KR100725553B1 - Apparatus and method for detecting failure signal of electrical equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 전기설비 신호이상 진단방법에 있어서, 전기설비의 콘센트에서 읽어온 측정전압데이터를 미리 설정된 배열획득주기마다 미리 설정된 배열사이즈로 구분하여 입력배열들을 생성하고 각 입력배열들을 메모리부의 입력배열저장부에 저장하는 제1과정과, 저장된 입력배열들 각각에 대해 순차적으로 푸리에 변환을 수행하여 그 결과배열들을 메모리부의 결과배열 저장부에 저장하며, 결과배열들의 결과샘플값들중의 최대값을 메모리부의 최대값 저장부에 업데이트하는 제2과정과, 결과배열값들의 각 결과샘플값들과 최대값을 입력으로 미리 설정된 RGB표현 변환식에 의거하여 변환하여 RGB픽셀값들을 생성하고, 생성된 RGB픽셀값들을 모니터에 디스플레이하는 제3과정으로 이루어진다.The present invention relates to a method for diagnosing an electrical equipment signal abnormality, comprising the steps of: dividing a measured voltage data read from an outlet of an electrical equipment into predetermined array sizes at predetermined array acquisition periods to generate input arrays, And storing the resultant arrays in a result array storing unit of the memory unit. The maximum value of the resultant sample values of the result arrays is stored in the storage unit. A second step of updating the result values of the result array values and the maximum values of the result array values based on a predetermined RGB expression conversion formula to generate RGB pixel values, And a third step of displaying the values on the monitor.
전기설비, 신호 이상, 측정전압, 진단, 퍼스널컴퓨터 Electrical equipment, signal abnormality, measurement voltage, diagnosis, personal computer
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 전기설비의 콘센트를 통해서 전압값을 얻고 이를 퍼스널 컴퓨터로 전송하는 전기설비 신호이상 진단장치의 개략 구성도, BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electrical equipment abnormality diagnostic apparatus for obtaining a voltage value through an outlet of an electrical equipment and transferring the voltage value to a personal computer according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 PC내에 구현된 신호처리부의 블록 구성도,2 is a block diagram of a signal processing unit implemented in a PC according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PC내 제어부에서의 제어 흐름도, FIG. 3 is a control flowchart in the control unit in the PC according to the embodiment of the present invention,
도 4는 PC로 인가된 측정전압데이터에 대한 신호처리를 설명하기 위한 메모리맵도, 4 is a memory map for explaining signal processing for measured voltage data applied to a PC,
도 5는 표준모드에 따라 결과배열값을 RGB값으로 변환시키는 절차를 설명하기 위한 도면, 5 is a diagram for explaining a procedure for converting a result array value into an RGB value according to a standard mode,
도 6은 로그모드에 따라 결과배열값을 RGB값으로 변환시키는 절차를 설명하기 위한 도면,6 is a diagram for explaining a procedure for converting a result array value into an RGB value according to a log mode,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 진단방법으로 전기설비가 정상적으로 동작하고 있음을 보여주는 화면 구성도,FIG. 7 is a screen configuration diagram showing that the electrical equipment is normally operating by the diagnostic method according to the embodiment of the present invention,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 진단방법으로 전기설비내의 방전으로 인해 신호 이상이 검출된 결과를 보여주는 화면 구성도.FIG. 8 is a schematic diagram showing a result of detecting a signal abnormality due to a discharge in an electrical installation using a diagnostic method according to an embodiment of the present invention. FIG.
본 발명은 전기설비 이상진단 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 퍼스널 컴퓨터를 이용하여 간편하게 전기설비 이상진단을 할 수 있는 전기설비 신호 이상 진단장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing an abnormality in an electrical equipment, and more particularly, to an apparatus and method for diagnosing an abnormality in an electrical equipment abnormality by using a personal computer.
기존의 전기설비 이상진단 시스템들은 고가의 측정장비를 필요로 하며, 그 측정 방법에 있어서도 번거로움이 많았다. 또한 전기기술자와 같은 전문가들만이 전기설비 이상진단 시스템을 운용할 수 있을 정도로 그 사용에도 어려움이 있었다.Conventional electrical equipment abnormality diagnosis systems require expensive measuring equipment, and the measurement method is also troublesome. Also, only experts such as electric engineers had difficulty in using such a system so that it could operate the abnormality diagnosis apparatus for electrical equipment.
그에 따라 전기설비의 이상진단을 전문가가 아니더라도 쉽고 간편하게 검출 및 확인할 수 있는 방법이 요망되었다. Accordingly, a method of easily detecting and confirming abnormality of electrical equipment even if not an expert has been desired.
더욱이 수년내로는 연료전지와 같은 분산발전 시스템이 각 가정으로 보급될 예정인데, 분산발전 시스템은 전기에 관한 지식이 미흡한 일반인들이라도 스스로 전기를 생산 및 사용할 수 있도록 하는 시스템이다. In addition, distributed power generation systems such as fuel cells will be deployed to households within a few years. Distributed power generation system is a system that allows the general people who do not have enough knowledge about electricity to produce and use electricity themselves.
연료전지와 같은 분산발전 시스템이 각 가정에 보급되어지면 일반인도 쉽고 간편하며 또 적은 비용으로 전기설비의 이상을 감지할 수 있어야 하므로, 이에 대한 대책이 더욱 요망되어진다. If a distributed generation system such as a fuel cell is supplied to each household, the public can easily and easily detect the abnormality of the electric equipment at a low cost, and countermeasures are further demanded.
따라서 본 발명의 목적은 전기설비 이상진단을 퍼스널 컴퓨터로 간편하게 할 수 있는 전기설비 신호이상 진단장치 및 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus and method for diagnosing an electrical equipment abnormality that can easily diagnose an electrical equipment abnormality with a personal computer.
본 발명의 다른 목적은 일반인들도 쉽고 간편하게 전기설비의 이상 유무를 감지할 전기설비 신호이상 진단장치 및 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for diagnosing an abnormality of an electrical equipment signal, which can easily and easily detect the abnormality of the electrical equipment.
상기한 목적에 따라, 본 발명은, 전기설비 신호이상 진단방법에 있어서, 전기설비의 콘센트에서 읽어온 측정전압데이터를 미리 설정된 배열획득주기마다 미리 설정된 배열사이즈로 구분하여 입력배열들을 생성하고 각 입력배열들을 메모리부의 입력배열저장부에 저장하는 제1과정과, 상기 저장된 입력배열들 각각에 대해 순차적으로 푸리에 변환을 수행하여 그 결과배열들을 메모리부의 결과배열 저장부에 저장하며, 결과배열들의 결과샘플값들중의 최대값을 메모리부의 최대값 저장부에 업데이트하는 제2과정과, 결과배열값들의 각 결과샘플값들과 상기 최대값을 입력으로 미리 설정된 RGB표현 변환식에 의거하여 변환하여 RGB픽셀값들을 생성하고, 생성된 RGB픽셀값들을 모니터에 디스플레이하는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for diagnosing an electrical equipment signal abnormality, comprising the steps of: dividing a measured voltage data read from an outlet of an electrical equipment into predetermined array sizes at predetermined array acquisition periods to generate input arrays, A first step of storing the arrays in an input array storage unit of a memory unit; a step of sequentially performing Fourier transform on each of the stored input arrays and storing the result arrays in a result array storing unit of the memory unit; A second step of updating the maximum value among the values of the result array values and the maximum value of the result array values by a predetermined RGB expression conversion equation to obtain an RGB pixel value And displaying the generated RGB pixel values on a monitor.
또한 본 발명은, 전기설비 신호이상 진단장치에 있어서: 전기설비의 콘센트에 접속되며 미리 설정된 샘플시간주기마다 전압데이터를 측정하여 측정전압데이터를 출력하는 계측장비와; 퍼스널 컴퓨터에 탑재되며, 상기 측정전압데이터를 이용하여 전기설비내 신호의 이상 여부를 분석하는 신호처리를 수행하고 신호 분석결과를 그래픽 처리하여 모니터상에 디스플레이하는 신호처리부로 구성하되; The present invention also provides an electrical equipment abnormality diagnostic apparatus comprising: a measuring instrument connected to an outlet of an electrical equipment and measuring voltage data every preset sample time period and outputting measurement voltage data; A signal processing unit mounted on a personal computer for performing signal processing for analyzing an abnormality of a signal in the electrical equipment using the measured voltage data and graphically displaying the signal analysis result and displaying the signal analysis result on a monitor;
상기 신호처리부는; Wherein the signal processing unit comprises:
입력배열저장부와 결과배열저장부와 및 결과값 저장부를 포함하는 메모리부 와, 상기 계측장비로부터의 측정전압데이터를 미리 설정된 배열획득주기마다 미리 설정된 배열사이즈로 구분하여 입력배열들을 생성하고 생성된 각 입력배열들을 상기 입력배열저장부에 저장하고, 상기 저장된 입력배열들 각각에 대해 순차적으로 푸리에 변환을 수행하여 그 결과배열들을 상기 결과배열 저장부에 저장하며, 결과배열들의 결과샘플값들중의 최대값을 상기 최대값 저장부에 업데이트하며, 결과배열값들의 각 결과샘플값들과 상기 최대값을 입력으로 미리 설정된 RGB표현 변환식에 의거하여 변환하여 RGB픽셀값들을 생성하고, 생성된 RGB픽셀값들을 컴퓨터 모니터로 디스플레이하는 신호처리부로 구성함을 특징으로 한다. A memory unit including an input array storage unit, a result array storage unit, and a result storage unit; and an input unit for generating input arrays by dividing the measured voltage data from the measurement equipment into predetermined array sizes at predetermined array acquisition periods, Storing input arrays in the input array storage unit, sequentially performing Fourier transform on each of the stored input arrays, storing the result arrays in the result array storing unit, The maximum value is updated to the maximum value storage unit, and the resultant sample values of the resultant array values and the maximum value are converted based on a preset RGB expression conversion formula to generate RGB pixel values, and the generated RGB pixel values And a signal processing unit for displaying the image signals on a computer monitor.
본 발명에서는 하기와 같은 사항에 근거하여 전기설비의 신호이상을 진단하도록 구현한다.In the present invention, the signal abnormality of the electric equipment is diagnosed based on the following matters.
첫째, 전기설비로부터 측정이 가장 쉬운 전압만을 이용한다.First, it only uses the voltage that is the easiest to measure from the electrical installation.
둘째, 시스템의 비용을 낮추기 위해, 신호처리는 각 가정마다 보급되어 있는, 개인용 컴퓨터에서 소프트웨어적으로 처리할 수 있도록 구현한다.Second, in order to reduce the cost of the system, the signal processing is implemented so as to be processed in a software manner on a personal computer, which is distributed to each household.
셋째, 분석결과를 시각화함으로써 일반인들도 쉽게 전기설비의 이상을 감지할 수 있도록 구현한다.Third, by visualizing the analysis results, the public can easily detect the abnormality of electrical equipment.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 참조번호 내지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불 필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be noted that like elements in the drawings are denoted by the same reference numerals and the same reference numerals as possible. Further, the detailed description of well-known functions and constructions which unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 전기설비의 콘센트를 통해서 전압값을 얻고 이를 퍼스널 컴퓨터로 전송하는 전기설비 이상진단장치(2)의 개략 구성도이다. 1 is a schematic configuration diagram of an electrical equipment
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전기설비 이상진단장치(2)는, 전기설비(4)의 콘센트(6)에 접속한 보급형 계측장비로서의 디지털 오실로스코프(8)와, 전기설비 신호이상 여부를 분석 및 결과 표시하기 위한 퍼스널컴퓨터(10; 이하 "PC"라 칭함)로 구성한다. 1, an electrical equipment
전기설비(4)내 콘센트(6)에 디지털 오실로스코프(8)를 연결하고, 콘센트(6)로부터의 전압을 디지털 오실로스코프(8)를 이용해 측정한다. 디지털 오실로스코프(8)는 미리 설정된 샘플링타임주기 Ts마다 전압을 측정하여 그 측정전압데이터를 퍼스널컴퓨터(10)에 디지털형태로 인가한다. 상기 샘플링타임주기 Ts는 디지털 오실로스코프(8)의 성능에 따라 다르며, 디지털 오실로스코프(8)의 성능이 좋으면 좋을수록 샘플링타임주기 Ts가 짧아지지만 대신 가격이 비싸진다는 점도 고려해야한다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 가정에서 구입 사용함에 있어서도 적당하며 신호 이상을 검출하는데에도 문제가 없을 정도의 보급형 디지털 오실로스코프(8)를 사용하는 것을 일 예로 들어 설명할 것이다. 일 예로 든 디지털 오실로스코프(8)의 샘플링타임주기 Ts는 최소 0.1MHz범위까지도 사용 가능하다.The
디지털 오실로스코프(8)로부터 PC(10)로 인가되는 측정전압데이터는 도 4와 함께 후술될 다수의 전압샘플값들로 구성된다. The measured voltage data applied from the
디지털 오실로스코프(8)로부터 측정전압데이터가 PC(10)로 인가되면, PC(10) 의 신호처리부(20)는 신호의 이상 여부를 분석하는 신호처리를 수행하며 아울러 신호 분석결과를 사용자가 쉽게 알아 볼 수 있도록 그래픽 처리하여 모니터상에 디스플레이한다.When the measured voltage data is applied from the
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 PC(10)에 내장된 신호처리부(20)로서, 제어부(22), 메모리부(24), FFT(Fast Fourier Transform)부(34), 키입력부(36), 및 모니터(38)를 포함한다. 메모리부(24)에는 입력배열 저장부(26), 결과배열 저장부(28), 최대값 저장부(30), 및 RGB값 저장부(32)가 포함된다. 상기 FFT부(34)는 제어부(22)내에서 소프트웨어적인 알고리즘으로 구현될 수 있으며, 별도의 칩형태로도 구현될 수 있다.2 shows a
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PC(10)의 제어부(22)에서의 제어 흐름도이다. 3 is a control flowchart of the
도 4는 PC(10)로 인가된 측정전압데이터에 대한 신호처리를 설명하기 위한 메모리부(24)의 메모리맵도이고, 도 5 및 도 6는 전기설비내 신호의 이상 여부를 시각화하기 위해 결과배열값을 RGB값으로 변환시키는 절차를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 진단방법에 의거하여 전기설비내의 신호 여부를 분석하고 그 분석결과를 모니터(38)로 보여주는 화면 구성도이다.4 is a memory map of the
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 하기와 같다.
전기설비에서 정상 동작시의 전압파형은 도 7에 도시된 측정전압데이터(210)의 신호파형과 같이 기본사인파성분을 갖지만 사고에 의한 신호이상시의 전압파형은 도 8에 도시된 측정전압데이터(310)의 신호파형과 같이 고주파성분을 포함하게 된다. 상기한 전기설비 정상 동작시의 전압파형을 FFT를 하게되면 대부분이 기본파성분이지만 신호이상시의 전압파형을 FFT를 하게되면 고주파 성분이 발생하게 되고, 그 사고가 커질수록 발생되는 고주파영역의 범위는 넓어지고 그 크기도 커지게된다.
본 발명의 실시 예에서는 측정전압데이터를 이용하여 FFT를 포함한 하기의 신호처리를 수행하여 저주파성분들뿐만 아니라 사고시 주로 발생하는 고주파수성분들에 시간에 대한 크기 변화를 알 수 있도록 하되, 최대값 저장부(30)에 최대값을 업데이트하여 그 업데이트한 값과 결과배열저장부(28)에 저장된 결과배열값을 이용한 조건범위, 조건범위에 근거한 해당 변환식을 규정함으로써(표1,표2), 사고에 기인한 고주파 크기의 변화에 대한 관측 분해능을 높혀준다. 그리고 전비설비에서 사고시의 발생하는 고주파성분들의 크기변화의 관측을 시각적으로 용이하도록 하기 위해 RGB색 표현되게 구현한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The voltage waveform at normal operation in the electrical equipment has a basic sinusoidal component like the signal waveform of the measured
In the embodiment of the present invention, the following signal processing including FFT is performed using the measured voltage data so that not only the low frequency components but also the high frequency components mainly occurring at the time of the accident can know the magnitude change with time, (Table 1 and Table 2) by specifying the corresponding conversion formula based on the updated value and the condition range using the result array value stored in the result array storage unit 28 (Table 1 and Table 2) Thereby increasing the observation resolution of the change in the high frequency magnitude caused. In order to visually observe the change in the magnitude of the high frequency components occurring at the time of the accident in the transmission facility, it is implemented in RGB color representation.
측정전압데이터가 PC(10)의 제어부(22)에 인가되면, 도 2의 제어부(22)는 도 3의 100단계에서 이를 체크하고 도 3의 102단계로 진행한다. 도 3의 102단계에서 제어부(22)는 측정전압데이터를 미리 설정된 배열획득주기 Ta마다 미리 설정된 배열사이즈 S로 구분하여 각 입력배열들을 생성한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, t1 시점에서 획득된 입력배열은 '입력배열-1', t2시점에서 획득된 입력배열은 '입력배열-2',...,tn시점에서 획득된 입력배열은 '입력배열-n'으로 생성한다. 각 입력배열들 각각은 다수개의 전압샘플값들로 구성된다. When the measured voltage data is applied to the
본 발명의 일 실시 예에 따른 배열획득주기 Ta는 배열사이즈 S보다 짧은데, 이는 디지털 오실로스코프(8)의 성능이 가정에서 저렴하게 구입할 수 있을 정도의 낮은 사양에서도 충분히 동작할 수 있도록 구현한 것에 따른 것이다. 즉 본 발명의 실시 예에서는 측정전압데이터의 일부 전압샘플값들을 인접한 입력배열들에서 서로 중복 사용하는 특징이 있다. The array acquisition period Ta according to the embodiment of the present invention is shorter than the array size S because it is implemented so that the performance of the
본 발명에서의 배열획득주기 Ta는 디지털 오실로스코프(8)의 성능에 따라 달라질수 있으므로, 도 4에 도시된 일 예와 같이, 디지털 오실로스코프(8)가 낮은 사양일 경우에와 같이 배열사이즈 S보다 짧을 수 있으며, 디지털 오실로스코프(8)가 높은 사양일 경우에는 배열사이즈 S와 비슷할 수도 있고 또한 배열사이즈 S보다 더 길어질 수도 있음을 이해하여야 한다. 상기의 배열사이즈 S는 2의 멱승으로 정의된다.The array acquisition period Ta in the present invention may be varied depending on the performance of the
도 3의 102단계를 수행한 후 제어부(22)는 도 3의 104단계에서 각 입력배열들을 메모리부(24)의 입력배열 저장부(26)의 대응 저장위치에 순차적으로 각각 저장한다. 즉 도 4의 메모리부(24)의 입력배열 저장부(26)에 도시된 바와 같이, 입력 배열 저장부(26)의 각 저장위치에 입력배열-1, 입력배열-2, 입력배열-3, 입력배열-n을 순차적으로 저장한다.3, the
그 후 제어부(22)는 106단계의 판단에서 입력배열-n까지 저장이 완료되었는가를 체크한 후, 완료가 되면 도 3의 108단계로 진행한다. Then, the
도 3의 108단계에서 제어부(22)는 입력배열 저장부(26)에 저장된 입력배열들중에서 먼저 저장된 순서대로 입력배열값들을 읽어내 FFT(Fast Fourier Transform)부(34)에서 FFT처리되게 제어하여 그 결과배열값들을 각각 얻는다. 그리고 각각 얻는 그 결과배열값들을 결과배열 저장부(28)의 대응 저장위치 각각에 차례로 저장한다. 또한 제어부(22)는 각 결과배열값내의 결과샘플값들중 가장 큰 값을 복사하여 최대값 저장부(30)에 업데이트한다.3, the
요컨대, '입력배열-1' "0, 1.6, ..., 6.7"을 읽어내 FFT 처리하여 그 결과배열값 "0.1, 50, ..., 0.01"을 '결과배열-1'로서 결과배열 저장부(28)의 대응 저장위치에 저장하고 동시에 결과샘플값들중 최대값을 업데이트하고, 그 다음에는 '입력배열-2' "2.7, 4.3, ..., 127.4"를 읽어내 FFT 처리하여 그 결과배열값 "0.2, 54, ..., 0.01"을 '결과배열-2'로서 결과배열 저장부(28)의 대응 저장위치에 저장하며 동시에 결과샘플값들중 최대값을 업데이트하는 방식으로, 입력배열-n까지 수행한다. In other words, the FFT processing is performed by reading the input array -1, 0, 1.6, ..., 6.7, and the resulting array values "0.1, 50, .., 127.4 "are read out and FFT-processed after the input array-2" 2.7, 4.3, ..., 127.4 " As a result, by storing the array values "0.2, 54, ..., 0.01" as " result array-2 " at the corresponding storage locations in the
그 결과 도 4에 도시된 바와 같이, 결과배열 저장부(28)에는 결과배열값들이 저장되며, 아울러 최대값 저장부(30)에는 결과배열값들내 결과샘플값들중 가장 큰 값인 "54"가 업데이트된다. 상기 최대값 저장부(30)에 최종 업데이트값은 사고로 인해 야기되는 여러 고주파성분의 크기를 시각적으로 관측하기 위한 상한범위값으로서(표1,표2 참조), 하기 표 1 및 표 2에서 언급될 분할기준점 Jm값과 Jn값을 규정하는데 이용되어진다. As a result, as shown in FIG. 4, the result array values are stored in the result
제어부(22)는 도 3의 110단계의 판단에서 결과배열-n까지 저장이 완료되었는가를 체크한 후, 완료가 되면 도 3의 112단계로 진행한다. The
제어부(22)는 도 3의 112단계에서 사용자의 모드선택에 응답하여 결과배열값들의 각 결과샘플값들을 선택 설정된 모드(표준모드,로그모드)에 따른 미리 설정된 RGB표현 변환식에 의거하여 변환하여 RGB픽셀값들을 생성하고, 그 RGB픽셀값들을 RGB값 저장부(32)에 저장한다. 이러한 도 3의 112단계의 수행은 컴퓨터 모니터화면상에 신호 이상여부를 표시하기 위한 그래픽 처리절차이다.
통상적으로 24비트 칼라로 표현되는 컴퓨터 모니터에서는 빨강(R), 녹색(G), 파랑색(B)의 상대적인 크기 조합으로 천연색이 표현된다. 즉 이미지를 구성하는 각 픽셀을 R,G,B 각 1바이트(8비트)씩의 조합으로 24비트 칼라 표현을 하게된다.
본 발명의 실시 예에서의 RGB표현 변환식은 이상신호가 용이하게 검출될 수 있도록 하는 R,G,B값으로 변환시키는 변환공식으로서, 후술될 표 1 및 표 2에서 알 수 있듯이 조건범위에 따른 각기 다른 변환식이 규정되어 있다. 그리고 본 발명에서 표준모드 및 로그모드는 해당 사고의 유형에 최적합하도록 된 변환모드로서, 각 모드에 근거한 각기 다른 변환공식을 갖는다. 3, the
In computer monitors, which are typically represented by 24-bit color, natural colors are represented by a relative size combination of red (R), green (G), and blue (B). That is, each pixel constituting the image is represented by 24 bit color representation by combining 1 byte (8 bits) of each of R, G and B.
The RGB expression conversion formula in the embodiment of the present invention is a conversion formula for converting an RGB signal into an R, G, B value that enables an abnormal signal to be easily detected. As shown in Tables 1 and 2, Other conversion equations are specified. In the present invention, the standard mode and the log mode are conversion modes most suitable for the type of the accident, and have different conversion formulas based on each mode.
사용자는 신호 이상 진단프로그램 실행 이전에 키입력부(36)를 통해서 표준모드와 로그모드중 하나를 선택할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 표준모드는 전기설비 사고가 잦는 곳에 사용하기 적합한 모드이고, 로그모드는 전기설비의 왜형율이 높아서 파형의 왜형정보를 확인할 필요가 있는 곳에 사용하기 적합한 모드이다.It is preferable that the user can select one of the standard mode and the log mode through the
도 5는 표준모드에 따라 결과배열값들을 RGB값으로 변환시키는 절차를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 로그모드에 따라 결과배열값들을 RGB값으로 변환시키는 절차를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 5 is a diagram for explaining a procedure for converting result array values into RGB values according to the standard mode, and FIG. 6 is a diagram for explaining a procedure for converting result array values into RGB values according to the log mode.
먼저 표준모드를 이용하여 결과배열값들을 RGB값으로 변환하는 동작을 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다.The operation of converting result array values into RGB values using the standard mode will be described in detail with reference to FIG.
<표준모드에 의한 변환><Conversion by standard mode>
제어부(22)는 "0"을 "0%"로, 도 4의 최대값 저장부(30)에 저장된 "최대값"을 100%로 정하고, 그 후 도 5에 도시된 바와 같이 결과배열값들 각각의 모든 결과샘 플값을 백분율로 환산하여 백분율 샘플값들을 생성한다. 그후 제어부(22)는 백분율 샘플값들 각각을 입력으로 하기 표 1의 조건에 따른 표준모드 변환식을 이용하여 RGB픽셀값을 계산한다.The
단, 표 1에서 0≤Jm≤Jn이고, Jn≤100을 만족해야한다. However, in Table 1, and n ≤J 0≤J m, it shall meet the J n ≤100.
표 1에서 Jm 값과 Jn 값은 관측자의 수차례에 걸친 실험을 통해서 얻어진 설정 값으로서, 배열사이즈 S의 크기, 샘플시간주기 Ts, 설비의 종류 등에 따라 달라진다. Jm값과 Jn값은 "0"과 "최대값"간을 비균등 3등분 분할시 분할기준점 역할을 하며, 이는 이상신호가 많이 포착되는 구간에 대한 분해능을 높여주도록 해준다. 즉 표 1에 나타난 바와 같이 각 분할구간마다 적용되는 변환식을 다르게 정의해줌으로써 이상신호 검출을 아주 용이하게 해준다. The values of J m and J n in Table 1 depend on the size of the array size S, the sample time period Ts, the type of facility, and the like, which are obtained through experiments performed several times by the observer. J m value and J n value serve as a dividing reference point when dividing the equilibrium triangle between "0" and "maximum value", which makes it possible to increase the resolution of the section where the abnormal signal is captured. In other words, as shown in Table 1, it is very easy to detect an abnormal signal by defining different conversion equations applied to each divided section.
다음으로 로그모드를 이용하여 결과배열값들을 RGB값으로 변환하는 동작을 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다.Next, the operation of converting the result array values into RGB values using the log mode will be described in detail with reference to FIG.
<로그모드에 의한 변환><Conversion by log mode>
제어부(22)는 도 6에 도시된 바와 같이 결과배열값들 각각의 모든 결과샘플값을 로그값으로 환산하여 로그샘플값(= log 결과샘플값)들을 생성한다. 그후 제어부(22)는 로그샘플값들 각각을 입력으로 하기 표 2의 조건에 따른 로그모드 변환식을 이용하여 RGB픽셀값을 계산한다. The
단, 표 2에서 Jmin ≤ Jm ≤ Jn ≤ Jmax를 만족한다. Jmax 값은 'log 최대값 ≤ Jmax'을 만족하는 최소 정수로 한다. 그리고 'log 로그결과값 = Jmim' 내지 '결과샘플값 = 0'일 경우, 로그샘플값은 Jmin으로 한다.However, in Table 2, J min ≤ J m ≤ J n ≤ J max is satisfied. The J max value is the minimum integer satisfying the log maximum value J max . When the log log result value = J mim or the result sample value = 0, the log sample value is J min .
표 2에서 Jmin, Jm, Jn 값은 관측자의 수차례에 걸친 실험을 통해서 얻어진 설정 값으로서, 배열사이즈 S의 크기, 샘플시간주기 Ts, 설비의 종류 등에 따라 달라진다.The values of J min , J m , and J n in Table 2 are the values obtained through experiments performed several times by the observer, depending on the size of the array size S, the sample time period Ts, the type of equipment, and the like.
제어부(22)는 도 3의 112단계를 수행한 다음, 도 3의 114단계로 진행하여 RGB값 저장부(32)에 저장된 RGB값을 컴퓨터 모니터(38)의 화면에 디스플레이한다. RGB픽셀값들 각각은 컴퓨터 모니터(38)상의 하나의 픽셀로서 표시되며, 이때 각 픽셀의 색깔은 각각의 RGB픽셀값에 의해 결정된다.The
모니터화면상에 디스플레이되는 그래픽 처리화면은 전기설비의 신호 이상여부를 알려주는 분석결과 화면으로서, 일반인들도 전기설비의 이상을 알아 볼 수 있도록 해준다. 또한 바람직하게는 상기 모터터 화면상에는 전기설비의 신호 이상을 보다 정확히 알려주기 위해 측정전압데이터의 파형(후술될 도 7의 200, 도 8의 300)과 신호 이상이 있음을 알리는 메시지도 함께 디스플레이된다. The graphical processing screen displayed on the monitor screen is an analysis result screen informing whether or not there is a signal abnormality in the electric equipment, so that the general public can recognize the abnormality of the electric equipment. Preferably, on the motor screen, a waveform indicating measurement voltage data (200 in FIG. 7 and 300 in FIG. 8) and a message indicating that there is a signal abnormality are also displayed .
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 진단방법으로 전기설비가 정상적으로 동작하고 있음을 보여주는 화면 구성도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 진단방법으로 전기설비내의 실험 방전으로 인해 신호의 이상이 검출된 결과를 보여주는 화면 구성도이다.FIG. 7 is a screen configuration diagram showing that the electrical equipment is normally operated by the diagnostic method according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating a diagnostic method according to an embodiment of the present invention, Is a screen configuration diagram showing the detected result.
도 7을 먼저 참조하면, 화면내의 참조번호 '200'은 정상상태 신호파형이다. 화면내 신호 '210'은 측정전압데이터이고, '220'은 전기설비내의 사고를 정확히 확인하기 위해 측정한 전류데이터이다. 그리고, 도 7의 참조번호 '230'은 신호파형 (200)에 대응하여 모니터(38)에 나타난 RGB값 표시된 화면이다. 도 7의 표시화면(230)에서 볼 수 있듯이 정상상태일 경우에는 RGB픽셀값에 의한 푸른색계열이 화면전체에 균일하게 골고루 퍼져있음을 확인할 수 있다. Referring first to FIG. 7,
다음으로 도 8을 참조하면, 화면내의 참조번호 '300'은 전기설비내의 사고발생에 기인한 이상신호 파형이다. 화면내 신호 '310'은 측정전압데이터이고, '320'은 전류데이터이다. 그리고, 도 8의 참조번호 '330'은 모니터(38)에 나타난 RGB값 표시된 화면이다. 도 8의 표시화면(330)에서 볼 수 있듯이 사고 발생으로 고주파 발생이 증가한 신호 이상상태일 경우에는 RGB픽셀값이 균일한 푸른색계열 화면내에 피크성의 붉은색 줄무뉘(340)가 화면 수직방향으로 그어져 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 8, reference numeral '300' in the screen is an abnormal signal waveform caused by an accident in the electrical equipment. The in-screen signal '310' is measured voltage data, and '320' is current data.
본 발명은 신호상태를 사용자가 보다 쉽게 확인을 할 수 있도록 도 7 및 도 8의 표시화면(230)(330)의 하부에 현재 전기설비의 상태를 사용자가 쉽게 인식할 수 있는 상태 메시지(예컨대, 정상상태, 전기설비 이상 발생)와 신호파형(도 7의 200, 도 8의 300)을 함께 표시하도록 구현할 수 있으며, 이상신호 상태를 명확히 표시하기 위해 이상발생시의 줄무뉘(340) 부분이 확대표시되게 구현할 수도 있음을 이해하여야 한다. The present invention provides a status message (for example, a status message) that allows the user to easily recognize the status of the current electrical equipment at the lower part of the display screens 230 and 330 of FIGS. 7 and 8, And the signal waveform (200 in FIG. 7 and 300 in FIG. 8) may be displayed together. In order to clearly display the abnormal signal state, It is to be understood that the invention may be embodied in other forms.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.
상술한 바와 같이 본 발명의 전기설비 이상진단 방법은 전기설비의 전압만을 측정함으로써 누구나 쉽게 측정할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 측정전압신호를 퍼스널 컴퓨터를 통해 분석함으로써 전기설비 이상진단에 소요되는 비용을 절감할 수 있으며, 분석결과를 시각화함으로써 일반인들도 전기설비의 이상 여부를 쉽게 알아 볼 수 있는 장점이 있다.As described above, the method for diagnosing an electrical equipment abnormality of the present invention has an advantage that it can be easily measured by simply measuring the voltage of the electrical equipment. In addition, by analyzing the measured voltage signal through a personal computer, it is possible to reduce the cost of diagnosing the electrical equipment abnormality and visualize the analysis result, so that the general public can easily recognize the abnormality of the electric equipment.
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