KR100558365B1 - 송전탑의 애자 감시 시스템 - Google Patents

송전탑의 애자 감시 시스템 Download PDF

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KR100558365B1 KR1020050071782A KR20050071782A KR100558365B1 KR 100558365 B1 KR100558365 B1 KR 100558365B1 KR 1020050071782 A KR1020050071782 A KR 1020050071782A KR 20050071782 A KR20050071782 A KR 20050071782A KR 100558365 B1 KR100558365 B1 KR 100558365B1
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    • H04Q2209/80—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
    • H04Q2209/86—Performing a diagnostic of the sensing device

Abstract

본 발명은 송전탑의 애자에 스파크가 발생된 경우 이를 관리서버에 위치정보와 함께 경보하여 줌으로서 관리서버에서 해당 송전탑의 상황을 용이하게 확인할 수 있는 송전탑의 애자 감시 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 주요구성은 애자가 설치된 송선탑과, 상기 철탑의 일측에 설치된 스파크감지기 및 상기 스파크감지기로부터 각종 데이터를 제공받는 관리서버를 포함하며, 상기 스파크감지기는 상기 스파크감지기는 기지국 또는 위성과 신호를 주고받아 스파크감지기의 위치정보를 제공하는 지피에스관리부와; 상기 애자에서 발생된 스파크를 감지하는 적외선감지센서, 자외선 감지센서 및 이들이 혼합된 감지센서 중에서 선택한 어느 하나인 스파크감지센서와; 상기 스파크가 발생된 애자에 대한 정보를 송전탑 전송하는 통신부 및 스파크감지기의 데이터 흐름을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
송전탑, 애자, 스파크, GPS, 스파크, 카메라, 관리서버

Description

송전탑의 애자 감시 시스템{Insulator monitoring System for electric wire in transmission tower}
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 송전탑의 애자 감시 시스템에 대한 개략도.
도 2는 본 발명에 사용된 스파크감지기의 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 애자표시부의 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 송전탑의 애자 감시 과정에 대한 플로우챠트.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 스파크감지기의 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 송전탑 20 : 애자
30 : 스파크감지기 32 : 지피에스관리부
34 : 스파크감지센서 36 : 적외선감지센서
38 : 자외선감지센서 40 : 카메라
42 : 카메라작동부 44 : 스파크애자표시부
46 : 통신부 48 : 제어부
48 : 메모리 50 : 관리서버
본 발명은 송전탑의 애자에 스파크가 발생된 경우 송전탑의 위치정보와 함께 스파크가 발생된 애자에 대한 정보를 관리서버에 제공함으로써 관리서버에서 송전탑의 애자 상태를 용이하게 확인할 수 있는 송전탑의 애자 감시 시스템에 관한 것이다.
송전탑은 전력공급을 위하여 발전소에서 생산되는 전력을 변전소를 통하여 각 지역으로 공급하기 위한 전력시설로서 깊은 산속, 주택가, 변전소 주위 등에 설치된다.
지상에 설치되는 송전탑은 일정 거리마다 설치된 송전탑 등에 의하여 지지되며, 이 송전탑은 전 지역에 걸쳐 광범위하게 시설되므로 바람, 눈, 비, 낙뢰 등에 의한 위험에 노출되어 있다. 송전시절의 사고는 장시간의 전력공급중단에 직접 연결되어 사회적으로도 중대한 영향을 미치게 된다.
이러한, 송전탑의 전선을 지탱하는 애자는 154kw, 345kw, 746kw 등과 같이 수백kw의 전력을 감당하기 때문에 도기, 사기제 애지 및 특수 합성수지제 애자를 사용하지만, 과도한 전력과 낙뢰 등에 의한 충격으로 스파크가 발생되어 손상되면 송전탑의 전력 공급이 중단되는 피해가 발생하게 된다. 그러나, 송전탑에는 다량의 애자가 한꺼번에 설치되기 때문에 애자가 파손된 경우에는 송전탑 및 애자의 위치 를 육안으로 확인할 수밖에 없어 신속하게 교체할 수 없을 뿐만아니라, 미리 파손된 애자를 교체할 수 없는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 송전탑의 애자에 스파크가 발생된 경우 송전탑의 위치정보와 함께 스파크가 발생된 애자에 대한 정보를 관리서버에 제공함으로써 관리서버에서 송전탑의 애자 상태를 용이하게 확인할 수 있는 송전탑의 애자 감시 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 송전탑에 설치된 애자의 위치와 파손 정도를 미리 체크할 수 있고, 정전시 쉽게 교체할 수 있는 송전탑의 애자 감시 시스템을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 송전탑의 애자 감시 시스템은, 애자가 설치된 송선탑과, 상기 철탑의 일측에 설치된 스파크감지기 및 상기 스파크감지기로부터 각종 데이터를 제공받는 관리서버를 포함하며, 상기 스파크감지기는
상기 스파크감지기는 기지국 또는 위성과 신호를 주고받아 스파크감지기의 위치정보를 제공하는 지피에스관리부와; 상기 애자에서 발생된 스파크를 감지하는 적외선감지센서, 자외선 감지센서 및 이들이 혼합된 감지센서 중에서 선택한 어느 하나인 스파크감지센서와; 상기 스파크가 발생된 애자에 대한 정보를 송전탑 전송 하는 통신부 및 스파크감지기의 데이터 흐름을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 스파크감지기는 카메라는 송전탑의 일측에 설치되어 송전탑의 애자를 촬영하는 카메라와; 상기 적외선 감지센서 및 자외선 감지센서에서 스파크 발생시 생성된 파장이 인식되면, 스파크가 발생되는 애자의 상태를 영상으로 확인할 수 있도록 카메라를 작동시키는 카메라작동부 및 송전탑에 설치된 각 애자의 위치를 메모리에 저장하며, 카메라에서 촬영된 영상을 분석하여 상기 스파크가 발생된 애자의 위치를 상기 대응시켜 표시하는 스파크애자표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 스파크감지센서는 스파크 발생시 발생되는 4.0~ 5.2㎛의 파장을 감지하는 적외선 감지센서 및 185~260㎚의 파장을 감지하는 자외선 감지센서인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 카메라는 스파크감지기와 일체형이며, 스파크감지기는 스파크감지기와 카메라가 위치하는 상단부로 빗물이 직접 닿지 않도록 빗물 막이창이 형성되고, 바람직하게는 스파크감지기의 감지센서 및 카메라 전면에 오물을 제거할 수 있는 와이퍼 형상의 오물 제거부가 설치된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 송전탑의 애자 감시 시스템에 대한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 사용된 스파크감지기의 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따 른 스파크애자표시부의 예시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 송전탑의 애자 감시과정에 대한 플로우챠트이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 스파크감지기의 사시도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명은 송전탑(10)의 일측에 스파크감지기를 장착하여 애자에서 스파크가 발생되면, 스파크감지기(30)에서 스파크시 발생되는 파장을 감지하여 스파크가 발생사실과 스파크가 발생된 애자에 대한 정보를 관리서버(60)로 전송된다. 이때, 도 1a에 같이 스파크감지기(30)는 송전탑(10)의 좌, 우측에 설치된 애자들을 감시하기 위하여 한쌍으로 설치되거나 또는 도 1b와 같이 애자들을 독자적으로 감시하기 위하여 애자에 대응되는 개수로 설치된다.
도 2를 참조하여 스파크감지기(30)를 더욱 자세히 살펴보면, 스파크감지기(30)는 지피에스관리부(32), 스파크감지센서(34), 카메라(40), 카메라작동부(42), 스파크애자표시부(44), 통신부(46) 및 제어부(48)로 이루어진다.
지피에스관리부(32)는 기지국 또는 위성과 신호를 주고받아 송전탑(10)에 설치된 스파크감지기(30)의 위치를 관리서버(60)에 전송한다. 이에 따라 관리서버(60)는 스파크감지기의 지피에스관리부(32)에서 전송된 정보에 의하여 손상된 애자가 설치된 송전탑(10)의 위치를 쉽게 확인할 수 있다.
스파크감지센서(34)는 스파크 발생시 발생되는 4.0~ 5.2㎛의 파장(더욱 바람직하게는약 4.3㎛의 파장)을 감지하는 적외선 감지센서(36) 및 185~260㎚의 파장을 감지하는 자외선 감지센서(38)로 이루어지며, 감지센서의 감지영역에서 스파크가 발생될 때 생성되는 적외선과 자외선의 파장을 감지하여 스파크 발생을 인식한다.
카메라(40)는 송전탑(10)에 설치된 애자(20)를 촬영하는 것으로 스파크감지기(30)와 별도로 송전탑의 최상단에 설치되어 송전탑의 애자를 모두 촬영할 수 있도록 설치되거나 또는 스파크감지기에 일체형으로 장착되어 애자를 촬영할 수 있도록 설치된다. 물론 일부의 스파크감지기에만 카메라를 장착하여 사용되는 것도 본 발명의 범위에 포함되는 것이라 할 수 있다.
카메라작동부(42)는 적외선 감지센서(36) 및 자외선 감지센서(38)에서 스파크 발생시 생성된 파장을 인식하면, 스파크가 발생되는 애자의 상태를 영상으로 확인할 수 있도록 카메라(40)를 작동시킨다. 이때, 카메라작동부는 독립적으로 관리서버(60)로부터 카메라 작동신호를 제공받아 카메라를 작동시킬 수도 있다.
스파크애자표시부(44)는 도 3에 도시된 바와 같이, 송전탑(10)에 설치된 각 애자(20)의 위치를 메모리(50)에 저장하며, 카메라(40)에서 촬영된 영상을 분석하여 상기 스파크가 발생된 애자(20)의 위치를 상기 대응시켜 표시한다. 이때, 각각의 애자(20)에 대응되는 숫자의 적외선 감지센서(36) 및 자외선 감지센서(38)가 설치된 경우에는 감지센서만으로도 스파크가 발생된 애자의 위치를 표시할 수 있다. 이러한 스파크애자표시부(44)는 관리서버(60)에 설치되어 관리될 수 있다.
통신부(46)는 적외선 및 자외선 감지센서(38)와, 카메라(40) 및 스파크애자표시부(44)에서 감지된 상황을 유무선 통신망을 통하여 관리서버(60)로 전송한다. 즉, 적외선 감지센서 및 자외선 감지센서에서 스파크 발생을 인식한 정보와 카메라(40)에서 촬영된 영상 정보 및 스파크애자표시부(44)에서 확인된 스파크가 발생된 애자의 위치에 대한 정보가 전송된다.
그리고, 제어부(48)는 감지센서에서의 스파크 감지신호, 카메라 작동신호 등의 데이터 흐름을 제어한다.
한편, 관리서버(60)는 각 송전탑에 설치된 스파크감지기(30)로부터 GPS 위치신호와 스파크발생 상황에 대한 정보를 제공받아 송전탑(10)에서 파손된 애자의 위치를 파악한다. 이때, 전술한 바와 같이, 스파크애자표시부(44)를 관리서버(60) 내부에 위치시켜 제공받은 스파크 감지신호, 카메라 작동신호 등을 종합하여 스파크가 발생된 애자의 위치를 직접 파악할 수 있다.
또한, 도 5a에 도시된 바와 같이, 스파크감지기(30)는 스파크감지기의 상단부로 빗물이 직접 닿지 않도록 빗물 막이창(70)이 형성된다. 또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 스파크감지기(30)의 감지센서 전면에 오물을 제거할 수 있는 와이퍼 형상의 오물 제거부(72)가 설치되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 송전탑의 애자 감시 시스템의 동작상태를 살펴본다.
송전탑의 일측에 감시영역으로 애자가 포함된 스파크감지기 및 카메라를 장착한다(단계 S1). 이때, 스파크감지기는 카메라가 장착된 스파크감지기인 것이 바람직하며, 하나의 스파크감지기로 모든 애자를 확인할 수 없을 때에는 각각의 애자에 대응되도록 다수의 스파크감지기를 장착한다.
철탑의 송·배전선을 지지하는 애자(20)에서 스파크가 발생하면, 적외선 감지센서(36) 및 자외선 감지센서(38)에서 발생된 스파크를 인식하고(단계 S2), 스파크 발생사실을 관리서버(60)에 전송한다(단계 S3). 즉, 기본적으로 적외선 감지센 서(36)에서 스파크 발생시 형성되는 고유의 파장대인 4.0~ 5.2㎛의 파장(바람직하게는약 4.3㎛의 파장)의 파장을 감지되면 애자에서 스파크가 발생된 것으로 인식하고, 이와 더불어 자외선 감지센서(38)에서 185~260㎚의 파장을 감지하는 더욱 확실하게 애자에게 스파크가 발생된 것을 알 수 있다.
한편, 카메라작동부(42)는 적외선 감지센서(36) 및 자외선 감지센서(38)에서 스파크를 인식하면, 스파크가 발생되는 애자의 상태를 영상으로 확인할 수 있도록 카메라(40)를 작동시킨다(단계 S4). 이때, 송전탑의 상단부에 좌, 우측 영역을 감시영역으로 설정되어 있는 경우에는 스파크감지기에 대응되는 위치의 카메라만가 작동되도록 설정한다.
스파크애자표시부(44)는 카메라(40)에서 촬영된 영상을 분석하여 스파크가 발생된 애자(20)의 위치를 분석하여 스파크가 발생된 애자를 판별한다(단계 S5).
발생된 스파크가 애자(20)에서 발생된 것으로 판단되면, 스파크가 발생된 횟수를 기록한다(단계 S6). 즉, 연속적으로 스파크가 발생된 애자는 쉽게 파손될 수 있으므로 관리서버(60)에서 지속적으로 관리하여 단전시 또는 파손시 즉시 교체할 수 있는 정보로서 사용할 수 있다.
이러한, 관리서버(60)로 전송되는 정보는 스파크감지기에 장착된 지피에스관리부(32)의 GPS 정보와 함께 제공한다(단계 S7). 따라서, 관리서버에서는 스파크가 발생된 애자의 위치 및 상태를 실시간으로 확인할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 송전탑의 애자에 스파크가 발생된 경우 이를 관리서버에 GPS에 의한 위치정보와 함께 경보하여 줌으로서 관리서버에서 해당 송전탑의 상황을 용이하게 확인할 수 있게 된다.
또한, 애자가 파손된 경우에 손상된 애자의 위치를 휴대용 GPS를 통하여 쉽게 확인하여 교체할 수 있고, 예비적으로 수명이 파손직전의 애자에 대한 교체를 원활히 할 수 있게 된다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 본 발명을 여러 가지로 설계 변경하거나 또는 변형하여 실시할 경우 모두 본 발명의 범주에 속한다 할 것이다.

Claims (4)

  1. 애자가 설치된 송선탑과, 상기 철탑의 일측에 설치된 스파크감지기 및 상기 스파크감지기로부터 각종 데이터를 제공받는 관리서버를 포함하며,
    상기 스파크감지기는 기지국 또는 위성과 신호를 주고받아 스파크감지기의 위치정보를 제공하는 지피에스관리부와;
    상기 애자에서 발생된 스파크를 감지하는 적외선감지센서, 자외선 감지센서 및 이들이 혼합된 감지센서 중에서 선택한 어느 하나인 스파크감지센서;
    상기 스파크가 발생된 애자에 대한 정보를 송전탑 전송하는 통신부 및
    스파크감지기의 데이터 흐름을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전탑의 애자 감시 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스파크감지기는 카메라는 송전탑의 일측에 설치되어 송전탑의 애자를 촬영하는 카메라와;
    상기 적외선 감지센서 및 자외선 감지센서에서 스파크 발생시 생성된 파장이 인식되면, 스파크가 발생되는 애자의 상태를 영상으로 확인할 수 있도록 카메라를 작동시키는 카메라작동부 및
    송전탑에 설치된 각 애자의 위치를 메모리에 저장하며, 카메라에서 촬영된 영상을 분석하여 상기 스파크가 발생된 애자의 위치를 상기 대응시켜 표시하는 스 파크애자표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 송전탑의 애자 감시 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 스파크감지센서는 스파크 발생시 발생되는 4.0~ 5.2㎛의 파장을 감지하는 적외선 감지센서 및 185~260㎚의 파장을 감지하는 자외선 감지센서인 것을 특징으로 송전탑의 애자 감시 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 스파크감지기는 스파크감지기와 카메라가 위치하는 상단부로 빗물이 직접 닿지 않도록 빗물 막이창이 형성되고, 스파크감지기의 감지센서 및 카메라 전면에 오물을 제거할 수 있는 와이퍼 형상의 오물 제거부가 설치된 것을 특징으로 송전탑의 애자 감시 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100718979B1 (ko) 2007-02-14 2007-05-16 구자도 송전탑용 버튼메모리 관리유닛
CN109490725A (zh) * 2018-11-13 2019-03-19 广西电网有限责任公司电力科学研究院 具备主动智能识别功能的绝缘子检测系统
KR102227987B1 (ko) * 2020-07-22 2021-03-16 주식회사 삼보기전 수배전반 시스템의 방전 발생 위치를 결정하기 위한 장치 및 방법

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