KR20060096633A - 가스 시설의 압력을 관리하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

가스 시설의 압력을 관리하는 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR20060096633A
KR20060096633A KR1020050017299A KR20050017299A KR20060096633A KR 20060096633 A KR20060096633 A KR 20060096633A KR 1020050017299 A KR1020050017299 A KR 1020050017299A KR 20050017299 A KR20050017299 A KR 20050017299A KR 20060096633 A KR20060096633 A KR 20060096633A
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최재철
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Abstract

본 발명은 가스 사용자에게 공급되는 가스의 압력을 일정하게 유지시켜주는 가스 시설에 있어 압력을 측정하고 측정된 가스의 압력 데이터를 관리하고, 측정된 가스 압력이 허용 범위를 초과한 경우 경보 데이터를 발생하는 동작을 수행하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은 가스 시설에서 측정된 가스 압력 데이터를 장기간 저장하고 저장된 가스 압력 데이터를 디지털 데이터로 백업함으로써 가스 시설에 대한 다량의 압력 데이터를 보다 효율적으로 저장 관리할 수 있다.
가스 시설, 압력, 압력기록, 데이터 백업

Description

가스 시설의 압력을 관리하는 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR MANAGING PRESSURE OF GAS EQUIPMENT AND METHOD THEREOF}
도 1은 종래 아날로그 방식 압력 기록계에 의해 기록된 가스 압력 데이터를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 시설의 압력을 측정 및 관리하는 장치의 구성도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 압력 측정부의 구성도를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 압력에 대한 허용 범위를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 시설의 압력 측정 관리 장치에서 측정된 압력 데이터에 의한 경보 발생 여부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 시설의 압력 측정 관리 장치에서 가스 압력을 측정하기 위해 설정된 데이터를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 시설의 압력 측정 관리 장치에서 가스 압력을 측정한 결과에 의한 압력 데이터 및 경보 데이터를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 압력 데이터를 디스플레이하는 화면을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 경보 데이터를 디스플레이하는 화면을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 시설의 압력을 측정 및 관리하는 방법의 흐름도를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200: 디지털 압력 기록 장치
211: 전원부 212: 입력부
213: 디스플레이부 214: 클럭부
215: 가스 압력 측정부 216: 제어부
217: 저장부 218: 경보 발생부
219: 데이터 전송부 220: GSP 송수신부
221: 외부 인터페이스부
310: 압력 센서 320: 증폭기
330: 아날로그/디지털 컨버터
본 발명은 가스 시설의 압력을 측정하고 관리하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스 정압기실 등과 같은 가스 시설에서 가스 배관으로 공급되는 가스를 공급하거나 사용하는 시설에서 가스의 압력을 측정하고 측정한 가스 압력 데이터를 저장 관리하고, 필요 시 작업자가 저장된 압력 데이터를 백업 받을 수 있으며 측정된 가스 압력이 허용 범위를 초과한 경우 경보 데이터를 발생하는 동작을 수행하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 도시 가스는 배관망을 통해 도시 소비자에게 공급된다. 도시 가스는 다른 연료에 비해 취급이 편리하고 청결하며 연소효율이 높은 이점 등으로 인해 가정용/냉난방용, 산업용 수요가 상당히 큰 상황이며 수요 변동에 대응할 수 있도록 상당한 용량의 가스 탱크(한국가스공사)에 저장되어 공급된다. 가스 배관은 가스 탱크로부터 지역 도시가스 공급시설을 거쳐 소비자인 가정 또는 공장의 가스 기기까지로 공급되는 가스를 수송하는 통로로서 주철 또는 강철 등으로 제작된 배관으로서, 배관의 크기 또는 수송하는 가스의 종류에 따라 저압 공급, 중압 공급 또는 고압 공급 등으로 일정한 압력에 의해 가스를 수송한다.
이와 같이, 도시 가스는 소비자가 항상 일정한 압력으로 사용할 수 있도록 공급되어 하기 때문에 도시가스 공급 시설(정압 시설)을 통해 최종 사용처까지 중압, 저압 등으로 조정한다. 공급 구역이 넓은 경우 또는 원거리 수송의 경우에는 다량의 가스를 효율적으로 수송하기 위해 고압이 사용되지만 소비자가 도시 가스를 직접 이용하는 경우에는 주로 저압으로 사용하기 때문에 중압 또는 고압으로 공급된 도시 가스가 다시 정압기를 통한 감압으로 사용상의 설정 압력이 계속 유지되도록 한다.
이처럼 도시 가스가 가스 배관을 통하여 최종 사용처까지 고압, 중압, 또는 저압으로 공급되는 과정은 항상 압력이 설정된 허용 범위 내에서 공급되는 것이 바람직하고 이에 따라 정압기실 등과 같은 도시가스 공급 및 사용시설의 압력상태는 별도의 압력 측정 기록장치를 통해 지속적으로 감시 되어야 한다.
종래 아날로그 압력 기록계는 가스 시설내에 설치되어 도 1에 도시된 것과 같이 측정된 압력 데이터를 기록지에 기록한다. 하지만, 종래 아날로그 압력 기록에서 사용되는 기록지는 최대 기록 가능 기간이 짧기 때문에 가스 시설의 관리자가 수시로 기록지를 교체해야 하는 번거로움이 있다. 또한, 관리자가 상기 기록지에 기록된 모든 압력 데이터를 직접 판독해야 하므로 장기간의 압력 데이터를 정확하게 분석하기 어려움에 따라 시간도 많이 걸리는 문제점이 있다. 또한, 종래 기록지는 상기 압력 데이터를 수성 펜 등을 이용하여 기록하기 때문에 상기 아날로그 압력 기록계가 습한 지역에 설치된 경우 잉크 번짐 현상이 발생함에 따라 상기 기록지에 기록된 압력 데이터를 관리자가 정확하기 판독하기 어려운 문제점도 있다. 게다가, 종래 아날로그 압력 기록계는 기록펜의 잉크가 소진된 경우 상기 기록지에 상기 압력 데이터를 기록하지 못 하는 경우까지 발생되는 문제점이 있다.
또한 기록된 압력 데이터를 장시간 저장 관리하는데도 어려움이 있다.
또한, 종래 자기 압력 기록계는 1회 태엽을 감을 경우 최대 200시간 정도 동작하므로 최소 7일에 1회 이상 태엽을 감아줘야 하는 불편함이 있다.
아울러, 종래 아날로그 방식 압력 기록계는 기록된 압력 데이터를 판독하는 경우 개개인의 판독 결과가 다르게 나올 수 있으므로 보다 정확한 데이터가 필요한 경우 문제가 된다.
한편, 도시 가스가 가스 배관을 통해 최종 수용가까지 공급되는 과정에서 고압, 중압, 또는 저압으로 설정된 압력이 불안정한 경우 가스가 누출되는 상황이거나 가스 시설에 문제가 발생한 것이므로 이러한 문제를 조속히 파악하여 대형사고를 미연에 방지하기 위해서 반드시 압력을 측정하고 압력 데이터를 관리할 뿐만 아니라 검출된 위험을 시설 관리자에게 보다 신속하게 통지하는 것이 요구된다.
또한, 가스를 취급 또는 사용하는 공장이나 주택가에서 가스 폭발이 발생되는 경우 자칫하면 주위의 공장이나 주택가까지 번져 대형 사고로 확산될 우려가 있기 때문에 가스 기기의 안전성 확보가 절실히 요구되고 있다. 이처럼 도시 가스와 같은 위험 물질을 취급하는 경우 폭발의 위험성을 내포하고 있기 때문에 폭발성 가스가 항상 존재할 수 있는 가스 시설이 위험지역에 폭발을 사전에 방지하기 위한 방폭이 매우 중요한 과제로 대두되고 있다.
아울러, 위험 지역에서 노트북 또는 PDA와 같은 전기/전자 장비의 사용이 제한된 상황이고 관리자의 전기/전자 장비에 대한 사용 기술의 문제와 같이 현장에서의 정보 백업이 상당히 불편하여 가스 시설에 대해 측정된 압력 데이터를 관리할 수 있는 방법도 용이치 않았다. 또한, 관리자가 가스 노출 또는 가스 폭발의 위험이 큰 가스 시설에서 노트북 또는 PDA와 같은 전기/전자 장비를 통해 압력 데이터를 확인한다는 자체만으로도 심리적 부담을 느끼기 때문에 전기/전자 장비의 조작을 용이하게 수행하지 못 하는 경우가 빈번하다.
이에, 가스 시설에서 측정된 압력 데이터를 저장하는 경우 저장된 데이터를 외부 장치로 안전하고 간편하게 백업하는 방법이 절실히 요청되어 오고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가스 시설에서 압력을 측정하고 측정된 가스 압력 데이터를 장시간 저장하고 필요에 따라 가스 압력 데이터를 능동적인 방법으로 백업(자가 송출) 받을 수 있는 장치 및 그 방법을 제공하여 다량의 압력 데이터를 효율적으로 저장 관리하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가스 시설의 압력 데이터를 원하는 장소로 실시간 전송하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가스 시설에서 가스 압력에 대한 이상 발생을 감지하는 경우 이를 신속하게 관리자에게 알리기 위해 경보 데이터를 관리자가 상시 대기하는 장소로 전송하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가스 시설에서 가스 압력 데이터를 지속적으로 측정하고, GPS 위성으로부터 시간 데이터를 수신하여 정확한 시간의 압력 데이터를 메모리에 저장하거나 이상발생 시 가스 관리 서버로 전송하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 시설 내의 가스 압력을 측정하고 압력데이터를 저장 등 관리할 때 수행할 때 압력 데이터를 측정하는 가스 압력 측정부 - 상기 압력 데이터는 평균값, 최소값, 순시값 또는 최대값을 포함함 -; 상기 측정된 압력 데이터들을 설정된 샘플링 방법에 따라 저장하는 저장부; 및 상기 압력 데이터를 능동적인 방법(자가송출)으로 관리자가 간편하게 백업 받을 수 있는 인터페이스를 포함하고, 방폭 구조로 설계된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 시설의 압력 데이터를 관리하는 방법은 상기 가스 시설의 압력 데이터를 측정하는 단계; 상기 측정된 압력 데이터가 기준 데이터의 상한 데이터 및 하한 데이터에 의한 허용 범위내에 포함되는지의 여부를 판단하는 단계; 상기 압력 데이터가 상기 허용 범위내에 포함되지 않는 경우 경보 데이터를 발생하는 단계; 상기 측정된 압력 데이터 또는 상기 경보 데이터를 상기 가스 시설을 관리하는 관리 서버로 전송하는 단계; 상기 측정된 압력 데이터를 메모리에 저장하는 단계; 상기 측정된 압력 데이터 또는 상기 경보 데이터를 출력하는 단계; 및 상기 메모리에 저장된 압력 데이터를 소정의 인터페이스 수단을 통해 소정의 외부 장치에 백업시키는 단계 - 상기 인터페이스 수단은 직렬 통신 포트(Serial Communication Port), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), 적외선 무선 통신(IrDA: Infrared Data Association)방식, USB 메모리, XD 메모리, MMC 메모리, RS-MMC를 포함하는 메모리, SMC 메모리, 메모리 스틱, 메모리 스틱 듀오, CF 카드, 또는 SD 카드 메모리 방식 중 어느 하나 이상의 방식을 지원함 - 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 가스 정압기실 등과 같은 가스 시설에서 압력을 측정 및 관리하는 장치 및 그 방법을 실시예로 들어 상 세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 시설의 압력을 측정 및 관리하는 장치의 구성도를 나타내는 도면으로서, 디지털 압력 기록 장치(200)는 전원부(211), 입력부(212), 디스플레이부(213), 클럭부(214), 가스 압력 측정부(215), 제어부(216), 저장부(217), 경보 발생부(218), 데이터 전송부(219), GPS 송수신부(220), 및 외부 인터페이스부(221)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 디지털 압력 기록 장치(200)는 설계자에 의해 설치 장소 또는 규모에 따라 내압 방폭 구조, 압력 방폭 구조, 안전 증방 방폭 구조, 유입 방폭 구조, 또는 본질 안전 방폭 구조로 설계된다.
디지털 압력 기록 장치(200)는 상기 가스 시설의 설치 장소에 따라 위험 정도가 다를 수 있기 때문에 상기 설치 장소의 위험 여부에 의한 위험 지역의 등급에 따라 상기 각 구성 요소(211~221)에 대한 방폭 구조를 달리 할 수도 있다.
상기 위험 지역은 폭발성 혼합 가스가 존재하거나 존재할 수 있는 지역으로 전기 장치가 위험 지역에 설치도리 경우 점화를 야기시킬 수 있는 가능성을 피할 수 있도록 특별한 예방책이 필요한 지역으로서 크게 가스 그룹(Gas Group), 지역(Zone), 온도 등급(Temperature Classification)의 세가지로 구분된다.
상기 가스 그룹은 가연성 가스를 발화의 용도에 따라 등급을 나눈 것으로 I(Methan), IIA(Propane), IIB(Ethylene), IIC(Hydrogen, Acethylene)이다.
상기 지역은 위험 환경을 폭발이 잠재적으로 일어날 가능성에 따라 등급을 정한 것으로, 제0 지역(Zone 0), 제1 지역(Zone1), 제2 지역(Zone2)로 나뉜다. 상 기 제0 지역은 폭발성 혼합 가스가 항상 존재하거나 또는 1년에 1,000시간 이상(1,000시간이상/년) 장시간 존재하는 지역이고, 상기 제1 지역은 폭발성 혼합 가스가 정상 가동 시 1년에 10~1000시간 정도(10~1,000시간/년)로 존재 가능성이 높은 지역이고, 상기 제2 지역은 일반적으로 폭발성 혼합 가스가 발생하지 않지만 극히 짧은 시간 동안 존재할 가능성이 있는 지역이다.
상기 온도 등급은 계기의 부품에서 발생되는 온도 에너지에 의해 폭발성 혼합 기체를 발화시킬 수 있기 때문에 상기 계기가 도달할 수 있는 최대 허용 표면 온도를 근거하여 잠재적 폭발성 환경 아래에서의 장치의 등급이다. 상기 온도 등급은 T1인 경우 450℃ 이하이고, T2인 경우 300~200℃이고, T3인 경우 200~135℃이고, T4인 경우 135~100℃이고, T5인 경우 100~85℃이고, T6인 경우 85℃ 이하이다.
상기 내압 방폭 구조는 점화원이 될 우려가 있는 부분 예를 들어 불꽃, 아아크 또는 과열이 생길 우려가 있는 구성 요소를 밀폐 구조의 용기에 내장하여 만일 외부의 폭발성 가스가 내부로 침입해서 폭발하는 경우에도 용기가 그 압력에 견디어 파손되지 않도록 하는 것이다. 상기 내압 방폭 구조는 고열 또는 고압으로 인해 가스가 용기의 접합부 틈 사이로 외부로 유출되는 경우가 발생하더라도 그 동안에 냉각되어 외부의 폭발성 가스에 점화가 파급될 우려가 없도록 설계된 구조이다.
상기 압력 방폭 구조는 용기 내부에 보호 가스(예를 들면, 신선한 공기 또는 불연성 가스)를 압입하여 내부 압력을 유지함으로써 폭발성 가스 또는 증기가 용기 내부로 유입되지 않도록 설계된 구조이다.
상기 안전 증방 방폭 구조는 정상 운전 중에 폭발성 가스 또는 증기에 점화원이 될 전기 불꽃, 아아크(arc) 또는 고온 부분 등이 발생을 방지하기 위해 기계적, 전기적 구조상 또는 온도 상승에 대해서 특히 안전도가 증가되도록 설계된 구조이다.
상기 유입 방폭 구조는 전기 불꽃, 아아크 또는 고온이 발생하는 부분을 기름 속에 넣고, 기름면 위에 존재하는 폭발성 가스 또는 증기에 인하되지 않도록 설계된 구조이다.
상기 본질 안전 방폭 구조는 정상 시 및 사고 시(예를 들면 단선, 단락, 지락)에 발생되는 전지 불꽃, 아아크 또는 고온에 의하여 폭발성 가스 또는 증기에 점화되지 않는 것이 점화 시험에 의해 확인된 구조이다. 상기 본질 안전 방폭 구조는 잠재적 폭발 환경에서의 점화를 야기시키는 정상 또는 비정상 상태 하에서 전기적 에너지나 열적 효과를 제한하도록 한 구조로서, 위험 지역(Hazardous Area)에는 사용 승인된 장비만을 사용한다. 상기 본질 안전 방폭 구조는 등급에 따라 상기 제0 ~ 제2 지역의 모든 지역에서 사용 가능한 거나 상기 제1 지역 및 상기 제2 지역에서만 사용 가능한 것으로 나눌 수 있다. 상기 본질 안전 방폭 구조는 특수 보호 장치로서, 절연 퓨즈, 방호 케이블(Armoured Cable), 특수 케이블 glands가 필요 없기 때문에 최소 비용이 들며, 단순 부품이면 인증 없이 사용가능하며, 케이블 혹은 부품에 문제가 생겨도 장비에는 영향을 미치치 않는다. 또한, 상기 본질 안전 방폭 구조는 대단히 낮은 전압과 전류를 사용하기 때문에 본질 안전 배선으로 감전 우려가 전혀 없음에 따라 전원 온 상태에서도 보수가 가능하다. 아울러, 상 기 본질 안전 방폭 구조는 제0 지역에서도 유일하게 사용 가능한 방폭 구조로 다양한 장점이 겸비하고 있다.
전원부(211)는 디지털 압력 기록 장치(200)의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원부(211)는 교류 전원을 공급 받아 디지털 압력 기록 장치(200)에 적합한 크기의 직류 전원으로 변환하여 디지털 압력 기록 장치(200)의 동작 전원으로 공급하거나 또는 배터리에 의해 전원을 공급한다.
입력부(212)는 관리자로부터 디지털 압력 기록 장치(200)의 동작에 필요한 기능을 조정하기 위한 각종 키를 포함하고, 관리자로부터 입력된 키에 대응하는 키 데이터를 생성하여 제어부(216)로 제공한다. 입력부(212)는 관리자로부터 각종 데이터 표시 기능에 대한 키를 입력 받으면, 표시 기능의 설정에 대응하는 키 데이터를 생성하여 제어부(216)로 제공한다. 입력부(212)는 관리자로부터 저장된 압력 데이터 백업 기능에 대한 키를 입력 받으면, 상기 설정에 대응하는 키 데이터를 생성하여 제어부(216)로 제공한다. 입력부(212)는 디스플레이부(213)로 디스플레이 되는 압력 데이터를 일정 기간에 대응하여 디스플레이 시킬 수 있는 디스플레이 기능키를 구비하고 있다.
상기 디스플레이 기능키는 예를 들어 기본적인 디스플레이 기능이 1주일 동안의 압력 데이터를 디스플레이하는 것으로 가정한다면, 디지털 압력 기록 장치(200)는 다음과 같은 디스플레이 동작을 수행한다. 디지털 압력 기록 장치(200)는 입력부(212)를 통해 상기 디스플레이 기능키가 예를 들어, 1회 입력된 경우 1주일 동안의 압력 데이터를 그래프 방식에 따라 디스플레이부(213)를 통해 디스플레이 한다. 또한, 디지털 압력 기록 장치(200)는 입력부(212)를 통해 상기 디스플레이 기능키가 2회 입력된 경우 2주일 동안의 압력 데이터를 그래프 방식에 따라 디스플레이부(213)를 통해 디스플레이 한다. 아울러, 디지털 압력 기록 장치(200)는 입력부(212)를 통해 상기 디스플레이 기능키가 3회 입력된 경우 1개월 동안의 압력 데이터를 그래픽 방식에 따라 디스플레이부(213)를 통해 디스플레이 한다. 상기 디스플레이 기능키의 동작은 설계 또는 설정에 의해 변경될 수 있다.
디스플레이부(213)는 디지털 압력 기록 장치(200)의 동작에 따른 각종 안내 메시지를 디스플레이 한다. 디스플레이부(213)는 도 8에 도시된 것과 같이 상기 가스 압력 측정 기능에 따라 측정된 압력 데이터를 디스플레이 한다. 디스플레이부(213)는 상기 압력 데이터를 디스플레이 할 때 도 8에 도시된 것과 같이 기본적으로 소수점 이상 3자리와 소수점 이하 3자리의 데이터로 디스플레이 하지만 관리자의 요청에 따라 상기 압력 데이터의 표시 단위에 따라 자릿수를 변경하여 디스플레이 할 수도 있다. 디스플레이부(213)는 상기 가스 압력 측정 기능에 따라 디지털 압력 기록 장치(200)에서 가스 시설의 오류를 감지한 경우 그에 대응한 경보 데이터를 도 9에 도시된 것과 같이 디스플레이 한다. 디스플레이부(213)는 전력 소모를 줄이기 위해서 설정된 시간 동안만 상기 압력 데이터를 디스플레이하고, 상기 설정된 시간 동안 추가적인 입력 신호가 감지 되지 않으면 디스플레이 하지 않는다. 상기 디스플레이 시간의 설정은 입력부(212)에 구비된 설정 기능 키를 통해 관리자에 의해 설정될 수 있으며, 상기 디스플레이 기능은 입력부(212)에 구비된 온/오프 기능 키를 통해 관리자에 의해 온 또는 오프될 수 있다. 또한 이러한 설정은 프로그램을 통해서도 설정 가능하다.
클럭부(214)는 디지털 압력 기록 장치(200)의 동작에 필요한 각종 클럭(Clock)을 발생하고, 발생된 클럭을 디지털 압력 기록 장치(200)가 동작할 때 상기 클럭을 필요로 하는 각 구성 요소로 공급한다.
가스 압력 측정부(215)는 상기 가스 시설에서 가스 배관 내의 가스 압력 데이터를 각각 측정한다. 상기 압력 데이터는 평균값, 최소값, 순시값 또는 최대값을 포함한다. 가스 압력 측정부(215)는 상기 압력 데이터를 측정하는 도 3에 도시된 것과 같은 압력 센서를 포함하며, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다. 가스 압력 측정부(215)는 상기 압력 데이터를 측정함에 있어 여러 개의 센서를 통해 여러 곳의 압력 데이터를 측정할 수 있다. 가스 압력 측정부(215)는 상기 압력 데이터 표준 압력계에 의해 측정된 압력 데이터와 상이한 경우 상기 표준 압력계의 표준에 맞도록 상기 압력 센서를 보정(Calibration) 할 수 있다. 상기 압력 센서는 전원의 온/오프와 상관없이 상기 보정된 데이터를 유지한다. 가스 압력 측정부(215)는 도 6에 도시된 것과 같은 샘플링 방법에 의해 규칙적으로 상기 압력 데이터를 측정한다.
제어부(216)는 디지털 압력 기록 장치(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(216)는 기본적으로 프로그램된 방법에 의해 자동적으로 압력이 측정되도록 가스 압력 측정부(215)를 제어한다. 제어부(216)는 저장부(217)에 저장된 가스 압력에 대한 허용 범위 데이터를 참조하여 가스 압력 측정부(215)에 측정된 가스 압력 데이터를 상기 허용 범위 데이터(기준 압력 데이터)와 비교하여 도 4에 도시된 것과 같이 경보 발생 여부를 결정하여 경보 발생부(218)를 제어한다. 제어부(216)는 상기 가스 압력 데이터가 상기 허용 범위 데이터를 초과하는 경우 경보 데이터를 발생하도록 경보 발생부(218)를 제어하고, 상기 가스 압력 데이터가 상기 허용 범위 데이터를 초과하지 않는 경우 경보 데이터를 발생하지 않도록 경보 발생부(218)를 제어한다.
저장부(217)는 디지털 압력 기록 장치(200)의 전반적인 동작에 필요한 각종 데이터를 저장한다. 저장부(217)는 도 4에 도시된 것과 같이 상기 가스 배관의 종류 또는 상기 가스 배관을 통해 공급되는 가스의 종류에 따라 허용되는 가스 배관의 가스 압력의 허용 범위를 저장한다. 저장부(217)는 도 6에 도시된 것과 같이 가스 압력 데이터의 샘플링 시간, 샘플링 횟수 또는 기록 간격 데이터를 저장한다. 저장부(217)는 도 7에 도시된 것과 같이 가스 압력 측정부(215)에서 측정된 가스 압력 데이터 또는 경보 발생부(218)에서 발생된 경보 데이터를 저장한다. 저장부(217)는 제어부(216)의 제어에 의해 도 6에 도시된 것과 같은 샘플링 방법에 따라 측정된 상기 가스 압력 데이터를 저장한다.
경보 발생부(218)는 제어부(216)의 제어에 따라 상기 비정상 상태인 경우 경보 데이터를 발생한다.
데이터 전송부(219)는 도 7에 도시된 것과 같은 상기 압력 데이터, 상기 경보 데이터를 상기 디지털 압력 기록 장치(200)의 관리 서버(도면에 도시되어 있지 않음)로 전송한다. 데이터 전송부(219)는 상기 압력 데이터, 상기 경보 데이터가 발생될 때마다 디지털 압력 기록 장치(200)의 관리 서버로 전송할 수도 있고, 정해 진 시간마다 저장부(217)에 저장된 데이터를 전송할 수도 있다.
데이터 전송부(219)는 상기 일정 주기마다 저장부(217)에 저장된 상기 압력 데이터를 디지털 압력 기록 장치(200)의 관리 서버로 전송할 수 있고, 상기 가스 시설이 비정상적인 상태로서 상기 경보 데이터가 발생되는 경우 즉시 디지털 압력 기록 장치(200)의 관리 서버로 전송할 수도 있다. 데이터 전송부(219)는 상기 압력 데이터를 4~20mA/1~5V의 전류/전압 신호로 변환하여 타 산업 기계(PLC), 분산 제어 시스템(DCS)로 전송한다.
GPS 송수신부(220)는 상기 경보 데이터를 상기 가스 시설에 대한 관리자의 휴대 통신 단말기로 송신하고, GPS 위성으로부터 시간 데이터를 수신한다.
외부 인터페이스부(221)는 저장부(217)에 저장된 상기 압력 데이터, 상기 경보 데이터를 억세스하기 위한 외부 장치와의 인터페이스를 수행한다. 외부 인터페이스부(221)는 직렬 통신 포트(Serial Communication Port), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), 적외선 무선 통신(IrDA: Infrared Data Association) 방식, USB 메모리, XD 메모리, MMC 메모리, RS-MMC를 포함하는 메모리, SMC 메모리, 메모리 스틱, 메모리 스틱 듀오, CF 카드, 또는 SD 카드 메모리 슬롯 방식 중 어느 하나 이상의 방식을 지원한다. 외부 인터페이스부(221)는 UBS 메모리, XD 메모리, MMC 메모리, RS-MMC를 포함하는 메모리, SMC 메모리, 메모리 스틱, 메모리 스틱 듀오, CF 카드, 또는 SD 카드 메모리와 같은 저장 매체가 연결된 경우 입력부(112)를 통해 백업 요청에 대응되는 키데이터가 입력되면, 저장부(217)에 저장된 상기 압력 데이터, 상기 경보 데이터를 상기 저장 매체로 자가 송출한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 압력 측정부의 구성도를 나타내는 도면으로, 가스 압력 측정부(215)는 압력 센서(310), 증폭기(320), 및 아날로그/디지털 컨버터(330)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 압력 센서(310)는 가스 시설의 감시하고자 하는 압력을 감지한다. 증폭기(320)는 압력 센서(310)에서 감지된 압력 신호를 증폭한다. 아날로그/디지털 컨버터(330)는 상기 증폭된 압력 신호를 압력 데이터로 변환한다. 상기 압력 데이터는 압력 센서(310)의 민감도에 따라 정밀도가 달라질 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 압력에 대한 허용 범위를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 디지털 압력 기록 장치(200)는 압력 데이터가 예를 들어 그 허용 범위가 2.4~7kg/㎠인 경우 하한 데이터를 2.4kg/㎠로 간주하고, 상한 데이터를 7kg/㎠로 간주하여 상기 압력 데이터가 상기 하한 데이터와 상기 상한 데이터의 범위 내에 포함되는지를 판단한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 압력 기록 장치에서 측정된 압력 데이터에 의한 경보 발생 여부를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 디지털 압력 기록 장치(200)는 가스 압력 측정부(215)를 통해 가스 배관의 압력을 주기적으로 측정한 후 측정된 데이터를 저장부(217)에 저장한다. 디지털 압력 기록 장치(200)는 제어부(216)를 통해 상기 측정된 데이터를 도 4에 도시된 것과 같은 허용 범위의 기준 데이터와 비교하여 경보 발생 여부를 결정한다. 제어부(216)는 예를 들어 압력 데이터가 P11과 같이 5.12 kg/㎠인 경우 상기 압력 데이터에 대한 허용 범위(2.4~7kg/㎠)내에 포함됨에 따라 경보를 발생하지 않는다. 제어부(216)는 예를 들어 압력 데이터가 P22와 같이 1.6kg/㎠인 경우 상기 압력 데이터에 대한 허용 범위(2.4~7kg/㎠)내에 포함되지 않음에 따라 경보를 발생한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 압력 기록 장치에서 가스 압력을 측정하기 위해 설정된 데이터를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 디지털 압력 기록 장치(200)는 저장부(217)에 가스 압력 측정부(215)에서 가스의 압력을 측정하기 위한 샘플링 시간, 샘플링 회수, 또는 기록 간격에 대응되는 데이터를 각각 저장한다. 디지털 압력 기록 장치(200)는 가스 압력 측정부(215)를 통해 상기 가스의 압력을 끊임없이 측정하는 경우 측정된 압력 데이터를 상기 샘플링 시간, 상기 샘플링 회수, 또는 상기 기록 간격에 대응되는 데이터에 따라 저장부(217)에 저장할 수도 있다. 디지털 압력 기록 장치(200)는 저장부(217)에 저장된 상기 압력 데이터를 상기 샘플링 시간, 상기 샘플링 회수, 또는 상기 기록 간격에 대응되는 데이터에 따라 데이터 전송부(219)를 통해 디지털 압력 기록 장치(200)를 관리하는 관리 서버로 전송할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 압력 기록 장치에서 가스 압력을 측정한 결과에 의한 압력 데이터 및 경보 데이터를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 디지털 압력 기록 장치(200)는 가스 압력 측정부(215)에서 측정된 압력 데이터를 각각 측정된 시간 데이터와 함께 저장부(217)에 저장한다. 디지털 압력 기록 장치(200)는 제어부(216)에서 상기 압력 데이터를 기 준 데이터와 비교한 결과에 따라 가스 압력이 정상범위에 있다고 판단하면, 경보 발생부(218)에서 그에 대응되는 경보 데이터를 생성한다. 디지털 압력 기록 장치(200)는 제어부(216)에서 상기 압력 데이터를 기준 데이터와 비교한 결과에 따라 상기 가스 압력이 정상범위를 벗어난 것으로 판단하면, 경보 발생부(218)에서 그에 대응되는 경보 데이터를 생성한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 압력 데이터를 디스플레이하는 화면을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 압력 데이터 디스플레이 화면(810, 820)은 디지털 압력 기록 장치(200)에서 측정된 압력 데이터를 디스플레이 수단을 통해 상기 압력 데이터를 디스플레이 한 화면이다.
가스 압력 측정부(215)가 복수 개의 압력 센서를 포함하고, 보다 많은 압력 데이터를 측정할 경우 디스플레이 화면(810, 820)은 가스 압력 측정부(215)에서 측정된 복수 개의 압력 데이터를 측정된 시간에 따라 상기 디스플레이 수단을 통해 디스플레이 된다.
디지털 압력 기록 장치(200)는 압력 데이터에 대한 디스플레이 화면(810, 820)을 전력의 소비를 감소시키기 위해 일정 시간만 상기 디스플레이 수단을 통해 디스플레이 할 수 있다. 또한, 디지털 압력 기록 장치(200)는 관리자로부터 디스플레이 요청이 있는 경우 압력 데이터 디스플레이 화면(810, 820)을 디스플레이 할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 경보 데이터를 디스플레이하는 화면을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 경보 데이터 디스플레이 화면(910, 920)은 상기 디지털 압력 기록 장치에서 측정된 압력 데이터가 기준 데이터의 허용 범위를 초과한 경우에 생성된 경보 데이터를 상기 디스플레이 수단을 통해 상기 압력 데이터가 측정된 시간 또는 상기 경보 데이터가 생성된 시간과 함께 디스플레이 한 화면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 압력 기록계로 압력 데이터를 관리하는 방법의 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 단계(1011)에서 디지털 압력 기록 장치는 상기 가스 시설에 의해 관리되는 가스 배관에 대한 압력 데이터를 측정한다. 상기 압력 데이터는 한곳 혹은 그 이상의 곳에서 측정된 압력 데이터를 포함한다.
단계(1012)에서 상기 디지털 압력 기록 장치는 상기 측정된 압력 데이터를 기준 데이터와 비교한다.
단계(1013)에서 상기 디지털 압력 기록 장치는 상기 비교 결과에 따라 상기 측정된 압력 데이터가 상기 기준 데이터의 상한 데이터 및 하한 데이터에 의한 허용 범위내에 포함되는지의 여부를 판단한다.
상기 압력 데이터가 기준 데이터의 허용 범위내에 포함되는 경우 단계(1014)에서 상기 디지털 압력 기록 장치는 상기 측정된 압력 데이터를 상기 가스 시설 관리 장치의 관리 서버로 전송한다.
단계(1015)에서 상기 디지털 압력 기록 장치는 도 8에 도시된 것과 같이 상기 측정된 압력 데이터를 디스플레이 수단을 통해 디스플레이 한다.
상기 허용 범위내에 포함되지 않는 경우 단계(1016)에서 상기 디지털 압력 기록 장치는 경보 데이터를 발생한다.
단계(1017)에서 상기 디지털 압력 기록 장치는 상기 경보 데이터를 상기 디지털 압력 기록 장치의 관리 서버로 전송한다. 상기 디지털 압력 기록 장치는 상기 경보 데이터를 발생할 때 상기 가스 시설의 관리자의 휴대 단말기로 상기 경보 데이터를 전송할 수도 있다.
단계(1018)에서 상기 디지털 압력 기록 장치는 상기 경보 데이터를 발생할 때 도 9에 도시된 것과 같이 디스플레이 화면에 경보 데이터의 발생을 알리는 메시지를 디스플레이 하거나 경보음 송출 수단을 통해 경보음을 출력한다.
단계(1019)에서 상기 디지털 압력 기록 장치는 상기 측정된 압력 데이터 또는 상기 경보 데이터를 메모리에 저장한다.
단계(1020)에서 상기 디지털 압력 기록 장치는 관리자로부터 상기 메모리에 저장된 압력 데이터에 대한 백업 요청이 있는지의 여부를 판단한다.
상기 백업 요청이 있는 경우 단계(1021)에서 상기 디지털 압력 기록 장치는 외부 인터페이스 수단을 통해 상기 메모리에 저장된 압력 데이터를 외부 저장 장치로 전송하여 백업한다. 상기 외부 인터페이스 수단은 직렬 통신 포트(Serial Communication Port), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), 적외선 무선 통신(IrDA: Infrared Data Association) 방식, USB 메모리, XD 메모리, MMC 메모리, RS-MMC를 포함하는 메모리, SMC 메모리, 메모리 스틱, 메모리 스틱 듀오, CF 카드, 또는 SD 카드 메모리 슬롯 방식 중 어느 하나 이상을 지원한다.
상기 디지털 압력 기록 장치는 단계(1011)부터의 동작을 반복적으로 수행함으로써 가스 시설의 압력 데이터를 저장하거나 또는 경보 데이터를 발생하거나 또는 압력 데이터를 백업한다.
상기 디지털 압력 기록 장치를 관리하는 관리 서버는 복수개의 가스 시설로부터 각각 전송되는 압력 데이터 또는 경보 데이터를 수신하며, 상기 압력 데이터 또는 상기 경보 데이터를 분석한다. 상기 관리 서버는 상기 경보 데이터에 의해 비정상적인 상태로 분석된 가스 시설이 배치된 가스 배관에 공급되는 경로를 차단할 수 있다. 또한, 상기 관리 서버는 가스 저장 수단으로부터 각 수용가로부터 공급되는 가스 배관의 경로가 다양한 경우 상기 경보 데이터를 전송한 가스 시설이 배치된 상기 가스 배관을 제외한 다른 경로를 통해 상기 수용가로 가스를 공급할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로 그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
본 발명에 따르면, 본 장치는 가스 시설에서 측정된 가스 압력 데이터를 디지털로 저장하고 저장된 가스 압력 데이터를 백업함으로써 가스 시설에 대한 가스 압력 데이터를 보다 효율적으로 관리 활용할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 본 장치는 가스 압력에 대한 이상 발생을 감지하는 경우 이를 신속하게 관리자에게 알리기 위해 경보 데이터를 전송함에 따라 관리자가 보다 빠르게 가스 시설의 이상 유무를 확인할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 본 장치는 가스 압력 데이터를 지속적으로 측정하고, GPS 위성으로부터 시간 데이터를 수신하여 정확한 시간대에 측정된 가스 압력 데이터를 메모리에 저장하거나 가스 시설의 이상을 관리 서버로 전송할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 본 장치는 메모리에 저장된 가스 압력 데이터를 주기적으로 별도 저장 장치에 능동적으로 백업함으로써 가스 압력 데이터를 보다 용이하게 관리할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에 서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 가스를 공급, 사용하기 위한 가스 시설의 가스 압력을 측정하고, 관리하는 장치에 있어서,
    상기 가스시설에서 가스의 압력 데이터를 측정하는 가스 압력 측정부 - 상기 압력 데이터는 평균값, 최소값, 순시값 또는 최대값 중 어느 하나 이상을 포함함 -;
    상기 측정된 압력 데이터를 설정된 샘플링 주기에 따라 샘플링하고, 샘플링된 데이터를 저장하는 저장부; 및
    상기 압력 데이터를 백업하기 위한, 소정의 데이터의 자가 송출이 가능한 인터페이스부
    를 포함하고,
    상기 가스 압력 측정부, 상기 저장부, 및 상기 인터페이스부는 방폭 구조로 설계된 것을 특징으로 하는 가스 압력 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 데이터를 각각 소정의 기준 압력 데이터와 비교한 결과에 따라 상기 가스 시설의 압력 상태가 비정상 상태인지의 여부로 판단하고, 그에 따른 제어 동작을 수행하는 제어부; 및
    상기 가스 배관에 대한 압력상태가 비정상적인 것으로 판단되는 경우, 경보 데이터를 발생하는 경보 발생부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 압력 관리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 경보 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하고,
    상기 디스플레이부는 압력 데이터를 문자 또는 그래프로 도식화된 형식으로 표시하는 것을 특징으로 하는 가스 압력 관리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 경보 데이터를 상기 가스 시설에 대한 관리자의 휴대 통신 단말기로 송신하고, GPS 위성으로부터 시간 데이터를 수신하는 GPS 송수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 압력 관리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 기록된 압력 데이터, 또는 상기 경보 데이터를 억세스하기 위한 외부 장치와의 인터페이스를 수행하는 외부 인터페이스부를 더 포함하고,
    상기 외부 인터페이스부는 직렬 통신 포트(Serial Communication Port), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), 적외선 무선 통신(IrDA: Infrared Data Association) 방식, USB 메모리, XD 메모리, MMC 메모리, RS-MMC를 포함하는 메모리, SMC 메모리, 메모리 스틱, 메모리 스틱 듀오, CF 카드, 또는 SD 카드 메모리 슬롯 방식 중 어느 하나 이상의 방식을 지원하는 것을 특징으로 하는 가스 압력 관리 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 가스 시설의 압력 상태가 비정상적 상태인 경우 상기 경보 데이터를 즉시 상기 가스 시설 관리 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 가스 압력 관리 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 압력 데이터를 기준 압력 데이터와 비교하여 상기 압력 데이터가 상기 압력 데이터에 대한 허용 범위를 초과하는 경우 상기 가스 압력에 대한 비정상 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 가스 압력 관리 장치.
  8. 제8항에 있어서,
    상기 경보 발생부는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 비정상 상태인 경우 경보 데이터를 발생하는 것을 특징으로 하는 가스 압력 관리 장치.
  9. 가스 공급 사용을 위한 가스 시설의 압력 데이터를 측정 관리하는 방법에 있어서,
    상기 가스 시설에 의해 관리되는 가스 배관에 대한 압력 데이터를 측정하는 단계 - 상기 압력 데이터는 평균값, 최소값, 순시값 또는 최대값을 포함함 -;
    상기 측정된 압력 데이터를 메모리에 설정된 방법에 의해 저장하는 단계;
    상기 측정된 압력 데이터가 기준 데이터의 상한 데이터 및 하한 데이터에 의한 허용 범위내에 포함되는지의 여부를 판단하는 단계;
    상기 압력 데이터가 상기 허용 범위 내에 포함되지 않는 경우 경보 데이터를 발생하는 단계;
    상기 측정된 압력 데이터 또는 상기 경보 데이터를 상기 가스 시설 관리하는 관리 서버로 전송하는 단계;
    상기 측정된 압력 데이터 또는 상기 경보 데이터를 출력하는 단계; 및
    상기 메모리에 저장된 압력 데이터를 소정의 인터페이스 수단을 통해 소정의 외부 장치에 백업시키는 단계 - 상기 인터페이스 수단은 직렬 통신 포트(Serial Communication Port), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), 적외선 무선 통신(IrDA: Infrared Data Association) 방식, USB 메모리, XD 메모리, MMC 메모리, RS-MMC를 포함하는 메모리, SMC 메모리, 메모리 스틱, 메모리 스틱 듀오, CF 카드, 또는 SD 카드 메모리 슬롯 방식중 어느 하나 이상의 방식을 지원함 -
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 압력 관리 방법.
  10. 제9항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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