KR20210032850A - 진동센서를 이용한 누액감지장치 - Google Patents

진동센서를 이용한 누액감지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진동센서를 이용한 누액감지장치에 관한 것이다. 진동센서를 이용한 누액감지장치는 화학물질이 통과되는 관에 밴드형태로 감싸는 누액감지필름; 및 상기 누액감지필름에서 상기 화학물질의 누액을 감지하는 누액감지부 및 상기 화학물질의 가스를 감지하는 진동감지부가 내장된 감지모듈을 포함한다.

Description

진동센서를 이용한 누액감지장치{Apparatus for sensing leak using vibration sensor}
본 발명은 진동센서를 이용한 누액감지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 관을 감싸는 밴드형태의 누액감지필름으로 누액을 신속히 감지할 수 있고 누액감지부와 진동감지부를 감지모듈에 일체로 내장하여 관의 틈에서 누액보다 먼저 누출되는 화학물질의 가스로 인하여 누액감지필름에서 발생하는 진동을 감지하여 관에 틈이 발생하였음을 판단하고 초동대응할 수 있는 진동센서를 이용한 누액감지장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업현장에서 다양한 화학물질이 사용되고 있으며, 이러한 화학물질 중에는 각종 위험성 화학물질을 포함하고 있어 많은 주의가 요구되고 있다.
위험성 화학물질이 누액되면 치명적인 사고가 발생되어 산업 현장에 화학물질이 누액을 감지하는 누액감지 센서 및 감지장치가 필수적으로 설치되고 있다.
한국 등록특허공보 제10-2014697호(발명의 명칭: 무선 주파수 방식을 이용한 누액감지 경보시스템)에는 누액되는 위험성 화학물질을 감지하도록 위험물 저장탱크 주변 또는 누액을 감지할 수 있는 장소에 누액감지 센서가 설치되고, 상기 누액감지 센서 위로 누액이 통과하면 저항의 변화를 감지하여 생성된 누액신호를 전달하기 위한 누액감지부(10)에 연결선(20)으로 연결되어 누액 발생시 경고음을 발생시키고 경광등을 작동시키는 누액 경보기(50); 및 상기 누액경보기(50)가 송신한 상기 누액신호를 수신하여 경고음을 발생시키고 경광등을 작동시키는 누액경보기(60);로 구성되는 누액감지 경보시스템이 개시되어 있다.
그러나 종래 기술에 따른 누액감지 경보시스템은 누액감지 센서에서 감지된 신호로 누액경보기에서 경고음을 발생하는 것으로, 누액이 감지되기 전에 관에 틈이 발생한 것을 감지하지 못해 신속한 대응을 할 수 있는 단점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-2014697호(발명의 명칭: 무선 주파수 방식을 이용한 누액감지 경보시스템)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 관을 감싸는 밴드형태의 누액감지필름으로 누액을 신속히 감지할 수 있고 누액감지부와 진동감지부를 감지모듈에 일체로 내장하여 관의 틈에서 누액보다 먼저 누출되는 화학물질의 가스를 감지하여 관에 틈이 발생하였음을 판단할 수 있는 진동센서를 이용한 누액감지장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 진동센서를 이용한 누액감지장치는, 화학물질이 통과되는 관에 밴드형태로 감싸는 누액감지필름; 및 상기 누액감지필름에서 상기 화학물질의 누액을 감지하는 누액감지부 및 상기 화학물질의 가스로 인하여 누액감지필름의 진동을 감지하는 진동감지부가 내장된 감지모듈을 포함한다.
상기 감지모듈은 상기 누액감지부 및 상기 진동감지부가 하우징에 일체로 내장되어 구현될 수 있다.
상기 누액감지 및 진동감지모듈은 상기 관의 연결부 또는 상기 관의 연결부에 인접된 관 영역에 장착될 수 있다.
상기 누액감지부에서 감지된 누액감지신호 또는 상기 진동감지부에서 감지된 진동감지신호를 무선통신하여 외부기기로 전송하는 무선통신모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 관에 틈이 발생되는 경우 상기 화학물질의 가스가 먼저 누출되어 상기 누액감지신호보다 상기 진동감지신호가 상기 외부기기로 먼저 전송되어 상기 외부기기가 상기 관에 틈이 발생되었음을 판단할 수 있다.
상기 외부기기는 LED 모듈이며, 상기 LED 모듈은 조명수단으로 두개의 유색 LED 및 백색 LED를 포함하고, 상기 진동감지신호가 전송되는 경우 상기 두개의 유색 LED 중 하나의 LED를 점등할 수 있다.
상기 누액감지신호가 전송되는 경우 상기 두개의 유색 LED 중 나머지 LED를 점등할 수 있다.
상기 LED모듈이 조명하는 관에 상기 누액감지필름과 상기 누액감지 및 진동감지모듈이 설치될 수 있다.
상기 외부기기는 관리서버일 수 있다.
상기 관리서버가 상기 진동감지신호의 전송으로 상기 관에 틈이 발생되었음을 판단하고 소정시간 후에 상기 화학물질의 누액이 발생될 것이라고 예고할 수 있다.
본 발명에 의하면, 누액감지필름을 밴드형태로 관에 감싸도록 하여 관에서 누출되는 화학물질의 누액을 가장가까운 곳에서 신속하게 감지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 누액감지부와 함께 진동감지부를 누액감지 및 진동감지모듈에 일체로 내장하여 구성하여 누액이 발생하기 전에 빠져나오는 가스로 인하여 누액감지필름에서 발생하는 미세진동을 감지하여 관에 틈이 발생하였음을 신속하게 판단하고 가스를 감지하면 누액 발생되기 전이므로 누액 발생에 대하여 신속하게 초동 대응할 수 있어 위험한 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
즉, 관에 틈이 발생되면 기체인 화학물질의 가스가 액체의 화학물질보다 유속이 커서 먼저 틈으로부터 누출되고 나서, 소정의 시간이 지난 후에 액체의 화학물질이 누출됨으로 본 발명의 누액감지부와 진동감지부가 일체로 내장되어 있는 감지모듈에서 가스를 먼저 감지하여 관에 틈이 발생하였음을 판단할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치의 누액감지필름을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치가 관의 연결부에 장착된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치의 누액감지필름이 관의 연결부에 장착된 영역을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치를 이용한 누액감지시스템의 제1일례를 도시한 구성 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치를 이용한 누액감지시스템의 제2일례를 도시한 구성 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치를 이용한 누액감지시스템에 적용된 진동센서를 이용한 누액감지장치와 LED 모듈이 산업현장에 배치된 일례의 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치의 누액감지 및 진동감지모듈의 다른예의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치의 한쌍의 결합 밴드 및 지지부재가 관에 결합된 상태의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치를 이용한 누액감지방법의 플로우챠트이다.
본 발명의 이점과 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치의 누액감지필름을 설명하기 위한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치는 누액감지필름(110), 누액감지 및 진동감지모듈(120), 무선통신모듈(130)을 포함한다.
누액감지필름(110)은 화학물질이 통과되는 관의 연결부에 밴드형태로 감싸지고, 관의 연결부로부터 빠져나온 화학물질의 누액에 의해 저항변화가 발생한다.
누액감지필름(110)은 저항변화를 감지할 수 있는 도선패턴이 배선되어 있는 플렉서블한 필름(111)으로, 도선의 패턴은 저항변화를 감지할 수 있는 다양한 도전성 패턴으로 구성될 수 있으며, 도선 패턴의 예시로 도 2에 도시된 바와 같이 필름(111)에 배선된 도선 패턴은 제1 및 제2전극단자(112,113), 제1전극단자(112)에 연결되어 배치된 제1전극패턴(112a), 제2전극단자(113)에 연결되어 제1전극패턴(112a) 사이에 평행하게 배치된 제2전극패턴(113a)으로 구성될 수 있다. 즉, 도선 패턴은 도 2에 한정되지 않는다. 제1 및 제2전극단자(112,113)는 후술된 누액감지 및 진동감지모듈(120)에 삽입되어 전기적으로 컨택된다. 누액감지필름(111)은 관에 밴드형태로 감싸진 후, 후술된 누액감지 및 진동감지모듈(120)의 삽입홀(121)에 삽입되어 전기적으로 컨택된다.
그리고, 본 발명에서는 누액감지필름(110)은 플렉서블한 필름(111)을 이용하여 가요성이 우수하게 구현하여 밴드형태로 관에 감싸도록 하여 관에서 누출되는 화학물질의 누액을 가장 가까운 곳에서 감지할 수 있는 것에 기술적 특징이 있으며, 누액감지필름(110)의 저항변화를 감지할 수 있는 도선 배선 형태는 다양하게 다른 패턴 형상도 적용할 수 있다.
누액감지 및 진동감지모듈(120)은 누액감지부 및 진동감지부를 내장하고 있으며 화학물질이 통과되는 관의 연결부 또는 관의 연결부에 인접된 관 영역에 장착된다. 이때, 누액감지 및 진동감지모듈(120)이 관에 장착하기 위한 다양한 장착부재를 적용할 수 있다.
여기서, 누액감지 및 진동감지모듈(120)은 누액감지부 및 진동감지부가 하나의 하우징에 내장되어 일체로 형성된 것이다. 이때, 누액감지 및 진동감지모듈(120)은 외부로부터 누액감지부 및 진동감지부를 보호하기 위한 하우징을 포함하고, 이 하우징에 삽입홀(121)이 형성되어 있고 삽입홀(121)에 누액감지필름(110)이 삽입되어 누액감지부와 전기적으로 연결되고 누액감지부는 누액감지필름(110)에 누액이 접촉되어 발생된 저항변화를 감지하여 누액되었음을 감지한다.
그리고, 하우징에는 후술된 가스감지부가 누액감지 및 진동감지모듈(120)에 더 포함하는 경우 가스가 유통되는 통로(122)가 형성될 수 있다.
한편, 관에서 틈이 생겨 화학물질이 누액되기 전에, 그 틈으로 가스가 빠져나온 후 누액이 발생된다. 즉, 관에 틈이 발생되면 기체인 화학물질의 가스가 액체의 화학물질보다 유속이 커서 먼저 틈으로부터 누출된 다음, 소정의 시간이 지난 후에 액체의 화학물질이 누출된다.
그러므로, 본 발명에서는 누액이 발생하기 전에 빠져나오는 가스를 감지하여 관에 틈이 발생하였음을 신속하게 판단하기 위해 누액감지부와 함께 진동감지부를 누액감지 및 진동감지모듈(120)에 일체로 내장하여 구성하고, 누액감지 및 진동감지모듈(120)을 관 연결부 및 그 인근영역에 장착하여 가스를 먼저 감지할 수 있는 것이다. 여기서, 진동감지부는 진동센서로 지칭할 수 있고 누액감지필름(100)에 접촉되어 누액감지필름(100)의 미세진동을 감지할 수 있도록 구성할 수 있다.
즉, 진동감지부에서는 누액이 발생하기 전에 관의 틈에서 빠져나오는 가스는 누액감지필름(110)에 부딪쳐서 누액감지필름(110)에 미세한 진동을 발생시키고 누액감지 및 진동감지모듈(120)의 진동감지부가 누액감지필름(110)의 미세 진동을 감지하여 관에 틈이 생겨 틈에서 가스가 누출되었음을 판단한다.
그러므로, 본 발명에서는 진동감지부에서 누액감지필름(110)의 미세진동을 감지하면 누액 발생되기 전이므로 누액 발생에 대하여 신속하게 대응할 수 있어 사고를 미연에 방지할 수 있는 것이다. 다시 말해 본 발명의 진동센서를 이용한 누액감지장치는 초동 대응이 가능하다.
무선통신모듈(130)은 누액감지 및 진동감지모듈(120)에서 감지된 누액감지신호 또는 진동감지신호를 외부기기인 관리서버, LED 모듈(511,512,513,514)로 무선통신하여 전송할 수 있으며, 무선통신모듈(130)에 연결된 전선의 연결잭(131)이 누액감지 및 진동감지모듈(120)의 잭삽입홀에 연결된다.
여기서, 무선통신모듈(130)에서 LED 모듈(511,512,513,514)로 무선통신은 LoRa(Long Range) 통신기술을 이용하고, 이 LoRa 통신기술은 사물끼리 서로 통신을 주고받을 수 있게 하는 저전력 장거리 통신 기술로 사물인터넷(loT) 전용망을 활용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치가 관에 장착된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치의 누액감지필름이 관의 연결부에 장착된 영역을 도시한 사시도이다.
실제 공장과 같은 산업현장에서는 화학물질을 운반하기 위하여 관을 사용하고, 다수의 관을 연결부로 연결하여 공장내의 다양한 영역에 관이 통과되도록 한다. 이때, 관의 연결부에서 누액이 발생된다.
그러므로, 본 발명에서는 관의 연결부 또는 연결부 인접된 관 영역(관의 외주면)에 밴드형태로 감싸서 누액감지필름(110)을 장착하고 관의 연결부에서 누출되는 가스를 신속하게 감지하도록 하는 것이다.
여기서, 일반적인 가스감지기가 공장내에 설치되어 있지만 관의 연결부에서 누출되는 가스량이 미량인 경우 공기와 희석되어 공장내에 설치된 가스감지기는 관의 연결부에서 누출되는 가스를 감지하지 못한다.
그리고, 가스가 누출되는 관의 연결부와 가스감지기의 거리가 먼 경우, 가스감지기는 누출된 가스를 감지하려면 상당한 시간이 소요된다.
그러므로, 공장내에 설치된 가스감지기는 관의 연결부에서 누출되는 가스를 감지하지 못하거나 감지하는데 상당한 시간이 소요되어 신속하게 관의 연결부에서 틈이 발생하였다는 것을 판단할 수 없어 사고 위험에 대처하기 적합하지 않다.
본 발명에서는 관의 연결부 또는 연결부 인접된 관 영역에 누액감지필름(110)과 누액감지 및 진동감지모듈(120)을 장착하여 관의 연결부에서 누출되는 가스를 진동감지에 의하여 신속하게 감지함으로써 누액감지에 빠르게 대응할 수 있는 것이다.
이에, 도 3을 참조하면 제1관(210)과 제2관(220)을 연결하는 연결부로서 플렌지(230)를 사용한 경우, 플렌지(230)에 누액감지필름(110)을 밴드형태로 감싸고 누액감지필름(110)을 누액감지 및 진동감지모듈(120)의 삽입홀에 삽입시켜 누액감지부와 전기적으로 연결하고 누액감지 및 진동감지모듈(120)과 무선통신모듈(130)을 전기적으로 연결하고 무선통신모듈(130)을 제1관(210)에 장착할 수 있다. 여기서, 누액감지 및 진동감지모듈(120)과 무선통신모듈(130)의 전기적 연결 배선은 다양하게 할 수 있으므로 도 3에서는 구체적으로 도시하지 않는다.
그러므로, 연결부에서 존재할 수 있는 틈으로부터 누출되는 가스를 누액감지 및 진동감지모듈(120)의 진동감지부에 신속하게 감지하고 가스 누출 후 누액을 누액감지필름(110)의 저항변화로 누액감지부에서 감지할 수 있는 것이다.
도 4를 참조하면, 누액감지필름(110)은 관의 연결부인 플렌지(230) 영역(A), 플렌지(230)에 인접된 제1관(210) 영역(B) 및 제2관(220) 영역(C) 중 하나에 밴드형태로 장착하여 연결부에서 누출되는 가스 또는 누액을 신속히 감지한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치를 이용한 누액감지시스템의 제1일례를 도시한 구성 블록도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치를 이용한 누액감지시스템의 제2일례를 도시한 구성 블록도이다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 누액감지시스템은 2가지 형태로 구성할 수 있다. 첫 번째 형태로 도 5에 도시된 바와 같이 누액감지필름(110), 누액감지부(125)와 진동감지부(126)를 포함하는 누액감지 및 진동감지모듈(120), 제어부(127), 무선통신모듈(130)로 이루어진 진동센서를 이용한 누액감지장치(100); 및 LED 모듈(510)을 포함하여 구성된다.
LED 모듈(510)은 적색, 녹색, 청색을 포함하는 유색 LED 중 두개의 유색 LED 및 백색 LED로 이루어진 점등유닛; 제어유닛(미도시); 및 무선통신유닛(미도시)으로 구성된다.
그러므로, 첫 번째 형태의 누액감지시스템은 누액감지 및 진동감지모듈(120)의 진동감지부(126)에서 감지된 진동감지신호는 제어부(127)로 입력되고 제어부(127)에서 무선통신모듈(130)을 통하여 제1무선통신망(501)을 이용하여 LED 모듈(510)의 무선통신유닛으로 전송되고 무선통신유닛으로 전송된 진동감지신호는 제어유닛을 입력되고 제어유닛은 두개의 유색 LED 중 하나의 유색 LED를 점등한다.
그리고, 누액감지 및 진동감지모듈(120)의 누액감지부(125)에서 감지된 누액감지신호도 제어부(127)로 입력되고 제어부(127)에서 무선통신모듈(130)을 통하여 제1무선통신망을 이용하여 LED 모듈(510)의 무선통신유닛으로 전송되고 무선통신유닛으로 전송된 진동감지신호는 제어유닛으로 입력되고 제어유닛은 나머지 한개의 유색 LED를 점등한다.
예컨대, 두개의 유색 LED가 적색 및 청색인 경우, 진동감지부(126)에서 진동감지신호가 출력되면 제1무선통신망을 통해서 LED 모듈(510)의 무선통신유닛으로 전송되고 LED 모듈(510)의 제어유닛은 적색 LED를 점등하여 공장 내의 작업자에게 가스가 누출되었음을 인지하게 한다.
그리고, 누액감지부(125)에서 출력된 누액감지신호가 제1무선통신망을 통해서 LED 모듈(510)의 무선통신유닛으로 전송되는 경우 LED 모듈(510)의 제어유닛은 청색 LED를 점등하여 작업자에게 누액이 발생되었음을 전달하게 한다.
이러한 첫 번째 형태의 누액감지시스템은 누액감지필름(110)과, 누액감지 및 진동감지모듈(120)이 설치된 관을 조명하는 LED 모듈(510)로 직접적으로 감지신호를 무선으로 전송함으로써, 관을 조명하는 LED 모듈(510)의 조명색을 변경함으로써, 공장내에서 누액이 발생된 지점을 신속하게 인지할 수 있는 것이다.
여기서, 제1무선통신망은 LoRa 통신을 수행할 수 있는 통신망일 수 있다.
도 6과 같이 두 번째 형태의 시스템은 누액감지필름(110), 누액감지부(125)와 진동감지부(126)를 포함하는 누액감지 및 진동감지모듈(120), 제어부(127), 무선통신모듈(130)로 이루어진 진동센서를 이용한 누액감지장치; 및 LED 모듈(510), 관리서버(505)를 포함하여 구성된다.
여기서, 관리서버(505)는 무선통신모듈(130)을 포함하고 있다.
이 시스템에서 LED 모듈(510)은 적색, 녹색, 청색을 포함하는 유색 LED 중 두개의 유색 LED 및 백색 LED로 이루어진 점등유닛으로 구성되며, 무선통신유닛을 구비하고 있지 않다.
그러므로, 두 번째 형태의 누액감지시스템은 누액감지 및 진동감지모듈(120)의 진동감지부(126)에서 감지된 진동감지신호가 제어부(127), 무선통신모듈(130)을 통하여 제2무선통신망을 이용하여 관리서버(505)로 전송되고, 관리서버(505)는 LED 모듈(510)의 두개의 유색 LED 중 하나의 유색 LED를 점등한다.
그리고, 누액감지부(125)에서 감지된 누액감지신호도 제어부(127), 무선통신모듈(130)을 통하여 제2무선통신망을 이용하여 관리서버(505)로 전송되고, 관리서버(505)는 LED 모듈(510)의 두개의 유색 LED 중 나머지 하나의 유색 LED를 점등한다.
따라서, 관리서버(505)는 산업현장내에 설치된 모든 누액감지 및 진동감지모듈(120)로부터 감지신호를 제2무선통신망으로 전달받아 산업현장내의 모든 LED 모듈(510)을 제어하여 가스 감지 또는 누액 감지를 LED 조명색을 변경하여 작업자에게 전달할 수 있다.
그리고, 관리서버(505)에는 누액감지신호보다 진동감지신호가 먼저 전송되고 관리서버(505)는 진동감지신호의 전송으로 관에 틈이 발생되었음을 판단하여 다양한 조치를 취할 수 있다. 이때, 관리서버(505)는 틈의 발생되었음을 판단하고 소정시간 후에 누액이 발생될 것이라고 예고할 수 있다. 여기서, 예고의 형태는 관리서버(505)가 작업자의 휴대폰에 알림메시지를 전송하거나, 관리서버(505)가 산업현장 내의 네트워크로 연결된 게시판에 알림게시물을 게시하거나, 관리서버(505)가 틈의 수리를 수행하는 작업팀 또는 외부업체에 전화를 걸어 알림음성을 남길 수 있고, 산업현장의 관련없는 작업자의 신속한 피난을 위하여 방송스피커로 알림과 동시에 피난하라는 방송을 수행할 수 있다. 전술된 알림이란 관에 틈이 발생되어 소정시간 후에 누액이 발생되는 것을 알리는 것이다.
이러한 첫 번째 및 두 번째 형태의 누액감지시스템에서 LED 모듈(510)은 가스 감지 및 누액 감지가 되지 않을 경우에는 산업현장 내의 조명을 위하여 백색 LED를 점등한다.
한편, 진동센서를 이용한 누액감지장치(100)의 누액감지 및 진동감지모듈(120)은 관의 틈에서 빠져나오는 화학물질의 가스를 직접적으로 감지하는 가스감지부를 더 포함하여 구성할 수 있다. 이경우 직접적으로 가스를 감지함과 더불어 가스로 인한 진동을 감지하여 보다 더 정밀하고 신속하게 관의 틈에서 누출되는 가스를 감지할 수 있는 장점이 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치는 진동감지부 및 가스감지부 중 하나에서 감지신호가 발생되면 관에 틈이 발생되었음을 판단할 수 있으므로, 신속한 대응이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에서는 누액감지 및 진동감지모듈(120)에 누액감지부, 진동감지부 및 가스감지부를 함께 하나의 하우징에 일체로 내장하여 모듈로 구현할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치를 이용한 누액감지시스템에 적용된 진동센서를 이용한 누액감지장치와 LED 모듈이 산업현장에 배치된 일례의 도면이다.
산업현장에서는 화학물질을 운반하기 위하여 다수의 관을 연결부로 연결하고 산업현장의 각 영역을 조명하는 LED 모듈(511,512,513,514)과 같은 조명기기가 설치되어 있다.
본 발명에서는 누액감지필름, 누액감지 및 진동감지모듈, 무선통신모듈을 포함하는 진동센서를 이용한 누액감지장치(101,102,103,104)가 설치된 산업현장 영역을 직접적으로 조명하는 LED 모듈(511,512,513,514)과 그 산업현장 영역에 설치된 진동센서를 이용한 누액감지장치(101,102,103,104)간에 감지신호를 무선통신하여 신속하게 해당 산업현장 영역에서 가스 또는 누액이 발생하였음을 인지하도록 하는 것에 기술적 특징이 있다.
즉, 도 7과 같이 산업현장 영역을 제1 내지 제4영역으로 구획하는 경우, 제1 내지 제4영역 각각에 위치된 관(200)에 제1내지 제4진동센서를 이용한 누액감지장치(101,102,103,104)가 장착되고 제1 내지 제4영역 각각을 조명하기 위한 제1 내지 제4LED 모듈(511,512,513,514)이 설치되어 있다.
예를 들어, 제2영역에 설치된 제2진동센서를 이용한 누액감지장치(102)에서 진동감지신호 또는 누액감지신호가 발생하면, 제2영역을 백색 LED로 조명하는 제2LED 모듈(512)에서 적색 LED 또는 청색 LED를 점등하여 조명하는 색을 변경시킨다. 작업자는 조명색을 순간적으로 감지하여 제2영역의 제2진동센서를 이용한 누액감지장치(102)가 설치된 연결부를 조사하여 긴급하게 수리하거나 및 신속하게 대응할 수 있는 것이다.
여기서, 제1내지 제4진동센서를 이용한 누액감지장치(101,102,103,104) 각각은 누액감지신호 및 진동감지신호를 고유의 식별코드를 부여하여 제1 내지 제4LED 모듈(511,512,513,514)로 무선전송하고, 제1 내지 제4LED 모듈(511,512,513,514)은 자신과 대응하고 있는(자신이 조명하고 있는) 영역 각각에 설치된 진동센서를 이용한 누액감지장치의 고유 식별코드가 부여된 누액감지신호 및 진동감지신호만을 수신하여 조명색을 변경한다.
예컨대, 제1영역에서 제1진동센서를 이용한 누액감지장치(101)와 제1LED 모듈(511)이 대응되어 있는 경우(다르게 표현하면, 제1LED 모듈(511)이 제1영역의 조명을 담당하여 제1영역에 설치된 제1진동센서를 이용한 누액감지장치(101)를 조명하고 있는 경우), 제1진동센서를 이용한 누액감지장치(101)에서 무선전송된 고유 식별코드가 부여된 누액감지신호 및 진동감지신호는 제1LED 모듈(511)에서만 수신되고 제2 내지 제4LED 모듈(512,513,514)에서는 수신되지 않아, 제1영역의 관에서 가스누출 및 누액이 발생될 시, 제1LED 모듈(511)만 조명색을 변경하여 작업자는 쉽게 제1영역의 관에서 틈이 발생되었음을 인지할 수 있는 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치의 누액감지 및 진동감지모듈의 다른예의 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치의 한쌍의 결합 밴드 및 지지부재가 관에 결합된 상태의 모식적인 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치의 누액감지 및 진동감지모듈의 다른예는 도 8과 같이 한쌍의 결합 밴드, 지지부재(320), 진동센서를 이용한 누액감지장치를 포함한다. 여기서, 진동센서를 이용한 누액감지장치는 누액감지필름(미도시), 누액감지 및 진동감지모듈(330), 무선통신모듈(미도시)을 포함한다.
지지부재(320)는 누액감지필름을 누액감지 및 진동감지모듈(330)에 연결하고 누액감지 및 진동감지모듈(330)을 지지하기 위한 것으로, 관의 연결부 또는 그 인접된 관 영역에 감싸지는 누액감지필름(110)의 전극단자가 노출되는 관통영역(321)과, 그 관통영역(321) 주위에 누액감지 및 진동감지모듈(330)을 지지하는 한 쌍의 지지편(323a,323b)(도 8에서 관통영역(321) 양측의 상부로 돌출된 편)을 포함할 수 있다.
관통영역(321)에 노출된 누액감지필름(110)의 전극단자는 지지부재(320)에 장착된 누액감지 및 진동감지모듈(330)의 삽입홀(121)에 삽입되기 쉽다.
한 쌍의 지지편(323a,323b)은 누액감지 및 진동감지모듈(330)의 측면을 지지하여 누액감지 및 진동감지모듈(330)이 관 아래도 쓰러지지 않도록 구성할 수 있고, 한 쌍의 지지편(323a,323b)에는 한 쌍의 결합 밴드(311,312)가 삽입될 수 있는 결합홀(322)이 형성될 수 있다. 여기서, 누액감지 및 진동감지모듈(330)은 지지부재(320)의 관통영역(321)에 삽입되어 고정되도록 구성할 수도 있다.
그리고, 한 쌍의 결합 밴드(311,312)는 지지부재(320)의 지지편(323a,323b)에 형성된 결합홀(322)에 삽입되어 관을 밴드형태로 감싼후 조이는 클램프 형태의 결합 밴드일 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 결합 밴드(311,312)는 지지부재(320)의 지지편(323a,323b)에 형성된 결합홀(322)에 삽입되어 제1관(210)과 제2관(220)의 연결부의 주위를 밴드형태로 감싸게 되고, 제1관(210)과 제2관(220)의 연결부는 누액감지필름이 감싸게된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치를 이용한 누액감지방법의 플로우챠트이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 진동센서를 이용한 누액감지장치를 이용한 누액감지방법은 먼저, 누액감지필름, 누액감지 및 진동감지모듈, 무선통신모듈을 포함하는 진동센서를 이용한 누액감지장치를 화학물질이 통과되는 관의 연결부 또는 인접된 관 영역에 장착한다(S100).
즉, 'S100'단계는 화학물질이 통과되는 관의 연결부 또는 인접된 관 영역에 밴드형태로 누액감지필름을 감싸고, 관의 연결부 또는 인접된 관 영역으로부터 빠져나온 화학물질의 누액에 의해 누액감지필름에서 발생된 저항변화를 감지하는 누액감지부 및 관의 연결부 또는 인접된 관 영역으로부터 빠져나온 가스를 감지하는 진동감지부가 내장된 누액감지 및 진동감지모듈을 관의 연결부 또는 인접된 관 영역에 장착하고 누액감지 및 진동감지모듈에서 감지된 누액감지신호 또는 진동감지신호를 관리서버, LED 모듈로 무선통신하여 전송할 수 있는 무선통신모듈을 관에 장착하는 것이다.
그 후, 누액감지 및 진동감지모듈에서 진동감지신호가 출력되었는지 여부를 판단하고(S110), 진동감지신호가 출력된 경우 진동센서를 이용한 누액감지장치가 장착된 관의 연결부 또는 인접된 관 영역을 조명하는 LED 모듈에서 두개의 유색 LED 중 하나의 유색 LED를 점등한다(S120).
이어서, 누액감지 및 진동감지모듈에서 누액 감지신호가 출력되었는지 여부를 판단하고(S130), 누액 감지신호가 출력된 경우 LED 모듈에서 두개의 유색 LED 중 나머지 유색 LED를 점등한다(S140).
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서도 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100,101,102,103,104: 진동센서를 이용한 누액감지장치
110:누액감지필름 120,330:누액감지 및 진동감지모듈
121:삽입홀 125:누액감지부
126:진동감지부 127:제어부
130:무선통신모듈 210,220:관
230:플렌지 311,312:결합밴드
320:지지부재 321:관통영역
501,502:무선통신망
510,511,512,513,514:LED 모듈

Claims (10)

  1. 화학물질이 통과되는 관에 밴드형태로 감싸는 누액감지필름; 및
    상기 누액감지필름에서 상기 화학물질의 누액을 감지하는 누액감지부 및 상기 화학물질의 가스로 인하여 상기 누액감지필름의 진동을 감지하는 진동감지부가 내장된 감지모듈을 포함하는 진동센서를 이용한 누액감지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지모듈은 상기 누액감지부 및 상기 진동감지부가 하우징에 일체로 내장되어 구현된 진동센서를 이용한 누액감지장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 누액감지 및 진동감지모듈은 상기 관의 연결부 또는 상기 관의 연결부에 인접된 관 영역에 장착되는 진동센서를 이용한 누액감지장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 누액감지부에서 감지된 누액감지신호 또는 상기 진동감지부에서 감지된 진동감지신호를 무선통신하여 외부기기로 전송하는 무선통신모듈을 더 포함하는 진동센서를 이용한 누액감지장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 관에 틈이 발생되는 경우 상기 화학물질의 가스가 먼저 누출되어 상기 누액감지신호보다 상기 진동감지신호가 상기 외부기기로 먼저 전송되어 상기 외부기기가 상기 관에 틈이 발생되었음을 판단하는 진동센서를 이용한 누액감지장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 외부기기는 LED 모듈이며,
    상기 LED 모듈은 조명수단으로 두개의 유색 LED 및 백색 LED를 포함하고,
    상기 진동감지신호가 전송되는 경우 상기 두개의 유색 LED 중 하나의 LED를 점등하는 진동센서를 이용한 누액감지장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 누액감지신호가 전송되는 경우 상기 두개의 유색 LED 중 나머지 LED를 점등하는 진동센서를 이용한 누액감지장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 LED모듈이 조명하는 관에 상기 누액감지필름과 상기 누액감지 및 진동감지모듈이 설치되는 진동센서를 이용한 누액감지장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 외부기기는 관리서버인 진동센서를 이용한 누액감지장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 관리서버가 상기 진동감지신호의 전송으로 상기 관에 틈이 발생되었음을 판단하고 소정시간 후에 상기 화학물질의 누액이 발생될 것이라고 예고하는 진동센서를 이용한 누액감지장치.


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