A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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FREEZE AND BURST PROTECTION SYSTEM OF FIREFIGHTING WATER PIPE FOR TUNNEL USING LONG LINE METAL HEATER
According to one embodiment of the present invention, a system for preventing a freeze-burst of a fire extinguishing pipe of a tunnel by using a long-line metal heater has effects of promoting energy saving by installing a plurality of long-line metal heaters on proper positions of a tunnel pipe, bringing about efficiency to heating power supplied to a plurality of metal heaters considering structural and seasonal characteristics of a tunnel, and fully covering a place having the potential to be frozen and burst through individual control on each metal heater. To achieve the purpose, according to one embodiment of the present invention, the system includes: a three-phase power supply cable placed along a tunnel; a power kit including a booster converter withdrawing single-phase AC power from the three-phase power supply cable and converting the same into DC power, and compensating for a voltage drop in accordance with the DC power, a temperature sensor module calculating pipe temperature information, and a communication module transmitting the calculated pipe temperature information; a metal heater mounted on a fire extinguishing main pipe in the bottom of an angle valve of a hydrant branched from the fire extinguishing main pipe placed in a longitudinal direction of the tunnel, and emitting thermal energy by receiving the DC power from the booster converter; a temperature sensor rod constructed on one side of the fire extinguishing main pipe adjacently to the metal heater, and storing a resistor therein for calculating pipe temperature information; and a malfunction diagnosis part diagnosing the malfunction of the metal heater by receiving the transmitted pipe temperature information.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 터널 배관의 적절한 위치에 롱라인 메탈히터를 복수로 장착함으로써 에너지 절약을 도모할 수 있고 터널의 구조적·계절적 특성을 고려하여 다수의 메탈히터에 공급되는 히팅 전력에 효율성을 기하고 각 메탈히터의 개별적 제어로 동파 우려 개소를 충분히 커버할 수 있는 효과가 있다. 이를 위해 특히 본 발명의 일 실시예는, 터널을 따라 배치되는 3상 전력 공급 케이블; 3상 전력 공급 케이블로부터 단상 교류 전력을 인출하여 직류 전력으로 변환하고 직류 전력에 따른 전압강하를 보상하는 부스터 컨버터와, 배관 온도 정보를 산출하는 온도 센서 모듈과, 산출된 배관 온도 정보를 전송하는 통신모듈을 포함하는 파워키트; 터널의 길이 방향을 따라 배치된 소화 메인 배관으로부터 분기되는 소화전 앵글밸브 하단의 소화 메인 배관에 장착되고, 부스터 컨버터로부터 직류 전력을 공급받아 열에너지를 방출하는 메탈히터; 메탈히터에 인접하여 소화 메인 배관의 일 측에 부설되고, 배관 온도 정보 산출을 위해 내부에 저항체를 수용하는 온도 센서봉; 및 전송된 배관 온도 정보를 수신하여 메탈히터의 고장 진단을 수행하는 고장 진단부를 포함하는 롱라인 메탈히터를 이용한 터널 소화 배관의 동파방지 시스템을 포함한다.
FREEZE AND BURST PROTECTION SYSTEM OF FIREFIGHTING WATER PIPE FOR TUNNEL USING LONG LINE METAL HEATER
According to one embodiment of the present invention, a system for preventing a freeze-burst of a fire extinguishing pipe of a tunnel by using a long-line metal heater has effects of promoting energy saving by installing a plurality of long-line metal heaters on proper positions of a tunnel pipe, bringing about efficiency to heating power supplied to a plurality of metal heaters considering structural and seasonal characteristics of a tunnel, and fully covering a place having the potential to be frozen and burst through individual control on each metal heater. To achieve the purpose, according to one embodiment of the present invention, the system includes: a three-phase power supply cable placed along a tunnel; a power kit including a booster converter withdrawing single-phase AC power from the three-phase power supply cable and converting the same into DC power, and compensating for a voltage drop in accordance with the DC power, a temperature sensor module calculating pipe temperature information, and a communication module transmitting the calculated pipe temperature information; a metal heater mounted on a fire extinguishing main pipe in the bottom of an angle valve of a hydrant branched from the fire extinguishing main pipe placed in a longitudinal direction of the tunnel, and emitting thermal energy by receiving the DC power from the booster converter; a temperature sensor rod constructed on one side of the fire extinguishing main pipe adjacently to the metal heater, and storing a resistor therein for calculating pipe temperature information; and a malfunction diagnosis part diagnosing the malfunction of the metal heater by receiving the transmitted pipe temperature information.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 터널 배관의 적절한 위치에 롱라인 메탈히터를 복수로 장착함으로써 에너지 절약을 도모할 수 있고 터널의 구조적·계절적 특성을 고려하여 다수의 메탈히터에 공급되는 히팅 전력에 효율성을 기하고 각 메탈히터의 개별적 제어로 동파 우려 개소를 충분히 커버할 수 있는 효과가 있다. 이를 위해 특히 본 발명의 일 실시예는, 터널을 따라 배치되는 3상 전력 공급 케이블; 3상 전력 공급 케이블로부터 단상 교류 전력을 인출하여 직류 전력으로 변환하고 직류 전력에 따른 전압강하를 보상하는 부스터 컨버터와, 배관 온도 정보를 산출하는 온도 센서 모듈과, 산출된 배관 온도 정보를 전송하는 통신모듈을 포함하는 파워키트; 터널의 길이 방향을 따라 배치된 소화 메인 배관으로부터 분기되는 소화전 앵글밸브 하단의 소화 메인 배관에 장착되고, 부스터 컨버터로부터 직류 전력을 공급받아 열에너지를 방출하는 메탈히터; 메탈히터에 인접하여 소화 메인 배관의 일 측에 부설되고, 배관 온도 정보 산출을 위해 내부에 저항체를 수용하는 온도 센서봉; 및 전송된 배관 온도 정보를 수신하여 메탈히터의 고장 진단을 수행하는 고장 진단부를 포함하는 롱라인 메탈히터를 이용한 터널 소화 배관의 동파방지 시스템을 포함한다.
FREEZE AND BURST PROTECTION SYSTEM OF FIREFIGHTING WATER PIPE FOR TUNNEL USING LONG LINE METAL HEATER
롱라인 메탈히터를 이용한 터널 소화 배관의 동파방지 시스템
JOE HEANG HOON (author)
2021-02-17
Patent
Electronic Resource
Korean
IPC:
E03B
Anlagen oder Verfahren zum Gewinnen, Sammeln oder Verteilen von Wasser
,
INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
/
A62C
FIRE-FIGHTING
,
Feuerbekämpfung
/
E21F
Sicherheitsvorrichtungen, Förderung, Auffüllen oder Bergversatz, Rettungswesen, Bewetterung oder Entwässerung in oder von Gruben oder Tunnels
,
SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINAGE IN OR OF MINES OR TUNNELS
/
F16L
PIPES
,
Rohre
/
H05B
ELECTRIC HEATING
,
Elektrische Heizung
Metal heater-based freeze protection system for tunnel fire extinguishing piping
| European Patent Office | 2023
Freeze protection device for pipes for supplying firefighting water
| European Patent Office | 2024
METAL HEATER TYPE OUTDOOR FIRE PIPE FREEZE PREVENTING APPARATUS
European Patent Office | 2025
Tunnel Firefighting Operations
| British Library Online Contents | 2016
METAL HEATER TYPE OUTDOOR FIRE PIPE FREEZE PREVENTING APPARATUS
European Patent Office | 2025