KR20170099491A - Groundwater level monitoring of soil and oil leakage detection system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 토양의 지하수 레벨 모니터링 및 유류 누출 탐지시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a groundwater level monitoring and oil leak detection system and method for soil,
지상 및 지하의 유류저장시설에 토양오염을 방지하기 위하여, 실시간으로 유류의 누출을 탐지하고, 토양의 지하수를 실시간으로 장기간 모니터링 하여 월별, 계절별 지하수의 수위 및 예상 지하수의 흐름을 감지하여, 오염 유발시설 부지 내 오염 발생 시 토양오염 복원을 위한 기초자료로 활용하여, 적절한 정화방법의 선정 및 소요시간의 산정으로 최적의 비용으로 오염토양 정화사업을 하기 위한 최적의 솔루션을 제공하기 위한 방법에 관한 것 이다In order to prevent soil pollution on ground and underground oil storage facilities, it detects leakage of oil in real time and monitors the ground water in real time for a long time to detect the monthly and seasonal groundwater level and estimated groundwater flow, A method for providing an optimal solution for the contaminated soil remediation project at the optimal cost by selecting appropriate purification method and calculating the time required to utilize it as basic data for restoration of soil pollution in case of pollution in facilities site to be
일반적으로 유류 저장시설은 지하에 매설, 설치 운영되고 있으며, 지하저장시설일 경우, 15년에서 최장 30년 넘게 장기간 사용하는 시설이 많으므로 시설의 유지 및 매우 관리가 중요하다. In general, oil storage facilities are buried underground and installed and operated. In case of underground storage facilities, there are many facilities that are used for a long period of time from 15 years to at most 30 years.
하지만, 지하에 매설된 유류 저장시설은 시설의 상태를 육안으로 확인하기 어려운However, oil storage facilities buried underground are difficult to visually check the state of facilities
환경이므로, 시설의 유지보수 및 관리에 한계가 있으므로 시설의 부지 내 토양의 오염 관리에 매우 많은 관심을 두게 된다.Because it is an environment, there is a limit to the maintenance and management of the facility, so much attention is paid to the pollution control of the soil in the site of the facility.
부지 내 토양 오염의 원인은 지하에 보관중인 유류의 누출이 대부분을 차지하며, 지하 및 지상의 탱크 부식이나 부등침하 등에 의한 구조물의 파괴, 탱크 주유, 급유 시 연결관에서 유류누출 등 다양하게 나타 나고 있다. The causes of soil contamination on the site are mostly leakage of oil underground, and there are various manifestations such as destruction of structures due to underground and ground tank corrosion or uneven settlement, tank lubrication, oil leakage from connection pipe during lubrication have.
토양오염 조사결과 탱크의 이상으로 유류가 누출되는 경우보다 탱크의 부속 As a result of the soil contamination survey,
배관의 결함(땅속에서 장시간 사용되다 보니 토양 내 수분과 접촉하여 배관 및 배관 연결부위에서 부식)으로 인한 유류의 누출이 토양오염 발생빈도가 많은 것으로 나타났다.Defects in piping (leakage from oil due to corrosion on piping and piping connections in contact with water in the soil when used for a long time in the soil) have been found to be a frequent occurrence of soil contamination.
지하에 매설된 주유배관 및 송유관로의 노화로 인한 유류의 누출은 토양 내 지하수의 유무에 따라 오염 확산속도가 다르게 나타나며, 해당 관로의 부식으로 인한 미세한 틈으로 장시간 누출됨으로 누출 여부를 신속하게 파악하기가 어렵고, 누출 여부를 감지했을 때에는 이미 오염이 확산 된 경우가 많아 오염토양 정화 시 많은 시간과 비용이 소요됨을 알 수 있다. The leakage of oil due to the aging of the oil pipelines and oil pipelines buried in the underground appears to be caused by the presence of groundwater in the soil and the leak rate is different according to the presence of groundwater in the soil. And when it detects the leakage, the pollution has already spread. Therefore, it takes much time and cost to clean the polluted soil.
유류의 누출은 부지 내 토양오염으로만 끝나는 것이 아니라 지하수오염, 하천의 오염, 대기오염 등 다른 매체로 오염물질이 이동하여 오염을 야기시키는 원인을 제공한다. 하지만, 지하에 매설된 저장시설의 경우, 토양오염 사전예방대책의 대부분은 지하저장 시설에 제한적으로 누출 여부를 탐지할 수 있는 측정기기(센서)를 설치하여 누출 여부를 확인하고 있는 실정이다. Leakage of oil does not only result from soil contamination on the site, but it also causes pollution by causing pollutants to move to other media such as groundwater pollution, river pollution, and air pollution. However, in the case of storage facilities buried underground, most of the preventive measures for soil contamination are limited to underground storage facilities, and measurement devices (sensors) capable of detecting leaks are installed to check whether leakage occurs.
지하저장시설의 대표적인 주유소 및 저유소 등은, 유류 지하탱크 및 탱크에 연결된 부속 배관으로 이루어져 있으며, 현재 탱크의 누출 여부는 탱크의 재고를 일정시간 측정하여 재고량의 변동 유/무를 계산하여 누출 여부를 판단하며, 이중 탱크일 경우 탱크 사이의 간극에 누출 탐지 센서를 부착하여 누출을 탐지고, 주유기 및 배관은 일정공간에 센서를 설치하여 누출 여부를 탐지하고 있다. Typical underground storage facilities, such as petrol stations and petroleum refineries, consist of oil underground tanks and attached pipelines connected to tanks. The presence or absence of tanks is measured by measuring the inventory of the tanks for a certain period of time. In case of double tank, leakage detection sensor is attached to the gap between the tanks to detect leaks. Lubrication and piping are installed in a certain space to detect leaks.
상기와 같이 오염이 발생 되면 토양뿐만이 아니라 지하수도 함께 오염이 이루어지며, 오염된 부지에 대한 정화기술도 토양처리 기술과 지하수처리 기술을 함께 적용하게 되므로 큰 비용과 시간이 소요된다. If the contamination occurs as described above, not only the soil but also the ground water are polluted together. Also, the purification technology for the contaminated site is costly and time consuming because the soil treatment technology and the groundwater treatment technology are applied together.
종래에는 주기적인 토양 오염도검사를 통하여 오염 여부를 검사하여 부적합 시 정밀검사를 통한 부지 내 오염원 및 오염분포도, 오염면적을 산정하여 오염토양 정화 계획을 작성하여 실행하고 있으나, 정밀검사는 일정 시점에 오염도를 검사하므로 부지 내 토양 및 지하수의 상태를 정확하게 판단하는데 한계가 있다. In the past, periodic soil pollution survey was conducted to check for contamination. In case of nonconformity, contamination source, contamination distribution, and contamination area were calculated through detailed inspection to create a contaminated soil remediation plan. However, So there is a limit to accurately determining the state of soil and groundwater in the site.
부지 내 토양 및 지하수의 오염 여부 및 흐름을 정확하게 판단하기 위해서는 해당 부지에 복수의 관정을 설치하여 장시간 토양 및 수질을 조사하는 방법을 사용해야하므로 많은 비용과 시간이 필요하다. In order to accurately determine the pollution and flow of soil and groundwater in the site, it is necessary to use a method of surveying the soil and water quality for a long time by installing a plurality of sites on the site.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 해당 부지 내 오염유발시설 주변 및 외각에 복수의 관측정을 설치하고, 관측정내에 각종 센서를 설치하여 실시간으로 누출을 탐지하고 토양 및 지하수에 대하여 지속적으로 모니터링을 하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것 이다 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and a device for detecting a leak in real time by installing a plurality of observations in the vicinity of and around the pollution inducing facility in the site, And to provide a system and method for continuous monitoring
본 발명의 토양의 지하수 레벨 모니터링 및 유류 누출 탐지시스템은 지상 및 지하의 유류 탱크 저장시설의 오염유발시설 부지 내에 복수의 관측정을 설치하여 관측정내 지하수 레벨 및 유류 누출을 탐지할 수 있는 프로브센서부와 유수분감지센서부, 그리고 그 측정값을 저장하고 모니터링을 하며, 오염 여부를 판단하여 경보신호를 보내는 컨트롤러부를 포함하여 이루어진다. The groundwater level monitoring and oil leakage detection system of the present invention includes a probe sensor unit capable of detecting groundwater level and oil leakage in an observation facility by installing a plurality of observation wells in a pollution inducing facility site of ground and underground oil tank storage facilities A water content sensor, a controller for storing and monitoring the measured value, determining whether the sensor is contaminated, and sending an alarm signal.
프로브센서부는 관측정내 온도, 지하수위, 유류의 누출 여부 탐지, 유류누출 시 유류의 레벨을 측청하며, 유분감지센서는 관측정내 지하수가 소량 존재할 시 수분 및 유류를 탐지할 수 있는 장치이다.The probe sensor part measures the level of the oil at the observation point, the groundwater level, the detection of the oil leakage, and the oil level at the oil leak. The oil sensor is a device that can detect moisture and oil when a small amount of groundwater is present in the measurement.
상기 컨트롤러부는 마이크로프로세서와 디지털화된 회로로 설계되며, 각 센서로 전원을 공급하는 장치와, 센서와의 통신으로 지하수위 레벨 및 유류 누출 시 유류의 레벨, 유류 누출 여부의 Data를 실시간으로 저장하며, 외부 Network Interface를 통하여 원격지에서의 모니터링 및 관리를 할 수 있는 통신장치를 포함하며. 상기 컨트롤러는 기준 값을 설정하여 전송되어오는 측정값과의 차이가 있을 경우 관리자에게 경고 메시지를 전달할 수 있게 구성한다. 그리고 본 발명의 토양 및 지하수 모니터링 방법은 실시간으로 DATA를 측정하여, 각 지점의 센서별로 일, 주간, 월, 년 단위로 DATA를 저장하고, MAP Program을 사용하여 지하수의 흐름을 파악할 수 있도록 이루어진다. The controller unit is designed as a microprocessor and a digitized circuit. The controller unit stores data of groundwater level, oil level and oil leakage data in real time in communication with a sensor. And a communication device capable of monitoring and managing at a remote site through an external network interface. The controller is configured to transmit a warning message to the manager when there is a difference between the reference value and the transmitted measurement value. The soil and groundwater monitoring method of the present invention measures data in real time, stores data in units of days, weeks, months, and years for each sensor at each point, and grasps groundwater flow using a MAP program.
본 발명의 토양의 지하수 레벨 모니터링 및 유류 누출 탐지시스템 및 그 방법에 의하면 관리자가 현장 및 원격지에서 실시간으로 각 지점의 지하수 및 토양의 오염 여부를 파악할 수 있으며, 컨트롤러의 경고 메시지를 통하여 지하수 및 토양의 오염에 대하여 광범위한 지역으로의 오염 확산을 사전에 방지하고 차단할 수 있다. According to the groundwater level monitoring and oil leakage detection system and method of the present invention, the administrator can grasp the contamination of groundwater and soil at each point in real time at the site and at a remote site. Prevention and prevention of spread of pollution to a wide area against pollution can be prevented.
본 발명의 토양의 지하수 레벨 모니터링 및 유류 누출 탐지시스템 및 그 방법에 의하면 컨트롤러에 전달된 Data를 분류하여 저장하며, 사용자가 요구하는 형식으로 출력할 수 있고, 월 단위로 지하수의 흐름을 지도형태로 가공하여 출력 및 저장할 수 있도록 구성된 시스템. According to the groundwater level monitoring and oil leakage detection system and method of the present invention, the data transmitted to the controller can be sorted and stored, and the data can be output in a format requested by the user. A system configured to process, output and store.
본 발명의 토양의 지하수 레벨 모니터링 및 유류 누출 탐지시스템 및 그 방법은 기존에 유류 저장시설에 설치된 장치와 연동하여 지상 및 지하저장시설의 유류 누출로 인한 토양오염 사고를 최대한 최소화 할 수 있으며, 유류 누출 시 즉각 확인하여 대처할 수 있는 장점이 있다. The groundwater level monitoring and oil leakage detection system and method of the present invention can minimize the soil pollution accidents due to the oil leakage of the ground and underground storage facilities in cooperation with the apparatus installed in the oil storage facility, There is an advantage that it can be checked immediately and coped with.
본 명세서에 첨부되는
도 1은 본 발명의 토양의 지하수 레벨 모니터링 및 유류누출 탐지시스템의 운영에 관한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 토양의 지하수 레벨 모니터링 및 유류누출 탐지시스템의 컨트롤러부의 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명의 지하수 레벨 모니터링 및 유류의 누출 여부를 감지하는 프로브센서부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 지하수의 양이 소량 존재할 시 유류의 누출 여부를 감지하는 유/수분감지센서부의 구성도 및 설치 예의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 지하수의 레벨을 모니터링하기 위한 센서를 설치할 관측정 단면 개념도 이다. [지하수의 수질보전 등에 관한 규칙] 제6조 별표3의규정 참조.
도 6은 자기변형기술(Magnetostrictive technology)을 이용한 위치 감지 작동 원리를 설명한 참조 도면이다.
도 7은 물과 탄화수소를 구별할 수 있도록 광학 센서 및 전극성 센서의 작동 원리를 설명한 참조 도면이다.As used herein,
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating the operation of a groundwater level monitoring and oil leakage detection system of the present invention. FIG.
2 is a system block diagram of a controller of a groundwater level monitoring and oil leakage detection system of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a probe sensor unit for monitoring groundwater level and leakage of oil according to the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram and a configuration example of an oil / moisture detection sensor unit for detecting leakage of oil when a small amount of groundwater of the present invention is present.
FIG. 5 is a conceptual view of a section of an observation platform for installing a sensor for monitoring the level of groundwater of the present invention. [Regulations on Water Quality Conservation, etc. of Ground Water] See the provisions of Attachment 3 of Article 6.
6 is a reference diagram illustrating the principle of position sensing operation using magnetostrictive technology.
Fig. 7 is a reference diagram illustrating the operation principle of the optical sensor and the polarity sensor so as to distinguish between water and hydrocarbon.
다음으로, 본 발명에 따른 토양의 지하수 레벨 모니터링 및 유류누출 탐지시스템 및 그 방법의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a preferred embodiment of a groundwater level monitoring and oil leakage detection system and method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명의 토양의 지하수 레벨 모니터링 및 유류누출 탐지시스템은 도 1에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러부(11)와 복수개의 프로브센서부(12) 및 유수분 감지센서부(13)를 포함하여 이루어 진다. 1, the groundwater level monitoring and oil leakage detection system of the present invention includes a
상기 컨트롤러부(11)는 프로브센서부(12) 및 유수분 감지센서부(13)로부터 전송되어 오는 신호 Data를 수집 가공하여 저장하며, 사용자의 요구에 따라 구성된 출력 형태의 형식으로 Display Interface(22)를 통하여 실시간 모니터링과 Data Printer(16)를 이용하여 출력할 수 있으며, 일, 주간, 월, 연별로 Data를 가공하여 저장하고, RS-232 통신인터페이스(27-3)를 통하여 모니터링 PC를 이용해 관리할 수 있게 구성되며, Network Interface(24)를 통하여 인터넷망과 연동하여 원격지에서도 관리가 가능하도록 구성 된다. The
상기 프로브센서부(12) 및 유수분 감지센서부(13)는 부지 내 복수의 오염유발 지점에 관측정을 설치하여 그 내부에 프로브센서부(12) 및 유수분 감지센서부(13)를 설치한다. The
상기 프로브센서부(12)는 자기변형기술(Magnetostrictive technology)을 사용하여 관측정내 지하수의 레벨, 온도, 유류검출여부를 측정하고, 유류의 누출 시 물과 유류의 비중 차이로 인해 층이 분리되면, 프로브센서부(12)의 밸러스트(34-1)로 유류감지플로트(33)는 유류의 높이를 수분감지플로트(24)는 유류 아래에서 물의 높이를 측정하여 측정된 Data를 컨트롤러부(11)로 전송하는 신호전송부(32)로 구성되며, 컨트롤러부(11)는 전송된 Data 가공하여 유류의 누출량을 산정할 수 있게 구성된다. The
상기 유수분 감지센서부(13)는 물과 탄화수소를 구별할 수 있도록 광학 센서 및 전극성 센서의 조합으로 구성되며, 관측정 내 지하수의 양이 소량 존재할 시 설치되며, 수분 및 유류를 분리하여 감지할 수 있게 구성되며, 유류의 누출 시 신호를 컨트롤러부(11)에 전송하여 관리자로 하여금 즉각적으로 대처할 수 있게 구성된다. The water
도 5의 관측정 개념도는 표준화된 관측정 구성을 예시하나 현장 조건에 맞게 수정 보완할 수 있다. The conceptual diagram of FIG. 5 exemplifies the standardized observation configuration, but it can be modified and supplemented according to the site conditions.
11. Controller(컨트롤러부) 12. Probe Sensor부(프로브센서부)
13. Oil/Water Detection Sensor(유/수분 감지센서부)
14. Probe Sensor Cable 15. Oil/Water Detection Sensor Cable
16. Data Printer
21: CPU(중앙처리장치) 22: Disply 인터페이스(Data 표시기)
23: Data Input(Data 입력기) 24: Network 통신인터페이스(TCP/IP)
25: Oil/Water Detection Sensor 연결부
26: Probe Sensor 연결부 27-1: RS-485 통신 인터페이스
27-2: RS-485/RS-232 인터페이스 변환기
27-3: RS-232 통신 인터페이스 28: Power Supply(전원공급기)
29: Monitoring PC
31. Probe Shaft(탐짐봉) 32. Probe Head(신호전송부)
33. Product Float(유류감지플로트) 34. Water Float(수분감지플로트)
34-1. Ballast(밸러스트) 35. Temperature Sensor(온도센서)
36. Magnetostrictive Position Sensing wire(자기변형위치감지와이어)
37. Spacer Bracket(프로브고정장치)
38. End Cap(프로브마감) 39. Cable Assembly(신호전송케이블)
41. Oil/Water Detection Sensor(유/수분감지센서)
42. Oil/Water Detection Sensor Cable 43. Cable Assembly(신호전송케이블) 11. Controller (Controller section) 12. Probe Sensor section (Probe sensor section)
13. Oil / Water Detection Sensor (oil / water sensor)
14.
16. Data Printer
21: CPU (central processing unit) 22: Disply interface (data indicator)
23: Data Input 24: Network communication interface (TCP / IP)
25: Oil / Water Detection Sensor connection
26: Probe Sensor connection 27-1: RS-485 communication interface
27-2: RS-485 / RS-232 interface converter
27-3: RS-232 Communication Interface 28: Power Supply
29: Monitoring PC
31. Probe
33.
34-1.
36. Magnetostrictive Position Sensing wire
37. Spacer Bracket
38. End Cap (probe finish) 39. Cable Assembly (signal transmission cable)
41. Oil / Water Detection Sensor
42. Oil / Water
Claims (5)
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- 2016-02-24 KR KR1020160021603A patent/KR20170099491A/en not_active Application Discontinuation
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