KR100959827B1 - 무선 원격 감지되는 유류탱크의 수직천공 누유감지장치 - Google Patents

무선 원격 감지되는 유류탱크의 수직천공 누유감지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 원격 감지되는 유류탱크의 수직천공 누유감지장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 지중으로 유류탱크가 매설된 상태에서 유류탱크의 주변에 수직으로 천공한 천공부에 누유감지부재를 설치하여 지층으로 유류가 누설되는 것을 신속하게 제어부에 의해 감지할 수 있도록 하고, 상기 제어부의 데이터를 원격지에 실시간으로 무선 전송하여 유지보수 등을 신속하게 할 수 있는 무선 원격 감지되는 유류탱크의 수직천공 누유감지장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 본 발명은 유류탱크의 주변에 등간격으로 수직으로 형성한 천공부에 유공관이 직립되게 설치되되 주벽 둘레에 다수의 통공이 형성되어 중공부와 관통되게 한 유공관과, 상기 유공관 내에 길이방향으로 설치된 누유감지장치와, 상기 누유감지부재의 신호선과 감지선이 인출되어 제어부로 인가되게 하고, 상기 제어부를 통해 입력되는 누유감지신호에 대해 정확한 송신이 이루어지도록 제어하는 마이크로콘트롤러와, 상기 마이크로콘트롤러에 의해 인가된 누유감지신호를 원격 감지을 위해 송신하도록 구비된 무선통신부와, 상기 무선통신부를 통해 수신된 데이터 신호를 원격지에서 무선수신하는 중앙제어장치를 포함하는 구성으로 무선 원격 감지되는 유류탱크의 수직천공 누유감지장치를 특징으로 한다.

Description

무선 원격 감지되는 유류탱크의 수직천공 누유감지장치 {Oil leak detector of oil storage tank for use Wireless remote detection system}
본 발명은 무선 원격 감지되는 유류탱크의 수직천공 누유감지장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 지중으로 유류탱크가 매설된 상태에서 유류탱크의 주변에 수직으로 천공한 천공부에 누유감지부재를 설치하여 지층으로 유류가 누설되는 것을 신속하게 제어부에 의해 감지할 수 있도록 하고, 상기 제어부의 누유감지신호를 원격지에 실시간으로 무선 전송하여 유지보수 등을 신속하게 할 수 있는 무선 원격 감지되는 유류탱크의 수직천공 누유감지장치에 관한 것이다.
일반적으로 유류저장고, 주유소 등에서 유류를 저장하기 위해 사용하는 유류탱크는 부피가 매우 크므로 그만큼 설치면적이 넓어지고 지상설치시 외부노출로 인해 안전상의 문제점이 뒤따르게 된다. 따라서 대부분 유류탱크를 지하에 매설하여 설치면적과 안전상의 문제점을 해결하게 된다.
그러나 유류탱크가 지하에 매설됨으로써 탱크에 균열이나 파손이 발생하더라도 육안으로 확인할 수 없는 것이었다. 이로 인해 야기되는 누유량은 엄청난 것이었고, 특히 누유되는 유류는 그대로 땅속으로 스며들어 토양과 지하수를 오염시키는 환경훼손의 심각한 문제점이 있었다.
이를 감안하여 종래에도 지하에 매설되는 유류탱크의 하부에 수평으로 누유감지부재를 설치한 것이 있었으나, 유류탱크에서 누유가 발생하여 플룸(plume)의 형식으로 확산이 되면 오염지층이 누유감지부재의 인입위치와 다를 시 누유를 감지하지 못하는 상황이 발생하게 되는 등 감지효율성이 떨어지는 단점이 있다.
또한 종래에는 지하에 유류탱크에 매설된 상태에서는 하부에 누유감지부재를 설치할 수 없었고, 유류탱크를 지하에 매설하기 전에 누유감지부재를 설치해야 될 뿐만 아니라 누유감지부재의 교체 및 수리 등을 하기 위해서는 유류탱크를 분리해야 하므로 누유감지부재의 지속적인 관리에 어려움이 있다.
또, 종래에는 유류탱크 하부에 설치된 수평으로 설치된 누유감지부재가 지하수 등의 영향에 의해 지반이 침하되는 경우에 설치위치가 변경되더라도 이를 쉽게 확인할 수 없었기 때문에 누유감지부재가 제기능을 발휘하는지 알 수 없었고, 감지부재의 증설 등에 어려움이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 지중으로 유류탱크가 매설된 상태에서 유류탱크의 주변에 등간격으로 수직으로 형성한 천공부에 다수의 통공이 형성된 유공관을 설치하고 상기 유공관 내에 감지선과 신호선으로 구비된 누유감지부재를 내장한 다음 누유감지부재의 상단은 감지선과 신호선이 인출되어 지상에 설치되는 제어부로 인가되게 한 구성으로 유류탱크에서 플룸(plume)의 형식으로 누유가 발생하여 확산이 되는 것을 제어부의 의해 감지할 수 있고, 상기 제어부를 통해 입력되는 누유감지신호를 원격지에서 무선으로 수신할 수 있도록 한 구성으로 이루어진 무선 원격 감지되는 유류탱크의 수직천공 누유감지장치를 제공함에 있다.
본 발명은 유류탱크의 주변에 등간격으로 수직으로 형성한 천공부에 유공관이 직립되게 설치되되 주벽 둘레에 다수의 통공이 형성되어 중공부와 관통되게 한 유공관과, 상기 유공관 내에 길이방향으로 설치되어 용제(유류)와 화학적으로 반응하여 부풀어 오르도록 한 튜브의 내부에 두가닥의 신호선과 두가닥의 감지선이 구비되고 튜브 외부는 메쉬형 커버로 감싸진 형태로 구비된 누유감지장치와, 상기 누유감지부재의 신호선과 감지선이 인출되어 제어부로 인가되게 하고, 상기 제어부를 통해 입력되는 누유감지신호에 대해 정확한 송신이 이루어지도록 제어하는 마이크로콘트롤러와, 상기 마이크로콘트롤러에 의해 인가된 누유감지신호를 원격 감지을 위해 송신하도록 구비된 무선통신부와, 상기 무선통신부를 통해 수신된 데이터 신호를 원격지에서 무선수신하는 중앙제어장치를 포함하는 구성으로 무선 원격 감지되는 유류탱크의 수직천공 누유감지장치를 특징으로 한다.
본 발명은 지중으로 유류탱크가 매설된 상태에서 유류탱크의 주변에 등간격으로 수직으로 천공하여 누유감지부재를 포함하는 누유감지장치의 설치가 간편하고 플룸(plume)의 형식으로 확산되는 오염지층의 누유상태를 정확하고 효과적으로 감지할 수 있으면서 누유감지신호를 무선으로 원격지에 있는 중앙제어장치를 누유시간 및 누유위치 등을 저장하고 디스플레이를 통해 실시간으로 모니터링할 수 있도록 있게 되므로 유류상태의 누유발생시에 신속하게 대처하여 보수작업을 할 수 있게 됨과 아울러 휴대용 무선장비를 통해 중앙제어장치가 설치된 장소를 벗어난 상태에서도 관리자는 실시간 누유감지를 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 누유감지장치를 유류탱크의 주변에 수직으로 천공하여 설치한 상태를 나타낸 평면 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 누유감지장치의 설치상태를 나타낸 종단면도.
도 3은 본 발명에 따른 누유감지장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 제어부의 구성을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 구성요부를 나타낸 확대 단면도.
도 6은 본 발명의 구성요부를 나타낸 평단면 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 누유감지부재를 나타낸 일부 절개 전면도.
도 8의 본 발명에 따른 누유감지부재의 평단면 예시도로서
(가)는 누유감지전 상태이고, (나)는 누설된 유류에 의해 화학 반응하여 튜브가 점차적으로 부풀어 오르는 상태이고, (다)는 부풀어 오른 튜브에 의해 두가닥의 감지선이 쇼트된 상태.
도 9는 본 발명에 따른 무선 원격 검출 흐름도를 나타낸 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 지중으로 유류탱크가 매설된 상태에서 유류탱크의 주변에 수직으로 천공한 천공부에 누유감지부재를 설치하여 지층으로 유류가 누설되는 것을 감지하는 것에 관한 것이다.
본 발명에 따른 누유감지장치는, 유류탱크(10)의 주변에 등간격으로 수직으로 형성한 천공부(20)에 유공관(30)이 직립되게 설치되되 주벽(32)둘레에 다수의 통공(36)이 형성되어 중공부(34)와 관통되게 한 유공관(30)과, 상기 유공관(30) 내에 길이방향으로 설치되어 누유를 감지하기 위한 누유감지부재(40)는 용제(유류)와 화학적으로 반응하여 부풀어 오르도록 한 튜브(46)의 내부에 두가닥의 신호선(41)과 두가닥의 감지선(42)이 구비되고 튜브(46) 외부는 메쉬형 커버(48)로 감싸진 형태로 구비되고, 상기 누유감지부재(40)의 상단은 신호선(41)과 감지선(42)이 인출되어 지상에 설치되는 제어부(50)로 인가되게 하고, 상기 누유감지부재(40)의 신호선(41)과 감지선(42)이 인출되어 누유를 감지할 수 있도록 제어부(50)로 인가되게 하고, 상기 제어부(50)를 통해 입력되는 누유감지신호에 대해 정확한 송신이 이루어지도록 제어하는 마이크로콘트롤러(60)와, 상기 마이크로콘트롤러(60)에 의해 인가된 누유감지신호를 원격 감지을 위해 송신하도록 구비된 무선통신부(70)와, 상기 무선통신부(70)를 통해 수신된 누유감지신호를 원격지에서 무선수신하는 중앙제어장치(80)를 포함하는 구성으로 된 것을 특징으로 한다.
상기 천공부(20)는, 지중에 매설되는 유류탱크(10)의 주변에 등간격으로 형성하되 유류탱크(10)의 하부보다 더 낮은 깊이로 수직 형성하여 천공부(20)의 내측에 설치되는 누유감지부재(40)에 의해 유류탱크(10)의 측부 및 하부에서 누설되는 유류를 감지할 수 있도록 함이 바람직하다.
상기 유공관(30)의 길이는 천공부(20)의 수직 천공길이와 같거나 길게 형성하고, 유공관(30)의 직경은 천공부(20)의 직경에 비해 절반 정도로 구비하여 천공부(20)와 유공관(30) 사이에 있는 간극부(22)가 형성되도록 하여 유공관(30)의 설치가 용이하도록 함과 아울러 간극부(22)에 모래를 채워 다공층(24)을 형성한 구성으로 다공층(24)에 의해 누설되는 유류가 신속하게 유공관(30) 내에 침투할 수 있도록 한다.
상기 누유감지부재(40)는, 제어부로 신호를 전달하기 위한 두가닥의 신호선(41)과 용제(유류)를 감지하는 두가닥의 감지선(42)이 중심지지선(43)의 둘레를 따라 일정간격을 두고 꼬여있는 케이블 형태로 이루어지되 두가닥의 간격유지선(44)에 의해 상호 간격이 유지될 수 있게 하고, 상기와 같이 꼬여 있는 여섯가닥의 선은 다공성 폴리머 튜브(46)에 의해 감싸진 형태로 되어 있고, 튜브(46) 외부는 메쉬형 커버(48)가 구비되어 용제(유류)는 통과되게 하면서 튜브(46)가 외부로 부풀어 오르는 것을 방지할 수 있도록 하며, 상기 다공성 폴리머 튜브(46)는 물은 통과하지 못하지만 용제(유류)에는 화학 반응을 일으켜 부풀어 오르는 소재로 구비되는 것으로서 이러한 다공성 폴리머 튜브는 일반적인 기술내용에 해당되므로 구체적인 설명은 생략한다.
그리고 상기 튜브(46)와 감지선(42)은 전도성이 있는 재질로 구비되어 튜브(46)에 의해 감지선(42)이 쇼트(short) 되는 경우에 평시와는 다른 전류의 루프가 형성되면서 생성되는 저항값을 제어부(50)에 인가하여 거리 표시 및 경고음 등을 발생시키는 등의 감지수단에 의해 누유감지가 이루어지도록 한다.
상기 제어부(50)는, 유공관(30)의 상단부를 밀착되는 하부 받침판(54)에 수직으로 지지관(52)이 연결되고 지지관(52) 상단부에 설치된 제어판넬(56) 내부에 누설 지점 표시 및 경고음을 발생시키기 위한 제어모듈이 구비되어 있다.
상기 마이크로콘트롤러(60)는, 제어부(50)를 통해 입력되는 누유감지신호에 대해 정확한 송신이 이루어지도록 특정 레벨의 신호와 주파수를 분석하여 무선통신부(70)로 전달하게 되며, 마이크로콘트롤러(60)는 제어부(50)의 누유감지신호를 아이솔레이터(62)와 직렬통신부(64)를 통해 입력되도록 한다.
여기서 아이솔레이터(ISOLATOR)는 무선통신부(70)의 성능을 안정화시키고 강화시키는 역할을 하기 위한 전기적 신호분리를 한다.
직렬통신부(64)는, 무선 통신프로토콜로 RS-232, RS485 등을 이용할 수 있으며, 이러한 RS-232, RS485 등은 입출력기기들과 데이터를 주고 받기 위하여 국제적으로 표준화한 통신규격의 하나로서 데이터를 직렬 전송 방식으로 전송할 때 통신회선에서 사용하는 전기적인 신호의 특성과 연결장치의 형상 등 물리적인 규격에 해당된다.
상기 무선통신부(70)는, 마이크로콘트롤러(60)에 의해 인가된 누유감지신호를 원격 감지을 위해 송신하도록 구비되되 RF송수신 모듈로 이루어지고 송신주파수로 필터링하는 송신실터와 수신주파수로 필터링을 하는 수신필터를 포함하는 구성으로 송수신이 이루어지도록 하여 노이즈가 적고 송수신의 신뢰성을 높일 수 있도록 함이 바람직하다.
상기 중앙제어장치(80)는, 무선통신부(70)를 통해 수신된 누유감지신호를 원격지에서 무선수신하되 누유시간 및 누유위치 등을 저장하고 디스플레이를 통해 실시간으로 모니터링할 수 있도록 함과 아울러 누유감지신호를 경보음으로 전달할 수 있도록 한다.
또한, 상기 무선통신부(70)를 통해 수신된 누유감지신호를 원격지에서 휴대용 무선장비(90)로 수신하는 것을 포함하되 휴대용 무선장비(90)는 모바일 임베디드 프로세서 기반의 PDA를 사용함이 바람직하며, 이러한 휴대용 무선장비(90)를 통해 중앙제어장치(80)가 설치된 장소를 벗어난 상태에서도 관리자는 실시간 누유감지를 할 수 있도록 한다.
이와 같이 된 본 발명의 무선 원격 감지되는 유류탱크의 수직천공 누유감지장치에 따른 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 지중에 유류탱크(10)가 매설된 상태에서 유류탱크(10)의 주변에 수직으로 천공한 천공부(20)에 간편하고 신속하게 설치하게 되는바, 이는 유류탱크(10)에서 누유가 발생하여 플룸(plume)의 형식으로 확산이 되면 유류탱크(10)의 주변에 등간격으로 수직으로 천공된 어느 하나의 천공부(20)에 도달하게 되면서 천공부(20)에 설치된 유공관(30)을 거쳐 누유감지부재(40)에 침투하여 용제(유류)를 감지하는 감지선(42)에 의해 누유감지를 하여 이를 제어부(50)에 인가하는 수단으로 누유감지를 하게 된다.
이때 누유감지부재(40)의 다공성 폴리머 튜브(46)는 물은 통과하지 못하도록 하면서 용제(유류)에 의해 부풀어오르는 화학반응을 일으키게 되면 메쉬형 커버(48)에 의해 튜브(46)가 내측으로 부풀어오르면서 튜브(46) 내에 있는 두가닥의 감지선(42)이 튜브(46)와 접촉되어 쇼트(short)가 발생하게 되는바, 이러한 쇼트 발생으로 인하여 평시와 다른 전류 루프를 변경시키면서 생성되는 저항값은 신호선(41)에 의해 제어부(50)에 인가하여 제어부(50)에서 거리 표시 및 경고음과 같은 경보신호에 의해 누유상태를 지속적으로 감지하게 된다.
즉, 본 발명은 누유발생이 되지 않은 평상시에는 도 8의 (가)에서 보는 바와 같이 튜브(46) 내에 누유감지부재(40)에 두가닥의 감지선(42)이 튜브(46)와 이격된 상태로 놓여 있고, 누유가 발생하여 튜브(46)에 용제(유류)가 접촉하게 되면 도 8의 (나)에서와 같이 튜브(46)가 내측으로 부풀어 오르게 되고, 이와 같이 튜브(46)가 점차적으로 부풀어오르면서 두가닥의 감지선(42)과 접촉하게 되면 도 8의 (다)와 같이 쇼트(short)가 발생하는 수단에 의해 누유감지신호를 제어부(50)로 인가하게 되는 것이다.
그리고 본 발명에서는 누유감지장치를 설치하기 위해 수직으로 청공한 천공부(20)와 유공관(30) 사이에 간극부(22)를 형성하고 그 간극부(22)에 모래를 채워 다공층(24)을 형성함으로서 유류탱크(10)에서 누유가 발생하여 플룸(plume)의 형식으로 확산이 되는 유류가 쉽게 스며들어 유공관(30) 내에 침투가 용이하도록 하므로 누유감지부재(40)에 의해 감지효율성을 극대화할 수 있게 된다.
또, 본 발명은 수직으로 천공된 천공부(20)에 누유감지부재(40)를 설치하는 구성이므로 누유감지부재(40)의 이상발생시에는 천공부(20) 상부를 통해 교체 및 수리가 용이하므로 안정적이고 지속적인 관리를 할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 제어부(50)를 통해 입력되는 누유감지신호를 원격지에서 무선으로 수신하여 실시간으로 누유상태를 신속하게 감지할 수 있게 되므로 편리하고 신속한 대응한 가능하게 된다.
즉, 유류탱크(10)에서 누유가 발생하는 경우에 제어부(50)를 통해 마이크로콘트롤러(60)에 누유감지신호가 전달되면 마이크로콘트롤러(60)에서는 정확한 송신이 이루어지도록 특정 레벨의 신호와 주파수를 분석하여 무선통신부(70)로 전달하고 무선통신부(70)에서 원격지에 있는 중앙제어장치(80)에 무선으로 송신하여 중앙제어장치(80)의 디스플레이 등으로 누유감지신호를 누유시간 및 누유위치 등을 실시간으로 모니터링 확인이나 경보음으로 확인할 수 있게 된다.
또한, 관리자는 중앙제어장치(80)가 설치된 장소를 벗어나게 될 때는 누유감지신호를 수신할 수 있도록 한 휴대용 무선장비(90)를 들고다니게 되면 장소에 구애됨이 없이 항상 누유감지를 실시간으로 할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 유류탱크 20 : 천공부
22 : 간극부 24 : 다공층
30 : 유공관 32 : 주벽
34 : 중공부 36 : 통공
40 : 누유감지부재 41 : 신호선
42 : 감지선 43 : 중심지지선
44 : 간격유지선 46 : 튜브
48 : 커버 50 : 제어부
52 : 지지관 54 : 받침판
56 : 제어판넬 60 : 마이크로콘트롤러
62 : 아이솔레이터(ISOLATOR) 64 : 직렬통신부
70 : 무선통신부 80 : 중앙제어장치
90 : 휴대용 무선장비

Claims (5)

  1. 유류탱크(10)의 주변에 등간격으로 수직으로 형성한 천공부(20)에 유공관(30)이 직립되게 설치되되 주벽(32)둘레에 다수의 통공(36)이 형성되어 중공부(34)와 관통되게 한 유공관(30)과;
    상기 유공관(30) 내에 길이방향으로 설치되어 용제와 화학적으로 반응하여 부풀어 오르도록 한 튜브(46)의 내부에 제어부로 신호를 전달하기 위한 두가닥의 신호선(41)과 용제(유류)를 감지하는 두가닥의 감지선(42)이 중심지지선(43)의 둘레를 따라 일정간격을 두고 꼬여있는 케이블 형태로 이루어지되 두가닥의 간격유지선(44)에 의해 상호 간격이 유지될 수 있게 하고, 상기와 같이 꼬여 있는 여섯가닥의 선은 다공성 폴리머 튜브(46)에 의해 감싸진 형태로 되어 있고, 튜브(46) 외부는 메쉬형 커버(48)가 구비된 누유감지부재(40)와;
    상기 누유감지부재(40)의 신호선(41)과 감지선(42)이 인출되어 누유를 감지할 수 있도록 제어부(50)로 인가되게 하고;
    상기 제어부(50)를 통해 입력되는 누유감지신호에 대해 정확한 송신이 이루어지도록 제어하는 마이크로콘트롤러(60)와, 상기 마이크로콘트롤러(60)에 의해 인가된 누유감지신호를 원격 감지을 위해 송신하도록 구비된 무선통신부(70)와, 상기 무선통신부(70)를 통해 수신된 누유감지신호를 원격지에서 무선수신하는 중앙제어장치(80);를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 무선 원격 감지되는 유류탱크의 수직천공 누유감지장치.

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