박만규
(Department of Electronic Engineering, Gyeongnam National University of Science and Technology)
,
탁한호
(Department of Electronic Engineering, Gyeongnam National University of Science and Technology)
,
김관형
(Department of Computer Engineering, Tongmyong University)
VOCs(Volatile Organic Compounds)의 대부분은 유해물질로 대기 오염뿐만 아니라 지구 온난화의 원인물질로 작용하고 있다. 이로 인해 VOCs는 국가마다 배출을 줄이기 위해 정책적으로 관리되고 있다. 특히, 주유소에서 발생하는 유증기는 발암물질인 벤젠 등 인체에 유해하며 환경부에서 연료 주유 시 발생하는 휘발성 유기화합물을 회수할 수 있도록 유증기 회수장치 설치를 의무화하고 있다. 최근에는 기존의 유증기 처리 방식을 발전시켜 폭발이나 화재 등을 방지하기 위하여 유증기를 냉각시켜 현장에서 바로 회수하도록 하고 있다. 본 논문에서는 이러한 위험성이 존재하는 액화기의 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 유증기 액화장치에 센서를 부착하여 액화기 측정 정보를 모니터링 할 수 있는 모니터링 서버 및 안드로이드 기반의 모니터링 앱 어플리케이션을 개발하여 원격관리 서비스 모델을 제시하고자 한다.
VOCs(Volatile Organic Compounds)의 대부분은 유해물질로 대기 오염뿐만 아니라 지구 온난화의 원인물질로 작용하고 있다. 이로 인해 VOCs는 국가마다 배출을 줄이기 위해 정책적으로 관리되고 있다. 특히, 주유소에서 발생하는 유증기는 발암물질인 벤젠 등 인체에 유해하며 환경부에서 연료 주유 시 발생하는 휘발성 유기화합물을 회수할 수 있도록 유증기 회수장치 설치를 의무화하고 있다. 최근에는 기존의 유증기 처리 방식을 발전시켜 폭발이나 화재 등을 방지하기 위하여 유증기를 냉각시켜 현장에서 바로 회수하도록 하고 있다. 본 논문에서는 이러한 위험성이 존재하는 액화기의 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 유증기 액화장치에 센서를 부착하여 액화기 측정 정보를 모니터링 할 수 있는 모니터링 서버 및 안드로이드 기반의 모니터링 앱 어플리케이션을 개발하여 원격관리 서비스 모델을 제시하고자 한다.
Volatile organic compounds(VOCs) are regarded as a harmful cause substance not only causing air pollutions but also causing global warming phenomenon. For this reason, VOCs are managed politically to reduce emissions by each country. In particular, the vapor from the gas station contains VOCs which ...
Volatile organic compounds(VOCs) are regarded as a harmful cause substance not only causing air pollutions but also causing global warming phenomenon. For this reason, VOCs are managed politically to reduce emissions by each country. In particular, the vapor from the gas station contains VOCs which is harmful to the human body such as carcinogens benzene and pollute the atmosphere, the Ministry of Environment defined every gas station must install vapor recovery equipment to recover volatile organic compounds. Recently, there are many accidents caused by existing vapor treatment methods, the liquefaction recovery technology is getting the spotlight to cool the vapor at the field. However, because the liquefaction recovery technology have risks of fire or explosion in accordance with temperature, the real time monitoring is critical factor. In this paper, we implement an Android-based monitoring application for liquified vapor recovery device which attached sensor module for temperature and power to monitoring real time information.
Volatile organic compounds(VOCs) are regarded as a harmful cause substance not only causing air pollutions but also causing global warming phenomenon. For this reason, VOCs are managed politically to reduce emissions by each country. In particular, the vapor from the gas station contains VOCs which is harmful to the human body such as carcinogens benzene and pollute the atmosphere, the Ministry of Environment defined every gas station must install vapor recovery equipment to recover volatile organic compounds. Recently, there are many accidents caused by existing vapor treatment methods, the liquefaction recovery technology is getting the spotlight to cool the vapor at the field. However, because the liquefaction recovery technology have risks of fire or explosion in accordance with temperature, the real time monitoring is critical factor. In this paper, we implement an Android-based monitoring application for liquified vapor recovery device which attached sensor module for temperature and power to monitoring real time information.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 논문에서는 유증기 액화 회수 장치 별로 설치된 다양한 계측 시스템을 통합하여 관리할 수 있는 안드로이드(Android) 기반의 원격지 실시간 모니터링 시스템을 제안한다. 또한, 액화기 원격지 관리를 위하여 안드로이드 TCP/IP 통신을 통한 데이터 관리용 서버를 개발하고자 한다. 특히, 액화기 운전 중 상태정보 관리를 통한 액화기의 오동작 및 위험 상황 발생을 대비하여 관리자 또는 담당자에게 장치 상태를 알려주기 위한 안드로이드 기반의 서비스 모델을 제안하여 유증기 회수장치의 안전사고를 예방하기 위한 모니터링 시스템을 제안하고자 한다.
본 논문에서는 원격지에서 주유소에 설치된 유증기 액화기를 모니터링하기 위해 모니터링 서버와 TCP/IP통신을 통해 모니터링 기능을 제공하는 안드로이드 기반의 클라이언트 App을 구현하였다.
본 논문에서는 유증기 액화 회수 장치 별로 설치된 다양한 계측 시스템을 통합하여 관리할 수 있는 안드로이드(Android) 기반의 원격지 실시간 모니터링 시스템을 제안한다. 또한, 액화기 원격지 관리를 위하여 안드로이드 TCP/IP 통신을 통한 데이터 관리용 서버를 개발하고자 한다.
또한, 액화기 원격지 관리를 위하여 안드로이드 TCP/IP 통신을 통한 데이터 관리용 서버를 개발하고자 한다. 특히, 액화기 운전 중 상태정보 관리를 통한 액화기의 오동작 및 위험 상황 발생을 대비하여 관리자 또는 담당자에게 장치 상태를 알려주기 위한 안드로이드 기반의 서비스 모델을 제안하여 유증기 회수장치의 안전사고를 예방하기 위한 모니터링 시스템을 제안하고자 한다.
제안 방법
그림 6은 본 논문에서 구현한 ATmega2560 기반의 통합 센서모듈과 7-seg 기반의 디스플레이 및 LCD 디스플레이 및 zigbee 브릿지 모듈을 제시하였다. 각 센서로부터 측정된 값을 표 1의 통신 프로토콜에 따라 메시지를 생성하여 모니터링 서버로 전송한다.
클라이언트 App에서는 수신된 메시지를 파싱하여 화면에 출력한다. 또한 Google Cloud Messaging Server로부터 오류 정보를 획득하면 알림음과 함께 다이얼로그를 출력하도록 구현하였다.
액화기 관리를 위해 부착된 센서 모듈을 통해 측정된 온도 및 기체 유량을 ATmega2560 기반의 제어 및 계측기를 통하여 데이터를 확보하고, 확보된 데이터를 Zigbee 통신을 통하여 액화장치의 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 구현하였다. 또한 측정된 값들을 조회하는 모니터링 서버를 구현하였다. 뿐만 아니라 안드로이드 기반의 애플리케이션을 통해 원격지에서 액화회수 장치를 모니터링 하는 클라이언트 App을 구현하여 원격으로 액화기 상태를 관리하도록 구하여 다양한 테스트를 구현하였다.
그림 7은 유증기 액화기의 상태를 모니터링 하는 화면으로 통신 프로토콜에 따라 수신된 정보를 파싱하고 구분하여 현재 액화기의 동작 상태값과 축적된 측정값에 대한 평균값을 출력하고 데이터베이스에 저장한다. 또한, 센서의 측정값이 기준 범위에서 벗어나면 날짜, 시간, 오류 내역을 로그로 출력하고 생성된 로그를 Google Cloud Messaging Server를 통해 클라이언트 App으로 전송하도록 구현하였다.
본 논문에서 구현한 액화기 모니터링 시스템은 유증기 액화기의 상태를 주유소 종사자 또는 관리자가 직접 확인할 필요 없이 중앙 관리시스템의 데이터 서버를 통하여 실시간으로 액화기의 동장상태를 확인하고, 결함 발생 시 푸시 메시지를 통해 액화기 상태에 대한 정보를 제공함으로써 장치의 오염 상태를 파악할 수 있도록 설계하였다. 센서의 오류로 인한 온도의 이상 상태 및 오작동 등에 따른 폭발이나 화재의 위험성을 사전에 방지할 수 있으므로 지속적인 연구개발을 통하여 사업화를 진행하고 자 한다.
본 논문에서 제안하는 모니터링 시스템은 유증기 액화 회수장치의 온도센서, 전원센서 등 다양한 계측 센서를 통해 계측된 값을 통합하고 모니터링 서버로 전송하기 위한 통합 센서 모듈과 전송받은 센서값을 구분하여 관리할 수 있는 모니터링 서버, 특정 유증기 액화 회수 장치의 정보를 조회하고 관리하며 장치의 상태를 확인하는 안드로이드 기반의 클라이언트 어플리케이션으로 구성된다.
본 논문에서 제안하는 유증기 액화기 모니터링의 시나리오는 그림 5와 같이 통합 센서 모듈에서 여러 센서들의 센싱이 이루어지고, 센싱된 정보를 통합하여 메시지를 생성한다. 이후 모니터링 서버에서는 TCP/IP 통신으로 메시지를 수신하고 수신된 메시지를 파싱하여 모니터링 한다.
본 논문에서는 Zigbee 통신을 활용하여 유증기 액화기 모니터링 및 관리시스템을 구현하였다. 액화기 관리를 위해 부착된 센서 모듈을 통해 측정된 온도 및 기체 유량을 ATmega2560 기반의 제어 및 계측기를 통하여 데이터를 확보하고, 확보된 데이터를 Zigbee 통신을 통하여 액화장치의 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 구현하였다.
또한 측정된 값들을 조회하는 모니터링 서버를 구현하였다. 뿐만 아니라 안드로이드 기반의 애플리케이션을 통해 원격지에서 액화회수 장치를 모니터링 하는 클라이언트 App을 구현하여 원격으로 액화기 상태를 관리하도록 구하여 다양한 테스트를 구현하였다.
본 논문에서는 Zigbee 통신을 활용하여 유증기 액화기 모니터링 및 관리시스템을 구현하였다. 액화기 관리를 위해 부착된 센서 모듈을 통해 측정된 온도 및 기체 유량을 ATmega2560 기반의 제어 및 계측기를 통하여 데이터를 확보하고, 확보된 데이터를 Zigbee 통신을 통하여 액화장치의 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 구현하였다. 또한 측정된 값들을 조회하는 모니터링 서버를 구현하였다.
액화기 동작 시 온도 및 기체 유량을 측정하기 위해 ATMEL사의 8비트 ATmega2560(16MHz)을 기반으로 온보드의 포토커플러(P620)를 활용하여 액화장치의 기타 벨브를 제어하였으며, 기체 유량은 유량센서(SWF15A)를 활용하여 계측하였으며, 온도센스( PT-100)를 통하여 액화기의 온도를 측정하였으며, 모니터링 서버와의 통신을 위해 별도의 ATMEL사의 ATmega128(16MHz)을 사용하여 Zigbee 기반의 브릿지 통신모듈을 구현하였다.
표 1은 본 논문에서 정의한 통신 프로토콜로 주유소 액화 장치의 타입, 설치된 위치, 외부/내부 온도, 냉각기 온도, 냉각기 유량, 시간, 전류 등 유증기 액화 회수 장치의 모니터링을 위한 필수 정보를 포함하도록 프로토콜을 개발하였다.
후속연구
본 논문에서 구현한 액화기 모니터링 시스템은 유증기 액화기의 상태를 주유소 종사자 또는 관리자가 직접 확인할 필요 없이 중앙 관리시스템의 데이터 서버를 통하여 실시간으로 액화기의 동장상태를 확인하고, 결함 발생 시 푸시 메시지를 통해 액화기 상태에 대한 정보를 제공함으로써 장치의 오염 상태를 파악할 수 있도록 설계하였다. 센서의 오류로 인한 온도의 이상 상태 및 오작동 등에 따른 폭발이나 화재의 위험성을 사전에 방지할 수 있으므로 지속적인 연구개발을 통하여 사업화를 진행하고 자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
휘발성 유기화합물질이란 무엇인가?
휘발성 유기화합물질(VOCs)은 0.02psi 이상의 증기압을 갖거나 끓는점이 100[℃] 미만인 유기화합물을 말한다. 이러한 휘발성 유기화합물질은 유해물질로 취급되고 있으며 호흡 시 현기증, 마취작용 등이 수반될 수 있으며 암과 빈혈 등을 유발하고 중추신경을 마비시키는 등 인체에 많은 해를 끼칠 수 있다.
제안하는 유증기 회수장치의 안전사고를 예방하기 위한 모니터링 시스템은 어떻게 구성되는가?
본 논문에서 제안하는 모니터링 시스템은 유증기 액화 회수장치의 온도센서, 전원센서 등 다양한 계측 센서를 통해 계측된 값을 통합하고 모니터링 서버로 전송하기 위한 통합 센서 모듈과 전송받은 센서값을 구분하여 관리할 수 있는 모니터링 서버, 특정 유증기 액화 회수 장치의 정보를 조회하고 관리하며 장치의 상태를 확인하는 안드로이드 기반의 클라이언트 어플리케이션으로 구성된다.
클라이언트 App 모듈의 TCP/IP Module의 역할은 무엇인가?
클라이언트 App 모듈의 TCP/IP Module은 모니터링 서버와의 통신 연결을 담당하며 Address preference를 통해 서버의 주소값을 관리한다.
참고문헌 (5)
S. C. Jung and S. H. Lee, "Practical Usage of Low-Temperature Metal Catalyst for the Destruction of Volatile Organic Compounds (VOCs)", Conference on Korean Society of Environment Engineers, vol. 34, no. 6, pp. 397-405, 2012.
G. H. Kim and D. W. Choi, "Remote VoCs System based on Wireless Communication", Conference on Information and Communication Engineering, vol. 18, no. 1, pp. 921-922, May 2014.
G. H. Kim, D. W. Choi, S. T. Goon and C. J. Ho "The Monitoring system of Smart Device", Conference on Information and Communication Engineering, vol. 18, no. 1, pp. 915-916, May 2014.
L. K. Hwang and J. W. Baek, "A Study on Implementation of ZigBee Module for the Home Networking", Journal of the Korea society of computer and information, vol. 13, no. 2, pp. 203-210, Mar. 2008.
J. S. Park and G. H. Kim, "Remote Refrigeration Air-Conditioning Control System using Bluetooth", Conference on Information and Communication Engineering, vol. 17, no. 2, pp. 113-114, Oct. 2013.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.