KR101621836B1 - 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수시스템 - Google Patents

탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수시스템 Download PDF

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Abstract

탄화수소(Hydrocarbon)를 검출하고, 검출된 위치 정보와 탄화수소 검출 정보를 실시간으로 외부 장치에 송수신할 수 있고, 가스누출 검출 정보를 기초로 경보를 발생하여 신속하게 후속조치를 취할 수 있도록 함으로써 안전을 도모할 수 있도록 한 탄화수소 검출 단말기 및 이를 이용한 가스누출 검출 및 보수시스템에 관한 것으로서, 온도를 검출하는 온도 감지부; 탄화수소를 검출하는 탄화수소 검출부; 단말기의 현재 위치를 검출하기 위한 위치 검출수단; 상기 온도 감지부 및 탄화수소 검출부 및 위치 검출수단에서 각각 검출한 정보의 표시를 제어하며, 탄화수소 검출 시 탄화수소 검출 정보와 현재 위치 정보를 매핑하여 검출 정보를 생성하고, 생성한 검출 정보의 전송을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부에서 전송된 검출 정보를 무선 신호로 만들어 송신하는 무선 통신부로 탄화수소 검출 단말기를 구현한다.

Description

탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수시스템{Gas leak detection and repair system using a hydrocarbon detection device}
본 발명은 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수시스템에 관한 것으로, 특히 탄화수소(Hydrocarbon)를 검출하고, 검출된 위치 정보와 탄화수소 검출 정보를 실시간으로 외부 장치에 송수신할 수 있고, 가스누출 검출 정보를 기초로 경보를 발생하여 신속하게 후속조치를 취할 수 있도록 함으로써 안전을 도모할 수 있도록 한 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수시스템에 관한 것이다.
화학 사고를 예방하고 유사시 신속한 대응체계를 갖추기 위한 일련의 활동으로서, LDAR(Leak Detection and Repair) 시스템을 이용한다. LDAR 시스템은 인벤토리 작성, 농도 측정, 자료 입력, 장치개선지시, 수리(교체), 누출지점에 대한 정기적인 감시와 보수 활동 등을 포함한다.
현재 LDAR 시스템은 수기 또는 로컬 데이터 수집을 통해 이루어지고 있으나, 실시간화, 누출위치감지, 통신을 통한 중앙관리, 즉각적인 위험감지를 목표로 새로운 LDAR 시스템이 요구되고 있다.
가스 누출을 감시하기 위한 종래의 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 4>에 개시되었다.
<특허문헌 1>에 개시된 종래기술은 여러 파장 대의 빛을 조사하여 가스의 종류 및 농도를 검출하는 검출부를 구비하고, 탄화수소의 농도를 측정하는 탄화수소 농도 측정 장치 및 탄화수소 측정방법을 제공한다.
<특허문헌 2>에 개시된 종래기술은 복수의 감지센서 및 열 감지기, 연기 감지기를 포함하여 가스의 누출을 감지한다. 아울러 가수가 누출되었다는 신호를 감지하는 경우에 휴대폰으로 데이터를 전송하는 전송부를 구비한다. 휴대폰으로 데이터를 전송할 때, 데이터에는 가스 농도 데이터 및 위치 데이터가 포함된다. 이러한 종래기술은 가정이나 공장에 설치되어 가스 누출을 감지하면 바로 가스를 차단하게 된다.
<특허문헌 3>에 개시된 종래기술은 가스들의 열 민감성을 이용하여 순수 가스, 바이너리 가스, 멀티 가스를 포함한 다양한 가스를 검출하는 광학적 감지 파이버를 이용한 감지 모듈을 이용하여, 가스를 식별할 수 있는 가스 검출 시스템을 제공한다.
<특허문헌 4>에 개시된 종래기술은 전력선의 표면 온도 및 각종 가스 농도를 센싱하는 센싱 노드, 센싱 노드의 위치를 통해서 위치 정보를 수집하는 수집 노드, 센싱 노드로부터의 데이터를 수집하는 수집 노드를 포함하는 중계 수단을 구비하고, 센싱과 USN 기술을 적용한 지하 전력구 전력선 온도 및 가스 감시 시스템을 제공한다.
일본공개특허 21115654호(2009.05.28. 공개) 한국공개특허 10-2011-0119199호(2011.11.02. 공개) 미국공개특허 2012-0103066호(2012.05.03. 공개) 한국공개특허 2008-0038721호(2006.10.31. 공개)
그러나 상기와 같은 종래기술은 탄화수소 또는 온도를 감지하는 센서부는 개시되어 있으나, 센서가 내장된 탄화수소검출 단말기 자체적으로 가스 누출 위치를 검출하고, 가스 검출 정보와 위치 정보를 포함한 가스 검출 정보를 RF기술을 통해 데이터 통신을 하여, 실시간으로 외부의 장치로 전송하는 것은 불가능한 단점이 있다.
특히, 종래기술들은 GPS가 수신되지 않은 위치에서, 가스 누출 검출 시 위치 정보를 생성하는 것은 불가능한 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 탄화수소(Hydrocarbon)를 검출하고, 검출된 위치 정보와 탄화수소 검출 정보를 실시간으로 외부 장치에 송수신할 수 있는 탄화수소 검출 단말기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 가스누출 검출 정보를 기초로 경보를 발생하여 신속하게 후속조치를 취할 수 있도록 함으로써 안전을 도모할 수 있도록 한 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기는 온도를 검출하는 온도 감지부; 탄화수소를 검출하는 탄화수소 검출부; 단말기의 현재 위치를 검출하기 위한 위치 검출수단; 상기 온도 감지부 및 탄화수소 검출부 및 위치 검출수단에서 각각 검출한 정보의 표시를 제어하며, 탄화수소 검출 시 탄화수소 검출 정보와 현재 위치 정보를 매핑하여 검출 정보를 생성하고, 생성한 검출 정보의 전송을 제어하는 제어부; 상기 제어부에서 전송된 검출 정보를 무선 신호로 만들어 송신하는 무선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기는 상기 제어부의 제어에 따라 검출한 각각의 정보를 화면에 표시해주는 표시부; 상기 제어부의 제어에 따라 탄화수소 또는 설정 온도 이상의 온도가 감지될 경우 경보 알람을 발생하는 알람부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기는 외부의 상용 전원을 공급받기 위한 충전 단자; 상기 충전 단자를 통해 공급되는 상용 전원을 소정의 직류 전원으로 변환하여 내장 배터리를 충전하며, 상기 내장 배터리의 충전 전원 또는 변환한 직류 전원을 전원으로 공급해주는 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 위치 검출수단은 GPS 위성을 통해 수신한 GPS 신호로부터 위치 정보를 획득하는 GPS부; 실내에 설치된 아이비컨으로부터 발신된 신호를 기초로 거리를 측정하고, 삼각측량 알고리즘을 이용하여 실내 위치를 측정하는 아이비컨 통신부 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수 시스템은 가스누출을 검출하고자 하는 현장에서 온도 및 탄화수소를 검출하고, 탄화수소가 검출되면 탄화수소 검출 정보와 위치 정보를 매핑하여 검출 정보를 생성하고, 생성한 검출 정보를 무선 신호로 만들어 송신하는 탄화수소 검출 단말기; 상기 탄화수소 검출 단말기와 RFID 방식으로 통신하여 탄화수소 검출정보를 획득하는 RFID 리더기; 상기 RFID 리더기와 네트워크로 연결되어, 원격에 위치한 탄화수소 검출 단말기로부터 검출 정보를 수신하고, 수신한 검출 정보를 GIS기반으로 화면에 표출해주어 실시간 감시 정보를 제공해주는 가스누출 검출장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 가스누출 검출장치는 수신한 검출 정보를 기초로 작업자의 위치, 정보 및 이동 경로를 애니메이션화 하여 작업자의 현재 위치 및 이동정보를 시각적으로 제공해주는 위치 정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 가스누출 검출장치는 다층 구조의 건물에서 층별 작업자의 상태를 감시하여 다층구조 감시 정보를 생성하고, 이를 화면에 표시해주는 다층구조 감시정보 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 가스누출 검출장치는 건물 외부의 시각적이며 효과적인 감시를 위해, 인공 위성 지도와 연동하여 모니터링 화면을 제공해주는 지도 맵 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 가스누출 검출장치는 각각의 장비 상태, RFID 리더기의 가동 유무, 리더기 상태 정보를 생성하여 감시 정보로 화면에 표출해주는 장비 감시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 가스누출 검출장치는 각각의 장비 상태에 대한 조회 요청 시, 각각의 장비에서 발생하는 가공 이전의 로 데이터(Raw Data)를 실시간으로 화면에 표시해주는 로 데이터 감시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 현장에 탄화수소 검출 단말기에서 탄화수소(Hydrocarbon)를 검출하고, 검출된 위치 정보와 탄화수소 검출 정보를 실시간으로 외부 장치에 송수신할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 원격에 위치한 가스누출 검출장치에서 가스누출 검출 정보를 실시간으로 감시하여 가스누출 발생 시 경보를 발생함으로써, 신속하게 후속조치를 취할 수 있도록 하여 안전을 도모해주는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 현장의 탄화수소 검출 단말기로부터 검출된 정보를 실시간으로 취합, 통계하여 사고 예방을 위한 데이터를 제공해줄 수 있는 장점도 있다.
또한, 본 발명에 따르면 원격에 설치된 각각의 장비에서 발생하는 모든 가공 이전의 데이터를 표시해줌으로써, 원격에 설치된 각각의 장비의 상태를 실시간으로 조회 및 확인할 수 있도록 도모해주는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 작업자의 위치, 정보 및 이동 경로를 애니메이션화 하여 표시해줌으로써, 작업자의 현 위치, 이동정보를 시각화하여 제공함으로써, 정확한 위치 정보를 실시간으로 확인할 수 있도록 도모해주는 장점이 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 탄화수소 검출 단말기의 전면 및 후면 예시도,
도 2는 도 1의 탄화수소 검출 단말기의 실시 예 블록 구성도,
도 3a 내지 도 3c는 탄화수소 검출 단말기의 장착 예시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수 시스템의 개략 구성도,
도 5는 도 4의 가스누출 검출장치의 실시 예 블록 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 탄화수소 검출 단말기 및 이를 이용한 가스누출 검출 및 보수 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 탄화수소 검출 단말기(100)의 전면 및 후면을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기(100)는 몸체(101)가 마련되며, 몸체(101)의 전면은 검출정보를 표시해주기 위한 표시부(102)가 구비되고, 후면은 상용 전원을 공급받기 위한 충전 단자(103)가 마련된다.
탄화수소 검출 단말기(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 표시부(102), 충전 단자(103), 전원부(104), 무선 통신부(105), GPS부(106), 아이(i)비컨 통신부(107), 제어부(108), 온도 감지부(109), 탄화수소 검출부(110), 저장부(111) 및 알람부(112)를 포함한다. 여기서 GPS부(106) 및 아이비컨 통신부(107)가 위치 검출 수단이 된다.
충전 단자(103)는 외부의 상용 전원을 공급받기 위한 충전 단자이며, 전원부(104)는 상기 충전 단자(103)를 통해 공급되는 상용 전원을 소정의 직류 전원으로 변환하여 내장 배터리를 충전하며, 상기 내장 배터리의 충전 전원 또는 변환한 직류 전원을 전원으로 공급해주는 역할을 한다. 이를 위해 전원부(104)는 정류부, 평활부, 직류/직류 컨버터 등을 포함하는 것이 바람직하다.
온도 감지부(109)는 온도를 검출하는 역할을 하며, 탄화수소 검출부(110)는 탄화수소를 검출하는 역할을 한다. 여기서 탄화수소 검출부(110)를 다른 가스 즉, CO2, H2S, O2를 검출하기 위한 센서로 대체하면, 탄화수소 이외에 검출하고자 하는 가스를 검출하는 것이 가능하다.
상기 위치 검출수단은 단말기의 현재 위치를 검출하는 역할을 한다.
이러한 위치 검출수단은 GPS 위성을 통해 수신한 GPS 신호로부터 위치 정보를 획득하는 GPS부(106); 실내에 설치된 아이비컨(iBeacon)으로부터 발신된 신호를 기초로 거리를 측정하고, 삼각측량 알고리즘을 이용하여 실내 위치를 측정하는 아이비컨 통신부(107)를 포함한다. 실외에서는 GPS를 이용하여 위치를 검출하는 것이 바람직하고, GPS신호 수신이 이루어지지 않는 건물이나 실내에서는 아이비컨을 이용하여 현재 위치를 검출하는 것이 바람직하다.
제어부(108)는 상기 온도 감지부(109) 및 탄화수소 검출부(110) 및 위치 검출수단에서 각각 검출한 정보의 표시를 제어하며, 탄화수소 검출 시 탄화수소 검출 정보와 현재 위치 정보를 매핑하여 검출 정보를 생성하고, 생성한 검출 정보의 전송을 제어하는 역할을 한다. 이러한 제어부(108)는 마이크로 컨트롤러, 마이컴, 마이크로프로세서, 중앙처리장치(CPU)와 같은 제어 장치로 구현하는 것이 바람직하다.
무선 통신부(105)는 무선 통신을 위한 안테나를 내장하며, 상기 제어부(108)에서 전송된 검출 정보를 무선 신호로 만들어 송신하는 역할을 한다. 무선 신호는 다양한 무선 신호 즉, 와이-파이, RF, 적외선, 블루투스, RFID 통신 등을 이용할 수 있으며, 본 발명에서는 RFID 통신방식을 이용하는 것으로 설명한다.
저장부(111)는 검출한 온도 정보, 위치 정보, 시간 정보, 탄화수소 검출 정보 등을 저장해 놓는 메모리를 의미하며, 알람부(112)는 상기 제어부(108)의 제어에 따라 검출한 온도가 설정온도 이상이 되거나 탄화수소 검출 시 경보를 위한 알람을 발생하는 역할을 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예인 탄화수소 검출 단말기(100)의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 탄화수소 검출 단말기(100)에 충전 단자(103)를 통해 상용 전원을 공급하면, 전원부(104)는 공급되는 상용 전원을 정류, 평활 및 직류-직류 컨버터를 이용하여 충전 전원을 만들어 내장된 배터리를 충전한다. 상용 전원이 공급되는 상태에서는 상용 전원을 변환한 직류 전원을 구동 전원으로 공급한다.
탄화수소 검출 시, 탄화수소 검출 단말기(100)를 검출 현장에 설치해두거나 작업자가 탄화수소 검출 단말기(100)를 휴대하고 작업을 하는 도중에 자연스럽게 탄화수소를 검출하게 된다.
여기서 작업자가 탄화수소 검출 단말기(100)를 휴대할 경우에는, 도 3a에 도시한 바와 같이 통상의 가슴 부착형태로 가슴에 부착하여 사용한다. 암밴드 형태로 팔에 장착할 경우에는 도 3b에 도시한 바와 같이, 별도의 암 밴드(120)를 이용하여 작업자의 팔에 장착하는 것이 바람직하다, 목걸이 형태로 목에 걸 경우에는 도 3c에 도시한 바와 같이, 별도의 목걸이(130)를 이용하여 탄화수소 검출 단말기(100)를 목에 거는 것이 바람직하다.
현장에서 탄화수소 검출 단말기(100)를 동작시키기 위해 필요에 따라 사용자를 구분할 필요가 있다. 이를 위해 사용 이전에 사용자 고유번호(ID)를 입력 수단을 통해 입력하도록 한다. 입력된 사용자 고유번호는 추후 검출 정보 전송시 원격에 위치한 가스누출 검출장치(400)로 전송됨으로써, 원격에서 실시간으로 어느 현장에 누가 작업을 하는지를 알 수 있도록 한다.
탄화수소 검출 단말기(100)가 동작을 하면, 온도 감지부(109)는 주변 온도를 검출하여 제어부(108)에 전달하게 되고, 탄화수소 검출부(110)는 탄화수소를 검출하여 제어부(108)에 전달한다. 온도 감지부(109)는 통상의 온도 센서를 이용하는 것이 바람직하다.
탄화수소 검출부(110)는 석유와 천연 가스의 주요 구성 성분으로 이루어진 탄화수소를 검출하는 탄화수소 센서이다. 탄화수소는 플라스틱, 섬유, 고무, 용매, 폭발물 및 공업용 화학약품 생산을 위한 원료뿐만 아니라 연료와 윤활제로도 사용되는 탄화수소를 검출한다. 현재 화학공장의 비산 배출원은 대부분 탄화수소를 함유하고 있어 누출 감지 및 작업자 안전(질식사 예방)을 위해 탄화수소 센서를 이용하는 것이 바람직하다.
제어부(108)는 검출되는 온도 정보 및 탄화수소 검출 정보를 저장부(111)에 실시간으로 저장함과 동시에 표시부(102)를 통해 표출해준다. 이때 검출 온도가 설정 온도 이상이 되거나 탄화수소가 검출되면 알람부(112)를 동작시켜 온도 이상이나 탄화수소 검출 상태를 작업자에게 실시간으로 알려준다. 알람 발생 시 작업자는 현재 알람 상태가 온도 이상인지 탄화수소 검출인지를 인지할 수 없는 경우가 있으므로, 표시부(102)를 통해 알람 발생 원인을 정확하게 표시해주는 것이 바람직하다.
탄화수소가 검출된 경우, 제어부(108)는 GPS부(106) 또는 아이비컨 통신부(107)를 통해 획득한 현재 위치 정보를 탄화수소 검출 정보와 매핑하여, 검출 정보를 생성한다. 이때 검출 정보는 사용자 고유번호를 포함하는 것이 바람직하다.
현재 위치가 GPS신호 수신을 할 수 있는 실외일 경우 GPS부(106)를 이용하여 위치 정보를 획득하는 것이 바람직하고, GPS신호 수신이 이루어지지 않는 지하나 실내 또는 건물 내부에서는 아이비컨 통신부(107)를 이용하여 위치 정보를 획득하는 것이 바람직하다.
GPS는 인공위성에서 방출하는 전파신호를 수신하여, 전파의 도달시간 또는 전파의 위상 차 관측에 의해 인공위성과 수신기 간의 거리를 계산함으로써, 관측점의 좌표를 구하는 위성측량 시스템을 이용하는 방식이다.
아이비컨은 애플에서 개발한 블루투스 4.0 LE 기술을 이용한 실내용 초정밀 위치기반 응용 기술이다. 일반적으로 아이비컨은 1개 이상의 아이비컨 영역을 설정하고, 3개 이상의 아이비컨으로부터 거리를 측정한 후, 삼각측량 알고리즘을 이용하여 실내 위치를 측정하는 방식이다. 아이비컨은 무선통신 지원으로 네트워크 공사도 불필요한 장점이 있으며, 배터리 내장으로 별도의 전원 공사도 필요 없으며, 송수신 범위의 조절(5cm ~ 80m)도 자유롭다는 장점이 있다.
이러한 2개의 위치 측정 방식을 이용함으로써, 본 발명은 탄화수소 검출 단말기가 실외에 있거나 지하나 건물 내부의 실내에 위치하는 경우에도, 항상 실시간으로 현재 위치를 검출하는 것이 가능하다.
상기와 같이 탄화수소가 검출되고, 현재 위치가 정확히 검출되면, 제어부(108)는 검출한 탄화수소 검출정보와 현재 위치 정보 및 단말기를 식별하기 위한 고유번호(ID)를 매핑하여 검출 정보를 생성한다. 이렇게 생성되는 검출 정보는 무선 통신부(105)에 전달된다.
무선 통신부(105)는 전달되는 검출 정보를 외부에 무선으로 전송하기 위한 무선 신호로 만들어, 송신 안테나를 통해 외부에 송신을 한다. 여기서 무선 신호는 다양한 무선 프로토콜을 이용할 수 있지만, 본 발명에서는 RFID 무선 프로토콜을 이용하는 것으로 설명한다. 특히, 900Mhz 액티브 RFID 통신 프로토콜을 이용하여 검출 정보를 외부의 장치에 무선 송신한다.
따라서 원격에 위치한 관리 장치에서 실시간으로 모든 탄화수소 검출 단말기의 검출 정보를 수집하고, 이를 분석 및 통계처리 함으로써, 가스누출을 실시간 원격 검출하고, 정확하게 관리할 수 있어, 안전성을 도모할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기는 작업자가 휴대하는 형태이므로, 하나의 건물에서도 다량으로 사용될 수 있다. 따라서 다수의 탄화수소 검출 단말기를 동시에 충전하기 위한 장치가 필요하며, 이를 위해 멀티 충전 크래들을 제공한다. 멀티 충전 크래들은 탄화수소 검출 단말기를 장착시켜 충전하기 위한 복수의 충전 슬롯, 충전 진행상황을 알려주기 위한 충전상태 알림 LED를 탑재하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수 시스템의 개략 구성도이다.
본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수 시스템은 탄화수소 검출 단말기(100), RFID 리더(200), 네트워크(300) 및 가스누출 검출장치(400)를 포함한다.
탄화수소 검출 단말기(100)는 가스누출을 검출하고자 하는 현장에서 온도 및 탄화수소를 검출하고, 탄화수소가 검출되면 탄화수소 검출 정보와 위치 정보를 매핑하여 검출 정보를 생성하고, 생성한 검출 정보를 무선 신호로 만들어 송신하는 역할을 한다. 이러한 탄화수소 검출 단말기(100)는 도 2의 구성과 동일한 구성으로 이루어져, 도 2의 탄화수소 검출 단말기와 동일하게 작용한다. 이하 탄화수소 검출 단말기(100)는 도 2의 탄화수소 검출 단말기라고 간주한다.
RFID 리더기(200)는 상기 탄화수소 검출 단말기(100)와 RFID 방식으로 통신하여 탄화수소 검출정보를 무선으로 획득하고, 획득한 검출 정보를 네트워크(300)를 통해 가스누출 검출장치(400)로 전송해주는 중계기 역할을 한다. 상기 탄화수소 검출 단말기(100)와는 900Mhz 액티브 RFID 프로토콜 방식으로 통신을 한다.
네트워크(300)는 상기 RFID 리더기(200)와 상기 가스누출 검출장치(400) 간의 데이터 송수신을 해주는 네트워크로서, 이동통신망, 공중전화망, 인터넷망, 데이터망 등 다양한 네트워크를 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 인터넷망을 사용하는 것으로 설명한다.
가스누출 검출장치(400)는 상기 RFID 리더기(200)와 네트워크(300)로 연결되어, 원격에 위치한 탄화수소 검출 단말기(100)로부터 검출 정보를 수신하고, 수신한 검출 정보를 GIS기반으로 화면에 표출해주어 실시간 감시 정보를 제공해주는 역할을 한다.
이러한 가스누출 검출장치(400)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 RFID 리더기(200)와 통신을 하기 위한 통신부(401), 관리자가 특정 위치의 현황, 통계 정보, 이력 등을 조회하기 위한 조회부(402), 원격의 탄화수소 검출 단말기(100)로부터 검출한 검출정보를 데이터베이스에 저장하기 위한 검출정보 저장부(404), 조회 결과 정보, 검출 정보, 통계 정보, 알람 발생 정보 등을 화면에 표출하기 위한 표시부(410), 탄화수소 검출 단말기로부터 검출한 검출 정보의 저장 및 관리, 통계 및 분석, 조회 및 표시 제어와 같이 가스누출 검출에 대한 전반적인 관리를 제어하는 관리 제어부(403)를 포함한다.
또한, 가스누출 검출장치(400)는 검출 정보를 기초로 작업자의 위치, 정보 및 이동 경로를 애니메이션화 하여 작업자의 현재 위치 및 이동정보를 시각적으로 제공해주는 위치 정보 생성부(405), 다층 구조의 건물에서 층별 작업자의 상태를 감시하여 다층구조 감시 정보를 생성하고, 이를 화면에 표시해주는 다층구조 감시정보 생성부(406), 건물 외부의 시각적이며 효과적인 감시를 위해, 인공 위성 지도와 연동하여 모니터링 화면을 제공해주는 지도 맵 제공부(407), 각각의 장비 상태, RFID 리더기(200)의 가동 유무, 리더 상태 정보를 생성하여 감시 정보로 화면에 표출해주는 장비 감시부(408) 및 각각의 장비 상태에 대한 조회 요청 시, 각각의 장비에서 발생하는 가공 이전의 로 데이터(Raw Data)를 실시간으로 화면에 표시해주는 로 데이터 감시부(409)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수 시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 탄화수소 검출 단말기(100)는 특정 장소, 건물 등에서 가스(예를 들어, 탄화수소)를 검출하게 되고, 탄화수소가 검출되면 탄화수소 검출정보와 위치 정보 및 단말기 고유번호를 포함한 검출 정보를 생성하여 RFID 프로토콜 통신 방식의 무선 신호로 송출한다.
중계기 역할을 하는 RFID 리더기(200)는 복수의 탄화수소 검출 단말기와 무선 통신을 하여, 탄화수소 검출 정보를 수집하고, 이를 네트워크(300)를 통해 실시간으로 가스누출 검출장치(400)로 전송한다.
가스누출 검출장치(400)의 통신부(401)는 RFID 리더기(200)로부터 전송되는 검출 정보를 수신하여 관리 제어부(403)에 전달한다. 관리 제어부(403)는 수신한 검출 정보를 검출정보 저장부(404)를 통해 데이터베이스에 저장한다.
그리고 검출한 정보를 분석하여 가스누출 정보(탄화수소 검출정보)이면, 알람을 발생하여 관리자가 실시간으로 가스누출이 발생한 위치 및 상황을 인지하도록 한다. 도 5에는 알람 발생 장치에 대해서 표시하지는 않았지만, 본 발명에서는 알람 발생을 위한 알람 발생 장치가 구비된 것으로 간주를 한다. 필요에 따라 경보 데이터를 등록된 관리자의 휴대폰으로 문자 메시지나 푸시 메시지 형태로 전송하는 것도 가능하다. 이로써 관리자가 관리 시스템을 항상 주시하지 않아도, 실시간으로 가스누출에 대한 알람을 인지할 수 있게 되는 것이다.
한편, 가스누출을 관리하는 관리자는 조회부(402)를 통해 특정 위치의 가스누출 현황, 통계 정보, 이력 등을 조회할 수 있다. 특히, 이력 조회는 실시간 및 특정 시간대 태그 상태, 위치를 검색할 수 있으며, 이동 경로 등을 시각화하여 플레이할 수 있어, 사고 및 특정 동선을 체크할 수도 있다.
조회 결과 정보, 검출 정보, 통계 정보, 알람 발생 정보 등은 표시부(410)를 통해 화면에 표출되므로, 관리자는 용이하게 현황을 한눈에 파악할 수 있다.
아울러 위치 정보 생성부(405)는 검출 정보를 기초로 작업자의 위치, 정보 및 이동 경로를 애니메이션화 하여 작업자의 현재 위치 및 이동정보를 시각적으로 제공해준다. 이러한 위치 정보를 통해 가스누출이 발생한 지역의 정확한 위치정보를 실시간으로 확인하는 것이 가능하며, 이후 신속하게 후속 조치를 취함으로써, 가스누출로 인한 대형 사고를 신속하게 예방할 수 있게 된다.
또한, 다층구조 감시정보 생성부(406)는 다층 구조의 건물에서 층별 작업자의 상태를 감시하여 다층구조 감시 정보를 생성하고, 이를 화면에 표시해준다. 예컨대, 다층 구조를 갖는 건물일 경우, 각 블록별 작업자, 층별 작업자 상태 등을 구분하여, 층별 감시 화면을 화면에 표출해준다. 따라서 관리자는 하나의 건물이 다층으로 이루어지고, 다수의 작업자가 각각의 블록에서 작업을 하는 경우에는, 한눈에 각 층별 작업자의 상황 등을 일목요연하게 확인할 수 있다.
또한, 지도 맵 제공부(407)는 건물 외부의 시각적이며 효과적인 감시를 위해, 인공 위성 지도와 연동하여 모니터링 화면을 제공해준다. 특히, 가스누출이 검출된 위치 정보를 구글과 같은 인공위성 지도와 연동하여, 모니터링 화면에 가스누출 위치정보를 디스플레이해준다. 따라서 관리자는 현장에 가지 않고서도 현장과 동일한 상황을 원격에서 확인 및 감시할 수 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 특징으로서 각각의 장비를 실시간으로 감시할 수 있다는 것이다. 예컨대, 장비 감시부(408)는 각각의 장비 상태, 리더기의 가동 유무, 리더기 상태 정보를 생성하여 감시 정보로 화면에 표출해준다. 이로써 관리자는 실시간으로 현장에 설치된 각각의 장비 상태를 정확하게 인지할 수 있으며, 장비의 이상 발생시 신속하게 보수를 요청함으로써, 항상 가스누출 검출에 만전을 기할 수 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징으로서 장비에서 발생하는 데이터를 실시간으로 조회할 수 있다는 것이다. 예컨대, 로 데이터 감시부(409)는 각각의 장비 상태에 대한 조회 요청 시, 각각의 장비에서 발생하는 가공 이전의 모든 로 데이터(Raw Data)를 실시간으로 화면에 표시해준다.
이러한 운영 소프트웨어를 통해 관리자는 실시간으로 모든 현장의 가스누출 상태를 원격에서 확인할 수 있으며, 장비 이상 시 신속하게 조치를 취하여 보수에도 만전을 기할 수 있고, 가스누출 검출시에도 신속하게 경보라든지 후속 조치를 취함으로써, 대형 사고를 예방할 수 있게 되는 것이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 원격에서 현장의 가스누출을 실시간으로 관리하고, 현장의 단말기에서 가스누출 검출시 위치정보와 가스검출 정보를 원격에 실시간으로 전송하도록 하는 기술에 적용된다.
100: 탄화수소 검출 단말기
105: 무선 통신부
106: GPS부
107: 아이비컨 통신부
108: 제어부
109: 온도 감지부
110: 탄화수소 검출부
112: 알람부
200: RFID 리더기
300: 네트워크
400: 가스누출 검출장치
402: 조회부
403: 관리 제어부
405: 위치정보 생성부
406: 다층구조 감시정보 생성부
407: 지도 맵 제공부
408: 장비 감시부
409: 로 데이터 감시부

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 가스누출을 검출하고자 하는 현장에서 온도 및 탄화수소를 검출하고, 탄화수소가 검출되면 탄화수소 검출 정보와 위치 정보를 매핑하여 검출 정보를 생성하고, 생성한 검출 정보를 무선 신호로 만들어 송신하는 탄화수소 검출 단말기;
    상기 탄화수소 검출 단말기와 RFID 방식으로 통신하여 탄화수소 검출정보를 획득하는 RFID 리더기; 및
    상기 RFID 리더기와 네트워크로 연결되어, 원격에 위치한 탄화수소 검출 단말기로부터 검출 정보를 수신하고, 수신한 검출 정보를 GIS기반으로 화면에 표출해주어 실시간 감시 정보를 제공해주는 가스누출 검출장치를 포함하고,
    상기 탄화수소 검출 단말기는 단말기의 현재 위치를 검출하기 위한 위치 검출수단; 검출 온도와 검출 탄화수소 및 위치 검출수단에서 각각 검출한 정보의 표시를 제어하며, 탄화수소 검출 시 탄화수소 검출 정보와 현재 위치 정보를 매핑하여 검출 정보를 생성하고, 생성한 검출 정보의 전송을 제어하는 제어부; 상기 제어부에서 전송된 검출 정보를 무선 신호로 만들어 송신하는 무선 통신부; 상기 제어부의 제어에 따라 검출한 각각의 정보를 화면에 표시해주는 표시부; 상기 제어부의 제어에 따라 탄화수소 또는 설정 온도 이상의 온도가 감지될 경우 경보 알람을 발생하는 알람부; 외부의 상용 전원을 공급받기 위한 충전 단자; 전원을 공급해주는 전원부를 포함하고,
    상기 위치 검출수단은 GPS 위성을 통해 수신한 GPS 신호로부터 위치 정보를 획득하는 GPS부; 실내에 설치된 아이비컨(iBeacon)으로부터 발신된 신호를 기초로 거리를 측정하고, 삼각측량 알고리즘을 이용하여 실내 위치를 측정하는 아이비컨 통신부 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하며,
    상기 가스누출 검출장치는 수신한 검출 정보를 기초로 작업자의 위치, 정보 및 이동 경로를 애니메이션화 하여 작업자의 현재 위치 및 이동정보를 시각적으로 제공해주는 위치 정보 생성부; 장비 상태의 조회 요청 시, 각각의 장비에서 발생하는 가공 이전의 로 데이터(Raw Data)를 실시간으로 화면에 표시해주는 로 데이터 감시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 가스누출 검출장치는 다층 구조의 건물에서 층별 작업자의 상태를 감시하여 다층구조 감시 정보를 생성하고, 이를 화면에 표시해주는 다층구조 감시정보 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수시스템.
  9. 청구항 5에 있어서, 상기 가스누출 검출장치는 건물 외부의 시각적이며 효과적인 감시를 위해, 인공 위성 지도와 연동하여 모니터링 화면을 제공해주는 지도 맵 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수시스템.
  10. 청구항 5에 있어서, 상기 가스누출 검출장치는 각각의 장비 상태, RFID 리더기의 가동 유무, 리더기 상태 정보를 생성하여 감시 정보로 화면에 표출해주는 장비 감시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 검출 단말기를 이용한 가스누출 검출 및 보수시스템.



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