(I)을 통해 용이하게 확인, 관리, 제어할 수 있도록 하는 기술이다.

좀 더 구체적으로 살펴보면,

먼저, 각 현장에 설치되고, 현장에서 필요로 하는 압축 공기를 공급하는 터보수단(100)은,

일정 부피의 터보수단하우징(H);

메인 전원이 공급되도록 하는 메인전원공급부(110);

상기 터보수단하우징(H) 내부 일측에 위치되고, 공기를 압축, 압축된 공기를 배출하는 터보장치부(120);

상기 터보장치부(120)의 내, 외부에 위치하여, 터보장치부(120)의 실시간 작동 상태를 확인하는 센서부(130);

상기 메인전원공급부(110)의 전원 ON-OFF 제어는 물론, 센서부(130)로부터 획득되는 터보장치부(120)의 실시간 작동 상태에 대한 정보를 확인하고, 저장, 관리하는 가동시스템제어부(140);로 구성되되,

센서부(130)는,

터보장치부(120)의 다양한 작동 상태에 대한 정보를 확인, 획득하는 터보장치센싱모듈(131);

상기 터보장치센싱모듈(131)로부터 확인되는 터보장치부(120)의 실시간 정보가 가동시스템제어부(140)로 전달되도록 하는 센싱정보통신모듈(132);로 구성되고,

가동시스템제어부(140)는,

센싱정보통신모듈(132)을 통해 전달되는 터보장치부(120)에 대한 실시간 정보를 저장하는 터보장치작동상태데이터저장모듈(141);

센싱정보통신모듈(132)을 통해 전달되는 터보장치부(120)에 대한 실시간 정보를 바탕으로 터보장치부(120)의 작동 조건을 설정하거나, 또는, 사용 목적에 따라 사전에 저장되어 있는 터보장치부(120)의 작동 조건을 선택하여, 터보장치부(120)가 관리자가 설정, 선택한 특정 작동 조건으로 가동되도록 하는 메카닉시스템설정모듈(142);로 구성되어,

터보장치부(120)의 작동 상태를 실시간 확인하여 안전하게 관리할 수 있도록 함과 동시에, 가동시스템제어부(140)에 의해 터보장치부(120)가 안정적으로 작동되도록 한다.

이때, 상기 센싱정보통신모듈(132)은, 가동시스템제어부(140)와 유선 또는 무선으로 통신되도록 형성될 수 있으며,(센싱정보통신모듈(132)을 통해 터보장치센싱모듈(131)로부터 획득되는 정보가 가동시스템제어부(140)로 전달되는 방식이면 그 어떠한 통신 방식으로도 가능하다.)

또한, 터보수단하우징(H)의 일측에 관리자가 현장에서 터보장치부(120)의 작동 상태 및 센서부(130)로부터 획득되는 터보장치부(120)에 대한 다양한 정보를 확인하는 현장디스플레이부(150);가 더 포함, 구성되어,

현장에서 관리자가 현장디스플레이부(150)로부터 출력되는 터보장치부(120)에 대한 다양한 정보를 바탕으로, 메카닉시스템설정모듈(142)을 통해 터보장치부(120)의 작동 조건을 설정, 선택할 수 있도록 한다.(참고로, 현장디스플레이부(150)로부터 출력되는 터보수단(100)에 대한 다양한 정보가 포함된 출력 시스템과, 관리자의 전용 단말기로부터 출력되는 터보수단(100)에 대한 다양한 정보가 포함된 플랫폼의 형식이 동일할 수 있다.)

또한, 상기 터보장치부(120)는,

내부로 흡입된 외부 공기가 압축되는 공기압축실하우징모듈(121);

고정자인 스테이터모듈(122);

회전자인 로터모듈(123);

상기 로터모듈(123)과 결합되고, 공기압축실하우징모듈(121)에 위치, 회전하는 샤프트모듈(124);

상기 샤프트모듈(124)의 단부에 결합되고, 공기압축실하우징모듈(121)에 위치되어, 외부 공기를 흡입, 압축, 배출시키는 임펠러모듈(125);로 구성되어,

공기를 일정 비율로 압축, 배출하고,

또한, 상기 터보장치센싱모듈(131)은,

터보장치부(120)의 내, 외부에 대한 다양한 정보를 측정할 수 있는 하나 이상의 센서(S)로 구성되며,

실시 예로서,

터보장치부(120)의 토출 압력을 감지, 측정하는 토출압력센싱요소(131a);

터보장치부(120)의 유량을 감지, 측정하는 유량센싱요소(131b);

터보장치부(120)의 소비 전력을 감지, 측정하는 소비전력센싱요소(131c);

터보장치부(120)의 회전수를 감지, 측정하는 회전수센싱요소(131d);

터보장치부(120)의 필터의 차압을 감지, 측정하는 필터차압센싱요소(131e);

터보장치부(120)의 온도를 감지, 측정하는 내부온도센싱요소(131f);

터보장치부(120)로 흡입되는 외부 공기의 온도를 감지, 측정하는 흡입온도센싱요소(131g);

터보장치부(120)로부터 배출되는 압축 공기의 온도를 감지, 측정하는 토출온도센싱요소(131h);

터보수단(100)에 형성된 다양한 밸브의 개폐(開閉) 및 개폐 정도를 감지, 측정하는 밸브상태센싱요소(131i);로 구성되어,

터보장치부(120)로부터 획득되는 다양한 정보를 실시간 감지, 측정, 수집하여, 센싱정보통신모듈(132)을 통해 가동시스템제어부(140)로 전달되도록 한다.(작동상태원격관리제어수단(200)은 터보수단정보교환통신부(210)를 통해 가동시스템제어부(140)로 실시간 전달되는 터보장치부(120)에 대한 다양한 정보를 관리자에게 전달한다.)

또한, 메카닉시스템설정모듈(142)은,

실시 예로,

관리자에 의해 터보장치부(120)의 토출 압력이 임의로 설정될 수 있도록 하는 토출압력설정요소(142a);

관리자에 의해 터보장치부(120)의 유량이 임의로 설정될 수 있도록 하는 유량설정요소(142b);

관리자에 의해 터보장치부(120)의 소비 전력이 임의로 설정될 수 있도록 하는 소비전력설정요소(142c);

관리자에 의해 터보장치부(120)의 회전수가 임의로 설정될 수 있도록 하는 회전수설정요소(142d);

관리자에 의해 터보수단(100)에 형성된 다양한 밸브의 개폐(開閉) 및 개폐 정도가 임의로 설정될 수 있도록 하는 밸브활성화설정요소(142e);로 구성되어,

관리자가 현장에서 또는 거리에 관계없이 터보장치부(120)의 작동 조건을 설정, 제어할 수 있도록 한다.

즉, 관리자는 현장에서 또는, 터보수단정보교환통신부(210)로부터 전달받은 터보장치부(120)에 대한 다양한 정보를 바탕으로 예를 들어,

메카닉시스템설정모듈(142)에 형성된, 토출압력설정요소(142a) 또는 유량설정요소(142b) 또는 소비전력설정요소(142c) 또는 회전수설정요소(142d) 또는 밸브활성화설정요소(142e)를 제어하여, 터보장치부(120)의 작동 조건을 조절할 수 있다.(물론, 관리자는 메카닉시스템설정모듈(142)을 통해 미리 작동 조건을 설정하여, 설정된 작동 조건에 따라 터보장치부(120)가 가동되도록 할 수 있다.)

또한, 이에 대응하여, 현장디스플레이부(150)는,

터보장치부(120)의 실시간 토출 압력 정보가 출력되는 토출압력출력모듈(151);

터보장치부(120)의 실시간 유량 정보가 출력되는 유량출력모듈(152);

터보장치부(120)의 실시간 소비 전력 정보가 출력되는 소비전력출력모듈(153);

터보장치부(120)의 실시간 회전수 정보가 출력되는 회전수출력모듈(154);

터보장치부(120)의 실시간 필터의 차압 정보가 출력되는 필터차압출력모듈(155);

터보장치부(120)의 실시간 온도 정보가 출력되는 내부온도출력모듈(156);

터보장치부(120)로 흡입되는 외부 공기의 실시간 온도 정보가 출력되는 흡입온도출력모듈(157);

터보장치부(120)로부터 토출되는 압축 공기의 실시간 온도 정보가 출력되는 토출온도출력모듈(158);

터보수단(100)에 형성된 다양한 밸브의 개폐(開閉) 및 개폐 정도에 대한 정보가 출력되는 밸브정보출력모듈(A);

관리자가 설정한 터보장치부(120)의 특정 작동 조건에 대한 정보가 출력되는 관리자특정조건출력모듈(159);로 구성되어,

현장에서도 관리자가 용이하게 터보장치부(120)의 작동 상태 및 가동 스케줄을 확인할 수 있도록 한다.

한편, 상술한 바와 같이, 관리자가 거리에 관계없이 통신망(I)을 이용하여 터보수단(100)을 관리, 제어할 수 있도록 하는 작동상태원격관리제어수단(200)은,

가동시스템제어부(140)에 의한 터보장치부(120)의 실시간 작동 상태 및 센서부(130)로부터 획득한 정보를 관리자에게 송신하고, 관리자로부터 전달되는 특정 신호를 수신할 수 있도록 외부와 통신 가능하도록 하는 터보수단정보교환통신부(210);

IoT(Internet of Things) 기술을 기반으로 상기 터보수단정보교환통신부(210)를 통해 가동시스템제어부(140)에 의한 터보장치부(120)의 작동 상태를 실시간 확인, 관리자가 거리에 관계없이 전용 단말기를 이용하여 가동시스템제어부(140)를 원격 제어할 수 있도록 하는 IoT시스템제어부(220);로 구성되어,

관리자가 전용 단말기를 이용, IoT시스템제어부(220)를 통해, 가동시스템제어부(140)에 의한 터보장치부(120)의 작동 상태를 확인하고, 거리에 관계없이 관리자가 획득한 터보장치부(120)에 대한 다양한 정보를 고려, 가동시스템제어부(140)를 제어하여, 터보장치부(120)의 실시간 작동 상태를 관리할 수 있도록 한다.

이때, IoT시스템제어부(220)는, 도 4에 도시된 바와 같이,

실시 예로서,

터보장치부(120)의 메카닉적인 구동을 모니터링하고, 상황에 따라 제어, 관리하는 IoT터보수단메카닉제어부(221);

상기 IoT터보수단메카닉제어부(221)가 터보수단(100)으로부터 획득되는 다양한 정보를 바탕으로 관리자에 의해 제어, 관리될 수 있도록, 다양한 정보를 수집, 관리하는 IoT터보수단데이터저장부(222);로 구성되되,

IoT터보수단메카닉제어부(221)는,

터보장치부(120)의 내, 외부 일측에 설치된 다양한 센서(S)의 작동 및 작동 여부를 감지, 확인하는 센싱수단제어모듈(221a);

터보장치부(120)의 토출 압력, 유량, 소비 전력, 회전수 및 터보수단(100)에 형성된 밸브의 개폐(開閉)를 감지, 확인하고, 이를 제어하는 터보장치출력제어모듈(221b);

터보수단(100)에 공급되는 메인 전원의 ON-OFF를 제어하는 메인전원공급제어모듈(221c);로 구성되고,(즉, 가동시스템제어부(140)에서 제어하는 모든 요소를 통신망(I)을 통해 관리자가 전용 단말기에서 제어할 수 있다.)

IoT터보수단데이터저장부(222)는,

터보수단(100)의 가동 스케줄에 따른 정상적인 작동 상태에 대한 정보를 저장하는 정상가동데이터수집모듈(222a);

터보수단(100)의 가동 스케줄에 따른 작동 시 발생되는 이상(異常)적인 작동 상태에 대한 정보를 저장하는 이상이력수집모듈(222b);

터보수단(100)의 이상(異常)적인 작동 상태에 대응하여 관리자가 특정 작동 조건을 변경, 설정하거나, 부품 교환 등, 이상(異常)적인 작동 상태에 따른 관리자의 조치에 대한 정보를 저장하는 정비이력수집모듈(222c);로 구성되어,

관리자가 통신망(I)을 통해 터보수단(100)의 작동 상태 및 터보수단(100)으로부터 실시간 획득되는 다양한 정보를 확인하여, 터보수단(100)이 가동 스케줄 및 상황에 맞게 최적의 조건으로 작동될 수 있도록, 제어, 관리할 수 있도록 한다.

즉, IoT터보수단메카닉제어부(221)는,

터보수단(100)의 작동 상태, 즉, 터보장치부(120)의 토출 압력, 유량, 소비 전력, 회전수 및 밸브의 개폐(開閉)를 제어하고, 터보장치부(120)의 내, 외부에 형성된 다양한 센서(S)의 작동 및 작동 여부를 감지, 확인하는, 터보수단(100)의 메카닉적인 구동을 총괄, 제어하는 구성요소로,

예를 들어, 상황에 따라 밸브의 개폐(開閉)를 제어하여, 상황에 따라 무부하 또는 부하 상태 운전이 이루어지도록 할 수 있으며, 나아가, 터보장치출력제어모듈(221b)과 연계하여, 특정 작동 조건 만족 시, 밸브의 개폐(開閉) 및 개폐 정도를 미리 설정하여, 상황에 맞게 자동으로 무부하 및 부하 상태 운전이 변경되면서 가동 스케줄에 맞게 운전되도록 할 수 있다.

또한, IoT터보수단데이터저장부(222)는,

관리자가 IoT터보수단메카닉제어부(221)를 통해 터보수단(100)을 최적의 조건으로 제어할 수 있도록, 터보수단(100)으로부터 획득되는 다양한 정보를 수집, 관리하는 구성요소이다.

상기 IoT시스템제어부(220)를 예를 들어 좀 더 구체적으로 살펴보면,

센싱수단제어모듈(221a)은,

터보장치부(120)에 형성되는 토출 압력 측정 센서의 작동 및 작동 여부를 감지, 확인하는 토출압력측정센서작동확인요소(221a-1);

터보장치부(120)에 형성되는 유량 측정 센서의 작동 및 작동 여부를 감지, 확인하는 유량측정센서작동확인요소(221a-2);

터보장치부(120)에 형성되는 소비 전력 측정 센서의 작동 및 작동 여부를 감지, 확인하는 소비전력측정센서작동확인요소(221a-3);

터보장치부(120)에 형성되는 회전수 측정 센서의 작동 및 작동 여부를 감지, 확인하는 회전수측정센서작동확인요소(221a-4);

터보장치부(120)의 온도를 측정하는 온도 측정 센서의 작동 및 작동 여부를 감지, 확인하는 내부온도측정센서작동확인요소(221a-5);

터보장치부(120)로 흡입되는 외부 공기의 온도를 측정하는 온도 측정 센서의 작동 및 작동 여부를 감지, 확인하는 흡입온도측정센서작동확인요소(221a-6);

터보장치부(120)로부터 토출되는 압축 공기의 온도를 측정하는 온도 측정 센서의 작동 및 작동 여부를 감지, 확인하는 토출온도측정센서작동확인요소(221a-7);

터보수단(100)에 형성되는 다양한 밸브의 개폐(開閉) 및 개폐 정도를 측정하는 센서의 작동 및 작동 여부를 감지, 확인하는 밸브개폐측정센서작동확인요소(221a-8);로 구성되어,

터보장치부(120)의 작동 상태 및 터보장치부(120)로부터 획득되는 다양한 정보를 실시간 감지, 측정, 수집함은 물론, 센서(S)가 오류 없이 반응하고 있는지를 확인할 수 있도록 한다.

또한, 정보장치출력제어모듈(221b)은,

터보장치부(120)의 토출 압력을 감지, 이를 제어하는 토출압력조절확인요소(221b-1);

터보장치부(120)의 유량을 감지, 이를 제어하는 유량조절확인요소(221b-2);

터보장치부(120)의 소비 전력을 감지, 이를 제어하는 소비전력조절확인요소(221b-3);

터보장치부(120)의 회전수를 감지, 이를 제어하는 회전수조절확인요소(221b-4);

터보수단(100)에 형성된 다양한 밸브의 개폐(開閉)를 감지, 이를 제어하는 밸브개폐조절확인요소(221b-5);로 구성되어,

터보수단(100)이 설치된 현장의 사용 목적 및 실시간 작동 상태에 맞게 토출 압력, 유량, 소비 전력, 회전수에 대한 출력값은 물론, 밸브의 개폐를 제어하여, 최적의 조건으로 가동되도록 할 수 있다.

더하여서, 터보수단(100)에 이상(異常) 발생 시와, 이상(異常) 감지 시 즉시, 현장에서 즉각적으로 확인할 수 있는 알람 및 통신망(I)을 통해 관리자에게 이상(異常) 상태에 대한 정보를 전달하여, 관리자가 이상(異常) 상태에 대하여 즉시 대응할 수 있도록 하는 이상상태알림부(160);를 더 포함, 구성하여,

터보수단(100)의 안전성을 극대화, 안정적인 운용이 이루어지도록 도모할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은, 터보수단(100)을 통신망(I)을 이용하여, 거리에 관계없이 작동 상태를 관리, 제어하되, 다양한 정보를 바탕으로, 관리자가 터보수단(100)이 설치된 각각의 현장의 사용 목적에 맞는 최적의 조건으로 가동되도록 도모하는 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.

참고하여, 도 3은 본 발명인 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템의 구성요소 중, 작동상태원격관리제어수단으로부터 관리자에게 전달되어 전용 단말기의 디스플레이를 통해 출력되는 플랫폼에 대한 실시 예를 나타낸 것이다.

또한, 본 발명에 기재된 '관리자'라 함은,

현장 작업자, 관리자, 현장 작업자 및 관리자가 휴대할 수 있는 다양한 정보가 출력 가능한 디스플레이가 형성된 전용 단말기, 관제실의 예로서, 통신망(I)을 이용하여 터보수단(100)으로부터 실시간 터보수단(100)의 정보를 제공받거나, 반대로 정보를 전송하여 제어, 관리할 수 있는 객체를 통칭하는 의미로 정의될 수 있다.

즉, 예를 들어, 현장 작업자, 관리자, 유지보수 업체, 제조사, 개발사 등, 터보수단(100)을 제어할 수 있는 개인, 기관으로 정의될 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

따라서, 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있으므로, 본 발명의 실시 예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 아니되며 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

본 발명은 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템에 관한 것으로서,

거리에 관계없이, 작동 조건 및 가동 스케줄을 관리, 제어할 수 있는 기능이 포함된 터보수단(송풍기, 압축기)을 제작하는 제작, 제조업 및 판매업은 물론, 이러한 터보수단의 용이한 관리 및 안전, 안정적인 운용이 가능하도록 하는 시스템을 제작하고, 구축하여, 안정화된 플랫폼을 제공하는 소프트웨어 분야 등, 터보수단과 관련된 전반적인 산업, 특히, ICT, IoT 기술이 접목된 터보수단 및 정보기술 산업 분야 증진에 기여하는 데에 적용할 수 있다.

1: 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템
100: 터보수단 110: 메인전원공급부
120: 터보장치부 121: 공기압축실하우징모듈
122: 스테이터모듈 123: 로터모듈
124: 샤프트모듈 125: 임펠러모듈
130: 센서부 131: 터보장치센싱모듈
131a: 토출압력센싱요소 131b: 유량센싱요소
131c: 소비전력센싱요소 131d: 회전수센싱요소
131e: 필터차압센싱요소 131f: 내부온도센싱요소
131g: 흡입온도센싱요소 131h: 토출온도센싱요소
131i: 밸브상태센싱요소 132: 센싱정보통신모듈
140: 가동시스템제어부
141: 터보장치작동상태데이터저장모듈
142: 메카닉시스템설정모듈 142a: 토출압력설정요소
142b: 유량설정요소 142c: 소비전력설정요소
142d: 회전수설정요소 142e: 밸브활성화설정요소
150: 현장디스플레이부 151: 토출압력출력모듈
152: 유량출력모듈 153: 소비전력출력모듈
154: 회전수출력모듈 155: 필터차압출력모듈
156: 내부온도출력모듈 157: 흡입온도출력모듈
158: 토출온도출력모듈 159: 관리자특정조건출력모듈
160: 이상상태알림부
200: 작동상태원격관리제어수단 210: 터보수단정보교환통신부
220: IoT시스템제어부 221: IoT터보수단메카닉제어부
221a: 센싱수단제어모듈
221a-1: 토출압력측정센서작동확인요소
221a-2: 유량측정센서작동확인요소
221a-3: 소비전력측정센서작동확인요소
221a-4: 회전수측정센서작동확인요소
221a-5: 내부온도측정센서작동확인요소
221a-6: 흡입온도측정센서작동확인요소
221a-7: 토출온도측정센서작동확인요소
221a-8: 밸브개폐측정센서작동확인요소
221b: 터보장치출력제어모듈 221b-1: 토출압력조절확인요소
221b-2: 유량조절확인요소 221b-3: 소비전력조절확인요소
221b-4: 회전수조절확인요소 221b-5: 밸브개폐조절확인요소
221c: 메인전원공급제어모듈 222: IoT터보수단데이터저장부
222a: 정상가동데이터수집모듈 222b: 이상이력수집모듈
222c: 정비이력수집모듈
A: 밸브정보출력모듈 H: 터보수단하우징
I: 통신망 S: 센서

Claims (3)

1. 정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템(1)에 있어서,
   공기를 압축, 압축된 공기를 배출하는 터보수단(100);
   상기 터보수단(100)의 작동 상태를 실시간 확인하고, 제어, 관리할 수 있도록 하는 작동상태원격관리제어수단(200);으로 구성되어,
   관리자가 현장 뿐만 아니라, 거리에 관계없이 현장에 설치된 터보수단(100)의 작동 상태를 전용 단말기를 이용하여 실시간 확인하고, 이를 제어, 관리할 수 있도록 함으로서,
   터보수단(100)의 관리의 용이성, 가동 안전성, 안정성이 극대화되도록 하는 것을 특징으로 하는,
   정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   터보수단(100)은,
   일정 부피의 터보수단하우징(H);
   메인 전원이 공급되도록 하는 메인전원공급부(110);
   상기 터보수단하우징(H) 내부 일측에 위치되고, 공기를 압축, 압축된 공기를 배출하는 터보장치부(120);
   상기 터보장치부(120)의 내, 외부에 위치하여, 터보장치부(120)의 실시간 작동 상태를 확인하는 센서부(130);
   상기 메인전원공급부(110)의 전원 ON-OFF 제어는 물론, 센서부(130)로부터 획득되는 터보장치부(120)의 실시간 작동 상태에 대한 정보를 확인하고, 저장, 관리하는 가동시스템제어부(140);로 구성되되,
   센서부(130)는,
   터보장치부(120)의 다양한 작동 상태에 대한 정보를 확인, 획득하는 터보장치센싱모듈(131);
   상기 터보장치센싱모듈(131)로부터 확인되는 터보장치부(120)의 실시간 정보가 가동시스템제어부(140)로 전달되도록 하는 센싱정보통신모듈(132);로 구성되고,
   가동시스템제어부(140)는,
   센싱정보통신모듈(132)을 통해 전달되는 터보장치부(120)에 대한 실시간 정보를 저장하는 터보장치작동상태데이터저장모듈(141);
   센싱정보통신모듈(132)을 통해 전달되는 터보장치부(120)에 대한 실시간 정보를 바탕으로 터보장치부(120)의 작동 조건을 설정하거나, 또는, 사용 목적에 따라 사전에 저장되어 있는 터보장치부(120)의 작동 조건을 선택하여, 터보장치부(120)가 관리자가 설정, 선택한 특정 작동 조건으로 가동되도록 하는 메카닉시스템설정모듈(142);로 구성되어,
   터보장치부(120)의 작동 상태를 실시간 확인하여 안전하게 관리할 수 있도록 함과 동시에, 가동시스템제어부(140)에 의해 터보장치부(120)가 안정적으로 작동되도록 하는 것을 특징으로 하는,
   정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   작동상태원격관리제어수단(200)은,
   가동시스템제어부(140)에 의한 터보장치부(120)의 실시간 작동 상태 및 센서부(130)로부터 획득한 정보를 관리자에게 송신하고, 관리자로부터 전달되는 특정 신호를 수신할 수 있도록 외부와 통신 가능하도록 하는 터보수단정보교환통신부(210);
   IoT(Internet of Things) 기술을 기반으로 상기 터보수단정보교환통신부(210)를 통해 가동시스템제어부(140)에 의한 터보장치부(120)의 작동 상태를 실시간 확인, 관리자가 거리에 관계없이 전용 단말기를 이용하여 가동시스템제어부(140)를 원격 제어할 수 있도록 하는 IoT시스템제어부(220);로 구성되어,
   관리자가 전용 단말기를 이용, IoT시스템제어부(220)를 통해, 가동시스템제어부(140)에 의한 터보장치부(120)의 작동 상태를 확인하고, 거리에 관계없이 관리자가 획득한 터보장치부(120)에 대한 다양한 정보를 고려, 가동시스템제어부(140)를 제어하여, 터보장치부(120)의 실시간 작동 상태를 관리할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는,
   정보통신기술 기반 터보수단 원격 관리 시스템.

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