• 제목/요약/키워드: city gas network

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도시가스 배관망의 고장 탐지 및 진단을 위한 다중블록 PCA 적용 연구 (Multi-block PCA for Sensor Fault Detection and Diagnosis of City Gas Network)

  • 백연주;이태룡;김종선;고홍철
    • 한국가스학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.38-46
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    • 2024
  • 도시가스 배관망은 넓은 지역에 분포되며, 계층적으로 복잡하게 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. 넓은 지역에 분포된 배관망의 압력 상태를 정밀하게 감시하기 위하여 PCA 기반의 센서 고장탐지 및 진단 기법을 적용하였다. 도시가스 배관망은 센서의 수가 많기 때문에 상호 연관성이 높은 센서들을 하나의 블록으로 묶어 블록 차원에서 전체 센서를 다루는 다중블록 PCA(MBPCA)가 추천된다. 그런데 MBPCA는 고장센서 식별 성능이 우수한 장점이 있지만, 센서의 개수가 증가할수록 고장탐지 성능이 나빠지는 경우가 많고, 지엽적인 변화에도 모델 전체를 갱신해야 하는 문제점이 있다. 이러한 이유로 모든 센서에 대해 MBPCA를 적용하는 것보다 선택적으로 MBPCA를 적용하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 고장탐지 성능(fault detectability) 지수와 고장진단 성능(fault identificability) 지수를 제안하였으며, 이를 통해 블록별로 MBPCA와 PCA의 성능을 비교할 수 있도록 하였다. 이 지수를 기준으로 MBPCA와 PCA 블록을 구분하여 (주)해양에너지의 도시가스 배관망의 고장 탐지 및 진단 시스템을 개발하였으며, 센서의 개수가 많은 경우에 발생하는 문제점을 해결할 수 있었다.

MODELING AND SIMULATION FOR GAS PIPELINE SYSTEMS

  • Yoshida, Makoto;Kawato, Takashi;Fujita, Toshinori;Kawashima, Kenji;Kagawa, Toshiharu
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2001년도 The Seoul International Simulation Conference
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    • pp.335-339
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    • 2001
  • City gas is one of the most important necessities of daily city life and social infrastructures. City gas is delivered to every user through a pipeline network. The gas pressure in the pipeline is regulated by gas regulator. In the pressure control system, characteristics of gas pipeline is as important as characteristics of regulator. There are many reports about the transfer function model of the fluid pipeline. But suitable model about the gas transmission pipeline is not known. In this paper, as the transfer function model of the gas pipeline, new model considering the heat transfer between pipe wall and gas and temperature change of gas is proposed. To evaluate this model, frequency response tests are used. As the result, the proposed model shows a better agreement when compared with the experimental result than conventional models. The results show the effectiveness of the model.

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도시가스 시설 안전관리를 위한 네트워크 인프라 및 지능형 서비스 구축 (Developing Network Infrastructure and Smart Service for Safety Management of City-gas Facilities)

  • 오정석;성종규;김영대
    • 한국가스학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.46-53
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    • 2011
  • 최근에 정보기술 패러다임은 유비쿼터스 기술이 도입되면서 스마트 서비스 환경으로 변화하고 있다. 도로, 상하수도, 가스 등과 산업 시설물에 유비쿼터스 기술이 접목되어 비용 감소 및 사고 예방성 향상이 높아지면서 관련된 연구 및 기술이 가속화되고 있다. 그러나 현재까지 공통환경 IT기술 위주로 개발되어 산업 도메인 특성이 고려되지 않았기 때문에 유비쿼터스 기술이 생활환경 및 산업시설에 활발하게 도입되지 못하고 있다. 본 논문은 도시가스 주요시설에 유비쿼터스 기술을 도입하기 위하여 현장지향형 무선 데이터 전송 인프라를 구축하고 효율적인 서비스를 제공하는 무선기반 도시가스 안전관리 시스템을 목적으로 한다.

도시가스 공급라인의 압력 및 유량변화 예측을 위한 배관망 해석 연구 (A Study on Pipeline Network Analysis for Predicting Pressure and Flow rate Transients in City-gas Supply Lines)

  • 남진현;조찬영;장성필;임시형;신동훈;정태용
    • 한국가스학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.85-91
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    • 2008
  • 배관망 내에서 측정된 압력값이 정상 또는 기준 압력으로부터 벗어나는 정도는 배관망의 운전 상황을 평가하는데 매우 유용한 정보이다. 공급 및 수요 측에서 측정된 조건에 기초하여 배관망 내의 압력변화를 정확히 예측할 수 있다면, 비용면에서 효율적인 배관망 모니터링 및 누출감지가 가능하다. 본 연구에서는 배관에서의 압축성 유체의 일차원 유동방정식에 기초하여 배관망 해석 프로그램을 개발하였다. 직선 배관에서의 유동해석 결과를 이전 연구자의 결과와 비교하여 본 해석의 신뢰성을 검증하였다. 또한 단순한 형상의 도시가스 배관망에 대하여 압력과 유량 변화를 해석하여 본 프로그램의 활용가능성을 보였다.

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디지털 트윈 & IoT Sensing 융합 기반 전통시장 화재 모니터링 시스템 (Fire Monitoring System for Traditional Markets based on Digital Twin-IoT Sensing)

  • 홍정택;이규협;송진우;이서준;장영희;권순욱
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제26권6_3호
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    • pp.1251-1258
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    • 2023
  • Traditional markets are infrastructure with facilities and characteristics of very high population density. Recently, arcades have been installed through traditional market modernization policies, and aging infrastructure has been repaired. However, gas and electrical facilities of traditional markets cannot be easily replaced because of its high density. And because regular inspections are not conducted, management of facilities is on very poor condition. In addition, when a fire occurs in a traditional market, the fire easily spreads to nearby stores and is likely to spread to a large fire because of a lot of highly flammable substances. Smoke detectors and heat detectors are installed in most traditional markets to monitor fires, but malfunctions are frequent due to the nature of smoke detectors and heat detectors, and network facilities are not properly maintained. Therefore, in this study, gas detection sensors and flame detectors are additionally installed in Gwangmyeong Traditional Market, and a digital twin-based traditional market fire monitoring system is implemented in conjunction with existing sensors in the market's 3D model. With this digital twin based fire monitoring system, we can reduce the malfunctions of fire detect sensors, and can easily guide the evacuation route.

배관망 내의 정상상태 유동 해석 (Steady-state flow analysis of pipe network)

  • 채은미;사종엽
    • 설비공학논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.281-291
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    • 1999
  • A computer code based on a node equation method has been developed for the analysis of pipe network. Both data structure and object-oriented programming technique are used for pipe and node modelling, in which simplification process is applied to complicated and large pipe network. The semi-direct solver, ILU-CGS, improves greatly both the accuracy and the rate of convergence. The computational result of high-pressure pipe network of city gas in Taegu shows the good agreement with the real data.

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상수도 자동 검침 시스템 구축에 관한 연구 : 부산 기장군과 김해시 사례를 중심으로 (Automatic Meter Reading System for Water-Supply)

  • 서창갑;박영재
    • 디지털융복합연구
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    • 제7권3호
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    • pp.103-111
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    • 2009
  • In this paper, we introduce automatic meter reading system for tap water. The system is composed of automatic meter, router using RF and CDMA network, and data server. This system will easily extend to fire detect, gas, and electric charge meter system. In addition, this system will be used to monitoring a water leak and human which live in solitude. Proposed system is installed at Gimhae-City and Gijang-gun. As a result of the automatic meter reading system for tap water, The leak of water and complain of user is decreased. But The building cost is still an obstacle to expand into entire city.

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Key Distribution Process for Encryption of SCADA Communication using Game Theory applied Multiagent System

  • Kim, Hak-Man;Kang, Dong-Joo
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권11호
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    • pp.34-43
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    • 2009
  • SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) system has been used for remote measurement and control on the critical infrastructures as well as modem industrial facilities. As cyber attacks increase on communication networks, SCADA network has been also exposed to cyber security problems. Especially, SCADA systems of energy industry such as electric power, gas and oil are vulnerable to targeted cyber attack and terrorism Recently, many research efforts to solve the problems have made progress on SCADA network security. In this paper, flexible key distribution concept is proposed for improving the security of SCADA network using Multiagent System (MAS).

광주광역시 탄소중립 수목원 설계 (Design for Carbon Neutral Arboretum in Gwangju Metropolitan City)

  • 김훈희
    • KIEAE Journal
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    • 제9권3호
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    • pp.61-68
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    • 2009
  • Gwangju Metropolitan Government & Ministry of Environment have signed a model city in response to Climate Change agreement. The agreement calls for Gwangju to cut greenhouse gas emissions 10% below 2005 levels by 2015. Gwangju has seen this agreement as an opportunity to cut pollution and conserve the environment as well as to reinvigorate local economy. According to policy of Gwangju, Gwangju held design competition for Gwangju City Arboretum on march, 2009. The purpose of design competition was to give a wide publicity to Gwangju as Hub City of Asian Culture and construct carbon-neutral arboretum in accordance with the policy of 'Low-Carbon and Green Growth'. First of all, a design concept of arboretum is 'winding, round, overlay 'to reflect the landscape of Nam-do which is surrounded by mountains and river flows through the village. Second, the arboretum has five different places with these themes - Forest of Festivals, Health, Nature, Nostalgia, Education and Future. Each place has a symbolic theme park and different flow planning respectively. Third, the most critical point is that the arboretum is a carbon-neutral park. Gwangju arboretum will soon be developed in metropolitan sanitary landfill and constructed as the O2 arboretum based on low carbon strategy. Fourth, the O2 arboretum suggests specialized issue : 'Energy Saving', 'Recycling System', 'Green Network', 'Water System(rainwater maintenance and wetland development)'. Besides, main buildings(greenhouse, visitor center, Nam-do experience exhibition hall, and forest museum) is designed in consideration of harmony with topography character, surroundings. Also, planting will be a multilayer plant based on native landscape trees in consideration of function and the growth characteristics.

천연가스 누출 예측을 위한 OrdinalEncoder 기반 DNN (OrdinalEncoder based DNN for Natural Gas Leak Prediction)

  • 홍고르출;이상무;김미혜
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.7-13
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    • 2019
  • 대부분의 천연가스(NG)는 공기 중으로 누출 되며 그중에서도 메탄가스의 누출은 기후에 많은 영향을 준다. 미국 도시의 거리에서 메탄가스 누출 데이터를 수집하였다. 본 논문은 메탄가스누출 정도를 예측하는 딥러닝(Deep Neural Network)방법을 제안하였으며 제안된 방법은 OrdinalEncoder(OE) 기반 K-means clustering과 Multilayer Perceptron(MLP)을 활용하였다. 15개의 특징을 입력뉴런과 오류역전파 알고리즘을 적용하였다. 데이터는 실제 미국의 거리에서 누출되는 메탄가스농도 오픈데이터를 활용하여 진행하였다. 우리는 OE 기반 K-means알고리즘을 적용하여 데이터를 레이블링 하였고 NG누출 예측을 위한 정규화 방법 OE, MinMax, Standard, MaxAbs. Quantile 5가지 방법을 실험하였다. 그 결과 OE 기반 MLP의 인식률이 97.7%, F1-score 96.4%이며 다른 방법보다 상대적으로 높은 인식률을 보였다. 실험은 SPSS 및 Python으로 구현하였으며 실제오픈 데이터를 활용하여 실험하였다.