KR101770254B1 - 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템 - Google Patents

탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템 Download PDF

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Abstract

탄화수소(Hydrocarbon)를 검출하고, 스마트폰을 이용하여 검출된 위치 정보와 탄화수소 검출 정보를 실시간으로 통신사망을 통해 클라우드 서버에 전송하며, 가스누출 검출 정보를 기초로 경보를 발생하여 신속하게 후속조치를 취할 수 있도록 함으로써 안전을 도모할 수 있도록 한 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템에 관한 것으로서, 가스누출을 검출하고자 하는 현장에서 탄화수소를 검출하고, 탄화수소가 검출되면 탄화수소 검출신호를 근거리 무선통신 신호로 변환하여 송신하는 탄화수소 검출 단말기; 상기 탄화수소 검출 단말기와 근거리 무선 통신으로 접속하여 상기 탄화수소 검출신호를 수신하고, 상기 수신한 탄화수소 검출신호를 분석하며, 탄화수소 분석정보와 위치 정보를 합하여 탄화수소 검출정보를 생성하여 원격에 위치한 클라우드 서버로 전송하는 스마트폰; 및 상기 스마트폰과 이동통신사망으로 접속하여, 상기 스마트폰에서 전송된 탄화수소 검출정보를 GIS 기반으로 화면에 표출해주어 실시간 탄화수소 감시 정보를 제공해주는 클라우드 서버를 포함하여, 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템을 구현한다.

Description

탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템{Gas leak detection system using smart-phone and hydrocarbon detection device}
본 발명은 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템에 관한 것으로, 특히 탄화수소(Hydrocarbon)를 검출하고, 스마트폰을 이용하여 검출된 위치 정보와 탄화수소 검출 정보를 실시간으로 통신사망을 통해 클라우드 서버에 전송하며, 가스누출 검출 정보를 기초로 경보를 발생하여 신속하게 후속조치를 취할 수 있도록 함으로써 안전을 도모할 수 있도록 한 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템에 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 5>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.
<특허문헌 5> 에 개시된 종래기술은 휴대할 수 있는 소형 고효율 가스센서 모듈을 개발하고, 이 모듈을 휴대 단말기에 연결하여 가스 센서 모듈에서 생성한 가스정보를 휴대단말기에 표시할 수 있도록 한 휴대단말기를 이용한 저전력 가스센서 모듈 및 그를 이용한 가스 측정 방법을 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) 대한민국 등록특허 10-1362430호(2014.02.06. 등록)
그러나 상기와 같은 종래기술은 탄화수소 또는 온도를 감지하는 센서부는 개시되어 있으나, 센서가 내장된 탄화수소검출 단말기에서 스마트폰과 연동하여 가스 검출 정보를 스마트폰에 전송하는 것은 불가능한 단점이 있다.
또한, <특허문헌 5> 에 개시된 종래기술은 가스센서 모듈에서 가스 분석 프로그램을 내장하고, 직접 검출한 가스를 분석하므로, 가스센서 모듈의 구성이 복잡하다는 단점이 있다.
또한, <특허문헌 5> 에 개시된 종래기술은 스마트폰을 이용하여 가스 검출에 대한 경보 발생이 불가능하고, 스마트폰을 이용하여 가스 검출 정보를 통신사망을 통해 원격의 클라우드 서버에 전송하는 것도 불가능한 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 탄화수소(Hydrocarbon)를 검출하고, 스마트폰을 이용하여 검출된 위치 정보와 탄화수소 검출 정보를 실시간으로 통신사망을 통해 클라우드 서버에 전송할 수 있도록 한 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템을 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 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기는 탄화수소를 검출하는 탄화수소 검출부; 탄화수소 검출신호를 저장하는 저장부; 상기 탄화수소 검출신호의 저장 및 전송을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 탄화수소 검출신호를 근거리 무선 통신신호로 변환하여 송신하는 무선 통신부를 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.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템은 가스누출을 검출하고자 하는 현장에서 탄화수소를 검출하고, 탄화수소가 검출되면 탄화수소 검출신호를 근거리 무선통신 신호로 변환하여 송신하는 탄화수소 검출 단말기; 상기 탄화수소 검출 단말기와 근거리 무선 통신으로 접속하여 상기 탄화수소 검출신호를 수신하고, 상기 수신한 탄화수소 검출신호를 분석하며, 탄화수소 분석정보와 위치 정보를 합하여 탄화수소 검출정보를 생성하여 원격에 위치한 클라우드 서버로 전송하는 스마트폰; 상기 스마트폰과 이동통신사망으로 접속하여, 상기 스마트폰에서 전송된 탄화수소 검출정보를 GIS 기반으로 화면에 표출해주어 실시간 탄화수소 감시 정보를 제공해주는 클라우드 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 탄화수소 검출 단말기는 탄화수소를 검출하는 탄화수소 검출부; 탄화수소 검출신호를 저장하는 저장부; 상기 탄화수소 검출신호의 저장 및 전송을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 탄화수소 검출신호를 근거리 무선 통신신호로 변환하여 송신하는 무선 통신부; 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 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 스마트폰은 상기 탄화수소 검출 단말기와 근거리 무선 통신으로 접속하여 탄화수소 검출신호를 전송받기 위한 근거리 통신부; 현재 위치 정보를 작업자의 위치 정보로 생성하는 GPS 모듈; 상기 근거리 통신부를 통해 수신한 탄화신호 검출신호를 저장된 탄화수소 분석 프로그램으로 분석하는 탄화수소 분석부; 상기 탄화수소 분석부에서 분석한 탄화수소 분석정보와 상기 GPS 모듈에서 생성된 위치 정보를 조합하여 탄화수소 검출정보를 생성하고, 이를 원격의 클라우드 서버로 전송토록 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 탄화수소 검출정보를 통신사망을 통해 원격의 클라우드 서버로 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스마트폰은 상기 제어부의 제어에 따라 상기 탄화수소 검출에 대한 알람을 발생하는 알람부; 상기 제어부의 제어에 따라 탄화수소 검출정보를 화면에 표시해주는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 클라우드 서버는 다층 구조의 건물에서 층별 작업자의 상태를 감시하여 다층구조 감시 정보를 생성하고, 이를 화면에 표시해주는 다층구조 감시정보 생성부; 건물 외부의 시각적이며 효과적인 감시를 위해, 인공위성 지도와 연동하여 모니터링 화면을 제공해주는 지도 맵 제공부; 각각의 장비 상태의 조회 요청 시, 각각의 장비에서 발생하는 가공 이전의 로 데이터(Raw Data)를 실시간으로 화면에 표시해주는 로 데이터 감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 탄화수소 단말기에서는 탄화수소(Hydrocarbon)만을 검출하고, 스마트폰을 이용하여 검출된 위치 정보와 탄화수소 검출 정보를 실시간으로 통신사망을 통해 클라우드 서버에 전송할 수 있도록 함으로써, 탄화수소 단말기의 구조를 단순화하고 구현 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 가스누출 검출 정보를 기초로 경보를 발생하여 신속하게 후속조치를 취할 수 있도록 함으로써 안전을 도모할 수 있는 장점도 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 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템의 개략 구성도,
도 4는 도 3의 스마트폰의 실시 예 블록 구성도,
도 5는 도 4의 클라우드 서버의 실시 예 블록 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
<실시 예 1>
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, 탄화수소 검출부(101), 저장부(102), 충전 단자(103), 전원부(104), 제어부(106) 및 무선 통신부(107)를 포함한다.
탄화수소 검출부(101)는 탄화수소를 검출하는 역할을 한다. 여기서 탄화수소 검출부(101)를 다른 가스 즉, CO2, H2S, O2를 검출하기 위한 센서로 대체하면, 탄화수소 이외에 검출하고자 하는 가스를 검출하는 것이 가능하다.
저장부(102)는 상기 탄화수소 검출신호를 저장하는 역할을 하며, 제어부(106)는 상기 탄화수소 검출신호의 저장 및 전송을 제어하는 역할을 한다. 이러한 제어부(106)는 마이크로 컨트롤러, 마이컴, 마이크로프로세서, 중앙처리장치(CPU)와 같은 제어 장치로 구현하는 것이 바람직하다.
무선 통신부(107)는 상기 제어부(106)의 제어에 따라 상기 탄화수소 검출신호를 근거리 무선 통신신호로 변환하여 송신하는 역할을 한다. 여기서 근거리 무선 통신 프로토콜로서 블루투스를 이용할 수 있다.
충전 단자(103)는 외부의 상용 전원을 공급받기 위한 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. 전원부(104)는 정류부, 평활부, 직류/직류 컨버터 등을 포함하는 것이 바람직하다.
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 직률-직류 컨버터를 이용하여 충전 전원을 만들어 내장된 배터리를 충전한다. 상용 전원이 공급되는 상태에서는 상용 전원을 변환한 직류 전원을 구동 전원으로 공급한다.
탄화수소 검출 방법은 탄화수소 검출 단말기(100)를 검출 현장에 설치해두거나 작업자가 탄화수소 검출 단말기(100)를 휴대하고 작업을 하는 도중에 자연스럽게 탄화수소를 검출한다.
여기서 작업자가 탄화수소 검출 단말기(100)를 휴대할 경우에는, 통상의 가슴 부착형태로 가슴에 부착하여 사용한다. 다른 방법으로 암밴드 형태로 작업자의 팔에 장착하여 사용하는 것도 가능하고, 목걸이 형태로 하여 목에 걸어 사용하는 것도 가능하다.
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 클라우드 서버(400)로 전송됨으로써, 원격에서 실시간으로 어느 현장에 누가 작업을 하는지를 알 수 있도록 한다.
탄화수소 검출 단말기(100)가 동작을 하면, 탄화수소 검출부(101)는 탄화수소를 검출하여 제어부(106)에 전달한다. 탄화수소 검출부(101)는 석유와 천연가스의 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(106)는 탄화수소가 검출되면 탄화수소 검출신호를 저장부(102)에 실시간으로 저장한다. 필요에 따라 표시부를 통해 표출해주는 것도 가능하다.
탄화수소가 검출된 경우, 제어부(106)는 무선 통신부(107)를 통해 탄화수소 검출신호를 근거리 무선 통신 즉, 블루투스를 통해 송출하도록 제어한다.
이렇게 송출되는 탄화수소 검출신호는 블루투스로 연동하는 작업자 또는 관리자의 스마트폰으로 전송된다. 탄화수소 검출 신호에는 탄화수소 검출량, 사용자 고유번호를 포함하는 것이 바람직하다.
스마트폰은 실시간으로 탄화수소 검출 단말기와 블루투스를 통해 연동하여, 탄화수소 검출신호를 수신하고, 이를 분석하여 가스누출에 대한 알람을 발생하고, 이동통신망을 통해 원격에 위치한 클라우드 서버로 탄화수소 검출 정보를 전송한다.
이로써 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.
<실시 예2>
도 3은 본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템의 개략 구성도이다.
본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템은 탄화수소 검출 단말기(100), 스마트폰(200), 통신망(300) 및 클라우드 서버(400)를 포함한다.
탄화수소 검출 단말기(100)는 가스누출을 검출하고자 하는 현장에서 탄화수소를 검출하고, 탄화수소가 검출되면 탄화수소 검출신호를 근거리 무선통신 신호로 변환하여 송신하는 역할을 한다.
이러한 탄화수소 검출 단말기(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 탄화수소를 검출하는 탄화수소 검출부(101); 탄화수소 검출신호를 저장하는 저장부(102); 상기 탄화수소 검출신호의 저장 및 전송을 제어하는 제어부(106); 상기 제어부(106)의 제어에 따라 상기 탄화수소 검출신호를 근거리 무선 통신신호로 변환하여 송신하는 무선 통신부(107); 외부의 상용 전원을 공급받기 위한 충전 단자(103); 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 전원부(104)를 포함한다.
스마트폰(200)은 상기 탄화수소 검출 단말기(100)와 근거리 무선 통신으로 접속하여 상기 탄화수소 검출신호를 수신하고, 상기 수신한 탄화수소 검출신호를 분석하며, 탄화수소 분석정보와 위치 정보를 합하여 탄화수소 검출정보를 생성하여 원격에 위치한 클라우드 서버(400)로 전송하는 역할을 한다. 이러한 스마트폰(200)은 작업자가 휴대하거나 작업자가 휴대한다.
상기 스마트폰(200)은 상기 탄화수소 검출 단말기(100)와 근거리 무선 통신으로 접속하여 탄화수소 검출신호를 전송받기 위한 근거리 통신부(201); 현재 위치 정보를 작업자의 위치 정보로 생성하는 GPS 모듈(205); 상기 근거리 통신부(201)를 통해 수신한 탄화신호 검출신호를 저장된 탄화수소 분석 프로그램으로 분석하는 탄화수소 분석부(206); 상기 탄화수소 분석부(206)에서 분석한 탄화수소 분석정보와 상기 GPS 모듈(205)에서 생성된 작업자의 위치 정보를 조합하여 탄화수소 검출정보를 생성하고, 이를 원격의 클라우드 서버(400)로 전송토록 제어하는 제어부(204); 상기 제어부(204)의 제어에 따라 상기 탄화수소 검출정보를 통신사망을 통해 원격의 클라우드 서버(400)로 전송하는 통신부(203)를 포함한다.
또한, 상기 스마트폰(200)은 상기 제어부(204)의 제어에 따라 상기 탄화수소 검출에 대한 알람을 발생하는 알람부(207); 상기 제어부(204)의 제어에 따라 탄화수소 검출정보를 화면에 표시해주는 표시부(208)를 더 포함한다.
클라우드 서버(400)는 상기 스마트폰(200)과 이동통신사망(300)으로 접속하여, 상기 스마트폰(200)에서 전송된 탄화수소 검출정보를 GIS 기반으로 화면에 표출해주어 실시간 탄화수소 감시 정보를 제공해주는 역할을 한다.
이러한 클라우드 서버(400)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 스마트폰(200)과 통신망(300)을 통해 데이터를 송수신하기 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), 스마트폰(200)으로부터 검출한 탄화수소 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, 상기 클라우드 서버(400)는 다층 구조의 건물에서 층별 작업자의 상태를 감시하여 다층구조 감시 정보를 생성하고, 이를 화면에 표시해주는 다층구조 감시정보 생성부(406); 건물 외부의 시각적이며 효과적인 감시를 위해, 인공위성 지도와 연동하여 모니터링 화면을 제공해주는 지도 맵 제공부(407); 각각의 장비 상태의 조회 요청 시, 각각의 장비에서 발생하는 가공 이전의 로 데이터(Raw Data)를 실시간으로 화면에 표시해주는 로 데이터 감시부(409)를 더 포함한다.
또한, 상기 클라우드 서버(400)는 검출 정보를 기초로 작업자의 위치, 정보 및 이동 경로를 애니메이션화 하여 작업자의 현재 위치 및 이동정보를 시각적으로 제공해주는 위치 정보 생성부(405), 각각의 장비 상태 정보, 탄화수소 검출 단말기의 동작 상태 정보를 생성하여 감시 정보로 화면에 표출해주는 장비 감시부(408)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템의 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 검출신호 및 단말기 고유번호(ID로서 작업자 구분 정보임)를 포함한 검출 신호를 블루투스를 이용한 근거리 무선 통신 신호로 송출한다.
여기서 탄화수소 검출 단말기(100)는 탄화수소만을 검출하고, 이를 근거리 무선 신호로 출력하는 근거리 무선 통신모듈만을 이용하여 구현함으로써, 단말기의 구현을 단순화하고 단말기 구현 비용을 최소화한다.
작업자가 휴대한 스마트폰(200) 또는 관리자가 휴대한 스마트폰(200)은 근거리 통신부(201)에서 상기 탄화수소 검출 단말기(100)와 블루투스를 이용한 근거리 무선 통신으로 접속하여, 탄화수소 검출신호를 수신한다.
수신한 탄화수소 검출신호는 제어부(204)에 전달되며, 제어부(204)는 전달되는 탄화수소 검출신호를 저장부(202)에 저장함과 동시에 탄화수소 분석부(206)에 전달한다.
탄화수소 분석부(206)는 상기 제어부(204)에서 전달되는 탄화수소 검출신호를 저장부(202)에 미리 저장된 탄화수소 분석용 프로그램으로 분석한다. 여기서 탄화수소 분석이란 탄화수소량 등을 분석하는 것을 의미한다.
상기 탄화수소 분석부(206)에서 분석한 탄화수소 분석결과 정보는 제어부(201)에 전달되며, 제어부(204)는 이를 표시부(208)에 표시함과 동시에 알람부(207)를 제어한다.
알람부(207)는 상기 제어부(204)의 제어에 따라 동작하여 탄화수소 검출에 대한 알람을 발생한다. 이로써 스마트폰을 휴대한 작업자 또는 관리자는 탄화수소가 검출되는 것을 인지하게 된다. 이후, 신속하게 후속 조치를 취함으로써 탄화수소로부터 안전을 도모한다.
한편, 스마트폰(204)은 상기 탄화수소 분석부(206)에서 분석한 탄화수소 검출정보를 저장부(202)에 저장함과 동시에 GPS 모듈(205)을 통해 현재 위치 정보를 획득한다. 그리고 현재 위치 정보를 작업자의 위치 정보로 설정하고, 설정한 작업자의 위치 정보와 상기 탄화수소 검출정보를 조합하여 탄화수소 검출정보를 생성한다. 여기서 탄화수소 검출 정보에는 검출한 탄화수소량, 작업자의 위치 정보, 작업자 정보를 포함하는 것이 바람직하다. 이렇게 생성되는 탄화수소 검출정보는 통신부(203)를 통해 통신망(300)으로 전송되어, 원격에 위치한 클라우드 서버(400)로 전송된다.
즉, 스마트폰(200)은 탄화수수 검출정보와 작업자의 위치 정보 및 작업자 정보를 실시간으로 이동통신사의 통신망(300)을 이용하여 원격에 위치한 클라우드 서버(400)로 전송한다.
상기 클라우드 서버(400)의 통신부(401)는 상기 통신망(300)과 접속하여, 상기 스마트폰(200)으로부터 송출된 탄화수소 검출정보를 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, 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, 인공위성 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, 탄화수소 검출 단말기의 가동 유무 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, 현장에서 스마트폰을 이용하여 가스검출 단말기와 근거리 무선 통신을 통해 가스누출을 실시간으로 검출하여 작업자 또는 관리자에게 알람을 발생하는 기술에 적용된다.
100: 탄화수소 검출 단말기
101: 탄화수소 검출부
106: 제어부
107: 무선 통신부
200: 스마트폰
201: 근거리 통신부
203: 통신부
204: 제어부
205: GPS 모듈
206: 탄화수소 분석부
207: 알람부
208: 표시부
400: 클라우드 서버
402: 조회부
403: 관리 제어부
405: 위치정보 생성부
406: 다층구조 감시정보 생성부
407: 지도 맵 제공부
408: 장비 감시부
409: 로 데이터 감시부

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용하여 가스누출을 검출하는 시스템으로서,
    가스누출을 검출하고자 하는 현장에서 탄화수소를 검출하고, 탄화수소가 검출되면 탄화수소 검출신호를 근거리 무선통신 신호로 변환하여 송신하는 탄화수소 검출 단말기;
    상기 탄화수소 검출 단말기와 근거리 무선 통신으로 접속하여 상기 탄화수소 검출신호를 수신하고, 상기 수신한 탄화수소 검출신호를 분석하며, 탄화수소 분석정보와 위치 정보를 합하여 탄화수소 검출정보를 생성하여 원격에 위치한 클라우드 서버로 전송하는 스마트폰; 및
    상기 스마트폰과 이동통신사망으로 접속하여, 상기 스마트폰에서 전송된 탄화수소 검출정보를 인공위성 지도와 연동하여 모니터링 화면에 표출해주어 실시간 탄화수소 감시 정보를 제공해주는 클라우드 서버를 포함하고,
    상기 클라우드 서버는 다층 구조의 건물에서 층별 작업자의 상태를 감시하여 다층구조 감시 정보를 생성하고, 이를 화면에 표시해주는 다층구조 감시정보 생성부; 건물 외부의 시각적이며 효과적인 감시를 위해, 인공위성 지도와 연동하여 모니터링 화면을 제공해주는 지도 맵 제공부; 각각의 장비 상태의 조회 요청 시, 각각의 장비에서 발생하는 가공 이전의 로 데이터(Raw Data)를 실시간으로 화면에 표시해주는 로 데이터 감시부; 검출 정보를 기초로 작업자의 위치, 정보 및 이동 경로를 애니메이션화하여 작업자의 현재 위치 및 이동정보를 시각적으로 제공해주는 위치 정보 생성부; 각각의 장비 상태 정보, 탄화수소 검출 단말기의 동작 상태 정보를 생성하여 감시 정보로 화면에 표출해주는 장비 감시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템.
  4. 청구항 3에서, 상기 탄화수소 검출 단말기는 탄화수소를 검출하는 탄화수소 검출부; 탄화수소 검출신호를 저장하는 저장부; 상기 탄화수소 검출신호의 저장 및 전송을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 탄화수소 검출신호를 근거리 무선 통신신호로 변환하여 송신하는 무선 통신부; 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 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템.
  5. 청구항 3에서, 상기 스마트폰은 상기 탄화수소 검출 단말기와 근거리 무선 통신으로 접속하여 탄화수소 검출신호를 전송받기 위한 근거리 통신부; 현재 위치 정보를 작업자의 위치 정보로 생성하는 GPS 모듈; 상기 근거리 통신부를 통해 수신한 탄화신호 검출신호를 저장된 탄화수소 분석 프로그램으로 분석하는 탄화수소 분석부; 상기 탄화수소 분석부에서 분석한 탄화수소 분석정보와 상기 GPS 모듈에서 생성된 위치 정보를 조합하여 탄화수소 검출정보를 생성하고, 이를 원격의 클라우드 서버로 전송토록 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 탄화수소 검출정보를 통신사망을 통해 원격의 클라우드 서버로 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템.
  6. 청구항 5에서, 상기 스마트폰은 상기 제어부의 제어에 따라 상기 탄화수소 검출에 대한 알람을 발생하는 알람부; 상기 제어부의 제어에 따라 탄화수소 검출정보를 화면에 표시해주는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 검출 단말기 및 스마트폰을 이용한 가스누출 검출시스템.





  7. 삭제
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