KR101791618B1

KR101791618B1 - Dual type apparatus for measuring gas

Info

Publication number: KR101791618B1
Application number: KR1020170016124A
Authority: KR
Inventors: 김승광; 조범석; 김종민; 김성태
Original assignee: (주)씨앤에스아이; 주식회사 유아이티
Priority date: 2017-02-06
Filing date: 2017-02-06
Publication date: 2017-10-31

Abstract

본 발명은 일종 이상의 가연성 가스를 측정하여 가스 측정값을 생성하는 제1 센서부 및 제2 센서부를 포함하는 듀얼 센서부, 가스 농도 테이블을 참조하여 가스 측정값을 가스 농도에 대한 측정 데이터로 변환하는 데이터 변환부 및 제1 센서부와 제2 센서부의 측정 데이터를 상호 비교하여 측정 데이터의 오차를 감소시키거나, 듀얼 센서부의 동작에 대한 장애 여부를 판별하는 측정 제어부를 포함하여, 측정 데이터의 오차를 감소시키면서 듀얼 센서부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입의 가스 측정 장치를 개시한다.The present invention relates to a dual sensor unit including a dual sensor unit including a first sensor unit and a second sensor unit for measuring at least one kind of combustible gas to generate a gas measurement value, a gas concentration table for converting the gas measurement value into measurement data for the gas concentration And a measurement controller for comparing the measurement data of the first sensor unit and the second sensor unit to reduce the error of the measurement data or to determine whether the operation of the dual sensor unit is abnormal or not, And the operation of the dual sensor unit is controlled while reducing the temperature of the gas sensor.

Description

[0001] DUAL TYPE APPARATUS FOR MEASURING GAS [0002]

본 발명은 듀얼 타입의 가스 측정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 듀얼 센서부에서 측정된 측정 데이터를 상호 비교하여 측정 데이터의 오차를 감소시키면서 듀얼 센서부의 동작을 제어하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a dual-type gas measurement apparatus, and more particularly, to a technique for controlling the operation of a dual sensor unit while reducing measurement error by comparing measured data measured by a dual sensor unit.

가스 충전소는 압축천연가스(CNG: Compressed Natural Gas) 또는 액화석유가스(LPG: Liquefied Petroleum Gas) 등 가스 연료를 보관하고, 대중 교통 수단인 버스와 택시에 가스 연료를 공급하는 시설이며, 가스로 구동되는 일반 차량에 가스 연료를 공급하는 시설이다.Gas filling stations store gas fuels such as compressed natural gas (CNG) or liquefied petroleum gas (LPG), and supply gas fuel to buses and taxis, which are public transportation means, Which is a facility that supplies gas fuel to a conventional vehicle.

가스 연료는 휘발유 또는 경유에 비해 공급 가격이 낮고, 탄소 배출량이 낮아 친환경적이며, 차량 연료계통의 수명을 연장시키는 연료이므로, 자동차 업계는 지속적으로 가스 차량을 생산하고 있고, 가스 충전소는 가스 차량 보급의 증가로 인해 증설되고 있다.The gas industry is constantly producing gas vehicles, because gas fuels are lower prices than gasoline or diesel, they are environmentally friendly because they have low carbon emissions, and they extend the life span of vehicle fuel systems. Which is increasing.

그러나 가스 연료는 휘발유 또는 경유보다 끓는점이 낮아 기체 상태로 있기 때문에 가스 폭발 위험이 있는 문제점이 있다. 실제로 국내에서 여러 건의 가스 화재 폭발 사고가 발생하였다. 1998년 10월에는 익산에서 가스 충전소 화재 폭발 사고가 발생하였고, 2012년 9월에는 구미 산업공단 주변에서 가스 충전소 화재 폭발 사고가 발생하였으며, 최근 2015년 11월에는 함안에서 가스 충전소 화재 폭발 사고가 발생하였다. 가스 폭발 사고는 물적 및 인적 피해가 동반된다.However, since the gas fuel has a boiling point lower than that of gasoline or light oil, it is in a gaseous state, and thus there is a risk of gas explosion. In fact, several gas fire explosions occurred in Korea. In October 1998, a fire explosion occurred in the gas filling station in Iksan, and in September 2012, a fire explosion occurred in the gas filling station near the Gumi Industrial Complex. In November 2015, a fire explosion occurred in the gas filling station in Haman Respectively. Gas explosion accidents are accompanied by physical and personal damage.

가스 충전소는 위험 요소 및 노후 정도와 관계가 없이 1년에 1회의 정기검사만 실시되고 있으나, 노후화가 계속 진행되고 있으므로, 화재 폭발의 위험성이 증가하는 문제점이 있다.The gas filling station has only one regular inspection once a year regardless of the risk factors and the degree of aging, but the risk of fire explosion increases because the aging continues.

최근에는 가스 화재 폭발 사고의 피해를 최소화하기 위해 실시간으로 가스 연료의 누출을 감지하는 센서 기술들이 개발되고 있고, 가스 충전소를 실시간으로 모니터링하는 기술들이 개발되고 있다.In recent years, sensor technologies have been developed to detect the leakage of gaseous fuel in real time in order to minimize the damage of the gas fire explosion accident, and technologies for monitoring the gas filling station in real time are being developed.

특허문헌 1은 가스 충전소 안전 관리 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 가스 충전소 설비들의 압력, 온도 및 진동을 측정하는 다종의 센서를 이용하여 가스 충전소 설비의 이상 상태를 모니터링하는 기술이 개시되어 있다.Patent Document 1 discloses a method and system for safety management of a gas filling station, and discloses a technique for monitoring an abnormal condition of a gas filling station facility by using various sensors for measuring pressure, temperature and vibration of gas filling station facilities.

특허문헌 1은 가스 화재 폭발 사고가 발생한 후 동반되는 압력, 온도 및 진동을 측정하는 것이고, 가스 화재 폭발 사고를 알리는 사후조치를 모니터링하는 것이며, 가스 화재 폭발 사고의 피해를 줄일 수 있다.Patent Document 1 is to measure the pressure, temperature and vibration accompanying a gas fire explosion accident and to monitor the post-fire action to notify a gas fire explosion accident and to reduce the damage of gas fire explosion accident.

그러나 특허문헌 1은 가스 충전소의 화재 폭발 사고가 발생하기 전에 미리 모니터링하여 가스 화재 폭발 사고를 사전에 예방하거나, 위험 상황을 인지 및 전파 등 사전조치를 취하여 인명 피해를 최소화 또는 방지하지 못하는 문제점이 있다.Patent Document 1, however, has a problem in that it can not minimize or prevent damage to persons by monitoring before a fire explosion accident of a gas filling station occurs in advance to prevent a gas fire explosion accident or taking precautions such as recognition and propagation of a dangerous situation .

1. 한국등록특허 제10-1046300호(2011.06.28.)1. Korean Registered Patent No. 10-1046300 (June 28, 2011)

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 산소, 프로판, 수소, 메탄, 부탄 및 이산화탄소 등 일종 이상의 가연성 가스를 측정하여 측정 데이터의 정확성을 증가시키는 가스 측정 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a gas measuring device for measuring one or more kinds of combustible gas such as oxygen, propane, hydrogen, methane, butane and carbon dioxide to increase the accuracy of measurement data.

본 발명은 센서 오동작을 대처하거나, 신뢰가 있는 측정 데이터를 제공하는 듀얼 타입의 가스 측정 장치를 제공한다.The present invention provides a dual-type gas measurement device that copes with sensor malfunctions or provides reliable measurement data.

본 발명은 2차적인 가스 화재 폭발 사고를 예방하기 위해 방폭형 구조를 갖는 가스 측정 장치 또는 데이터 수집 장치를 제공한다.The present invention provides a gas measurement device or data collection device having an explosion-proof structure for preventing a secondary gas fire explosion accident.

상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명의 가스 충전소의 설정된 영역에 배치되어 가연성 가스를 측정하는 가스 측정 장치는, 일종 이상의 가연성 가스를 측정하여 가스 측정값을 생성하는 제1 센서부 및 제2 센서부를 포함하는 듀얼 센서부; 가스 농도 테이블을 참조하여 가스 측정값을 가스 농도에 대한 측정 데이터로 변환하는 데이터 변환부; 상기 제1 센서부와 제2 센서부의 측정 데이터를 상호 비교하여 측정 데이터의 오차를 감소시키거나, 듀얼 센서부의 동작에 대한 장애 여부를 판별하는 측정 제어부 및 상기 측정 데이터와 측정 제어부의 동작 처리 정보를 데이터 수집 장치로 전송하는 RF 통신부를 포함하여, 상기 측정 데이터의 오차를 감소시키면서 듀얼 센서부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.A gas measuring device for measuring a combustible gas disposed in a predetermined region of a gas filling station of the present invention for solving the above problem comprises a first sensor portion for measuring one or more types of combustible gas and generating a gas measurement value, A dual sensor part including a part; A data conversion unit for converting the gas measurement value into the measurement data for the gas concentration with reference to the gas concentration table; A measurement controller for comparing measurement data of the first sensor unit and the second sensor unit to reduce an error of the measurement data or determining whether the operation of the dual sensor unit is faulty, And an RF communication unit for transmitting the data to the data collecting unit, wherein the operation of the dual sensor unit is controlled while reducing the error of the measurement data.

상기 측정 제어부는 각각의 센서부 별로 측정 데이터를 누적하여 측정 데이터 간의 회귀선을 연산하고, 측정 데이터가 회귀선을 기준으로 설정된 회귀 오차율 허용범위에 포함되면 측정 데이터를 유효 데이터로 판별하며, 회귀 오차율 허용범위에 미포함되면 회귀선을 참조하여 측정 데이터를 예측 데이터로 보정하거나 노이즈 데이터로 처리하는 오차 보정 수단을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The measurement control unit accumulates measurement data for each sensor unit and calculates a regression line between the measurement data. If the measurement data is included in the regression error rate allowable range set on the basis of the regression line, the measurement data is determined as valid data, and the regression error rate allowable range And error correction means for correcting the measurement data into predictive data or processing it as noise data with reference to the regression line.

상기 오차 보정 수단은 제1 센서부와 제2 센서부의 측정 데이터에서 동 시간 대의 노이즈 데이터가 동시에 발생하고, 제1 센서부의 노이즈 데이터와 제2 센서부의 노이즈 데이터의 차가 설정된 유효 오차율 허용범위에 포함되면 노이즈 데이터를 유효 데이터로 처리하는 것을 특징으로 할 수 있다.When the noise data of the same time period is simultaneously generated in the measurement data of the first sensor unit and the second sensor unit and the difference between the noise data of the first sensor unit and the noise data of the second sensor unit is included in the effective error rate allowable range And the noise data is processed as valid data.

상기 측정 제어부는 제1 센서부의 측정 데이터와 제2 센서부의 측정 데이터의 차가 설정된 오동작 오차율 허용범위에 미포함되거나, 듀얼 센서부의 출력전압을 측정하여 설정된 출력 변동률 허용범위에 미포함되면 듀얼 센서부의 장애를 인지하는 장애 인지 수단을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.If the difference between the measured data of the first sensor unit and the measured data of the second sensor unit is within the allowable error rate tolerance range or the output voltage of the dual sensor unit is measured and is within the allowable range of the output fluctuation rate, And a failure recognition means for detecting a failure.

상기 측정 제어부는 듀얼 센서부의 동작을 초기화시키고, 제1 센서부의 측정 데이터와 제2 센서부의 측정 데이터의 차가 설정된 데이터 오차율 허용범위에 미포함되면 듀얼 센서부의 동작을 재 초기화시켜 듀얼 센서부를 교정시키는 동작 교정 수단을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Wherein the measurement control unit initializes the operation of the dual sensor unit, and when the difference between the measurement data of the first sensor unit and the measurement data of the second sensor unit falls within the set tolerance range of the data error rate, the dual sensor unit is reinitialized to calibrate the dual sensor unit. And means for determining whether or not the device is in operation.

본 발명의 가스 측정 장치는 태양열 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 저장하고, 듀얼 센서부의 전원을 공급하는 슬레이브 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The gas measuring apparatus of the present invention may further include a slave power unit for converting solar energy into electrical energy and storing the solar energy and supplying power to the dual sensor unit.

본 발명은 산소, 프로판, 수소, 메탄, 부탄 및 이산화탄소 등 일종 이상의 가연성 가스를 측정하여 측정 데이터의 정확성을 향상시키는 가스 측정 장치를 제공함으로써, 가스 폭발 사고가 발생할 수 있는 가능성을 사전에 감지할 수 있다.The present invention provides a gas measuring device that measures one or more combustible gases such as oxygen, propane, hydrogen, methane, butane, and carbon dioxide to improve the accuracy of measurement data, so that the possibility of gas explosion can be detected in advance have.

본 발명은 하나의 센서 오동작 시 다른 센서로 대신하는 듀업 타입의 가스 측정 장치를 제공하여 오동작이 되는 센서의 교체 또는 수리 시간을 제공할 수 있고, 시스템의 안정도를 향상시킬 수 있다.The present invention provides a gas measurement device of a duck-up type in which one sensor is replaced by another sensor in case of a malfunction of one sensor, thereby providing a replacement or repair time of a malfunctioning sensor and improving the stability of the system.

본 발명은 제1 센서부와 제2 센서부의 측정 데이터를 상호 비교하여 측정 데이터의 오차를 보정하여 측정 데이터의 오차를 감소시킬 수 있고, 측정 데이터의 정확성을 향상시킬 수 있다. The present invention can reduce the error of the measurement data by correcting the error of the measurement data by comparing the measurement data of the first sensor unit and the second sensor unit, thereby improving the accuracy of the measurement data.

본 발명은 방폭형 구조를 갖는 가스 측정 장치 또는 데이터 수집 장치를 제공함으로써, 2차적인 가스 화재 폭발 사고를 예방할 수 있다.The present invention can prevent a secondary gas fire explosion accident by providing a gas measuring device or a data collecting device having an explosion-proof structure.

도 1은 복수 개의 가스 충전소 현장 시스템을 관제하는 통합 관제 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 가스 충전소 현장 시스템을 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 가스 측정 장치(100)를 도시한 블록도이다.
도 4는 도 2의 데이터 수집 장치를 도시한 블록도이다.
도 5는 도 2의 가스 충전소 모니터링 장치를 도시한 블록도이다.
도 6은 도 5의 모니터링 표시부를 도시한 예이다.
도 7은 도 1의 통합 관제 시스템을 도시한 블록도이다.
도 8은 가스 충전소 현장 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.Figure 1 shows an integrated control system for controlling a plurality of gas filling station field systems.
Figure 2 shows the gas filling station field system of Figure 1;
3 is a block diagram showing the gas measurement apparatus 100 of FIG.
4 is a block diagram illustrating the data acquisition device of FIG.
Figure 5 is a block diagram illustrating the gas filling station monitoring apparatus of Figure 2;
6 is an example showing the monitoring display unit of Fig.
7 is a block diagram illustrating the integrated control system of FIG.
8 is a flow chart illustrating a method of operating a gas filling station field system.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and accompanying drawings, but the present invention is not limited to or limited by the embodiments.

도 1은 복수 개의 가스 충전소 현장 시스템을 관제하는 통합 관제 시스템을 도시한 것으로서, 통합 관제 시스템(500)은 복수 개의 가스 충전소 현장 시스템(10-1, 10-2, …, 10-M)을 통합 관제한다.FIG. 1 illustrates an integrated control system for controlling a plurality of gas filling station field systems, wherein the integrated control system 500 includes a plurality of gas filling station field systems 10-1, 10-2, ..., 10-M integrated Control.

통합 관제 시스템(500)은 복수 개의 가스 충전소 현장 시스템(10-1, 10-2, …, 10-M)을 통합적으로 모니터링하거나, 각각의 가스 충전소 별로 위험 상황 시뮬레이션 또는 위험 상황 인지 알고리즘을 도출함으로써, 1차적으로 가스 화재 폭발을 사전에 방지할 수 있고, 2차적으로 발생할 수 있는 피해를 최소화할 수 있다.Integrated control system 500 can be used to monitor a plurality of gas filling station site systems 10-1, 10-2, ..., 10-M either integrally or by deriving a risk situation simulation or a hazard situation awareness algorithm for each gas filling station , It is possible to prevent the gas fire explosion in advance and to minimize the secondary damage.

도 2는 도 1의 가스 충전소 현장 시스템을 도시한 것으로서, 가스 충전소 현장 시스템(10)은 가스 충전소 현장에 설치되고, 통합 관제 시스템(500)은 원격 지역에 설치된다.Figure 2 shows the gas filling station field system of Figure 1, in which the gas filling station field system 10 is installed at the gas filling station site and the integrated control system 500 is installed at the remote location.

가스 충전소 현장 시스템(10)은 가스 측정 장치(100), 위험 알림 확인 장치(200), 데이터 수집 장치(300) 및 가스 충전소 모니터링 장치를 포함한다.The gas filling station field system 10 includes a gas measurement device 100, a risk alert confirmation device 200, a data acquisition device 300 and a gas filling station monitoring device.

가스 측정 장치(100)는 가연성 가스를 측정하는 장치이다. 위험 알림 확인 장치(200)는 가스 충전소 현장의 영상을 촬상하는 영상 촬상 장치(210), 가스 충전소 모니터링 장치(400)에서 생성되는 위험 상황 정보 표시하는 디스플레이 장치(220) 및 위험 상황을 알리는 위험 알람 장치(230)를 포함한다.The gas measuring device 100 is a device for measuring a combustible gas. The risk alert checking device 200 includes a video imaging device 210 for capturing an image of a gas filling station site, a display device 220 for displaying dangerous situation information generated by the gas filling station monitoring device 400, Device 230 as shown in FIG.

데이터 수집 장치(300)는 가스 측정 장치(100)에서 측정된 데이터와 영상 촬상 장치(210)에서 촬상된 영상 데이터를 수집하여 가스 충전소 모니터링 장치(400)로 전송한다.The data collecting apparatus 300 collects the data measured by the gas measuring apparatus 100 and the image data captured by the image capturing apparatus 210 and transmits the collected data to the gas filling station monitoring apparatus 400.

데이터 수집 장치(300)는 마스터로 동작되고, 가스 측정 장치(100)는 슬레이브로 동작된다. 데이터 수집 장치(300)는 그룹을 설정하여 복수 개의 가스 측정 장치(100-1, 100-2, …, 100-N)로부터 측정 데이터를 수집한다. 데이터 수집 장치(300)는 가스 충전소 현장 크기에 따라 복수 개일 수 있다.The data collecting apparatus 300 is operated as a master, and the gas measuring apparatus 100 is operated as a slave. The data collection device 300 sets a group to collect measurement data from a plurality of gas measurement devices 100-1, 100-2, ..., 100-N. The data collecting device 300 may be plural depending on the size of the gas filling station.

가스 충전소 모니터링 장치(400)는 측정 데이터와 영상 데이터를 참조하여 가스 충전소를 모니터링한다.The gas filling station monitoring apparatus 400 monitors the gas filling station with reference to the measurement data and the image data.

도 3은 도 2의 가스 측정 장치(100)를 도시한 블록도로서, 가스 측정 장치(100)는 듀얼 센서부(110), 데이터 변환부(130) 및 측정 제어부(170)를 포함한다.FIG. 3 is a block diagram illustrating the gas measurement apparatus 100 of FIG. 2. The gas measurement apparatus 100 includes a dual sensor unit 110, a data conversion unit 130, and a measurement control unit 170.

듀얼 센서부(110)는 일종 이상의 가연성 가스를 측정하여 가스 측정값을 생성하고, 제1 센서부(111) 및 제2 센서부(112)를 포함하여 듀얼 타입의 센서로 이루어진다.The dual sensor unit 110 comprises a dual sensor including a first sensor unit 111 and a second sensor unit 112. The dual sensor unit 110 measures at least one kind of combustible gas to generate a gas measurement value.

일종 이상의 가연성 가스는 산소(O₂), 프로판(C₃H₈), 수소(H₂), 메탄(CH₄), 부탄(C₄H₁₀), 이산화탄소(CO₂) 중 하나 이상을 포함한다.The combustible gas more than one kinds of comprises at least one of oxygen (O _2), propane (C ₃ H _8), hydrogen (H _2), methane (CH _4), butane (C ₄ H _10), carbon dioxide (CO ₂₎ .

본 발명은 일종 이상의 가연성 가스를 측정하여 측정 데이터의 정확성을 증가시킬 수 있고, 가스 폭발 사고가 발생할 수 있는 가능성을 사전에 감지할 수 있다.The present invention can increase the accuracy of measurement data by measuring one or more types of flammable gas and can detect the possibility of a gas explosion accident in advance.

제1 센서부(111)는 일종 이상의 가연성 가스를 감지하기 위해 다종의 센서를 포함할 수 있고, 제2 센서부(111)는 제1 센서부(111)와 동일한 구성으로 이루어진다.The first sensor unit 111 may include various kinds of sensors for sensing one or more types of combustible gas and the second sensor unit 111 may have the same configuration as the first sensor unit 111.

제1 센서부(111)는 반도체식 센서, 열전식 센서 및 전기화학식 센서 중 하나 이상의 다종의 센서를 포함한다.The first sensor unit 111 includes at least one of a semiconductor sensor, a thermoelectric sensor, and an electrochemical sensor.

반도체식 센서는 가스가 반도체 표면에 화학적으로 흡착될 때 반도체의 전기 전도도가 변화하는 원리로 구동되어 가연성 가스를 측정한다.Semiconductor sensors are driven by the principle that the electrical conductivity of the semiconductor changes when the gas is chemically adsorbed to the surface of the semiconductor to measure the combustible gas.

열전식 센서는 가스의 가연성, 비열 또는 열전도도의 차이에 따라 검출 소자의 온도 변화를 유발시켜 전기적 저항이 변화하는 원리로 구동되어 가연성 가스를 측정한다. 열전식 센서는 비열이 높은 가스의 농도를 측정하거나, 가스 조성의 변화 추이를 측정하는 용도로 사용될 수 있다.The thermoelectric sensor measures the flammable gas by operating the principle that the electrical resistance changes by causing the temperature change of the detecting element depending on the difference of flammability, specific heat or thermal conductivity of gas. The thermoelectric sensor can be used to measure the concentration of gas with a high specific heat or to measure the change in gas composition.

전기화학식 센서는 산화 환원 반응 시 발생하는 전자의 양을 측정하는 원리로 구동되어 가연성 가스를 측정한다.The electrochemical sensor is driven by the principle of measuring the amount of electrons generated during the redox reaction to measure the combustible gas.

본 발명의 가스 측정 장치(100)는 가스 측정값을 디지털 신호값으로 처리하는 신호 처리부(120)를 더 포함할 수 있다. 신호 처리부(120)는 아날로그 신호값일 수 있으므로, 아날로그 신호를 디지털 신호로 처리하는 아날로그 디지털 변환기(ADC: Analog to Digital Converter)를 포함한다.The gas measurement apparatus 100 of the present invention may further include a signal processing unit 120 for processing the gas measurement value into a digital signal value. Since the signal processing unit 120 may be an analog signal value, the signal processing unit 120 includes an analog to digital converter (ADC) for processing an analog signal into a digital signal.

데이터 변환부(130)는 가스 농도 테이블을 참조하여 가스 측정값을 가스 농도에 대한 측정 데이터로 변환한다.The data conversion unit 130 converts the gas measurement value into the measurement data on the gas concentration with reference to the gas concentration table.

가스 농도 테이블은 가연성 가스 별로 가스 측정값을 가스 농도로 변환한 가스 농도값을 포함한다.The gas concentration table includes the gas concentration value obtained by converting the gas measurement value into the gas concentration by the combustible gas.

본 발명의 가스 측정 장치(100)는 내장형 메모리(160)를 더 포함할 수 있고, 내장형 메모리(160)는 가스 농도 테이블을 저장한다.The gas measuring apparatus 100 of the present invention may further include a built-in memory 160, and the built-in memory 160 stores a gas concentration table.

측정 제어부(170)는 제1 센서부(111)와 제2 센서부(112)의 측정 데이터를 상호 비교하여 측정 데이터의 오차를 보정하여 측정 데이터의 오차를 감소시킨다.The measurement control unit 170 compares the measurement data of the first sensor unit 111 and the second sensor unit 112 with each other to correct the error of the measurement data, thereby reducing the error of the measurement data.

측정 제어부(170)는 오차 보정 수단(171), 장애 인지 수단(172), 동작 교정 수단(173) 및 동작 제어 수단(174)을 포함할 수 있다.The measurement control unit 170 may include an error correction unit 171, a failure recognition unit 172, an operation correction unit 173 and an operation control unit 174. [

오차 보정 수단(171)은 제1 센서부(111)와 제2 센서부(112)의 측정 데이터의 오차율을 감소시키는 수단으로서, 각각의 센서부(111, 112) 별로 측정 데이터를 누적하여 측정 데이터 간의 회귀선을 연산하고, 측정 데이터가 회귀선을 기준으로 설정된 회귀 오차율 허용범위에 포함되면 측정 데이터를 유효 데이터로 판별하며, 회귀 오차율 허용범위에 미포함되면 회귀선을 참조하여 측정 데이터를 예측 데이터로 보정하거나 노이즈 데이터로 처리한다.The error correction means 171 is a means for reducing the error rate of the measurement data of the first sensor unit 111 and the second sensor unit 112. The error correction means 171 accumulates measurement data for each of the sensor units 111 and 112, And if the measurement data is included in the allowable range of the regression error rate based on the regression line, it is determined that the measured data is valid data. If the measured data is not within the allowable range of the regression error rate, the measurement data is corrected to the predicted data by referring to the regression line, And processes it as data.

오차 보정 수단(171)은 회귀선을 연산하기 위하여 최소 10개 이상의 측정 데이터를 누적할 수 있고, 누적된 측정 데이터 간의 제곱합을 연산하여 제곱합을 최소로 하는 회귀선을 연산할 수 있다. 또한 오차 보정 수단(171)은 측정 데이터가 회귀선을 기준으로 3% 이내로 오차율 허용범위에 포함되면 측정 데이터를 유효 데이터로 판별할 수 있다.The error correction means 171 can accumulate a minimum of 10 measurement data to compute the regression line and calculate a regression line that minimizes the sum of squares by calculating the sum of squares between the accumulated measurement data. Also, the error correction means 171 can determine the measurement data as valid data when the measured data is within the allowable error rate range of 3% or less based on the regression line.

오차 보정 수단(171)은 제1 센서부(111)와 제2 센서부(112)의 유효 데이터 또는 예측 데이터 간의 평균을 연산하여 듀얼 측정 데이터의 오차를 감소시킬 수 있다.The error correcting unit 171 may calculate an average between the valid data or the predictive data of the first sensor unit 111 and the second sensor unit 112 to reduce the error of the dual measurement data.

오차 보정 수단(171)은 제1 센서부(111)와 제2 센서부(112)의 측정 데이터에서 동 시간 대의 노이즈 데이터가 동시에 발생하고, 제1 센서부(111)의 노이즈 데이터와 제2 센서부(112)의 노이즈 데이터의 차가 설정된 유효 오차율 허용범위에 포함되면 노이즈 데이터를 유효 데이터로 처리할 수 있다. 유효 오차율 허용범위를 1% 이하일 수 있다.The error correcting means 171 generates noise data of the same time in the measurement data of the first sensor portion 111 and the second sensor portion 112 at the same time and the noise data of the first sensor portion 111 and the noise data of the second sensor portion 111, The noise data can be processed as valid data if the difference of the noise data of the unit 112 is included in the set acceptable error rate allowable range. The effective error rate tolerance can be less than 1%.

오차 보정 수단(171)은 회귀선을 연산하고, 설정된 주기 동안 회귀선을 후속적인 측정 데이터에 적용할 수 있다.The error correcting means 171 can calculate the regression line and apply the regression line to the subsequent measurement data for the set period.

본 발명은 제1 센서부(111)와 제2 센서부(112)의 측정 데이터를 상호 비교하여 측정 데이터의 오차를 보정하여 측정 데이터의 오차를 감소시킬 수 있고, 측정 데이터의 정확성을 향상시킬 수 있다.The present invention can reduce the error of the measurement data by correcting the error of the measurement data by comparing the measurement data of the first sensor unit 111 and the second sensor unit 112 to improve the accuracy of the measurement data have.

장애 인지 수단(172)은 제1 센서부(111)의 측정 데이터와 제2 센서부(112)의 측정 데이터의 차가 설정된 오동작 오차율 허용범위에 미포함되거나, 듀얼 센서부(110)의 출력전압을 측정하여 설정된 출력 변동률 허용범위에 미포함되면 듀얼 센서부(110)의 장애를 인지한다.The failure recognition means 172 may be configured to detect a difference between the measurement data of the first sensor unit 111 and the measurement data of the second sensor unit 112 within the allowable error rate tolerance range, And detects the failure of the dual sensor unit 110 when the output variation rate is within the tolerable range of the output variation rate set by the user.

장애 인지 수단(172)은 제1 센서부(111)의 측정 데이터와 제2 센서부(112)의 측정 데이터의 차가 설정된 오동작 오차율 허용범위에 미포함되면 제1 센서부(111)와 제2 센서부(112) 중 하나가 오동작하는 것으로 판별할 수 있고, 누적된 측정 데이터의 변화량을 비교하여 오동작 하는 센서부를 알아낼 수 있다.When the difference between the measurement data of the first sensor unit 111 and the measurement data of the second sensor unit 112 falls within the allowable error rate tolerance range, the failure recognition unit 172 detects the failure of the first sensor unit 111 and the second sensor unit 112, It is possible to determine that one of the sensor units 112 is malfunctioning, and can detect the sensor unit that malfunctions by comparing the amount of change of the accumulated measurement data.

장애 인지 수단(172)은 듀얼 센서부(110)의 오동작이나 전기적인 손상을 판별하기 위해 듀얼 센서부(110)의 출력전압을 측정할 수 있다.The fault recognition means 172 may measure the output voltage of the dual sensor unit 110 to determine malfunction or electrical damage of the dual sensor unit 110.

동작 교정 수단(173)은 듀얼 센서부(110)의 특성대로 교정하는 수단으로서, 듀얼 센서부(110)의 동작을 초기화시키고, 제1 센서부(111)의 측정 데이터와 제2 센서부(112)의 측정 데이터의 차가 설정된 데이터 오차율 허용범위에 미포함되면 듀얼 센서부의 동작을 재 초기화시켜 듀얼 센서부를 교정한다. 데이터 오차율 허용범위는 1% 이하일 수 있다.The operation correcting unit 173 initializes the operation of the dual sensor unit 110 and corrects the measurement data of the first sensor unit 111 and the measurement data of the second sensor unit 112 Is within the allowable range of the set data error rate, the operation of the dual sensor unit is reinitialized to calibrate the dual sensor unit. The data error rate tolerance may be less than 1%.

동작 제어 수단(174)은 하나의 센서부에서 장애가 발생하면 다른 하나의 센서로만 동작되도록 제어한다.The operation control unit 174 controls the operation of the other sensor only when a failure occurs in one sensor unit.

본 발명의 가스 측정 장치(100)는 RF 통신부(140)를 더 포함할 수 있다. RF 통신부(140)는 무선 통신을 통하여 측정 데이터를 데이터 수집 장치(300)로 전송한다. The gas measuring apparatus 100 of the present invention may further include an RF communication unit 140. The RF communication unit 140 transmits measurement data to the data collection device 300 through wireless communication.

RF 통신부(140)는 측정 제어부(170)의 처리 결과에 따른 동작 처리 정보를 데이터 수집 장치(300)로 전송한다.The RF communication unit 140 transmits the operation processing information according to the processing result of the measurement control unit 170 to the data collecting apparatus 300.

데이터 수집 장치(300)는 동작 처리 정보를 가스 충전소 모니터링 장치(400)로 전송하고, 가스 충전소 모니터링 장치(400) 동작 처리 정보를 분석하여 가스 측정 장치(100)의 상태를 판별한다. 예를 들어 가스 충전소 모니터링 장치(400)는 동작 처리 정보에 기반하여 장애 정보를 생성하고, 장애 정보를 가스 충전소 관리자의 단말기로 전송한다. 예를 들어 가스 충전소 관리자는 센서 오동작과 관련된 장애 정보를 확인하여 오동작이 되는 센서를 교체 또는 수리할 수 있다.The data collecting apparatus 300 transmits the operation processing information to the gas filling station monitoring apparatus 400 and analyzes the operation processing information of the gas filling station monitoring apparatus 400 to determine the state of the gas measuring apparatus 100. For example, the gas filling station monitoring apparatus 400 generates the fault information based on the operation process information and transmits the fault information to the terminal of the gas filling station administrator. For example, the gas filling station manager can check the malfunction information related to sensor malfunction and replace or repair the malfunctioning sensor.

본 발명은 하나의 센서 오동작 시 다른 센서로 대신하는 듀업 타입의 가스 측정 장치(100)를 제공하여 오동작이 되는 센서의 교체 또는 수리 시간을 제공할 수 있고, 시스템의 안정도를 향상시킬 수 있다.The present invention can provide a gas measurement device (100) of a duck type that replaces another sensor when one sensor malfunctions, thereby providing a replacement or repair time of a malfunctioning sensor and improving the stability of the system.

RF 통신부(140)는 이동통신망 등 와이파이의 주파수 대역보다 낮은 RF 433MHz 대역을 사용하여 신호간섭이 낮고, 페어링을 위한 절차가 없으며, 사용자의 설정에 대응하는 통신규칙에 의해 동작되고, 주택가 등 장애물이 많은 지역에서 신호 전달이 우수하다.The RF communication unit 140 uses the RF 433 MHz band, which is lower than the frequency band of the Wi-Fi, such as the mobile communication network, so that the signal interference is low and there is no procedure for pairing. The RF communication unit 140 operates according to a communication rule corresponding to the setting of the user, Signal transmission is excellent in many regions.

본 발명의 가스 측정 장치(100)는 슬레이브 전원부(150)를 더 포함할 수 있다. 슬레이브 전원부(150)는 태양열 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 저장하고, 듀얼 센서부(110)의 전원을 공급한다.The gas measuring apparatus 100 of the present invention may further include a slave power source unit 150. The slave power supply unit 150 converts solar energy into electrical energy and stores it, and supplies power to the dual sensor unit 110.

슬레이브 전원부(150)는 집열판을 통하여 태양열 에너지를 집열하고, 전력 변환부를 통하여 태양열 에너지를 전기 에너지로 변환하며, 배터리를 통하여 전기 에너지를 저장한다.The slave power supply unit 150 collects solar energy through a heat collecting plate, converts solar energy into electrical energy through a power conversion unit, and stores electrical energy through the battery.

슬레이브 전원부(150)는 과충전을 보호하는 과충전 보호부, 과방전을 보호하는 과방전 보호부, 충전되는 에너지의 양을 측정하는 충전 측정부 및 배터리의 충전 상태를 표시하는 상태 표시부를 포함한다.The slave power supply unit 150 includes an overcharge protection unit for protecting the overcharge, an over discharge protection unit for protecting the over discharge, a charge measurement unit for measuring the amount of energy to be charged, and a status display unit for displaying the state of charge of the battery.

슬레이브 전원부(150)는 실시간으로 집열판에 집열되는 태양열 에너지의 전류량을 측정하고, 배터리의 전기 에너지의 충전량을 측정하여 태양열 에너지 대비 유효 전기 에너지 충전량을 확인할 수 있다.The slave power source unit 150 can measure the amount of solar energy to be collected on the heat collecting plate in real time and measure the amount of electric energy of the battery to check the amount of charged electric energy relative to the amount of solar energy.

슬레이브 전원부(150)는 배터리의 전력을 사용하는 시간을 설정하는 스케줄 설정 수단을 포함하고, 듀얼 센서부(110)의 전원 공급뿐만 아니라 다른 기기의 전원 공급을 제어하는 전원 릴레이 수단을 포함하며, 데이터 수집 장치(300)에 의해 원격 제어될 수 있다.The slave power supply unit 150 includes schedule setting means for setting a time for using the battery power and power supply relay means for controlling the power supply of the other sensor as well as the power supply of the dual sensor unit 110, And may be remotely controlled by the collection device 300. [

본 발명의 가스 측정 장치(100)는 방폭형 하우징(180) 구조를 가지는 것을 특징으로 한다. 방폭형 하우징(180)은 가스 화재 폭발이 발생하면 가스 측정 장치(100)의 내부의 회로를 보호하고, 2차적인 가스 화재 폭발을 방지할 수 있다.The gas measuring apparatus (100) of the present invention is characterized by having an explosion-proof housing (180) structure. The explosion-proof housing 180 protects the internal circuit of the gas measuring device 100 when a gas fire explosion occurs, and can prevent a secondary gas fire explosion.

도 4는 도 2의 데이터 수집 장치를 도시한 블록도로서, 데이터 수집 장치(300)는 데이터 통신부(310) 및 통신 제어부(330)를 포함한다.FIG. 4 is a block diagram showing the data collecting apparatus of FIG. 2. The data collecting apparatus 300 includes a data communicating unit 310 and a communication controlling unit 330.

데이터 통신부(310)는 가스 충전소의 설정된 영역에 배치되는 각각의 가스 측정 장치(100-1, 100-2, …, 100-N)의 측정 데이터를 수신하여 가스 충전소 모니터링 장치(400)로 전송한다.The data communication unit 310 receives the measurement data of each of the gas measuring devices 100-1, 100-2, ..., 100-N disposed in the predetermined area of the gas filling station and transmits the measurement data to the gas filling station monitoring device 400 .

데이터 통신부(310)는 Unicast, Multicast, Broadcast 및 그룹화 통신 방식으로 가스 측정 장치(100)와 통신할 수 있다.The data communication unit 310 can communicate with the gas measurement device 100 in a Unicast, Multicast, Broadcast, and group communication manner.

데이터 통신부(310)는 RF 모듈(311), 시리얼 모듈(312) 및 이더넷 모듈(313)을 포함한다. RF 모듈(311)은 가스 측정 장치(100)와의 통신을 수행하기 위한 RF 인터페이스를 제공하고, 시리얼 모듈(312) 또는 이더넷 모듈(313)은 가스 충전소 모니터링 장치(400)와 통신을 수행하기 위한 유무선 인터페이스를 제공한다.The data communication unit 310 includes an RF module 311, a serial module 312, and an Ethernet module 313. The RF module 311 provides an RF interface for communicating with the gas measuring device 100 and the serial module 312 or the Ethernet module 313 provides an RF interface for performing communication with the gas filling station monitoring device 400, Interface.

통신 제어부(330)는 고유의 개별 ID를 가지는 가스 측정 장치(100)와의 장애가 발생하면 가스 측정 장치(100)의 동작 상태와 네트워크 상태를 제어한다.The communication control unit 330 controls the operation state and the network state of the gas measurement apparatus 100 when a failure occurs with the gas measurement apparatus 100 having a unique ID.

데이터 수집 장치(300)와 다수의 가스 측정 장치(100-1, 100-2, …, 100-N)는 1:N의 네트워크를 가지므로, 통신 제어부(330)는 다수의 가스 측정 장치(100-1, 100-2, …, 100-N)에 대하여 고유의 개별 ID를 부여한다.Since the data collecting apparatus 300 and the plurality of gas measuring apparatuses 100-1, 100-2, ..., and 100-N have a 1: N network, the communication control unit 330 may include a plurality of gas measuring apparatuses 100 -1, 100-2, ..., 100-N.

통신 제어부(330)는 가스 측정 장치(100)와의 통신 과정에서 전송 채널 간섭, 네트워크 트래픽 과부하, 측정 데이터 깨짐 및 측정 데이터 누락 중 하나의 장애가 발생되면 주파수 채널 변경, 네트워크 트래픽 조정 및 측정 데이터 재전송 중 하나에 대한 메시지 큐를 생성하여 가스 측정 장치(100)를 제어할 수 있다.The communication control unit 330 may perform a frequency channel change, a network traffic adjustment, and a measurement data retransmission in the event of a failure, such as transmission channel interference, network traffic overload, measurement data breakage, The gas measuring device 100 can be controlled by generating a message queue for the gas measuring device 100.

통신 제어부(330)는 무선 통신 환경에 따른 전송 채널 간섭에 대한 장애가 발생할 수 있으므로, 4개 이상의 주파수 채널을 설정 또는 변경하여 전송 채널 간섭을 제거할 수 있다.The communication control unit 330 can prevent transmission channel interference according to the wireless communication environment, so that the communication control unit 330 can eliminate or suppress the transmission channel interference by setting or changing four or more frequency channels.

통신 제어부(330)는 가스 측정 장치(100)와의 통신 과정에서 네트워크 트래픽 과부하가 발생할 수 있으므로, 네트워크 트래픽을 조정할 수 있다.The communication control unit 330 may adjust the network traffic because the network traffic overload may occur during the communication with the gas measuring device 100. [

통신 제어부(330)는 가스 측정 장치(100)와의 통신 과정에서 측정 데이터 깨짐 또는 측정 데이터 누락이 발생할 수 있으므로, 측정 데이터 재전송을 요청하는 메시지 큐를 생성할 수 있다.The communication control unit 330 may generate a message queue for requesting measurement data retransmission because measurement data may be broken or measurement data may be missing during communication with the gas measuring device 100. [

통신 제어부(330)는 가스 측정 장치(100)의 동작, 위험 알림 확인 장치(200)의 동작 및 네트워크 상태 중 하나 이상을 원격으로 제어하여 시스템의 안정도를 향상시킬 수 있다.The communication control unit 330 may remotely control one or more of the operation of the gas measurement device 100, the operation of the risk notification device 200, and the network status to improve the stability of the system.

본 발명의 데이터 수집 장치(300)는 마스터 전원부(320)를 더 포함할 수 있고, 마스터 전원부(320)의 구성은 슬레이브 전원부(150)의 구성과 동일하다.The data collecting apparatus 300 of the present invention may further include a master power unit 320 and the configuration of the master power unit 320 is the same as that of the slave power unit 150. [

본 발명의 데이터 수집 장치(300)는 방폭형 하우징(340) 구조를 가지는 것을 특징으로 한다. 방폭형 하우징(340)은 가스 화재 폭발이 발생하면 데이터 수집 장치(300)의 내부의 회로를 보호하고, 2차적인 가스 화재 폭발을 방지할 수 있다.The data collection device 300 of the present invention is characterized by having an explosion-proof housing 340 structure. The explosion-proof housing 340 protects the internal circuit of the data collection device 300 when a gas fire explosion occurs, and can prevent a secondary gas fire explosion.

도 5는 도 2의 가스 충전소 모니터링 장치를 도시한 블록도로서, 가스 충전소 모니터링 장치(400)는 모니터링 통신부(410), 데이터 분석부(420) 및 상황 판별부(430)를 포함한다.FIG. 5 is a block diagram showing the gas filling station monitoring apparatus of FIG. 2, wherein the gas filling station monitoring apparatus 400 includes a monitoring communication unit 410, a data analysis unit 420, and a situation determination unit 430.

모니터링 통신부(410)는 가연성 가스를 측정하는 가스 측정 장치(100) 또는 측정 데이터를 수집하는 데이터 수집 장치(300)로부터 실시간으로 측정 데이터를 수신한다. 바람직하게는 모니터링 통신부(410)는 가스 측정 장치(100)로부터 직접적으로 측정 데이터를 수신하면 전송 채널 간섭에 대한 장애가 발생할 수 있으므로, 데이터 수집 장치(300)로부터 실시간으로 측정 데이터를 수신한다.The monitoring communication unit 410 receives the measurement data in real time from the gas measuring device 100 for measuring the combustible gas or the data collecting device 300 for collecting the measuring data. Preferably, the monitoring communication unit 410 receives measurement data directly from the gas measuring device 100, and receives measurement data in real time from the data collecting device 300, since interference with the transmission channel interference may occur.

데이터 분석부(420)는 시간별 또는 기간별로 측정 데이터의 변동 추이를 분석한다. 데이터 분석부(420)는 측정 데이터로부터 가스 농도값의 증가와 감소 현황에 대한 변동 추이를 분석한다. 본 발명은 변동 추이를 분석하여 향후 가스 충전소의 화재 폭발 사고를 예방하기 위한 근거 자료로 활용할 수 있다.The data analyzer 420 analyzes the variation of the measured data by time or by period. The data analyzer 420 analyzes the variation of the gas concentration value with respect to the increase and decrease of the gas concentration value from the measurement data. The present invention can be used as a basis for preventing a fire explosion accident in a gas filling station in the future by analyzing the fluctuation trend.

상황 판별부(430)는 위험 예측 테이블과 변동 추이를 비교하여 가스 충전소의 상황을 판별하고, 위험 상황으로 판별되면 위험 상황 정보를 생성한다. 모니터링 통신부(410)는 위험 상황 정보를 위험 알림 확인 장치(200), 관리자 단말기(미도시) 또는 통합 관제 시스템(500)으로 전송하여 가스 충전소의 화재 폭발 사고를 예방할 수 있고, 인명 피해를 최소화하거나 방지할 수 있다.The situation determination unit 430 compares the risk prediction table with the variation trend to determine the state of the gas filling station, and generates the dangerous situation information when it is determined that the risk situation is determined. The monitoring and communication unit 410 can transmit the danger status information to the risk notification confirmation device 200, the administrator terminal (not shown) or the integrated control system 500 to prevent a fire explosion accident at the gas filling station, .

모니터링 통신부(410)는 암호화 연동 수단을 통하여 네트워크 구간을 암호화할 수 있다. 암호화 연동 수단은 OSI 3계층에서 IP 패킷 단위로 데이터 변조 방지와 은닉 기능을 제공하는 프로토콜인 ISPEC(Internet Protocol Security) 및 OSI 4계층에서 위험 상황 정보를 안전하게 전송하는 프로토콜인 SSL(Secure Sockets Layer)을 포함하여, 가상 사설망(VPN: Virtual Private Network)인 네트워크 구간을 암호화한다.The monitoring communication unit 410 can encrypt the network section through the encryption interlocking means. The encryption interworking means is composed of Internet Protocol Security (ISPEC), a protocol that provides data tampering prevention and concealment functions in OSI layer 3, and SSL (Secure Sockets Layer), a protocol for securely transmitting dangerous situation information at OSI layer 4 And encrypts the network section, which is a virtual private network (VPN).

상황 판별부(430)는 위험 상황을 단계적으로 구분하여 위험 상황 정보를 생성한다. 상황 판별부(430)는 가연성 가스가 미검출되면 정상(normal)으로 판별하고, 가연성 가스의 농도값이 폭발하한농도의 1/4 이하이면 주의(caution)로 판별하며, 가연성 가스의 농도값이 폭발하한농도의 1/4 초과하고 3/4 이하이면 위험(danger)로 판별하고, 가연성 가스의 농도값이 폭발하한농도의 3/4 초과하면 대피(evacuation)로 판별한다.The situation determination unit 430 generates risk situation information by classifying the risk situation step by step. The situation determining unit 430 determines that the concentration of the combustible gas is caution when the concentration of the combustible gas is less than 1/4 of the lower limit of the concentration of the explosive gas, It is judged as a danger if it is more than 1/4 of the lower explosion limit and less than 3/4 of the explosion lower limit and it is judged as evacuation if the concentration value of the combustible gas is more than 3/4 of the lower explosion limit concentration.

표 1은 CNG, LPG 및 수소에 대한 위험 예측 테이블을 나타낸 것이다.Table 1 shows the risk prediction tables for CNG, LPG and hydrogen.

[표 1][Table 1]

본 발명의 가스 충전소 모니터링 장치(400)는 데이터 저장부(450)를 더 포함할 수 있고, 데이터 저장부(450)는 위험 예측 테이블을 저장한다.The gas filling station monitoring apparatus 400 of the present invention may further include a data storage unit 450, and the data storage unit 450 stores a risk prediction table.

상황 판별부(430)는 칼만필터를 이용하여 측정 데이터에 대한 예측 데이터를 생성하고, 위험 예측 테이블과 예측 데이터를 비교하여 가스 충전소의 상황을 판별할 수 있다.The situation determination unit 430 can generate the prediction data for the measurement data using the Kalman filter, compare the prediction table with the prediction data, and determine the state of the gas filling station.

상황 판별부(430)는 칼만필터를 이용하여 칼만이득을 연산하고, 측정 데이터에 칼만이득을 적용하여 예측 데이터를 생성하며, 예측 데이터에 대한 오차공분산을 검토하여 예측 데이터의 사용 여부를 판별한다.The situation determining unit 430 calculates the Kalman gain using the Kalman filter, generates Kalman gain by applying the Kalman gain to the measured data, and examines the error covariance of the predicted data to determine whether to use the predictive data.

모니터링 통신부(410)는 위험 알림 확인 장치(200)에 포함된 영상 촬상 장치(210)로부터 영상 데이터를 수신하고, 상황 판별부(430)는 영상 데이터를 참조하여 가스 충전소의 상황을 판별할 수 있다.The monitoring communication unit 410 receives the image data from the image capturing apparatus 210 included in the risk notification checking apparatus 200 and the situation determining unit 430 can determine the state of the gas filling station with reference to the image data .

상황 판별부(430)는 가스 측정 장치(100)의 측정 데이터뿐만 아니라 영상 촬상 장치(210)의 영상 데이터를 참조하여 가스 충전소의 상황을 모니터링하여 가스 폭발 사고가 발생할 수 있는 가능성을 더욱 정확하게 모니터링할 수 있다.The situation determining unit 430 monitors the condition of the gas filling station by referring to the measurement data of the gas measuring device 100 as well as the image data of the image capturing device 210 to more accurately monitor the possibility of the gas explosion .

본 발명의 가스 충전소 모니터링 장치(400)는 모니터링 제어부(460)를 더 포함할 수 있다. 모니터링 제어부(460)는 가스 측정 장치(100)의 동작, 위험 알림 확인 장치의 동작 및 네트워크 상태 중 하나 이상을 제어한다.The gas filling station monitoring apparatus 400 of the present invention may further include a monitoring control unit 460. The monitoring control unit 460 controls at least one of the operation of the gas measurement device 100, the operation of the risk alert confirmation device, and the network status.

모니터링 제어부(460)는 가스 측정 장치(100)에서 생성되는 동작 처리 정보를 분석하여 장애 정보를 생성한다. 장애 정보는 가스 측정 장치(100)의 동작, 위험 알림 확인 장치의 동작 및 네트워크 상태 중 하나 이상을 제어하기 위한 정보를 포함할 수 있고, 가스 충전소 관리자의 단말기로 전송하기 위한 정보일 수 있다. 예를 들어 가스 충전소 관리자는 센서 오동작과 관련된 장애 정보를 확인하여 오동작이 되는 센서를 교체 또는 수리할 수 있다.The monitoring control unit 460 analyzes the operation processing information generated by the gas measuring apparatus 100 to generate the fault information. The fault information may include information for controlling one or more of the operation of the gas measurement device 100, the operation of the risk notification confirmation device, and the network status, and may be information for transmission to the terminal of the gas filling station manager. For example, the gas filling station manager can check the malfunction information related to sensor malfunction and replace or repair the malfunctioning sensor.

본 발명의 가스 충전소 모니터링 장치(400)는 모니터링 표시부를 더 포함할 수 있고, 도 6은 도 5의 모니터링 표시부를 도시한 예로서, 모니터링 표시부(440)는 측정 데이터, 변동 추이, 영상 데이터 및 위험 상황 정보를 포함하는 현장 정보를 표시한다.6 is an example showing the monitoring display unit of FIG. 5, in which the monitoring display unit 440 displays the measurement data, the variation trend, the image data, and the risk And displays the field information including the situation information.

측정 데이터는 가스 농도값으로 수치화하여 표시될 수 있고, 정상 또는 비정상으로 구분하여 표시될 수 있으며, 가스 측정 장치(100)가 배치되는 위치 지도에 매핑되어 표시될 수 있다.The measurement data may be displayed as a numerical value of the gas concentration value, and may be displayed as normal or abnormal, and may be mapped and displayed on a location map on which the gas measuring device 100 is disposed.

변동 추이는 그래프 또는 차트 형식으로 표시될 수 있고, 영상 데이터는 정지 영상 또는 동영상으로 표시될 수 있으며, 위험 상황 정보는 가스 측정 장치(100)가 배치되는 위치 지도에 매핑되어 표시될 수 있다.The variation trend can be displayed in the form of a graph or a chart, the image data can be displayed as a still image or a moving image, and the dangerous situation information can be mapped and displayed on a location map where the gas measuring apparatus 100 is disposed.

도 7은 도 1의 통합 관제 시스템을 도시한 블록도로서, 통합 관제 시스템(500)은 복수 개의 가스 충전소 현장 시스템(10-1, 10-2, …, 10-M)을 통합적으로 모니터링하거나, 각각의 가스 충전소 별로 위험 상황 시뮬레이션 또는 위험 상황 인지 알고리즘을 도출함으로써, 1차적으로 가스 화재 폭발을 사전에 방지할 수 있고, 2차적으로 발생할 수 있는 피해를 최소화할 수 있다.FIG. 7 is a block diagram illustrating the integrated control system of FIG. 1, wherein the integrated control system 500 integrally monitors a plurality of gas filling station site systems 10-1, 10-2, ..., 10-M, By deriving a risk situation simulation or a dangerous situation awareness algorithm for each gas filling station, it is possible to prevent a gas fire explosion in advance and to prevent damages that may occur secondarily.

통합 관제 시스템(500)은 통합 통신부(510), 통합 모니터링부(520), 상황 분석부(530), 데이터베이스(540) 및 시스템 관리부(550)를 포함한다.The integrated control system 500 includes an integrated communication unit 510, an integrated monitoring unit 520, a situation analysis unit 530, a database 540, and a system management unit 550.

통합 통신부(510)는 각각의 가스 충전소 현장 시스템(10-1, 10-2, …, 10-M) 별로 생성된 현장 정보를 수신하고, 데이터베이스(540)는 현장 정보를 저장한다.The integrated communication unit 510 receives the site information generated for each gas filling station site system 10-1, 10-2, ..., 10-M, and the database 540 stores the site information.

통합 모니터링부(520)는 GIS 기반으로 각각의 가스 충전소 현장 시스템(10-1, 10-2, …, 10-M)을 표시하고, 현장 정보를 표시하여 통합적으로 모니터링한다.The integrated monitoring unit 520 displays each of the gas filling station site systems 10-1, 10-2, ..., and 10-M based on the GIS, and displays the site information and integrally monitors the information.

통합 모니터링부(520)는 1개의 가스 충전소 현장 시스템(10)을 선택하면 도 6에 도시된 형태로 표시될 수 있다.The integrated monitoring unit 520 can be displayed in the form shown in FIG. 6 when one gas filling station site system 10 is selected.

상황 분석부(530)는 현장 정보를 분석하여 위험 상황 시뮬레이션 또는 위험 상황 인지 알고리즘을 생성하고, 시스템 관리부(550)는 상황 분석 정보에 기반하여 가스 충전소 현장 시스템(10)을 관리한다.The situation analyzing unit 530 analyzes the site information to generate a risk situation simulation or a risk situation recognition algorithm, and the system management unit 550 manages the gas filling station site system 10 based on the situation analysis information.

도 8은 가스 충전소 현장 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도로서, 가스 충전소 현장 시스템(10)의 동작 방법은, 데이터 수집 장치(300)에서 가스 충전소의 설정된 영역에 배치되는 각각의 가스 측정 장치(100)로부터 일종 이상의 가연성 가스의 농도값을 포함하는 측정 데이터를 수신하여 가스 충전소 모니터링 장치(400)로 전송하고, 가스 측정 장치와의 통신을 제어한다.8 is a flow chart illustrating a method of operating a gas filling station site system in which the method of operation of the gas filling station site system 10 includes the steps of providing each gas measurement device 100 And sends the measurement data to the gas filling station monitoring apparatus 400, and controls the communication with the gas measuring apparatus.

데이터 수집 장치(300)는 Unicast, Multicast, Broadcast 및 그룹화 통신 방식으로 가스 측정 장치(100)와 통신할 수 있다.The data collection device 300 may communicate with the gas measurement device 100 in a Unicast, Multicast, Broadcast, and grouped communication manner.

데이터 수집 장치(300)는 고유의 개별 ID를 가지는 가스 측정 장치(100)와의 장애가 발생하면 가스 측정 장치(100)의 동작 상태와 네트워크 상태를 제어할 수 있다.The data collecting apparatus 300 can control the operating state and the network state of the gas measuring apparatus 100 when a fault occurs with the gas measuring apparatus 100 having the unique individual ID.

데이터 수집 장치(300)는 가스 측정 장치(100)와의 통신 과정에서 전송 채널 간섭, 네트워크 트래픽 과부하, 측정 데이터 깨짐 및 측정 데이터 누락 중 하나의 장애가 발생되면 주파수 채널 변경, 네트워크 트래픽 조정 및 측정 데이터 재전송 중 하나에 대한 메시지 큐를 생성하여 가스 측정 장치(100)를 제어할 수 있다.The data collecting apparatus 300 may perform a frequency channel change, a network traffic adjustment, and a measurement data retransmission when a failure occurs in one of the transmission channel interference, the network traffic overload, the measurement data breakage, and the measurement data loss in the process of communicating with the gas measuring apparatus 100 It is possible to control the gas measuring apparatus 100 by generating a message queue for one.

가스 충전소 현장 시스템(10)의 동작 방법은, 가스 충전소 모니터링 장치(400)에서 가연성 가스의 농도에 따라 위험 상황이 단계적으로 구분되는 위험 예측 테이블과 측정 데이터를 비교하여 가스 충전소의 상황을 판별하고, 위험 상황으로 판별되면 위험 상황 정보를 위험 알림 확인 장치(200), 관리자 단말기 또는 통합 관제 시스템(500)으로 전송한다.The method of operating the gas filling station site system 10 includes the steps of comparing the measurement data with the risk prediction table in which the dangerous situation is classified stepwise according to the concentration of the combustible gas in the gas filling station monitoring apparatus 400, If it is determined to be a dangerous situation, the risk information is transmitted to the risk notification checking apparatus 200, the manager terminal or the integrated control system 500.

가스 충전소 모니터링 장치(400)는 위험 알림 확인 장치(200)에 포함된 영상 촬상 장치(210)로부터 영상 데이터를 수신하고, 영상 데이터를 참조하여 위험 상황에 대한 판별 정확도 증가시킬 수 있다.The gas filling station monitoring apparatus 400 receives image data from the image capturing apparatus 210 included in the risk notification checking apparatus 200 and can increase the discrimination accuracy for a dangerous situation by referring to the image data.

가스 충전소 모니터링 장치(400)는 측정 데이터, 변동 추이, 영상 데이터 및 위험 상황 정보를 포함하는 현장 정보를 표시하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다.The gas filling station monitoring apparatus 400 may provide an interface for displaying the site information including the measurement data, the variation trend, the image data, and the hazard situation information.

본 발명은 현장 정보를 표시하는 인터페이스를 제공하여 가스 충전소 관리자가 가스 충전소를 육안으로 쉽게 모니터링 및 사전조치를 취할 수 있다.The present invention provides an interface for displaying on-site information so that the gas filling station manager can easily monitor and proactively visualize the gas filling station with the naked eye.

10: 가스 충전소 현장 시스템
100: 가스 측정 장치
200: 위험 알림 확인 장치
300: 데이터 수집 장치
400: 가스 충전소 모니터링 장치
500: 통합 관제 시스템10: Gas filling station field system
100: Gas measuring device
200: Risk alert notification device
300: Data collecting device
400: Gas station monitoring device
500: Integrated control system

Claims

A gas measuring device for measuring a combustible gas, the gas measuring device being disposed in a predetermined region of a gas filling station,
A dual sensor unit including a first sensor unit and a second sensor unit for measuring one or more types of combustible gas to generate a gas measurement value;
A data conversion unit for converting the gas measurement value into the measurement data for the gas concentration with reference to the gas concentration table;
A measurement controller for comparing measurement data of the first sensor unit and the second sensor unit to reduce an error of the measurement data or determining whether the operation of the dual sensor unit is faulty,
And an RF communication unit for transmitting the measurement data and the operation process information of the measurement control unit to the data collection device,
The measurement control unit accumulates measurement data for each sensor unit and calculates a regression line between the measurement data. If the measurement data is included in the regression error rate allowable range set on the basis of the regression line, the measurement data is determined as valid data, and the regression error rate allowable range And error correction means for correcting the measurement data into predictive data or processing it as noise data with reference to the regression line,
Wherein the error correction means calculates a sum of squares between accumulated measurement data to calculate a regression line that minimizes the sum of squares,
Wherein the error correction means simultaneously generates noise data of the same time period in the measurement data of the first sensor portion and the second sensor portion, and when the difference between the noise data of the first sensor portion and the second sensor portion is within the set effective error rate allowable range, Is processed as valid data,
Wherein the operation of the dual sensor unit is controlled while reducing the error of the measurement data.

delete

The method according to claim 1,
If the difference between the measured data of the first sensor unit and the measured data of the second sensor unit is within the allowable error rate tolerance range or the output voltage of the dual sensor unit is measured and is within the allowable range of the output fluctuation rate, And a fault recognition means for detecting a fault in the gas.

The method according to claim 1,
Wherein the measurement control unit initializes the operation of the dual sensor unit, and when the difference between the measurement data of the first sensor unit and the measurement data of the second sensor unit falls within the set tolerance range of the data error rate, the dual sensor unit is reinitialized to calibrate the dual sensor unit. Means for measuring the gas concentration of the gas.

The method according to claim 1,
Further comprising a slave power unit for converting solar energy into electrical energy and storing the solar energy, and supplying power to the dual sensor unit.