KR100906057B1 - 인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관 내부를 직접적으로 검사하여 건전성을 관리하기 위한 인텔리전트 피그(INTELLIGENT PIG)에 관한 것으로, 핵심적 하드웨어들이 탑재 가능하도록 거치공간을 확보하는 주-플레이트에 완충재가 장착되고, 보조플레이트를 통해 상기 거치공간을 섹션별로 분할구획하며, 강도가 높은 빔(Beam)을 통해 상기 보조플레이트들을 연결고정하여 외부케이스의 내부에 설치함으로써, 인텔리전트 피그의 내부에 탑재되는 핵심적 하드웨어들의 거치 및 디버깅이 용이하고, 아울러 고압의 가스가 공급되고 있는 배관 내부를 진행하는 인텔리전트 피그의 동적 거동에 의한 강력한 충격과 진동을 흡수하여 감쇠하기 위한 인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조에 관한 것이다.

인텔리전트, 피그, 하드웨어, 거치구조, 거치공간, 플레이트, 저장시스템

Description

인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조{HARDWARE SUPPORT STRUCTURE FOR INTELLIGENT PIG}

본 발명은 인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관의 건전성을 관리하기 위한 인텔리전트 피깅 기술에서 피그 내부에 탑재되는 배터리팩, 파워 서플라이, 시스템, 하드디스크 및 중요센서들을 포함하는 하드웨어를 안정적으로 거치하기 위한 인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조에 관한 것이다.

일반적으로, 배관의 건전성을 관리하기 위한 가장 직접적이며 효과적인 방법은 배관 내부의 상태를 직접적으로 파악하는 것이다.

인텔리전트 피그(Intelligent pig)는 배관 내에 50∼70기압의 고압가스가 공급되고 있는 상태에서 이 가스의 공급을 중단하지 않고 배관의 상태를 확인할 수 있는 것으로 피그 전,후단의 압력 차이에 의해서 주행하고 있다.

이러한 인텔리전트 피그는 지오메트리 피그(Geometry pig), 맵핑 피그, 자기누설 피그, 초음파 피그, 이맵(EMAT) 등 다양한 활용 목적을 가진 여러 종류의 피그를 지칭하며, 이들이 가지는 중요한 기능은 다양한 활용 목적에 맞도록 제작된 센서로부터 데이터를 받아서 피그 몸체 내부에 있는 시스템에 데이터를 놓치지 않고 저장하는 것이다.

따라서, 인텔리전트 피그 설계에 있어서 가장 중요함 점은 가혹한 조건에서 고속으로 주행하는 과정에서 발생하는 강력한 진동과 충격을 내부에 탑재되어 있는 핵심적 하드웨어들이 어떻게 내구성을 유지할 것인지 또는 시스템이 안정적으로 장시간 동작하도록 도움을 줄 수 있는 것인가에 대한 것이며, 특히 중요센서 및 피그의 중추적인 하드웨어들이 탑재되는 피그 내부의 거치구조가 매우 중요하다.

인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조는 전술한 바와 같이, 파워시스템, 데이터 저장 시스템 및 관성항법장치와 같은 핵심적 하드웨어들을 거치하여 피그 내부에 탑재될 수 있도록 하고 있으며, 특히 고압의 가스가 공급되고 있는 배관 내에서의 인텔리전트 피그 거동에 의한 강력한 진동 및 충격에도 정상동작하도록 하고 있다.

이러한 거치구조는 [문헌 1]에 도시되어 있는 도면 1을 예로 들 수 있으며, 이를 간략하게 살펴보면, 인텔리전트 피그의 내부에 밑판과 측벽으로 이루어진 원통형의 케이스(INCASE)를 설치하여 배터리를 포함하는 각종 하드웨어들을 거치시키고 있다.

[문헌 1] KR 10-0655559 2006.12.08 도면 1

그러나, 종래의 [문헌 1]은 밑판과 측벽을 이용하여 하나의 원통형 케이스를 형성하는 것으로 핵심적 하드웨어들을 거치하고 있어 이 핵심적 하드웨어들의 거치영역이 분리되지 않고 혼재되어 있으며, 이로 인해 공간을 효율적으로 사용하는데 어려움이 있으며, 나아가 거치작업 및 디버깅에도 상당한 불편함이 따르는 문제점이 있다.

또한, 종래의 하드웨어 거치구조는 하드웨어들을 일부 분리설치하기 위하여 다수의 격벽 등을 이용하고 있어 피그 내부에 탑재되는 하드웨어들의 수많은 신호 및 전원케이블을 상호 연결하는데 불편함이 발생하는 등의 문제점이 있다.

특히, 종래의 [문헌 1]에 따른 하드웨어 거치구조는 강력한 진동 및 충격에 매우 취약하여 배관 내부를 파악하는 과정에서 종종 하드웨어들이 오동작 또는 파손되는 등의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 인텔리전트 피그의 핵심적 하드웨어들을 거치하거나 디버깅하는데 따른 문제점을 해결하고, 이들을 상호 연결하는데 따른 문제점을 해결하며, 특히 배관 내부를 파악하는 과정에서 발생하는 강력한 진동과 충격에 의한 핵심 하드웨어들의 정상동작에 대한 신뢰성 문제를 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은, 피그의 내부에 탑재되는 파워시스템, 데이터 저장 시스템 및 관성항법장치와 같은 핵심 하드웨어장치들을 안정적으로 거치할 수 있도록 한 인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 배관 내부를 파악하는 과정에서 발생하는 강력한 진동과 충격을 효과적으로 감쇠시켜 피그의 핵심 하드웨어들이 안정성 및 강인성을 갖추도록 한 인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 피그 내부에 설치되어 거치공간을 확보하며, 충격을 흡수할 수 있도록 완충재가 장착된 주-플레이트와;

상기 거치공간이 섹션별로 분할구획되도록 주-플레이트 사이에 배치된 보조플레이트들과;

상기 보조플레이트들을 연결고정할 수 있도록 원형-봉과 연결패널로 구성된 빔(Beam)을 포함하여 달성된다.

본 발명의 구성에 의하면, 배관 내부를 파악하는 과정에서 발생하는 진동 및 충격을 주-플레이트에 장착된 완충재가 감쇠하여 배터리팩, 파워스플라이, 시스템, 하드디스크 및 관성항법장치와 같은 핵심적 하드웨어들의 안정성 및 강인성을 확보하게 된다.

또한, 보조플레이트에 의해 거치공간이 섹션별로 분할구획됨에 따라 거치공간의 효율적 사용이 가능함과 거치작업 및 시스템 디버깅이 용이하고, 신호 및 전원케이블을 상호 연결하기가 매우 용이하다.

나아가, 특정 섹션에 거치하게 되는 데이터저장시스템을 흡수재 및 보호커버를 통해 보호하게 되어 2차 진동 및 충격을 효과적으로 감쇠하고, 케이블커넥터에 가장 치명적인 고주파성분을 완벽하게 차단하게 된다.

따라서, 주-플레이트의 완충재를 통한 거치구조로 인해 1차 진동 및 충격으로부터 핵심적 하드웨어들이 보호함과 동시에 흡수재 및 보호커버를 통해 2차 진동 및 충격을 감쇠하게 되어 오작동 및 데이터 누설을 방지할 수 있게 되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조를 분해 사시도로 보인 것으로, 완충재가 장착된 주-플레이트, 보조플레이트 및 빔으로 구성된 거치구조를 분해하여 보이고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조를 결합하여 정면도로 보인 것으로, 거치공간을 확보하는 주-플레이트 및 상기 거치공간을 분할구획하는 보조플레이트를 빔을 이용하여 결합한 것을 보이고 있다.

도 3은 본 발명에 따른 인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조에 핵심적 하드웨어들이 거치된 것을 설치상태도로 보인 것으로, 보조플레이트에 의해 섹션별로 분할구획된 거치공간에 핵심적 하드웨어들이 거치된 것을 보이고 있다.

도 4는 본 발명에 따른 하드웨어 거치구조가 내부에 적용된 인텔리전트 피그를 설치상태도로 보인 것으로, 섹션별로 분할구획된 거치공간에 핵심적 하드웨어들이 거치되어 인텔리전트 피그의 내부에 탑재된 것을 보이고 있다.

즉, 본 발명은 인텔리전트 피그(1)의 내부에 탑재되는 핵심적 하드웨어(2)들을 안정적으로 거치하여 배관 내부를 파악하는 과정에서 발생하는 강력한 진동과 충격으로부터 보호함으로써 구조적 안정성 및 강인성을 확보함과 동시에 상기 핵심적 하드웨어(2)들의 거치 및 디버깅이 용이하도록 하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 인텔리전트 피그(1)의 외부케이스(1a) 내부에 설치되어 거치공간(3)을 확보하며, 충격을 흡수할 수 있도록 완충재(12)가 장착된 주-플레이트(10)(11), 상기 거치공간(3)을 분할구획하는 보조플레이트(20) 및 이들을 연결고정하고 구조적 안정성을 확보하는 빔(Beam)을 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 기본특징으로 하게 된다.

여기서, 상기 거치공간(3)에 거치하게 되는 핵심적 하드웨어(2)들은 배관 내부를 파악하는데 사용하는 장치들로써, 공지된 데이터저장시스템(DAS), 하드디스크(2c), 관성항법장치(2d) 및 전원시스템(2b) 등을 예로 들 수 있으며, 이 외에 각종 센서와 같이 배관 내부를 파악하기 위한 인텔리전트 피그(1)와 관련된 하드웨어들을 포함하게 된다.

본 발명에 따른 주-플레이트(10)(11)는 도 1 내지 도 4에서 보인 것과 같이, 상기 인텔리전트 피그(1) 내부에 탑재되는 핵심적 하드웨어(2)들을 거치하기 위한 거치공간(3)을 확보하기 위하여 외부케이스(1a)의 내부에 설치되며, 이 외부케이스(1a)의 내부에 기본적으로 마련된 공간에 용이하게 자리 잡을 수 있도록 원형으로 형성된 것을 보이고 있다.

이러한 원형의 주-플레이트(10)(11)에는 스펀지, 실리콘 패드 및 우레탄 코 팅 또는 이와 균등한 소재의 완충재(12)를 둘레 일부분 또는 일면에 장착하거나, 주-플레이트(10)(11)의 둘레 전반에 걸쳐 고르게 장착하게 되며, 이러한 차이는 인텔리전트 피그(1)의 종류(자기누설, 지오메트리 및 초음파 등) 및 배관상태에 따라 구분되어 진다.

따라서, 인텔리전트 피그(1)를 이용하여 배관 내부를 파악하는 과정에서 진행방향 및 수직방향으로 발생하는 진동과 충격을 주-플레이트(10)(11)에 장착된 완충재(12)가 감쇠하여 상기 인텔리전트 피그(1)의 내부에 탑재된 핵심적 하드웨어(2)들을 보호하게 되는 것이다.

이와 같은 주-플레이트(10)(11)에 의해 확보된 거치공간(3)에는 보조플레이트(20)가 배치되어 상기 거치공간(3)을 섹션별로 분할구획하게 되며, 상기 섹션별로 분할구획되는 거치공간(3)을 본 발명에서는 도 3에서 보인 것과 같이, 배터리팩(2a)을 거치하게 되는 제1섹션(3a), 전원시스템(2b), 하드디스크(2c) 및 관성항법장치(2d)을 거치하게 되는 제2섹션(3b), 하드웨어(2)들을 연결하는 각종 케이블커넥터를 거치하게 되는 제3섹션(3c) 및 데이터저장시스템(2e)을 거치하게 되는 제4섹션(3d)으로 분할구획하는 것을 그 실시 예로 하게 된다.

즉, 본 발명에 따른 보조플레이트(20)는 거치공간(3)을 제1섹션(3a) 내지 제4섹션(3d)으로 각각 분할구획할 수 있도록 총 5개가 제공되어 그 중 2개는 주-플레이트(10)(11)의 일면에 밀착되고, 나머지 3개는 상기 주-플레이트(10)(11) 사이에 배치된 것을 보이고 있으나, 이는 본 발명의 실시 예에 의한 것으로 그 수는 필요에 따라 증감할 수 있음을 사전에 밝혀둔다.

따라서, 이러한 보조플레이트(20)로 인해 거치공간(3)이 섹션별로 분할구획됨에 따라 핵심적 하드웨어(2)들을 기능 및 용도에 따라 적합한 섹션에 거치토록 하게 되며, 이로 인해 거치공간(3)을 효율적으로 사용할 수 있도록 함과 동시에 상기 핵심적 하드웨어(2)들의 거치 및 디버깅이 용이하다.

여기서, 상기 보조플레이트(20)는 인텔리전트 피그(1) 내부의 중심선과 일치되어야 조립이 가능하고, 동심이 유지되므로 기본적인 원형의 판에 홈과 돌기가 반복 형성되는 요철형태로 형성된 것을 보이고 있다.

본 발명에 따른 빔(Beam)은 통상적인 물품의 연결에 사용하는 속이 빈 파이프와 달리 속이 꽉 찬 형태로써, 보조플레이트(20)와의 볼트체결을 위하여 일부분이 나사가공되어 제공된다.

즉, 거치공간(3)을 섹션별로 분할구획하는 보조플레이트(20)들의 가장자리에 상기 빔(30)을 방사형으로 배열한 후 나사가공된 양단을 볼트 체결하여 연결고정함에 따라 구조적으로 안정성 및 강인성을 확보토록 하게 되고, 아울러 각 섹션이 빔(30)의 사이사이로 외부노출됨에 따라 거치되어 있는 핵심적 하드웨어(2)들 간의 신호 및 전원케이블을 연결하기가 매우 용이하다.

나아가, 각 섹션에 거치되어 있는 핵심적 하드웨어(2)들에 전기적으로 연결되어 있는 신호 및 전원케이블을 클립이나 밴드를 이용하여 빔에 고정체결할 수 있게 되어 인텔리전트 피그(1)의 동작에 방해가 되거나 동작과정에서의 예기치 않은 단락을 방지하게 된다.

이러한 빔(30)을 본 발명에서는 원형-봉(31)과 연결패널(31)로 구성한 것을 보이고 있으며, 이를 섹션에 따라 개별 또는 동시사용토록 하여 보조플레이트(20)를 연결고정토록 하게 된다.

그 실시 예로 배터리팩(2a)을 거치할 수 있도록 거치공간(3)을 제1섹션(3a)으로 분할구획하는 보조플레이트(20)들은 원형-봉(31)과 연결패널(31)로 연결고정하고, 나머지 제2섹션(3b) 내지 제4섹션(3d)을 분할구획하는 보조플레이트(20)들은 원형-봉(31)만을 이용하여 연결고정한 것을 보이고 있다.

즉, 핵심적 하드웨어(2)들의 구조, 형상 및 중요도에 따라 원형-봉(31)과 연결패널(31)을 적절히 이용함에 따라 인텔리전트 피그(1)의 동적 거동을 위한 구조적 안정성을 상기 원형-봉(31)과 연결패널(31)이 효과적으로 확보하게 된다.

여기서, 상기 원형-봉(31)들은 섹션별로 상호 엇갈리게 지그재그로 배열된 것을 보이고 있는데, 이는 핵심적 하드웨어(2)들의 구조, 형상 및 중요도에 따른 최적화된 거치공간(3)을 확보할 수 있도록 하기 위함이다.

따라서, 이와 같은 빔(30)을 포함하는 거치구조로 인해 구조적 안정성을 확보하게 되어 핵심적 하드웨어(2)들이 각 섹션별로 설치되는데 따른 설치용이성을 유도하게 되고, 나아가 구조적 강인성의 확보를 통해 원활하게 구동할 수 있는 환경을 조성하여 신뢰성을 확보하게 되는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 거치구조는 데이터 취득의 가장 중요한 부분인 데이터저장시스템(DAS)을 외부에서 발생하는 2차 충격 및 진동으로부터 보호하기 위하여 시스템의 전후면 및 원주방향에 스펀지, 실리콘 패드 또는 이와 균등소재로 이루어진 흡수재(40)를 이용하여 고정하게 된다.

즉, 상기 데이터저장시스템(2e)은 충격 및 진동에 매우 취약하고, 특히 핵심적 하드웨어(2)들을 상호 연결하는 케이블커넥터에서 전기적 잡음이 발생할 경우 오작동 및 데이터의 누설이 발생할 가능성이 우려된다.

따라서, 본 발명에서는 상기 데이터저장시스템(2e)이 거치되는 제4섹션(3d)의 전후면 및 원주방향에 해당하는 보조플레이트(20)에 흡수재(40)를 미리 장착하여 2차 충격 및 진동을 효과적으로 흡수하여 감쇠하게 된다.

더욱 바람직하게는 제4섹션(3d)의 외부로 노출되는 데이터저장시스템(2e)의 일부를 가려 보호할 수 있도록 보호커버(41)가 보조플레이트(20) 사이에 장착되며, 이로 인해 핵심적 하드웨어(2)들을 연결하는 케이블커넥터에 가장 치명적인 고주파 성분을 완벽하게 차단하게 되며, 이에 따라 상기 케이블커넥터에서 발생하는 전기적 잡음에 의한 시스템의 오작동 및 데이터누설을 차단하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조를 보인 분해 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조를 결합하여 보인 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 인텔리전트 피그의 하드웨어 거치구조에 핵심적 하드웨어가 설치된 것을 보인 설치상태도.

도 4는 본 발명에 따른 하드웨어 거치구조가 내부에 적용된 인텔리전트 피그를 보인 설치상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 인텔리전트 피그 2 - 하드웨어

3 - 거치공간 3a - 제1섹션

3b - 제2섹션 3c - 제3섹션

3d - 제4섹션 10, 11 - 주-플레이트

12 - 완충재 20 - 보조플레이트

30 - 빔 31 - 원형-봉

32 - 연결패널 40 - 흡수재

41 - 보호커버

Claims (6)

1. 피그 내부에 설치되어 거치공간을 확보하며, 충격을 흡수할 수 있도록 완충재가 장착된 주-플레이트와;

   상기 거치공간이 섹션별로 분할구획되도록 주-플레이트 사이에 배치된 보조플레이트들과;

   상기 보조플레이트들을 연결고정할 수 있도록 원형-봉과 연결패널로 구성된 빔(Beam)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인텔리전트 피그의 내부 거치구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 거치공간은 보조플레이트에 의해 제1섹션, 제2섹션, 제3섹션, 제4섹션으로 분할구획된 것을 특징으로 하는 인텔리전트 피그의 내부 거치구조.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 빔은 보조플레이트들의 가장자리에 방사형으로 배열된 것을 특징으로 하는 인텔리전트 피그의 내부 거치구조.
5. 청구항 2에 있어서, 상기 보조플레이트에는 제4섹션에 거치되어 있는 데이터저장시스템을 외부의 2차 충격과 진동으로부터 보호할 수 있도록 전후면 및 원주방향으로 흡수재가 장착된 것을 특징으로 하는 인텔리전트 피그의 내부 거치구조.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 보조플레이트 사이에 보호커버가 장착된 것을 특징으로 하는 인텔리전트 피그의 내부 거치구조.

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