KR102530805B1 - 파이프 부식감지 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

파이프 부식방지를 위한 파이프 부식감지 시스템에 있어서, 시간에 따른 방식전위와 미주전류값을 측정하여 데이터를 전송하는 통신모듈를 포함하는 부식감지모듈; 상기 데이터를 부식감지 모듈로부터 수신받아 모니터링하는 플랫폼; 및 상기 플랫폼으로부터 수신 받은 방식전위와 미주전류의 데이터를 통해 수정방식전위를 도출하여 상기 플랫폼에 전송하는 서버를 포함하고, 상기 서버는, 상기 방식전위와 미주전류 데이터를 학습하여 미주전류가 미치는 영향을 상쇄할 보정계수를 산출하여 수정방식전위를 상기 플랫폼에 전달하며, 상기 플랫폼은 상기 수정방식전위를 기준으로 방식모니터링을 수행하는 파이프 부식감지 시스템을 제공한다.

Description

파이프 부식감지 방법 및 시스템 {PIPE CORROSION MOINTORING METHOD AND SYSTEM THEREOF}
본 발명은 지하에 매설된 파이프의 방식 감지 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 교류전류 유입으로 인한 방식전위의 오 측정을 보정하는 기계학습 기반 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, "부식"이라 함은 "물질이 주위환경과 반응하여 물질자체가 변질되거나 혹은 물질의 특성이 변질되는 것"으로 정의된다. 이러한 부식은 대부분 전자의 이동에 의한 전기 화학적 반응 때문에 발생하므로 전기 화학적 부식이라 부른다. 매설된 파이프는 토양이 함유하는 수분 염분 용존화학물에 의한 부식으로 인하여 공기 중 보다 쉽게 부식된다.
금속 구조물이 전해질 내에서 주위 환경과 반응하게 되면 부식 전지상태가 되어 부식전류를 발생시킨다. 부식전지가 형성되면 더욱 액티브(active)하고 전위가 낮은 쪽이 양극이 되어 부식된다. 부식전지는 양극(anode), 음극(cathode), 전류경로(electric path) 또는 금속경로(metallic path), 이온경로(ionic path) 또는 전해질(electrolyte)의 4가지 조건으로 이루어진다.
상기 부식을 감지하는 방법으로는, 음향을 반사시킨 다음에 어레이 센서(array sensor)와 다채널 감시장치를 이용하여 음향을 수신하고 이를 분석 및 처리하여 금속의 균열 및 이상 지점을 찾아내는 음향반사법, 금속의 부식으로 인해 줄어든 금속의 두께 변화를 감지하여 부식유무를 점검하는 초음파법, 전도성 유동체 내에 시험용 탐침을 삽입시켜 선형 분극을 측정함으로써 순간적인 부식율을 알아내는 순시 부식율 측정법, 장시간동안 부식으로 인한 저항변화를 감지함으로써 부식율을 알아내는 저항측정법, 전해질 내의 금속표면에서 금속의 전기화학적 전위를 측정하여 부식진행 유무를 판단하는 전기화학적 전위측정법 등이 있어 왔으나, 근래 들어 가장 많이 사용되는 방법은 전기화학적 전위측정법이다.
상기 전위측정법은 부식검사 대상물인 금속구조물의 기준전극(유산동 기준전극(Cu/CuSO4))에 대한 자연전위를 측정하는 방법으로, 전압을 측정할 수 있는 계기의 (－)단자에 방식대상물을 연결하고 (＋)단자에 기준전극을 연결하여 기준전극을 방식대상물의 직 상부 지표면에 접속시켜 전위 값을 읽는 것이다. 이렇게 읽혀진 값은 방식기준과 비교하여 금속구조물이 방식상태에 있는지를 판정하며, 방식전위를 -800mV ~ -2500mV 범위 내에서 관리함으로써 파이프의 부식을 방지하고 있다. 방식전위가 -800mV보다 높으면 파이프의 부식이 진행되고, -2500mV 보다 낮으면 파이프 표면 피복 손상을 유발할 수 있다.
현재 방식분야에서의 부식점검 활동현황은, 방식 대상물(가스파이프, 송유관, 상하수도관, 석유화학단지의 각종 탱크, 기타 지하 금속매설물 등)을 소유하고 있는 소유자가 자체 혹은 방식관련 업체에 의뢰하여 방식 대상물에 대한 부식 유무와 관련하여 부석 점검활동을 비정기적 혹은 정기적으로 실시함으로써 이루어지고 있다.
상기한 부식감지는, 아날로그 메타(테스터기; tester) 혹은 휴대용 기록계(Strip Chart Recorder; EPR) 등을 사용하여 단속적으로 수작업에 의해 이루어지고 있으며, 이 경우 부식 전위측정용 단자함(Test Box) 내에 측정리드선(＋에는 파이프, －에는 기준전극)을 연결하고 측정이 용이한 지점으로 이동하여 일정시간 부식전위를 측정해야 하므로, 측정에 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있다.
따라서 최근에는 부식 전위측정용 단자함 내에 인입되는 부식 감시장치가 이용되고 있지만, 이 장치는 현장에 설치되어 부식정보를 메모리에 저장한 후 사무실로 수거되어 컴퓨터를 통하여 데이터를 다시 저장하고 분석해야 하는 등의 번거로움이 여전히 남아 있다.
또 한편, 매설된 파이프 주변의 교류 전철 및 가로등 등에서 유입되는 교류 전류에 의해 방식전위의 측정 값에 오류가 발생할 수 있다. 종래 기술은 방식전위 측정 값에 대한 교류전류의 영향을 고려하지 않고 방식전위 값만 모니터링해 왔다. 따라서, 실제 방식전위가 -800mV 보다 높지만 지속적인 교류전류의 유입에 의해 방식전위가 낮게 측정되어 방식전위 값이 모니터링 범위 내에 있지만 파이프의 부식이 진행되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 외부 교류전류 유입으로 인한 방식전위 오측정을 방지하고 모니터링 정확도를 높임으로써 파이프 부식과 과방식을 방지하여 파이프 유지 보수 비용 절감하는 것을 목적으로 한다.
파이프 부식방지를 위한 파이프 부식감지 시스템에 있어서, 시간에 따른 방식전위와 미주전류값을 측정하여 데이터를 전송하는 통신모듈를 포함하는 부식감지모듈; 상기 데이터를 부식감지 모듈로부터 수신받아 모니터링하는 플랫폼; 및 상기 플랫폼으로부터 수신 받은 방식전위와 미주전류의 데이터를 통해 수정방식전위를 도출하여 상기 플랫폼에 전송하는 서버를 포함하고, 상기 서버는, 상기 방식전위와 미주전류 데이터를 학습하여 미주전류가 미치는 영향을 상쇄할 보정계수를 산출하여 수정방식전위를 상기 플랫폼에 전달하며, 상기 플랫폼은 상기 수정방식전위를 기준으로 방식모니터링을 수행하는 파이프 부식감지 시스템을 제공한다.
상기 수정방식전위는 하기의 식을 통해 산출될 수 있다.
Figure 112021092178004-pat00001
θ는 상기 보정계수, RVt는 t시점의 수정방식전위, Vt는 t시점의 방식전위, It는 t시점의 미주전류이다.
상기 서버는 상기 수정방식전위의 표준편차를 최소화 하는 최적화 기법을 통해 보정계수를 도출할 수 있다.
상기 최적화 기법은 PSO(Particle Swarm Optimization)기법을 이용할 수 있다.
상기 서버는, 소정 기간의 데이터를 이용하여 상기 보정계수를 도출하고 주기적으로 상기 보정계수를 업데이트할 수 있다.
상기 서버는, 상기 방식전위와 상기 미주전류의 상관관계를 나타내는 상관계수를 도출하여 상기 상관계수의 절대값이 기준값 이상인 경우 상기 수정방식전위를 산출할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 파이프 부식감지 방법은 시간에 따른 방식전위와 미주전류를 측정하는 단계; 상기 방식전위와 미주전류의 측정 데이터를 서버에 전송하는 단계; 상기 측정 데이터를 통해 수정방식전위를 도출하는 단계; 상기 측정된 방식전위 대신에 상기 수정방식전위를 기준으로 파이프의 부식을 모니터링하는 단계를 포함하고, 상기 수정방식전위를 도출하는 단계는, 상기 방식전위와 미주전류 데이터를 통해 학습하여 미주전류가 미치는 영향을 상쇄할 보정계수를 산출하는 단계; 및 상기 방식전위에서 상기 보정계수와 상기 미주전류의 곱을 빼서 상기 수정방식전위를 산출하는 단계를 포함한다.
상기 보정계수를 산출하는 단계는, 상기 수정방식전위의 표준편차를 최소화 하는 최적화 기법을 통해 보정계수를 도출할 수 있다.
상기 최적화 기법은 PSO(Particle Swarm Optimization)기법을 이용할 수 있다.
상기 보정계수를 산출하는 단계는, 소정 기간의 데이터를 이용하여 상기 보정계수를 도출하고 주기적으로 상기 보정계수를 업데이트할 수 있다.
상기 수정방식전위를 도출하는 단계는 상기 방식전위와 상기 미주전류의 상관관계를 나타내는 상관계수를 도출하는 단계; 상기 상관계수의 절대값이 기준값 이상인 경우 상기 수정방식전위를 산출하고, 상기 상관계사의 절대값이 기준값 미만인 경우 상기 수정방식전위를 산출하지 않을 수 있다.
본 발명은 교류 전류의 유입을 고려하여 측정 오차를 수정한 방식전위 계산 방법을 제공함으로써 방식전위 오 측정으로 인한 부식을 방지한다.
또한, 과도한 방식을 방지함으로써 외부 전극에서 공급하는 전류를 줄여 에너지를 절약하고 파이프 피복 손상을 방지한다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 부식감지 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 부식감지 방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 PSO기법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 검출된 방식전위와 수정방식전위를 각각 그래프로 도시한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 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.
매설파이프를 방식하는 방법으로 물리적으로 금속재질이 토양과 접촉하지 못하도록 피복하는 방식과 전류를 이용하여 양극 반응을 저지하는 전기방식이 있다. 피복방식은 토양내에서는 피복이 손상될 수 있고 이를 탐지하기 어려워 전기방식이 주로 이용된다.
전기방식은 다시 크게 희생양극법과 외부전원법이 있고, 여기서 다시 심매전극법, 천매전극법, 배류법 등으로 세분화 될 수 있다.
외부전원법은 외부직류전원장치의 양극은 매설파이프가 설치되어 있는 토양이나 수중에 설치한 외부전원용 전극에 접속하고 음극은 매설파이프에 접속시켜 부식을 방지하는 방법이다. 다만, 외부전원법은 인접한 금속체가 전류의 통로가 되어 인접한 금속체(다른 배설관 등)에 전식이 생기는 경우가 있다.
희생양극법을 이용하여 금속물질로 이루어진 희생양극과 매설파이프를 전기적으로 연결해 희생양극과 매설파이프 사이의 전지작용(galvanic Corrosion)을 유도하는 방식으로 부식을 방지한다. 희생양극법은 유효 전압차가 작기 때문에 토양 비저항이 높은 장소에서 많은 양의 양극이 필요하지만 다른 시설물에 간섭의 영향을 미치지 않는 안전한 방법이다. 주로 철(Fe)을 보호하고자 할 때 양극재료는 철과 전위차가 큰 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 알루미늄(Al) 등이 사용되며, 구리(Cu)에 대해서는 철(Fe), 알루미늄(Al)에 대해서는 아연(Zn)을 이용한다.
양극으로서 역할을 장기간 유지하는 것이 필요하며 따라서 양극용으로 합금을 만들어 이용할 수 있다. 철로 된 파이프를 방식하기 위해 Mg-Al-Zn합금, 미-쿠합금(인듐(In), 주석(Sn) 등 소량 첨가), Zn-Al합금(카드뮴(cd), 수은(Hg), 인듐(In) 등 소량 첨가)등을 사용한다. 마그네슘(Mg) 합금은 철과의 전위차가 커서 양극으로써 역할을 잘 수행할 수 있으나, 자기부식량이 많아 장시간 사용에는 어려워 해수에서는 주로 아연(Zn) 또는 알루미늄(Al)을 사용한다.
희생양극법은 시공후 관리가 간편하고 저렴한 전기방식방법으로 많이 사용되나, 전철, 대규모 구조물이나 누설전류 영향이 있는 환경에서는 충분한 방식효과를 얻을 수 없다.
도 1은 본 발명에 따른 부식감지 시스템의 개념도로 희생양극법에 따라 방식 감지 시스템을 구축하였다.
본 발명에 의한 방식 감지 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 지중에 매설되며 가스파이프(10)의 방식을 감지하는 부식감지모듈(100)은, 매설파이프(10)와 연결되고, 희생양극(132), 이에 직렬접속된 전류계(122), 기준전극(131)과 매설파이프(10) 사이에 접속된 전압계(121), 매설파이프(10)에 유기된 전류를 측정하는 정류기(200)로 구성되어 있다.
희생양극(132)과 매설파이프(10)가 전기적으로 연결되어 있고, 그 사이에 흐르는 전류를 측정하기 위해 전류계(122)를 배치할 수 있다. 매설파이프(10)와 기준전극(131)과의 전위차, 즉 방식전위를 측정하기 위해 기준전극과 매설파이프(10) 사이에 전압계(121)를 배치하고, 미주전류가 유입되는 것을 감지하기 위해 정류기(200)를 설치할 수 있다.
정류기(200)는 교류전력을 직류전력으로 전환하는 장치로 정류기를 통해 유입된 미주전류를 측정할 수 있다. 미주전류는 외부전원(지하철, 가로등)에서 유입되는 교류 전류를 의미한다.
미주전류와 방식전위를 측정한 부식감지모듈(100)은 통신모듈(110)을 통해 데이터를 IoT플랫폼(300)에 무선전송하고 IoT플랫폼(300)은 이를 분석서버(400)에 전송한다. 분석서버(400)는 데이터를 분석하여 수정된 방식전위를 IoT플랫폼(300)에 전송하고 IoT플랫폼(300)은 수정된 방식전위로 수정하여 전식을 방지한다.
도 2는 본 발명에 따른 부식감지 방법을 도시한 도면이다. 분석서버(400)는 부식감지모듈(100)에서 수신한 방식전위와 미주전류 데이터를 학습을 통해(S110) 방식전위 및 미주전류 데이터 간의 상관계수를 계산한다(S120).
기 학습된 데이터가 있는 경우 별도의 학습과정을 거치지 않고 기존의 학습데이터로부터 도출된 보정계수를 활용하여 방식전위를 수정할 수 있다. 보정계수는 소정주기로 업데이트 할 수 있다. 소정주기 내에 학습되어 도출된 보정계수가 없는 경우 보정계수를 도출하기 위한 학습과정(S120~S150)을 수행할 수 있다.
상관계수는 수집한 데이터의 평균값과 표준편차를 이용하여 계산할 수 있으며, 상관관계가 1에 가까울수록 두 데이터 사이의 관련성이 있고 상관관계가 0에 가까울수록 두 데이터는 관련이 없다.
즉, 상관계수의 절대값이 소정 기준값 이상인 경우 미주전류가 방식전위에 영향을 미치는 것으로 판단할 수 있어 방식전위를 보정하고, 상관관계가 기준값 미만인 경우 미주전류가 방식전위에 미치는 영향이 적은 것으로 판단하여 보정계수를 0으로 하여 보정대상에서 제외할 수 있다(S130).
본 실시예에서는 상관계수의 절대값이 0.4이상인 경우에 수정방식전위를 산출하는 것으로 설정하였으나, 기준값은 달라질 수 있다. 수정방식전위는 하기의 수학식 1을 통해 산출될 수 있다.
Figure 112021092178004-pat00002
여기서 RVt는 t시점의 수정방식전위, Vt는 t 시점의 방식전위, It 는 t 시점의 미주전류,
Figure 112021092178004-pat00003
는 미주전류가 방식전위에 미치는 영향도 계수를 상쇄하기 위한 보정계수이다.
미주전류의 영향은 매설파이프(10)의 토양 비저항 등 다양한 상황에 따라 다르게 적용되므로 상관관계가 없을 수도 있어, 상관관계가 있는 경우만 방식전위 보정을 수행하고 보정계수를 산출하기 위한 목적함수를 설계한다(S140).
목적함수는 다음의 수학식 2로 구성된다.
Figure 112021092178004-pat00004
J(
Figure 112021092178004-pat00005
)는 목적함수, T는 학습데이터의 종료 시점이다. 목적함수는 학습데이터의 시작 시점(t=1) 부터 학습데이터의 종료시점(t=T)까지의 수정방식전위의 표준편차 값으로 정의하였다.
다음으로 정의된 목적함수의 최적화를 수행하여 최적의 보정계수를 도출한다(S150). 정의된 목적함수의 최적화를 수행하기위해 PSO(Particle Swarm Optimization)기법을 사용하였다. PSO는 대표적인 경험적 최적화 기법으로, 목적함수가 복잡하여 함수의 미분식을 활용하기 어려운 경우에 사용 가능하다.
PSO는 벌이나 개미와 같이 군집을 이루는 동물들의 사회적 행동 양식을 바탕으로 개발된 최적화 기법이다. 동물의 각 개체를 입자(particle)로, 집단(swarm)으로 표현되며, 각 입자는 최적의 해를 얻기 위해 다차원 탐색공간을 날아다니며 다른 개체와 교환한 정보를 근거로 최적의 위치로 이동해 나간다.
개별 입자들은 위치와 속도라는 속성을 갖는다. 반복 과정에서 입자들은 다차원 탐색공간에서 특정 위치에 존재하며 이때의 목적함수 값을 구하고 이를 바탕으로 더 나은 값을 가지는 곳으로 이동한다.
이때 입자들은 각 입자들 중 최적의 값(individual best)과 모든 입자들이 반복을 통해 발견한 전체 최적해(swarm best) 그리고 관성(inertia)을 통해 다음 위치로 이동한다.
관성은 이전단계의 속도이고, 각 입자들의 최적값은 각 개체가 이동했던 지점 중 최상의 위치 그리고, 전체의 최적해는 집단 중에서 최상의 위치를 의미한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 현재의 위치와 각 입자들의 최적값의 거리차, 현재위치와 전체의 최적해와의 거리차 및 관성에 따른 위치를 벡터값으로 표현하여 다음단계의 속도를 산출할 수 있다.
Figure 112021092178004-pat00006
여기에서 w(t)는 관성,
Figure 112021092178004-pat00007
는 가속상수,
Figure 112021092178004-pat00008
는 0과 1사이의 난수이다.
Figure 112021092178004-pat00009
는 각 입자의 최적값,
Figure 112021092178004-pat00010
는 전체의 최적해,
Figure 112021092178004-pat00011
는 현재 속도를 의미한다.
기계학습은 주어진 데이터 혹은 정보를 바탕으로 목적함수를 설정하고 여러가지 최적화 기법을 활용하여 목적함수를 최소화 또는 최대화하는 최적해를 찾는 과정을 말한다. 수학식2에서 정의한 목적함수를 수학식3의 방법으로 최적화함으로써 수정 방식전위의 표준편차를 최소화하는 보정계수를 구한다. 아래 식에서 보정계수
Figure 112021092178004-pat00012
는 목적함수를 최소화하는 값이다.
Figure 112021092178004-pat00013
수정방식전위의 표준편차가 작다는 것은 미주전류에 의한 영향도가 제거되었다는 것을 의미한다. 디바이스 별로 학습된 최적 보정 계수 값을 적용하여 수정방식전위를 방식전위로 대체한다. 즉 미주전류에 의한 영향을 제거하기 위해 방식전위를 수정한다(S160).
도 4의 그래프는 파이프(10) 부식 방지를 위한 부식감지 모듈에서 측정한 방식전위 값(a)과 미주전류 값을 이용하여 보정계수를 구하고 수정 방식전위를 계산한 결과(b)이다. 서버(400)는 수정방식전위를 IoT플랫폼(300)에 전송하고 플랫폼(300)은 수정된 방식전위를 기초로 모니터링하여 부식여부를 확인할 수 있다.
본 발명은 교류 전류의 유입을 고려하여 측정 오차를 수정한 방식전위 계산 방법을 제공함으로써 방식전위 오 측정으로 인한 부식을 방지한다.
또한, 과도한 방식을 방지함으로써 외부 전극에서 공급하는 전류를 줄여 에너지를 절약하고 파이프 피복 손상을 방지한다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 실시 형태를 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
100: 부식감지모듈
110: 통신모듈
121: 전압계
122: 전류계
131: 기준전극
132: 희생양극
200: 정류기
300: 플랫폼
400: 서버
10: 파이프

Claims (11)

  1. 파이프 부식방지를 위한 파이프 부식감지 시스템에 있어서,
    시간에 따른 방식전위와 미주전류값을 측정하여 데이터를 전송하는 통신모듈을 포함하는 부식감지 모듈로부터 상기 데이터를 수신받아 모니터링하는 플랫폼; 및
    상기 플랫폼으로부터 수신 받은 방식전위와 미주전류의 데이터를 통해 수정방식전위를 도출하여 상기 플랫폼에 전송하는 서버를 포함하고,
    상기 서버는,
    상기 방식전위와 미주전류 데이터를 상기 수정방식전위의 표준편차를 최소화 하는 최적화 기법을 통해 학습하여 미주전류가 미치는 영향을 상쇄할 보정계수를 산출하여 수정방식전위를 상기 플랫폼에 전달하고,
    상기 플랫폼은 상기 수정방식전위를 기준으로 방식모니터링을 수행하는
    파이프 부식감지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수정방식전위는 하기의 식을 통해 산출되고,
    Figure 112021092178004-pat00014

    θ는 상기 보정계수, RVt는 t시점의 수정방식전위, Vt는 t시점의 방식전위, It는 t시점의 미주전류인 것을 특징으로 하는
    파이프 부식감지 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 최적화 기법은 PSO(Particle Swarm Optimization)기법인 것을 특징으로 하는
    파이프 부식감지 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서버는,
    소정 기간의 데이터를 이용하여 상기 보정계수를 도출하고
    주기적으로 상기 보정계수를 업데이트 하는 것을 특징으로 하는
    파이프 부식감지 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 방식전위와 상기 미주전류의 상관관계를 나타내는 상관계수를 도출하여 상기 상관계수의 절대값이 기준값 이상인 경우 상기 수정방식전위를 산출하는 것을 특징으로 하는
    파이프 부식감지 시스템.
  7. 시간에 따른 방식전위와 미주전류의 측정 데이터를 서버에 전송하는 단계;
    상기 측정 데이터를 통해 수정방식전위를 도출하는 단계;
    상기 측정된 방식전위 대신에 상기 수정방식전위를 기준으로 파이프의 부식을 모니터링하는 단계를 포함하고,
    상기 수정방식전위를 도출하는 단계는,
    상기 방식전위와 미주전류의 측정 데이터를 상기 수정방식전위의 표준편차를 최소화 하는 최적화 기법을 통해 학습하여 미주전류가 미치는 영향을 상쇄할 보정계수를 산출하는 단계; 및
    상기 방식전위에서 상기 보정계수와 상기 미주전류의 곱을 빼서 상기 수정방식전위를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    파이프 부식감지 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 최적화 기법은 PSO(Particle Swarm Optimization)기법인 것을 특징으로 하는
    파이프 부식감지 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 보정계수를 산출하는 단계는,
    소정 기간의 데이터를 이용하여 상기 보정계수를 도출하고 주기적으로 상기 보정계수를 업데이트 하는 것을 특징으로 하는
    파이프 부식감지 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 수정방식전위를 도출하는 단계는
    상기 방식전위와 상기 미주전류의 상관관계를 나타내는 상관계수를 도출하는 단계;
    상기 상관계수의 절대값이 기준값 이상인 경우 상기 수정방식전위를 산출하고, 상기 상관계수의 절대값이 기준값 미만인 경우 상기 수정방식전위를 산출하지 않는 것을 특징으로 하는
    파이프 부식감지 방법.
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