KR100682014B1 - System for sensing early overheat using bimetal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력기기 내에 배설된 케이블이나 케이블의 연결부와 같은 감시대상체의 표면에 바이메탈을 직접 접촉 설치하되 감시대상체가 바이메탈의 감응온도 이상으로 과열되면 감시회로를 트리거하여 유/무선을 통해 과열 이상상태를 조기에 통보할 수 있는 바이메탈을 이용한 이상발열 조기 감지 시스템에 관한 것으로, 그 구성은, 전력기기의 화재감시 시스템에 있어서: 전력기기의 내/외부에 배설된 각 케이블의 표면 또는 단자대 내의 연결부위에 직접 접촉 설치되어 이상 발열을 감지하는 바이메탈들과, 소정의 DC전원을 제공받아 동작하되 상기 각 바이메탈과 전기적으로 병렬 연결되어 상기 복수의 바이메탈 중 어느 하나라도 미리 설정된 범위 이상의 과열을 감지하게 되면 자신의 고유 아이디와 과열감지 무선신호를 발생하여 송출하는 RF송신기와, 상기 RF송신기들로부터 과열감지 무선 신호를 수신하여 증폭한 후 유선신호로 변환함과 아울러 과열감지를 경보 표시하는 RF수신기, 및 상기 RF수신기와 유선망으로 연결되되 RF수신기로부터 전송된 과열감지신호를 제공받아 RF송신기의 아이디를 파악한 후 아이디와 과열이상 정보를 디스플레이함과 아울러 경보신호를 발생하는 감시컴퓨터,를 포함한다.According to the present invention, a bimetal is directly contacted and installed on the surface of a monitoring object such as a cable or a connection part of a cable disposed in a power device, but when the monitoring object is overheated above the response temperature of the bimetal, the monitoring circuit is triggered to cause an overheating abnormality through wired / wireless. The present invention relates to an early detection system for abnormal heat generation using bimetal, which can be notified in advance. The configuration of the fire monitoring system of a power device includes: a connection part in the surface of each cable or terminal block disposed inside / outside the power device. If the bimetals are installed in direct contact with the bimetals to detect abnormal heat and are supplied with a predetermined DC power supply, the bimetals are electrically connected in parallel with each of the bimetals to detect an overheat of a predetermined range. RF transmission to generate unique ID and overheat detection radio signal The RF receiver receives an overheat detection radio signal from the RF transmitters, amplifies and converts it into a wired signal, and converts it into a wired signal and displays an overheat detection alarm, and an overheat detection signal connected to the RF receiver and a wired network, but transmitted from the RF receiver. Receiving the ID of the RF transmitter to receive and display the ID and overheating information, and includes a monitoring computer for generating an alarm signal.
Description
도 1은 본 발명에 의한 전력기기의 화재감시 시스템을 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a fire monitoring system of a power device according to the present invention.
도 2는 본 발명에 적용된 RF송신기의 세부 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a detailed configuration of an RF transmitter applied to the present invention.
도 3은 본 발명에 적용된 RF수신기의 세부 구성을 도시한 도면이다.3 is a view showing a detailed configuration of the RF receiver applied to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1: 감시대상체(케이블 또는 연결단자) 10: 바이메탈1: monitoring object (cable or connector) 10: bimetal
30: RF송신기 31: 입력부30: RF transmitter 31: input unit
35: 제어부 37: 무선송신부35: control unit 37: wireless transmitter
39: 전원공급수단 50: RF수신기39: power supply means 50: RF receiver
51: 무선수신부 53: 제어부51: radio receiver 53: control unit
55: 타이머 57: 경보신호발생수단55: timer 57: alarm signal generating means
59: 통신부 70: 감시컴퓨터59: communication unit 70: monitoring computer
본 발명은 이상발열 감시 시스템에 관한 것으로, 특히 전력기기의 내/외부에 배설된 케이블이나 연결부의 표면에 바이메탈을 접촉 설치하되 케이블이 바이메탈의 작동온도 이상으로 과열되면 감시회로를 트리거하여 유/무선을 통해 과열 이상상태를 조기 통보하는 바이메탈을 이용한 이상발열 조기 감지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an abnormal heat generation monitoring system. In particular, when the bimetal is contacted and installed on the surface of a cable or a connection part disposed inside / outside of a power device, the cable triggers a monitoring circuit when the cable is overheated above the operating temperature of the bimetal. The present invention relates to an early detection system for abnormal heat generation using bimetals for early notification of overheating abnormal conditions.
일반적으로 화재관련 감시 시스템으로 대상체의 과열상태를 감시하는 방식과 화재의 발발을 초기에 감지하는 방식으로 이루어져 있는 데, 통상 과열감지기보다는 화재감지기 쪽에 개발이 치중되고 있으며, 화재감지기는 감지방식에 따라 화재 발생시에 수반되는 열을 감지하는 방식, 연기를 감지하는 방식, 그리고 적외선을 감지하는 방식 등이 있다.In general, it is a fire-related monitoring system that monitors the overheating state of the object and detects the outbreak of the fire at an early stage. Usually, development is focused on the fire detector rather than the overheat detector. There is a method of detecting heat accompanying a fire, a method of detecting smoke, and a method of detecting infrared rays.
이러한 화재감지기의 경우 초기에 화재를 감지하고 조기에 화재를 진압할 수 있다는 이점이 있지만, 감지기가 밀폐된 공간내에 설치되어야만 감지 성능의 신뢰성이 확보되는 등의 근본적인 한계가 있고, 또한 화재의 원인을 정확하게 파악하거나 근본적으로 해소하기에는 상당한 무리가 있었다.Such a fire detector has the advantage of detecting the fire early and extinguishing the fire early, but there are fundamental limitations such that the reliability of the detection performance is ensured only when the detector is installed in an enclosed space. There was a great deal to pinpoint or fundamentally resolve.
예컨데, 국내특허공개 제2003-88898호와 같이 전해질 용액을 유리앰플에 담아 활물질과 분리하여 두었다가 화재시 온도가 상승하면 열접합되었던 솔더가 용융되면서 평소 고정 단속하였던 격발기가 탄성력에 기반하여 상기 유리앰플을 가격 파괴함으로써, 누출된 전해질 용액과 활물질이 접촉하여 발생하는 전원으로 회로부를 구동시킬 수 있는 비축전지가 내장되는 화재 감지장치가 개시되어 있는 데, 이러한 화재감지기의 경우 초기에 화재를 감지하고 조기에 화재를 진압할 수 있다는 장점이 있지만, 화재의 원인을 정확하게 파악하거나 근본적으로 해소하기에는 상당히 어렵다.For example, as in Korean Patent Publication No. 2003-88898, an electrolyte solution is contained in a glass ampoule and separated from an active material, and when a temperature rises in a fire, a thermally bonded solder is melted and a fixed intermittent cracker is usually fixed based on elastic force. In this case, a fire detection device having a built-in storage battery capable of driving a circuit part with a power source generated by contact with a leaked electrolyte solution and an active material is disclosed. It has the advantage of being able to extinguish fires, but it is very difficult to pinpoint or fundamentally solve the cause of fire.
이외에도 소정의 캔 속에 가스를 축적한 후 화재시 온도가 상승하면 캔이 파괴되어 방출되는 가스를 감지하여 화재 경보를 발생하는 등의 감지시스템들이 있으나, 상기 유리앰플이나 캔 등을 포함한 화재 감지기가 다소 고가(高價)여서 다수를 설치할 경우 설치비가 만만치 않아 상당히 부담스럽고, 상기 감지기를 감시대상체에 직접 설치하는 것이 아니라 감시대상체에 인접하여 설치함에 따라 화재의 원인을 정확하게 파악하거나 근본적으로 해소하기에는 상당한 무리가 따르고, 상기 감지기를 밀폐된 공간내에 설치해야만 하므로 설치 및 감지 공간에 따른 제약이 있으며, 또한 화재진압을 위한 소화기 등의 다양한 시스템과 반드시 결부되어야만 최대의 효과를 발휘할 수가 있는 등의 다양한 문제점들이 있었다. In addition, there are detection systems such as detecting a gas emitted by destroying the can when the temperature rises in a fire after accumulating gas in a predetermined can and generating a fire alarm. However, a fire detector including the glass ampoule or can is somewhat used. It is expensive and it is quite burdensome to install a large number, and it is quite burdensome to install the detector directly on the monitoring object instead of installing it directly. In addition, since the detector must be installed in an enclosed space, there are limitations due to the installation and detection space, and various problems such as the maximum effect can be achieved only when combined with various systems such as a fire extinguisher for fire suppression.
따라서, 본 발명의 목적은 전력기기 내에 배설된 케이블이나 케이블의 연결부와 같은 감시대상체의 표면에 바이메탈을 직접 접촉 설치하되 감시대상체가 바이메탈의 감응온도 이상으로 과열되면 감시회로를 트리거하여 유/무선을 통해 과열 이상상태를 조기에 통보할 수 있는 바이메탈을 이용한 이상발열 조기 감지 시스템을 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to install a direct contact with the bimetal on the surface of the monitoring object, such as the cable or the connection portion of the cable disposed in the power equipment, but if the monitoring object is overheated above the response temperature of the bimetal, trigger the monitoring circuit to wire / wireless It is to provide an early detection system for abnormal heat generation using bimetal that can notify the overheat abnormal condition early.
본 발명의 다른 목적은 배전반, 분전반, 변압기 등과 같은 전력기기의 내외부에 위치한 감시대상체에 바이메탈을 직접 접촉 설치함으로써, 감시대상체의 발열 이상 상태를 정확하게 파악하는 것이 가능하여 해당 부품을 조기에 조치하거나 교체하여 화재를 원천적으로 방지할 수 있는 바이메탈을 이용한 이상발열 조기 감지시스템을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to install the bimetal directly in the monitoring object located inside and outside the power equipment such as switchboard, distribution panel, transformer, etc., it is possible to accurately determine the heat abnormality state of the monitoring object to take action or replace the component early It is to provide an early detection system for abnormal heat generation using bimetal that can prevent fire at the source.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 전력기기의 화재감시 시스템에 있어서: 전력기기의 내/외부에 배설된 각 케이블의 표면 또는 단자대 내의 연결부위에 직접 접촉 설치되어 이상 발열을 감지하는 바이메탈들; 소정의 DC전원을 제공받아 동작하되, 상기 각 바이메탈과 전기적으로 병렬 연결되어 상기 복수의 바이메탈 중 어느 하나라도 미리 설정된 범위 이상의 과열을 감지하게 되면 자신의 고유 아이디와 과열감지 무선신호를 발생하여 송출하는 RF송신기; 상기 RF송신기들로부터 과열감지 무선 신호를 수신하여 증폭한 후 유선신호로 변환함과 아울러 과열감지를 경보 표시하는 RF수신기; 및 상기 RF수신기와 유선망으로 연결되되 RF수신기로부터 전송된 과열감지신호를 제공받아 RF송신기의 아이디를 파악한 후 아이디와 과열이상 정보를 디스플레이함과 아울러 경보신호를 발생하는 감시컴퓨터;를 포함한 것을 특징으로 한다.Technical means of the present invention for achieving the above object, in the fire monitoring system of the power device: installed in direct contact with the surface of each cable or terminal block disposed on the inside / outside of the power device to detect abnormal heat generation Bimetals; It operates by receiving a predetermined DC power, and is electrically connected in parallel with each of the bimetals, and when any one of the plurality of bimetals detects overheating over a preset range, it generates and transmits its own ID and an overheating detection radio signal. RF transmitter; An RF receiver for receiving and amplifying an overheat detection wireless signal from the RF transmitters, converting the amplification signal into a wired signal, and displaying an overheat detection alarm; And a monitoring computer connected to the RF receiver and a wired network, receiving an overheat detection signal transmitted from the RF receiver, identifying an ID of the RF transmitter, displaying an ID and overheating information, and generating an alarm signal. do.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 살펴보고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 전력기기의 화재감시 시스템을 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명에 적용된 RF송신기의 세부 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 적용된 RF수신기의 세부 구성을 도시한 도면으로서, 바이메탈(10), RF송신기(30), RF수신기(50) 및 감시컴퓨터(70) 등으로 이루어져 있다.1 is a conceptual diagram showing a fire monitoring system of a power device according to the present invention, Figure 2 is a view showing a detailed configuration of the RF transmitter applied to the present invention, Figure 3 is a detailed configuration of the RF receiver applied to the present invention As shown in the figure, the
상기 바이메탈(10)은 전력기기의 내/외부에 배설된 각 케이블(3)의 표면 또는 단자대 내의 연결부(5)에 각각 접촉 설치되어 이상발열을 감지하는 센서이고, RF송신기(30)는 상기 바이메탈(10)과 전류통로가 각각 연결되되 복수의 바이메탈(10∼10n) 중 어느 하나라도 미리 설정된 범위 이상의 과열을 감지하게 되면 고유 아이디와 함께 과열감지 무선신호를 발생하여 송출하도록 구성되어 있고, RF수신기(50)는 상기 RF송신기(30)로부터 과열감지 무선신호를 수신하여 증폭한 후 유선신호로 변환함과 아울러 과열감지를 경보 표시하도록 구성되어 있고, 감시컴퓨터(70)는 상기 RF수신기(50)와 유선망으로 연결되되 RF수신기(50)로부터 전송된 과열경보 신호를 제공받아 RF송신기(30)의 아이디를 파악한 후 아이디와 과열상태 정보를 디스플레이함과 아울러 경보신호를 발생하도록 구성되어 있다.The
아울러, 상기 RF송신기(30)는 복수의 바이메탈(10∼10n)과 유선으로 각각 병렬 연결되어 있고, RF수신기(50)는 복수의 RF송신기(30∼30n)와 무선 통신하도록 구성되어 있으며, 상기 감시컴퓨터(70)는 복수의 RF수신기(50, ...)와 유선통신망을 통해 연결되어 있다.In addition, the
상기 바이메탈(10)은 감응온도에 따라 다양한 종류가 있는데, 예컨대 감시대상체(1)의 과열판단 기준온도(60℃, 80℃, 100℃ 등)에 따라 적절한 규격의 바이메탈(10)을 사용하면 된다.The
즉, 배전반, 분전반, 변압기, 커패시터, 모터 등과 같은 전력기기의 내/외부에 각각 위치한 케이블(3)이나 상기 케이블의 연결부(5; 케이블이 연결된 볼트나 나사 부분)와 같은 감시대상체(1)의 표면에 바이메탈(10)을 직접 접촉 설치하고, 상기 전력기기별로 복수의 바이메탈(10∼10n)과 연결된 RF송신기(30)를 설치한다.That is, the
이와 같은 상태에서 상기 감시대상체(1)가 바이메탈(10)의 감응온도 이상으로 과열되면 해당 RF송신기(30)를 트리거하여 과열감지 신호를 발생하게 되며, RF송신기(30)와 매칭된 RF수신기(50)는 무선을 통해 과열감지 신호를 제공받아 유선을 통해 과열 이상상태를 감시컴퓨터(70)로 조기에 통보할 수 있도록 한 것이다.In this state, when the
상기 복수의 바이메탈(10∼10n) 중 어느 하나라도 감시대상체(1)의 과열상태를 감지하면 이를 RF송신기(30)로 통보하고, RF송신기(30)는 과열상태를 통보한 바이메탈(10)의 일련번호와 메모리(33)에 미리 저장된 RF송신기(30)의 아이디를 포함한 과열감지 메시지를 RF수신기(50)로 송신하여 알리게 된다.When any one of the plurality of
상기 바이메탈(10)은 케이블(3) 또는 단자대 내의 연결부(5; 케이블이 연결된 볼트나 나사 부분)의 표면에 소정의 타이(tie)를 이용하여 설치되어 있는 데, 상기 바이메탈(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 RF송신기(30)의 입력부(31)에 병렬 연결되어 있다.The
감시대상체(1)의 과열에 따른 바이메탈(10)의 작동시에 접점이 연결(폐루프 형성)되어 입력부(31)로 소정의 감지신호가 공급되어 과열 이상상태를 입력부(31)로 알리게 된다. In operation of the
상기 입력부(31)는 바이메탈(10)로부터 전달되는 과열감지 신호를 증폭하여 제어부(35)로 출력하게 되며, 제어부(35)는 메모리(33)에 저장된 아이디와 함께 무선송신부(37)로 출력하게 된다.The
이어, 무선송신부(37)는 제어부(35)로 출력되는 과열감지 신호를 증폭하여 소정의 무선신호로 변조한 후 송출하게 된다. Subsequently, the
상기 RF송신기(30)는 상용 교류전원을 이용하여 전원을 공급받도록 할 수도 있지만, RF송신기(30)의 회로를 최소의 구성으로만 설계하여 1차 전지(예를들어 건전지와 같은 소형전지)와 같은 전원공급수단(39)을 통해 동작전원을 공급받도록 구성하는 것이 더 바람직하다. The
아울러, 상기 입력부(31)에 연결된 복수의 바이메탈(10∼10n) 중 어느 하나라도 과열을 감지하게 되면 RF송신기(30)는 과열감지 메시지를 발생하게 된다. In addition, when any one of the plurality of
그리고, 상기 무선송신부(37)로부터 송출되는 과열감지 무선신호를 도 3과 같은 RF수신기(50)의 무선수신부(51)를 통해 수신하되 일정 신호로 다운 컨버전하여 증폭한 후 제어부(53)로 출력하게 된다. Then, the overheat detection radio signal transmitted from the
상기 제어부(53)는 무선수신부(51)를 통해 수신된 과열감지관련 메시지를 메모리(54)에 일시 저장한 후 RF수신기(50)의 아이디와 과열감지 메시지 및 타이머(55)를 통해 확인한 과열감지시간 등을 정리한 과열경보 메시지를 통신부(59)로 출력함과 아울러 경보신호발생수단(57)을 통해 경보음 또는 경보램프를 작동시켜 과 열 상태를 시청각적으로 알린다.The
상기 통신부(59)는 제어부(53)로부터 출력되는 과열경보 메시지를 증폭하여 랜과 같은 유선통신망을 통해 감시컴퓨터(70)로 출력한다.The
상기 감시컴퓨터(70)는 RF수신기(50)로부터 전달되는 데이터를 수집하여 과열경보 메시지를 분석한 후 과열경보 메시지를 저장수단에 저장 관리함과 아울러 소정의 관리프로그램에 따라 감시대상체(1)의 아이디(위치)와 과열감지시간 등을 모니터에 디스플레이함과 아울러 과열경보신호를 통해 관리자에게 알려 긴급조치를 취하도록 한다.The
이와 같이 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, RF수신기와 감시컴퓨터를 유선이 아니라 무선으로 연결하는 등 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.As described above, although a specific embodiment of the present invention has been described and illustrated, it is obvious that the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art, such as by wirelessly connecting the RF receiver and the monitoring computer. Such modified embodiments should not be understood individually from the technical spirit or the prospect of the present invention, but should fall within the claims appended to the present invention.
따라서, 본 발명에서는 화재 발생이 쉬운 케이블이나 케이블의 연결부와 같은 감시대상체의 표면에 바이메탈을 직접 접촉 설치함으로써, 감시대상체가 바이메탈의 감응온도 이상으로 과열되면 감시회로를 트리거하여 유/무선을 통해 과열 이상상태를 조기에 통보할 수 있음과 아울러 저가의 바이메탈 감지기로 인해 설치비용이 대폭 절감되고, 또한 감시대상체에 직접 설치함에 따라 발열이상 상태를 정확 하게 파악하는 것이 가능하여 해당 부품을 조기에 조치하거나 교체하여 화재를 원천적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.Therefore, in the present invention, by directly installing a bimetal on the surface of the monitoring object such as a cable or a connection portion of the fire that is easy to fire, if the monitoring object is overheated above the response temperature of the bimetal, the monitoring circuit is triggered to overheat via wired or wireless In addition to the early notification of abnormal conditions, the low cost of bimetallic detectors significantly reduces installation costs, and by installing directly on the monitored object, it is possible to accurately identify the abnormality of heat generation, so that the corresponding parts can be taken early or There is an advantage to prevent the source by replacing the fire.
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