KR102674423B1 - 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법 및 그 시스템이 개시된다.
상기 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법은 실시간 지능형 모니터링 시스템이 모니터링의 대상이 되며 유체가 제1지점을 통해 제2지점으로 흐르도록 구비되는 배관의 상기 제1지점에 설치된 제1센서로부터 제1플로우 특성정보 및 상기 제2지점에 설치된 제2센서로부터 제2플로우 특성정보를 수신하는 단계; -상기 제1플로우 특성정보 및 상기 제2플로우 특성정보는 유체의 유량, 유속, 또는 압력 중 적어도 하나를 포함-, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 수신한 상기 제1플로우 특성정보 또는 상기 제2플로우 특성정보를 분석하는 단계; 및 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 분석결과에 기초하여 플로우(flow) 상태정보를 출력하는 단계를 포함한다.

Description

유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법 및 그 시스템{Method and system for intelligent realtime fluid monitoring}
본 발명은 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체를 운송하기 위한 배관에서 유체가 정상적으로 흐르고 있는지를 실시간으로 그리고 지능적으로 모니터링할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
다양한 유체들이 탱크로부터 배관을 통해 수요장치로 이송된다.
이러한 경우의 배관 등의 노후화로 유체의 누설이 발생하는 경우는 경제적으로 매우 심각한 손해를 발생시킬 수 있다. 뿐만 아니라 유체가 인체에 유해한 물질인 경우에는 안전상의 심각한 문제를 야기시킬 수 있다.
따라서 유체가 배관에서 정상적으로 이송되고 있는지를 실시간으로 모니터링할 필요는 매우 커지고 있다.
통상 배관이 지상에 설치되어 육안으로 확인될 수 있는 경우에는 상대적으로 모니터링이 용이하지만 지하에 설치된 배관의 경우는 모니터링이 어려움이 있다.
특히 지하 배관의 경우 육안으로는 확인이 불가하여 인텔리젠트 피그를 통한 배관면 스캔이나 전극을 통한 파손여부를 확인하는 방식이 이용되고 있지만, 이는 유체의 이송 중에는 실시되기 어려운 문제가 있다. 또한, 배관 자체의 상태를 파악하는 방식이므로 상대적으로 많은 센서 또는 확인 작업이 요구되는 문제점이 있다.
따라서 유체의 이송 간에 유체의 흐름의 상태(예컨대, 유속, 유량, 또는 압력)에 기초하여 배관 이상 유무 등을 실시간으로 모니터링할 수 있고 이를 통해 이상 발생 상황시 신속히 전파하여 대형 사고를 사전에 차단할 수 있는 기술적 사상이 요구된다.
한국등록특허 10-173145호 "배관 모니터링 시스템 및 배관 모니터링 방법"
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 유체의 이송 간에 유체의 흐름의 상태(예컨대, 유속, 유량, 또는 압력)에 기초하여 배관 이상 유무 등을 실시간으로 모니터링할 수 있는 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.
또한 유체의 특성에 따른 정상적인 유체 상태의 범위를 설정할 수 있으며, 이러한 범위가 유체별로 그리고 탱크의 상태별로 구분되어 설정되어 상대적으로 정확하게 이상상황을 파악할 수 있는 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법은 실시간 지능형 모니터링 시스템이 모니터링의 대상이 되며 유체가 제1지점을 통해 제2지점으로 흐르도록 구비되는 배관의 상기 제1지점에 설치된 제1센서로부터 제1플로우 특성정보 및 상기 제2지점에 설치된 제2센서로부터 제2플로우 특성정보를 수신하는 단계; -상기 제1플로우 특성정보 및 상기 제2플로우 특성정보는 유체의 유량, 유속, 또는 압력 중 적어도 하나를 포함-, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 수신한 상기 제1플로우 특성정보 또는 상기 제2플로우 특성정보를 분석하는 단계; 및 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 분석결과에 기초하여 플로우(flow) 상태정보를 출력하는 단계를 포함한다.
상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 수신한 상기 제1플로우 특성정보 또는 상기 제2플로우 특성정보를 분석하는 단계는, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 상기 제1플로우 특성정보와 제2플로우 특성정보 비교하는 단계를 포함하며, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 분석결과에 기초하여 플로우 상태정보를 출력하는 단계는, 상기 제1지점과 상기 제2지점 사이의 배관 상태정보를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법은, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 상기 제1센서에 의해 일정기간 수집되는 1참조 플로우 특성정보들 또는 상기 제2센서에 의해 일정기간 수집되는 제2참조 플로우 특성정보들을 수집하는 단계; 수집된 상기 제1참조 플로우 특성정보들 또는 상기 제2참조 플로우 특성정보들에 기초하여 상기 제1지점에서의 정상상태에 상응하는 제1기준범위 또는 상기 제2지점에서의 정상상태에 상응하는 제2기준범위를 특정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법은, 상기 배관에 상기 유체를 공급하는 탱크의 상태데이터를 수집하는 단계를 더 포함하며, 상기 수집된 상기 제1참조 플로우 특성정보들 또는 상기 제2참조 플로우 특성정보들에 기초하여 상기 제1지점에서의 정상상태에 상응하는 제1기준범위 또는 상기 제2지점에서의 정상상태에 상응하는 제2기준범위를 특정하는 단계는, 상기 탱크의 상태데이터를 복수의 수준으로 구분하고, 상기 복수의 수준별로 상기 제1기준범위 또는 상기 제2기준범위를 특정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 분석결과에 기초하여 플로우 상태정보를 출력하는 단계는, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 상기 분석결과와 상기 제1기준범위 또는 상기 제2기준범위 중 적어도 하나에 더 기초하여 상기 플로우 상태정보를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 분석결과에 기초하여 플로우 상태정보를 출력하는 단계는, 상기 제1플로우 특성정보와 상기 제1기준범위를 비교하여 상기 배관에 유체를 공급하는 탱크와 상기 제1지점 사이의 배관 상태정보를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법은, 상기 배관에 유체를 공급하기 시작하는 작업시작시간으로부터 소정의 제1기간 또는 상기 배관에 유체의 공급을 종료하는 작업종료시간으로부터 소정의 제2기간을 설정하는 단계를 더 포함하며, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 분석결과에 기초하여 플로우(flow) 상태정보를 출력하는 단계는, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 상기 제1기간 또는 상기 제2기간을 제외한 기간에 대해서 제한적으로, 소정의 기준범위에 기초하여 설정된 안정범위를 벗어난 플로우 특성을 나타내는 경우 알람신호를 발생하는 단계를 포함할 수 있다.
상기의 방법은 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 구현될 수 있다.
다른 일 측면에 따르면 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 시스템은 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 프로그램이 기록된 저장매체를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 프로그램을 구동하여, 모니터링의 대상이 되며 유체가 제1지점을 통해 제2지점으로 흐르도록 구비되는 배관의 상기 제1지점에 설치된 제1센서로부터 제1플로우 특성정보 및 상기 제2지점에 설치된 제2센서로부터 제2플로우 특성정보를 수신하고,-상기 제1플로우 특성정보 및 상기 제2플로우 특성정보는 유체의 유량, 유속, 또는 압력 중 적어도 하나를 포함-, 수신한 상기 제1플로우 특성정보 또는 상기 제2플로우 특성정보를 분석하며, 분석결과에 기초하여 플로우(flow) 상태정보를 출력한다.
상기 프로세서는 상기 프로그램을 구동하여, 상기 제1플로우 특성정보와 제2플로우 특성정보 비교하고, 비교결과에 기초하여 상기 제1지점과 상기 제2지점 사이의 배관 상태정보를 출력할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 프로그램을 구동하여, 상기 제1센서에 의해 일정기간 수집되는 1참조 플로우 특성정보들 또는 상기 제2센서에 의해 일정기간 수집되는 제2참조 플로우 특성정보들을 수집하고, 수집된 상기 제1참조 플로우 특성정보들 또는 상기 제2참조 플로우 특성정보들에 기초하여 상기 제1지점에서의 정상상태에 상응하는 제1기준범위 또는 상기 제2지점에서의 정상상태에 상응하는 제2기준범위를 특정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 프로그램을 구동하여, 상기 배관에 상기 유체를 공급하는 탱크의 상태데이터를 수집하고, 상기 탱크의 상태데이터를 복수의 수준으로 구분하고, 상기 복수의 수준별로 상기 제1기준범위 또는 상기 제2기준범위를 특정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 프로그램을 구동하여, 상기 제1플로우 특성정보와 상기 제1기준범위를 비교하여 상기 배관에 유체를 공급하는 탱크와 상기 제1지점 사이의 배관 상태정보를 출력할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 프로그램을 구동하여, 상기 배관에 유체를 공급하기 시작하는 작업시작시간으로부터 소정의 제1기간 또는 상기 배관에 유체의 공급을 종료하는 작업종료시간으로부터 소정의 제2기간을 설정하고, 상기 제1기간 또는 상기 제2기간을 제외한 기간에 대해서 제한적으로, 소정의 기준범위에 기초하여 설정된 안정범위를 벗어난 플로우 특성을 나타내는 경우 알람신호를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의하면, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 유체의 이송 간에 유체의 흐름의 상태(예컨대, 유속, 유량, 또는 압력)에 기초하여 배관 이상 유무 등을 실시간으로 모니터링할 수 있으므로, 유체의 이송 중에도 용이하게 모니터링이 가능한 효과가 있다.
또한 유체의 특성에 따른 정상적인 유체 상태의 범위를 설정할 수 있으며, 이러한 범위가 유체별로 그리고 탱크의 상태별로 구분되어 설정되어 상대적으로 정확하게 이상상황을 파악할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법을 구현하기 위한 개략적인 시스템 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 시스템의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법을 위한 플로우 상태정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 수준별 기준범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 플로우 상태정보에 따른 이상상황을 판단하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
또한, 본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '전송'하는 경우에는 상기 구성요소는 상기 다른 구성요소로 직접 상기 데이터를 전송할 수도 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 상기 데이터를 상기 다른 구성요소로 전송할 수도 있는 것을 의미한다. 반대로 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '직접 전송'하는 경우에는 상기 구성요소에서 다른 구성요소를 통하지 않고 상기 다른 구성요소로 상기 데이터가 전송되는 것을 의미한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법을 구현하기 위한 개략적인 시스템 구성을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법을 구현하기 위해서는 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 시스템(이하, '실시간 지능형 모니터링 시스템', 100)이 구비될 수 있다.
상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 모니터링의 대상이 되는 배관(20)에서 소정의 유체가 탱크(10)로부터 상기 배관(20)을 통해 목적장치(30)로 이송되는 경우의 플로우 상태정보를 모니터링하고 출력할 수 있다.
상기 목적장치(30)는 상기 유체를 이송받는 장치로써, 유체의 종류에 따라 다양할 수 있다. 예컨대, 화물선, 수송장치, 또는 연료탱크 등 유체의 종류와 필요한 산업환경에 따라 다양할 수 있음은 물론이다.
상기 플로우 상태정보는 유체가 정상적으로 상기 배관(20)을 통해 이송 즉 흐르고 있는지를 알 수 있는 정보를 의미할 수 있다.
상기 플로우 상태정보는 예컨대, 모니터링을 위해 센싱되는 플로우 특성 자체일 수도 있으며, 이러한 일 예는 유체의 유량, 유속, 압력 등일 수 있다.
또한 상기 플로우 상태정보는 이러한 플로우 특성의 분석을 통해 알 수 있는 정보를 의미할 수도 있으며, 예컨대, 플로우 특성의 분석결과 이상상황이 발생했음을 알리는 이상상황 발생정보 등이 상기 플로우 상태정보에 포함될 수 있다. 실시 예에 따라서는 이상상황이 발생한 위치에 대한 정보가 상기 플로우 상태정보에 포함될 수도 있다. 또는 배관의 상태에 이상이 발생했다고 판단되는 정보가 상기 플로우 상태정보에 포함될 수도 있다.
상기 플로우 상태정보의 다양한 실시 예가 가능하며, 어떠한 경우든 상기 플로우 상태정보는 모니터링의 대상이 되는 배관의 상태 또는 배관에서 유체의 정상적인 흐름여부와 관련된 다양한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 배관(20)에 설치되는 복수의 센서(40, 41)들과 통신을 수행하여, 상기 센서(40, 41)들 각각이 센싱하는 정보를 획득할 수 있다. 실시 예에 따라 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 상기 센서(40, 41)들 각각과 직접 통신을 수행할 수도 있고, 통신을 중계하는 소정의 장치(예컨대, 게이트웨이, 중계노드 등)을 통해 상기 센서(40, 41)들과 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)이 통신을 수행할 수도 있다.
본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위해 상기 배관(20)에는 적어도 제1센서(40) 및 제2센서(41)가 부착될 수 있다.
상기 제1센서(40) 및 상기 제2센서(41)는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위해 필요한 유체의 플로우(흐름)과 관련된 특성을 센싱할 수 있는 장치일 수 있다.
예컨대, 상기 제1센서(40) 및 상기 제2센서(41)는 배관(20)의 외부에 부착되어 상기 유체의 특성(예컨대, 유량, 유속, 및/또는 압력)을 측정할 수 있는 장치일 수 있다. 상기 제1센서(40) 및 상기 제2센서(41)가 초음파 유량계 또는 초음파 유속계로 구현될 수 있고, 유량 또는 유속이 측정되면 특정지점에서 유체의 압력 등과 같은 유체의 플로우와 관련된 다른 특성 역시 용이하게 연산될 수 있다. 또한 배관(20)의 외부에 유체의 흐름의 방해 없이 플로우 특성을 측정할 수 있도록 배치될 수 있으므로, 배관(20)의 내부에 센서를 설치하는 등의 작업이 필요없으며 이러한 경우 지하에 매설된 배관에도 용이하게 적용될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의하면, 이러한 유체의 플로우 특성을 활용하므로 배관의 상태를 간접적으로 모니터링할 수 있다.
예컨대, 상기 제1센서(40)는 배관(20)의 탱크(10)측 소정의 제1지점에 설치될 수 있고, 상기 제2센서(41)는 배관(20)의 목적장치(30) 측 소정의 제2지점에 설치될 수 있다. 이러한 경우 이송되는 유체는 탱크(10)로부터 배관(20)의 제1지점을 경유하고 이후 제2지점을 경유하여 목적장치(30)로 이송될 수 있다.
그리고 이러한 경우 제1지점에서 센싱되는 플로우 특성과 제2지점에서 센싱되는 플로우 특성을 비교 분석함으로써 배관의 상태를 간접적으로 확인할 수 있다.
본 명세서에서 센싱되는 정보 즉, 각 지점에서의 플로우 특성정보를 분석한다고 함은 센서로부터 신호의 변환(예컨대, 아날로그 신호에서 디지털 정보로의 전환) 및/또는 사용자가 인지하기 용이한 정보로의 가공 등 플로우 상태정보를 도출하는 과정에 필요한 일련의 데이터 프로세싱 작업을 포함하는 의미일 수 있다.
그러면 예컨대, 제1지점에서 센싱되는 제1플로우 특성 정보와 제2지점에서 센싱되는 제2플로우 특성 정보를 비교분석한 결과 비정상적인 유속의 차이, 유량의 차이, 및/또는 압력의 차이가 존재하는 경우에 상기 제1지점과 상기 제2지점 사이의 배관에서 이상상황이 발생한 것으로 인지할 수 있다.
또한 본 발명의 기술적 사상에 의하면 상기 배관(20)이 정상적인 경우라도 각 지점에서 배관(20)의 모양, 위치, 직격 등의 배관 특성이 다를 수 있고, 이러한 경우 제1지점에서의 제1플로우 특성정보와 제2지점에서의 제2플로우 특성정보의 값이 차이가 있을 수도 있다.
따라서 센서(40, 41)들이 설치된 각 지점에서 정상적인 상태에서의 플로우 특성정보를 미리 알수 있는 것이 유용할 수 있고, 이를 위해 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 센서(40, 41)들이 설치된 각 지점에서의 정상적인 플로우 상태에서의 플로우 특성정보들이 가질 수 있는 범위 즉, 기준범위를 미리 측정할 수 있다.
그리고 각 지점에서의 기준범위를 더 이용하는 경우, 보다 상세한 플로우 상태정보를 획득할 수 있다.
즉 단순히 상기 제1지점에서의 제1플로우 특성정보와 제2지점에서의 제2플로우 특성의 비교분석만으로 상기 배관(20)의 플로우 상태정보를 획득할 수 있지만, 실시 예에 따라서는 각 지점에서의 플로우 상태가 정상인 경우의 플로우 특성정보의 범위 즉, 기준범위에 더 기초하여 배관(20)의 플로우 상태정보를 획득하는 경우 더욱 유의미한 정보의 획득이 가능한 효과가 있다.
예컨대, 단순히 각 지점에서의 배관 특성이 동일하고 배관(20)의 설치 예에 따라 제1플로우 특성정보와 제2플로우 특성정보가 거의 동일하거나 작은 오차를 갖는 경우가 정상적인 플로우 상태인 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우는 단순힌 상기 제1플로우 특성정보와 상기 제2플로우 특성정보의 비교만으로 상기 배관(20) 특히 상기 제1지점과 제2지점 사이의 배관의 상태정보를 모니터링할 수 있다.
하지만 각 지점에서의 배관 특성(배관의 형상, 직경, 배치위치 등)이 상이하거나 기타 다양한 외부요인에 의해서 배관(20)이 정상인 경우에도 제1플로우 특성정보와 상기 제2플로우 특성정보가 차이가 있을 수 있다. 이러한 경우는 각 지점에서의 플로우 특성정보의 기준범위를 미리 특정하는 것이 필요할 수 있다.
이를 위해 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 상기 제1센서(40)로부터 일정기간 제1참조 플로우 특성정보들을 수집할 수 있다. 또한 상기 제2센서(41)로부터 일정기간 제2참조 플로우 특성정보들을 수집할 수 있다. 참조 플로우 특성정보는 기준범위를 특정하기 위해 수집되는 플로우 특성정보로써, 이러한 참조 플로우 특성정보에 의해 기준범위가 특정되면 특정된 기준범위를 참조하여 상기 배관(20)의 플로우 상태정보가 분석될 수 있다.
상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 상기 제1참조 플로우 특성정보들에 기초하여 제1지점에서의 기준범위인 제1기준범위를 특정할 수 있고, 제2참조 플로우 특성정보들에 기초하여 제2지점에서의 기준범위인 제2기준범위를 특정할 수 있다.
기준범위를 특정하는 방식은 다양할 수 있다. 예컨대, 참조 플로우 특성정보들이 수집되는 기간 동안의 플로우 특성정보의 평균과 상기 평균의 일정비율 범위를 기준범위를 특정할 수도 있다. 이외에도 다양한 통계적 지표를 통해 일정 기간동안 수집되는 데이터로부터 해당 데이터의 정상적인 범위를 설정하는 다양한 방식이 널리 공지되어 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 상술한 바와 같은 각 지점에서의 기준범위는 탱크(10)의 상태정보에 따라 달라질 수도 있다. 상기 탱크(10)의 상태정보는 유체를 배관(20)에 주입하는 소스를 의미할 수 있는데, 상기 탱크(10)에 저장된 유체의 양, 탱크(10)의 압력 등 유체의 플로우와 관련한 특성은 탱크(10)의 특성에 의존적일 수도 있다.
따라서 본 발명의 기술적 사상에 의하면 각 지점에서의 기준범위를 탱크(10)의 상태정보에 따라 적응적으로 설정할 수 있다. 예컨대, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 탱크(10)의 상태정보(예컨대, 탱크(10)의 압력 등)를 일정 수준(구간)으로 구분할 수 있고, 구분한 각 수준별로 배관(20)의 각 지점에서의 정상적인 플로우 특성정보의 범위 즉 기분범위를 설정할 수 있다.
이를 통해 배관(20) 또는 유체의 플로우는 정상(비정상)임에도 불구하고 탱크(10)의 상태에 따라 이상상황(정상상태)으로 탐지되는 오류를 확연히 줄일 수 있는 효과가 있다. 물론 이러한 기준범위는 유체의 종류에 따라서도 달라질 수 있음은 물론이다.
센서(40, 41)들이 설치되는 각 지점에서의 기준범위 및/또는 탱크(10)의 상태정보에 따른 수준별 기준범위에 대한 정보는 일정기간동안 각 지점에서 수집되는 플로우 특성정보 및 그때의 탱크의 상태정보에 기초하여 미리 설정될 수 있으며, 설정된 정보는 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)의 소정의 저장장치에 저장되어 있을 수 있다.
그러면 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 실제 유체가 상기 배관(20)을 통해 이송되는 경우 성가 기준범위에 기초하여 실시간으로 배관(20)의 플로우 상태정보를 모니털이하고, 소정의 모니터링 시스템(200)으로 출력할 수 있다.
상기 모니터링 시스템(200)은 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)과 통신을 수행하면서 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)이 모니터링하거나 분석한 플로우 상태정보를 수신할 수 있다.
상기 모니터링 시스템(200)은 모니터링 주체가 용이하게 확인할 수 있도록 상기 플로우 상태정보를 소정의 방식으로 디스플레이할 수 있으며, 필요에 따라 긴급조치를 위한 소정의 프로세스(예컨대, 재난상황에서의 SOP 프로세스 등)를 수행하기 위한 일련의 기능을 수행할 수도 있다.
상기 모니터링 시스템(200)은 컴퓨터, 서버, 모바일 단말 등 상기 플로우 상태정보를 수신하고 디스플레이하며, 미리 정해진 프로세스를 수행할 수 있는 어떠한 데이터 프로세싱 장치로 구현될 수 있음을 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가는 용이하게 추론할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 기술적 사상을 구현하기 위한 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)의 구성은 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 시스템의 개략적인 구성을 나타낸다.
우선 도 2를 참조하면, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 소정의 데이터 처리장치로 구현될 수 있다.
상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 본 명세서에서 정의되는 기능을 구현하기 위한 프로세서(110) 및 저장장치(120)를 포함한다. 상기 프로세서(110)는 소정의 프로그램(소프트웨어 코드)을 실행할 수 있는 연산장치를 의미할 수 있으며 상기 데이터 처리장치의 구현 예 또는 벤더(Vendor) 모바일 프로세서, 마이크로 프로세서, CPU, 싱글 프로세서, 멀티 프로세서, GPU 등 다양한 명칭으로 명명될 수 있으며 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있다.
상기 프로세서(110)는 상기 프로그램을 구동하여 본 발명의 기술적 사상에 필요한 데이터 처리를 수행할 수 있음을 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가는 용이하게 추론할 수 있을 것이다.
상기 저장장치(120)는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 프로그램이 저장/설치되는 장치를 의미할 수 있다. 구현 예에 따라 상기 저장장치(120)는 복수의 서로 다른 물리적 장치로 분할되어 있을 수 있으며, 구현 예에 따라 상기 저장장치(120)의 일부는 상기 프로세서(110)의 내부에 존재할 수도 있다. 상기 저장장치(120)는 구현 예에 따라 하드 디스크, GPU, SSD(Solid State Disk), 광 디스크, RAM(Random Access Memory), 및/또는 기타 다양한 종류의 기억매체로 구현될 수 있으며, 필요에 따라서는 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)에 착탈식으로 구현될 수도 있다.
상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 배관(20)에 대한 유체의 플로우 상태를 실시간으로 모니터링하기 위한 서버로 구현될 수 있지만, 이에 국한되지는 않으며 상기 프로그램을 실행할 데이터 처리능력이 있는 어떠한 데이터 처리장치(예컨대, 컴퓨터, 모바일 단말 등)로도 구현될 수 있다.
또한, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 상기 프로세서(110), 상기 저장장치(120), 및 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)에 구비되는 다양한 주변장치들(예컨대, 입출력장치, 디스플레이 장치, 오디오 장치, 통신장치 등, 140, 141)과 이러한 장치들을 연결하기 위한 통신 인터페이스(예컨대, 통신 버스, 130 등)가 구비될 수도 있음은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가는 용이하게 추론할 수 있을 것이다.
결국, 본 발명의 기술적 사상은 상기 저장장치(120)에 저장된 상기 프로그램과 상기 프로세서(110)가 유기적으로 결합되어 구현될 수 있음을 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가는 용이하게 추론할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법을 위한 플로우 상태정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)이 플로우 상태정보로써 제1지점 또는 제2지점 중 어느 하나에서의 플로우 특성정보 그 자체를 출력하는 일 예를 도시하고 있다.
그리고 도 3에서는 플로우 특성정보로써 유체의 압력과 유량 두 개의 플로우 특성정보를 제공하고 있는 일 예를 도시하고 있지만, 반드시 이에 국한되지는 않는다.
또한 도 3의 우측 하단에 도시된 바와 같이 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 모니터링의 대상이 되는 배관(20)에 유체를 공급하는 탱크(10)의 상태정보(예컨대, 유종, 비중, 재고, 레벨, 온도, 유량 등)을 연계하여 제공할 수 있다.
또한 도 3의 우측 상단에 도시된 바와 같이 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 특정 지점에서의 유량, 압력뿐만 아니라 각 플로우 특성정보의 기준범위(정상범위)에 대한 정보를 같이 모니터링 시스템(200)으로 제공하는 경우할 수 있다.
이러럼 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 현재 특정 지점에서의 플로우 특성정보 및 이와 관련된 다양한 연계정보(기준범위, 탱크(10)의 상태정보 등)을 실시간으로 모니터링하고 그 결과를 모니터링 시스템(200)에 플로우 상태정보로 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 수준별 기준범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 센서(40, 41)들 각각에 상응하는 위치인 제1지점 및 제2지점 각각에 대해 도 4에 도시된 바와 같은 기준범위(제1기준범위 및 제2기준범위)를 설정할 수 있다.
이처럼 탱크의 수준별 기준범위를 설정하기 위해, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 각 지점별로 참조 플로우 특성정보를 일정기간 수집할 수 있다.
그리고 이때 탱크(10)의 상태정보를 같이 수집할 수 있다. 통상 탱크(10)에는 탱크(10)의 상태정보를 모니터링하는 장치가 구비되어 있을 수 있고, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 해당 장치로부터 필요한 탱크(10)의 상태정보를 수신할 수 있다.
일정기간 탱크(10)의 상태정보 및 참조 플로우 특성정보가 수집되면, 수집된 정보에 기초하여 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 도 4에 도시된 바와 같은 탱크 수준별 기준범위를 각 지점별로 설정할 수 있다.
이를 위해 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 탱크의 상태정보 중 어떤 특성(예컨대, 재고, 압력, 온도 등)을 탱크의 수준(예컨대, Lv1, Lv2)을 구분하는 기준으로 설정할지를 미리 결정할 수 있다. 이러한 기준은 통상 유체의 플로우 특성에 영향을 더 크게 미치는 탱크의 특성으로 설정될 수 있다.
상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 수준을 구분할 탱크의 특성(예컨대, 압력, 재고 등)을 결정하면, 결정된 탱크의 특성에 대한 변화 범위를 소정의 수준(구간)(예컨대, Lv1, Lv2)으로 구분하고 각각의 수준별로 각 지점에서의 유체의 플로우 특성정보의 정상범위를 설정할 수 있다.
그리고 설정된 탱크 수준별 기준범위에 대한 정보에 기초하여 플로우 특성정보를 분석하여 플로우 상태정보를 생성할 수 있다.
예컨대, 유체가 이송되는 중에 제1지점에서는 현재의 탱크(10) 수준(예컨대, Lv1)에서의 기준범위(제1기준범위, a1~a2)) 내의 플로우 특성정보가 실시간으로 수신될 수 있다. 이런 경우 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 제1지점 또는 제1지점과 탱크(10)의 사이에서는 배관(20)이 정상으로 판단할 수 있다. 즉 제1지점의 플로우 특성정보와 상기 탱크 수준별 기준범위만(예컨대, a1~a2)으로도 제1지점 이전(탱크(10)측)의 배관(20)의 상태를 분석할 수 있다.
한편 동일한 조건에서 제1지점에서는 정상인 플로우인데 제2지점에서는 현재의 탱크 수준(예컨대, Lv1)별 기준범위(제2기준범위, a3~a4))를 벗어나는 플로우 특성정보가 수신될 수 있다. 이러한 경우에는 제1지점과 제2지점 사이의 소정의 위치에서 배관(20)의 내부 또는 외부에 이상상황이 발생했음을 알 수 있다.
이처럼 본 발명의 기술적 사상에 의하면, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 센서(40, 41)들 각각이 설치된 각 지점에서 실시간으로 수집되는 플로우 특성정보와 미리 설정된 각 지점에서의 기준범위(또는 탱크 수준별 기준범위)를 분석하여 배관의 상태 또는 유체의 플로우 상태가 정상인지 또는 이상상황이 발생했는지 여부, 이상상황이 발생한 경우 상기 각 지점을 기준으로 어떤 위치에서 이상상황이 발생했는지 여부를 플로우 상태정보로 생성하여 모니터링 시스템(200)으로 출력할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 플로우 상태정보에 따른 이상상황을 판단하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 특정 지점에서 수신되는 플로우 특성정보를 단순히 모니터링하여 모니터링 시스템(200)으로 전송하는 것뿐만 아니라, 각 지점별로 기준범위(또는 탱크 수준별 기준범위)를 벗어나는 경우 알람을 발생시키고 이러한 알람신호를 플로우 상태정보로써 모니터링 시스템(200)에 출력할 수도 있다.
물론 실시 예에 따라서는 알람을 발생시키는 안정범위를 기준범위와는 별도로 설정할 수도 있다. 예컨대, 기준범위의 몇 %(예컨대, 90%)를 안정범위로 설정하여 기준범위 내라도 기준범위를 곧 벗어날 위험성이 있는 경우에 알람신호를 발생하도록 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 미리 설정될 수도 있다. 당연히 기준범위와 안정범위가 동일하게 설정될 수도 있다.
한편 이처럼 안정범위에 기초하여 알람신호를 발생하고 이를 모니터링 시스템(200)으로 출력하는 경우, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 유체의 이송작업(탱크로부터 목적장치(30)로의 이송)의 전구간 중 일부 구간에 대해서만 알람신호를 발생하도록 설정될 수도 있다.
예컨대, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 상기 배관(20)에 유체를 공급하기 시작하는 작업시작시간으로부터 소정의 제1기간 또는 상기 배관(20)에 유체의 공급을 종료하는 작업종료시간으로부터 이전 일정시간까지인 소정의 제2기간을 설정할 수 있다.
상기 제1기간 또는 상기 제2기간은 통상적으로 유체의 플로우 특성이 매우 불안정한 특성이 존재하며, 상술한 바와 같은 기준범위 내가 아닌 구간이 상당히 빈번히 발생할 수 있는 구간일 수 있으며, 이러한 기간에서는 알람신호를 발생하지 않는 것이 오히려 시스템의 안정성을 배가시킬 수 있다.
따라서 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템(100)은 상기 제1기간 및/또는 상기 제2기간은 알람신호를 발생시키지 않는 기간으로 설정하고, 상기 제1기간 및/또는 상기 제2기간을 제외한 나머지 기간에 대해서만 제한적으로 소정의 기준으로 안정범위가 아닌 플로우 상태인 경우 알람신호를 발생할 수 있다.
결국, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 유체의 플로우 특성에 기초하여 배관의 상태 및/또는 유체의 플로우의 상태에 대한 정보를 실시간으로 효율적으로 모니터링할 수 있다.
이러한 경우 배관 자체의 상태를 모니터링하는 것에 비해 센싱되는 지점을 상대적으로 적게 하여 비용의 절감이 가능하고, 지하배관의 경우에도 효율적으로 모니터링이 가능한 효과가 있다.
또한 플로우 특성에 기초하여 각 지점별 기준범위를 설정할 수 있고, 특히 탱크의 상태정보와 연계하여 기준범위를 설정함으로써 다양한 환경에서도 보다 정확성이 있는 플로우 상태정보의 분석이 가능한 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 실시간 지능형 모니터링 시스템이 모니터링의 대상이 되며 유체가 제1지점을 통해 제2지점으로 흐르도록 구비되는 배관의 상기 제1지점에 설치된 제1센서에 의해 일정기간 수집되는 제1참조 플로우 특성정보들 또는 상기 제2지점에 설치된 제2센서에 의해 일정기간 수집되는 제2참조 플로우 특성정보들을 수집하는 단계;
    상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 수집된 상기 제1참조 플로우 특성정보들 또는 상기 제2참조 플로우 특성정보들에 기초하여 상기 제1지점에서의 정상상태에 상응하는 제1기준범위 또는 상기 제2지점에서의 정상상태에 상응하는 제2기준범위를 특정하되, 상기 배관에 상기 유체를 공급하는 탱크의 상태데이터를 수집하고, 상기 탱크의 상태데이터를 복수의 수준으로 구분하여 상기 복수의 수준별로 상기 제1기준범위 또는 상기 제2기준범위를 특정하는 단계;
    상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 상기 제1센서로부터 제1플로우 특성정보 및 상기 제2센서로부터 제2플로우 특성정보를 수신하는 단계; -상기 제1플로우 특성정보 및 상기 제2플로우 특성정보는 유체의 유량, 유속, 또는 압력 중 적어도 하나를 포함-
    상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 수신한 상기 제1플로우 특성정보 또는 상기 제2플로우 특성정보를 분석하는 단계; 및
    상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 분석결과에 기초하여 플로우 상태정보를 출력하는 단계를 포함하는 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 수신한 상기 제1플로우 특성정보 또는 상기 제2플로우 특성정보를 분석하는 단계는,
    상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 상기 제1플로우 특성정보와 제2플로우 특성정보를 비교하는 단계를 포함하며,
    상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 분석결과에 기초하여 플로우 상태정보를 출력하는 단계는,
    상기 분석결과와 상기 제1기준범위 또는 상기 제2기준범위 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1지점과 상기 제2지점 사이의 배관 상태정보를 출력하는 단계를 포함하는 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 분석결과에 기초하여 플로우 상태정보를 출력하는 단계는,
    상기 제1플로우 특성정보와 상기 제1기준범위를 비교하여 상기 배관에 유체를 공급하는 탱크와 상기 제1지점 사이의 배관 상태정보를 출력하는 단계를 포함하는 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법은,
    상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 수신한 상기 제1플로우 특성정보 또는 상기 제2플로우 특성정보를 분석하는 단계 전에, 상기 배관에 유체를 공급하기 시작하는 작업시작시간으로부터 소정의 제1기간 또는 상기 배관에 유체의 공급을 종료하는 작업종료시간으로부터 소정의 제2기간을 설정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 분석결과에 기초하여 플로우(flow) 상태정보를 출력하는 단계는,
    상기 실시간 지능형 모니터링 시스템이 상기 제1기간 또는 상기 제2기간을 제외한 기간에 대해서 제한적으로, 상기 제1기준범위 또는 상기 제2기준범위에 기초하여 설정된 안정범위를 벗어난 플로우 특성을 나타내는 경우 알람신호를 발생하는 단계를 포함하는 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 방법.
  8. 데이터 처리장치에 설치되며 제1항, 제2항, 제6항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  9. 프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 실행되는 프로그램이 기록된 저장매체를 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 프로그램을 구동하여,
    모니터링의 대상이 되며 유체가 제1지점을 통해 제2지점으로 흐르도록 구비되는 배관의 상기 제1지점에 설치된 제1센서에 의해 일정기간 수집되는 제1참조 플로우 특성정보들 또는 상기 제2지점에 설치된 제2센서에 의해 일정기간 수집되는 제2참조 플로우 특성정보들을 수집하고,
    수집된 상기 제1참조 플로우 특성정보들 또는 상기 제2참조 플로우 특성정보들에 기초하여 상기 제1지점에서의 정상상태에 상응하는 제1기준범위 또는 상기 제2지점에서의 정상상태에 상응하는 제2기준범위를 특정하되, 상기 배관에 상기 유체를 공급하는 탱크의 상태데이터를 수집하고, 상기 탱크의 상태데이터를 복수의 수준으로 구분하여 상기 복수의 수준별로 상기 제1기준범위 또는 상기 제2기준범위를 특정하며,
    상기 제1센서로부터 제1플로우 특성정보 및 상기 제2센서로부터 제2플로우 특성정보를 수신하고-상기 제1플로우 특성정보 및 상기 제2플로우 특성정보는 유체의 유량, 유속, 또는 압력 중 적어도 하나를 포함-,
    수신한 상기 제1플로우 특성정보 또는 상기 제2플로우 특성정보를 분석하며, 분석결과에 기초하여 플로우 상태정보를 출력하는 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 프로그램을 구동하여,
    상기 제1플로우 특성정보와 제2플로우 특성정보를 비교하여 분석하며, 상기 분석결과와 상기 제1기준범위 또는 상기 제2기준범위 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1지점과 상기 제2지점 사이의 배관 상태정보를 출력하는 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 시스템.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 프로그램을 구동하여,
    상기 제1플로우 특성정보와 상기 제1기준범위를 비교하여 상기 배관에 유체를 공급하는 탱크와 상기 제1지점 사이의 배관 상태정보를 출력하는 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 시스템.
  14. 제9항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 프로그램을 구동하여,
    상기 배관에 유체를 공급하기 시작하는 작업시작시간으로부터 소정의 제1기간 또는 상기 배관에 유체의 공급을 종료하는 작업종료시간으로부터 소정의 제2기간을 설정하고, 상기 제1기간 또는 상기 제2기간을 제외한 기간에 대해서 제한적으로, 상기 제1기준범위 또는 상기 제2기준범위에 기초하여 설정된 안정범위를 벗어난 플로우 특성을 나타내는 경우 알람신호를 발생하는 유체에 대한 실시간 지능형 모니터링 시스템.






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