KR102039027B1 - Earthquake Damage Prevention System for High Pressure Gas and Chemical Facilities - Google Patents

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KR102039027B1
KR102039027B1 KR1020170148463A KR20170148463A KR102039027B1 KR 102039027 B1 KR102039027 B1 KR 102039027B1 KR 1020170148463 A KR1020170148463 A KR 1020170148463A KR 20170148463 A KR20170148463 A KR 20170148463A KR 102039027 B1 KR102039027 B1 KR 102039027B1
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Abstract

본 발명은 지진으로부터 화학물질을 취급하는 시설을 보호하는 시스템에 관한 것으로 그 구성의 특징으로서, 일정값 이상의 진폭을 가지는 가속도 파형인 지진파를 주기동안 누적 적분하여 지진파 속도를 산출하는 하나 이상의 에너지 계산 및 유선전송장치, 상기 화학물질이 흐르는 배관에 부착되어 흐름을 개폐하는 밸브와, 화학물질을 처리하는 동력을 제공하는 배전반의 상태를 실시간 측정한 상태정보를 관리자로 출력하여 이력을 관리하는 관제소, 상기 에너지 계산 및 유선전송장치 그리고 관제소와 유·무선으로 연결되고, 상기 지진파 속도와 진원지, 진앙지 정보를 실시간으로 전달하는 중계소 및, 상기 시설에 구비된 밸브와 배전반에 장착되며, 유·무선으로 연결된 상기 중계소로부터 지진파 속도, 진원지 및 진앙지 정보를 전달받고, 상기 진앙지 정보로부터 진앙지로부터 시설까지의 진앙거리를 계산하여, 아래 수학식에 따라 시설에 도달하는 지진파의 세기를 산출하여 상기 밸브의 개폐 및 배전반 전원공급을 제어하는 신호를 출력하는 복수의 제어기를 포함하여 이루어진다.
(수학식)

Figure 112019044738145-pat00014

(E: 시설에 도달하는 지진파 세기, v: 지진파 속도, r: 진앙거리)The present invention relates to a system for protecting a facility handling chemicals from an earthquake, the configuration of which is characterized in that, one or more energy calculation to calculate the seismic wave speed by cumulative integration of the seismic wave, which is an acceleration waveform having an amplitude greater than a certain value during the period and Control station for managing the history by outputting the status information of the wired transmission device, the valve attached to the pipe through which the chemical flows to open and close the flow, and the status information measured in real time the state of the switchboard providing power for processing the chemical, the Energy calculation and wired transmission device and wired / wireless connection with the control station, relay station for transmitting the seismic wave speed, epicenter, epicenter information in real time, and valves and switchboards provided in the facility, wired / wireless Receive seismic velocity, epicenter and epicenter information from the relay station, Comprising a plurality of controllers for calculating the epicenter distance from the epicenter to the facility, calculating the strength of the seismic waves reaching the facility according to the following equation to output a signal for controlling the opening and closing of the valve and power supply to the switchboard; Is done.
(Mathematical formula)
Figure 112019044738145-pat00014

(E: seismic intensity reaching the facility, v: seismic velocity, r: epicenter)

Description

고압가스 및 화학시설용 지진피해 예방시스템{Earthquake Damage Prevention System for High Pressure Gas and Chemical Facilities}Earthquake Damage Prevention System for High Pressure Gas and Chemical Facilities}

본 발명은 인체에 유해한 화학물질을 취급하는 시설을 보호하는 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 화학물질의 흐름을 단속하는 기기마다 제어기를 구축하여 지진 발생 시 화학물질의 흐름을 신속하게 차단하여 누출로 인한 2차 피해를 예방하는 고압가스 및 화학시설용 지진피해 예방시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for protecting a facility that handles chemicals harmful to the human body, and more specifically, to establish a controller for each device that regulates the flow of chemicals to prevent the leakage of chemicals by quickly blocking the flow of the chemicals during an earthquake. The present invention relates to an earthquake-prevention prevention system for high pressure gas and chemical facilities that prevents secondary damage.

지진은 지구 내부에서 급격한 지각변동이 발생하면서 그 충격으로 생긴 파동(지진파)이 지표면까지 전해져 지반을 흔드는 것을 일컫는다. 최근 50년간 세계 각지에서 발생한 규모 7 이상의 천발지진은 약 500회에 이르고 있으며, 지난 2004년 12월 인도네시아 수마트라 해역에 규모 7.6의 지진이 발생하여 지진해일 등으로 인하여 28만 여명의 인명피해가 발생하였고, 국내에서도 지난 2007년 1월 20일 평창에서 발생한 규모 4.8의 지진과, 2016년 9월 12일 경북 경주시 남남서쪽 9km지역에서 규모 5.1 및 5.8의 지진이 잇달아 발생함에 따라 지진방재대책에 대한 인식이 크게 부각되고 있다.An earthquake refers to the shaking of the ground, when the earth's crustal change occurs and the waves generated by the impact are transmitted to the earth's surface. In the last 50 years, there have been about 500 earthquakes of magnitude 7 or more in various parts of the world, and in December 2004, a 7.6 magnitude earthquake occurred in the Indonesian Sumatra sea area, causing 280,000 casualties. In Korea, there was a 4.8 magnitude earthquake that occurred in Pyeongchang on January 20, 2007, and a magnitude 5.1 and 5.8 earthquake occurred in Gyeongju, Gyeongsangbuk-do on September 12, 2016. It is greatly highlighted.

이러한 지진이 발생하면 국가, 대학 또는 연구 기관에서 전국 각지에 설치한 지진계로부터 얻은 정보를 기초로 하여 소방방재청, 국민재난안전포털, 국민안전처 등에서 지진발생 정보를 안내하고, 기상청에서는 지진 경보를 발령하면서 방송 및 언론매체를 통해 지진 경보를 방송(속보)하도록 권고한다. 따라서 지진 발생 시 개인이나 가정에서는 텔레비전, 라디오 또는 인터넷 및 재난관리센터에서 전송하는 재난문자 등을 통해 지진 발생 여부를 확인하고 대처하게 되는데, 텔레비전이나 라디오 및 인터넷 등의 매체를 통해 지진 발생 정보를 확인하지 못한 상태에서 재난문자도 발송되지 않으면 지진 발생 정보를 확인하지 못하게 되면서 신속한 대피가 어렵게 되고, 더욱이 지진 발생 정보를 확인하여 대피할 때에도 지진 대피 요령을 미처 숙지하지 못하거나 숙지하고 있어도 당황하여 안전하게 대피하지 못하거나 대피에 많은 시간이 소요되던 문제가 있다.When such an earthquake occurs, based on the information obtained from seismographs set up by nations, universities, or research institutes throughout the country, the earthquake disaster alerts, National Disaster Safety Portal, and National Safety Bureau inform the earthquake occurrence information, and the Meteorological Agency issues an earthquake warning. It is recommended to broadcast (breaking) earthquake warnings through broadcast and media. Therefore, when an earthquake occurs, individuals or households will check and respond to the earthquake through disaster messages sent from television, radio, or the Internet and disaster management centers. If you do not send disaster texts, you will not be able to check the earthquake information, and it will be difficult to evacuate quickly. Moreover, when evacuating by checking the earthquake information, you will be embarrassed safely even if you do not know or know how to evacuate the earthquake. There is a problem that could not be taken or took a long time to evacuate.

특히, 인체에 유해한 화학물질을 취급하는 시설(공장)에 지진으로 피해를 입은 경우, 화학물질이 누출되어 대규모 피해가 발생하는 심각한 문제가 있다. 따라서 근래에는 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로, 대한민국 등록특허공보 제10-1427176호 (발명의 명칭: 지진 적응형 수처리용 원격 제어시스템)을 제안하고 있다. 즉, 지진파를 검출하고 적응적으로 현장에서 오폐수 및 하수처리시스템의 밸브류를 차등적으로 제어하여 지진에 따른 피해를 최소화할 수 있도록 하였다.In particular, when an earthquake is damaged in a facility (factory) that handles chemicals that are harmful to humans, there is a serious problem that large-scale damage occurs due to chemical leakage. Therefore, recently, as a way to solve this problem, Korean Patent Publication No. 10-1427176 (name of the invention: seismic adaptive water treatment remote control system) has been proposed. That is, seismic waves are detected and adaptively controlled valves of wastewater and sewage treatment systems in the field can minimize damage due to earthquakes.

그러나 3축 가속도 센서에서 제공되는 3축 가속도 신호를 토대로 지진파 감지신호의 정도를 연산하기 때문에 다양한 변수로 인한 무분별한 작동을 야기할 가능성이 높으며, 또한 지진이 도착해야 신호를 감지하여 차단할 수 있어 피해와 차단이 동시에 일어나는 것으로 예방적 차원은 아니다. 즉, 지층으로부터 발생하는 에너지 파 이외에 외부로부터 발생하는 물리적 충격 또한 지진으로 오인하여 각종 기기 등의 가동을 정지시킴에 따라 오히려 인명과 재산에 심각한 피해를 끼치게 되는 문제가 있다.However, since the magnitude of the seismic wave detection signal is calculated based on the three-axis acceleration signal provided by the three-axis acceleration sensor, it is highly likely to cause indiscriminate operation due to various variables. Blocking occurs at the same time and is not a preventive measure. That is, in addition to the energy waves generated from the strata, physical shocks generated from the outside may also be mistaken for earthquakes, causing various devices to stop operation.

대한민국 등록특허공보 제10-1427176호 (발명의 명칭: 지진 적응형 수처리용 원격 제어시스템)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1427176 (Name of the invention: remote control system for seismic adaptive water treatment)

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 국내외 기 설치된 관측소로부터 지진정보를 유·무선으로 전달받아 구축비용은 절감하고 정확도는 향상하는데 이어 전달받은 지진정보를 토대로 현 위치까지 실제로 도달되는 지진의 세기를 산출해 피해를 예측해 줌으로서 무분별한 재난 시스템의 가동을 억제하여 전반적으로 인명과 재산의 피해를 방지할 수 있는 고압가스 및 화학시설용 지진피해 예방시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to fundamentally solve the conventional problems as described above, by receiving earthquake information from domestic and overseas stations installed by wire and wireless, reducing construction cost and improving accuracy, and then based on the received earthquake information. It is to provide an earthquake prevention system for high pressure gas and chemical facilities that can prevent the damage of human life and property by suppressing the operation of indiscriminate disaster system by calculating the magnitude of the earthquake that actually reaches the location and predicting the damage. There is this.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 지진으로부터 화학물질을 취급하는 시설을 보호하는 시스템으로, 일정값 이상의 진폭을 가지는 가속도 파형인 지진파를 주기동안 누적 적분하여 지진파 속도를 산출하는 하나 이상의 에너지 계산 및 유선전송장치, 상기 화학물질이 흐르는 배관에 부착되어 흐름을 개폐하는 밸브와, 화학물질을 처리하는 동력을 제공하는 배전반의 상태를 실시간 측정한 상태정보를 관리자로 출력하여 이력을 관리하는 관제소, 상기 에너지 계산 및 유선전송장치 그리고 관제소와 유·무선으로 연결되고, 상기 지진파 속도와 진원지, 진앙지 정보를 실시간으로 전달하는 중계소 및, 상기 시설에 구비된 밸브와 배전반에 장착되며, 유·무선으로 연결된 상기 중계소로부터 지진파 속도, 진원지 및 진앙지 정보를 전달받고, 상기 진앙지 정보로부터 진앙지로부터 시설까지의 진앙거리를 계산하여, 아래 수학식에 따라 시설에 도달하는 지진파의 세기를 산출하여 상기 밸브의 개폐 및 배전반 전원공급을 제어하는 신호를 출력하는 복수의 제어기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
(수학식)

Figure 112019044738145-pat00012

(E: 시설에 도달하는 지진파 세기, v: 지진파 속도, r: 진앙거리)In order to achieve the above object, the present invention is a system for protecting a facility that handles chemicals from earthquakes. One or more energy calculations and wires for cumulatively integrating seismic waves, which are acceleration waveforms having a predetermined value or more, over a period of time to calculate the seismic wave speed. A control device for managing the history by outputting status information of a transmission device, a valve attached to a pipe through which the chemical flows and opening / closing a flow, and a real-time measurement of the state of a switchboard providing power for processing chemicals, to the manager, and the energy. The relay station, which is connected to the calculation and wired transmission device and the control station by wire and wireless, transmits the seismic wave speed, epicenter, and epicenter information in real time, and is mounted on the valve and switchboard provided in the facility, and connected by wire and wireless. Receive seismic velocity, epicenter and epicenter information from the Comprising a plurality of controllers for calculating the epicenter distance from the epicenter to the facility from the ground information, calculating the intensity of the seismic waves reaching the facility according to the following equation to output a signal for controlling the opening and closing of the valve and power supply to the switchboard; Characterized in that made.
(Mathematical formula)
Figure 112019044738145-pat00012

(E: seismic intensity reaching the facility, v: seismic velocity, r: epicenter)

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한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.On the other hand, the terms or words used in the present specification and claims are not to be construed as limiting the ordinary or dictionary meanings, the inventors should use the concept of the term in order to explain the invention in the best way. It should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that it can be properly defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical ideas of the present invention, and various alternatives may be substituted at the time of the present application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 국내외 기 설치된 관측소를 이용함으로써 구축비용은 절감하고, 정확도를 향상함과 함께 에너지 계산 및 유선전송장치가 지진정보를 유·무선으로 실시간 전달해 줌으로서 신속하게 조치할 수 있고, 특히 전달받은 지진정보를 토대로 현 위치까지 실제로 도달되는 지진의 세기를 개별 산출하여 시설의 규모나 길이에 따라 차등 제어할 수가 있으므로 지진으로 인한 피해와 복구에 소요되는 공수를 최소화하는 효과를 제공한다.As described in the above configuration and operation, the present invention reduces the construction cost by using the installed stations at home and abroad, improves the accuracy, and speeds up the energy calculation and wired transmission device by real-time transmission of earthquake information by wire or wireless. In particular, based on the received earthquake information, the magnitude of the earthquake actually reached to the current location can be calculated individually to control differentially according to the size and length of the facility, thus minimizing the damage caused by the earthquake and repairing. To provide the effect.

도 1은 본 발명에 따른 시스템을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 에너지 계산 및 유선전송장치가 지진파의 속도를 산출하는 과정을 나타내는 참고도.
도 4는 본 발명에 따른 에너지 계산 및 유선전송장치가 진원지와 진앙지를 산출한 결과를 나타내는 참고도.
도 5는 본 발명에 따른 제어기가 실제 도달될 지진의 세기를 산출하는 과정을 나타내는 설명도.
1 is a block diagram showing the overall system according to the present invention.
2 and 3 is a reference diagram showing a process of calculating the speed of the seismic wave by the energy calculation and wired transmission device of the present invention.
Figure 4 is a reference diagram showing the results of calculating the source and epicenter in the energy calculation and wired transmission apparatus according to the present invention.
5 is an explanatory diagram showing a process of calculating the intensity of an earthquake to be actually reached by the controller according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 지진으로부터 화학물질을 취급하는 시설을 보호하는 시스템에 관련되며, 도 1처럼 에너지 계산 및 유선전송장치(10)와 관제소(20) 및 중계소(30) 그리고 제어기(40)를 주요 구성으로 하는 고압가스 및 화학시설용 지진피해 예방시스템이다. 본 발명의 시스템은 에너지 계산 및 유선전송장치(10)로부터 전달되는 지진정보로 현 위치까지 실제로 도달되는 지진의 세기를 개별 산출하여 시설의 규모나 길이에 따라 차등 제어할 수가 있으므로 지진으로 인한 피해와 복구에 소요되는 공수를 최소화하는 것을 주요 요지로 한다.The present invention relates to a system for protecting a facility for handling chemicals from earthquakes, the main configuration of the energy calculation and wired transmission device 10, the control station 20 and the relay station 30 and the controller 40 as shown in FIG. Earthquake damage prevention system for high pressure gas and chemical facilities. The system of the present invention can calculate the strength of the earthquake actually reached to the current location with the earthquake information transmitted from the energy calculation and the wired transmission device 10, and can differentially control it according to the size or length of the facility. The main point is to minimize the labor required for recovery.

먼저, 본 발명에 따른 에너지 계산 및 유선전송장치(10)는 도 1처럼 지층으로부터 발생하는 에너지 파를 측정하고, 측정된 에너지를 연산하여 지진파의 속도를 산출한다. 즉, 에너지 계산 및 유선전송장치(10)는 도 2처럼 지진계로부터 측정한 동/서, 남/북, 위/아래의 3개의 각 파를 한 주기 동안(일정값 이상의 +부분만) 적분하여 전송하고 계속하여 일정값 이하의 -부분을 적분하여 지진이 발생하는 동안 계속 전송한다.First, the energy calculation and wireline transmission apparatus 10 according to the present invention measures the energy wave generated from the ground layer as shown in FIG. 1, and calculates the velocity of the seismic wave by calculating the measured energy. That is, the energy calculation and wired transmission device 10 integrates and transmits each of three waves of east / west, south / north and up / down measured from the seismometer as shown in FIG. And continue to transmit during the earthquake by integrating the minus part below a certain value.

여기서 에너지 계산 및 유선전송장치(10)는 지층으로부터 S파와 표면파를 측정하고, 설정한 임계값에 충족되는 파를 누적하고 적분하여 지진파 속도를 산출한다. 즉, 도 3처럼 지진 발생 시 발생하는 가속도 파형에서 일정값 이상인 경우만을 적분하여 일차적으로 붉은색 면적 값을 전송하고 이어서 녹색 면적 값을 전송하고, 이어서 파랑색 이렇게 일정값 이상의 값들을 지속적으로 전송하면 수신한 차단장치에서 진원지와의 거리를 계산하여 도달할 지진 에너지를 예측하여 내진 설계 이상이면 유해물질을 차단하게 된다. 이러한 에너지 계산 및 유선전송장치(10)는 산출된 지진파 속도로 도 4처럼 지진의 진원깊이에 따른 진원지와 진앙지 까지의 거리를 도출할 수가 있다.Here, the energy calculation and wired transmission apparatus 10 measures the S-wave and the surface wave from the ground layer, and accumulates and integrates waves satisfying the set threshold value to calculate the seismic wave speed. That is, as shown in FIG. 3, only the case where a certain value is greater than a predetermined value in an acceleration waveform generated when an earthquake occurs, the red area value is transmitted first and then the green area value is transmitted. The received blocking device calculates the distance to the epicenter and predicts the seismic energy to be reached to block harmful substances if it is more than the seismic design. The energy calculation and wired transmission device 10 may derive the distance between the epicenter and epicenter according to the epicenter depth of the earthquake as shown in FIG.

다시 말해, 제어기(40)은 수신된 진원지와 지진의 세기 값으로부터 설치된 장치에 도달할 지진의 에너지는 아래의 식과 같이 진원지에서의 거리에 제곱에 반비례한다.In other words, the controller 40 determines that the energy of the earthquake that will reach the installed device from the received source and the magnitude of the earthquake is inversely proportional to the square of the distance from the source, as shown below.

Figure 112017111100286-pat00001
Figure 112017111100286-pat00001

그리고 에너지는 아래의 식과 같이 속도 제곱에 비례한다.And the energy is proportional to the velocity squared as

Figure 112017111100286-pat00002
Figure 112017111100286-pat00002

위 식에서 많은 변수가 있으나 대략적으로는 지진의 에너지는 아래의 식과 같이 속도와 거리가 반비례함을 알 수 있다.Although there are many variables in the above equation, it can be seen that the energy of the earthquake is inversely proportional to the speed as in the equation below.

Figure 112017111100286-pat00003
Figure 112017111100286-pat00003

지진파는 지진계의 가속도(α)의 값이므로 아래의 식과 같이 지진파을 적분하면 속도를 알 수가 있다.Since the seismic wave is the value of the acceleration α of the seismograph, the speed can be known by integrating the seismic wave as shown in the following equation.

Figure 112017111100286-pat00004
Figure 112017111100286-pat00004

즉, 아래식과 같이 속도를 구하여 거리로 나눈 값을 제곱하면 지진 에너지 예측에 사용할 수 있다. In other words, if you calculate the velocity and divide the distance divided by the distance as shown in the following equation, it can be used for seismic energy prediction.

Figure 112017111100286-pat00005
Figure 112017111100286-pat00005

따라서 도 3과 같이 지진파의 가속도 값을 +부분만 적분하여 전송하고, 다시 마이너스 부분을 적분하여 전송하고 이를 반복하여 지진이 발생하는 동안 계속 지진 정보를 전송한다.Therefore, as shown in FIG. 3, the acceleration value of the seismic wave is integrated and transmitted only, and the minus part is integrated again and transmitted, and the earthquake information is continuously transmitted while the earthquake is repeated.

그리고 본 발명에 따른 관제소(20)는 도 1처럼 시설 상에 취급하는 화학물질의 흐름정보를 측정하고, 정보를 관리자로 출력하여 이력을 관리한다. 즉, 관제소(20)는 화학물질이 흐르는 배관에 부착되어 흐름을 개폐하는 밸브, 화학물질을 처리하는 동력을 제공하는 배전반의 상태를 실시간 측정한다. 그리고 중계소(30)를 통해 에너지 계산 및 유선전송장치(10)와 유무선으로 연결되어 지진의 유무를 실시간 파악한다. 이러한 정보들은 관리자가 실시간 모니터링 할 수 있도록 영상으로 출력하고, 위급상황 시에 관리자의 휴대 단말기로 문자나 영상을 전송한다. 물론, 관제소(20)는 필요에 따라 밸브와 배전반을 원격으로 제어할 수가 있다.And the control station 20 according to the present invention measures the flow information of the chemicals handled on the facility as shown in Figure 1, and outputs the information to the manager to manage the history. That is, the control station 20 is attached to the pipe through which the chemical flows to measure in real time the state of the valve for opening and closing the flow, the switchboard for providing power to process the chemical. And it is connected to the energy calculation and wired transmission device 10 and wired or wireless through the relay station 30 to determine whether the earthquake in real time. The information is output as a video for the administrator to monitor in real time, and the text or video is transmitted to the manager's portable terminal in case of emergency. Of course, the control station 20 can remotely control the valve and switchboard as needed.

이어서 본 발명에 따른 중계소(30)는 도 1처럼 에너지 계산 및 유선전송장치(10) 그리고 관제소(20)와 유무선으로 연결되어 지진파의 속도, 진원지의 위도, 경도, 깊이 정보를 제어기(40)로 실시간 전달한다. 즉, 중계소(30)는 에너지 계산 및 유선전송장치(10)에서 산출된 지진파의 속도와, 도출된 진원지와 진앙지를 후술하는 제어기(40)들로 전달한다. 이러한 중계소(30)는 위변조를 방지하도록 암호화 기술을 적용하는 것이 바람직하며, 사물인터넷 전용 RoLa망을 이용하는 것이 좋다.Subsequently, the relay station 30 according to the present invention is connected to the energy calculation and wired transmission device 10 and the control station 20 in a wired or wireless manner as shown in FIG. 1 to control the speed of the seismic wave, the latitude, the longitude, and the depth of the epicenter to the controller 40. Pass in real time. That is, the relay station 30 transmits the speeds of the seismic waves calculated by the energy calculation and the cable transmission apparatus 10, the derived epicenters and epicenters to the controllers 40 to be described later. The relay station 30 is preferably applied to the encryption technology to prevent forgery, it is preferable to use the Internet of Things dedicated RoLa network.

마지막으로 본 발명에 따른 복수의 제어기(40)는 도 1처럼 시설 상에 화학물질을 단속하는 밸브나 배전반 따위의 기기마다 장착되고, 지진파 속도를 유·무선으로 전달받아 전달을 받은 현 위치까지 도달될 지진의 세기를 산출하여 화학물질의 흐름을 제어한다. 즉, 제어기(40)는 도 5처럼 전달을 받은 현 위치와 도출된 진앙지와 진원지를 피타고라스의 삼각법을 이용하여 진원거리와 진앙거리를 산출한다.Lastly, the plurality of controllers 40 according to the present invention are installed for each device such as a valve or switchboard to control chemicals on the facility as shown in FIG. 1, and reach the current position receiving the seismic wave speed by wire or wireless. Control the flow of chemicals by calculating the strength of the earthquake. That is, the controller 40 calculates the true distance and the true distance using the Pythagorean trigonometry of the current position, the derived epicenter, and the epicenter, which are transmitted as shown in FIG. 5.

여기서 진앙거리는 제어기(40)와 진앙지가 지표상에 있으므로 피타고라스의 삼각법을 이용하지 않고, 위도와 경도를 통해 산출한다. 진원거리와 진앙거리가 산출되면, 전달받은 지진파 속도를 진앙거리로 나누기 한 값을 제곱하여 제어기(40)까지 도달될 지진의 세기를 산출한다. 여기서 산출된 지진의 세기가 설정한 임계값에 충족되는 경우 밸브를 개폐하거나 전원을 차단하는 신호를 출력한다. 이때, 임계값은 내진 설계 값을 활용하여 (속도/거리)^2의 비로 시뮬레이션을 통하여 결정한 값이다.The epicenter distance is calculated using latitude and longitude without using the Pythagorean trigonometry because the controller 40 and the epicenter are on the surface. When the true distance and the true distance are calculated, the magnitude of the earthquake that will be reached by the controller 40 is calculated by squaring the received earthquake velocity divided by the true distance. When the calculated earthquake intensity meets the set threshold value, a signal for opening / closing the valve or cutting off the power is output. At this time, the threshold value is a value determined through simulation by the ratio of (speed / distance) ^ 2 using the seismic design value.

즉, 에너지 계산 및 유선전송장치(10)에서 규모 6.0의 지진이 발생하였더라도 진원지와 가까운 곳에 위치한 밸브에 부착된 제어기(40)는 위험물질의 흐름을 차단하는 폐쇄신호를 출력하고, 진원지와 거리가 멀어 도달될 지진의 세기가 없거나 임계값에 미달되면, 개방신호를 유지하거나 흐름을 낮추는 가변신호를 출력한다. 따라서 수㎞에 이르는 배관을 차등으로 제어하여 지진 시 모든 밸브를 동시에 차단시켜 시설의 고장을 초래하는 문제를 방지할 수가 있다.That is, even if an earthquake of magnitude 6.0 occurs in the energy calculation and wireline transmission device 10, the controller 40 attached to the valve located near the epicenter outputs a closed signal to block the flow of dangerous substances, and the distance from the epicenter is If there is no strength of the earthquake to reach far or below the threshold, a variable signal is maintained to keep the open signal or lower the flow. Therefore, it is possible to control the pipes of several kilometers by differential to block all valves at the same time in case of an earthquake, thereby preventing the problem of facility failure.

이때, 제어기(40)는 3축 이상의 가속도 센서를 내장하여 지층으로부터 발생하는 에너지 파나 외부로부터 발생하는 물리적 충격을 감지한다. 즉, 가속도 센서에 의한 신호를 연산하여 지진의 세기를 산출하여 밸브를 개폐하거나 전원을 차단하는 신호를 출력한다. 따라서 에너지 계산 및 유선전송장치(10)나 관제소(20) 및 중계소(30)와의 연동이 불가피하게 차단된 상태더라도 독립적으로 지진을 감지하여 화학물질의 흐름을 제어하는 신호를 출력한다.At this time, the controller 40 has three or more acceleration sensors embedded therein to sense energy waves generated from the ground or physical shocks generated from the outside. In other words, by calculating the signal by the acceleration sensor to calculate the strength of the earthquake to output a signal for opening and closing the valve or cut off the power. Therefore, even when the energy calculation and wired transmission device 10 or control center 20 and the relay station 30 is inevitably blocked, the earthquake independently detects an earthquake and outputs a signal for controlling the flow of chemicals.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.

10: 에너지 계산 및 유선전송장치 20: 관제소
30: 중계소 40: 중계기
10: energy calculation and wired transmission device 20: control station
30: repeater 40: repeater

Claims (5)

지진으로부터 화학물질을 취급하는 시설을 보호하는 시스템에 있어서:
일정값 이상의 진폭을 가지는 가속도 파형인 지진파를 주기동안 누적 적분하여 지진파 속도를 산출하는 하나 이상의 에너지 계산 및 유선전송장치;
상기 화학물질이 흐르는 배관에 부착되어 흐름을 개폐하는 밸브와, 화학물질을 처리하는 동력을 제공하는 배전반의 상태를 실시간 측정한 상태정보를 관리자로 출력하여 이력을 관리하는 관제소;
상기 에너지 계산 및 유선전송장치 그리고 관제소와 유·무선으로 연결되고, 상기 지진파 속도와 진원지, 진앙지 정보를 실시간으로 전달하는 중계소; 및,
상기 시설에 구비된 밸브와 배전반에 장착되며, 유·무선으로 연결된 상기 중계소로부터 지진파 속도, 진원지 및 진앙지 정보를 전달받고, 상기 진앙지 정보로부터 진앙지로부터 시설까지의 진앙거리를 계산하여, 아래 수학식에 따라 시설에 도달하는 지진파의 세기를 산출하여 상기 밸브의 개폐 및 배전반 전원공급을 제어하는 신호를 출력하는 복수의 제어기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고압가스 및 화학시설용 지진피해 예방시스템.
(수학식)
Figure 112019044738145-pat00013

(E: 시설에 도달하는 지진파 세기, v: 지진파 속도, r: 진앙거리)
In systems that protect facilities handling chemicals from earthquakes:
At least one energy calculation and wireline transmission device for accumulating and accumulating seismic waves, which are acceleration waveforms having an amplitude greater than or equal to a predetermined period, to calculate the seismic wave speed;
A control station attached to a pipe through which the chemical flows to control the history by outputting state information measured in real time on a state of a switchboard that provides a power for processing a chemical and a switchboard for processing chemicals;
A relay station connected to the energy calculation and wired transmission device and a control station in a wired / wireless manner and transmitting the seismic wave speed, epicenter, and epicenter information in real time; And,
Equipped with valves and switchboards provided in the facility, receiving seismic wave speed, epicenter and epicenter information from the relay station connected by wire / wireless, and calculating the epicenter distance from the epicenter to the facility by the following equation And a plurality of controllers for outputting signals for controlling the opening and closing of the valve and supplying power to the switchboard by calculating the strength of the seismic waves reaching the facility.
(Mathematical formula)
Figure 112019044738145-pat00013

(E: seismic intensity reaching the facility, v: seismic velocity, r: epicenter)
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