KR101036717B1 - 아크 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

아크 방전 직전의 프레임으로부터 아크 방전 직후의 프레임까지의 최적 프레임에 기초하는 아크 표식특정에 의해 아크 검출의 신뢰성을 향상시킨 아크 감시 시스템을 얻는다.

전기 설비에서 발생하는 아크 방전의 발생 장소를 표식특정하는 아크 감시 시스템으로서, 전기 설비의 복수 개소에 배치된 복수대의 감시 카메라(1, 5)와, 각 감시 카메라(1, 5)로부터의 화상을 개별적으로 처리하는 화상 처리 장치(2)와, 화상 처리 장치(2)를 제어하는 제어 논리부(3)와, 표시부 및 조작부를 가짐과 동시에 제어 논리부(3)에 접속된 조작기(4)를 갖추고 있다. 화상 처리 장치(2) 및 제어 논리부(3)는, 아크 방전의 발생시에 전기 설비로부터 생성되는 제어 신호(10)에 응답하여 감시 카메라(1, 5)로부터의 각 화상의 변화를 추출하고, 아크 방전의 발생 장소를 표식특정한다.

아크, 방전, 프레임, 감시, 카메라, 화상 처리, 제어 논리부, 조작기, 제어 신호

Description

아크 감시 시스템{ARC MONITORING SYSTEM}

이 발명은 변전소 구내 등의 각종 전기 설비에 있어서의 활성 선로끼리의 단락 사고 또는 활성 선로와 대지와의 사이의 대지 단락 사고(이른바 「아크 방전」)를 카메라로 검출하여, 전기 설비 내에서의 고장점(아크 방전의 발생 장소)을 특정(이하, 「표식특정」이라고 한다)하는 아크 감시 시스템에 관한 것으로, 특히 아크(arc) 방전 발생 장소를 복수대의 카메라로 촬상하고, 화상 처리 장치에 의해 표식특정 함으로써 고장 계통을 정확하게 표식특정 표시하는 것이 가능한 아크 감시 시스템에 관한 것이다.

종래의 아크 감시 시스템은 일반의 CCTV 카메라를 이용하여 아크 발생시의 아크 광을 검출하고, 하나의 화상의 화면에 기초하여 고장점 표식특정 위치의 블록 장소를 표식특정하도록 되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

그렇지만, 아크 전류에 의한 일순간의 발광에 대한 렌즈의 조임값을 최적으로 반응시키는(조임을 닫는) 것을 할 수 없기 때문에, 대개의 경우 촬영된 아크 방전 화상은 희게 포화(飽和)한 화상으로 되어 버린다.

　　<특허문헌 1> 특개평 11－98628호 공보

<발명이 해결하고자 하는 과제>

종래의 아크 감시 시스템에서는 일반의 CCTV 카메라로 아크 방전중의 화상의 촬상을 시도하고 있으므로, 일순간에 발생하여 소실하는 아크 방전을 화상 처리에 적절한 상태로 촬영할 수가 없다고 하는 과제가 있었다. 또, 촬영 대상으로 되는 아크 방전 개소는 주위 환경에 어떤 장애물이나 여러 가지 환경 변화(안개, 비 또는 눈) 등에 의해 차단되어지는 일이 많기 때문에, 아크 방전 개소가 카메라로부터 숨겨져 버려, 그 결과 표식특정 정밀도가 열화하게 되는 경우가 있다고 하는 문제점이 있었다.

또한, 애자나 지면 등에 있어서의 아크 광의 반사에 의해 아크 발생 장소를 오검출하는 우려가 있다고 하는 과제가 있었다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

이 발명과 관련되는 아크 감시 시스템은, 전기 설비에서 발생하는 아크 방전의 발생 장소를 표식특정하는 아크 감시 시스템으로서, 전기 설비의 복수 개소에 배치된 복수대의 감시 카메라와, 각 감시 카메라로부터의 화상을 개별적으로 처리하는 화상 처리 장치와, 화상 처리 장치를 제어하는 제어 논리부와, 표시부 및 조작부를 가짐과 동시에 제어 논리부에 접속된 조작기를 구비하고, 화상 처리 장치 및 제어 논리부는, 아크 방전의 발생시에 전기 설비로부터 생성되는 제어 신호에 응답하여 감시 카메라로부터의 각 화상의 변화를 추출하고, 아크 방전의 발생 장소를 표식특정하는 것이다.

<발명의 효과>

이 발명에 의하면, 아크 방전 직전의 프레임으로부터 아크 방전 직후의 프레임까지의 최적 프레임에 기초하는 아크 표식특정에 의해 아크 검출의 신뢰성을 향상시킬 수가 있다.

도 1은 이 발명의 실시예 1을 나타내는 블록 구성도이다.(실시예 1)

도 2는 이 발명의 실시예 1에 의한 아크 감시 카메라 및 기기 감시 카메라의 배치 상태를 나타내는 설명도이다.(실시예 1)

도 3은 이 발명의 실시예 1에 의한 PC(Personal Computer) 조작기의 화면을 나타내는 설명도이다.(실시예 1)

도 4는 이 발명의 실시예 1에 의한 고장점 표식특정용의 화상 처리 기본 동작에 있어서의 화상 프레임을 나타내는 설명도이다.(실시예 1)

도 5는 이 발명의 실시예 1에 의한 고장점 표식특정용의 화상 처리 기본 동작에 있어서의 각 프레임의 합성 화상예를 나타내는 설명도이다.(실시예 1)

도 6은 이 발명의 실시예 1에 의한 고장점 표식특정용의 화상 처리 기본 동작에 있어서의 중심 위치 및 페레 직경(Feret's diameter)을 나타내는 설명도이다.(실시예 1)

이 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 아크 방전시부터 아크 방전 직후까지의 복수(예를 들어, 30프레임)의 화상을 처리함으로써, 최적 프레임에 기초하는 아크 표식특정을 가능하게 하고, 아크 방전 전류의 변 화나 자연 환경 변화(비, 눈, 안개 등)에 의하지 않고 아크 광의 검출 정밀도를 향상시켜 높은 신뢰성으로 아크 방전을 검출하는 것이 가능한 아크 감시 시스템을 얻는 것을 목적으로 한다.

또, 가시광을 제거한 복수대의 근적외선 감시 카메라를 이용하여, 아크 방전 후의 잔열을 평가함으로써, 광범위한 아크 전류에 대응하여 감시할 수가 있고, 아크의 확대에 의한 사각 개선을 실현함과 동시에 애자나 지면에서의 반사를 저감한 아크 감시 시스템을 얻는 것을 목적으로 한다.

또, 복수대의 카메라를 전기 설비 내에 직교하는 방향으로 배치하고, 각 카메라 화상에 기초하는 표식특정 결과로부터 삼각측량으로 평면도 상에 표식특정하고 고침으로써 표식특정 정밀도를 개선시킨 아크 감시 시스템을 얻는 것을 목적으로 한다.

또한, 아크 방전의 발생 장소를 특정하여 라인 전환 상태에 의해 고장점 표식특정 구간을 명확하게 행하여 사고 원인의 구명과 고장 복귀를 신속하게 하는 것을 목적으로 한다.

<실시예 1>

이하, 도면을 참조하면서 이 발명의 실시예 1에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은 이 발명의 실시예 1에 의한 아크 감시 시스템 계통을 나타내는 블록 구성도이다.

도 1에 있어서 복수대의 아크 감시 카메라(1)는 전기 설비 내의 아크 방전 발생 개소를 촬상하도록 병설되어 있고, 각각 가시광선 차단 필터 부착의 근적외선 아크 감시 카메라에 의해 구성되어 있다.

복수의 화상 처리 장치(2)는 각 아크 감시 카메라(1)에 대응하여 병설되어 있고, 각 아크 감시 카메라(1)로 촬상된 카메라 화상에 기초하여 아크 방전의 중심을 2차원(X－Y) 좌표로 출력한다.

제어 논리부(3)는 각 화상 처리 장치(2)에 의해 구해진 복수의 아크 중심 좌표를 취하여 넣고, 임의의 카메라의 조합에 의해 삼각측량 연산을 하고, 평면도 상에 있어서의 좌표계로 아크 방전 개소를 표식특정한다.

PC(Personal Computer) 조작기(4)는 외부 기기로서 제어 논리부(3)에 접속됨과 동시에 표시부 및 조작부(후술한다)를 가지고 도 1의 시스템을 조작한다.

복수대의 기기 감시 카메라(5)는 전기 설비 내의 각종 기기를 촬상하도록 병설되어 있고, 아크 방전 사고가 발생한 직후의 아크 발생 장소의 감시를 한다.

화상 전환 장치(6)는 PC 조작기(4)가 조작됨으로써 각 아크 감시 카메라(1)의 화상과, 각 화상 처리 장치(2)에 의한 처리 화상과, 각 기기 감시 카메라(5)의 화상을 전환하여 출력한다.

화상 전환 장치(6)의 출력 단자측에는 VTR(7), 모니터(8) 및 4화면 유니트(9)가 접속되어 있다.

VTR(7)는 화상 전환 장치(6)에 쌍방향 접속되어 있고, 화상 전환 장치(6)에 의해 전환 출력된 화상을 기록한다. 모니터(8)는 화상 전환 장치(6)에 의해 전환 출력된 감시용 화상을 표시한다.

4화면 유니트(9)는 화상 전환 장치(6)에 쌍방향 접속되어 있고, PC 조작기 (4)의 조작에 의해 화상 전환 장치(6)로 선택된 임의의 카메라를 4분할하여 모니터(8)에 표시시킨다.

버스프로 신호(buspro signal)(10)는 아크 방전 발생시에 전기 설비(도시하지 않음)로부터 발생되는 제어 신호로서의 경보 신호이고 제어 논리부(3)에 입력된다.

각 화상 처리 장치(2)로부터 출력되는 2차원 좌표는, 각 아크 감시 카메라(1)의 화상을 모니터(8)로 출력하는 경우에, 예를 들어 좌상 구석을 원점으로 한 화소 좌표계로 구해진다.

도 2는 이 발명의 실시예 1이 적용되는 변전소에서의 카메라 배치를 평면적으로 나타내는 설명도이다. 또, 여기에서는 변전소를 예에 들어 설명하지만 변전소에 한정하지 않고 다른 전기 설비에 대해서도 적용이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

도 2에 있어서 아크 감시 카메라(1)는 예를 들어 14대의 카메라(A∼N)로 이루어지고, 변전소(21) 내의 주변부를 따라 배치되어 있다. 이 가운데 4대의 카메라(A∼D)는 도중의 우측 방향으로 배열되고, 3대의 카메라(E∼F)는 도중의 상측 방향으로 배열되고, 4대의 카메라(H∼K)는 도중의 좌특 방향으로 배열되고, 3대의 카메라(L∼N)는 도중의 하측 방향으로 배열되어 있다.

각 아크 감시 카메라(1) 중에서 실제로 아크 방전을 검출하는 것이 가능한 카메라(B, C, D, F, G, I, J, M, N)는 햇칭(hatching) 표시되어 있다.

또, 동일한 열에 배치된 복수의 아크 감시 카메라(1) 중에서 제일 크게 아크 방전을 취한 카메라(C, F, I, M)로부터의 표식특정 결과는 2점 쇄선으로 표시되어 있다.

도 2 내의 중심점은 각각 동일한 열에서 제일 크게 아크를 취한 카메라끼리의 표식특정 결과(2점 쇄선)에 의해 교차한 점으로서 아크 발생점이 된다.

이와 같이, 도 2에 있어서 변전소(21)의 평면 배치에서의 아크 발생 영역(area)이 알기 쉽게 표시되어 있다.

기기 감시 카메라(5)는 예를 들어 8방향으로 배치된 8대의 카메라(C1∼C8)로 이루어진다. 각 기기 감시 카메라(5)는 선회 카메라로 이루어지고 아크 발생으로 표식특정할 수 있는 방향으로 자동적으로 프리셋(pre-set) 됨과 동시에 수동(manual)에 의해도 아크 발생 장소를 감시하도록 되어 있다.

도 3은 이 발명의 실시예 1에 의한 PC 조작기(4)의 표시부 및 조작부를 나타내는 설명도이다.

도 3에 있어서 변전소(21)의 평면도는 각 카메라 및 표식특정 결과와 함께 표시된다.

프레임 표시(32)는 아크 감시 카메라(1)의 표식특정 화상의 프레임 수(-30∼+30)를 표시한다. 이 경우 아크 감시 카메라(1)를 모두 동임 프레임 수로 표식특정하는 것을 목적으로 하고 있다.

PC 조작기(4) 상의 각 스위치(33∼38) 중에서 1화면 전환 스위치(33) 및 4화면 전환 스위치(34)는 도 1 내의 모니터(8)에 표시시키는 화면 조건을 1화면 또는 4화면으로 전환한다.

또, 처리전의 아크 감시 카메라(1)의 출력 화상을 선택하는 화상 선택 스위치(35)와, 화상 처리 알고리즘(후술한다)으로 화상 처리하여 실제의 카메라 출력 화상과 합성한 처리후의 화상 선택 스위치(36)와, 합성 스위치 (37)와, 생화상(生畵像)으로의 전환 스위치(38)에 의해 모니터(8)의 표시 화면의 상태가 선택된다.

합성 스위치(37)는 화상에 기초한 아크 발생 장소의 표식특정이 곤란한 조건하(예를 들어, 안개나 야간 등)에 있어서, 미리 낮에 촬상한 피사체의 화상과 아크 표식특정한 처리 화상을 합성하여 표식특정 가능하게 하는 경우에 선택된다.

전환 스위치(38)는 표시 화상을 화상 처리 장치(2)로부터의 입력 화상(생화상)으로 전환하는 경우에 선택된다.

고장점 표식특정 결과 표시(39)는 예를 들어 갑모선(甲母線) 가압 금지 또는 표식특정 불능(모순) 등의 고장점 표식특정 결과를 표시하는 창으로 이루어진다.

도 4∼도 6은 이 발명의 실시예 1에 의한 고장점 표식특정의 기본 동작을 나타내는 설명도이다.

도 4에 있어서 아크 감시 카메라(1)로 촬영된 화상 기록(41)은 화상 처리 장치(2)에 의해 처리한 기록으로서 이미지적으로 표시되어 있다.

화상 기록(41)은 통상 1프레임이 1/30［sec］의 60개의 프레임(1∼60)에 의해 파선 화살표로 나타내듯이 반복 실행되어 있고 엔드리스(endless)로 기록되어 있다.

도 5에 있어서 합성 화상(42)은 실제의 카메라 출력 화상과 화상 처리가 실시된 신호가 합성되고, 처리후의 화상으로서 각 프레임에 대응하여 연속적으로 생 성된다.

합성 화상(42)은 화상 처리 장치(2)에 있어서 1프레임 전의 데이터와 비교했을 때의 휘도 변화가 화상 처리됨으로써 얻어진다.

여기에서는 아크 발생전의 프레임(1∼29), 아크 발생시의 프레임(30∼33), 및 아크 발생후의 프레임(33∼60)이 대표적으로 표시되어 있다.

도 6에 있어서 아크의 중심 위치(43)의 XY좌표와 페레 직경(44)이 표시되어 있다.

또, 아크의 중심 위치(43)는 이하와 같이 구해진다.

우선, 화상중에 이동 물체가 나타나면 이동 물체의 부분의 화소에 변화가 일어난다. 이때 변화가 일어난 화소끼리가 접촉하고 있는 경우에는 동일한 이동 물체로서 통합하고, 최종적으로 통합된 변화의 영역을 「움직임 부분」으로 인식한다. 이 「움직임 부분」은 이동 물체의 실루엣을 나타내고 있고, 이 실루엣(silhouette)의 중심을 아크의 중심 위치(43)로서 구한다.

중심 위치(43)는 화상 처리한 후의 휘도의 중심 위치이고 「+」로 표시되어 있다. 또, 페레 직경(44)은 이전 프레임의 화상과 휘도 비교했을 때에 변화가 있는 영역(외접 구형)을 나타내고 있다.

다음에, 도 2∼도 6을 참조하면서 도 1에 나타낸 이 발명의 실시예 1에 의한 구체적인 동작에 대해서 설명한다.

아크 방전이 발생하면 전기 설비로부터 출력된 버스프로 신호(10)가 제어 논리부(3)에 입력된다.

각 화상 처리 장치(2)는 버스프로 신호(10)에 응답한 제어 논리부(3)로부터의 제어 신호에 의해 아크 감시 카메라(1)로부터 입력되어 있던 카메라 화상을 각각의 화상 메모리에 2초간 기록한다.

이때 카메라 화상의 기록 시간은 버스프로 신호(10)의 발생 타이밍을 중심으로 한 전후의 약 1초간, 즉 합계 2초간분이다.

또, 각 카메라 화상의 기록 동작은 동일한 버스프로 신호(10)에 의해 개시하고 있으므로 각 기록 화상의 시간축은 일치하고 있다.

이하, 각 화상 처리 장치(2)는 화상 기록이 종료하는대로 제어 논리부(3)와 관련하여 화상 처리 작업을 개시한다.

이때 아크 방전 개소는 각 화상 처리 장치(2)가 실행하는 이하의 화상 처리 알고리즘(1)∼(8)에 의해 표식특정된다. 여기에서는 대표적으로 1대의 아크 감시 카메라(1)에 주목하여 설명한다.

(1) 우선, 기록화상으로부터 「움직임 부분」을 잘라낸다. 이 경우는 아크 방전 발생시의 아크 광(또는, 그 나머지 열부분)이 잘라내어진다.

(2) 다음에, 잘라내어진 「움직임 부분」의 중심 위치(43)의 XY좌표를 구한다. 이 좌표는 카메라 화상을 모니터 표시하는 경우에 좌상 구석의 화상 위치를 (0, 0)로 한 모니터(8) 상의 좌표로 된다.

(3) 또, 마찬가지로 「움직임 부분」의 외접 구형(페레 직경)(44)도 구한다.

(4) 이하, 2초간의 기록 화상중에서 계속적으로 중심 위치(43)의 좌표와 페레 직경(44)을 구한다.

(5) 다음에, 어떤 프레임의 화상으로부터 얻어진 페레 직경 44(n)와 다음의 프레임의 화상으로부터 얻어진 페레 직경 44(n＋1)와의 위치 관계를 관측한다.

(6) 이때 각 페레 직경 44(n), 44(n＋1)에 중심 위치(43)가 포함되어 있는 경우에 한해 이 2매의 프레임은 「관련됨」으로 정의된다.

(7) 이와 같이 하여 계속되고 있던 「관련됨」이 도중에 끊어졌을 때의 프레임이 아크 방전의 아크 광(또는, 그 나머지 열)이 최후까지 계속된 부분, 즉 가장 발광양이 강했던 위치(또는, 잔열량이 컸던 위치)에 대응한다.

(8) 이때의 「움직임 부분」의 중심 위치(43)가 카메라 화상으로부터 유추할 수 있는 아크 방전의 발광점의 중심 위치라고 가정한다.

이상의 처리(1)∼(8)은 모든 아크 감시 카메라(1)에 대해서 실행되고, 모든 아크 감시 카메라(1)에 관해서 아크 방전의 좌표 정보가 작성된다.

처리하는 프레임은 기록된 이전 60프레임 중에서 최소 페레 직경으로 되는 프레임으로서 구해진다. 또, 전체 14대(도 2 내의 카메라(A∼N))의 아크 중심 위치(43)의 좌표가 계산되고, 이 계산 결과는 도 3 내의 파선 및 2점 쇄선과 같이 PC 조작기(4)의 화면상에 아크 발생 장소의 표식특정 결과와 함께 표시된다.

다음에, 임의의 2대의 카메라를 선택하여 이러한 좌표 정보로부터 도 2에 나타내는 것 같은 평면도 상의 좌표로 변환하는 처리 순서에 대해서 설명한다.

이 경우 일례로서 도 2 내의 카메라 I 및 카메라 M의 조합에 의해 좌표 변화가 실행되는 것으로 하여 설명한다.

우선, 카메라 I의 화상으로부터 산출된 좌표에 기초하여 이 좌표로 나타난 방향으로 카메라 I로부터 직선을 평면도 상에 긋는다.

마찬가지로 카메라 M으로부터도 직선을 긋는다.

만약, 산출된 좌표가 화면의 중앙을 나타내고 있으면, 카메라 I로부터 그은 선은 카메라 M으로부터 그은 직선에 대한 수선으로 된다.

이 2직선이 만나는 위치가 예측되는 아크 방전 개소다.

이상의 표식특정 결과에 의해 얻어진 평면도 상의 좌표 정보의 표시는 도 3과 같이 된다.

도 3에 나타내는 PC 조작기(4)의 화면상에 있어서 각 2대의 카메라 페어(pair)에 의해 표식특정된 복수의 아크 발생점은 변전소(21)의 평면도에 중첩하여 동시에 표시된다.

또는, 복수의 아크 발생점의 집중의 모습을 보면서 어떤 일정한 범위에 아크 발생점이 집중하여 존재하는 경우에 한해 그 중앙점을 표시하여도 좋다.

또, 아크 표식특정된 카메라 안의 Y좌표 데이터로부터 아크의 발생 높이를 산출하여 모선(母線) 또는 라인의 고장을 구별함과 동시에 각 스위치(33∼38)의 전환 상태에 따라 고장점의 표식특정 결과를 화면에 표시하여도 좋다.

이와 같이 하여 아크 표식특정 영역이 자동 처리에 의해 판명된 시점에서 PC 조작기(4)를 조작하여 아크 표식특정 위치로부터 가장 가까운 카메라를 선택하여 표식특정 위치를 향해 모니터(8)의 화면에 표시함과 동시에 VTR(7)에 기록할 수가 있다.

즉, 표식특정된 평면도 상의 아크 방전 위치를 PC 조작기(4) 및 모니터(8)에 표시함과 동시에 아크 발생 부분에 기기 감시 카메라(5)를 선회시켜 돌림으로써 아크 방전 직후의 화상을 취해 넣어 화면 표시함과 동시에 VTR(7)에 기록할 수가 있다.

따라서, 화상 처리를 이용하여 각 카메라 화상 중으로부터 아크 방전 개소를 자동적으로 추출하여 표식특정할 수가 있다.

또, 아크 방전에 의한 발광부(또는, 잔열부)를 인식하여 추출할 때에 아크 방전의 발생 직전부터 발생 직후에 걸쳐 복수 프레임(예를 들어, 30프레임)의 화상을 연속적으로 처리하고, 연속 화상의 아크 방전의 크기 및 그 중심 위치(43)를 구하고, 아크 방전의 크기 및 중심 위치(43)의 추이를 관측함으로써 아크 방전 개소의 정확한 위치를 표식특정할 수가 있다.

또, 도 2에 나타낸 것처럼 변전소(21)(전기 설비)에 복수대의 아크 감시 카메라(1) 및 그 관련 시스템을 배치하고, 전기 설비 내의 어느 위치에서 발생한 아크 방전이어도 2대 이상의 카메라로 촬영할 수 있도록 각 카메라 위치가 설정되어 있으므로, 전기 설비 내에서 아크 방전이 발생하는 경우에, 각 카메라 및 화상 처리 시스템에 의해 표식특정된 아크 방전 위치는, 복수대의 카메라 화상의 조합에 의한 삼각측량에 의해 정확하게 산출되고, 이 결과 전기 설비의 평면도 상의 중에서 아크 방전 위치를 확실하고 한편 정확하게 특정할 수가 있다.

또, 아크 방전의 발생 장소는 복수대의 카메라에 의해 입체적으로 추출되어 XY좌표에 의해 특정되므로 표식특정 장소를 고정밀도로 표식특정할 수가 있다.

또, 상기 아크 표식특정 이외에도 고장 원인을 찾아내는 목적으로 아크 발생 직전부터 아크 직후의 화상을 프레임 단위로 분석할 수 있도록 프레임 수를 수동 조작함으로써 최적의 화면 및 최적의 복수대의 아크 감시 카메라(1)를 동시에 감시할 수가 있다.

또, 안개, 비 또는 눈 등의 기상 조건의 상위에 따라 감시 대상이 보기 어려운 경우에는 미리 기록한 배경을 아크 표식특정 화면과 합성하여 발생 장소를 특정할 수가 있다.

또, 아크 감시 카메라(1)의 화상으로서는 각 스위치(35∼38)의 선택 조작에 의해 기록한 처리전의 화상과, 처리후의 화상과, 합성 화상과, 화상 처리 입력 화상(생화상)을 선택할 수가 있다.

또, 아크 감시 카메라(1)로서 가시광선을 제거한 근적외선 카메라를 이용하여 전기 설비 내를 근적외선 카메라로 촬상함으로써, 외란 노이즈(noise)인 태양광의 영향을 억제할 수가 있어 아크 감시의 신뢰성을 향상시킬 수가 있다.

또, 아크 방전의 발생 장소를 특정하여 라인 스위치 전환 상태에 따라 고장점 표식특정 구간을 명확화 함으로써 사고 원인의 구명 및 고장 복귀를 신속히 할 수가 있다.

또, 상술한 것처럼 아크 방전 직후에 근방으로 퍼지는 연기 발생의 의 잔열 에너지를 관찰함으로써, 시간적으로 장기에 걸쳐 한편 공간적으로 광범위에 걸쳐 잔열을 시인할 수가 있고, 각 아크 감시 카메라(1)의 사이의 장애물 등에 의한 아크 방전의 간과나 먼 개소에서 작게 촬영되는 것에 의한 아크 방전의 간과 등을 경감할 수가 있다.

또, 아크 방전 후의 잔열을 검출함으로써 100A∼63KA의 광범위의 아크 방전의 전류 변화를 검출할 수가 있다.

또한, 상기 실시예 1에서는 전기 설비의 활성 선로끼리에서 발생하는 아크 방전을 감시하였지만 전기 설비의 다른 개소에서의 아크 방전을 감시하여도 좋다. 또, 복수의 화상 처리 장치(2), PC 조작기(4), VTR(7) 및 버스프로 신호(10)를 이용하였지만 단일의 화상 처리 장치를 이용하여도 좋고, PC 조작기(4)와 동일한 기능을 가지는 다른 조작기을 이용하여도 좋고, VTR(7) 및 버스프로 신호(10)에 대신하여 다른 화상 기록 장치 및 제어 신호를 이용하여도 좋다.

Claims (8)

1. 전기 설비에서 발생하는 아크 방전의 발생 장소를 표식특정하는 아크 감시 시스템으로서,

   상기 전기 설비의 복수 개소에 배치된 복수대의 감시 카메라와,

   상기 각 감시 카메라로부터의 화상을 개별적으로 처리하는 화상 처리 장치와,

   상기 화상 처리 장치를 제어하는 제어 논리부와,

   표시부 및 조작부를 가짐과 동시에 상기 제어 논리부에 접속된 조작기를 구비하고,

   상기 화상 처리 장치 및 상기 제어 논리부는,

   상기 아크 방전의 발생시에 상기 전기 설비로부터 생성되는 제어 신호에 응답하여 상기 감시 카메라로부터의 각 화상의 변화를 추출하고, 상기 아크 방전의 발생 장소를 표식특정하고, 2대 이상의 감시 카메라의 화상에 의해 표식특정된 위치를 조합, 삼각측량에 의해 상기 발생 장소를 연산하는 것을 특징으로 하는 아크 감시 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 화상 처리 장치 및 상기 제어 논리부는,

   상기 아크 방전을 인식하여 추출할 때에 상기 아크 방전의 발생 전부터 상기 아크 방전의 소멸 이후에 걸쳐 복수 프레임의 화상을 연속적으로 처리하고, 연속 화상에서의 아크 방전의 크기 및 중심 위치를 구하고, 상기 크기 및 상기 중심 위치의 추이를 관측함으로써, 상기 아크 방전의 발생 장소를 표식특정하는 것을 특징으로 하는 아크 감시 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 감시 카메라는, 가시광선을 제거한 근적외선을 촬영하는 근적외선 카메라에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 아크 감시 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 화상 처리 장치 및 상기 제어 논리부는, 상기 아크 방전의 발생 직후에 상기 발생 장소의 근방으로 퍼지는 아크의 잔열 에너지의 변화를 관찰하는 것을 특징으로 하는 아크 감시 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 화상 처리 장치에 접속된 화상 전환 장치와,

   상기 화상 전환 장치에 접속된 화상 기록 장치 및 모니터를 구비하고,

   상기 화상 처리 장치 및 상기 제어 논리부에 의해 표식특정된 상기 아크 방전의 발생 장소는, 평면도로서 상기 모니터 및 상기 조작기에 표시됨과 동시에 상기 화상 기록 장치에 기록되는 것을 특징으로 하는 아크 감시 시스템.
6. 제1항에 있어서,

   상기 감시 카메라는, 선회 카메라에 의해 구성되고, 상기 아크 방전의 발생 장소가 표식특정된 시점에서 상기 발생 장소로 돌려지고, 상기 아크 방전의 발생 직후의 화상을 취해 넣는 것을 특징으로 하는 아크 감시 시스템.
7. 제1항에 있어서,

   상기 전기 설비는, 변전소인 것을 특징으로 하는 아크 감시 시스템.
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