KR100909241B1 - 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치 및 이를 이용한원격 모니터링 장치 - Google Patents

물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치 및 이를 이용한원격 모니터링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리크 센싱 테이프의 연결부위마다 슬레이브 제어기를 매개로 하여 연결시켜 장거리의 설치구간에서도 정밀한 센싱 감도를 구현하고, 아울러 RS485 통신에 의한 데이터 통신이 가능하도록 한 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 테이프 형태로 되고, 그 테이프의 상부에 전도성 라인층이 형성되어 리크를 감지하기 위한 물성감지 리크 센싱 테이프에 있어서,
상기 전도성 라인층에 액체를 감지하기 위한 저항라인, 통신라인, 그리고 파워공급라인이 형성된 복수의 리크 센싱 테이프의 연결부위에 각각 슬레이브 제어기를 위치시키고, 상기 각 슬레이브 제어기의 양측으로 각각 리크 센싱 테이프의 단부가 각각 접속되도록 하여 전기적으로 상기 각 리크 센싱 테이프가 연장되도록 연결시킴과 아울러 가장 처음단에 위치한 슬레이브 제어기는 마스터 제어기에 접속되도록 구성되며,
상기 슬레이브 제어기는 상기 파워공급라인을 통해 마스터 제어기로부터 동작 전원을 공급받도록 구성됨과 아울러,
하우징의 양측에 구비되고, 리크 센싱 테이프의 단부를 연결하여 상기 저항라인, 통신라인, 그리고 파워공급라인을 전기적으로 접속하는 커넥터; 상기 하우징의 내측에는 상기 커넥터와 전기적으로 연결하기 위한 PCB; 상기 PCB상에 장착되 며, 슬레이브 제어기의 자체 ID를 저장하는 ID 저장부; 연장된 방향의 리크 센싱 테이프의 저항라인으로부터 감지된 리크 센싱 신호를 인가받아 ID 저장부에 저장된 자체 ID를 부가하여 출력하는 콘트롤러; 상기 콘트롤러의 출력을 인가받아 증폭하여 커넥터에 접속된 이웃하는 리크 센싱 테이프의 통신라인을 통해 상기 마스터 제어기로 전송하는 증폭부;로 구성된다.

Description

물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치 및 이를 이용한 원격 모니터링 장치{Leak sensor controller and mornitoring device using the same}
본 발명은 물성감지를 위한 리크 센싱 테이프에 관한 것으로, 특히 리크를 감지하는 센싱 테이프를 연장하여 설치하고자 할 때 일정 구간마다 슬레이브 제어기를 설치하여 장거리의 설치구간에서도 센싱 신호를 정확히 수신받을 수 있도록 함과 아울러 RS485 통신에 의한 데이터 통신이 가능하도록 한 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치를 제공하며,
또한, 이러한 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치를 이용하여 원격지에서 리크 여부를 확인할 수 있도록 하는 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치를 이용한 원격 모니터링 장치에 관한 것이다.
본 출원인은 10-2008-14847호에서 테이프 형태로 되어 리크가 발생하기 쉬운 위치에 설치함으로써 리크 발생을 쉽게 감지할 수 있도록 하는 물성감지 리크 센싱 테이프를 제안한 바 있다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 이러한 물성감지 리크 센싱 테이프(100)는 접착제층(200), 베이스 필름층(300), 전도성 라인층(400), 보호 필름층(500)이 저면에서 상방으로 순차적으로 적층되어 이루어진다.
접착제층(200)은 리크가 발생되는 곳에 부착하기 위한 것으로, 접착 테이프 형태로 구성되고, 베이스 필름층(300)은 전도성 라인층(400)이 상부에 형성되기 위한 층으로서, 절연과 전도성 라인층(400)의 패턴을 인쇄 방식에 형성하기 위해 PET, PE, PTFE, PVC 또는 기타 테프론 계열의 재질로 형성된다.
그리고, 전도성 라인층(400)은 복수개의 도체 라인과 저항체가 패턴 형태로 형성되는 층으로서, 물성감지 테이프(100)의 길이방향으로 서로 이격되어 평행하게 스트립 형태로 베이스 필름층(300)의 상부 표면에 배치된다.
보호 필름층(500)은 전도성 라인층(400)의 상부에 적층되어 전도성 라인층(400)의 패턴을 외부의 자극으로부터 보호하기 위한 층이다.
도 2는 전도성 라인층(400)의 패턴 형성 상태를 보인 도로서, 크게 저항 라인(401,402,406,407), 은(SILVER) 화합물로 인쇄된 도체 라인(403,404,408,409,410,411), 그리고 저항체(412)로 구성된다.
이러한 저항 라인(401,402)과 도체 라인(403,404)이 리크 감지 회로를 구성하게 되는 것이다.
또한, 상기의 전도성 라인층(400)의 상부에 보호 필름층(500)이 적층되는 경우 외부와 완전히 격리시키게 되어 리크 발생시에 전도성 라인층(400)에서 리크를 감지하게 못하게 되므로, 도 3에 도시한 바와 같이 보호 필름층(500)에 일정 구간 마다 홀(510)을 형성하여 전도성 라인층(400)의 저항 라인(401,402)과 도체 라인(403,404)이 상기 홀(510)을 통해 외부로 노출되도록 한다.
도 4는 복수개의 물성 감지 테이프(100)가 연장되어 연결된 상태와 제어기(20)와의 연결 상태를 보여주는 도로서, 리크 감지를 위한 거리가 비교적 긴 경우 물성 감지 테이프(100)를 커넥터(700)를 통하여 상호 연장되도록 연결시킬 수 있다.
또한, 커넥터(600)를 통하여 전도성 라인층(400)과 신호선(10)을 연결하여 제어기(20)와 접속되도록 한다.
그런데, 상기의 물성감지 리크 센싱 테이프는 10-100미터 내외의 근거리에서는 한 개의 절단된 테이프를 설치한 다음 절단된 단부에서 저항 라인 및 도체 라인을 연결시켜 전기적인 도통이 이루어지게 하여 센싱이 이루어지도록 한다.
그러나, 리크 감지 범위가 장거리 예를 들면 1키로미터 이상일 경우에는 직렬로 연결된 다수개의 물성 감지 리크 센싱 테이프로부터 제어기(20)가 리크 센싱 신호를 입력받을 때 장거리에 의한 신호의 변형 및 감도가 낮아서 센싱의 오류가 발생할 가능성이 매우 높게 된다.
또한, 리크가 감지된 경우 제어기(20)에만 감지 신호 및 알람이 발생하므로 관리자가 현장을 떠나 있거나 원격지에 상주하는 경우 이에 대한 즉각적인 조치가 매우 어려운 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로, 리크 센싱 테이프의 연결부위마다 슬레이브 제어기를 매개로 하여 연결시켜 장거리의 설치구간에서도 정밀한 센싱 감도를 구현하고, 아울러 RS485 통신에 의한 데이터 통신이 가능하도록 한 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 이러한 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치를 이용하여 원격지에서 리크 여부를 확인할 수 있도록 하는 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치를 이용한 원격 모니터링 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치는,
테이프 형태로 되고, 그 테이프의 상부에 전도성 라인층이 형성되어 리크를 감지하기 위한 물성감지 리크 센싱 테이프에 있어서,
상기 전도성 라인층에 액체를 감지하기 위한 저항라인, 통신라인, 그리고 파워공급라인이 형성된 복수의 리크 센싱 테이프의 연결부위에 각각 슬레이브 제어기를 위치시키고, 상기 각 슬레이브 제어기의 양측으로 각각 리크 센싱 테이프의 단부가 각각 접속되도록 하여 전기적으로 상기 각 리크 센싱 테이프가 연장되도록 연 결시킴과 아울러 가장 처음단에 위치한 슬레이브 제어기는 마스터 제어기에 접속되도록 구성되며,
상기 슬레이브 제어기는 상기 파워공급라인을 통해 마스터 제어기로부터 동작 전원을 공급받도록 구성됨과 아울러,
하우징의 양측에 구비되고, 리크 센싱 테이프의 단부를 연결하여 상기 저항라인, 통신라인, 그리고 파워공급라인을 전기적으로 접속하는 커넥터;
상기 하우징의 내측에는 상기 커넥터와 전기적으로 연결하기 위한 PCB;
상기 PCB상에 장착되며, 슬레이브 제어기의 자체 ID를 저장하는 ID 저장부;
연장된 방향의 리크 센싱 테이프의 저항라인으로부터 감지된 리크 센싱 신호를 인가받아 ID 저장부에 저장된 자체 ID를 부가하여 출력하는 콘트롤러;
상기 콘트롤러의 출력을 인가받아 증폭하여 커넥터에 접속된 이웃하는 리크 센싱 테이프의 통신라인을 통해 상기 마스터 제어기로 전송하는 증폭부;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리크 센싱 테이프는 RS485 통신라인을 더 구비하며, 상기 슬레이브 제어기의 콘트롤러는 RS485 통신라인을 통해 마스터 제어기로부터 입력되는 제어명령을 수행하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 전도성 라인층은 2개의 층으로 구성되어, 하부층에는 통신라인 및 파워공급라인이 구성되고, 상부층에는 저항라인이 구성되어 각 층의 단부가 슬레이브 제어기의 커넥터에 독립적으로 접속되도록 구성된다.
한편, 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치를 이용한 원격 모니터링 장치 는,
상기 마스터 제어기에 무선통신모듈이 구비되어 슬레이브 제어기로부터 전송되어진 리크 센싱 신호를 원격지의 통합모듈로 무선 전송하고, 상기 통합 모듈은 리크 센싱 신호를 무선으로 수신받아 로컬 PC로 전송하여 저장 및 관리토록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치 및 이를 이용한 원격 모니터링 장치에 의하면, 리크 센싱 테이프의 연결부위에 설치된 슬레이브 제어기에 의하여 장거리의 설치구간에서도 정밀한 리크 센싱 신호를 마스터 제어기에서 획득할 수 있으며, 또한 마스터 제어기를 통해 원격지의 로컬 PC에 리크 센싱 신호를 전송하여 원격지의 관리자에게 알람을 발생함과 아울러 저장 및 관리가 가능토록 함으로써 리크 발생시에 즉각적이고 효율적인 조치가 이루어질 수 있도록 한 효과가 있다.
이하 본 발명을 첨부한 도 5 내지 도 11까지를 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명을 개념을 설명한 도로서, 슬레이브 제어기(900)의 양측에 구비된 커넥터(910,911)에 리크 센싱 테이프(800,800')의 각 단부가 접속되어 전도성 라인층에 형성된 패턴이 슬레이브 제어기(900)의 내부와 전기적으로 연결된다.
리크 센싱 테이프(800,800')의 표면에는 저항라인의 위치에 대응하는 곳에 리크를 감지하기 위한 다수의 홀(810,810)이 형성되어 있다.
상기 리크 센싱 테이프(800')의 다른쪽 단부에도 슬레이브 제어기를 설치하여 연속적으로 연장이 가능하게 되며, 가장 처음단에 위치한 슬레이브 제어기는 도 4와 같이 마스터 제어기(20)에 신호선(10)을 통해 연결된다.
따라서, 각 위치의 슬레이브 제어기는 순차적으로 연장되어 연결된 이전단의 리크 센싱 테이프와 슬레이브 제어기를 통하여 리크 센싱 신호를 마스터 제어기(20)로 전송하게 되는 것이다.
이를 위하여 리크 센싱 테이프(800)는 도 6에서와 같이 전도상 라인층(820)에 패턴이 형성되는데, 순차적으로 리크 센싱 신호를 전송하기 위한 통신라인(821,824), 리크 감지를 위한 저항라인(822,823), 원격지의 로컬 PC와의 통신을 위한 RS485 통신라인(825,826), 슬레이브 제어기(900)에 전원을 공급하기 위한 파워공급라인(827,828)이 형성된다.
상기 슬레이브 제어기(900)는 도 7에서와 같이 하우징(901)의 내부에 PCB(920)가 내장되고, 상기 PCB(920)의 양측단에는 커넥터(910,911)가 연결된다.
따라서, 커넥터(910,911)에 각각 접속된 리크 센싱 테이프(800,800')는 PCB(920)와 전기적으로 연결되어, 마스터 제어기(20)로부터의 전원의 공급, 저항라인(822,823)으로부터의 리크 센싱 신호, 그리고 통신라인(821,824)을 통한 마스터 제어기(20)로의 리크 센싱 신호의 전송이 가능하게 되는 것이다.
마찬가지로, RD485 통신라인(827,828)을 통하여 원격지의 로컬 PC로부터 제 어 명령을 인가받거나 또는 로컬 PC로 각종 데이터를 전송할 수 있도록 한다.
상기 하우징(901)에 내장된 PCB(920)상에는 회로부(921)가 실장되는데, 상기 회로부(921)는 도 8에 도시한 바와 같이 저항라인(822,823)을 통하여 감지된 리크 센싱 신호를 콘트롤러(922)에서 인가받아 ID 저장부(923)에 저장된 ID를 부가하여 출력하게 된다.
이때, 상기 ID는 디지털 신호이거나 또는 슬레이브 제어기 자체의 아날로그 신호 레벨일 수 있다.
이를 위해 콘트롤러(922)는 자체에 A/D 변환기를 구비하여 아날로그 형태의 리크 센싱 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있어야 하며, 아날로그 신호일 경우에는 신호레벨을 변환하여 주어야 한다.
이렇게 ID가 부가된 리크 센싱 신호는 증폭부(924)로 인가되어 전송되기에 적당한 크기로 증폭되어 통신라인(821,824)을 통해 이웃하는 리크 센싱 테이프(800)와 슬레이브 제어기(900)를 통하여 마스터 제어기(20)로 전송된다.
한편, 로컬 PC로부터 마스터 제어기(20)와 RS485 통신라인(827,828)을 통하여 제어명령이 콘트롤러(922)로 인가되면, 상기 콘트롤러(922)는 이의 명령을 수행한 다음 그 수행 결과를 다시 RS485 통신라인(827,828)과 마스터 제어기(20)를 통해 로컬 PC로 전송하게 된다.
도 9는 전도성 라인층(820)의 다른 형태를 보인 도로서, 상기 전도성 라인층(820)이 2개의 층을 구성되어, 하부층(830)에는 (a)와 같이 통신 및 파워라인이 형성되고, 상부층(840)에는 (b)와 같이 리크 센싱을 위한 저항라인이 형성되어 (c) 와 같이 적층된 상태로 형성된다.
이는 상부층(830) 전체가 저항라인으로 형성됨으로써 저항라인의 패턴형성을 자유롭게 구성할 수 있어 폭넓은 센싱 면적과 함께 센싱 감도를 증가시킬 수 있도록 한다.
도 10은 이렇게 하부층(830)과 상부층(840)의 분리된 전도성 라인층(820)의 단부를 슬레이브 제어기(900)의 커넥터(910,911)에 접속시킨 상태의 단면을 보여주는 도로서, 상부층(840)은 PCB(920)의 상부면에, 하부층(830)은 PCB(920)의 하부면에 각각 접속시켜 독립적으로 분리되어 접속된 상태를 보여준다.
도 11은 본 발명의 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치를 이용한 원격 모니터링 장치를 보여 주는 도로서, 각 리크 센싱 테이프(800)로부터 감지된 리크 센싱 신호는 슬레이브 제어기(900)와 신호선(10)을 통해 마스터 제어기(20)로 전송되어지도록 구성되며, 이러한 구조는 복수개로 설치될 수 있다.
상기 마스터 제어기(20)는 무선통신모듈이 구비되어, 슬레이브 제어기로부터 전송되어진 리크 센싱 신호를 통합모듈(30)로 무선 전송하게 되며, 상기 통합모듈(30)은 복수개의 마스터 제어기(20)로부터 전송되는 리크 센싱 신호를 인가받아 RS485 통신으로 로컬 PC(40)로 전송하게 된다.
따라서, 상기 로컬 PC(40)는 리크 센싱 신호를 인가받아 리크발생여부의 결과에 따른 알람을 발생하게 되는데, 예를 들어 설명하면 이동통신망과 연결하여 관리자에게 문자메시지를 통하여 알람을 발생할 수 있고, 또 다른 예로서 e-메일을 통하여 관리자에게 현재의 상태를 알릴 수 있는 것이다.
또한 상기 로컬 PC(40)는 이러한 상태 데이터를 자체의 데이터베이스에 저장하여 관리가 이루어질 수 있도록 한다.
한편, 로컬 PC(40)로부터 슬레이브 제어기(900)로 특정 제어명령 즉, 센싱 감도, 신호 레벨, 증폭률 등을 조절하는 명령을 인가하고자 한다면, 상기 로컬 PC(40)로부터의 제어명령이 RS485통신을 통해 통합모듈(30)로 인가되고, 마스터 제어기(20)는 무선으로 통합모듈(30)로부터 제어명령을 인가받아 리크 센신 테이프(800)의 RS485통신라인(827,828)을 통해 슬레이브 제어기(900)로 전송하게 된다.
따라서, 상기 슬레이브 제어기(900)의 콘트롤러(922)는 이의 제어명령을 수행할 수 있는 것이다.
도 1 은 종래의 물성감지 리크 센싱 테이프의 단면을 보인 도.
도 2 는 도 1의 전도성 라인층의 패턴을 보인 도.
도 3 은 보호 필름층의 구조를 보인 도.
도 4 는 리크 센싱 테이프와 마스터 제어기가 연결된 상태를 보인 도.
도 5 는 본 발명의 일실시예에 의한 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치를 보인 도.
도 6 은 본 발명에서 적용된 리크 센싱 테이프의 전도성 라인층의 구조를 보인 도.
도 7 은 슬레이브 제어기의 내부 구조를 보인 도.
도 8 은 회로부의 구성을 보인 도.
도 9 및 도 10 은 본 발명의 다른 실시예를 보인 도.
도 11 은 본 발명의 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치를 이용한 원격 모니터링 장치의 구성을 보인 도.

Claims (4)

  1. 테이프 형태로 되고, 그 테이프의 상부에 전도성 라인층이 형성되어 리크를 감지하기 위한 물성감지 리크 센싱 테이프에 있어서,
    상기 전도성 라인층에 액체를 감지하기 위한 저항라인, 통신라인, 그리고 파워공급라인이 길이방향으로 나란히 형성된 복수의 리크 센싱 테이프의 연결부위에 각각 슬레이브 제어기를 위치시키고, 상기 각 슬레이브 제어기의 양측으로 각각 리크 센싱 테이프의 단부가 각각 접속되도록 하여 전기적으로 상기 각 리크 센싱 테이프가 연장되도록 연결시킴과 아울러 가장 처음단에 위치한 슬레이브 제어기는 마스터 제어기에 접속되도록 구성되며,
    상기 슬레이브 제어기는 상기 파워공급라인을 통해 마스터 제어기로부터 동작 전원을 공급받도록 구성됨과 아울러,
    상기 슬레이브 제어기의 하우징 양측에 구비되고, 리크 센싱 테이프의 단부를 연결하여 상기 저항라인, 통신라인, 그리고 파워공급라인을 전기적으로 접속하는 커넥터;
    상기 슬레이브 제어기의 하우징 내측에는,
    상기 커넥터와 전기적으로 연결하기 위한 PCB;
    상기 PCB상에 장착되며, 슬레이브 제어기의 자체 ID를 저장하는 ID 저장부;
    연장된 방향의 리크 센싱 테이프의 저항라인으로부터 감지된 리크 센싱 신호를 인가받아 ID 저장부에 저장된 자체 ID를 부가하여 출력하는 콘트롤러;
    상기 콘트롤러의 출력을 인가받아 증폭하여 커넥터에 접속된 이웃하는 리크 센싱 테이프의 통신라인을 통해 상기 마스터 제어기로 전송하는 증폭부;가 구비된 것을 특징으로 하는 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 리크 센싱 테이프는 길이방향으로 상기 저항라인, 통신라인, 파워공급라인과 나란히 RS485 통신라인을 더 구비하며, 상기 슬레이브 제어기의 콘트롤러는 RS485 통신라인을 통해 마스터 제어기로부터 입력되는 제어명령을 수행하는 것을 특징으로 하는 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전도성 라인층은 2개의 층으로 구성되어, 하부층에는 길이방향으로 나란히 통신라인 및 파워공급라인이 구성되고, 상부층에는 길이방향으로 저항라인이 구성되어 각 층의 단부가 슬레이브 제어기의 커넥터에 독립적으로 접속되도록 구성된 특징으로 하는 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치.
  4. 제 1 항에 기재된 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치의 마스터 제어기에 무선통신모듈이 구비되어 슬레이브 제어기로부터 전송되어진 리크 센싱 신호를 원격지의 통합모듈로 무선 전송하고, 상기 통합 모듈은 리크 센싱 신호를 무선으로 수신받아 로컬 PC로 전송하며, 상기 로컬 PC는 리크 센싱 신호를 전송받아 저장 및 관리하도록 구성됨과 아울러 리크발생여부에 따른 알람을 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 물성감지 리크 센싱 테이프의 제어 장치를 이용한 원격 모니터링 장치.
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