KR20170071161A - System for detecting water leakage using 2 channel fiber-optic temperature sensor - Google Patents
System for detecting water leakage using 2 channel fiber-optic temperature sensor Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170071161A KR20170071161A KR1020150179158A KR20150179158A KR20170071161A KR 20170071161 A KR20170071161 A KR 20170071161A KR 1020150179158 A KR1020150179158 A KR 1020150179158A KR 20150179158 A KR20150179158 A KR 20150179158A KR 20170071161 A KR20170071161 A KR 20170071161A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- optical fiber
- temperature
- fiber line
- measurement point
- temperature measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 63
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/32—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/38—Investigating fluid-tightness of structures by using light
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/18—Status alarms
- G08B21/20—Status alarms responsive to moisture
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
하천을 비롯한 물이 보관되는 장소의 누수를 저렴하고 정확하게 감지할 수 있는 기술을 제공하되, 주변의 환경 정보를 바탕으로 매우 정확한 확률로 누수 포인트를 감지할 수 있는 기술을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 2채널 광섬유 온도센서를 이용한 누수 감지 시스템은, 물이 존재하는 장소에 물과 접촉되는 저면에 매설되며, 광원으로부터 광을 제공받고 광원으로부터 입사된 광으로부터 피측정물의 온도에 따라서 서로 다른 파장의 광을 반사하는 적어도 하나의 센서가 적어도 하나의 온도 측정 포인트마다 설치된 제1 광섬유라인; 수면으로부터 기설정된 높이로 이격되어 설치되며, 적어도 하나의 센서가 적어도 하나의 온도 측정 포인트마다 설치된 제2 광섬유라인; 및 제1 광섬유라인 및 제2 광섬유라인에 포함된 센서들로부터 반사된 광의 파장을 분석하여 온도 측정 포인트마다의 온도 정보를 측정하고, 측정된 온도 정보를 이용하여 적어도 하나의 온도 측정 포인트별 누수 여부를 감지하는 누수 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Provides technology that can detect water leaks at low and precise locations where rivers and water are stored, and provides technology that can detect leak points with a very accurate probability based on surrounding environmental information. A water leakage detection system using a two-channel optical fiber temperature sensor according to an embodiment of the present invention is embedded in a bottom surface in contact with water in a place where water exists and is provided with light from a light source, At least one sensor for reflecting light of different wavelengths according to temperature is provided for each of at least one temperature measurement point; A second optical fiber line installed at a predetermined height from the water surface, wherein at least one sensor is installed for each of the at least one temperature measurement point; And analyzing wavelengths of light reflected from the sensors included in the first optical fiber line and the second optical fiber line to measure temperature information for each temperature measurement point, And a leak detection unit for detecting the leaked water.
Description
본 발명은 온도 정보를 포함한 광속을 광섬유에 의하여 검출기로 유도하여 온도를 검출하는 광섬유 온도센서를 이용하여, 하천 등 물이 존재하는 장소에서 누수를 감지하는 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 정확하게 상대적 온도 변화를 감지함으로써 누수 포인트를 정확하게 감지할 수 있는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a technology for detecting leakage in a place where water such as a river exists by using an optical fiber temperature sensor for detecting a temperature by guiding a light flux including temperature information to a detector by an optical fiber, The present invention relates to a technique capable of accurately detecting a leakage point by detecting a change.
하천 등의 물이 존재하는 곳이나, 저수지, 댐 등 물을 보관하는 곳에서는, 물의 누수가 심각한 문제가 되고 있다. 이러한 물의 누수는 물이 보관되는 장소의 특성 상 육안으로 확인하는 것이 매우 어려우며, 이에 따라서 많은 비용을 들여 누수를 감지하는 센서를 장소의 전반적인 부분에 설치해야 하고 있다. 그러나 이러한 센서의 설치 비용때문에, 기본적으로 누수를 감지하는 시설이 물이 존재하는 장소에 설치된 사례는 많지 않은 실정이다.Water leakage is a serious problem in places where water such as rivers are present and where water such as reservoirs and dams are stored. Such water leaks are very difficult to visually identify due to the nature of the place where the water is stored, and accordingly, a sensor that detects leaks at a high cost is required to be installed in the entire area of the place. However, due to the installation cost of such a sensor, there are not many cases where a facility for detecting leakage is installed in a place where water exists.
물이 중요한 자원으로 인식되는 요즘, 누수에 의한 물의 손실은 큰 경제적 문제로 대두될 수 밖에 없으며, 이에 따라서 누수를 감지하는 기술에 관한 연구가 이루어지고 있다. Nowadays, water is recognized as an important resource, the loss of water due to leakage is a big economic problem. Therefore, studies on leakage detection technology are being conducted.
예를 들어 한국등록특허 1056056호 등에서는 변위 센서를 기준으로 하천 호안 시설물의 안전 관리를 수행하며, 이를 통하여 누수 등을 감지하고 있는 기술을 제시하고 있다.For example, in Korean Patent No. 1056056, safety management of a river revetment facility is performed on the basis of a displacement sensor, and a technology for sensing leakage, etc. is presented.
그러나 상기의 기존의 기술들은, 상기 언급한 바와 같이 매우 비싼 설치 비용과 함께 기본적으로 호안 시설물에 그 적용 범위가 제한되어 있어, 하천 바닥을 통한 누수 및 기타 시설물을 통한 누수 등 다양한 부분에서의 누수를 감지하기 어려운 문제점이 있다.However, the above-mentioned conventional techniques have a limited range of application to hoisting facilities with very expensive installation costs as mentioned above, so that leakage from various parts such as leakage through the bottom of the river and leakage through other facilities There is a problem that is difficult to detect.
이에 본 발명은, 하천을 비롯한 물이 보관되는 장소의 누수를 저렴하고 정확하게 감지할 수 있는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다. 특히, 주변의 환경 정보를 바탕으로 매우 정확한 확률로 누수 포인트를 감지할 수 있는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a technology capable of inexpensively and accurately detecting leakage of water, including rivers. In particular, it is an object of the present invention to provide a technology capable of detecting leakage points with a very accurate probability based on surrounding environmental information.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 2채널 광섬유 온도센서를 이용한 누수 감지 시스템은, 물이 존재하는 장소에 물과 접촉되는 저면에 매설되며, 광원으로부터 광을 제공받고 광원으로부터 입사된 광으로부터 피측정물의 온도에 따라서 서로 다른 파장의 광을 반사하는 적어도 하나의 센서가 적어도 하나의 온도 측정 포인트마다 설치된 제1 광섬유라인; 수면으로부터 기설정된 높이로 이격되어 설치되며, 상기 적어도 하나의 센서가 적어도 하나의 온도 측정 포인트마다 설치된 제2 광섬유라인; 및 상기 제1 광섬유라인 및 상기 제2 광섬유라인에 포함된 센서들로부터 반사된 광의 파장을 분석하여 상기 온도 측정 포인트마다의 온도 정보를 측정하고, 측정된 온도 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 온도 측정 포인트별 누수 여부를 감지하는 누수 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a water leakage detection system using a two-channel optical fiber temperature sensor according to an embodiment of the present invention includes a water leakage detection system embedded in a bottom surface in contact with water, At least one sensor for reflecting light of different wavelengths according to the temperature of the object to be measured from the incident light is provided for each at least one temperature measurement point; A second optical fiber line installed at a predetermined height from the water surface, the at least one sensor being installed at each of at least one temperature measurement point; And analyzing wavelengths of light reflected from the sensors included in the first optical fiber line and the second optical fiber line to measure temperature information for each temperature measurement point and measuring the temperature information of the at least one temperature measurement And a leakage detection unit for detecting whether or not the leakage occurs by point.
본 발명에 의하면, 광섬유라인을 지하에 매설하는 간단한 시공을 통하여, 하천 저면 등에서 발생하는 누수를 온도 변화량으로부터 감지하여 정확하게 예측할 수 있어, 저렴하고 정확한 누수 감지가 가능해지는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to accurately detect leakage of water generated in a river bottom or the like from a temperature change amount through a simple construction in which an optical fiber line is buried underground, thereby enabling an inexpensive and accurate leak detection.
특히, 온도 변화량 감지 시 기준 온도를 측정하는 광섬유라인과 저면의 온도를 측정하는 광섬유라인의 2채널 시스템을 적용하는 것을 통하여, 계절의 변화 및 기온의 변화에 의해서도 정확하게 온도 변화량을 감지하고, 이를 통하여 누수를 감지할 수 있는 효과가 있다.In particular, by applying a two-channel system of fiber optic lines measuring the reference temperature and fiber optic lines measuring the temperature at the time of temperature change, the temperature change can be accurately detected by the seasonal change and the temperature change, There is an effect of detecting leakage.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2채널 광섬유 온도센서를 이용한 누수 감지 시스템의 개략적인 구성도.
도 2 및 3은 본 발명의 각 실시예에 따라 광섬유 온도센서를 이용하여 온도 및 누수를 감지하는 기능의 흐름을 설명하기 위한 예.1 is a schematic diagram of a leakage detection system using a 2-channel optical fiber temperature sensor according to an embodiment of the present invention;
2 and 3 are views for explaining the flow of a function of detecting temperature and leakage using an optical fiber temperature sensor according to each embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 각 실시예에 따른 2채널 광섬유 온도센서를 이용한 누수 감지 시스템에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, a leakage detection system using a 2-channel optical fiber temperature sensor according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다. The following examples are intended to illustrate the present invention and should not be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, an equivalent invention performing the same function as the present invention is also within the scope of the present invention.
또한 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, it is to be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 “연결”, “결합” 또는 “접속” 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 “연결”, “결합” 또는 “접속”될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."
본 발명의 실시 예에서 “통신”, “통신망” 및 “네트워크”는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 상기 세 용어들은, 파일을 사용자 단말, 다른 사용자들의 단말 및 다운로드 서버 사이에서 송수신할 수 있는 유무선의 근거리 및 광역 데이터 송수신망을 의미한다.In the embodiments of the present invention, " communication ", " communication network ", and " network " The three terms refer to wired and wireless local area and wide area data transmission and reception networks capable of transmitting and receiving a file between a user terminal, a terminal of another user, and a download server.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2채널 광섬유 온도센서를 이용한 누수 감지 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram of a leakage detection system using a two-channel optical fiber temperature sensor according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 2채널 광섬유 온도센서를 이용한 누수 감지 시스템은, 제1 광섬유라인(20), 제2 광섬유라인(10) 및 누수 감지부(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.1, a leakage detection system using a two-channel optical fiber temperature sensor according to an embodiment of the present invention includes a first
제1 광섬유라인(20)은, 물(30)이 존재하는 장소에 물(30)과 접촉되는 저면, 즉 물바닥에 매설 또는 설치되며, 광원(50)으로부터 광을 제공받고 광원으로부터 입사된 광으로부터 피측정물의 온도에 따라서 서로 다른 파장의 관을 반사하는 적어도 하나의 센서(미도시)가 적어도 하나의 온도 측정 포인트(21)마다 설치된 구성을 의미한다.The first
본 발명에서 센서는 광섬유 온도센서를 의미하는 것으로, 온도 정보를 포함한 광속을 광섬유에 의하여 검출기로 유도하여 온도를 검출하는 기능을 수행한다. 상기의 예와 같이 피측정물의 온도에 따라서 반사되는 파장을 검출하여 온도를 검출하게 된다. In the present invention, the sensor means an optical fiber temperature sensor, and the light flux including the temperature information is guided to the detector by the optical fiber to detect the temperature. The temperature is detected by detecting the wavelength reflected by the temperature of the measured object as in the above example.
광섬유 온도센서는 온도측정 방법에 따라 적외선 방사검출형, 반도체 필터형(에너지 갭형) 패브리ㆍ페로형(간섭형), 형광 강도 검출형, 광로 차단형 등 5종류가 있다. 적외선 방사검출형은 물질을 구성하는 원자의 열진동에 의하여 방출되는 적외선을 다모드 광섬유에 의하여 검출기로 유도, 그 강도로부터 물체의 온도를 측정한다. 반도체 필터형은 반도체 에너지 갭이 온도와 더불어 변화하는 것을 이용하여 반도체를 투과한 빛의 강도변화에 의해 온도를 검출한다. 반도체로서 GaAs, CdTe 등이 사용된다. 패브리ㆍ페로형은 단일모드 섬유의 양단에 유전체다층 반사막을 코팅하여 광섬유 패브리ㆍ페로 에탈론을 만듦으로써 빛을 간섭시킨다. 단일 모드 광섬유의 광학적 길이가 온도에 의해서 λ/2 변화할 때마다 빛의 펄스가 나타나고, 이 빛의 펄스를 셈으로써 단일모드 광섬유의 온도, 혹은 이와 열평형에 있는 물체의 온도를 검출한다. 형광 강도검출형은 다모드 광섬유의 선단에 고정시킨 형광물질을 자외선으로 자극하면 형광을 발하지만, 이 형광 강도가 온도에 의존하는 것을 이용하여 온도를 검출한다. 광로 차단형은 송신용 다모드 광섬유와 수신용 다모드 광섬유 사이에 온도 센서(바이메탈, 자기 페라이트 등)를 삽입하여 광로를 차단함으로써 빛의 강도를 변화시켜 온도를 검출한다. 상기의 예 이외에, 모든 광섬유 온도센서가 본 발명에서 사용될 수 있을 것이다.There are five types of optical fiber temperature sensors, infrared radiation detection type, semiconductor filter type (energy gap type), ferrite type (interference type), fluorescence intensity detection type, and optical path blocking type. The infrared radiation detection type induces the infrared rays emitted by the thermal vibration of the atoms constituting the material to the detector by the multimode optical fiber, and measures the temperature of the object from the intensity. The semiconductor filter type detects the temperature by a change in the intensity of light transmitted through the semiconductor by utilizing the fact that the semiconductor energy gap changes with temperature. GaAs, CdTe or the like is used as the semiconductor. The Fabry-Perot type interferes with light by coating a dielectric multilayer reflective film on both ends of the single mode fiber to create an optical fiber fabric ferroelectric. Whenever the optical length of a single-mode fiber changes by λ / 2 by temperature, a pulse of light appears and the temperature of the single-mode fiber or the temperature of the object in thermal equilibrium is detected by measuring the pulse of this light. The fluorescence intensity detection type detects fluorescence when a fluorescent substance immobilized on the tip of a multimode optical fiber is excited by ultraviolet rays, but the temperature is detected by using the fluorescence intensity depending on the temperature. The optical path blocking type detects the temperature by changing the intensity of light by inserting a temperature sensor (bimetal, magnetic ferrite, etc.) between the transmitting multimode optical fiber and the receiving multimode optical fiber to block the optical path. In addition to the above examples, all fiber optic temperature sensors may be used in the present invention.
제2 광섬유라인(10)은, 수면으로부터 기설정된 높이로 이격되어 설치되며, 제1 광섬유라인(20)에 설치된 센서와 동일한 센서가 적어도 하나의 온도 측정 포인트(11)마다 설치된 구성이다.The second
제2 광섬유라인(10)은 기준 온도를 측정하기 위하여 설치되는 구성이다. 제1 광섬유라인(20)에서 온도 측정 포인트(11)에서 온도를 측정 시, 온도의 변화량을 바탕으로 누수를 감지하게 되는데, 물(30)을 포함한 피측정물의 온도는 시간의 변화 및 날씨의 변화에 의하여 변환될 수 있다. 이 경우, 온도의 변화가 자연적인 변화임에도 불구하고, 이와 같은 온도 변화를 누수가 발생한 것으로 판단하는 오류가 발생할 수 있다.The second
이를 방지하기 위하여, 제2 광섬유라인(10)을 설치하고 제2 광섬유라인(10)에서 측정되는 온도를 기준 온도로 설정함으로써, 자연적인 온도의 변화를 함께 고려하여 높은 정확도로 누수를 감지하게 되는 것이다.In order to prevent this, by installing the second
이와 같은 기능 수행의 정확도를 높이기 위하여, 제1 광섬유라인(20)과 제2 광섬유라인(10)은 수직선상으로 동일한 위치에 설치되고, 제1 광섬유라인(20)과 제2 광섬유라인(10)에 설정되는 온도 측정 포인트(21, 11)는 수직선상으로 동일한 위치로 설정함이 바람직할 것이다.The first
상기와 같은 기능 수행을 위해, 누수 감지부(40)는 제1 광섬유라인(20) 및 제2 광섬유라인(10)에 포함된 센서들로부터 반사된 광을 집광하고 집광된 광의 파장을 분석함으로써, 각 온도 측정 포인트(21, 11)마다의 온도 정보를 측정하고, 측정된 온도 정보를 이용하여 각 온도 측정 포인트(21)별로 누수가 발생했는지 여부를 감지하는 기능을 수행한다.In order to perform the above function, the
구체적으로, 누수 감지부(40)는, 두 가지 실시예에 해당하는 기능 수행에 의하여 누수 여부를 감지하게 된다. Specifically, the
제1 예로서, 누수 감지부(40)는 제2 광섬유라인(10)의 온도 측정 포인트(11)에서 측정된 온도와, 제1 광섬유라인(20)의 온도 측정 포인트(21)에서 측정된 온도의 차이를 온도 정보로서 연산하게 되며, 온도 정보가 각 온도 측정 포인트(21)마다 기설정된 제1 임계값을 초과하는 경우, 그 온도 측정 포인트에서 누수가 발생하는 것으로 판단하여 관리자 단말(미도시)에 누수 경보 신호를 송출할 수 있다.The
예를 들어, 누수가 발생하는 지역에서는 물이 새고 있는 것이기 때문에 피측정물로서 물바닥의 저면에서의 온도와는 많은 차이가 발생하게 된다. 이와 같은 원리를 이용하여, 온도가 다른 온도 측정 포인트에 비하여 크게 높거나 낮은 부분에서 누수가 발생한 것으로 감지하게 되는 것이다.For example, water leaks from areas where leaks occur, resulting in a large difference from the temperature at the bottom of the water bottom as the measured object. Using this principle, it is detected that the temperature is leaking at a portion that is significantly higher or lower than the other temperature measurement points.
한편 제2 예로서, 누수 감지부(40)는 기설정된 기간(예를 들어 1일) 동안 특정 온도 측정 포인트에서의 제1 예에서 연산된 정보와 동일한 정보인 온도 정보의 평균값인 제1 평균값과 상기 특정 온도 측정 포인트를 제외한 온도 측정 포인트들에서의 상기의 온도 정보의 평균값인 제2 평균값을 비교하여, 제2 평균값과 제1 평균값의 오차가 각 온도 측정 포인트마다 기설정된 제2 임계값을 초과하는 경우, 그 온도 측정 포인트에서 누수가 발생한 것으로 판단하여 관리자 단말에 경보 신호를 송출할 수 있다.Meanwhile, as a second example, the
제1 예와 제2 예의 기능 수행의 원리는 동일하나, 제2 예에서는 특정 기간 동안의 온도의 평균값의 오차를 비교함으로써, 제1 예의 기능 수행 시의 오류를 더욱 줄일 수 있다.The functions of the first and second examples are the same as those of the first example and the second example. In the second example, however, errors in the function of the first example can be further reduced by comparing the errors of the average values of the temperatures during a specific period.
이와 같은 기능 수행에 의하면, 저렴한 광섬유라인을 설치하고 이를 바탕으로 누수 발생 시의 피측정물과 물(30)에 접한 부분에서의 온도의 차이를 이용하여 누수 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 특히, 제2 광섬유라인(10)이 기준 온도를 측정하는 기능 수행을 위하여 설치되기 때문에, 자연적인 온도 변화를 고려하여 오류가 최소화된 누수 감지를 구현할 수 있는 효과가 있다.According to this function, an inexpensive optical fiber line can be installed, and it is possible to accurately determine whether or not the leakage occurs by using the temperature difference between the object to be measured and the
도 2 및 3은 본 발명의 각 실시예에 따라 광섬유 온도센서를 이용하여 온도 및 누수를 감지하는 기능의 흐름을 설명하기 위한 예이다. 이하의 설명에 있어서 도 1과 중복되는 부분에 대한 설명은 이를 생략하기로 한다.2 and 3 are views for explaining the flow of a function of detecting temperature and leakage using an optical fiber temperature sensor according to each embodiment of the present invention. In the following description, the description of the parts overlapping with those of FIG. 1 will be omitted.
먼저 도 2를 참조하면, 채널 1(제2 광섬유라인)과 채널 2(제1 광섬유라인)의 2채널의 광섬유 온도 센서 라인을 이용하여 각 온도 측정 포인트에서의 온도(100, 200)가 측정된다. 이때, 채널 1의 온도(100)와 채널 2의 온도(200)의 차이 또는 그 평균값의 오차가 임계값을 초과하는 부분(210)에서는 누수가 발생한 것으로 판단하게 된다.2, temperatures (100, 200) at each temperature measurement point are measured using two channels of optical fiber temperature sensor lines of channel 1 (second optical fiber line) and channel 2 (first optical fiber line) . At this time, it is determined that leakage occurs in the
이때 더욱 정확도를 높이기 위하여, 도 3과 같이 열선이 포함될 수 있다. 열선은, 채널 1(제2 광섬유라인)과 채널 2(제1 광섬유라인) 사이에 설치되어 열을 발생하는 기능을 수행한다. 열선의 존재에 의하여, 각 채널 및 열선에서의 온도(100, 200, 300) 정보가 측정될 것이며, 열선과 채널 1을 기준 온도로 함께 적용하게 되어, 더욱 정확하게 도 2와 같은 온도의 차이 또는 평균값의 오차가 임계값을 초과하는 부분(210)에서 누수가 발생한 것으로 판단할 수 있다.In this case, in order to further increase the accuracy, a hot line may be included as shown in FIG. The heat ray is installed between the channel 1 (the second optical fiber line) and the channel 2 (the first optical fiber line) to perform heat generation. Due to the presence of the hot line, the temperature (100, 200, 300) information in each channel and hot line will be measured and the hot line and channel 1 are applied together at the reference temperature, It can be determined that leakage occurs at the
이상에서, 본 발명의 실 시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실 시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. The codes and code segments constituting the computer program may be easily deduced by those skilled in the art. Such a computer program is stored in a computer-readable storage medium, readable and executed by a computer, thereby realizing an embodiment of the present invention. As a storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, or the like can be included.
또한, 이상에서 기재된 “포함하다”, “구성하다” 또는 “가지다” 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. It is also to be understood that the terms such as " comprises, " " comprising, " or " having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (5)
수면으로부터 기설정된 높이로 이격되어 설치되며, 상기 적어도 하나의 센서가 적어도 하나의 온도 측정 포인트마다 설치된 제2 광섬유라인; 및
상기 제1 광섬유라인 및 상기 제2 광섬유라인에 포함된 센서들로부터 반사된 광의 파장을 분석하여 상기 온도 측정 포인트마다의 온도 정보를 측정하고, 측정된 온도 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 온도 측정 포인트별 누수 여부를 감지하는 누수 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2채널 광섬유 온도센서를 이용한 누수 감지 시스템.At least one sensor embedded in a bottom surface in contact with the water in contact with water and reflecting light of different wavelengths according to the temperature of the measured object from the light received from the light source, A first optical fiber line installed for each measurement point;
A second optical fiber line installed at a predetermined height from the water surface, the at least one sensor being installed at each of at least one temperature measurement point; And
Analyzing wavelengths of light reflected from sensors included in the first optical fiber line and the second optical fiber line to measure temperature information for each of the temperature measurement points, and using the measured temperature information, And a water leakage detection unit for detecting whether or not the water leakage occurs.
제1항에 있어서,
상기 제1 광섬유라인과 상기 제2 광섬유라인은 수직선상으로 동일한 위치에 설치되며, 상기 제1 광섬유라인과 상기 제2 광섬유라인에 포함된 온도 측정 포인트는 수직선상으로 서로 동일한 위치인 것을 특징으로 하는 2채널 광섬유 온도센서를 이용한 누수 감지 시스템.The method according to claim 1,
The method according to claim 1,
Wherein the first optical fiber line and the second optical fiber line are installed at the same position on a vertical line and the temperature measurement points included in the first optical fiber line and the second optical fiber line are located at the same position on a vertical line, Leak detection system using 2 - channel optical fiber temperature sensor.
상기 누수 감지부는,
상기 제2 광섬유라인의 온도 측정 포인트에서 측정된 온도와, 상기 제1 광섬유라인의 온도 측정 포인트에서 측정된 온도의 차이를 상기 온도 정보로 연산하며, 상기 온도 정보가 각 온도 측정 포인트마다 기설정된 제1 임계값을 초과하는 경우, 그 온도 측정 포인트에서 누수가 발생하는 것으로 판단하여 관리자 단말에 경보 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 2채널 광섬유 온도센서를 이용한 누수 감지 시스템.3. The method of claim 2,
The leak detector
Calculating a difference between a temperature measured at a temperature measurement point of the second optical fiber line and a temperature measured at a temperature measurement point of the first optical fiber line as the temperature information, 1 < / RTI > threshold value, it is determined that leakage occurs at the temperature measurement point, and an alarm signal is sent to the administrator terminal.
상기 누수 감지부는,
기설정된 기간 동안 특정 온도 측정 포인트에서의 상기 온도 정보의 평균값인 제1 평균값과 상기 특정 온도 측정 포인트를 제외한 온도 측정 포인트들에서의 상기 온도 정보의 평균값인 제2 평균값을 비교하여, 상기 제2 평균값과 상기 제1 평균값의 오차가 각 온도 측정 포인트마다 기설정된 제2 임계값을 초과하는 경우, 그 온도 측정 포인트에서 누수가 발생한 것으로 판단하여 관리자 단말에 경보 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 2채널 광섬유 온도센서를 이용한 누수 감지 시스템.The method of claim 3,
The leak detector
A first average value which is an average value of the temperature information at a specific temperature measurement point for a predetermined period and a second average value which is an average value of the temperature information at the temperature measurement points excluding the specific temperature measurement point, And an alarm signal is sent to the administrator terminal when it is determined that a leak has occurred at the temperature measurement point when the error of the first average value exceeds a predetermined second threshold value for each temperature measurement point Leak detection system using temperature sensor.
상기 제1 광섬유라인과 상기 제2 광섬유라인 사이에 설치되어 열을 발생하는 열선;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2채널 광섬유 온도센서를 이용한 누수 감지 시스템.
3. The method of claim 2,
And a heat line provided between the first optical fiber line and the second optical fiber line to generate heat. 2. The leakage detection system using the two-channel optical fiber temperature sensor according to claim 1,
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150179158A KR101757262B1 (en) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | System for detecting water leakage using 2 channel fiber-optic temperature sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150179158A KR101757262B1 (en) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | System for detecting water leakage using 2 channel fiber-optic temperature sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170071161A true KR20170071161A (en) | 2017-06-23 |
KR101757262B1 KR101757262B1 (en) | 2017-07-12 |
Family
ID=59283406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150179158A Active KR101757262B1 (en) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | System for detecting water leakage using 2 channel fiber-optic temperature sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101757262B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220113217A1 (en) * | 2017-12-28 | 2022-04-14 | Phyn Llc | Egress point localization |
KR102736027B1 (en) * | 2024-02-20 | 2024-12-03 | 청정테크주식회사 | Pipe monitoring system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3780476B2 (en) * | 2000-08-25 | 2006-05-31 | 株式会社日立製作所 | Optical fiber temperature measurement device and heat medium leak detection device |
JP2003028979A (en) * | 2001-07-13 | 2003-01-29 | Hitachi Ltd | Water leak detector |
JP5018324B2 (en) * | 2007-08-07 | 2012-09-05 | 株式会社大林組 | Water leakage monitoring system for water shielding material and water shielding wall |
-
2015
- 2015-12-15 KR KR1020150179158A patent/KR101757262B1/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220113217A1 (en) * | 2017-12-28 | 2022-04-14 | Phyn Llc | Egress point localization |
KR102736027B1 (en) * | 2024-02-20 | 2024-12-03 | 청정테크주식회사 | Pipe monitoring system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101757262B1 (en) | 2017-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6876786B2 (en) | Fiber-optic sensing system for distributed detection and localization of alarm conditions | |
US7628531B2 (en) | Methods and apparatus for dual source calibration for distributed temperature systems | |
CN101246026B (en) | Method and device for optical sensor inquiry system | |
US20160168980A1 (en) | Dual-ended distributed temperature sensor with temperature sensor array | |
CN102313568B (en) | The distribution type optical fiber sensing equipment that a kind of Brillouin and Raman detect simultaneously | |
CA2851854C (en) | Time division multiplexing (tdm) and wavelength division multiplexing (wdm) fast-sweep interrogator | |
US11703397B2 (en) | Optical fiber identification and distance measurement | |
CN108398211B (en) | Distributed optical fiber water leakage sensor based on external source positioning and water leakage detection method | |
CA2646312C (en) | Dual source calibration for distributed temperature systems | |
CN102506916B (en) | Distributed sensor network using weak reflection fiber Bragg grating (FBG) and precise positioning method of each FBG | |
KR101757262B1 (en) | System for detecting water leakage using 2 channel fiber-optic temperature sensor | |
KR101845252B1 (en) | System for detecting water leakage using temperature detecting function of fiber-optic temperature sensor | |
US20230324235A1 (en) | Optical fiber identification and distance measurement | |
Kim et al. | Temperature monitoring techniques of power cable joints in underground utility tunnels using a fiber Bragg grating | |
JP2018514960A (en) | Method and apparatus for detecting shared risk link groups | |
US10254156B2 (en) | Active error correction in an optical sensor system | |
CN110375780A (en) | The method of the disconnected fine continued access measurement of OFDR | |
CN116907771A (en) | Pipeline leakage monitoring device and monitoring method for HVDC converter valve water cooling system | |
KR101750743B1 (en) | System for detecting water leakage using fiber-optic temperature sensor | |
KR102036260B1 (en) | Submergence detection sensor using optical fiber grating | |
US7382945B1 (en) | Radiological sensor systems and methods | |
Wang et al. | Chaotic correlation optical fiber liquid level sensor | |
CN210243096U (en) | Water seepage detection system for optical cable splice closure | |
JP6294858B2 (en) | Optical fiber core inspection apparatus and method | |
CN203365019U (en) | Distributed type optical fiber temperature measuring device with high stability |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20151215 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20161220 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20170621 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20170706 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20170706 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20200706 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20210615 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20220531 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240430 Start annual number: 8 End annual number: 8 |