KR100569886B1 - 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템 - Google Patents
지하매설 배관 부식 원격 감시시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100569886B1 KR100569886B1 KR1020040067407A KR20040067407A KR100569886B1 KR 100569886 B1 KR100569886 B1 KR 100569886B1 KR 1020040067407 A KR1020040067407 A KR 1020040067407A KR 20040067407 A KR20040067407 A KR 20040067407A KR 100569886 B1 KR100569886 B1 KR 100569886B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- corrosion
- anticorrosive
- control
- terminal device
- potential
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 301
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 285
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 151
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 131
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims abstract description 55
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 30
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 5
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 1
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 description 1
- 238000010349 cathodic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- SPOCRUOICRJFPC-UHFFFAOYSA-N copper;2-hydroxypropanoic acid Chemical compound [Cu].CC(O)C(O)=O SPOCRUOICRJFPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010291 electrical method Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000008262 pumice Substances 0.000 description 1
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/18—Status alarms
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
- G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
- G08B25/10—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Marketing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
본 발명은, 지중(地中) 또는 수중(水中) 등과 같은 전해질 내에 매설된 모든 금속 구조물의 부식 상태를 무선통신으로 원격 감시함과 동시에 그 감시 결과에 따라 방식(防蝕)전류를 무선통신으로 원격 제어할 수 있도록 된 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템에 관한 것으로, 부식감시 단말장치와 운영 서버의 통신방식을 개선하여 무선통신 채널의 대역폭 요구량을 감소시킴으로써, 동시에 다수의 부식감시 단말장치로부터 다량의 데이터를 동시에 전송하여야 할 경우에 발생할 수 있는 문제점을 해결한다.
지하매설, 배관, 금속 구조물, 부식, 방식전류, 무선통신, 유지보수 서버, 원격 감시, 기준 전극, 경보데이터
Description
도 1은 본 발명에 따른 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템의 일실시 예를 나타내는 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 원격 부식 감시 단말장치의 일실시 예를 나타내는 구성도이며,
도 3은 본 발명에 따른 원격 방식 제어 단말장치의 일실시 예를 나타내는 구성도이고,
도 4는 본 발명에 따른 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템에 있어서 검출 전위에 따른 제어동작을 설명하기 위하여 전위 검출 파형을 나타낸 도면이며,
도 5는 본 발명에서 TRS 단말기 혹은 기지국에 이상이 발생한 경우, 각 TRS 단말기 간에 통신을 수행하는 과정을 보여주기 위한 개념도이고,
도 6은 본 발명에 따른 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템의 각 단말장치의 이상발생 시의 유지보수 동작과정을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명>
10a, 10b: 부식감시 단말장치 11a, 11b: 부식감시 단말기
20: 방식제어 단말장치 12a, 12b, 21: TRS 단말기
22: 방식제어 단말기 30: 방식용 정류기
40: 운영 서버 50: 금속 구조물
60a, 60b, 60c: 기준전극 70a, 70b, 70c: 단자함
80: 불용성 양극(HSCI) 90: 유지보수 서버
본 발명은 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기준 전극과 방식 대상물(금속 구조물)과의 전위차를 측정하여 지중 또는 수중 등과 같이 전해질 내에 매설된 모든 금속 구조물의 부식상태 및 방식상태를 감시하여 무선 통신망에 의해 전송하고, 이 전송된 부식 전위 데이터 및 방식 전위를 데이터베이스화하여 저장하며, 그 저장된 데이터를 운영자가 용이하게 알 수 있도록 제공하고, 상기 감시된 방식 상태에 따라 금속 구조물의 방식을 위한 방식전류를 무선 통신망을 이용하여 제어하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템에 있어서, 부식감시 단말장치에 부식감시 및 방식제어 프로세서 기능을 부여하여 부식감시 단말장치에서 부식의 진행상태를 감시 처리하고, 부식 진행률 정보를 운영 서버의 요청이 있을 때에만 무선통신망을 통해 전송하도록 한 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 부식감시 단말장치에 진단 기능을 부여하고, 특성이 상이한 다수의 부식감시 단말장치에 대하여 운영 서버가 각각 상이한 별도의 진단 프로그 램을 운영할 필요 없이 부식 진행률 정보만을 보고 받도록 구성함으로써, 운영 서버의 부하를 감소하고 신속한 부식 감시 및 방식 제어 과정을 처리할 수 있도록 한 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템에 관한 것이다.
일반적으로, "부식"이라 함은 "물질이 주위환경과 반응하여 물질자체가 변질되거나 혹은 물질의 특성이 변질되는 것"으로 정의된다. 이러한 부식은 대부분 전자의 이동에 의한 전기 화학적 반응 때문에 발생하므로 전기 화학적 부식이라 부른다. 금속 구조물이 전해질 내에서 주위 환경과 반응하게 되면 부식 전지상태가 되어 부식전류를 발생시킨다. 부식전지가 형성되면 더욱 액티브(active)하고 전위가 낮은 쪽이 양극이 되어 부식된다. 부식전지는 양극(anode), 음극(cathode), 전류경로(electric path) 또는 금속경로(metallic path), 이온경로(ionic path) 또는 전해질(electrolyte)의 4가지 조건으로 이루어진다.
상기 부식을 감지하는 방법으로는, 음향을 반사시킨 다음에 어레이 센서(array sensor)와 다채널 감시장치를 이용하여 음향을 수신하고 이를 분석 및 처리하여 금속의 균열 및 이상 지점을 찾아내는 음향반사법, 금속의 부식으로 인해 줄어든 금속의 두께 변화를 감지하여 부식유무를 점검하는 초음파법, 전도성 유동체 내에 시험용 탐침을 삽입시켜 선형 분극을 측정함으로써 순간적인 부식율을 알아내는 순시 부식율 측정법, 장시간동안 부식으로 인한 저항변화를 감지함으로써 부식율을 알아내는 저항측정법, 전해질 내의 금속표면에서 금속의 전기화학적 전위를 측정하여 부식진행 유무를 판단하는 전기화학적 전위측정법 등이 있어 왔으나, 근래 들어 가장 많이 사용되는 방법은 전기화학적 전위측정법이다.
상기 전위측정법은 부식검사 대상물인 금속구조물의 기준전극(유산동 기준전극(Cu/CuSO4))에 대한 자연전위를 측정하는 방법으로, 전압을 측정할 수 있는 계기의 (-)단자에 방식대상물을 연결하고 (+)단자에 기준전극을 연결하여 기준전극을 방식대상물의 직 상부 지표면에 접속시켜 전위 값을 읽는 것이다. 이렇게 읽혀진 값은 방식기준과 비교하여 금속구조물이 방식상태에 있는지를 판정하며, 방식기준으로 -850mV/CSE 기준을 사용할 경우 금속구조물의 전위가 유산동 기준전극에 대하여 -850mV 이하(예를 들면, -1000mV)로 유지시켜 주면 금속구조물은 방식됨을 의미하고 그 이상일 경우가 부식되고 있음을 의미한다.
현재 방식분야에서의 부식점검 활동현황은, 방식 대상물(가스배관, 송유관, 상하수도관, 석유화학단지의 각종 탱크, 기타 지하 금속매설물 등)을 소유하고 있는 소유자가 자체 혹은 방식관련 업체에 의뢰하여 방식 대상물에 대한 부식 유무와 관련하여 부석 점검활동을 비정기적 혹은 정기적으로 실시함으로써 이루어지고 있다.
상기한 부식감지는, 아날로그 메타(테스터기; tester) 혹은 휴대용 기록계(Strip Chart Recorder; EPR) 등을 사용하여 단속적으로 수작업에 의해 이루어지고 있으며, 이 경우 부식 전위측정용 단자함(Test Box) 내에 측정리드선(+에는 배관, -에는 기준전극)을 연결하고 측정이 용이한 지점으로 이동하여 일정시간 부식전위를 측정해야 하므로, 측정에 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있다.
따라서 최근에는 부식 전위측정용 단자함 내에 인입되는 부식 감시장치가 이 용되고 있지만, 이 장치는 현장에 설치되어 부식정보를 메모리에 저장한 후 사무실로 수거되어 컴퓨터를 통하여 데이터를 다시 저장하고 분석해야 하는 등의 번거로움이 여전히 남아 있다.
한편, 일반적으로, "방식"이라 함은 상기한 부식의 요인들 중에서 하나 이상의 조건을 제거 또는 억제하는 것을 말한다. 통상의 방식분야에서는 부식의 조건을 완전히 제거하기는 현실적으로 어렵고, 부식 억제제(inhibitor), 절연판 또는 기타 방법을 사용하여 양극 또는 음극반응을 억제하거나 전자 또는 이온의 흐름을 차단하는 방법들을 채택하고 있다. 이 중에서 가장 널리 사용하는 방법은 양극반응을 억제하는 방법의 일종인 음극방식(cathodic protection)법으로, 일반적으로 전기방식법이라고 통용된다.
상기 전기방식법의 원리를 살펴보면, 금속의 부식은 금속표면에서 전해질을 통하여 전류가 유출되는 부분에 발생하므로 전해질을 통하여 금속표면에 직류전류(방식전류)를 인위적으로 유입시키면 금속표면에서 음극반응이 일어나게 되어 부식이 방지되는 원리이다.
현재 방식분야에서 방식 대상물(가스배관, 송유관, 상/하수도관, 기타 지하금속 구조물 등)의 부식을 방지하기 위한 전기방식 설비로 정류기가 사용되고 있다. 이 방식용 정류기는 방식 대상물이 부식하지 않도록 하기 위해, 방식 대상물의 전위를 일정한 기준치인 -850mV/CSE 이하로 낮추도록 일정한 직류전류를 토양(전해질)을 통하여 방식 대상물에 흘려주는 장치이다. 즉, 지중에 매설된 방식대상물의 전위와 기준전극의 기준전위를 단자함을 통하여 아날로그 메타(테스터기) 혹 은 휴대용 기록계(EPR) 등을 사용하여 수작업에 의해 측정하고, 이 측정된 전위를 기초로 방식용 정류기의 출력을 설정하면, 방식 전류기로부터 소정의 방식 전류가 지중에 매설된 불용성 양극(Hi-Silicon Cast Iron(HSCI)) 및 토양을 매개로 방식 대상물에 흐름에 따라 방식 대상물의 전위가 기준전극에 대하여 -850mV 이하(예를 들면, -1000mV)로 유지시켜 줌으로써 방식 대상물이 방식되도록 하고 있다.
상기한 바와 같이, 종래의 부식 감시장치 및 방식 제어장치에서는 연속적이면서 자동으로 부식전위 및 방식전위를 감시하여 방식전류를 제어하도록 하고 있으므로, 석유화학단지 등과 같은 대단위 금속 구조물의 부식감지 및 방식제어가 요구되는 실 수요처에서는 주 제어실 혹은 사무실에서 쉽게 방식 대상물 전체에 대하여 자동으로 부식 및 방식 상태를 감시하고 방식전류를 제어하고자 하는 요구가 증대되고 있다. 이러한 종래의 부식 감시장치 및 방식 제어장치는 대한민국 특허출원 제1998-0050851호(발명의 명칭: 원격부식 감시 및 방식 제어시스템)에 상세히 기술되어 있다.
그런데, 이와 같은 종래의 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템에 의하면 다음과 같은 문제점들이 발생한다.
즉, 종래의 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템은, 부식감시 단말장치가 서버로부터 데이터 수집명령을 받으면 부식전위 데이터를 TRS 단말기 및 TRS 통신망을 이용하여 운영 서버에 전송하게 된다. 단자함으로부터 방식 대상물인 금속 구조물의 부식상태에 대한 데이터 값을 얻기 위해 분해능이 좋은 아날로그/디지털 변환기를 이용하여 고속으로 데이터를 샘플링하고, 샘플링된 데이터를 저장하거나 저 장된 데이터를 운영 서버에 전달한다. 이때, 운영 서버에 전달되는 데이터 량은 부식감시 단말장치가 한 개 또는 수 개로 구성된 경우 TRS 통신망의 무선데이터 채널이 상기 데이터 전송을 수용할 여유가 있지만, 수천 또는 수만 개 이상의 부식감시 단말장치가 원격으로 연결된 경우 TRS 통신망의 채널 폭이 증가되는 부담을 갖는다. 따라서 바람직한 데이터 전송이 이루어지지 않고, 데이터의 혼선 및 에러가 발생하여 정상적인 부식감시 및 방식제어가 불가능한 통제 불능의 상태가 발생할 우려가 있다.
또한, 인용발명에 의하면 특성이 다른 부식감시 단말장치가 네트워크 상에 연결될 때 부식율 처리 프로세싱을 별도로 각각 관리하는 불편함이 발생한다. 즉, 다수의 부식감시 단말장치가 서로 상이한 부식 측정 방법에 따라 부식율을 측정하는 경우, 각각의 부식율 프로세싱 방법을 운영 서버에서 별도로 처리해야 하므로, 부식율 프로세싱을 위한 운영 서버 시스템의 부담이 가중되는 현상이 발생하며, 이로 인하여 보다 고성능, 고용량의 운영 서버 시스템을 구축하여야 하므로 운영자에게 경제적인 부담을 가중시키는 결과를 초래한다.
또한, 종래의 방식제어 시스템에 의하면, 운영 서버에서 직접 방식제어 프로세싱을 수행하기 때문에 앞서 언급한 바와 같이 다수의 방식제어 단말기와 통신하는 경우, 통신상의 부하로 인해 운영 서버에 의한 방식 제어시스템이 정상적으로 동작되지 않는 경우가 발생할 우려가 있다.
따라서 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 부식감시 단말장치 및 방식제어 단말장치의 부식감시 프로세싱 및 방식제어 프로세싱을 개선하여 통신 부하를 경감하고, 안정된 통신환경을 제공할 수 있도록 한 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 부식감시 프로세싱을 부식감시 단말장치에서 처리하고, 방식제어 프로세싱을 방식제어 단말장치에서 처리하고, 처리 결과를 운영 서버에 전송함으로써, 운영 서버가 서로 상이한 단말장치들에 대해 개별적인 프로세싱을 수행하지 않아도 되므로, 낮은 성능 및 적은 용량으로도 운영 서버를 운영할 수 있어 관리자의 경제적인 부담을 해소한 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템을 제공함에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 방식 대상물의 부식 및 방식전위를 검출하고 데이터베이스화하여 저장하는 부식감시 단말기와, 상기 저장된 부식전위 데이터를 무선통신을 통해 전송하는 제1 통신단말기를 포함하는 적어도 하나 이상의 부식감시 단말장치와; 상기 부식감시 단말장치로부터 수신되는 상기 부식 및 방식전위 데이터를 데이터베이스화하여 저장, 분석 및 출력하고, 상기 부식감시 단말장치에서 요청된 방식제어 프로세서의 승인요청에 응답하는 운영 서버와; 상기 부식감시 단말장치로부터 무선통신으로 송신된 방식제어신호를 수신하는 제2 통신 단말기와, 상기 수신된 방식제어신호에 따라 제어신호를 출력하는 방식제어 단말기와, 상기 방식제어 단말기로부터 출력된 상기 제어신호에 따라 임의의 방식전류를 상기 방식 대상물이 설치된 전해질 내에 매설된 불용성 양극을 매개 로 상기 방식 대상물로 흐르도록 하는 방식용 정류기를 포함하는 방식제어 단말장치를 포함하며; 상기 부식감시 단말장치는 기 설정된 소정기간의 주기로 하여 상기 방식 대상물의 소정 개소로부터의 부식전위를 측정하여 부식측정 결과 값을 산출하고, 산출된 상기 부식측정 결과 값을 이용하여 방식제어 여부를 판정하며, 방식제어 여부의 판정 결과에 따라 상기 운영 서버에 방식제어 프로세서의 수행을 승인 요청하고, 상기 운영 서버에서 수신된 승인신호에 따라 상기 방식제어 단말장치가 상기 방식 대상물을 방식하도록 제어하는 제어신호를 출력하도록 한 것을 특징으로 하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템에 있다.
여기서, 상기 부식감시 단말장치는, 상기 운영 서버로부터 부식감시 프로그램을 다운로드하여 저장하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 부식감시 단말장치는, 상기 운영 서버의 요청에 따라 상기 부식감시 프로그램을 업로드하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 부식감시 단말장치는, 아날로그 전위데이터와 기준전극으로부터의 아날로그 기준전위 데이터를 입력받아 해당 지점의 부식전위를 검출하고, 검출된 부식전위를 이용하여 상기 운영 서버로부터 다운로드되어 기 설치된 상기 부식감시 프로그램을 이용하여 부식 진행률을 산정하여 검출하며, 부식 진행률에 따른 방식제어 여부를 판정하고, 판정 결과에 따라 기 등록된 방식량 테이블로부터 방식제어 전위 값을 검출하도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 부식감시 단말장치는, 상기 검출된 부식 진행률 및 상기 방식제어 전위 값을 상기 운영 서버에 통지하여 방식제어 프로세서 과정의 승인을 요청하 도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방식제어 단말장치는, 상기 운영 서버로부터 방식제어 프로그램을 다운로드하여 저장하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방식제어 단말장치는, 상기 운영 서버의 요청에 따라 상기 방식제어 프로그램을 업로드하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 방식제어 단말기는, 상기 불용성 양극에 가장 근접한 위치에서 상기 방식 대상물의 부식전위를 검출하여 데이터화하고, 상기 방식용 정류기의 출력신호를 검출하여 데이터화하여, 상기 제2 통신 단말기를 통해 상기 부식감시 단말장치로 전송하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 부식감시 단말장치는, 상기 불용성 양극에서 가장 먼 위치에서 검출된 부식전위가 기 설정된 상한 임계치 이상으로 상승하는 것으로 확인되면, 상기 방식용 정류기의 출력전류를 높이도록 하는 방식제어 프로세서 기능을 수행하도록 상기 방식제어 단말장치에 방식 제어신호를 출력하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 부식감시 단말장치는, 상기 불용성 양극에서 가장 근접한 위치에서 검출된 부식전위가 기 설정된 하한 임계치 이하로 하강하는 것으로 확인되면, 상기 방식용 정류기의 출력전류를 낮추도록 하는 방식제어 프로세서 기능을 수행하도록 상기 방식제어 단말장치에 방식 제어신호를 출력하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 통신 단말기는, 주파수 공용통신 시스템(Trunked Radio System)을 이용하여 상기 운영 서버와 상기 부식감시 단말장치 및 상기 방식제어 단말장치 간에 무선 통신을 수행하도록 구성할 수도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템의 일실시 예를 나타낸 구성도로서, 본 발명의 시스템은 복수개의 부식감시 단말장치(10a, 10b)와, 적어도 하나 이상의 방식제어 단말장치(20)와, 방식용 정류기(30) 및 분석 제어장치인 운영 서버(40)를 포함하여 구성된다.
부식감시 단말장치(10a, 10b)는 기 설정된 소정기간의 주기로 하여 지중에 매설된 금속 구조물(50)의 소정 개소로부터의 아날로그 전위데이터와 기준전극(60a, 60b)으로부터의 아날로그 기준전위 데이터를 단자함(Test Box)(70a, 70b)을 통해 입력받아 해당 지점의 부식전위를 검출하고, 검출된 부식전위를 이용하여 운영 서버(40)로부터 다운로드되어 기 설치된 부식감시 프로그램을 이용하여 부식 진행률을 산정하여 검출하며, 부식 진행률에 따른 방식제어 여부를 판정하고, 판정 결과에 따라 기 정의된 방식 량 테이블로부터 방식제어 전위 값을 검출하며, 검출된 부식 진행률 및 방식제어 전위 값을 운영 서버(40)에 통지하여 방식제어 프로세서 과정의 승인을 요청하고, 운영 서버(40)의 승인 결과에 따라 방식제어 단말장치(20)에서 방식제어 프로그램을 수행하도록 제어하는 부식감시 단말기(11a, 11b)와; 운영 서버(40)로부터의 요청에 따라 부식측정 결과를 전송함과 동시에 부식감시 단말장치(10a, 10b)에서 전송하는 방식제어 승인요청정보를 전송하고, 운영 서버(40)로부터 전송된 승인정보를 부식감시 단말장치(10a, 10b)에 주파수 공용통신 시스템(TRS: Trunked Radio System)을 이용한 통신방식으로 전송하는 TRS 단말기(12a, 12b)를 포함하여 구성된다. 여기서, 부식감시 단말장치(10a, 10b)는 방식 제어신호를 방식제어 단말장치(20)에 TRS 통신망을 통하여 하달하여, 상기 방식제어 단말장치(20)에 의해 방식용 정류기(30)의 방식전류의 출력상태를 증감하여 제어한다.
또한, 방식제어 단말장치(20)는 부식감시 단말장치(10a, 10b)의 제어에 따라 후술하는 방식용 정류기(30)에서 출력되는 방식전위를 제어하는 방식제어 단말기(22)와; 부식감시 단말장치(10a, 10b)의 방식제어신호를 수신하여 방식제어 단말기(22)에 전달하는 TRS 단말기(21)를 포함하여 구성된다.
또한, 방식용 정류기(30)는 방식제어 단말장치(20)의 방식제어 단말기(22)에서 인가되는 제어신호에 따라 소정의 방식전류가 지중에 매설된 불용성 양극(Hi-Silicon Cast Iron(HSCI))(80)과 토양의 매개로 방식 대상물인 금속 구조물(50)에 흐르도록 하여 방식 대상물인 금속 구조물(50)의 전위가 기준전극(60c)에 대하여 제1 기준전위(예를 들면, -850mV) 이하로 유지되도록 함으로써 방식 대상물인 금속 구조물(50)이 방식되도록 한다.
운영 서버(40)는 운영자의 요청에 따라 소정 위치에 있는 부식감시 단말장치(10a, 10b)에 부식 진행률을 전송하도록 요청하고, 부식감시 단말장치(10a, 10b)로부터 전송된 부식 진행률 정보를 데이터베이스화하여 저장하며, 부식감시 단말장치(10a, 10b)로부터 전송된 방식제어 승인요청정보를 분석하여 그 결과에 따라 승인여부를 통지하고, 운영자의 요청에 따라 저장된 데이터를 그래픽 및 수치로 화면상에 표시하고 출력한다.
한편, 부식감시 단말장치(10a, 10b)는 불용성 양극(80)에서 가장 가까운 위치의 단자함(70c)에서 검출된 방식전류가 제2 기준전위(예를 들면, -2500mV/CSE) 이하로 떨어지지 않도록, 방식용 정류기(30)의 출력을 자동 제어하고, 또한, 운영 서버(40)는 불용성 양극(80)에서 가장 먼 위치의 단자함(70a, 70b)에서 검출된 방식전류가 -850mV/CSE 이상으로 상승하지 않도록, 방식용 정류기(30)의 출력을 자동 제어하게 구성하여도 된다. 여기서, 부식감시 단말장치(10a, 10b)는 하나의 방식용 정류기(30)를 중심으로 다수 개가 설치되어 있고, 방식 구조물의 규모에 따라 상기와 같이 하나의 방식용 정류기와 다수의 부식감시 단말장치로 이루어진 집합이 다수 개가 설치될 수 있다. 이하에서는 단지 설명의 간략화만을 위해서 하나의 방식용 정류기와 다수의 부식감시 단말장치로 이루어진 시스템에 대하여 설명하기로 한다.
또한, 운영 서버(40)는 이상 상태 발생시 경보신호를 발생하여 컴퓨터 화면상에 표시하고, 통신망을 통하여 유지보수 서버(90)에 전송함과 동시에 경보신호의 발생상황을 데이터베이스화하여 저장한다. 이때, 운영 서버(40)에서 유지보수 서버(90)로 전송되는 경보신호에는 적어도 고장이 발생한 장치의 종류와 설치 위치, 고장이 발생한 상태 등의 정보를 포함한다.
이에 따라, 유지보수 서버(90)는 운영 서버(40)에서 전송된 경보신호를 분석하여 그 결과에 따라 유지보수 요원을 고장이 발생한 위치에 파견하여 해당 장치를 수리하도록 한다.
또한, 운영 서버(40)를 관리하는 운영자와 유지보수 서버(90)를 관리하는 관리자는 상호 유지보수 계약에 의해 연결되어 있으며, 운영 서버(40)에서의 경보신호 출력횟수, 고장 발생정도 및 수리 내역 등의 자료를 운영 서버(40)로부터 수집하고, 유지보수 계약에 따른 지급금액을 산정하여 관리자에게 정산한다.
아래의 표 1은 경보신호 발생내역의 일예를 보여준다.
경보코드 | 경보 종류 | 내 용 |
0001 | + 경보 | 부식감시 단말장치 혹은 방식제어 단말장치로부터 입력된 전위가 +10000[mV/CSE] 이상일 때 |
0002 | - 경보 | 부식감시 단말장치 혹은 방식제어 단말장치로부터 입력된 전위가 -10000[mV/CSE] 이상일 때 |
0003 | 미 방식 | 부식감시 단말장치 혹은 방식제어 단말장치로부터 입력된 전위가 -850[mV/CSE] 초과일 때 |
0004 | 과 방식 | 부식감시 단말장치 혹은 방식제어 단말장치로부터 입력된 전위가 -2500[mV/CSE] 미만일 때 |
0005 | 방식용 정류기 이상 | 방식 제어용 단말장치로부터 입력된 전압 혹은 전류 값이 기준치 이하일 때 |
0006 | 제어 불능 | 방식제어 단말장치를 통하여 방식용 정류기를 원격 제어할 때, 말단 지점의 방식 대상물을 방식 상태로 만들기 위해서는 배류점에서는 과방식상태가 될 수밖에 없을 경우 |
0007 | 기타 | 기타 시스템에 이상이 발생한 경우 |
위의 표 1에서 제어 불능 상태란, 불용성 양극(80)에서 가장 먼 위치의 단자 함(70a, 70b)에서 검출된 방식전류가 제1 기준전위(예를 들면, -850mV/CSE) 이상으로 상승하지 않도록 하기 위하여 방식용 정류기(30)의 출력전류를 증가시키면, 불용성 양극(80)에서 가장 가까운 위치(배류점)의 단자함(70c)에서 검출된 방식전류가 제2 기준전위(예를 들면, -2500mV/CSE) 이하로 떨어져 과 방식상태로 되는 경우로서, 이러한 경우에는 방식용 정류기를 하나 더 설치해야 한다.
도 2에는 본 발명에 따른 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템에서 채용될 수 있는 부식감시 단말기(11a, 11b)의 일실시 예를 나타낸 것으로, 제어부(110), 감시 타이머(watch dog timer: 111), 아날로그 입력부(112), 아날로그/디지털 변환기(A/D 변환기: 113), 입력 버퍼(114), 메모리(115), 클럭 발생부(116), 직렬통신 인터페이스(RS232: 117), 주파수 공용 인터페이스(TRS I/F: 118)를 포함하여 구성된다.
아날로그 입력부(112)는 금속 구조물(50)의 소정 개소에서 검출한 아날로그 전위데이터와 기준전극(60a, 60b)으로부터의 아날로그 기준전위 데이터가 단자함(70a, 70b)을 통하여 아날로그 입력으로 입력되면, 이들 아날로그 입력 사이의 전위차를 검출하는 것으로, 미약한 전류를 가진 전압을 측정해야 하므로 전위검출을 위해서 입력전항이 10㏁ 이상인 입력임피던스를 유지하도록 설계되어야 한다.
아날로그/디지털 변환부(113)는 검출된 아날로그 전위차 신호를 디지털 신호(부식전위 데이터)로 변환하고, 입력 버퍼(114)는 부식전위 데이터를 일시 저장한다.
감시 타이머(111)는 제어부(110)의 이상 동작 시 자동으로 리부팅 (rebooting)할 수 있도록 제어하는 기능을 담당한다. 또한, 메모리(115)는 제어부(110)의 운영 프로그램을 저장하고, 입력 버퍼(114)에 일시 저장된 부식전위 데이터를 저장한다. 또한, 메모리(115)는 부식 진행률에 대응하여 기 설정된 방식량 테이블이 저장되어 있으며, 부식 진행률에 대응한 방식제어 전위 값을 검출하여 방식제어 단말장치(20)를 제어하기 위한 프로그램이 저장되어 있다.
클럭 발생부(116)는 클럭을 발생시켜 부식감시 단말기의 각 구성요소에 제공한다. 또한, 직렬통신 인터페이스(RS232: 117)는 부식감시 단말기(11a, 11b)와 TRS 단말기(12a, 12b) 사이의 데이터 통신을 위한 것으로, RS232C를 이용한 PPP(point to point protocol)를 기반으로 한 TCP/IP 통신을 수행한다.
제어부(110)는 부식감시 단말기의 초기 구동(booting)시에 통신포트, 타이머 및 입/출력 포트를 초기화하고, 메모리(115)에 저장된 프로그램에 따라 부식감시 프로그램을 수행함과 동시에 방식제어 프로그램을 수행한다. 또한, 제어부(110)는 자신의 단말 인식코드(ID)를 직렬통신 인터페이스(117)와 주파수 공용 인터페이스(118)를 통해서 출력하여, 이 출력된 단말 인식코드(ID)가 주파수 공용 단말기(11a, 11b)와 주파수 공용 통신망을 통해서 운영 서버(40)에 전송된다. 이에 따라, 운영 서버(40)는 전송 입력되는 단말 인식코드(ID)를 확인하고, 해당 단말장치가 구성 테이블에 등록되도록 한다.
또한, 제어부(110)는 주파수 공용 통신망, 주파수 공용 단말기(12a, 12b), 주파수 공용 인터페이스(118) 및 직렬통신 인터페이스(117)를 통해서 운영 서버(40)로부터 부식감시 프로세서 기능 및 방식제어 프로세서 기능의 처리 결과의 전 송이 요청되면, 메모리(115)에 저장된 부식감시 프로세서 기능 및 방식제어 프로세서 기능의 처리 결과를 검출하여 운영 서버(40)로 전송하게 된다. 여기서, 운영 서버(40)는 부식감시 단말장치(10a, 10b)내에 구성된 메모리(115)의 용량을 감안하여 메모리 풀이 발생하지 않을 정도의 시간주기를 단위(예를 들면, 1일)로 하여 부식감시 단말장치(10a, 10b)에 부식감시 프로세서 기능 및 방식제어 프로세서 기능의 처리 결과를 전송하도록 요청하는 것이 바람직하다.
또한, 제어부(110)는 부식전위가 급격히 증가되지 않기 때문에 부식전위의 검출 제어동작을 실시간으로 실행하지 않아도 되며, 소정 시간(예를 들면, 30분 또는 1시간) 단위로 부식전위의 검출 제어동작을 수행하게 된다. 즉, 제어부(110)는 입력 버퍼(114)에 격납되는 현재 검출한 부식전위 데이터와 메모리(115)에 저장된 이전 검출된 부식전위 데이터를 비교하여, 이들 간의 차이가 소정 임계치(예를 들면, 50mV/CSE) 이상이 되는 경우, 이후 소정 샘플링 시간(예를 들면, 30초 또는 1분)으로 설정 시간동안(예를 들면, 30분 동안) 지속적으로 부식전위를 검출한다.
그 반면, 제어부(110)는 현재 검출한 부식전위 데이터와 이전 검출된 부식전위 데이터 사이의 차이가 소정 임계치(예를 들면, 50mV/CSE) 이하인 경우, 현재 검출한 데이터를 메모리(115)에 저장한다.
도 3은 본 발명에 따른 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템에서 채용될 수 있는 방식제어 단말기(22)의 일실시 예를 나타낸 것으로, 제어부(220), 아날로그 입력부(222), 디지털/아날로그 변환기(D/A 변환기: 225), 아날로그 출력부(223) 및 입/출력 버퍼(226)를 제외한 나머지 구성요소들은 도 2에서 설명한 기능과 동일한 기능을 수행하므로, 중복된 설명은 생략한다.
아날로그 입력부(222)는 금속 구조물(50)의 소정 개소(보다 정확하게는, 불용성 양극(Hi-Silicon)에 가장 근접한 위치)에서 검출한 아날로그 전위데이터와 기준전극(60c)으로부터의 아날로그 기준전위 데이터를 단자함(70c)으로부터 입력받아 이들 아날로그 입력 사이의 전위차를 검출하며, 이때 미약한 전류를 가진 전압을 측정해야 하므로 전위검출을 위해서 입력저항이 10㏁ 이상인 입력 임피던스를 유지하도록 설계된다. 또한, 아날로그 입력부(222)는 방식용 정류기(30)의 출력 전류 및 전위를 입력받는다.
아날로그/디지털 변환기(224)는 검출된 아날로그 전위치 신호를 디지털 신호(부식전위 데이터)로 변환함과 아울러 방식용 정류기(30)의 출력전류 및 전위를 디지털 전류 및 전위 데이터로 변환하며, 아날로그/디지털 변환기(224)는 정류기 출력전류 및 전위를 디지털 데이터로 변환하여 출력한다. 그리고 입/출력 버퍼(226)는 부식전위 데이터 및 정류기 출력데이터를 일시 저장한다. 그 후, 입/출력 버퍼(226)에 일시 저장된 데이터는 제어부(220)의 제어에 따라 메모리(227)에 저장된다.
제어부(220)는 초기 구동 시에 초기화 동작을 수행하고, 방식제어 프로그램에 따라 방식제어 단말기(22)의 각 구성요소에 대한 제어동작을 수행하며, 자신의 단말 인식코드(ID)를 주파수 공용 통신망을 통해서 운영 서버(40)에 전송한다. 이에 따라, 운영 서버(40)는 전송 입력되는 단말 인식코드(ID)를 확인하고, 해당 단말장치가 구성 테이블에 등록되도록 한다.
그 후, 제어부(220)는 부식감시 단말장치(10a, 10b)로부터 부식전위 데이터 수집명령이 입력되면, 최근에 검출 입력된 부식전위 데이터를 메모리(227)에서 검출하여 부식감시 단말장치(10a, 10b)로 전송한다. 또한, 제어부(220)는 소정시간(예를 들면, 30분 또는 1시간) 단위로 부식 전위의 검출 제어동작을 수행한다. 즉, 제어부(220)는 입/출력 버퍼(226)에 등록되는 현재 검출한 부식전위 데이터와 메모리(227)에 저장된 이전 검출된 부식전위 데이터를 비교하여 이들 간의 차이가 소정 임계치(예를 들면, 50mV/CSE) 이상이 되는 경우, 이후 소정 샘플링시간(예를 들면, 30초 또는 1분)으로 소정 시간동안(예를 들면, 30분 동안) 지속적으로 부식전위를 검출하여 부식감시 단말장치(10a, 10b)로 전송한다. 그 반면, 제어부(220)는 현재 검출한 부식전위 데이터와 이전 검출된 부식전위 데이터 사이의 차이가 소정 임계치(예를 들면, 50mV/CSE) 이하인 경우, 현재 검출한 데이터를 메모리(227)에 저장한다. 또한, 제어부(220)는 소정 시간(예를 들면, 30분 또는 1시간)단위로 방식용 정류기(30)의 출력전류 및 전위를 검출하는 제어동작을 수행하여 그 결과를 메모리(227)에 저장한다.
다음으로, 도 4의 파형도를 참조하여 부식감시 단말장치(10a, 10b)에 의한 방식용 정류기(30)의 출력을 제어하는 방법을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 4에서, 파형 A는 불용성 양극(80)에서 가장 먼 위치의 단자함(70a, 70b)에서 검출된 부식전위를 나타낸 것이고, 파형 B는 불용성 양극(80)에서 가장 가까운 위치의 단자함(70c)에서 검출된 부식전위를 나타낸 것이다.
부식감시 단말장치(10a, 10b)는 A1 및 A2와 같이 불용성 양극(80)에서 가장 먼 위치의 단자함(70a, 70b)에서 검출된 부식전위가 -850mV/CSE 이상으로 상승하는 것으로 확인되면, 방식 대상물이 부식상태로 판단하고 부식측정 결과 값을 산출하며, 산출된 부식측정 결과 값을 방식 량 테이블에 대입하여 방식제어 전위 값을 검출한 후, 부식측정 결과 값과 방식제어 전위 값을 TRS 통신망을 통해 운영 서버(40)에 전송하여 승인을 요청한다.
운영 서버(40)는 부식감시 단말장치(10a, 10b)로부터 전송된 부식측정 결과 값과 방식제어 전위 값을 비교하여 기 정의된 부식 진행률에 대한 방식 량 테이블과 비교하여 이상이 없으면 방식을 제어하도록 승인하는 제어신호를 부식감시 단말장치(10a, 10b)에 전송한다.
부식감시 단말장치(10a, 10b)는 운영 서버(40)로부터 전송된 승인결과에 따라 방식제어 프로그램을 수행하도록 제어하는 제어신호를 TRS 통신망을 통해 방식제어 단말장치(20)에 전송한다. 이에 따라, 방식제어 단말장치(20)의 방식제어 단말기(22)는 방식제어 프로그램에 따라 방식용 정류기(30)에 제어신호를 출력하여 방식용 정류기(30)의 출력전류를 증가시키도록 한다.
즉, 제어부(220)는 부식감시 단말장치(10a, 10b)에서 전송된 방식 전위 값을 정류기 출력데이터로 설정하고, 그 출력 설정데이터를 입/출력 버퍼(226), 디지털 아날로그 변환기(225) 및 아날로그 출력부(223)를 통해서 방식용 정류기(30)로 출력한다. 이에 따라, 방식용 정류기(30)는 방식제어 단말기(22)로부터 입력되는 출력 설정데이터를 기초로 출력전류를 증가시키게 된다.
그 후, 부식감시 단말장치(10a, 10b)는 단자함(70a, 70b)에서 검출된 부식전위를 검출하여 검출된 부식전위가 -850mV/CSE 이하로 떨어진 것으로 확인되면, 방식 대상물이 방식상태로 판단하고 방식용 정류기(30)의 출력을 유지하도록 하는 제어신호를 TRS 통신망을 통해서 방식제어 단말장치(20)에 전송한다. 이에 따라, 방식제어 단말장치(20)의 방식 제어단말기(22)는 방식용 정류기(30)에 제어신호를 출력하여 방식용 정류기(30)의 출력전류를 유지시키도록 한다.
한편, 부식감시 단말장치(10a, 10b)는 B1 및 B2와 같이 불용성 양극(80)에서 가장 가까운 위치의 단자함(70c)에서 검출된 부식전위가 -2500mV/CSE 이하로 떨어진 것으로 확인되면, 방식 대상물이 과 방식상태로 판단하고 방식용 정류기(30)의 출력을 낮추도록 하는 제어신호를 TRS 통신망을 통해서 방식제어 단말장치(20)에 전송한다. 이에 따라, 방식제어 단말장치(20)의 방식제어 단말기(22)는 방식용 정류기(30)에 제어신호를 출력하여 방식용 정류기(30)의 출력전류를 감소시키도록 한다. 그 후, 부식감시 단말장치(10a, 10b)는 단자함(70c)에서 검출된 부식전위가 -2500mV/CSE 이상으로 증가한 것으로 확인되면, 방식 대상물이 방식상태로 판단하고 방식용 정류기(30)의 출력을 유지하도록 하는 제어신호를 TRS 통신망을 통해서 방식제어 단말장치(20)에 전송한다. 이에 따라, 방식제어 단말장치(20)의 방식제어 단말기(22)는 방식용 정류기(30)에 제어신호를 출력하여 방식용 정류기(30)의 출력전류를 유지시키도록 한다.
한편, 부식감시 단말장치(10a, 10b)는 방식 전류량을 피드백(feedback)하여 검사하고, 만약 방식 전류량이 허용 기준치 이내에 존재하면 운영 서버(40)에 보고 하지 않으며, 방식 전류량이 허용 기준치 이상인 경우 그 값을 운영 서버(40)에 통지한다.
또한, 부식감시 단말장치(10a, 10b) 및 방식제어 단말장치(20)는 각각 부식감시 프로그램 및 방식제어 프로그램과 부식율 처리함수 및 해당 파라미터를 운영 서버(40)로부터 다운로드하여 업 데이트할 수 있으며, 필요에 따라 부식센서 단말장치(10a, 10b) 및 방식제어 단말장치(20)로부터 운영 서버(40)에 업로드할 수도 있다.
한편, 도 5를 참조하여 종래 및 본 발명에서의 부식감시 단말장치(10a, 10b) 및 방식제어 단말장치(20)와 운영 서버(40)간의 통신과정에 대한 차이점을 보다 상세히 설명한다.
도 5a에는 종래의 부식감시 단말장치(10a, 10b) 및 방식제어 단말장치(20)와 운영 서버(40)간의 통신과정이 도시되어 있으며, 도 5b에는 본 발명에서의 부식감시 단말장치(10a, 10b) 및 방식제어 단말장치920)와 운영 서버(40)간의 통신과정이 도시되어 있다.
먼저, 도 5a를 참조하여 설명하면, 종래에는 운영 서버(40)가 일정 시간을 주기로 부식감시 단말장치(10a, 10b)에 부식상태 측정 결과 값을 전송하도록 요청한다. 이러한 경우, 다수의 부식감시 단말장치(10a, 10b)에서는 각각 부식상태 측정 결과 값을 운영 서버(40)로 일괄 전송하여야 하므로, 무선통신의 채널 대역폭이 매우 넓다. 따라서 부식감시 단말장치(10a, 10b)와 운영 서버(40)간에는 과도한 무선통신 채널 대역폭으로 인하여 통신 불량이 발생할 우려가 매우 높다. 또한, 상기의 경우는 방식제어 단말장치(20)에서도 동일하다.
또한, 도 5a에 도시된 바와 같이, 운영 서버(40)에서는 다수의 부식감시 단말장치(10a, 10b)에 대해 부식상태 측정 결과 값을 수신하여 각각 상이한 단말장치의 특성에 맞는 부식감시 프로세서 기능을 처리한 후, 그 결과를 통해 방식제어 단말장치(20)에 통지하여 방식전위 값을 제어하도록 한다. 따라서 운영 서버(40)는 과도한 부식감시 프로세서 기능을 수행하여야 하므로 부하가 가중되고, 고용량, 고성능의 운영 서버(40)를 구축하여야 하는 결과를 초래하여 결국, 운영자의 경제적인 부담을 가중시키게 된다.
이에 반하여, 도 5b에서 알 수 있듯이, 본 발명은 부식감시 단말장치(10a, 10b)에서 부식감시 프로세서 기능을 처리하고, 그 결과만을 통지함으로써, 무선통신 채널의 대역폭을 대폭 감소시킬 수 있다. 따라서 무선통신환경이 안정되고, 통신 불량률을 줄일 수 있다.
그리고 각각 특성이 상이한 부식감시 단말장치(10a, 10b)가 설치되어 있더라도, 해당 부식감시 단말장치(10a, 10b)에서 자체적으로 부식감시 프로세서 기능을 수행함으로써, 부식감시 단말장치(10a, 10b)의 부하 및 운영 서버(40)의 부하를 대폭 줄일 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
결국, 본 발명에 의한 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템에 따르면 다음과 같은 이점이 발생한다.
즉, 부식감시 프로그램과 방식제어 프로그램을 각각 부식감시 단말장치 및 방식제어 단말장치에 프로그래밍하고, 부식감시 단말장치를 통해 부식감시 프로세서 기능을 수행하도록 함과 동시에 방식제어 단말장치에서 방식제어 프로세서 기능을 수행하도록 하며, 그 결과만을 운영 서버로 통지함으로써, 무선통신의 채널 대역폭을 획기적으로 줄여 무선통신의 오류를 방지할 수 있다.
또한, 부식감시 단말장치에 해당 단말장치의 특성에 맞는 부식감시 프로그램을 프로그래밍하고, 방식제어 단말장치에도 해당 단말장치의 특성에 맞는 방식제어 프로그램을 프로그래밍하여 부식감시 및 방식제어 프로세서 기능을 각각 수행하도록 함으로써, 단말장치의 특성에 구애받지 않고 부식감시 기능과 방식제어 기능을 수행할 수 있어 운영 서버의 부하를 줄일 수 있다.
Claims (11)
- 방식 대상물의 부식 및 방식전위를 검출하고 데이터베이스화하여 저장하는 부식감시 단말기와, 상기 저장된 부식전위 데이터를 무선통신을 통해 전송하는 제1 통신단말기를 포함하는 적어도 하나 이상의 부식감시 단말장치;상기 부식감시 단말장치로부터 수신되는 상기 부식 및 방식전위 데이터를 데이터베이스화하여 저장, 분석 및 출력하고, 상기 부식감시 단말장치에서 요청된 방식제어 프로세서의 승인요청에 응답하는 운영 서버; 및상기 부식감시 단말장치로부터 무선통신으로 송신된 방식제어신호를 수신하는 제2 통신 단말기와, 상기 수신된 방식제어신호에 따라 제어신호를 출력하는 방식제어 단말기와, 상기 방식제어 단말기로부터 출력된 상기 제어신호에 따라 임의의 방식전류를 상기 방식 대상물이 설치된 전해질 내에 매설된 불용성 양극을 매개로 상기 방식 대상물로 흐르도록 하는 방식용 정류기를 포함하는 방식제어 단말장치를 포함하며;상기 부식감시 단말장치는 기 설정된 소정기간의 주기로 하여 상기 방식 대상물의 소정 개소로부터의 부식전위를 측정하여 부식측정 결과 값을 산출하고, 산출된 상기 부식측정 결과 값을 이용하여 방식제어 여부를 판정하며, 방식제어 여부의 판정 결과에 따라 상기 운영 서버에 방식제어 프로세서의 수행을 승인 요청하고, 상기 운영 서버에서 수신된 승인신호에 따라 상기 방식제어 단말장치가 상기 방식 대상물을 방식하도록 제어하는 제어신호를 출력하도록 한 것을 특징으로 하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부식감시 단말장치는,상기 운영 서버로부터 부식감시 프로그램을 다운로드하여 저장하는 것을 특징으로 하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 부식감시 단말장치는,상기 운영 서버의 요청에 따라 상기 부식감시 프로그램을 업로드하도록 구성된 것을 특징으로 하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템.
- 제 3 항에 있어서, 상기 부식감시 단말장치는,아날로그 전위데이터와 기준전극으로부터의 아날로그 기준전위 데이터를 입력받아 해당 지점의 부식전위를 검출하고, 검출된 부식전위를 이용하여 상기 운영 서버로부터 다운로드되어 기 설치된 상기 부식감시 프로그램을 이용하여 부식 진행률을 산정하여 검출하며, 부식 진행률에 따른 방식제어 여부를 판정하고, 판정 결과에 따라 기 등록된 방식량 테이블로부터 방식제어 전위 값을 검출하도록 한 것을 특징으로 하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템.
- 제 4 항에 있어서, 상기 부식감시 단말장치는,상기 검출된 부식 진행률 및 상기 방식제어 전위 값을 상기 운영 서버에 통 지하여 방식제어 프로세서 과정의 승인을 요청하도록 한 것을 특징으로 하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 방식제어 단말장치는,상기 운영 서버로부터 방식제어 프로그램을 다운로드하여 저장하는 것을 특징으로 하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템.
- 제 6 항에 있어서, 상기 방식제어 단말장치는,상기 운영 서버의 요청에 따라 상기 방식제어 프로그램을 업로드하도록 구성된 것을 특징으로 하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템.
- 제 7 항에 있어서, 상기 방식제어 단말장치는,상기 불용성 양극에 가장 근접한 위치에서 상기 방식 대상물의 부식전위를 검출하여 데이터화하고, 상기 방식용 정류기의 출력신호를 검출하여 데이터화하여, 상기 제2 통신 단말기를 통해 상기 부식감시 단말장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부식감시 단말장치는,상기 불용성 양극에서 가장 먼 위치에서 검출된 부식전위가 기 설정된 상한 임계치 이상으로 상승하는 것으로 확인되면, 상기 방식용 정류기의 출력전류를 높 이도록 하는 방식제어 프로세서 기능을 수행하도록 상기 방식제어 단말장치에 방식 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부식감시 단말장치는,상기 불용성 양극에서 가장 근접한 위치에서 검출된 부식전위가 기 설정된 하한 임계치 이하로 하강하는 것으로 확인되면, 상기 방식용 정류기의 출력전류를 낮추도록 하는 방식제어 프로세서 기능을 수행하도록 상기 방식제어 단말장치에 방식 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 통신 단말기는,주파수 공용통신 시스템(Trunked Radio System)을 이용하여 상기 운영 서버와 상기 부식감시 단말장치 및 상기 방식제어 단말장치 간에 무선 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040067407A KR100569886B1 (ko) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040067407A KR100569886B1 (ko) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060018994A KR20060018994A (ko) | 2006-03-03 |
KR100569886B1 true KR100569886B1 (ko) | 2006-04-11 |
Family
ID=37126452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040067407A KR100569886B1 (ko) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100569886B1 (ko) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101351921B1 (ko) * | 2013-09-13 | 2014-01-17 | 송인석 | 가스충전소의 가스저장탱크와 주유소 유류탱크 및 금속관로의 부식방지 원격제어 및 감시장치 |
KR101445095B1 (ko) * | 2013-09-13 | 2014-10-01 | 송하영 | 독립전원을 이용한 무선통신방식의 부식방지 원격 감시 및 측정 장치 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2701706C1 (ru) * | 2019-01-30 | 2019-09-30 | Алексей Евгеньевич Востриков | Система дистанционного контроля состояния подземных трубопроводов |
CN113983971B (zh) * | 2021-10-15 | 2023-06-16 | 西安特种设备检验检测院 | 一种保障超临界机组安全运行的监测方法 |
-
2004
- 2004-08-26 KR KR1020040067407A patent/KR100569886B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101351921B1 (ko) * | 2013-09-13 | 2014-01-17 | 송인석 | 가스충전소의 가스저장탱크와 주유소 유류탱크 및 금속관로의 부식방지 원격제어 및 감시장치 |
KR101445095B1 (ko) * | 2013-09-13 | 2014-10-01 | 송하영 | 독립전원을 이용한 무선통신방식의 부식방지 원격 감시 및 측정 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20060018994A (ko) | 2006-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6744265B2 (en) | Automated cathodic protection monitor and control system | |
KR100311631B1 (ko) | 원격부식감시및방식제어시스템 | |
EP1373862B1 (en) | Sensor array and method for electrochemical corrosion monitoring | |
US5728943A (en) | Method and system for detection and prevention of stress corrosion cracking in buried structures | |
US6107811A (en) | Coupon monitor for cathodic protection system | |
EP1571438A1 (en) | A method and a system of diagnosing corrosion risk of a pipe or a pipeline in soil | |
KR101202387B1 (ko) | 부식센서를 이용한 선박의 부식 모니터링 시스템 | |
KR100380113B1 (ko) | 지하금속매설물의 부식수명예측시스템 및 부식수명예측방법 | |
KR101049691B1 (ko) | 금속구조물의 유무선통신 원격부식 감시 및 방식 제어 시스템 | |
CN110360461B (zh) | 压力管道监测系统、方法、装置和计算机可读存储介质 | |
KR101680798B1 (ko) | 극한지 파이프라인의 부식을 실시간 모니터링하는 외부전원방식 시스템 및 그 방법 | |
JP4589206B2 (ja) | 防食対象パイプラインの健全性評価装置、健全性遠隔評価システム、健全性評価方法、健全性評価プログラム | |
US8466695B2 (en) | Corrosion monitoring of concrete reinforcement bars (or other buried corrodable structures) using distributed node electrodes | |
US20210095380A1 (en) | Automated cathodic protection measurement and communication system and method | |
KR100569886B1 (ko) | 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템 | |
KR20100123042A (ko) | 가스배관의 방식상태 진단용 전류/전위 감시장치 | |
US20050258974A1 (en) | System powered via signal on gas pipe | |
KR20060018993A (ko) | 지하매설 배관 부식 원격 감시시스템 | |
KR100406026B1 (ko) | 지중에 군집하여 매설된 복수개 금속 탱크의 부식 예측시스템 | |
CN111575715A (zh) | 核电厂埋地管道防腐层缺陷检测系统 | |
KR100405590B1 (ko) | 유무선통신 시스템을 통한 부식과 방식상태의 원격 점검및 제어 시스템 | |
KR101764624B1 (ko) | 희생양극을 이용한 건물 내 스틸 프레임 부식 예측시스템 | |
CN212955360U (zh) | 核电厂埋地管道防腐层缺陷检测系统 | |
KR200488207Y1 (ko) | 매설배관 진단장비용 탐측기구 | |
JP7411459B2 (ja) | 腐食管理システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090330 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |