KR102344583B1

KR102344583B1 - 유해물질 이송 지하공동구간 누출 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR102344583B1
Application number: KR1020210094616A
Authority: KR
Inventors: 김주영
Original assignee: (주)동명엔터프라이즈
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2021-12-30

Abstract

본 발명의 실시 형태는 유해물질 저장시설부터 유해물질 사용시설까지 유해물질이 이송되는 이송배관에서의 유해물질 누출을 모니터링하는 유해물질 이송 지하공동구간 누출 모니터링 시스템에 있어서, 이송배관을 따라서 이송배관의 표면에 설치되어 유해물질 누출을 검출하여 검출 유해물질과 누출위치가 포함된 유해물질 검출정보를 모니터링 단말로 전송하는 케이블 센서; 이송배관 내부의 유체흐름을 감지하여 유체흐름 검출정보를 모니터링 단말로 전송하는 누출감지센서; 이송배관의 외부에 설치되어 유해가스를 감지하여 유해가스 검출정보를 모니터링 단말로 전송하는 기체감지센서; 상기 케이블 센서로부터 수신되는 유해물질 검출정보, 상기 누출감지센서로부터 수신되는 유체흐름 검출정보, 상기 기체감지센서로부터 수신되는 유해가스 검출정보를 이용하여 이송배관에서의 유해물질 누출을 모니터링하는 모니터링 단말;을 포함할 수 있다.

Description

유해물질 이송 지하공동구간 누출 모니터링 시스템{Leak monitoring system for the section of the underground facility for public utilities for transporting hazardous substances}

본 발명은 유해물질 누출 모니터링 시스템으로서, 유해물질을 이송하는 구간에서의 유해물질 누출을 모니터링하는 유해물질 이송 지하공동구간 누출 모니터링 시스템에 관한 것이다.

유해물질을 저장시설에서 출하시설까지 장거리 이송할 때 도 1에 도시한 바와 같이 매설 구간과 공동구 구간에 이송 배관을 설치할 경우가 있다.

그런데 국내 유류 사용량이 급격히 증가하여 선진국과는 달리 난분해성 유독물질들에 의한 오염보다는 상대적으로 유류오염이 토양 및 지하수의 가장 일반적인 오염원인으로 나타나고 있다.

국내에 산재한 주유소, 저유소 등의 석유류 저장시설 및 석유화학공장, 그리고 군사지역의 연료저장시설과 같이 토양환경보전법에서 토양오염유발시설로 지정된 시설들의 설비 노후화 및 취급 부주의 등으로 유출된 유류 및 유기오염물로 인한 토양오염은 간접적이고 만성적이며, 경제적으로나 시간적으로 완전복원이 어려운 특성을 가지고 있으며, 대부분의 저장연료는 복합성분의 석유계 탄화수소로 구성되어있어 인체 및 토양생물에 유해한 성분들을 많이 함유하고 있기 때문에 이러한 토양 오염 문제가 중요시되고 있다.

따라서 유해물질 이송 배관에서 유해물질 누출에 의한 환경오염을 방지하고 안전사고를 예방하기 위한 방안으로 누출여부를 실시간 모니터링하고 누출발생시 초등 대응하여 환경오염을 방지할 수 있는 수단의 필요성이 중대되고 있다.

한국공개특허 제10-2007-0118380호

본 발명의 기술적 과제는 유해물질 이송 배관에서의 누출여부를 실시간 모니터링하고 누출발생시 초등 대응하여 환경오염을 방지할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.

상기 이송배관이, 지중에 매설되는 매설 구간 배관과, 내부가 비어있는 공동구 구간에 설치되는 공동구 구간 배관이 연결되어 이루어진 경우, 상기 누출감지센서는, 매설 구간 배관과 공동구 구간 배관 모두에 위치하며, 상기 케이블 센서 및 기체감지센서는, 공동구 구간 배관에 위치함을 특징으로 할 수 있다.

상기 누출감지센서는, 매설 구간 배관의 입구에 설치되는 제1누출감지센서와, 공동구 구간 배관의 입구에 설치되는 제2누출감지센서와, 공동구 구간 배관의 출구에 설치되는 제3누출감지센서를 포함할 수 있다.

상기 모니터링 단말은, 상기 제1누출감지센서를 통해 검출되는 매설 구간 배관 입구에서의 유체흐름인 매설 구간 배관 입구 검출정보와, 제2누출감지센서를 통해 검출되는 공동구 구간 배관의 입구에서의 유체흐름인 공동구 구간 배관 입구 검출정보와, 제3누출감지센서를 통해 검출되는 공동구 구간 배관의 출구에서의 유체흐름인 공동구 구간 배관 출구 검출정보를 모니터링하여, 어느 하나의 유체흐름이 다른 두 개의 유체흐름과 다른 경우 유해물질 누출 알람을 발생시킬 수 있다.

상기 모니터링 단말은, 상기 유해물질 누출 알람이 발생된 상태에서 상기 케이블 센서를 통해 유해물질 누출이 검출되고, 아울러 상기 기체감지센서를 통해 유해가스가 검출되는 경우, 상기 유해물질 누출 알람보다 더 높은 경고 등급의 알람을 발생시킬 수 있다.

상기 유해물질 누출 알람보다 더 높은 경고 등급의 알람을 발생시키는 것은, 긴급 대피 알람을 발생시킴을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 매설 구간 및 공동구 구간에서의 이송배관의 유해물질 누출을 다방면에서 검출할 수 있다.

또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 케이블 센서, 누출감지센서 이외에도 기체감지센서를 구비하여 유해물질 누출에 대한 3중 감시 모니터링이 이루어질 수 있다.

또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 각 센서의 검출에 따라서 다양한 등급의 유해물질 누출 알람을 발생시킬 수 있다.

도 1은 유해물질 이송 배관을 도시한 그림.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유해물질 이송 지하공동구간 누출 모니터링 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 유해물질 누출 알람의 발생 예시 그림.

이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유해물질 이송 지하공동구간 누출 모니터링 시스템의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시에에 따른 유해물질 누출 알람의 발생 예시 그림이다.

유해물질 저장시설부터 유해물질 사용시설까지 유해물질이 이송되는 이송배관에서의 유해물질 누출을 모니터링하는 본 발명의 유해물질 이송 지하공동구간 누출 모니터링 시스템은, 도 2에 도시한 바와 같이 이송배관을 따라서 이송배관의 표면에 설치되어 유해물질 누출을 검출하여 검출 유해물질과 누출위치가 포함된 유해물질 검출정보를 모니터링 단말로 전송하는 케이블 센서(20)와, 이송배관 내부의 유체흐름을 감지하여 유체흐름 검출정보를 모니터링 단말로 전송하는 누출감지센서(10)와, 이송배관의 외부에 설치되어 유해가스를 감지하여 유해가스 검출정보를 모니터링 단말로 전송하는 기체감지센서(30)와, 케이블 센서(20)로부터 수신되는 유해물질 검출정보, 상기 누출감지센서(10)로부터 수신되는 유체흐름 검출정보, 상기 기체감지센서(30)로부터 수신되는 유해가스 검출정보를 이용하여 이송배관에서의 유해물질 누출을 모니터링하는 모니터링 단말을 포함할 수 있다. 이하 상술한다.

이송배관은, 유해물질 저장시설부터 유해물질 사용시설까지 유해물질이 이송되는 배관으로서, 가스, 석유 등의 다양한 각종 유체 또는 기체 등의 유해물질을 이송하는 배관이다. 이송배관의 종류로는, 강관(carbon steel pipe), 주철관(cast iron pipe), 비철금속관(non ferrous pipe), 비금속관(non metallic pipe) 등의 다양한 재질의 배관이 사용될 수 있다.

이송배관은 도 2에 도시한 바와 같이 지중에 매설되는 매설 구간 배관과, 내부가 비어있는 공동구 구간에 설치되는 공동구 구간 배관이 연결되어 있어, 매설 구간 배관의 입구에서 부터 공동구 구간 배관의 출구로 유해물질이 이송되게 된다.

케이블 센서(20)는, 이송 배관 표면에 설치하여 누출 및 누출오염위치를 자동으로 감지하는 센서이다. 따라서 케이블 센서(20)는, 이송배관을 따라서 이송배관의 표면에 설치되어 유해물질 누출을 검출하여 검출 유해물질과 누출위치가 포함된 유해물질 검출정보를 모니터링 단말로 전송한다. 이러한 케이블 센서(20)는, 공지된 다양한 누액검출 케이블 센서(20)로서 구현될 수 있는데, 예컨대, 수분이 통과 또는 흡수되는 흡습성 절연체와, 서로 이웃되도록 한쌍으로 구성되어 흡습성 절연체에 둘러싸여 있으며, 흡습성 절연체를 통해 수분이 통과 또는 흡수되면 저항값이 변화되는 도체와, 외피의 외주면에 부착되는 누액 감지선이 구비된 케이블 센서(20)로 구현될 수 있다. 따라서 흡습성 절연체가 도체를 둘러싸도록 형성되어 주변의 수분이 통과 또는 흡수되어 수분이 도체에 접촉되도록 하며, 도체는 서로 이웃되도록 한쌍으로 구성되고, 흡습성 절연체에 둘러싸여 있으며, 흡습성 절연체를 통해 수분이 통과 또는 흡수되면 저항값이 변화됨으로써 유해물질을 감지하게 되는 것으로서, 이밖에 다른 다양한 케이블 센서(20)가 사용될 수 있을 것이다.

누출감지센서(10)는, 유체의 흐름을 분석하여 누출을 감지하는 센서로, 이송배관 내부의 유체흐름을 감지하여 유체흐름 검출정보를 모니터링 단말로 전송한다. 케이블 센서(20) 이외에도 유해물질이 누출되기 쉬운 지점에 누출감지센서(10)를 추가로 더 구비하는 것이다.

이를 위하여 누출감지센서(10)는, 복수개 구비될 수 있는데, 매설 구간 배관의 입구에 설치되는 제1누출감지센서(10a)와, 공동구 구간 배관의 입구에 설치되는 제2누출감지센서(10b)와, 공동구 구간 배관의 출구에 설치되는 제3누출감지센서(10c)를 구비하여, 각 지점별로 유체의 누출을 감지하게 된다.

누출감지센서(10)에서 탐지되는 검출정보는, 이더넷(Ethernet), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), IEEE 1394, 직렬통신(serial communication) 및 병렬 통신(parallel communication)과 같은 유선 통신을 통하여 콘솔 단말로 전송되게 된다.

기체감지센서(30)는, 대기오염물질(VOCs 등) 기체를 감지하는 센서로서 공동구 구간에 위치한다. 기체감지센서(30)는, 이송배관의 외부에 설치되어 유해가스를 감지하여 유해가스 검출정보를 모니터링 단말로 전송하는 것이다. 기체감지센서(30)를 추가로 더 구비하는 것은, 케이블 센서(20), 누출감지센서(10) 이외에도 유해물질 누출로 인한 독성 가스인 유해가스를 검출하는 수단을 추가로 더 구비한 것이다. 기체감지센서(30)에서 탐지되는 검출정보 역시, 이더넷(Ethernet), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), IEEE 1394, 직렬통신(serial communication) 및 병렬 통신(parallel communication)과 같은 유선 통신을 통하여 콘솔 단말로 전송되게 된다.

본 발명은 이송배관이, 지중에 매설되는 매설 구간 배관과, 내부가 비어있는 공동구 구간에 설치되는 공동구 구간 배관이 연결되어 이루어진 경우, 상술한 누출감지센서(10)는, 매설 구간 배관과 공동구 구간 배관 모두에 위치하며, 케이블 센서(20) 및 기체감지센서(30)는, 공동구 구간 배관에 위치하도록 하여 다양한 위치에서 유해물질 검출이 이루어지도록 할 수 있다.

모니터링 단말은, 이송배관에서 유출되는 오염물질을 모니터링하고 관리하는 관리자가 사용하는 단말이 해당될 수 있다. 서버(Server), 데스크탑 PC(desktop PC), 태블릿 PC(tablet PC), 슬레이트 PC(slate PC), 노트북 컴퓨터(notebook computer) 등이 해당될 수 있다. 물론, 본 발명이 적용 가능한 단말기는 상술한 종류에 한정되지 않고, 외부 장치와 통신이 가능한 단말기를 모두 포함할 수 있음은 당연하다.

각 센서와 모니터링 단말 사이에는 중계기가 추가로 구비될 수 있다. 중계기는 유선 라인을 통하여 수집되는 유해물질 누출 감지정보를 수집하여 RS485 통신 등을 통하여 외부의 모니터링 단말로 전송할 수 있다. 중계기와 모니터링 단말은 필요한 데이터를 송수신하도록 알고리즘(소프트웨어)이 적용될 수 있다.

본 발명의 모니터링 단말은, 케이블 센서(20)로부터 수신되는 유해물질 검출정보, 누출감지센서(10)로부터 수신되는 유체흐름 검출정보, 기체감지센서(30)로부터 수신되는 유해가스 검출정보를 이용하여 이송배관에서의 유해물질 누출을 모니터링한다.

모니터링 단말은, 케이블 센서(20)를 통해 유해물질 누출이 검출되면 누출위치와 함께 유해물질 누출 알람 경고한다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이 누출 위치와 함께 유해물질 누출 알람 경고하는 것이다.

나아가, 모니터링 단말은, 제1누출감지센서(10a)를 통해 검출되는 매설 구간 배관 입구에서의 유체흐름인 매설 구간 배관 입구 검출정보와, 제2누출감지센서(10b)를 통해 검출되는 공동구 구간 배관의 입구에서의 유체흐름인 공동구 구간 배관 입구 검출정보와, 제3누출감지센서(10c)를 통해 검출되는 공동구 구간 배관의 출구에서의 유체흐름인 공동구 구간 배관 출구 검출정보를 모니터링하여, 어느 하나의 유체흐름이 다른 두 개의 유체흐름과 다른 경우 유해물질 누출 알람을 발생시키도록 한다. 어느 한 지점이 누출로 인해 유체 흐름이 다른 두 지점과 다를 경우, 유해물질 누출로 판단하고 유해물질 누출 알람을 발생시키는 것이다.

또한 모니터링 단말은, 유해물질 누출 알람이 발생된 상태에서 상기 케이블 센서(20)를 통해 유해물질 누출이 검출되고, 아울러 기체감지센서(30)를 통해 유해가스가 검출되는 경우, 유해물질 누출 알람보다 더 높은 경고 등급의 알람을 발생시도록 한다.

예를 들어, 유해물질 누출 알람보다 더 높은 경고 등급의 알람을 발생시키는 것은, 긴급 대피 알람을 발생시킬 수 있다. 유해물질이 누출될 경우 유독성 가스가 발생될 수 있기 때문에, 이와 같이 기체감지센서(30)를 통해 유해가스가 검출되는 경우, 유해물질 누출 알람보다 더 높은 경고 등급인 긴급 대피 알람을 발생시켜 신속한 대피를 하도록 한다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10:누출감지센서
20:케이블 센서
30:기체감지센서

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
유해물질 저장시설부터 유해물질 사용시설까지 유해물질이 이송되는 이송배관에서의 유해물질 누출을 모니터링하는 유해물질 이송 지하공동구간 누출 모니터링 시스템에 있어서,
이송배관을 따라서 이송배관의 표면에 설치되어 유해물질 누출을 검출하여 검출 유해물질과 누출위치가 포함된 유해물질 검출정보를 모니터링 단말로 전송하는 케이블 센서;
이송배관 내부의 유체흐름을 감지하여 유체흐름 검출정보를 모니터링 단말로 전송하는 누출감지센서;
이송배관의 외부에 설치되어 유해가스를 감지하여 유해가스 검출정보를 모니터링 단말로 전송하는 기체감지센서;
상기 케이블 센서로부터 수신되는 유해물질 검출정보, 상기 누출감지센서로부터 수신되는 유체흐름 검출정보, 상기 기체감지센서로부터 수신되는 유해가스 검출정보를 이용하여 이송배관에서의 유해물질 누출을 모니터링하는 모니터링 단말;
을 포함하되,
상기 이송배관이, 지중에 매설되는 매설 구간 배관과, 내부가 비어있는 공동구 구간에 설치되는 공동구 구간 배관이 연결되어 이루어진 경우,
상기 누출감지센서는, 매설 구간 배관과 공동구 구간 배관 모두에 위치하며,
상기 케이블 센서 및 기체감지센서는, 공동구 구간 배관에 위치하고,
상기 누출감지센서는,
매설 구간 배관의 입구에 설치되는 제1누출감지센서와, 공동구 구간 배관의 입구에 설치되는 제2누출감지센서와, 공동구 구간 배관의 출구에 설치되는 제3누출감지센서를 포함하며,
상기 모니터링 단말은,
상기 제1누출감지센서를 통해 검출되는 매설 구간 배관 입구에서의 유체흐름인 매설 구간 배관 입구 검출정보와, 제2누출감지센서를 통해 검출되는 공동구 구간 배관의 입구에서의 유체흐름인 공동구 구간 배관 입구 검출정보와, 제3누출감지센서를 통해 검출되는 공동구 구간 배관의 출구에서의 유체흐름인 공동구 구간 배관 출구 검출정보를 모니터링하여, 어느 하나의 유체흐름이 다른 두 개의 유체흐름과 다른 경우 유해물질 누출 알람을 발생시키며,
상기 모니터링 단말은,
상기 유해물질 누출 알람이 발생된 상태에서 상기 케이블 센서를 통해 유해물질 누출이 검출되고, 아울러 상기 기체감지센서를 통해 유해가스가 검출되는 경우, 상기 유해물질 누출 알람보다 더 높은 경고 등급의 알람을 발생시키는 유해물질 이송 지하공동구간 누출 모니터링 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 유해물질 누출 알람보다 더 높은 경고 등급의 알람을 발생시키는 것은, 긴급 대피 알람을 발생시킴을 특징으로 하는 유해물질 이송 지하공동구간 누출 모니터링 시스템.