KR102154508B1 - 가스 누설 자동 차단 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스 누설 자동 차단 장치에 관한 것이다. 본 발명의 가스 누설 자동 차단 장치는 가스 충전소에 설치된다. 가스 누설 자동 차단 장치는 가스 충전소에 설치된 적어도 하나의 가스 검지기와, 가스 공급원과 가스 저장 탱크 사 가스 저장 탱크와 가스 충전기 사이에 설치된 가스 공급 배관 각각에 구비되는 가스 공급 벨브와 압력 센서와, 가스 검지기와 압력 센서로부터 실시간 감지 신호를 받아서 가스 충전소에서의 가스 누설 여부를 판별하는 수신기와, 수신기로부터 가스 누설로 판별되면, 외부로 가스 누설을 표시 및 경보하는 가스 누설 표시등 및 경보기를 포함한다. 본 발명에 의하면, 가스 검지기와 압력 센서를 이용해서 가스 농도와 가스 공급에 따른 압력 변화를 실시간 감지하여 가스 누설 여부를 정확하게 판별하고, 이를 통해 가스 누설 시, 신속한 경보 및 조치를 취할 수 있다.

Description

가스 누설 자동 차단 장치{APPARATUS FOR AUTOMATICALLY PREVENTING LEAKAGE OF GAS}
본 발명은 가스 누설 자동 차단 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 연료용 가스, 가연성 가스 등의 누설로 인해 발생되는 화재, 폭발, 가스 중독 등의 사고를 미연에 방지하기 위하여, 가연성 가스 저장소나 충전소 등에 설치되는 가스 검지기와 압력 센서를 이용하여 가스 누설 상태를 실시간 감지하고, 가스 누설 시, 자동으로 가스 공급 경로를 차단하고 경보를 발생하는 가스 누설 자동 차단 장치에 관한 것이다.
각종 소방 산업의 발달과 함께 가연성 가스의 사용 분야 및 사용량의 증가로 인하여 가스 누출에 의해 폭발할 경우, 인명 손실 뿐만 아니라 재산상의 손실도 크게 나타날 수 있다. 따라서 가연성 가스를 취급하는 대규모 플랜트 및 시설에 가스 누설에 의하여 화재 및 폭발이 발생할 경우, 커다란 손실을 초래하게 되므로 이에 대한 근본적인 안전 대책이 강구되어야 한다.
통상적으로 가스 충전소는 액화 천연 가스(LNG), 액화 석유 가스(LPG)와 같은 연료용 가스를 버스, 자동차 등에 충전하기 위해 천연 가스 또는 액화 석유 가스를 보관하고 차량에 공급하는 시설이다. 가스 충전소에는 차량들이 끊임없이 드나들어야 할 뿐 아니라, 교통 이용 특성상 인구가 많은 지역에 위치할 수 밖에 없다. 따라서 가스 충전소는 폭발 위험이나 가스 누출 위험이 상존하며, 사고 시 큰 피해가 예상되는 시설이다.
가스 누설 자동 차단 장치는 예를 들어, LNG, LPG 등의 연료용 가스나, 자연 발생하는 가연성 가스가 누설되어 공중에서 연소 또는 폭발 범위에 들어 점화원에 의한 폭발 사고와 독성 가스 유출로 인한 중독 사고를 미연에 방지하고자 가연성 가스 저장소나 충전소에 설치하여 가스 누설 시, 자동으로 경보를 발생하여 사고를 미연에 방지하도록 하는 경보 장치이다.
이러한 가스 누설 자동 차단 장치는 소방 안전 분야에 있어서 없어서는 안되는 매우 중요한 설비인 동시에, 사용되는 장소에 따라서 제작 방법과 사용법 등이 다양하다.
한국 등록실용신안공보 실1997-0003278호(공고일 1997년 04월 14일) 한국 등록특허공보 제10-1046300호(공고일 2011년 07월 04일) 한국 등록특허공보 제10-0715028호(공고일 2007년 05월 09일) 한국 등록특허공보 제10-0806875호(공고일 2008년 02월 22일)
본 발명의 목적은 가연성 가스를 취급하는 시설에 구비되는 가스 누설 자동 차단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가스 농도와 가스 공급에 따른 압력 변화를 실시간 감지하여 가스 누설 여부를 판별하여 가스 누설 시, 자동으로 가스 공급을 차단하는 가스 누설 자동 차단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가스 검지기와 압력 센서를 이용하여 가스 누출 여부를 정확하게 판별하고, 이를 통해 가스 누설 시, 신속한 경보 및 조치를 취할 수 있도록 하는 가스 누설 자동 차단 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 가스 누설 자동 차단 장치는 가스 충전소에서 가스 검지기와 압력 센서를 이용해서 가스 농도와 가스 공급에 따른 압력 변화를 실시간 감지하여 가스 누설 여부를 판별하고, 가스 누설 시, 자동으로 가스 공급을 차단하도록 하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 가스 누설 자동 차단 장치는 가스 누출 여부를 정확하게 판별하고, 이를 통해 가스 누설 시, 신속한 경보 및 조치를 취할 수 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 가스 누설 자동 차단 장치는, 가스 공급원과 가스 저장 탱크 및 차량 충전기를 구비하는 가스 충전소에 설치되어, 상기 가스 충전소에서 발생되는 누설 가스의 농도를 실시간으로 감지하여 제1 감지 신호를 출력하는 적어도 하나의 가스 검지기; 상기 가스 공급원과 상기 가스 저장 탱크 사이, 상기 가스 저장 탱크와 상기 차량 충전기 사이의 가스 공급 배관들 각각에 설치되어 가스를 공급하거나 차단하도록 조절하는 가스 공급 밸브; 상기 가스 공급 배관에 설치되어 공급되는 가스의 압력값을 실시간으로 감지하여 제2 감지 신호를 출력하는 압력 센서; 상기 가스 검지기로부터 상기 제1 감지 신호를 받아서 상기 가스 충전소에서 가스 누설이 감지되면, 점등 표시하는 가스 누설 표시등; 일정 크기의 기준 농도값과 기준 압력값을 설정 저장하고, 실시간으로 상기 가스 검지기로부터 상기 제1 감지 신호를 받고 상기 압력 센서로부터 상기 제2 감지 신호를 받아서 상기 제1 감지 신호가 상기 기준 농도값 이상으로 판별되고, 동시에 상기 제2 감지 신호가 공급되는 가스 압력이 상기 기준 압력값 이하로 낮아진 것으로 판별되면, 상기 가스 충전소에서 가스 누설 상태로 판별하여 상기 가스 공급 밸브를 폐쇄시켜 가스 공급을 차단하도록 제어하는 제1 제어 신호를 출력하는 수신기; 및 상기 수신기에 의해 가스 누설 상태로 판별되면, 상기 수신기로부터 제2 제어 신호를 전송받아서 외부로 가스 누설 상태를 알리는 경보음을 출력하는 경보기를 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 수신기는, 상기 기준 농도값과 상기 기준 압력값을 포함하는 설정 정보를 입력하는 입력부; 상기 기준 농도값과 상기 기준 압력값을 저장하는 저장부; 상기 가스 검지기, 상기 가스 공급 밸브, 상기 압력 센서 및 상기 경보기와 전기적으로 연결되어 상기 제1 및 상기 제2 감지 신호를 받아들이고, 상기 제1 및 상기 제2 제어 신호를 출력하는 인터페이스부; 그래픽 기반의 인터페이스 화면 상에 상기 가스 검지기의 위치와 상기 가스 공급 밸브의 위치를 표시하고, 가스 누설이 감지된 상기 가스 검지기의 위치와 차단된 상기 가스 공급 밸브의 위치를 표시하는 표시부; 상기 수신기에 의해 가스 누설 상태로 판별되면, 음성을 이용하여 상기 경보기로 비상 경보 방송을 출력하도록 처리하는 음성 경보부; 및 상기 입력부와, 상기 저장부와, 상기 인터페이스부와, 상기 표시부 및 상기 음성 경보부를 제어하여 상기 수신기의 제반 동작을 처리하도록 제어하고, 가스 농도 산출 알고리즘을 이용하여 상기 가스 검지기로부터 전송된 상기 제1 감지 신호를 통해 누설된 가스의 농도를 산출하고, 산출된 가스 농도의 평균값을 산출하여 가스 누설 상태를 판별하는 제어부를 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 수신기는, 상기 가스 검지기로부터 전송된 상기 제1 감지 신호를 통해 일정 시간 동안의 누설된 가스 농도를 산출하고, 산출된 가스 농도의 평균값을 산출하여 상기 평균값이 상기 기준 가스 농도값 이상이거나, 상기 평균값이 상기 기준 가스 농도값 미만이더라도 상기 압력 센서로부터 전송된 상기 제2 감지 신호를 통해 측정된 가스 공급 압력값이 상기 기준 가스 압력값 이하로 낮아지면, 가스 누설 상태로 판별하여 상기 가스 공급 밸브 및 상기 경보기를 제어하는 상기 제1 및 상기 제2 제어 신호를 출력한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 가스 누설 자동 차단 장치는 가스 검지기와 압력 센서를 이용해서 가스 농도와 가스 공급에 따른 압력 변화를 실시간 감지하여 가스 누설 여부를 정확하게 판별하고, 이를 통해 가스 누설 시, 신속한 경보 및 조치를 취할 수 있다.
또 본 발명의 가스 누설 자동 차단 장치는 실시간으로 가스 누설 상태를 판별하여 경보 및 조치하도록 처리함으로써, 가스 충전소 등과 같이, 가연성 가스를 취급하는 대규모 플랜트 및 시설에 가스 누설에 의한 화재 및 폭발 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 누설 자동 차단 장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 도 1에 도시된 수신기의 구성을 나타내는 블럭도, 그리고
도 3은 본 발명에 따른 가스 누설 자동 차단 장치의 동작 수순을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 누설 자동 차단 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 가스 누설 자동 차단 장치(100)는 가스 폭발 위험 장소 예컨대, 버스, 자동차 등의 차량에 연료용 가스(LNP, LPG 등)를 충전하기 위한 가스 공급원(10), 가스 저장 탱크(20) 및 가스 충전기(미도시됨) 등이 구비된 가스 충전소에 설치되어 실시간으로 가스 누설 여부를 감지하고 가스 공급 배관(30)의 압력 변화를 모니터링하여 가스 누설 상태로 판별되면, 외부로 경보를 발생하여 가스 누설로 인한 가스 폭발, 화재 등의 사고 및 피해를 미연에 방지하도록 처리한다.
이를 위해 본 발명의 가스 누설 자동 차단 장치(100)는 가스 검지기(120), 가스 공급 밸브(132), 압력 센서(134), 가스 누설 표시등(140), 발신기(150), 경보기(170), 전원 공급부(180), 비상 전원부(190) 및 수신기(110)를 포함한다. 또 본 발명의 가스 누설 자동 차단 장치(100)는 중계기(160)를 더 포함할 수 있다.
이 실시예에서 가스 누설 자동 차단 장치(100)는 가스 검지기(120), 가스 공급 밸브(132), 압력 센서(134), 가스 누설 표시등(140), 발신기(150), 경보기(170), 전원 공급부(180), 비상 전원부(190) 및 수신기(110)들은 중계기(160)를 통해 접점 신호 방식, 통신 신호 방식 등으로 상호 연결된다.
구체적으로, 가스 검지기(120)는 수신기(110)로부터 식별 가능한 식별 정보를 구비하고, 옥내 또는 옥외의 가스 충전소에 적어도 하나가 설치된다. 가스 검지기(120)는 옥내 또는 옥외의 가스 충전소에 복수 개가 서로 다른 위치에 설치될 수 있다. 가스 검지기(120)는 예를 들어, 가스 충전소의 구조, 가스 충전소의 면적, 가스 저장 탱크의 용량 및 수량, 가스 충전기의 갯수 등에 따라 그 갯수를 달리하여 설치될 수 있다. 또 가스 검지기(120)는 가스의 종류에 따라 설치 장소에서의 높이를 다르게 하여 설치할 수 있다.
가스 검지기(120)는 예를 들어, 가스 공급원(10)과 가스 저장 탱크(20) 사이, 가스 저장 탱크(20)와 가스 충전기(미도시됨) 사이 등의 주변이나 배관(30) 주변에 설치된다. 이러한 가스 검지기(120)는 식별 정보를 통해 각각의 설치 위치가 판별될 수 있다.
가스 검지기(120)는 예를 들어, 반도체 가스 센서, 가스 농도 센서 등으로 구비되어, 설치 장소의 일정 영역에서의 가스 누설 여부를 실시간 감지한다. 즉, 가스 검지기(120)는 누설된 가스의 농도를 감지하여 가스 농도에 따른 감지 신호를 수신기(110)로 전송한다. 이 때, 가스 검지기(120)는 자신의 식별 정보를 함께 수신기(110)로 전송한다.
가스 공급 밸브(132)는 가스 공급원(10)과 가스 저장 탱크(20) 사이, 가스 저장 탱크(20)와 가스 충전기(미도시됨) 사이 등에 설치되는 가스 공급 배관(30)에 구비되어 가스의 공급을 조절한다. 즉, 가스 공급 밸브(132)는 수신기(110)의 제어를 받아서 가스 공급원(10)으로부터 가스 저장 탱크(20), 가스 저장 탱크(20)로부터 가스 충전기(미도시됨)로 가스를 공급하거나 차단하도록 개폐된다.
가스 공급 밸브(132)는 예를 들어, 쏠레노이드 밸브 등의 전자 제어 방식의 밸브로 구비된다. 가스 공급 밸브(132)는 압력 센서(134) 예컨대, 압력 계측기와 일체형으로 구비되는 압력 밸브(130)로 구비될 수도 있다.
압력 센서(134)는 가스 공급 배관(30)에 설치되어, 가스 공급원(10)으로부터 가스 저장 탱크(20), 가스 저장 탱크(20)로부터 가스 충전기(미도시됨)로 공급되는 가스의 공급 압력을 실시간 측정한다. 압력 센서(132)는 압력 밸브(130)와 같이 가스 공급 밸브(132)에 구비되는 일체형으로 구비될 수도 있다. 압력 센서(134)는 공급되는 가스의 공급 압력의 변화량을 실시간 감지하여 감지 신호를 수신기(110)로 전송한다.
가스 누설 표시등(140)은 가스 검지기(120)로부터 감지 신호를 받아서 가스 충전소에서 가스 누설이 감지되면, 수신기(110)의 제어를 받아서 점등 표시된다. 이 실시예에서 가스 누설 표시등(140)은 가스 검지기(120)와 분리형으로 구비되나, 일체형으로도 구비될 수 있다. 이 경우, 가스 누설 표시등(140)은 가스 검지기(120)로부터 가스 누설에 따른 감지 신호가 전송되면, 점등된다.
발신기(150)는 가스 누설을 발견한 사람 예를 들어, 가스 누설 상태를 인식한 가스 충전소의 관리자나 담당자에 의해 누름 스위치(또는 버튼)(미도시됨)가 눌러지면, 이에 대응하는 발신 신호를 수신기(110)로 전송한다. 발신기(150)는 수신기(110)에 의해 누름 스위치가 복구된다.
경보기(170)는 예를 들어, 스피커나, 경종, 사이렌 등의 음향 장치, 시각 경보기 등으로 구비되고, 수신기(110)로부터 출력되는 제어 신호에 응답해서 외부로 가스 누설 상태를 알리는 경보음을 출력한다.
전원 공급부(180)는 가스 누설 자동 차단 장치(100)의 구동 전원을 공급한다. 즉, 전원 공급부(180)는 예컨대, 외부로부터 교류(AC) 전원을 공급받아서 110 V의 교류 전원 또는 24 V의 직류(DC) 전원을 가스 누설 자동 차단 장치(100)의 각 구성 요소(110 ~ 170)들로 공급한다. 또 전원 공급부(180)는 비상 전원부(190)로 전원을 공급하여 배터리를 충전시킨다.
비상 전원부(190)는 예컨대, 충전 가능한 배터리를 구비하여, 전원 공급부(180)의 고장, 오동작 등에 의한 전원 차단 시, 가스 누설 자동 차단 장치(100)의 구동 전원을 공급한다.
중계기(160)는 가스 검지기(120), 가스 누설 표시등(140), 압력 센서(134), 발신기(150) 및 경보기(170)들과 수신기(110) 사이에 구비되어 상호 감지 신호 및 제어 신호를 중계한다. 중계기(160)는 전원 공급부(180) 또는 비상 전원부(190)로부터 가스 검지기(120), 가스 누설 표시등(140), 압력 센서(134), 발신기(150) 및 경보기(170)들 각각으로 전원을 공급하도록 중계한다. 물론 가스 검지기(120), 가스 누설 표시등(140), 압력 센서(134), 발신기(150) 및 경보기(170) 각각은 중계기(160) 없이, 수신기(110)와 전원 공급부(180) 및 비상 전원부(190)에 직접 연결될 수 있다.
그리고 수신기(110)는 실시간으로 가스 검지기(120)로부터 감지 신호를 받고 압력 센서(134)로부터 감지 신호를 받아서 가스 충전소에서의 가스 누설 여부를 판별한다. 수신기(110)는 판별 결과, 가스 충전소에서 가스가 누설되면, 가스 공급 밸브(132)를 차단하고 경보를 발생하도록 제어한다. 또 수신기(110)는 발신기(150)로부터 발신 신호가 전송되면, 가스 누설 표시등(150)과 경보기(170)로 제어 신호를 출력한다.
구체적으로, 수신기(110)는 가스 충전소에서 취급하는 가스에 대한 일정 크기의 기준 농도값과 공급되는 가스의 기준 압력값을 설정, 저장한다. 수신기(110)는 가스 검지기(120)로부터 일정 시간 동안 전송된 감지 신호를 통해 누설 가스의 농도를 판별하고, 판별된 가스 농도의 평균값을 산출한다. 수신기(110)는 산출된 가스 농도의 평균값이 허용 가능한 농도값 예컨대, 누설 가스의 연소 범위 및 폭발 범위에 대응되는 기준 농도값 이상의 농도이면, 가스 누설 상태로 판별된다. 이 때, 수신기(110)는 1 차적으로 가스 검지기(120)에 의해 가스 누설 상태로 판별되더라도 기준 농도값 이하이면, 2 차적으로 압력 센서(134)로부터 측정된 압력 변화량을 판별하여, 기준 압력값 이하로 저하되는지를 판별한다. 판별 결과, 누설된 가스의 농도가 기준 농도값 이하이고, 동시에 가스 공급 압력이 기준 압력값 이하이면, 가스 누설 상태로 판별한다. 따라서 수신기(110)는 가스 누설 상태로 판별되면, 가스 공급을 차단하도록 가스 공급 밸브(132)를 제어하여 패쇄시키고, 가스 누설 표시등(140)과 경보기(170)를 통해 외부로 가스 누설을 알리는 경보를 발생시킨다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 구성 및 기능을 상세히 설명한다.
즉, 도 2는 도 1에 도시된 수신기의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 이 실시예의 수신기(110)는 예를 들어, 소방 시설용 수신기, 제어 패널, 퍼스널 컴퓨터 등으로 구비되고, 가스 충전소의 관리실, 중앙 감시실 등에 설치된다. 수신기(110)는 가스 누설 상태를 판별하기 위하여 가스 검지기(120)로부터 전송된 감지 신호의 특성(예를 들어, 가스 농도의 최대값, 최소값, 평균값 및 오차 등)에 따라 가스 농도를 분석하는 가스 농도 산출 알고리즘을 이용한다.
이를 위해 수신기(110)는 입력부(112), 인터페이스부(113), 표시부(114), 저장부(115), 통신부(116), 음성 경보부(117) 및 제어부(111)를 포함한다.
입력부(112)는 예를 들어, 전원 버튼, 메뉴 버튼, 설정 입력 버튼, 테스트 버튼, 복구 버튼, 리셋 버튼 등을 구비하여, 수신기(110)의 제반 동작을 처리하도록 명령을 입력하거나, 기준 농도값과 기준 압력값을 포함하는 설정 정보 등을 입력한다. 입력부(112)는 수신기(110)의 동작 상태를 초기화하거나, 발신기(150)의 누름 스위치의 동작을 복구시킨다. 이러한 입력부(112)는 표시부(114)와 함께 터치 패널로 구비되어 소프트 버튼으로 구비될 수 있다.
인터페이스부(113)는 중계기(160)와 연결되어 가스 누설 자동 차단 장치(100)의 구성 요소들 간에 신호 전송 및 전원 공급을 인터페이스 한다. 즉, 인터페이스부(113)는 중계기(160)를 통해 가스 검지기(120), 가스 공급 밸브(132), 압력 센서(134), 발신기(150) 및 경보기(170)와 전기적으로 연결되어 감지 신호를 받아들이고, 제어 신호를 출력한다. 인터페이스부(113)는 중계기(160)를 통해 전원 공급부(180) 또는 비상 전원부(190)로부터 공급되는 전원을 가스 누설 자동 차단 장치(100)의 구성 요소들로 전달한다. 또 인터페이스부(113)는 가스 공급 벨브(132)와 연결되어 가스 공급을 차단하는 제어 신호를 출력한다.
표시부(114)는 예컨대, 액정 디스플레이 패널, 터치 패널 등으로 구비되어, 가스 누설 자동 차단 장치(100)의 처리 동작에 따른 다양한 정보를 표시한다. 즉, 표시부(114)는 가스 공급원(10), 가스 저장 탱크(20), 가스 충전기 및 가스 누설 자동 차단 장치(100)의 구성 요소들을 표시하는 그래픽 기반의 인터페이스 화면 상에 경계 구역별, 설치 장소별 등으로 가스 검지기(120)의 위치와 가스 공급 밸브(134)의 위치를 표시하고, 감지된 가스 누설 상태를 표시하거나 가스 공급 및 차단 여부를 표시한다. 예를 들어, 표시부(114)는 가스 검지기(120)가 복수 개인 경우, 가스 누설이 감지된 가스 검지기(120)의 위치와, 가스 공급이 차단된 가스 공급 밸브(132)의 위치를 텍스트나 그래픽 기반의 인터페이스 화면으로 표시한다.
저장부(115)는 수신기(110)의 동작을 제어하는 제어 프로그램과, 가스 누설 여부를 판별하기 위한 가스 농도 산출 알고리즘을 저장한다. 또 저장부(115)는 수신기(110)의 처리 과정에 따른 다양한 정보들 예컨대, 가스 검지기(120)의 식별 정보와, 기준 농도값, 기준 압력값 등의 설정 정보 등을 저장한다.
통신부(116)는 제어부(111)가 가스 누설 상태로 판별되면, 가스 누설 상태를 알려주도록 외부의 유무선 통신 장치(미도시됨)들로 상호 통신하도록 처리한다. 여기서 유무선 통신 장치는 예를 들어, 소방서, 경찰서 등의 관련 관공서나 가스 충전소의 관리자, 담당자 등이 구비하는 스마트 폰이나, 퍼스널 컴퓨터 등으로 구비된다.
음성 경보부(117)는 예컨대, 마이크, 스피커 등을 구비하여, 관리자, 담당자 등의 음성을 이용하여 경보기(170)로 비상 경보 방송을 출력하도록 처리하거나, 통신부(116)를 통해 외부의 유무선 통신 장치와 음성 통화를 처리한다.
그리고 제어부(111)는 중계기(160)와 연동해서 수신기(110)의 제반 동작을 처리하도록 입력부(112), 인터페이스부(113), 표시부(114), 저장부(115), 통신부(116) 및 음성 경보부(117)를 제어하여 상술한 가스 누설 자동 차단 장치(100)의 구성 요소들 각각의 기능을 처리하도록 제어한다. 즉, 제어부(111)는 가스 농도 산출 알고리즘을 이용하여 가스 검지기(120)로부터 전송된 감지 신호를 통해 누설된 가스의 농도를 산출하고, 산출된 가스 농도의 평균값을 산출한다. 제어부(111)는 산출된 가스 농도의 평균값이 기준 농도값 이상이거나, 기준 농도값 미만이더라도 압력 센서(134)로부터 전송된 감지 신호를 이용하여 측정된 가스 공급 압력값이 설정된 기준 압력값 이하로 낮아지면, 가스 누설 상태로 판별하여 가스 공급 밸브(132)를 차단하도록 제어하고 외부로 경보를 발생하도록 경보기(170)를 제어하는 제어 신호를 출력한다.
그리고 도 3은 본 발명에 따른 가스 누설 자동 차단 장치의 동작 수순을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 가스 누설 자동 차단 장치(100)는 단계 S200에서 수신기(110)에 가스 누설 상태를 판별하기 위한 기준 농도값과, 기준 압력값을 설정, 저장한다.
단계 S210에서 가스 검지기(120)를 통해 실시간으로 가스 누설 여부를 감지하여 제1 감지 신호를 수신기(110)로 전송하고, 압력 센서(134)를 통해 가스 공급 압력값을 실시간으로 감지하여 제2 감지 신호를 수신기(110)로 전송한다.
단계 S220에서 수신기(110)는 제1 감지 신호로부터 가스 농도를 분석하여 누설 가스의 가스 농도값을 산출한다. 이 때, 수신기(110)는 가스 농도 산출 알고리즘을 이용하여 산출된 가스 농도를 일정 시간(예를 들어, 2 ~ 5 초 정도) 동안의 평균값을 산출한다.
단계 S230에서 수신기(110)는 산출된 가스 농도의 평균값을 설정된 기준 농도값과 비교하여 기준 농도 이상인지를 판별한다. 판별 결과, 가스 농도의 평균값이 기준 농도값 이상이면, 이 수순은 단계 S250으로 진행한다. 즉, 단계 S250에서 수신기(110)는 가스 공급 밸브(132)로 제어 신호를 전송하여 가스 공급을 차단한다. 동시에 단계 S260에서 수신기(110)는 가스 누설 표시등(140)과 경보기(170)로 제어 신호를 전송하여 경보를 발생시킨다.
그러나 단계 S230에서 수신기(110)는 가스 농도의 평균값이 기준 농도값 미만이면, 단계 S240에서 제2 감지 신호를 통해 측정된 가스 공급 압력값이 기준 가스 공급 압력값 이하인지를 판별한다. 판별 결과, 가스 공급 압력값이 기준 가스 공급 압력값 이하이면, 가스 누설 농도가 기준 농도값 이하로 감지되더라도 가스 공급 압력이 저하됨에 따라 가스 누설 상태로 판별한다. 이어서 단계 S250으로 진행한다.
또 단계 S240에서 가스 농도의 평균값이 기준 농도값 미만이고, 동시에 가스 공급 압력값이 기준 압력값 이하가 아니면, 가스 누설 상태가 아니라고 판별하여 단계 S210으로 진행하여, 상술한 처리 과정(단계 S210 ~ 단계 S260)들을 반복 처리한다.
물론 본 발명의 가스 누설 자동 차단 장치(100)는 가스 농도의 평균값이 기준 농도값 미만이고, 동시에 가스 공급 압력값이 기준 압력값 이하가 아니면, 가스 누설 상태로 판별되지 않더라도 관리자나 담당자가 현장으로 출동하여 상황을 확인할 수 있도록 안내 정보를 제공할 수도 있다. 또 본 발명의 가스 누설 자동 차단 장치(100)는 가스 검지기(120)의 고장, 오동작 등에 의해 가스 농도가 감지되지 않더라도 가스 공급 압력값이 기준 압력값의 이하로 떨어지는 경우에도 가스 누설 상태로 판별하여 가스 공급을 자동 차단하고, 경보를 발생시킬 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 가스 누설 자동 차단 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
10 : 가스 공급원
20 : 가스 저장 탱크
30 : 가스 공급 배관
100 : 가스 누설 자동 차단 장치
110 : 수신기
120 : 가스 검지기
130 : 압력 밸브
132 : 가스 공급 밸브
134 : 압력 센서
140 : 가스 누설 표시등
150 : 발신기
160 : 중계기
170 : 경보기
180 : 전원 공급부
190 : 비상 전원부

Claims (3)

  1. 가스 누설 자동 차단 장치에 있어서:
    가스 공급원과 가스 저장 탱크 및 차량 충전기를 구비하는 가스 충전소에 설치되어, 상기 가스 충전소에서 발생되는 누설 가스의 농도를 실시간으로 감지하여 제1 감지 신호를 출력하는 적어도 하나의 가스 검지기;
    상기 가스 공급원과 상기 가스 저장 탱크 사이, 상기 가스 저장 탱크와 상기 차량 충전기 사이의 가스 공급 배관들 각각에 설치되어 가스를 공급하거나 차단하도록 조절하는 가스 공급 밸브;
    상기 가스 공급 배관에 설치되어 공급되는 가스의 압력값을 실시간으로 감지하여 제2 감지 신호를 출력하는 압력 센서;
    상기 가스 검지기로부터 상기 제1 감지 신호를 받아서 상기 가스 충전소에서 가스 누설이 감지되면, 점등 표시하는 가스 누설 표시등;
    일정 크기의 기준 농도값과 기준 압력값을 설정 저장하고, 실시간으로 상기 가스 검지기로부터 상기 제1 감지 신호를 받고 상기 압력 센서로부터 상기 제2 감지 신호를 받아서 상기 제1 감지 신호가 상기 기준 농도값 이상으로 판별되고, 동시에 상기 제2 감지 신호가 공급되는 가스 압력이 상기 기준 압력값 이하로 낮아진 것으로 판별되면, 상기 가스 충전소에서 가스 누설 상태로 판별하여 상기 가스 공급 밸브를 폐쇄시켜 가스 공급을 차단하도록 제어하는 제1 제어 신호를 출력하는 수신기; 및
    상기 수신기에 의해 가스 누설 상태로 판별되면, 상기 수신기로부터 제2 제어 신호를 전송받아서 외부로 가스 누설 상태를 알리는 경보음을 출력하는 경보기;를 포함하되,
    상기 수신기는, 상기 가스 검지기로부터 전송된 상기 제1 감지 신호를 통해 일정 시간 동안의 누설된 가스 농도를 산출하고, 산출된 가스 농도의 평균값을 산출하여 상기 평균값이 상기 기준 농도값 이상이거나, 상기 평균값이 상기 기준 농도값 미만이더라도 상기 압력 센서로부터 전송된 상기 제2 감지 신호를 통해 측정된 가스 공급 압력값이 상기 기준 압력값 이하로 낮아지면, 가스 누설 상태로 판별하여 상기 가스 공급 밸브 및 상기 경보기를 제어하는 상기 제1 및 상기 제2 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 가스 누설 자동 차단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수신기는,
    상기 기준 농도값과 상기 기준 압력값을 포함하는 설정 정보를 입력하는 입력부;
    상기 기준 농도값과 상기 기준 압력값을 저장하는 저장부;
    상기 가스 검지기, 상기 가스 공급 밸브, 상기 압력 센서 및 상기 경보기와 전기적으로 연결되어 상기 제1 및 상기 제2 감지 신호를 받아들이고, 상기 제1 및 상기 제2 제어 신호를 출력하는 인터페이스부;
    그래픽 기반의 인터페이스 화면 상에 상기 가스 검지기의 위치와 상기 가스 공급 밸브의 위치를 표시하고, 가스 누설이 감지된 상기 가스 검지기의 위치와 차단된 상기 가스 공급 밸브의 위치를 표시하는 표시부;
    상기 수신기에 의해 가스 누설 상태로 판별되면, 음성을 이용하여 상기 경보기로 비상 경보 방송을 출력하도록 처리하는 음성 경보부; 및
    상기 입력부와, 상기 저장부와, 상기 인터페이스부와, 상기 표시부 및 상기 음성 경보부를 제어하여 상기 수신기의 제반 동작을 처리하도록 제어하고, 가스 농도 산출 알고리즘을 이용하여 상기 가스 검지기로부터 전송된 상기 제1 감지 신호를 통해 누설된 가스의 농도를 산출하고, 산출된 가스 농도의 평균값을 산출하여 가스 누설 상태를 판별하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 누설 자동 차단 장치.
  3. 삭제
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