KR100999578B1 - 반구 결합형 송전선로 취부형 구형 센서함 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반구 결합형 송전선로 취부형 구형 센서함에 관한 것으로, 송전선에 가해지는 온도, 풍향, 풍속 및 전류 등 송전선로의 복합적인 상황을 감시할 수 있는 다수의 센서를 외함(센서함)에 실장하여 전기가 흐르는 송전선에 설치하고 각 센서로부터 수집된 데이터를 처리하여 무선 통신(지그비, 무선랜)을 통해 외부 수집장치로 전송할 수 있다. 그리고, 외함에 전기가 흐르는 강자계 환경의 차폐구조를 적용하여 각종 센서들이 정전상태에서도 정상 동작 되도록 하며, 반구 결합형태의 구형으로 구성하고 태양전지를 표면에 설치하여 태양의 위치 변화와 무관하게 최대 효율의 발전이 가능하도록 함에 따라 송전선로의 정전과 관계없이 종합적인 상태를 실시간으로 알 수 있다.
반구결합 구조, 구형, 태양전지, 센서, 송전선로

Description

반구 결합형 송전선로 취부형 구형 센서함{round shape sensor case with power transmission line}
본 발명은 송전선로에 설치되어 송전선로의 가압상태 및 정전 여부와 무관하게 송전선로의 운전상태를 종합적인 감시할 수 있는 반구 결합형 송전선로 취부형 구형 센서함에 관한 것이다.
일반적으로 송전선로를 감시하기 위해서 송전선로가 연결되어 있는 송전탑의 철구에 센서를 부착하여 사용하고 있다.
하지만, 철구에 센서를 부착하여 송전선로를 감시하는 방법은 송전철탑의 전력이 끊겨 정전이 일어날 경우에는 센서가 동작하지 않으며, 센서에 전가를 공급하는 전선을 별도로 설치해야 한다.
또한, 센서를 송전철탑의 철구에 부착하여 특정한 부분만 감시가 이루어지고고 있어 종합적인 감시가 어려운 실정이다.
따라서, 종합적인 감시를 위해서 감시 목적에 맞는 다양한 센서를 철탑의 다 수 장소에 설치해야하지만 이는 센서를 기능별로 따로따로 철구에 부착함에 따라 센서와 전원선이 송전철탑의 승탑 작업자에게 방해가 되며 전력선 사고를 유발하는 문제가 있다.
본 발명은 종래 기술의 불편함을 해결하기 위하여 다양한 기능을 갖는 다수의 센서를 구형으로 형성된 외함(센서함)의 내부에 내장하여 일체화된 송전선로 취부형 구형 센서함을 이용하여 송전선로의 상태를 종합적으로 측정할 수 있는 반구 결합형 송전선로 취부형 구형 센서함를 제공하는 데에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 반구 결합형 구조를 지닌 구형으로 설계하여 송전선로에 쉽게 장착되며, 구형으로 이루어진 외함의 표면에 태양전지를 설치하여 송전선로가 정전되더라도 별도의 전원 기기 없이 항상 동작할 수 있는 반구 결합형 송전선로 취부형 구형 센서함를 제공하는 데에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반구 결합형 송전선로 취부형 구형 센서함은 내부에 다양한 기능의 센서를 내장하고, 센서에 의해 취합된 데이터와 무선 통신을 통해 취합된 데이터를 통합하여 외부 수집장치로 전송할 수 있다.
본 발명은 반구 결합형 송전선로 취부형 구형 센서함에 관한 것으로 송전선로에 취부되며, 태양전지로 형성된 구형의 외함을 포함하고, 상기 외함의 내부에 포함된 하나 이상의 내부 센서를 포함한다. 그리고, 상기 내부 센서 및 외함 외부에 존재하는 외부 센서로부터 데이터를 수집하고, 처리하는 데이터 처리장치를 포 함하며, 상기 데이터 처리 장치의 결과를 외부 수집장치로 전송하는 통신부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 외함의 지름은 30cm이상 40cm이하인 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 외함은 반구 결합형 구조인 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 외함의 내부에 태양전지의 에너지를 축전하는 축전지, 전압변환 회로 및 안정화 회로를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 통신부는 지그비(Zigbee) 모듈, 광대역 랜(WLAN) 및 D-TRS인 것인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 센서함을 구형으로 형성하고, 외부를 태양전지로 구성함에 따라 휴전으로 인한 정전 환경에서도 별도의 전원 공급이 없어도 계속적으로 동작하는 효과가 있다.
또한, 내부에 다수의 센서를 구비하며, 지그비 모듈을 통해 외부 센서의 신호를 수신하고, 각 센서를 통해 수신된 데이터를 통합하여 전송함으로써 송전선로를 통합적으로 감시할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 송전선로에 취부하여 설치함에 따라 종래의 송전철탑의 철구에 부착되어 설치되었을 때의 문제점 즉, 철탑 작업자의 승탁 작업 시 방해에 되거나 전원 공급을 위한 전선 설치시 사고 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.
게다가, 반구 결합형 구조로 센서함을 형성함에 따라 송전선로에 설치 또는 철거 시 탈 부탁 작업이 용이하며, 그에 따른 설치 비용 및 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구형 센서함을 나타낸 구성도이다.
도 1a를 참조하면, 외함(100), 내부 센서(110), 데이터 처리장치(120), 통신부(130)를 포함한다.
외함(100)은 다수개의 태양전지(102)가 구형으로 형성되며, 그 크기는 한정되는 것은 아니나 지름이 30cm ~ 40cm으로 형성할 수 있다.
외함(100)을 구형으로 형성하여 구의 표면에 태양전지를 부착함에 따라 태양의 위치 이동과 무관하게 최대 면적과 최적의 광전자 입사각도를 유지함으로써, 아침부터 저녁까지 태양의 이동에 따라 최적의 발전효율을 유지할 수 있다(도 1b참조).
즉, 태양의 위치 이동에 따른 최대 면적을 유지함으로써, 태양의 위치가 어 디에 있더라도 태양전지(102)가 일사량을 가장 많이 받도록 형성할 수 있는데, 도 1b 내지 도 1c를 태양전지(102)가 부착되는 구형의 위치에 따라 각각의 태양 수신 각도가 다른 것을 알 수 있다.
또한, 태양전지(102)를 이용함에 따라 송전선로(미도시)와 연결되는 별도로 외부에서 공급하는 전력이 불필요하며 이에 따라 외함(100)과 송전선로 사이에 작업원의 승탁 작업시 방해가 되었던 전선이 없어져 사고의 위험을 감소시키는 동시에 송전선로의 정전과 무관하게 항상 동작이 가능하다.
그리고, 태양전지(102)를 이용하여 수신한 일조량에 따른 에너지를 전기 에너지로 변환하여 내부의 축전지(104)에 저장함에 따라 태양의 존재 유무를 떠나 언제나 구형 센서함을 동작시킬 수 있다.
도 1a에는 도시되지는 않았지만, 전압변환 회로 및 안정화 회로를 외함(110)의 내부에 형성하여 태양전지(102)에 따른 에너지와 축전지(104)에 저장된 에너지의 전원 변화에 따라 센서함 전체의 충격이 나타나지 않도록 안정화시킬 수 있다.
상기 전자회로에 전기를 공급하기 위한 전압변환 및 안정화 회로는 태양광의 입사량 및 입사각도에 따라 변동하는 전기를 일정하게 안정화시키고, 전자회로의 전자소자들을 동작시키기 위해 전기를 저전압 및 정전압으로 변환함과 동시에 배터리에 전기를 충전시켜 정전시 배터리에 충전된 전기를 공급하도록 할 수 있다(도 1d참조).
내부 센서(110)는 외함(100)의 내부에 형성되며, 카메라 센서(112), 전류 센서(114), 풍향/풍속/기울기 감시 센서(116) 및 선로 온도 감지 센서(118) 등을 감 지하는 다양한 센서들로 구성될 수 있으며, 이에 따라 1:N 센서 네트워크를 형성하여 사용할 수 있으며, 각각의 내부 센서(110)의 위치는 도 1e를 참조할 수 있다.
카메라 센서(112)는 철탑 주위의 환경을 감시하여 철탑 주변의 화재 및 철탑에 근접하는 접촉물 유무를 감시할 수 있다.
전류 센서(114)는 송전선로에 흐르는 고장 전류를 감지하여 사고의 방향을 검출하고 사고 위치에 대한 정보를 외부 데이터 수집장치로 전송할 수 있다.
풍향/풍속/기울기 감시 센서(116) 중 풍향/풍속 센서는 철탑과 송전선로에 가해지는 바람의 세기 및 방향을 감지하여 송전선로에 미치는 바람의 영향을 측정하고, 기울기 센서는 송전선로에 연결되는 전선의 기울기를 측정하여 전선의 안전 상태를 감시할 수 있다
선로 온도 감지 센서(118)는 송전선로 전선의 온도를 측정하고 감시하여 온도 상승으로 인한 사고를 사전에 예방할 수 있다.
데이터 처리장치(120)는 마이크로 프로세서로 형성되며, 다수개의 내부 센서(110)의 데이터 및 통신부(130)를 통해 수집되는 외부 센서의 데이터를 하나의 통합하여 외부 수집장치로 전송할 수 있다.
통신부(130)는 구형 센서함 외부에 존재하는 센서 또는 다른 구형 센서함과 네트워크를 형성하고 전송 데이터 신호를 수신하여, 데이터 처리장치(120)에서 통합하고, 통합된 된 데이터(신호)를 외부의 수집장치로 무선으로 송신할 수 있다.
통신부(130)는 지그비(Zigbee) 모듈(132), 광대역 랜(WLAN) 및 D-TRS(134)로 이루어져 있으며, 지그비 모듈(132)을 외부의 센서로부터 데이터를 수신하고, 광대 역 랜(WLAN)(미도시)은 구형 센서함 사이의 데이터 송수신, 외부 데이터 수집장치와 네트워크를 형성하여 무선통신을 할 수 있다.
그리고, D-TRS(134)는 구형 센서함과 지상의 사용자 예를 들어 D-TRS기반의 PDA 단말을 이용하는 사용자와 통신 가능하도록 할 수 있다.
도 1f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구형 센서함이 송전선로에 취부된 모습을 나타낸 도면으로, 다수개의 태양전지(102)가 구형을 이루며 형성된 외함(100)은 반구로 나누어져 내부에 송전선로(140)를 취부할 수 있도록 설치용 홈을 만들어 송전선로(140)에 채워서 설치할 수 있다.
그리고, 한정되는 것은 아니나 도면에서와 같이 송전선로(140)와 외함(100)을 고정하기 위한 고정부(150)를 포함할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1c, 도 1e 내지 도 1f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반구 결합형 취부형 송전선로 구형 센서함을 나타낸 구성도.
도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반구 결합형 취부형 송전선로 구형 센서함 내부의 전압변환 및 안정화 회로를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 외함 102 : 태양전지
104 : 축전지 110 : 내부 센서
112 : 카메라 센서 114 : 전류 센서
116 : 풍향/풍속/기울기 감지 센서 118 : 선로 온도 감지 센서
120 : 데이터 처리장치 130 : 통신부
132 : 지그비 모듈 134 : D-TRS
140 : 송전선로 150 : 고정부

Claims (5)

  1. 송전선로에 형성되며, 적어도 하나 이상의 태양전지를 구비하는 구형의 외함;
    상기 외함의 내부에 포함된 하나 이상의 내부 센서;
    상기 내부 센서 및 외함 외부에 존재하는 외부 센서로부터 데이터를 수집하고, 처리하는 데이터 처리장치;
    상기 데이터 처리 장치의 결과를 외부 수집장치로 전송하며, 지그비(Zigbee) 모듈, 광대역 랜(WLAN) 또는 D-TRS로 이루어지는 통신부;
    상기 외함의 내부에 위치하며, 상기 태양전지의 에너지를 축전하는 축전지; 및
    상기 외함의 내부에 위치하며, 상기 태양전지에 의한 에너지 및 축전지에 저장된 에너지의 전원변화에 대응하여 전기적으로 안정화시키는 전압변환 회로 및 안정화 회로;를 포함하되,
    상기 내부 센서는,
    철탑 주위의 환경을 감시하는 카메라 센서;
    송전선로에 흐르는 고장 전류를 감지하여 사고의 방향을 검출하고 사고 위치에 대한 정보를 상기 외부 데이터 수집장치로 전송하는 전류 센서;
    철탑과 송전선로에 가해지는 바람의 세기 및 방향을 감지하여 송전선로에 미치는 바람의 영향을 측정하는 풍향/풍속 센서;
    송전선로에 연결되는 전선의 기울기를 측정하여 전선의 안전 상태를 감시하는 기울기 센서; 및
    송전선로 전선의 온도를 측정하고 감시하는 선로 온도 감지 센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선로 취부형 구형 센서함.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 외함의 지름은 30cm이상 40cm이하인 것을 특징으로 하는 송전선로 취부형 구형 센서함.
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  4. 삭제
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