KR102223370B1 - Apparatus for prevention of disaster of electric power equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력 설비 방재 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열화상 분석을 이용하는 전력 설비 방재 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electric power equipment disaster prevention system, and more particularly, to an electric power equipment disaster prevention apparatus using thermal image analysis.
수배전 설비와 같은 전력설비는 보통 운영자외 접근이 쉽지 않은 지하의 특정공간 또는 옥상이나 외곽에 안전 펜스를 설치하여 지정된 운영자외 접근을 철저히 통제하며 운영자는 상주 직원이 아닌 경우 비상주 용역 직원에 의해 관리 되고 있다 Power facilities such as distribution and distribution facilities are thoroughly controlled by non-resident service personnel by installing safety fences in specific underground spaces or rooftops or outskirts where access other than the operator is not usually accessible.If the operator is not a resident employee, it is managed by non-resident service personnel. Being
고압 고전력을 제어하는 수배전설비는 별도로 교육받은자 외에는 조작이 난해하고 위험하여 시설의 정기점검 이외 기간 중 운영자 부재시 전기 계통의 이상 상황 감지 및 화재등의 긴급상황 발생 시 운영자외 인원 접근이 근본적으로 통제 되어 빠른 조치가 어렵다 The operation of the power distribution facility that controls high voltage and high power is difficult and dangerous to operate except for those who have been trained separately, so if the operator is absent during periods other than the regular inspection of the facility, it is necessary to detect an abnormal situation in the electrical system and access personnel other than the operator in the event of an emergency such as a fire. Controlled and difficult to take quick action
수배전 설비의 구조는 수배전에 필요한 각종 계기, 제어 개폐기, 보호 계전기, 변압기 등을 안전하게 금속함에 설치하며 일반적으로 큐비클식(상자형) 수·변전 설비 판넬이 많이 사용되고 있다. 또한 고전압 기기에 의한 감전 재해, 기기의 고장에 의한 화재로 부터 사용자를 보호 하기위해 모두 접지된 금속함에 넣어져 있다 In the structure of power distribution facilities, various instruments, control switches, protection relays, transformers, etc. necessary for power distribution are safely installed in a metal box, and cubicle type (box type) power distribution facility panels are widely used. In addition, they are all put in a grounded metal box to protect users from electric shock disasters caused by high voltage devices and fires caused by device breakdowns.
수배전설비는 한전에서 수전된 전기를 구성요소로 전달하는 수단으로 수전 용량에 맞는 구리재질의 버스바(Busbar)와 전선을 이용하며 구성요소들과 볼트로 체결하여 연결 되어 있다 The power distribution facility is a means of transmitting electricity received from KEPCO to the components. It uses a copper busbar and wire suitable for the power reception capacity, and is connected by bolting the components to the components.
하지만 일정한 설계규칙에 의하여 규격화된 제품이므로 설비의 융통성이 적고 구성요소들의 의 점검이나 내부 상태 파악이 어렵다 특히 전기적 체결부위의 진동에 의한 풀림 상태를 점검 하기 위해서는 금속함의 내부 점검을 위해 장시간 정전작업을 하지 않고는 곤란한 점이 있다. However, since the product is standardized according to a certain design rule, the flexibility of the facility is low, and it is difficult to check the components or to determine the internal state. There are difficulties without doing it.
또한 구성요소들(차단기, ACB, VCB, 퓨즈, 변압기, CT, PT, 계전기, 부스바, 전선 등)의 발열 상태는 부품의 점검 및 교체 시점과 화재 발생 가능성의 정도를 파악하는 중요한 지표 이지만 실시간 모니터링을 수행하지 않아 높은 수준의 설비안정성 확보가 어렵다 In addition, the heating status of components (breakers, ACB, VCB, fuses, transformers, CT, PT, relays, busbars, wires, etc.) is an important indicator for determining the point of inspection and replacement of parts and the degree of fire potential, but in real time. It is difficult to secure a high level of facility stability because monitoring is not performed.
그러므로 운영자의 접근이 용이치 못하고 수배전설비가 설치되어 있는 현장에서 점검을 하더라도 주로 육안으로 체크하는 주관적 방안이 현실적이지 못한 상황이다. Therefore, it is difficult for the operator to access it, and even if the inspection is performed at the site where the distribution and distribution facilities are installed, the subjective method of checking with the naked eye is not practical.
또한 금속함 내부를 점검하는 과정 중 인체 감전사고로 인한 인명사고가 빈번히 발생되며 보호회로 파손으로 인한 화재등의 인명손실과 경제 손실이 크다고 할수 있다 In addition, human life accidents due to electric shock accidents occur frequently during the process of inspecting the inside of the metal box, and it can be said that the loss of life and economic loss such as fire due to damage to the protection circuit is large.
따라서, 수배전설비의 원격모니터링이나 자동 고장 인식의 중요도가 높아지게 되었다.Accordingly, the importance of remote monitoring or automatic failure recognition of power distribution facilities has increased.
본 발명의 실시예에 따른 전력설비 방재 장치는 전력설비의 파라미터 변화를 예측하고 전력설비의 이상 예측을 수행하기 위한 것이다. A power facility disaster prevention apparatus according to an embodiment of the present invention is for predicting a parameter change of a power facility and predicting an abnormality in the power facility.
본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The subject of the present application is not limited to the subject mentioned above, and another subject that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일측면에 따르면, 전력설비가 구비된 함체의 내부에 대한 열화상을 촬영하는 열화상 카메라; 상기 함체에 구비되어 상기 열화상 카메라를 이동시키는 구동부; 상기 구동부 및 상기 열화상 카메라를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 촬영된 열화상을 포함하는 파라미터에 대한 정보를 외부로 전송하는 통신부를 포함하는 전력설비 방재 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a thermal imaging camera for taking a thermal image of the interior of the enclosure provided with power equipment; A driving unit provided in the enclosure to move the thermal imager; A control unit for controlling the driving unit and the thermal imaging camera; And a communication unit for transmitting information on a parameter including the photographed thermal image to the outside under the control of the controller.
본 발명의 일측면에 따른 전력설비 방재 장치는 상기 통신부로부터 전송된 상기 파라미터에 대한 정보를 분석하여 상기 전력설비의 상태를 예측하는 예측 컴퓨팅 장치를 더 포함할 수 있다. The electric power equipment disaster prevention apparatus according to an aspect of the present invention may further include a predictive computing apparatus for predicting the state of the electric power equipment by analyzing information on the parameter transmitted from the communication unit.
상기 전력설비의 소음을 센싱하는 상기 마이크 센서를 더 포함하고, 상기 파라미터에 대한 정보는 상기 센싱된 소음 정도를 포함하고, 상기 제어부는 상기 열화상 및 상기 소음 정도를 포함하는 상기 파라미터에 대한 정보를 상기 통신부를 통하여 상기 예측 컴퓨팅 장치로 전송하여 상기 예측 컴퓨팅 장치가 상기 파라미터에 대한 정보를 분석하여 상기 전력설비의 상태를 예측하도록 할 수 있다. Further comprising the microphone sensor for sensing the noise of the power equipment, the information on the parameter includes the sensed noise level, and the control unit provides information on the parameter including the thermal image and the noise level By transmitting to the predictive computing device through the communication unit, the predictive computing device may analyze information on the parameter to predict the state of the power facility.
상기 예측 컴퓨팅 장치는 제1 시점까지의 파라미터 각각의 기준패턴을 기계학습을 통하여 도출하고, 상기 파라미터 각각의 기준패턴을 동기화하여 상기 파라미터 각각의 기준패턴 사이의 상관정도를 분석하여 기준 상관정도를 도출하며, 상기 제1 시점 이후의 제2 시점의 상기 파라미터 각각의 패턴의 상관정도와 상기 기준 상관정도의 비교결과에 따라 상기 전력설비의 상태에 대한 비정상 예측을 도출할 수 있다. The predictive computing device derives the reference pattern of each parameter up to the first point of time through machine learning, synchronizes the reference pattern of each of the parameters, and analyzes the degree of correlation between the reference patterns of each parameter to derive a reference correlation degree. In addition, an abnormal prediction for the state of the power facility may be derived according to a result of comparing the correlation degree of each pattern of the parameters at the second time point after the first time point and the reference correlation degree.
상기 전력설비는 하나 이상의 전력 구성품을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 하나 이상의 전력 구성품의 위치 정보 및 촬영시간을 저장하는 메모리부를 포함하고, 상기 위치 정보에 따라 상기 구동부를 제어하여 상기 열화상 카메라가 상기 위치 정보에 해당되는 위치에 배치되도록 하고, 상기 배치된 위치에서 상기 촬영시간에 상기 하나 이상의 전력 구성품에 대한 열화상을 촬영하도록 상기 열화상 카메라를 제어할 수 있다. The power facility includes one or more power components, and the control unit includes a memory unit for storing location information and photographing time of the at least one power component, and controls the driving unit according to the location information so that the thermal imager It is possible to control the thermal imaging camera to be disposed at a location corresponding to the location information, and to take a thermal image of the one or more power components at the shooting time at the disposed location.
상기 구동부에 상기 열화상 카메라와 함께 설치된 마이크 센서를 더 포함하고, 상기 마이크 센서는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 배치된 위치에서 상기 촬영시간에 상기 하나 이상의 전력 구성품에서 발생하는 소음을 센싱할 수 있다.The driving unit further includes a microphone sensor installed together with the thermal imaging camera, and the microphone sensor may sense noise generated from the at least one power component at the shooting time at the arranged position under the control of the controller. .
본 발명의 실시예에 따른 전력설비 방재 장치는 기계학습을 통하여 파리미터의 기준패턴을 도출하여 전력설비의 파라미터 변화를 예측하고 전력설비의 이상 예측을 수행할 수 있다.The power facility disaster prevention apparatus according to an embodiment of the present invention may predict a parameter change of a power facility by deriving a reference pattern of a parameter through machine learning, and perform an abnormality prediction of the power facility.
본 출원의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present application are not limited to the effects mentioned above, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력설비 방재 장치를 나타낸다.
도 2는 구동부의 일례를 나타낸다.
도 3은 전력설비의 일례를 나타낸다.
도 4는 전력설비에 대한 열화상의 일례를 나타낸 것이다.1 shows a power equipment disaster prevention apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 shows an example of a driving unit.
3 shows an example of power equipment.
4 shows an example of a thermal image of a power facility.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are only described in order to more easily disclose the contents of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the scope of the accompanying drawings, and those of ordinary skill in the art can easily You will know.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In addition, terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력설비 방재 장치를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전력설비 방재 장치는 열화상 카메라(110), 구동부(130), 제어부(150) 및 통신부(170)를 포함한다. 1 shows a power equipment disaster prevention apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the power equipment disaster prevention apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
열화상 카메라(110)는 전력설비(200)가 구비된 함체(10)의 내부에 대한 열화상을 촬영한다. 전력설비(200)는 수배전 설비일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 전력설비(200)는 하나 이상의 전력 구성품을 포함할 수 있다. 전력 구성품은 ACB(Air Circuit Breaker), VCB(Vaccum Circuit Breaker), MOF(Metering Out Fit : 계기용 변성기), TR(transformer) 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
예를 들어, 도 3은 전력설비(200)의 일례를 나타낸 것으로 LBS(Load Breaker Switch), UVR(Under Voltage Relay), VCB, COS(Cut Out Switch), ACB 등이 설치될 수 있으나 본 발명이 도 3의 회로 및 구성요소에 한정되는 것은 아니다. For example, Figure 3 shows an example of the
구동부(130)는 함체(10)에 구비되어 열화상 카메라(110)를 이동시킨다. 도 1에 도시된 바와 같이, 구동부(130)는 전력설비(200)가 구비된 함체(10)의 커버의 내측면에 구비될 수 있다. 열화상 카메라(110)가 설치되는 스테이지(131)는 상하좌우 이동이 가능하다. 이에 따라 열화상 카메라(110)는 이동 범위 안에서 감시하고자 하는 함체(10) 내부의 전력 설비를 열화상카메라로 촬영할 수 있다. The
도 2는 구동부(130)의 일례를 나타낸다. 구동부(130)는 스테이지(131), 제1 모터(132), 제2 모터(133), 제1 레일 이동체(134), 제2 레일 이동체(135), 제1 내지 제4 가이드 레일(136, 137, 138, 139), 제1 벨트(140), 제2 벨트(141), 제1 이동체 풀리(pulley)(142), 제2 이동체 풀리(143), 제1 고정 풀리(144), 제2 고정 풀리(145)를 포함할 수 있다. 2 shows an example of the
이 때 제1 모터(132)와 제2 모터(133)는 스텝핑 모터(stepping motor)일 수 있으나 이와 같은 모터의 종류에 한정되는 것은 아니다. 제1 벨트(140)와 제2 벨트(141)는 타이밍 벨트(timing belt)일 수 있으나 이와 같은 벨트의 종류에 한정되는 것은 아니다. 또한 제1 및 제2 이동체 풀리(142, 143)와, 제1 및 제2 고정 풀리(144, 145)는 타이밍 풀리(timing pulley)일 수 있으나, 이와 같은 풀리 종류에 한정되는 것은 아니다. In this case, the
제1 레일 이동체(134)는 제1 가이드 레일(136)을 따라 이동할 수 있고, 제2 레일 이동체(135)는 제2 가이드 레일(137)을 따라 이동할 수 있다. 이 때 제1 가이드 레일(136) 및 제2 가이드 레일(137)은 서로 평행하게 이격되어 제1 방향으로 연장되어 설치될 수 있다. The first
제1 레일 이동체(134) 및 제2 레일 이동체(135)에는 제1 이동체 풀리(142) 및 제2 이동체 풀리(143)가 각각 구비될 수 있다. 제3 가이드 레일(138)과 제4 가이드 레일(139)은 제1 레일 이동체(134)와 제2 레일 이동체(135)에 연결될 수 있다. A first moving
이 때 제3 가이드 레일(138)과 제4 가이드 레일(139)은 서로 평행하게 이격되어 제2 방향으로 연장되어 설치될 수 있으며, 제2 방향은 제1 방향과 수직하게 교차할 수 있다.In this case, the
제1 모터(132)는 제1 가이드 레일(136)과 인접하게 배치될 수 있고, 제1 고정 풀리(144)는 제1 모터(132) 맞은편에 제1 가이드 레일(136)과 인접하게 배치될 수 있다.The
제2 모터(133)는 제2 가이드 레일(137)과 인접하게 배치될 수 있고, 제2 고정 풀리(145)는 제2 모터(133) 맞은편에 제2 가이드 레일(137)과 인접하게 배치될 수 있다.The
이에 따라 제1 고정 풀리(144)와 제2 고정 풀리(145)는 제2 방향을 따라 서로 마주보고 있을 수 있다. Accordingly, the
제1 벨트(140)는 스테이지(131)의 양측에 연결되고, 제1 이동체 풀리(142), 제1 모터(132), 제1 고정 풀리(144), 제2 고정 풀리(145) 및 제2 이동체 풀리(143)에 걸릴 수 있다. 또한 제2 벨트(141)는 스테이지(131)의 양측에 연결되고, 제2 이동체 풀리(143), 제2 모터(133), 제2 고정 풀리(145), 제1 고정 풀리(144), 제1 이동체 풀리(142)에 걸릴 수 있다.The
제1 벨트(140) 및 제2 벨트(141)는 제1 이동체 풀리(142), 제1 모터(132), 제1 고정 풀리(144), 제2 고정 풀리(145) 및 제2 이동체 풀리(143)에 모두 걸리는데, 서로 겹쳐지지 않도록 이격되어 걸릴 수 있다. The
스테이지(131)는 제3 가이드 레일(138)과 제4 가이드 레일(139)을 따라 이동할 수 있으며, 제3 가이드 레일(138)과 제4 가이드 레일(139)은 제1 레일 이동체(134)와 제2 레일 이동체(135)에 연결되어 있다. 또한 제어부(150)는 제1 모터(132) 및 제2 모터(133)의 회전 방향을 제어할 수 있다.The
이에 따라 스테이지(131)는 제1 방향과 제2 방향을 축으로 하여 형성된 평면 상의 위치로 이동할 수 있다. Accordingly, the
한편, 제어부(150)는 구동부(130) 및 열화상 카메라(110)를 제어한다. 예를 들어, 제어부(150)는 제1 모터(132) 및 제2 모터(133)의 회전 방향을 제어할 수 있다. 또한 제어부(150)는 제1 모터(132) 및 제2 모터(133)의 회전 속도를 제어할 수도 있다. Meanwhile, the
제어부(150)는 열화상 카메라(110)에 의하여 촬영된 열화상과 이후에 설명될 소음 정도, 온도 및 습도가 통신부(170)를 통하여 전송하는데 적합한 형태로의 변환 및 전송 과정을 제어할 수 있다. The
통신부(170)는 제어부(150)의 제어에 따라 촬영된 열화상을 포함하는 파라미터에 대한 정보를 외부로 전송할 수 있다. 통신부(170)는 통신 프로토콜에 따라 동작하며 이를 위한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수 있다. The
본 발명은 열화상에 대한 파라미터뿐만 아니라 이후에 설명될 소음 정도에 대한 파라미터, 함체(10) 내부의 온도에 대한 파라미터, 함체(10) 내부의 습도에 대한 파라미터가 이용될 수 있다. 소음 정도에 대한 파라미터는 소음의 크기 및 소음의 주파수 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다. In the present invention, not only a parameter for a thermal image, but also a parameter for a noise level to be described later, a parameter for a temperature inside the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력설비 방재 장치는 예측 컴퓨팅 장치(300)를 더 포함할 수 있다. 예측 컴퓨팅 장치(300)는 통신부(170)로부터 전송된 파라미터에 대한 정보를 분석하여 전력설비(200)의 상태를 예측할 수 있다. Meanwhile, the power facility disaster prevention apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a
이를 위하여 예측 컴퓨팅 장치(300)는 기계학습(machine learning) 프로그램을 통하여 파라미터에 대한 정보를 분석함으로써 전력설비(200)의 상태를 예측할 수 있다.To this end, the
전력설비(200)의 상태 예측은 코로나 방전(corona discharge), 아크 방전(arc discharge), 쇼트(short), 절연열화, 접촉불량, 먼지나 수분 등에 의한 탄화 현상인 트랙킹(tracking), 전력설비(200)의 고장이나 오작동, 또는 화재 발생 등에 대한 예측일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. Prediction of the state of the
또한 예측 컴퓨팅 장치(300)는 예측 결과를 관리자의 단말기(400)로 전송할 수 있다. 관리자의 단말기는 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터, 태블릿 PC일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력설비 방재 장치는 전력설비(200)의 소음을 센싱하는 마이크 센서(180)를 더 포함할 수 있다. 파라미터에 대한 정보는 센싱된 소음 정도를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명은 소음 정도에 대한 파라미터를 이용할 수 있다. Meanwhile, the power equipment disaster prevention apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a
제어부(150)는 열화상 및 소음 정도를 포함하는 파라미터에 대한 정보를 통신부(170)를 통하여 예측 컴퓨팅 장치(300)로 전송하여 예측 컴퓨팅 장치(300)가 상기 파라미터에 대한 정보를 분석하여 전력설비(200)의 상태를 예측하도록 할 수 있다. The
수배전반과 같은 전력설비(200)는 각종 차단기, 변류기, 변압기, 제어 개폐기, 계전기 등과 같은 전력 구성품을 포함할 수 있다. 각각의 전력 구성품이 동작하는 동안 진동이 발생할 수 있으며, 이에 따라 전력 구성품에서 초음파나 가청영역대의 소음이 발생할 수 있다.The
마이크 센서(180)는 전력 구성품에서 발생하는 초음파나 음파를 센싱하여 소음 정도를 생성하고, 제어부(150)는 소음 정도를 통신부(170)를 통하여 예측 컴퓨팅 장치(300)로 전송할 수 있다.The
또한 본 발명의 실시예에 따른 전력설비 방재 장치는 함체(10) 내부의 온도 및 습도를 센싱하는 센싱부(190)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 함체(10) 내부의 온도 및 습도를 포함하는 파라미터에 대한 정보를 통신부(170)를 통하여 예측 컴퓨팅 장치(300)로 전송하여 예측 컴퓨팅 장치(300)가 열화상에 대한 파라미터, 소음 정도에 대한 파라미터, 온도에 대한 파라미터 및 습도에 대한 파라미터를 동시에 분석하여 전력설비(200)의 상태를 예측하도록 할 수도 있다.In addition, the power equipment disaster prevention apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a
센싱부(190)는 온도 및 습도뿐만 아니라 전력설비(200)에 공급되는 전류 및 전압을 센싱할 수도 있다. 이에 따라 전류 및 전압에 대한 파라미터의 정보를 통신부(170)를 통하여 예측 컴퓨팅 장치(300)로 전송할 수 있다. The
전력설비(200)에 공급되는 전류 및 전압은 전력 구성품에 공급되는 전류 및 전압일 수도 있고, 전력설비(200) 전체에 공급되는 전류 및 전압일 수도 있다.The current and voltage supplied to the
제어부(150)는 열화상 카메라(110), 마이크 센서(180) 및 센싱부(190)에서 센싱된 각종 데이터를 전처리하여 메타데이터로 변환하고, 메타데이터를 예측 컴퓨팅 장치(300)로 전송할 수 있다. The
이와 같은 전력설비(200)의 상태 예측을 위하여 예측 컴퓨팅 장치(300)는 제1 시점까지의 파라미터 각각의 기준패턴을 기계학습을 통하여 도출하고, 파라미터 각각의 기준패턴을 동기화하여 파라미터 각각의 기준패턴 사이의 상관정도를 분석하여 기준 상관정도를 도출할 수 있다.In order to predict the state of the
예측 컴퓨팅 장치(300)는 제1 시점 이후의 제2 시점의 파라미터 각각의 패턴의 상관정도와 기준 상관정도의 비교결과에 따라 전력설비(200)의 상태에 대한 비정상 예측을 도출할 수 있다.The
예를 들어, 예측 컴퓨팅 장치(300)는 열화상에 대한 파라미터의 기준패턴과 소음 정도에 대한 파라미터의 기준 패턴을 도출하고, 상기 기준 패턴들을 동기화하여 기준 패턴들 사이의 상관정도를 분석하여 기준 상관정도를 도출할 수 있다. For example, the
이후 예측 컴퓨팅 장치(300)는 실시간으로 전송되는 열화상에 대한 파라미터와 소음 정도에 대한 파라미터 각각의 패턴을 도출하고, 이들 패턴 사이의 상관정도를 도출할 수 있다. 예측 컴퓨팅 장치(300)는 상기 상관정도와 기준 상관정도를 비교하여 전력설비(200)의 상태에 대한 비정상 예측을 도출할 수 있다.Thereafter, the
또다른 예로서 예측 컴퓨팅 장치(300)는 열화상, 소음정도, 온도 및 습도에 대한 파라미터 각각의 기준패턴을 도출하고, 상기 기준 패턴들을 동기화하여 기준 패턴들 사이의 상관정도를 분석하여 기준 상관정도를 도출할 수 있다. As another example, the
이후 예측 컴퓨팅 장치(300)는 실시간으로 전송되는 열화상, 소음정도, 온도 및 습도에 대한 파라미터 각각의 패턴을 도출하고, 이들 패턴 사이의 상관정도를 도출할 수 있다. 예측 컴퓨팅 장치(300)는 상기 상관정도와 기준 상관정도를 비교하여 전력설비(200)의 상태에 대한 비정상 예측을 도출할 수 있다.Thereafter, the
예측 컴퓨팅 장치(300)는 이러한 비정상 예측에 대한 정보를 관리자의 단말기로 전송할 수 있다. The
한편, 본 발명은 앞서 설명된 각 파라미터의 기준 패턴을 통하여 파라미터의 향후 추이를 예측할 수 있다. 이와 같은 향후 추이는 예측 컴퓨팅 장치(300)나 제어부(150)에 의하여 이루어질 수 있다. Meanwhile, the present invention can predict a future trend of a parameter through the reference pattern of each parameter described above. Such future trends may be made by the
제어부(150)에 의하여 향후 추이가 이루어질 경우, 예측 컴퓨팅 장치(300)가 각 파라미터의 기준 패턴을 네트워크를 통하여 통신부(170)로 전송할 수 있다. 제어부(150)는 메모리부(미도시)를 포함할 수 있는데, 각 파라미터의 기준 패턴을 메모리부에 저장할 수 있다. When future trends are made by the
제어부(150) 또는 예측 컴퓨팅 장치(300)는 실시간으로 측정된 파라미터와 기준 파라미터를 비교하여 실시간으로 측정된 파라미터와 기준 파라미터의 차이가 기준값보다 클 경우 예측변곡점을 생성함으로써 추이 변화를 예측할 수 있다. The
도 4는 전력설비(200)에 대한 열화상의 일례를 나타낸 것이다. 4 shows an example of a thermal image of the
도 4의 (A)의 사각 표시 영역은 버스바 3상 연결 전선 중 하나의 전선에서 열이 과도하게 발생하는 것을 나타내며, 이는 체결풀림이나 상불균형 또는 누전 등으로 인한 것일 수 있다. The square display area of FIG. 4A indicates excessive heat generation in one of the three-phase connection wires of the bus bar, which may be due to loosening of fastening, phase imbalance, or a short circuit.
또한 도 4의 (B)의 사각 표시 영역은 MCCB(Molded Case Circuit Breaker)의 3상 연결 부위에서 과도한 열이 발생하는 것을 나타나며, 이는 과부하나, 전선 및 차단기 선정 오류로 일어날 수 있다.In addition, the square display area of FIG. 4B indicates that excessive heat is generated at the three-phase connection portion of a molded case circuit breaker (MCCB), which may occur due to overload or an error in selecting a wire or a circuit breaker.
이와 같은 열화상에 대한 파라미터가 앞서 설명된 비정상 예측 및 예측변곡점 생성에 사용될 수 있다. Such a parameter for a thermal image can be used for the abnormal prediction and prediction inflection point described above.
한편, 예측 컴퓨팅 장치(300)가 비정상 예측을 도출하면, 예측 컴퓨팅 장치(300)는 안전 제어 신호를 네트워크를 통하여 통신부(170)로 출력할 수 있다. 제어부(150)는 안전 제어 신호에 따라 비정상 예측이 도출된 전력설비(200)의 동작을 정지시킬 수 있다. Meanwhile, when the
전력설비(200)의 코로나 방전(corona discharge), 아크 방전(arc discharge), 쇼트(short), 절연열화, 접촉불량, 먼지나 수분 등에 의한 탄화 현상인 트랙킹(tracking), 전력설비(200)의 고장이나 오작동, 또는 화재 발생 등은 갑작스럽거나 임계점까지 서서히 성장하는 특징이 있으며 이러한 현상들은 사전에 감지가 매우 어렵다. Corona discharge, arc discharge, short, insulation deterioration, poor contact, tracking, which is a carbonization phenomenon caused by dust or moisture, of
예를 들어, 코로나 방전이나 아크 방전의 경우 임계점 이전부터 이상 음파가 발생하는데 관리자가 임계점 이전에 이를 파악하기는 쉽지 않다. 또한 코로나 방전이나 아크 방전은 초기에는 전류 및 방전 전하량이 크지 않아 검출이 어려우며 지속될 경우 절연성능이 저하되어 수배전반의 파손 및 고장의 원인이 될 수 있다. For example, in the case of corona discharge or arc discharge, abnormal sound waves are generated before the critical point, but it is difficult for the administrator to grasp it before the critical point. In addition, corona discharge or arc discharge is difficult to detect because the amount of current and discharge charge is not large in the initial stage, and if it continues, the insulation performance is deteriorated, which may cause damage or failure of the switchgear.
본 발명은 소음 정도에 대한 파라미터를 기계학습을 통하여 분석함으로써 이상 예측에 사용되므로 코로나 방전이나 아크 방전과 같은 다양한 원인에 따른 전력설비(200)의 이상 예측이 가능할 수 있다. Since the present invention is used to predict an abnormality by analyzing a parameter for the degree of noise through machine learning, it is possible to predict an abnormality of the
또한 예측 컴퓨팅 장치(300)는 앞서 설명된 바와 있는 전력설비(200)에 공급되는 전압 및 전류 파라미터를 전송받아 이에 대한 기준패턴을 도출하고, 다른 파라미터의 기준패턴과의 상관정도를 분석하여 이상 예측을 수행할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 이상 예측을 수행함에 있어 전력설비(200)에 공급되는 전압 및 전류 파라미터를 이용할 수 있다.In addition, the
한편, 제어부(150)는, 하나 이상의 전력 구성품의 위치 정보 및 촬영시간을 저장하는 메모리부를 포함할 수 있다. 제어부(150)는 위치 정보에 따라 구동부(130)를 제어하여 열화상 카메라(110)가 상기 위치 정보에 해당되는 위치에 배치되도록 할 수 있다. 제어부(150)는 배치된 위치에서 촬영시간에 하나 이상의 전력 구성품에 대한 열화상을 촬영하도록 열화상 카메라(110)를 제어할 수 있다.Meanwhile, the
이와 같은 위치 정보 및 촬영시간은 전력 구성품의 식별코드와 매칭되어 저장될 수 있으며, 예측 컴퓨팅 장치(300) 역시 전력 구성품의 식별코드, 위치 정보 및 촬영시간을 저장할 수 있다. Such location information and recording time may be matched with the identification code of the power component and stored, and the
각 전력 구성품의 촬영시간의 설정 역시 예측 컴퓨팅 장치(300)의 기계학습을 통하여 최적화될 수 있다. 즉, 예측 컴퓨팅 장치(300)는 통신부(170)로부터 열화상이 촬영된 촬영 시간을 전송받을 수 있으며, 이상 예측이 도출된 촬영시간에 해당되는 파라미터의 기준패턴을 도출하고, 상기 촬영시간에 대한 파라미터의 기준패턴과 다른 파라미터들의 기준패턴 사이의 상관정도를 분석하여 기준 상관정도를 도출할 수 있다. 이에 따라 예측 컴퓨팅 장치(300)는 이상 예측의 도출 빈도가 증가하는 시기나 조건에 따라 열화상 촬영의 주기를 짧게 할 수 있다. The setting of the photographing time of each power component may also be optimized through machine learning of the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력설비 방재 장치는 구동부(130)에 열화상 카메라(110)와 함께 설치된 마이크 센서(180)를 더 포함할 수 있다. 즉, 구동부(130)의 스테이지(131)에 열화상 카메라(110)와 마이크 센서(180)가 구비될 수 있다. Meanwhile, the power facility disaster prevention apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a
마이크 센서(180)는 제어부(150)의 제어에 따라 배치된 위치에서 촬영시간에 하나 이상의 전력 구성품에서 발생하는 소음을 센싱할 수 있다. 이 때 마이크 센서(180)는 지향성 마이크 센서(180)일 수 있으며, 이에 따라 해당 위치에 설치된 전력 구성품으로부터 나오는 소음을 센싱할 수 있다.The
이에 따라 열화상이 촬영된 전력 구성품의 소음 파라미터가 예측 컴퓨팅 장치(300)로 전송될 수 있으며, 예측 컴퓨팅 장치(300)는 전력 구성품의 소음 파라미터를 통하여 전력 구성품에서 발생하는 초음파나 음파의 크기 및 주파수 중 적어도 하나를 기계학습을 통하여 처리함으로써 전력 구성품의 이상 예측을 정밀하게 할 수 있다. Accordingly, the noise parameter of the power component in which the thermal image is photographed may be transmitted to the
예를 들어, 전력 구성품마다 정상 동작시 발생하는 초음파나 음파의 주파수 패턴과 이상 동작시 발생하는 초음파나 음파의 주파수 패턴이 다를 수 있으며, 이를 이상 예측에 반영할 수 있다. For example, the frequency pattern of ultrasonic waves or sound waves generated during normal operation and the frequency pattern of ultrasonic waves or sound waves generated during abnormal operation may be different for each power component, and this may be reflected in the abnormality prediction.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the embodiments according to the present invention have been looked at, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from its spirit or scope in addition to the above-described embodiments is understood by those of ordinary skill in the art. It is self-evident to Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description and may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.
열화상 카메라(110)
구동부(130)
제어부(150)
통신부(170)
마이크 센서(180)
센싱부(190)
전력설비(200)
예측 컴퓨팅 장치(300)Thermal Imaging Camera(110)
Driving
Communication Department (170)
Microphone sensor(180)
Sensing unit (190)
Electric power equipment (200)
Predictive computing device (300)
Claims (6)
상기 함체에 구비되어 상기 열화상 카메라를 이동시키는 구동부;
상기 구동부 및 상기 열화상 카메라를 제어하는 제어부; 및
상기 제어부의 제어에 따라 상기 촬영된 열화상을 포함하는 파라미터에 대한 정보를 외부로 전송하는 통신부를 포함하고,
상기 전력설비는 하나 이상의 전력 구성품을 포함하고,
상기 제어부는,
상기 하나 이상의 전력 구성품의 위치 정보 및 촬영시간을 저장하는 메모리부를 포함하고, 상기 위치 정보에 따라 상기 구동부를 제어하여 상기 열화상 카메라가 상기 위치 정보에 해당되는 위치에 배치되도록 하고, 상기 배치된 위치에서 상기 촬영시간에 상기 하나 이상의 전력 구성품에 대한 열화상을 촬영하도록 상기 열화상 카메라를 제어하며,
상기 구동부의 스테이지에 상기 열화상 카메라와 함께 마이크 센서가 구비되고, 상기 스테이지는 상기 구동부의 동작에 따라 상하좌우 이동이 가능하여 제1 방향과 제2 방향을 축으로 하여 형성된 평면 상의 상기 위치 정보에 해당되는 위치로 이동가능하며,
상기 마이크 센서는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 배치된 위치에서 상기 촬영시간에 상기 하나 이상의 전력 구성품에서 발생하는 소음을 센싱하는 것을 특징으로 하는 전력설비 방재 장치.
A thermal imaging camera for taking a thermal image of the interior of the enclosure equipped with power equipment;
A driving unit provided in the enclosure to move the thermal imager;
A control unit for controlling the driving unit and the thermal imaging camera; And
And a communication unit for transmitting information on a parameter including the photographed thermal image to the outside under control of the control unit,
The power facility includes one or more power components,
The control unit,
And a memory unit for storing location information and photographing time of the one or more power components, and controlling the driving unit according to the location information so that the thermal imaging camera is disposed at a location corresponding to the location information, and the disposed location Controlling the thermal imaging camera to take a thermal image of the one or more power components at the shooting time,
The stage of the driving unit is provided with a microphone sensor along with the thermal imaging camera, and the stage can be moved vertically and horizontally according to the operation of the driving unit, so that the position information on the plane formed by the first direction and the second direction as an axis It can be moved to the corresponding location,
The microphone sensor is an electric power equipment disaster prevention apparatus, characterized in that for sensing the noise generated from the at least one power component at the time of the recording at the position in the arrangement under the control of the controller.
상기 통신부로부터 전송된 상기 파라미터에 대한 정보를 분석하여 상기 전력설비의 상태를 예측하는 예측 컴퓨팅 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력설비 방재 장치.
The method of claim 1,
And a predictive computing device for predicting a state of the power facility by analyzing information on the parameter transmitted from the communication unit.
상기 파라미터에 대한 정보는 상기 마이크 센서에 의하여 센싱된 소음 정도를 포함하고,
상기 제어부는 상기 열화상 및 상기 소음 정도를 포함하는 상기 파라미터에 대한 정보를 상기 통신부를 통하여 상기 예측 컴퓨팅 장치로 전송하여 상기 예측 컴퓨팅 장치가 상기 파라미터에 대한 정보를 분석하여 상기 전력설비의 상태를 예측하도록 하는 것을 특징으로 하는 전력설비 방재 장치.
The method of claim 2,
The information on the parameter includes a noise level sensed by the microphone sensor,
The control unit transmits information on the parameter including the thermal image and the noise level to the predictive computing device through the communication unit, and the predictive computing device analyzes the information on the parameter to predict the state of the power facility. Disaster prevention device for power facilities, characterized in that to be.
상기 예측 컴퓨팅 장치는
제1 시점까지의 파라미터 각각의 기준패턴을 기계학습을 통하여 도출하고,
상기 파라미터 각각의 기준패턴을 동기화하여 상기 파라미터 각각의 기준패턴 사이의 상관정도를 분석하여 기준 상관정도를 도출하며,
상기 제1 시점 이후의 제2 시점의 상기 파라미터 각각의 패턴의 상관정도와 상기 기준 상관정도의 비교결과에 따라 상기 전력설비의 상태에 대한 비정상 예측을 도출하는 것을 특징으로 하는 전력설비 방재 장치.
The method of claim 3,
The predictive computing device
The reference pattern of each parameter up to the first point in time is derived through machine learning,
Synchronizing the reference patterns of each of the parameters to analyze the correlation between the reference patterns of each of the parameters to derive a reference correlation degree,
And an abnormal prediction for the state of the power facility is derived according to a comparison result of the correlation between the pattern of each of the parameters at the second time point after the first time point and the reference correlation degree.
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