KR20140138487A - Leak gas leak detection and analysis system - Google Patents

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KR20140138487A KR1020130059142A KR20130059142A KR20140138487A KR 20140138487 A KR20140138487 A KR 20140138487A KR 1020130059142 A KR1020130059142 A KR 1020130059142A KR 20130059142 A KR20130059142 A KR 20130059142A KR 20140138487 A KR20140138487 A KR 20140138487A
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Abstract

The present invention relates to a gas leak detecting and analyzing system comprising: a plurality of gas detecting sensors installed at a monitoring area; one or more poisonous substance image reader which takes an image using an infrared light source, separates the captured image into specific wavelengths, and displays a distribution chart of a specific gas included in the air within the captured image; one or more weather tower which acknowledges a weather state of the monitoring area; and a management server which connects to the gas detecting sensors, the poisonous substance image reader, and the weather tower through wireless communication to control the gas detecting sensors and the poisonous substance image reader, and performs information analysis and state management processes based on the information delivered from the gas detecting sensors, the poisonous substance image reader, the weather tower, and a weather information providing center. The management server is characterized in modeling weather information for the monitoring area based on a wide-area weather information delivered from the weather information providing center, local weather information delivered from the weather tower, and prestored geographic information on the monitoring area, and, when a detection signal for the specific gas is delivered from the gas detecting sensors or the poisonous substance image reader, analyzing and storing information on diffusion of the specific gas and variation of a gas concentration according to the modeled weather information in real time.

Description

누출 가스 감지 및 분석 시스템{LEAK GAS LEAK DETECTION AND ANALYSIS SYSTEM}[0001] LEAK GAS LEAK DETECTION AND ANALYSIS SYSTEM [0002]

본 발명은 누출 가스 감지 및 분석 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to leak gas detection and analysis systems.

일반적으로, 화학 공장, 제조 공장, 제철 공장 등의 산업시설을 가동하는 과정에서 필연적으로 대량의 유독 폐기물이 발생하게 된다.In general, large quantities of toxic waste are inevitably generated in the course of operating industrial facilities such as chemical plants, manufacturing plants, and steel mills.

이러한 유독 폐기물은 다양한 유해 물질, 수분 그리고 유분 등이 포함되어 있을 수 있으며, 독립적인 공간에 마련된 폐기물 챔버에 저장 및 관리되어 처리될 수 있다.These toxic wastes may contain various harmful substances, moisture and oil, and may be stored and managed in a waste chamber provided in an independent space.

전술한 유독 폐기물은 챔버 외부로의 누출에 의한 인적 피해 및 환경 파괴 등의 문제점을 야기할 수 있으며, 심각한 경우에는 폭발에 의한 대형 사고로 이어질 수 있다.The toxic waste mentioned above may cause problems such as personal injury and environmental destruction due to leakage to the outside of the chamber, and in serious cases, it may lead to a major accident due to an explosion.

따라서, 산업시설에는 유독 폐기물을 관리하고 이에 대한 감지를 수행함으로써, 안정성을 향상시키는 유독 폐기물 관리 시스템이 채택되어야 한다.Thus, industrial facilities must employ toxic waste management systems that improve safety by managing and detecting toxic waste.

이에 관련된 종래기술은, 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0035075호(폐가스 누출 감시시스템과 이를 이용한 제어방법, 2011.4.6. 공개)가 있었다.Prior art relating to this is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0035075 (waste gas leakage monitoring system and control method using it, April 6, 2011).

여기서, 상기 종래기술은 대규모 가스 배관시설을 구비한 제철소 등의 대형 공장에서 발생하는 폐가스가 대형 관로를 통하여 이동되는 과정에서 발생할 수 있는 폐가스의 누출을 신속하고 정확하게 감지하여 안전사고에 대비할 수 있는 폐가스 누출 감시시스템을 개시하고 있다.Here, the above-mentioned prior art discloses a waste gas which can quickly and accurately detect the leakage of waste gas that can be generated in a process of moving waste gas generated in a large factory such as a steel mill having a large-scale gas piping facility through a large pipe, Leakage monitoring system.

상기 종래기술은 응축수 배출 관로들의 배출구에 연결되어 응축수의 배출 변화량을 감지하는 감지센서들, 감지센서들에 대응되며 각각 아이피 주소들을 구비하고 감지된 응축수 배출량을 송신하는 무선송신부들, 무선 송신부들로부터 송신된 데이터를 전송받는 무선랜 공유기들, 무선랜 공유기들로부터 수신된 데이터를 통하여 응축수 배출 관로들의 가스 누출 상태를 판단하여 상기 무선 송신부들의 아이피 주소에 해당하는 응축수 배출 관로들의 위치와 가스 누출 상태를 관리자 또는 작업자의 휴대폰에 메시지로 전송하거나 이메일을 전송하는 제어부로 구성되어 폐가스 누출을 감지하는 구성을 채택하고 있다.The prior art includes wireless transmitters connected to exhaust ports of condensate discharge conduits and corresponding to detection sensors and sensing sensors for sensing the amount of change in discharge of condensed water and having IP addresses respectively and transmitting the detected amount of condensed water, The wireless LAN access point determines the gas leakage state of the condensate discharge ducts through the data received from the wireless LAN router and the wireless LAN router, and detects the position of the condensate discharge ducts corresponding to the IP address of the wireless transmitter, And a controller for transmitting a message to the manager or an operator's mobile phone or transmitting an e-mail, thereby detecting a waste gas leak.

그러나, 종래기술의 경우, 배출구에 설치되는 센서를 통해 배출량을 측정하고 이러한 정보들을 이용하여 배출 관로에서 발생할 수 있는 가스의 누출만을 감지하도록 마련됨으로써, 배출구 이외의 부분에서 발생되는 가스의 누출은 감지할 수 없었으며, 전체적인 산업시설의 안전 관리에는 미흡하다는 문제점이 있었다.However, in the case of the related art, the leakage amount of the gas generated at the portion other than the discharge port is detected by measuring the discharge amount through the sensor installed at the discharge port and using this information to detect only the leakage of the gas that may occur in the discharge pipe. And there is a problem that the safety management of the entire industrial facility is insufficient.

본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은, 유독 폐기물 누출, 특히 유독 가스의 누출을 전체적 및 다차원적으로 감지 및 관리하여 안전 사고 발생 가능성을 획기적으로 줄일 수 있는 기술을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a technology capable of drastically reducing the possibility of a safety accident by detecting and managing toxic waste leaks, .

상기 목적은, 본 발명에 따라, 감시 대상 영역에 설치되는 다수의 가스 감지 센서; 적외선 광원을 통해 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 특정 파장 별로 분할하여 촬영 영상 내에서 대기 중에 섞인 특정 가스의 분포도를 표시하는 하나 이상의 유독물질 영상 판독기; 감시 대상 영역의 기상 상태를 파악하는 하나 이상의 기상탑; 및 상기 가스 감지 센서와 유독물질 영상 판독기 및 기상탑과 무선 통신으로 접속되어 가스 감지 센서와 유독물질 영상 판독기를 제어하며, 가스 감지 센서와 유독물질 영상 판독기와 기상탑 및 기상 정보 제공 센터로부터 전달된 정보를 기반으로 정보 분석, 상황 관리를 수행하는 관리 서버;를 포함하며, 상기 관리 서버는 상기 기상 정보 제공 센터로부터 전달된 광역 기상 정보와 기상탑으로부터 전달된 국지 기상 정보와 미리 저장된 감시 대상 영역의 지형 정보를 기반으로 감시 대상 영역에 대한 기상 정보를 모델링하고, 상기 가스 감지 센서 또는 유독물질 영상 판독기로부터 특정 가스에 대한 감지신호가 전달될 경우, 상기 모델링된 기상 정보에 따라 해당 특정 가스의 확산, 가스 농도의 변화에 대한 정보를 실시간으로 분석 및 저장하는 누출 가스 감지 및 분석 시스템에 의해 달성될 수 있다.According to the present invention, the above objects can be accomplished by providing a gas sensor comprising: a plurality of gas detection sensors installed in a monitored area; One or more toxic material image readers for photographing an image through an infrared light source and dividing the photographed image into specific wavelengths to display a distribution of specific gases mixed in the atmosphere in the photographed image; One or more meteorological towers for gauging the weather condition of the monitored area; And a gas sensor, a toxic material image reader, and a gas phase tower to control the gas sensor and the toxic material image reader, and the gas sensor, the toxic material image reader, the weather tower, and the weather information providing center And a management server for performing information analysis and situation management on the basis of the information, wherein the management server comprises a weather information providing unit for receiving the weather information provided from the weather information providing center, the local weather information transmitted from the weather tower, The method of claim 1, further comprising: modeling weather information for the monitored area based on the topographic information; and when a sensing signal for a specific gas is transmitted from the gas sensing sensor or the toxic substance image reader, A leak that analyzes and stores information about changes in gas concentration in real time Which can be accomplished by a sensing and analysis system.

여기서, 상기 관리 서버는 분석된 상기 해당 특정 가스의 확산, 가스 농도의 변화에 대한 정보에 상기 유독물질 영상 판독기에서 획득된 영상 정보를 병합하여 가스의 확산, 가스 농도의 변화에 대한 영상 정보를 추출하는 영상처리부를 더 포함한다.Here, the management server merges the image information obtained from the toxic substance image reader into the information on the diffusion of the specific gas analyzed, the change in the gas concentration, the image information about the diffusion of the gas and the change in the gas concentration And an image processing unit.

또한, 상기 유독물질 영상 판독기는 상, 하, 좌, 우로 이동 및 회전이 가능하도록 마련되며, 상기 다수의 가스 감지 센서 중 어느 하나의 가스 감지 센서에서 이상 상황이 감지될 경우, 상기 관리 서버는 상기 유독물질 영상 판독기의 방향을 해당 가스 감지 센서가 위치하는 영역 또는 가스 감지 센서의 감지 영역으로 변위시켜 해당 영역의 영상을 촬영하도록 제어하도록 마련될 수 있다.In addition, the toxic substance image reader may be configured to be able to move and rotate up, down, left, and right, and when an abnormal situation is detected in any one of the plurality of gas detection sensors, The direction of the toxic substance image reader may be shifted to a region where the gas sensing sensor is located or a sensing region of the gas sensing sensor so as to photograph an image of the corresponding region.

여기서, 상기 유독물질 영상 판독기는, 특정 영역의 영상을 촬영하며, 적외선 광원을 제공하는 광원제공부분을 포함하는 촬영부; 상기 촬영부의 전단에 배치되며 상기 적외선 광원을 특정 파장 별로 분할하는 필터부; 상기 필터부 및 촬영부를 통해 획득된 영상을 분석하여 이상 상황 발생 여부를 감지하는 영상분석부; 및 상기 관리 서버와 상호 통신하기 위한 통신부;를 포함한다.Here, the toxic substance image reader may include a photographing unit including a light source providing part for photographing an image of a specific area and providing an infrared light source; A filter unit disposed at a front end of the photographing unit and dividing the infrared light source by specific wavelengths; An image analyzer for analyzing an image obtained through the filter unit and the photographing unit to detect occurrence of an abnormal situation; And a communication unit for communicating with the management server.

또한, 상기 필터부는 상기 관리 서버의 제어에 의해 리볼버 타입으로 필터의 교체가 가능하도록 마련된다.In addition, the filter unit is provided so that the filter can be replaced by a revolver type under the control of the management server.

여기서, 상기 필터부는, 회전 가능하도록 마련되는 원형의 프레임; 상기 프레임의 둘레 상에 일정 간격으로 배치되되, 각각 상이한 파장을 분할하도록 마련되는 다수의 필터; 상기 프레임에 회전 구동력을 제공하는 모터;를 포함한다.Here, the filter unit may include a circular frame rotatably provided; A plurality of filters arranged at regular intervals on the periphery of the frame, each filter being provided to divide different wavelengths; And a motor for providing rotational driving force to the frame.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 아래와 같은 효과를 발휘할 수 있다.According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.

첫째, 유독 가스 누출 감지를 정확하고 신뢰적으로 구현하여 유독 폐기물 누출을 신속하게 파악하여 대응할 수 있다.First, accurate and reliable detection of toxic gas leaks can be realized, and poisonous waste leaks can be quickly identified and responded to.

둘째, 유독 가스 누출 감지를 수행하는 각 구성을 상호 연동적으로 구현함으로써, 하나의 감지 구성에 이상이 발생하더라도 누출 감지를 연속적으로 수행할 수 있다.Second, each of the configurations for performing toxic gas leakage detection is implemented interoperatively so that leakage detection can be continuously performed even if an abnormality occurs in one sensing configuration.

셋째, 영상 기반으로 가스의 누출을 감지함으로써, 직관적이고 신속한 상황 대응이 구현될 수 있다.Third, intuitive and rapid situation response can be realized by sensing the leak of the gas based on the image.

넷째, 유독물질 영상 판독기의 필터부를 리볼버 타입으로 구현함으로써, 필터의 교체에 따라 다양한 유독 가스 누출 감지를 수행할 수 있으며, 선택적인 가스 누출 감지 기능이 부가되므로 시스템 구축의 범용성이 증대될 수 있다.Fourth, by implementing the filter unit of the toxic substance image reader as a revolver type, it is possible to perform various toxic gas leakage detection according to the replacement of the filter, and the optional gas leakage detection function is added, so that the versatility of system construction can be increased.

다섯째, 산업시설에서 발생할 수 있는 안전사고, 대형사고의 발생을 획기적으로 감소시킬 수 있다.Fifth, the occurrence of safety accidents and major accidents that may occur in industrial facilities can be drastically reduced.

여섯째, 가스 누출 상황을 기상 정보와 통합하여 분석 및 저장함으로써, 누출된 가스의 확산 및 분포를 예측할 수 있으며, 이에 의해, 피해 예측, 회피 경보, 추후 공공기관에서의 시설 관리 및 감시 활동에 대한 자료로 활용될 수 있다.Sixth, it is possible to predict the spread and distribution of the leaked gas by analyzing and storing the gas leakage situation with the weather information, and thereby, predicts damage, avoids alarm, .

도 1 은 본 발명에 따른 누출 가스 감지 및 분석 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 누출 가스 감지 및 분석 시스템의 유독물질 영상 판독기를 나타낸 사시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 누출 가스 감지 및 분석 시스템의 블럭도이다.FIG. 1 is a view showing a configuration of a leak gas detection and analysis system according to the present invention.
2 is a perspective view of a toxic material image reader of the leakage gas sensing and analyzing system according to the present invention.
3 is a block diagram of a leak gas sensing and analyzing system in accordance with the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to this, the terms used in the specification and claims should not be construed in a dictionary sense, and the inventor may, on the principle that the concept of a term can be properly defined in order to explain its invention in the best way And should be construed in light of the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments shown in the present specification and the drawings are only exemplary embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are presented. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may exist.

또한, 구체적인 설명에 앞서 본 발명의 누출 가스 감지 및 분석 시스템의 세부 구성(예를 들면, 유독 폐기물 누출 감지, 감지 정보 분석, 통신, 정보의 수집 및 판단 역할을 수행하는 구성)에는, 시스템을 구성하는 타 구성과의 통신, 정보 저장, 인증, 제어, 처리, 등의 역할 및 장치 작동을 제어하는 다양한 구성이 포함되지만, 본 발명의 명확한 설명을 위해 이하에서는 본 발명의 기술적 사상이 포함된 핵심 구성을 제외하고는 세부 구성의 설명을 생략하였음을 밝혀둔다.
Prior to the detailed description, the details of the leak gas detection and analysis system of the present invention (for example, configuration for performing toxic waste leak detection, detection information analysis, communication, information collection and judgment) And various configurations for controlling the functions of communication, information storage, authentication, control, processing, and the like with respect to other components and controlling the operation of the device. However, for clarification of the present invention, The description of the detailed configuration is omitted.

도 1 은 본 발명에 따른 누출 가스 감지 및 분석 시스템의 구성을 도시한 도면이며, 도 2 는 본 발명에 따른 누출 가스 감지 및 분석 시스템의 유독물질 영상 판독기를 나타낸 사시도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 누출 가스 감지 및 분석 시스템의 블럭도이다.2 is a perspective view of a toxic material image reader of a leakage gas detection and analysis system according to the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of the leakage gas detection and analysis system according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a leak gas detection and analysis system according to the present invention. FIG.

도 1 내지 도 3 를 참조하면, 본 발명에 따른 누출 가스 감지 및 분석 시스템은, 가스 감지 센서(100), 유독물질 영상 판독기(200), 기상탑(300), 관리 서버(400)를 포함한다.1 to 3, the leakage gas sensing and analyzing system according to the present invention includes a gas sensing sensor 100, a toxic substance image reader 200, a weather tower 300, and a management server 400 .

여기서, 가스 감지 센서(100)는 산업구조물(S)이 있는 감시 대상 영역(DA)에 설치되어 해당 영역에서 누출되는 가스를 감지하는 구성으로 후술할 관리 서버(400)와 통신하기 위한 통신모듈(미도시)를 포함한다.Here, the gas sensing sensor 100 is installed in a monitored area DA having an industrial structure S and detects a gas leaking from the corresponding area, and is provided with a communication module for communicating with a management server 400 (Not shown).

가스 감지 센서(100)는 다양한 방식으로 마련될 수 있으며, 설치 장소의 특성에 따라 가스의 흡착이나 반응에 의한 고체 물성의 변화를 이용하는 방식(반도체 센서, 세라믹 습온 센서, 압전체 센서 등), 연소열을 이용하는 방식(접촉 연소식 센서), 전기화학 반응을 이용하는 방식(고체 전해질 센서, 전기화학 센서), 물리적인 특성값을 사용하는 방식(적외선 흡수식 등) 중 적합한 방식을 선택하여 설치될 수 있다.The gas sensing sensor 100 may be provided in various manners, and may be a system (a semiconductor sensor, a ceramic hygroscopic sensor, a piezoelectric sensor, or the like) that utilizes changes in solid physical properties due to adsorption or reaction of gases depending on the characteristics of the installation site, (Solid state electrolyte sensor, electrochemical sensor), a method using a physical property value (infrared absorption type, etc.), and the like.

유독물질 영상 판독기(200)는 적외선(IR) 광원을 통해 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 특정 파장 별로 분할하여 촬영 영상 내에서 대기 중에 섞인 특정 가스의 분포도를 표시하는 구성으로, 촬영부(210), 필터부(220), 영상분석부(230), 통신부(240) 등을 포함하여 구성된다.The toxic substance image reader 200 is configured to photograph an image through an infrared (IR) light source and to divide the photographed image into specific wavelengths to display a distribution of specific gases mixed in the air in the photographed image. A filter unit 220, an image analysis unit 230, a communication unit 240, and the like.

여기서, 촬영부(210)는 렌즈 및 촬영수단을 포함하여 특정 영역의 영상을 촬영하며, 적외선 광원을 제공하는 광원제공부분을 포함한다.Here, the photographing unit 210 includes a lens and a photographing unit to photograph an image of a specific area, and includes a light source providing unit for providing an infrared light source.

필터부(220)는 도 2 에서와 같이, 촬영부(210)의 전단에 배치되며 적외선 광원을 특정 파장 별로 분할하는 역할을 수행한다.As shown in FIG. 2, the filter unit 220 is disposed at the front end of the photographing unit 210 and divides the infrared light source by specific wavelengths.

영상분석부(230)는 필터부(220) 및 촬영부(210)를 통해 획득된 영상을 분석하여 이상 상황 발생 여부를 감지함과 동시에 촬영된 영상 내에 특정 기체(유독 가스)의 분포를 표시하는 역할을 수행한다.The image analyzing unit 230 analyzes the image obtained through the filter unit 220 and the photographing unit 210 to detect whether an abnormal situation has occurred and displays a distribution of a specific gas (toxic gas) in the photographed image Role.

통신부(240)는 상기 영상분석부(230)에서 감지, 분석된 정보를 후술할 관리 서버(400)로 전송함과 동시에 관리 서버(400)로부터 온 제어신호를 수신 및 이를 제어부(미도시)로 전달하여 유독물질 영상 판독기(200)의 전체적인 원격 제어가 구현될 수 있도록 마련된다.The communication unit 240 transmits information sensed and analyzed by the image analysis unit 230 to a management server 400 to be described later and receives a control signal from the management server 400 and transmits the control signal to a control unit So that the entire remote control of the toxic substance image reader 200 can be implemented.

기상탑(300)은 감시 대상 영역(DA)의 기상 상태를 파악하는 역할을 수행하며, 파악된 기상 상태에 대한 정보를 후술할 관리 서버(400)로 보낸다.The weather tower 300 plays a role of grasping the weather state of the monitored area DA and sends the information about the weather state to the management server 400 to be described later.

관리 서버(400)는, 가스 감지 센서(100)와 유독물질 영상 판독기(200) 및 기상탑(300)과 무선 통신으로 접속되어 가스 감지 센서(100)와 유독물질 영상 판독기(200)를 제어하며, 가스 감지 센서(100)와 유독물질 영상 판독기(200)와 기상탑 (300)및 기상 정보 제공 센터(C)로부터 전달된 정보를 기반으로 정보 분석, 상황 관리를 수행한다.The management server 400 is connected to the gas sensing sensor 100 through the wireless communication with the toxic substance image reader 200 and the weather tower 300 to control the gas sensing sensor 100 and the toxic substance image reader 200 And performs information analysis and situation management based on the information transmitted from the gas sensing sensor 100, the toxic substance image reader 200, the weather tower 300, and the weather information providing center C.

여기서, 기상 정보 제공 센터(C)는 감시 대상 영역 뿐만이 아닌 국가, 시, 도 단위의 광역 기상 정보를 제공하는 구성으로, 미국항공우주국에서 전세계적으로 배포 또는 기상청에서 제공하는 기상 정보를 통해 광역 기상 정보를 획득할 수 있다.Here, the weather information providing center (C) is configured to provide not only the monitored area but also the meteorological information of each country, city, and metropolitan area, and distributes it globally or meteorological information provided by the meteorological agency Information can be obtained.

즉, 본 발명에서는, 기상 정보 제공 센터(C)에서 제공하는 광역 기상 정보와 기상탑(300)에서 획득되는 국지 기상 정보와 관리 서버(400)에 미리 저장된 지형 정보(산업시설물 설치 영역에 대한)를 기반으로 감시 대상 영역에 대한 기상 정보를 모델링하고, 이를 가스 감지 센서(100) 및 유독물질 영상 판독기(200)의 감지 신호에 병합시킴으로써 누출된 가스의 확산, 농도 변화, 확산 영역 등을 예측하도록 마련되는 것이다.That is, in the present invention, the wide area weather information provided by the weather information providing center C, the local weather information obtained from the weather tower 300, and the terrain information (for the industrial facility installation area) stored in advance in the management server 400, The concentration of the leaked gas, the diffusion region, and the like are predicted by modeling the weather information of the monitored region on the basis of the sensed signals of the gas sensing sensor 100 and the toxic substance image reader 200 .

구체적으로, 관리 서버(400)는 기상 정보 제공 센터(C)로부터 전달된 광역 기상 정보와 기상탑(300)으로부터 전달된 국지 기상 정보와 미리 저장된 감시 대상 영역(DA)의 지형 정보를 기반으로 감시 대상 영역(DA)에 대한 기상 정보를 모델링한다.Specifically, the management server 400 monitors (monitors) based on the wide area weather information transmitted from the weather information providing center C, the local weather information transmitted from the weather tower 300, and the terrain information of the monitored area DA stored in advance And weather information for the target area DA is modeled.

이후, 가스 감지 센서(100) 또는 유독물질 영상 판독기(200)로부터 특정 가스에 대한 감지신호가 전달될 경우, 모델링된 기상 정보에 따라 해당 특정 가스의 확산, 가스 농도의 변화에 대한 정보를 실시간으로 분석 및 저장하게 된다.Thereafter, when a detection signal for a specific gas is transmitted from the gas sensor 100 or the toxic substance image reader 200, the information about the diffusion of the specific gas and the change in the gas concentration is transmitted in real time Analysis and storage.

여기서, 관리 서버(400)는 분석된 상기 해당 특정 가스의 확산, 가스 농도의 변화에 대한 정보에 유독물질 영상 판독기(200)에서 획득된 영상 정보를 병합하여 가스의 확산, 가스 농도의 변화에 대한 영상 정보를 추출하는 영상처리부(410)를 더 포함할 수 있다.Here, the management server 400 merges the image information obtained from the toxic substance image reader 200 with the information on the diffusion of the specific gas analyzed, the change in the gas concentration, the diffusion of the gas, And an image processing unit 410 for extracting image information.

여기서, 영상처리부(410)는 모델링된 기상 정보 및 지형 정보를 토대로 누출된 가스가 어느 영역까지 확산될 것인지에 대한 정보를 국지적, 광역적 영상 자료로써 확보하여 저장하도록 마련될 수 있다.Here, the image processing unit 410 may be configured to secure and store local and wide-area image data as information on which region the leaked gas is diffused based on the modeled weather information and the terrain information.

즉, 영상처리부(410)는 가스 누출에 대한 국지적인 확산 예상 정보의 경우, 유독물질 영상 판독기(200)에서 획득된 영상에 풍향, 풍속, 기압 등의 기상 정보를 반영하여 누출된 가스의 확산 및 분포 과정을 시계열적으로 정리하여 저장하도록 마련되며, 광역적 확산 예상 정보의 경우, 국지적 확산 예상 정보에 시설물 설치 지형 정보 및 기상 정보를 반영하여 누출된 가스의 확산 및 분포 과정을 시계열적으로 정리하여 저장하도록 마련된다.That is, in the case of the local diffusion prediction information on the gas leakage, the image processing unit 410 reflects the weather information such as the wind direction, the wind speed, and the air pressure to the image acquired by the toxic substance image reader 200, In the case of global forecasting information, the spreading and distribution processes of the leaked gas are reflected in the local diffusion forecast information in a timely manner by reflecting the installed terrain information and weather information. .

또한, 관리 서버(400)는 가스 감지 센서(100)와 유독물질 영상 판독기(200)와 무선 통신으로 접속되어 가스 감지 센서(100) 및 유독물질 영상 판독기(200)를 제어하며, 가스 감지 센서(100) 및 유독물질 영상 판독기(200)로부터 감지된 정보를 전달받아 정보 분석, 상황 관리를 수행한다.The management server 400 is connected to the gas sensing sensor 100 and the toxic substance image reader 200 by wireless communication to control the gas sensing sensor 100 and the toxic material image reader 200 and the gas sensing sensor 100 and the toxic substance image reader 200, and performs information analysis and situation management.

바람직하게는, 가스 감지 센서(100)와 관리 서버(400)는 지그비(Zigbee) 통신 방식으로 통신하며, 유독물질 영상 판독기(200)와 관리 서버(400)는 와이파이(WiFi) 통신하도록 마련된다.Preferably, the gas sensing sensor 100 and the management server 400 communicate with each other through a Zigbee communication method, and the toxic substance image reader 200 and the management server 400 are configured to perform WiFi communication.

그리고, 가스 감지 센서(100)와 관리 서버(400)가 비교적 근접한 거리에 설치되며 소용량 데이터를 취급하므로 저렴하고 신뢰적인 지그비 통신 방식을 채택하며, 유독물질 영상 판독기(200)와 관리 서버(400)는 비교적 대용량의 데이터(영상 데이터)를 전송해야 하므로 와이파이 통신 방식으로 구현된다.Since the gas sensing sensor 100 and the management server 400 are installed at a relatively short distance and handle a small amount of data, an inexpensive and reliable Zigbee communication method is adopted, and the toxic substance image reader 200 and the management server 400, Is required to transmit a relatively large amount of data (video data), and thus is implemented as a Wi-Fi communication method.

한편, 유독물질 영상 판독기(200)는, 상, 하, 좌, 우로 이동 및 회전이 가능하도록 마련되며, 다수의 가스 감지 센서(100) 중 어느 하나의 가스 감지 센서에서 이상 상황이 감지될 경우, 관리 서버(400)는 유독물질 영상 판독기(200)의 방향을 해당 가스 감지 센서(100)가 위치하는 영역 또는 가스 감지 센서(100)의 감지 영역으로 변위시켜 해당 영역의 영상을 촬영하도록 제어한다.Meanwhile, the toxic substance image reader 200 is provided so as to be able to move upward and downward, to the left and to the right, and when the abnormal situation is detected by any one of the plurality of gas detection sensors 100, The management server 400 shifts the direction of the toxic substance image reader 200 to a region where the gas sensing sensor 100 is located or to a sensing region of the gas sensing sensor 100 to control the photographing of the region.

또한, 유독물질 영상 판독기(200)는 자동으로 필터의 교체가 가능하도록 구현되는데, 구체적으로, 필터부(220)는 관리 서버(400)의 제어에 의해 리볼버 타입으로 필터의 교체가 가능하도록 마련된다.In addition, the toxic substance image reader 200 is configured such that the filter can be automatically replaced. Specifically, the filter unit 220 is provided such that the filter can be replaced with a revolver type under the control of the management server 400 .

여기서, 필터부(220)는, 도 2 에서와 같이, 회전 가능하도록 마련되는 원형의 프레임(222)과 프레임(222)의 둘레 상에 일정 간격으로 배치되되, 각각 상이한 파장을 분할하도록 마련되는 다수의 필터(224)와 프레임(222)에 회전 구동력을 제공하는 모터(미도시)를 포함하여 구성된다.2, the filter unit 220 includes a circular frame 222 provided to be rotatable and a plurality of filters 222 disposed at regular intervals on the periphery of the frame 222, And a motor (not shown) for providing a rotational driving force to the frame 224 and the filter 224 of the motor.

이는, 감지 대상의 변화에 따라 유독물질 영상 판독기(200)를 범용적으로 이용하기 위한 구성으로, 예를 들면, 이산화황의 파장을 분할하는 필터와 일산화탄소의 파장을 분할하는 필터를 원형 프레임 상에 설치하고, 해당 기체의 분포도를 파악할 경우, 대응되는 필터를 원형 프레임의 회전 제어(리볼버 방식)를 통해 유독물질 영상 판독기(200)의 촬영부(210)에 배치시킴으로써, 해당 유독 기체에 대한 분포도 영상을 획득할 수 있게 된다.For example, a filter for dividing the wavelength of sulfur dioxide and a filter for dividing the wavelength of carbon monoxide are installed on the circular frame. And the corresponding filter is arranged in the photographing unit 210 of the toxic substance image reader 200 through the rotation control of the circular frame (revolver system), the distribution image for the toxic gas is obtained .

또한, 본 발명에 따른 누출 가스 감지 및 분석 시스템은 가이드 레일(미도시)을 따라 유독물질 영상 판독기(200)의 설치 위치를 변위시키는 위치변위수단(미도시) 및 방향을 변위시키는 방향변위수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.In addition, the leakage gas detection and analysis system according to the present invention includes position displacement means (not shown) for displacing installation position of the toxic substance image reader 200 along a guide rail (not shown) and direction displacement means (Not shown).

즉, 가스 감지 센서(100)에서의 감지 신호에 따라, 관리 서버(400)는 유독물질 영상 판독기(200)의 위치 및 방향을 해당 가스 감지 센서(100)의 설치 위치 또는 방향으로 변위시킨 후, 해당 영역의 영상을 촬영하도록 구성됨으로써, 가스 누출의 감지가 신뢰적으로 구현될 수 있는 것이다.That is, according to the sensing signal from the gas sensing sensor 100, the management server 400 displaces the position and direction of the toxic substance image reader 200 to the installation position or direction of the gas sensing sensor 100, And the image of the region is photographed, whereby the detection of the gas leakage can be reliably implemented.

한편, 가스 감지 센서(100)와 유독물질 영상 판독기(200)와 관리 서버(400) 간의 통신에서, 감지 구성(가스 감지 센서, 유독물질 영상 판독기)의 이상 신호 감지 시, 이상 발생 감지 신호를 자신과 통신으로 연동된 각 감지 구성에 전파하도록 마련(가스 감지 센서와 유독물질 영상 판독기의 연동 및 가스 감지 센서와 관리 서버, 유독물질 영상 판독기와 관리 서버의 연동)될 수도 있는데, 이는 하나의 감지 구성에 오작동 및 작동 불능 상황에서도, 유독 폐기물(유독 가스)의 누출을 사전에 감지하도록 하기 위함이다.
On the other hand, in the communication between the gas sensing sensor 100, the toxic substance image reader 200, and the management server 400, when an abnormal signal is detected in the sensing configuration (gas sensing sensor, toxic substance image reader) (Interlocking of gas sensor and toxic substance image reader, interlocking of gas sensor and management server, toxic substance image reader and management server) (Poisonous gas) leakage even in the case of malfunction and inoperability.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 누출 가스 감지 및 분석 시스템은, 유독 가스 누출 감지를 정확하고 신뢰적으로 구현하여 유독 폐기물 누출을 신속하게 파악하여 대응할 수 있으며, 유독 가스 누출 감지를 수행하는 각 구성을 상호 연동적으로 구현함으로써, 하나의 감지 구성에 이상이 발생하더라도 누출 감지를 연속적으로 수행할 수 있다.As described above, the leakage gas sensing and analyzing system according to the present invention can accurately and reliably detect toxic gas leakage to quickly identify and respond to toxic waste leaks, and each configuration for performing toxic gas leakage detection It is possible to continuously perform leak detection even if an abnormality occurs in one sensing configuration.

또한, 영상 기반으로 가스의 누출을 감지함으로써, 직관적이고 신속한 상황 대응이 구현될 수 있으며, 유독물질 영상 판독기의 필터부를 리볼버 타입으로 구현함으로써, 필터의 교체에 따라 다양한 유독 가스 누출 감지를 수행할 수 있으며, 선택적인 가스 누출 감지 기능이 부가되므로 시스템 구축의 범용성이 증대될 수 있다.In addition, it is possible to implement intuitive and rapid situation response by detecting gas leakage on the basis of an image. By implementing the filter unit of the toxic substance image reader as a revolver type, it is possible to perform various toxic gas leak detection And the optional gas leakage detection function is added, so that the versatility of system construction can be increased.

또한, 산업시설에서 발생할 수 있는 안전사고, 대형사고의 발생을 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 가스 누출 상황을 기상 정보와 통합하여 분석 및 저장함으로써, 누출된 가스의 확산 및 분포를 예측할 수 있으며, 이에 의해, 피해 예측, 회피 경보, 추후 공공기관에서의 시설 관리 및 감시 활동에 대한 자료로 활용될 수 있다.
In addition, it is possible to drastically reduce the occurrence of safety accidents and major accidents that may occur in industrial facilities. By analyzing and storing the gas leakage situation with the weather information, it is possible to predict the spread and distribution of the leaked gas. Can be used as data on damage prediction, avoidance alarm, facility management and surveillance activities at public institutions in the future.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments and the drawings, it is to be understood that the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. Various modifications and variations may be made without departing from the scope of the appended claims.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 가스 감지 센서
200 : 유독물질 영상 판독기
210 : 촬영부
220 : 필터부
222 : 프레임 224 : 필터
230 : 영상분석부
240 : 통신부
300 : 기상탑
400 : 관리 서버
DA : 감시 대상 영역
S : 산업구조물
C : 기상 정보 제공 센터 Description of the Related Art [0002]
100: Gas sensor
200: Toxic substance image reader
210:
220:
222: Frame 224: Filter
230: Image analysis section
240:
300: Weather tower
400: management server
DA: Monitored area
S: Industrial structure
C: weather information providing center

Claims (6)

감시 대상 영역에 설치되는 다수의 가스 감지 센서;
적외선 광원을 통해 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 특정 파장 별로 분할하여 촬영 영상 내에서 대기 중에 섞인 특정 가스의 분포도를 표시하는 하나 이상의 유독물질 영상 판독기;
감시 대상 영역의 기상 상태를 파악하는 하나 이상의 기상탑; 및
상기 가스 감지 센서와 유독물질 영상 판독기 및 기상탑과 무선 통신으로 접속되어 가스 감지 센서와 유독물질 영상 판독기를 제어하며, 가스 감지 센서와 유독물질 영상 판독기와 기상탑 및 기상 정보 제공 센터로부터 전달된 정보를 기반으로 정보 분석, 상황 관리를 수행하는 관리 서버;를 포함하며,
상기 관리 서버는 상기 기상 정보 제공 센터로부터 전달된 광역 기상 정보와 기상탑으로부터 전달된 국지 기상 정보와 미리 저장된 감시 대상 영역의 지형 정보를 기반으로 감시 대상 영역에 대한 기상 정보를 모델링하고, 상기 가스 감지 센서 또는 유독물질 영상 판독기로부터 특정 가스에 대한 감지신호가 전달될 경우, 상기 모델링된 기상 정보에 따라 해당 특정 가스의 확산, 가스 농도의 변화에 대한 정보를 실시간으로 분석 및 저장하는 것을 특징으로 하는
누출 가스 감지 및 분석 시스템.A plurality of gas detection sensors installed in the monitored area;
One or more toxic material image readers for photographing an image through an infrared light source and dividing the photographed image into specific wavelengths to display a distribution of specific gases mixed in the atmosphere in the photographed image;
One or more meteorological towers for gauging the weather condition of the monitored area; And
The gas sensor is connected to the toxic substance image reader and the gas phase tower by radio communication to control the gas sensor and the toxic substance image reader. The gas sensor, the toxic substance image reader, the information transmitted from the weather tower and the weather information providing center And a management server for performing information analysis and situation management based on the management information,
The management server models the weather information of the monitored area based on the meteorological information transmitted from the meteorological information providing center, the local meteorological information transmitted from the meteorological tower, and the previously stored topographical information of the monitored area, Information on the diffusion of the specific gas and the change in the gas concentration is analyzed and stored in real time according to the modeled weather information when a sensing signal for a specific gas is transmitted from the sensor or the toxic substance image reader.
Leakage gas detection and analysis system. 제1항에 있어서,
상기 관리 서버는 분석된 상기 해당 특정 가스의 확산, 가스 농도의 변화에 대한 정보에 상기 유독물질 영상 판독기에서 획득된 영상 정보를 병합하여 가스의 확산, 가스 농도의 변화에 대한 영상 정보를 추출하는 영상처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
누출 가스 감지 및 분석 시스템.The method according to claim 1,
The management server merges the image information obtained from the toxic substance image reader into the analyzed information on the diffusion of the specific gas and the change in the gas concentration to extract the image information on the diffusion of the gas and the change in the gas concentration Further comprising a processing unit
Leakage gas detection and analysis system. 제1항에 있어서,
상기 유독물질 영상 판독기는 상, 하, 좌, 우로 이동 및 회전이 가능하도록 마련되며, 상기 다수의 가스 감지 센서 중 어느 하나의 가스 감지 센서에서 이상 상황이 감지될 경우, 상기 관리 서버는 상기 유독물질 영상 판독기의 방향을 해당 가스 감지 센서가 위치하는 영역 또는 가스 감지 센서의 감지 영역으로 변위시켜 해당 영역의 영상을 촬영하도록 제어하는 것을 특징으로 하는
누출 가스 감지 및 분석 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the toxic substance image reader is provided to be able to move and rotate up, down, left, and right, and when an abnormal situation is detected in any one of the gas detection sensors, The direction of the image reader is shifted to an area where the gas detection sensor is located or a detection area of the gas detection sensor so that the image of the corresponding area is photographed
Leakage gas detection and analysis system. 제3항에 있어서,
상기 유독물질 영상 판독기는,
특정 영역의 영상을 촬영하며, 적외선 광원을 제공하는 광원제공부분을 포함하는 촬영부;
상기 촬영부의 전단에 배치되며 상기 적외선 광원을 특정 파장 별로 분할하는 필터부;
상기 필터부 및 촬영부를 통해 획득된 영상을 분석하여 이상 상황 발생 여부를 감지하는 영상분석부; 및
상기 관리 서버와 상호 통신하기 위한 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
누출 가스 감지 및 분석 시스템.The method of claim 3,
The toxic substance image reader comprises:
A photographing unit including a light source providing part for photographing an image of a specific area and providing an infrared light source;
A filter unit disposed at a front end of the photographing unit and dividing the infrared light source by specific wavelengths;
An image analyzer for analyzing an image obtained through the filter unit and the photographing unit to detect occurrence of an abnormal situation; And
And a communication unit for communicating with the management server
Leakage gas detection and analysis system. 제4항에 있어서,
상기 필터부는 상기 관리 서버의 제어에 의해 리볼버 타입으로 필터의 교체가 가능하도록 마련되는 것을 특징으로 하는
누출 가스 감지 및 분석 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the filter unit is provided such that the filter can be replaced by a revolver type under the control of the management server
Leakage gas detection and analysis system. 제5항에 있어서,
상기 필터부는,
회전 가능하도록 마련되는 원형의 프레임;
상기 프레임의 둘레 상에 일정 간격으로 배치되되, 각각 상이한 파장을 분할하도록 마련되는 다수의 필터;
상기 프레임에 회전 구동력을 제공하는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는
누출 가스 감지 및 분석 시스템.
6. The method of claim 5,
The filter unit includes:
A circular frame provided so as to be rotatable;
A plurality of filters arranged at regular intervals on the periphery of the frame, each filter being provided to divide different wavelengths;
And a motor for providing rotational driving force to the frame
Leakage gas detection and analysis system.
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