KR20120091951A - 가스 배관의 가스 누출위치 검출방법 - Google Patents

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Abstract

다수의 가스 배관에서의 가스 누출위치 검출방법이 개시된다.
본 발명은 다수의 가스 배관에 적어도 2개 이상 설치된 가스압력센서에서 상기 배관 내 가스의 압력을 미리 설정된 시간주기마다 연속적으로 검출하는 검출단계; 상기 가스압력센서 중 선택된 2개의 가스압력센서에서 검출된 가스압력 검출신호를 상기 각각의 시간주기마다 경과시간에 대해 각각 미분하는 미분단계; 상기 각각 미분된 두 가스압력 검출신호의 곱을 적분하여 상기 두 가스압력 검출신호 간의 상관관계 값(correlation value)을 구하는 적분단계; 및 상기 해당 시간주기의 적어도 어느 한 시점에서의 상관관계 값이 미리 설정된 기준치보다 큰 경우 상기 상관관계 값의 최고치에 대응하는 시점(Th) 및 상기 시간주기의 중간시점(T/2) 간의 시간차이(△t)를 이용하여 상기 가스 배관의 가스 누출위치를 계산하는 계산단계를 포함한다.

Description

가스 배관의 가스 누출위치 검출방법{METHOD FOR DETECTING POSITION OF GAS LEAKAGE FOR GAS PIPE}
본 발명은 가스 누출위치 검출방법에 관한 것으로서, 특히 다수의 가스 배관의 두 지점 간에 검출되는 가스 압력변화의 상관관계를 이용하여 가스 누출지점을 정확하게 검출하도록 하는 가스 배관의 가스 누출위치 검출방법에 관한 것이다.
최근에 도시의 단위건물과 가정에서 발열을 위한 에너지원이 상당부분 석유에서 가스로 전환되고 있는 추세이다. 일반적으로 가스는 외면과 내면 간에 일정한 두께를 갖는 다수의 배관을 직렬 및 병렬로 연결하여 원하는 장소까지 공급되도록 한다.
이러한 가스는 여러모로 편리한 에너지원이 될 수 있으나 불안정한 화학적인 상태로 인하여 그 위험성은 편리성만큼이나 크다고 할 수 있다. 따라서, 가스 배관망의 안전관리 및 위험예측은 매우 중요한 문제로 인식되고 있으며 가스 배관의 외적 손상으로 인한 가스누출이 생길 경우 폭발 및 환경오염 등을 포함한 막대한 경제적 손실을 야기할 수 있다.
이에 종래에 가스 배관의 일부에 압력계를 설치하여 가스누출에 따른 압력을 검출하고 시간경과에 따른 검출압력이 기설정된 기준치 이하로 떨어지는 경우 가스누출을 감지하도록 하는 기술이 이용되고 있다. 그러나, 이러한 종래기술에서는 가스누출은 감지할 수 있으나 어느 위치에 가스누출이 발생하였는지, 그 가스누출의 위치는 정확하게 검출하지 못하는 문제점을 안고 있다.
이를 극복하기 위해 종래에 다수의 배관에 유체 내로 전파된 파(wave)를 수신하는 검출기를 각각 설치하고 전파된 파의 검출시간을 각각 기록하도록 한다. 각 검출기 간 검출시간의 차이는 유체 내의 파(wave)의 전파속도에 기초하여 누출위치를 검출하는데 사용된다. 즉, 배관이 정상인 경우와 누출이 발생한 경우 파의 전파속도가 다르다는 점을 근거로 전파속도 및 검출시간을 이용하여 배관의 파손위치를 검출하도록 한다. 그러나 이러한 종래기술에서는 다수의 검출기가 누출위치를 둘러싸야 한다는 단점을 가지고 있다.
이에, 해당 기술분야에서는 가스 배관에서 가스누출 사고의 심각성을 고려할 때 다수의 배관이 연결된 가스 배관망에서 간단한 구성으로 가스의 누출지점을 정확하게 검출할 수 있는 기술이 요구되어 오고 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다수의 배관을 연결하여 이루어진 가스배관의 두 지점 간에 가스 압력변화의 상관관계를 이용하여 가스 누출지점을 정확하게 검출하도록 하는 가스배관의 가스 누출위치 검출방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 저렴한 비용과 간단한 구성으로 가스 배관망에서 가스 누출위치를 정확하게 검출할 수 있는 가스배관의 가스 누출위치 검출방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
나아가, 본 발명은 가스배관에서 가스 누출위치를 정확하게 검출함으로써 신속한 사전대처가 가능하도록 하여 큰 사고를 방지할 수 있도록 하는 가스배관의 가스 누출위치 검출방법을 제공하는데 추가적인 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
다수의 가스 배관에 적어도 2개 이상 설치된 가스압력센서에서 상기 배관 내 가스의 압력을 미리 설정된 시간주기(T)마다 연속적으로 검출하는 검출단계; 상기 가스압력센서 중 선택된 2개의 가스압력센서에서 검출된 가스압력 검출신호를 상기 각각의 시간주기마다 경과시간에 대해 각각 미분하는 미분단계; 상기 각각 미분된 두 가스압력 검출신호의 곱을 적분하여 상기 두 가스압력 검출신호 간의 상관관계 값(correlation value)을 구하는 적분단계; 및 상기 해당 시간주기의 적어도 어느 한 시점에서의 상관관계 값이 미리 설정된 기준치보다 큰 경우 상기 상관관계 값의 최고치에 대응하는 시점(Th) 및 상기 시간주기의 중간시점(T/2) 간의 시간차이(△t)를 이용하여 상기 가스 배관의 가스 누출위치를 계산하는 계산단계를 포함하는 가스 배관의 가스 누출위치 검출방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 검출단계는 상기 미리 설정된 시간주기(T)마다 미리 설정된 횟수(N)만큼 샘플링하여 연속적으로 상기 가스압력을 검출한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 검출단계는 상기 가스압력을 매 1초 주기로 2,000~3,000회 검출함이 바람직하다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 선택된 2개의 가스압력센서는 서로 이웃하는 가스압력센서인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 계산단계에서,
상기 가스 누출위치(△x) = (v ×△t)/2 (△x: 상기 선택된 2개의 가스압력센서 간 거리의 중간위치에서 가스 누출위치까지의 거리, v: 미리 설정된 상기 배관 내 가스의 이동속도)로 계산된다.
본 발명의 실시 예에서, 상기한 가스 배관의 가스 누출위치 검출방법은, 상기 검출단계 이후에, 상기 검출된 가스압력 검출신호에 존재하는 잡음 신호를 제거하기 위한 필터링을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 가스배관에서의 가스 누출위치 검출방법에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
먼저, 본 발명에서는 다수의 배관으로 이루어진 가스 배관망에서 가스의 누출위치를 빠르고 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 가스 배관망에서 가스의 누출위치를 실시간으로 검출할 수 있으므로 가스 누출시 신속한 사전 대처가 가능하여 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 가스 배관망의 운영을 효율적으로 할 수 있고 가스 공급자 및 사용자에게 경제적, 시간적 손해를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가스 배관에서의 가스 누출위치 검출을 위한 장치 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 2개의 가스압력센서에서 검출한 가스압력 검출신호의 처리과정을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 누출위치의 계산을 위한 배관의 예시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가스 배관의 가스 누출위치 검출방법을 보이는 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 누출위치 검출을 위한 가스 배관의 실험 예.
도 6a 내지 도 6e는 도 5의 실험 예에 따른 상관관계 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 가스압력 검출신호에 대한 잡음 신호의 필터링 전,후 그래프.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가스 배관에서의 가스 누출위치 검출을 위한 장치 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에서는 다수의 배관(11)이 직렬 및 병렬로 서로 연결되어 가스 배관망을 형성한다. 각 배관(11)의 직경은 서로 동일함이 바람직하지만 다를 수도 있다. 필요에 따라 L자형 배관 또는 U자형 배관(12)을 이용하여 각 배관(11)을 서로 연결할 수도 있다. 이러한 다수의 배관(11)으로 이루어진 가스 배관망을 통해 원하는 지역으로 가스를 공급하도록 한다.
본 발명의 실시 예에서 가스 배관에서의 가스 누출위치 검출을 위하여 다수의 배관(11)에 가스압력센서(110)가 적어도 2개 이상 설치된다. 이러한 다수의 가스압력센서(110)는 해당 배관(11) 내 가스의 압력을 미리 설정된 시간주기(T)마다 연속적으로 검출한다. 바람직하게는 매 1초마다 2,000~3,000회 검출한다. 이와 같이 검출된 가스압력 검출신호는 마이크로프로세서(120)로 입력된다. 이때, 상기한 시간주기(T) 및 검출횟수(N)는 바람직한 실시 예이며 짧은 시간주기 동안 많은 횟수로 검출하는 것이 좋다. 하지만, 검출횟수(N)가 2,000회 이하이면 데이터 수가 적어 가스 누출위치의 검출시 오차가 발생할 확률이 높으며 3,000회 이상이면 데이터 처리하는데 시간이 많이 소요된다. 이러한 시간주기(T) 및 검출횟수(N)의 경우 상기한 단점에도 불구하고 다른 값으로 변경될 수 있음은 당연하다.
마이크로프로세서(120)는 중앙처리장치(CPU) 등과 같이 컴퓨터 기능을 갖는 장치를 포함한다. 본 발명의 마이크로프로세서(120)는 각각의 가스압력센서(110)에서 시간주기별로 연속적으로 검출된 가스압력 검출신호에 대하여 각각 미분한다. 이때, 이러한 미분은 적어도 2개 이상 설치된 가스압력센서 중 선택된 2개의 가스압력센서(110)에서 검출된 가스압력 검출신호를 각각의 시간주기(T)마다 미분한다. 예컨대, 매 1초의 시간주기로 가스압력을 검출한 경우 제1 주기인 0~1초 동안 검출된 가스압력 검출신호를 0~1초의 시간경과에 대하여 미분하고 다음의 제2 주기인 1~2초 동안 검출된 가스압력 검출신호를 1~2초의 시간경과에 대하여 미분한다. 이러한 과정을 반복하면서 제3,4,5,... 시간주기마다 검출된 가스압력 검출신호를 각 주기의 시간에 대하여 각각 미분하는 것이다. 여기서, 선택된 2개의 가스압력센서는 서로 이웃한 가스압력센서인 것이 바람직하다. 하지만, 이는 바람직한 실시 예이며 서로 이웃하지 않은 가스압력센서도 무방하다.
또한, 마이크로프로세서(120)는 상기와 같이 각각 미분된 두 가스압력 검출신호를 동일한 시간대별로 서로 곱한 후, 그 곱의 결과를 시간에 대하여 적분함으로써 상기 두 가스압력 검출신호 간의 상관관계 값(correlation value)을 구한다. 이때, 상관관계 값은 두 개의 변수 간의 관계에 있어서 하나의 변수가 변동함에 따라 다른 변수가 어떻게 변동하는지를 수치로 표시하는 것으로서, 2개의 가스압력센서(110)에서 각각 연속적으로 검출된 두 가스압력 검출신호가 서로 간에 어떠한 연관이 있는지를 표시하는 것이다. 즉, 이는 가스누출에 따라 각 가스압력센서에서 검출되는 가스압력의 변화가 서로 어떠한 관계가 있는지를 나타내는 지표이다.
더하여, 마이크로프로세서(120)는 상기와 같이 구해진 두 가스압력 검출신호 간의 상관관계 값이 미리 설정된 기준치보다 큰 경우 상관관계 값의 최고치에 대응하는 시점(Th)과 해당 시간주기의 중간시점(T/2) 간의 시간차이를 이용하여 상기 가스 배관의 가스 누출위치를 계산한다. 이러한 가스 누출위치의 계산에 대해서는 하기에서 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 2개의 가스압력센서에서 검출한 가스압력 검출신호의 처리과정을 나타낸 그래프이다.
도 2의 (a)는 다수의 가스압력센서 중 선택된 2개의 가스압력센서에서 시간주기 동안 각각 검출한 가스압력 검출신호이다. 이는 일례로서 1초 동안 2000번 가스압력을 검출한 검출신호를 그래프로 나타내고 있다. 도면을 참조하면 2개의 가스압력센서에서 검출된 가스압력은 초반에 거의 변화가 없다가 중반부터 급격히 감소하는 것으로 나타난다. 이후에는 가스압력이 계속 감소하고 있지만 감소폭은 다소 완화되고 있음을 알 수 있다. 또한, 위쪽의 제1 가스압력센서에서 검출한 가스압력이 아래쪽의 제2 가스압력센서에서 검출한 가스압력보다 약간 높게 나타남을 알 수 있다.
이러한 가스압력 검출신호를 시간에 대하여 미분한 결과를 도 2의 (b)에 도시하고 있다. 도 2의 (b)에 도시된 비분 그래프는 도 2의 (a)에서 검출된 각 가스압력 검출신호의 기울기를 나타낸 것으로서 초반부터 중반까지는 가스압력 검출신호가 거의 일정하므로 기울기가 0(zero)에 가깝게 나타나고 중반에 가스압력 검출신호가 급격히 감소함에 따라 기울기가 최저까지 떨어지는 것으로 나타난다. 또한, 중반 이후에는 가스압력 검출신호가 완만하게 감소하므로 기울기는 다시 음수이면서 최저점보다는 높게 나타난다.
도 2의 (c)는 상기와 같이 각각 미분한 두 가스압력 검출신호의 곱을 적분하여 두 가스압력 검출신호 간의 상관관계 값(correlation value)을 나타낸 그래프이다. X축은 1초 동안 검출횟수를 나타내고 Y축은 각 검출횟수별 상관관계 계수를 나타내고 있다.
한편, 상기한 도 2의 (a)~(c)는 마이크로프로세서(120)에 의해 구해진다. 이를 위하여 마이크로프로세서(120)는 가스압력센서(110)에서 각각 검출된 가스압력 검출값을 수신하여 신호로 변환하고, 미리 설정된 2개의 가스압력 검출신호에 대하여 각각 미분하고 그 미분된 신호의 곱을 적분하는 프로그램을 탑재하고 있다. 또한, 마이크로프로세서(120)는 도 2의 (c)에서 구한 상관관계 값의 최고치에 대응하는 시점을 계산한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 누출위치의 계산을 위한 배관의 예시도이다.
도 3의 일례에서 제1 가스압력센서(110a)와 제2 가스압력센서(110b) 간의 거리를 l이라 하고, 제1 및 제2 가스압력센서(110a,110b)의 중간지점(L/2)에서 실제 가스 누출위치를 △x라고 한다. 또한, 미리 설정된 시간주기(T) 동안 제1 가스압력센서(110a)와 제2 가스압력센서(110b)에서 각각 검출한 가스압력 검출신호를 미분하여 상관관계 값을 구한 경우, 상관관계 값의 최고치에 대응하는 시점을 Th라고 하고, 시간주기의 중간시점(T/2) 간의 시간차이를 △t라고 하면, 가스 누출위치(△x)는 하기 수학식 1과 같이 구할 수 있다.
Figure pat00001
이를 정리하면,
Figure pat00002
(여기서, v는 미리 설정된 상기 배관 내 가스의 이동속도)
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 다수의 배관(11)에 2개 이상 설치된 가스 압력센서(110)에서 가스압력을 검출하고 그 가스압력 검출신호를 이용하여 마이크로프로세서(120)에서 가스 누출위치를 계산하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가스 배관의 가스 누출위치 검출방법을 보이는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에서는 다수의 가스 배관(11)에 적어도 2개 이상 설치된 가스압력센서(110)에서 배관(11) 내 가스의 압력을 미리 설정된 시간주기마다 연속적으로 검출한다(S101). 이와 같이 검출된 가스압력 검출신호는 마이크로프로세서(120)로 실시간으로 입력된다(S103).
마이크로프로세서(120)에서는 선택된 2개의 가스압력센서에서 검출된 가스압력 검출신호를 이용하여 시간주기의 경과시간에 대해 각각 미분한다(S105). 이때, 다른 실시 예에서는 모든 가스압력센서(110)에 대하여 각각 2개씩 쌍을 이루어 두 가스압력 검출신호를 미분하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 가스압력센서와 제2 가스압력센서의 두 검출신호를 미분하고, 제1 가스압력센서와 제3 가스압력센서의 두 검출신호를 미분할 수 있다. 또한, 제1 가스압력센서와 제5 가스압력센서, 제2 가스압력센서와 제4 가스압력센서 등과 같이 모든 가스압력센서에 대하여 2개의 가스압력센서를 선택하여 각각 검출신호를 미분할 수 있다. 이는 마이크로프로세서(120)의 속도, 데이터 처리량 등의 성능에 따라 결정되거나, 또는 사용자에 의해 미리 선택된 일부의 가스압력센서에 대하여 미분할 수 있다.
계속하여, 마이크로프로세서(120)는 상기와 같이 각각 미분된 두 가스압력 검출신호의 곱을 적분하여(S107), 상기 두 가스압력 검출신호 간의 상관관계 값을 구한다(S109).
이후에, 상관관계 값이 미리 설정된 기준치보다 큰지를 판단한다(S111). 이때, 상관관계 값이 해당 시간주기 동안 어느 한 시점이라도 상관관계 값이 상기 기준치보다 큰지를 판단한다. 만약, 상관관계 값이 기준치보다 큰 경우 그 상관관계 값의 최고치에 대응하는 시점(Th) 및 해당 시간주기의 중간시점(T/2) 간의 시간차이(△t)를 계산한다(S113). 이로써, 마이크로프로세서(120)에서 상기와 같이 계산된 시간차이(△t) 및 미리 설정된 배관(11) 내의 가스 이동속도(v)를 이용하여 가스 배관(11)에서의 가스 누출위치(△x)를 계산한다(S115).
[실험 예]
이하에서 상기한 본 발명에 따른 과정을 통해 가스 누출위치를 검출한 실험 예를 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 누출위치 검출을 위한 가스 배관의 실험 예이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 실험을 위하여 다수의 배관(11)에 제1~제5 가스압력센서(P1~P5)를 설치하고 적당한 위치에 가스 누출위치(case1~case5)를 설정하였다. 도면에는 도시하지 않았으나 각 가스압력센서(P1~P5)에서의 가스압력 검출신호는 마이크로프로세서(120)로 입력된다. 이때, 가스압력센서(P1~P5)로부터 가스압력 검출 데이터를 수집하는 장치는 공지의 DAQ(Data Acquisition)의 데이터 수집장치를 이용하였다. 배관(11)은 PE 파이프를 사용하고 입구압력은 0.219 Bar, 제1출구압력/유량은 0.171 Bar/80 lpm, 제2출구압력/유량은 0.173 Bar/80 lpm로 설정하였다. 각 배관(11)의 길이(L) 및 직경(D), 각 가스압력센서(P1~P5) 간의 거리(l)는 도면에 도시된다.
이와 같이 설정된 각 가스 누출위치를 살펴보면, 하기 표 1과 같다.
누출개소 case1 case2 case3 case4 case5
누출위치 57m 117m 189m 261m 273m
상기와 같은 조건에서 각각 case별로 2번씩 가스 누출위치 검출의 실험 결과에 따른 상관관계를 도 6a 내지 도 6e에 각각 도시하고 있다. 이러한 실험결과에 대한 그래프 도출은 National Instruments사의 Labview 프로그램을 이용하였다. 각 도면의 그래프에서 일례로서 좌측 상단은 가스압력 검출신호, 우측 상단은 제1 가스압력센서(P1)와 제2 가스압력센서(P2) 간의 상관관계 값, 좌측 하단은 제3 가스압력센서(P3)와 제4 가스압력센서(P4) 간의 상관관계 값, 우측 하단은 제3 가스압력센서(P3)와 제5 가스압력센서(P5) 간의 상관관계 값에 대한 그래프를 각각 도시한다.
도 6a 내지 도 6e의 실험결과를 이용한 실제 가스 누출위치를 계산한 결과는 하기 표 2와 같다.
구분 실험횟수 설정된 실제 누출위치(m) 실험에서 검출된 누출위치(m) 누출량
(㎥/s)		 오차
(%)
case1 실험1 57 48.225 0.24 (5%) 15.4
실험2 57 66.755 0.6 (12.5%) 17.1
case2 실험1 117 117.4 0.36 (7.5%) 0.35
실험2 117 104.3 0.6 (12.5%) 10.8
case3 실험1 189 176.4 0.18 (3.75%) 6.67
실험2 189 187.2 0.48 (10%) 0.96
case4 실험1 261 273.7 0.24 (5%) 4.86
실험2 261 283.1 0.6 (12.5%) 8.45
case5 실험1 273 272.6 0.42 (8.75%) 0.13
실험2 273 288 0.6 (12.5%) 5.5
한편, 본 발명의 다른 실시 예에서 각 가스압력센서(110)에서 검출한 가스압력 검출신호에 포함된 잡음 신호를 제거하기 위한 필터링 과정을 수행할 수도 있다. 이는 마이크로프로세서(120)에서 가스 누출위치를 검출하기 전에 더 정확한 데이터를 구하기 위한 사전작업으로서 행해질 수 있다. 도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실험 예에서 필터링 전,후의 검출신호를 도시하고 있다. 도 7의 (b)가 (a)에 비해 더 깨끗한 신호가 되었음을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
가스는 산업 전반에 걸쳐 중요한 에너지원으로 활용되고 있다. 하지만 가스는 폭발 등 위험성을 병존하므로 관리의 중요성을 아무리 강조해도 지나치지 않을 것이다. 이러한 가스는 다수의 배관을 통해 원하는 지역까지 공급되므로 가스 배관에서의 가스누출을 감지하는 것도 매우 중요하다. 특히, 안전사고를 미연에 방지하기 위하여 다수의 배관에서 가스 누출위치를 정확하게 검출하여 이에 대한 빠른 조치를 취할 필요가 있다.
이러한 측면에서 볼 때, 본 발명은 다수의 가스 배관에서 가스 누출위치를 간단한 구성을 통해 빠르고 정확하게 검출할 수 있으므로 배관을 통해 가스를 공급하는 산업 전반에 걸쳐 매우 유용하게 적용될 수 있다.
11 : 배관 110 : 가스압력센서
120 : 마이크로프로세서

Claims (6)

  1. 다수의 가스 배관에 적어도 2개 이상 설치된 가스압력센서에서 상기 배관 내 가스의 압력을 미리 설정된 시간주기(T)마다 연속적으로 검출하는 검출단계;
    상기 가스압력센서 중 선택된 2개의 가스압력센서에서 검출된 가스압력 검출신호를 상기 각각의 시간주기마다 경과시간에 대해 각각 미분하는 미분단계;
    상기 각각 미분된 두 가스압력 검출신호의 곱을 적분하여 상기 두 가스압력 검출신호 간의 상관관계 값(correlation value)을 구하는 적분단계; 및
    상기 해당 시간주기의 적어도 어느 한 시점에서의 상관관계 값이 미리 설정된 기준치보다 큰 경우 상기 상관관계 값의 최고치에 대응하는 시점(Th) 및 상기 시간주기의 중간시점(T/2) 간의 시간차이(△t)를 이용하여 상기 가스 배관의 가스 누출위치를 계산하는 계산단계; 를 포함하는 가스 배관의 가스 누출위치 검출방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출단계는,
    상기 미리 설정된 시간주기(T)마다 미리 설정된 횟수(N)만큼 샘플링하여 연속적으로 상기 가스압력을 검출하는 것을 특징으로 하는 가스 배관의 가스 누출위치 검출방법
  3. 제2항에 있어서, 상기 검출단계는,
    상기 가스압력을 매 1초 주기로 2,000~3,000회 검출하는 것을 특징으로 하는 가스 배관의 가스 누출위치 검출방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 2개의 가스압력센서는 서로 이웃하는 가스압력센서인 것을 특징으로 하는 가스 배관의 가스 누출위치 검출방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 계산단계에서 상기 가스 누출위치는 하기 수식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 가스 배관의 가스 누출위치 검출방법.
    [수식]
    △x = (v ×△t)/2
    (△x: 상기 선택된 2개의 가스압력센서 간 거리의 중간위치에서 가스 누출위치까지의 거리, v: 미리 설정된 상기 배관 내 가스의 이동속도)
  6. 제1항에 있어서, 상기 검출단계 이후에,
    상기 검출된 가스압력 검출신호에 존재하는 잡음 신호를 제거하기 위한 필터링을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 배관의 가스 누출위치 검출방법.
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