KR101811428B1 - 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치 - Google Patents

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KR101811428B1 KR1020170052514A KR20170052514A KR101811428B1 KR 101811428 B1 KR101811428 B1 KR 101811428B1 KR 1020170052514 A KR1020170052514 A KR 1020170052514A KR 20170052514 A KR20170052514 A KR 20170052514A KR 101811428 B1 KR101811428 B1 KR 101811428B1
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Abstract

본 발명의 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치는, 태양광 패널을 통해 발전된 전기 에너지를 충전하는 배터리 박스와, 상기 배터리 박스로부터 전원을 공급 받아 지하에 매설된 기준전극을 통해 매설배관의 방식전위를 측정하고, 측정된 방식전위 데이터를 지상으로 전송하는 데이터로거를 포함하는 방식전위 측정장치에 있어서, 상기 기준전극 및 상기 데이터로거는 지하에 매설되지만, 상기 배터리 박스 및 상기 태양광 패널은 도로 주변에 설치된 지상 구조물의 일정한 위치에 각각 부착되는 구조를 갖는 기술을 제공함에 기술적 특징이 있다.

Description

지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치{CORROSION PREVENTION POTENTIAL MEASUREMENT DEVICE WITH SURFACE STRUCTURE ATTACHMENT TYPE}
본 발명은 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지상 구조물의 몸체에 일정한 간격을 두고, 배터리 박스, 태양광 패널 및 필요에 따라 데이터 로거와 안테나를 각각 부착하는 구조를 제공함으로, 데이터 로거로의 전원공급 효율 및 외부의 데이터 수집 차량으로 데이터 전송 효율을 극대화하여, 외부의 데이터 수집 차량을 이용한 원격 방식전위 측정 및 협 대역 사물인터넷(IoT)을 이용한 상시 방식전위 모니터링 시스템을 구현할 수 있도록 해주는, 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치에 관한 것이다.
지하매설 또는 수중에 설치하는 강관에는 부식으로 인한 악영향을 방지하기 위하여 KGS GC202(가스시설 전기방식기준)에 따라 전기부식방지조치를 하여야 한다.
전기부식방지조치는 일반적으로 전기방식이라 칭하고 있으며, KGS GC202에서는"전기방식"이란 지중 및 수중에 설치하는 강재배관 및 저장탱크 외면에 전류를 유입시켜 양극반응을 저지함으로써 배관의 전기적 부식을 방지하는 것으로 정의하고 있다.
전기방식의 종류에는 희생양극법, 외부전원법 및 배류법으로 나눌 수 있는데, 전기방식시설의 효과적인 유지관리를 위해 도시가스사업자는 관대지전위 등을 1년에 1회 이상 점검하도록 하고 있다.
관대지 전위를 측정하기 위해서는 전위측정용터미널(T/B; 테스트 박스)을 설치하는데, 희생양극법 또는 배류법에 따른 배관에는 300m 이내의 간격으로, 외부전원법에 따른 배관에는 500m 이내의 간격으로 설치한다.
도 1a는 종래 기술에 따른 지하 매설형 방식전위 측정장치의 구성을 나타낸 것이고, 도 1b는 종래 기술에 따른 실시예로, 도로 위에 설치된 바닥 설치형 태양광 판넬을 나타낸 것이다.
도 1a를 참조하면, 종래 기술에 따른 지하 매설형 방식전위 측정장치(100)는 지하에 매설된 매설배관(10), 테스트 박스(20)에 내장된 데이터로거(120), 기준전극(110) 및 도로(R1) 상에 설치되는 바닥형 태양광 판넬(140)과 상기 태양광 판넬(140)의 하부에 연결되는 내장형 배터리 박스(130)를 포함한다.
이 경우 데이터로거(120)는 테스트 박스(20)의 내부에 설치되며, 현장에 설치된 매설배관(10)과 상기 매설배관(10)의 주변에 설치된 기준전극(110) 간에 발생되는 전위차(방식전위)를 측정하여 매설배관(10)의 부식 정도를 모니터링 하는데 필요한 측정 자료를 생성 한 후 무선으로 외부의 데이터 수집차량(미도시)으로 송출하는 기능을 한다.
또한 데이터로거(120)는 태양광 판넬(140)을 통해 발전된 전기 에너지를 충전하고 있는 배터리 박스(130)로부터 전원을 공급 받는다.
하지만 종래기술은 도 1b에 도시된 바대로, 도로(R1)에 설치된 바닥형 태양광 판넬(140)은 도로(R1) 위를 통행하는 자동차 등의 차량 바퀴로 인한 스크래치 및 먼지 등으로 인해 태양광 발전 효율이 좋지 않은 문제점이 있었다.
또한 종래기술은 데이터로거(120)가 테스트 박스(20)의 하부에 설치되어 있고, 안테나가 테스트 박스(20)의 뚜껑에 설치되어 있어, 외부의 데이터 수집차량(미 도시)과 방식전위 데이터를 송수신하는데 효율이 좋지 않은 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제2001-0067724호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 지상 구조물의 몸체에 일정한 간격을 두고, 배터리 박스, 태양광 패널 및 필요에 따라 데이터 로거와 안테나를 각각 부착하는 구조를 제공함으로, 데이터 로거로의 전원공급 효율 및 외부의 데이터 수집 차량으로 데이터 전송 효율을 극대화하여, 외부의 데이터 수집 차량을 이용한 원격 방식전위 측정 및 협 대역 사물인터넷(IoT)을 이용한 상시 방식전위 모니터링 시스템을 구현할 수 있도록 해주는, 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치는, 태양광 패널을 통해 발전된 전기 에너지를 충전하는 배터리 박스와, 상기 배터리 박스로부터 전원을 공급 받아 지하에 매설된 기준전극을 통해 매설배관의 방식전위를 측정하고, 측정된 방식전위 데이터를 지상으로 전송하는 데이터로거를 포함하는 방식전위 측정장치에 있어서, 상기 기준전극 및 상기 데이터로거는 지하에 매설되지만, 상기 배터리 박스 및 상기 태양광 패널은 도로 주변에 설치된 지상 구조물의 일정한 위치에 각각 부착되는 구조를 갖는 기술을 제공한다.
또한 상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치는, 태양광 패널을 통해 발전된 전기 에너지를 충전하는 배터리 박스와, 상기 배터리 박스로부터 전원을 공급 받아 지하에 매설된 기준전극을 통해 매설배관의 방식전위를 측정하고, 측정된 방식전위 데이터를 지상으로 전송하는 데이터로거를 포함하는 방식전위 측정장치에 있어서, 상기 기준전극만 지하에 매설되고, 상기 배터리 박스, 상기 태양광 패널, 상기 데이터로거 및 안테나는 도로 주변에 설치된 지상 구조물의 일정한 위치에 각각 부착되는 구조를 갖는 기술을 제공한다.
또한 상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치는, 태양광 패널을 통해 발전된 전기 에너지를 충전하는 배터리 박스와, 상기 배터리 박스로부터 전원을 공급 받아 지하에 매설된 기준전극을 통해 매설배관의 방식전위를 측정하고, 측정된 방식전위 데이터를 지상으로 전송하는 데이터로거를 포함하는 방식전위 측정장치에 있어서, 상기 기준전극 및 상기 데이터로거는 지하에 매설되지만, 상기 배터리 박스, 상기 태양광 패널 및 안테나는 도로 주변에 설치된 지상 구조물의 일정한 위치에 각각 부착되는 구조를 갖는 기술을 제공한다.
본 발명은 데이터 로거로의 전원공급 효율 및 외부의 데이터 수집 차량으로 데이터 전송 효율을 극대화하여, 외부의 데이터 수집 차량을 이용한 원격 방식전위 측정 및 협 대역 사물인터넷(IoT)을 이용한 상시 방식전위 모니터링 시스템을 구현할 수 있도록 해주는 기술적 효과가 있다.
도 1a는 종래 기술에 따른 지하 매설형 방식전위 측정장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 1b는 종래 기술에 따른 실시예로, 도로 위에 설치된 바닥 설치형 태양광 판넬을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예로, 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 제2 실시예로, 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 제3 실시예로, 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치의 구성을 나타낸 것이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예로, 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치(200)는 기준전극(210), 데이터로거(220), 배터리 박스(230) 및 태양광 패널(240)을 포함한다.
이하 각각의 구성들의 기능을 간단히 설명하면, 태양광 패널(240)을 통해 발전된 전기 에너지는 배터리 박스(230)에 충전되고, 배터리 박스(230)는 충전된 전원을 데이터로거(220)로 상시 공급해 줌으로, 데이터로거(220)가 기준전극(210)을 통해 지하 매설배관(미 도시)의 방식전위를 측정하고, 측정된 방식전위 데이터를 지상의 데이터 수집차량(미 도시)으로 원격 실시간 무선 전송할 수 있도록 해주는데, 이는 제1 실시예 뿐만 아니라 제2 및 제3 실시예에도 동일하게 적용된다.
본 발명에 따른 제1 실시예는, 기준전극(210)과 데이터로거(220)는 도로(R1)의 지하에 매설되지만, 기타 배터리 박스(230) 및 태양광 패널(240)은 도로(R1) 주변에 설치된 지상 구조물(30)의 일정한 위치에 각각 부착되는 구조를 가짐에 기술적 특징이 있다.
이를 부연 설명하면, 지상 구조물(30)은 도로(R1) 주변에 이미 설치된 이를테면 전봇대, 가로등 지지대, 신호등 지지대 등을 이용할 수도 있고, 신규 구축물을 별도로 이용할 수도 있다.
이 경우 지상 구조물(30)의 일정한 위치 이를테면, 지면으로부터 일정한 수직 높이(h)의 지점에 배터리 박스(230)가 부착되며, 상기 배터리 박스(230)와 일정 거리를 두고 위쪽에 태양광 패널(240)이 부착된다.
여기서 수직 높이(h)는 어린아이들의 장난에 의해 배터리 박스(230)가 훼손되는 것을 방지 및 설치와 유지보수 등을 고려하여, 지면으로부터 1.6m ~ 2.5m 정도로 함이 바람직하다.
또한 수직 높이(h)는 태양광 발전에 문제가 없고, 어린아이들이 장난칠 우려가 없는 장소인 경우에는 1.6m 이하여도 무방한데, 이는 설치 및 유지 관리의 편리성을 고려한 것이다.
이와 같이 태양광 패널(240)이 최적의 태양광을 흡수할 수 있는 지상 구조물(30)에 설치됨으로써, 본 발명은 종래와 달리 도로(R1) 위로 지나는 자동차들에 의해 태양광 패널(240)이 훼손되지 않고, 태양광 발전 효율을 극대화 시킬 수 있는 기술적 장점을 제공한다.
또한 배터리 박스(230)가 지상 구조물(30)의 일정한 높이의 지점에 설치됨으로써, 본 발명은 배터리 박스(230)의 의도적인 훼손 방지, 설치 및 교체 시 편리성 및 유지보수 시 비용 등의 이점 등을 제공한다.
도 3은 본 발명에 따른 제2 실시예로, 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치(200)는 기준전극(210), 데이터로거(220), 배터리 박스(230), 태양광 패널(240) 및 안테나(250)를 포함한다.
본 발명에 따른 제2 실시예는 기준전극(210) 만이 도로(R1)의 지하에 매설되고, 기타 데이터로거(220), 배터리 박스(230), 태양광 패널(240) 및 안테나(250)는 도로(R1) 주변에 설치된 지상 구조물(30)의 일정한 위치에 각각 부착되는 구조를 가짐에 기술적 특징이 있다.
이를 부연 설명하면, 지상 구조물(30)은 도로(R1) 주변에 이미 설치된 이를테면 전봇대, 가로등 지지대, 신호등 지지대 등을 이용할 수도 있고, 신규 구축물을 별도로 이용할 수도 있다.
이 경우 지상 구조물(30)의 일정한 위치 이를테면, 지면으로부터 일정한 수직 높이(h)의 지점에 배터리 박스(230)가 부착되며, 상기 배터리 박스(230)와 일정 거리를 두고 위쪽에 태양광 패널(240), 데이터로거(220) 및 안테나(250)가 차례로 부착된다.
한편 데이터로거(220)는 제1 실시예와 달리, 지상 구조물(30)의 최고 지점에 부착되며, 데이터로거(220)의 몸체에 안테나(250)가 설치되는 구조를 갖는데, 이 경우 기준전극(210)과 데이터로거(220)의 거리가 제1 실시예에 비교해 상대적으로 멀어짐으로 인해 방식전위 측정 오차가 발생할 수 있는 가능성이 있지만, 지상 설치로 인해 시설물의 변경, 교체 등의 유지 보수에 편리한 장점이 있으므로, 이러한 장단점을 고려하여 설치하는 것이 바람직하다.
여기서 수직 높이(h)는 어린아이들의 장난에 의해 배터리 박스(230)가 훼손되는 것을 방지 및 설치와 유지보수를 고려하여 지면으로부터 1.6m ~ 2.5m 정도로 함이 바람직하다.
또한 수직 높이(h)는 태양광 발전에 문제가 없고, 어린아이들이 장난칠 우려가 없는 장소인 경우에는 1.6m 이하여도 무방한데, 이는 설치 및 유지 관리의 편리성을 고려한 것이다.
이와 같이 태양광 패널(240)이 최적의 태양광을 흡수할 수 있는 지상 구조물(30)에 설치됨으로써, 본 발명은 종래와 달리 도로(R1) 위로 지나는 자동차들에 의해 태양광 패널(240)이 훼손되지 않고, 태양광 발전 효율을 극대화 시킬 수 있는 기술적 장점을 제공한다. (제1 실시예와 동일)
또한 배터리 박스(230)가 지상 구조물(30)의 일정한 높이의 지점에 설치됨으로써, 본 발명은 배터리 박스(230)의 의도적인 훼손 방지, 설치 및 교체 시 편리성 및 유지보수 시 비용 등의 이점 등을 제공한다. (제1 실시예와 동일)
또한 데이터로거(220) 및 안테나(250)가 지상 구조물(30)의 최고 지점에 부착되는 구조로 인해, 본 발명은 외부의 데이터 수집차량(미도시) 간 방식전위 데이터의 송수신 효율을 극대화할 수 있는 장점을 제공한다. (제1 실시예 및 제3 실시예와 차이)
이를 부연 설명하면, 본 발명은 데이터 수집차량을 이용한 원격 방식전위 측정뿐만 아니라, 이동통신사의 RoLa, NB_IoT 등을 이용하여 방식전위 원격 모니터링의 효율을 극대화 할 수 있다. (제1 실시예와 차이)
또한 데이터로거(220)가 지상 구조물(30)의 최고 지점에 부착되는 구조로 인해, 본 발명은 데이터로거(220)에서 무선 근거리 통신을 이용한 방식전위 원격측정 및 방식전위모니터링을 동시에 하는 것도 가능하며, GPS를 이용한 방식전위 측정 위치정보의 관리도 전산으로 가능해 진다. (제1 실시예 및 제3 실시예와 차이)
도 4는 본 발명에 따른 제3 실시예로, 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치(200)는 기준전극(210), 데이터로거(220), 배터리 박스(230), 태양광 패널(240) 및 안테나(250)를 포함한다.
본 발명에 따른 제4 실시예는 기준전극(210)과 데이터로거(220)는 도로(R1)의 지하에 매설되지만, 기타 배터리 박스(230), 태양광 패널(240) 및 안테나(250)는 도로(R1) 주변에 설치된 지상 구조물(30)의 일정한 위치에 각각 부착되는 구조를 가짐에 기술적 특징이 있다.
이를 부연 설명하면, 지상 구조물(30)은 도로(R1) 주변에 이미 설치된 이를테면 전봇대, 가로등 지지대, 신호등 지지대 등을 이용할 수도 있고, 신규 구축물을 별도로 이용할 수도 있다.
이 경우 지상 구조물(30)의 일정한 위치 이를테면, 지면으로부터 일정한 수직 높이(h)의 지점에 배터리 박스(230)가 부착되며, 상기 배터리 박스(230)와 일정 거리를 두고 위쪽에 태양광 패널(240)이 부착된다.
여기서 수직 높이(h)는 어린아이들의 장난에 의해 배터리 박스(230)가 훼손되는 것을 방지 및 설치와 유지보수 등을 고려하여, 지면으로부터 1.6m ~ 2.5m 정도로 함이 바람직하다.
또한 수직 높이(h)는 태양광 발전에 문제가 없고, 어린아이들이 장난칠 우려가 없는 장소인 경우에는 1.6m 이하여도 무방한데, 이는 설치 및 유지 관리의 편리성을 고려한 것이다.
이와 같이 태양광 패널(240)이 최적의 태양광을 흡수할 수 있는 지상 구조물(30)에 설치됨으로써, 본 발명은 종래와 달리 도로(R1) 위로 지나는 자동차들에 의해 태양광 패널(240)이 훼손되지 않고, 태양광 발전 효율을 극대화 시킬 수 있는 기술적 장점을 제공한다. (제1 실시예와 동일)
또한 배터리 박스(230)가 지상 구조물(30)의 일정한 높이의 지점에 설치됨으로써, 본 발명은 배터리 박스(230)의 의도적인 훼손 방지, 설치 및 교체 시 편리성 및 유지보수 시 비용 등의 이점 등을 제공한다. (제1 실시예와 동일)
또한 안테나(250)가 지상 구조물(30)의 최고 지점에 부착되는 구조로 인해, 본 발명은 외부의 데이터 수집차량(미도시) 간 방식전위 데이터의 송수신 효율을 극대화할 수 있는 장점을 제공한다. (제1 실시예과 차이)
이를 부연설명하면, 본 발명은 데이터 수집차량을 이용한 원격 방식전위 측정뿐만 아니라, 이동통신사의 RoLa, NB_IoT 등을 이용하여 방식전위 원격 모니터링의 효율을 극대화 할 수 있다. (제2 실시예와 동일)
상기 제1 ~ 제3 실시예를 통해, 본 발명에 따른 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치(200)는 데이터 로거(220)로의 전원공급 효율 및 외부의 데이터 수집 차량으로 데이터 전송 효율을 극대화하여, 외부의 데이터 수집 차량을 이용한 원격 방식전위 측정 및 협 대역 사물인터넷(IoT)을 이용한 상시 방식전위 모니터링 시스템을 구현할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
210 : 기준전극
220 : 데이터 로거
230 : 배터리 박스
240 : 태양광 패널
250 : 안테나
30 : 지상 구조물
R1 : 도로
h : 수직높이

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 태양광 패널을 통해 발전된 전기 에너지를 충전하는 배터리 박스와, 상기 배터리 박스로부터 전원을 공급 받아 지하에 매설된 기준전극을 통해 매설배관의 방식전위를 측정하고, 측정된 방식전위 데이터를 지상으로 전송하는 데이터로거를 포함하는 방식전위 측정장치에 있어서,
    상기 기준전극만 지하에 매설되고,
    상기 배터리 박스, 상기 태양광 패널, 상기 데이터로거 및 안테나는 도로 주변에 설치된 지상 구조물의 일정한 위치에 각각 부착되는 구조를 가지며,
    지면으로부터 일정한 수직 높이(h)를 갖는 지점의 상기 지상 구조물의 몸체에, 상기 배터리 박스가 부착되고, 상기 배터리 박스와 일정 거리를 두고 위쪽으로상기 태양광 패널, 상기 데이터로거 및 상기 안테나가 차례로 상기 지상 구조물의 몸체에 부착되고,
    상기 수직 높이(h)는, 1.6m ~ 2.5m 이며,
    상기 지상 구조물은 도로 주변에 이미 설치된 전봇대, 가로등 지지대, 신호등 지지대 중 어느 하나를 사용하고,
    상기 데이터로거 및 상기 안테나가 상기 지상 구조물의 몸체 최고점에 부착되는 구조로 인해 데이터 수집차량을 이용한 원격 방식전위 측정 및 이동통신사의 RoLa 또는 NB_IoT을 이용한 방식 전위 원격 모니터링을 구현하는 것을 특징으로 하는 지상 구조물 부착형 방식전위 측정장치.


  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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RU2714850C1 (ru) * 2019-07-17 2020-02-19 Общество С Ограниченной Ответственностью "Евразия-Строй" Устройство измерения защитного потенциала подводного объекта
CN114517297A (zh) * 2022-01-28 2022-05-20 国家石油天然气管网集团有限公司 兼具阴极保护参数采集与排流决策功能的测试桩

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