KR100763768B1 - Positive presure type gas sample collector and system for operating it with radio frequency - Google Patents

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KR100763768B1
KR100763768B1 KR1020060032972A KR20060032972A KR100763768B1 KR 100763768 B1 KR100763768 B1 KR 100763768B1 KR 1020060032972 A KR1020060032972 A KR 1020060032972A KR 20060032972 A KR20060032972 A KR 20060032972A KR 100763768 B1 KR100763768 B1 KR 100763768B1
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sample collector
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양용식
최승기
박명규
김성철
김기봉
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국방과학연구소
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Abstract

A positive pressure-type gas sample collector and an operation system thereof using wireless communication are provided to check the collecting state of a collecting bag in real time by mounting the collecting bag outside without keeping an internal vacuum condition. A positive pressure-type gas sample collector comprises a gas intake pipe(21), a flow rate control valve(22), a gas pump(23), a manifold(24), at least one solenoid valve(25), a microprocessor(27), a case, and at least one collecting bag(26). The gas intake pipe is installed to intake a gas sample. The flow rate control valve is mounted to control the quantity of gas passing through the gas intake pipe. The gas pump provides intake pressure to the gas intake pipe at one side and discharge pressure at the other side. The manifold is formed with an inlet receiving the gas sample discharged from the other side of the gas pump, and at least one outlet outputting at least one passage. The solenoid valve is mounted to open and close the outlet. The microprocessor controls the operation of at least one of the flow rate control valve, the gas pump, and the solenoid valve. The case is mounted with at least one of the gas intake pipe, the flow rate control valve, the gas pump, the manifold, the solenoid valve, and the microprocessor inside. The collecting bag is connected to each outlet of the manifold at an outside of the case to keep the gas sample.

Description

양압식 가스 시료 포집기 및 이의 무선 운용 시스템{POSITIVE PRESURE TYPE GAS SAMPLE COLLECTOR AND SYSTEM FOR OPERATING IT WITH RADIO FREQUENCY}POSITIVE PRESURE TYPE GAS SAMPLE COLLECTOR AND SYSTEM FOR OPERATING IT WITH RADIO FREQUENCY}

도 1은 종래의 진공식 가스 시료 포집기 동작 설명도.1 is a diagram illustrating a conventional vacuum gas sample collector operation.

도 2는 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기 구성도.Figure 2 is a block diagram of a positive pressure gas sample collector according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기 동작 설명도.Figure 3 is an explanatory view of the positive pressure gas sample collector operation according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기 운용 시스템 구성도.Figure 4 is a schematic diagram of a positive pressure gas sample collector operating system according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기 운용 시스템의 중앙 제어기 구성도.5 is a central controller configuration of a positive pressure gas sample collector operating system according to the present invention.

본 발명은 가스 시료 포집기에 관한 것으로서, 특히 가스 펌프를 이용하여 대기 중의 가스 시료를 강제로 포집하는 양압식 가스 시료 포집기 및 이의 무선 운용 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas sample collector, and more particularly, to a positive pressure gas sample collector for forcibly collecting a gas sample in the atmosphere using a gas pump and a wireless operation system thereof.

일반적으로, 가스 시료 포집기는 대기 중에 존재하는 특정한 가스를 포집하는 장치로서, 대기 중의 오염 농도 측정, 위험 작업장에서의 위험 가스 검출, 실내 또는 실외에서의 가스 확산 속도 측정과 같은 다양한 분야에서 사용되고 있다.In general, a gas sample collector is a device for collecting a specific gas present in the atmosphere, and is used in various fields such as measuring the concentration of pollution in the atmosphere, detecting a dangerous gas in a hazardous workplace, and measuring a gas diffusion rate indoors or outdoors.

종래에는 가스 시료 포집기 내부를 진공 시스템으로 만들고 흡입관의 개폐 밸브를 개폐함으로써 대기 중의 가스 시료가 가스 시료 포집기 내부로 흡입되도록 하는 진공식(또는 음압식) 가스 시료 포집기가 주로 사용되어 왔다.Conventionally, a vacuum (or negative pressure) gas sample collector has been mainly used in which a gas sample collector is made into a vacuum system and a gas sample in the air is sucked into the gas sample collector by opening / closing an opening / closing valve of the suction pipe.

도 1은 종래의 진공식 가스 시료 포집기 동작 설명도인데, 이에 도시된 바와 같이, 종래의 진공식 가스 시료 포집기(10)는 진공 펌프(11)와, 진공 펌프(11)에 연결된 공기 배출관(12)과, 가스 흡입관(13a 내지 13c)과, 상기 가스 흡입관(13a 내지 13c)에 연결된 솔레노이드 밸브(14a 내지 14c)와, 상기 가스 흡입관(13a 내지 13c)의 내측에 연결된 포집백(15a 내지 15c)을 포함하여 구성된다.1 is a diagram illustrating a conventional vacuum gas sample collector operation. As shown in the drawing, the conventional vacuum gas sample collector 10 includes a vacuum pump 11 and an air discharge pipe 12 connected to the vacuum pump 11. ), Gas suction pipes 13a to 13c, solenoid valves 14a to 14c connected to the gas suction pipes 13a to 13c, and collection bags 15a to 15c connected to the inside of the gas suction pipes 13a to 13c. It is configured to include.

도 1을 참조하여 종래의 진공식 가스 시료 포집기(10)의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1 describes the operation of a conventional vacuum gas sample collector 10 as follows.

진공 펌프(11)가 작동하여 가스 시료 포집기(10) 내부의 공기를 공기 배출관(12)을 통해 가스 시료 포집기(10) 외부로 방출함으로써 가스 시료 포집기(10) 내부를 진공 상태로 유지한다.The vacuum pump 11 operates to discharge the air inside the gas sample collector 10 to the outside of the gas sample collector 10 through the air discharge pipe 12 to maintain the inside of the gas sample collector 10 in a vacuum state.

이 상태에서, 솔레노이드 밸브(14a 내지 14c)를 동시 또는 순차적으로 작동시켜 가스 흡입관(13a 내지 13c)을 통해 대기 중의 가스 시료가 흡입되도록 한다. 흡입된 가스 시료는 가스 흡입관(13a 내지 13c)의 내측에 연결된 포집백(15a 내지 15c)에 저장된다.In this state, the solenoid valves 14a to 14c are operated simultaneously or sequentially to allow the gas sample in the atmosphere to be sucked through the gas suction pipes 13a to 13c. The sucked gas sample is stored in the collection bags 15a to 15c connected inside the gas suction pipes 13a to 13c.

그러나 이러한 진공식 가스 시료 포집기는 포집백을 내부에 구비하는 방식이기 때문에 포집백의 크기 및 개수에 제한이 있고, 내부가 진공 상태를 유지해야 하기 때문에 포집백 내의 가스 시료의 포집 상태를 실시간으로, 그리고 시각적으로 확인할 수 없는 문제점이 있다.However, since the vacuum gas sample collector has a collecting bag therein, the size and number of collecting bags are limited, and since the inside of the vacuum bag must be maintained in a vacuum state, the collection state of the gas sample in the collecting bag is real-time and There is a problem that cannot be confirmed visually.

또한, 장시간 동안 내부를 진공 상태로 유지해야 하기 때문에, 가스 시료 포집기의 케이스가 견고해야 하고 크기가 증가하며 외부와 연결되는 밸브, 관 및 이들의 연결부 등의 기밀을 유지해야 하기 때문에, 가스 시료 포집기의 제작 비용이 증가하고 고장 가능성이 큰 문제점이 있다.In addition, since the inside of the sample must be kept in vacuum for a long time, the case of the gas sample collector must be rigid and increase in size, and the gas sample collector must be kept airtight such as valves, pipes, and connections thereof connected to the outside. There is a big problem that the production cost of the increase and the possibility of failure.

나아가, 종래에는 이러한 가스 시료 포집기를 수동으로 또는 유선을 통해 동작시키기 때문에, 한정된 개수의 가스 시료 포집기만을 동시에 제어할 수 있고 한정된 장소 범위에서만 가스 시료를 포집할 수 있는 문제점이 있다.Furthermore, in the related art, since the gas sample collector is operated manually or through a wire, there is a problem that only a limited number of gas sample collectors can be controlled at the same time and the gas sample can be collected only in a limited place range.

이에 따라, 본 발명은 내부를 진공으로 유지할 필요가 없고 포집백을 외부에 장착할 수 있는 양압식 가스 시료 포집기를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a positive pressure gas sample collector capable of keeping the inside in a vacuum and mounting the collecting bag to the outside.

또한, 본 발명은 다수의 양압식 가스 시료 포집기를 무선으로 운영하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a system for wirelessly operating a plurality of positive pressure gas sample collectors.

이를 위해, 본 발명의 양압식 가스 시료 포집기는 대기 중의 가스 시료가 흡입되는 가스 흡입관과; 상기 가스 흡입관을 통과하는 가스량을 제어하는 유량 제어 밸브와; 일측에서 상기 가스 흡입관에 흡입 압력을 제공하고 타측에서 토출 압력을 제공하는 가스 펌프와; 상기 가스 펌프의 타측에서 토출된 가스 시료를 입력받기 위한 입구와 이를 하나 이상의 경로로 출력하기 위한 하나 이상의 출구를 구비한 다기관(manifold)과; 상기 하나 이상의 출구의 개폐를 각각 제어하는 하나 이상의 솔레노이드 밸브와; 상기 다기관의 각각의 출구에 연결되어 상기 가스 시료를 저장하는 하나 이상의 포집백과; 상기 유량 제어 밸브, 상기 가스 펌프 또는 상기 솔레노이드 밸브 중 하나 이상의 동작을 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.To this end, the positive pressure gas sample collector of the present invention includes a gas suction pipe through which a gas sample in the air is sucked; A flow control valve controlling the amount of gas passing through the gas suction pipe; A gas pump providing a suction pressure to the gas suction pipe on one side and a discharge pressure on the other side; A manifold having an inlet for receiving a gas sample discharged from the other side of the gas pump and at least one outlet for outputting the gas sample through at least one path; At least one solenoid valve each controlling opening and closing of the at least one outlet; One or more collection bags connected to respective outlets of the manifold to store the gas sample; And a microprocessor controlling the operation of at least one of the flow control valve, the gas pump or the solenoid valve.

본 발명의 일실시예는 상기 가스 흡입관, 상기 유량 제어 밸브, 상기 가스 펌프, 상기 다기관, 상기 솔레노이드 밸브 또는 상기 마이크로프로세스 중 적어도 하나 이상을 내장하는 케이스를 추가로 포함하고, 상기 각각의 포집백은 상기 케이스의 외부에서 상기 다기관의 각각의 출구와 연결되는 것을 특징으로 한다.One embodiment of the present invention further comprises a case containing at least one or more of the gas intake pipe, the flow control valve, the gas pump, the manifold, the solenoid valve or the microprocess, each collection bag is It is characterized in that it is connected to each outlet of the manifold from the outside of the case.

본 발명의 다른 실시예는 다수의 GPS 위성과의 통신을 통해 위치 정보 및 시간 정보를 수신하는 GPS 센서부와; 원격지와의 무선 통신을 위한 무선 통신부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the present invention includes a GPS sensor unit for receiving location information and time information through communication with a plurality of GPS satellites; It further comprises a wireless communication unit for wireless communication with a remote site.

본 발명의 다른 실시예는 사용자와의 인터페이스를 위한 인터페이스부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.Another embodiment of the invention is characterized in that it further comprises an interface unit for the interface with the user.

또한, 본 발명의 양압식 가스 시료 포집기 무선 운용 시스템은 가스 펌프의 흡입 압력 및 토출 압력에 의해 대기 중의 가스 시료를 포집하고 무선 통신 가능한 다수의 양압식 가스 시료 포집기와; 상기 각각의 양압식 가스 시료 포집기의 동작을 원격에서 무선으로 동시에 또는 순차적으로 제어하는 중앙 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the positive pressure gas sample collector wireless operation system of the present invention includes a plurality of positive pressure gas sample collectors capable of collecting and wirelessly communicating gas samples in the atmosphere by the suction pressure and the discharge pressure of the gas pump; And a central controller for simultaneously or sequentially controlling the operation of each positive pressure gas sample collector remotely and wirelessly.

본 발명의 일실시예에서, 상기 각각의 가스 시료 포집기는 자신의 동작 상태에 관한 정보를 상기 중앙 제어기에 무선을 통해 전송하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, each gas sample collector is characterized in that it transmits the information on its operating state to the central controller via wireless.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 각각의 가스 시료 포집기와 상기 중앙 제어기는 다수의 GPS 위성으로부터 수신된 시간 정보에 따라 동기화하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, each gas sample collector and the central controller are synchronized according to time information received from a plurality of GPS satellites.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 각각의 가스 시료 포집기는, 대기 중의 가스 시료가 흡입되는 가스 흡입관과; 상기 가스 흡입관을 통과하는 가스량을 제어하는 유량 제어 밸브와; 일측에서 상기 가스 흡입관에 흡입 압력을 제공하고 타측에서 토출 압력을 제공하는 가스 펌프와; 상기 가스 펌프의 타측에서 토출된 가스 시료를 입력받기 위한 입구와 이를 하나 이상의 경로로 출력하기 위한 하나 이상의 출구를 구비한 다기관(manifold)과; 상기 하나 이상의 출구의 개폐를 각각 제어하는 하나 이상의 솔레노이드 밸브와; 적어도 상기 가스 펌프와 상기 솔레노이드 밸브의 동작을 제어하는 마이크로프로세서와; 다수의 GPS 위성과의 통신을 통해 위치 정보 및 시간 정보를 수신하는 GPS 센서부와; 상기 중앙 제어기와의 무선 통신을 위한 무선 통신부와; 사용자와의 인터페이스를 위한 인터페이스부와; 상기 가스 흡입관, 상기 유량 제어 밸브, 상기 가스 펌프, 상기 다기관, 상기 솔레노이드 밸브, 상기 마이크로프로세스, 상기 GPS 센서부 또는 상기 인터페이스부 중 적어도 하나 이상을 내장하는 케이스와; 상기 케이스의 외부에서 상기 다기관의 각각의 출구에 각각 연결되어 상기 가스 시료를 저장하는 하나 이상의 포집백을 포함하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, each gas sample collector includes: a gas suction pipe through which a gas sample in the atmosphere is sucked; A flow control valve controlling the amount of gas passing through the gas suction pipe; A gas pump providing a suction pressure to the gas suction pipe on one side and a discharge pressure on the other side; A manifold having an inlet for receiving a gas sample discharged from the other side of the gas pump and at least one outlet for outputting the gas sample through at least one path; At least one solenoid valve each controlling opening and closing of the at least one outlet; A microprocessor for controlling the operation of at least the gas pump and the solenoid valve; A GPS sensor unit which receives location information and time information through communication with a plurality of GPS satellites; A wireless communication unit for wireless communication with the central controller; An interface unit for interfacing with a user; A case including at least one of the gas suction pipe, the flow control valve, the gas pump, the manifold, the solenoid valve, the microprocess, the GPS sensor unit and the interface unit; And one or more collecting bags connected to respective outlets of the manifold from outside of the case to store the gas sample.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 중앙 제어기는, 상기 가스 시료 포집기와의 무선 통신을 위한 무선 통신부와; 다수의 GPS 위성으로부터 위치 정보 및 시간 정보를 수신하는 GPS 센서와; 사용자와의 인터페이스를 제공하는 인터페이스부와; 상기 무선 통신부, 상기 GPS 센서 및 상기 인터페이스부 중에서 하나 이상의 동작을 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the central controller comprises: a wireless communication unit for wireless communication with the gas sample collector; A GPS sensor for receiving location information and time information from a plurality of GPS satellites; An interface unit for providing an interface with a user; And a microprocessor controlling one or more operations among the wireless communication unit, the GPS sensor, and the interface unit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기와 이의 무선 운용 시스템의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the positive pressure gas sample collector and its wireless operation system according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 외부에 일측이 개방된 가스 흡입관(21)과, 가스 흡입관(21)에 연결된 유량 조절 밸브(22)와, 가스 흡입관(21)의 타측에 연결된 가스 펌프(23)와, 다기관(manifold)(24)과, 솔레노이드 밸브(25)와, 포집백(26)과, 마이크로프로세서(27)와, GPS 센서(28A)와, 무선 통신부(28B)와, 인터페이스부(28C)를 포함한다.2 is a configuration diagram of a positive pressure gas sample collector according to the present invention. As shown therein, a gas suction pipe 21 having one side open to the outside, a flow control valve 22 connected to the gas suction pipe 21, and a gas A gas pump 23, a manifold 24, a solenoid valve 25, a collection bag 26, a microprocessor 27, and a GPS sensor 28A connected to the other side of the suction pipe 21. And a wireless communication unit 28B and an interface unit 28C.

도 2를 참조하면, 가스 흡입관(21)은 가스 시료 포집기 외부의 대기 중에 존재하는 가스 시료가 흡입되는 임의의 관이고, 유량 조절 밸브(22)는 상기 가스 흡입관(21)의 개방 단면적을 조절하는 밸브이고, 가스 펌프(23)는 가스와 같은 유체에 대해 흡입 압력 및 토출 압력을 발생시키는 펌프이고, 다기관(24)은 하나의 입구와 하나 이상의 출구를 구비하여 입력된 가스를 다수의 경로로 분기시킬 수 있는 장치이고, 솔레노이드 밸브(25)는 다기관(24)의 출구를 개폐하는 밸브이고, 포집백(26)은 가스를 저장하는 용기이다. 또한, 마이크로프로세서(27)는 상기 가스 펌프(23)와 상기 솔레노이드 밸브(25)의 동작을 제어하고, 기타 가스 수집기 전반의 동작을 제어하는 임의의 중앙 처리 장치이고, GPS 센서(28A)는 다수의 GPS 위성으로부터 시간 정보, 위치 정보와 같은 GPS 정보를 수신하는 센서이고, 무선 통신 부(28B)는 무선 통신을 위한 무선 링크(RF link) 모듈과 안테나 등을 포함하는 무선 통신 장치이고, 인터페이스부(28C)는 사용자와의 인터페이스를 위해 키패드, 표시장치 등을 포함하는 입출력 장치이다.Referring to FIG. 2, the gas suction pipe 21 is an arbitrary pipe into which a gas sample existing in the atmosphere outside the gas sample collector is sucked, and the flow control valve 22 adjusts the open cross-sectional area of the gas suction pipe 21. A valve, the gas pump 23 is a pump that generates suction and discharge pressures for a fluid such as gas, and the manifold 24 has one inlet and one or more outlets to divert the input gas into multiple paths. The solenoid valve 25 is a valve for opening and closing the outlet of the manifold 24, and the collection bag 26 is a container for storing gas. The microprocessor 27 is also any central processing unit that controls the operation of the gas pump 23 and the solenoid valve 25, and controls the operation of other gas collectors in general, and the GPS sensor 28A has a plurality of A sensor for receiving GPS information, such as time information and location information from a GPS satellite, the wireless communication unit 28B is a wireless communication device including a radio link (RF link) module and an antenna for wireless communication, the interface unit Reference numeral 28C is an input / output device including a keypad, a display device, and the like for interfacing with a user.

상기 가스 펌프(23), 다기관(24), 마이크로프로세서(27) 등 대부분의 부품들은 하나의 케이스에 내장될 수 있지만, 상기 포집백(26)은 상기 케이스의 외부에서 다기관(24)의 출구와 연결된다.Most parts such as the gas pump 23, the manifold 24, the microprocessor 27, etc. may be built in one case, but the collection bag 26 is connected to the outlet of the manifold 24 at the outside of the case. Connected.

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기의 동작을 설명하면, 사용자가 인터페이스부(28C)를 통해 동작 명령을 직접 입력하거나, 원격에서 지시된 사용자의 동작 명령이 무선 통신부(28B)를 통해 입력되면, 마이크로프로세서(27)는 가스 펌프(23)에 동작을 지시한다.Referring to Figure 2 describes the operation of the positive pressure gas sample collector according to the present invention, the user directly inputs the operation command via the interface unit 28C, or the user's operation command is remotely instructed by the wireless communication unit 28B When input through, the microprocessor 27 instructs the gas pump 23 to operate.

가스 펌프(23)는 상기 동작 명령에 따라 펌핑 동작을 수행하고, 이 때 생성된 흡입 압력이 가스 흡입관(21)에 전달된다. 이에 따라, 가스 흡입관(21)을 통해 대기 중의 가스 시료가 흡입되고, 이 때, 유량 제어 밸브(22)를 수동으로 또는 마이크로프로세서(27)의 제어 하에서 자동으로 동작시킴으로써 흡입되는 가스 시료의 양을 조절할 수 있다.The gas pump 23 performs a pumping operation according to the operation command, and the suction pressure generated at this time is transmitted to the gas suction pipe 21. Accordingly, the gas sample in the atmosphere is sucked through the gas suction pipe 21, and at this time, the amount of the gas sample sucked by operating the flow rate control valve 22 manually or under the control of the microprocessor 27 is increased. I can regulate it.

흡입된 가스 시료는 가스 펌프(23)에 의해 생성된 토출 압력에 따라 다기관(24)에 토출된다. 마이크로프로세서(27)의 제어에 따라 다수의 솔레노이드 밸브(25) 중 하나 이상의 밸브가 동작하여 상기 다기관(24)의 다수의 출구 중 하나 이상을 개방하면 상기 가스 시료는 개방된 다기관(24)의 출구로 토출되고 상기 출구에 연결된 포집백(26)에 저장된다.The sucked gas sample is discharged to the manifold 24 in accordance with the discharge pressure generated by the gas pump 23. Under control of the microprocessor 27, one or more of the plurality of solenoid valves 25 operates to open one or more of the plurality of outlets of the manifold 24 and the gas sample exits the open manifold 24. And stored in a collecting bag 26 connected to the outlet.

사용자의 동작 명령이 무선 통신을 통해 원격지에서 지시된 경우, 원격지에서 가스 시료 포집기의 동작 예약과 같은 동작을 원활히 제어하고 포집된 데이터를 데이터베이스화할 필요가 있기 때문에, 원격지의 제어 장치(미도시)와 가스 시료 포집기 사이의 시간을 동기화시킬 필요가 있다. 이를 위해, 구비된 GPS 센서(28A)를 이용하여 원격지의 제어 장치의 시간 정보와 동일한 GPS 시간 정보를 수신한다.When a user's operation command is instructed from a remote place through wireless communication, it is necessary to smoothly control an operation such as a reservation operation of a gas sample collector at a remote place and to make a database of collected data. It is necessary to synchronize the time between the gas sample collectors. To this end, the GPS sensor 28A is provided to receive GPS time information that is the same as the time information of the remote control device.

도 3은 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기 동작 설명도이다. 도 3을 참조하면, 가스 펌프(33)가 동작하여 가스 흡입관(31)에 흡입 압력을 전달하고, 이에 따라 대기 중의 가스 시료가 가스 흡입관(31)으로 흡입되고, 이 때 유량 조절 밸브(32)는 가스 시료 흡입량을 조절할 수 있다. 계속하여, 가스 펌프(33)에 진입한 가스 시료는 가스 펌프(33)에서 발생한 토출 압력에 따라 다기관(34)에 토출된다. 하나 이상의 솔레노이드(35A 내지 35C) 밸브가 동작하여 다기관(34)의 출구 중에서 하나 이상의 출구를 개방하면, 상기 개방된 출구를 통해 가스 시료가 포집백(36A 내지 36C)에 제공된다.3 is an explanatory view of the positive pressure gas sample collector according to the present invention. Referring to FIG. 3, the gas pump 33 operates to transmit a suction pressure to the gas suction pipe 31, whereby a gas sample in the atmosphere is sucked into the gas suction pipe 31, and at this time, the flow regulating valve 32. Can adjust the gas sample suction amount. Subsequently, the gas sample entering the gas pump 33 is discharged to the manifold 34 according to the discharge pressure generated in the gas pump 33. When one or more solenoid 35A-35C valves operate to open one or more of the outlets of the manifold 34, gas samples are provided to the collection bags 36A-36C through the open outlets.

도 4는 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기 운용 시스템 구성도인데, 이에 도시된 바와 같이, 무선 통신 가능한 다수의 양압식 가스 시료 포집기(41A 내지 41C)와, 상기 각각의 가스 시료 포집기(41A 내지 41C)와 무선 통신할 수 있는 중앙 제어기(42)를 포함하여 구성된다.4 is a configuration diagram of a positive pressure gas sample collector operating system according to the present invention, as shown in FIG. And a central controller 42 capable of wireless communication with 41C).

상기 각각의 가스 시료 포집기(41A 내지 41C)는 도 2 및 도 3에 따른 구성과 동일한 구성을 가질 수 있고, 특히 GPS 센서(28A)와 무선통신부(28B)를 구비한다. 이러한 가스 시료 포집기(41A 내지 41C)는 중앙 제어기(42)와 무선 통신 가능하기 만 하면 지역 범위에 관계없이 넓은 지역에 설치될 수 있다.Each of the gas sample collectors 41A to 41C may have the same configuration as that according to FIGS. 2 and 3, and in particular, includes a GPS sensor 28A and a wireless communication unit 28B. These gas sample collectors 41A to 41C can be installed in a wide area irrespective of the area range as long as they can wirelessly communicate with the central controller 42.

중앙 제어기(42)는 예를 들어 소정의 가스 시료 포집기 제어 프로그램을 구비하고 상기 각각의 가스 시료 포집기(41A 내지 41C)와 무선 통신할 수 있는 임의의 중앙 처리 장치이다. 부가하여, 사용자는 노트북과 같은 별도의 입출력 장치를 중앙 제어기(42)에 연결함으로써 중앙 제어기(42)와 인터페이스할 수 있다.The central controller 42 is any central processing unit having, for example, a predetermined gas sample collector control program and capable of wireless communication with each of the gas sample collectors 41A to 41C. In addition, the user may interface with the central controller 42 by connecting a separate input / output device such as a notebook to the central controller 42.

도 4를 참조하여 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기 운용 시스템의 동작을 설명하면, 사용자가 임의의 입력 장치를 통해 가스 시료 포집을 지시하면, 중앙 제어기(42)는 이러한 지시를 무선 통신을 통해 각각의 가스 시료 포집기(41A 내지 41C)에 전송한다. 각각의 가스 시료 포집기(41A 내지 41C)는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이 동작하여 가스 시료를 포집한다.Referring to FIG. 4, the operation of the positive pressure gas sample collector operating system according to the present invention will be described. When the user instructs to collect the gas sample through an arbitrary input device, the central controller 42 transmits the instruction through wireless communication. Transfer to each gas sample collector 41A to 41C. Each gas sample collector 41A-41C operates as described with reference to FIGS. 2 and 3 to collect the gas sample.

바람직하게는, 가스 시료 포집기(41A 내지 41C)와 중앙 제어기(42)는 동일한 GPS 시간 정보를 수신하여 동기화할 수 있다. 이는 중앙 제어기(42)가 가스 시료 포집기(41A 내지 41C)에 동작 시작 시간 및/또는 동작 종료 시간을 포함하는 동작 명령을 내릴 때 양 장치 사이의 시간을 일치시키기 위한 것이고, 나아가 각기 다른 위치에 배치된 가스 시료 포집기(41A 내지 41C)에서 동시 또는 정확한 순차적 시간예약에 의하여 시료를 포집할 수 있도록 하며, 이로 인해 포집된 가스 시료 정보를 시간과 매칭시켜 데이터베이스화할 때 요구되는 것이다.Preferably, the gas sample collectors 41A to 41C and the central controller 42 may receive and synchronize the same GPS time information. This is to match the time between the two devices when the central controller 42 gives the gas sample collectors 41A to 41C an operation command including an operation start time and / or an operation end time, and further arranged at different positions. It is possible to collect the sample by the simultaneous or accurate sequential time reservation in the collected gas sample collectors 41A to 41C, which is required when matching the collected gas sample information with time to make a database.

또한, 가스 시료 포집기(41A 내지 41C)는 각 밸브의 동작 상태, 전원 온/오프 상태, 포집백의 포집 상태 등을 포함하는 정보를 중앙 제어기(42)에 무선 통신을 통해 전송할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 중앙 제어기(42)에 액세스하기만 하 면 원격지에 산재한 다수의 가스 시료 포집기(41A 내지 41C)의 동작 상태, 고장 여부 등을 파악할 수 있다.In addition, the gas sample collectors 41A to 41C can transmit information including the operating state of each valve, the power on / off state, the collecting state of the collecting bag, and the like to the central controller 42 via wireless communication. Through this, the user can grasp the operation state, failure status, etc. of the plurality of gas sample collectors 41A to 41C scattered in remote locations only by accessing the central controller 42.

도 5는 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기 운용 시스템의 중앙 제어기 구성도인데, 이에 도시된 바와 같이, 무선 통신을 위한 무선 통신부(51)와, 다수의 GPS 위성으로부터 시간 정보, 위치 정보 등을 포함하는 GPS 정보를 수신하는 GPS 센서(52)와, 사용자와의 인터페이스를 위한 인터페이스부(53)와, 무선 통신부(51), GPS 센서(52) 및 인터페이스부(53)의 동작을 제어하는 마이크로프로세서(54)를 포함하여 구성된다.5 is a configuration diagram of a central controller of a positive pressure gas sample collector operating system according to the present invention. As shown in FIG. 5, time information, location information, and the like are obtained from a wireless communication unit 51 and a plurality of GPS satellites for wireless communication. GPS sensor 52 for receiving GPS information, including an interface unit 53 for interfacing with a user, and a microcontroller for controlling operations of the wireless communication unit 51, the GPS sensor 52, and the interface unit 53. And a processor 54.

무선 통신부(51), GPS 센서(52) 및 인터페이스부(53)의 구성 및 동작은 도 2와 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이 가스 시료 포집기에 구비된 장치들의 구성 및 동작과 유사하기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 다만, 상기 인터페이스부(53) 는 중앙 제어기와 USB 케이블 등을 통해 연결된 노트북, 개인용 컴퓨터 등일 수 있다.The configuration and operation of the wireless communication unit 51, the GPS sensor 52 and the interface unit 53 are similar to the configuration and operation of the devices provided in the gas sample collector as described with reference to FIGS. 2 and 3. Description is omitted. However, the interface unit 53 may be a laptop, a personal computer, or the like connected via a central controller and a USB cable.

마이크로프로세서(54)는 사용자의 지시 또는 프로그래밍된 지시에 따라 원격지에 위치한 가스 시료 포집기의 동작을 제어하고, 가스 시료 포집기로부터 동작 상태, 고장 여부 등을 포함하는 상태 정보를 수신한다. 이와 같은 마이크로프로세서(54)의 동작은 마이크로프로세서(54)가 별도의 메모리(도시되지 않음)에 저장된 임의의 가스 시료 포집기 관리 프로그램을 실행시킴으로써 수행될 수 있다.The microprocessor 54 controls the operation of a gas sample collector located at a remote location according to a user's instruction or a programmed instruction, and receives state information including an operating state, a failure status, and the like from the gas sample collector. Such operation of the microprocessor 54 may be performed by the microprocessor 54 executing any gas sample collector management program stored in a separate memory (not shown).

중앙제어기(42) 및 각 시료 포집기(도3)는 충전식 배터리(미도시)가 내장되어 별도의 전원없이 독립적으로 동작될 수 있다.The central controller 42 and each sample collector (FIG. 3) may be operated independently without a separate power supply because a rechargeable battery (not shown) is built in.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications and variations can be made without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기는 외부에 가스 포집백을 설치할 수 있기 때문에 종래의 진공식 가스 시료 포집기와 비교하여 대형 포집백을 이용할 수 있고 가스 시료 포집기의 크기를 줄일 수 있으며 가스 시료의 포집 상태를 언제든지 시각적으로 확인할 수 있다.As described above, since the positive pressure gas sample collector according to the present invention can install a gas collecting bag on the outside, a large sized bag can be used as compared with the conventional vacuum gas sample collector and the size of the gas sample collector can be reduced. It is possible to visually check the collection state of the gas sample at any time.

또한, 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기는 내부를 밀폐할 필요가 없기 때문에 케이스가 견고할 필요가 없고 소형 경량화가 가능하며 제작비가 적게 드는 장점을 갖는다.In addition, since the positive pressure gas sample collector according to the present invention does not need to seal the inside, the case does not need to be robust, has a small size and light weight, and has an advantage of low manufacturing cost.

나아가, 본 발명에 따른 양압식 가스 시료 포집기의 무선 운용 시스템은 무선 통신이 가능하기만 하면 장소 범위의 제한을 받지 않고서 가스 시료 포집기를 설치할 수 있고 각 포집기의 정확한 위치를 파악할 수 있으며, 또한 하나의 중앙 제어기가 많은 수의 가스 시료 포집기를 동시에 또는 순차적으로 제어할 수 있는 장점이 있다.Furthermore, the wireless operation system of the positive pressure gas sample collector according to the present invention can install the gas sample collectors without being limited by the range of the place as long as the wireless communication is possible, and determine the exact position of each collector. The central controller has the advantage of being able to control a large number of gas sample collectors simultaneously or sequentially.

Claims (9)

대기 중의 가스 시료가 흡입되는 가스 흡입관과;A gas suction pipe through which a gas sample in the atmosphere is sucked; 상기 가스 흡입관을 통과하는 가스량을 제어하는 유량 제어 밸브와;A flow control valve controlling the amount of gas passing through the gas suction pipe; 일측에서 상기 가스 흡입관에 흡입 압력을 제공하고 타측에서 토출 압력을 제공하는 가스 펌프와;A gas pump providing a suction pressure to the gas suction pipe on one side and a discharge pressure on the other side; 상기 가스 펌프의 타측에서 토출된 가스 시료를 입력받기 위한 입구와 이를 하나 이상의 경로로 출력하기 위한 하나 이상의 출구를 구비한 다기관(manifold)과;A manifold having an inlet for receiving a gas sample discharged from the other side of the gas pump and at least one outlet for outputting the gas sample through at least one path; 상기 하나 이상의 출구의 개폐를 각각 제어하는 하나 이상의 솔레노이드 밸브와;At least one solenoid valve each controlling opening and closing of the at least one outlet; 상기 유량 제어 밸브, 상기 가스 펌프 또는 상기 솔레노이드 밸브 중 하나 이상의 동작을 제어하는 마이크로프로세서와;A microprocessor for controlling the operation of at least one of the flow control valve, the gas pump or the solenoid valve; 상기 가스 흡입관, 상기 유량 제어 밸브, 상기 가스 펌프, 상기 다기관, 상기 솔레노이드 밸브 또는 상기 마이크로프로세스 중 적어도 하나 이상을 내장하는 케이스와;A case including at least one of the gas suction pipe, the flow control valve, the gas pump, the manifold, the solenoid valve, and the microprocess; 상기 케이스의 외부에서 상기 다기관의 각각의 출구에 연결되어 상기 가스 시료를 저장하는 하나 이상의 포집백을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 양압식 가스 시료 포집기.A positive pressure gas sample collector, characterized in that it comprises one or more collecting bags connected to respective outlets of the manifold outside the case to store the gas sample. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 다수의 GPS 위성과의 통신을 통해 위치 정보 및 시간 정보를 수신하는 GPS 센서부와;A GPS sensor unit which receives location information and time information through communication with a plurality of GPS satellites; 원격지와의 무선 통신을 위한 무선 통신부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 양압식 가스 시료 포집기.A positive pressure gas sample collector further comprising a wireless communication unit for wireless communication with a remote location. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 사용자와의 인터페이스를 위한 인터페이스부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 양압식 가스 시료 포집기.Positive pressure gas sample collector, characterized in that it further comprises an interface for interfacing with the user. 가스 펌프의 흡입 압력 및 토출 압력에 의해 대기 중의 가스 시료를 포집하고 무선 통신 가능한 다수의 양압식 가스 시료 포집기와;A plurality of positive pressure gas sample collectors capable of capturing a gas sample in the atmosphere by means of a suction pressure and a discharge pressure of the gas pump and capable of wireless communication; 상기 각각의 양압식 가스 시료 포집기의 동작을 원격에서 무선으로 동시에 또는 순차적으로 제어하는 중앙 제어기를 구비하여, A central controller for simultaneously or sequentially controlling the operation of each positive pressure gas sample collector remotely and wirelessly, 상기 각각의 가스 시료 포집기는 자신의 동작 상태에 관한 정보를 상기 중앙 제어기에 무선을 통해 전송하고, 상기 각각의 가스 시료 포집기와 상기 중앙 제어기는 다수의 GPS 위성으로부터 수신된 시간 정보에 따라 동기화하게 구성된 것을 특징으로 하는 양압식 가스 시료 포집기 운용 시스템.Each gas sample collector wirelessly transmits information about its operating state to the central controller, and each gas sample collector and the central controller are configured to synchronize according to time information received from a plurality of GPS satellites. Positive pressure gas sample collector operating system, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 제 5항에 있어서, 상기 각각의 가스 시료 포집기는,The method of claim 5, wherein each of the gas sample collector, 대기 중의 가스 시료가 흡입되는 가스 흡입관과;A gas suction pipe through which a gas sample in the atmosphere is sucked; 상기 가스 흡입관을 통과하는 가스량을 제어하는 유량 제어 밸브와;A flow control valve controlling the amount of gas passing through the gas suction pipe; 일측에서 상기 가스 흡입관에 흡입 압력을 제공하고 타측에서 토출 압력을 제공하는 가스 펌프와;A gas pump providing a suction pressure to the gas suction pipe on one side and a discharge pressure on the other side; 상기 가스 펌프의 타측에서 토출된 가스 시료를 입력받기 위한 입구와 이를 하나 이상의 경로로 출력하기 위한 하나 이상의 출구를 구비한 다기관(manifold)과;A manifold having an inlet for receiving a gas sample discharged from the other side of the gas pump and at least one outlet for outputting the gas sample through at least one path; 상기 하나 이상의 출구의 개폐를 각각 제어하는 하나 이상의 솔레노이드 밸브와;At least one solenoid valve each controlling opening and closing of the at least one outlet; 적어도 상기 가스 펌프와 상기 솔레노이드 밸브의 동작을 제어하는 마이크로프로세서와;A microprocessor for controlling the operation of at least the gas pump and the solenoid valve; 다수의 GPS 위성과의 통신을 통해 위치 정보 및 시간 정보를 수신하는 GPS 센서부와;A GPS sensor unit which receives location information and time information through communication with a plurality of GPS satellites; 상기 중앙 제어기와의 무선 통신을 위한 무선 통신부와;A wireless communication unit for wireless communication with the central controller; 사용자와의 인터페이스를 위한 인터페이스부와;An interface unit for interfacing with a user; 상기 가스 흡입관, 상기 유량 제어 밸브, 상기 가스 펌프, 상기 다기관, 상기 솔레노이드 밸브, 상기 마이크로프로세스, 상기 GPS 센서부 또는 상기 인터페이스부 중 적어도 하나 이상을 내장하는 케이스와;A case including at least one of the gas suction pipe, the flow control valve, the gas pump, the manifold, the solenoid valve, the microprocess, the GPS sensor unit and the interface unit; 상기 케이스의 외부에서 상기 다기관의 각각의 출구에 각각 연결되어 상기 가스 시료를 저장하는 하나 이상의 포집백을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 양압식 가스 시료 포집기 운용 시스템.A positive pressure gas sample collector operating system, characterized in that it comprises one or more collecting bags connected to respective outlets of the manifold outside the case to store the gas sample. 제 5항에 있어서, 상기 중앙 제어기는,The method of claim 5, wherein the central controller, 상기 가스 시료 포집기와의 무선 통신을 위한 무선 통신부와;A wireless communication unit for wireless communication with the gas sample collector; 다수의 GPS 위성으로부터 위치 정보 및 시간 정보를 수신하는 GPS 센서와;A GPS sensor for receiving location information and time information from a plurality of GPS satellites; 사용자와의 인터페이스를 제공하는 인터페이스부와;An interface unit for providing an interface with a user; 상기 무선 통신부, 상기 GPS 센서 및 상기 인터페이스부 중에서 하나 이상의 동작을 제어하는 마이크로프로세서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 양압식 가스 시료 포집기 운용 시스템.Positive pressure gas sample collector operating system comprising a microprocessor for controlling the operation of at least one of the wireless communication unit, the GPS sensor and the interface unit.
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