KR101992220B1

KR101992220B1 - 플랜트설비 감시시스템

Info

Publication number: KR101992220B1
Application number: KR1020190035256A
Authority: KR
Inventors: 장갑현; 장진수
Original assignee: 동산산업(주)
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2019-10-01

Abstract

본 발명은 플랜트설비 감시시스템에 관한 것으로서, 플랜트설비 내부에 배치되며 복수개의 컨베이어롤러가 결합된 컨베이어롤러조립체의 상부에 일정길이 구비된 트랙과; 상기 트랙을 따라 이동되며 상기 컨베이어롤러조립체의 이상유무와 화재발생여부를 감시하는 감시로봇과; 상기 감시로봇에 결합되어 상기 감시로봇과 함께 이동되며, 상기 컨베이어롤러 표면으로 청소유체를 분사하여 상기 컨베이어롤러를 세척하는 청소유체공급부를 포함하며, 상기 감시로봇은, 수평하게 형성된 로봇본체와; 상기 로봇본체에 결합되어 상기 트랙을 따라 상기 로봇본체가 이동되도록 지지하는 트랙터와; 상기 로봇본체에 구비되는 소화기와; 상기 로봇본체에 구비되어 상기 컨베이어롤러의 이상유무를 감지하는 감시박스와; 상기 트랙터의 하부에 결합되며 화재가 발생된 컨베이어롤러로 소화액을 분사하는 소화노즐이 구비된 감시암부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플랜트설비 감시시스템{MONITORING SYSTEM FOR PLANT EQUIPMENT}

본 발명은 플랜트설비 감시시스템에 관한 것으로서, 보다 자세히는 발전소, 제철소, 시멘트, 화학플랜트 등 다양한 플랜트설비에서 운반설비에 사용되는 컨베이어롤러의 이상여부를 감시, 자동청소, 화재감시 및 초기 화재 진압이 가능한 플랜트설비 감시시스템에 관한 것이다.

일반적으로 석탄 등을 운반하는 운반설비는 수많은 컨베이어롤러가 결합되어 형성된다. 고속으로 움직이는 컨베이어롤러에는 물품의 운반시에 발생되는 진동에 의해 분진과 낙하된 운반물 등이 부착되거나 잔류하게 된다.

이러한 낙하물이 컨베이어롤러에 융착되면 컨베이어롤러의 회전을 방해하고 매끈한 컨베이어롤러 표면을 울퉁불퉁하게 만들게 된다. 컨베이어롤러 표면에 요철이 형성되면 물품의 운반시에 더욱 많은 진동을 야기시키게 되고, 나아가 고장을 일으키게 된다.

또한, 이러한 진동으로 인해 분진 및 낙하물이 더 많이 발생되는 악순환이 반복된다. 이에 작업자가 수시로 분진과 진동소음, 열기 등 위험한 악조건이 존재하는 플랜트 내부로 직접 들어가서 컨베이어롤러 표면에 부착된 이물질을 제거하는 청소작업을 하게 된다.

이러한 청소작업은 안전이 확보되지 않은 상황에서 수행하게 되므로, 종종 위험한 상황이 발생되어 안전사고로 이어지고 있고 최근 인명사고로 인해 큰 사회문제가 되고 있다.

한편, 컨베이어롤러에 융착된 물질은 구동시에 마찰에 의한 화재가 발생되는 원인이 되기도 한다.

컨베이어롤러의 이상여부는 현행 육안점검 또는 계측장비에 의한 형태로 수행되는데 운반설비구조 특성상 공간이 좁고 장애물이 많아 점검자의 활동에 제약을 받고 분진과 소음 열기로 인해 점검자의 안전에 치명적일 수 밖에 없다.

컨베이어롤러에 화재가 발생되면 운반설비 수명이 단축되고, 막대한 손해와 철거,신규시설 등에 많은 시간과 비용이 발생되고 가동률이 떨어져 원가에 큰 부담이 된다.

등록특허 제10-1208001호 "스크리퍼를 구비한 벨트 컨베이어 세척 시스템"

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 점검자가 직접 플랜트설비 내부로 들어가지 않고 감시로봇이 트랙을 따라 자동으로 이동되며 컨베이어롤러의 이상여부와 화재발생여부를 감시할 수 있는 플랜트설비 감시시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 컨베이어롤러 표면을 자동으로 세척하고, 표면의 이물질을 흡입하여 컨베이어롤러를 청결히 관리할 수 있는 플랜트설비 감시시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 컨베이어롤러의 이상여부와 화재발생여부를 감시하고, 화재가 발생되면 초기 화재진화가 가능한 플랜트설비 감시시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 플랜트설비 감시시스템에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 플랜트설비 감시시스템은, 플랜트설비 내부에 배치되며 복수개의 컨베이어롤러가 결합된 컨베이어롤러조립체의 상부에 일정길이 구비된 트랙과; 상기 트랙을 따라 이동되며 상기 컨베이어롤러조립체의 이상유무와 화재발생여부를 감시하는 감시로봇과; 상기 감시로봇에 결합되어 상기 감시로봇과 함께 이동되며, 상기 컨베이어롤러 표면으로 청소유체를 분사하여 상기 컨베이어롤러를 세척하는 청소유체공급부를 포함하며, 상기 감시로봇은, 수평하게 형성된 로봇본체와; 상기 로봇본체에 결합되어 상기 트랙을 따라 상기 로봇본체가 이동되도록 지지하는 트랙터와; 상기 로봇본체에 구비되는 소화기와; 상기 로봇본체에 구비되어 상기 컨베이어롤러의 이상유무를 감시하는 감시박스와; 상기 트랙터의 하부에 결합되며 화재가 발생된 컨베이어롤러로 소화액을 분사하는 소화노즐이 구비된 감시암부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 청소유체는 물, 공기 및 고압증기 중 어느 하나이며, 상기 청소유체공급부는, 상기 로봇본체의 상부에 결합되며 물이 저장되는 물저장조와; 상기 물저장조의 일측에 구비되며 공기가 저장되는 공기저장조와; 일단이 상기 물저장조 및 상기 공기저장조에 연결되고 타단이 상기 감시암부의 단부에 결합되며, 상기 컨베이어롤러로 상기 청소유체를 분사하는 청소유체분사관을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 트랙의 일측에 상기 트랙을 따라 일정 길이 구비되며 물을 이동되는 물공급관과, 고압증기가 이동되는 고압증기공급관과, 공기가 이동되는 공기공급관을 포함하며, 상기 청소유체공급부는 상기 감시로봇이 상기 트랙을 따라 이동될 때, 상기 물공급관, 고압증기공급관 및 상기 공기공급관에 선택적으로 결합되어 상기 청소유체공급부가 물, 고압증기 및 공기 중 적어도 하나를 공급받게 하는 청소유체도킹부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 컨베이어롤러 표면의 이물질과 먼지를 흡입하는 집진장치를 더 포함하며, 상기 집진장치는, 상기 트랙의 일측에 상기 트랙을 따라 형성된 집진덕트와, 상단은 상기 집진덕트를 따라 이동가능하게 결합되며 하단은 상기 감시암부에 고정결합되어 상기 감시암부와 함께 동작되며 상기 컨베이어롤러 표면의 이물질과 먼지를 흡입하는 흡입주름관과; 상기 집진덕트의 단부에 구비되어 상기 흡입주름관을 통해 이물질과 먼지가 흡입되도록 흡입력을 인가하는 송풍기와;상기 송풍기의 하부에 구비되어 상기 집진덕트를 따라 이동된 이물질과 먼지가 포집되는 집진기를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 트랙에는 전원공급선과 통신선이 일체로 결합되며, 상기 트랙터의 상부에는 상기 트랙에 이동가능하게 결합되어 상기 전원공급선으로부터 전원을 공급받아 상기 트랙터로 공급하는 집전기가 구비되고, 상기 로본본체의 일측에는 상기 통신선의 이상유무를 감시하는 카메라가 구비되며, 상기 감시박스에서 수집한 정보와 상기 카메라에서 촬영한 영상정보를 상기 통신선을 통해 수신받는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 정보와 상기 영상정보를 기초로 전력선의 화재여부를 모니터링하고, 화재가 발생된 경우 상기 감시로봇을 화재가 발생된 곳으로 이동되도록 제어하고, 상기 소화기를 동작시켜 상기 소화노즐로 소화액이 분사되도록 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 감시박스는 온도센서, 습도센서, 가스센서, 마이크와 스피커를 포함하며, 상기 감시암부는 상하좌우로 이동가능하게 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템은 순찰자나 작업자가 열악하고 위험한 플랜트설비 내부로 직접 들어가지 않고 감시로봇을 원격조정으로 플랜트설비 내부로 이동시켜 플랜트설비의 전영역을 감시할 수 있다.

특히, 플랜트설비의 상부에 다양한 경로로 설치된 트랙을 따라 감시로봇이 자동으로 이동하여 플랜트설비의 이상유무나 화재발생여부, 컨베이어롤러의 오염여부, 고장여부 등을 감시하게 된다.

이러한 감시정보를 바탕으로 감시로봇에 결합된 청소유체공급장치가 컨베이어롤러 표면으로 물, 공기 또는 고압증기를 분사하여 컨베이어롤러를 세척할 수 있다.

또한, 감시로봇에 결합된 흡입주름관이 컨베이어롤러로 흡입압력을 제공하여 컨베이어롤러 표면의 이물질과 분진을 깨끗하게 흡입할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템은 감시로봇에 감시카메라(열화상,CCTV), 온도, 습도, 가스농도 등 다양한 센서류가 탑제되어 플랜트설비 및 주변환경변화를 실시간 감시할 수 있다. 이러한 환경변화를 감시하여 제어부에서 분석을 통해 플랜트설비의 이상유무를 판단하고 고장주기 등을 사전예상하여 사전조치 등을 통한 플랜트설비의 가동율을 높여 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 감시로봇에는 360도 회전이 가능하며 상하로 높이조절이 가능한 다관절 감시암이 구비되어 사각지대 없이 플랜트설비 내부를 관찰할 수 있다. 특히, 감시암의 단부에는 소화노즐이 구비되어 화재가 발생한 지점에 즉시 소화액을 분사하여 초기 화재진압이 가능하다. 이에 대형화재로 번지는 것을 사전에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템의 전체 구성을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템의 내부구성을 도시한 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템의 측면 구성을 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템의 감시암부의 동작과정을 도시한 예시도,
도 6은 본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템의 하부구성을 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템의 청소유체공급장치가 청소유체를 공급받는 과정을 도시한 예시도,
도 8은 본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템의 청소유체도킹부의 동작과정을 도시한 예시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어 지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템(1)의 전체 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.

본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템(1)은 복수개의 컨베이어롤러(B)가 일정 경로를 따라 구비된 플랜트설비의 상부에 구비된다. 플랜트설비 내부에는 복수개의 컨베이어롤러(B)가 서로 조립되어 형성된 컨베이어롤러조립체(A)가 적어도 하나 이상 구비된다.

플랜트설비 감시시스템(1)은 컨베이어롤러조립체(A)의 상부에 컨베이어롤러조립체(A)의 경로를 따라 구비된 누설전류케이블(10)과, 누설전류케이블(10)의 일측에 나란하게 구비되는 트랙(100)과, 트랙(100)을 따라 이동되며 컨베이어롤러조립체(A)와 플랜트설비를 감시하는 감시로봇(200)과, 감시로봇(200)에 결합되어 컨베이어롤러조립체(A)로 청소유체를 공급하여 컨베이어롤러(B)를 세척하는 청소유체공급장치(300)와, 감시로봇(200)에 결합되어 컨베이어롤러(B) 표면의 이물질과 분진을 흡입하여 제거하는 집진장치(400)와, 누설전류케이블(10)과 연결되며 감시로봇(200)에서 감시한 다양한 감시정보가 수신되며, 수신된 감시정보를 기초로 감시로봇(200)과 청소유체공급장치(300) 및 집진장치(400)를 제어하는 제어부(500)를 포함한다.

이러한 구성을 갖는 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템(1)은 플랜트설비 내부에 구비되어 플랜트설비의 이상유무나 주변환경변화를 실시간으로 감시할 수 있다. 또한, 플랜트설비 내부에 구비된 컨베이어롤러조립체(A)의 이상여부를 감시할 수 있으며, 컨베이어롤러(B) 표면의 세척과 이물질 제거, 연기 및 분진제거 등이 가능하다. 또한, 플랜트설비 내부의 특정영역에 화재가 발생되면 이를 감시하고, 초기 화재진압이 가능하다.

도면에는 컨베이어롤러조립체(A)가 하나만 구비되었으나, 경우에 따라 다양한 방향으로 복수개의 컨베이어롤러조립체(A)가 구비될 수 있다. 이 때, 본 발명의 플랜트설비 감시시스템(1)의 누설전류케이블(10)과 트랙(100)은 감시로봇(200)이 플랜트설비의 다양한 컨베이어롤러조립체(A)에 접근할 수 있도록 다양한 경로로 형성된다.

도 2는 플랜트설비 감시시스템(1)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이고, 도 3은 플랜트설비 감시시스템(1)의 내부구성을 도시한 개략도이고, 도 4는 플랜트설비 감시시스템(1)의 측면 구성을 도시한 사시도이다.

트랙(100)은 플랜트설비의 상부에 형성된다. 트랙(100)은 플랜트설비 내부에 설치된 컨베이어롤러조립체(A)의 배치에 따라 감시로봇(200)이 전영역을 이동할 수 있도록 선로가 형성된다.

트랙(100)은 감시로봇(200)이 이동될 수 있도록 지지한다. 트랙(100)은 도 4에 확대 도시된 바와 같이 내부가 비어있는 사각관 형태로 형성된다. 트랙(100)의 상부에는 케이블지지레일(110)이 복수개 구비되고, 케이블지지레일(110) 사이에는 전원공급선(120)과 통신케이블(130)이 수용된다.

케이블지지레일(110)은 3상 5선식으로 R,S,T와 G의 전원공급선(120)이 수용되고, 한 가락의 통신케이블(130)이 수용된다. 전원공급선(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 전원공급기(20)와 연결되어 전원을 공급받는다. 전원공급선(120)은 후술할 집전기(240)와 접촉하며 전원을 집전기(240)로 전달한다.

통신케이블(130)은 제어부(500)와 연결된 누설전류케이블(10)과 Wi-Fi 또는 이더넷 통신으로 연결되어 감시로봇(200)에서 수집한 정보를 제어부(500)로 전송한다.

트랙(100)의 하부에는 수평하게 형성된 롤러접촉판(140)이 구비된다. 롤러접촉판(140)에는 전방트랙터(220)의 전방하부롤러(222)와 후방트랙터(230)의 후방하부롤러(232)가 접촉된다.

감시로봇(200)은 컨베이어롤러(B)의 이상유무와 화재여부를 감시할 수 있는 다양한 스마트센서를 탑재하고 트랙(100)을 따라 이동하며 플랜트설비를 감시한다. 감시로봇(200)은 제어부(500)의 제어신호에 의해 트랙(100)을 따라 주행하며 컨베이어롤러조립체(A)를 감시하고, 감시한 정보를 제어부(500)로 전송한다.

감시로봇(200)은 수리가 요구되거나, 고장이 난 경우 트랙(100)으로부터 용이하게 분리될 수 있는 구조로 형성된다.

감시로봇(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 로봇본체(210)와, 로봇본체(210)의 전방에 결합되어 로봇본체(210)가 트랙(100)을 따라 이동될 수 있는 구동력을 제공하는 전방트랙터(220)와, 전방트랙터(220)의 구동에 연동하여 동작하는 후방트랙터(230)와, 트랙(100) 내부에 수용되어 전방트랙터(220)로 전원을 공급하는 집전기(240)와, 로봇본체(210)의 양측에 구비되는 한 쌍의 소화기(250)와, 로봇본체(210)의 일측에 구비되어 플랜트설비 내부의 환경정보를 수집하는 감시박스(260)와, 플랜트설비 내부를 촬영하는 감시카메라(270)와, 로봇본체(210)의 하부에 구비되며 소화노즐(283)과 열화상카메라(283a)를 지지하는 감시암부(280)를 포함한다.

로봇본체(210)는 일정면적을 갖는 판상재질로 형성된다. 로봇본체(210)는 트랙(100)의 하부를 따라 이동해야 하므로 평평한 판상형태로 구비된다. 로봇본체(210)의 양측에는 소화기(250)가 안착되는 한 쌍의 측면지지판(211)이 결합된다.

전방트랙터(220)와 후방트랙터(230)는 각각 로봇본체(210)의 전방과 후방에 결합되어 로봇본체(210)가 트랙(100)을 따라 이동될 수 있게 한다. 전방트랙터(220)는 도 2과 도 4에 도시된 바와 같이 로봇본체(210)의 전방에 결합된 전방프레임(221)과, 전방프레임(221)에 회전가능하게 결합되어 롤러접촉판(140)을 따라 이동되는 전방하부롤러(222)와, 전방하부롤러(222)가 회전될 수 있도록 구동력을 발생시키는 롤러구동모터(223)와, 롤러구동모터(223)의 구동력을 전방하부롤러(222)로 전달하는 전동수단(224)과, 전방프레임(221)의 상부에 아이들회전 가능하게 구비되어 트랙(100) 내부에 수용되는 두 쌍의 전방상부롤러(225)를 포함한다.

전방트랙터(220)는 제어부(500)의 제어에 의해 롤러구동모터(223)가 정역회전하면 트랙(100)을 따라 전후진하며 감시로봇(200)이 이동될 수 있도록 구동력을 제공한다. 전방프레임(221)은 전방하부롤러(222)가 회전될 수 있게 지지하고, 두 쌍의 전방상부롤러(225)가 아이들 회전될 수 있게 지지한다.

전방하부롤러(222)는 전동수단(224)에 의해 구동력을 롤러구동모터(223)의 구동력을 전달받아 회전한다. 전방하부롤러(222)는 트랙(100)의 롤러접촉판(140)을 접촉하며 정역회전하고, 이에 의해 전방트랙터(220)가 결합된 로봇본체(210)가 트랙(100)을 따라 전후로 이동하게 된다.

롤러구동모터(223)는 제어부(500)의 제어신호에 의해 정역구동되어 전방하부롤러(222)가 회전되도록 한다. 롤러구동모터(223)는 집전기(240)와 연결되어 전원을 공급받고, 통신케이블(130)과 연결되어 제어부(500)의 제어신호를 전달받는다.

전동수단(224)는 롤러구동모터(223)와 전방하부롤러(222) 사이에 구비되어 롤러구동모터(223)의 회전력을 전방하부롤러(222)로 전달한다. 전동수단(224)은 다양한 기어, 체인, 벨트 등의 조합에 의해 구현될 수 있다.

두 쌍의 전방상부롤러(225)는 트랙(100) 내부에 수용되어 전방하부롤러(222)의 회전시 아이들회전하며 트랙(100)을 따라 이동된다. 전방상부롤러(225)는 감시로봇(200)이 트랙(100)을 따라 이동될 수 있도록 트랙(100)과 전방트랙터(220)를 연결하는 역할을 한다. 두 쌍의 전방상부롤러(225)는 트랙(100) 내부에 전후좌우로 배치되어 감시로봇(200)이 안정적으로 트랙(100)을 따라 이동될 수 있도록 지지한다.

전방상부롤러(225)는 감시로봇(200)의 하중을 견디며 트랙(100)을 따라 이동될 수 있게 구비되는 것이 바람직하다. 이를 위해 경우에 따라 세 쌍 이상이 구비될 수 있다.

후방트랙터(230)는 로봇본체(210)의 후방에 결합되어 전방트랙터(220)의 전방하부롤러(222)가 회전되며 이동될 때, 이에 연동하여 아이들회전하며 로봇본체(210)의 안정적인 이동을 지지한다. 후방트랙터(230)는 로봇본체(210)에 결합되는 후방프레임(231)과, 후방프레임(231)에 아이들회전가능하게 결합되는 후방하부롤러(232)와, 후방프레임(231)의 상부에 결합되며 트랙(100) 내부에 수용되어 아이들회전되는 두 쌩의 후방상부롤러(235)를 포함한다.

후방하부롤러(232)와 후방상부롤러(235)는 전방하부롤러(222)의 이동시에 발생되는 추진력에 의해 가압되며 아이들회전한다. 로봇본체(210)의 전방과 후방 각각에 전방트랙터(220)와 후방트랙터(230)가 구비되어 로봇본체(210)가 균형있게 안정적인 주행이 가능해진다.

집전기(240)는 트랙(100) 내부에 수용되어 롤러구동모터(223)로 전원을 공급한다. 집전기(240)는 도 2와 도 4에 도시된 바와 같이 상부에 접속단(241)이 구비된다. 접속단(241)은 트랙(100)의 전원공급선(120)과 접속되어 전원을 공급받는다.

집전기(240)는 전방프레임(221)의 전방에 결합되어 전방프레임(221)의 이동에 연동하여 트랙(100)을 따라 이동된다. 이를 위해 집전기(240)의 하부에는 양측으로 트랙이동롤러(243)가 구비된다.

소화기(250)는 로봇본체(210)의 양측에 구비된 측면지지판(211)에 안착된다. 소화기(250)는 화재발생시 소화액을 감시암부(280)의 소화노즐(283)로 공급한다.

소화기(250)는 도 6에 도시된 바와 같이 소화액을 분사하는 레버(251)와, 레버(251)를 원격으로 구동시키는 레버구동수단(252)과, 소화액을 배출하는 제1배관연결구(253)와, 제1배관연결구(253)와 제2배관연결구(284a)를 연결하는 연결배관(255)을 포함한다.

레버구동수단(252)은 화재발생시에 제어부(500)의 원격제어에 의해 구동되어 레버(251)를 가압하여 소화액이 제1배관연결구(253)로 배출되도록 한다. 레버구동수단(252)은 모터를 이용한 기계적인 형태로 구현되거나, 모터에 의해 당겨지는 와이어를 이용하여 구현되거나, 유압이나 공압 등을 이용해 구현될 수 있다.

감시박스(260)는 플랜트설비 내부의 환경변화를 감시하여 플랜트설비의 이상여부를 감시한다. 감시박스(260)에는 내부의 온도를 감지하는 온도센서(261), 습도를 감지하는 습도센서(263), 가스의 농도를 감지하는 가스센서(265), 내부의 소리를 감지하거나 경보음을 울리는 스피커/마이크(267)가 구비된다. 온도센서(261), 습도센서(263), 가스센서(265)에서 감지한 정보들은 통신케이블(130)을 통해 제어부(500)로 전송된다.

이에 의해 제어부(500)는 플랜트설비 내부의 온도, 습도, 산소 및 CO₂농도 정보를 실시간으로 감시할 수 있다.

스피커는 경보음을 송출하는데 사용할 수 있으며, 마이크는 내부의 소리를 제어부(500)로 송출하거나 현장에 순찰 나간 순찰자와 제어부(500) 측의 관리자가 통화할 수 있게 한다.

한편, 감시박스(260)에는 연기감지센서(262)가 구비된다. 연기감지센서(262)는 화재가 발생한 경우 연기를 감지하고 제어부(500)로 전송한다.

감시카메라(270)는 감시박스(260)의 상부에 구비되어 감시로봇(200)이 트랙(100)을 따라 이동될 때 플랜트설비 내부를 촬영하여 제어부(500)로 전송한다. 감시카메라(270)에서 촬영된 내부영상은 통신케이블(130)을 통해 전송되어 제어부(500)의 표시부(520)에 실시간으로 표시되어 관리자들이 확인할 수 있게 된다.

감시카메라(270)의 하부에는 도 6에 도시된 바와 같이 LED램프(271)가 구비되어 감시로봇(200)이 이동하는 전방을 밝히는 조명 역할을 할 수 있다. 이에 의해 감시카메라(270)가 선명한 영상을 촬영할 수 있다.

감시암부(280)는 로봇본체(210)의 하부에 구비되어 플랜트설비(10)의 다양한 위치로 근접 이동하여 근접영상을 촬영할 수 있으며, 단부에 구비된 소화노즐(283)로 소화액을 분사하여 화재발생시 초기진화가 가능하게 한다.

또한, 감시암부(280)는 청소유체공급장치(300)의 청소유체분사관(330)과 집진장치(400)의 흡입주름관(420)과 결합되어 세척이 요구되는 컨베이어롤러(B)로 청소유체분사관(330)과 흡입주름관(420)이 접근할 수 있게 한다.

도 5는 감시암부(280)의 구성을 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이 감시암부(280)는 제1암(281)과, 제2암(282), 제2암(282)의 단부에 구비된 소화노즐(283)과 열화상카메라(283a), 로봇본체(210)의 하부에 회전가능하게 결합된 제1암연결관(284), 제1암연결관(284)과 제1암(281) 사이에 결합된 제2암연결관(285), 제1암(281)과 제2암(282) 사이에 결합된 제3암연결관(286)과, 제1암연결관(284)에 구비되어 제1암연결관(284)이 로봇본체(210)에 대해 회전되도록 구동력을 제공하는 제1방향회전구동부(287)와, 제2암연결관(285)에 구비되어 제2암연결관(285)이 제1암연결관(284)에 대해 회전되도록 구동력을 제공하는 제2방향회전구동부(288)와, 제3암연결관(286)에 구비되어 제2암(282)이 제1암(281)에 대해 회전되도록 구동력을 제공하는 제3방향회전구동부(289)를 포함한다.

제1암연결관(284)은 제1방향회전구동부(287)에 의해 로봇본체(210)에 대해 수평방향으로 회전가능하게 결합된다. 이에 의해 제1암연결관(284)을 중심으로 제2암연결관(285)과 이에 결합된 제1암(281)과 제2암(282)은 수평방향으로 회전될 수 있다.

여기서, 제1암연결관(284)에는 도 6에 도시된 바와 같이 제2배관연결구(284a)가 구비된다. 제2배관연결구(284a)는 소화기(250)의 제1배관연결구(253)와 연결배관(255)에 의해 연결되어 소화액(C)을 공급받는다.

제1암연결관(284), 제2암연결관(285), 제1암(281), 제2암(282)의 내부에는 제2배관연결구(284a)로 유입된 소화액(C)을 소화노즐(283)까지 이동시키는 이동경로가 형성된다.

제2암연결관(285)은 제2방향회전구동부(288)에 의해 제1암연결관(284)에 대해 상하방향으로 회전가능하게 결합된다. 이에 의해 제2암연결관(285)에 결합된 제1암(281)과 제2암(282)는 상하로 이동되며 높이가 가변될 수 있다.

제3암연결관(286)은 제1암(281)의 단부와 제2암(282) 사이에 구비된다. 제3암연결관(286)은 제3방향회전구동부(289)에 의해 상하로 회전될 수 있다. 이에 의해 제2암(282)은 제1암(281)에 대해 회동되며 높이와 각도가 조절될 수 있다.

여기서, 제1방향회전구동부(287), 제2방향회전구동부(288) 및 제3방향회전구동부(289)는 모터로 구비되며, 제어부(500)의 제어에 의해 원격구동된다.

이러한 감시암부(280)의 구성에 의해 제1암(281)과 제2암(282)은 다굴절이 가능하며, 360도 회전이 가능하다. 따라서 플랜트설비(10) 내부에서 점검 사각지대가 없이 전영역을 감시할 수 있게 된다.

한편, 제2암(282)의 단부에는 소화노즐(283)과 열화상카메라(283a)가 구비된다. 열화상카메라(283a)는 고화질로 영상 촬영이 가능하며, 제1암(281)과 제2암(282)의 다굴절 구조에 의해 다양한 위치와 높이의 플랜트설비를 근접하여 촬영할 수 있다. 이에 의해 플랜트설비 표면의 이상 여부와 화재발생 여부를 관리자가 표시부(320)를 통해 정확하게 확인할 수 있다.

또한, 열화상카메라(283a)가 컨베이어롤러(B)를 근접촬영하여 컨베이어롤러(B)의 베어링 부분의 파손여부와 손상여부를 확인할 수 있다.

한편, 소화노즐(283)은 화재가 발생되는 경우, 발화시점으로 제1암(281)과 제2암(282)에 의해 접근하여 소화액을 분사할 수 있다.

한편, 제1암(281)과 제2암(282)의 단부에는 도면에는 도시되지 않았으나 충돌방지센서(미도시)가 구비된다. 이에 의해 제1암(281)과 제2암(282)의 이동시에 컨베이어롤러조립체(A)와 충돌되는 것이 방지된다.

청소유체공급장치(300)는 감시로봇(200)에 결합되어 분진 또는 낙하물에 의해 오염된 컨베이어롤러(B)로 청소유체를 분사하여 컨베이어롤러(B)를 세척한다. 본 발명의 청소유체공급장치(300)에서 사용되는 청소유체는 물, 공기 및 고압증기 중 하나이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 물, 공기 및 고압증기가 모두 사용되는 것으로 설명하였으나, 경우에 따라 어느 하나만 사용될 수 있다.

청소유체공급장치(300)는 감시로봇(200)에 구비되는 물저장조(310) 및 공기저장조(320)와, 청소유체를 컨베이어롤러(B)로 분사하는 청소유체분사관(330)과, 청소유체분사관(330)과 결합되며 청소유체공급관부(30)로부터 청소유체를 공급받는 청소유체도킹부(340)를 포함한다.

본 발명에 따른 감시로봇(200)은 트랙(100)을 따라 이동되며 컨베이어롤러조립체(A)를 감시한다. 이 때, 청소유체분사관(330)은 감시로봇(200)의 감시암부(280)에 결합되어 감시암부(280)와 함께 이동되며 컨베이어롤러(B)로 청소유체를 분사하게 된다.

물저장조(310)와 공기저장조(320)는 각각 내부에 물과 공기를 저장한다. 물저장조(310)와 공기저장조(320)는 청소유체분사관(330)과 연결되어 물 또는 공기를 청소유체분사관(330)으로 공급한다. 청소유체분사관(330)의 단부에는 분사노즐(333)이 구비된다.

이 때, 물저장조(310)와 공기저장조(320)에 저장된 물과 공기는 압력이 낮으므로 청소유체분사관(330)으로 분사될 때 분사력이 약해 컨베이어롤러(B) 표면을 제대로 세척할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 물저장조(310)와 공기저장조(320)에는 각각 물공급펌프(315)와 공기공급펌프(325)가 구비되어 고압으로 물과 공기가 청소유체분사관(330)으로 공급될 수 있게 한다.

한편, 컨베이어롤러(B)로 물 또는 공기를 분사하게 될 경우 물저장조(310)와 공기저장조(320)에 저장된 물과 공기가 빠르게 소진되게 된다. 이렇게 물과 공기가 소진된 후, 감시로봇(200)이 초기 위치로 돌아가 물과 공기를 공급받고 다시 세척할 컨베이어롤러로 돌아오는 것을 반복할 경우 세척 효율도 낮고, 감시효율도 낮아진다.

이에 본 발명의 플랜트설비 감시시스템(1)은 감시로봇(200)의 트랙(100)을 따라 청소유체공급관부(30)가 형성되고, 물저장조(310)와 공기저장조(320)의 물과 공기가 소진되면 청소유체공급관부(30)에 도킹하여 물과 공기를 공급받게 한다.

도 7은 청소유체도킹부(340)가 청소유체공급관부(30)에 도킹하는 과정을 도시한 사시도이고, 도 8은 청소유체도킹부(340)와 청소유체공급관부(30)의 도킹 과정을 개략적으로 도시한 예시도이다.

청소유체공급관부(30)는 고압증기를 공급하는 고압증기공급관(31)과, 물을 공급하는 물공급관(33)과, 공기를 공급하는 공기공급관(35)이 나란하게 배치된다. 고압증기공급관(31)은 도 1에 도시된 바와 같이 고압증기저장탱크(31b)와 연결되고, 물공급관(33)은 물저장탱크(33b)와 연결되고, 공기공급관(35)은 공기저장탱크(35b)와 연결된다.

고압증기공급관(31)은 고압으로 증기를 공급하므로 감시로봇(200)에 저장되지 않고 직접 청소유체분사관(330)으로 공급된 후 컨베이어롤러(B)로 분사된다.

고압증기공급관(31)과 물공급관(33) 및 공기공급관(35)을 일정 거리별로 하부에 증기도킹노즐(31a), 물도킹노즐(33a) 및 공기도킹노즐(35a)이 구비된다.

청소유체도킹부(340)는 고압증기공급관(31)과 도킹되는 고압증기도킹관(341)과, 물공급관(33)과 도킹되는 물도킹관(343)과, 공기공급관(35)과 도킹되는 공기도킹관(345)을 포함한다.

여기서, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 고압증기도킹관(341)과, 물도킹관(343) 및 공기도킹관(345)에는 이들의 길이를 상하로 연장시켜 고압증기공급관(31), 물공급관(33) 및 공기공급관(35)에 도킹될 수 있게 하는 제1승강수단(342), 제2승강수단(344) 및 제3승강수단(346)이 구비된다.

고압증기도킹관(341), 물도킹관(343) 및 공기도킹관(345)은 복수개의 관이 내접되게 겹쳐져 형성되고, 도킹을 하지 않는 상태에서는 높이가 짧게 구비된다. 도킹을 하는 경우, 도 8의 (a)의 물도킹관(343)처럼 제2승강수단(344)에 의해 높이가 상승되어 물공급관(33)의 물도킹노즐(33a)과 연결되어 물을 공급받게 된다.

제1승강수단(342), 제2승강수단(344) 및 제3승강수단(346)은 유압실린더 형태로 구비되고, 제어부(500)의 제어신호에 의해 선택된 도킹관(31a,33a,35a)의 높이를 상승시키게 된다.

고압증기도킹관(341), 물도킹관(343) 및 공기도킹관(345)은 청소유체이동관(347)에 함께 연결된다. 청소유체이동관(347)은 물저장조연결관(311)과 공기저장조연결관(321) 및 청소유체분사관(330)과 연결되고, 이들의 연결지점에는 이들의 관로를 개폐하는 제1개폐밸브(312), 제2개폐밸브(322), 제3개폐밸브(331) 및 제4개폐밸브(348)가 구비된다. 제1개폐밸브(312)는 청소유체이동관(347)으로부터 물저장조(310)로 청소유체의 이동을 단속한다. 제2개폐밸브(322)는 청소유체이동관(347)으로부터 공기저장조(320)로 청소유체의 이동을 단속한다. 제3개폐밸브(331)는 청소유체분사관(330)으로 청소유체의 이동을 단속한다. 제4개폐밸브(348)는 청소유체이동관(347)을 개폐하여 물저장조(310)와 공기저장조(320)의 물과 공기가 역방향으로 이동되는 것을 단속한다.

도킹을 하지 않는 경우에는 제4개폐밸브(348)는 닫혀진 상태를 유지한다. 이에 의해 물저장조(310) 또는 공기저장조(320)로부터 공급된 물 또는 공기가 청소유체분사관(330)으로 공급되지 않고 청소유체이동관(347)으로 이동되는 것을 방지한다.

도킹을 하는 경우, 일례로 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 물을 공급받는 경우, 제4개폐밸브(348)와 제1개폐밸브(312)만 개방되어 물이 물저장조(310)로 공급되도록 한다.

반면, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 도킹상태로 고압증기를 공급받는 경우, 제4개폐밸브(348)와 제3개폐밸브(331)가 개방되고 제1개폐밸브(312)와 제2개폐밸브(322)는 닫힌다.

집진장치(400)는 감시로봇(200)과 결합되어 컨베이어롤러(B) 표면의 이물질과 분진을 흡입하여 제거한다. 집진장치(400)는 도 1에 도시된 바와 같이 트랙(100)을 따라 나란하게 형성된 흡입덕트(410)와, 흡입덕트(410)를 따라 이동가능하게 결합되며 감시암부(280)에 고정되어 감시암부(280)와 함께 이동하며 컨베이어롤러(B) 표면의 이물질과 분진을 흡입하는 흡입주름관(420)과, 흡입덕트(410)와 연결되는 집진기(440)와, 집진기(440)의 상부에 구비되어 흡입압력을 형성하는 송풍기(460)를 포함한다.

흡입덕트(410)는 트랙(100)을 따라 길이방향으로 형성된다. 흡입덕트(410)는 도 7에 확대도시된 바와 같이 하부가 개방된 함체 형태로 형성된다.

흡입주름관(420)의 상부에는 주름관이송롤러(430)가 결합된다. 주름관이송롤러(430)는 도 7에 확대도시된 바와 같이 흡입덕트(410) 내부를 이동가능하게 결합된다. 흡입주름관(420)의 하부는 감시암부(280)의 제2암(282)에 고정결합된다. 감시로봇(200)이 트랙(100)을 따라 이동되면, 흡입주름관(420)은 감시로봇(200)의 이동에 따른 견인력에 의해 주름관이송롤러(430)가 아이들 이동하여 흡입덕트(410)를 따라 이동하게 된다.

흡입주름관(420)은 감시암부(280)의 다양한 형상에 대응되기 위해 주름관 형태로 구비된다.

흡입주름관(420)의 단부에는 컨베이어롤러(B)로 흡입력을 인가하는 나팔관(421)이 구비된다.

집진기(440)의 상부에는 송풍기(460)가 구비된다. 송풍기(460)는 회전되며 흡입력을 형성하여 흡입덕트(410)를 통해 흡입주름관(420)으로 흡입력이 인가되도록 한다. 흡입주름관(420)을 통해 이동된 이물질과 분진은 집진기(440)로 포집되고, 집진기(440) 하부의 포집백(450)에 수집된다.

제어부(500)는 플랜트설비(10)와 이격된 중앙관제센터(미도시)에 구비된다. 제어부(500)는 컴퓨터 서버의 형태로 구비되며, 표시부(520)와 입력부(510)가 함께 구비된다. 제어부(500)는 도 1과 도 3에 도시된 바와 같이 감시로봇(200)에서 수집한 정보를 Wi-Fi 또는 이더넷 통신을 통해 수신받아 플랜트설비 내부의 이상여부 또는 화재 여부를 판단하고, 감시로봇(200)과 청소유체공급장치(300) 및 집진장치(400)의 동작을 제어한다.

제어부(500)는 롤러구동모터(223)를 정역회전시켜 감시로봇(200)이 트랙(100)을 따라 전후로 이동되도록 제어한다. 또한, 제어부(500)는 온도센서(261)와, 습도센서(263) 및 가스센서(265)에서 수신된 온도, 습도, 각 가스들의 농도를 기준값과 비교하여 플랜트설비 내부 환경의 변화를 감시한다.

제어부(500)는 온도, 습도 및 가스 농도가 기준값에 비해 큰 차이가 발생되는 경우, 순찰자가 직접 플랜트설비 내부를 순찰하게 하거나 감시로봇(200)의 감시카메라(270)와 열화상카메라(283a)가 보다 면밀하게 내부를 감시하도록 제어할 수 있다.

특히, 제어부(500)는 감시암부(280)의 제1방향회전구동부(287), 제2방향회전구동부(288) 및 제3방향회전구동부(289)를 원격구동하여 열화상카메라(283a)가 다양한 위치의 플랜트설비를 근접촬영하게 한다. 이 때, 열이 발생하기 쉬운 컨베이어롤러(B)의 베어링 등을 자세히 감시하도록 할 수 있다.

한편, 화재가 발생되면, 관리자는 입력부(510)를 통해 레버구동수단(252)을 구동하여 소화기(250)의 레버(251)를 가압하여 소화기(250)의 소화액(C)이 소화노즐(283)로 분사되도록 한다. 이에 의해 초기 화재진압이 가능해질 수 있다.

그리고, 제어부(500)는 물저장조(310)와 공기저장조(320)의 물잔량과 공기잔량을 체크하고, 물잔량과 공기잔량이 기준치 이하일 경우 청소유체공급관부(30)의 도킹노즐이 형성된 위치로 감시로봇(200)을 이동시킨다. 그리고, 복수의 승강수단(342,344,346)과 복수의 개폐밸브(312,322,331,348)를 선택적으로 제어하여 희망하는 청소유체를 공급받게 한다.

또한, 제어부(500)는 감시로봇(200)으로부터 수신된 컨베이어롤러(B) 표면의 상태를 확인하고, 세척이 필요한 컨베이어롤러(B) 위치로 감시암부(280)를 이동시킨다. 제2암(282)을 컨베이어롤러(B)의 위치까지 이동시키면, 제2암(282)에 결합된 청소유체분사관(330)과 흡입주름관(420)도 함께 컨베이어롤러(B)로 접근된다.

이 상태에서 송풍기(460)를 구동하여 흡입주름관(420)이 컨베이어롤러(B) 표면의 이물질과 분진을 흡입하도록 하고, 이어서 청소유체분사관(330)이 청소유체를 분사하여 컨베이어롤러(B) 표면을 세척하게 할 수 있다.

입력부(510)는 관리자가 감시로봇(200)을 원격조정할 수 있는 조정신호를 인가하게 한다. 또한, 입력부(510)는 청소유체공급장치(300)의 개폐밸브(312,322,331,348)와 승강수단(342,344,346), 도킹여부를 조작하게 한다. 또한, 입력부(510)는 집진장치(400)의 송풍기(460) 구동신호를 인가하여 컨베이어롤러(B) 표면의 이물질 및 분진제거가 가능하도록 한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템(1)의 동작과정을 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 감시로봇(200)은 트랙(100)을 따라 이동된다.

제어부(500)의 원격조정에 의해 롤러구동모터(223)가 구동되면 전방트랙터(220)가 트랙(100)을 따라 이동되고, 이에 연동하여 후방트랙터(230)가 트랙(100)을 따라 이동된다. 전방트랙터(220)와 후방트랙터(230) 사이에 결합된 로봇본체(210)도 전방트랙터(220)의 이동에 연동하여 이동된다.

로봇본체(210)에 결합된 감시카메라(270)는 감시로봇(200)의 이동시에 플랜트설비 내부 영상을 촬영하여 제어부(500)로 전송하고, 감시박스(260)는 온도정보, 습도정보, 다양한 가스 농도를 감지하여 제어부(500)로 전송한다.

감시카메라(270)에서 촬영된 영상은 표시부(520)에 표시되고, 감시박스(260)에서 감지한 감지정보는 저장부(미도시)에 저장된다. 또한, 감지정보는 기준값과 비교되고, 기준값과의 차이가 설정 범위 이상을 초과하는 경우 제어부(500)는 이상이 발생된 영역을 보다 자세히 감시하도록 감시로봇(200)을 이동시킨다.

그리고, 제어부(500)는 감시암부(280)의 제1방향회전구동부(287), 제2방향회전구동부(288) 및 제3방향회전구동부(289)를 구동하여 제2암(282)을 상하좌우로 이동시킨다.

감시로봇(200)은 초기 위치로부터 트랙(100)의 마지막 위치까지 이동한 후 초기 위치까지 복귀하는 과정을 반복하여 플랜트설비 내부의 다양한 컨베이어롤러조립체(A)에 대한 지속적인 감시가 가능해진다.

감시박스(260)를 통한 감시정보 분석결과에 이상이 있는 경우, 감시로봇(200)을 트랙(100)을 따라 이동시켜 면밀한 감시를 수행하고, 이 과정에서 컨베이어롤러(B)의 세척이 요구되는 경우 제어부(500)는 감시암부(280)가 세척이 요구되는 컨베이어롤러(B)로 이동되도록 한다. 그리고, 제2암(282)에 결합된 흡입주름관(420)이 이물질과 분진을 흡입하도록 하고, 이어서 청소유체분사관(330)이 청소유체를 분사하여 컨베이어롤러(B) 표면을 세척하도록 한다.

한편, 감시도중에 컨베이어롤러조립체(A)의 특정영역에 화재가 발생되면, 감시화면 또는 감시박스(260)에서 감시한 감시정보를 통해 제어부(500)에서 화재발생 사실을 알게 된다. 관리자는 감시암부(280)를 구동하여 제2암(282)을 화재가 발생된 컨베이어롤러 위치로 근접이동시킨다.

그리고, 레버구동수단(252)을 구동하여 소화기(250)의 레버(251)를 가압하고, 소화액(A)이 연결배관(255)을 통해 감시암부(280)로 유입된다. 감시암부(280)로 유입된 소화액(C)은 소화노즐(283)을 통해 배출되어 화재위치로 분사된다.

이에 의해 초기 화재 진압이 가능해져 대형 화재로 번지는 참사를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 플랜트설비 감시시스템은 감시로봇에 감시카메라(열화상,CCTV), 온도, 습도, 가스농도 등 다양한 센서류가 탑제되어 플랜트설비 및 주변환경변화를 실시간 감지,감시할 수 있다. 이러한 환경변화를 감지하여 제어부에서 분석을 통해 플랜트설비의 이상유무를 판단하고 고장주기 등을 사전예상하여 사전조치 등을 통한 플랜트설비의 가동율을 높여 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편, 로봇암의 끝부분인 제2암(282)의 단부에는 청소용 이물질 제거 스크래퍼가 더 설치될 수 있다. 전기식 또는 공압식 청소용 이물질 제거 스크래퍼를 로봇암의 끝부분인 제2암(282)의 단부에 설치하여서 공기압이나 고압의 물로 제거되지 않는 이물질을 제거할 수 있으며, 이러한 스크래퍼를 원격 제어하여서 이물질을 제거할 수 있다.

또한, 트랙(100)은 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 금속 재질의 트랙에는 부식현상을 방지하기 위하여 부식방지도포층이 도포될 수 있다. 부식방지도포층의 도포 재료는 구아나디노 벤조이미다졸 20중량%, 옥시카르복시산엽 15중량%, 이미다졸린 티온 10중량%, 하프늄 15중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 10중량%, 산화알루미늄 25중량%, 디글리시딜 아닐린 5중량%로 구성되며, 코팅두께는 7㎛로 형성할 수 있다.

구아나디노 벤조이미다졸, 옥시카르복시산엽, 이미다졸린 티온 및 디글리시딜 아닐린은 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.

하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로서 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.

유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.

산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.

상기 구성 성분의 비율 및 코팅 두께를 상기와 같이 수치한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.

한편, 감시암부(280) 및 청소유체공급장치(300)에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.

상기 오염 방지 도포용 조성물은 암포디글리시네이트 및 솔비톨 에스테르가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 암포디글리시네이트와 솔비톨 에스테르의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.

상기 암포디글리시네이트 및 솔비톨 에스테르는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 감시암부(280) 및 청소유체공급장치(300)의 도포성이 저하되거나 도포 후에 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.

상기 암포디글리시네이트 및 솔비톨 에스테르는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.

한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 감시암부(280) 및 청소유체공급장치(300)에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 감시암부(280) 및 청소유체공급장치(300) 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000 Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.

또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 암포디글리시네이트 0.1 몰 및 솔비톨 에스테르 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 플랜트설비 감시시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 플랜트설비 감시시스템 10 : 누설전류케이블
20 : 전원공급기 30 : 청소유체공급관부
31 : 고압증기공급관 31a : 증기도킹노즐
33 : 물공급관 33a : 물도킹노즐
35 : 공기공급관 35a : 공기도킹노즐
100 : 트랙 110 : 케이블지지레일
120 : 전원공급선 130 : 통신케이블
140 : 롤러접촉판 200 : 감시로봇
210 : 로봇본체 211 : 측면지지판
220 : 전방트랙터 221 : 전방프레임
222 : 전방하부롤러 223 : 롤러구동모터
224 : 전동수단 225 : 전방상부롤러
230 : 후방트랙터 231 : 후방프레임
232 : 후방하부롤러 235 : 후방상부롤러
240 : 집전기 241 : 접속단
243 : 트랙이동롤러 250 : 소화기
251 : 레버 252 : 레버구동수단
253 : 제1배관연결구 255 : 연결배관
260 : 감시박스 261 : 온도센서
262 : 연기감지센서 263 : 습도센서
265 : 가스센서 267 : 마이크
270 : 감시카메라 271 : LED 램프
280 : 감시암부 281 : 제1암
282 : 제2암 283 : 소화노즐
283a : 열화상카메라 284 : 제1암연결관
284a :제2배관연결구 285 : 제2암연결관
286 : 제3암연결관 287 : 제1방향회전구동부
288 : 제2방향회전구동부 289 : 제3방향회전구동부
300 : 청소유체공급장치 310 : 물저장조
311 : 물저장조연결관 312 : 제1개폐밸브
315 : 물공급펌프 320 : 공기저장조
321 : 공기저장조연결관 322 : 제2개폐밸브
325 : 공기공급펌프 330 : 청소유체분사관
331 : 제3밸브 333 : 분사노즐
340 : 청소유체도킹부 341 : 고압증기도킹관
342 : 제1승강수단 343 : 물도킹관
344 : 제2승강수단 345 : 공기도킹관
346 : 제3승강수단 347 : 청소유체이동관
348 : 제4개폐밸브 400 : 집진장치
410 : 흡입덕트 420 : 흡입주름관
421 : 나팔관 430 : 주름관이송롤러
440 : 집진기 450 : 포집백
460 : 송풍기 500 : 제어부
510 : 입력부 520 : 표시부
A : 컨베이어롤러조립체
B : 컨베이어롤러
C : 소화액

Claims

플랜트설비 내부에 배치되며 복수개의 컨베이어롤러(B)가 결합된 컨베이어롤러조립체(A)의 상부에 일정길이 구비된 트랙(100)과;
상기 트랙(100)을 따라 이동되며 상기 컨베이어롤러조립체(A)의 이상유무와 화재발생여부를 감시하는 감시로봇(200)과;
상기 감시로봇(200)에 결합되어 상기 감시로봇(200)과 함께 이동되며, 상기 컨베이어롤러(B) 표면으로 청소유체를 분사하여 상기 컨베이어롤러(B)를 세척하는 청소유체공급장치(300)를 포함하며,
상기 감시로봇(200)은,
수평하게 형성된 로봇본체(210)와;
상기 로봇본체(210)에 결합되어 상기 트랙(100)을 따라 상기 로봇본체(210)가 이동되도록 지지하는 트랙터(220,230)와;
상기 로봇본체(210)에 구비되는 소화기(250)와;
상기 로봇본체(210)에 구비되어 상기 컨베이어롤러(B)의 이상유무를 감지하는 감시박스(260)와;
상기 트랙터(220,230)의 하부에 결합되며 화재가 발생된 컨베이어롤러(B)로 소화액을 분사하는 소화노즐(283)이 구비된 감시암부(280)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜트설비 감시시스템.
제1항에 있어서,
상기 청소유체는 물, 공기 및 고압증기 중 어느 하나이며,
상기 청소유체공급장치(300)는,
상기 로봇본체(210)의 상부에 결합되며 물이 저장되는 물저장조(310)와;
상기 물저장조(310)의 일측에 구비되며 공기가 저장되는 공기저장조(320)와;
일단이 상기 물저장조(310) 및 상기 공기저장조(320)에 연결되고 타단이 상기 감시암부(280)의 단부에 결합되며, 상기 컨베이어롤러(B)로 상기 청소유체를 분사하는 청소유체분사관(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜트설비 감시시스템.
제2항에 있어서,
상기 트랙(100)의 일측에 상기 트랙(100)을 따라 일정 길이 구비되며 물을 이동되는 물공급관(33)과, 고압증기가 이동되는 고압증기공급관(31)과, 공기가 이동되는 공기공급관(35)을 포함하며,
상기 청소유체공급장치(300)는 상기 감시로봇(200)이 상기 트랙(100)을 따라 이동될 때, 상기 물공급관(33), 고압증기공급관(31) 및 상기 공기공급관(35)에 선택적으로 결합되어 상기 청소유체공급장치(300)가 물, 고압증기 및 공기 중 적어도 하나를 공급받게 하는 청소유체도킹부(340)를 포함하고;
상기 컨베이어롤러(B) 표면의 이물질과 먼지를 흡입하는 집진장치(400)를 더 포함하며,
상기 집진장치(400)는,
상기 트랙(100)의 일측에 상기 트랙(100)을 따라 형성된 흡입덕트(410)와,
상단은 상기 흡입덕트(410)를 따라 이동가능하게 결합되며 하단은 상기 감시암부(280)에 고정결합되어 상기 감시암부(280)와 함께 동작되며 상기 컨베이어롤러(B) 표면의 이물질과 먼지를 흡입하는 흡입주름관(420)과;
상기 흡입덕트(410)의 단부에 구비되어 상기 흡입주름관(420)을 통해 이물질과 먼지가 흡입되도록 흡입력을 인가하는 송풍기(460)와;
상기 송풍기(460)의 하부에 구비되어 상기 흡입덕트(410)를 따라 이동된 이물질과 먼지가 포집되는 집진기(440)를 포함하고;
상기 트랙(100)에는 전원공급선과 통신선이 일체로 결합되며,
상기 트랙터(220,230)의 상부에는 상기 트랙(100)에 이동가능하게 결합되어 상기 전원공급선으로부터 전원을 공급받아 상기 트랙터(220,230)로 공급하는 집전기(240)가 구비되고,
상기 로봇본체(210)의 일측에는 상기 플랜트설비의 이상유무를 감시하는 감시카메라(270)가 구비되며,
상기 감시박스(260)에서 수집한 정보와 상기 감시카메라(270)에서 촬영한 영상정보를 상기 통신선을 통해 수신받는 제어부(500)를 더 포함하며,
상기 제어부(500)는 상기 정보와 상기 영상정보를 기초로 플랜트설비의 화재여부를 모니터링하고, 화재가 발생된 경우 상기 감시로봇(200)을 화재가 발생된 곳으로 이동되도록 제어하고, 상기 소화기를 동작시켜 상기 소화노즐(283)로 소화액이 분사되도록 하며;
상기 감시박스(260)는 온도센서, 습도센서, 가스센서, 마이크와 스피커를 포함하며,
상기 감시암부(280)는 상하좌우로 이동가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 플랜트설비 감시시스템.