KR19980702481A - 가스 누설 감지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정 범위의 필드에서의 가스 누설 감지를 보다 간단하게 또는 확실하게 수행할 수 있도록 한 누설 감지 시스템에 관한 것이다. 상기 가스 누설 감지 시스템은 각 가스 사용 장소를 향해 여러갈래로 나뉘어진 가스 배관의 메인부에서의 가스 공급량을 검출하는 가스 공급량 검출 수단(1)과, 각 가스 사용 장소에서의 가스 사용량을 검출하는 가스 사용량 검출 수단(2)과, 각 가스 사용 장소에서의 가스 사용량의 합계로서 전체 가스 사용량을 구하여, 상기 전체 가스 사용량과 가스 공급량을 비교하여 가스 배관의 메인부로부터 각 가스 사용장소까지의 사이에 가스 누설이 있었는지 그 여부를 판별하는 누설 판별 수단(3)으로 구성된다.

Description

가스 누설 감지 시스템

맨션 등 공동주택에서의 가스 공급시스템에서는, 복수개의 LP가스 봄베를 한군데 설치하여 각 세대로 가스배관하여 LP가스를 공급하게 되어 있다. 또한 도시가스의 경우도 공동주택에서는 가스 배관을 여러 갈래로 나뉘어서, 상기 가스 배관의 메인부에서 각 세대를 향해 도시가스를 공급하도록 되어 있다.

그리고, 상술한 바와 같은 일정 범위 필드내에서의 가스공급 시스템 관리는 해당 LP가스 봄베를 배급하는 LP가스점이나, 도시 가스 사업소가 관리하고 있으며, 종업원이 정기적으로 현장에 나가 점검하도록 되어 있다. 상기와 같이 관리하는데 안전상 중요한 가스 누설의 관리도 포함된다.

그러나 상기와 같은 점검업무 중 가스 누설 관리는 꼭 정기적이라고는 말할 수 없으며, 또한 사람의 손에 의한 것이므로 빈번히 실시 할수없어 항상 가스 공급 시스템이 상시(常時)관리 상태에 있다고는 말할 수 없었다.

더욱이, 가스 누설의 감지는 필드 전체에 걸쳐 이루어져야 하기 때문에 상당한 노력과 시간을 필요로 하며, LP가스점이나 도시 가스 사업소에서도 부담이 큰 것으로 되어 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 제안된 것으로, 가스 누설의 감지를 보다 용이하게 하는 한편, 확실하게 수행할 수 있는 가스 누설 감지 시스템의 제공을 그 목적으로 한다.

발명의 개시

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 가스 누설 감지 시스템은, 각 가스 사용 장소를 향해 여러 갈래로 나뉘어진 가스 배관의 메인부에서의 가스 공급량을 검출하는 가스 공급량 검출 수단과, 상기 각 가스 사용 장소에서의 가스 사용량을 검출하는 가스 사용량 검출 수단과, 상기 각 가스 사용 장소에서의 가스 사용량의 총계로서 전체 가스 사용량을 구하여, 상기 전체 가스 사용량과 상기 가스 공급량을 비교하여 가스 배관의 메인부로부터 각 가스 사용 장소까지의 사이에 가스 누설이 있었는지 그 여부를 판별하는 누설 판별 수단으로 구성된다.

따라서, 자동적으로 가스 공급량이나 가스 사용량을 수신하여 누설을 판별할 수 있으므로, 가스 누설의 판별을 용이하게 하는 한편, 확실하게 행할 수 있다.

상기 판별 결과는 LP가스점 등의 센터로 송신되므로 센터에서는 가스 누설을 상시(常時)관리 상태로 둘 수 있다.

또한, 가스의 누설이 감지되었을 때는 센터로 경보가 발신하게 되므로, 센터측에서는 즉시 그 사태에 대처할 수 있다.

본 발명은 각 가스 사용 장소를 향해 여러 갈래로 나뉘어진 가스배관의 메인부로부터 각 가스 사용장소 까지의 일정한 범위의 필드내에서 가스 누설을 감지하는 가스 누설 감지 시스템에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 가스 누설 감지 시스템의 구성을 원리적으로 도시한 블록도이다.

도 2는 본 발명의 가스 누설 감지 시스템의 일실시예를 도시한 도면이다.

도 3은 가스 누설 검출 장치가 실행하는 가스 누설 판정 처리의 흐름도를 도시하는 도면이다 .

도 4는 학습방법의 순서를 도시한 흐름도이다.

도 5는 변경내용을 포함시킨 학습방법의 흐름도이다.

본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해서, 첨부한 도면을 따라 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 가스 누설 감지 시스템의 구성을 원리적으로 도시한 블록도이다. 도면에서 가스 공급량 검출 수단(1)은 각 가스 사용 장소를 향해 여러 갈래로 나뉘어진 가스 배관의 메인부에서 가스 공급량을 검출하고, 가스 사용량 검출 수단(2)은 각 가스 사용 장소에서의 가스 사용량을 검출한다. 그리고, 누설 판별 수단(3)은 상기 각 가스 사용 장소에서의 가스 사용량 총계로서 전체가스 사용량을 구하고, 상기 전체 가스 사용량과 가스 공급량을 비교하여 가스 배관의 메인부로부터 각 가스 사용 장소까지의 사이에 가스 누설이 있었는지 여부를 판별한다.

상기 누설 판별 수단(3)은 자동적으로 가스 공급량이나 가스 사용량을 수신하여 누설을 판별하므로, 가스 누설의 판별을 간단하게 하는 한편 확실하게 수행할 수 있다.

상기 판별 결과는 LP가스점이나 도시가스 사업소의 센터로 송신되므로, 센터에서는 가스 누설을 상시(常時)관리 상태로 둘 수 있다. 또한, 가스의 누설이 감지된 경우는 센터에 경보가 발신하게 되므로 센터측에서는 즉시 비상 상태에 대처할 수 있다.

도 2는 본 발명의 가스 누설 감지 시스템의 일실시예를 도시한 도면이다. 도면에서 맨션(10)의 봄베 설치 장소(100)에는 복수개의 LP가스 봄베(11…)가 배치되어 있으며, 상기 봄베 설치 장소(100)로부터 맨션(10)의 각 세대(12…)로 가스 배관(13)이 이루어져, 맨션(10)의 전체에 LP가스를 공급하는 가스 공급 시스템이 구성되어 있다.

LP가스 봄베(11…)로부터 공급되는 가스는 압력 조정기(111)에서 일정한 가스 압력으로 조정된 후, 가스 계량기(112) 및 가스 배관(13)을 경유하여 각 세대(12…)로 보내진다. 가스 계량기(112)는 공급원인 LP가스 봄베(11…)로부터 공급되는 가스 유량을 검출하는 메인 계량기이다. 또한, 맨션(10)의 각 세대(12…)에는 각 세대(12…)에서의 가스 사용 유량을 검출하는 가스 계량기(122)가 부속 계량기로서 설치되어 있다.

가스 계량기(112, 122)는, 예를 들면 막(membrane)형식 타입이며, 가스 흐름에 따라 막이 구동되며, 상기 막의 움직임에 따라 자석이 회전하고, 그 회전하는 자석이 리드 스윗치에 가까워지거나 멀어짐으로써, 리드 수위치가 온/오프(on/off)된다. 즉, 막이 1회 왕복하여 자석이 1회 회전할 때마다, 리드 스위치가 온/오프되어 단일펄스의 유량 신호를 발신하며, 상기 유량신호를 계산하여 가스의 유량을 검출하고 있다.

상기 가스 공급 시스템에는 가스 배관(13)에서의 가스 누설을 감지하는 가스 누설 감지 시스템이 구축되어 있으며, 상기 가스 누설 감지 시스템은 맨션(10)의 소정 장소, 예를 들면 봄베 설치 장소(100)에 배치되어 있는 가스 누설 검출 장치(20)를 중심으로 구성되어 있다.

상기 가스 누설 검출 시스템(20)은 CPU(도시 하지 않음)를 중심으로 구성된 컴퓨터이며, 상기 가스 계량기(112)에 의한 검침값 신호 및 각 가스 계량기(122)에 의한 검침값 신호가 입력되면, CPU는 소정의 가스 누설 판정 처리 프로그램에 따라, 상기 검침값 신호를 이용하여 가스 배관(13;가스 계량기(112)로부터 가스 계량기(122)까지의 경로)에 있어서의 가스 누설에 대해 판별한다. 그 상세한 설명은 후술한다.

가스 누설 검출 장치(20)는 그 판별 결과를 일반 공중 회선(전화회선;40)을 경유하여 관리센터인 LP 가스점(30)으로 전송한다. 상기 판별결과는 예를 들면, 가스의 「누설 확정」,「누설 가능성이 있음」,「누설 없음」 등이다.

LP가스점(30)에는 CRT 등으로 이루어진 표시부(31)가 설치되어 있으며, 가스 누설 검출 장치(20)로부터의 판단 결과에 관한 정보를 표시하도록 되어 있다. LP가스점(30)은 상기 판별 결과를 얻어 상시(常時)가스 공급 시스템을 관리 상태로 두고 있다.

특히, 가스의 누설 확정 판별 결과가 전송되어 왔을 때는 상기 표시 외에 경보가 발생되도록 되어 있으며, 경보 발생시는 신속하게 출동하여 가스 누설에 대처한다.

도 3은 가스 누설 검출 장치가 실행하는 가스 누설 판정 처리의 흐름도를 도시한 도면이다.

가스 누설 검출 장치(20)는 먼저 단계 S1에 있어서, 시각이 누설 판정 검침 시각인지 그 여부를 판별한다. 상기 누설 판정 검침 시각은 예를 들면, 2일 1회로 오후 11시로 설정한다. 시각이 누설 판정 검침 시각이 되었을 때는 다음 단계 S2로 진행되며, 그렇지 않으면 누설 판정 검침 시각이 될 때까지 대기한다. 한편, 누설 판정 검침 시각은 학습 결과로 설정된 것이며, 그 상세한 설명은 후술한다.

단계 S2에서는 전체 가스 계량기(112, 122…)를 검침하고, 그후 단계 S3으로 진행한다. 여기서, 가스 계량기(메인 계량기 ; 112)의 검침값을 a₀, 가스 계량기(부속 계량기 ; 122…)의 검침값을 1b₀∼mb₀(m:부속 계량기의 총수)로 한다. 상기 검침에서는 우선 가스 누설 검출 장치(20)로부터 전체 가스 계량기(112, 122…)에 대해 검침의 지령이 출력되며, 상기 지령에 응답하여 전체 가스 계량기(112, 122…)로부터의 검침 결과가 가스 누설 검출 장치(20)로 보내져 온다. 한편, 상기 단계 S2에서의 검침을 0회째 검침으로 한다.

단계 S3에서는 검침용 타이머를 작동시키고, 그 후 단계 S4로 진행한다. 상기 검침용 타이머의 설정 시각(T)은 예를 들면 1시간이며, 설정 시간(T)이 1시간인 경우는 누설 판정 검침 시각이 오후 11시라면, 상기 1시간 후인 오전 0시에 검침용 타이머가 작동을 멈추게 된다.

단계 S4에서는 검침용 타이머의 설정 시간(T)이 경과되었는지 여부를 판별하며, 설정 시간(T)이 경과되었을 경우 다음 단계 S5로 진행한다.

단계 S5에서는 단계 S2와 마찬가지로 전체 가스 계량기(112, 122…)의 검침을 수행하고,그후 단계 S6으로 진행한다. 이 때 가스 계량기(메인 계량기 ; 112)의 검침값을 a₁, 가스 계량기(부속 계량기 ; 122…)의 검침값을 1b₁∼mb₁(m : 부속 계량기의 총수)로 한다. 한편, 상기 단계 S6에서의 검침을 1회째 검침으로 한다.

단계 S6에서는 0회째의 검침값과 1회째의 검침값을 이용하여, 식(1)에 따라 가스 계량기(112)에서의 통과 체적(a_s)을 또는 식(2)에 따라 가스 계량기(122…)에서의 통과 총체적(b_s)을 구하고, 더욱이 상기 a_s및 b_s를 이용하여 식(3)에 따라 검침차 비율(차이 분량 비율;P)을 구한 후 단계 S7로 진행한다.

a_s=a₁-a₀…(1)

b_s=(1b₁-1b₀)+(2b₁-2b₀)+(3b₁-3b₀)∼+(mb₁-mb₀) …(2)

P=[(a_s-b_s)/a_s]×100 …(3)

일반적으로 메인 계량기의 통과 체적(a_s)으로부터 부속 계량기의 통과 총체적(b_s)을 뺀 값을 검침차(a_s-b_s)로 하고, 각 검침값에 참 통과 체적과의 오차가 없는 것으로 가정하면, 상기 검침차(a_s-b_s)가 0인 경우는 누설이 없는 것을 나타나고, 0보다 큰 값이면 그 값이 누설된 체적에 대응하여 가스가 누설되고 있는 것으로 판단할 수 있다.

가스 배관(13)에서의 가스 누설 유무는 상술한 바와 같이 검침차(a_s-b_s)로 추정할 수 있지만, 검침차(a_s-b_s)에는 항상 참값과의 사이에 오차를 가지고 있기 때문에, 본 시스템에서는 본 시스템 전체의 오차를 고려한 누설 측정을 위한 기본적인 값으로서 검침차 비율(P)을 도입하고 있다.

상술한 바와 같이 메인 계량기의 통과체적(a_s)으로 점하는 검침차(a_s-b_s)의 비율(검침차 비율;P)을 산출하는 것으로 상기 시스템 전체(메인 계량기, 부속 계량기 및 배관계)의 각 오차의 영향은 상기 검침차 비율(P) 중에 포함되어 있다고 생각한다. 게다가 상기 검출차 비율(P)에는 메인 계량기, 부속 계량기의 유량에 의한 영향도 내재하고 있기 때문에, 전체 오차는 일정 폭(오차 범위 △R)을 가진 것으로서 추정한다. 오차 범위(△R)는 배관계 등에 이상이 없는 경우에 구해진 값이며, 메인 계량기의 검침값을 기준으로 한 검침차에 포함되는 오차이다.

다음 단계 S7에서는 메인 계량기에서의 통과 체적(a_s)이 0인지 아닌지를 판별하여, a_s가 0이면 가스의 공급이 없으며 누설도 있을 수 없기 때문에, 단계 S12로 진행하여 「누설 없음」이란 판별 결과를 LP가스점(30)에 출력하고, 그후에 가스 누설 판정 처리를 종료한다. 한편, 통과 체적(aS)이 0이 아니면 다음 단계S8로 진행한다.

단계 S8에서는 사전 학습에서 구해진 검침차 비율 평균값(P_AVEA)에 상기 오차 범위(△R)를 가산하여 구해진 값(P_AVE+△R)을 제 1 기준 비율로 하고, 검침차 비율(P)이 제 1 기준 비율(P_AVEA+△R)%보다 큰지 아닌지를 판별하여, P가 제 1 기준 비율(P_AVEA+△R)%보다 크다면 단계S13으로 진행하고, 「누설 확정」이라는 판별 결과를 LP가스점(30)에 출력하고,그후 상기 가스 누설 판정 처리를 종료한다. 그리고 「누설 확정」의 경우는 LP가스점(30)에 경보를 발신함과 동시에 검침 간격 시간(△T ; 여기서는 1시간)에 의해 누설의 추정유량(Q=(a_s-b_s)/△T)을 산출하고, 상기 추정유량(Q)을 송신하여 누설의 규모도 LP가스점(30)으로 통지한다.

한편, 오차 범위(△R)는 임의로 설정할 수 있으며, 어느 정도 경험적으로 시행착오하여 설정함으로써, 누설 판정의 정밀도 향상을 도모하도록 되어 있다.

예를 들면, 오차 범위(△R)를 8%로 하면, 후술할 1주간에 걸친 학습기간 중에 얻어진 검침차 비율은 모두 제 1 기준 비율 이하가 됨으로써, 오차(불균형)에 의한 오류판정을 회피할 수 있으며, 더욱이 확실하게 가스 누설을 검출할 수 있다.

상기 8%라는 오차 범위는 25세대 정도의 공동 주택에 대해 유효한 것이 필드 테스트 결과로 알 수 있으며, 이보다 적은 세대수의 공동주택에서는 오차 범위(△R)를 작게 하고, 반대로 이 보다 많은 세대수의 공동주택에서는 오차 범위(△R)를 크게 함으로써, 오류판정을 회피할 수 있는 범위에서 최대한 가스 누설의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

단계 S8에서 검침차 비율(P)이 제 1기준 비율(P_AVE+8)% 이하이면 다음 단계 S9로 진행한다.

단계 S9에서는 사전학습으로 구해진 검침차 비율 최대값(P_MAX)를 제 2 기준 비율로 하고, 검침차 비율(P)이 제 2기준 비율(P_MAX)보다 크며 제 1기준 비율(P_AVE+8)% 이하인지 아닌지를 판별하여, 검침차 비율(P)이 그 범위내에 있을 때는 단계 S14로 진행하고,「누설 가능성이 있음」이라는 판별 결과를 LP가스점(30)에 출력하고,그후에 상기 가스누설 판정처리를 종료한다.

단계 S9에서 검침차 비율(P)이 제 2 기준 비율(P_MAX) 이하면 다음 단계 S10으로 진행한다.

단계 S10에서는 사전학습으로 구해진 검침차 비율 최소값(P_MIN)을 제 3 기준 비율로 하고 검침차 비율(P)이 제 3기준 비율(P_MIN)이상으로 제 2 기준 비율(P_MAX)이하인지 아닌지를 판별하여, 검침차 비율(P)이 그 범위에 있을 때는 단계 S15로 진행하고,「누설의 추정 불가」또는 「누설 없음」의 판별결과를 LP가스점(30)으로 출력하고,그후 상기 가스 누설 판정 처리를 종료한다.

단계 S10에서 검침차 비율(P)이 제 3 기준 비율(P_MIN)이하이면 다음 단계 S11로 진행한다.

단계 S11에서는 검침차 비율(P)이 제 3 기준 비율(P_MIN)미만이 되며 통상 얻을 수 없는 값이 되었기 때문에, 「시스템 이상(시스템 동작의 재확인 요망)」이라는 판별 결과를 LP가스점(30)에 출력하고,그후 상기 가스 누설 판정 처리를 종료한다.

상술한 바와 같이, 상기 실시예에서는 사전학습으로 구해진 검침차 비율 평균값(P_AVE)에 오차 범위(△R)을 가산하여 구한 값(P_AVE+△R)을 제 1 기준 비율로 하고, 또한 학습으로 구해진 검침차 비율 최대값(P_MAX), 검침차 비율 최소값(P_MIN)를 제 2 기준 비율, 제 3 기준 비율로 하고, 누설 판정시의 검침차 비율(P)를 상기 제 1기준 비율, 제 2 기준비율, 제 3 기준 비율과 비교함으로써 누설을 판별하고 있다.

상기 가스 누설 판정 처리로 이용되는 누설 판정 검침 시각, 검침차 비율 평균값(P_AVE), 오차 범위(△R), 검침차 비율 최대값(P_MAX), 검침차 비율 최소값(P_MIN)은 학습에 의해 결정되고 있다.

상기 학습은 해당 가스 누설 감지 시스템을 가동하기 전에 전체 배관계에 누설이 없음을 확인한 후에 가동되며, 그 내용은 개략적으로 아래와 같다.

즉, 학습이 개시되면 단위 시간(예를 들면, 1시간)마다 메인 계량기와 전체의 부속 계량기를 동시에 검침하고, 검침할 때마다 전(前)회의 검침값으로부터 검침차 비율(P_n)을 산출한다.

상기 검출차 비율(P_n)값을 학습기간 중(예를 들면, 1주간) 기억해 두고, 상기 검침차 비율(P_n)의 최대값(P_MAX), 검침값 비율(P_n)의 최소값(P_MIN)을 구한다. 또한, 학습개시 1회째의 검침값과 학습종료시의 검침값에 의한 검침값 비율 P_n(0-last)을 산출하고, 그 값을 검침차 비율 평균값(P_AVE)으로 한다.

또한, 단위 시간당 학습 기간에 걸쳐 샘플링한 검침차 비율(P_n)의 데이터군을 동일 시간대로 정리하고, 검침차 비율 평균값(P_AVE)에 가까운 한편, 불균형도 적은(부속 계량기의 가스 사용 패턴이 일정하다고 생각한다) 시간대(예를 들면 23시부터 24시)를 판정하고, 이후 상기 시간대를 누설 판정용 검침 시간대로 하여, 이에 따라 누설 판정 검침 시각을 결정한다.

상술한 학습에 대해 도 4를 이용하여 설명한다.

도 4는 학습 방법의 순서를 도시한 흐름도이다. 상기 학습 방법에서는 우선 단계 S21에 있어서, 24시간 계산기의 계산값(X ; 1∼25)과, 1주간의 계산기의 계산값(Y ; 1∼8)에 대해 초기 설정으로서 각각 1을 설정한 후 단계 S22로 진행한다.

단계 S22에서는 전체가스 계량기(112, 122…)를 검침하며, 그 후 단계 S23으로 진행한다. 여기서 가스 계량기(메인 계량기 ; 112)의 검침값을 a₀, 가스 계량기(부속 계량기 ; 122…)의 검침값을 1b₀∼mb₀(m : 부속 계량기의 총수)로 한다. 상기 검침에서는 우선 가스 누설 검출 장치(20)로부터 전체 가스 계량기(112, 122…)에 대해 검침 지령이 출력되며, 상기 지령에 응답하여 전체 가스 계량기(112, 122…)로부터의 검침 결과가 가스 누설 검출 장치(20)로 보내져 온다. 한편, 상기 단계 S22에서의 검침을 0회째의 검침으로 한다.

단계 S23에서는 검침용 타이머를 작동시킨 후, 단계 S24로 진행한다. 상기 검침용 타이머의 설정 시간(T)은 예를 들면 1시간이다.

단계 S24에서는 검침용 타이머의 설정 시간(T)이 경과되었는지 그 여부를 판별하며, 설정 시간(T)이 경과된 경우 다음 단계 S25로 진행한다. 한편, 이번 검침은 n회째(n=0, 1, 2, …)인 것으로 한다.

단계 S25에서는 단계 S22와 동일하게 전체 가스 계량기(112, 122…)의 검침을 수행하며, 그 후 단계 S26으로 진행한다. 이번 가스 계량기(메인 계량기 ; 112)의 검침값을 a_n, 가스 계량기(부속 계량기 ; 122…)의 검침값을 1b_m∼mb_n(m : 부속 계량기의 총수)로 한다.

단계 S26에서는 검침할 때마다 전(前)회의 검침값보다 검침차 비율(P_n)을 산출한다. 즉, (n-1)회째의 검침값과 n회째 검침값을 이용하여, 다음 식 (4)를 따라 가스 계량기(112)에서의 통과 체적(a_sn)을 또한 식 (5)를 따라 가스 계량기(122…)에서의 통과 총 체적(b_sn)을 구하고, 더욱이 상기 a_sn및 b_sn를 이용하여 식 (6)을 따라 검침차 비율(Pn)을 구하고, 상기 구해진 검침차 비율(Pn)을 메모리의 지정 영역 M(X, Y)에 할당되어 저장된다. 그 후 단계 S27로 진행한다.

a_sn=a_n-a_(n-1)…(4)

b_sn=(1b_n-1b_(n-1))+(2b_n-2b_(n-1))+(3b_n-3b_(n-1))∼+(mb_n-mb_(n-1)) …(5)

Pn=[(a_sn-b_sn)/a_sn]×100 …(6)

단계 S27에서는 이번 검침차 비율(P_n)이 그 때까지의 최대값(P_MAX)보다 큰지 아닌지 여부를 판별하고, P_nP_MAX이면 단계 S31로 진행하고, P_n을 새로운 P_MAX로서 저장하여, P_n≤P_MAX이면 단계 S28로 진행한다.

단계 S28에서는 이번 검침차 비율(P_n)이 그 때까지의 최소값(P_MIN)보다 작은지 그 여부를 판별하고, P_nP_MIN이라면 단계 S31로 진행하고, P_n을 새로운 P_MIN으로서 저장하여 P_nP_MIN이 아닐 때, 즉 P_MIN≤P_n≤P_MAX일 때는 단계 S29로 진행한다.

단계 S29에서는 24시간 계산기의 계산값(X)에 1을 가산하여 다음 단계 S30으로 진행한다.

단계 S30에서는 24시간 계산기의 계산값(X)이 25에 도달했는지 그 여부를 판별하며, X가 25에 도달하면 단계 S33으로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S23으로 돌아가 X가 25가 될 때 까지 단계 S23 이후를 반복하여 실행한다.

단계 S30에서는 1일분의 학습이 완료된 경우이므로 1주간 계산기의 계산값(Y)에 1을 가산한 후 단계 S34로 진행한다.

단계 S34에서는 새로운 1일의 시작이므로, X에 1을 설정한 후 단계 S35로 진행한다.

단계 S35에서는 1주간 계산기의 계산값(Y)이 8에 도달했는지 그 여부를 판별하여, Y가 8에 도달해 있으면 1주간의 학습기간이 종료됨으로써 단계 S35로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S23으로 되돌아가 Y가 8이 될 때까지 단계 S23 이후를 반복 실행한다.

단계 S36에서는 0회째 검침값(단계 S22)과, 1주간 학습 기간 최후의 n_last회째의 검침값을 이용하여 검침차 비율 P_n(0-last)을 구하고, 다음 단계 S37로 진행한다.

단계 S37에서는 상기의 검침차 비율 P_n(1-last)을 검침차 비율 평균값(P_AVE)으로서 메모리에 저장한 후 단계 S38로 진행한다.

단계 S38에서는 메모리의 지정 영역M(X, Y)에 격납된 검침차 비율(Pn)로부터 상술한 누설 판정용 검침 시간대(여기서는 오후 11시부터 오전 0시)를 결정하고, 이에 따라 누설 판정용 검침 시각(오후 11시)을 결정한다. 그 후 상기 학습을 종료한다.

상기 학습에서 부속 계량기에 미검침인 것이 발생된 경우나, 메인 계량기에서의 통과체적이 극단적으로 적은 경우의 데이터는, 누설 판정의 정밀도를 악화시키는 원인이 된다. 여기서 부속 계량기에 미검침인 것이 발생된 경우는 1회만 재검침하고, 재검침해도 검침할 수 없는 경우의 검침값은 무효가 된다. 이 경우, 다음 검침에 대한 P_n값 산출시 전(前)회 산출값이 없으므로, 전전회 검출값를 사용하여 P_n값을 산출한다.

또한 메인 계량기 통과 체적이 0.5㎥미만인 경우의 P_n값은 학습 결과에 포함되지 않도록 한다.

도 5는 상술한 변경 내용을 포함한 학습 방법의 흐름도이다.

상기 학습 방법에서는 우선 단계 S51에서, 24시간 계산기의 계산값(X;1∼25), 1주간 계산기의 계산값(Y;1∼8), 미검침 계산기의 계산값(Z;1, 2) 및 미검침 계산기의 계산값(W;1, 2)에 대해 초기 설정으로서 각각 1을 설정하고, 그 후 단계 S52로 진행한다.

단계 S52에서는 가스 계량기(메인 계량기;112), 가스 계량기(부속 계량기;122…)를 검침하고, 그 후 단계 S53으로 진행한다.

단계 S53에서는 검침용 타이머를 작동시킨 후, 단계 S54로 진행한다. 다음 단계 S54에서는 검침용 타이머의 설정시간이 경과했는지 그 여부를 판별하며, 설정시간이 경과되었을 때 다음 단계 S55로 진행한다. 한편, 이번 검침은 n회째(n=0, 1, 2, …)인 것으로 한다.

단계 S55에서는 단계 S52에서와 같이 전체 가스 계량기(112, 122…)를 검침한 후 단계 S56으로 진행한다. 이번 가스 계량기(메인 계량기 ; 112)의 검침값을 a_n, 가스 계량기(부속 계량기 ; 122…)의 검침값을 1b_n∼mb_n(m : 부속 계량기의 총수)으로 한다.

단계 S56에서는 미검침 가스 계량기가 있는지 여부를 판별하여 미검침 가스 계량기가 있으면 단계 S63으로 진행한다.

단계 S63에서는 미검침 계산기의 계산값(Z)이 1인지 아닌지를 판별하여, Z가 1이면 상기 가스 계량기에서는 최초의 미검침이므로 단계 S64로 진행하여 재검침한 후, 단계 S65로 진행한다.

단계 S65에서는 계산값(Z)에 1을 가산하여 단계 S55로 되돌아가며, 단계 S55 이후의 단계를 실행한다. 이번 단계 S55에서는 해당 미검침 가스 계량기가 검침 대상이 된다.

한편, 단계 S63에서 Z가 1이 아니면 Z=2, 즉 재검침해도 검침할 수 없었던 경우이며, 이 경우는 단계 S66으로 진행하여 미검침 계산기의 계산값(W)이 1인지 아닌지를 판별한다. W가 1이 아니면 W=2, 즉 재검침해도 검침할 수 없는 경우가 2번 발생한 경우이며, 이 경우는 단계 S69로 진행하여 시스템 에러를 표시하며, 상기 학습 흐름을 종료한다.

한편, W=1이면 단계 S67로 진행하고, W에 1을 가산한 후 단계 S53으로 되돌아가 단계 S53 이후의 단계를 다시 실행한다.

상기 단계 S56에서 미검침 가스 계량기가 없으면 판별했을 때는 단계 S57로 진행하고, 미검침 a_n, 1b_n…을 메모리로 저장한 후 단계 S58로 진행한다.

단계 S58에서는 Z에 1을 설정하여 단계 S59로 진행한다. 단계 S59에서는 전(前)회의 (n-1)회째의 검침값이 있는지 그 여부를 판별하여, 상기 검침값이 있으면 단계 S60으로, 없으면 단계 S68로 각각 진행한다.

단계 S60에서는 전(前)회의 (n-1)회째의 검침값과 이번 n회째의 검침값을 이용하여 검침차 비율 P_n을 구한 후, 단계 S61로 진행한다.

단계 S68에서는 전전회의 (n-2)회째의 검침값과 이번 n회째의 검침값을 이용하여 검침차 비율(P_n)을 구한 후, 단계 S61로 진행한다.

단계 S61에서는 메인 계량기에서의 통과 체적(a_s)이 0.5㎥이하인지 아닌지를 판별하여, a_s0.5㎥이라면 단계54로 되돌아가고, 정밀도가 좋은 누설 판정을 행하지 않음으로써 이번에 구해진 검침값 비율(P_n)은 이용하지 않도록 한다.

한편 메인 계량기에서의 통과 체적(a_s)이 기준치(0.5㎥)보다 적은 경우에는, 상기 방법 이외에 검침 간격 시간(△T)을 연장하여, 메인 계량기에서의 통과 체적(a_s)을 기준치 이상이 될 때까지 끌어올려 상기 데이터를 이용하는 방법도 있다.

한편, a_s≥0.5㎥이라면 단계 S62로 진행한다.

단계 S62에서는 이번에 구해진 검침차 비율(P_n)을 메모리의 지정 영역 M(X, Y)으로 저장한다. 저장후는 도 4의 단계 S27 이후와 동일한 내용으로 플로우를 실행하며, 상기 가스 누설 판정 처리로 사용하는 검침차 비율 평균값(P_AVE)이나 검침차 비율 최대값(P_MAX), 검침차 비율 최소값(P_MIN) 등을 결정한다.

이상 서술한 바와 같이, 가스 누설 검출 장치(20)는 자동적으로 메인 계량기(112)의 검침값과 부속 계량기(122)의 검침값을 수신하여, 가스 누설을 판별하므로, 가스 누설의 판별을 용이하게 하는 한편 확실히 수행할 수 있다.

상기 판별 결과는 LP가스점(30)에 송신되므로, LP가스점(30)에서는 가스 누설을 상시(常時) 관리상태로 둘 수 있다. 또한 가스의 누설이 감지되었을 때는 LP가스점(30)에 경보가 발신되어지므로 LP가스점(30)측에서는 즉시 그 사태에 대처할 수 있다.

또한, 가스 누설 검출 장치(20)가 수행하는 가스 누설의 판별은, 학습 결과로 얻어진 검침차 비율 평균값(P_AVE)이나 검침차 비율 최대값(P_MAX), 검침차 비율 최소값(P_MIN), 누설 판정 검침 시각 등을 이용하므로 정밀도가 양호하게 수행할 수 있다.

더욱이, 상기 학습도 충분한 시간이 걸리므로 신뢰할 수 있는 데이터에 기초하여 상기 검침차 비율 평균값(P_AVE)등을 결정할 수 있으며, 가스 누설의 판정도 신뢰할 수 있는 것으로 된다.

또한 가스 누설을 판별할때, 제 1 기준 비율, 제 2 기준 비율, 제 3 기준 비율의 3가지 기준 비율을 이용하여 단계적인 판별결과가 나오도록 한 것이므로, 판별 결과의 정밀도도 높은 것으로 되며, LP가스점(30)에서는 그 판별 결과에 기초하여 적절하게 대처할 수 있다.

또한, 제 1 기준 비율에 오차 범위(△R)를 포함하여 설정한 것이므로, 오차(불균형)에 의한 오류판정을 회피할 수 있으며, 게다가 확실하게 가스 누설을 검출할 수 있다.

상기 설명에서는 상기 발명의 가스 누설 감지 시스템을 맨션에서 가스 공급 시스템으로 적용했지만, 필드내에서의 가스 공급 시스템이라면 어떠한 형태의 공동 주택에서도 동일하게 적용할 수 있다.

또한 가스 누설 검출 장치(20)를 맨션 등의 공동주택측에 설치하도록 했지만, 상기 설치 장소는 다른 장소, 예를 들면 LP가스점(30)내에 설치해도 무방하다. 이 경우는 메인 계량기, 부속 계량기의 검침값 신호는 일반 공중 회선(40)을 경유해서 송신하면 바람직하다.

더욱이 판정시 검침은 소정 시각마다 행하도록 했지만, 다른 방법, 예를 들면 메인 계량기로 소정 통과 체적이 검출되었을 때, 검출하도록 구성해도 바람직하다.

또한 상기 발명의 가스 누설 감지 시스템을 LP가스의 공급 시스템에 적용하도록 했지만 일정 범위의 필드를 형성하고 있으면, 도시가스의 공급 시스템이어도 동일하게 적용할 수 있다. 이 경우 메인 계량기는 각 세대로 공급되는 가스 배관의 메인부(도관 도중)에 설치하도록 한다.

본 발명의 가스 누설 감지 시스템에 의하면, 자동적으로 가스 공급량이나 가스 사용량을 수신하여 누설을 판별할 수 있으므로, 가스 누설을 간단하고 확실하게 판별할 수 있다.

상기 판별 결과는 LP가스점 등의 센터로 송신되므로, 센터에서는 가스 누설을 상시(常時) 관리상태로 둘 수 있다.

또한, 가스의 누설이 감지된 경우는 센터에 경보가 발신되므로 센터측에서는 즉시 그 사태에 대처할 수 있다.

Claims (6)

1. 각 가스 사용 장소를 향해 여러 갈래로 나뉘어진 가스 배관의 메인부에서의 가스 공급량을 검출하는 가스 공급량 검출 수단(1)과,

   상기 각 가스 사용 장소에서의 가스 사용량을 검출하는 가스 사용량 검출 수단(2)과,

   상기 각 가스 사용 장소에서의 가스 사용량의 합계로서 전체가스의 사용량을 구하고, 상기 전체 가스 사용량과 상기 가스 공급량을 비교하여 가스 배관의 메인부로 부터 각 가스 사용 장소까지의 사이에 가스 누설이 있었는지 그 여부를 판별하는 누설 판별 수단(3)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 누설 감지 시스템
2. 제 1항에 있어서, 상기 누설 판별 수단(3)은 상기 가스 공급량과 상기 전체 가스 사용량과의 차이 분량의 비율을 구해, 상기 차이 분량 비율과 소정 기준 비율을 비교함으로써, 상기 가스 공급량에 대한 상기 가스 누설을 판별하는 것을 특징으로 하는 가스 누설 감지 시스템.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 누설 판별 수단(3)에 의해 가스 누설이 있다고 판단되었을 때, 상기 누설 정보를 알려주는 알림수단(4)을 설치한 것을 특징으로 하는 가스 누설 감지 시스템.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 누설 판별 수단(3)은 상기 차이 분량 비율과 상기 소정의 기준 비율의 비교 정도에 따라, 각종 판별 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 가스 누설 감지 시스템.
5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소정 기준 비율은 학습 기간 중의 차이 분량 비율 평균값(P_AVE)에 오차 범위(△R)을 가산하여 구한 제 1 기준 비율, 학습기간중의 차이분량 최대값(P_MAX)인 제 2 기준 비율, 및 학습 기간중의 차이분량 최소값(P_MIN)인 제 3 기준값인 것을 특징으로 하는 가스 누설 감지 시스템.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 공급량 및 상기 가스 사용량의 각 검출은 소정 시간 간격마다 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 가스 누설 감지 시스템.