KR0159979B1 - 주유소 재고관리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주유소의 저유탱크의 재고량을 신속정확하게 파악하고, 탱크의 과적이나, 온도상승, 누유여부, 또는 수분혼입여부등, 주유소의 안전관리와 품질관리를 아울러 수행할 수 있는 새로운 구조의 주유소 관리시스템에 관한 것이다.

본 발명은 적어도 하나의 탱크에 설치되어 탱크에 저장된 유류의 레벨, 온도, 수분등을 검출하는 센서부와, 상기 센서부로부터의 검출신호를 순차적으로 선택하여 출력시키는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서로부터의 신호를 디지탈신호로 전환하는 A/D컨버터와, 탱크의 레벨을 소정등분하여 각 레벨에 대응하는 저유량의 실측치를 미리 저장하고 검출된 레벨신호와 레벨등분을 비교하여 저유량을 산출하고, 레벨, 온도, 또는 수분의 검출치가 소정의 범위를 벗어나면 경보신호를 발하도록 지령하는 마이컴부와, 상기 마이컴부의 지령에 따라서 소정의 경보신호를 발하는 경보부와, 디스플레이부를 구비한다.

Description

주유소 재고관리시스템

제1도는 본 발명에 따른 주유소 재고관리시스템을 채택한 주유소의 개략도.

제2도는 본 발명에 따른 시스템의 개략구성도.

제3도는 본 발명에 따른 장치의 회로구성도.

제4도는 본 발명에 따른 레벨센서부의 회로도.

제5도는 본 발명에 따른 온도센서부의 회로도.

제6도는 본 발명에 따른 수분센서부의 회로도

제7a, 7b도는 본 발명에 따른 저유량산출방법을 보여주는 흐름도.

제8도는 임의의 탱크의 레벨-용적특성곡선의 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 탱크 3 : 메인모듈

4 : 센서모듈 8 : 기포주입관

11 : CPU 12 : 메모리수단

13 : 멀티플렉서 14 : A/D 컨버터

15 : LCD 표시장치 16 : 프린터

17 : 통신수단 21 : 압력전류변환기

22 : 인터페이스 23 : 포토커플러

24,25 : 래치 26 : 키입력수단

43 : 배압발생부 46,54 : 전류전압변환부

56 : 전극센서 H : 레벨센서부

T : 온도센서부 W : 수분센서부

본 발명은 주유소 재고관리시스템에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 주유소의 저유탱크의 재고량을 신속정확하게 파악하고, 탱크의 과적이나 온도상승, 누유여부, 또는 수분혼입여부 등, 주유소의 안전관리와 품질관리를 아울러 수행할 수 있는 새로운 구조의 주유소 재고관리시스템에 관한 것이다.

종래의 주유소에서는 저유탱크 내의 저유량을 파악하기 위해서는 탱크에 부설된 눈금잣대와 같은 초보적인 측정방법을 사용하고 있는데, 이러한 눈금잣대식 측정방법으로는 수시로 이루어지는 입고나 마감작업시에 직접 눈금잣대를 뽑아 육안으로 검사를 해야 하므로 번거로울 뿐만 아니라 그 정확도도 낮을 수 밖에 없다는 문제점이 있었다. 특히, 저유탱크가 통일된 규격에 따라 정형화된 형태로 제작되지 않고 있는 현실을 고려하면, 탱크의 레벨을 측정하여 이를 저유량으로 환산하는 과정에서 상당한 오차를 피할 수 없어서, 정확한 재고관리를 더욱 어렵게 하고 있다. 이러한 부정확한 재고파악은 종종 저유탱크내에 유류를 보충할 때, 공급과다에 의해 유류가 흘러넘치거나 공급부족으로 소요량의 유량을 확보하지 못하는 경우를 초래하기도 한다.

또한 재래의 주유소 구조에서는 인화물인 유류를 저장하는 탱크 내의 온도체크나 불순물인 수분혼입여부, 또는 기름의 누출여부를 신속하게 파악할 수 없다. 따라서, 전술한 바와 같은 재고관리와 아울러 탱크의 안전관리나 유류의 품질관리를 통합하여 자동적으로 수행하는 장치가 요구되었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 주유소의 관리상의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 주유소의 저유탱크 내의 재고상태나 온도, 누유, 수분혼입여부등을 사무실에서 신속히 파악할 수 있고, 이상이 발생하면 즉시에 경보를 발함으로써, 저유탱크의 재고관리와 안전 및 품질관리를 통합하여 자동적으로 수행할 수 있는 새로운 방식의 주유소 관리시스템을 제공하고자 하는 것이다. 특히, 본 발명은 규격화되지 않은 비정형의 탱크일지라도 저유량을 정확히 계측할 수 있고, 탱크의 현황이나 처리결과를 모니터나 프린터를 통해 출력할 수 있으며, 개개의 주유소관리시스템을 중앙의 컴퓨터나 POS시스템과도 연결할 수 있어서 주유소관리의 전산화를 통해 인력절감과 원가절감을 도모할 수 있는 새로운 구조의 즉시성있는 주유소 재고관리시스템을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명은 탱크 내의 환경이 변하더라도 측정오차를 최소화시킬 수 있는 간단하고 신뢰성있는 유면측정기구를 구비한 주유소 재고관리시스템을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 적어도 하나의 탱크에 설치되어 탱크에 저장된 유류의 레벨, 온도, 수분등을 검출하는 센서부와, 상기 센서부로부터의 검출신호를 순차적으로 선택하여 출력시키는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서로부터의 신호를 디지탈 신호로 전환하는 A/D컨버터와, 개개의 탱크의 레벨을 소정등분하여 각 레벨에 대응하는 저유량의 실측치를 미리 저장하고 검출된 레벨신호와 레벨등분을 비교하여 저유량을 산출하고, 레벨, 온도, 또는 수분의 검출치가 소정의 범위를 벗어나면 경보신호를 발하도록 지령하는 마이컴부와, 상기 마이컴부의 지령에 따라서 소정의 경보신호를 발하는 경보부와, 디스플레이부를 구비한 것을 특징으로 하는 주유소 재고관리시스템이 제공된다.

여기서, 상기 레벨센서부는 탱크의 저면에 압축공기를 주입하여 레벨에 따라 변동되는 배압을 발생시키는 배압발생부와, 상기 배압발생부의 압력에 따라 저항치가 변하는 가변저항소자를 포함하는 브리지회로로 구성된 압력센서부와, 상기 압력센서부의 출력전압을 증폭하여 비교하는 비교기, 및 비교기로부터의 출력전압을 전류변동치로 전환하는 전압전류변환기로 구성된 것이다.

또한, 상기 온도센서부는 정전류발생부와, 서미스터로 이루어진 온도센서와, 증폭기와, 전압전류변환기로 구성된다.

또한, 상기 수분센서부는 탱크의 저면에서부터 누적되는 수분에 대한 소정의 경보수위레벨 상에 위치한 전극센서와, 전극센서로부터의 검출신호를 전달하는 포토커플러와, 래치수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 주유소 재고관리시스템이 제공된다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 주유소 재고관리시스템을 채택한 주유소의 구조를 보여주는 개략도로서, 도시된 바와 같이, 지중에 매설된 저유탱크(1)에는 센서모듈(4)이 설치되고, 사무실(2)에는 메인모듈(3)이 설치되어 센서모듈(4)과 메인모듈(3)은 전송선(10)으로 연결된다. 탱크(1)의 상부에는 콤프레서나 기포주입기구등을 포함하는 센서헤드(5)가 구비되고, 이 센서헤드(5)로부터의 레벨을 측정하기 위한 기포주입관(8)이 탱크의 저면까지 연장된다. 기포주입관(8)의 하부에는 온도센서부(T), 및 수분센서부(W)가 배치된다. 번호 6은 오일주입관이고 번호 7은 에어벤트, 번호 9는 오일주유관이다. 본 발명에서 사용되는 레벨센서는 이른바 '기포배압식 유면계'로서, 저유탱크의 저면에 기포를 주입하고 기포주입관의 상부의 배압(P)을 측정하여, h=P/ρ의 공식에 의해 레벨을 산출한다. 이러한 기포배압식 레벨센서는 유면의 흔들림이나 가스발생등 탱크내의 환경변화에 영향을 받지 않고 정확한 레벨측정이 가능하다.

제2도는 본 발명에 따른 시스템의 구성을 보여주는 개략도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 메인모듈(30에는 CPU(11)와 메모리(12)를 포함하는 마이컴부와, 센서입력측의 아날로그스위치(멀티플렉서;13)와 A/D컨버터(14), 그리고 출력측에는 LCD표시장치(15)와 프린터(16), 기타 도시안된 각종 경보표시패널이 구비되고 입력수단으로서 키보드 또는 푸시버튼등이 구비된다. 또한, CPU(11)에는 중앙의 메인컴퓨터나 POS로 연결되는 RSS-232와 RS-485등의 시리얼통신수단(17)이 구비된다.

본 발명에서는 최대 16개의 탱크를 관리할 수 있으며, 각각의 탱크에는 저유량을 측정하기 위한 기포배압식 레벨센서(H), 온도를 검출하는 온도센서(T), 이물질인 수분의 혼입량을 측정하는 수분센서(W)가 구비된다. 레벨에 따른 레벨센서(H)의 배압검출치는 압력전류변환기(21)를 통해 전류신호로 변환되어 메인모듈(3)로 전달되고, 온도와 수분의 검출치는 직접 전류값으로서 메인모듈(3)로 전달된다.

제3도는 본 발명에 따른 시스템의 회로구성을 보여주는 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 시스템은 16개의 탱크(TANK1∼TANK16)에 각각 레벨센서(L), 온도센서(T) 및 수분센서(W)가 구비된다. 각각의 레벨센서(L)에서 나오는 16개의 검출신호는 2개의 멀티플렉서(MUX1,MUX2;13)에 순차입력되어 A/D컨버터(ADC;14)와 인터페이스(PPI;22)를 통해 메모리수단(12)의 RAM에 기억된다. 기억된 레벨데이타는 CPU(11)의 지령에 따라 저유량으로 환산되고, 그 현황은 프린터(16)나 LCD표시장치(15)로 출력된다. 한편, A/D컨버터(14)와 인터페이스(22) 사이에는 포토커플러(PC1∼PC8,PC9∼PC13;23)에 의해 양방향으로 광절연시킴으로써 검출신호를 오차없이 전달한다.

레벨데이타에서 저유량을 산출하기 위해 메모리수단(12)의 EEPROM에는 미리 각각의 탱크의 레벨을 소정등분, 예를들면, 50등분하여 각각의 레벨등분에 해당하는 저유량의 실측치를 비교치로서 기억시킨다. 제8도는 이러한 방법에 의해 도출된 임의의 탱크에 대한 레벨-용적특성곡선을 예시한다. 제8도의 점선은 정형화된 탱크의 이상적인 용적특성곡선을 나타내며, 실선은 50등분의 실측에 의한 실제의 레벨-용적특성곡선을 나타낸다.

저유량을 산출하기 위해서는 현재의 레벨센서(L)의 검출데이타를 미리 기억된 실측치와 비교하여 보간법에 의해 저유량을 산출한다. 즉, 탱크의 적정 만재시의 최고레벨을 HA, 허용가능한 최저레벨상태의 레벨을 HB라 하고, 최고레벨과 최저레벨의 차 △H(=HA-HB)에 해당하는 A/D컨버터의 출력치의 차를 △A라 하면, 현재 검출된 A/D컨버터의 출력치 ADC에 대응하는 현재의 레벨 H는 하기식 (1)

에 의해 산출된다.

산출된 현재레벨 H가 미리설정된 레벨등분 H1과 한단계 상위등분 H2의 사이에 위치하고, 레벨 H1에 대응하는 저유량이 V1, 레벨 H2에 대응하는 저유량이 V2으로 기억되어 있다면, 현재의 저유량 V는 하기식 (2)

에 의해 산출된다.

제7a도는 전술한 바와 같이 개개의 탱크에 대한 레벨등분별 저유량을 실측하여 레벨용적특성곡선을 도출하는 탱크설정과정을 보여주는 흐름도이고, 제7b도는 임의의 시점에서 레벨센서의 검출치로부터 저유량을 산출하는 과정을 보여주는 흐름도이다.

측정된 저유량의 소정의 하한치나 상한치를 벗어나면, CPU는 경보신호를 지령하여 부저(29) 또는 경보램프(30)를 작동시킨다.

다시, 제3도를 참조하면, 온도센서(T)에서 나오는 16개의 검출신호는 멀티플렉서(MUX3,MUX4;13)에 순차입력되어 A/D컨버터(14)와 인터페이스(22)를 통해 메모리수단(12)에 기억되며, 역시 CPU의 지령에 따라 프린터(16)나 LCD표시장치(15)로 출력되고, 온도가 소정의 상한치를 초과하면 경보신호를 발하게 된다.

각각의 탱크에 구비된 수분센서(W)는 탱크에 수분의 수위가 소정의 한계치에 이르면 전극센서에 전류가 흐르기 시작하여 수분경보신호가 래치(LATCH1,LATCH2;24)를 거쳐 CPU의 지령에 따라 경보신호를 발하게 된다.

한편, CPU에는 메인컴퓨터나 POS에 접속되는 RS232나 RS485등의 시리얼인터페이스(17)를 구비한다. 또한, CPU에는 입력수단으로서 래치(25)를 통해 사용자 키입력수단(26)과 제조자용 푸시버튼입력수단(27)이 접속되고, 출력수단으로는 LCD표시장치(15), 부저수단(29), 경보램프(30), 파워램프(34)등이 연결된다.

제4도 내지 제6도는 각각 본 발명에 사용되는 레벨센서부, 온도센서부, 및 수분센서부의 회로구성을 보여주는 도면이다. 제4도를 참조하면, 본 발명의 레벨센서부(L)는 정전압부(41)로부터 일정한 전압이 브리지회로로 이루어진 압력센서부(42)로 흐른다. 이 압력센서부(42)에는 전술한 기포주입관(8)의 상단에 형성되는 배압발생부(43)에 노출되는 적어도 하나의 감압성 가변저항을 구비한다. 배압발생부(43)에서는 탱크의 레벨에 따라 P=ρH의 압력치를 나타내며, 이 압력에 따라 브리지의 가변저항이 팽창수축하여 저항이 변하여 출력단의 전압이 변동된다. 변동된 출력전압은 증폭기(44)와 비교기(45)를 거쳐서 전압전류변환기(46)로 입력된다. 이와같이, 레벨의 변동에 따른 전압의 변동은 전류신호로 바뀌어 멀티플렉서(13)를 거쳐 A/D컨버터(14)로 전달된다.

제5도를 참조하면, 본 발명의 온도센서부(T)의 회로를 보여주는데, 서미스터등의 감온저항소자로 이루어진 온도센서(52)는 정전류회로(51)에서 일정한 전류를 공급받으며, 탱크의 온도변화에 따라 출력전압을 변동시키고, 출력전압은 증폭기(53)와 전압전류변환기(54)를 거쳐 전류신호로서 멀티플렉서(13)로 입력된다.

제6도는 본 발명에 따른 수분센서로서, 탱크의 저면에서 소정의 수분경보레벨위치에 전극센서(56)를 배치한다. 이 전극센서(56)는 물과 기름의 도전율의 차이를 이용한 것으로서, 기름에 대해서는 거의 전류가 흐르지 않으나, 수분이 혼입되어 수위가 전극센서(56)의 위치까지 상승하면, 수분검출 신호전류가 흘러 포토커플러(57)를 통해, 래치(24)로 입력되고 CPU의 지령에 따라 경보발생부(29,30)를 구동시킨다.

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 규격화되지 않은 비정형의 탱크일지라도 저유량을 정확하게 산출할 수 있으며, 이를 디스플레이장치나 프린터로 출력하여 간편하게 현황을 파악할 수 있으며, 통신수단을 통해 원거리의 메인컴퓨터나 POS시스템과의 연결도 가능하기 때문에 재고관리에 효율성을 극대화할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에서는 레벨측정수단으로서 탱크내의 환경변화에 의한 오차를 최소화할 수 있는 기포배압식 유면계를 사용하고, 검출데이타를 전류드라이버에 의해 전류값으로 전송함으로써 라인길이에 관계없이 정확한 검출신호를 전달할 수 있으므로 측정의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 탱크내의 온도상승이나 과다한 수분혼입여부, 누유상태파악등, 주유소의 안전관리와 유류의 품질관리를 아울러 수행할 수 있으므로 인력을 절감하면서도 효율적인 주유소의 관리가 가능하게 된다.

본 발명에 따르면 용적측정장치나 원리를 유동적이며 산적되어 있는 물, 기름등 각종 유체의 용적측정에 응용될 수 있으므로, 지하의 유류저장탱크뿐 아니라 정유사의 저유소, 공장이나 대형건물의 유류탱크, 청수탱크, 유조선등 각종 저장탱크에도 적용될 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 적어도 하나의 탱크에 설치되어 탱크에 저장된 유류의 레벨, 온도, 수분등을 검출하는 센서부와, 상기 센서부로부터의 검출신호를 순차적으로 선택하여 출력시키는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서로부터의 신호를 디지탈신호로 전환하는 A/D컨버터와, 탱크의 레벨을 소정등분하여 각 레벨에 대응하는 저유량의 실측치를 미리 저장하고 검출된 레벨신호와 레벨등분을 비교하여 저유량을 산출하고, 레벨, 온도, 또는 수분의 검출치가 소정의 범위를 벗어나면 경보신호를 발하도록 지령하는 마이컴부와, 상기 마이컴부의 지령에 따라서 소정의 경보신호를 발하는 경보부와, 디스플레이부, 키보드입력수단 및 프린터를 구비하고, 상기 레벨센서부는 탱크의 저면에 압축공기를 주입하여 레벨에 따라 변동되는 배압을 발생시키는 배압발생부와, 상기 배압발생부의 압력에 따라 저항치가 변하는 가변저항소자를 포함하는 브리지회로로 구성된 압력센서부와, 상기 압력센서부의 출력전압을 증폭하여 비교하는 비교기, 및 비교기로부터의 출력전압을 전류변동치로 전환하는 전압전류변환기로 구성된 것을 특징으로 하는 주유소 재고관리시스템.