KR102309182B1 - 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 열수송관과 지표면 사이에 다수개 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 수집하는 온도 정보 수집부, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화에 따른 상관 관계를 분석하는 온도 정보 분석부 및 분석 결과를 토대로 열수송관의 보온재 결함을 파악하고 경보를 발생시키는 보온재 결함 파악부를 포함한다.

Description

열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING DEFECTS IN THERMAL INSULATION MATERIAL BY DETECTING GEOTHERMAL HEAT IN HEAT TRANSFER PIPES}
본 발명은 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화에 따른 상관 관계를 분석한 결과를 토대로 열수송관의 보온재 결함을 파악하고 경보를 발생시키는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
열수송관 감시장치는 열수송관 보온재 내부에 센서선을 삽입하는 방법으로 열수송관의 보온재 불량(누수)을 확인할 수 있다. 보다 자세하게, 감지선과 강관사이의 보온재가 습기(내부유출습기/외부유입습기)에 젖으면 감지선과 강관사이에 저항이 형성되고 감지선에 전압을 인가하면 그사이에 전류가 흐르게 되고 흐르는 전류량에 따라 보온재가 어떤 정도(절연레벨)로 불량이 발생된 사실을 확인할 수 있다.
그러나 이러한 방법은 감지선과 강관사이의 보온재가 국부적으로 습기가 형성된 경우(감지선과 강관사이 일부분)에도 보온재가 불량이 발생된 것으로 오인할 수 있으며, 또한 대부분의 보온재에 습기가 형성된 경우라도 감지선과 강관사이만 습기에 젖지 않는 경우에는 보온재의 불량을 확인할 수 없는 단점이 발생된다. 이러한 이유로 경우에 따라서는 습기에 노출된 보온재를 통하여 강관-> 보온재-> HDPE외관-> 지중-> 지표면 등으로 광범위하게 지열이 통과되어 지표면에 온도가 상승되는 경우에도 보온재의 불량을 확인할 수 없는 경우까지 발생되는 단점이 있다.
그리고 앞서 언급한 방법 이외에 열수송관 보온재에 습기가 유입 유출되고 강관에서 유출된 지열이 지표면에 도달하면 주변의 지표면 온도보다 상승(3도이상)되는 지역이 분포하게 되고 이것을 열화상카메라 등 및 육안 확인(강설시 눈녹음)으로 지열이 상승된 지역을 관측하는 방법으로 열수송관의 보온재 불량(누수)을 확인할 수 있다.
그러나, 이러한 방법은 지표면에 지열이 상승되는 지경에까지 이르른 경우에해당되어 보온재의 불량이 일정시간 이상 지속적으로 지속되어 그 결과로 인한 지열상승을 추후에 확인하는 단점이 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2005-0048328호는 "누수위치의 측정정밀도를 개선시킨 열배관누수감지장치 및 그 방법"에 관하여 개시하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 지표면의 직하면, 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면 및 열수송관의 직상면 중 적어도 어느 하나에 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 기 설정된 횟수로 수집하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 추출한 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 토대로 열수송관의 보온재 비정상에 따른 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화를 감지하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 직하면의 온도, 지중면의 온도 및 직상면의 온도가 기 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 미만이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 기 설정된 각각의 경보 온도 이상이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생한 것으로 판단하여 단계적으로 경보를 발생시키는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치는 열수송관과 지표면 사이에 다수개 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 수집하는 온도 정보 수집부; 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화에 따른 상관 관계를 분석하는 온도 정보 분석부; 및 분석 결과를 토대로 열수송관의 보온재 결함을 파악하고 경보를 발생시키는 보온재 결함 파악부;를 포함한다.
또한, 상기 온도 정보 수집부는 지표면의 직하면, 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면 및 열수송관의 직상면 중 적어도 어느 하나에 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 기 설정된 횟수로 수집하고, 경보 발생 시 수집 횟수를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 온도 정보 분석부는 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 추출하고 설정하는 변동성 온도 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 변동성 온도 설정부는, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 직하면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 직하면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 직하면 경보 온도를 추출하는 직하면 변동성 온도 추출부; 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 지중면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 지중면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 지중면 경보 온도를 추출하는 지중면 변동성 온도 추출부; 및 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 직상면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 직상면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 직상면 경보 온도를 추출하는 직상면 변동성 온도 추출부;를 포함한다.
또한, 상기 온도 정보 분석부는 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보와 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 토대로 열수송관의 보온재 비정상에 따른 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화를 감지하는 온도 변화 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보온재 결함 파악부는 직하면의 온도, 지중면의 온도 및 직상면의 온도가 기 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 미만이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 기 설정된 각각의 경보 온도 이상이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생한 것으로 판단하는 결함 여부 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보온재 결함 파악부는 직상면의 온도가 기 설정된 직상면 년 변동 온도 이상이면 1차 경보를 발생시키고, 1차 경보 후 지중면의 온도도 기 설정된 지중면 년 변동 온도 이상이면 2차 경보를 발생시키고, 2차 경보 후 직상면의 온도가 기 설정된 직상면 경보 온도 이상이면 3차 경보를 발생시키고, 3차 경보 후 지중면의 온도도 기 설정된 지중면의 경보 온도 이상이면 4차 경보를 발생시키고, 4차 경보 후 직하면의 온도가 직하면 년 변동 온도 이상이면 5차 경보를 발생시키고, 5차 경보 후 직하면의 온도가 직하면 경보 온도 이상이면 6차 경보를 발생시키고, 6차 경보 후 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 모두 각각의 경보 온도 이상이고, 직상면 온도와 지중면 온도 차이가 기 설정된 범위에 포함되고, 지중면 온도와 직하면 온도 차이가 기 설정된 범위에 포함되면 7차 경보를 단계적으로 발생시키는 경보 발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 방법은 온도 정보 수집부에 의해, 열수송관과 지표면 사이에 다수개 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 수집하는 단계; 온도 정보 분석부에 의해, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화에 따른 상관 관계를 분석하는 단계; 및 보온재 결함 파악부에 의해, 분석 결과를 토대로 열수송관의 보온재 결함을 파악하고 경보를 발생시키는 단계:를 포함한다.
또한, 열수송관과 지표면 사이에 다수개 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 수집하는 단계는, 지표면의 직하면, 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면 및 열수송관의 직상면 중 적어도 어느 하나에 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 기 설정된 횟수로 수집하고, 경보 발생 시 수집 횟수를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화에 따른 상관 관계를 분석하는 단계는, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 추출하고 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 추출하고 설정하는 단계는, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 직하면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 직하면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 직하면 경보 온도를 추출하는 단계; 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 지중면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 지중면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 지중면 경보 온도를 추출하는 단계; 및 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 직상면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 직상면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 직상면 경보 온도를 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화에 따른 상관 관계를 분석하는 단계는, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보와 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 토대로 열수송관의 보온재 비정상에 따른 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 분석 결과를 토대로 열수송관의 보온재 결함을 파악하고 경보를 발생시키는 단계는, 직하면의 온도, 지중면의 온도 및 직상면의 온도가 기 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 미만이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 기 설정된 각각의 경보 온도 이상이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 분석 결과를 토대로 열수송관의 보온재 결함을 파악하고 경보를 발생시키는 단계는, 직상면의 온도가 기 설정된 직상면 년 변동 온도 이상이면 1차 경보를 발생시키고, 1차 경보 후 지중면의 온도도 기 설정된 지중면 년 변동 온도 이상이면 2차 경보를 발생시키고, 2차 경보 후 직상면의 온도가 기 설정된 직상면 경보 온도 이상이면 3차 경보를 발생시키고, 3차 경보 후 지중면의 온도도 기 설정된 지중면의 경보 온도 이상이면 4차 경보를 발생시키고, 4차 경보 후 직하면의 온도가 직하면 년 변동 온도 이상이면 5차 경보를 발생시키고, 5차 경보 후 직하면의 온도가 직하면 경보 온도 이상이면 6차 경보를 발생시키고, 6차 경보 후 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 모두 각각의 경보 온도 이상이고, 직상면 온도와 지중면 온도 차이가 기 설정된 범위에 포함되고, 지중면 온도와 직하면 온도 차이가 기 설정된 범위에 포함되면 7차 경보를 단계적으로 발생시키는 경보 발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법은 지표면의 직하면, 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면 및 열수송관의 직상면 중 적어도 어느 하나에 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 기 설정된 횟수로 수집함으로써, 열수송관 지열의 전달 분포 변화에 대하여 계층적으로 분석이 가능하다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 추출한 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 토대로 열수송관의 보온재 비정상에 따른 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화를 감지함으로써, 실제적인 유래 온도 상승인지, 일반적인 온도 상승인지 또는 보온재의 결함에 의한 온도 상승인지를 구분 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 직하면의 온도, 지중면의 온도 및 직상면의 온도가 기 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 미만이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 기 설정된 각각의 경보 온도 이상이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생한 것으로 판단하여 단계적으로 경보를 발생시킴으로써, 지표면까지 지열이 상승하기 전에 비교적 초기에 보온재의 결함을 확인할 수 있고 정도에 따라 적절한 경보를 발하여 관리자가 신속하게 대응할 수 있는 효과가 있다
도 1은 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치가 적용되는 환경 및 사양의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치에 채용되는 온도 정보 분석부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3의 온도 정보 분석부에 채용되는 변동성 온도 설정부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치에 채용되는 보온재 결함 파악부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 방법의 순서를 설명하기 위한 순서도이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법에 따른 지층별 지열 온도 분포도를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법에 따른 지층별 지열 온도가 감지되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 19은 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법에 따른 보온재 결함 시 지층별 지열 온도 변화를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치가 적용되는 환경 및 사양의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 열수송관 보온재가 불량(습기)이 발생되면 강관의 방출열이 보온재-> 외관(HDPE)을 통과하여 지중열이 발생하게 된다. 전달된 지열은 지층마다 해당 온도가 분포하게 되므로 지층별로 온도를 검측하여 지열의 층별 분포 변화를 분석하게 되면 열수송관 유래 지열여부를 확인할 수 있다.
본 발명에서는 열수송관 직상_지중면, 중간지중_면, 지표층_직하면 부분으로 3등분하여 온도를 검측하게 되는데, 이를 통해 지열의 전달 분포도를 계층적으로 분석이 가능하다. 도 1은 최소 매설 깊이 1.2미터를 가정한 온도계 분포를 가정한 것으로, 열수송관의 매설 깊이에 따라서는 3개 이상의 층별_면의 온도를 검측하는 것도 바람직하다.
그리고 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치는 loT 모듈을 기반으로 하되, 방진방수등급은 IPx8 (침수상태에서 방수 : 침수시간_영구), IoT 하우징의 수직하중 강도는 포장도로 등에서 운영함(40[t] 이상), 지중온도 점수는 3단계 온도 이상, 검측온도 범위는 +200 내지 -40 [℃], 온도 정밀도(분해능)는 0.1[℃], 운전시간은 설치 시운전 후 3년 이상(쏠라모듈 운전포함 : 2회 통신/일)이고, IoT 모듈 크기는 200 x 200 x 200[mm] 이내(온도 검측 봉 제외), 설치형식은 노출/매립, 원형/사각 등 제한 없이 가능하다.
도 2는 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치에 채용되는 온도 정보 분석부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3의 온도 정보 분석부에 채용되는 변동성 온도 설정부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치에 채용되는 보온재 결함 파악부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치는 온도 정보 수집부(110), 온도 정보 분석부(120) 및 보온재 결함 파악부(130)를 포함한다.
온도 정보 수집부(110)는 열수송관과 지표면 사이에 다수개 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 수집한다.
온도 정보 수집부(110)는 지표면의 직하면, 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면 및 열수송관의 직상면 중 적어도 어느 하나에 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 기 설정된 횟수로 수집하고, 경보 발생 시 수집 횟수를 증가시킬 수 있다..
온도 정보 분석부(120)는 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화에 따른 상관 관계를 분석한다,
이를 위해, 온도 정보 분석부(120)는 도 3에 도시된 바왁 같이 변동성 온도 설정부(121) 및 온도 변화 감지부(125)를 포함한다.
변동성 온도 설정부(121)는 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 추출하고 설정한다. 이때, 경보 온도의 설정은 임의의 온도이지만 예로서 열수송관열공급온도-특정온도”로 설정할 수 있다.
상기와 같은 변동성 온도 설정부(121)는 도 4에 도시된 바와 같이 직하면 변동성 온도 추출부(122), 지중면 변동성 온도 추출부(123) 및 직상면 변동성 온도 추출부(124)로 구성될 수 있다.
직하면 변동성 온도 추출부(122)는 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 직하면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 직하면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 직하면 경보 온도를 추출한다.
지중면 변동성 온도 추출부(123)는 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 지중면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 지중면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 지중면 경보 온도를 추출한다. 이때, 지중면 경보 온도는 지중면 온도와 지중면 년 변동 온도 차이에서 추출될 수 있다.
직상면 변동성 온도 추출부(124)는 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 직상면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 직상면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 직상면 경보 온도를 추출한다. 이때, 직상면 경보 온도는 열공급온도에서 기 설정된 특정온도 차이에서 추출될 수 있다.
온도 변화 감지부(125)는 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보와 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 토대로 열수송관의 보온재 비정상에 따른 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화를 감지한다.
보온재 결함 파악부(130)는 분석 결과를 토대로 열수송관의 보온재 결함을 파악하고 경보를 발생시킨다.
이를 위해, 보온재 결함 파악부(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 결함 여부 판단부(131) 및 경고 발생부(132)를 포함한다.
결함 여부 판단부(131)는 직하면의 온도, 지중면의 온도 및 직상면의 온도가 기 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 미만이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 기 설정된 각각의 경보 온도 이상이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생한 것으로 판단한다.
경고 발생부(132)는 직상면의 온도가 기 설정된 직상면 년 변동 온도 이상이면 1차 경보를 발생시키고, 1차 경보 후 지중면의 온도도 기 설정된 지중면 년 변동 온도 이상이면 2차 경보를 발생시키고, 2차 경보 후 직상면의 온도가 기 설정된 직상면 경보 온도 이상이면 3차 경보를 발생시키고, 3차 경보 후 지중면의 온도도 기 설정된 지중면의 경보 온도 이상이면 4차 경보를 발생시키고, 4차 경보 후 직하면의 온도가 직하면 년 변동 온도 이상이면 5차 경보를 발생시키고, 5차 경보 후 직하면의 온도가 직하면 경보 온도 이상이면 6차 경보를 발생시키고, 6차 경보 후 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 모두 각각의 경보 온도 이상이고, 직상면 온도와 지중면 온도 차이가 일정 온도차 이내이고, 지중면 온도와 직하면 온도 차이가 일정 온도차 이내이면 7차 경보를 단계적으로 발생시킨다. 경보 횟수는 이에 한정되지 않고 간략화 또는 세분화하여 단계를 축소 또는 확대할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 방법의 순서를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 방법은 앞서 설명한 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치를 이용하는 것으로, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 열수송관과 지표면 사이에 다수개 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 수집한다(S100).
S100 단계는 지표면의 직하면, 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면 및 열수송관의 직상면 중 적어도 어느 하나에 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 기 설정된 횟수로 수집하고, 경보 발생 시 수집 횟수를 증가시킬 수 있다..
다음, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화에 따른 상관 관계를 분석한다(S200),
S200 단계는 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 추출하고 설정한다. 여기서, 일 변동 온도는 일별 주간과 야간의 차이에서 추출되고, 년 변동 온도는 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에서 추출되고, 경보 온도는 기 설정된 경보 발생의 기준으로 추출된다.
그리고 S200 단계는 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보와 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 토대로 열수송관의 보온재 비정상에 따른 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화를 감지한다.
다음, 분석 결과를 토대로 열수송관의 보온재 결함을 파악하고 경보를 발생시킨다(S300).
S300 단계는 직하면의 온도, 지중면의 온도 및 직상면의 온도가 기 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 미만이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 기 설정된 각각의 경보 온도 이상이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생한 것으로 판단한다.
그리고 S300 단계는 직상면의 온도가 기 설정된 직상면 년 변동 온도 이상이면 1차 경보를 발생시키고, 1차 경보 후 지중면의 온도도 기 설정된 지중면 년 변동 온도 이상이면 2차 경보를 발생시키고, 2차 경보 후 직상면의 온도가 기 설정된 직상면 경보 온도 이상이면 3차 경보를 발생시키고, 3차 경보 후 지중면의 온도도 기 설정된 지중면의 경보 온도 이상이면 4차 경보를 발생시키고, 4차 경보 후 직하면의 온도가 직하면 년 변동 온도 이상이면 5차 경보를 발생시키고, 5차 경보 후 직하면의 온도가 직하면 경보 온도 이상이면 6차 경보를 발생시키고, 6차 경보 후 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 모두 각각의 경보 온도 이상이고, 직상면 온도와 지중면 온도 차이가 일정 온도차 이내이고, 지중면 온도와 직하면 온도 차이가 일정 온도차 이내이면 7차 경보를 단계적으로 발생시킨다.
도 7 내지 도 8은 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법에 따른 지층별 지열 온도 분포도를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 보온재에 결함이 발생하지 않은 경우 지층별 지열 온도 분포도를 나타내는 것으로, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)는 임의 온도분포 가정된다.
즉, 직하면 온도 정보(T1)는 지표온도에 따라 주야간 및 계절별 일기변화가 반영된 임의 온도가 검측되고, 지중면 온도 정보(T2)는 층별에 해당하는 일정한 온도 유지(계절별 온도 변화 일부)되고, 직상면 온도 정보(T3)는 거의 일정하게 유지(열공급 온도변화 이내 편차)된다.
도 8은 보온재에 결함이 발생한 경우 지층별 지열 온도 분포도를 나타내는 것으로, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)는 임의 온도분포 가정된다.
직하면 온도 정보(T1)는 지표온도에 따라 주간 야간 및 계절별 일기변화가 반영된 온도 유지되는 상태에서, 직상면 온도 정보(T3)가 급 상승하고 지중면 온도 정보(T2)도 상승하여 지중면 온도 정보(T2)가 직상면 온도 정보(T3)에 근접 상승하고, 직상면 온도 정보(T3) 및 지중면 온도 정보(T2)가 지속 상승하여 직하면 온도 정보(T1)까지 근접 상승하여 지열이 발산되여, 직상면 온도 정보(T3)가 1차 상승, 지중면 온도 정보(T2)가 2차 상승, 직하면 온도 정보(T1)가 3차로 순차 상승 후 각 층간 온도가 감소된다.
도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법에 따른 지층별 지열 온도가 감지되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하여 설명하면, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)는 주/야, 일간, 일기, 계절별에 따라 일정 범위로 변동성이 계측된다. 즉, 항시 변수 특성이 감지되는 온도 곡선으로 지표면 온도 범위 내에서 변화하여 최대 하절기와 동절기 변화폭을 온도범위로 볼 수 있다. 도 9에서는 추출되는 직하면 년 변동 온도는 70 이다.
도 10을 참조하여 설명하면, 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2)는 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1) 보다 변동성이 적다. 즉, 보온재의 결함 발생이 없다면 변동성 범위 내에서 검측 된다. 도 10에서 추출되는 지중면 년 변도 온도는 5 이다.
도 11을 참조하여 설명하면, 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)는 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2)는 보다 변동성이 적으나, 열공급 온도 변화량은 반영될 수 있다. 즉, 보온재의 결함 발생이 없다면 변동성 범위 내에서 검측된다. 도 11에서 추출되는 직상면 년 변동 온도는 8 이다.
도 12를 참조하여 설명하면, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)는 지중 심도에 따라 온도 변화가 작아서 열수송관 유래 온도 변동이 없다면 일정 온도 범위 안에서 온도 변화가 검측된다.
도 13 내지 도 19은 본 발명에 따른 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치 및 그 방법에 따른 보온재 결함 시 지층별 지열 온도 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하여 설명하면, 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)는 직접적으로 1차로 상승하게 된다. 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2)는 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3) 보다 작은 범위의 온도 변화가 상승된다. 또한 온도 상승은 지연되어 검측 된다. 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)는 변동범위 내에서 저온 부분이 점증적으로 상승되어 변동온도 범위를 상회하여 온도가 상승될 것이다. 시간이 경과됨에 따라 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)는 직상면 년 변동 온도를 몇도 이상 상회하는 온도가 검측 될 것이다. 이때, 1차 경보는 직상면 경보 온도(직상면 온도 정보>직상면 년 변동 온도+몇도)를 발할 수 있다. 그리고 지중면 온도 정보(T2)가 지중면 경보 온도(지중면 온도 정보>지중면 년 변동 온도+몇도) 이상 상승을 전제한 지연된 경보를 발할 수도 있다.
도 14를 참조하여 설명하면, 시간이 경과됨에 따라 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2)도 지중면 년 변동성 온도를 몇도 이상 상회하는 온도가 검측 될 것이다. 이때, 2차 경보(지중면 경보 온도:지중면 온도 정보>지중면 년 변동 온도+몇도)를 발할 수 있다. 오경보를 방지하기 위해 직전 경보에서 검측된 온도보다 몇도 이상 상승을 전제할 수도 있다.
도 15를 참조하여 설명하면, 시간이 경과되면 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)가 직상면 년 변동성 온도를 경과하여 직상면 경보 온도까지 상승하게 되면 3차 경보를 발할 수 있다. 오경보를 방지하기 위해 직전 경보에서 검측된 온도보다 몇도 이상 상승을 전제할 수도 있다.
도 16을 참조하여 설명하면, 시간이 더 경과되면 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2)도 지중면 년 변동성 온도를 경과하여 지중면 경보 온도까지 도달하게 된다. 이때, 4차 경보를 발할 수 있다. 오경보를 방지하기 위해 직전 경보에서 검측된 온도보다 몇도 이상 상승을 전제할 수도 있다.
도 17을 참조하여 설명하면, 시간이 더 경과된다면 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)도 상승할 것이다. 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)는 직하면 년 변동 온도 범위를 상회하는 온도에 도달할 것이다. T1의 경보발생 온도도 설정이 가능하다. 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)는 직하면 년 변동 온도의 하한 선을 통과하여 상한선에 가깝게 되고 특정온도에 도달하면 5차 경보를 발할 수 있다. 오경보를 방지하기 위해 직전 경보에서 검측된 온도보다 몇도 이상 상승을 전제할 수도 있다. 이는 열수공관의 보온재 결함으로 인한 지중온도 상승이 지표면까지 확산된 상태에 해당한다.
도 18을 참조하여 설명하면, 시간이 더 경과된다면 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)도 더 상승할 것이다. 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)는 직하면 년 변동 온도 범위를 상회하는 직하면 경보온도에 도달할 것이다. 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)는 직하면 년 변동 온도의 하한 선을 통과하여 상한선에 가깝게 되고 특정 경보온도에 도달하면 6차 경보를 발할 수 있다. 오경보를 방지하기 위해 직전 경보에서 검측된 온도보다 몇도 이상 상승을 전제할 수도 있다. 이는 열수공관의 보온재 결함으로 인한 지중온도 상승이 지표면까지 광범위하게 확산된 상태에 해당한다.
도 19을 참조하여 설명하면, 시간이 경과되면 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)가 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2)에 근접 작은 상태 및 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2)가 열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3) 근접 작은 상태에 도달할 것이다. 이때, T1-T2 특정온도, T2-T3특정온도 설정은 임의 온도차이(예 : 5~20도)로 설정 가능 하다. 이 상태에 도달하면 7차 경보를 발할 수 있다. 오경보를 방지하기 위해 직전 경보에서 검측된 온도보다 몇도 이상 상승을 전제할 수도 있다. 이러한 상태는 열수송관 보온재 결함으로 열수송관의 열공급 온도가 보온재-> HDPE-> 지중온도-> 지표면온도 까지 거의 동일한 온도까지 도달한 상태에 해당되어 열수송관으로부터 누수(열누출) 가 확실한 상태에 해당한다.
이상과 같이 본 발명은 온도 분포를 시간 경과 상으로 검측 각 단계별로 경보를 발하고 적절한 유지보수를 시행함으로서 예방 감독이 가능하다. 여러 가지 경보단계를 축약 간편화 할 수도 있다. 이러한 경보 절차 등은 서버에서 동작이 가능하지만 IoT모듈에 그 기능이 내장되어 자체적으로 지층별 온도 검측 주기를 경보단계별로 증가 연동시킬 수도 있다. 즉, IOT모듈의 전력 문제로 일당 2회 정도의 소회수의 온도 검측을 실시하다가 각 경보조건에 해당하는 경우에는 그 측정 회수를 증가시킬 수도 있다. 전력 사용량은 증가하지만 경보 단계에서는 온도 전송 횟수를 정수 배수를 적용하여(기타 배수도 가능) 측정하는 횟수를 조절할 수 있다.
이상 본 명세서에서 설명한 기능적 동작과 본 주제에 관한 실시형태들은 본 명세서에서 개시한 구조들 및 그들의 구조적인 등가물을 포함하여 디지털 전자 회로나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어에서 또는 이들 중 하나 이상이 조합에서 구현 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 주제의 실시형태는 하나 이상이 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위하여 또는 그 동작을 제어하기 위하여 유형의 프로그램 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상이 모듈로서 구현될 수 있다. 유형의 프로그램 매체는 전파형 신호이거나 컴퓨터로 판독 가능한 매체일 수 있다. 전파형 신호는 컴퓨터에 의한 실행을 위하여 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하기 위하여 생성되는 예컨대 기계가 생성한 전기적, 광학적 또는 전자기 신호와 같은 인공적으로 생성된 신호이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조합 또는 이들 중 하나 이상이 조합일 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 또는 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 또는 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 또는 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 파일 장치의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 또는 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상이 모듈, 하위 프로그램 또는 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 또는 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상이 스크립트) 내에 저장될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
부가적으로, 본 특허문헌에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블록도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조와 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 프로세스와 논리 흐름은 수신 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위하여 하나 이상이 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상이 프로그래머블 프로세서에 의하여 수행 가능하다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는, 예컨대 범용 및 특수 목적의 마이크로프로세서 양자 및 어떤 형태의 디지털 컴퓨터의 어떠한 하나 이상이 프로세서라도 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 읽기 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리 또는 양자로부터 명령어와 데이터를 수신할 것이다.
컴퓨터의 핵심적인 요소는 명령어와 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 메모리 장치 및 명령을 수행하기 위한 프로세서이다. 또한, 컴퓨터는 일반적으로 예컨대 자기, 자기 광학 디스크나 광학 디스크와 같은 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 대량 저장 장치로부터 데이터를 수신하거나 그것으로 데이터를 전송하거나 또는 그러한 동작 둘 다를 수행하기 위하여 동작가능 하도록 결합되거나 이를 포함할 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 장치를 가질 필요가 없다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 요컨대 본 발명이 의도하는 효과를 달성하기 위해 도면에 도시된 모든 기능 블록을 별도로 포함하거나 도면에 도시된 모든 순서를 도시된 순서 그대로 따라야만 하는 것은 아니며, 그렇지 않더라도 얼마든지 청구항에 기재된 본 발명의 기술적 범위에 속할 수 있음에 주의한다.
100 : 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치
110 : 온도 정보 수집부
120 : 온도 정보 분석부
130 : 보온재 결함 파악부

Claims (14)

  1. 열수송관과 지표면 사이에 다수개 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 수집하는 온도 정보 수집부;
    지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화에 따른 상관 관계를 분석하는 온도 정보 분석부; 및
    분석 결과를 토대로 열수송관의 보온재 결함을 파악하고 보온재 결함 시 열수송관의 보온재 결함으로 인하여 지중온도 상승이 지표면까지 확산된 정도에 대응되는 해당 단계의 경보를 발생시키는 보온재 결함 파악부;를 포함하며,
    상기 온도 정보 분석부는 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보에 대하여 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 열수송관열공급온도와 기 설정된 온도간의 차이로 설정되는 경보 온도를 추출하고 설정하는 변동성 온도 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온도 정보 수집부는 지표면의 직하면, 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면 및 열수송관의 직상면에 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 기 설정된 횟수로 수집하고, 경보 발생 시 수집 횟수를 조절하는 것을 특징으로 하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변동성 온도 설정부는,
    지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 직하면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 직하면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 직하면 경보 온도를 추출하는 직하면 변동성 온도 추출부;
    지중면에서 수집되는 온도 정보(T2)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 지중면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 지중면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 지중면 경보 온도를 추출하는 지중면 변동성 온도 추출부; 및
    열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 직상면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 직상면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 직상면 경보 온도를 추출하는 직상면 변동성 온도 추출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 온도 정보 분석부는 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보와 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 토대로 열수송관의 보온재 비정상에 따른 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화를 감지하는 온도 변화 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보온재 결함 파악부는 직하면의 온도, 지중면의 온도 및 직상면의 온도가 기 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 미만이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 기 설정된 각각의 경보 온도 이상이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생한 것으로 판단하는 결함 여부 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보온재 결함 파악부는 직상면의 온도가 기 설정된 직상면 년 변동 온도 이상이면 1차 경보를 발생시키고, 1차 경보 후 지중면의 온도도 기 설정된 지중면 년 변동 온도 이상이면 2차 경보를 발생시키고, 2차 경보 후 직상면의 온도가 기 설정된 직상면 경보 온도 이상이면 3차 경보를 발생시키고, 3차 경보 후 지중면의 온도도 기 설정된 지중면의 경보 온도 이상이면 4차 경보를 발생시키고, 4차 경보 후 직하면의 온도가 직하면 년 변동 온도 이상이면 5차 경보를 발생시키고, 5차 경보 후 직하면의 온도가 직하면 경보 온도 이상이면 6차 경보를 발생시키고, 6차 경보 후 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 모두 각각의 경보 온도 이상이고, 직상면 온도와 지중면 온도 차이가 기 설정된 범위에 포함되고, 지중면 온도와 직하면 온도 차이가 기 설정된 범위에 포함되면 7차 경보를 단계적으로 발생시키는 경보 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 장치.
  8. 온도 정보 수집부에 의해, 열수송관과 지표면 사이에 다수개 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 수집하는 단계;
    온도 정보 분석부에 의해, 지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화에 따른 상관 관계를 분석하는 단계; 및
    보온재 결함 파악부에 의해, 분석 결과를 토대로 열수송관의 보온재 결함을 파악하고 보온재 결함 시 열수송관의 보온재 결함으로 인하여 지중온도 상승이 지표면까지 확산된 정도에 대응되는 해당 단계의 따라 경보를 발생시키는 단계;를 포함하며,
    지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화에 따른 상관 관계를 분석하는 단계는,
    지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보에 대하여 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 열수송관열공급온도와 기 설정된 온도간의 차이로 설정되는 경보 온도를 추출하고 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    열수송관과 지표면 사이에 다수개 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 수집하는 단계는,
    지표면의 직하면, 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면 및 열수송관의 직상면에 구비되는 온도 센서로부터 측정되는 온도 정보를 기 설정된 횟수로 수집하고, 경보 발생 시 수집 횟수를 조절하는 것을 특징으로 하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 방법.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 추출하고 설정하는 단계는,
    지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 직하면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 직하면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 직하면 경보 온도를 추출하는 단계;
    지중면에서 수집되는 온도 정보(T2)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 지중면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 지중면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 지중면 경보 온도를 추출하는 단계; 및
    열수송관의 직상면에서 수집되는 온도 정보(T3)를 토대로 일별 주간과 야간의 차이에 따른 직상면 일 변동 온도, 하절기 최대 온도와 동절기 최저 온도 차이에 따른 직상면 년 변동 온도 및 경보 발생의 기준이 되는 직상면 경보 온도를 추출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보를 토대로 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화에 따른 상관 관계를 분석하는 단계는,
    지표면의 직하면에서 수집되는 온도 정보(T1), 지표면과 열수송관의 중간 지점인 지중면에서 수집되는 온도 정보(T2) 및 열수송관의 직상면(T3)에서 수집되는 온도 정보와 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 및 경보 온도를 토대로 열수송관의 보온재 비정상에 따른 지표면의 직하면, 지중면 및 열수송관의 직상면간의 온도 변화를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    분석 결과를 토대로 열수송관의 보온재 결함을 파악하고 경보를 발생시키는 단계는,
    직하면의 온도, 지중면의 온도 및 직상면의 온도가 기 설정된 각각의 일 변동 온도, 년 변동 온도 미만이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 기 설정된 각각의 경보 온도 이상이면 열수송관의 보온재에 결함이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    분석 결과를 토대로 열수송관의 보온재 결함을 파악하고 경보를 발생시키는 단계는,
    직상면의 온도가 기 설정된 직상면 년 변동 온도 이상이면 1차 경보를 발생시키고, 1차 경보 후 지중면의 온도도 기 설정된 지중면 년 변동 온도 이상이면 2차 경보를 발생시키고, 2차 경보 후 직상면의 온도가 기 설정된 직상면 경보 온도 이상이면 3차 경보를 발생시키고, 3차 경보 후 지중면의 온도도 기 설정된 지중면의 경보 온도 이상이면 4차 경보를 발생시키고, 4차 경보 후 직하면의 온도가 직하면 년 변동 온도 이상이면 5차 경보를 발생시키고, 5차 경보 후 직하면의 온도가 직하면 경보 온도 이상이면 6차 경보를 발생시키고, 6차 경보 후 직상면의 온도, 지중면의 온도 및 직하면의 온도가 모두 각각의 경보 온도 이상이고, 직상면 온도와 지중면 온도 차이가 기 설정된 범위에 포함되고, 지중면 온도와 직하면 온도 차이가 기 설정된 범위에 포함되면 7차 경보를 단계적으로 발생시키는 경보 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수송관의 지열을 감지하여 보온재의 결함을 파악하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101025538B1 (ko) * 2009-12-14 2011-04-04 부영산전주식회사 열배관 리크 감시 장치
KR20130079106A (ko) * 2011-12-22 2013-07-10 한국건설기술연구원 유전상수 및 온도의 측정을 이용한 깊이별 하천 제방의 누수 탐지 시스템 및 방법

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