KR20220160339A - Fire detection method, device, and system using a plurality of wireless sensors loaded with bulk material - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 방법 및 장치, 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fire detection method, apparatus, and system using a wireless sensor loaded with bulk material.
최근 미세먼지 저감 대책 일환으로 석탄화력 발전소의 옥외 저탄장을 옥내화하는 사업이 추진되고 있다. 저탄장은 유연탄 등을 장기간 보관하며 자연스럽게 공기에 노출시키기 때문에 산화에 의한 내부 온도 상승 및 완전 건조로 인해 발생하는 자연발화에 대한 취약한 점이 있으며, 자연발화시 연기 및 유해가스로 인해 대기환경오염을 유발시킨다. 또한, 석탄의 자연발화로 인해 전체 저탄량의 1~5%가 손실되어 막대한 양의 유연탄이 손실되어 비용 증가 및 관리 효율이 저하된다.Recently, as part of a fine dust reduction measure, a project to indoor the outdoor coal storage of coal-fired power plants is being promoted. Since coal storage stores bituminous coal for a long period of time and exposes it to the air naturally, it is vulnerable to spontaneous combustion caused by an increase in internal temperature due to oxidation and complete drying. . In addition, 1 to 5% of the total low coal is lost due to spontaneous combustion of coal, resulting in a loss of a huge amount of bituminous coal, which increases costs and lowers management efficiency.
이를 예방하기 위해 개발된 대한민국 등록공고 제 10-1880099호의 "드론을 이용한 저탄장 발화감시 시스템"에는 영상을 촬영하는 영상 카메라, 촬영 지점 내에 존재하는 열을 감지하는 열 화상 카메라, 상기 영상카메라 및 상기 열 화상 카메라의 촬영 각도를 제어하는 짐벌, 거리 센서 및 통신 기능을 가지는 통신 장치가 구비되는 드론과 이를 제어하는 수동 제어 장치 또는 자동 제어 장치 중 어느 하나 이상으로 구성되는 지상 제어 장치를 이용하여 허공에서 유연탄의 발화를 감지하고 있으나, 종래 발명에 의해서는 석탄 표면의 온도만 감시 가능하여 석탄 내부에서 온도 상승으로 인해 자연발화가 발생할 경우 석탄 표면으로 화재가 올라오기 전에는 감지할 수 없었다.In order to prevent this, Korean registration notice No. 10-1880099, "Coalfield ignition monitoring system using drones", includes a video camera for capturing images, a thermal imaging camera for detecting heat present in the shooting point, the video camera and the thermal imaging camera. Bituminous coal in the air using a drone equipped with a gimbal that controls the shooting angle of an image camera, a distance sensor, and a communication device having a communication function, and a ground control device consisting of at least one of a manual control device and an automatic control device that controls the drone. However, according to the conventional invention, only the temperature of the surface of the coal can be monitored, so when spontaneous ignition occurs due to the temperature rise inside the coal, it cannot be detected before the fire rises to the surface of the coal.
또한, 열화상 카메라나 가스감지기를 설치하여 온도 및 가스 측정 등의 안전 모니터링을 수행하는 종래 발명도 존재하였으나 가스감지기 설치 위치에 따라 유해가스를 감지하지 못하는 경우도 발생할 수 있어 석탄을 보관하는 전체 공간을 감시하기가 어려웠다. In addition, there has been a conventional invention in which a thermal imaging camera or gas detector is installed to perform safety monitoring such as temperature and gas measurement, but depending on the installation location of the gas detector, harmful gases may not be detected. was difficult to monitor.
즉, 현재 화력발전소에 사용하고 있는 자연발화 안전 모니터링 시스템은 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 필요한 단점이 있으므로, 쌓아둔 석탄이 보이는 위치 뿐만 아니라 석탄 내부까지 포함한 적재된 석탄 전체 형상을 고려하여 자연발화를 감시하고 사전에 예방하는 방안이 요구되었다.In other words, the spontaneous combustion safety monitoring system currently used in thermal power plants does not monitor the entire stockpile on a single screen, but separates thermal imaging cameras and displays them on the screen, so the operator cannot check the exact location of spontaneous ignition. Since only a rough location can be confirmed, on-site confirmation is essential. Therefore, a plan to monitor and prevent spontaneous ignition in advance was required, considering not only the visible position of the stacked coal but also the entire shape of the loaded coal, including the inside of the coal. .
(특허문헌 1) KR10-1880099 B1 (Patent Document 1) KR10-1880099 B1
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용하여 적재된 머테리얼의 형상 또는 체적을 측정하거나 벌크 머테리얼 내부 온도 및 가스를 실시간 측정하여 자연발화 예방을 수행하는, 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 방법 및 장치, 시스템을 제공하고자 한다.In order to solve the above-described problems, the bulk material is loaded with a wireless sensor to measure the shape or volume of the loaded material or to measure the internal temperature and gas of the bulk material in real time to prevent spontaneous ignition. It is intended to provide a fire detection method, device, and system using a wireless sensor loaded with materials.
본 발명의 일 실시예에 따른 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 방법은 벌크 머테리얼을 저장소에 저장하도록 이동시키는 이송부에 센서투하부가 무선 센서를 투하하는 무선센서투하단계; 적재된 상기 벌크 머테리얼 사이에 함께 적재된 무선 센서가 상기 벌크 머테리얼의 정보와 무선 센서의 위치 정보를 측정하며, 상기 벌크 머테리얼의 정보는 적재된 상기 벌크 머테리얼에서 발생된 가스농도 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 것인 정보측정단계; 상기 무선 센서가 측정된 상기 벌크 머테리얼 정보를 관제 서버 또는 사용자 단말기에 송신하는 정보송신단계; 및 통합관제실 또는 사용자 단말기가 송신된 상기 벌크 머테리얼 정보를 기반으로 적재된 벌크 머테리얼 내부의 위치 별로 임계값 이상의 가스농도 또는 온도가 측정되는 지점을 모니터링 하는 발화감시단계;를 포함할 수 있다.A fire detection method using a wireless sensor loaded with bulk material according to an embodiment of the present invention includes a wireless sensor dropping step in which a sensor dropping unit drops a wireless sensor on a transfer unit that moves the bulk material to be stored in a storage; A wireless sensor loaded together between the loaded bulk materials measures the information of the bulk materials and the location information of the wireless sensor, and the information of the bulk materials is the concentration and temperature of gas generated from the loaded bulk materials. Information measuring step that includes at least one of; an information transmission step of transmitting the bulk material information measured by the wireless sensor to a control server or a user terminal; and an ignition monitoring step in which an integrated control room or a user terminal monitors a point where a gas concentration or temperature above a threshold value is measured for each location inside the loaded bulk material based on the transmitted bulk material information.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 통합관제실 또는 사용자 단말기가 송신된 상기 벌크 머테리얼 정보를 이용하여 상기 벌크 머테리얼의 전체 3D 형상 또는 체적을 모델링하는 형상모델링단계;를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a shape modeling step of modeling the entire 3D shape or volume of the bulk material using the bulk material information transmitted by the integrated control room or the user terminal; may include .
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 벌크 머테리얼 사용을 위해 출하할 때 상기 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 제1 회수 장치를 이용해 상기 벌크 머테리얼과 분리하여 1차 회수하는 1차 무선센서회수단계;를 포함할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, when the bulk material is shipped for use, a wireless sensor loaded with the bulk material is separated from the bulk material using a first recovery device and is first collected. A secondary wireless sensor recovery step; may be included.
더하여, 상기 1차 무선센서회수단계 이후 분리되지 않은 상기 무선 센서가 존재할 때 제2 회수 장치를 이용하여 상기 무선 센서를 제거하는 2차 회수를 추가 수행하는 2차 무선센서회수단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, a second wireless sensor recovery step of additionally performing a second recovery of removing the wireless sensor using a second recovery device when the wireless sensor that is not separated after the first wireless sensor recovery step is present; can
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선센서투하단계에서 상기 무선 센서의 배치 간격을 고려하여 상기 무선 센서를 이동시키는 이송부의 이동 속도 또는 한 번에 투하되는 무선 센서의 개수를 조절할 수 있다.On the other hand, in the wireless sensor drop step according to an embodiment of the present invention, the moving speed of the transfer unit for moving the wireless sensors or the number of wireless sensors dropped at one time may be adjusted in consideration of the arrangement interval of the wireless sensors.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 발화감시단계에서, 상기 벌크 머테리얼의 온도 및 발생하는 가스 농도가 설정된 임계값을 초과하는 경우 시각적 또는 청각적으로 알람을 제공할 수 있다.In addition, in the ignition monitoring step according to an embodiment of the present invention, when the temperature of the bulk material and the generated gas concentration exceed a set threshold value, an alarm may be provided visually or audibly.
한편, 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 장치는 벌크 머테리얼의 가스농도 및 온도 중 적어도 하나를 측정하는 센싱부와, 상기 센싱부에 의해 측정된 벌크 머테리얼 정보를 송신하는 통신부와, 무선 센서의 동작을 관리하는 제어부를 포함하는 복수의 무선 센서; 상기 무선 센서를 벌크 머테리얼을 이송시키는 이송부에 투하하는 센서투하부; 및 상기 벌크 머테리얼과 함께 적재된 상기 무선 센서를 출하를 위해 이송되는 벌크 머테리얼과 분리하여 회수하는 센서회수부;를 포함할 수 있다.Meanwhile, a fire detection device using a wireless sensor loaded with bulk material includes a sensing unit that measures at least one of gas concentration and temperature of the bulk material, and a communication unit that transmits the bulk material information measured by the sensing unit. And, a plurality of wireless sensors including a control unit for managing the operation of the wireless sensor; A sensor dropping unit for dropping the wireless sensor onto a transfer unit for transferring bulk material; and a sensor recovery unit that separates and collects the wireless sensor loaded with the bulk material from the bulk material transported for shipment.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센싱부는 온도 감지 센서, 가스 감지 센서, GPS 센서 및 비콘 중 적어도 하나를 포함하며, 충전 가능한 배터리가 내장될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the sensing unit includes at least one of a temperature detection sensor, a gas detection sensor, a GPS sensor, and a beacon, and a rechargeable battery may be built-in.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 무선 센서는 내장된 센싱부, 통신부 및 제어부를 둘러쌓는 외함을 구비하며, 상기 외함은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 금속 재질로 이루어져 센서회수부가 마그네틱 세퍼레이터일 때 자기력에 의해 상기 무선 센서가 부착되어 벌크 머테리얼로부터 분리될 수 있다.In addition, the wireless sensor according to an embodiment of the present invention includes an enclosure surrounding a built-in sensing unit, a communication unit, and a control unit, and the enclosure may be made of a metal material. When the sensor collection part is made of a metal material and is a magnetic separator, the wireless sensor can be attached and separated from the bulk material by magnetic force.
이때, 상기 센서회수부는 스크린 또는 자기력을 이용하는 마그네틱 세퍼레이터 중 적어도 하나일 수 있으며, 상기 센서 회수부는 복수의 회수 장치를 포함할 수 있다. 복수의 회수 장치를 두어 확실하게 무선 센서를 회수할 수 있다,In this case, the sensor recovery unit may be at least one of a screen or a magnetic separator using magnetic force, and the sensor recovery unit may include a plurality of recovery devices. It is possible to reliably collect wireless sensors by installing multiple retrieval devices.
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 장치 시스템은, 상술한 화재 감시 장치; 및 상기 화재 감지 장치로부터 수신된 벌크 머테리얼 정보를 기반으로 상기 벌크 머테리얼의 온도 또는 가스농도가 임계값을 초과하는지 여부를 감지하여 화재 발생 여부를 모니터링하거나, 분산된 상기 무선 센서의 위치 정보에 따라 적재된 벌크 머테리얼의 전체 3D 형상 또는 체적을 모델링하는 통합관제실을 포함할 수 있다.A fire detection device system using a wireless sensor loaded with bulk material includes the above-described fire monitoring device; And based on the bulk material information received from the fire detection device, whether the temperature or gas concentration of the bulk material exceeds a threshold value is detected to monitor whether or not a fire occurs, or to monitor the location information of the distributed wireless sensor. It can include an integrated control room that models the entire 3D shape or volume of the bulk material loaded along it.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 화재 감지 장치 또는 상기 통합관제실로부터 상기 벌크 머테리얼 정보, 모니터링 정보 또는 모델링 정보를 수신받는 사용자 단말기를 더 포함할 수 있으며, 상기 통합관제실이 자연 발화를 감지할 경우, 상기 무선 센서의 위치 정보에 따라 자연 발화 발생 지점의 3차원 좌표를 산출하여 상기 사용자 단말기에 자연 발화 발생 지점의 위치를 전송할 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, a user terminal receiving the bulk material information, monitoring information, or modeling information from the fire detection device or the integrated control room may be further included, and the integrated control room detects spontaneous combustion. In this case, the position of the spontaneous ignition occurrence point may be transmitted to the user terminal by calculating the three-dimensional coordinates of the spontaneous ignition occurrence point according to the location information of the wireless sensor.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 벌크 머테리얼과 함께 분산되어 위치하고 있는 무선 센서를 활용하여 벌크 머테리얼의 저장된 형태를 3D 모델링 할 수 있으며, 운전자가 Stockpile 내부를 포함한 머테리얼 위치 별로 온도 또는 가스 발생 등을 측정할 수 있어서 사용자가 현장에서 별도로 확인하는 작업 없이 자연 발화 위치를 실시간으로 확인할 수 있어 즉각적인 대처가 가능하고 설치 및 운용에 관한 비용을 절감할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the stored shape of the bulk material can be 3D modeled by utilizing a wireless sensor that is distributed and located together with the bulk material, and the operator can measure the temperature or gas generation by material location, including the inside of the stockpile. Since the user can check the location of spontaneous ignition in real time without checking separately on the site, immediate response is possible and costs related to installation and operation can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 시스템의 무선 센서 투하 과정을 도시하는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 시스템의 무선 센서 회수 과정을 간략하게 도시한 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 무선 센서 회수 과정의 구체적인 실시예들을 도시하는 것이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 벌크 머테리얼에 대한 모니터링 화면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 방법의 플로우 차트를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 센서 이용 및 배치에 대한 플로우 차트를 도시한 것이다.1 is a block diagram schematically illustrating a fire detection system using a wireless sensor loaded with bulk material according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a wireless sensor dropping process of a fire detection system using a wireless sensor loaded with bulk material according to an embodiment of the present invention.
3 schematically illustrates a wireless sensor recovery process of a fire detection system using a wireless sensor loaded with bulk material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates specific embodiments of the wireless sensor recovery process shown in FIG. 3 .
5 is a monitoring screen for bulk material using a wireless sensor loaded with bulk material according to an embodiment of the present invention.
6 is a flow chart of a fire detection method using a wireless sensor loaded with bulk material according to an embodiment of the present invention.
7 illustrates a flow chart for wireless sensor usage and deployment according to one embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. However, in describing a preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and actions.
또한, 첨부된 도면에 개시된 장치 간의 크기는 실제 크기와 동일하지 않으며, 장치 간의 비율을 동일하게 유지하지 않을 수 있고, 명확하게 장치를 나타내기 위해 확대되거나 축소되어 표시될 수 있고, 도면의 각 단계는 기능에 따른 단계를 도시한 것이며, 순서가 변경될 수 있고, 상기 흐름도 순서에 구속되지 않는다.In addition, the size between the devices disclosed in the accompanying drawings is not the same as the actual size, the ratio between the devices may not be kept the same, and may be displayed enlarged or reduced to clearly show the device, and each step of the drawing Illustrates steps according to function, the order can be changed, and is not bound by the order of the flowchart.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is said to be 'connected' to another part, this is not only the case where it is 'directly connected', but also the case where it is 'indirectly connected' with another element in between. include In addition, 'including' a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical details of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벌크 머테리얼(1)과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a fire detection system using a wireless sensor loaded with a
상기 벌크 머테리얼(1)은 대규모로 쌓아두고 저장해야하는 입자 형태의 재료들을 의미하며, 예를 들어 유연탄 등을 포함하는 석탄뿐만 아니라 옥수수, 밀가루 등 가루 형태의 곡류와 같이 다른 재질의 재료도 포함될 수 있다. 다만, 이하에서 설명하는 일 실시예는 석탄으로 한정하여 서술하며 하기 예시적인 실시예에 의해 청구범위가 제한되지 않는다.The
또한, 벌크 머테리얼(1)가 석탄일 경우, 석탄을 보관하는 저탄장 형태는 다양하며, 예를 들어 석탄을 쌓아서 파일(pile) 형태로 보관하는 옥외 저탄장뿐만 아니라 옥내 저탄장도 존재하며, silo type 저탄장, shed type 저탄장, spce fram 저탄장, 팽창공기막 저탄장 등이 존재할 수 있다.In addition, when the
즉, 벌크 머테리얼의 종류 및 저탄장의 형태에 따라 다양한 보관 형태가 존재할 수 있으며, 종래 기술과 같이 드론을 이용하여 화재 발생을 감시할 경우, 천장이 낮은 저탄장에서는 사용하기 어려운 바, 벌크 머테리얼 종류 및 저탄장 형태에 구애받지 않는 화재 감시 시스템이 필요하다.That is, there may be various storage types depending on the type of bulk material and the type of coal storage, and when monitoring the occurrence of fire using a drone as in the prior art, it is difficult to use in a coal storage with a low ceiling, so the type of bulk material and a fire monitoring system independent of the type of coal storage.
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 시스템은, 벌크 머테리얼(1)과 함께 적재된 무선 센서(100) 및 상기 무선 센서(100)와 통신을 수행하며 무선 센서(100)에서 감지된 센싱 정보를 이용하여 화재를 감지하는 통합관제실(200)을 포함할 수 있으며, 작업자가 작업을 수행하기 위해 이동하면서 화재 감지가 되었는지 여부 등을 제공하는 사용자 단말기(300)를 더 포함할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 1, the fire detection system according to an embodiment of the present invention performs communication with the
벌크 머테리얼(1)은 반드시 저장되어야 하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 시스템은 무선 센서(100)가 벌크 머테리얼(1)과 함께 저장되기만 하면 수행될 수 있어 벌크 머테리얼(1)의 종류나 저탄장의 형태에 구애받지 않는다.The
상기 벌크 머테리얼(1) 예를 들어 석탄 등과 함께 분산 배치되어 적재되는 무선 센서(100)는, 벌크 머테리얼(1)의 가스농도 및 온도 중 적어도 하나를 측정하는 센싱부(110)와, 상기 센싱부(110)에 의해 측정된 벌크 머테리얼(1) 정보를 송신하는 통신부(130)와, 무선 센서(100)의 동작을 관리하는 제어부(120)를 포함할 수 있다.The
상기 센싱부(110)는 복수의 센서를 포함할 수 있으며, 구체적으로 온도 감지 센서, 가스 감지 센서, GPS 또는 비콘 등의 위치 센서를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 온도 감지 센서 및 가스 감지 센서를 모두 포함하여 벌크 머테리얼(1)의 온도 및 가스농도를 모두 측정할 수 있다.The
석탄파일이 산화되는 과정에서 가스가 발생하고, 발생된 가스에 의해 내부 온도가 상승하면서 석탄파일 내부의 온도가 상승된다. 석탄 파일이 외부 공기랑 맞닿는 표면뿐만 아니라 석탄파일 내부에서도 산화가 진행되며 온도 상승에 따라 자연 발화가 일어날 수 있다.Gas is generated in the process of oxidation of the coal pile, and the internal temperature rises due to the generated gas, increasing the temperature inside the coal pile. Oxidation proceeds not only on the surface where the coal pile is in contact with the outside air, but also inside the coal pile, and spontaneous ignition may occur as the temperature rises.
센싱부(110)는 상기 벌크 머테리얼(1)과 같이 적재되어 있어 외부에서 관측 가능한 벌크 머테리얼(1)의 표면뿐만 아니라 내부의 가스농도 및 온도 상승을 측정할 수 있어, 더 빠르고 정확하게 자연 발화를 감지할 수 있다. Since the
동시에 센싱부(100)에서 위치 센서에 의해 무선 센서(100)의 위치 정보를 측정할 수 있으며, 벌크 머테리얼(1) 내부에 분산 배치된 복수의 무선 센서(100)에 의 위치 및 온도 변화를 감지한 무선 센서(100)의 개수에 따라 자연 발화 지점을 정확하게 산출할 수 있다.At the same time, the position information of the
구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 길고 높게 쌓여있는 석탄에서 X, Y축 방향의 위치만 감지하는 것이 아니라 Z축 방향의 위치까지 감지할 수 있어 정확한 자연 발화 지점의 X,Y,Z 축 좌표를 알 수 있으며 작업자가 추가 확인 작업을 거치지 않아도 정확한 위치 특정이 가능하여 빠른 화재 진압이 가능하다.Specifically, as shown in FIG. 1, it is possible to detect not only the position in the X and Y-axis directions, but also the position in the Z-axis direction in coals piled high and long, so that the X, Y, and Z-axis coordinates of the exact spontaneous ignition point are detected. , and it is possible to pinpoint the exact location without the operator having to go through additional confirmation work, so that quick fire suppression is possible.
또한, 제어부(120)는 센싱부(110)가 가스농도, 온도, 위치를 측정하도록 명령하거나 사용자 단말기(300)나 통합관제실(200)에 측정된 센싱 정보를 송신하도록 명령하여 무선 센서(100)의 동작을 관리하고 제어할 수 있으며, 통신부(130)는 측정된 센싱 정보를 사용자 단말기(300)나 통합관제실(200)에 송신하거나, 배터리가 부족할 경우 배터리 부족하여 충전이 필요하다는 정보를 송신할 수 있다.In addition, the
더하여, 무선 센서(100)는 전원부(140)를 더 포함할 수 있으며, 전원부(140)를 통해 전원을 공급받거나 충전가능한 배터리가 내장되어 배터리로부터 전력을 공급받을 수 있다.In addition, the
또한, 무선 센서(100)는 상술한 센싱부(110), 제어부(120), 통신부(130), 전원부(140)을 보호하기 위하여 상기 구성을 둘러쌓는 외함을 포함할 수 있으며, 상기 외함의 형태는 구형 또는 시스템 내의 요구사항에 따라 다양한 형상이 될 수 있다. 무선 센서(100)는 벌크 머테리얼(1)과 함께 이송되며 잦은 충격을 받을 수 있고 발생되는 가스 등에 의해 높은 압력이나 온도를 겪을 수 있는 바, 상기 외함은 높은 압력과 충격에 견딜 수 있는 재질, 구조, 기능을 갖도록 구성될 수 있다.In addition, the
다만 바람직하게, 무선 센서(100)는 스마트볼형태로 구형 형태의 외함을 구비할 수 있다.However, preferably, the
더하여, 무선 센서(100)는 센싱부(110)가 측정한 결과를 자체적으로 저장하도록 별도의 저장부, 메모리 등을 포함할 수 있다.In addition, the
한편, 통합관제실(200)은 무선 센서(100)로부터 센싱부(110)가 측정한 센싱 정보를 수신받는 통신부(210), 상기 센싱 정보를 기반으로 화재 발생을 감시하는 모니터링부(220), 또는 상기 센싱 정보를 기반으로 전체적인 벌크 머테리얼(1)의 3D 형상 또는 체적을 모델링하는 3D 모델링부(230), 상기 센싱 정보 또는 모니터링 결과나 3D 모델링 결과를 저장하는 데이터베이스(240)를 포함할 수 있다.On the other hand, the
상기 무선 센서(100)는 벌크 머테리얼(1)과 함께 이송되어 저장소(10)에 적재되는 바, 무선 센서(100)의 분산 배치 형태가 곧 벌크 머테리얼(1)의 적재 형태가 된다. 이때 무선 센서(100)는 수십 또는 수백 개 또는 수천 개일 수 있다.The
따라서, 전체 무선 센서(100)의 위치 정보를 연결하면 벌크 머테리얼(1)의 전체 적재 형태를 알 수 있는 바, 벌크 머테리얼(1)의 3D 형상을 모델링할 수 있다. 작업자는 3D 형상 또는 체적을 획득하여 저장소(10)의 각 저장 공간에 머테리얼이 얼마나 저장되어 있는지 관리할 수 있고, 재고 파악에도 사용할 수 있어 수십톤의 머테리얼의 관리가 용이하다.Therefore, when the positional information of the
상기 3D 형상은 상, 하, 좌, 우, 단면, 회전 등 작업자가 원하는 형태의 다양한 형태로 도시될 수 있으며, 상기 3D 형상을 바탕으로 체적을 연산하여 벌크 머테리얼의 양을 산출하고 재고 관리에 활용할 수 있다. 즉, 화재 감시를 수행하는 동시에 벌크 머테리얼 관리에 필요한 다양한 정보와 연동하여 사용할 수 있다.The 3D shape may be shown in various shapes desired by the operator, such as up, down, left, right, cross-section, and rotation, and the volume is calculated based on the 3D shape to calculate the amount of bulk material and inventory management. can be utilized That is, it can be used in conjunction with various information required for bulk material management while performing fire monitoring.
따라서, 벌크 머테리얼(1)과 함께 적재된 무선 센서(100)를 이용한 화재 감지 장치는 벌크 머테리얼(1)의 가스농도 및 온도를 측정하는 센싱부(110)와, 상기 센싱부(110)에 의해 측정된 벌크 머테리얼(1) 정보를 송신하는 통신부(130)와, 무선 센서(100)의 동작을 관리하는 제어부(120)를 포함하는 복수의 무선 센서(100)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 복수의 센서(100)는 온도 감지 센서, 가스 감지 센서, GPS 센서 및 비콘 중 적어도 하나를 포함하며, 충전 가능한 배터리가 내장될 수 있다.Therefore, the fire detection device using the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무선 센서(100)를 벌크 머테리얼(1)을 이송시키는 이송부(20)에 투하하는 센서투하부(50), 및 상기 벌크 머테리얼(1)과 함께 적재된 상기 무선 센서(100)를 출하를 위해 이송되는 벌크 머테리얼(1)과 분리하여 회수하는 센서회수부(30)를 포함할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the sensor dropping unit 50 for dropping the
구체적으로, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 센서투하부(50)는 복수의 컨베이어 벨트일 수 있으며, 벌크 머테리얼(1)을 저장소(10)에 저장하기 위해 이송하는 이송 경로 중에 배치될 수 있다. 일 실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 컨베이어 벨트(21)에서는 제1 방향으로 이동하며 무선 센서(100)를 이송하고, 제2 컨베이어 벨트(22)에서는 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 벌크 머테리얼(1), 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 석탄을 이송할 수 있다.Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3 , the sensor drop unit 50 may be a plurality of conveyor belts, and is placed in the conveying path for transporting the
제1 컨베이어 벨트(21)와 제2 컨베이어 벨트(22)가 마주보는 양단 방향 하부에 제3 컨베이어 벨트(23)를 배치하고, 상기 제1 컨베이어 벨트(21)에서 상기 제3 컨베이어 벨트(23)로 상기 무선 센서(100)를 투하하고, 상기 제2 컨베이어 벨트(22)에서 상기 제3 컨베이어 벨트(23)로 상기 석탄을 투하하여 합쳐서 저장소(10)로 이송시킬 수 있다. 이때, 무선 센서(100)를 이송시키는 제1 컨베이어 벨트(21)의 컨베이어 벨트 이송 속도를 조절하거나, 또는 투하하는 무선 센서(100)의 개수를 조절하여 석탄과 무선 센서(100)가 섞이는 정도, 즉 무선 센서(100)의 배치 상태를 조절할 수 있다.A
예를 들면, 제1 컨베이어 벨트(21)의 속도를 제2 컨베이어 벨트(22)의 속도보다 빠르게 설정할 경우, 동일한 석탄량에 더 많은 무선 센서(100)가 배치될 수 있고, 전체적인 석탄 체적 및 3D 형태에 맞춰 무선 센서(100)가 배치될 수 있다.For example, when the speed of the
또는, 한번에 투하하는 무선 센서(100)의 양을 늘리면 동일한 석탄량에 더 많은 무선 센서(100)가 배치될 수 있어 각 위치에 따른 가스농도 또는 온도를 더 정확하게 측정할 수 있다.Alternatively, if the amount of the
따라서 제2 컨베이어 벨트(22)에서 이송되는 석탄량에 따라 무선 센서(100)의 개수 또는 제1 컨베이어 벨트(21)의 이송 속도를 상이하게 조절하여 전체적인 석탄 체적 및 3D 형태에 대응하도록 무선 센서(100)을 적정 배치할 수 있어 적재된 석탄 위치에서 정확한 자연 발화 지점을 산출할 수 있으며, 석탄 재고 관리에도 활용할 수 있다.Therefore, the wireless sensor ( 100) can be appropriately placed, so the exact spontaneous ignition point can be calculated from the loaded coal location, and it can also be used for coal inventory management.
또는, 제2 컨베이어 벨트(22) 또는 제3 컨베이어 벨트(23)의 속도를 제어하여 적절한 위치에 무선 센서(100)가 배치되도록 할 수 있다. 컨베이어 벨트 외에 다른 이송부(20)를 이용하여 무선 센서(100) 및 벌크 머테리얼(1)을 적절히 섞어 배치할 수 있다.Alternatively, the speed of the
다른 일 실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 컨베이어 벨트(21) 및 제2 컨베이어 벨트(22)는 각각 대응되는 다른 컨베이어 벨트를 더 설치할 수 있다. 속도 또는 투하되는 양을 조절하기 위해서 별도로 다른 컨베이어 벨트 상에 바스켓을 설치할 수 있으며, 바스켓을 생략할 수도 있다. As another embodiment, as shown in FIG. 2 , other conveyor belts corresponding to the
따라서, 제1 컨베이어 벨트(21) 및 제2 컨베이어 벨트(22)에서 바로 제3 컨베이어 벨트(23)로 투하할 수 있고, 또는 제1 컨베이어 벨트(21)에서 별도의 무선 센서(100)를 이동시키는 추가 컨베이어 벨트에 무선 센서(100) 투하한 후 제3 컨베이어 벨트(23)로 투하시킬 수 있으며, 제2 컨베이어 벨트(22)에서 별도의 벌크 머테리얼(1)을 이동시키는 추가 컨베이어 벨트에 벌크 머테리얼(1)을 투하한 후 제3 컨베이어 벨트(23)로 투하시킬 수 있다. 이때, 추가 컨베이어 벨트에 별도의 바스켓이나 컨테이너를 설치할 수 있다.Therefore, the
한편 상술한 과정에 따라 벌크 머테리얼(1)과 무선 센서(100)가 함께 저장소(10)에 저장된 이후 상기 벌크 머테리얼(1)을 사용하기 위해 출하시킬 때, 센서회수부(30)에 의해 무선 센서(100)를 회수할 수 있다.Meanwhile, after the
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 저장소(10)에서는 벌크 머테리얼(1)과 무선 센서(100)가 함께 적재되어 있으며, 출하부(40)로 벌크 머테리얼(1)을 내보내기 위해 이송부(20)로 벌크 머테리얼(1)을 이송시키면 벌크 머테리얼(1)과 함께 적재된 무선 센서(100)도 함께 이송될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 3, in the storage 10, the
이송 되는 과정에서 센서회수부(30)는 무선 센서(100)와 벌크 머테리얼(1)을 분리하여 무선 센서(100)만 거르고 벌크 머테리얼(1)은 출하부(40)를 통해 출하시킬 수 있다.In the process of transportation, the sensor recovery unit 30 separates the
본 발명의 일 실시예에 따른 센서회수부(30)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 무선 센서(100)를 분리할 수 있는 크기의 홀(311)을 가진 스크린(31)일 수 있다. 스크린(31)은 이송부(20)의 이송 경로 중간에 배치될 수 있으며, 이송되는 중에 벌크 머테리얼(1)은 스크린(31)의 홀(311) 크기보다 작아 스크린(31)을 통과하고, 무선 센서(100)는 스크린(31)의 홀(311) 크기보다 커서 홀(311)을 통과하지 못하고 그대로 이송되어 별도의 바스켓이나 컨베이어 벨트에 담겨 이동할 수 있다. 상기 스크린(31)의 종류는 무선 센서(100)의 크기 또는 형상에 따라 달라질 수 있다. 또는 반대로 무선 센서(100)를 통과시키고, 벌크 머테리얼(1)이 통과하지 못하도록 스크린 크기 설정을 하여 이송시킬 수도 있다.The sensor recovery unit 30 according to an embodiment of the present invention may be a
상술한 과정을 거쳐 분류된 무선 센서(100)는 회수할 수 있으며, 벌크 머테리얼(1)은 그대로 출하부(40)로 출하될 수 있다. 그러나, 만약 출하부(40)를 향해 이송 중인 이송부(20)에 여전히 무선 센서(100)가 남아있을 경우 잔존 무선 센서(100)도 모두 회수해야 한다.The
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 센서회수부(30)는 복수 개 설치되어 복수의 센서 회수 과정을 거칠 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, a plurality of sensor recovery units 30 may be installed to undergo a plurality of sensor recovery processes.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 도 4(a)에 도시된 바와 같이 스크린(31)을 통해 1차 회수를 진행한 후, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 마그네틱 세퍼레이터(Magnetic Separator, 32)를 후방에 배치하여 2차 회수를 진행할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, after performing the primary recovery through the
이때 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 무선 센서(100)는 내장된 센서들을 보호하도록 내장된 센싱부(110)들을 둘러쌓는 외함을 구비하며, 상기 외함은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 금속 재질로 이루어져 센서회수부(31)가 마그네틱 세퍼레이터(32)일 때 자기력에 의해 상기 무선 센서(100)가 부착되어 벌크 머테리얼(1)로부터 분리될 수 있다.At this time, the
또한, 상기 무선 센서(100)는 센싱부(110), 통신부(130) 및 제어부(120) 등 모든 구성을 둘러쌓는 외함을 구비할 수 있다.In addition, the
즉, 2차 회수를 진행하여 1차 회수 과정에서 분리하지 못한 무선 센서(100)를 추가로 분리할 수 있으며, 스크린(31)과 마그네틱 세퍼레이터(32)는 순서 상관없이 조건에 따라 설치할 수 있다.That is, the
따라서, 센서회수부(30)는 스크린(31) 또는 자기력을 이용하는 마그네틱 세퍼레이터(32)중 적어도 하나일 수 있으며, 또는 센서 회수부(30)가 복수 개로 제1 회수 장치 및 제2 회수 장치를 포함할 수 있으며, 이때 제1 회수 장치는 스크린(31) 및 마그네틱 세퍼레이터(32) 중 적어도 하나이며, 제2 회수 장치는 스크린(31) 또는 마그네틱 세퍼레이터(32) 중 다른 하나일 수 있다.Therefore, the sensor recovery unit 30 may be at least one of the
상술한 센서회수부(30)를 저장소(10)와 출하부(40) 사이의 이송부(20)에 배치하여 벌크 머테리얼(1)과 함께 적재된 무선 센서(100)를 분리하여 벌크 머테리얼(1)은 사용하고 무선 센서(100)는 전원부(140)를 통해 전력을 공급하거나 배터리를 교체할 수 있다. 이후 상기 무선 센서(100)는 다시 센서투하부(50)로 보내 재사용할 수 있다.The above-described sensor recovery unit 30 is placed in the transfer unit 20 between the storage 10 and the shipping unit 40 to separate the
한편, 벌크 머테리얼(1)과 함께 적재된 무선 센서(100)를 이용한 화재 감지 장치 시스템은, 상술한 화재 감시 장치, 및 상기 화재 감지 장치로부터 수신된 벌크 머테리얼(1) 정보를 기반으로 상기 벌크 머테리얼(1)의 온도 또는 가스농도가 임계값을 초과하는지 여부를 감지하여 화재 발생 여부를 모니터링하거나, 분산된 상기 무선 센서의 위치 정보에 따라 적재된 벌크 머테리얼(1)의 전체 3D 형상 또는 체적을 모델링하는 통합관제실(200)을 포함할 수 있다.On the other hand, the fire detection device system using the
도 5에 도시된 바와 같이, 작업자에게 저장소(10) 내부 상황을 제공하기 위하여 통합 관제실(200)의 디스플레이 화면에 저장소(10)의 화면을 나타내고, 각 위치 별 가스농도 또는 온도를 표시할 수 있으며, 특히 임계값을 초과한 가스농도나 온도를 나타낼 수 있다.As shown in FIG. 5, the screen of the storage 10 is displayed on the display screen of the
일 실시예로서, 저장소(10)의 실제 화면을 나타낼 수도 있으나, 또는 무선 센서(100)를 이용하여 획득한 무선 센서(100) 위치 정보에 따라 전체적인 벌크 머테리얼(1)의 전체 3D 형상 또는 체적을 모델링하여 디스플레이하고, 모델링된 화면에서 벌크 머테리얼(1)이 적재된 면적에 따라 A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 등으로 식별 표지를 부여할 수 있으며, 상기 A1 내지 A5의 면적은 동일하거나, 또는 상이할 수 있다.As an embodiment, the actual screen of the storage 10 may be displayed, or the entire 3D shape or volume of the
도 5에 도시된 바와 같이, 모델링된 화면을 이용하여 A1의 (X1, Y1, Z1)지점의 온도가 42℃임을 디스플레이할 수 있으며, A3의 (X2, Y2, Z2) 지점의 가스농도, 예를 들어 일산화탄소(CO)의 농도가 200ppm임을 도시할 수 있다.As shown in FIG. 5, it is possible to display that the temperature at the point (X1, Y1, Z1) of A1 is 42 ° C using the modeled screen, and the gas concentration at the point (X2, Y2, Z2) of A3, e.g. For example, it can be shown that the concentration of carbon monoxide (CO) is 200 ppm.
상기 벌크 머테리얼(1)이 석탄일 경우, 상기 가스 농도는 메탄 또는 CO 가스농도일 수 있으며, 무선 센서(100) 내부에 메탄 가스 감지 센서 또는 CO 감지 센서 또는 메탄 및 CO 겸용 센서를 배치하여 이를 측정하도록 할 수 있다.When the
즉, 벌크 머테리얼(1)의 종류에 따라 측정 필요 가스의 농도가 상이하며, 측정 필요 가스를 감지할 수 있는 센서를 이용하여 측정 필요 가스의 가스농도를 측정하도록 할 수 있다.That is, the concentration of the gas to be measured is different depending on the type of the
또한, 3D 모델링된 화면을 통해 A1 내지 A7의 면적을 비교하여 각 구역의 벌크 머테리얼(1) 적재량을 파악할 수 있으며, 예를 들어 A2 는 면적이 작지만, A4의 면적이 더 클 경우 A2의 벌크 머테리얼(1) 적재량이 더 적은 것을 파악하고 A4 구역의 벌크 머테리얼(1)을 먼저 출하하거나, 저장소(10)에 저장하기 위해 이송된 벌크 머테리얼(1)을 A2 쪽으로 우선 적재할 수 있다. 즉, 적재량에 따라 상이한 운전 방안을 결정하고 제어할 수 있다. 다만, 상기 예시는 예시적인 실시예로서 벌크 머테리얼(1)의 적재량이 적다고 항상 먼저 출하하거나 적재를 회피하지는 않으며, 상기 실시예에 의해 청구범위가 제한되지 않는다.In addition, by comparing the areas of A1 to A7 through the 3D modeled screen, it is possible to determine the loading of bulk material (1) in each zone. For example, if the area of A2 is small but the area of A4 is larger, the bulk of A2 After recognizing that the material (1) loading is smaller, the bulk material (1) in the A4 area can be shipped first, or the bulk material (1) transported for storage in the storage 10 can be loaded first toward A2 . That is, it is possible to determine and control different driving methods according to the loading amount. However, the above example is an exemplary embodiment and does not always ship first or avoid loading due to a small loading amount of the
따라서, 일상적인 상황에서는 분산 위치된 무선 센서(100)의 위치 정보를 이용하여 구성한 3D 모델링 화면을 통해 벌크 머테리얼(1)의 저장된 형태를 감시, 관리하고, 자연 발화가 발생하는 등 긴급 상황에서는 이를 감지한 무선 센서(100)들의 위치 정보를 조합하여 자연 발화 지점을 좌표로 출력하여 정확한 지점에 즉각적인 진압이 들어가도록 할 수 있다.Therefore, in everyday situations, the stored form of the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 화재 감지 장치 또는 상기 통합관제실(200)로부터 상기 벌크 머테리얼(1) 정보, 모니터링 정보 또는 모델링 정보를 수신받는 사용자 단말기(300)를 더 포함할 수 있으며, 상기 통합관제실(200)이 자연 발화를 감지할 경우, 상기 무선 센서(100)의 위치 정보에 따라 자연 발화 발생 지점의 3차원 좌표를 산출하여 상기 사용자 단말기(300)에 자연 발화 발생 지점의 위치를 전송할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a
이로써 위급 상황이 발생할 경우 즉시 작업자에게 알람을 발생하여 사고를 방지할 수 있다.In this way, when an emergency situation occurs, it is possible to prevent accidents by immediately generating an alarm to the operator.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 방법의 플로우 차트를 도시한 것이다.6 is a flow chart of a fire detection method using a wireless sensor loaded with bulk material according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바 와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 벌크 머테리얼(1)과 함께 적재된 무선 센서(100)를 이용한 화재 감지 방법은, 센서투하부(30)가 벌크 머테리얼(1)을 저장소(10)에 저장하도록 이동시키는 이송부(20)에 무선 센서(100)를 투하하는 무선센서투하단계(S610), 적재된 상기 벌크 머테리얼(1) 사이에 함께 적재된 무선 센서(100)가 상기 벌크 머테리얼(1)의 정보와 무선 센서(100)의 위치 정보를 측정하며, 상기 벌크 머테리얼(1)의 정보는 적재된 상기 벌크 머테리얼(1)에서 발생된 가스농도 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 것인 정보측정단계(S620), 상기 무선 센서(100)가 측정된 상기 벌크 머테리얼(1) 정보를 관제 서버 또는 사용자 단말기(300)에 송신하는 정보송신단계(S630), 및 상기 관제 서버를 이용하는 통합관제실(200) 또는 사용자 단말기(300)가 송신된 상기 벌크 머테리얼(1) 정보를 기반으로 적재된 벌크 머테리얼(1) 내부의 위치 별로 임계값 이상의 가스농도 또는 온도가 측정되는 지점을 모니터링 하는 발화감시단계(S640)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, in the fire detection method using the
S610에서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무선 센서(100)의 배치 간격을 고려하여 상기 무선 센서(100)를 이동시키는 이송부(20)의 이동 속도 또는 한 번에 투하되는 무선 센서(100)의 개수를 조절할 수 있다.In S610, according to an embodiment of the present invention, the moving speed of the transfer unit 20 for moving the
또한, S610에서 무선 센서(100)는 적재된 벌크 머테리얼(1)과 함께 적재되며 적재된 벌크 머테리얼(1)의 온도와 가스농도 정보를 모두 조합하는 것이 자연 발화 여부를 감지하기 가장 정확하다. 따라서, 무선 센서(100)의 센싱부(110)에 온도 센서 및 가스농도 측정 센서를 모두 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in S610, the
S630에서 관제 서버는 통합관제실(200)을 포함할 수 있으며, 상기 통합관제실(200)의 통신을 관리하는 별도의 서버를 의미할 수 있다.In S630, the control server may include the
또한, S640에서 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 벌크 머테리얼(1)의 온도 및 발생하는 가스 농도가 설정된 임계값을 초과하는 경우 시각적 또는 청각적으로 알람을 제공할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, in S640, when the temperature of the
기설정된 온도 또는 가스 농도를 벗어나여 설정된 값 이상 발생할 경우 디스플레이 화면에 별도의 긴급 알람을 띄울 수 있으며, 또는 경보를 울릴 수 있다.When a preset temperature or gas concentration exceeds a preset value, a separate emergency alarm may be displayed on the display screen, or an alarm may be sounded.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 관제 서버 또는 사용자 단말기(300)가 송신된 상기 벌크 머테리얼(1) 정보를 이용하여 상기 벌크 머테리얼(1)의 전체 3D 형상 또는 체적을 모델링하는 형상모델링단계(S650)를 포함할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, modeling the entire 3D shape or volume of the
상기 통합관제실(200)은 S640이나 S650에서 수신된 벌크 머테리얼 정보 또는 상기 벌크 머테리얼 정보를 이용하여 산출한 모니터링 정보 또는 모델링 정보를 데이터베이스화하여 데이터베이스에 저장할 수 있다.The
지속적인 관리, 감독 외에 데이터를 수집하여 어느 조건에서 자연 발화가 발생하는지 실험하여 이후 더 안전한 벌크 머테리얼(1) 저장이 가능하도록 설계할 수 있다.In addition to continuous management and supervision, data can be collected to test under which conditions spontaneous combustion occurs, and then it can be designed to enable safer bulk material storage (1).
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 벌크 머테리얼(1) 사용을 위해 출하할 때 상기 벌크 머테리얼(1)과 함께 적재된 무선 센서(100)를 스크린(31) 및 마그네틱 세퍼레이터(32) 중 적어도 하나를 이용해 상기 벌크 머테리얼(1)과 분리하여 1차 회수하는 1차 무선센서회수단계(S660)을 포함할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, when the
또한 상기 S660 이후에도 분리되지 않은 상기 무선 센서(100)가 존재할 때 상기 스크린(31) 및 마그네틱 세퍼레이터(32)에 의한 자기력 중 다른 하나를 이용하여 상기 무선 센서(100)를 제거하는 2차 회수를 추가 수행하는 2차 무선센서회수단계(S670)를 포함할 수 있다.In addition, when the
다른 장치를 이용하여 센서를 회수할 수도 있으며, 제1 회수 장치 및 제2 회수 장치를 포함하여 복수의 센서회수 과정을 수행할 수 있다. 이를 통해 누락되는 무선 센서(100) 없이 모두 회수할 수 있다.The sensor may be retrieved using another device, and a plurality of sensor retrieval processes may be performed including the first retrieval device and the second retrieval device. Through this, all can be retrieved without the missing
또한, 상술한 단계 S610 내지 S670은 시간 순서대로 진행되지 않을 수 있으며, 동시에 진행되거나 순서가 바뀔 수 있다. In addition, the above-described steps S610 to S670 may not proceed in chronological order, but may proceed simultaneously or in a different order.
따라서, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 센서 이용 및 배치에 대한 플로우 차트를 도시한 것으로, 도 7에 도시된 바에 따르면, 벌크 머테리얼(1)을 저장소(10)에 저장하도록 이송(S710)하고, 벌크 머테리얼(1) 이송 과정 중 저장 모드에 따른 적정 배치를 고려하여 무선 센서(100)를 투하(S720)할 수 있다.Accordingly, FIG. 7 depicts a flow chart for wireless sensor usage and placement in accordance with one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7,
이때, 적정 배치는 무선 센서(100) 간의 일정 간격 배치 또는 무선 센서(100) 및 벌크 머테리얼(1)간 배치를 고려하여 결정할 수 있다.At this time, the appropriate arrangement may be determined by considering the arrangement at regular intervals between the
또한, 벌크 머테리얼(1) 저장 기간 중 각종 정보를 센싱하여 상기 정보를 전송(S730)할 수 있다. 상기 각종 정보는 무선 센서(100)의 위치, 상기 위치에서 측정되는 온도, 발생가스 농도를 포함할 수 있으며, 상기 정보는 통합관제실(200) 또는 사용자 단말기(300)에 전송될 수 있다.In addition, during the storage period of the
더하여, 벌크 머테리얼(1) 사용을 위해 상탄기 등을 이용하여 추출(S740)할 수 있으며, 벌크 머테리얼(1)을 추출하는 과정에서 같이 빠져나온 무선 센서(100)를 분리할 수 있다(S750). 구체적으로, 벌크 머테리얼(1)과 함께 적재된 무선 센서(100)가 상탄기를 이용하여 같이 추출되고, 이후 센서회수부(30)의 스크린(31) 또는 마그네틱 세퍼레이터(32)를 이용하여 벌크 머테리얼(1)과 무선 센서(100)를 분리할 수 있다. In addition, the
회수된 무선 센서(100)는 재사용을 위해 충전할 수 있다(S760). 무선 센서(100) 전원부(140)를 통해 전력을 공급하거나 소모된 배터리를 교체하여 충전할 수 있으며, 고장난 부분이 있으면 수리. 보수를 거쳐 재사용할 수 있다. 이때 벌크 머테리얼(1)은 사용을 위해 출하부(40)로 출하될 수 있다.The recovered
본 발명의 일 실시예에 따라서, 벌크 머테리얼(1)의 표면 온도 또는 표면 가스 농도만 감시하는 것이 아니라 벌크 머테리얼(1) 내부의 온도 또는 발생 가스량에 따른 가스농도를 측정하여 더 정확하게 자연 발화 여부를 감시할 수 있으며, 벌크 머테리얼(1)과 밀접한 위치에 무선 센서(100)를 설치함으로써 자연 발화를 놓치는 부분을 보완하고 더 안전한 모니터링을 수행할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, rather than monitoring only the surface temperature or surface gas concentration of the
또한, 더 넓은 범위를 감시, 모니터링할 수 있으며 일반적인 상황에서는 무선 센서(100) 정보를 이용하여 얻은 데이터를 3차원 영상으로 변환하여 실시간 체적 계산이 가능한 바 재고 관리가 용이하고 무선 센서(100) 정보를 다양하게 활용할 수 있다.In addition, it is possible to monitor and monitor a wider range, and in general circumstances, data obtained using
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains will realize that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will understand. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
1: 벌크 머테리얼
10: 저장소
20: 이송부
21: 제1 컨베이어 벨트
22: 제2 컨베이어 벨트
23: 제3 컨베이어 벨트
30: 센서회수부
31: 스크린
311: 홀
32: 마그네틱 세퍼레이터
40: 출하부
50: 센서투하부
100: 무선 센서
110: 센싱부
120: 제어부
130: 통신부
140: 전원부
200: 통합관제실
210: 통신부
220: 모니터링부
230: 3D 모델링부
240: 데이터베이스
300: 사용자 단말기1: bulk material
10: storage 20: transfer unit
21: first conveyor belt 22: second conveyor belt
23: third conveyor belt 30: sensor recovery unit
31: screen 311: hall
32: magnetic separator 40: shipping unit
50: sensor drop
100: wireless sensor 110: sensing unit
120: control unit 130: communication unit
140: power unit 200: integrated control room
210: communication unit 220: monitoring unit
230: 3D modeling unit 240: database
300: user terminal
Claims (13)
적재된 상기 벌크 머테리얼 사이에 함께 적재된 무선 센서가 상기 벌크 머테리얼의 정보와 무선 센서의 위치 정보를 측정하며, 상기 벌크 머테리얼의 정보는 적재된 상기 벌크 머테리얼에서 발생된 가스농도 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 것인 정보측정단계;
상기 무선 센서가 측정된 상기 벌크 머테리얼 정보를 관제 서버 또는 사용자 단말기에 송신하는 정보송신단계; 및
통합관제실 또는 사용자 단말기가 송신된 상기 벌크 머테리얼 정보를 기반으로 적재된 벌크 머테리얼 내부의 위치 별로 임계값 이상의 가스농도 또는 온도가 측정되는 지점을 모니터링 하는 발화감시단계;를 포함하는,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 방법.A wireless sensor dropping step in which the sensor dropping unit drops the wireless sensor on the transfer unit that moves the bulk material to be stored in the storage;
A wireless sensor loaded together between the loaded bulk materials measures the information of the bulk materials and the location information of the wireless sensor, and the information of the bulk materials is the concentration and temperature of gas generated from the loaded bulk materials. Information measuring step that includes at least one of;
an information transmission step of transmitting the bulk material information measured by the wireless sensor to a control server or a user terminal; and
An ignition monitoring step of monitoring a point where a gas concentration or temperature above a threshold value is measured for each position inside the loaded bulk material based on the bulk material information transmitted by the integrated control room or user terminal.
A fire detection method using wireless sensors loaded with bulk materials.
상기 통합관제실 또는 사용자 단말기가 송신된 상기 벌크 머테리얼 정보를 이용하여 상기 벌크 머테리얼의 전체 3D 형상 또는 체적을 모델링하는 형상모델링단계;를 포함하는,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 방법.According to claim 1,
A shape modeling step of modeling the entire 3D shape or volume of the bulk material using the bulk material information transmitted by the integrated control room or the user terminal;
A fire detection method using wireless sensors loaded with bulk materials.
상기 벌크 머테리얼 사용을 위해 출하할 때 상기 벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 제1 회수 장치를 이용해 상기 벌크 머테리얼과 분리하여 1차 회수하는 1차 무선센서회수단계;를 포함하는,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 방법.According to claim 1,
A first wireless sensor collection step of first collecting the wireless sensor loaded with the bulk material when the bulk material is shipped for use by separating it from the bulk material using a first recovery device;
A fire detection method using wireless sensors loaded with bulk materials.
상기 1차 무선센서회수 단계 이후, 분리되지 않은 무선 센서가 여전히 존재할 때 제2 회수 장치를 이용하여 상기 무선 센서를 제거하는 2차 회수를 추가 수행하는 2차 무선센서회수단계; 를 더 포함하는,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 방법.According to claim 3,
a second wireless sensor recovery step of additionally performing a second recovery of removing the wireless sensor using a second recovery device when the unseparated wireless sensor still exists after the first wireless sensor recovery step; Including more,
A fire detection method using wireless sensors loaded with bulk materials.
상기 무선 센서의 배치 간격을 고려하여 상기 무선 센서를 이동시키는 이송부의 이동 속도 또는 한 번에 투하되는 무선 센서의 개수를 조절하는,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 방법.The method of claim 1, wherein the wireless sensor dropping step,
Adjusting the moving speed of the transfer unit for moving the wireless sensor or the number of wireless sensors dropped at one time in consideration of the arrangement interval of the wireless sensor,
A fire detection method using wireless sensors loaded with bulk materials.
상기 발화감시단계에서, 상기 벌크 머테리얼의 온도 및 발생하는 가스 농도가 설정된 임계값을 초과하는 경우 시각적 또는 청각적으로 알람을 제공하는,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 방법.According to any one of claims 1 to 5,
In the ignition monitoring step, when the temperature of the bulk material and the generated gas concentration exceed a set threshold, an alarm is provided visually or audibly.
A fire detection method using wireless sensors loaded with bulk materials.
상기 무선 센서를 벌크 머테리얼을 이송시키는 이송부에 투하하는 센서투하부; 및
상기 벌크 머테리얼과 함께 적재된 상기 무선 센서를 출하를 위해 이송되는 벌크 머테리얼과 분리하여 회수하는 센서회수부;를 포함하는,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 장치.A plurality of wireless sensors including a sensing unit that measures at least one of the gas concentration and temperature of the bulk material, a communication unit that transmits the bulk material information measured by the sensing unit, and a control unit that manages the operation of the wireless sensor. ;
A sensor dropping unit for dropping the wireless sensor onto a transfer unit for transferring bulk material; and
A sensor recovery unit that separates and collects the wireless sensor loaded with the bulk material from the bulk material transported for shipment;
Fire detection device using wireless sensors loaded with bulk materials.
상기 센싱부는 온도 감지 센서, 가스 감지 센서, GPS 센서 및 비콘 중 적어도 하나를 포함하며, 충전 가능한 배터리가 내장된,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 장치.According to claim 7,
The sensing unit includes at least one of a temperature detection sensor, a gas detection sensor, a GPS sensor, and a beacon, and has a built-in rechargeable battery,
Fire detection device using wireless sensors loaded with bulk materials.
상기 무선 센서는 내장된 센싱부, 통신부 및 제어부를 둘러쌓는 외함을 구비하며, 상기 외함은 금속 재질로 이루어진,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 장치.According to claim 8,
The wireless sensor has an enclosure surrounding a built-in sensing unit, a communication unit, and a control unit, and the enclosure is made of a metal material.
Fire detection device using wireless sensors loaded with bulk materials.
상기 센서회수부는 스크린 또는 자기력을 이용하는 마그네틱 세퍼레이터 중 적어도 하나인,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 장치.According to claim 7,
The sensor recovery unit is at least one of a screen or a magnetic separator using magnetic force,
Fire detection device using wireless sensors loaded with bulk materials.
상기 센서회수부는 복수의 회수 장치를 포함하는,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 장치.According to claim 7,
The sensor recovery unit includes a plurality of recovery devices,
Fire detection device using wireless sensors loaded with bulk materials.
상기 화재 감지 장치로부터 수신된 벌크 머테리얼 정보를 기반으로 상기 벌크 머테리얼의 온도 또는 가스농도가 임계값을 초과하는지 여부를 감지하여 화재 발생 여부를 모니터링하거나, 분산된 상기 무선 센서의 위치 정보에 따라 적재된 벌크 머테리얼의 전체 3D 형상 또는 체적을 모델링하는 통합관제실을 포함하는,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 시스템.The fire detection device according to any one of claims 7 to 11;
Based on the bulk material information received from the fire detection device, whether the temperature or gas concentration of the bulk material exceeds a threshold value is detected to monitor whether or not a fire occurs, or according to the location information of the distributed wireless sensors. Including an integrated control room that models the entire 3D shape or volume of the loaded bulk material,
Fire detection system using wireless sensors loaded with bulk materials.
상기 화재 감지 장치 또는 상기 통합관제실로부터 상기 벌크 머테리얼 정보, 모니터링 정보 또는 모델링 정보를 수신받는 사용자 단말기를 더 포함하며,
상기 통합관제실이 자연 발화를 감지할 경우, 상기 무선 센서의 위치 정보에 따라 자연 발화 발생 지점의 3차원 좌표를 산출하여 상기 사용자 단말기에 자연 발화 발생 지점의 위치를 전송하는,
벌크 머테리얼과 함께 적재된 무선 센서를 이용한 화재 감지 시스템.According to claim 12,
Further comprising a user terminal receiving the bulk material information, monitoring information, or modeling information from the fire detection device or the integrated control room,
When the integrated control room detects spontaneous ignition, the three-dimensional coordinates of the spontaneous ignition occurrence point are calculated according to the location information of the wireless sensor and the location of the spontaneous ignition occurrence point is transmitted to the user terminal.
Fire detection system using wireless sensors loaded with bulk materials.
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JP2010532712A (en) * | 2007-07-11 | 2010-10-14 | トラテック・ゲーエムベーハー | Method and apparatus for separation of non-ferrous metals and stainless steel in bulk material handling |
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