KR20180060978A - The light buoy with hydrogen gas explosion prevention - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 등부표의 축전지를 충전하는 과정에서 발생하는 수소가스에 의하여 등부표 및/또는 축전지함이 폭발하는 것을 방지할 수 있는 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리시스템에 관한 것이다. 본 발명은 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원의 "2016년도 경제협력권산업육성사업 창의융합 R&D"으로 수행된 연구결과이다.The present invention relates to a management system for a maritime part equipped with a hydrogen gas explosion prevention function, and more particularly, to a maritime part management system for preventing explosion of a light buoy and / or a battery cell by hydrogen gas generated in charging a battery of a light- And more particularly to a management system for a maritime part equipped with a hydrogen gas explosion prevention function. The present invention is a result of research conducted by the Ministry of Commerce, Industry and Energy and the Korea Industrial Technology Development Agency under the "Fusion R & D of Business Development Projects for Economic Cooperation in 2016".
해상에는 바다의 경계선이나 지형지물이 없기 때문에 육안으로 위치를 파악하는 것이 쉽지가 않다. 그렇기 때문에 해상에는 어망의 위치나 해상의 경계선 또는 항로를 안내할 수 있는 간이 등대를 부표를 이용하여 설치하게 된다.Since there are no sea boundaries or features on the sea, it is not easy to locate with the naked eye. For this reason, a buoy is installed on the sea for a lighthouse that can guide the position of the fishing net, the boundary of the sea, or the route.
한편, 부표에는 야간에 전등을 밝히거나 갈매기를 쫓기 위하여 스피커를 설치하는 등 다양한 전기장치가 구비되어야 하며, 이러한 전기장치를 구동하기 위하여 축전지가 구비될 필요가 있다. 일반적으로, 등부표에 구비되는 축전지는 태양광패널에 의하여 자체발전하면서 여기서 생성되는 전기를 저장하는 방식으로 운용되는데, 태양광발전을 통하여 축전지를 충전하는 과정에서 수소가스가 발생하게 된다. 등부표에 설치되는 축전지는 바닷물로부터 안전하게 보호하기 위하여 밀폐된 구조로 만들어지는데, 이러한 구조에서 내부에서 수소가스가 발생하여 축적되는 경우에 상기 수소가스가 폭발하는 사고가 발생하는 경우가 많다.On the other hand, a variety of electric devices must be provided in the buoy, such as lighting a lamp at night or installing a speaker to chase gulls. In order to drive such electric devices, it is necessary to provide a battery. Generally, a battery included in a light-guide plate operates in a manner of storing electricity generated by a solar panel while generating electricity. Hydrogen gas is generated in the process of charging the battery through solar power generation. The battery installed in the light guide is made of a closed structure in order to safely protect it from seawater. In such a structure, when the hydrogen gas is generated and accumulated in the inside, the hydrogen gas often explodes.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에 다양한 축전지 가스 배출 방법이 제시되었다. 종래기술에 따른 축전지 내부의 가스 배출 장치에 관한 종래기술로 대한민국 공개특허 제2012-0007380호, 대한민국 등록특허 제10-1268296호, 대한민국 등록특허 제10-1268294호 등이 있다. 이들 종래기술은 전술하여 설명한 바와 같이 축전지가 충전되는 과정에서 발생하는 수소가스를 배출하기 위하여 축전지케이스에 가스를 배출할 수 있는 캡을 구비하고 있다.To solve these problems, various battery gas discharge methods have been proposed. Korean Unexamined Patent Publication No. 2000-0007380, Korean Registered Patent No. 10-1268296, Korean Registered Patent No. 10-1268294, and the like are disclosed in the prior art relating to the gas discharge device inside the battery according to the prior art. These conventional technologies have a cap for discharging gas to the battery case to discharge the hydrogen gas generated in the process of charging the battery as described above.
그러나 종래기술들은 축전지함에 수소가스를 배출할 수 있는 구조를 적용할 뿐 구체적으로 축전지가 얼마나 충전되고, 언제 가스가 주로 발생하여 문제가 되는지 등을 알 수가 없는 한계가 있다. 이처럼 단순히 가스 배출 구조만 구비하는 경우에는 상기 가스배출구조에 문제가 생기더라도 관리자가 알 수가 없으며, 관리자가 인식하지 못하는 상태에서 계속해서 가스가 충전되다 보면 축전지가 폭발할 수 있는 문제가 있다. 따라서 축전지에서 발생하는 수소가스의 양을 실시간으로 측정하여 대응할 수 있도록 하는 기술이 있다면 능동적인 대응이 가능 할 것이다.However, in the related art, there is a limit in that it is not possible to know how much the battery is charged, when the gas is generated mainly, and the like, although the structure that can discharge hydrogen gas is applied to the battery chamber. In the case where the gas discharge structure is merely provided as described above, even if a problem arises in the gas discharge structure, the manager can not know, and if the gas continues to be charged in a state that the manager can not recognize, there is a problem that the storage battery may explode. Therefore, if there is a technology to measure the amount of hydrogen gas generated in a battery in real time, it will be possible to actively respond.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 등부표에 설치되는 축전지에 수소가스센서를 구비하여 상기 축전지 내부의 수소가스 양을 실시간으로 측정하고, 축전지의 내부에서 수소가스의 양이 일정수준 이상이 되면 가스펌프를 이용하여 수소가스를 배출하여 축전기 내부에 수소가스가 채워지는 것을 방지할 수 있는 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a hydrogen gas sensor in a battery provided on a light- An object of the present invention is to provide a management system for a maritime part equipped with a hydrogen gas explosion prevention function capable of discharging hydrogen gas using a gas pump to prevent the hydrogen gas from being filled in the inside of the capacitor.
상기의 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서의 본 발명은, 태양광패널 또는 풍력발전기 중 어느 하나를 포함하여 구성되는 발전부와, 상기 발전부에서 생산되는 전기에너지를 충전하여 저장하는 축전지와, 육상의 기지국과 CDMA통신으로 통신하는 통신부와, 자이로센서 또는 레인센서를 포함하도록 구성되어 부력체가 흔들리거나 비가 오는지를 측정하는 상태감지센서와, 가스펌프가 구비되어 상기 축전지에서 발생하는 수소가스를 배출하는 가스배출부와, 축전지수납부의 내부에 설치되어 수소가스의 농도를 측정하는 가스센서 및 상기 발전부와 축전지와 통신부와 상태감지센서와 가스배출부와 가스센서와 통신하면서 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 장치에 있어서, 상기 수소센서는 연속적으로 또는 주기적으로 축전지수납부 내부의 수소가스농도를 측정하고, 상기 통신부는 상기 가스센서에서 측정된 수소가스 농도에 대한 데이터 값을 육상의 서버로 전송하거나 상기 서버로부터 상기 수소가스 농도에 대한 데이터 값을 분석하여 산출된 밸브점검배기시간을 수신하며, 상기 가스배출부는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 수소센서에서 측정된 상기 축전지수납부 내부의 수소가스 농도가 1차 위험농도에 도달하거나 2차 위험농도에 도달하거나 밸브점검배기시간에 해당하는 경우 중 어느 하나에 해당하면 펌프를 가동하여 상기 축전지수납부 내부의 수소가스를 배출하며, 상기 제어부는 상기 가스배출부가 정상적으로 작동하는지를 점검하기 위하여 상기 가스배출부를 주기적으로 작동시켜서 점검하되, 상기 가스배출부를 점검하기 위한 작동은 상기 밸브점검배기시간 중에 상기 상태감지센서에서 측정된 값인 안정상태인 경우에 실시하는 것을 특징으로 한다.The present invention as a technical means for solving the above problems is characterized in that it comprises a power generation unit including any one of a solar panel or a wind power generator, a storage battery for storing and storing electric energy produced by the power generation unit, A communication unit communicating with the base station through CDMA communication, a state detection sensor configured to include a gyro sensor or a rain sensor and measuring whether the buoyant body is shaking or raining, and a gas pump provided with a gas discharging hydrogen gas generated in the accumulator And a controller for controlling the communication between the power generation unit, the storage battery, the communication unit, the state detection sensor, the gas discharge unit, and the gas sensor, Wherein the hydrogen sensor has a function of preventing hydrogen gas explosion, The communication unit measures the concentration of hydrogen gas measured in the gas sensor on a continuous basis or periodically and transmits the data value of the measured hydrogen gas concentration to the server on the shore or the data on the hydrogen gas concentration And the gas discharge unit is configured to receive the hydrogen gas concentration measured by the hydrogen sensor and reach the first dangerous concentration or the second danger The control unit activates the pump to discharge the hydrogen gas inside the storage index storage unit, and the control unit controls the gas discharge unit so as to check whether the gas discharge unit is operating normally or not, The gas discharge portion is inspected periodically to check the gas discharge portion For operating is characterized by embodiment in the case where the value of the steady-state measured by the status detection sensor in said check valve exhaust time.
본 발명에 따른 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리시스템에 의하면 등명기에 구비된 축전지에 수소가스가 일정수준 이상 채워지는 것을 방지하여 상기 축전기 또는 등명기가 구비된 부의가 폭발하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리시스템은 실시간으로 축전지 내부의 수소양을 측정하여 배기펌프에 이상이 있는지 여부를 확인할 수 있다는 이점이 있다.According to the management system for a maritime part equipped with the hydrogen gas explosion-proofing function according to the present invention, it is possible to prevent the hydrogen gas from being filled in the storage battery provided in the name lamp, There is an advantage to be able to. In addition, the management system of the maritime part equipped with the hydrogen gas explosion preventive function according to the present invention has an advantage that it can check whether the exhaust pump is abnormal or not by measuring the hydrogen concentration inside the battery in real time.
도 1은 본 발명에 따른 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 시스템이 적용되는 등부표의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리방법을 나타내는 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a light-guide table to which a management system for a maritime part having a hydrogen gas explosion-preventing function according to the present invention is applied; FIG.
2 is a view showing a configuration of a management system for a maritime part equipped with a hydrogen gas explosion prevention function according to the present invention.
3 is a flowchart showing a method for managing a maritime area equipped with a hydrogen gas explosion prevention function.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 시스템이 적용되는 등부표의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 시스템의 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리방법을 나타내는 순서도이다.FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a light is applied to a management system for a maritime part having a hydrogen gas explosion prevention function according to the present invention. FIG. 3 is a flowchart showing a management method of a maritime part equipped with a hydrogen gas explosion prevention function. FIG.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 수소가스 폭발 방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 시스템은 전등부(30), 상기 전등부(30)에 전원을 공급하는 축전지(77), 상기 축전지(77)를 충전하는 발전부(50), 상기 축전지(77) 내부에서 발생하는 수소가스를 외부로 배출하는 가스배출부(100) 및 상기 축전지(77) 내부의 수소가스농도를 측정하는 수소센서(73)를 포함하여 구성된다.1 and 2, a management system for a maritime part equipped with a hydrogen gas explosion-proof function according to the present invention includes a
등부표(10)는 해상에 설치되어 지나가는 선박에게 해상의 경계나 운행로를 안내하는 것으로, 일반적으로 부력체를 구비하여 상부에 전등부(30)를 구비한 타워형태로 구성된다. 부력체의 하부에는 무게추(미도시)를 구비하여 등부표(10)가 바람이나 파도에 의하여 쓰러지거나 기울어지지 않도록 한다. 등부표(10)의 구체적인 형상은 필요에 따라 다양하게 설계될 수 있으며, 등부표(10)의 형상이나 구조는 본 발명의 권리범위를 해석하는데 영향을 미치지 않는다.The light-guide table 10 guides a maritime boundary or a running route to a ship which is installed on the sea, and is generally configured as a tower having a buoyant body and a
전등부(30)는 등부표(10)의 타워 상부에 구비되어 특히 야간에 불빛을 발산하면서 주변을 지나는 선박이 쉽게 인지할 수 있도록 한다. 축전지(77)는 일반적으로 부력체의 내부에 구비되며, 구체적으로는 부력체의 상부에 축전지수납부(70)를 구비하여 상기 축전지수납부(70)에 충전용 축전지(77)를 장착하고 상기 축전지수납부(70)의 내부로 바닷물이나 빗물 등이 유입되는 것을 방지하기 위하여 커버(75)로 밀봉하는 구조로 이루어진다. 등부표(10)는 별도로 구비되는 태양광패널이나 풍력발전기와 같은 발전부(50)에서 만들어지는 전기를 충전하여 저장하게 되는데, 이 과정에서 수소가스가 발생하여 축전지수납부(70)의 내부를 채우게 된다. 축전지수납부(70)의 내부에서 발생하는 수소가스는 외부로 적절히 방출해 주지 않으면 태양열 등에 의하여 가열되어 폭발하는 경우가 있기 때문에 가스배출부(100)를 구비하여 적절히 배출해 주어야 한다. 이러한 이유로 축전지수납부(70)에는 대부분 가스배출부(100)가 구비하고 있다.The
발전부(50)는 축전지에 저장할 전기를 생산하는 역할을 한다. 등부표(10)는 육지에서 멀리 떨어진 해상에 설치되는 경우가 많고, 해상에는 선박 등이 수시로 지나다니기 때문에 육상에서 전선을 연결하여 직접 전력을 공급하기가 어렵다. 그리고 등부표(10)에 장착할 수 있는 축전지(75)의 용량도 부력체의 부력 등을 고려하여야 하기 때문에 한계가 있으며 축전지(75)를 수시로 교체하는 방법으로 사용하기도 곤란하다. 따라서 대부분의 등부표(10)는 자체적으로 구비된 발전부(50)를 구비하여 직접 전기를 생산하여 사용하는 구조로 이루어지게 된다. 발전부(50)는 태양광패널이나 풍력발전기 등 공지의 자가발전방식이 주변환경 등을 고려하여 선택적으로 적용된다. 발전부(50)는 공지의 기술을 적용하는 것으로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
가스배출부(100)는 축전지수납부(70)의 내부에서 발생하는 수소가스를 배출하는 것으로, 본 발명에 따른 수소가스 폭발방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 시스템은 가스배출부(100)로 펌프(71)가 구비된 전자식 가스배출부가 적용된다. 종래의 등부표는 대부분 기구식 가스배출구가 적용되어 축전지 내부의 압력이 일정한 압력이 되면 그 압력에 의하여 노즐이나 밸브가 열리면서 수소가스가 배출되는 구조이거나 축전지 내부와 외부가 항시 소통하도록 구성되어 내부에서 발생하는 가스가 수시로 배출될 수 있도록 하였다. 그러나 해상에 설치되는 등부표는 비바람이나 거센 파도 등과 같은 자연환경에 항시 노출되어 있기 때문에 기구식 가스배출장치의 경우 오히려 오작동을 하거나 바닷물이 내부로 유입되는 경우가 많다. 즉, 내부압력을 이용하여 밸브나 노즐이 열리는 방식은 상기 밸브나 노즐부위 중 외부와 접촉하는 부위의 전부나 일부가 필연적으로 바닷물에 노출될 수 있는 구조가 된다. 따라서 바닷물에 노출된 일부 구성이 부식하거나 이물질이 유입되면서 필요한 시기에 정상적으로 작동하지 못하는 경우가 있다. 그리고 내외부가 항시 연통되는 구조는 외부의 바닷물이 유입되지 않도록 하기 위하여 연통되는 경로를 꼬거나 유입구에 차폐구조를 구비하는 등의 특별한 구조가 적용되는데, 이러한 구조는 바닷물을 완벽하게 차단하는 것이 불가능하다. 특히, 기구식 가스배출장치는 수소가스의 농도가 장기간 정상적으로 유지되어 가스배출부가 장시간동안 사용되지 않는 경우에 오작동의 위험성이 더욱 커지게 된다.The
또한, 상기와 같은 종래기술은 축전지에서 발생하는 수소가스의 양이나 발전용량 또는 발전시간대별 발생량 등에 관한 고려 없이 단순히 일정압력이 되면 가스가 배출되도록 하는 구조의 가스배출부를 구비하기 때문에 주변온도와 날씨 및 수소가스의 농도에 따른 능동적인 대응이 부족하여 가스배출부가 설치되었음에도 등부표가 폭발하는 경우가 있다.In addition, since the conventional technology as described above is provided with the gas discharging unit that discharges the gas when the pressure is simply a certain pressure without considering the amount of the hydrogen gas generated in the battery, the generation capacity, And the active countermeasures according to the concentration of the hydrogen gas are insufficient, so that the light buoy may explode even though the gas discharge unit is installed.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 수소가스 폭발방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 시스템의 내부 구성은 발전부(50), 전등부(30), 축전지(75), 통신부(60), 상태감지센서(40) 및 제어부(90)를 포함하여 구성될 수 있다.2, an internal configuration of a maritime part management system equipped with a hydrogen gas explosion prevention function according to the present invention includes a
발전부(50)는 전술하여 설명한 바와 같이 태양광패널 및/또는 풍력발전기가 적용되며, 필요에 따라 MPPT (maximum power point tracker), 전력제어기, 컨버터 등이 구비될 수도 있다. 상기와 같은 구성은 발전기나 충전기 및 전등부 등을 구동시키는 장치에서 일반적으로 사용될 수 있는 공지의 구성이다. 축전지(75)는 발전부(50)에서 생산된 전기에너지를 충전하며, 전등부(30)는 상기 발전부(50)에서 생산된 전기에너지 또는 축전지(75)에 저장되어 있는 전기에너지를 이용하여 야간이나 우천시에 불빛을 발산한다. 발전부(50)의 구성이나 전등부 및 축전지는 공지의 구성으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
한편, 축전지(75)에는 전자식 가스펌프(71)가 구비되어 수소가스를 배출하는 가스배출부(100)와 축전지수납부(70)의 내의 수소가스농도를 측정하는 수소센서(73)가 구비될 수 있다. 그리하여 축전지수납부(70) 내의 수소가스농도가 일정수준 이상이 되면 가스배출부(100)가 작동하여 축전지수납부 내의 수소가스를 외부로 배출하도록 한다. 본 발명에 따른 수소가스 폭발방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 시스템은 전술하여 설명한 바와 같이 전자식 가스배출기가 적용된다. 그러나 전자식 가스배출기도 부식이나 전자장치의 오류 등에 의하여 필요한 시기에 정상적으로 작동이 되지 않을 수 있다. 이를 위하여 본 발명의 가스배출부(100)는 주변환경을 감지하여 적절한 조건에서 주기적으로 가스배출부(100)를 구동시켜 축전지수납부(70) 내의 수소가스를 주기적으로 배출하면서 상기 가스배출부(100)가 정상적으로 작동하는지를 점검하도록 구성된다. 가스배출부(100)를 점검하기 위한 밸브의 구체적인 동작방법에 관해서는 후술하여 설명한다. 전기에너지에 의하여 구동되는 펌프식 가스배출부와 수소가스의 농도를 측정하는 수소센서는 공지의 구성으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
제어부(90)는 본 발명에 따른 수소가스 폭발방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 시스템의 각 구성을 제어하는 것으로, 발전부(50)의 발전, 축전지(75)의 충전, 수소센서(73)로부터 수신되는 수소 농도를 이용하여 가스배출부(100)의 동작, 전등부(30)이 가동 등을 제어한다. 그 외에도 본 발명에 따른 수소가스 폭발방지기능이 구비된 해상용 부의 관리시스템의 구동에 필요한 다양한 구성을 직·간접적으로 제어하는 역할을 한다.The
본 발명에 따른 수소가스 폭발방지기능이 구비된 해상용 부의 관리시스템은 주변의 환경을 감지하는 상태감지센서(40)와 육상의 기지국과 통신하는 통신부(60)가 더 구비될 수 있다. 상태감지센서(40)는 부력체가 파도에 의하여 흔들리거나 비가 오는지를 측정하는 센서로 구성되며, 필요에 따라서는 주변환경의 변화를 감지하는 풍속센서나 온도센서 등이 추가로 구비될 수도 있다. 상기와 같은 구성의 센서에는 자이로센서와 가속도센서 또는 레인센서 등과 같은 공지의 다양한 구성이 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 상태감지센서는 해상에 설치된 등명기(10)의 주변환경이 안정적인지를 점검하여 밸브점검배기를 하기에 적합한지를 판단하기 위한 것이다. 밸브점검배기에 관해서는 후술하여 설명한다.The management system of the maritime part equipped with the hydrogen gas explosion-proofing function according to the present invention may further include a
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 수소가스 폭발방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 시스템은 먼저 축전지수납부(70)의 내측에 설치된 수소센서(73)가 주기적으로 또는 항시 축전지수납부(70) 내의 수소가스 농도를 측정하는 것을 기준으로 구동된다. 수소센서(73)는 시간대별, 날짜별 또는 계절별로 축전지를 충전하는 과정에서 발생하는 수소가스의 농도를 측정하여 그 데이터 값을 통신부(60)를 이용하여 육상기지국에 전송한다. 이때, 필요에 따라서는 상태감지센서(40)에서 측정된 주변의 온도 등의 값도 함께 전송될 수도 있다. 통신부(60)는 다양한 통신수단이 적용될 수 있으나 바람직하게는 CDMA통신이 적용된다.3, a management system for a maritime part having a hydrogen gas explosion-proof function according to the present invention is characterized in that a
육상기지의 서버(미도시)는 수소센서(73)에서 측정된 수소 농도의 발생에 관한 데이터 값이 수신되면 서버에서는 상기 데이터 값을 분석하여 수소가스의 발생이 가장 활발한 시점을 산출하여 다시 등부표(10)의 제어부(90)로 전송하고, 상기 제어부(90)에서는 후술하여 설명할 밸브점검배기를 할 때 수소가스의 발생이 가장 활발한 시간대를 이용하여 배기기능과 점검기능의 효율을 극대화한다. 수소가스의 발생이 가장 활발한 시간대는 밸브점검배기시간이 되어 후술하여 설명할 밸브배기점검을 하는데 활용된다. 밸브점검배기에 관해서는 후술하여 설명한다. 그 외에 서버로 수신된 각종 데이터 값은 축전지를 충전하는 과정에서 수소가스가 발생하는 비율과 가장 활발하게 발생하는 조건 등의 연구에 활용되어 기구식 가스배출기를 설계하는데 활용될 수도 있고, 축전지를 충전하는 조건을 설계하는데도 활용할 수 있을 것이다.When a data value related to the occurrence of the hydrogen concentration measured by the
한편, 전술하여 설명한 바와 같이 수소센서(73)를 이용하여 축전지수납부(70) 내의 수소가스 농도를 측정하는 것은 연속적으로 또는 주기적으로 계속해서 진행되는데, 이 과정에서 축전지수납부(70) 내의 수소가스농도가 위험농도에 도달되면 가스배출부(100)를 구동시켜 수소가스를 배출한다. 위험농도는 수소가스가 폭발하는 임계점을 기준으로 정해진다. 예를 들어, 수소가스가 폭발하기 위한 임계점에 한참 못 미치는 농도이지만 수소가스의 농도가 일정수준 이상이 되는 점을 1차 위험농도로 정하여 상기 1차 위험농도가 되면 가스배출부(100)를 가동시켜 수소가스를 배출한다. 그리고 수소가스가 폭발할 수도 있는 임계농도보다 10~20% 낮은 수준의 농도를 2차 위험농도로 정하여 상기 2차 위험농도에 도달하면 충전을 즉시 중지하고 가스배출부(100)를 통하여 축전지수납부(70) 내의 수소가스를 배출하면서 동시에 통신부(60)를 이용하여 관리자의 단말기를 해당 사실을 통보한다. 2차 위험농도에 도달하였다는 것은 수소가스의 발생이 지나치게 많거나 가스배출부(100)의 작동이 원활하지 않을 가능성이 높다는 것이기 때문에 관리자는 즉시 작업자를 파견하여 상태를 점검할 수 있도록 한다.On the other hand, as described above, the measurement of the hydrogen gas concentration in the storage
한편, 본 발명에 따른 수소가스 폭발방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 시스템은 전술하여 설명한 위험농도를 측정하여 수소가스를 배출하는 과정과는 별도로 가스배출부(100)의 동작을 주기적으로 점검하기 위한 밸브점검배기과정을 더 구비할 수 있다. 밸브점검배기과정은 상태감지센서(40)를 이용하여 등부표(10)의 상태가 안정적인 상태일 때 주기적으로 가스배출부(100)를 동작시켜 축전지수납부(70) 내의 가스를 배출시키면서 가스배출부(100)가 정상적으로 동작하는지를 점검하는 과정을 말한다.Meanwhile, the management system for a maritime part equipped with the hydrogen gas explosion-proof function according to the present invention may be configured such that the operation of the
밸브점검배기과정은 가스배출부(100)의 작동이 정상적으로 진행되는지를 평상시게 주기적으로 점검하기 위하여 상기 가스배출부(100)를 주기적으로 작동시켜보는 것으로, 상태감지센서(40)를 이용하여 등부표(10)의 상태를 먼저 점검하는 것으로 시작된다. 즉, 등부표(10)에 설치된 자이로센서(gyro sensor)나 가속도센서(acceleration sensor) 및 레인센서(rain sensor) 등을 이용하여 파도가 심한지 여부를 점검한다. 그런 후에 자이로센서 등에 의하여 등부표가 심하게 흔들리는 경우에는 파도가 심하게 치는 것으로 판단하여 밸브점검배기를 보류한다. 그리고 레인센서에서 비가 오는 것으로 감지되는 경우에도 밸브점검배기를 보류한다. 가스배출부(100)를 구동하여 수소가스를 배출시키는 것은 가스배출부(100)를 개방하여 축전지수납부(70)의 일부를 외부와 연통하여 개방하는 것이기 때문에 악천후에서 진행할 경우에 외부의 바닷물이나 빗물이 유입될 우려가 있다. 따라서 밸브점검배기는 등부표(10)가 안정상태일 때 실시되도록 하며, 여기서 등부표가 안정상태라는 것은 상태감지센서를 통하여 등부표의 흔들림이 미리 정해진 일정수준 이하이고 비가 내리지 않는 경우를 말한다. 이때 안정상태를 결정하는 기준이 되는 수치는 필요에 따라 다양하게 결정된다.The valve check exhausting process periodically operates the
밸브점검배기와는 무관하게 축전지수납부(70) 내부에 수소가스가 일정농도 이상이 되는 경우에 전술하여 설명한 위험농도를 측정한 수소가스 배출과정은 정상적으로 진행한다. 일반적으로 파도가 심하거나 비가 오는 경우에는 발전부(50)에서 전력을 생산하기 어렵기 때문에 충전도 중지되거나 약하게 진행된다. 따라서 이러한 환경조건에서는 축전지수납부(70) 내에서 수소가스의 발생이 적어서 수소가스의 농도가 올라가는 경우도 드물다. 그러나 주변환경이 열악하더라도 축전지수납부(70) 내의 수소가스농도가 위험농도에 도달하면 수소가스를 배출할 필요가 있기 때문에 위험농도를 감지하여 수소가스의 농도가 미리 정해진 기준에 도달하면 가스배출부(100)를 가동하여 상기 수소가스를 배출하여야 한다. 이는 악천후에서 가스배출부(100)를 개방하여 발생하는 손실(축전지수납부로 빗물이나 바닷물이 유입되거나 가스배출부의 수면이 단축되는 것)보다 수소가스가 폭발하여 발생하는 손실이 훨씬 크기 때문이다.The hydrogen gas discharge process of measuring the dangerous concentration as described above proceeds normally when the hydrogen gas reaches a certain concentration or more in the storage
한편, 밸브점검배기과정에서는 미리 정해진 일정한 주기로 가스배출부(100)의 밸브를 여닫으면서 상기 가스배출부(100)가 정상적으로 작동하는지를 점검하기 때문에 자연스럽게 내부의 수소가스도 배출되게 된다. 그런데 밸브점검을 위한 배기는 특정한 시점에 하여 하는 것은 아니며 매우 자주 할 필요도 없기 때문에 가능하면 수소가스의 발생이 많은 타이밍에 진행하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the valve check exhausting process, the valve of the
예를 들어, 하루에 1~2회 또는 일주일에 1~2회의 주기로 밸브점검배기를 하도록 설정하였고, 수소가스의 발생이 오후 1~2시 사이에 왕성하게 진행되는 경우에는 상기 밸브점검배기는 주기적으로 오후 1~2시 사이에 진행하는 것이 바람직하다.For example, when the valve check exhaust is set to be performed once or twice a day or once or twice a week, and when the generation of hydrogen gas is vigorously progressed between 1 and 2 o'clock in the afternoon, And preferably between 1 and 2 o'clock in the afternoon.
전술하여 설명한 바와 같이 수소센서(73)에서 주기적으로 측정되는 수소 농도는 시간정보 등과 함께 육상기지로 전송되는데, 육상기지의 서버는 수소센서(73)에 의하여 측정되는 농도 값의 변화를 산출하여 언제 수소가스의 발생빈도나 양이 많은지를 산출하여 밸브점검배기를 할 적절한 시간을 해당 등부표(10)에 전송하며, 해당 등부표(10)는 서버로부터 수신되는 시간에 집중적으로 밸브점검배기를 실시한다. 대부분의 등부표(10)는 거의 동일한 환경과 조건으로 설치되기 때문에 거의 동일한 시간대에 수소가스의 발생량이 가장 많을 것이다. 그러나 등부표(10)는 시간이 지나면서 수시로 교체되고, 새롭게 추가되는 등부표(10)의 사양은 기존의 등부표와 다를 수 있으며, 경우에 따라서는 설치위치에 따라 가스발생의 양이 달라질 수도 있을 것이다. 따라서 육상서버는 데이터 값을 산출하여 모든 등부표(10)의 밸브점검배기 시간대를 동시에 설정할 수도 있고, 개별 등부표 별로 가스가 발생하는 양이 많은 시간대를 개별적으로 설정하여 전송해 줄 수도 있다.As described above, the hydrogen concentration measured periodically by the
밸브점검배기는 밸브를 일정한 주기로 수회 여닫으면서 밸브의 작동이 원활한지 여부와 밸브를 개방하였을 경우에 축전지수납부 내의 수소가스가 원활히 배출되는지 여부를 점검한다. 이때, 밸브점검배기에서 가스배출부(100)의 작동이 원환하지 않은 것으로 판단되면 통신부(60)를 통하여 육상의 관리자에게 통보하며, 육상의 관리자는 즉시 해당 등부표(10)에 작업자를 파견하여 점검을 할 수 있도록 한다.Valve Check Exhaust closes the valve several times at regular intervals and checks whether the operation of the valve is smooth and if the valve is opened, the hydrogen gas in the charge index discharge is released smoothly. At this time, if it is determined that the operation of the
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.
10: 등부표
30: 전등부
40: 상태감지센서
50: 발전부
60: 통신부
70: 축전지수납부
71: 펌프
73: 수소센서
75: 축전지
90: 제어부10: Light buoy
30:
40: Status detection sensor
50:
60:
70: Payment of the charge index
71: Pump
73: hydrogen sensor
75: Battery
90:
Claims (1)
상기 수소센서는 연속적으로 또는 주기적으로 축전지수납부 내부의 수소가스농도를 측정하고, 상기 통신부는 상기 가스센서에서 측정된 수소가스 농도에 대한 데이터 값을 육상의 서버로 전송하거나 상기 서버로부터 상기 수소가스 농도에 대한 데이터 값을 분석하여 산출된 밸브점검배기시간을 수신하며,
상기 가스배출부는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 수소센서에서 측정된 상기 축전지수납부 내부의 수소가스 농도가 1차 위험농도에 도달하거나 2차 위험농도에 도달하거나 밸브점검배기시간에 해당하는 경우 중 어느 하나에 해당하면 펌프를 가동하여 상기 축전지수납부 내부의 수소가스를 배출하며,
상기 제어부는 상기 가스배출부가 정상적으로 작동하는지를 점검하기 위하여 상기 가스배출부를 주기적으로 작동시켜서 점검하되, 상기 가스배출부를 점검하기 위한 작동은 상기 밸브점검배기시간 중에 상기 상태감지센서에서 측정된 값인 안정상태인 경우에 실시하는 것을 특징으로 하는 수소가스 폭발방지기능이 구비된 해상용 부의 관리 장치.A battery for charging and storing electric energy produced by the power generation unit, a communication unit for communicating with a base station on land by CDMA communication, a gyro sensor or a lane A sensor for sensing a state of the buoyant body; a state sensor for detecting whether the buoyant body is shaken or rained; a gas discharging portion provided with a gas pump for discharging hydrogen gas generated in the accumulator; And a controller for communicating with the power generation unit, the storage battery, the communication unit, the status detection sensor, the gas discharge unit, and the gas sensor, and a control unit for controlling the control unit while the hydrogen gas explosion- In this case,
Wherein the hydrogen sensor continuously or periodically measures a hydrogen gas concentration inside the storage container and the communication unit transmits a data value of the hydrogen gas concentration measured by the gas sensor to a server on the shore, Analyzing the data value for the concentration to receive the calculated valve check exhaust time,
The gas discharge unit may be any one of a hydrogen gas concentration measured by the hydrogen sensor, a hydrogen gas concentration within the storage index reaching a primary dangerous concentration, a secondary dangerous concentration being reached, or a valve check exhaust time measured by the control unit If it corresponds to one of them, the pump is operated to discharge the hydrogen gas in the storage index storage portion,
The control unit periodically activates the gas discharging unit to check whether the gas discharging unit is normally operated, and the operation for checking the gas discharging unit is performed during the valve inspection discharging time, Wherein the control unit is configured to perform the hydrogen gas explosion prevention function.
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