스마트 보조 급수 펌프실 모니터링: 압력, 수위 및 환경 감지

보조 급수 시스템은 국제적으로 건물 급수 가압 시스템 또는 가압 펌프 시스템 으로 불리며 , 상수도 수압만으로는 건물 수요를 충족할 수 없는 주거 단지, 상업 건물, 병원, 학교, 산업 단지 및 기타 시설에서 널리 사용됩니다.

일반적인 펌프실에는 이미 부스터 펌프, 가변 주파수 드라이브, PLC, 제어 캐비닛, 저장 탱크, 밸브 및 기본적인 보호 장치가 갖춰져 있을 수 있습니다. 문제는 제어 장비의 부재가 아니라, 중요한 작동 조건들이 여전히 여러 계측기에 분산되어 있어 하나의 시스템에서 지속적으로 모니터링하기 어렵다는 점입니다.

따라서 많은 프로젝트에서 실용적인 스마트 업그레이드는 기존 PLC, VFD 또는 안전 인터록을 교체하는 것을 의미하지 않습니다.

보다 현실적인 접근 방식은 다음과 같습니다.

기존 제어 시스템을 유지하고, 누락된 센싱 데이터를 추가한 다음, 해당 데이터를 기존 모니터링 아키텍처에 연결합니다.

감지층의 경우, 세 가지 매개변수가 실질적인 기반을 제공합니다.

압력 — 펌프 및 배관 작동 조건용,
탱크 수위 — 물 저장 상태용,
온도 및 습도 — 펌프실 환경용

Winsen은 다음 기능을 통해 이러한 세 가지 모니터링 작업을 지원합니다.

WPCK07 압력 트랜스미터,
WPCK81 액체 레벨 트랜스미터,
WPCW05 온도 및 습도 트랜스미터

보조 급수 펌프실이란 무엇인가요?

보조 급수 시스템은 일반적으로 상수도 압력이 건물 급수망에 필요한 압력이나 유량을 직접 유지할 수 없을 때 사용됩니다.

단순화된 시스템은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

시립 상수도 공급 → 저수조/저수지 → 가압 펌프 → 건물 상수도망

펌프실은 이 공정의 운영 센터 역할을 합니다.

프로젝트에 따라 물탱크, 부스터 펌프, 배관, 밸브, 압력 계측기, 가변 주파수 드라이브, PLC, 전기 캐비닛 및 기타 모니터링 또는 안전 장비가 포함될 수 있습니다.

지능형 모니터링 시스템의 목표는 단순히 펌프가 켜져 있는지 꺼져 있는지를 아는 것만이 아닙니다.

운영자는 다음 사항도 이해해야 합니다.

• 유압이 비정상적으로 변하고 있는지 여부;
• 저장탱크에 충분한 양의 물이 남아 있는지 여부;
• 펌프실 환경이 변화하고 있는지 여부;
• 또한 이러한 데이터가 기존 관리 시스템에서 수집, 기록 및 활용될 수 있는지 여부입니다.

보조 급수 펌프실에서는 무엇을 모니터링해야 할까요?

기본적인 보조 급수 모니터링 시스템의 경우, 압력, 탱크 수위, 펌프실 온도 및 습도는 상호 보완적인 세 가지 매개변수입니다 .

이것들은 동일한 운영 환경의 서로 다른 부분을 설명합니다.

프로젝트 범위에 따라 완벽한 스마트 펌프실에는 수질 관리, 누수 감지, 출입 통제, CCTV, 장비 상태 및 에너지 데이터 등이 통합될 수 있습니다.

이러한 추가 시스템은 독립적으로 유지되거나 고객의 PLC, 게이트웨이 또는 상위 플랫폼을 통해 통합될 수 있습니다.

이 솔루션에서 Winsen의 주요 역할은 필드 감지 계층 입니다 .

압력 모니터링: 펌프 및 파이프라인 상태 파악

압력은 가압 급수 시스템에서 가장 중요한 유압 매개변수 중 하나입니다.

지속적인 압력 측정은 작업자가 펌프 및 파이프라인 시스템이 예상 범위 내에서 작동하는지 여부를 파악하는 데 도움이 되며, 추세 분석, 경보 및 유지 보수 결정을 위한 데이터를 제공합니다.

일반적인 측정 지점에는 펌프 흡입구, 펌프 배출구 및 주 공급 파이프라인이 포함됩니다 .

펌프 흡입 압력

펌프 흡입 압력은 부스터 펌프 이전의 유압 상태를 반영합니다.

펌프 작동 상태 및 기타 시스템 정보와 결합하면 상류 용수 공급 조건을 평가할 때 유용한 데이터를 제공합니다.

펌프 배출 압력

배출구 쪽에는 가압 후의 압력이 표시됩니다.

이 지점을 모니터링하면 시스템이 다음과 같은 사항을 관찰하는 데 도움이 될 수 있습니다.

• 펌프 작동 중 압력 변화;
• 가변 주파수 조정 중 발생하는 변화;
• 펌프 전환 중 압력 변동;
• 그리고 전반적인 공급 압력 추세.

주 공급 파이프라인 압력

주 배관은 건물 배전 시스템으로 전달되는 압력을 나타냅니다.

이 지점에서 지속적인 측정을 통해 모니터링 시스템은 압력 추세를 관찰하고 추가 조사가 필요한 비정상적인 변화를 식별할 수 있습니다.

WPCK07은 급수 압력 모니터링용입니다.

Winsen WPCK07 은 장비 및 파이프라인 압력 모니터링에 적합한 소형 확산형 실리콘 압력 트랜스미터입니다.

내부 회로는 감지 신호를 PLC, 제어 기기 및 기타 데이터 수집 시스템에 연결할 수 있는 표준 전기 출력으로 변환합니다.

WPCK07은 4~20mA, 다양한 전압 출력, I²C 및 RS485를 포함한 여러 출력 구성을 제공하여 프로젝트의 제어기 및 통신 아키텍처에 따라 트랜스미터 구성을 선택할 수 있습니다. 이 제품은 밀폐형 스테인리스 스틸 구조를 채택했으며 파이프라인 압력 모니터링을 포함한 산업용 압력 측정 애플리케이션에 적합하도록 설계되었습니다.

보조 급수 펌프실의 일반적인 적용 분야는 다음과 같습니다.

• 펌프 흡입 압력;
• 펌프 토출 압력;
• 주 공급 파이프라인 압력;
• 그리고 시스템 설계자가 정의한 기타 중요한 유압 측정 지점들.

중요한 점은 WPCK07이 기존 펌프 제어 시스템을 교체할 필요가 없다는 것입니다.

이는 기존 제어 또는 모니터링 시스템에 압력 데이터를 제공합니다 .

기존 펌프실의 경우, 이 기능을 사용하면 기존 PLC, VFD 및 제어 로직을 계속 사용하면서 압력 측정 지점을 추가할 수 있습니다.

탱크 레벨 모니터링: 압력 측정은 레벨 측정을 대체할 수 없습니다.

파이프라인 압력과 물탱크 수위는 서로 다른 두 가지 질문에 대한 답을 제공합니다.

Pressure는 다음과 같은 질문을 합니다. 가압수 회로는 어떻게 작동하고 있습니까?

Level은 다음과 같이 묻습니다. 저장 탱크에 물이 얼마나 있습니까?

펌프는 저장 탱크의 수위가 낮아지는 동안에도 일시적으로 정상적인 토출 압력을 유지할 수 있습니다.

이러한 이유로 파이프라인 압력을 탱크 수위 직접 측정 대신 사용해서는 안 됩니다.

연속 레벨 모니터링은 다음과 같은 데이터를 제공할 수 있습니다.

• 수자원 비축량 모니터링;
• 저수준 식별;
• 고위급 신원 확인;
• 재고 보충 현황 관찰;
• 그리고 과거 운영 기록.

이는 펌프실이 주기적인 수동 검사에서 지속적인 모니터링으로 전환할 때 특히 유용해집니다.

WPCK81은 저장탱크 수위 모니터링용 제품입니다.

Winsen WPCK81 은 압저항 압력 감지 방식을 기반으로 하는 수중 액체 레벨 트랜스미터입니다.

이 측정 장치는 수심에 따른 액체의 정적 압력을 측정하고 이를 액체 수위에 해당하는 신호로 변환합니다.

WPCK81은 4~20mA 및 RS485 출력을 지원하고 IP68 보호 등급을 제공하며 액체 탱크, 수영장 및 기타 정적 액체 레벨 측정 시나리오를 포함한 응용 분야에 맞게 설계되었습니다.

보조 급수 시스템에서 해당 제품은 다음과 같은 위치에 설치할 수 있습니다.

• 물 저장 탱크;
• 저수지;
• 또는 지속적인 수위 측정이 필요한 기타 물 저장 구조물.

프로젝트 선정 시에는 시스템 설계에 따라 탱크 깊이, 설치 방법, 케이블 길이, 필요한 신호 출력 및 실제 매체와 같은 매개변수를 확인해야 합니다.

펌프실에서 온도와 습도를 모니터링해야 하는 이유는 무엇일까요?

펌프실은 단순히 유압 환경만이 아닙니다.

또한 다음과 같은 전기 및 전자 장비도 포함되어 있습니다.

• PLC;
• 가변 주파수 드라이브;
• 제어 캐비닛;
• 통신 장비;
• 로컬 디스플레이;
• 전원 공급 장치;
• 그리고 현장용 계측기.

따라서 온도 및 습도 데이터는 장비 주변의 작동 환경 에 대한 유용한 정보를 제공합니다 .

이러한 제품들은 전용 홍수 감지, 전기 보호 또는 장비 진단 시스템을 대체하지 않습니다.

대신, 이러한 시스템은 운영자가 펌프실 환경이 시간에 따라 어떻게 변하는지 이해하는 데 도움이 되는 추가적인 환경 데이터 레이어를 제공합니다.

예를 들어, 환경 조건을 조사할 때 장기간의 습도 추세를 장비 경보 또는 유지 보수 기록과 함께 검토할 수 있습니다.

펌프실 온도 및 습도 모니터링용 WPCW05

Winsen WPCW05는 MEMS 온도 및 습도 센서를 사용하며 네트워킹 및 모니터링 애플리케이션을 위한 RS485 출력을 제공합니다.

이 송신기는 로컬 디스플레이를 내장하고 있으며 건물 자동화, HVAC, 산업 환경, 데이터 센터 및 기타 제어 공간에서 온도 및 습도 모니터링용으로 설계되었습니다.

보조 급수 펌프실에서 WPCW05는 다음과 같은 기능을 제공할 수 있습니다.

• 펌프실 온도 데이터;
• 상대 습도 데이터;
• 환경 동향 기록;
• PLC 또는 모니터링 게이트웨이용 RS485 데이터 소스가 필요합니다.

설치 위치는 특정 극한 지점이 아닌 펌프실 전체 환경을 대표해야 합니다.

예를 들어, 송신기는 일반적으로 측정의 대표성에 영향을 줄 수 있는 직접적인 물 튀김, 강한 국부적 기류 및 집중된 열원으로부터 멀리 떨어진 곳에 위치해야 합니다.

보조 급수 펌프실의 권장 센서 설치 위치

모든 프로젝트에 동일한 수의 센서를 설치하는 대신, 실제 유압 설비 구조를 중심으로 실용적인 모니터링 시스템을 구축할 수 있습니다.

대규모 시스템의 경우, 펌프 수, 배관 분기, 저장 탱크 및 모니터링 요구 사항에 따라 추가적인 압력 또는 환경 측정 지점을 추가할 수 있습니다.

기존 제어 기능을 유지하면서 필요한 센싱 데이터를 추가하세요.

기존 펌프실 프로젝트에서 얻을 수 있는 가장 실질적인 교훈 중 하나는 스마트 모니터링을 위해 전체 제어 시스템을 재구축할 필요가 없다는 것입니다 .

많은 펌프실은 이미 안정적인 로컬 제어 기반을 갖추고 있습니다.

PLC는 펌프 시작/정지 로직을 계속해서 관리할 수 있습니다.

VFD는 펌프 속도를 계속 제어할 수 있습니다.

기존 안전 연동 장치는 원래의 보호 기능을 계속 수행할 수 있습니다.

센싱 레이어는 지속적인 모니터링에 필요한 데이터를 추가하여 이러한 아키텍처를 보완할 수 있습니다.

일반적인 데이터 경로는 다음과 같습니다.

WPCK07 압력 + WPCK81 레벨 + WPCW05 온도 및 습도 → PLC/게이트웨이 → 기존 모니터링 플랫폼

프로젝트에 따라 이러한 데이터는 다음 위치로 전송될 수 있습니다.

• 기존 PLC;
• 엣지 게이트웨이;
• HMI;
• SCADA;
• 건물 관리 시스템;
• 스마트 물 관리 플랫폼;
• 또는 고객 자체의 모니터링 시스템.

이 아키텍처는 두 가지 중요한 책임을 분리합니다.

실시간 제어는 기존 제어 시스템을 통해 유지됩니다.

모니터링 데이터는 추가적인 센싱 및 데이터 통합을 통해 확장됩니다.

이러한 특징 때문에 이 접근 방식은 기존 펌프실 업그레이드에 특히 적합합니다.

기존 펌프실 개조 vs. 신규 펌프실 건설

보조 용수 공급 사업은 일반적으로 여러 가지 상황으로 나뉘며, 모니터링 전략은 실제 사업 조건을 반영해야 합니다.

기존 펌프실 개조

첫 번째 단계는 이미 효과가 있는 것을 파악하는 것입니다.

일반적인 기존 사이트는 이미 다음과 같은 특징을 가지고 있을 수 있습니다.

• PLC 제어;
• VFD(가변 주파수 드라이브);
• 펌프 보호;
• 국소 압력 측정기;
• 제어 캐비닛;
• 그리고 로컬 HMI.

이러한 시스템이 필요한 제어 기능을 계속 충족한다면, 원격 모니터링 기능이 추가된다는 이유만으로 시스템을 교체할 필요는 없습니다.

이번 업그레이드는 누락된 데이터 포인트에 집중할 수 있습니다.

예를 들어:

기존 PLC에 WPCK07 압력 측정 장치, WPCK81 탱크 레벨 센서, WPCW05 환경 모니터링 장치를 추가했습니다.

이러한 접근 방식은 불필요한 수정을 줄이고 설치된 시스템과의 통합을 간소화하는 데 도움이 됩니다.

새 펌프실

새로운 프로젝트를 통해 감지 및 제어 아키텍처를 함께 계획할 수 있게 되었습니다.

압력 위치, 탱크 레벨 측정, 환경 모니터링 지점, 출력 신호, 배선 및 통신 인터페이스는 모두 설계 단계에서 정의할 수 있습니다.

이렇게 하면 향후 시운전 및 표준화가 더 쉬워질 수 있습니다.

다중 펌프실 프로젝트

대표적인 펌프실 하나가 성공적으로 구성 및 검증되면, 동일한 측정 지점 로직, 인터페이스 정의 및 시운전 프로세스를 유사한 현장에 대한 참조로 사용할 수 있습니다.

이는 특히 여러 펌프실을 관리하는 부동산 그룹, 지자체 프로젝트 또는 상수도 사업자에게 유용합니다.

모니터링에서 운영 폐쇄 루프까지

센서 데이터 수집은 단지 첫 번째 단계일 뿐입니다.

효율적인 펌프실 모니터링 시스템은 운영팀이 데이터를 바탕으로 조치를 취하고 기록을 작성할 수 있도록 지원해야 합니다.

일반적인 운영 워크플로는 다음과 같습니다.

지속적 모니터링 → 규칙 평가 → 경보 → 작업 지시/처리 → 검증 → 이력 기록

현장 센서는 기본적인 측정값을 제공합니다.

PLC, 게이트웨이 또는 고객 플랫폼에 따라 이러한 측정값이 어떻게 사용되는지가 결정됩니다.

예를 들어, 프로젝트는 다음과 같이 정의할 수 있습니다.

• 압력 임계값;
• 탱크 레벨 임계값;
• 환경적 한계;
• 경보 우선순위;
• 알림 규칙;
• 유지보수 워크플로우;
• 그리고 과거 추세 저장 기능도 있습니다.

Winsen 센서는 현장 측정 데이터를 제공하는 반면, 최종 제어 및 운영 로직은 고객 시스템 아키텍처의 일부로 유지됩니다.

다중 매개변수 모니터링이 더 풍부한 맥락 정보를 제공하는 방법

압력, 수위 및 환경 감지 기능을 결합하는 것의 가치는 단순히 시스템이 더 많은 데이터를 확보한다는 데에만 있는 것이 아닙니다.

세 가지 매개변수는 서로 다른 정보를 제공합니다.

탱크 수위 하강 + 파이프라인 압력 안정

저장된 물의 양이 줄어들고 있더라도 부스터 시스템은 여전히 ​​급수 압력을 유지할 수 있습니다.

따라서 탱크 수위는 압력으로는 알 수 없는 정보를 제공합니다.

비정상적인 압력 + 정상 탱크 수위

저수량은 정상 수준이지만 압력이 크게 변동하는 경우, 운영자는 펌프, 밸브, 배관 또는 제어 장치의 상태를 추가로 조사할 수 있습니다.

높은 습도 + 정상적인 유압 매개변수

펌프실 환경 조건이 변했더라도 급수 시스템은 여전히 ​​정상적으로 작동할 수 있습니다.

해당 정보는 점검 및 장비실 관리에 유용할 수 있습니다.

따라서 목표는 세 개의 센서를 통해 모든 오류를 자동으로 진단하는 것이 아닙니다.

이는 운영자에게 펌프실 상태에 대한 보다 완전한 정보를 제공하기 위한 것입니다 .

보조 용수 공급 프로젝트를 위한 센서 선정

시스템 개발자는 구성을 선택하기 전에 몇 가지 프로젝트 조건을 정의해야 합니다.

WPCK07 압력 선택

확인하다:

• 정상 작동 압력;
• 필수 측정 범위;
• 압력 기준;
• 파이프 연결;
• 전기 연결;
• 필수 출력 신호;
• PLC 또는 게이트웨이 인터페이스;
• 그리고 매체 호환성.

WPCK07은 다양한 압력 범위, 나사산 구성 및 전기 출력을 제공하므로 다양한 장비 구조에 맞게 트랜스미터를 구성할 수 있습니다.

WPCK81 레벨 선택

확인하다:

• 저장탱크 깊이;
• 필요한 측정 범위;
• 케이블 길이;
• 설치 위치;
• 4~20mA 또는 RS485 인터페이스가 필요합니다.
• 그리고 중간 정도의 조건.

WPCW05 환경 모니터링

확인하다:

• 대표적인 설치 장소;
• 필수 통신 아키텍처;
• 전원 공급 장치;
• 설치 환경;
• 로컬 디스플레이 구성이 필요한지 여부.

Winsen 감지 레이어(보조 급수 펌프실용)

핵심 해결책은 간단하게 요약할 수 있습니다.

이러한 센서는 실용적인 감지층을 형성할 수 있습니다.

유압 + 물 저장 + 장비 환경

OEM, 펌프 시스템 제조업체, 건물 급수 설비 공급업체 및 시스템 통합업체의 경우, 이 센싱 레이어는 신규 프로젝트와 기존 펌프실 업그레이드 모두에 적용할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

보조 급수 펌프실에서는 무엇을 모니터링해야 할까요?

압력, 저장 탱크 수위, 펌프실 온도 및 습도는 유용한 핵심 매개변수 세 가지입니다. 보다 포괄적인 프로젝트에서는 수질, 누수, 접근 제어, 영상, 펌프 상태 및 에너지 데이터까지 통합할 수 있습니다.

가압 펌프 시스템에서 압력 센서는 어디에 설치해야 할까요?

일반적인 압력 측정 위치는 펌프 흡입구, 펌프 배출구 및 주 공급 배관입니다. 유압 설계에 따라 추가 측정 지점을 지정할 수 있습니다.

이 솔루션에는 어떤 Winsen 압력 센서가 사용되었습니까?

이 솔루션은 WPCK07 디지털 디스플레이 버전이 아닌 WPCK07 확산형 실리콘 압력 트랜스미터를 사용합니다.

WPCK07은 PLC에 연결할 수 있습니까?

예. WPCK07은 선택된 구성에 따라 4~20mA, 여러 전압 출력, I²C 및 RS485를 포함한 다양한 출력 구성을 제공합니다.

물탱크 수위는 어떻게 모니터링하나요?

WPCK81과 같은 수중 레벨 트랜스미터를 저장 탱크에 설치할 수 있습니다. 이 트랜스미터는 정수압을 이용하여 액체 레벨을 측정하며 4~20mA 또는 RS485 출력을 지원합니다.

파이프라인 압력 측정이 탱크 수위 모니터링을 대체할 수 있을까요?

아니요. 파이프라인 압력은 가압 회로의 유압 상태를 나타내고, 탱크 수위는 사용 가능한 물 저장량을 나타냅니다. 두 측정값은 서로 다른 정보를 제공합니다.

펌프실의 온도와 습도를 모니터링해야 하는 이유는 무엇일까요?

온도와 습도는 펌프, 제어반, PLC, VFD 및 통신 장비 주변의 작동 환경에 대한 정보를 제공합니다. 이러한 정보는 유압 및 장비 데이터에 환경적 맥락을 더해줍니다.

기존 펌프실에 이러한 센서를 추가하려면 새로운 PLC가 필요한가요?

반드시 그럴 필요는 없습니다. 기존 PLC 및 제어 시스템이 실시간 제어에 적합하다면, 사용 가능한 인터페이스에 따라 새로운 센싱 포인트를 기존 아키텍처에 통합할 수 있습니다.

기존 펌프실을 중심으로 스마트 모니터링 시스템을 구축하세요

많은 보조 용수 공급 사업에서 보다 효율적인 운영을 위한 가장 현실적인 방법은 모든 것을 교체하는 것이 아닙니다.

우선 이미 작동하는 부분을 파악하고, 지속적으로 확인할 수 없는 작동 조건을 확인한 다음, 필요한 감지 지점을 추가하는 것입니다.

WPCK07은 펌프와 파이프라인의 압력 데이터를 제공합니다.

WPCK81은 지속적인 물 저장 수위 데이터를 제공합니다.

WPCW05는 펌프실의 온도 및 습도 데이터를 제공합니다.

이 둘을 함께 사용하면 고객의 기존 PLC, 게이트웨이 또는 모니터링 플랫폼에 연결할 수 있는 감지 기반을 구축하는 동시에 원래의 실시간 제어 아키텍처를 유지할 수 있습니다.

Winsen은 보조 급수 설비 제조업체, 부스터 펌프 시스템 개발업체 및 스마트 워터 통합업체를 위해 프로젝트의 압력 범위, 탱크 깊이, 설치 조건, 통신 인터페이스 및 시스템 아키텍처에 따라 센서 선택을 지원할 수 있습니다.

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• 목표 가스: 온도: -20~60°C; 습도: 5%~95%RH (비응축)
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