KR101609236B1 - 인버터 부스터 펌프 시스템 및 이의 비상운전방법 - Google Patents

인버터 부스터 펌프 시스템 및 이의 비상운전방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비상운전개념을 도입한 것으로, 각각의 슬래브 펌프의 인버터에 물 사용 패턴 데이터가 저장되어 있어, 압력센서 또는 마스터 펌프에 고장이 발생하게 되면, 각각의 슬래브 펌프가 물 사용 패턴 데이터에 근거하여 구동됨으로써, 비상시 긴급 물 공급을 유지하면서 슬래브 펌프에 무리가 가지 않는 인버터 부스터 펌프 시스템 및 이의 비상운전방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템은 공급 배관(5)과 유입 배관(3) 사이에 복수개의 펌프(P1,, P2, P3)가 병렬로 배열되고, 각각의 펌프(P1,, P2, P3)에 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 일대일 대응되고, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 각각 자신의 컨트롤러를 포함하고 있으며, 복수개의 펌프(P1, P2, P3) 중 어느 한 펌프(P1)에 압력센서(7)가 연결되고, 압력센서(7)가 연결된 펌프(P1)의 인버터(IVM)가 자신을 마스터 인버터로 인식하고, 나머지 펌프(P2, P3)의 인버터(IV1, IV2)가 각각 자신을 슬레이브 인버터로 인식하며, 마스터 인버터(IVM)가 통신방식으로 슬레이브 인버터(IV1, IV2)의 작동을 제어하고, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 모니터링 장치(9)와 통신 방식으로 연결되어, 펌프운전 데이터가 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)에서 모니터링 장치(9)로 제공되고, 모니터링 장치(9)에서 인버터(IVM, IV1, IV2)의 펌프 운전 데이터를 취합하여, 하루 24시간 동안의 물사용 패턴에 대한 데이터를 정립하고, 정립된 물사용 패턴 데이터와 시간별로 각각의 펌프(P1, P2, P3)가 작동되었던 운전 데이터를 다시 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)로 제공함으로써, 비상시, 정상적으로 작동이 가능한 인버터가 저장된 자신의 운전 데이터에 근거하여 자신의 펌프 구동을 독립적으로 제어하게 되는 것을 특징으로 한다.

Description

인버터 부스터 펌프 시스템 및 이의 비상운전방법{INVERTER BOOSTER PUMP SYSTEM AND EMERGENCY OPERATION METHOD}
본 발명은 비상운전개념을 도입한 것으로, 각각의 슬래브 펌프의 인버터에 물 사용 패턴 데이터가 저장되어 있어, 압력센서 또는 마스터 펌프에 고장이 발생하게 되면, 각각의 슬래브 펌프가 물 사용 패턴 데이터에 근거하여 구동됨으로써, 비상시 긴급 물 공급을 유지하면서 인버터에 의해 자체적으로 구동되는 펌프에 무리가 가지 않는 인버터 부스터 펌프 시스템 및 이의 비상운전방법에 관한 것이다.
대한민국 특허 제10-1370026호(2014년 2월 26일, 등록)에 "인버터 부스터 펌프 시스템"이 소개되어 있다.
상기 인버터 부스터 펌프 시스템은 각각의 인버터가 시리얼 통신장치에 연결되어, 인버터의 정지버튼을 길게 누르면 해당 인버터에 번호가 자동으로 설정되는 인버터 부스터 펌프 시스템에 관한 것으로서, 공급 배관과 유입 배관 사이에 복수개의 펌프가 병렬로 배열되고, 각각의 펌프에 각각의 인버터가 일대일 대응되고, 각각의 인버터가 컨트롤러에 의해 제어되는 인버터 부스터 펌프 시스템에 있어서, 각각의 인버터가 시리얼 통신장치에 연결되어, 각각의 인버터가 송수신할 수 있고, 복수개의 인버터들 중 어느 한 인버터가 압력센서와 연결되며, 압력센서가 연결된 인버터는 자신을 마스터로 인식하고, 나머지 인버터는 자신을 슬래브로 인식하며, 슬래브 인버터들 중 자신의 정지버튼 신호가 길게 먼저 입력되는 순서로 슬래브 인버터의 순번이 정해진다.
그러나, 상기 인버터 부스터 펌프 시스템은 압력센서 또는 마스터 펌프 등에 고장이 발생하였을 때, 수리가 완료될 때까지 물 공급이 중지되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 비상운전개념을 도입하여, 각각의 슬래브 펌프의 인버터에 물 사용 패턴 데이터가 저장되어 있어, 압력센서 또는 마스터 펌프 등에 고장이 발생하는 비상시, 각각의 슬래브 펌프가 저장된 물 사용 패턴 데이터에 근거하여 구동됨으로써, 비상시 긴급 물 공급을 유지하면서 인버터에 의해 자체적으로 구동되는 펌프에 무리가 가지 않는 인버터 부스터 펌프 시스템 및 이의 비상운전방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템은 공급 배관과 유입 배관 사이에 복수개의 펌프가 병렬로 배열되고, 각각의 펌프에 각각의 인버터가 일대일 대응되고, 각각의 인버터가 각각 자신의 컨트롤러를 포함하고 있으며, 복수개의 펌프 중 어느 한 펌프에 압력센서가 연결되고, 압력센서가 연결된 펌프의 인버터가 자신을 마스터 인버터로 인식하고, 나머지 펌프의 인버터가 각각 자신을 슬레이브 인버터로 인식하며, 마스터 인버터가 통신방식으로 슬레이브 인버터의 작동을 제어하고, 각각의 인버터가 모니터링 장치와 통신 방식으로 연결되어, 펌프운전 데이터가 각각의 인버터에서 모니터링 장치로 제공되고, 모니터링 장치에서 인버터의 펌프 운전 데이터를 취합하여, 하루 24시간 동안의 물사용 패턴에 대한 데이터를 정립하고, 정립된 물사용 패턴 데이터와 시간별로 각각의 펌프가 작동되었던 운전 데이터를 다시 각각의 인버터로 제공함으로써, 비상시, 정상적으로 작동이 가능한 인버터가 저장된 자신의 운전 데이터에 근거하여 자신의 펌프 구동을 독립적으로 제어하게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 모니터링 장치는 각각의 인버터로부터 각각 주파수, 전압, 전류, 출력 등과 같은 펌프 운전 데이터를 입력받아, 이를 취합 및 연산(통계)하여, 물 사용 패턴 데이터를 얻은 후, 이를 다시 정형화하여 ,정형화된 물 사용 패턴 데이터를 정립하고, 정립된 물 사용 패턴 데이터를 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)로 제공함과 동시에 각각의 펌프가 작동되었던 시간별 운전 데이터를 다시 각각의 인버터로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 인버터는 비상시, 자체 내장된 실시간 시계(RTC ; real time clock)의 시간에 따라 시간별 운전 데이터를 기준으로 자신의 펌프 구동을 각각 독립적으로 제어하게 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프의 비상운전방법은
공급 배관과 유입 배관 사이에 복수개의 펌프가 병렬로 배열되고, 각각의 펌프에 각각의 인버터가 일대일 대응되고, 각각의 인버터가 각각 자신의 컨트롤러를 포함하고 있으며, 복수개의 펌프 중 어느 한 펌프에 압력센서가 연결되고, 압력센서가 연결된 펌프의 인버터가 자신을 마스터 인버터로 인식하고, 나머지 펌프의 인버터가 각각 자신을 슬레이브 인버터로 인식하며, 마스터 인버터가 통신방식으로 슬레이브 인버터의 작동을 제어하고, 각각의 인버터가 모니터링 장치와 통신 방식으로 연결된 인버터 부스터 펌프 시스템에 있어서,
(1) 모니터링 장치는 마스터 인버터로부터 데이터를 전송받아, 압력센서로부터 마스터 인버터로 입력되는 신호가 정상인가?를 확인하는 단계(S101)와,
(2) 모니터링 장치는 압력센서의 신호가 비정상이면, 알람을 울리고, 각각의 인버터로 비상신호를 전송하는 단계(S102)와,
(3) 각각의 인버터는 비상신호가 입력되면, 저장된 시간별 운전 데이터의 시간과 실시간 시계의 시간을 일치시키고, 운전 데이터에 맞춰 자신의 펌프 구동을 제어하고, 신호를 S101 단계로 피드백하는 단계(S103)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프의 비상운전방법은
공급 배관과 유입 배관 사이에 복수개의 펌프가 병렬로 배열되고, 각각의 펌프에 각각의 인버터가 일대일 대응되고, 각각의 인버터가 각각 자신의 컨트롤러를 포함하고 있으며, 복수개의 펌프 중 어느 한 펌프에 압력센서가 연결되고, 압력센서가 연결된 펌프의 인버터가 자신을 마스터 인버터로 인식하고, 나머지 펌프의 인버터가 각각 자신을 슬레이브 인버터로 인식하며, 마스터 인버터가 통신방식으로 슬레이브 인버터의 작동을 제어하고, 각각의 인버터가 모니터링 장치와 통신 방식으로 연결된 인버터 부스터 펌프 시스템에 있어서,
(1) 모니터링 장치는 마스터 인버터와 통신이 두절되었는가?를 확인하는 단계(S201)와,
(2) 모니터링 장치는 알람을 울리고, 슬레이브 인버터로 비상신호를 전송하는 단계(S201)와,
(3) 슬레이브 인버터는 비상신호가 입력되면, 저장된 시간별 운전 데이터의 시간과 실시간 시계의 시간을 일치시키고, 운전 데이터에 맞춰 자신의 펌프 구동을 제어하고, 신호를 S201 단계로 피드백하는 단계(S203)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템 및 이의 비상운전방법은 비상시 긴급 물 공급을 유지하면서 인버터에 의해 자체적으로 구동되는 펌프에 무리가 가지 않는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템을 도시한 구성도
도 2는 어느 한 아파트의 물 사용 패턴을 도시한 그래프
도 3은 압력센서에 이상이 발생하였을 때, 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 비상운전방법을 도시한 순서도
도 4는 마스터 인버터에 이상이 발생하였을 때, 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 비상운전방법을 도시한 순서도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템은 공급 배관(5)과 유입 배관(3) 사이에 복수개의 펌프(P1, P2, P3)가 병렬로 배열되고, 각각의 펌프(P1, P2, P3)에 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 일대일 대응되고, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 각각 자신의 컨트롤러를 포함하고 있으며, 복수개의 펌프(P1, P2, P3) 중 어느 한 펌프(P1)에 압력센서(7)가 연결되고, 압력센서(7)가 연결된 펌프(P1)의 인버터(IVM)가 자신을 마스터 인버터로 인식하고, 나머지 펌프(P2, P3)의 인버터(IV1, IV2)가 각각 자신을 슬레이브 인버터로 인식하며, 마스터 인버터(IVM)가 통신방식으로 슬레이브 인버터(IV1, IV2)의 작동을 제어하고, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 모니터링 장치(9)와 통신 방식으로 연결되어, 펌프운전 데이터가 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)에서 모니터링 장치(9)로 제공되고, 모니터링 장치(9)에서 공급 배관(5)을 통해 공급되는 단위 시간당 물 사용량(24시간 동안 측정하여 각 시간별 물사용량을 알 수 있음 ; 물사용 패턴을 알 수 있음)를 시간별로 정립하고, 시간별로 정립된 단위 시간당 물 사용량 데이터(물사용 패턴)와, 시간별 단위 시간당 물 사용량에 대응되게 구동되었던 펌프(P1, P2, P3)의 운전 데이터를 다시 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)로 제공함으로써, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)에 시간별 운전 데이터가 각각 저장되어 있어, 비상시(예를 들어, 압력센서, 마스터 펌프 또는 통신 등에 고장이 발생한 상황), 정상적으로 작동이 가능한 인버터가 해당 시간에 구동되었던 자신의 운전 데이터에 근거하여 자신의 펌프를 독립적으로 제어하게 된다.
상기 모니터링 장치(9)는 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)로부터 각각 주파수(Hz), 전압(V), 전류(A) 등과 같은 펌프 운전 데이터를 입력받아, 이를 취합 및 연산하여 도 2의 (가) 곡선과 같은 물 사용 패턴 데이터를 얻은 후, 이를 다시 정형화하여 도 2의 (나) 곡선과 같은 정형화된 물 사용 패턴 데이터를 정립하고, 정립된 물 사용 패턴 데이터를 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)로 제공함과 동시에 각각의 펌프(P1, P2, P3)가 작동되었던 시간별 운전 데이터를 다시 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)로 제공한다.
상기 물 사용 패턴 데이터는 1일 데이터로, 월별 또는 계절별로 취합하고, 연산(통계)하여 정립한다.
상기 인버터(IVM, IV1, IV2)는 비상시(압력센서, 마스터 펌프 또는 통신 등에 고장이 발생한 상황) 자체 내장된 실시간 시계(RTC ; real time clock)의 시간에 따라 시간별 운전 데이터를 기준으로 자신의 펌프 구동을 각각 독립적으로 제어하게 된다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템은 펌프에 무리가 가지 않으면서도 비상시 긴급 물 보급을 유지할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 인버터 부스터 펌프 시스템의 비상운전방법을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
(가) 압력센서에 이상이 발생했을 경우(도 3 참조)
(1) 모니터링 장치(9)는 마스터 인버터(IVM)로부터 데이터를 전송받아, 압력센서(7)로부터 마스터 인버터(IVM)로 입력되는 신호가 정상인가?를 확인한다(S101). 여기서, 모니터링 장치(9)는 압력센서(7)의 신호가 정상이면, 프로그램을 마친다.
(2) 모니터링 장치(9)는 압력센서(7)의 신호가 비정상이면, 알람을 울리고, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)로 비상신호를 전송한다(S102).
(3) 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)는 비상신호가 입력되면, 저장된 시간별 운전 데이터의 시간과 실시간 시계의 시간을 일치시키고, 운전 데이터에 맞춰 자신의 펌프 구동을 제어하고, 신호를 S101 단계로 피드백한다(S103).
(나)마스터 펌프 또는 마스터 인버터에 이상이 발생했을 경우(도 4 참조)
(1) 모니터링 장치(9)는 마스터 인버터(IVM)와 통신이 두절되었는가?를 확인한다(S201). 여기서, 모니터링 장치(9)는 마스터 인버터(IVM)와 통신이 정상이면, 프로그램을 마친다.
(2) 모니터링 장치(9)는 알람을 울리고, 슬레이브 인버터(IV1, IV2)로 비상신호를 전송한다(S201).
(3) 슬레이브 인버터(IV1, IV2)는 비상신호가 입력되면, 저장된 시간별 운전 데이터의 시간과 실시간 시계의 시간을 일치시키고, 운전 데이터에 맞춰 자신의 펌프 구동을 제어하고, 신호를 S201 단계로 피드백한다(S203).
3 : 공급 배관 5 : 유입 배관
P1, P2, P3 : 펌프 IVM, IV1, IV2 : 인버터
7 : 압력센서 9 : 모니터링 장치

Claims (5)

  1. 공급 배관(5)과 유입 배관(3) 사이에 복수개의 펌프(P1, P2, P3)가 병렬로 배열되고, 각각의 펌프(P1, P2, P3)에 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 일대일 대응되고, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 각각 자신의 컨트롤러를 포함하고 있으며, 복수개의 펌프(P1, P2, P3) 중 어느 한 펌프(P1)에 압력센서(7)가 연결되고, 압력센서(7)가 연결된 펌프(P1)의 인버터(IVM)가 자신을 마스터 인버터로 인식하고, 나머지 펌프(P2, P3)의 인버터(IV1, IV2)가 각각 자신을 슬레이브 인버터로 인식하며, 마스터 인버터(IVM)가 통신방식으로 슬레이브 인버터(IV1, IV2)의 작동을 제어하고, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 모니터링 장치(9)와 통신 방식으로 연결되어, 펌프운전 데이터가 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)에서 모니터링 장치(9)로 제공되고, 모니터링 장치(9)에서 공급 배관(5)을 통해 공급되는 단위 시간당 물 사용량을 시간별로 정립하고, 시간별로 정립된 단위 시간당 물 사용량 데이터와, 시간별 단위 시간당 물 사용량에 대응되게 구동되었던 펌프(P1, P2, P3)의 운전 데이터를 다시 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)로 제공함으로써, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)에 시간별 운전 데이터가 각각 저장되어 있어, 비상시, 정상적으로 작동이 가능한 인버터가 해당 시간에 구동되었던 자신의 운전 데이터에 근거하여 자신의 펌프를 독립적으로 제어하게 되는 것을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터링 장치(9)는 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)로부터 펌프 운전 데이터를 입력받아, 이를 취합 및 연산하여, 단위 시간당 물 사용량 데이터를 얻은 후, 이를 다시 정형화하여 ,정형화된 시간별 단위 시간당 물 사용량 데이터를 정립하고, 정립된 시간별 단위 시간당 물 사용량 데이터를 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)로 제공함과 동시에 각각의 펌프(P1, P2, P3)가 작동되었던 시간별 운전 데이터를 다시 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)로 제공하는 것을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인버터(IVM, IV1, IV2)는 비상시, 자체 내장된 실시간 시계(RTC ; real time clock)의 시간에 따라 시간별 운전 데이터를 기준으로 자신의 펌프 구동을 각각 독립적으로 제어하게 되는 것을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프 시스템.
  4. 공급 배관(5)과 유입 배관(3) 사이에 복수개의 펌프(P1,, P2, P3)가 병렬로 배열되고, 각각의 펌프(P1,, P2, P3)에 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 일대일 대응되고, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 각각 자신의 컨트롤러를 포함하고 있으며, 복수개의 펌프(P1, P2, P3) 중 어느 한 펌프(P1)에 압력센서(7)가 연결되고, 압력센서(7)가 연결된 펌프(P1)의 인버터(IVM)가 자신을 마스터 인버터로 인식하고, 나머지 펌프(P2, P3)의 인버터(IV1, IV2)가 각각 자신을 슬레이브 인버터로 인식하며, 마스터 인버터(IVM)가 통신방식으로 슬레이브 인버터(IV1, IV2)의 작동을 제어하고, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 모니터링 장치(9)와 통신 방식으로 연결된 인버터 부스터 펌프 시스템에 있어서,
    (1) 모니터링 장치(9)는 마스터 인버터(IVM)로부터 데이터를 전송받아, 압력센서(7)로부터 마스터 인버터(IVM)로 입력되는 신호가 정상인가를 확인하는 단계(S101)와,
    (2) 모니터링 장치(9)는 압력센서(7)의 신호가 비정상이면, 알람을 울리고, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)로 비상신호를 전송하는 단계(S102)와,
    (3) 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)는 비상신호가 입력되면, 저장된 시간별 운전 데이터의 시간과 실시간 시계의 시간을 일치시키고, 운전 데이터에 맞춰 자신의 펌프 구동을 제어하고, 신호를 S101 단계로 피드백하는 단계(S103)로 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프의 비상운전방법.
  5. 공급 배관(5)과 유입 배관(3) 사이에 복수개의 펌프(P1,, P2, P3)가 병렬로 배열되고, 각각의 펌프(P1,, P2, P3)에 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 일대일 대응되고, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 각각 자신의 컨트롤러를 포함하고 있으며, 복수개의 펌프(P1, P2, P3) 중 어느 한 펌프(P1)에 압력센서(7)가 연결되고, 압력센서(7)가 연결된 펌프(P1)의 인버터(IVM)가 자신을 마스터 인버터로 인식하고, 나머지 펌프(P2, P3)의 인버터(IV1, IV2)가 각각 자신을 슬레이브 인버터로 인식하며, 마스터 인버터(IVM)가 통신방식으로 슬레이브 인버터(IV1, IV2)의 작동을 제어하고, 각각의 인버터(IVM, IV1, IV2)가 모니터링 장치(9)와 통신 방식으로 연결된 인버터 부스터 펌프 시스템에 있어서,
    (1) 모니터링 장치(9)는 마스터 인버터(IVM)와 통신이 두절되었는가를 확인하는 단계(S201)와,
    (2) 모니터링 장치(9)는 알람을 울리고, 슬레이브 인버터(IV1, IV2)로 비상신호를 전송하는 단계(S201)와,
    (3) 슬레이브 인버터(IV1, IV2)는 비상신호가 입력되면, 저장된 시간별 운전 데이터의 시간과 실시간 시계의 시간을 일치시키고, 운전 데이터에 맞춰 자신의 펌프 구동을 제어하고, 신호를 S201 단계로 피드백하는 단계(S203)로 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프의 비상운전방법.
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