KR20220135024A - Apparatus and method for monitoring combustion of enclosed coal shed - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 옥내 저탄장의 발화 감시장치 및 발화 감시방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 옥내 저탄장에 설치되어 자연발화 및 자연발화 가능성을 감시하고 예측하는 옥내 저탄장의 발화 감시장치 및 발화 감시방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ignition monitoring apparatus and an ignition monitoring method for an indoor coal storage, and more particularly, to an indoor coal storage ignition monitoring apparatus and an ignition monitoring method installed in an indoor coal storage to monitor and predict the possibility of spontaneous ignition and spontaneous ignition. .
제철소나 화력 발전소 등의 산업용 설비에 있어서는 장시간 동안 다량의 열을 생성하기 위해 산업용 보일러를 채용하고 있다. 이들 산업용 보일러로서는 다양한 종류의 것이 사용된다. Industrial facilities such as steel mills and thermal power plants employ industrial boilers to generate a large amount of heat for a long period of time. As these industrial boilers, various types are used.
산업용 보일러는 연료 종류별로 석탄, 석유, 천연가스, 전기 보일러 등으로 구분할 수 있다. 이 중 석탄 보일러는 연료 가격이 매우 저렴하다는 장점 덕분에 폭넓게 사용되고 있다.Industrial boilers can be classified into coal, petroleum, natural gas, electric boilers, and the like by fuel type. Among them, coal boilers are widely used due to the advantage of very low fuel prices.
석탄 보일러를 채용하는 경우에는 보일러에 지속적으로 석탄을 공급하기 위해 통상 다량의 석탄을 저장하게 된다. 따라서 이들 시설의 경우에는 야적장이나 별도의 저탄창고를 구비하고, 여기에 대량의 석탄을 장기간 보유하게 된다. When a coal boiler is employed, a large amount of coal is usually stored in order to continuously supply coal to the boiler. Therefore, in the case of these facilities, a stock yard or a separate coal storage is provided, and a large amount of coal is stored there for a long period of time.
최근 미세먼지 저감 대책 일환으로 석탄화력 발전소의 옥외 저탄장을 옥내화하는 사업을 발전사업자들이 추진하고 있다. 저탄장은 유연탄 등을 장기간 보관되고 공기에 노출되기 때문에 자연발화에 대한 취약한 점이 있으며, 자연발화시 연기 및 유해가스로 인해 대기환경오염을 유발시키고 있다. 또한, 석탄의 자연발화로 인해 문헌에 따르면 전체 저탄량의 1∼5%가 손실된다고 보고 되고 있다. Recently, as part of measures to reduce fine dust, power generation companies are promoting a project to convert the outdoor coal storage bins of coal-fired power plants indoors. Since bituminous coal is stored for a long period of time and exposed to the air, it is vulnerable to spontaneous combustion, and when spontaneous combustion occurs, it causes air pollution due to smoke and harmful gases. In addition, it is reported that 1 to 5% of the total low carbon content is lost according to literature due to the spontaneous combustion of coal.
적재되어 있는 석탄이 흡습과 건조 과정을 반복하게 되면, 석탄 내부로 공기의 유동이 심해져서 산화작용에 의한 자연발화가 일어나게 된다. 적재된 석탄에 자연발화가 일어나게 되면 석탄의 소실과 더불어 일산화탄소와 미세먼지가 다량 발생되게 되고, 심한 경우 대형 화재가 발생되어 막대한 재산상 손실이 발생된다. When the loaded coal repeats the moisture absorption and drying process, the flow of air into the coal increases and spontaneous combustion occurs due to oxidation. When the loaded coal is spontaneously ignited, a large amount of carbon monoxide and fine dust is generated along with the loss of coal, and in severe cases, a large-scale fire occurs, resulting in enormous property damage.
따라서, 이를 예방하기 위해 최근에는 드론을 이용한 저탄장 발화감시 시스템(등록 제10-1880099호)이 개발되어 활용되고 있다. 드론을 이용한 저탄장 발화감시 시스템은 영상을 촬영하는 열화상 카메라, 촬영 지점 내에 존재하는 열을 감지하는 열화상 카메라, 열상 카메라 및 열화상 카메라의 촬영 각도를 제어하는 짐벌 및 통신 기능을 가지는 통신장비가 구비되는 드론과 영상 카메라, 드론, 열화상 카메라 및 짐벌을 무선 통신 방식으로 제어하고, 촬영되는 영상 및 감지되는 열이 화면에 표시되는 지상 제어장치를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하고 있다. Therefore, in order to prevent this, recently, a fire monitoring system (registration No. 10-1880099) using a drone has been developed and used. The fire monitoring system using a drone is a thermal imaging camera that shoots images, a thermal imaging camera that detects heat present in the shooting point, a gimbal that controls the shooting angle of the thermal imaging camera and thermal imaging camera, and communication equipment with communication functions. It is characterized in that it includes a ground control device that controls the provided drone, video camera, drone, thermal imaging camera, and gimbal in a wireless communication method, and displays the captured image and detected heat on the screen.
하지만, 드론을 이용한 감시시스템은 GPS 수신이 가능한 옥외 저탄장에서 만 사용이 가능하며, 옥내 저탄장에서는 활용이 불가능한 기술이다. 따라서, 옥내 저탄장이 건설되어 운영되면 GPS 수신이 불가능한 옥내 저탄장에서의 자연발화 예측 및 모니터링 기술과 방법의 필요성이 대두되었다. However, the surveillance system using drones can only be used in outdoor coal yards that can receive GPS, and is a technology that cannot be used in indoor silos. Therefore, the need for a technology and method for predicting and monitoring spontaneous combustion in an indoor coal mine where GPS reception is impossible has emerged when the indoor coal mine is constructed and operated.
특히, 현재 화력발전소에 사용하고 있는 자연발화 모니터링 시스템은 도 10 내지 도 13에 나타낸 바와 같이 하나의 화면에 전체 저탄장을 모니터링 할 수 있는게 아니라 열화상 카메라를 각각 구분하여 화면에 보여주기 때문에 운전자가 정확한 자연발화 위치를 확인 할 수 없고 개략적인 위치만 확인이 가능하여 현장 확인이 반드시 필요하게 되는 문제점도 있었다. In particular, the spontaneous ignition monitoring system currently used in thermal power plants does not monitor the entire coal yard on one screen as shown in FIGS. There was also a problem in that the location of spontaneous ignition could not be confirmed and only a rough location could be checked, so site confirmation was absolutely necessary.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 실화상과 열화상을 촬영하고 맵핑하여 발화를 감시하도록 촬영부와 통신부와 저장부와 연산처리부와 화상처리부와 표시부를 구비함으로써, 옥내 저탄장을 건설하여 운영하는 석탄화력발전소에서 적재물의 자연발화를 예측하고 모니터링할 수 있는 옥내 저탄장의 발화 감시장치 및 발화 감시방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the conventional problems as described above, and includes a photographing unit, a communication unit, a storage unit, an arithmetic processing unit, an image processing unit, and a display unit to photograph and map a real image and a thermal image to monitor the utterance, An object of the present invention is to provide an ignition monitoring device and an ignition monitoring method for an indoor coal-fired coal-fired power plant that can predict and monitor the spontaneous combustion of loads in a coal-fired power plant constructed and operated.
또한, 본 발명은 표시부와 연동해서 자연발화와 현장 확인하여 소정온도 이상일 경우에 현장과 제어실에 알람을 제공하는 경고부를 더 구비함으로써, 옥내 저탄장에 적재된 적재물의 자연발화와 핫스팟을 원격으로 파악하여 알람이나 경고를 제공하는 동시에 옥내 저탄장에서 적재물의 관리효율을 향상시키고 관리비용을 절감할 수 있는 옥내 저탄장의 발화 감시장치 및 발화 감시방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention further includes a warning unit for providing an alarm to the field and the control room when the temperature is higher than a predetermined temperature by interlocking with the display unit to check the spontaneous ignition and on-site, so that the spontaneous ignition and hot spots of the loads loaded in the indoor coal yard are remotely identified. Another object of the present invention is to provide a fire monitoring device and a method for monitoring an indoor coal mine that can provide an alarm or a warning while improving the management efficiency of the loads and reducing the management cost.
또한, 본 발명은 저탄장의 적재물을 다른 구역으로 반출 이송하여 발화를 억제하는 재순환 이송부를 구비함으로써, 소정온도 이상의 적재물을 다른 구역으로 반출 이송하여 상온으로 하락시켜 다시 저탄하여 자연발화를 예방하는 동시에 적재물의 발화를 지연시켜 소화성능을 향상시킬 수 있는 옥내 저탄장의 발화 감시장치 및 발화 감시방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention is provided with a recirculation transfer unit for suppressing ignition by transporting the load from the coal yard to another area, transporting the load above a predetermined temperature to another area, lowering it to room temperature, and storing the coal again to prevent spontaneous ignition and at the same time prevent spontaneous ignition of the load Another object of the present invention is to provide a fire monitoring device and a method for monitoring an indoor coal storage that can improve fire extinguishing performance by delaying the ignition of
또한, 본 발명은 저탄장의 적재물에 소화수나 화재억제제 및 소화액을 분무하여 발화를 제어하는 소화부를 구비함으로써, 적재물에 소화수나 화재억제제 및 소화액을 소정온도에서 사전에 분무하여 발화를 제어하도록 화재 제어 시스템과 연계하여 다양한 소화성능을 구현하는 동시에 발화시 신속하게 대처할 수 있는 옥내 저탄장의 발화 감시장치 및 발화 감시방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention is provided with a fire extinguishing unit for controlling ignition by spraying fire extinguishing water, a fire suppressant, and a fire extinguishing liquid on the load of the coal storage, so that the fire control system to control the ignition by spraying the fire extinguishing water, the fire suppressant and the extinguishing liquid on the load in advance at a predetermined temperature Another object of the present invention is to provide a fire monitoring device and an ignition monitoring method for an indoor coal storage that can respond quickly in case of fire while implementing various fire extinguishing performance in connection with it.
또한, 본 발명은 화상처리부에서 촬영부의 열화상 데이터를 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하거나, 저탄장의 실화상에 열화상 데이터를 맵핑하여 합성함으로써, 실화상과 열화상의 합성 정밀도를 향상시켜 발화위치를 신속하게 파악하여 발화의 감시성능 및 모니터링성능을 향상시킬 수 있는 옥내 저탄장의 발화 감시장치 및 발화 감시방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention improves the synthesis precision of the real image and the thermal image by mapping the thermal image data of the photographing unit to the storage image in the image processing unit and synthesizing, or by mapping the thermal image data to the real image of the ammunition field to quickly determine the firing position. Another object of the present invention is to provide an ignition monitoring device and an ignition monitoring method for an indoor coal storage that can improve the monitoring performance and monitoring performance of the ignition by understanding it.
또한, 본 발명은 듀얼방식의 광학 카메라와 열화상 카메라, 그리고 저탄장 실화면과 열화상 이미지 맵핑(Mapping) 합성기술을 이용하여 하나의 화면에 전체 저탄장의 적재물의 온도를 모니터링 하여 운전자가 쉽게 자연발화 위치를 확인 할 수 있고, 즉각적인 대처가 가능하게 되는 옥내 저탄장의 발화 감시장치 및 발화 감시방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention monitors the temperature of the entire coal bin on one screen using a dual optical camera and a thermal imaging camera, and a synthesis technology of the real image of the coal bin and the thermal image mapping, so that the driver can easily spontaneously ignite it. Another object of the present invention is to provide a fire monitoring device and an ignition monitoring method for an indoor coal storage that can check the location and can take immediate action.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 옥내 저탄장에 설치되어 발화를 감시하는 옥내 저탄장의 발화 감시장치로서, 옥내 저탄장에 복수개의 카메라가 소정간격과 소정높이로 설치되어, 실화상과 열화상을 촬영하는 촬영부(10); 상기 촬영부(10)에서 촬영된 실화상 이미지와 열화상 이미지를 전송하는 통신부(20); 상기 통신부(20)에서 전송된 실화상 이미지와 열화상 이미지를 저장하는 저장부(30); 상기 저장부(30)에 저장된 열화상 이미지에 의해 발화를 예측하도록 연산하는 연산처리부(40); 상기 촬영부(10)에서 수집된 열화상 데이터를 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하는 화상처리부(50); 및 상기 화상처리부(50)에서 맵핑된 이미지를 사용하여 전체 저탄장을 하나의 화면으로 표시하는 표시부(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a fire monitoring device installed in an indoor coal yard to monitor the ignition, and a plurality of cameras are installed at a predetermined interval and a predetermined height in the indoor storage yard to obtain real images and thermal images. a photographing
또한, 본 발명은 상기 표시부(60)와 연동해서, 발화 또는 핫스팟(Hot spot)이 발생하면 그 지점의 실화상을 확대하여 현장 상황을 확인할 수 있고, 미리 설정된 온도 1단계의 50℃미만에서는 정상적으로 운전하게 되며, 온도 2단계의 50∼80℃와, 온도 3단계의 70∼100℃와, 온도 4단계의 100℃ 이상으로 올라갈 경우에 현장과 제어실에 알람을 제공하는 경고부(70);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, in conjunction with the
본 발명의 상기 경고부(70)는, 상기 야적장에 적재된 적재물의 온도가 주변지역 평균 온도 보다 20℃이상으로 상승하면 실화상을 확대하여 집중 모니터링을 하고, 30℃ 이상 또는 온도 2단계이상으로 올라갈 경우 현장과 제어실에 알람을 제공하는 것을 특징으로 한다.The
또한, 본 발명은 상기 온도 2단계 이상으로 온도의 상승시 또는 주변지역 평균 온도 보다 30℃이상 온도편차의 발생시, 야적장의 적재물을 다른 구역으로 반출 이송하여 온도를 20∼40℃이하의 상온으로 하락시켜 다시 저탄하여 발화를 억제하는 재순환 이송부(80);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, when the temperature rises by two or more steps above or when a temperature deviation of 30°C or more from the average temperature of the surrounding area occurs, the load of the yard is transported to another area to lower the temperature to a room temperature of 20-40°C or less It is characterized in that it further comprises a;
또한, 본 발명은 상기 온도 3단계 이상 온도 상승시 야적장의 적재물에 소화수나 화재억제제 및 소화액을 분무하여 발화를 제어하도록 화재 제어 시스템과 연계되어 있는 소화부(90);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention further comprises a
본 발명의 상기 화상처리부(50)는, 상기 촬영부(10)에서 수집된 열화상 데이터를 이미 입력된 GPS 기반 좌표의 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하거나, 3D 스캐너로 스캔하여 3D로 변환된 저탄장의 화면에 상기 촬영부(10)에서 수집된 열화상 데이터를 맵핑하여 합성하는 것을 특징으로 한다.The
본 발명의 옥내 저탄장에 설치되어 발화를 감시하는 옥내 저탄장의 발화 감시방법으로서, 옥내 저탄장에 복수개의 카메라가 소정간격과 소정높이로 설치되어, 실화상과 열화상을 촬영하는 촬영단계; 상기 촬영단계에서 촬영된 실화상 이미지와 열화상 이미지를 전송하는 통신단계; 상기 통신단계에서 전송된 실화상 이미지와 열화상 이미지를 저장하는 저장단계; 상기 저장단계 저장된 열화상 이미지에 의해 발화를 예측하도록 연산하는 연산처리단계; 상기 촬영단계에서 수집된 열화상 데이터를 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하는 화상처리단계; 및 상기 화상처리단계에서 맵핑된 이미지를 사용하여 전체 저탄장을 하나의 화면으로 표시하는 표시단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for monitoring the ignition of an indoor coal yard installed in an indoor coal yard to monitor the ignition of the present invention, comprising: a photographing step of installing a plurality of cameras in the indoor silo at a predetermined interval and a predetermined height to take real images and thermal images; a communication step of transmitting the real image image captured in the photographing step and the thermal image; a storage step of storing the real image image and the thermal image transmitted in the communication step; an arithmetic processing step of calculating to predict ignition based on the thermal image stored in the storage step; an image processing step of synthesizing the thermal image data collected in the photographing step by mapping it to an image of a storage tank; and a display step of displaying the entire coal mine on a single screen using the image mapped in the image processing step.
또한, 본 발명은 상기 표시단계와 연동해서, 발화 또는 핫스팟(Hot spot)이 발생하면 그 지점의 실화상을 확대하여 현장 상황을 확인할 수 있고, 미리 설정된 온도 1단계의 50℃미만에서는 정상적으로 운전하게 되며, 온도 2단계의 50∼80℃와, 온도 3단계의 70∼100℃와, 온도 4단계의 100℃ 이상으로 올라갈 경우에 현장과 제어실에 알람을 제공하는 경고단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, in conjunction with the display step, when a fire or a hot spot occurs, the actual image of the point can be enlarged to confirm the on-site situation, and the preset temperature is lower than 50 ℃ of the first step. and a warning step of providing an alarm to the site and the control room when the temperature rises above 50 to 80 ° C in the second stage, 70 to 100 ° C in the third stage, and 100 ° C in the fourth stage. do it with
또한, 본 발명은 상기 온도 2단 이상으로 온도의 상승시 또는 주변지역 평균 온도 보다 30℃이상 온도편차의 발생시, 야적장의 적재물을 다른 구역으로 반출 이송하여 온도를 20∼40℃이하의 상온으로 하락시켜 다시 저탄하여 발화를 억제하는 재순환 이송단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, when the temperature rises by two or more stages or when a temperature deviation of 30°C or more from the average temperature of the surrounding area occurs, the load of the yard is transported to another area to lower the temperature to a room temperature of 20-40°C or less It characterized in that it further comprises a; recirculation transfer step of suppressing ignition by lowering the carbon again.
또한, 본 발명은 상기 온도 3단계 이상 온도 상승시 야적장의 적재물에 소화수나 화재억제제 및 소화액을 분무하여 발화를 제어하도록 화재 제어 시스템과 연계되어 있는 소화단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention further comprises a fire extinguishing step in connection with the fire control system to control the ignition by spraying fire extinguishing water, a fire suppressant, and a fire extinguishing liquid on the load of the yard when the temperature rises by three or more steps.
본 발명의 상기 화상처리단계는, 상기 촬영단계에서 수집된 열화상 데이터를 이미 입력된 GPS 기반 좌표의 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하거나, 3D 스캐너로 스캔하여 3D로 변환된 저탄장의 화면에 상기 촬영단계에서 수집된 열화상 데이터를 맵핑하여 합성하는 것을 특징으로 한다.In the image processing step of the present invention, the thermal image data collected in the photographing step is mapped to the already inputted GPS-based coordinates of the storage image and synthesized, or scanned with a 3D scanner and converted into 3D on the screen of the coal storage bin. It is characterized by mapping and synthesizing the thermal image data collected in
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 실화상과 열화상을 촬영하고 맵핑하여 발화를 감시하도록 촬영부와 통신부와 저장부와 연산처리부와 화상처리부와 표시부를 구비함으로써, 옥내 저탄장을 건설하여 운영하는 석탄화력발전소에서 적재물의 자연발화를 예측하고 모니터링할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the present invention is provided with a photographing unit, a communication unit, a storage unit, an arithmetic processing unit, an image processing unit, and a display unit to capture and map a real image and a thermal image to monitor the ignition, thereby constructing and operating an indoor coal yard. It provides the effect of predicting and monitoring the spontaneous ignition of loads in thermal power plants.
또한, 표시부와 연동해서 자연발화와 현장 확인하여 소정온도 이상일 경우에 현장과 제어실에 알람을 제공하는 경고부를 더 구비함으로써, 옥내 저탄장에 적재된 적재물의 자연발화와 핫스팟을 원격으로 파악하여 알람이나 경고를 제공하는 동시에 옥내 저탄장에서 적재물의 관리효율을 향상시키고 관리비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by interlocking with the display unit, a warning unit that provides an alarm to the field and the control room when the temperature is higher than a predetermined temperature by checking the spontaneous ignition and on-site At the same time, it provides the effect of improving the management efficiency of the load in the indoor coal yard and reducing the management cost.
또한, 저탄장의 적재물을 다른 구역으로 반출 이송하여 발화를 억제하는 재순환 이송부를 구비함으로써, 소정온도 이상의 적재물을 다른 구역으로 반출 이송하여 상온으로 하락시켜 다시 저탄하여 자연발화를 예방하는 동시에 적재물의 발화를 지연시켜 소화성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by having a recirculation transfer unit that suppresses ignition by transporting the load from the coal yard to another area, it transports the load above a predetermined temperature to another area and lowers it to room temperature to store the coal again to prevent spontaneous ignition and at the same time prevent ignition of the load. It provides the effect of improving digestion by delaying it.
또한, 저탄장의 적재물에 소화수나 화재억제제 및 소화액을 분무하여 발화를 제어하는 소화부를 구비함으로써, 적재물에 소화수나 화재억제제 및 소화액을 소정온도에서 사전에 분무하여 발화를 제어하도록 화재 제어 시스템과 연계하여 다양한 소화성능을 구현하는 동시에 발화시 신속하게 대처할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by having a fire extinguishing unit that controls ignition by spraying fire extinguishing water, a fire suppressant, and a fire extinguishing liquid on the load of the coal storage yard, the fire control system is linked to control ignition by spraying fire extinguishing water, fire suppressant and extinguishing liquid on the load in advance at a predetermined temperature. It implements various fire extinguishing performance and at the same time provides the effect of responding quickly in case of fire.
또한, 화상처리부에서 촬영부의 열화상 데이터를 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하거나, 저탄장의 실화상에 열화상 데이터를 맵핑하여 합성함으로써, 실화상과 열화상의 합성 정밀도를 향상시켜 발화위치를 신속하게 파악하여 발화의 감시성능 및 모니터링성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the image processing unit maps and synthesizes the thermal image data of the photographing unit to the image of the coal mine, or by mapping and synthesizing the thermal image data on the real image of the coal field, improves the synthesis precision of the real image and the thermal image to quickly identify the firing position. It provides the effect of improving the monitoring performance and monitoring performance of ignition.
또한, 듀얼방식의 광학 카메라와 열화상 카메라, 그리고 저탄장 실화면과 열화상 이미지 맵핑(Mapping) 합성기술을 이용하여 하나의 화면에 전체 저탄장의 적재물의 온도를 모니터링 하여 운전자가 쉽게 자연발화 위치를 확인 할 수 있고, 즉각적인 대처가 가능하게 되는 효과를 제공한다.In addition, by using dual optical camera and thermal imaging camera, as well as the real picture of the coal storage and the thermal image mapping technology, the temperature of the entire coal storage unit is monitored on one screen, so that the driver can easily check the location of spontaneous ignition. It can be done and provides an effect that enables immediate action.
도 1은 옥외 저탄장에 보관 중인 적재물의 형상을 나타내는 사진.
도 2는 다양한 옥내 저탄장의 형상을 나타내는 사진.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 촬영부의 배치상태를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 적재물에 대한 좌표 작업을 나타내는 상태도.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 열화상 이미지의 병합상태를 나타내는 구성도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 열화상 이미지의 맴핑상태를 나타내는 구성도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 3D 화면과 열화상의 맴핑상태를 나타내는 구성도.
도 10 내지 도 12는 종래의 열화상 카메라 모니터링 시스템을 나타내는 구성도.
도 13은 적재물의 저탄 기간 경과에 따른 탄종별 온도 상승 상태를 나타내는 그래프.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 열화상 카메라 해상도와 거리에 따른 면적 계산을 나타내는 구성도.
도 16은 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 촬영부의 광학 카메라와 열화상 카메라의 설치상태를 나타내는 상태도.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치를 나타내는 블럭도.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시방법을 나타내는 흐름도.1 is a photograph showing the shape of a load stored in an outdoor coal storage.
Figure 2 is a photograph showing the shape of various indoor coal storage.
Figure 3 is a block diagram showing the arrangement state of the photographing unit of the ignition monitoring apparatus of the indoor coal storage according to the embodiment of the present invention.
Figure 4 is a state diagram showing the coordinates work for the load of the ignition monitoring device of the indoor coal storage according to the embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing a state of merging thermal images of the ignition monitoring device of the indoor coal storage according to the embodiment of the present invention.
6 and 7 are block diagrams showing the mapping state of the thermal image of the ignition monitoring device of the indoor coal storage according to the embodiment of the present invention.
8 and 9 are block diagrams showing the mapping state of the 3D screen and the thermal image of the ignition monitoring device for the indoor coal storage according to the embodiment of the present invention.
10 to 12 are block diagrams showing a conventional thermal imaging camera monitoring system.
13 is a graph showing the temperature rise state for each type of coal according to the lapse of the coal storage period of the load.
14 and 15 are block diagrams showing the area calculation according to the resolution and distance of the thermal imaging camera of the ignition monitoring apparatus of the indoor coal yard according to the embodiment of the present invention.
16 is a state diagram showing the installation state of the optical camera and the thermal imaging camera of the photographing unit of the ignition monitoring device for the indoor coal storage according to the embodiment of the present invention.
17 is a block diagram showing an ignition monitoring device for an indoor coal storage according to an embodiment of the present invention.
18 is a flowchart showing a method for monitoring the ignition of an indoor coal storage according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 촬영부의 배치상태를 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 적재물에 대한 좌표 작업을 나타내는 상태도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 열화상 이미지의 병합상태를 나타내는 구성도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 열화상 이미지의 맴핑상태를 나타내는 구성도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 3D 화면과 열화상의 맴핑상태를 나타내는 구성도이고, 도 10 내지 도 12는 종래의 열화상 카메라 모니터링 시스템을 나타내는 구성도이고, 도 13은 적재물의 저탄 기간 경과에 따른 탄종별 온도 상승 상태를 나타내는 그래프이고, 도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 열화상 카메라 해상도와 거리에 따른 면적 계산을 나타내는 구성도이고, 도 16은 본 발명의 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치의 촬영부의 광학 카메라와 열화상 카메라의 설치상태를 나타내는 상태도이고, 도 17은 본 발명의 일 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치를 나타내는 블럭도이고, 도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시방법을 나타내는 흐름도이다.3 is a configuration diagram showing the arrangement state of the photographing unit of the ignition monitoring device for the indoor coal yard according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing the merged state of the thermal image image of the ignition monitoring device of the indoor coal yard according to the embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are the ignition of the indoor coal yard according to the embodiment of the present invention. It is a configuration diagram showing the mapping state of the thermal image of the monitoring device, and FIGS. 8 and 9 are diagrams showing the mapping state of the thermal image and the 3D screen of the ignition monitoring device of the indoor coal yard according to the embodiment of the present invention, and FIG. 12 to 12 is a configuration diagram showing a conventional thermal imaging camera monitoring system, FIG. 13 is a graph showing the temperature rise state for each type of ammunition according to the lapse of the coal storage period of the load, and FIGS. 14 and 15 are according to an embodiment of the present invention It is a block diagram showing the area calculation according to the resolution and distance of the thermal imaging camera of the ignition monitoring device of the indoor coal yard, and FIG. 16 is the optical camera and the thermal imaging camera of the photographing unit of the ignition monitoring device of the indoor coal yard according to the embodiment of the present invention It is a state diagram showing a state, and FIG. 17 is a block diagram showing a device for monitoring the ignition of an indoor coal yard according to an embodiment of the present invention, and FIG. 18 is a flowchart showing a method for monitoring the ignition of an indoor coal yard according to an embodiment of the present invention .
도 2, 도 3, 도 16 및 도 17에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시장치는, 촬영부(10), 통신부(20), 저장부(30), 연산처리부(40), 화상처리부(50), 표시부(60), 경고부(70), 재순환 이송부(80) 및 소화부(90)를 포함하여 이루어져, 옥내 저탄장에 설치되어 자연발화 및 자연발화 가능성을 감시하고 예측하는 옥내 저탄장의 발화 감시장치이다.As shown in FIGS. 2, 3, 16 and 17 , the ignition monitoring apparatus of the indoor coal mine according to the present embodiment includes a photographing
촬영부(10)는, 옥내 저탄장에 복수개의 카메라가 소정간격과 소정높이로 설치되어, 실화상과 열화상을 촬영하는 촬영수단으로서, 도 3 및 도 16에 나타낸 바와 같이 지지대(11), 광학 카메라(12) 및 열화상 카메라(13)로 이루어져 있다.The photographing
지지대(11)는, 옥내 저탄장에 복수개가 복수개의 열에 등간격으로 이격되되 소정높이로 입설된 지지부재로서, 옥내 저탄장의 야적물의 높이 보다 높게 입설되어 야적물의 상부에서 촬영이 가능하도록 각종 카메라를 고정시켜 지지하게 된다.The
광학 카메라(12)는, 옥내 저탄장에 저장되는 적재물의 외부상태를 실시간으로 촬영하는 카메라로서, 카메라의 픽셀이나 해상도가 적당하도록 설치되며, 이상징후 및 화재 발생시 열화상 카메라(13)를 보조해주는 역할을 하며, 이상 징후 및 화재 발생시 화면을 확인하고, 조치 과정을 확인하기 위해 사용된다.The
또한, 이러한 광학 카메라(12)는, 지지대(11)의 상부에 열화상 카메라(13)와 함께 일체로 고정되어 있거나 상하, 좌우자동으로 움직임이 가능하고, 관리자 및 제어자에 의해서 제어도 가능하며 평상시에는 해당지역 전체 면적을 감시하여 운영하며, 분진과 습기에 의해서 오염될 수 있으므로 고압공기에 의해 노즐을 통해 주기적인 청소가 가능하도록 기능이 추가되어 있는 것도 가능함은 물론이다.In addition, this
열화상 카메라(13)는, 옥내 저탄장에 저장되는 적재물의 상부에서 다초점으로 측정하여 열화상 이미지와 온도 데이터를 제공하는 카메라로서, 카메라의 픽셀이나 해상도가 적당하도록 설치되며, 광범위하게 옥내 저탄장의 상부를 다초점 방식으로 측정 모니터링하여 열화상 이미지와 온도 데이타를 빅데이타 제어 시스템으로 전송하여 저장하게 된다.The
이러한 열화상 카메라(13)는, 관리자에 의해 단계별로 관리 온도범위 설정이 가능하며, 이상징후 및 화재 발생시, 유무선 통신망을 통해 운전제어실, 크레인실, 관련 담당자 등에게 실시간으로 열화상 이미지와 온도 데이터를 전송하고, 위험수위 도달시 위험 알림과 영상을 추가적으로 발송하게 되는 것도 가능함은 물론이다.The
또한, 열화상 카메라(13)는, 지지대(11)의 상부에 광학 카메라(12)와 함께 일체로 고정되어 있거나 상하, 좌우 자동으로 움직임이 가능하고, 관리자 및 제어자에 의해서 제어도 가능하며 평상시에는 해당지역 전체 면적을 감시하여 운영하며, 분진과 습기에 의해서 오염될 수 있으므로 고압공기에 의해 노즐을 통해 주기적인 청소가 가능하도록 기능이 추가되어 있는 것도 가능함은 물론이다.In addition, the
따라서, 촬영부(10)는, 지지대(11)의 일정 높이에서 영상을 촬영하는 광학카메라(12)와 일정 면적의 온도를 촬영하는 열화상 카메라(13)을 구비하여, 옥내 저탄장에 보관된 유연탄 등의 적재물의 자연발화 및 자연발화 가능성을 감시하고 예측하도록 실화상과 열화상을 촬영하여 제공하게 된다.Accordingly, the photographing
통신부(20)는, 촬영부(10)에서 촬영된 실화상 이미지와 열화상 이미지를 전송하는 통신수단으로서, 유선 및 무선 네트워크, 예를 들어 인터넷(internet), 인트라넷(intranet) 및 엑스트라넷(extranet), 셀룰러, 예를 들어 무선 전화 네트워크, LAN(local area network), WAN(wide area network), WiFi네트워크, 애드혹 네트워크 및 이들의 조합을 비롯한 임의의 적절한 통신 네트워크 등의 유선통신이나 무선통신 등과 같은 다양한 통신수단을 사용하여 각종 이미지 테이터를 전송하게 된다.The
저장부(30)는, 통신부(20)에서 전송된 실화상 이미지와 열화상 이미지를 저장하는 저장수단으로서, HDD(Hard Disk Drive)나 SSD(Solid State Drive) 등과 같이 이미지 데이터를 저장하는 저장매체로 이루어져 있다.The
연산처리부(40)는, 저장부(30)에 저장된 열화상 이미지에 의해 발화를 예측하도록 연산하는 연산처리수단으로서, 도 14 및 도 15에 나타낸 바와 같이 직접회로 등과 같은 반도체나 각종 제어기능을 수행하는 프로세서로 이루어져 복수개의 열화상 데이터에 대한 각종 연산처리를 실시간으로 신속하게 처리할 수 있게 된다.The
이러한 저장부(30)와 연산처리부(40)로는 하나 이상의 CPU(central processing unit)들, 메모리, 대용량 저장소, 입력 인터페이스 장치, 출력 인터페이스 장치로 구성된 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 시스템의 요소들은 버스를 통해 서로 통신할 수 있다.The
이러한 컴퓨팅 장치의 하드웨어 플랫폼은 개인용 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩톱 디바이스, 다중 프로세서 시스템, 마이크로프로세서 기반 시스템, 프로그램 가전제품, 및 이상의 시스템들 또는 디바이스들 중 임의의 것을 포함하는 분산 컴퓨팅 환경, 예컨대 클라우드 기반 컴퓨팅 시스템을 비롯한 다양한 형태로 적용될 수 있다.The hardware platform of such a computing device may be a personal computer, a handheld or laptop device, a multiprocessor system, a microprocessor-based system, a programmable appliance, and a distributed computing environment including any of the above systems or devices, such as cloud-based computing. It can be applied in various forms including systems.
화상처리부(50)는, 촬영부(10)에서 수집된 열화상 데이터를 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하는 화상처리수단으로서, 도 4 내지 도 9에 나타낸 바와 같이 촬영부(10)에서 입력되는 열화상 데이터를 처리하여 양 화상데이터, 즉 열화상 데이터와 실화상 데이터의 해상도가 일치되도록 데이터 변화처리를 수행할 수 있다. The
그리고 이러한 처리를 위한 화상처리수단은 바람직하게 프로그램으로 구성되며, 열화상 데이터와 실화상 데이터의 해상도를 일치시키는 것은 열화상 속의 물체와 실화상 속의 물체를 용이하게 동기화하기 위한 것이다.And the image processing means for such processing is preferably composed of a program, and matching the resolution of the thermal image data and the real image data is to easily synchronize the object in the thermal image and the object in the real image.
따라서 이러한 화상처리부(50)는, 촬영부(10)에서 수집된 열화상 데이터를 이미 입력된 GPS(Global Positioning System) 기반 좌표의 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하거나, 3D 스캐너로 스캔하여 3D로 변환된 저탄장의 화면에 촬영부(10)에서 수집된 열화상 데이터를 맵핑하여 합성하게 된다.Accordingly, the
이와 같이 입력된 GPS 기반 위치정보는, X,Y좌표 또는 X,Y,Z좌표를 사전에 입력하여 저장하는데 예를 들어, X좌표(위도) : 123,456.7, Y좌표(경도) : 234,567.8 또는 X좌표(위도) : 123,456.7, Y좌표(경도) : 234,567.8, Z좌표(고도) : 1.1로 입력하는 것으로 10cm 단위로 정확하게 입력하게 된다.The GPS-based location information input in this way is stored by inputting X, Y coordinates or X, Y, Z coordinates in advance, for example, X coordinate (latitude): 123,456.7, Y coordinate (longitude): 234,567.8 or X coordinate (Latitude): 123,456.7, Y-coordinate (longitude): 234,567.8, Z-coordinate (altitude): 1.1 It is entered in units of 10cm accurately.
즉, 1cm 단위로 입력하게 되면 더무 정교해져서 맵핑하는데 어려움이 있을 수 있고, 이미지 처리하는 속도가 너무 느려질 수 있기 때문에 10cm 단위로 입력하게 된다. 하지만 이러한 방법을 한정하는 것이 아니라 개발되는 컴퓨터의 성능에 따라서 1cm 단위로 입력할 수 있는 것도 가능함은 물론이다.That is, if you input in 1cm increments, it may be difficult to map because it becomes more sophisticated, and image processing speed may be too slow, so input in 10cm increments. However, this method is not limited, and it is of course possible to input in 1 cm increments according to the performance of the computer being developed.
표시부(60)는, 화상처리부(50)에서 맵핑된 이미지를 사용하여 전체 저탄장을 하나의 화면으로 표시하는 표시수단으로서, LCD(Liquid Crystal Display)나 LED(Light Emitting Diode) 등과 같은 평판디스플레이나 모니터나 전광판 등과 같은 다양한 표시수단으로 이루어져 있다.The
또한, 이러한 표시부(60)는, 관리자에게 각종 입력 화면을 제공하고, 특히 촬영부(10)로부터 제공되는 영상화면을 출력하기 위한 디스플레이로서 각각의 촬영부(10)에 대한 화면을 포함하는 다중화면을 제공하거나 특정의 촬영부(10)로부터의 영상화면을 제공하게 된다.In addition, the
경고부(70)는, 표시부(60)와 연동해서, 발화 또는 핫스팟(Hot spot)이 발생하면 그 지점의 실화상을 확대하여 현장 상황을 확인할 수 있고, 미리 설정된 온도 1단계의 50℃미만에서는 정상적으로 운전하게 되며, 온도 2단계의 50∼80℃와, 온도 3단계의 70∼100℃와, 온도 4단계의 100℃ 이상으로 올라갈 경우에 현장과 제어실에 알람을 제공하게 된다.The
이러한 경고부(70)는, 야적장에 적재된 적재물의 온도가 주변지역 평균 온도 보다 20℃이상으로 상승하면 실화상을 확대하여 집중 모니터링을 하도록 하고, 30℃ 이상 또는 온도 2단계 이상으로 올라갈 경우 현장과 제어실에 알람을 제공하는 것도 가능함은 물론이다.This
또한, 경고부(70)는 특정 적재물의 적재영역에서 발화가 발생하거나 발생할 우려가 있을 때 경보음을 생성하게 되고, 특히 발화 현상이 발생하거나 발생할 우려가 있는 적재물의 적재영역에 대응하는 영상 정보 및 온도 정보 등을 저장하여, 관리자가 이를 조회 및 확인할 수 있도록 하는 것도 가능함은 물론이다.In addition, the
재순환 이송부(80)는, 온도 2단계 이상으로 온도의 상승시 또는 주변지역 평균 온도 보다 30℃이상 온도편차의 발생시, 야적장의 적재물을 다른 구역으로 반출 이송하여 온도를 20∼40℃이하의 상온으로 하락시켜 다시 저탄하여 발화를 억제하도록 재순환 이송하게 된다.The
소화부(90)는, 온도 3단계 이상 온도 상승시 야적장의 적재물에 소화수나 화재억제제 및 소화액을 분무하여 발화를 제어하도록 화재 제어 시스템과 연계되어 있는 소화수단이다.The
이러한 소화부(90)로는, 옥내 저탄장의 내부 상방에서 레일을 따라 전후좌우로 설치되어 적재물의 상방에서 가연물에 살수하는 살수수단과, 옥내 저탄장의 내부 상방에서 레일을 따라 전후좌우로 설치되어 적재물의 상방에서 소화분말을 분사하는 분사수단과, 옥내 저탄장의 내부 바닥면의 중앙부위에서 회전가능하게 설치되어 적재물의 하부에서 발화된 가연물에 미발화된 가연물을 교반기에 의해 교반시켜 소화하는 교반수단 등과 같이 다양한 소화수단으로 이루어져 있다.The
이하 도면을 참조해서, 본 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings, a method for monitoring the ignition of an indoor coal storage according to the present embodiment will be described in detail.
도 18에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 옥내 저탄장의 발화 감시방법은, 촬영단계(S10), 통신단계(S20), 저장단계(S30), 연산처리단계(S40), 화상처리단계(S50), 표시단계(S60), 경고단계(S70), 재순환 이송단계(S80) 및 소화단계(S90)를 포함하여 이루어져, 옥내 저탄장에 설치되어 자연발화 및 자연발화 가능성을 감시하고 예측하는 옥내 저탄장의 발화 감시방법이다.As shown in FIG. 18 , the method for monitoring the ignition of the indoor coal mine according to the present embodiment includes a photographing step (S10), a communication step (S20), a storage step (S30), an arithmetic processing step (S40), and an image processing step (S50). ), a display step (S60), a warning step (S70), a recirculation transfer step (S80), and a fire extinguishing step (S90), and is installed in the indoor coal storage to monitor and predict spontaneous ignition and the possibility of spontaneous ignition. It is a fire monitoring method.
촬영단계(S10)는, 옥내 저탄장에 복수개의 카메라가 소정간격과 소정높이로 설치되어 실화상과 열화상을 촬영하는 단계로서, 지지대(11)의 일정 높이에서 영상을 촬영하는 광학 카메라(12)와 일정 면적의 온도를 촬영하는 열화상 카메라(13)을 구비하여, 옥내 저탄장에 보관된 유연탄 등의 적재물의 자연발화 및 자연발화 가능성을 감시하고 예측하도록 실화상과 열화상을 촬영하여 제공하게 된다.The photographing step (S10) is a step in which a plurality of cameras are installed at a predetermined interval and a predetermined height in an indoor coal yard to photograph a real image and a thermal image, and an
통신단계(S20)는, 촬영단계(S10)에서 촬영된 실화상 이미지와 열화상 이미지를 전송하는 단계로서, 임의의 적절한 통신 네트워크 등의 유선통신이나 무선통신 등과 같은 다양한 통신수단을 사용하여 각종 이미지 테이터를 전송하게 된다.The communication step (S20) is a step of transmitting the real image image and the thermal image image taken in the photographing step (S10), and various images using various communication means such as wired communication or wireless communication such as any suitable communication network. data will be transmitted.
저장단계(S30)는, 통신단계(S20)에서 전송된 실화상 이미지와 열화상 이미지를 저장하는 단계로서, HDD(Hard Disk Drive)나 SSD(Solid State Drive) 등과 같이 이미지 데이터를 저장하는 다양한 저장매체를 사용하여 실화상 이미지와 열화상 이미지를 저장하게 된다.The storage step (S30) is a step of storing the real image image and the thermal image image transmitted in the communication step (S20). The media will be used to store real and thermal images.
연산처리단계(S40)는, 저장단계(S30)에서 저장된 열화상 이미지에 의해 발화를 예측하도록 연산하는 단계로서, 직접회로 등과 같은 반도체나 각종 제어기능을 수행하는 프로세서로 이루어져 복수개의 열화상 데이터에 대한 각종 연산처리를 실시간으로 신속하게 처리할 수 있게 된다.The arithmetic processing step (S40) is a step of calculating to predict ignition based on the thermal image stored in the storage step (S30). It is possible to quickly process various calculations in real time.
화상처리단계(S50)는, 촬영단계(S10)에서 수집된 열화상 데이터를 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하는 단계로서, 촬영단계(S10)에서 수집된 열화상 데이터를 이미 입력된 GPS 기반 좌표의 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하거나, 3D 스캐너로 스캔하여 3D로 변환된 저탄장의 화면에 촬영단계(S10)에서 수집된 열화상 데이터를 맵핑하여 합성하게 된다.The image processing step (S50) is a step of mapping and synthesizing the thermal image data collected in the photographing step (S10) to the coal storage image. It is synthesized by mapping the image to the image, or by mapping the thermal image data collected in the photographing step (S10) to the screen of the coal mine converted into 3D by scanning with a 3D scanner.
이와 같이 입력된 GPS 기반 위치정보는, X,Y좌표 또는 X,Y,Z좌표를 사전에 입력하여 저장하는데 예를 들어, X좌표(위도) : 123,456.7, Y좌표(경도) : 234,567.8 또는 X좌표(위도) : 123,456.7, Y좌표(경도) : 234,567.8, Z좌표(고도) : 1.1로 입력하는 것으로 10cm 단위로 정확하게 입력하게 된다.The GPS-based location information input in this way is stored by inputting X, Y coordinates or X, Y, Z coordinates in advance, for example, X coordinate (latitude): 123,456.7, Y coordinate (longitude): 234,567.8 or X coordinate (Latitude): 123,456.7, Y-coordinate (longitude): 234,567.8, Z-coordinate (altitude): 1.1 It is entered in units of 10cm accurately.
즉, 1cm 단위로 입력하게 되면 더무 정교해져서 맵핑하는데 어려움이 있을 수 있고, 이미지 처리하는 속도가 너무 느려질 수 있기 때문에 10cm 단위로 입력하게 된다. 하지만 이러한 방법을 한정하는 것이 아니라 개발되는 컴퓨터의 성능에 따라서 1cm 단위로 입력할 수 있는 것도 가능함은 물론이다.That is, if you input in 1cm increments, it may be difficult to map because it becomes more sophisticated, and image processing speed may be too slow, so input in 10cm increments. However, this method is not limited, and it is of course possible to input in 1 cm increments according to the performance of the computer being developed.
표시단계(S60)는, 화상처리단계(S50)에서 맵핑된 이미지를 사용하여 전체 저탄장을 하나의 화면으로 표시하는 단계로서, LCD(Liquid Crystal Display)나 LED(Light Emitting Diode) 등과 같은 평판디스플레이나 모니터나 전광판 등과 같은 다양한 표시수단을 사용하여 각종 화상과 각종 정보를 표시하게 된다.The display step (S60) is a step of displaying the entire coal mine on one screen using the image mapped in the image processing step (S50). Various images and various information are displayed using various display means such as a monitor or an electric signboard.
또한, 이러한 표시단계(S60)에서는, 관리자에게 각종 입력 화면을 제공하고, 특히 촬영단계(S10)에서 제공되는 영상화면을 출력하기 위해 촬영단계(S10)에서 촬영된 화면을 포함하는 다중화면을 제공하거나 특정의 촬영단계(S10)에서 촬영된 영상화면을 제공하는 것도 가능함은 물론이다.In addition, in this display step (S60), various input screens are provided to the manager, and in particular, a multi-screen including the screen taken in the photographing step (S10) is provided to output the image screen provided in the photographing step (S10). Of course, it is also possible to provide a video screen shot in a specific shooting step (S10).
경고단계(S70)는, 표시부(60)와 연동해서, 발화 또는 핫스팟(Hot spot)이 발생하면 그 지점의 실화상을 확대하여 현장 상황을 확인할 수 있고, 미리 설정된 온도 1단계의 50℃미만에서는 정상적으로 운전하게 되며, 온도 2단계의 50∼80℃와, 온도 3단계의 70∼100℃와, 온도 4단계의 100℃ 이상으로 올라갈 경우에 현장과 제어실에 알람을 제공하여 경고하게 된다.In the warning step (S70), in conjunction with the
재순환 이송단계(S80)는, 온도 2단 이상으로 온도의 상승시 또는 주변지역 평균 온도 보다 30℃이상 온도편차의 발생시, 야적장의 적재물을 다른 구역으로 반출 이송하여 온도를 20∼40℃이하의 상온으로 하락시켜 다시 저탄하여 발화를 억제하는 재순환 이송하게 된다.In the recirculation transfer step (S80), when the temperature rises to two or more stages or when a temperature deviation of 30 ° C or more from the average temperature of the surrounding area occurs, the load of the yard is transported to another area and the temperature is lowered to room temperature of 20 to 40 ° C. It is lowered to the bottom and recirculated to suppress ignition by lowering coal again.
소화단계(S90)는, 온도 3단계 이상 온도 상승시 야적장의 적재물에 소화수나 화재억제제 및 소화액을 분무하여 발화를 제어하도록 화재 제어 시스템과 연계되어 있는 소화하게 된다.In the fire extinguishing step (S90), when the temperature rises by three or more steps, fire extinguishing in connection with the fire control system is performed to control the ignition by spraying fire extinguishing water, a fire suppressant, and a fire extinguishing liquid on the load of the yard.
이러한 소화단계(S90)에서는, 옥내 저탄장의 내부 상방에서 레일을 따라 전후좌우로 설치되어 적재물의 상방에서 가연물에 살수하는 살수수단과, 옥내 저탄장의 내부 상방에서 레일을 따라 전후좌우로 설치되어 적재물의 상방에서 소화분말을 분사하는 분사수단과, 옥내 저탄장의 내부 바닥면의 중앙부위에서 회전가능하게 설치되어 적재물의 하부에서 발화된 가연물에 미발화된 가연물을 교반기에 의해 교반시켜 소화하는 교반수단 등과 같이 다양한 소화수단을 사용하여 적재물의 자연발화를 소화시키는 것도 가능함은 물론이다.In this fire extinguishing step (S90), the watering means installed in the front, rear, left and right along the rail from above the inside of the indoor coal yard to spray the inflammables from above the load, and the inside of the indoor coal yard, along the rail in the front, back, left and right along the rail Various such as a spraying means for spraying fire extinguishing powder from above, and agitating means that are rotatably installed in the central part of the inner floor of the indoor coal yard to agitate unignited inflammables with a stirrer to extinguish the inflammables ignited at the bottom of the load. Of course, it is also possible to extinguish spontaneous ignition of the load using fire extinguishing means.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 실화상과 열화상을 촬영하고 맵핑하여 발화를 감시하도록 촬영부와 통신부와 저장부와 연산처리부와 화상처리부와 표시부를 구비함으로써, 옥내 저탄장을 건설하여 운영하는 석탄화력발전소에서 적재물의 자연발화를 예측하고 모니터링할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, according to the present invention, by providing a photographing unit, a communication unit, a storage unit, an arithmetic processing unit, an image processing unit, and a display unit to capture and map a real image and a thermal image to monitor ignition, an indoor coal yard is constructed and operated. It provides the effect of predicting and monitoring the spontaneous ignition of loads in thermal power plants.
또한, 표시부와 연동해서 자연발화와 현장 확인하여 소정온도 이상일 경우에 현장과 제어실에 알람을 제공하는 경고부를 더 구비함으로써, 옥내 저탄장에 적재된 적재물의 자연발화와 핫스팟을 원격으로 파악하여 알람이나 경고를 제공하는 동시에 옥내 저탄장에서 적재물의 관리효율을 향상시키고 관리비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by interlocking with the display unit, a warning unit that provides an alarm to the field and the control room when the temperature is higher than a predetermined temperature by checking the spontaneous ignition and on-site At the same time, it provides the effect of improving the management efficiency of the load in the indoor coal yard and reducing the management cost.
또한, 저탄장의 적재물을 다른 구역으로 반출 이송하여 발화를 억제하는 재순환 이송부를 구비함으로써, 소정온도 이상의 적재물을 다른 구역으로 반출 이송하여 상온으로 하락시켜 다시 저탄하여 자연발화를 예방하는 동시에 적재물의 발화를 지연시켜 소화성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by having a recirculation transfer unit that suppresses ignition by transporting the load from the coal yard to another area, it transports the load above a predetermined temperature to another area and lowers it to room temperature to store the coal again to prevent spontaneous ignition and at the same time prevent ignition of the load. It provides the effect of improving digestion by delaying it.
또한, 저탄장의 적재물에 소화수나 화재억제제 및 소화액을 분무하여 발화를 제어하는 소화부를 구비함으로써, 적재물에 소화수나 화재억제제 및 소화액을 소정온도에서 사전에 분무하여 발화를 제어하도록 화재 제어 시스템과 연계하여 다양한 소화성능을 구현하는 동시에 발화시 신속하게 대처할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by having a fire extinguishing unit that controls ignition by spraying fire extinguishing water, a fire suppressant, and a fire extinguishing liquid on the load of the coal storage yard, the fire control system is linked to control ignition by spraying fire extinguishing water, fire suppressant and extinguishing liquid on the load in advance at a predetermined temperature. It implements various fire extinguishing performance and at the same time provides the effect of responding quickly in case of fire.
또한, 화상처리부에서 촬영부의 열화상 데이터를 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하거나, 저탄장의 실화상에 열화상 데이터를 맵핑하여 합성함으로써, 실화상과 열화상의 합성 정밀도를 향상시켜 발화위치를 신속하게 파악하여 발화의 감시성능 및 모니터링성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the image processing unit maps and synthesizes the thermal image data of the photographing unit to the image of the coal mine, or by mapping and synthesizing the thermal image data on the real image of the coal field, improves the synthesis precision of the real image and the thermal image to quickly identify the firing position. It provides the effect of improving the monitoring performance and monitoring performance of ignition.
또한, 듀얼방식의 광학 카메라와 열화상 카메라, 그리고 저탄장 실화면과 열화상 이미지 맵핑(Mapping) 합성기술을 이용하여 하나의 화면에 전체 저탄장의 적재물의 온도를 모니터링 하여 운전자가 쉽게 자연발화 위치를 확인 할 수 있고, 즉각적인 대처가 가능하게 되는 효과를 제공한다.In addition, by using dual optical camera and thermal imaging camera, as well as the real picture of the coal storage and the thermal image mapping technology, the temperature of the entire coal storage unit is monitored on one screen, so that the driver can easily check the location of spontaneous ignition. It can be done and provides an effect that enables immediate action.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다. The present invention described above can be embodied in various other forms without departing from the technical spirit or main characteristics thereof. Accordingly, the above embodiments are merely examples in all respects and should not be construed as limiting.
10: 촬영부
20: 통신부
30: 저장부
40: 연산처리부
50: 화상처리부
60: 표시부
70: 경고부
80: 재순환 이송부
90: 소화부10: photographing unit 20: communication unit
30: storage unit 40: operation processing unit
50: image processing unit 60: display unit
70: warning unit 80: recirculation transfer unit
90: digestive department
Claims (11)
옥내 저탄장에 복수개의 카메라가 소정간격과 소정높이로 설치되어, 실화상과 열화상을 촬영하는 촬영부(10);
상기 촬영부(10)에서 촬영된 실화상 이미지와 열화상 이미지를 전송하는 통신부(20);
상기 통신부(20)에서 전송된 실화상 이미지와 열화상 이미지를 저장하는 저장부(30);
상기 저장부(30)에 저장된 열화상 이미지에 의해 발화를 예측하도록 연산하는 연산처리부(40);
상기 촬영부(10)에서 수집된 열화상 데이터를 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하는 화상처리부(50); 및
상기 화상처리부(50)에서 맵핑된 이미지를 사용하여 전체 저탄장을 하나의 화면으로 표시하는 표시부(60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥내 저탄장의 발화 감시장치.As an ignition monitoring device for an indoor coal storage installed in the indoor storage to monitor the ignition,
A plurality of cameras are installed at a predetermined interval and a predetermined height in an indoor coal yard, and a photographing unit 10 for photographing a real image and a thermal image;
a communication unit 20 for transmitting the real image image captured by the photographing unit 10 and the thermal image image;
a storage unit 30 for storing the real image image and the thermal image image transmitted from the communication unit 20;
an arithmetic processing unit 40 that calculates to predict an utterance based on the thermal image stored in the storage unit 30;
an image processing unit 50 for mapping and synthesizing the thermal image data collected by the photographing unit 10 to an image of a coal storage; and
and a display unit (60) for displaying the entire coal yard on one screen using the image mapped by the image processing unit (50).
상기 표시부(60)와 연동해서, 발화 또는 핫스팟(Hot spot)이 발생하면 그 지점의 실화상을 확대하여 현장 상황을 확인할 수 있고, 미리 설정된 온도 1단계의 50℃미만에서는 정상적으로 운전하게 되며, 온도 2단계의 50∼80℃와, 온도 3단계의 70∼100℃와, 온도 4단계의 100℃ 이상으로 올라갈 경우에 현장과 제어실에 알람을 제공하는 경고부(70);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥내 저탄장의 발화 감시장치.The method of claim 1,
In conjunction with the display unit 60, when a fire or a hot spot occurs, the actual image of the point can be enlarged to confirm the on-site situation, and when the preset temperature is less than 50 ° C of the first stage, it operates normally, and the temperature 50 to 80 ° C in the second stage, 70 to 100 ° C in the third stage, and a warning unit 70 for providing an alarm to the site and the control room when the temperature rises above 100 ° C in the fourth stage; characterized by further comprising: A fire monitoring device for an indoor coal mine.
상기 경고부(70)는, 상기 야적장에 적재된 적재물의 온도가 주변지역 평균 온도 보다 20℃이상으로 상승하면 실화상을 확대하여 집중 모니터링을 하고, 30℃ 이상 또는 온도 2단계이상으로 올라갈 경우 현장과 제어실에 알람을 제공하는 것을 특징으로 하는 옥내 저탄장의 발화 감시장치.3. The method of claim 2,
The warning unit 70, when the temperature of the load loaded in the yard rises to 20 ° C or more than the average temperature of the surrounding area, enlarges the real image and conducts intensive monitoring. An ignition monitoring device for an indoor coal storage, characterized in that it provides an alarm to the and control room.
상기 온도 2단계 이상으로 온도의 상승시 또는 주변지역 평균 온도 보다 30℃이상 온도편차의 발생시, 야적장의 적재물을 다른 구역으로 반출 이송하여 온도를 20∼40℃이하의 상온으로 하락시켜 다시 저탄하여 발화를 억제하는 재순환 이송부(80);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥내 저탄장의 발화 감시장치.3. The method of claim 2,
When the temperature rises to two or more steps above, or when a temperature deviation of 30℃ or more from the average temperature of the surrounding area occurs, the load of the yard is taken out and transported to another area, the temperature is lowered to a room temperature of 20-40℃ or less, and the coal is stored and ignited again The ignition monitoring device for the indoor coal storage, characterized in that it further comprises;
상기 온도 3단계 이상 온도 상승시 야적장의 적재물에 소화수나 화재억제제 및 소화액을 분무하여 발화를 제어하도록 화재 제어 시스템과 연계되어 있는 소화부(90);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥내 저탄장의 발화 감시장치.3. The method of claim 2,
The fire extinguishing unit 90 connected to the fire control system to control the ignition by spraying fire extinguishing water, a fire suppressant, and a fire extinguishing liquid on the load of the yard when the temperature rises by three or more steps; monitoring device.
상기 화상처리부(50)는, 상기 촬영부(10)에서 수집된 열화상 데이터를 이미 입력된 GPS 기반 좌표의 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하거나, 3D 스캐너로 스캔하여 3D로 변환된 저탄장의 화면에 상기 촬영부(10)에서 수집된 열화상 데이터를 맵핑하여 합성하는 것을 특징으로 하는 옥내 저탄장의 발화 감시장치.The method of claim 1,
The image processing unit 50 maps the thermal image data collected by the photographing unit 10 to an already inputted GPS-based coal storage image and synthesizes it, or scans it with a 3D scanner and displays it on the 3D-converted coal storage screen. An ignition monitoring device for an indoor coal mine, characterized in that it maps and synthesizes the thermal image data collected by the photographing unit (10).
옥내 저탄장에 복수개의 카메라가 소정간격과 소정높이로 설치되어, 실화상과 열화상을 촬영하는 촬영단계;
상기 촬영단계에서 촬영된 실화상 이미지와 열화상 이미지를 전송하는 통신단계;
상기 통신단계에서 전송된 실화상 이미지와 열화상 이미지를 저장하는 저장단계;
상기 저장단계 저장된 열화상 이미지에 의해 발화를 예측하도록 연산하는 연산처리단계;
상기 촬영단계에서 수집된 열화상 데이터를 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하는 화상처리단계; 및
상기 화상처리단계에서 맵핑된 이미지를 사용하여 전체 저탄장을 하나의 화면으로 표시하는 표시단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥내 저탄장의 발화 감시방법.As a method for monitoring the ignition of an indoor coal yard installed in the indoor silo to monitor the ignition,
A photographing step in which a plurality of cameras are installed at a predetermined interval and a predetermined height in an indoor coal yard to photograph a real image and a thermal image;
a communication step of transmitting the real image image captured in the photographing step and the thermal image;
a storage step of storing the real image image and the thermal image transmitted in the communication step;
an arithmetic processing step of calculating to predict ignition based on the thermal image stored in the storage step;
an image processing step of synthesizing the thermal image data collected in the photographing step by mapping it to an image of a storage tank; and
and a display step of displaying the entire coal storage on a single screen using the image mapped in the image processing step.
상기 표시단계와 연동해서, 발화 또는 핫스팟(Hot spot)이 발생하면 그 지점의 실화상을 확대하여 현장 상황을 확인할 수 있고, 미리 설정된 온도 1단계의 50℃미만에서는 정상적으로 운전하게 되며, 온도 2단계의 50∼80℃와, 온도 3단계의 70∼100℃와, 온도 4단계의 100℃ 이상으로 올라갈 경우에 현장과 제어실에 알람을 제공하는 경고단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥내 저탄장의 발화 감시방법.8. The method of claim 7,
In conjunction with the display step, when a fire or a hot spot occurs, the actual image of the point can be enlarged to check the on-site situation, and the preset temperature below 50℃ of the first step is operated normally, and the temperature of the second step of 50 to 80 ℃, 70 to 100 ℃ of temperature 3 step, and a warning step of providing an alarm to the site and the control room when the temperature rises above 100 ℃ in 4 step; Fire monitoring method.
상기 온도 2단 이상으로 온도의 상승시 또는 주변지역 평균 온도 보다 30℃이상 온도편차의 발생시, 야적장의 적재물을 다른 구역으로 반출 이송하여 온도를 20∼40℃이하의 상온으로 하락시켜 다시 저탄하여 발화를 억제하는 재순환 이송단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥내 저탄장의 발화 감시방법.9. The method of claim 8,
When the temperature rises to two or more levels above, or when a temperature deviation of 30°C or more from the average temperature of the surrounding area occurs, the load of the yard is taken out and transported to another area, the temperature is lowered to a room temperature of 20-40°C or less, and the coal is ignited again The ignition monitoring method of the indoor coal storage further comprising; a recirculation transfer step to suppress the.
상기 온도 3단계 이상 온도 상승시 야적장의 적재물에 소화수나 화재억제제 및 소화액을 분무하여 발화를 제어하도록 화재 제어 시스템과 연계되어 있는 소화단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥내 저탄장의 발화 감시방법.9. The method of claim 8,
The ignition monitoring method of the indoor storage yard further comprising a; fire extinguishing step in connection with a fire control system to control the ignition by spraying fire extinguishing water, a fire suppressant, and a fire extinguishing liquid on the load of the yard when the temperature rises by more than three stages.
상기 화상처리단계는, 상기 촬영단계에서 수집된 열화상 데이터를 이미 입력된 GPS 기반 좌표의 저탄장 이미지에 맵핑하여 합성하거나, 3D 스캐너로 스캔하여 3D로 변환된 저탄장의 화면에 상기 촬영단계에서 수집된 열화상 데이터를 맵핑하여 합성하는 것을 특징으로 하는 옥내 저탄장의 발화 감시방법.8. The method of claim 7,
In the image processing step, the thermal image data collected in the photographing step is mapped to the already inputted GPS-based coordinates of the storage image and synthesized, or scanned with a 3D scanner and converted into 3D on the screen of the coal storage collected in the photographing step. A method for monitoring the ignition of an indoor coal mine, characterized in that it maps and synthesizes thermal image data.
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2021
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