KR101604305B1 - System for monitoring state of plant structure box culvert - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플랜트 구조물의 박스컬버트에 호우 시 발생하는 침수를 모니터링하여 자동으로 펌프를 구동해 박스컬버트의 침수를 방지하기 위한 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 플랜트 배관이 지상을 통과하지 못할 경우 지하를 통해 배관이 지나갈 수 있도록 형성하는 박스컬버트에 수위/수온 센서를 설치하여 호우 시 늘어나는 물의 수위와 수온을 계측하여 USN 통신을 통해 게이트웨이부에 전송하고 상기 게이트웨이부는 미리 설정한 수위/수온 설정값과 계측한 수위/수온 데이터를 비교하여 상기 설정값을 초과하였을 경우 자동으로 배수 펌프를 구동하고 원격지에 수위/수온 데이터를 전송하여 관리자에게 전송함으로써 박스컬버트가 집중 호우 등으로 물에 잠겨 상기 박스컬버트를 지나가는 스팀배관의 고열로 인해 발생하는 끓임(Boiling) 현상을 방지하여 인접 배관의 손상 및 파이프 내의 원재료 물성치의 변화로 인한 물적 피해를 방지할 수 있는 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a box culvert condition monitoring system for a plant structure for monitoring submergence occurring during heavy rains in a plant structure to prevent the submergence of the box culvert by automatically driving the pump, If a pipe can not pass through the ground, a water level / water temperature sensor is installed in a box culvert that allows the pipe to pass through the underground, and measures the water level and water temperature of the water that rises in the case of heavy rains and transmits it to the gateway unit through USN communication, When the measured water level / water temperature set value is compared with the preset water level / water temperature set value and the set water level / water temperature set value is exceeded, the water level pump is automatically started and the water level / water temperature data is transmitted to the remote site. Steam passing through the box culvert while being submerged in heavy rain To prevent boiling (Boiling) phenomenon caused by the high temperature of the tube relates to the local box butt condition monitoring system of the plant structure which can prevent the physical damage due to a change in the physical properties of the raw materials and the damage of the pipe adjacent the pipe.

Description

플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템{System for monitoring state of plant structure box culvert}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for monitoring a box structure of a plant structure,

본 발명은 플랜트 구조물의 박스컬버트에 호우 시 발생하는 침수를 모니터링하여 자동으로 배수펌프를 구동해 박스컬버트의 침수를 방지하기 위한 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 플랜트 배관이 지상을 통과하지 못할 경우 지하를 통해 배관이 지나갈 수 있도록 형성하는 박스컬버트에 수위/수온 센서를 설치하여 호우 시 늘어나는 물의 수위와 수온을 계측하여 USN 통신을 통해 게이트웨이부에 전송하고 상기 게이트웨이부는 미리 설정한 수위/수온 설정값과 계측한 수위/수온 데이터를 비교하여 상기 설정값을 초과하였을 경우 자동으로 배수 펌프를 구동하고 원격지에 수위/수온 데이터를 전송하여 관리자에게 전송함으로써 박스컬버트가 집중 호우 등으로 물에 잠겨 상기 박스컬버트를 지나가는 스팀배관의 고열로 인해 발생하는 끓임(Boiling) 현상을 방지하여 인접 배관의 손상 및 파이프 내의 원재료 물성치의 변화로 인한 물적 피해를 방지할 수 있는 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a box culvert condition monitoring system for a plant structure for monitoring submergence occurring during heavy rain in a plant culvert of a plant structure to automatically drive a drain pump to prevent submergence of the culvert, A water level / water temperature sensor is installed in a box culvert that allows the pipe to pass through the underground when the plant piping can not pass through the ground, The gateway unit compares the measured water level / water temperature set value with a predetermined water level / water temperature set value, and when the water level / water temperature set value is exceeded, the gateway unit automatically drives the drain pump and transmits the water level / water temperature data to the remote site, Passes through the box culvert while being submerged in heavy rain or the like. It is to prevent boiling (Boiling) caused due to the high temperature side of the pipe on the box butt curl status monitoring system in the plant structure which can prevent the physical damage due to a change in the physical properties of the raw materials and the damage of the pipe adjacent the pipe.

일반적으로 플랜트는 전력, 가스, 석유, 담수 등 제품을 생산할 수 있는 설비를 공급하거나 공장을 지어주는 산업을 말하며, 에너지를 얻기 위해 원료나 에너지를 공급하여 물리적, 화학적 작용을 하게 하는 장치나 공장 시설 또는 생산시설을 말하는 것으로 플랜트 구조물은 넓은 공간상에 많은 중요 설비들이 복잡하게 밀집되어 있다.
Generally, a plant refers to an industry that supplies facilities that can produce products such as electric power, gas, oil, and fresh water, or that builds factories, and devices or facilities that provide physical and chemical effects by supplying raw materials or energy to obtain energy Or production facilities. Plant structures are complexly packed with many important facilities in a large space.

이러한 플랜트 구조물은 넓은 공간이지만 한정된 공간에 복잡하고 밀집되어 있어 더 많은 플랜트 배관을 증축하기 위해 지상으로 플랜트 배관을 지지하여 높게 증축할 수 있는 파이프랙을 설치하여 배관을 증축하고나 지상으로 플랜트 배관이 지나가지 못할 경우 지하로 플랜트 배관이 통과할 수 있는 박스컬버트를 형성하여 배관이 지나갈 수 있도록 한다.
Such a plant structure is a large space, but it is complicated and dense in a limited space. In order to increase more plant piping, a pipe rack which can support a plant piping to the ground and can be highly expanded can be installed to enlarge the piping. If it is not possible to pass through it, a box culvert that can pass the plant piping underground is formed so that the piping can pass.

그러나 상기 박스컬버트는 지하에 형성되어 배관이 지나갈 수 있도록 통로를 만들어 주지만 홍수 또는 태풍이 발생하였을 경우 집중 호우에 의해 박스컬버트 내에 물이 증가하게 되고 증가한 물에 의해 배관이 잠기게 된다. 플랜트 배관은 다양한 물성치를 지닌 원재료가 배관을 통해 이동하게 되며 그중 스팀배관의 경우 고열이 발생하므로 박스컬버트를 지나가는 스팀배관이 물에 잠기게 되면 스팀배관의 고열로 끓임(Boiling) 현상이 발생하게 되고 이로 인해 박스컬버트를 지나가는 인접배관의 손상 및 배관내의 원재료 물성치가 변하게 되어 원재료를 제대로 사용할 수 없는 문제점이 발생하였다.
However, the box culvert is formed in the basement to make a passage for the piping to pass through. However, when a flood or a typhoon occurs, water is increased in the box culvert due to heavy rain and the piping is locked by the increased water. The raw material with various physical properties moves through the piping. In the case of the steam piping, high heat is generated. Therefore, when the steam piping passing through the box culvert is immersed in water, boiling phenomenon occurs in the steam piping The damage of the adjacent pipe passing through the box culvert and the material properties of the pipe are changed, and the raw material can not be used properly.

또한, 기존에는 박스컬버트의 집중 호우에 따른 배수문제를 해결하기 위해 배수 펌프를 설치하였으나 집중 호우 발생 시 일일이 사람이 박스컬버트의 수위를 육안으로 확인하여 수동으로 배수 펌프를 가동함으로써 많은 인력 낭비가 발생하였다.
In the past, a drainage pump was installed to solve the drainage problem due to the heavy rain of the box culvert. However, when a heavy rainfall occurs, a person manually checks the level of the box culvert and manually operates the drain pump, .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태를 모니터링하기 위해 상기 박스컬버트 내부에 수위/수온 센서를 설치하여 장마 및 태풍으로 발생하는 집중호우에 의한 박스컬버트 내부 수위와 수온을 계측하고 상기 계측한 수위/수온 데이터를 USN 센서 노드에 의해 게이트웨이부에 전송하며 상기 게이트웨이부에서 미리 설정한 설정값과 계측한 수위/수온 데이터를 비교하여 상기 수위/수온 데이터가 설정한 설정값을 초과하였을 경우 게이트웨이 제어부에 의해 자동으로 배수펌프의 ON/OFF 스위치를 ON하여 상기 배수펌프를 구동시키고 상기 배수펌프 구동 후 계측한 수위/수온 데이터가 설정한 설정값 미만으로 떨어지면 배수펌프를 OFF하여 집중호우를 통해 박스칼버트 내부에 형성된 배관이 침수되어 스팀배관의 끓임(Boiling) 현상으로 인접한 배관의 파손 및 원재료 물성치가 변하는 것을 방지할 수 있는 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a water level / water temperature sensor inside the box culvert to monitor the box culvert state of the plant structure, Water level data is transmitted to the gateway unit by the USN sensor node and the measured value / water temperature data measured in advance by the gateway unit is compared with the measured water level / water temperature data, The gateway control unit automatically turns on the ON / OFF switch of the drain pump to drive the drain pump, and when the measured water level / water temperature data measured after the drain pump operation falls below the set value set by the gateway control unit By turning off the drain pump, the piping formed inside the box cutter is flooded through heavy rain To provide a box butt curl status monitoring system in the plant structure capable of preventing damage and raw material properties of the adjacent boiling (Boiling) developing the game plumbing pipe varies it is an object.

또한, 계측한 수위/수온 데이터와 CCTV 카메라부에서 촬영한 영상을 게이트웨이부에서 무선 통신을 통해 원격지 데이터 서버부에 전송하여 관리자가 상시로 박스컬버트의 수위/수온 데이터 및 CCVT 촬영 영상을 모니터링할 수 있고 상기 수위/수온 데이터가 설정한 설정값을 초과하였을 경우 경광등과 스피커로 경보를 발생해 신속하게 대처할 수 있는 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
In addition, the measured water level / water temperature data and the image captured by the CCTV camera unit are transmitted to the remote data server unit through the wireless communication from the gateway unit, and the manager constantly monitors the water level / water temperature data of the box curve and the CCVT shot image It is another object of the present invention to provide a box culvert condition monitoring system of a plant structure capable of promptly generating an alarm with a warning light and a speaker when the water level / water temperature data exceeds a set value set.

본 발명은 플랜트 구조물의 박스컬버트에 장마 및 태풍으로 집중 호우 시 발생하는 침수를 모니터링하여 자동으로 펌프를 구동해 박스컬버트의 침수를 방지하기 위한 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템에 있어서,The present invention provides a box culvert condition monitoring system for a plant structure for monitoring submergence generated by heavy rains and typhoons in a box culvert of a plant structure to automatically drive the pump to prevent flooding of the culvert,

상기 플랜트 구조물의 박스컬버트 내부에 설치하여 호우에 의해 늘어나는 물의 수위 및 수온을 계측하는 수위/수온 센서부;A water level / water temperature sensor installed inside the box culvert of the plant structure to measure the water level and the water temperature of the water extended by the heavy rain;

상기 수위/수온 센서부에서 계측한 수위/수온 데이터를 증폭 및 필터링하고 디지털 데이터로 변환하여 상기 계측한 데이터를 USN 통신으로 실시간 전송하는 USN 센서 노드;A USN sensor node amplifying and filtering the water level / water temperature data measured by the water level / water temperature sensor unit, converting the water level / water temperature data into digital data and transmitting the measured data in real time to USN communication;

상기 플랜트 구조물의 박스컬버트 외부에 설치하여 박스컬버트의 내부를 촬영하는 CCTV 카메라부;A CCTV camera unit installed outside the box culvert of the plant structure and photographing the inside of the box culvert;

상기 USN 센서 노드에서 계측한 수위/수온 데이터를 USN 통신으로 전송받아 미리 설정한 설정값과 비교하여 비교한 데이터를 통해 배수 펌프를 구동 제어하고 CCTV 카메라부에서 촬영한 영상과 수위/수온 데이터를 원격지에 전송하는 게이트웨이부;The water level / water temperature data measured by the USN sensor node is received by USN communication and is compared with a preset value, and the drain pump is driven and controlled through the comparison data. The water level / To the gateway;

상기 게이트웨이부의 신호에 따라 구동하여 상기 플랜트 구조물의 박스컬버트 내부의 물을 외부로 분출하는 배수 펌프;A drain pump driven according to a signal of the gateway unit to inject water inside the box culvert of the plant structure to the outside;

상기 게이트웨이부에서 전송한 수위/수온 데이터와 촬영 영상을 전송받아 데이터를 저장하고 수위/수온 데이터가 설정값을 초과하였을 경우 경보를 발생하는 데이터 서버부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
A data server unit for receiving the water level / water temperature data and the image data transmitted from the gateway unit and storing data, and generating an alarm when the water level / water temperature data exceeds the set value; .

또한, 상기 수위/수온 센서부는 박스컬버트 내부에 존재하는 물속에 설치하여 호우로 인해 늘어나는 물의 수위를 압력을 통해 계측하는 수위 센서와, 상기 박스컬버트 내부에 존재하는 물속에 설치하여 물의 수온을 계측하는 수온 센서로 구성되어 상기 박스컬버트 내부 물의 수위 및 수온을 계측하는 것을 특징으로 한다.
Also, the water level / water temperature sensor unit may include a water level sensor installed in the water existing in the box culvert and measuring the water level of the water extending due to the heavy rain through pressure, and water level sensor installed in the water existing inside the box culvert, And measuring the water level and water temperature of the inside of the box culvert.

상기 USN 센서 노드는 수위/수온 센서부에서 계측한 수위/수온 데이터를 증폭하고 필터링하는 시그널컨디셔너부와, 상기 시그널컨디셔너부에서 증폭 및 필터링한 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환부와, 상기 A/D 변환부를 통해 변환된 수위 수온 데이터를 게이트웨이부에 USN 통신을 통해 전송하는 USN 통신부와, 상기 A/D 변환부에서 변환된 수위 수온 데이터를 USN 통신부를 통해 전송하도록 제어하는 센서 노드 제어부와, 상기 센서 노드에 상용전원 또는 배터리를 이용한 전원을 공급하는 전원 공급부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The USN sensor node includes a signal conditioner unit for amplifying and filtering the water level / water temperature data measured by the water level / water temperature sensor unit, an A / D conversion unit for converting the data amplified and filtered by the signal conditioner unit into digital data, A USN communication unit for transmitting the water level data converted by the A / D conversion unit to the gateway unit through USN communication; and a sensor node control unit for controlling the water level data converted by the A / D conversion unit to be transmitted through the USN communication unit A power supply unit for supplying power to the sensor node using a commercial power supply or a battery; .

또한, 상기 게이트웨이부는 USN 센서 노드에서 전송한 수위/수온 데이터를 USN 통신을 통해 전송받는 USN 통신부와, 상기 USN 통신부에서 전송받은 수위/수온 데이터를 미리 설정한 설정값과 비교하는 데이터 비교부와, 상기 데이터 비교부에서 비교한 수위/수온 데이터가 설정값을 초과하였을 경우 배수 펌프의 구동 신호를 발생하여 상기 배수 펌프의 구동을 제어하고 USN 통신부에서 전송받은 수위/수온 데이터와 CCTV 카메라부에서 촬영한 영상을 원격지에 전송하는 것을 제어하는 게이트웨이 제어부와, 상기 게이트웨이 제어부를 통해 수위/수온 데이터와 CCTV 카메라부에서 촬영한 영상을 무선 통신을 통해 원격지에 전송하는 무선 통신부와, 상기 게이트웨이부에 상용전원 또는 배터리를 통한 전원을 공급하는 전원 공급부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Also, the gateway unit may include a USN communication unit for receiving the water level / water temperature data transmitted from the USN sensor node through USN communication, a data comparison unit for comparing the water level / water temperature data received from the USN communication unit with preset values, The control unit controls the operation of the drain pump by generating a driving signal of the drain pump when the data of the water level / water temperature compared by the data comparing unit exceeds the set value. The water level / water temperature data transmitted from the USN communication unit and the water level / A wireless communication unit for transmitting the water level / water temperature data and the image photographed by the CCTV camera unit to a remote place through wireless communication through the gateway control unit; And a power supply unit for supplying power through the battery. All.

상기 게이트웨이 제어부는 데이터 비교부에서 수위/수온 데이터가 설정값을 초과하였을 경우 배수 펌프 ON/OFF 스위치를 ON하여 배수 펌프를 구동시켜 박스컬버트 내부의 물을 분출하고 상기 수위/수온 센서부에서 측정한 데이터가 미리 설정한 설정값 이하로 내려갔을 경우 ON/OFF 스위치를 OFF하여 배수 펌프의 구동을 자동으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
The gateway control unit turns on the drain pump ON / OFF switch when the water level / water temperature data exceeds the set value in the data comparison unit to spray the water inside the box culvert to drive the drain pump and measure the water level / And the ON / OFF switch is turned OFF to automatically control the operation of the drain pump when a predetermined amount of data falls below a set value.

또한, 상기 데이터 서버부는 게이트웨이부에서 전송받은 수위/수온 데이터가 미리 설정한 설정값을 초과하였을 경우 경광등과 스피커를 통해 박스컬버트의 수위 및 수온으로 인해 배관에 이상이 발생하였음을 경보하는 것을 특징으로 한다.
When the water level / water temperature data received from the gateway unit exceeds preset values, the data server unit alerts the user that an abnormality has occurred in the piping due to the water level and the water temperature of the box culvert through the warning light and the speaker .

본 발명은 플랜트 구조물의 박스컬버트 내부에 수위/수온 센서를 설치하여 장마 및 태풍에 의한 집중호우로 박스컬버트 내부 수위/수온을 계측하고 계측한 데이터를 USN 통신으로 게이트웨이부에 전송하여 상기 계측한 데이터와 미리 설정한 설정값을 비교해 설정값을 초과하였을 경우 자동으로 배수펌프를 구동하고 상기 박스컬버트의 수위/수온 데이터가 설정한 값 미만으로 떨어질 경우 배수펌프의 구동을 OFF 시켜 자동으로 박스컬버트의 배관 침수를 방지함으로써 상기 스팀배관의 침수에 의한 끓임(Boiling) 현상으로 발생하는 인접배관의 파손 및 원재료 물성치가 변하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며 계측한 데이터를 무선 통신을 통해 원격지 데이터 서버부에 전송하여 관리자가 상시 박스컬버트의 상태를 모니터링할 수 있는 효과가 있다.
In the present invention, a water level / water temperature sensor is installed inside a box culvert of a plant structure to measure the water level / water temperature inside the box culvert with heavy rain due to rainy and typhoon, and transmits the measured data to the gateway unit through USN communication, If the data exceeds the set value, the drain pump is automatically started. If the water level / water temperature data of the box curve falls below the set value, the drain pump is automatically turned off and the box It is possible to prevent breakage of adjacent pipes caused by boiling phenomenon due to flooding of the steam piping and change of the material properties of the raw material by preventing flooding of the piping of the culvert, It is possible to monitor the status of the box curl at any time by the administrator.

도 1은 본 발명에 따른 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템의 센서 노드 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템의 게이트웨이 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템의 설치도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a system for monitoring the state of a box culvert of a plant structure according to the present invention; FIG.
2 is a sensor node configuration diagram of a box cullboat condition monitoring system of a plant structure according to the present invention.
3 is a block diagram of a gateway of a box culvert status monitoring system of a plant structure according to the present invention.
FIG. 4 is an installation view of a box curb state monitoring system of a plant structure in accordance with the present invention. FIG.

본 발명은 플랜트 구조물의 박스컬버트에 장마 및 태풍으로 인한 집중호우 시 발생하는 침수를 모니터링하여 자동으로 배수펌프(500)를 구동해 박스컬버트의 침수를 방지하기 위한 것으로 상기 플랜트 구조물의 박스컬버트 내부에 수위/수온 센서(110, 120)를 설치하여 상기 수위/수온 센서(110, 120)로부터 계측한 수위/수온 데이터를 USN 센서 노드(200)를 통해 게이트웨이부(400)에 전송하고 상기 수위/수온 데이터를 전송받은 게이트웨이부(400)는 미리 설정한 설정값과 데이터를 비교하여 설정값을 초과할 경우 배관이 침수되었다고 판단하여 배수펌프(500)를 구동시켜 상기 박스컬버트가 집중 호우 등으로 물에 잠겨 상기 박스컬버트를 지나가는 스팀배관의 고열로 인해 발생하는 끓임(Boiling) 현상을 방지하여 인접 배관의 손상 및 파이프 내의 원재료 물성치의 변화로 인한 물적 피해를 방지할 수 있는 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템에 관한 것으로 이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
The present invention relates to a method of monitoring the submergence occurring during heavy rains due to rainy and typhoons in a box culvert of a plant structure and automatically driving the drain pump 500 to prevent flooding of the box culvert, Water temperature sensors 110 and 120 are installed in the butt and the water level / water temperature data measured by the water level / water temperature sensors 110 and 120 are transmitted to the gateway unit 400 through the USN sensor node 200, The gateway unit 400 having received the water level / water temperature data compares the preset data with the preset data. When the water level / water temperature data is exceeded, the gateway unit 400 determines that the pipe is flooded and drives the drain pump 500, It is possible to prevent the boiling phenomenon due to the high temperature of the steam pipe passing through the box culvert and to prevent the damage of the adjacent pipe and the deterioration of the material properties The present invention relates to a box culvert state monitoring system for a plant structure capable of preventing physical damage due to a change, and will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템의 센서 노드 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템의 게이트웨이 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템의 설치도이다.
FIG. 1 is a configuration diagram of a system for monitoring the state of a box culvert of a plant structure according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a sensor node of a box culvert status monitoring system of a plant structure according to the present invention, FIG. 4 is an installation view of a box cullboat condition monitoring system of a plant structure according to the present invention. FIG.

본 발명은 플랜트 구조물의 박스컬버트에 장마 및 태풍 등으로 인한 집중 호우 시 발생하는 침수를 모니터링하여 자동으로 배수펌프(500)를 구동해 박스컬버트의 침수를 방지하기 위한 것으로 상기 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 상기 플랜트 구조물의 박스컬버트 내부에 설치하여 호우에 의해 늘어나는 물의 수위 및 수온을 계측하는 수위/수온 센서부(100)와, 상기 수위/수온 센서부(100)에서 계측한 수위/수온 데이터를 증폭 및 필터링하고 디지털 데이터로 변환하여 계측한 데이터를 USN 통신으로 실시간 전송하는 USN 센서 노드(200)와, 상기 플랜트 구조물의 박스컬버트 외부에 설치하여 박스컬버트의 내부를 촬영하는 CCTV 카메라부(300)와, 상기 USN 센서 노드(200)에서 계측한 수위/수온 데이터를 USN 통신으로 전송받아 미리 설정한 설정값과 비교하여 비교한 데이터를 통해 배수펌프(500)를 구동 제어하고 CCTV 카메라부(300)에서 촬영한 영상과 수위/수온 데이터를 원격지에 전송하는 게이트웨이부(400)와, 상기 게이트웨이부(400)의 신호에 따라 구동하여 상기 플랜트 구조물의 박스컬버트 내부의 물을 외부로 분출하는 배수펌프(500)와, 상기 게이트웨이부(400)에서 전송한 수위/수온 데이터가 설정한 값을 초과하였을 경우 경보를 발생하는 데이터 서버부(600)로 구성된다.
The present invention is directed to a method of monitoring flooded water generated during a heavy rainstorm due to a rainy season or a typhoon on a box culvert of a plant structure to automatically drive the drain pump 500 to prevent flooding of the box culvert, 3, a water level / water temperature sensor 100 installed inside the box culvert of the plant structure to measure the water level and water temperature of the water extended by the heavy rain, A USN sensor node 200 for amplifying and filtering the water level / water temperature data, converting the water level / temperature data into digital data and transmitting the measured data in real time to USN communication, and a USN sensor node 200 installed outside the box culvert of the plant structure, The water level / temperature data measured by the USN sensor node 200 is received by USN communication and compared with preset values. A gateway unit 400 drivingly controlling the drain pump 500 through one data and transmitting the image and water level / water temperature data photographed by the CCTV camera unit 300 to a remote site; (500) for discharging water from the inside of the box culvert of the plant structure to the outside when the level / temperature data transmitted from the gateway unit (400) exceeds a set value, And a server unit 600.

상기 수위/수온 센서부(100)는 박스컬버트 내부에 존재하는 물속에 설치하여 호우로 인해 늘어나는 물의 수위를 압력을 통해 계측하는 수위 센서(110)와, 상기 박스컬버트 내부에 존재하는 물속에 설치하여 물의 수온을 계측하는 수온 센서(120)로 구성되어 상기 박스컬버트 내부 물의 수위 및 수온을 계측한다. 이때 상기 수위 센서(110)는 다양한 수위 센서(110)를 사용할 수 있으며, 압력 방식의 수위 센서(110)에 한정하지는 않는다.
The water level / water temperature sensor unit 100 includes a water level sensor 110 installed in the water present inside the box culvert and measuring the water level due to the heavy rain through pressure, And a water temperature sensor 120 for measuring the water temperature of the water. The water level and water temperature of the water in the box culvert are measured. At this time, the water level sensor 110 can use various water level sensors 110, and is not limited to the pressure level water level sensor 110.

상기 USN 센서 노드(200)는 수위/수온 센서부(100)에서 계측한 수위/수온 데이터를 증폭하고 필터링하는 시그널컨디셔너부(210)와 상기 시그널컨디셔너부(210)에서 증폭 및 필터링한 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환부(220)와 상기 A/D 변환부(220)를 통해 변환된 수위/수온 데이터를 게이트웨이부(400)에 USN 통신을 통해 전송하는 USN 통신부(230)와 상기 A/D 변환부(220)에서 변환된 수위/수온 데이터를 USN 통신부(230)를 통해 게이트웨이부(400)에 전송하도록 제어하는 센서 노드 제어부(240)와, 상기 USN 센서 노드(200)에 상용전원 또는 배터리를 통해 전원을 공급하는 전원 공급부(250)로 구성된다.
The USN sensor node 200 includes a signal conditioner unit 210 for amplifying and filtering the water level / water temperature data measured by the water level / water temperature sensor unit 100, and a digital conditioner 210 for filtering the data amplified and filtered by the signal conditioner unit 210, A USN communication unit 230 for transmitting the water level / water temperature data converted by the A / D conversion unit 220 to the gateway unit 400 via USN communication, an A / D conversion unit 220 for converting the water level / A sensor node control unit 240 for controlling the A / D converter 220 to transmit the converted water level / water temperature data to the gateway unit 400 through the USN communication unit 230; And a power supply unit 250 that supplies power through a power source or a battery.

상기 USN 센서 노드(200)는 다양한 USN 통신 방식을 사용할 수 있으며 플랜트와 같은 고신뢰성 및 보안성을 요구하는 현장에는 ISA100.11a 또는 WirelessHART 통신 프로토콜을 이용해 데이터를 무선 전송하는 것이 바람직하다.
The USN sensor node 200 may use various USN communication methods, and it is preferable to wirelessly transmit data using ISA100.11a or WirelessHART communication protocol in a field requiring high reliability and security such as a plant.

상기 USN 센서 노드(200)를 통해 데이터를 전송받은 게이트웨이부(400)는 USN 센서 노드(200)에서 전송한 수위/수온 데이터를 USN 통신을 통해 전송받는 USN 통신부(410)와, 상기 USN 통신부(410)에서 전송받은 수위/수온 데이터를 미리 설정한 설정값과 비교하는 데이터 비교부(420)와, 상기 데이터 비교부(420)에서 비교한 수위/수온 데이터가 설정값을 초과하였을 경우 배수펌프(500)의 구동 신호를 발생하여 상기 배수펌프(500)의 구동을 제어하고 USN 통신부(410)에서 전송받은 수위/수온 데이터와 CCTV 카메라부(300)에서 촬영한 영상을 원격지에 전송하는 것을 제어하는 게이트웨이 제어부(430)와, 상기 게이트웨이 제어부(430)를 통해 수위/수온 데이터와 CCTV 카메라부(300)에서 촬영한 영상을 무선 통신을 통해 원격지에 전송하는 무선 통신부(440)와, 상기 게이트웨이부(400)에 상용전원 또는 배터리를 통한 전원을 공급하는 전원 공급부(450)로 구성된다. 이때 상기 게이트웨이 제어부(430)는 데이터 비교부(420)에서 수위/수온 데이터가 설정값을 초과하였을 경우 배수펌프(500) ON/OFF 스위치(510)를 ON하여 배수펌프(500)를 구동시켜 박스컬버트 내부의 물을 분출하고 일정시간이 지난 후 상기 수위/수온 센서부(100)에서 측정한 데이터가 미리 설정한 설정값 이하로 내려갔을 경우 ON/OFF 스위치(510)를 OFF하여 배수펌프(500)의 구동을 자동으로 제어할 수 있다.
The gateway unit 400 receiving the data through the USN sensor node 200 includes a USN communication unit 410 receiving the water level / water temperature data transmitted from the USN sensor node 200 through USN communication, A data comparison unit 420 for comparing the water level / water temperature data received from the data comparison unit 420 with a predetermined set value; 500 to control the operation of the drain pump 500 and to control the water level / water temperature data transmitted from the USN communication unit 410 and the image photographed by the CCTV camera unit 300 to a remote site A wireless communication unit 440 for transmitting the water level / water temperature data and the image photographed by the CCTV camera unit 300 to a remote place through wireless communication through the gateway control unit 430, 400) Lease is configured on the power through the power supply or a battery as a power supply unit 450 for supplying. When the water level / water temperature data exceeds the set value in the data comparison unit 420, the gateway control unit 430 turns on the ON / OFF switch 510 of the drain pump 500 to drive the drain pump 500, If the data measured by the water level / water temperature sensor unit 100 drops below a preset value after a predetermined time has elapsed after the water in the culvert has been discharged, the ON / OFF switch 510 is turned OFF, 500 can be automatically controlled.

또한, 무선 통신부(440)는 원격지의 데이터 서버부(600)에 데이터를 전송하기 위한 것으로 LTE, CDMA, Wi-Fi 등 원거리 통신망을 사용할 수 있으며 어느하나에 한정하지 않는다.
The wireless communication unit 440 is used to transmit data to the data server unit 600 at a remote location, and may use a long-distance communication network such as LTE, CDMA, or Wi-Fi.

상기 데이터 서버부(600)는 게이트웨이부(400)를 통해 수위/수온 센서부(100)에서 계측한 수위/수온 데이터와 CCTV 카메라부(300)를 통해 촬영한 영상을 전송받고 상기 수위/수온 데이터가 미리 설정한 설정값을 초과하였을 경우 경광등(610)과 스피커(620)를 통해 박스컬버트의 수위 및 수온으로 인해 배관에 이상이 발생하였음을 경보하며 관리자가 수위/수온 데이터를 모니터링할 수 있다.
The data server unit 600 receives the water level / water temperature data measured by the water level / water temperature sensor unit 100 and the image captured through the CCTV camera unit 300 through the gateway unit 400, The controller 610 and the loudspeaker 620 can alarm the occurrence of an abnormality in the piping due to the level of the box culvert and the water temperature, and the manager can monitor the water level / water temperature data .

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 플랜트 배관이 지상으로 지나갈 수 없는 곳에 박스컬버트를 설치하여 지하로 배관을 지나가도록 형성하여 상기 박스컬버트 내부로 지나가는 배관에 침수가 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로 수위/수온 센서(110, 120)를 박스컬버트 내부에 설치하여 물속에 잠겨 증가하는 물의 압력에 따라 수위 데이터를 계측하고 물속의 수온을 계측하여 USN 센서 노드(200)를 통해 디지털 신호로 변환해 게이트웨이부(400)에 수위/수온 데이터를 USN 통신으로 전송하며 상기 수위/수온 데이터를 전송받은 게이트웨이부(400)는 미리 설정한 설정값과 계측한 수위/수온 데이터를 비교하여 상기 계측한 수위/수온 데이터가 설정값보다 초과할 경우 게이트웨이 제어부(430)의 제어를 통해 배수펌프(500) ON/OFF 스위치(510)를 ON시켜 배수펌프(500)를 구동함으로써 박스컬버트 내부의 물을 분출할 수 있다. 또한, 일정 시간이 지난 후 계측한 수위/수온 데이터가 설정값 미만일 경우 배수펌프(500)를 OFF시켜 상기 박스컬버트의 침수에 따른 스팀배관의 끓임(Boiling) 현상에 의한 인접 배관의 파손 및 물성치 변화를 방지할 수 있다.
As shown in FIG. 3, in the present invention having the above-described structure, a box culvert is installed in a place where the plant piping can not pass to the ground, so that the piping passes through the pipeline underground, Water level sensors 110 and 120 are installed inside the box culvert so as to measure water level data according to the pressure of water which is immersed in water and measure the water temperature in the water, And transmits the water level / water temperature data to the gateway unit 400 through USN communication. The gateway unit 400 receiving the water level / water temperature data converts the preset value and the measured water level / water temperature data If the measured water level / water temperature data exceeds the set value, the ON / OFF of the drain pump 500 is controlled through the control of the gateway control unit 430 ON by the value 510 can be ejected to the internal box butt curl water by driving the drain pump 500. The If the water level / water temperature data measured after a predetermined time is less than the set value, the drain pump 500 is turned off to break the adjacent pipe due to the boiling phenomenon of the steam pipe due to flooding of the box culvert, The change can be prevented.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 **
100 : 수위/수온 센서부 110 : 수위 센서
120 : 수온 센서 200 : USN 센서 노드
210 : 시그널컨디셔너부 220 : A/D 변환부
230, 410 : USN 통신부 240 : 센서 노드 제어부
250, 450 : 전원 공급부 300 : CCTV 카메라부
400 : 게이트웨이부 420 : 데이터 비교부
430 : 게이트웨이 제어부 440 : 무선 통신부
500 : 배수펌프 510 : ON/OFF 스위치
600 : 데이터 서버부 610 : 경광등
620 : 스피커** Signs of the main parts of the drawings **
100: water level / water temperature sensor part 110: water level sensor
120: water temperature sensor 200: USN sensor node
210: Signal Conditioner Unit 220: A / D Conversion Unit
230, 410: USN communication unit 240: Sensor node control unit
250, 450: Power supply unit 300: CCTV camera unit
400: gateway unit 420: data comparison unit
430: gateway control unit 440: wireless communication unit
500: Drain pump 510: ON / OFF switch
600: Data server unit 610:
620: Speaker

Claims (6)

플랜트 구조물의 박스컬버트에 장마 및 태풍으로 집중 호우 시 발생하는 침수를 모니터링하여 자동으로 펌프를 구동해 박스컬버트의 침수를 방지하기 위한 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템에 있어서,
상기 플랜트 구조물의 박스컬버트 내부에 설치하여 호우에 의해 늘어나는 물의 수위 및 수온을 계측하는 수위/수온 센서부;
상기 수위/수온 센서부에서 계측한 수위/수온 데이터를 증폭 및 필터링하고 디지털 데이터로 변환하여 상기 계측한 데이터를 USN 통신으로 실시간 전송하는 USN 센서 노드;
상기 플랜트 구조물의 박스컬버트 외부에 설치하여 박스컬버트의 내부를 촬영하는 CCTV 카메라부;
상기 USN 센서 노드에서 계측한 수위/수온 데이터를 USN 통신으로 전송받아 미리 설정한 설정값과 비교하여 비교한 데이터를 통해 배수 펌프를 구동 제어하고 CCTV 카메라부에서 촬영한 영상과 수위/수온 데이터를 원격지에 전송하는 게이트웨이부;
상기 게이트웨이부의 신호에 따라 구동하여 상기 플랜트 구조물의 박스컬버트 내부의 물을 외부로 분출하는 배수 펌프;
상기 게이트웨이부에서 전송한 수위/수온 데이터와 촬영 영상을 전송받아 데이터를 저장하고 수위/수온 데이터가 설정값을 초과하였을 경우 경보를 발생하는 데이터 서버부; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템.
A system for monitoring the state of a box structure of a plant structure for monitoring submergence occurring during heavy rains and typhoons in a box culvert of a plant structure to prevent the flooding of the box culvert by automatically driving the pump,
A water level / water temperature sensor installed inside the box culvert of the plant structure to measure the water level and the water temperature of the water extended by the heavy rain;
A USN sensor node amplifying and filtering the water level / water temperature data measured by the water level / water temperature sensor unit, converting the water level / water temperature data into digital data and transmitting the measured data in real time to USN communication;
A CCTV camera unit installed outside the box culvert of the plant structure and photographing the inside of the box culvert;
The water level / water temperature data measured by the USN sensor node is received by USN communication and is compared with a preset value, and the drain pump is driven and controlled through the compared data. The water level / To the gateway;
A drain pump driven according to a signal of the gateway unit to inject water inside the box culvert of the plant structure to the outside;
A data server unit for receiving the water level / water temperature data and the image data transmitted from the gateway unit and storing data, and generating an alarm when the water level / water temperature data exceeds the set value; Wherein the system is configured to monitor the state of the box curb state of the plant structure.
제1항에 있어서,
상기 수위/수온 센서부는 박스컬버트 내부에 존재하는 물속에 설치하여 호우로 인해 늘어나는 물의 수위를 압력을 통해 계측하는 수위 센서와, 상기 박스컬버트 내부에 존재하는 물속에 설치하여 물의 수온을 계측하는 수온 센서로 구성되어 상기 박스컬버트 내부 물의 수위 및 수온을 계측하는 것을 특징으로 하는 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템.
The method according to claim 1,
The water level / water temperature sensor unit includes a water level sensor installed in the water existing in the box culvert and measuring the water level of the water extending due to the heavy rain through pressure, and a water level sensor installed in the water existing inside the box culvert to measure the water temperature And a water temperature sensor for measuring a water level and a water temperature of the water in the box culvert.
제1항에 있어서,
상기 USN 센서 노드는
수위/수온 센서부에서 계측한 수위/수온 데이터를 증폭하고 필터링하는 시그널컨디셔너부;
상기 시그널컨디셔너부에서 증폭 및 필터링한 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환부;
상기 A/D 변환부를 통해 변환된 수위/수온 데이터를 게이트웨이부에 USN 통신을 통해 전송하는 USN 통신부;
상기 A/D 변환부에서 변환된 수위/수온 데이터를 USN 통신부를 통해 전송하도록 제어하는 센서 노드 제어부;
상기 USN 센서 노드에 상용전원 또는 배터리를 이용한 전원을 공급하는 전원 공급부; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템.
The method according to claim 1,
The USN sensor node
A signal conditioner unit for amplifying and filtering the water level / water temperature data measured by the water level / water temperature sensor unit;
An A / D converter for converting data amplified and filtered by the signal conditioner unit into digital data;
A USN communication unit for transmitting the water level / water temperature data converted by the A / D conversion unit to the gateway unit via USN communication;
A sensor node control unit for controlling the A / D conversion unit to transmit the converted level / water temperature data through the USN communication unit;
A power supply unit for supplying power to the USN sensor node using a commercial power supply or a battery; Wherein the system is configured to monitor the state of the box curb state of the plant structure.
제1항에 있어서,
상기 게이트웨이부는
USN 센서 노드에서 전송한 수위/수온 데이터를 USN 통신을 통해 전송받는 USN 통신부;
상기 USN 통신부에서 전송받은 수위/수온 데이터를 미리 설정한 설정값과 비교하는 데이터 비교부;
상기 데이터 비교부에서 비교한 수위/수온 데이터가 설정값을 초과하였을 경우 배수 펌프의 구동 신호를 발생하여 상기 배수 펌프의 구동을 제어하고 USN 통신부에서 전송받은 수위/수온 데이터와 CCTV 카메라부에서 촬영한 영상을 원격지에 전송하는 것을 제어하는 게이트웨이 제어부;
상기 게이트웨이 제어부를 통해 수위/수온 데이터와 CCTV 카메라부에서 촬영한 영상을 무선 통신을 통해 원격지에 전송하는 무선 통신부;
상기 게이트웨이부에 상용전원 또는 배터리를 통한 전원을 공급하는 전원 공급부; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템.
The method according to claim 1,
The gateway unit
A USN communication unit for receiving the water level / water temperature data transmitted from the USN sensor node through USN communication;
A data comparing unit for comparing the water level / water temperature data received from the USN communication unit with a predetermined set value;
The control unit controls the operation of the drain pump by generating a driving signal of the drain pump when the data of the water level / water temperature compared by the data comparing unit exceeds the set value. The water level / water temperature data transmitted from the USN communication unit and the water level / A gateway control unit for controlling transmission of a video image to a remote location;
A wireless communication unit for transmitting the water level / water temperature data and the image photographed by the CCTV camera unit through the gateway control unit to a remote place through wireless communication;
A power supply unit for supplying power to the gateway unit via a commercial power supply or a battery; Wherein the system is configured to monitor the state of the box curb state of the plant structure.
제4항에 있어서
상기 게이트웨이 제어부는 데이터 비교부에서 수위/수온 데이터가 설정값을 초과하였을 경우 배수 펌프 ON/OFF 스위치를 ON하여 배수 펌프를 구동시켜 박스컬버트 내부의 물을 분출하고 상기 수위/수온 센서부에서 측정한 데이터가 미리 설정한 설정값 이하로 내려갔을 경우 ON/OFF 스위치를 OFF하여 배수 펌프의 구동을 자동으로 제어하는 것을 특징으로 하는 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템.
The method of claim 4, wherein
The gateway control unit turns on the drain pump ON / OFF switch when the water level / water temperature data exceeds the set value in the data comparison unit to spray the water inside the box culvert to drive the drain pump and measure the water level / And when the data is lowered to a preset value or less, the ON / OFF switch is turned OFF to automatically control the operation of the drain pump.
제1항에 있어서,
상기 데이터 서버부는 게이트웨이부에서 전송받은 수위/수온 데이터가 미리 설정한 설정값을 초과하였을 경우 경광등과 스피커를 통해 박스컬버트의 수위 및 수온으로 인해 배관에 이상이 발생하였음을 경보하는 것을 특징으로 하는 플랜트 구조물의 박스컬버트 상태 모니터링 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the data server unit alerts the user that an abnormality has occurred in the piping due to the water level and the water temperature of the box culvert through the warning light and the speaker when the level / water temperature data transmitted from the gateway unit exceeds a preset value set in advance Box culvert status monitoring system for plant structures.
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