KR100945290B1 - 광케이블이 포설된 파손 및 누수 감지용 파이프와 광케이블을 이용한 상기 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광섬유 센서 케이블이 포설된 파손 및 누수 감지용 파이프와 감지 시스템에 관한 것으로서, 상기 인입구와 배출구 사이의 파손이나 누수를 탐지하기 위하여, 그 외주면에 1개 이상의 광섬유 센서 케이블이 나선형으로 감겨져 포설되되, 상기 광섬유 센서 케이블은 그 외주면에 형성된 코팅층의 내부에 고정되어 형성되는 것을 특징으로 하는 파손 및 누수 감지용 파이프와, 상기 파이프에 나선형으로 고정된 1개 이상의 광섬유 센서 케이블과; 레이저를 발생시켜 상기 광섬유 센서 케이블로 보내는 광원부와; 레이저가 상기 광섬유 센서 케이블을 통해 진행하는 동안 산란된 산란광을 수신하는 수신부와; 상기 산란광을 전기신호로 변환하는 컨버터와; 상기 변환된 전기신호를 디지털화하여 파이프 주변의 온도, 변형률 및 진동의 변화를 실시간으로 분석하는 분석부를 포함하는 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템를 제공하며, 별도의 센서 장치 없이도 파이프의 변형률, 온도 및 진동의 변화를 실시간으로 분석할 수 있어 파이프의 파손 및 누수에 대하여 신속하게 대처할 수 있고, 민감한 차이까지 계측이 가능하여 파손, 누수 여부 및 누수지점 검출이 정밀하며, 파이프의 변형률을 감지함으로써 변형이 시작되어 파손 징후가 있는 지점까지 사전에 파악할 수 있는 우수한 효과를 제공한다.
광섬유, 광케이블, 누수, 온도, 진동, 변형률, 감지
Description
본 발명은 광케이블이 포설된 파손 및 누수 감지용 파이프와 광케이블을 이용한 상기 파이프의 파손 및 누수를 감지하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광섬유 센서가 내장된 광케이블을 이용하여 실시간으로 파이프의 변형률, 온도 및 진동의 변화를 계측함으로써 파이프의 파손 및 누수 여부를 감지하는 파이프 및 시스템에 관한 것이다.
현재 인구증가와 산업발전으로 인하여 수도의 수요증가는 대폭 증가하고 있으나, 도심 시가지에 부설되어 있는 수도관로의 누수로 인하여 막대한 경제적 손실을 초래하고 있는 실정이다.
종래의 누수탐지 방법으로는 누수가 발생될 때 나오는 배관의 파열음을 지표면의 센서를 통해 탐지하는 청음식, 관로상의 양쪽에 센서를 부착하여 쌍방 감지기에 동일한 누수음이 전해지는 시간차를 계산하여 누수지점을 산출하는 상관식, 야간에 물사용이 적은때의 유량을 누수로 측정하고 누수가 많은 블록은 누수탐지를 집중 실시하여 누수를 복구하고 재차 최소유량을 측정하여 허용량 이하가 될 때까지 반복 시행하여 누수를 감소시키는 야간최소유량측정법, 배관내부에 가스를 충만시킨후 누출되어 나오는 가스를 찾아내는 가스주입식, 누수지점은 누수되지 않는 지점에 비해 온도가 낮다는 점을 이용하여 누수를 찾아내는 레이더탐지 등이 있다.
그러나, 이러한 기존의 누수탐지 방법은 누수탐지를 위한 조사지역의 범위가 넓고, 반복적인 순회조사로 많은 시간, 인력 및 재정이 필요하며, 소량의 누수 및 정확한 누수지점의 탐지가 곤란하다.
따라서, 최근에는 도 1에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 도선(11)을 관(10) 외측에 고정하거나 내부에 삽입하여 관(10)에 파손이 생기면 수압에 의해 도선(11)이 끊어지게 되고 펄스계측기(20) 특히 TDR(Time Domain Reflectometer)을 사용하여 반사펄스 신호를 수신하여 파손 위치를 측정할 수 있는 기술이 개발된 바 있다.
하지만, 상기 방법은 시공거리가 짧아 다수의 TDR이 필요하여 설치비용이 증가할 뿐만 아니라, 파이프간의 연결 접합을 수작업함으로써 불량발생으로 인한 저항값 증가로 인해 신호가 불규칙하게 되어 미세 신호 측정이 곤란하며, 또한, 실시간으로 누수 여부를 탐지할 수 없을 뿐만 아니라, 관의 파손 징후를 사전에 파악할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 광섬유 센서가 내장된 광케이블을 이용하여 파이프의 변형률, 온도 및 진동의 변화를 실시간으로 분석함으로써 파이프의 파손 및 누수 여부를 사전 또는 사후에 감지하는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 인입구와 배출구를 구비하고 속이 빈 내부 공간으로 가스나 액체가 흐르는 파이프에 있어서, 상기 인입구와 배출구 사이의 파손이나 누수를 탐지하기 위하여, 그 외주면에 1개 이상의 광섬유 센서 케이블이 나선형으로 감겨져 포설되되, 상기 광섬유 센서 케이블은 그 외주면에 형성된 코팅층의 내부에 고정되어 형성되는 것을 특징으로 하는 파손 및 누수 감지용 파이프를 제공한다.
이때, 상기 파이프에 1개 이상의 금속 도선이 나선형으로 더 감겨져 포설된 것에도 그 특징이 있다.
게다가, 상기 광섬유 센서 케이블의 내부에는 온도 측정 광섬유, 변형률 측정 광섬유 및 진동 측정 광섬유가 구비되어 있는 것에도 그 특징이 있다.
뿐만 아니라, 상기 코팅층은 폴리에틸렌(PE)이나 폴리프로필렌(PP)으로 이루어진 것에도 그 특징이 있다.
이때, 상기 광섬유 센서 케이블의 나선형의 피치는 10 ~ 20 mm 인 것에도 그 특징이 있다.
나아가, 상기 광섬유 센서 케이블의 나선형의 포설 각도는 5°~ 15°인 것에도 그 특징이 있다.
또한, 내부의 빈 공간에 가스나 액체가 유류하는 파이프의 파손 및 누수를 감지하는 시스템에 있어서, 상기 파이프에 나선형으로 고정된 1개 이상의 광섬유 센서 케이블과; 레이저를 발생시켜 상기 광섬유 센서 케이블로 보내는 광원부와; 레이저가 상기 광섬유 센서 케이블을 통해 진행하는 동안 산란된 산란광을 수신하는 수신부와; 상기 산란광을 전기신호로 변환하는 컨버터와; 상기 변환된 전기신호를 디지털화하여 파이프 주변의 온도, 변형률 및 진동의 변화를 실시간으로 분석하는 분석부를 포함하는 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템을 제공한다.
게다가, 상기 광섬유 센서 케이블의 내부에는 온도 측정 광섬유, 변형률 측정 광섬유 및 진동 측정 광섬유가 구비되어 있는 것에도 그 특징이 있다.
뿐만 아니라, 상기 파이프 간의 접속부위에서 상기 광섬유 센서 케이블의 접합은, 광섬유의 단면끼리 정렬시킨 후 가열 용융하는 융착접속에 의해 연결한 것에도 그 특징이 있다.
그리고, 상기 수신부에 의해 수신된 산란광의 손실을 보상하는 광필터가 더 포함되는 것에도 그 특징이 있다.
나아가, 상기 분석부의 분석 결과, 파이프의 파손이나 누수가 감지되면 이상 경보를 발생시키는 경보 장치가 더 포함되는 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 광섬유 센서 케이블은 폴리에틸렌(PE)이나 폴리프로필렌(PP)의 코팅층 내부에 고정된 것에도 그 특징이 있다.
이때, 상기 광섬유 센서 케이블의 나선형의 피치는 10 ~ 20 mm 인 것에도 그 특징이 있다.
아울러, 상기 광섬유 센서 케이블의 나선형의 포설 각도는 5°~ 15°인 것에도 그 특징이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 과제해결수단에 의해 별도의 센서 장치 없이도 광섬유 센서 케이블 자체가 센서로 작용하여 파이프의 변형률, 온도 및 진동의 변화를 실시간으로 분석할 수 있어 파이프의 파손 및 누수에 대하여 신속하게 대처할 수 있고, 민감한 변화의 차이까지 계측이 가능하여 파손, 누수 여부 및 누수지점 검출이 정밀하며, 파이프의 변형률을 감지함으로써 변형이 시작되어 파손 징후가 있는 지점까지 사전에 파악할 수 있는 우수한 효과를 제공한다.
먼저, 도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 파손 및 누수 감지용 파이프(40)는 도 3에 도시된 바와 같이, 인입구와 배출구를 구비하고 속이 빈 내부 공간이 형성되어 가스나 액체가 관류하게 되며, 상기 파이프(40)의 인입구와 배출구 사이의 파손이나 누수를 탐지하기 위하여 파이프(40)의 외주면에 1개 이상의 광섬유 센서 케이블(50)이 나선형으로 감겨져 포설된다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 광섬유 센서 케이블(50)의 내부에는 온도 측정 광섬유(71), 변형률 측정 광섬유(72) 및 진동 측정 광섬유(73)가 구비되어 있다.
그리고, 상기 광섬유 센서 케이블(50)이 감겨진 파이프(40)에는 1개 이상의 도선이 나선형으로 더 감겨져 포설될 수도 있다. 여기서 상기 도선은 구리 도선이나 니켈크롬선, 스텐강선으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 광섬유 센서 케이블(50)은 파이프(40)의 외주면에 형성된 코팅층(60)의 내부에 고정 형성되는데, 상기 코팅층(60)은 폴리에틸렌(PE)이나 폴리프로필렌(PP)으로 이루어질 수 있다.
여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 광섬유 센서 케이블(50)의 나선형의 피치(P)는 10 ~ 20 mm 의 범위인 것이 바람직한데, 상기 피치(P)가 20mm를 초과하는 경우에는 포설된 광섬유 센서 케이블 간의 간격이 커져 파이프의 파손 및 누수 감지 효과가 떨어지고, 10mm 미만인 경우에는 감지효과가 더 이상 증가하지 않을 뿐만 아니라 광케이블 가설 비용이 많이 소요되기 때문이다.
또한, 상기 광섬유 센서 케이블(50)의 나선형의 포설 각도(A)는 5°~ 15°의 범위인 것이 바람직한데, 상기 각도(A)가 5°미만인 경우에는 빛의 직진성이 떨어져 감지 성능이 감소되고, 15°초과인 경우에는 광섬유 센서 케이블이 포설되지 않은 공간이 많아져 파이프의 파손, 누수 여부 및 정확한 위치 감지가 곤란하기 때문이다.
도면을 참조하여 본 발명에 따른 광섬유 센서 케이블을 이용한 온도, 변형률 등의 측정의 근본 원리에 대하여 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광섬유 센서 케이블을 이용한 온도, 변형률 등의 측정의 근본 원리는 광섬유 센서에 파장이 짧은 레이저 빛(210)을 약 10nsec 정도의 시간동안 보내면 약 50cm 또는 1m 마다 3가지의 역산란광(Rayleigh, Raman, Brillouin scattering)이 반사되어 돌아온다. 이때, 레일레이 산란파(220)는 입사된 빛의 파장과 동일하게 반사되어 오며, 이로부터 빛 에너지의 손실율이 측정되고, 이러한 손실율 측정은 바로 광섬유 센서 케이블의 단선의 위치를 정확하게 감지하는 데 사용된다. 또한, 라만 산란파(240)는 입사된 빛의 파장과는 달리 두 개의 파장으로 분리되어 반사되는데 입사광보다 큰 파장 영역을 안티스톡스(anti-stokes) 영역(260)이라 하고, 작은 파장 영역을 스톡스(stokes) 영역(250)이라고 한다. 여기서, 상기 스톡스 영역(250)의 산란파는 온도 변화에 거의 무관한 반면 안티스톡스 영역(260)은 온도 변화에 따라 그 진폭이 예빈한 반응을 보여 준다. 따라서 온도 측정은 스톡스 및 안티 스톡스 영역의 라만 산란 조도를 분석함으로써 얻어지게 된다.
그리고, 브릴로인 산란파(230)도 입사된 빛의 파장과는 다른 안티스톡스 영역(260) 및 스톡스 영역(250)의 산란파로 분리되어 반사된다. 이때 온도 변화가 일어나면 두 영역 모두 진폭의 변화가 일어나며 파장(또는 주파수)의 변화는 미세하게 발생되고 변형률이 변하게 되면 두 영역 모두에서 진폭의 변화는 미세하지만 오히려 파장(또는 주파수)이 크게 변하게 된다. 이러한 현상을 분석하여 온도 및 변형률을 측정한다. 다만, 브릴로인 산란파(230)를 이용하여 온도를 측정할 수는 있지만 그 분해능은 0.5℃정도로서 라만의 것(약 0.01℃)보다 낮지만, 온도 변화에 따른 변형률 값의 교정을 위해서는 바람직한 자료를 도출할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
도 3의 본 발명의 파이프 파손 및 누수 감지 시스템의 구성도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템은 파이프에 종래의 구리 도선 대신에 광섬유 센서 케이블(50) 1개 이상을 파이프(40)상에 나선형으로 고정시킨다. 이때, 상기 광섬유 센서 케이블(50)은 상기 폴리에틸렌(PE)이나 폴리프로필렌(PP)으로 이루어진 파이프의 외주면에 형성된 코팅층(60) 내부에 고정된다.
이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광섬유 센서 케이블의 내부에는 온도 측정 광섬유(71), 변형률 측정 광섬유(72) 및 진동 측정 광섬유(73)가 구비되어 있어, 상기 광섬유들을 이용하여 변형률, 온도 및 진동의 변화를 계측, 분석함으로써 파이프의 파손 및 누수를 감지한다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템은 레이저를 발생시켜 상기 광섬유 센서 케이블(50)로 보내는 광원부(100)와, 상기 레이저가 상기 광섬유 센서 케이블(50)을 통해 진행하는 동안 산란된 산란광을 수신하는 수신부(110)와, 상기 산란광을 전기신호로 변환하는 컨버터(130)와, 상기 변환된 전기신호를 디지털화하여 파이프 주변의 온도, 변형률, 진동을 측정하여 실시간으로 분석하는 분석부(140)로 이루어져 있다.
이때, 산란광을 전기신호로 변환하는 컨버터(130) 이전(以前)에 상기 수신부(110)에 의해 수신된 산란광의 손실을 보상하는 광필터(120)가 더 포함되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 분석부(140)의 분석 결과, 파이프(40)의 파손이나 누수가 감지되면 경보 장치(150)에 의해 이상 경보를 발생시킨다.
한편, 상기 파이프(40) 간의 접속부위에서 상기 광섬유 센서 케이블(50)의 접합은 광섬유(70)의 단면끼리 정렬시킨 후 가열 용융하는 융착접속(fusion splice)에 의해 연결한다. 도 6에 도시된 본 발명의 융착접속 과정을 살펴보면, 먼저 도 4의 (a)와 같이, 광섬유 절단기에 의해 광섬유(70)를 절단한 후 그 절단한 단면끼리 정밀 V홈(V groove, 80)에 정렬하고, 도 4의 (b)와 같이, 절단된 단면의 불완전에 의해 발생하는 굽힘, 기포에 의한 불량을 방지하기 위해 광섬유 절단기에서 절단된 상태의 광섬유 단면을 아크방전(arc discharge)에 의해 미리 청소, 정형한다. 그리고, 도 4의 (c)와 같이 광섬유의 축을 맞춰 정렬한 후, 도 4의 (d)와 같이 국부주사검지법(LIDS, local injection and detection system)으로 정렬을 최적화하는데, 상기 국부주사검지법은 접속점의 근방에서 한 측의 광섬유 내에 LID광원을 통해 광을 입사하고, 접속점을 통과한 광을 다른 한 측의 광섬유에 있는 광 검출기(photo detector)를 통해 검출하고 모니터하여, 출사 광 전력이 최대가 되게 광섬유의 축을 미세 조정하는 방법이다. 그리고, 도 4의 (e)와 같이, 최종적으로 방전을 이용하여 두 광섬유의 종단면에 있는 먼지 등을 태워서 제거한 후 광섬유를 이동시켜 단면을 접촉시켜 일정시간 및 온도로 아크방전을 실시함으로써 광섬유가 융착 접속된다.
이하, 본 발명의 작용에 관하여 상세히 설명한다.
광섬유(optical fiber)란 빛의 굴절률이 내부는 높고 외부는 낮게 구성되어 내부에서 전반사 광학 현상이 일어나도록 형성된 직경 0.1mm정도의 가는 섬유를 말하는데, 이러한 현상을 이용하여 빛을 전송할 때 광손실을 줄이기 위하여 투명도가 높은 재료가 필요하며, 고순도의 석영이나 광학적 성질이 우수한 고분자 재료를 사 용하게 된다. 그 구조는 보통 중앙의 코어(core)라고 하는 부분을 주변에서 클래딩(cladding)이 감싸고 있는 이중 원기둥 모양이며, 외부의 충격으로부터 보호하기 위해 합성수지 피복을 입힌다. 그리고, 보호 피복을 제외한 전체 크기는 지름 백~수백㎛ 정도 이고, 코어의 굴절률이 클래딩의 굴절률보다 높아 빛이 코어에 집속되어 잘 빠져나가지 않고 진행할 수 있다. 이러한 광섬유는 주로 통신 분야에 활용되고 있으나, 온도, 압력 및 진동 등에 의해 광섬유가 신축하는 경우, 그 내부를 통과하는 빛의 간섭무늬 등을 검출하면 온도, 압력 및 진동 등을 측정할 수 있는 특성이 있으며, 이를 활용한 센서를 광섬유 센서라 한다.
이러한 광섬유 센서가 내장된 케이블을 이용한 온도 계측의 원리를 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템의 광원부(100)에서 레이저를 발생시키면 발생된 레이저는 광섬유 센서 케이블(50)을 통해 진행한다. 상기 레이저가 광섬유 센서 케이블을 통해 진행하는 동안 연속적으로 라만 산란된 안티스톡스 영역(260)과 스톡스 영역(250)의 일부가 레이저 진행 반대방향으로 되돌아 온다. 이와같이 되돌아온 산란광은 수신부(110)에 의해 수신된 후 광필터(120)에 의해 산란광의 손실이 보상되며, 컨버터(130)에서 전기신호로 바뀌게 된다. 이러한 전기신호는 분석부(140)에서 디지털화하여 메모리에 저장되고, 컴퓨터 내부의 프로그램에 의하여 파이프의 파손 및 누수에 관한 분석이 이루어진다.
즉, 파이프 내부의 압력이나 외부의 지중침하 등에 의하여 파이프의 일부가 파손되어 누수가 발생될 경우에는 누수되는 액체에 의해 파이프에 나선형으로 포설된 광섬유 센서 케이블의 온도 측정 광섬유(71)에서 온도가 변화되고, 온도 측정 광섬유(71)에서 반사되는 파장의 진폭이 변화하게 되며, 이러한 반사 파장의 진폭 변화를 분석부(140)에서 분석하여 파악함으로써 파이프의 파손, 누수 여부 및 위치를 신속히 파악하여 경보를 내보내게 된다. 따라서, 파이프의 파손이나 누수를 초기에 신속히 파악하게 되면 파이프의 누수를 미연에 방지하거나 확산을 최소화할 수 있다.
또한, 광섬유 센서가 내장된 케이블을 이용하여 변형률을 계측하는 원리는 상술한 온도 계측 원리와 동일하고, 광섬유 센서가 내장된 케이블을 이용하여 변형률을 계측하여 파이프의 파손, 누수 여부 및 위치를 찾는 원리를 설명하면, 파이프는 그 재질에 따라 탄성 범위를 갖고 있는데, 만약 변형률이 탄성 범위를 벗어나게 되면 파이프는 파손되기 때문에 변형를 측정 광섬유(72)에서 반사되는 파장의 진폭의 변화를 분석부(140)에서 분석하여 파악함으로써, 파이프의 파손, 누수 여부 및 위치를 신속히 파악할 수 있다. 따라서, 파이프를 따라 변형률을 계측하는 것은 파이프의 파손 여부는 물론 파이프가 파손될 우려가 있는 구간도 파악할 수 있어 미연의 누수 사고를 예방할 수 있는 것이다.
그리고, 광섬유 센서가 내장된 케이블을 이용하여 진동을 계측하는 원리는 상술한 온도 계측 원리와 동일하고, 광섬유 센서가 내장된 케이블을 이용하여 변형률을 계측하여 파이프의 파손, 누수 여부 및 위치를 찾는 원리를 설명하면, 외부 요인에 의한 지반침하, 지진 등에 의해 파이프의 진동이 심한 경우에는 파이프가 파손되어 누수가 발생할 수 밖에 없는 바, 진동 측정 광섬유(73)에서 반사되는 파장의 진폭의 변화를 분석부(140)에서 분석, 파악함으로써, 파이프의 파손, 누수 여 부 및 위치를 신속히 파악할 수 있다.
이상의 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 범위에는 상기에 기재된 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 물, 수증기, 기체, 유류, 가스, 쓰레기 등을 수송하기 위해 지하에 매설되는 모든 배관재에 대한 이상 여부를 모니터링 할 수 있는 시스템에도 실시가 가능할 것이다.
도 1은 종래의 누수감지선을 이용한 누수탐지 방법의 예시도.
도 2는 광섬유 센서를 이용한 분포 개념의 온도, 변형률 및 진동 측정의 근본 원리에 관한 도식도.
도 3은 본 발명의 파이프 파손 및 누수 감지 시스템의 구성도.
도 4는 일실시예에 따른 광섬유 센서 케이블의 단면도.
도 5는 본 발명의 광섬유 센서 케이블간의 피치 및 포설 각도를 나타낸 개략도.
도 6은 본 발명의 융착접속 과정을 도시한 개략도.
*도면의 주요부호에 관한 설명*
10. 관 11. 도선
12. 접속부 20. 펄스계측기
30. 리시버 40. 파이프
50. 광섬유 센서 케이블 60. 코팅층
70. 광섬유 71. 온도 측정 광섬유
72. 변형률 측정 광섬유 73. 진동 측정 광섬유
80. V홈
100. 광원부 110. 수신부
120. 광필터 130. 컨버터
140. 분석부 150. 경보 장치
210. 레이저 빛 220. 레일레이 산란파
230. 브릴로인 산란파 240. 라만 산란파
250. 스톡스 영역 260. 안티스톡스 영역
P. 피치 A. 포설 각도
Claims (14)
- 인입구와 배출구를 구비하고 속이 빈 내부 공간으로 가스나 액체가 흐르는 파이프에 있어서,상기 인입구와 배출구 사이의 파손이나 누수를 탐지하기 위하여, 그 외주면에 1개 이상의 광섬유 센서 케이블이 나선형으로 감겨져 포설되되,상기 광섬유 센서 케이블은 그 외주면에 형성된 코팅층의 내부에 고정되어 형성되는 것을 특징으로 하는 파손 및 누수 감지용 파이프.
- 제1항에 있어서,상기 파이프에 1개 이상의 금속 도선이 나선형으로 더 감겨져 포설된 것을 특징으로 하는 파손 및 누수 감지용 파이프.
- 제1항에 있어서,상기 광섬유 센서 케이블의 내부에는 온도 측정 광섬유, 변형률 측정 광섬유 및 진동 측정 광섬유가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 파손 및 누수 감지용 파이프.
- 제1항에 있어서,상기 코팅층은 폴리에틸렌(PE)이나 폴리프로필렌(PP)으로 이루어진 것을 특 징으로 하는 파손 및 누수 감지용 파이프.
- 제1항에 있어서,상기 광섬유 센서 케이블의 나선형의 피치는 10 ~ 20 mm 인 것을 특징으로 하는 파손 및 누수 감지용 파이프.
- 제1항에 있어서,상기 광섬유 센서 케이블의 나선형의 포설 각도는 5°~ 15°인 것을 특징으로 하는 파손 및 누수 감지용 파이프.
- 내부의 빈 공간에 가스나 액체가 유류하는 파이프의 파손 및 누수를 감지하는 시스템에 있어서,상기 파이프에 나선형으로 고정된 1개 이상의 광섬유 센서 케이블과;레이저를 발생시켜 상기 광섬유 센서 케이블로 보내는 광원부와;레이저가 상기 광섬유 센서 케이블을 통해 진행하는 동안 산란된 산란광을 수신하는 수신부와;상기 산란광을 전기신호로 변환하는 컨버터와;상기 변환된 전기신호를 디지털화하여 파이프 주변의 온도, 변형률 및 진동의 변화를 실시간으로 분석하는 분석부를 포함하는 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템.
- 제7항에 있어서,상기 광섬유 센서 케이블의 내부에는 온도 측정 광섬유, 변형률 측정 광섬유 및 진동 측정 광섬유가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템.
- 제7항에 있어서,상기 파이프 간의 접속부위에서 상기 광섬유 센서 케이블의 접합은, 광섬유의 단면끼리 정렬시킨 후 가열 용융하는 융착접속에 의해 연결한 것을 특징으로 하는 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템.
- 제7항에 있어서,상기 수신부에 의해 수신된 산란광의 손실을 보상하는 광필터가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템.
- 제7항에 있어서,상기 분석부의 분석 결과, 파이프의 파손이나 누수가 감지되면 이상 경보를 발생시키는 경보 장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템.
- 제7항에 있어서,상기 광섬유 센서 케이블은 폴리에틸렌(PE)이나 폴리프로필렌(PP)의 코팅층 내부에 고정된 것을 특징으로 하는 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템.
- 제7항에 있어서,상기 광섬유 센서 케이블의 나선형의 피치는 10 ~ 20 mm 인 것을 특징으로 하는 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템.
- 제7항에 있어서,상기 광섬유 센서 케이블의 나선형의 포설 각도는 5°~ 15°인 것을 특징으로 하는 파이프의 파손 및 누수 감지 시스템.
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