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KR101597650B1 - Driving control and management system for smart drain pump the information technology fusion base - Google Patents

Driving control and management system for smart drain pump the information technology fusion base Download PDF

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KR101597650B1
KR101597650B1 KR1020150083112A KR20150083112A KR101597650B1 KR 101597650 B1 KR101597650 B1 KR 101597650B1 KR 1020150083112 A KR1020150083112 A KR 1020150083112A KR 20150083112 A KR20150083112 A KR 20150083112A KR 101597650 B1 KR101597650 B1 KR 101597650B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pump
drain pump
smart
smart drain
control
Prior art date
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Active
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KR1020150083112A
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Korean (ko)
Inventor
김기욱
손성훈
Original Assignee
(주)에디넷
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Publication date
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    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • GPHYSICS
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Abstract

본 발명은 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에 관한 것으로, 기존 관로 내의 유속과 통수능을 효율적으로 증대시켜 침수 피해를 줄이기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 다수 개의 임펠러를 포함하고 펌프 컨트롤러가 각각 구비되어 RS-232C 통신을 통해 스마트 배수펌프 제어장치로부터 펌프 제어신호를 받아 구동되는 적어도 하나의 스마트 배수펌프; 펌프 운영 알고리즘을 탑재하여 우량계 센서 및 수위계 센서에서 수집한 우량, 관로의 수위 측정값에 따라 해당 지역의 위험등급을 분석하고 각 스마트 배수펌프의 자동 운전을 위한 펌프 제어정보를 결정하여 RS-232C 통신 및 펌프 컨트롤러를 통해 동적으로 스마트 배수펌프의 가동을 제어하는 스마트 배수펌프 제어장치; 및, WCDMA 모뎀을 통해 스마트 배수펌프 제어장치와 통신 가능하게 연결되어 스마트 배수펌프 제어장치에서 전송하는 해당 지역의 위험등급 분석정보와 스마트 배수펌프 제어정보 및 운영 상태정보를 수신하여 모니터링 화면으로 표시하고 펌프의 수동 운전제어정보를 스마트 배수펌프 제어장치에 전달하는 스마트 배수펌프 관리자시스템;을 포함하는, IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템을 제공하여, 침수 피해를 예방할 수 있게 한다.
The present invention relates to a smart drainage pump operation control and management system based on IT convergence, and is intended to efficiently reduce the flood damage by efficiently increasing the flow rate and water flow capacity in existing pipelines.
The present invention provides at least one smart drain pump including a plurality of impellers and each having a pump controller and being driven by receiving a pump control signal from a smart drain pump controller through RS-232C communication; It is equipped with a pump operation algorithm to analyze the hazard level of the area according to the rainfall and water level measured by the rain gauge sensor and the gauge sensor and to determine pump control information for automatic operation of each smart drain pump, And a smart drain pump control device for dynamically controlling the operation of the smart drain pump via the pump controller; And a smart drain pump control device through a WCDMA modem, receives the danger level analysis information, the smart drain pump control information, and the operational status information of the corresponding area transmitted from the smart drain pump control device and displays the monitoring screen And a smart drain pump management system that transmits the manual operation control information of the pump to the smart drain pump control apparatus, thereby providing an IT fusion based smart drain pump operation control and management system to prevent flooding damage.

Description

IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템{Driving control and management system for smart drain pump the information technology fusion base}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a smart drain pump,

본 발명은 스마트 배수펌프와 IT 기술을 융합하여 펌프를 자동제어하고 그 운영상황을 모니터링할 수 있는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 관로의 개선 공사없이 스마트 배수펌프를 이용하여 유속을 증대시키고 관로 통수능을 향상시킬 수 있도록 함으로써, 유수지(펌프장)까지 도달하지 못하는 상황을 개선하여 기존의 배수펌프장이 제대로 성능을 발휘할 수 있도록 하여 국부적인 침수를 해결할 수 있는 배수펌프장 성능 향상을 위한 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system capable of automatically controlling a pump by integrating a smart drain pump and IT technology and monitoring the operation status thereof. More particularly, the present invention relates to a smart drain pump, Drainage pump that can solve the local flooding by improving existing drainage pumping station's performance by improving situation that can not reach the drainage area (pump station) by improving piping capacity. Drainage pump operation control and management system.

일반적으로 도시지역의 우수 관리체계는 국부적인 침수피해를 해결하기 위한 방안으로 통수능이 부족한 관로를 개선하는 방법이 시행되고 있으며, 이러한 관로개선방법으로는 관로의 경사도를 급하게 하여 유속를 증가시키거나 또는 통수단면적을 확대하는 방법 등이 있다.In general, the urban management system is designed to solve the local flood damages. As a method to improve the pipelines lacking the capacity of water supply, there is a method of increasing the flow rate by rushing the slope of the pipeline, And a method of expanding the area.

그러나 이러한 관로개선방법은 기존의 여러 지중 시설물들(상수도관, 도시가스관, 통신, 전기 등)로 인하여 현실적으로 개선이 불가능한 지역이 대부분이며, 기존 관로의 경사도 개선 및 통수단면적의 확대를 위한 구조적인 공사로 인하여 막대한 비용이 추가될 뿐만 아니라 많은 민원이 발생되는 등의 많은 단점이 있어 실질적인 해결책이 되지 못하고 있다.However, most of the improvements to the existing pipelines are not possible due to the existing underground facilities (waterworks, city gas pipelines, telecommunication, electricity, etc.) and structural improvements for improving the slope of existing pipelines Which is not only a huge cost but also a lot of complaints.

이에 따라 우수 저류시설 설치 및 우회관로를 설치하는 대책을 마련하고 있으나, 이마저도 도시지역의 특성상 민원발생, 많은 보상비, 교통량에 따른 공사기간이 길어지는 등의 문제점이 발생하고 있다.As a result, there are measures to install stormwater storage facilities and bypass pipelines, but there are also problems such as civil complaints, many compensation expenses, and construction time lengthened due to traffic volume.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 기술로는, 펌프장 유수지의 수위를 계측하고 우량을 측정하여 이들을 연계하는 프로그램을 통해, 유수지로의 유입량을 사전 예측하여 배수펌프장의 펌프를 효율적으로 가동할 수 있는 방법이 있다.Conventional techniques for solving such problems include a method of efficiently running the pump of the drainage pump station by predicting the amount of inflow to the drainage lane through a program that measures the level of the pumpage drainage lid, .

그러나 이러한 우량 측정과 수위 감지를 통한 펌프 가동 방법조차도 정작 우수관로의 경사, 통수능 부족 등의 이유로 인해 강우가 실질적으로 유수지(펌프장)까지 도달하지 못하게 되어 침수상황은 여전히 빈번하게 발생하고 있는 실정에 있다.However, even in the case of the pump operation method using the rainfall measurement and the water level detection, the flooding situation is still frequently occurring due to the fact that the rainfall does not reach the drainage pond (pump station) .

KR 10-1196678 B1 2012.10.26 등록KR 10-1196678 B1 Registered October 26, 2012

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 관로 내의 유속과 통수능을 효율적으로 증대시킬 수 있도록 설계된 스마트 배수펌프와 그 펌프 운전을 IT 융합기반으로 제어하고 관리하는 제어장치를 구비하여 필요에 따라 관로 내의 유량을 임의적으로 변경시킬 수 있도록 함으로써, 호우시 사전 펌프 가동을 통해 관로 내 저류된 유량을 하류로 배제시켜 저류용량 확보가 효율적으로 이루어질 수 있도록 하여 배수펌프장의 배수성능 향상을 통해 침수 피해를 줄일 수 있는 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템을 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a smart drain pump designed to efficiently increase a flow rate and a flow rate in a pipeline, And a control device for controlling and managing the flow rate of water in the pipeline can be arbitrarily changed if necessary so that the flow rate stored in the pipeline can be eliminated downstream by the pre-pump operation during the storm, And to provide a smart drain pump operation control and management system based on IT convergence that can reduce flood damage by improving drainage performance of a drainage pump station.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 시스템의 일 실시 형태는, 배수 관로 내에 설치되어 관로 내 유체의 추진력을 발생하는 다수 개의 임펠러를 포함하고 펌프 회전을 위한 동력을 발생하는 모터와 모터 구동회로를 제어하는 펌프 컨트롤러가 각각 구비되어 RS-232C 통신을 통해 스마트 배수펌프 제어장치로부터 제어신호를 받아 구동되는 적어도 하나의 스마트 배수펌프; 펌프 운영 알고리즘을 탑재하여 우량계 센서 및 수위계 센서에서 주기적으로 수집한 우량, 관로의 수위 측정값에 따라 해당 지역의 위험등급을 분석하고 각 스마트 배수펌프의 자동 운전을 위한 펌프 가동 시작시점, 적정 펌프 가동 RPM 단계값, 펌프 가동 종료시점을 포함하는 펌프 제어정보를 결정하여 RS-232C 통신 및 펌프 컨트롤러를 통해 동적으로 스마트 배수펌프의 가동을 제어하며, 스마트 배수펌프 관리자 시스템과 연동하여 해당 지역의 위험등급 분석정보와 펌프 제어정보를 모니터링 화면을 통해 제공하면서 모니터링 화면을 통해 입력되는 관리자에 의한 스마트 배수펌프 수동 운전제어를 수행하는 스마트 배수펌프 제어장치; 및, WCDMA 모뎀을 통해 스마트 배수펌프 제어장치와 통신 가능하게 연결되어 스마트 배수펌프 제어장치에서 전송하는 해당 지역의 위험등급 분석정보와 스마트 배수펌프 제어정보 및 스마트 배수펌프 제어장치의 운영 상태정보를 수신하여 모니터링 화면으로 표시하며, 모니터링 화면 상에서 관리자에 의해 입력되는 스마트 배수펌프의 수동 운전제어정보를 스마트 배수펌프 제어장치에 전달하는 스마트 배수펌프 관리자시스템;을 포함하는, IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a system for controlling a motor and a motor driving circuit, the motor including a plurality of impellers for generating a propulsion force of a fluid in a conduit, At least one smart drain pump provided with a pump controller and driven by receiving a control signal from the smart drain pump control device through RS-232C communication; The pump operation algorithm is installed to analyze the danger level of the area according to the measured value of the rainfall and the pipeline periodically collected from the rain gauge sensor and the water level sensor, and the pump operation start point for automatic operation of each smart drain pump, RPM step value and pump operation end point to control the operation of smart drain pump dynamically through RS-232C communication and pump controller, and in conjunction with smart drain pump manager system, A smart drain pump control device for performing a smart drain pump manual operation control by an administrator inputted through a monitoring screen while providing analysis information and pump control information through a monitoring screen; And the smart drain pump control device through the WCDMA modem to receive information on the danger level analysis of the relevant area transmitted from the smart drain pump control device and the smart drain pump control information and the operation state information of the smart drain pump control device And a smart drain pump manager system for displaying the manual drain control pump information of the smart drain pump inputted by the manager on the monitoring screen to the smart drain pump controller, And management systems.

본 발명에 따르면, 스마트 배수펌프 시스템을 통해 기존 관로 내 유속과 통수능을 증대시켜 필요시 관로의 유량을 임의적으로 변경시킬 수 있게 되므로, 배수관로를 개선하지 않고도 기존 관로를 최대한 활용하여 호우가 발생할 경우 미리 펌프를 가동하여 관로 내 저류된 유량을 하류로 배제시켜 저류용량을 확보할 수 있게 되며, 따라서 국부적인 침수상황 발생 우려를 해소할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, it is possible to increase the flow rate and flow rate of the existing pipeline through the smart drainage pump system and to arbitrarily change the flow rate of the pipeline if necessary. Therefore, when the existing pipeline is utilized to the maximum without raising the pipeline, It is possible to exclude the flow rate stored in the pipeline in the downstream by operating the pump in advance, thereby securing the storage capacity, and there is an advantage that the possibility of local flooding situation can be solved.

도 1은 본 발명에 따른 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템의 설치예를 개략적으로 예시한 전체 구성도이다.
도 1a는 스마트 배수펌프의 하우징과 임펠러를 발췌하여 상세하게 예시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에서 스마트 배수펌프 제어장치의 상세 구성을 예시한 블록도이다.
도 3은 도 2의 스마트 배수펌프 제어장치에서 펌프 운영 및 제어부의 내부 상세 구성을 예시한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에서 각 장치 간의 연동을 통해 이루어지는 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리방법의 전체적인 동작을 예시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에서 스마트 배수펌프 제어장치의 펌프 운영 및 제어부에 의해 수행되는 상세 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에서 펌프 운영 및 제어부의 펌프 운영 모듈에 탑재되는 펌프 운영 알고리즘의 상세 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에서 펌프 운영 모듈에 탑재되는 펌프 운영 방재 알고리즘의 상세 흐름도이다.
도 8은 펌프 운영 알고리즘에 의한 적정 펌프 RPM 값 산정동작을 설명하기 위하여 예시한 스마트 배수펌프의 설치예 개략도이다.
도 9는 본 발명에 의한 펌프 운영 모듈에서 산정되는 유입부 수심 값을 기준으로 정리된 각각의 유속과 유량과 관로 내 수심 및 적정 RPM 설정값을 예시한 표이다.
FIG. 1 is an overall schematic diagram illustrating an installation example of an IT fusion-based smart drain pump operation control and management system according to the present invention.
FIG. 1A is a perspective view illustrating in detail a housing of a smart drain pump and an impeller. FIG.
2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a smart drain pump control apparatus in the IT fusion-based smart drain pump operation control and management system of FIG. 1;
3 is a block diagram illustrating an internal detailed configuration of the pump operation and control unit in the smart drain pump control apparatus of FIG.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an overall operation of a smart drain pump operation control and management method in an IT fusion-based smart drain pump operation control and management system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a detailed operation flowchart performed by the pump operation and control unit of the smart drain pump control apparatus in the IT drainage-based smart drainage pump operation control and management system according to the present invention.
FIG. 6 is a detailed flowchart of a pump operation algorithm installed in the pump operation module of the pump operation and control unit in the IT drainage-based smart drainage pump operation control and management system according to the present invention.
FIG. 7 is a detailed flowchart of an operation and disaster prevention algorithm for a pump installed in a pump operation module in an IT convergence-based smart drainage pump operation control and management system according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic view showing an installation example of the smart drain pump illustrated to illustrate the operation of calculating an appropriate pump RPM value by the pump operation algorithm.
FIG. 9 is a table illustrating the flow velocity, the flow rate, the water depth in the pipeline, and the appropriate RPM set values based on the inlet water depth value calculated in the pump operation module according to the present invention.

이하, 본 발명에 의한 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템의 전체적인 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the overall configuration and operation of a smart drainage pump operation control and management system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 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 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.It is to be understood that the words or words used in the present specification and claims are not to be construed in a conventional or dictionary sense and that the inventor can properly define the concept of a term in order to describe its invention in the best possible way And should be construed in light of the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described herein and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and that various equivalents and modifications may be substituted for them at the time of the present application shall.

도 1은 본 발명에 따른 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템을 개략적으로 예시한 전체 구성도이고, 도 1a는 스마트 배수펌프의 하우징과 임펠러를 발췌하여 상세하게 예시한 사시도로서, 도면에 예시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 형태에 따른 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템은 크게 스마트 배수펌프(100), 스마트 배수펌프 제어장치(200;PMD), 및 스마트 배수펌프 관리자시스템(300; SPMS)을 포함하여 구성된다.FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating an IT fusion-based smart drain pump operation control and management system according to the present invention. FIG. 1 (a) is a perspective view illustrating in detail a housing and impeller of a smart drain pump, As shown, the IT fusion-based smart drain pump operation control and management system according to an embodiment of the present invention includes a smart drain pump 100, a smart drain pump controller 200 (PMD), and a smart drain pump manager system 300; SPMS).

스마트 배수펌프(100)는 홍수 방재용 배수관로의 유량을 제어하기 위한 펌프로서, 도 1 및 도 1a에 예시된 바와 같이 배수관로(1) 내 유체의 추진력을 발생하는 다수 개의 임펠러(120)를 포함하여 배수관로(1) 내에 직접 이음 및 하부 스탠드 지지 방식으로 적어도 하나 이상 설치되고, 펌프 회전을 위한 동력을 발생하는 직류 BLDC 모터와 모터 구동회로를 제어하는 펌프 컨트롤러(110)가 각각 구비되어 RS-232C 통신을 통해 스마트 배수펌프 제어장치(200)로부터 제어신호를 받아 구동되고, 설치할 관로의 크기에 따라 다양한 규격(예를 들면, 300mm, 800mm, 1,000mm, 1,200mm 등)으로 제작될 수 있다.The smart drain pump 100 is a pump for controlling the flow rate to the flood disaster prevention drainage pipe. The smart drainage pump 100 includes a plurality of impellers 120 generating the propulsion force of the fluid in the drainage pipe 1 as illustrated in FIGS. 1 and 1A A DC BLDC motor for generating power for rotating the pump, and a pump controller 110 for controlling the motor driving circuit are installed in the drain pipe line 1, (For example, 300 mm, 800 mm, 1,000 mm, 1,200 mm, etc.) depending on the size of a pipeline to be installed, by receiving a control signal from the smart drain pump control device 200 through -232C communication .

이러한 스마트 배수펌프(100)의 임펠러(120)는 도 1a의 주요부 확대도에 예시된 바와 같이 유량 및 토크를 최대로 할 수 있는 항력형인 평면 임펠러로 구성하며, 아울러 슬러지의 걸림을 최소화하기 위해 하우징(130)의 벽면에 내접하도록 형성하여 부유물의 영향을 받지 않게 구성하고, 임펠러의 크기는 임펠러 투영 면적이 배관면적의 50% 이하로 설정되도록 형성하는 것이 바람직하다.The impeller 120 of the smart drainage pump 100 is formed of a planar impeller having a drag type capable of maximizing the flow rate and torque as illustrated in an enlarged view of the main part of FIG. 1A. In order to minimize the engagement of the sludge, It is preferable that the impeller is formed so as to be inscribed on the wall surface of the impeller 130 so as not to be influenced by the suspended matter and the impeller is formed such that the impeller projection area is set to 50% or less of the piping area.

또한 이러한 스마트 배수펌프(100)는 임펠러의 회전 유연성을 위해 수중에서의 가동을 고려한 무씰링(Sealing) 방식의 수중용 탄소복합 마찰을 최소화할 수 있는 베어링을 사용하며, 단방향성으로 이물질의 걸림을 방지할 수 있는 형상으로서, 임펠러와 하우징의 마찰력 감소를 위한 회전자를 임펠러와 하우징 위쪽과 좌우 각 2개씩 6개 삽입하여 오일리스 베어링(OilLess Bearing)에 이물질이 끼는 문제를 제거할 수 있도록 함으로써 스마트 배수펌프(100)의 가동 중 균형 유지와 마찰력을 최소화할 수 있도록 구성한다.In addition, the smart drainage pump (100) uses a bearing which minimizes the friction between the carbon-based composite for water and the sealing method considering the operation in water for the rotation flexibility of the impeller, As a shape to prevent the impeller and the housing from friction between the impeller and the housing and the upper and left sides of the housing by inserting six of six oilless bearings (OilLess Bearing) So as to minimize the maintenance of balance and the frictional force during operation of the drain pump (100).

도 2는 도 1의 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에서 스마트 배수펌프 제어장치의 상세 구성을 예시한 블록도이고, 도 3은 도 2의 스마트 배수펌프 제어장치에서 펌프 운영 및 제어부의 내부 상세 구성을 예시한 블록도로로서, 도면에 예시된 바와 같이 본 발명의 스마트 배수펌프 제어장치(200)는 펌프 운영 알고리즘을 탑재하여 우량계 센서 및 수위계 센서에서 주기적으로 수집한 우량, 관로의 수위 측정값에 따라 해당 지역의 위험등급을 분석하고 각 스마트 배수펌프의 자동 운전을 위한 제어정보(펌프 가동 시작시점, 적정 펌프 가동 RPM 단계값, 펌프 가동 종료시점 등)를 결정하며 분석된 해당 지역의 위험등급 및 제어정보를 RS-232C 통신을 통해 펌프 컨트롤러(110)에 전달하여 동적으로 스마트 배수펌프(100)의 가동을 제어하도록 구성된다. 이를 위하여 스마트 배수펌프 제어장치(200)는 마이크로프로세서로 구성되는 펌프 운영 및 제어부(230)를 구비하고 그 펌프 운영 및 제어부(230)의 각 포트에 우량 및 수위 측정부(210), 사용자 설정부(220), 모터 구동부(240), 상태 표시부(250), 저장부(260), 통신부(270), 및 전원 관리부(280)가 연결되어 구성된다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a smart drain pump control device in the IT fusion-based smart drain pump operation control and management system of FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram of the smart drain pump control device of FIG. As shown in the figure, the smart drainage pump control device 200 of the present invention is equipped with a pump operation algorithm, and measures a rainfall periodically collected in a rain gauge sensor and a gauge sensor, It analyzes the danger level in the area according to the value and determines the control information (start time of pump operation, RPM value of proper pump operation, end point of pump operation, etc.) for automatic operation of each smart drain pump, The grade and control information are transmitted to the pump controller 110 through RS-232C communication to dynamically control the operation of the smart drain pump 100 It is. To this end, the smart drain pump control apparatus 200 includes a pump operation and control unit 230 including a microprocessor. In each port of the pump operation and control unit 230, a rainfall and water level measurement unit 210, A display unit 220, a motor driving unit 240, a status display unit 250, a storage unit 260, a communication unit 270, and a power management unit 280 are connected.

이러한 스마트 배수펌프 제어장치(200)는 PMD 펌웨어의 펌프 운영 알고리즘에 의해 전체적으로 스마트 배수펌프 제어를 위한 전원, 우량계, 수위계, 모터 등의 장비 상태 확인과 초기화 및 동작 관리, 주기적인 전원 확인을 통한 전력 소모량 또는 잔량 확인 및 표시, 스마트 배수펌프 제어를 위한 우량 및 수위 정보와 체크된 유지 관리 정보의 주기적인 저장, 스마트 배수펌프 동작을 위한 펌프 설치지역 세부정보 및 펌프 제어 정보(RPM) 제공 등의 동작을 수행하며, 스마트 배수펌프 관리자 시스템(300)과 연동하여 해당 지역의 위험등급 분석정보와 스마트 배수펌프 제어정보(RPM, 강우, 수위 감지데이터, 침수 위험 등급 등)를 태블릿 PC 기반의 모니터링 화면을 통해 제공(예를 들면 SMS 형태로 제공할 수 있음)하면서, 집중호우 발생 시 스마트 배수펌프(100)의 운전을 자동으로 제어하고, 모니터링 화면을 통해 입력되는 관리자에 의한 스마트 배수펌프 수동제어(버튼제어, 태블릿 피시를 통한 관리자 화면에서 원격으로 제어)를 수행한다.The smart drain pump control apparatus 200 is configured to check the state of the power source, the rain gauge, the water gauge, and the motor for the smart drain pump control as a whole by the pump operation algorithm of the PMD firmware, Periodic storage of high quality and water level information and checked maintenance information for smart drain pump control, operation of providing pump installation area details and pump control information (RPM) for smart drain pump operation And operates the smart drain pump management system 300 to display the danger level analysis information and the smart drain pump control information (RPM, rainfall, water level detection data, flood risk level, etc.) (For example, it can be provided in the form of an SMS), while the smart drain pump 100 Automatically controlling the former, and performs smart drain pump manual control (button control, controlled by the administrator through the screen to the remote tablet fish) caused by an administrator to be input through the monitor screen.

우량 및 수위 측정부(210)는 주기적인(예를 들면 분당, 또는 미리 정해진 시간 간격일 수 있음) 우량 및 수위 측정을 위한 하나 이상의 센서로 이루어지며, 바람직하게는 우량 측정을 위한 우량계 센서(211), 유수지의 수위 측정을 위한 수위계 센서(212)를 포함하여 구성된다.The rainfall and water level measuring unit 210 comprises at least one sensor for rainfall and water level measurement periodically (for example, per minute or at a predetermined time interval), and preferably comprises a rain gauge sensor 211 And a gauge sensor 212 for measuring the level of the liquefied water.

사용자 설정부(220)는 버튼 선택 또는 외부 입력 또는 모니터링 화면을 통한 사용자 설정값을 입력받기 위한 수단으로서, 버튼(Button)을 통한 사용자 설정값을 입력받는 버튼 입력부(221), 외부 입력을 통한 사용자 설정값을 입력받는 외부 입력부(222), 및 모니터링 환경을 통한 사용자 설정값을 입력받는 관리자 모니터링 연결부(223)를 포함하여 구성될 수 있다.The user setting unit 220 is a means for receiving a user setting value through a button selection or an external input or a monitoring screen. The user setting unit 220 includes a button input unit 221 for inputting a user setting value through a button, An external input unit 222 for receiving a setting value, and an administrator monitoring connection unit 223 for receiving a user setting value through a monitoring environment.

펌프 운영 및 제어부(230)는 스마트 배수펌프의 운영 및 관리를 위한 펌프 운영 알고리즘을 탑재하며 우량 및 수위 측정부(210)의 각 센서(211,212)로부터 우량 및 수위 측정값을 수집하여 그에 따라 해당 지역의 위험등급을 분석하고 펌프 구동을 위한 제어정보(펌프 가동 시작시점, 적정 펌프 가동 RPM 단계값, 펌프 가동 종료시점 등)을 결정하며, RS-232C 통신을 통해 펌프 컨트롤러(110)에 연결되어 동적으로 스마트 배수펌프(100)의 가동을 제어하고, 버튼 선택 또는 외부 입력 또는 모니터링 화면을 통한 사용자 설정값을 입력받아 스마트 배수펌프의 구동을 위한 모터와 모터 제어회로를 구동하는 펌프 컨트롤러(110)의 동작을 제어하면서 펌프 모터의 동작상태 및 위험등급 분석정보와 제어정보를 상태 표시부(250)를 통해 우량 및 수위 측정값과 함께 출력한다. 여기서 펌프 구동을 위한 제어정보를 결정하는 동작은 우량과 수위 측정값에 따라 보정된 강우 패턴별 적정 펌프 RPM을 계산하는 펌프 운영 알고리즘을 통해 이루어진다.The pump operation and control unit 230 is equipped with a pump operation algorithm for operating and managing the smart drainage pump. The pump operation and control unit 230 collects the rainfall and water level measurement values from the sensors 211 and 212 of the rainfall and water level measurement unit 210, And determines the control information for starting the pump (the starting point of the pump operation, the value of the proper pump operation RPM, the end point of the pump operation, etc.), and is connected to the pump controller 110 through RS- A pump controller 110 for controlling the operation of the smart drain pump 100 and driving a motor for driving the smart drain pump by receiving a user setting value through a button selection or an external input or a monitoring screen The operation state of the pump motor, the hazard level analysis information, and the control information are output through the status display unit 250 together with the rainfall and water level measurement values. Here, the operation of determining the control information for the pump operation is performed by a pump operation algorithm for calculating an appropriate pump RPM for each rainfall pattern corrected according to the rainfall and water level measurement values.

모터 구동부(240)는 펌프 운영 및 제어부(230)에서 제공되는 펌프 구동 제어정보에 의해 그에 대응하는 조건으로 펌프 모터를 동작시키는 모터 구동신호를 생성하여 펌프 컨트롤러(110)로 출력한다.The motor driving unit 240 generates a motor driving signal for operating the pump motor under the condition corresponding to the pump driving control information provided by the pump operation and control unit 230 and outputs the generated motor driving signal to the pump controller 110.

상태 표시부(250)는 디스플레이 모듈을 이용하여 우량 및 수위 측정값과 스마트 배수펌프의 모터 동작상태 및 위험등급 분석정보와 스마트 배수펌프의 구동을 위한 펌프 모터 제어정보와 장치 내 적어도 하나의 기기 상태값을 표시한다.The state display unit 250 uses the display module to measure the rainfall and water level, the motor operation state and the hazard level analysis information of the smart drainage pump, pump motor control information for driving the smart drainage pump, and at least one device state value .

저장부(260)는 SD(secure digital) 카드를 탈착 가능하도록 구성되며 우량 및 수위 측정값을 포함하는 데이터 로깅(Data Logging)을 위한 메모리수단으로 사용된다.The storage unit 260 is configured to be detachable from a secure digital (SD) card and is used as a memory means for data logging including a rain rate and a water level measurement value.

통신부(270)는 WCDMA(wideband code division multiple access) 모뎀 또는 RF(radio frequency) 모듈을 통한 원격에서의 시스템 제어신호 또는 그 제어신호에 대응하는 확인신호를 송수신하는 수단으로서, WCDMA 모뎀을 통한 원격에서의 시스템 제어신호 또는 그 제어신호에 대응하는 확인신호를 광대역 무선 통신 채널을 통해 무선 송수신하는 광대역 무선통신부(271), RF 모듈을 통한 원격에서의 시스템 제어신호 또는 그 제어신호에 대응하는 확인신호를 RF 통신 채널을 통해 무선 송수신하는 RF 통신부(272)를 포함하여 구성될 수 있다.The communication unit 270 is a means for transmitting and receiving a system control signal remotely or a confirmation signal corresponding to the control signal through a wideband code division multiple access (WCDMA) modem or a radio frequency (RF) A broadband wireless communication unit 271 for wirelessly transmitting / receiving a system control signal of the control signal or an acknowledgment signal corresponding to the control signal through a broadband wireless communication channel, a system control signal remotely through the RF module or an acknowledgment signal corresponding to the control signal And an RF communication unit 272 that wirelessly transmits and receives data through an RF communication channel.

전원공급 및 관리부(280)는 주전원 또는 보조 전원의 공급 및 보조 전원의 사용량 또는 잔여량 모니터링을 위한 수단으로서, 주전원을 공급하는 주전원 공급부(281), 배터리를 이용한 보조전원을 공급하는 보조전원 공급부(282), 및 주전원 차단여부를 확인하여 주전원 차단시 보조전원으로 자동 대체하여 장치 전체에 동작 전원을 공급하면서 보조 전원의 사용량을 모니터링하여 보조전원 사용량 또는 잔여량을 표시하는 전원 관리부(283)를 포함하여 구성된다.The power supply and management unit 280 includes a main power supply unit 281 for supplying a main power or an auxiliary power supply unit 282 for supplying an auxiliary power using a battery, And a power management unit 283 for displaying the usage amount of the auxiliary power and displaying the usage amount or remaining amount of the auxiliary power while supplying the operation power to the entire device by automatically replacing the auxiliary power when the main power is cut off by confirming whether or not the main power is cut off do.

또한 이러한 펌프 운영 및 제어부(230)는 펌프 운영 모듈(231), 스마트 배수펌프의 모터 자동/수동 제어를 위한 펌프 제어 모듈(232), 스마트 배수펌프 제어장치(200)와 스마트 배수펌프 관리자시스템(SPSM;300) 간의 통신을 위한 통신 모듈(233), 및 측정 데이터의 수집 및 저장을 위한 데이터 수집 모듈(234)을 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 각각의 모듈(231-234)은 관리자 또는 최초 시스템 설계자의 선택에 따라 모두 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현가능함을 물론이다.The pump operation and control unit 230 includes a pump operation module 231, a pump control module 232 for automatic / manual motor control of the smart drain pump, a smart drain pump controller 200 and a smart drain pump manager system A communication module 233 for communicating between the SPSM 300 and a data acquisition module 234 for collecting and storing measurement data and each of these modules 231-234 may be a manager or an initial All of which can be implemented in software or hardware depending on the system designer's choice.

펌프 운영 모듈(231)은 스마트 배수펌프 관리자시스템(300)의 모니터링 화면 상의 사용자 환경설정 메뉴를 통해 설정된 매개변수 정보와 실시간 수집된 우량, 수위 측정 데이터와 펌프 운영 알고리즘을 통해 해당 지역의 위험등급을 분석하고 스마트 배수펌프의 구동을 위한 제어정보를 계산하는 동작을 처리한다. 여기서 우량과 수위 측정값에 따라 보정된 강우 패턴별 적정 펌프 RPM등의 제어정보를 계산하는 동작은 펌프 운영 알고리즘을 통해 이루어진다.The pump operation module 231 receives the parameter information set through the user environment setting menu on the monitoring screen of the smart drainage pump manager system 300 and the hazard level of the corresponding region through the real-time collected rainfall and water level measurement data and the pump operation algorithm And computes control information for driving the smart drain pump. Here, the operation of calculating the control information such as the appropriate pump RPM for each rainfall pattern corrected according to the rainfall and water level measurement values is performed by the pump operation algorithm.

펌프 제어 모듈(232)은 스마트 펌프의 수동 및 자동 제어를 위한 펌프 모터 제어 기능을 수행하는 동작을 처리하며, 자동 제어 RPM은 펌프 운영 알고리즘을 통해 계산되며 수동 제어는 스마트 배수펌프 관리자 시스템(300)으로부터 모니터링 화면을 통해 사용자 설정값을 입력받아 수행한다.The pump control module 232 processes operations to perform the pump motor control functions for manual and automatic control of the smart pump, the automatic control RPM is calculated through the pump operating algorithm, and the manual control is performed by the smart drain pump manager system 300, And receives the user setting value through the monitoring screen.

통신 모듈(233)은 스마트 배수펌프 운영에 따른 장착 장비의 초기화 정보, 스마트 배수펌프 제어장치(200)의 전압, 통신 상태값, 스마트 배수펌프 수동 제어 정보(RPM 값), 우량 및 수위 측정데이터값 등의 정보를 태블릿 PC 기반의 스마트 배수펌프 관리자시스템(300)와 스마트 배수펌프 제어장치(200) 사이에서 송수신하는 기능을 지원하기 위해 탑재되며, 이러한 통신 모듈(233)은 해당 지역의 위험등급 분석정보, 스마트 배수펌프 제어 RPM, 수동/자동 제어 정보, 우량 및 수위 측정 데이터 등의 스마트 배수펌프 관리자 시스템(300)과 스마트 배수펌프 제어장치(200)와의 연동 정보를 WCDMA 모뎀을 통해 SMS 정보로 제공하는 동작을 처리한다.The communication module 233 receives the initialization information of the smart drainage pump operation, the voltage of the smart drainage pump control device 200, the communication status value, the smart drainage pump manual control information (RPM value) And the Smart Drainage Pump Controller 200. The communication module 233 is installed to support the function of transmitting and receiving information between the smart drainage pump manager system 300 and the smart drainage pump controller 200 based on the tablet PC, Information of the smart drain pump management system 300 and the smart drain pump control apparatus 200 such as smart drain pump control RPM, manual / automatic control information, rain rate and level measurement data is provided as SMS information through a WCDMA modem .

아울러 이러한 스마트 배수펌프 제어장치(200)와 스마트 배수펌프 관리자시스템(300)과의 통신기능을 수행하기 위해서는 스마트 배수펌프 제어장치(200)의 운영정보 제공에 대한 데이터 포맷을 양자간에 미리 정해진 규칙에 따라 정의하여 SMS 정보 송/수신시에 적용할 수 있으며, 또한 스마트 배수펌프 제어장치(200)와 스마트 배수펌프 관리자시스템(300) 간의 운영정보 송/수신을 위한 메시지 전송 및 수행에 대한 상태확인이 필요하므로 이를 위한 메시지 처리 시퀀스 및 규약도 미리 설정되는 것이 바람직하다.In order to perform the communication function between the smart drainage pump controller 200 and the smart drainage pump manager system 300, the data format for providing the operational information of the smart drainage pump controller 200 is set to a predetermined rule between them The smart drain pump control system 200 and the smart drain pump manager system 300 can be applied to the transmission and reception of SMS information, It is desirable that the message processing sequence and protocol for this is set in advance.

데이터 수집 모듈(234)은 스마트 배수펌프 운영을 위한 강우, 수위 측정 데이터 및 적정 RPM 제어정보를 미리 지정된 시간마다 수집하여 SD 카드에 저장하는 동작을 처리하며, 만약 변경된 자료가 있으면 SMS 메시지를 통해 수집 정보를 스마트 배수펌프 관리자 시스템(300)에 전송한다.The data collection module 234 processes the operation of collecting rainfall, level measurement data, and appropriate RPM control information for smart drain pump operation at predetermined time intervals and storing them in the SD card. If the changed data is collected, Information to the smart drain pump manager system 300.

이러한 데이터 수집 모듈(234)은 수집된 자료를 파일시스템의 API를 이용하여 SD Card 파일시스템으로 전달하고, 전달받은 데이터를 파일 시스템이 SD Card에 저장하도록 설정될 수 있다. 이때 SD Card 파일 시스템은 FAT16, 32 모두 사용 가능하며, SD Card에 기록하는 기능만을 제공하도록 설정될 수 있고, 예를 들면 저장 형식은 Text형식으로 SMS format과 동일하게 누적되어 저장되며, 저장파일의 확장자는 .txt로써 예를 들면 1년 정도의 데이터를 저장하도록 설계될 수 있다.The data acquisition module 234 may be configured to transfer the collected data to the SD card file system using the API of the file system and to store the received data in the SD card. In this case, the SD Card file system can be used for both FAT16 and 32, and can be set to provide only the function of recording to the SD card. For example, the storage format is stored in the Text format in the same manner as the SMS format, The extension can be designed as .txt, for example, to store about one year of data.

스마트 배수펌프 관리자시스템(SPMS;300)은 WCDMA 모뎀을 통해 스마트 배수펌프 제어장치(200; PMD)와 통신 가능하게 연결되어 스마트 배수펌프 제어장치(200; PMD)에서 전송하는 해당 지역의 위험등급 분석정보와 스마트 배수펌프 제어정보 및 스마트 배수펌프 제어장치(200)의 운영 상태정보를 수신하여 태블릿 PC 장비의 모니터링 화면으로 표시하며, 모니터링 화면 상에서 스마트 배수펌프의 동작을 수동 제어 가능하도록 구성된다.The Smart Drainage Pump Manager System (SPMS) 300 is communicatively coupled to the Smart Drainage Pump Controller (200) (PMD) via a WCDMA modem to provide a local hazard class analysis Information on smart drainage pump control information and operating status information of the smart drainage pump control device 200 is displayed on the monitor screen of the tablet PC equipment and the operation of the smart drainage pump can be manually controlled on the monitoring screen.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에서 이루어지는 동작 및 그에 의한 작용 효과를 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.Operation and effect of the IT fusion-based smart drain pump operation control and management system according to the present invention constructed as above will be described with reference to FIG. 4 to FIG.

도 4는 본 발명에 따른 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에서 각 장치 간의 연동을 통해 이루어지는 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리 동작을 예시한 흐름도로서, 스마트 배수펌프 운전 제어는 우량계, 수위계 및 펌프 운영 알고리즘에 따라 스마트 배수펌프를 자동 제어하는 자동운전 제어단계(S101,S102), 또는 스마트 배수펌프 관리자 시스템(300)을 통해 원격 제어하거나 또는 스마트 배수펌프 제어장치(200)에 부착된 버튼을 통해 직접 제어하는 수동운전 제어단계(S103,S104) 중의 어느 하나로 수행될 수 있으며, 추가로 모니터링 단계(S105,S106)가 더 포함될 수 있다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a smart drain pump operation control and management operation through interlocking between devices in an IT convergence-based smart drain pump operation control and management system according to the present invention. The smart drain pump operation control includes a rain gauge, (S 101, S 102) for automatically controlling the smart drain pump in accordance with the pump operating algorithm, or a remote control through the smart drain pump manager system 300 or a button attached to the smart drain pump control apparatus 200 (S103, S104), and further the monitoring step (S105, S106) may be further included.

자동운전 제어단계(S101,S102)는 스마트 배수펌프 제어장치(200)의 펌프 운영 및 제어부(230)에서 우량계 센서 및 수위계 센서로부터 주기적으로 우량, 관로의 수위 측정값을 수집하여 펌프 운영 알고리즘을 통해 해당 지역의 위험등급을 분석하고 각 스마트 배수펌프의 자동 운전을 위한 제어정보(펌프 가동 시작시점, 적정 펌프 가동 RPM 단계값, 펌프 가동 종료시점 등)를 결정하여 RS-232C 통신을 통해 펌프 컨트롤러(110)에 전달하여 동적으로 스마트 배수펌프(100)의 가동을 제어하는 단계(S101)와, 그와 동시에 분석된 해당 지역의 위험등급 분석정보와 스마트 배수펌프 제어정보를 포함하는 펌프 관리정보를 WCDMA 모뎀을 통해 스마트 배수펌프 관리자 시스템(300)에 전송하여 태블릿 PC 장비의 모니터링 화면을 통해 펌프 가동현황, 유지관리현황 정보를 표시하도록 제어하는 단계(S102)를 포함하여 이루어진다.In the automatic operation control steps (S101 and S102), the pump operation of the smart drain pump control device 200 and the control unit 230 periodically collect measurement values of rainfall and water level from the rain gauge sensor and the water level sensor, We analyze the danger level in the area and determine the control information (pump start time, proper pump operation RPM step value, pump operation end point, etc.) for automatic operation of each smart drain pump, 110) to control the operation of the smart drain pump 100 (S101), and at the same time, the pump management information including the analyzed danger level information and the smart drain pump control information is transmitted to the WCDMA And sends it to the Smart Drainage Pump Manager system 300 via modem to display the pump operation status and maintenance status information through the monitoring screen of the tablet PC equipment It comprises the step (S102) of controlling.

수동운전 제어단계(S103,S104)는 스마트 배수펌프 관리자 시스템(300)에 표시되는 모니터링 화면을 통해 관리자가 직접 입력하는 펌프 제어정보(RPM 값)를 WCDMA 모뎀을 통해 스마트 배수펌프 제어장치(200)에 SMS로 원격 전달하거나, 또는 스마트 배수펌프 제어장치(200)에 부착된 버튼을 통해 펌프 제어정보(RPM 값)을 직접 입력하는 단계(S103)와, 스마트 배수펌프 제어장치(200)의 펌프 운영 및 제어부(230)가 펌프 수동 제어를 위해 관리자에 의해 입력된 펌프 제어정보를 수신하여 RS-232C 통신을 통해 펌프 컨트롤러(110)에 전달함으로써 펌프 컨트롤러(110)가 모니터링 화면을 통해 입력된 수동 제어정보를 이용하여 동적으로 스마트 배수펌프(100)의 가동을 제어하는 단계(S104)를 포함하여 이루어진다.In the manual operation control steps S103 and S104, the pump control information (RPM value) directly input by the manager is displayed on the monitoring screen displayed in the smart drain pump manager system 300 through the WCDMA modem, (S103) directly inputting the pump control information (RPM value) through a button attached to the Smart Drainage Pump Controller 200 (Step S103), and pumping the Smart Drainage Pump Controller 200 And the controller 230 receives the pump control information input by the administrator for the pump manual control and transmits the pump control information to the pump controller 110 through the RS-232C communication so that the pump controller 110 controls the manual control (S104) of dynamically controlling the operation of the smart drain pump (100) using the information.

이러한 수동운전 제어는 SMS 기능을 통한 원격 수동운전 제어와 버튼을 통한 직접 수동운전 제어가 있을 수 있다.Such manual operation control may include remote manual operation control via SMS function and direct manual operation control via button.

SMS 기능을 통한 원격 수동운전 제어는 스마트 배수펌프 관리자시스템(300)으로부터 SMS가 전송되면 스마트 배수펌프 제어장치(200)가 인터럽트로 처리하여 전송된 RPM값으로 스마트 배수펌프를 동작시키는 것이며, 이러한 수동제어 기능 처리시에는 통신 상태에 대한 오류 제어를 위해 스마트 배수펌프 관리자시스템(300)의 메시지에 대한 스마트 배수펌프 제어장치(200)의 무응답 반응 시, 스마트 배수펌프 제어장치(200)가 지정된 시간 간격(예를 들면 30초, 1분, 2분, 5분 간격)으로 스마트 배수펌프 관리자시스템(300)에 명령을 재요청하도록 한다.The remote manual operation control through the SMS function is to operate the smart drain pump with the RPM value processed by the smart drain pump control device 200 as an interrupt when the SMS is transmitted from the smart drain pump manager system 300, During the non-response of the Smart Drainage Pump Controller 200 to the messages of the Smart Drainage Pump Manager System 300 for error control of the communication state, the Smart Drainage Pump Controller 200, (E.g., 30 seconds, 1 minute, 2 minutes, 5 minutes apart) to request the smart drain pump manager system 300 to re-request the command.

스마트 배수펌프 제어장치(200)의 버튼을 통한 직접 수동운전 제어는 해당 관거 지역의 침수위험도가 높아질 경우에 사용될 수 있는데, 예를 들면 현장에 있는 공무원 등의 관리자가 직접 스마트 배수펌프 제어장치(200)의 H/W 장비를 통해 스마트 배수펌프의 가동률을 높일 필요가 있으므로 이를 위해 스마트 배수펌프 제어장치(200)에 스마트 배수펌프를 수동으로 직접 제어할 수 있는 버튼을 장착하여 현장에서 직접 스마트 배수펌프를 제어하는 기능을 제공한다.The direct manual operation control through the button of the smart drain pump control device 200 can be used when the risk of flooding in the corresponding station area becomes high. For example, an administrator such as an on-site administrator directly controls the smart drain pump control device 200 It is necessary to increase the operation rate of the smart drain pump through the H / W equipment of the smart drain pump control device 200. Therefore, the smart drain pump control device 200 is provided with a button for manually controlling the smart drain pump, As shown in FIG.

모니터링 단계(S105,S106)는 스마트 배수펌프 제어장치(200)가 관리 통계 정보를 WCDMA 모뎀을 통해 스마트 배수펌프 관리자 시스템(300)에 전달하는 단계(S105)와, 스마트 배수펌프(100)의 펌프 컨트롤러(110)가 펌프 가동 상황 정보를 RS-232C 통신을 통해 스마트 배수펌프 관리자 시스템(300)에 전달하여 모니터링 화면을 통해 표시하는 단계(S106)를 포함하여 이루어진다.The monitoring steps S105 and S106 include a step S105 of transmitting the management statistical information to the smart drain pump management system 300 via the WCDMA modem, The controller 110 transmits the pump operation status information to the smart drain pump management system 300 via RS-232C communication and displays the monitored information on the monitoring screen (S106).

도 5는 본 발명에 따른 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에서 스마트 배수펌프 제어장치(200)의 펌프 운영 및 제어부(230)에 의해 수행되는 상세 동작 흐름도로서, (a) 전원, 우량계/수위계 센서 및 펌프 구동용 모터의 상태를 초기화하는 단계(S201); (b) 우량계 및 수위계 센서로부터 측정 데이터를 주기적으로 수신하여 이전 측정 데이터와 수신 측정 데이터를 비교하여 그 변화여부를 확인하는 단계(S202-S204); (c) 수집된 측정 데이터의 변화가 없을 경우 유지관리를 위한 펌프 제어정보(펌프 가동 시작시점, 적정 펌프 가동 RPM 단계값, 펌프 가동 종료시점)를 펌프 컨트롤러(110)에 전송하여 스마트 배수펌프의 모터를 가동하는 단계(S205); 또는 (c) 수집된 측정 데이터의 변화가 있을 경우, 펌프 운영 알고리즘을 가동하여 수신 측정 데이터의 우량 및 수위에 따른 해당 지역의 위험등급을 분석하고 펌프 제어정보(펌프 가동 시작시점, 적정 펌프 가동 RPM 단계값, 펌프 가동 종료시점)을 결정하여 해당지역의 위험등급, 펌프 제어 RPM 값을 펌프 컨트롤러(110)로 전송하여 스마트 배수펌프의 모터를 가동하는 단계(S206); (e) 스마트 배수펌프 제어장치(200)의 펌프 운영 및 제어부(230)가 기동하는 스마트 배수펌프의 가동 정보(위험등급, RPM정보, 우량, 수위정보)를 스마트 배수펌프 관리자 시스템(300)으로 전송하는 단계(S207); 를 포함하여 이루어지며, 추가로 인터럽트 발생여부를 확인하여 인터럽트 발생 상황에 따른 펌프 제어 RPM 값을 펌프 컨트롤러(110)로 전송하여 스마트 배수펌프의 모터를 수동으로 가동하는 단계를 더 포함하여 수행될 수 있다.FIG. 5 is a detailed flowchart of a detailed operation performed by the pump operation and control unit 230 of the smart drain pump control apparatus 200 in the IT convergence-based smart drain pump operation control and management system according to the present invention, wherein (a) / Initializing the state of the water level sensor and the pump driving motor (S201); (b) periodically receiving measurement data from the rain gauge and the water level sensor and comparing the previous measurement data with the reception measurement data to check whether the measurement data is changed (S202-S204); (c) When there is no change in the collected measurement data, the pump control information for starting maintenance (starting time of pump operation, value of proper pump operation RPM, end point of pump operation) is transmitted to the pump controller 110, Operating the motor (S205); Or (c) when there is a change in the collected measurement data, the pump operating algorithm is operated to analyze the hazard level of the area according to the quality and the water level of the received measurement data, and the pump control information (pump start time, (Step S206), which determines the danger level and the pump control RPM value of the area by determining the step value and the pump operation end point, and activating the motor of the smart drain pump by sending the value to the pump controller 110; (danger level, RPM information, rain rate, and water level information) of the smart drain pump activated by the pump operation and control unit 230 of the smart drain pump control apparatus 200 to the smart drain pump management system 300 (S207); Further comprising the step of checking whether an interrupt has occurred and manually transferring the pump control RPM value according to the interrupt occurrence status to the pump controller 110 to manually operate the motor of the smart drain pump have.

도 6은 본 발명에 따른 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에서 펌프 운영 및 제어부(230)의 펌프 운영 모듈(231)에 탑재되는 펌프 운영 알고리즘의 상세 흐름도로서, 펌프 운영 알고리즘은 도 6에 예시된 바와 같이 펌프 운영 방재 알고리즘에 따라 해당 유역의 수리/수문 분석을 통해 입력되는 지형적 특성값과 분석결과값을 적용하여 동작되며, 해당 유역(하천, 도심지)의 수리/수문 분석을 위한 지형학적 특성값은 측량 등의 사전 조사 분석에 의해 입력되어 질 수 있고, 관련 인자는 해당 유역(하천, 도심지)의 면적(dA), 상류부에서 하류부까지의 거리(dL), 상류부에서 하류부로의 강우 도달시간(dtc), 유출곡선 지수(dCX) 등이 있을 수 있다. 또한 해당 유역의 수리/수문학적 매개변수 및 분석 결과값은 유입부 수심(h1), 유입부 유속(v), 유량(Q), 관로내 수심(h), 적정 RPM 등으로서, 이들 값은 PMD 펌웨어 모듈에 초기값을 셋팅하여 운영 알고리즘의 입력 값으로 사용될 수 있다.FIG. 6 is a detailed flowchart of a pump operation algorithm installed in the pump operation module 231 of the pump operation and control unit 230 in the IT fusion-based smart drainage pump operation control and management system according to the present invention. (Geographical characteristic value and analysis result value) inputted through the repair / hydrological analysis of the watershed according to the pump operation disaster prevention algorithm as illustrated in FIG. (DA), the distance from the upstream to the downstream (dL), the distance from the upstream to the downstream (dA), and the distance from the upstream to the downstream (Dtc), an outflow curve index (dCX), and the like. In addition, repair / hydrological parameters and the analysis result of the basin as the inlet depth (h 1), the inlet flow rate (v), flow rate (Q), within the depth of the water conduit (h), appropriate RPM and so on, these values The PMD firmware module can be used as the input value of the operating algorithm by setting the initial value.

도 7은 본 발명에 따른 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템에서 펌프 운영 모듈(231)에 탑재되는 펌프 운영 방재 알고리즘의 상세 흐름도로서, 펌프 운영 방재 알고리즘은 우량과 수위 측정값에 따라 보정된 강우 패턴별 적정 펌프 RPM을 계산하는 펌프 운영 알고리즘을 통해 수행되며, 이러한 펌프 운영 방재 알고리즘은 도 7에 예시된 바와 같이 강우량(Pi), 수심(h), 시간(t), 유량(Q) 등의 기초 자료를 조사하는 기초자료 조사단계(S214-1), 유역 면적, 유로 연장, 도달시간, 유출곡선지수 등의 초기값을 설정하는 초기값 설정단계(S214-2), 유량(Q)에 따른 수위(h) 예상 곡선(Q-H 곡선)을 산정하는 Q-H 곡선 산정단계(S214-3), 실시간 계측되는 유량에 따른 수위를 예측하는 수위 예측단계(S214-4), 예측 수위를 보정하는 수위보정단계(S214-5), 및 보정된 수위값을 활용하여 침수피해를 예측하고 피해예측에 따른 예보 및 경보를 발령하면서 스마트 배수펌프 가동여부를 결정하는 침수피해 예, 경보 발령 및 펌프 가동단계(S214-6)를 포함하여 이루어질 수 있다.FIG. 7 is a detailed flowchart of a pump operation and disaster prevention algorithm installed in the pump operation module 231 in the IT fusion-based smart drainage pump operation control and management system according to the present invention. The pump operation disaster prevention algorithm is calibrated according to the rainfall and water level measurement values (P), depth (h), time (t), and flow (Q) of the pump operation disruption algorithm as illustrated in FIG. 7, (S214-1), an initial value setting step (S214-2) for setting an initial value such as a watershed area, an extension of a flow passage, a time of arrival, and an outflow curve index, A QH curve calculation step S214-3 for calculating a water level h prediction curve (QH curve) according to the flow rate measured in real time, a water level prediction step S214-4 for predicting the water level according to the flow rate measured in real time, A correction step (S214-5), and a corrected level (S214-6), which determines whether to operate the smart drain pump by predicting the flood damage using the value and issuing the forecast and alarm according to the damage prediction, the alarm occurrence notification and the pump operation step (S214-6).

기초자료 조사단계(S214-1)에서는 실시간 수집되는 강우량과 수위 계측값을 기반으로 자료 조사가 이루어지며, 이때 실시간 강우량은 호우사상 및 수위값 예측에 활용될 수 있고, 실시간 수위 계측값은 실시간 강우량과 함께 수위 예측값을 설정하는 기준으로 활용될 수 있다.In the basic data investigation step (S214-1), data are collected based on real-time rainfall data and water level measurement values. Real-time rainfall data can be used for prediction of storm events and water level values. Can be used as a reference for setting the water level prediction value together with the water level prediction value.

초기값 설정단계(S214-2)에서는 해당유역에 대한 수문분석을 통해 유역면적, 유로연장, 도달시간, 유출곡선지수 등의 값을 결정한다.In the initial value setting step S214-2, values such as a watershed area, an extension of a watershed, a reaching time, and an outflow curve index are determined through a hydrological analysis on the watershed.

Q-H 곡선 산정단계(S214-3)에서는 해당 값을 활용하여 단위 유량 및 총 유량을 산정하고 총 유량과 수위의 관계를 정의하는 Q-H 곡선을 산정한다.In Q-H curve calculation step (S214-3), the unit flow rate and total flow rate are calculated using the corresponding values, and a Q-H curve is defined to define the relationship between the total flow rate and the water level.

수위 예측단계(S214-4)에서는 시간에 따른 강우량에 따라 해당유역의 총 유량을 산정한 후 산정된 Q-H 곡선으로 수위 값을 예측한다.In the water level prediction step (S214-4), the total flow amount of the watershed is calculated according to the rainfall amount over time, and the water level value is predicted by the calculated Q-H curve.

수위 보정단계(S214-5)에서는 해당 유역의 총 유량에 의해 예측된 수위 값은 실시간 수집된 수위 계측 값을 활용하여 보정하며, 같은 시간대에 예측된 수위와 실측된 수위의 Δh를 산정하여 예측된 모든 수위 값에 동일한 Δh를 적용하여 보정한다.In the water level correction step (S214-5), the water level predicted by the total flow rate of the watershed is corrected using the water level measurement values collected in real time, and the predicted water level in the same time zone and the estimated water level? Correct by applying the same Δh to all water level values.

침수피해 예, 경보 발령 및 펌프 가동단계(S214-6)에서는 강우에 따른 침수위험 지역을 예측하여 예, 경보를 발령하고, 아울러 스마트 배수펌프를 가동시켜 배수한다.In the case of immersion damage, warning announcement and pump operation (S214-6), predicted submergence danger area is issued, for example, an alarm is issued, and smart drain pump is operated to drain.

도 8은 펌프 운영 알고리즘에 의한 적정 펌프 RPM 값 산정동작을 설명하기 위하여 예시한 스마트 배수펌프의 설치예 개략도로서, 도면에 예시된 바와 같이 배수관로의 기울기에 의해 자연유하가 이루어지고 있고 관로 내에 물이 가득찬 경우 초과된 수심을 유량으로 환산하여 초과된 유량을 원활히 배수할 수 있도록 펌프 RPM에 따른 토출량 기반으로 적정 RPM을 산정할 수 있게 될 것이다.FIG. 8 is a schematic view showing an installation example of a smart drain pump exemplified for explaining an operation of calculating an appropriate pump RPM value by a pump operation algorithm. As illustrated in the figure, the natural descent is performed by the inclination of the drain pipe, It will be possible to calculate the appropriate RPM based on the discharge volume based on the pump RPM so as to smoothly drain excess flow by converting the excess water depth into the flow rate.

예를 들면, 도 8에 예시된 바와 같은 설치상태에서, RPM에 따른 토출량(Q), 단면적(A), 직경(D)이 125mm 관로인 경우,For example, when the discharge amount Q, the cross-sectional area A, and the diameter D according to the RPM are 125 mm in the installation state as illustrated in Fig. 8,

토출량(Q) = A(단면적) * V(유속)Discharge amount (Q) = A (cross sectional area) * V (flow rate)

단면적(A) = πD2/4 = π * (0.125)2 /4 = 0.01227(m2)Cross-sectional area (A) = πD 2/4 = π * (0.125) 2/4 = 0.01227 (m 2)

V = 1/n * R 2/3 * S 1/2 V = 1 / n * R 2/3 * S 1/2

이다. (여기서 n은 조도계수로서 0.015(경험적인 값)의 값을 사용하였으며, R은 경심, S는 경사도를 의미함.)to be. (Where n is the value of 0.015 (empirical value) as the roughness coefficient, R is the mean diameter, and S is the slope).

경심(R)은 R = A/P 로, A는 관로의 단면적이고, P는 윤변이며,The radius (R) is R = A / P, A is the cross-sectional area of the channel, P is the circumference,

윤변(P)는 P = πD-(D/2)*θ = D(π-(θ/2)) 이다.P =? D- (D / 2) *? = D (? - (? / 2)).

관로직경(D)는 0.125m이며, θ는 관로의 수위를 설정하기 위한 값으로 360도 일 경우는 관로가 빈 상태이며, 0도 일 경우는 관로가 가득 찬 상태이므로 θ는 0도이다. 결과적으로 단면적(A)는 0.01227㎡, 윤변(P)은 0.393 값이 산정될 수 있을 것이다.The pipe diameter (D) is 0.125 m, and θ is a value for setting the water level of the pipe. In the case of 360 degrees, the pipe is empty. When the pipe is 0 degree, the pipe is full. As a result, the cross-sectional area A can be estimated to be 0.01227 m 2, and the margin P can be calculated to be 0.393.

경사도(S)는 S = (h1-h2)/L으로 h1,h2는 관로 유입부와 유출부의 표고 값으로 h1은 0.74를 초기값으로 0.05(시험을 위한 임의의 값)씩 증가시키며 펌프의 강제배수 수심까지 증가하고, h2는 0으로 고정된 값이다. 이때 관 길이(L)는 100m로 설정한다.The slope (S) is S = (h1-h2) / L where h1 and h2 are the elevation values of the channel inlet and outlet, h1 is 0.74 as an initial value 0.05 (arbitrary value for test) H2 is fixed to zero. At this time, the tube length (L) is set to 100 m.

관로 내 수심(d)은 다음 수식을 활용하여 산정한다.The water depth (d) in the pipeline is calculated using the following formula.

d = D/2 *(COSθ/2 + 1) + hn 1-h0 1 d = D / 2 * (COSθ / 2 + 1) + h n 1 -h 0 1

여기서 관로직경(D)는 0.125m 이며, h0 1?는 관로 유입부의 표고 값으로 0.74를 초기 값으로 설정하여 0.05(시험을 위한 임의의 값)씩 증가시키며 펌프의 강제배수 수심까지 증가하고, θ는 관로의 수위를 설정하기 위한 값으로 360도 일 경우는 관로가 빈 상태이며, 0도 일 경우는 관로가 가득 찬 상태이므로 θ는 0도이다.Here, the pipe diameter (D) is 0.125 m, h 0 1 ? Is increased to 0.05 (an arbitrary value for the test) by setting an initial value of 0.74 as an elevation value of the pipe inlet portion to the forced drainage depth of the pump, θ is a value for setting the water level of the pipe. When the pipe is 360 degrees, the pipe is empty. When the pipe is 0 degree, the pipe is full.

결과적으로 유입부 수심 값을 기준으로 정리하면 도 9의 표와 같다. 또한 RPM에 따른 토출량 설정값을 기반으로 유량에 대한 적정 RPM 선정할 수 있게 된다.As a result, the table of FIG. 9 is summarized based on the inlet depth value. Also, it is possible to select an appropriate RPM for the flow rate based on the discharge amount set value according to the RPM.

이상의 본 발명에 따르면, 기존 관로의 개선 공사없이 스마트 배수펌프를 이용하여 유속을 증대시키고 관로 통수능을 향상시킬 수 있게 되므로 유수지(펌프장)까지 도달하지 못하는 상황을 개선하여 기존의 배수펌프장이 제대로 성능을 발휘할 수 있게 되어, 국부적인 침수를 개선할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, it is possible to improve the flow rate by using the smart drain pump without improving the existing pipeline and improve the piping capacity, thereby improving the situation where the drainage pumping station can not be reached, So that there is an advantage that the local flooding can be improved.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all equivalents or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.

1 : 배수관로 100 : 스마트 배수펌프
110 : 펌프 컨트롤러 120 : 임펠러
130 : 하우징 200 : 스마트 배수펌프 제어장치(PMD)
210 : 우량 및 수위 측정부 211 : 우량계 센서
212 : 수위계 센서 220 : 사용자 설정부
221 : 버튼 입력부 222 : 외부 입력부
223 : 관리자 모니터링 연결부 230 : 펌프 운영 및 제어부
231 : 펌프 운영 모듈 232 : 펌프 제어 모듈
233 : 통신 모듈 234 : 데이터 수집 모듈
240 : 모터 구동부 250 : 상태 표시부
260 : 저장부 270 : 통신부
271 : 광대역 무선통신부 272 : RF 통신부
280 : 전원 관리부 281 : 주전원 공급부
282 : 보조전원 공급부 283 : 전원 관리부
300 : 스마트 배수펌프 관리자시스템(SPMS)
1: 100: Smart Drain Pump with Drain Pipe
110: pump controller 120: impeller
130: Housing 200: Smart drain pump control device (PMD)
210: Rainfall and water level measuring unit 211: Rain sensor
212: water level sensor 220: user setting section
221: Button input section 222: External input section
223: Manager monitoring connection section 230: Pump operation and control section
231: Pump operating module 232: Pump control module
233: Communication module 234: Data collection module
240: motor driving unit 250: status display unit
260: storage unit 270: communication unit
271: Broadband wireless communication unit 272: RF communication unit
280: power management unit 281: main power supply unit
282: auxiliary power supply unit 283: power management unit
300: Smart Drainage Pump Manager System (SPMS)

Claims (8)

대상 지역의 배수 관로(1) 내에 설치되어 관로 내 유체의 추진력을 발생하는 다수 개의 임펠러(120)를 포함하고 펌프 회전을 위한 동력을 발생하는 모터와 모터 구동회로를 제어하는 펌프 컨트롤러(110)가 각각 구비되어 RS-232C 통신을 통해 스마트 배수펌프 제어장치(200)로부터 제어신호를 받아 구동되는 적어도 하나의 스마트 배수펌프(100);
펌프 운영 알고리즘을 탑재하여 우량계 센서 및 수위계 센서에서 주기적으로 수집한 우량, 관로의 수위 측정값에 따라 해당 지역의 위험등급을 분석하고 각 스마트 배수펌프의 자동 운전을 위한 펌프 가동 시작시점, 적정 펌프 가동 RPM 단계값, 펌프 가동 종료시점을 포함하는 펌프 제어정보를 결정하여 RS-232C 통신 및 펌프 컨트롤러를 통해 동적으로 스마트 배수펌프(100)의 가동을 제어하며, 스마트 배수펌프 관리자 시스템(300)과 연동하여 해당 지역의 위험등급 분석정보와 펌프 제어정보를 모니터링 화면을 통해 제공하면서 모니터링 화면을 통해 입력되는 관리자에 의한 스마트 배수펌프 수동 운전제어를 수행하는 스마트 배수펌프 제어장치(200); 및
WCDMA 모뎀을 통해 스마트 배수펌프 제어장치(200)와 통신 가능하게 연결되어 스마트 배수펌프 제어장치(200)에서 전송하는 해당 지역의 위험등급 분석정보와 스마트 배수펌프 제어정보 및 스마트 배수펌프 제어장치(200)의 운영 상태정보를 수신하여 모니터링 화면으로 표시하며, 모니터링 화면 상에서 관리자에 의해 입력되는 스마트 배수펌프의 수동 운전제어정보를 스마트 배수펌프 제어장치(200)에 전달하는 스마트 배수펌프 관리자시스템(300);을 포함하며,
상기 스마트 배수펌프 제어장치(200)는,
우량 측정을 위한 우량계 센서(211), 유수지의 수위 측정을 위한 수위계 센서(212))를 포함하여 우량 및 수위를 측정하고 측정값을 펌프 운영 및 제어부(230)로 전달하는 우량 및 수위 측정부(210);
버튼 선택 또는 외부 입력 또는 모니터링 화면을 통한 사용자 설정값을 입력받기 위한 사용자 설정부(220);
스마트 배수펌프의 운영 및 관리를 위한 펌프 운영 알고리즘을 탑재하며 우량 및 수위 측정부(210)의 우량 및 수위 측정값을 수집하여 그에 따라 해당 지역의 위험등급을 분석하고 펌프 구동을 위한 제어정보를 결정하여 RS-232C 통신을 통해 펌프 컨트롤러(110)에 연결되어 동적으로 스마트 배수펌프(100)의 가동을 제어하고, 사용자 설정값을 입력받아 스마트 배수펌프의 구동을 위한 모터와 모터 제어회로를 구동하는 펌프 컨트롤러(110)의 동작을 제어하면서 펌프 모터의 동작상태 및 위험등급 분석정보와 제어정보를 상태 표시부(250)를 통해 우량 및 수위 측정값과 함께 출력하는 펌프 운영 및 제어부(230);
펌프 운영 및 제어부(230)에서 제공되는 펌프 구동 제어정보에 의해 그에 대응하는 조건으로 펌프 모터를 동작시키는 모터 구동신호를 생성하여 펌프 컨트롤러(110)로 출력하는 모터 구동부(240);
디스플레이 모듈을 이용하여 우량 및 수위 측정값과 스마트 배수펌프의 모터 동작상태 및 위험등급 분석정보와 스마트 배수펌프의 구동을 위한 펌프 모터 제어정보와 장치 내 적어도 하나의 기기 상태값을 표시하는 상태 표시부(250);
SD 카드를 탈착 가능하도록 구성되며 우량 및 수위 측정값을 포함하는 데이터 로깅을 위한 메모리수단으로 사용되는 저장부(260);
WCDMA 모뎀 또는 RF 모듈을 통한 원격에서의 시스템 제어신호 또는 그 제어신호에 대응하는 확인신호를 송수신하는 통신부(270); 및
주전원 또는 보조 전원의 공급 및 보조 전원의 사용량 또는 잔여량 모니터링을 위한 전원공급 및 관리부(280);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템.
A pump controller 110 for controlling a motor for generating power for rotating the pump and a pump controller 110 including a plurality of impellers 120 installed in the drainage pipe 1 and generating impelling force of the fluid in the pipe, At least one smart drain pump 100 driven by receiving a control signal from the smart drain pump control device 200 via RS-232C communication, respectively;
The pump operation algorithm is installed to analyze the danger level of the area according to the measured value of the rainfall and the pipeline periodically collected from the rain gauge sensor and the water level sensor, and the pump operation start point for automatic operation of each smart drain pump, RPM step value and pump operation end point to dynamically control the operation of the smart drain pump 100 through the RS-232C communication and the pump controller, and interlocked with the smart drain pump manager system 300 A smart drain pump control device 200 for performing a smart drain pump manual operation control by a manager inputted through a monitoring screen while providing danger level analysis information and pump control information of a corresponding region through a monitoring screen; And
The smart drain pump control device 200 is communicably connected to the smart drain pump control device 200 through the WCDMA modem so that the smart drain pump control information and smart drain pump control information transmitted from the smart drain pump control device 200, A smart drain pump manager system 300 for receiving the operational status information of the smart drain pump and displaying the operational status information of the smart drain pump on the monitoring screen and transmitting the manual operation control information of the smart drain pump inputted by the manager to the smart drain pump controller 200, ≪ / RTI >
The smart drain pump control device (200)
A rainfall gauge sensor 211 for measuring rainfall and a gauge sensor 212 for measuring the water level of the lagoon), and a rainfall and water level measuring unit 210);
A user setting unit 220 for receiving a user setting value through button selection or external input or monitoring screen;
Smart drainage pump, and it collects the rainfall and water level measurement values of the rainfall and water level measuring unit 210, analyzes the danger level of the area, and determines control information for driving the pump Connected to the pump controller 110 via RS-232C communication to dynamically control the operation of the smart drain pump 100, receives a user set value, and drives a motor and a motor control circuit for driving the smart drain pump A pump operation and control unit 230 for controlling the operation of the pump controller 110 and outputting operation status and hazard level analysis information and control information of the pump motor through the status display unit 250 together with the rainfall and water level measurement values;
A motor driving unit 240 for generating a motor driving signal for operating the pump motor under a condition corresponding to the pump driving control information provided by the pump operating and controlling unit 230 and outputting the generated driving signal to the pump controller 110;
A status display section for displaying the rainfall and water level measurement values, the motor operation status and danger level analysis information of the smart drainage pump, the pump motor control information for driving the smart drainage pump, and at least one device status value in the device using the display module 250);
A storage unit 260 configured to be detachable from the SD card and used as a memory means for data logging including a rain rate and a water level measurement value;
A communication unit 270 for transmitting / receiving a system control signal remotely via a WCDMA modem or an RF module or an acknowledgment signal corresponding to the control signal; And
And a power supply and management unit (280) for monitoring the usage amount or remaining amount of the main power or the auxiliary power and the auxiliary power, and an IT fusion based smart drain pump operation control and management system.
제1항에 있어서, 상기 스마트 배수펌프(100)는,
홍수 방재용 배수관로의 유량을 제어하기 위해 설치되며, 배수관로(1) 내에 직접 이음 및 하부 스탠드 지지 방식으로 적어도 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템.
The smart drain pump (100) according to claim 1, wherein the smart drain pump (100)
(1), and at least one or more of them are installed in the drainage pipe (1) in a manner of connecting directly to the drainage pipe (1) and supporting the lower stand.
제1항에 있어서, 상기 스마트 배수펌프(100)의 임펠러(120)는,
유량 및 토크를 최대로 할 수 있는 항력형인 평면 임펠러로 구성하며, 슬러지의 걸림을 최소화하기 위해 하우징(130)의 벽면에 내접하도록 형성하여 부유물의 영향을 받지 않게 구성되는 것을 특징으로 하는 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템.
The smart drain pump (100) according to claim 1, wherein the impeller (120) of the smart drain pump (100)
And a planar impeller which is a drag type that can maximize the flow rate and torque and is formed so as to be inscribed on the wall surface of the housing 130 in order to minimize the catching of the sludge, Smart drain pump operation control and management system.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 사용자 설정부(220)는,
버튼을 통한 사용자 설정값을 입력받는 버튼 입력부(221);
외부 입력을 통한 사용자 설정값을 입력받는 외부 입력부(222); 및
모니터링 환경을 통한 사용자 설정값을 입력받는 관리자 모니터링 연결부(223);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템.
The apparatus of claim 1, wherein the user setting unit (220)
A button input unit 221 for inputting a user setting value through a button;
An external input unit 222 for receiving a user setting value through an external input; And
And an administrator monitoring connection unit (223) for receiving a user setting value through a monitoring environment.
제1항에 있어서, 상기 통신부(270)는,
WCDMA 모뎀을 통한 원격에서의 시스템 제어신호 또는 그 제어신호에 대응하는 확인신호를 광대역 무선 통신 채널을 통해 무선 송수신하는 광대역 무선통신부(271);
RF 모듈을 통한 원격에서의 시스템 제어신호 또는 그 제어신호에 대응하는 확인신호를 RF 통신 채널을 통해 무선 송수신하는 RF 통신부(272);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템.
The communication device according to claim 1, wherein the communication unit (270)
A broadband wireless communication unit 271 for wirelessly transmitting / receiving a system control signal at a remote location via a WCDMA modem or an acknowledgment signal corresponding to the control signal through a broadband wireless communication channel;
And an RF communication unit (272) for wirelessly transmitting / receiving a system control signal at a remote location via the RF module or an acknowledgment signal corresponding to the control signal through an RF communication channel. The IT fusion-based smart drain pump operation Control and management system.
제1항에 있어서, 상기 전원공급 및 관리부(280)는,
주전원을 공급하는 주전원 공급부(281);
배터리를 이용한 보조전원을 공급하는 보조전원 공급부(282); 및
주전원 차단여부를 확인하여 주전원 차단시 보조전원으로 자동 대체하여 장치 전체에 동작 전원을 공급하면서 보조 전원의 사용량을 모니터링하여 보조전원 사용량 또는 잔여량을 표시하는 전원 관리부(283);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IT 융합기반 스마트 배수펌프 운전 제어 및 관리시스템.
The apparatus of claim 1, wherein the power supply and management unit (280)
A main power supply unit 281 for supplying a main power;
An auxiliary power supply unit (282) for supplying auxiliary power using a battery; And
And a power management unit 283 for displaying the usage amount of the auxiliary power and displaying the usage amount or remaining amount of the auxiliary power while supplying the operating power to the entire apparatus by automatically replacing the auxiliary power when the main power is cut off, IT convergence based Smart Drain Pump operation control and management system.
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