KR20160001580A - Remote control system using explosion-proof type RTU - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명은 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템에 관한 것이다.
본 발명의 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템은 방폭 규정을 만족하는 방폭 케이스에 계측회로 및 통신모듈을 모두 내장한 방폭·소형 RTU(Remote Terminal Unit; 원격단말장치)를 정압기, 조정기, 구역형 조정기 등의 가스 정압시설의 내부에 설치하여 근거리 무선통신과 중·장거리 무선통신을 병용하여 가스 정압시설의 현장설비 상태에 대한 측정데이터를 원격관리자에게 전송하고 원격관리자로부터 제어신호를 송신받아 가스 정압시설의 차단밸브 등을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 비방폭형 범용 RTU를 외부함체에 별도로 설치하여 운용하던 종래의 가스 정압시설에 비하여 방폭·소형 RTU를 기존의 가스 정압시설 내부에 바로 설치할 수 있으므로 RTU 설치를 위한 별도 대지의 구입비 등 설치비를 크게 절감할 수 있는 효과를 가진다.The present invention relates to a remote management system using an explosion proof RTU.
The remote management system using the explosion-proof RTU of the present invention has a explosion-proof and small RTU (Remote Terminal Unit) including a measuring circuit and a communication module in an explosion-proof case satisfying the explosion-proof specifications as a regulator, a regulator, And it transmits measurement data on the status of on-site facilities of the gas static pressure facility to the remote manager by using the short-range wireless communication and the long-distance wireless communication in combination with the gas static pressure facility. And a shut-off valve or the like.
Since the present invention can install the explosion-proof and small-sized RTU directly in the existing gas pressure-proofing facility compared to the conventional gas constant-pressure facility in which the non-explosion-proof general-purpose RTU is installed separately in the external enclosure, the installation cost including the purchase cost of the separate ground for the RTU installation The effect can be greatly reduced.

Description

Translated fromKorean

방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템{Remote control system using explosion-proof type RTU}Remote control system using explosion-proof RTU (Remote control system using explosion-proof type RTU)

본 발명은 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방폭규정을 만족하는 방폭 케이스에 계측회로 및 통신모듈을 모두 내장한 방폭·소형 RTU(Remote Terminal Unit; 원격단말장치)를 정압기, 조정기, 구역형 조정기 등의 가스 정압시설의 내부에 설치하여 무선통신으로 가스 정압시설의 동작상태에 대한 측정데이터를 원격 관리자에게 전송하고 원격관리자로부터 제어신호를 송신 받아 가스 정압시설의 차단밸브 등을 제어하는 것을 특징으로 하는 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a remote management system using an explosion proof RTU, and more particularly, to a remote control system using an explosion proof RTU (Remote Terminal Unit) having a measuring circuit and a communication module integrated in an explosion- , A regulator, a zone type regulator, etc., transmits measurement data on the operation status of the gas pressure regulating facility to the remote controller by wireless communication, and receives a control signal from the remote controller, And a remote management system using the explosion-proof RTU.

1980년대 천연가스가 도시가스로 보급됨에 따라 수송용, 발전용, 산업용, 가정용 등의 에너지원으로 꾸준히 사용되고 있으며, 이러한 천연가스는 2002년 전국에 주 배관망이 완공되었고 5년마다 장기 천연가스 수급계획을 수립하여 안정적으로 공급되고 있다.In the 1980s, as natural gas became a city gas, it was used as an energy source for transportation, power generation, industrial use, and household use. Such natural gas was completed in 2002, And is supplied stably.

도시가스의 주 배관망은 기지창에서 고압으로(60~70bar) 가스를 이송하여 지구 정압기, 지역 정압기를 거쳐 가스의 압력을 감압하여 공급하는데, 일반 소비자에게 공급되는 가스의 최종압력은 5kpa 미만이며 산업용 보일러 및 화력발전소의 경우는 이보다 훨씬더 높은 10bar정도이다.The city gas main piping system supplies gas from the base window to the high pressure (60 ~ 70bar) and supplies the pressure of the gas through the earth regulator and the local regulator. The final pressure of the gas supplied to the general consumer is less than 5kpa. And 10 bar, which is much higher for thermal power plants.

국내의 도시가스 사용 가구수는 2011년 기준으로 약 1,500만 가구로서 도시가스 보급률은 약 70%에 육박하고 있다.As of 2011, the number of households using city gas is about 15 million households, and urban gas penetration rate is approaching 70%.

그러나, 2012년 기준으로 전국 140개 시·군 가운데 읍지역의 도시가스 보급률은 평균 44.7%로서 도시가스 보급률이 0%인 읍지역도 81곳(2011년 기준)이나 되며 도시 인접지역을 제외한 순수 면단위의 경우 도시가스 보급이 사실상 전무한 실정이다.However, as of 2012, city gas penetration rate among the 140 cities and counties across the country is 44.7% on average, and there are 81 towns with 0% city gas penetration rate (2011) In the case of units, there is virtually no city gas supply.

그리고, 가구당 연료비(2011년 기준)를 보면 도시가스는 전국 평균 연간 722,000원인 반면, 농촌에서 많이 사용하는 배달용 LPG는 1,005,000원으로 39% 더 비싸고, 등유의 경우 도시가스에 비해 2~3배의 가격이어서 농어촌의 도시가스 소외지역의 주민들이 도시가스 사용지역에 비하여 상대적으로 비싼 연료비를 지불하고 있는 실정이기도 하다.In terms of fuel cost per household (2011), city gas is 722,000 yuan per year, while LPG for delivery is 39% higher than KRW 1,005,000 for kerosene, which is 2 ~ 3 times higher than city gas In addition, the residents of rural areas in the urban gas off-shore area are paying relatively high fuel costs compared to the area where the city gas is used.

한편, 도시가스의 공급자에게는 안전관리 의무에 따라 반드시 정압시설을 설치해야 하며, 이러한 정압시설은 고압의 가스압력을 연소기에 맞는 낮은 압력으로 감압하는 주기능 외에 부가기능으로서 이상압력 발생시 가스방출 또는 압력차단, 압력변화 상태 감지, 가스성분에 포함된 이물질 제거, 가스누출 감지, 출입구 개·폐 여부 확인기능 등을 가지고 있어야 한다.On the other hand, city gas suppliers are obliged to install a static pressure facility in accordance with their safety management obligations. In addition to the main function of reducing pressure of high pressure gas to low pressure suitable for the combustor, Shut-off, pressure change detection, removal of foreign substances contained in gas components, detection of gas leaks, and confirmation of opening / closing of gates.

일반적으로 가스 정압시설의 이러한 주기능과 부가기능은 유선 시스템을 통하여 가스 통제실과 연결되어 원격관리되어지고 있으며, 가스 정압시설의 원격관리를 위해서는 RTU(Remote Terminal Unit; 원격단말장치)가 필요하다.Generally, these main functions and additional functions of the gas static pressure facility are connected to the gas control room through the wired system and remotely managed. In order to remotely manage the gas static pressure facility, the RTU (Remote Terminal Unit) is required.

RTU는 현장의 가스설비 상태에 대한 데이터를 수집하여 전송가능한 형태로 데이터를 변환한 뒤 원격지의 중앙관리시스템으로 송신하는 장치로서, 신호 감지 또는 측정을 위한 다수의 입력 채널, 제어와 지시 및 경고를 위한 다수의 출력 채널, 데이터 전송을 위한 통신 포트 등으로 구성되어 있으며, 이상감지 시 경보를 출력하기도 한다. The RTU collects data on the state of the gas facilities in the field, converts the data into a transmittable form, and transmits the data to the central management system of the remote site. It has a plurality of input channels for signal detection or measurement, And a communication port for data transmission, and also outputs an alarm when an abnormality is detected.

그러나, 종래의 RTU는 방폭규정을 만족하지 못할 뿐만 아니라 장비의 사이즈도 커서 정압시설의 내부에 설치되지 못하고 외부의 별도 함체에 설치되므로 RTU의 설치를 위한 추가적인 공간이 필요하게 되고 그에 따른 설치비용과 시간, 노력 등이 크게 소요되는 문제점을 가진다.However, since the conventional RTU does not satisfy the explosion-proof specifications and the size of the equipment is too large to be installed in the static pressure facility, it is installed in an external enclosure. Therefore, additional space for installation of the RTU is required, Time, effort, and the like.

또한, 종래의 RTU는 유선통신망으로 설치되는 경우가 많아 회선의 유지보수비가 많이 들고, RTU 가격 자체도 고가이어서 구매비용이 많이 들며, 이러한 비용들은 모두 수요자가 부담하여야 하는데 농어촌이나 소규모 사용자들의 경우, 수요자의 수가 적기 때문에 인당 비용부담이 큰 문제점으로 대두되고 있으며, 이러한 문제점들은 곧 이들 지역이 도시가스 보급으로부터 소외되는 요인이 되었다.In addition, since the conventional RTU is often installed in a wired communication network, the maintenance cost of the circuit is high, and the RTU price itself is expensive, so that the purchase cost is high, and all these costs must be borne by the consumer. Since the number of consumers is small, the cost burden per capita is becoming a big problem. These problems soon became a cause for these regions to be neglected from the supply of city gas.

가스 정압시설의 원격관리와 관련된 종래기술은 다음과 같다.The prior art related to the remote management of the gas pressure plant is as follows.

즉, 대한민국 등록특허 10-0486473호(2005. 4. 21. 등록)는 가스공급시스템에 정압기의 개도율을 측정하는 개도기를 더 설치하여 제반 데이터들을 산출하고 이것들을 설정값과 비교함으로써 가스공급시스템의 이상상태 발생을 원격감시하는 방법을 개시하고 있다.Namely, Korean Patent Registration No. 10-0486473 (registered on Apr. 21, 2005) discloses a gas supply system in which an opener for measuring an opening rate of a regulator is further provided to calculate various data, And a method for remotely monitoring the occurrence of an abnormal state of the apparatus.

대한민국 등록특허 10-1046865호(2011. 6. 29. 등록)는 가스배관 정압기를 감시하는 원격감시시스템에 별도의 주파수 발생장치를 설치하여 가스 배관으로 주파수를 출력함으로써 주파수가 수신되는 감도에 따라 굴착공사의 현장 위치 및 배관 피복의 이상 유무를 감시할 수 있는 굴착공사 감시시스템을 개시하고 있다.Korean Registered Patent No. 10-1046865 (Registered on June 29, 2011) has installed a separate frequency generator in a remote monitoring system for monitoring a gas pipeline pressure regulator and outputting the frequency by a gas pipeline so that the frequency can be excavated Discloses an excavation work monitoring system capable of monitoring the site location of a construction work and the abnormality of a pipe covering.

대한민국 등록특허 10-1214763호(2012. 12. 14. 등록)는 정압시설의 내벽과 정압시설의 가스배관에 연결되어 설치된 외부충격 감지장치가 외부충격을 감지하여 긴급차단장치로 하여금 가스를 차단하도록 하는 충격감지기능을 갖는 원격단말장치를 개시하고 있다.Korean Registered Patent No. 10-1214763 (Registered on Dec. 14, 2012) discloses that an external impact sensing device connected to the inner wall of a static pressure facility and a gas pipe of a static pressure facility detects an external impact, A remote terminal device having an impact detection function is disclosed.

대한민국 등록특허 10-1179675호(2012. 8. 29. 등록)는 낙뢰 등에 의한 서지(surge)전류를 차단하기 위해 실외에 설치된 RTU에 서지 보호부를 설치하여 서지(surge)전류를 접지로 흐르도록 하는 가스 정압시설용 원격 모니터링 장치를 개시하고 있다.Korean Registered Patent No. 10-1179675 (Registered on Aug. 29, 2012) has installed a surge protection unit in an outdoor RTU to prevent a surge current caused by a lightning strike or the like, thereby allowing a surge current to flow to the ground Discloses a remote monitoring apparatus for a gas pressure regulating facility.

또한, 대한민국 등록특허 10-1207060호(2012. 11. 26. 등록)는 압력, 유량, 가스누설경보 등 정압시설의 작동상태를 수집하여 원격지 상황실 서버로 전송함과 동시에 정압시설의 작동상태를 자동으로 저장하는 레코드 기능과, 인터넷 네트워크 기반의 유·무선 이중화 통신망을 활용할 수 있는 전송기능과, 지문인식기 등에 의한 정압시설 출입자의 감시기능 등을 가지면서 기존의 RTU를 소형화한 스마트 RTU를 개시하고 있다.In addition, Korean Registered Patent No. 10-1207060 (registered on November 26, 2012) collects the operation status of the static pressure facilities such as pressure, flow rate, and gas leakage alarm and transmits them to the remote control room server, , A smart RTU that has a miniaturized RTU with a record function to store it as a record, a transmission function that can utilize a wired / wireless duplicated communication network based on the Internet network, and a monitoring function of a passenger with a fingerprint reader .

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 방폭규정을 만족하는 방폭 케이스에 계측회로 및 통신모듈가 모두 내장될 수 있도록 소형화한 RTU를 정압기, 조정기, 구역형 조정기 등의 가스 정압시설의 내부에 설치하여, 상기 가스 정압시설의 현장설비 상태를 무선통신 모듈을 통해 무선으로 전송할 수 있는 원격관리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an RTU, which is miniaturized so that a measuring circuit and a communication module can be integrated in an explosion- And a remote management system capable of wirelessly transmitting the state of the facility of the gas pressure regulating facility through the wireless communication module.

또한, 본 발명은 RTU를 방폭·소형화하여 정압기, 조정기, 구역형 조정기 등의 가스 정압시설의 설치 및 유지비를 크게 절감되도록 함으로써, 도시가스 보급의 사각지대인 농어촌이나 소규모 수요자에게도 도시가스의 공급을 확대할 수 있는 원격관리시스템을 제공하는데 그 다른 목적이 있다.In addition, the present invention can greatly reduce the installation and maintenance cost of the gas pressure regulating devices such as the regulator, regulator, and zone type regulator by explosion-proofing and downsizing the RTU, and thereby, the supply of city gas to the farmers' There is another purpose of providing a remote management system capable of expanding the system.

또한, 본 발명은 근거리 무선통신인 ISA100.11a와 장거리 무선통신인 LTE를 병용하여 정압기, 조정기, 구역형 조정기 등의 가스 정압시설을 원격관리토록 함으로써 원격관리의 효율이 크게 향상되는 원격관리시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention enables a remote management system that greatly improves the efficiency of remote management by using the ISA100.11a short-range wireless communication and LTE long distance wireless communication to remotely manage the gas static pressure facility such as the regulator, regulator, and zone type regulator There is another purpose to provide.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 RTU를 이용하여 정압기, 조정기, 구역형 조정기 등의 가스 정압시설의 현장시설 상태를 실시간으로 모니터링하고 원격감시하는 원격관리시스템에 있어서, 상기 RTU가 방폭성능을 가진 방폭형 RTU로서 가스 정압시설에 내장되어 사용될 수 있는 것임을 특징으로 하는 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a remote management system for real-time monitoring and remote monitoring of a facility status of a gas pressure regulating facility such as a regulator, a regulator, a zone type regulator, etc. using an RTU, And a remote control system using the explosion-proof RTU is provided.

여기서, 상기 방폭형 RTU는 소형부품의 적용과 다층인쇄회로기법에 의한 집적화 설계로 계측회로 및 통신모듈을 모두 방폭 케이스에 내장하여 소형화된다.Here, the explosion-proof RTU is miniaturized by integrating the measuring circuit and the communication module in the explosion-proof case by the application of small parts and the integrated design by the multi-layer printed circuit technique.

여기서, 상기 방폭형 RTU의 방폭 케이스는 EX(d)-ⅡC-T5-IP68의 방폭인증 내용을 구비한다.Here, the explosion-proof case of the explosion-proof RTU has explosion-proof contents of EX (II) -IIC-T5-IP68.

또한, 본 발명은 정압기, 조정기, 구역형 조정기 등의 가스 정압시설의 원격관리를 위한 통신수단으로서 근거리 무선통신과 중·장거리 무선통신을 병용하는 것을 특징으로 하는 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템을 제공한다.Further, the present invention provides a remote management system using an explosion-proof RTU, characterized in that short-range wireless communication and medium-to-long-range wireless communication are used as a communication means for remote management of gas pressure regulating facilities such as a regulator, a regulator, do.

여기서, 근거리 무선통신으로 ISA100.11a를, 중·장거리 무선통신으로 LTE를 사용한다.Here, ISA100.11a is used for short-range wireless communication and LTE is used for medium and long-distance wireless communication.

본 발명은 비방폭형 범용 RTU를 외부함체에 별도로 설치하여 운용하던 종래의 가스 정압시설에 비하여 방폭·소형 RTU를 기존의 정압기, 조정기, 구역형 조정기 등의 가스 정압시설 내부에 바로 설치할 수 있으므로 RTU 설치를 위한 별도 대지의 구입비 등 설치비를 크게 절감할 수 있는 효과를 가진다.Since the present invention can install an explosion-proof and small-sized RTU directly inside a gas pressure regulating facility such as a conventional regulator, a regulator, and a zone type regulator, compared with a conventional gas pressure regulating facility in which a non-explosion-proof general-purpose RTU is separately installed in an external housing, It is possible to greatly reduce installation costs such as the purchase cost of the separate site for the user.

또한, 본 발명에 따른 방폭·소형 RTU는 정압기, 조정기, 구역형 조정기 등의 가스 정압시설의 설치 및 유지비를 크게 감소시켜 경제성 부족으로 도시가스 보급에서 소외된 농어촌이나 소규모 수요자에게도 값싼 도시가스의 공급을 확대함으로써 국민의 복지수준을 향상시키는 효과를 가진다.In addition, the explosion-proof and small-sized RTU according to the present invention greatly reduces installation and maintenance costs of gas static pressure facilities such as regulators, regulators, and zone type regulators, thereby reducing the supply of cheap city gas to rural farmers and small- It has the effect of improving the level of welfare of the people.

또한, 본 발명은 근거리 무선통신인 ISA100.11a와 중·장거리 무선통신인 LTE를 병용하여 원격관리토록 함으로써 원격관리의 효율이 크게 향상된 원격관리시스템을 제공하는 효과를 가진다.In addition, the present invention has an effect of providing a remote management system in which the efficiency of remote management is greatly improved by using the short distance wireless communication ISA100.11a and the long / long distance wireless communication LTE in combination.

도 1은 가스 정압시설의 내부 구성을 블록도로서 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 방폭형 RTU의 다층인쇄회로기판에 집적화된 아키텍처에 대하여 도시한 블록도이며,
도 3은 본 발명에 따른 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템의 네트워크 구성도이다.1 is a block diagram showing an internal configuration of a gas pressure regulating apparatus,
FIG. 2 is a block diagram illustrating an architecture integrated on a multilayer printed circuit board of an explosion-proof RTU according to the present invention,
3 is a network configuration diagram of a remote management system using an explosion proof RTU according to the present invention.

본 발명을 실시예에 의하여 좀더 상세히 설명하지만 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

도 1은 가스 정압시설의 내부 구성을 블록도로 나타낸 도면으로서, 가스 정압시설(1)은 작업라인(11~15)과 보조라인(11a~15a)의 이중(二重)라인을 구비하고 있으며, 각 라인은 가스의 유입에 따라 유입부 차단밸브(11, 11a), 필터(12, 12a), 긴급차단밸브(13, 13a), 압력조정기(14, 14a), 토출부 차단밸브(15, 15a) 순으로 배관되어 있다.FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of a gas pressure regulating facility. Thegas regulating facility 1 has a double line ofoperation lines 11 to 15 and auxiliary lines 11a to 15a, Each line is connected to the inletline shutoff valves 11 and 11a, thefilters 12 and 12a, theemergency shutoff valves 13 and 13a, thepressure regulators 14 and 14a, theoutlet shutoff valves 15 and 15a ).

이와 같이 이중(二重)라인을 구비하고 있는 것은 수요처로 가스를 공급하는 도중에 이상압력으로 인하여 작업라인(11~15)이 차단되는 경우에 즉시 보조라인(11a~15a)을 작동시켜 수요처에 안정적인 가스공급을 도모하기 위함이다.The provision of such a double line allows the auxiliary lines 11a to 15a to be operated immediately when theoperation lines 11 to 15 are shut off due to abnormal pressure during the supply of gas to the customer, Gas supply.

도 1에 의하면, 가스 정압시설(1)은 유입가스 중의 수분과 불순물을 제거하는 필터(12, 12a); 2차 압력이 일정압력 이상으로 상승하면 걸림쇠에 걸려있던 밸브 디스크가 내려와 배관을 막아 가스를 차단하는 긴급차단밸브(13, 13a); 가스의 공급압력을 일정한 압력으로 제어·유지하기 위한 감압밸브의 일종인 압력조정기(14, 14a); 가스의 유입부와 유출부에 각각 설치되어 가스출입을 차단하는 차단밸브(11, 11a, 15, 15a); 2차 압력이 상승하면 그 상승된 압력을 대기로 방출하여 2차 압력의 상승을 막는 안전밸브(17); 안전밸브(17)에 장착되어 있으며 방출구가 지면으로부터 5m(또는 3m) 이상의 높이가 되도록 설치되는 가스 방출관(18); 1주일 동안 압력의 상태를 기록지에 표시하고 기록지의 교체주기가 1주일인 압력기록계(16); 가스의 유출부에 설치되며 압력이 비정상적으로 상승하면 경보 등에 의하여 통보하는 이상압력 경보장치; 시설 안에 누출된 가스를 검지하여 경보 등에 의하여 통보하는 가스누출검지 통보설비; 출입문 개·폐 통보장치; 및 원격단말장치(RTU) 등이 조합된 하나의 설비이다.1, the gaspressure regulating apparatus 1 includes afilter 12, 12a for removing water and impurities in the inflow gas; An emergency shut-off valve (13, 13a) for shutting off the gas when the secondary pressure rises above a predetermined pressure by closing the valve disk which is caught by the latch; A pressure regulator (14, 14a) as a kind of pressure reducing valve for controlling and maintaining the gas supply pressure at a constant pressure; Shut-off valves (11, 11a, 15, 15a) respectively installed in the inflow and outflow portions of the gas to shut off gas entry and exit; Asafety valve 17 for releasing the increased pressure to the atmosphere when the secondary pressure rises, thereby preventing an increase in the secondary pressure; A gas discharge pipe (18) mounted on the safety valve (17) and having a discharge port height of 5 m (or 3 m) or more from the ground; Apressure gauge 16 for indicating the state of the pressure for one week on the recording paper and the replacement period of the recording paper is one week; An abnormal pressure alarm device installed at the outlet of the gas and notifying by an alarm when the pressure rises abnormally; A gas leak detection and notification system that detects leaked gas in the facility and notifies by alarm; Door opening / closing notification system; And a remote terminal unit (RTU).

또한, 가스 정압시설(1)에는 가스누출센서, 1차 압력 감지센서, 2차 압력 감지센서, 전원 감지센서, 배터리 감지센서, 수위센서, 출입문 개폐센서, 차단밸브 감지센서 등의 센서가 부설되어 있다.In addition, sensors such as a gas leakage sensor, a primary pressure detection sensor, a secondary pressure detection sensor, a power detection sensor, a battery detection sensor, a water level sensor, a door opening / closing sensor, a shutoff valve detection sensor, have.

또한, 가스 정압시설(1)의 원격관리를 위하여는 RTU(Remote Terminal Unit;원격단말장치)가 필요한데, 이 RTU는 가스 정압시설(1)의 유지관리 상태를 실시간 으로 모니터링하면서 원격측정데이터(telemetry data)를 수집하여 전송가능한 형태로 데이터를 변환한 뒤, 중앙상황통제실로 무선 통신장치를 이용하여 송신한다.In addition, a remote terminal unit (RTU) is required for remote control of the gaspressure regulating facility 1, and this RTU is used to monitor the maintenance status of the gaspressure regulating facility 1 in real- data, converts the data into a form that can be transmitted, and transmits the data to the central situation control room using the wireless communication device.

이러한 RTU는 신호 감지 또는 측정을 위한 다수의 입력 채널, 제어와 지시 및 경고를 위한 다수의 출력 채널, 데이터 전송을 위한 통신 포트 등으로 구성되어 있으며, 이상감지 시 설정조건에 따라 경보를 출력하기도 한다.These RTUs consist of a number of input channels for signal detection or measurement, a number of output channels for control and indication and warning, and a communication port for data transmission. .

그러나, 종래의 RTU(20)는 방폭성능을 갖추지 못하였을 뿐만 아니라 장치의 사이즈도 커서 가스 정압시설(1)의 외부에 별도 설치된 함체에 내장되어 사용되고 있었으며, 이로 인한 문제점은 앞에서 설명한 바와 같다.However, the conventional RTU 20 is not explosion-proof, and the size of the RTU 20 is large. Therefore, theconventional RTU 20 is installed in a housing provided separately from the gaspressure regulating apparatus 1 and used.

본 발명에서는 소형 부품의 적용과 다층인쇄회로 기법에 의한 집적화 설계 로 계측회로 및 통신모듈을 종래의 RTU와 대비하여 그 크기를 1/16 정도로 축소시킴으로써 계측회로 및 통신모듈을 한꺼번에 방폭 케이스에 내장한 방폭형 RTU(30)를 사용함으로써, RTU를 별도의 함체에 설치하는 일 없이 바로 기존의 가스 정압시설(1) 내부에 설치할 수 있게 되어 앞에서 설명한 바와 같이 종래 RTU(20)에 의한 문제점을 획기적으로 개선할 수 있게 되었다.In the present invention, the measuring circuit and the communication module are integrated into the explosion-proof case at a time by reducing the size of the measuring circuit and the communication module compared with the conventional RTU to about 1/16 by applying the small-sized component and the integrated design by the multi- By using the explosion-proof RTU 30, it is possible to install the RTU in the existing gaspressure regulating facility 1 without installing the RTU in a separate enclosure. As described above, the problem caused by theconventional RTU 20 is dramatically improved .

본 발명에 따른 방폭형 RTU(30)의 방폭 케이스는 내압방폭형(d)으로서 석유화학 등 일반산업용도(Ⅱ)를 가지고, 수소-아세틸렌 가스에서 틈새 < 0.5mm(C) 조건을 충족하며, < 100℃ 동작 조건(T5)을 충족하고, 고체침투 완전 내진과 수중에서의 연속사용 조건(IP68)을 충족한다는 의미의 EX(d)-ⅡC-T5-IP68의 방폭인증 내용을 가진다.The explosion-proof case of the explosion-proof RTU 30 according to the present invention has a general industrial grade (II) such as petrochemical as an explosion-proof type (d), satisfies a condition of a gap <0.5 mm (C) in hydrogen- (D) -IIC-T5-IP68 that satisfies the operating condition (T5) and satisfies the solid penetration complete seismic and continuous use condition in water (IP68).

도 2는 본 발명에 따른 방폭형 RTU(30)의 다층인쇄회로기판(multi layer PCB)에 집적화된 아키텍처(architecture)에 대하여 나타낸 블록도로서, 본 발명에 따른 방폭형 RTU(30)는 전원 공급부(31), 센서 입력부(32), 릴레이 출력부(33), LED 표시부(34), 실시간 클록(35), 마이크로 제어장치(36), USB 인터페이스(37), 데이터 저장부(38), 프로토콜 변환기(39), 통신제어부(40) 등을 다층인쇄회로기판(multi layer PCB)에 집적하고 있으며, 저전력을 기반으로 하고 자가 치유기능을 갖는 듀얼 시피유(dual CPU)와 2개의 다른 주파수 대역에 대응할 수 있는 듀얼밴드(dual band) 안테나를 가진다.2 is a block diagram illustrating an architecture integrated into a multi-layer PCB of an explosion-proof RTU 30 according to the present invention. The explosion-proof RTU 30 according to the present invention includes a power supply unit 31 Asensor input unit 32, arelay output unit 33, anLED display unit 34, areal time clock 35, amicrocontroller 36, aUSB interface 37, adata storage unit 38, 39, and acommunication controller 40 are integrated on a multi-layer PCB, and a dual CPU having a low power and having a self-healing function and a dual CPU capable of coping with two different frequency bands And has a dual band antenna.

본 발명에 따른 방폭형 RTU(30)의 각 부품에 대하여 그 기능을 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.The functions of the explosion-proof RTU 30 according to the present invention will be described in more detail as follows.

즉, 전원 공급부(31)는 DC 전원공급기(DC power connector), 배터리 커넥터(battery connector), 입력전압 대비 출력전압을 낮춰주는 벅 컨버터(buck converter), 전기차단기(electrical breaker) 등으로 구성되며 아날로그 전력의 관리 및 그 전압의 조정, 정전시 비상전력의 확보, 방폭형 RTU(30) 각 구성부의 원활한 작동을 위한 전원의 공급을 담당한다.That is, thepower supply unit 31 includes a DC power connector, a battery connector, a buck converter for lowering the output voltage to an input voltage, an electrical breaker, Control of electric power and adjustment of its voltage, securing of emergency power in case of power failure, and supply of power for smooth operation of explosion-proof RTU (30).

센서 입력부(32)는 가스 정압시설의 각종 센서와 방폭형 RTU(30)를 이어주는 센서 커넥터(sensor connector), 4~20mA 전류루프(current loop), ±2V 등의 다양한 아날로그 입력 신호 중에서 특정 신호만을 선택적으로 가려내는 아날로그 필터(analog filter), 디지털 신호를 직접 연산처리하는 디지털 필터(digital filter), A/D변환기(ADC, analog-to-digital converter) 등으로 구성된다.Thesensor input unit 32 includes a sensor connector that connects various sensors of the gas static pressure facility and theexplosion proof RTU 30, a 4 to 20 mA current loop, and ± 2 V, An analog filter for extracting a digital signal, a digital filter for directly processing a digital signal, and an analog-to-digital converter (ADC).

릴레이 출력부(33)는 어떤 상황이 도래하면 접점이 동작하여 다른 전기회로를 개폐하는 릴레이(relay) 출력을 보내며 가스 정압시설의 차단밸브 등을 제어한다.Therelay output unit 33 controls the shut-off valve of the gas pressure regulating facility by sending a relay output to open and close the other electric circuit by operating the contact when a certain situation arises.

LED 표시부(34)는 방폭형 RTU(30)가 정상적으로 작동하고 있는지, USB 인터페이스(37)에 USB 드라이브가 장착되었는지 등을 발광다이오드(LED)의 불빛으로 확인시켜준다.TheLED display unit 34 confirms whether the explosion-proof RTU 30 is operating normally, whether theUSB drive 37 is mounted on theUSB interface 37, or the like by checking the light of a light emitting diode (LED).

실시간 클록(RTC, real time clock)(35)은 현재의 시각을 정확하게 유지시켜 주는 컴퓨터 시계로서, 프로그램에 의하여 설정된 시각이 되면 설정된 사상(事象)을 나타내며 두 사상(事象) 사이의 경과시간을 측정할 수도 있다.A real time clock (RTC) 35 is a computer clock that accurately maintains the current time. It represents a set event when the time set by the program is set, and measures the elapsed time between two events You may.

마이크로 제어장치(MCU, micro controller unit)(36)는 중앙상황통제실(50)의 호스트 컴퓨터에 설치된 SCADA(supervisory control and data acquisition; 감시 제어 데이터 수집 시스템)와는 별도로 자체적으로 작동되는 간단한 프로그램을 내장하고 있는데 GPS(global positioning system) 등에 의하여 가스 정압시설의 위치를 파악할 수 있는 프로그램의 설치 등이 그것이다.A microcontroller unit (MCU) 36 includes a simple program that operates independently of the SCADA (supervisory control and data acquisition system) installed in the host computer of the centralsituation control room 50 This is the installation of a program that can identify the location of gas pressure control facilities by GPS (global positioning system).

본 발명에서는 마이크로 제어장치(MCU, micro controller unit)(36)에 ARM 아키텍처를 사용하였으며, ARM 아키텍처는 임베디드(embedded) 기기에 많이 사용되는 32-bit RISC 프로세서로서, 전력 사용량이 적으며 유지비용도 적게 들고 서버공간을 축소할 수 있어 효율이 높다.In the present invention, an ARM architecture is used for a microcontroller (MCU) 36. The ARM architecture is a 32-bit RISC processor widely used in embedded devices, The efficiency is high because it can reduce the server space by reducing the size.

USB 인터페이스(37)는 USB 포트에 장착하는 디바이스의 드라이브가 상기 마이크로 제어장치(36)에 설치되어 있으면 상기 디바이스를 장착·탈착만 하여도 자동으로 인식·종료되며 CCTV, LTE 모뎀 등을 장착할 수 있다.When the drive of the device mounted on the USB port is installed in themicrocontroller 36, theUSB interface 37 automatically recognizes and terminates the device even if the device is mounted or detached, and the CCTV or LTE modem can be mounted have.

데이터 저장부(38)에는 센서 입력부(32)에서 필터링된 디지털 신호와 A/D변환기(ADC, analog-to-digital converter)에 의하여 디지털 신호로 변환된 아날로그 신호들을 저장한다.Thedata storage unit 38 stores the digital signals filtered by thesensor input unit 32 and analog signals converted into digital signals by an analog-to-digital converter (ADC).

본 발명에 따른 데이터 저장부(38)에는 안정적인 높은 저장능력, 빠른 데이터 처리속도, 데이터 보안을 위하여 암호설정이 가능한 플래시 메모리카드인 SD카드(secure digital card)를 정보저장 매체로 사용할 수 있으며, 이로써 1주일 동안 가스압력을 기록지에 표시하며 그 기록지를 1주일에 1번씩 교체하여야 하는 압력기록계(16)를 대신할 수 있게 된다.An SD card (Secure Digital Card), which is a flash memory card capable of setting a password for stable high storage capacity, fast data processing speed, and data security, can be used as an information storage medium in thedata storage unit 38 according to the present invention. It is possible to replace thepressure recorder 16 which displays the gas pressure on the recording sheet for one week and which requires replacement of the recording sheet once a week.

프로토콜 변환기(39)와 관련하여, OSI(open system interconnection, 개방형 시스템간 상호접속)의 7계층(layer)에서는 각 계층마다 프로토콜(통신규약)이 정해져 있으며 프로토콜이 다른 네트워크끼리는 데이터를 전송하는 방식이 다르므로 정보를 주고받을 수 없다.Regarding theprotocol converter 39, a protocol (communication protocol) is defined for each layer in seven layers of an open system interconnection (OSI), and a method of transmitting data between networks having different protocols You can not exchange information because it is different.

따라서, 프로토콜이 다른 네트워크끼리 통신을 하려면 프로토콜 변환기로써 프로토콜을 변환하여야 하는데, 이를 위해서는 전송자의 통신 프로토콜을 수신자의 프로토콜 대응 부분에 적응시키는 방법, 서로의 프로토콜을 이미 정해진 공통의 표준 프로토콜로 변환하여 서로를 이어주는 방법이 있으며, 표준 프로토콜에 서로를 맞추는 후자의 방법이 확장성과 범용성에서 우수하다. 그리고, 이러한 프로토콜 변환은 주로 소프트웨어에 의해 이루어진다.Therefore, in order to communicate with other networks with different protocols, the protocol must be converted by a protocol converter. To do so, a method of adapting the communication protocol of the sender to the corresponding part of the receiver's protocol, a method of converting each protocol into a predetermined common standard protocol, , And the latter method of matching the standard protocol to each other is excellent in scalability and versatility. This protocol conversion is mainly performed by software.

본 발명에 따른 통신제어부(40)의 무선센서 네트워크(WSN; wireless sensor network)는 기존의 네트워크와는 달리 의사소통의 수단이 아닌 자동화된 원격지의 정보수집을 기본 목적으로 한다. 즉, 센서노드(sensor node)로서의 역할을 하는 센서 입력부(32)에서 수집한 데이터를 싱크노드(sink node)로서의 역할을 하는 통신제어부(40)에서 중앙상황통제실(50)로 통신하며, 또한 통신제어부(40)는 중앙상황통제실(50)의 제어를 받아 릴레이 출력부(33)로 하여금 가스 정압시설의 차단밸브 등을 제어한다. 이를 위하여 통신제어부(40)에는 소형 무선 송수신장치를 구비하고 있다.The wireless sensor network (WSN) of thecommunication control unit 40 according to the present invention aims at collecting information of an automated remote rather than a means of communication unlike an existing network. That is, the data collected by thesensor input unit 32 acting as a sensor node is communicated from thecommunication control unit 40 acting as a sink node to the centralsituation control room 50, Thecontrol unit 40 controls therelay output unit 33 to control the shut-off valve of the gas pressure control facility under the control of the centralsituation control room 50. To this end, thecommunication control unit 40 is provided with a small wireless transceiver.

이하, 본 발명의 무선 네트워크에 적용할 수 있는 무선통신에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, wireless communication that can be applied to the wireless network of the present invention will be described.

일반적으로 근거리 무선통신에는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), ISA100 Standard(ISA100.11a) 등의 통신수단이 있다.In general, short range wireless communication includes communication means such as Bluetooth, ZigBee, and ISA100 Standard (ISA100.11a).

그리고, ISM(industrial scientific and medical) 주파수 대역은 산업, 과학, 의료용에 할당되어 있어 전파 사용에 대한 별도의 허가를 받을 필요는 없다.And, the industrial scientific and medical (ISM) frequency bands are allocated for industrial, scientific, and medical purposes, so there is no need to obtain separate permission for the use of radio waves.

또한, 실제적인 ISM의 주파수 대역은 2400~2483.5MHz이지만 다른 시스템들의 간섭을 막기 위하여 2402~2480MHz 범위 내에서 1MHz의 대역폭을 갖는 총 79개의 채널을 이용한다.In addition, the actual ISM frequency band is 2400 ~ 2483.5MHz, but 79 channels are used with a bandwidth of 1MHz within the range of 2402 ~ 2480MHz to prevent interference of other systems.

같은 주파수 대역을 여러 시스템이 이용하면 이들 시스템 사이에 전파간섭이 생길 우려가 있는데, 이를 막기 위하여 주파수 호핑(Frequency Hopping) 방식을 취한다. 즉, 할당된 79개의 채널을 1초당 1600번 호핑(도약)하며 패킷을 전송하는 기법이다. 블루투스, 지그비, ISA100.11a 역시 2.4GHz ISM 주파수 대역을 사용한다.If several systems use the same frequency band, there is a possibility of radio wave interference between these systems. To prevent this, a frequency hopping system is used. That is, it is a technique of transmitting packets by hopping (assigning) 79 channels allocated 1600 times per second. Bluetooth, ZigBee and ISA100.11a also use the 2.4GHz ISM frequency band.

여기서, 블루투스(Bluetooth)는 주로 10m 안팎의 초단거리에서 저전력 무선 연결이 필요할 때 쓰이나 해킹의 취약에 따르는 보안상의 문제점을 갖고 있다.Here, Bluetooth is used when a low-power wireless connection is needed in a very short distance of about 10m or so, but it has a security problem due to the vulnerability of hacking.

지그비(ZigBee)는 2.4GHz 대역의 16채널, 915MHz 대역의 10채널, 868MHz 대역의 1채널을 이용하며, 10∼20m 내외의 공간에서 근거리 통신을 통한 유비쿼터스 기술을 구현하는 솔루션을 제공하며, 극히 낮은 배터리의 소모, 저렴한 기기의 비용, 모든 기기가 서로 연결되는 망형 토폴로지(mesh topology) 구조를 갖는 장점을 가지고 있다.ZigBee uses 16 channels in the 2.4GHz band, 10 channels in the 915MHz band, and 1 channel in the 868MHz band. It provides a solution to realize ubiquitous technology through short-range communication in a space of about 10 to 20m, It has the advantage of battery consumption, low cost of equipment, and mesh topology structure in which all devices are interconnected.

ISA 100.11a는 산업용 무선표준통신으로서 블루투스와는 달리 보안성이 뛰어나다. 즉, 데이터 암호화를 위하여 홉간(hop by hop)방식으로 전송되는 데이터 패킷(data packet)에는 AES-128bit 국제 암호 알고리즘을 기반으로 한 인코딩 키(encoding key)가 주어지며, 종단간(end to end)방식으로 전송되는 게이트웨이(gateway)와 무선 전송기의 연결 역시 상기 알고리즘을 기반으로 한 연결키(joining key)가 부여된다.ISA 100.11a is an industrial wireless standard communication, unlike Bluetooth, has excellent security. That is, an encoding key based on the AES-128 bit international encryption algorithm is given to a data packet transmitted in a hop-by-hop manner for data encryption, and an end- A connection between a gateway and a wireless transmitter, which is transmitted in the same manner, is also given a joining key based on the above algorithm.

이 2개의 키는 MIC(message integrity check)를 통하여 보안되며, 주기적으로 업데이트된다. 아울러 각 데이터 패킷마다 타임 스탬프(time stamp)가 찍히기 때문에 원자시(atomic time)를 이용하여 다시 한번 보호되는 큰 장점을 가진다.These two keys are secured via a message integrity check (MIC) and are updated periodically. In addition, since the time stamp is stamped for each data packet, it is once again protected using atomic time.

ISA100.11a 역시 2.4GHz ISM 주파수 대역을 사용하며 같은 공간에 2.4GHz를 이용하는 장비가 많으면 데이터 패킷끼리 충돌이 일어나 패킷 에러율이 증가하는데 주파수 도약(frequency hopping) 방식을 적용하여 손실될 패킷 수를 줄이고, 채널 블랙리스트(channel blacklist) 기능을 이용하여 2.4GHz 장비들의 패킷끼리의 충돌을 피할 수 있다.ISA100.11a also uses the 2.4GHz ISM frequency band, and if there are many devices that use 2.4GHz in the same space, collision of data packets causes packet error rate to increase. By applying frequency hopping method, By using the channel blacklist function, it is possible to avoid collision between packets of 2.4 GHz devices.

따라서, ISA100.11a는 WiFi와의 공존이 가능하며 다양한 프로토콜을 지원하므로 같은 공간에서도 ISA100.11a 무선 전송기뿐만 아니라 다른 네트워크 장비, 모바일 장비 등의 무선 장비들이 같은 공간 안에서 공존이 가능하다.Therefore, ISA100.11a can coexist with WiFi and supports various protocols, so that not only the ISA100.11a wireless transmitter, but also other network equipment, mobile equipment and other wireless devices can coexist in the same space.

기존에 많이 이용하고 있는 HART, Profibus, FF(Fieldbus Foundation), Modbus 등 유선송신기(wired transmitter)들도 ISA100.11a 어댑터를 설치하면 ISA100.11a 프로토콜로 변환되어 무선통신망에 실을 수 있다. 즉, 이들 기존설비를 쉽게 무선설비로 변환시켜 게이트웨이에서 데이터를 받고 기기의 상태를 관리할 수가 있다.Wired transmitters such as HART, Profibus, Fieldbus Foundation (FF) and Modbus, which are widely used, can be converted to ISA100.11a protocol and installed in the wireless network by installing the ISA100.11a adapter. In other words, these existing facilities can be easily converted into wireless facilities, which can receive data from the gateway and manage the status of the equipment.

또한, ISA100.11a는 국제 표준화를 기반으로 실행되는 것이므로 다양한 공급업체에서 제작한 무선전송기들에 상호호환되는 무선 네트워크를 구축할 수 있으며, 메시 네트워크(mesh network)에 의한 경로의 다중화, 백업 구조에 있어서 유니 캐스트(uni cast)가 아닌, 두 군데의 루트에 데이터를 동시에 보내는 듀오 캐스트(duo cast)에 의한 이중화(redundant) 전송방식의 채택 등에 의하여 뛰어난 통신 신뢰성을 실현한다.In addition, since ISA100.11a is implemented based on international standardization, interoperable wireless networks can be built in wireless transmitters manufactured by various vendors, and the mesh network can be used for multiplexing and backup of paths. And excellent communication reliability is realized by adopting a redundant transmission method by a duo cast which simultaneously sends data to two routes, rather than a uni cast.

그러나, ISA100.11a는 송파전력(transmitting power)이 10mW로 한정되는 단점이 있으므로, WAN(wide area networks; 광대역통신망) 또는 MAN(metropolitan area network; 도시권통신망)보다는 LAN(local area network; 근거리통신망)에 중점을 둔다.However, since ISA100.11a has a disadvantage in that the transmitting power is limited to 10 mW, a local area network (LAN) rather than a wide area networks (WAN) or a metropolitan area network (MAN) .

또한, ISA100.11a는 모니터링 어플리케이션뿐만 아니라 컨트롤 어플리케이션에도 적용되므로 가스 정압시설 내에서 ISA100.11a 무선전송기에 의하여 가스 정압시설을 모니터링 및 제어를 모두 할 수 있게 된다.In addition, ISA100.11a can be used for both monitoring and control applications, allowing the ISA100.11a wireless transmitter to both monitor and control the gas pressure facility within the gas pressure facility.

중·장거리 무선통신과 관련하여, 유럽식 GSM(global system for mobile communications)은 WCDMA(wideband code division multiple access), HSPA(HSDPA, HSUPA, HSPA+ 등), LTE(long term evolution), LTE-Advanced 순으로 발전하였고, 미국식 CDMA(code division multiple access)는 CDMA 2000, CDMA 2000 EV-DO Revision A 순으로 발전하였으며, 대한민국에서 개발된 와이브로(WiBro; wireless broadband internet)는 Wibro-Evolution(WiMax2로도 불린다)으로 발전하였다.In the case of mid- and long-distance wireless communications, the global system for mobile communications (GSM) uses a wideband code division multiple access (WCDMA), HSPA (HSDPA, HSUPA, HSPA +), LTE , And the American type code division multiple access (CDMA) developed in the order of CDMA 2000 and CDMA 2000 EV-DO Revision A. The wireless broadband internet (WiBro) developed in Korea was developed as Wibro-Evolution (also called WiMax2) Respectively.

LTE는 3.9세대 이동통신으로서 빠른 통신속도뿐 아니라, 전세계적으로 70% 이상 차지하는 3세대 이동통신인 WCDMA에서 발전하였기 때문에 기존의 네트워크망과 연동할 수 있어 기지국 설치 등의 투자비와 운용비를 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.LTE is a 3.9-generation mobile communication system, and has developed not only in terms of high communication speed but also in WCDMA, a third-generation mobile communication service that accounts for more than 70% of the entire world. Therefore, it can interoperate with existing network so that investment cost and operation cost can be greatly reduced There is an advantage.

본 발명에 따른 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템에 대한 개략적인 네트워크 구성이 도 3에 도시되어 있다.A schematic network configuration for a remote management system using an explosion-proof RTU according to the present invention is shown in FIG.

본 발명에 따른 방폭형 RTU(30)를 이용한 원격관리시스템은 근거리 무선통신인 ISA100.11a와 중·장거리 무선통신인 LTE를 병용하여 이루어지며 방폭형 RTU의 통신제어부(40)와 중앙상황통제실(50) 사이, 방폭형 RTU의 통신제어부(40)과 순찰차량(60) 사이, 중앙상황통제실(50)과 순찰차량(60) 사이에서 쌍방향통신(two-way communication)을 행한다.The remote management system using the explosion-proof RTU 30 according to the present invention is a combination of ISA100.11a, short-range wireless communication, and LTE, which are medium and long distance wireless communications. Thecommunication control unit 40 and the centralsituation control room 50 of the explosion- Way communication between thecommunication control unit 40 of the explosion proof RTU and thepatrol vehicle 60 and between the centralsituation control room 50 and thepatrol vehicle 60. [

중앙상황통제실(central monitoring station)(50)에서는 SCADA(supervisory control and data acquisition, 감시 제어 데이터 수집)시스템으로써 다수의 가스 정압시설을 관리통제하는데, 방폭형 RTU의 통신제어부(40)로부터 송신받은 원격측정데이터를 센서별로 디스플레이에 표시하고, 실시간으로 계측된 원격측정데이터를 데이터베이스(DB)에 저장하며 누적된 데이터의 이력을 관리한다.Thecentral monitoring station 50 manages and controls a plurality of gas static pressure facilities as a supervisory control and data acquisition (SCADA) system. Theremote control unit 40 of the explosion- Displays data on a display by sensor, stores telemetry data measured in real time in a database (DB), and manages the history of accumulated data.

그리하여 가스 정압시설에서의 이상현상을 발견하는 즉시, NGIS(national geographic information system, 국가지리정보시스템)실에 프로그래밍된 매핑시스템(mapping system)과 배관망 네트워크(pipeline network)로부터 해당 가스 정압시설의 위치를 파악할 수 있으며, 알람 등의 경보로써 가스 정압시설의 위치와 차단기 상태 등을 순찰차량(60)에 통보하는 식으로 시스템이 이루어진다.As soon as an abnormality is found in the gas pressure regime, the position of the gas pressure regulator from the mapping system programmed in the national geographic information system (NGIS) room and the pipeline network And informs thepatrol vehicle 60 of the position of the gas static pressure facility and the state of the circuit breaker as an alarm such as an alarm or the like.

본 발명에 따른 방폭형 RTU(30)를 이용한 원격관리시스템은 다음과 같이 정리된다.The remote management system using the explosion-proof RTU 30 according to the present invention is summarized as follows.

즉, 본 발명에 따른 방폭형 RTU(30)를 이용한 원격관리시스템은 가스 정압시설의 내부에 설치된 방폭형 RTU(30)가 센서 입력부(32)의 측정데이터를 프로토콜 변환기(39)와 통신제어부(40)를 통하여 원격지에 있는 중앙상황통제실(50) 및 순찰차량(60)에 무선통신으로 전송하고; 중앙상황통제실(50)은 원격측정데이트를 분석하여 이상이 발생한 가스 정압시설의 위치를 순찰차량(60)에 무선통신으로 전송하며; 동시에 중앙상황통제실(50)은 가스 정압시설 내부에 설치된 방폭형 RTU의 통신제어부(40)에 제어명령을 무선통신으로 전송하고; 가스 정압시설 내부에 설치된 방폭형 RTU의 통신제어부는 릴레이 출력부(33)를 거쳐 가스 정압시설의 차단밸브 등을 제어하는 것으로 이루어진다.That is, in the remote management system using the explosion-proof RTU 30 according to the present invention, the explosion-proof RTU 30 installed in the gas pressure regulating facility transmits the measurement data of thesensor input unit 32 to theprotocol converter 39 and thecommunication controller 40, To the central situation control room (50) and the patrol vehicle (60) at a remote place via wireless communication; The centralsituation control room 50 analyzes the telemetry date and transmits the location of the gas pressure regulating facility where the abnormality occurred to thepatrol vehicle 60 by wireless communication; At the same time, the centralsituation control room 50 transmits a control command to thecommunication control unit 40 of the explosion-proof RTU installed in the gas pressure regulating facility by wireless communication; The communication control unit of the explosion-proof RTU installed in the gas static pressure facility controls the shut-off valve of the gas static pressure facility through therelay output unit 33.

1; 가스 정압시설
10; 정압기 11, 11a; 유입부 차단밸브
12, 12a; 필터 13, 13a; 긴급차단밸브
14, 14a; 압력조정기 15, 15a; 토출부 차단밸브
16; 압력기록계 17; 안전밸브
18; 가스방출관
20; 종래의 RTU
30; 방폭형 RTU 31; 전원 공급부
32; 센서 입력부 33; 릴레이 출력부
34; LED 표시부 35; 실시간 클록
36; 마이크로 제어장치 37; USB 인터페이스
38; 데이터 저장부 39; 프로토콜 변환기
40; 통신제어부 50; 중앙상황통제실
60; 순찰차량One; Gas pressure facility
10; Apressure regulator 11, 11a; Inlet shutoff valve
12, 12a;Filters 13, 13a; Emergency shutoff valve
14, 14a;Pressure regulators 15, 15a; Discharge section shutoff valve
16;Pressure recorder 17; Safety valve
18; Gas discharge pipe
20; Conventional RTU
30;Explosion proof RTU 31; Power supply
32; Asensor input unit 33; Relay output section
34;LED display section 35; Real-time clock
36; Amicrocontroller 37; USB interface
38; Adata storage unit 39; Protocol converter
40; Acommunication control unit 50; Central situation control room
60; Patrol vehicle

Claims (5)

Translated fromKorean

RTU를 이용하여 정압기, 조정기, 구역형 조정기 등의 가스 정압시설의 현장시설 상태를 실시간으로 모니터링하고 원격감시하는 원격관리시스템에 있어서,
상기 RTU가 방폭성능을 가진 방폭형 RTU로서 가스 정압시설에 내장되어 사용될 수 있는 것임을 특징으로 하는 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템.The present invention relates to a remote management system for real-time monitoring and remote monitoring of a facility status of a gas pressure regulating facility such as a regulator, a regulator, a zone type regulator,
Wherein the RTU is an explosion-proof RTU having an explosion-proof performance and can be used in a gas pressure regulating facility and can be used in a remote management system using an explosion-proof RTU.제 1항에 있어서,
상기 방폭형 RTU는 소형부품의 적용과 다층인쇄회로기법에 의한 집적화 설계로 계측회로 및 통신모듈을 모두 방폭 케이스에 내장하여 소형화되는 것임을 특징으로 하는 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템.The method according to claim 1,
The explosion-proof RTU is miniaturized by incorporating both the measuring circuit and the communication module into the explosion-proof case by the application of small parts and the integrated design by the multi-layer printed circuit technique.제 2항에 있어서,
상기 방폭형 RTU의 방폭 케이스는 EX(d)-ⅡC-T5-IP68의 방폭인증 내용을 구비하는 것을 특징으로 하는 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the explosion-proof case of the explosion-proof RTU includes explosion-proof contents of EX (II) -IIC-T5-IP68.제 1항에 있어서,
원격관리를 위한 통신수단으로서 근거리 무선통신과 중/장거리 무선통신을 병용하는 것을 특징으로 하는 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템.The method according to claim 1,
A remote management system using an explosion-proof RTU, characterized in that short-range wireless communication and medium / long-range wireless communication are used as communication means for remote management.제 4항에 있어서,
근거리 무선통신으로 ISA100.11a를, 중/장거리무선통신으로 LTE를 사용하는 것을 특징으로 하는 방폭형 RTU를 이용한 원격관리시스템.5. The method of claim 4,
ISA100.11a for short-range wireless communication and LTE for long / medium range wireless communication.

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