KR200451226Y1 - 휴대용 방전 자외선 분석 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안의 휴대용 방전 자외선 분석장치는 영상검출부에서 검출한 영상이미지의 중앙부는 집광부를 통해 들어온 자외선을 필터를 거쳐 검출한 후 노이즈 제거, 신호증폭과정을 거치고, 신호분석을 실시하여 방전자외선의 크기와 설비이상상태를 분석하고 저장매체를 통해 영상이미지와 저장하는 동시에 사용자의 의도에 따라 외부로 출력이 가능한 것으로서 경량, 저가, 진단서비스 내장 등의 장점과 전기설비의 사고를 미연에 방지할 수 있으므로 전기재해 감소에 기여할 수 있다.

영상검출부, 집광부, 자외선필터, 휴대용, 자외선방전, 분석장치

Description

휴대용 방전 자외선 분석 장치{Portable discharging UV analyzer}

본 고안은 휴대용 방전 자외선 분석 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고전압 설비의 절연파괴 과정 중 발생하는 방전자외선을 효과적으로 검출하기 위하여 자외선카메라의 검출부분을 간략화하고, 진단기법을 적용하여 분석과 판단을 할 수 있는 휴대용 방전 자외선 분석 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 대형 전력용 전기설비의 경우에 전력케이블과 부속재로 이루어진 전력설비에서 결함이 발생하게 되면 그 결함부분에서 부분방전이 발생하게 되고 이러한 부분방전이 지속되면 전력설비의 연면 또는 기중에서 절연열화에 의하여 방전현상이 발전하여 전력케이블과 부속재의 절연파괴현상으로 이르게 된다.

상기 절연체의 절연열화는 여러 가지 요인에 의하여 발생되는데 특히 주위의 온도, 습도, 기계적 진동 등의 직접적인 요인이 있지만 그중에서 직접적 요인인 내부 부분방전에 의한 열화현상이 가장 대표적인 요인이다.

또한, 상기 부분방전으로부터 발생되는 현상으로는 빛, 소음방출, 전기적 에너지 방출, 가스 등으로 대별된다.

기존의 기술로서 대부분의 진단기법은 사고를 미연에 방지하기 위하여 전조 징후에서 나타나는 다양한 신호를 검출하여 분석하는 것으로 이와 유사한 방법의 진단기술은 많이 개발되어 있다.

최근 기술에는 진동, 다양한 파장, 열 등을 검출할 수 있는 센서를 이용한다. 이 중에서 자외선 파장의 일부 대역을 검출하여 분석하는 방법으로 자외선을 이미지로 출력하여 저장하는 기술이 있다.

종래 부분방전으로부터 발생되는 절연열화 감지장치는 센서와 신호취득 및 분석을 위한 메인 시스템으로 구성되는 계측시스템이다.

종래에 개시된 시스템 중 초음파 센서를 이용하는 절연열화 시스템은 열화가 어느 정도 진행된 후의 열화만을 검출할 수 있으므로 초기의 열화상태를 알 수 없으므로 열화 검출의 오진율이 높다는 단점이 있다.

그래서, 최근 전력설비에서 절연열화가 일어날 때 발생하는 방전으로 인해 발생하는 자외선을 검출하는 자외선 센서를 장착한 카메라에 의하여 자외선을 이미지로 검출하는 방전 검출 시스템이 사용된다.

그런데, 일반적인 방전 검출 시스템은 고가의 장비 가격, 전기설비를 촬영하기 위한 현장에서 들고 검출하기에는 무거우며, 분석이 이루어지지 않아 이미지로만 확인이 가능한 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같이 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그의 목적은 아크방전이 발생하기 전에 방출되는 자외선을 효과적으로 분석할 수 있으며, 경량, 저가, 진단서비스를 내장한 휴대용 방전 자외선 분석장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 휴대용 방전 자외선 분석 장치는, 전기설비 대상물을 일정 거리에서 이격하여 촬영하고 영상이미지를 검출하여 저장하는 영상검출부, 상기 전기설비 대상물에서 발생하는 자외선을 포함한 다양한 광을 검출하는 집광부, 상기 집광부에서 검출된 다양한 광에서 300nm 이상의 자외선광을 제거하는 자외선 필터부, 상기 자외선 필터부를 거친 자외선광에서 200 내지 260 nm 범위의 자외선 광을 검출하는 자외선 검출부, 상기 자외선 검출부에서 검출된 신호 중 검출시 나타난 노이즈를 제거하고 분석이 가능하도록 일정 배율로 증폭하는 노이즈 제거부 및 신호증폭부, 상기 노이즈가 제거되어 증폭된 신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 전기설비 대상물의 인지, 점검, 교체 등을 판단하는 신호분석부, 및 상기 영상검출부에서 검출 저장된 영상이미지와 상기 신호분석부에서 분석된 데이터를 합성하여 저장하는 저장부를 포함한다.

또한, 본 고안에 따른 휴대용 방전 자외선 분석 장치에 있어서, 상기 영상검출부에서 검출 저장된 영상이미지와 상기 신호분석부에서 분석된 데이터를 합성하 여 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 고안에 따른 휴대용 방전 자외선 분석 장치에 있어서, 상기 노이즈 제거부 및 신호증폭부는 대역필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 고안에 따른 휴대용 방전 자외선 분석 장치는, 검출 분해능과 이미지 출력, 분석서비스 포함기능이 있으며, 경량이고 저가로서 많은 현장에 보급하여 전기안전에 기여할 수 있다.

또한, 고전압 설비에서 발생하는 부분방전을 효과적으로 검출하고 그 위치를 파악할 수 있으며, 외란에 효과적으로 대응이 가능하다.

또한, 본 고안은 안전관리자가 현장에 적용하는데 어려움이 없으며, 주기적 또는 상시 감시시스템에 활용이 가능한 효과가 있다.

이하, 본 고안에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 도면에 도시된 실시예에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

도1은 본 고안에 따른 휴대용 방전 자외선 분석 장치의 개략도이다.

본 고안의 방전 자외선 분석장치는 고전압설비에서 방전하는 다양한 파장이 발생할 때, 고전압 설비 대상물을 영상으로 촬영하고, 집광부에 의해 들어온 신호는 자외선 필터를 통해 300nm 이상의 자연광에서 발생하는 자외선광을 제거하여 실질적 판단이 가능한 200~260nm의 파장을 검출하고, 노이즈 제거 및 신호증폭과 신호 비교분석을 통한 정상, 인지, 교체 등을 결정하여 검출된 자료의 저장과 외부장 치로 출력하게 된다.

도1을 참조하면, 본 고안에 따른 휴대용 방전 자외선 분석 장치(100)는, 전기설비 대상물을 일정 거리에서 이격하여 촬영하고 영상이미지를 검출하여 저장하는 영상검출부(110), 상기 전기설비 대상물에서 발생하는 자외선을 포함한 다양한 광을 검출하는 집광부(120), 상기 집광부(120)에서 검출된 다양한 광에서 300nm 이상의 자외선광을 제거하는 자외선 필터부(130), 상기 자외선 필터부(130)를 거친 자외선광에서 200 내지 260 nm 범위의 자외선 광을 검출하는 자외선 검출부(140), 상기 자외선 검출부(140)에서 검출된 신호 중 검출시 나타난 노이즈를 제거하고 분석이 가능하도록 일정 배율로 증폭하는 노이즈 제거부(150) 및 신호증폭부(160), 상기 노이즈가 제거되어 증폭된 신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 전기설비 대상물의 인지, 점검, 교체 등을 판단하는 신호분석부(170), 상기 영상검출부에서 검출 저장된 영상이미지와 상기 신호분석부(170)에서 분석된 데이터를 합성하여 저장하는 저장부(180)를 포함한다.

또한, 상기 휴대용 방전 자외선 분석 장치(100)는 상기 영상검출부(110)에서 검출 저장된 영상이미지와 상기 신호분석부(170)에서 분석된 데이터를 합성하여 출력하는 출력부(190)를 포함한다.

도1을 참조하면, 상기 영상검출부(110)는 대상물을 일정거리에서 촬영하고, 집광부(120)에서는 동시에 대상물에서 외부로 나오는 다양한 광을 집광한다.

상기 영상 검출부(110)는 CCD 카메라에 의하여 촬영된 방전 자외선 이미지를 검출하게 된다.

이때, 자외선 필터부(130)는 300nm 이상의 자외선 광을 제거하고, 상기 자외선 검출부(140)는 상기 자외선 필터부(130)를 통해 들어온 자외선을 검출한다.

상기 노이즈 제거부(150) 및 신호증폭부160)는 자외선 검출부(140)에서 검출된 신호 중 검출시 나타난 노이즈를 제거하고 분석이 가능하도록 일정 배율로 증폭한다.

상기 노이즈 제거부(150) 및 신호증폭부(160)는 원하는 자외선 검출 신호를 위해서 대역필터로서 노이즈를 제거하여 증폭하는 과정을 거치게 된다.

그리고, 신호분석부(170)는 미리 설정된 기준신호와 검출된 자외선 신호를 비교하여 자외선 영상을 검출한 전기 대상물의 인지, 점검, 교체 등을 판단한다.

출력부(190)에서는 파일, 모니터 화면, 프린터 등 각종 매체를 이용하여 분석 데이터를 외부장치로 출력한다.

또한, 상기 영상검출부(110)에서 검출 저장된 영상이미지와 상기 신호분석부(170)에서 분석된 데이터를 결합하여 상기 휴대용 방전 자외선 분석 장치 내부에 다양한 저장매체의 저장부(180)에 분석 자료를 저장한다.

도2는 본 고안의 휴대용 방전 자외선 분석 장치를 이용한 자외선 검출 및 진단 순서도이다.

도2를 참조하여 자세히 설명하면, 고전압설비에서 방전하는 코로나를 포함하여 다양한 파장의 광이 발생하면 방전 자외선 분석장치의 영상 검출부(110)의 CCD 카메라는 상기 고전압 설비 대상물을 영상으로 촬영하고 이를 저장하게 된다(S10).

한편, 이와 동시에 대상물에서부터 검출되는 다양한 광은 집광부(120)로 들 어오게 되고 자외선 필터부(130)를 통해 300nm 이상의 자연광에서 발생하는 자외선 광을 제거한다(S20).

상기 제거된 자외선 광으로부터 200~260nm의 파장의 자외선을 검출한다(S30).

상기 검출된 자외선으로부터 노이즈를 제거하고 다시 이를 증폭한 신호로 발생시킨다(S40).

상기 증폭신호 검출값(Sdet)를 미리 설정된 기준 신호값(Sref)과 비교하여 신호 분석을 함으로써 대상 설비의 정상, 인지, 교체 등을 결정하게 된다(S50).

이때, 상기 분석데이터는 상기 휴대용 방전 자외선 분석 장치의 저장매체에 분석자료로 저장하거나 상기 영상검출부에서 촬영된 이미지와 함께 결합, 합성하여 분석된 내용은 외부장치로 출력한다(S60, S70).

이상으로, 본 고안에 대한 내용은 첨부된 도면을 참조로 상세히 기술하였다.

기술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 본격적인 알고리즘 분석과 소프트웨어 개발자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도1은 본 고안에 따른 휴대용 방전 자외선 분석 장치의 개략도이다.

도2는 본 고안의 휴대용 방전 자외선 분석 장치를 이용한 자외선 검출 및 진단 순서도이다.

≪도면의 주요부분에 대한 부호의 설명≫

100 : 자외선 분석장치 110 : 영상검출부

120 : 집광부 130 : 자외선 필터부

140 : 자외선 검출부 150 : 노이즈제거부

160 : 신호증폭부 170 : 신호분석부

180 : 저장부 190 : 출력부

Claims (3)

1. 전기설비 대상물을 일정 거리에서 이격하여 촬영하고 영상이미지를 검출하여 저장하는 영상검출부;

   상기 전기설비 대상물에서 발생하는 자외선을 검출하는 집광부;

   상기 집광부에서 검출된 자외선에서 300nm 파장 이상의 자외선을 제거하는 자외선 필터부;

   상기 자외선 필터부를 거친 자외선에서 200 내지 260 nm 파장 범위의 자외선을 검출하는 자외선 검출부;

   상기 자외선 검출부에서 검출된 신호 중 검출시 나타난 노이즈를 제거하고 분석이 가능하도록 일정 배율로 증폭하는 노이즈 제거부 및 신호증폭부;

   상기 노이즈가 제거되어 증폭된 신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 전기설비 대상물의 인지, 점검, 교체 등을 판단하는 신호분석부;

   상기 영상검출부에서 검출 저장된 영상이미지와 상기 신호분석부에서 분석된 데이터를 합성하여 저장하는 저장부; 및

   상기 영상검출부에서 검출 저장된 영상이미지와 상기 신호분석부에서 분석된 데이터를 결합, 합성하여 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 방전 자외선 분석장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 노이즈 제거부 및 신호증폭부는 대역필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 방전 자외선 분석장치.

Images