KR100796800B1

KR100796800B1 - 인공지능 등주 감지기

Info

Publication number: KR100796800B1
Application number: KR1020050001975A
Authority: KR
Inventors: 장석연
Original assignee: 장석연
Priority date: 2005-01-08
Filing date: 2005-01-08
Publication date: 2008-01-24
Also published as: KR20060081314A

Abstract

본 발명은 터널이나 도로에 설치되는 등주의 램프가 고장을 일으키거나 하여 저전류가 감지되거나, 과전류가 공급되거나 또는 누전이 발생하는 등의 이상상태가 발생하였을 때 이에 따라 램프의 안정기로 공급되는 전원의 공급을 차단하였다가 다시 정상상태로 환원되면 자동으로 복구시키도록 하고 정상동작을 비롯한 이상상태의 종류에 따라 발광 다이오드를 통해 표시하도록 한 인공지능 등주 감지기에 관한 것이다.

상기의 본 발명은,

외부로부터 공급되는 AC220V의 전원을 안정기를 통해 램프에 공급되도록 하거나 내부의 동작 전원으로 공급하는 전원공급부와,

상기의 전원공급부를 통하여 입력되는 전원에 대해 2개의 변류기(CT1)(CT2)를 통하여 과전류, 램프의 고장 및 누전의 여부를 검출하는 신호처리부와,

상기 신호처리부의 검출결과에 의하여 판단되는 과전류, 램프의 고장 또는 누전 등의 상태와 정상으로의 환원 여부를 판단하여 안정기를 통하여 램프로 전원을 공급 또는 차단하거나 내부의 동작을 제어하는 마이크로 프로세서와,

상기 마이크로 프로세서의 제어를 받으면서 정상상태, 과전류, 램프의 고장 또는 누전에 의한 고장의 여부를 발광다이오드를 통해 알려주는 발광 다이오드 디스플레이부들로 구성함을 특징으로 한다.

신호처리부, 변류기, 마이크로 프로세서

Description

인공지능 등주 감지기{omitted}

도 1은 본 발명에 따른 인공지능 등주 감지기의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 인공지능 등주 감지기의 보다 상세한 구성을 도시한 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 전원공급부 2 : 마이크로 프로세서

3 : 발광다이오드 디스플레이부

5, 6 : 변류기 7 : 신호처리부

본 발명은 인공지능 등주 감지기에 관한 것으로, 상세하게는 터널이나 도로에 설치되는 등주의 램프가 고장을 일으키거나 하여 저전류가 감지되거나, 과전류가 공급되거나 또는 누전이 발생하는 등의 이상상태가 발생하였을 때 이에 따라 램프의 안정기로 공급되는 전원의 공급을 차단하였다가 다시 정상상태로 환원되면 자동으로 복구시키도록 하고 정상동작을 비롯한 이상상태의 종류에 따라 발광 다이오 드를 통해 표시하도록 한 인공지능 등주 감지기에 관한 것이다.

일반적으로 터널이나 도로에 설치되는 등주는 램프가 고장을 일으키거나 과전류가 흐르게 되거나 또는 누전 등으로 인한 사고가 발생할 수 있는 경유가 많고, 사고가 발생하였을 때 빠른 복구가 있어야 한다는 것은 이미 주지된 사실이다.

하지만, 효율적으로 관리한다 하더라도 많은 등주를 완벽하게 관리할 수 없으므로 이상 상태가 발생하였을 때 이에 따른 신속한 처리 및 복구가 선행되어야 한다.

그러한 전원 차단/복구 설비의 한 형태가 누전차단기이며, 이는 공급되는 전력계통에 과전류, 누전전류, 단락전류 등의 이상전류가 흐르게 되면 이에 반응하여 전원 차단용 마그네틱 스위치(또는 릴레이)가 동작되도록 하여 전원이 차단되어 더 이상 부하에 공급되지 않도록 하는 것이다.

또한, 이상전류는 특정한 원인에 의한 과도상태에서 비롯되어 과도상태를 벗어나게 되면 정상상태로 복원되는 일시적인 경우가 있을 수 있으며, 정상상태로 복원될 수 없는 단락사고 등에 기인된 영구적인 것일 수 있다.

누전차단기에는 복구용 수동 동작레버가 설치되어져 있어 전원이 차단된 경우에 사용자는 복구용 수동 동작레버를 작동하여 마그네틱 스위치의 접점을 인입측 접점과 부하측 접점을 연결시키는 투입상태로 전환시키면, 일시적인 이상전류인 경우에 전력선로가 정상적으로 회복되어져 있기 때문에 누전차단기는 정상적으로 전원이 부하측에 재공급되게 되나, 이상전류가 영구적인 경우에는 이상전류의 원인이 치유되지 않았기 때문에 복구용 수동 동작레버가 재투입되면 마그네틱 스위치가 이 상전류에 의하여 다시 차단되어 부하측에 전원이 공급되지 않는다. 이와 같이 이상상태가 영구적인 경우에는 마그네틱 스위치는 차단상태를 유지하고, 이상상태가 발생된 원인을 찾아 제거한 후에 복구용 수동 동작레버를 재주입하여야 한다.

또한, 상기의 누전차단기는 가정과 같은 수용가에만 설치되는 것이 아니라 펌프장, 무인 중계소, 가로등과 같이 인적이 드문 장소의 전기설비들을 보호하기 위하여 설치될 수 있다. 이와 같은 곳에 설치되는 누전차단기는 이상전류에 의하여 전원이 차단된 경우에 복구시키기 위하여 복구용 수동 동작레버를 투입시키기 위해서 사람이 누전차단기 장소를 방문하여야만 하는 문제점이 존재하였다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 이상상태시 전원이 차단된 후 일정 시간이 경과하게 되면 자동적으로 마그네틱 스위치가 재투입되어 일시적인 이상상태시에는 전원이 공급되고, 이상상태가 정상상태로 복원되지 않은 영구적인 이상 상태에서는 다시 마그네틱 스위치가 차단(OFF)되도록 하는 전원 자동 차단/복구 장치가 개발되게 되었다.

실용신안등록 20-0285754호는 이러한 전원 자동 차단/복구 장치의 일예이다.

마그네틱 스위치의 차단동작(OFF) 또는 투입(ON)에 의하여 전원이 전원측으로부터 부하측에 공급 또는 차단되게 된다.

부하측의 전력선의 전압, 전류에 의하여 부하전류검출부에서 과전류 상태, 누전상태를 감지하여 주콘트롤부에 전달하고, 주콘트롤부는 주전원제어부에 콘트롤신호를 전송하여 주전원제어부가 마그네틱 스위치로 하여금 차단 또는 투입동작을 수행하도록 하였다.

또한, 전력선에는 마그네틱 스위치와 병렬로 분지된 전력선과 스위치로 구성된 비상복구부가 스위치에 의하여 비상복구전원을 투입될 수 있도록 설치하여 주전원제어부의 동작과 관계없이 스위치를 수동으로 동작시켜 부하측에 전원을 공급 또는 차단할 수 있도록 하고 있다.

또한, 주 콘트롤부에는 이상 상태에 의하여 단전된 상태에서 마그네틱 스위치가 재투입되는 복구횟수, 차단된 뒤에 재투입되는 지연시간 등을 입력하기 위하여 제한스위치가 연결되어 있는 바, 제한스위치는 두부에 나사홈이 형성되어져 드라이버로 1단위부터 9단위까지 변경 입력시킬 수 있도록 구성되어져 있다.

또한, 낙뢰보호기는 다운트랜스, 전원안정부, 신호안전증폭부, 부하전류검출부, 누전검출부가 설치된 동일한 PCB 기판상에 고정 설치하였다.

또한, 리셋키 등이 구비된 조작부와 지연시간, 복구횟수 등을 표시하기 위한 표시부가 장치의 외표면에 설치된다.

이러한, 종래의 전원 자동 차단/복구 장치는 다음과 같은 문제점을 내포하고 있다.

영구 이상상태에서는 작업자가 보수작업을 시행하여야 되고, 작업자가 이상상태의 원인을 제거하게 되는 즉시 부하측 전력선은 통전상태로 전환되기 때문에 작업자는 작업중 전기사고의 위험을 내포하고 있다.

낙뢰보호기는 낙뢰에 의하여 손상될 염려가 크기 때문에 교체하기가 용이하도록 설치되어져야 하나, 다른 전자회로부품과 동일 PCB기판상에 설치되어져 보수가 곤란하다.

제한스위치는 드라이버로 1단위부터 9단위까지 변경시킬 수 있기 때문에 변경범위가 제한적으로 된다.

마그네틱 스위치와 병렬로 분지된 전력선과 스위치로 구성된 비상복구부는 직접 전력선을 스위치로 온/오프시켜야 하기 때문에 스위치가 차지하는 부피가 크게되고, 아크나 열에 의하여 소손될 염려가 있다.

낙뢰보호기는 교류전원의 직류전원으로 변환하는 직류전원변환부 전단에 설치되어 직류전원변환부에 유입되는 낙뢰에 대해서만 보호할 뿐이고, 입력측에 유입되는 낙뢰에 대해서는 마그네틱 스위치가 동작되어 유입낙뢰를 차단하여야 하기 때문에 정전횟수가 증가되게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 것으로, 터널이나 도로에 설치되는 등주의 램프가 고장을 일으키거나 하여 저전류가 감지되거나, 과전류가 공급되거나 또는 누전이 발생하는 등의 비상상태가 발생하였을 때 이에 따라 램프의 안정기로 공급되는 전원의 공급을 차단하였다가 다시 정상상태로 환원되면 자동으로 복구시키도록 하고 정상동작을 비롯한 이상상태의 종류에 따라 발광 다이오드를 통해 표시하도록 한 인공지능 등주 감지기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인공지능 등주 감지기는,

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 인공지능 등주 감지기의 구성을 개략적으로 도시한 것으로서,

외부로부터 공급되는 AC220V의 전원을 안정기(8)를 통해 램프(9)에 공급되도록 하거나 내부의 동작 전원으로 공급하는 전원공급부(1)와,

상기의 전원공급부(1)를 통하여 입력되는 전원에 대해 2개의 변류기(CT1)(CT2)(5)(6)를 통하여 과전류, 램프의 고장 및 누전의 여부를 검출하는 신호처리부(7)와,

상기 신호처리부(7)의 검출결과에 의하여 판단되는 과전류, 램프의 고장 또는 누전 등의 상태와 정상으로의 환원 여부를 판단하여 안정기(8)를 통하여 램프(9)로 전원을 공급 또는 차단하거나 내부의 동작을 제어하는 마이크로 프로세 서(2)와,

상기 마이크로 프로세서(2)의 제어를 받으면서 정상상태, 과전류, 램프의 고장 또는 누전에 의한 고장의 여부를 발광다이오드들을 통해 알려주는 발광 다이오드 디스플레이부(3)들로 구성한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 인공지능 등주 감지기의 보다 상세한 구성을 도시한 것으로서,

외부로부터 공급되는 AC220V의 전원을 공급받는 전원공급부(1)에서는 트랜스(T1)와 브리지 다이오드(BD1)를 경유하는 중에 15V의 Dc전원으로 변환되도록 하고, 다시 정전압 IC(11)를 거쳐서는 정격의 DC5V의 동작전원을 내부에 공급하도록 한다.

상기의 전원공급부(1)를 통한 동작전원(Vcc)을 공급받는 마이크로 프로세서(2)는 내부의 동작을 위하여 10분 단위로 1분 30초 동안 릴레이신호를 "H"로 출력하게 되면 PNP 트랜지스터(TR)가 온되어 릴레이(RY)가 동작하면서 릴레이접점(SW2)을 통해 변류기(CT1)(5)에 정상적인 동작전원이 공급되도록 하고, 릴레이신호를 "L"로 출력하게 되면 PNP 트랜지스터(TR)가 오프되어 릴레이(RY)가 동작하지 않으면서 릴레이접점(SW1)을 통해 변류기(CT1)(5)에 정상적인 동작전원이 공급되지 않도록 하여 램프(9)가 고장을 일으킨 고장의 상태에서 정상으로 복귀되는 가의 여부를 검출할 수 있도록 한다.

상기의 변류기(CT1)(5)에서 출력되는 검출전류값은 신호처리부(7)의 브리지 다이오드(BD2)를 거쳐 제1 비교기(OP1)와 제2 비교기(OP2)의 반전입력단(-)과 비반전입력단(+)에 각각 입력되도록 한다.

분할저항(R1)(R2)을 통한 동작전원이 비반전입력단(+)으로 입력되는 상기 제1 비교기(OP1)의 출력단에서는 과전류의 여부에 따른 검출값이 마이크로 프로세서(2)에 입력되도록 한다.

분할저항(R1)(R2)을 통한 동작전원이 반전입력단(-)으로 입력되는 상기 제2비교기(OP2)의 출력단에서는 램프(9)의 고장에 따른 저전류의 여부에 따른 검출값이 상기의 마이크로 프로세서(2)에 입력되도록 한다.

상기의 변류기(CT2)(6)에서 출력되는 검출전류값은 신호처리부(7)의 브리지 다이오드(BD3)를 거쳐 제3 비교기(OP3)의 반전입력단(-)에 입력되도록 한다.

분할저항(R1)(R2)을 통한 동작전원이 비반전입력단(+)으로 입력되는 상기 제3 비교기(OP3)의 출력단에서는 누전의 여부에 따른 검출값이 마이크로 프로세서(2)에 입력되도록 한다.

상기의 과전류나 램프의 고장 여부를 판단하는 과정은 필요에 따라 3회 정도 실시하도록 한다.

전원을 처음 공급하는 경우 리세트신호를 입력하는 리세트 회로(21)와 발진기(22)가 접속된 상기 마이크로 프로세서(2)에서는 상기의 신호처리부(7)로부터의 검출값에 의하여 발광다이오드 디스플레이부(3)를 통하여 정상상태에서는 녹색 발광다이오드(LED1)를 점등시키고, 합선 등에 의해 과전류가 검출되는 경우에는 빨강 발광다이오드(LED2)를 점등시키고, 램프(9)의 고장으로 검출되는 경우에는 주황 발광다이오드(LED3)를 점등시키고, 누전이나 역전류로 검출되는 경우에는 파랑 발광 다이오드(LED4)를 점등시켜 외부에 동작의 정상 여부를 알려주도록 한다.

상기 신호처리부(7)의 검출결과에 의하여 과전류, 램프의 고장 또는 누전 등의 고장상태를 인식하면 "H"를 출력하여 다이오드(D)를 통해 사이리스터(SCR)를 오프시켜 안정기(8)로 전원이 공급되지 않도록 하는 한편, 정상상태로 환원된 것으로 인식하면 "L"를 출력하여 다이오드(D)를 통해 사이리스터(SCR)를 온시켜 안정기(8)로 전원이 정상적으로 공급되도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 인공지능 등주 감지기에 의하여서는 터널이나 도로에 설치되는 등주의 램프가 고장을 일으키거나 하여 저전류가 감지되거나, 과전류가 공급되거나 또는 누전이 발생하는 등의 이상상태가 발생하였을 때 이에 따라 램프의 안정기로 공급되는 전원의 공급을 차단하였다가 다시 정상상태로 환원되면 자동으로 복구시키도록 하고 정상동작을 비롯한 이상상태의 종류에 따라 발광 다이오드를 통해 표시하도록 함으로써 완전 자동화로 제어할 수 있고, 고장시 완전한 전원차단, 누전으로 인한 에너지 소모의 방지, 화재예방, 외부에서 고장의 여부에 따른 상태를 판단하여 신속한 보수를 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

삭제
외부로부터 공급되는 AC220V의 전원을 안정기(8)를 통해 램프(9)에 공급되도록 하거나 내부의 동작 전원으로 공급하는 전원공급부(1)와,

상기의 전원공급부(1)를 통하여 입력되는 전원에 대해 2개의 변류기(CT1)(CT2)(5)(6)를 통하여 과전류, 램프의 고장 및 누전의 여부를 검출하는 신호처리부(7)와,

상기 신호처리부(7)의 검출결과에 의하여 판단되는 과전류, 램프의 고장 또는 누전의 상태와 정상으로의 환원 여부를 판단하여 안정기(8)를 통하여 램프(9)로 전원을 공급 또는 차단하거나 내부의 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(2)와,

상기 마이크로 프로세서(2)의 제어를 받으면서 정상상태, 과전류, 램프의 고장 또는 누전에 의한 고장의 여부를 발광다이오드들을 통해 알려주는 발광 다이오드 디스플레이부(3)들로 구성한 인공지능 등주 감지기에 있어서,

상기의 변류기(CT1)(5)는,

상기 마이크로 프로세서(2)에서 10분 단위로 1분 30초 동안 릴레이신호를 "H"로 출력하게 되면 PNP 트랜지스터(TR)가 온되어 릴레이(RY)가 동작하면서 릴레이접점(SW2)을 통해 정상적인 동작전원이 공급되도록 하고,

릴레이신호를 "L"로 출력하게 되면 PNP 트랜지스터(TR)가 오프되어 릴레이(RY)가 동작하지 않으면서 릴레이접점(SW1)을 통해 변류기(CT1)(5)에 정상적인 동작전원이 공급되지 않도록 하여 램프(9)가 고장을 일으킨 고장의 상태에서 정상으로 복귀되는 가의 여부를 검출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 인공지능 등주 감지기.
제 2 항에 있어서,

상기의 신호처리부(7)는,

상기 변류기(CT1)(5)에서 출력되는 검출전류값이 브리지 다이오드(BD2)를 거쳐 제1 비교기(OP1)와 제2 비교기(OP2)의 반전입력단(-)과 비반전입력단(+)에 각각 입력되도록 하고,

분할저항(R1)(R2)을 통한 동작전원이 비반전입력단(+)으로 입력되는 상기 제1 비교기(OP1)의 출력단에서는 과전류의 여부에 따른 검출값이 마이크로 프로세서(2)에 입력되도록 하고,

분할저항(R1)(R2)을 통한 동작전원이 반전입력단(-)으로 입력되는 상기 제2비교기(OP2)의 출력단에서는 램프(9)의 고장에 따른 저전류의 여부에 따른 검출값이 상기의 마이크로 프로세서(2)에 입력되도록 하고,

상기의 변류기(CT2)(6)에서 출력되는 검출전류값은 신호처리부(7)의 브리지 다이오드(BD3)를 거쳐 제3 비교기(OP3)의 반전입력단(-)에 입력되도록 하고,

분할저항(R1)(R2)을 통한 동작전원이 비반전입력단(+)으로 입력되는 상기 제3 비교기(OP3)의 출력단에서는 누전의 여부에 따른 검출값이 마이크로 프로세서(2)에 입력되도록 구성한 것을 특징으로 하는 인공지능 등주 감지기.
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