KR101243184B1 - Ｇｐｓ 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법 - Google Patents

Ｇｐｓ 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101243184B1
KR101243184B1 KR1020110121975A KR20110121975A KR101243184B1 KR 101243184 B1 KR101243184 B1 KR 101243184B1 KR 1020110121975 A KR1020110121975 A KR 1020110121975A KR 20110121975 A KR20110121975 A KR 20110121975A KR 101243184 B1 KR101243184 B1 KR 101243184B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
partial discharge
signal
gps
ultrasonic
measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020110121975A
Other languages
English (en)
Inventor
김광화
이상화
강동식
Original Assignee
한국전기연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전기연구원 filed Critical 한국전기연구원
Priority to KR1020110121975A priority Critical patent/KR101243184B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101243184B1 publication Critical patent/KR101243184B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1209—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using acoustic measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1218—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using optical methods; using charged particle, e.g. electron, beams or X-rays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/02—Details of the space or ground control segments
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H02H1/0015—Using arc detectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

본 발명은 GPS 기능을 탑재하여 측정시의 효율성 및 편의성, 그리고 데이터 활용도를 향상시킨 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.
본 발명은 초음파 센서가 장착되어 있는 휴대용 건 타입으로 이루어져 각종 측정대상물이 있는 곳으로 이동하면서 용이하게 측정할 수 있고, 특히 측정대상물에 대한 부분방전 측정시 영상 데이터와 GPS 데이터를 함께 사용하여 부분방전 측정위치를 결정함으로써, 항상 같은 위치에서 측정이 가능할 뿐만 아니라, 이전의 측정위치 또한 쉽게, 또 정확하게 파악할 수 있는 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법을 제공한다.

Description

ＧＰＳ 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법{Portable ultrasonic partial discharge measurement device having CCD camera using GPS, and partial discharge measurement method using the same}
본 발명은 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로서, 특히 GPS 기능을 탑재하여 측정시의 효율성 및 편의성, 그리고 데이터 활용도를 향상시킨 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.
일반적으로 부분방전은 각종 산업체 및 전력계통 변전소에 설치되는 수전설비 및 고압 배전반 등과 같은 전력기기의 어느 한 부분에 생기는 방전을 말하며, 이러한 부분방전에는 전극의 첨단 부근에 생기는 코로나방전, 절연물의 표면을 따라서 생기는 연면방전, 절연물내의 공극에 생기는 보이드방전 등이 있다.
이렇게 수전설비 및 고압 배전반을 비롯한 각종 전력기기 등에서 부분방전이 발생할 때, 부분방전원의 크기가 대부분 작기 때문에 부분방전이 발생되는 위치를 정확하게 알 수 없고, 부분방전원을 발견하여 제거하는데 어려움이 있다.
따라서, 전력기기의 부분방전 위치를 추정하는 기술은 전력기기의 고장을 예방하는데 있어서 매우 중요한 기술이라 할 수 있다.
전력기기의 부분방전 위치를 추정하는 기술의 여러 예로서, 대한민국 등록특허 10-482305호에서는 "변압기내 부분방전 측정용 초음파 상시 감시장치"를 제시하고 있고, 대한민국 등록실용신안 20-225223호에서는 "초음파 센서를 이용한 변압기 부분방전 진단장치"를 제시하고 있다.
그러나, 위에서 제시하고 있는 기술의 경우, 초음파 센서를 항상 동일 위치에 설치해야 하는 불편함, 전력기기와 초음파 센서 간에 거리 편차가 있으면 부분방전의 위치 및 크기를 정확하게 알 수 없는 등의 단점이 있다.
특히, 측정대상의 전력기기 주변에 초음파센서를 고정 설치하는 경우, 전력기기와 초음파센서간의 거리는 항시 동일하게 유지되어 동일한 측정값을 얻을 수 있지만, 전력기기의 부분방전 발생 위치가 정확히 어느 부위인지는 추정만 가능할 뿐 정밀한 위치는 알 수 없는 단점이 여전히 존재하는 등의 문제가 있다.
이러한 문제를 해소하기 위하여 대한민국 등록특허 10-1070329호에서는 각종 전력기기마다 이동하면서 부분방전을 용이하게 측정할 수 있고, 또 각종 전력기기에 대한 매 측정시마다 기저장 화상과 현재 화상을 비교하면서 전력기기의 부분방전 측정 위치를 항상 동일한 위치로 정확하게 파악할 수 있는 "영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 이를 이용한 부분방전 측정방법"을 제시하고 있다.
그러나, 위에서 제시하고 있는 기술의 경우, 이전의 영상데이터와 현재의 영상데이터를 서로 중첩시켜서 일치 여부를 판정한 후, 측정위치를 결정해야 하는 방법을 채택하고 있는 관계로, 이전의 영상데이터와 현재의 영상데이터가 불일치하면, 재차 이동하여 촬영을 반복해야 하는 등 여러 번거로움이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 초음파 센서가 장착되어 있는 휴대용 건 타입으로 이루어져 각종 측정대상물이 있는 곳으로 이동하면서 용이하게 측정할 수 있고, 특히 측정대상물에 대한 부분방전 측정시 영상 데이터와 GPS 데이터를 함께 사용하여 부분방전 측정위치를 결정함으로써, 항상 같은 위치에서 측정이 가능할 뿐만 아니라, 이전의 측정위치 또한 쉽게, 또 정확하게 파악할 수 있는 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치와 측정방법은 다음과 같은 특징이 있다.
상기 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치는 건 타입의 몸체부와, 상기 몸체부의 앞쪽에 장착되어 측정대상물의 부분방전에 따른 초음파를 감지하는 초음파센서와, 상기 몸체부의 앞쪽에 장착되어 측정대상물 및 부분방전 발생위치를 측정하는 CCD 카메라와, 상기 초음파센서의 신호를 증폭시키는 초음파앰프와, 초음파앰프에서 증폭된 신호를 사람이 들을 수 있도록 가청주파수로 변환시키는 가청주파수 변환장치와, 초음파의 크기를 나타내는 파형 및 수치값으로 전환시키는 음향신호 정량화 디지털 처리장치와, 상기 CCD 카메라에서 촬영된 화상을 영상데이터 신호로 전환시키는 영상신호 처리장치와, 음향신호 정량화 디지털 처리장치로부터의 초음파 측정데이터와 영상신호 처리장치로부터의 영상데이터 신호를 수신하여 데이터 저장장치에 저장시키는 동시에 표시장치에 파형 및 수치값으로 디스플레이시키는 신호처리용 컨트롤장치와, 상기 몸체부의 뒤쪽 상부에 장착되어 초음파의 세기를 나타내는 파형 및 수치값을 표시하는 표시장치와, 초음파를 청취할 수 있도록 몸체부에 연결되는 헤드폰을 기본적으로 포함하는 한편, 특히 상기 몸체부의 상면에 장착되어 GPS 위성에서 제공하는 신호를 수신하는 GPS 안테나와, 상기 GPS 안테나의 신호를 증폭 및 처리하는 GPS 처리장치를 더 포함하여, 상기 신호처리용 컨트롤장치는 영상신호 처리장치에서 입력되는 영상데이터 신호와 GPS 처리장치에서 입력되는 위치데이터 신호를 분석하여 측정대상물의 부분방전 측정위치를 판정함으로써, 측정대상물에 대한 오인을 막을 수 있는 동시에 항상 같은 위치에서 측정을 할 수 있는 특징이 있다.
한편, 상기 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정방법은 측정대상물에서 발생되는 부분방전을 초음파를 이용하여 측정하는 단계와, 측정대상물 및 부분방전 발생위치를 영상촬영수단에서 촬영하는 동시에 GPS 수단으로 위치를 수신받아 이전 측정 위치를 확인하는 단계를 수행하여, 상기 측정대상물에 대한 주기적인 부분방전 측정이 항상 동일한 위치에서 이루어지도록 하는 방법으로서, 특히 상기 측정대상물 및 부분방전 발생위치를 GPS 수단으로 위치를 수신받아 이전 측정 위치를 확인하는 단계의 경우에는 GPS 위성으로부터의 신호를 GPS 안테나로 수신받는 과정과, 수신받은 신호를 GPS 처리장치에서 처리하여 장치 위치를 계산하고 그 계산된 결과를 출력하는 과정과, 신호처리용 컨트롤장치에서 계산된 결과를 수신하여 기 저장되어 있는 이전의 위치 신호와 비교하는 과정과, 이전의 위치 신호와 현재의 위치 신호를 비교하여 일치하면, 이전의 측정위치와 현재의 측정위치가 동일한 것으로 판단하는 과정으로 이루어진 것이 특징이다.
본 발명에서 제공하는 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법은 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 영상과 GPS를 같이 사용함으로써, 측정대상물에 대한 오인을 막을 수 있으며, 항상 같은 위치에서 측정이 가능하다.
둘째, 부분방전 측정시 영상과 함께 GPS 데이터를 같이 저장하고, GPS 데이터를 파일관리에 활용함으로써, 쉽게 이전 데이터와 현재 데이터를 비교할 수 있다.
셋째, 주변의 지형이 변하더라도 쉽게 원래의 측정위치를 확인할 수 있다.
넷째, 지형 변형으로 측정의 위치를 변경하는 경우 GPS로 거리 차이를 계산할 수 있으므로, 이전 측정값과 현재 측정값의 추정 비교가 가능하다.
다섯째, GIS(Geographic Information System) 시스템을 활용하여 측정대상물의 측정 데이터를 연계할 수 있어, 데이터 관리 전산화를 높일 수 있다.
여섯째, 산악지형에 있는 송전선 철탑과 같이 사람이 접근하기 힘든 곳에 헬리콥터, 차량 등을 이용할 경우 항상 정확한 위치에서 측정이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치를 나타내는 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정방법을 나타내는 블럭도
본 발명의 측정장치와 측정방법은 산업체 및 전력계통 변전소에 사용되는 수전설비 및 고압 배전반과 같은 각종 전력기기에서 발생하는 부분방전 크기 및 부분방전이 발생되는 위치, 예를 들면 고압 이상의 전력기기의 코로나 및 연면방전의 발생지점, 고압력파이프 및 탱크의 누설지점 등을 항상 정확하게 측정할 수 있도록 한 것이다.
즉, 본 발명은 전력기기 등과 같은 측정대상물에서 발생되는 부분방전 크기 및 그 발생 위치를 초음파센서를 이용하여 용이하게 측정하는 한편, 전력기기에 대한 매 측정마다 영상촬영수단에서 해당 전력기기의 화상을 촬영하고, 또 GPS 수단에서 해당 측정장치의 위치를 확보하여 데이터 저장장치에 저장함으로써, 동일 측정대상의 전력기기에 대한 정기적인 측정(예를 들어, 주별, 월별 등 정기적인 측정시)시, 기 저장되어 있는 화상과 현재의 화상을 비교하거나 및/또는 기 측정한 위치와 현재의 위치를 비교하여 측정대상물의 부분방전을 항상 동일한 위치에서 측정할 수 있는 측정장치와 측정방법을 제공한다.
이를 위하여, 본 발명의 측정장치와 측정방법은 측정대상물의 부분방전을 측정하기 위한 장치를 초음파센서, 영상촬영수단 및 GPS 안테나가 조합되어 있는 휴대용 건(Gun) 타입으로 개선하고, 초음파센서, 영상촬영수단, GPS 안테나로부터의 신호를 온 라인 상태에서 저장할 수 있는 휴대용 컴퓨터를 포함하는 휴대 및 이동형 초음파 부분방전 측정장치와 방법을 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치를 나타내는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정방법을 나타내는 블럭도이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 부분방전 측정장치의 몸체부(10)는 휴대 및 이동성을 고려하여 사용자가 손으로 쥘 수 있는 건 타입으로 이루어진다.
상기 몸체부(10)의 앞단에는 초음파를 초음파센서(11)쪽으로 반사시킬 수 있는 아치형 또는 반구형 단면의 초음파 반사갓이 일체로 조립되고, 이 초음파 반사갓의 전면 중앙 위치에는 측정대상물에서 부분방전시 발생되는 초음파를 감지하는 초음파센서(11)가 장착된다.
여기서, 상기 초음파 반사갓의 앞단에는 삼발이 형태의 브라켓이 장착되고, 이 브라켓의 전면 중앙 위치에는 측정대상물을 촬영할 수 있는 영상촬영수단으로서 초소형의 CCD 카메라(12)가 장착된다.
물론, 상기 몸체부(10)의 소정 위치에는 CCD 카메라(12)의 촬영을 위한 온/오프 스위치 및 셔터 등이 장착된다.
이때, 상기 CCD 카메라(12)와 초음파센서(11)는 초음파 반사갓의 어떠한 위치에도 장착 가능하다.
또한, 상기 몸체부(10)의 뒷쪽 상부에는 초음파센서(11)에서 측정된 초음파의 크기(파형)를 볼 수 있고, 또 CCD 카메라(12)에서 촬영된 화상을 볼 수 있는 표시장치(18)가 장착된다.
그리고, 상기 몸체부(10)의 뒷쪽 하부에는 배터리 등의 전원부(24)가 내장되며, 몸체부(10)의 뒷쪽 일측면에는 가청 주파수로 변환되는 초음파를 사용자가 청취할 수 있도록 헤드폰(20)을 끼울 수 있는 커넥터(미도시)와 초음파센서(11)의 측정데이터 및 CCD 카메라(12)의 영상데이터를 노트북과 같은 컴퓨터(23) 등에 전송할 수 있도록 데이터 전송 케이블을 끼울 수 있는 커넥터(미도시)가 형성된다.
한편, 상기 몸체부(10)의 내부에는 초음파 처리용 제어기가 내장되는데, 이 초음파 처리용 제어기는 초음파센서(11)의 신호를 증폭시키는 초음파앰프(13)와, 초음파앰프(13)에서 증폭된 신호를 사람이 들을 있도록 가청주파수로 변환시키는 가청주파수 변환장치(14)와, 가청주파수를 초음파의 크기를 나타내는 파형으로 전환하여 표시장치(18)에 디스플레이시키기 위한 음향신호 정량화 디지털 처리장치(15)를 포함한다.
이때, 상기 몸체부(10)의 내부에는 영상 처리용 제어기로서, CCD 카메라(12)에서 촬영된 화상을 영상데이터 신호로 전환시키는 영상신호 처리장치(16)가 내장된다.
특히, 상기 몸체부(10)의 내부에는 주제어기로서의 신호처리용 컨트롤장치(19)와 데이터 저장장치(17)가 내장되는 바, 상기 신호처리용 컨트롤장치(19)는 음향신호 정량화 디지털 처리장치(15)로부터 초음파의 크기를 나타내는 파형 신호를 수신하여 데이터 저장장치(17)에 저장시키는 동시에 표시장치(18)에 파형 및 수치값으로 디스플레이시키는 제어를 한다.
또한, 상기 신호처리용 컨트롤장치(19)는 영상신호 처리장치(16)로부터의 영상데이터 신호를 수신하여 데이터 저장장치(17)에 저장하는 동시에 표시장치(18)에 디스플레이시키거나, 데이터 저장장치(17)에 기저장된 영상데이터를 불러와서 표시장치(18)에 디스플레이시키는 제어를 하는 한편, 상기 데이터 저장장치(17)에 저장된 초음파 측정신호 및 영상데이터 신호를 컴퓨터(23)에 전송하는 제어를 한다.
그리고, 컴퓨터(23)에 저장된 이전의 초음파 측정신호 및 영상데이터를 데이터 저장장치(17)로 전송하는 제어도 한다.
한편, 본 발명에서는 측정대상물에 대한 부분방전 측정위치에 대한 신뢰성을 확보해주는 수단, 즉 항상 같은 위치에서 측정이 가능하도록 해주는 수단으로 GPS 수단을 제공한다.
상기 GPS 수단은 몸체부(10)의 상면에 장착되어 GPS 위성(110)에서 제공하는 신호를 수신하는 GPS 안테나(21)와, 상기 GPS 안테나(21)의 신호를 증폭 및 처리하는 GPS 처리장치(22)로 구성된다.
그리고, 이때의 GPS 처리장치(22)로부터 입력되는 위치데이터 신호는 신호처리용 컨트롤장치(19)에 입력된 후에 비교 분석되며, 이러한 분석 결과를 통해 측정대상물의 부분방전 측정위치를 정확하게 파악할 수 있게 되는 것이다.
따라서, 상기 신호처리용 컨트롤장치(19)는 GPS 처리장치(22)로부터의 위치데이터 신호를 수신하여 데이터 저장장치(17)에 저장하는 동시에 표시장치(18)에 디스플레이시키는 제어를 하며, 또 데이터 저장장치(17)에 기저장된 위치데이터를 불러와서 표시장치(18)에 디스플레이시키는 제어를 하는 한편, 상기 데이터 저장장치(17)에 저장된 위치데이터 신호를 컴퓨터(23)에 전송하는 제어를 한다.
본 발명에서 제시하는 GPS 수단은 GPS 위성에서 발신하는 마이크로파를 GPS 안테나(21)에서 수신하여 장치의 위치벡터를 결정하는 방식으로 이루어진다.
그리고, 상기 GPS 안테나(21)는 GPS 위성에서 송신하는 주파수에 동조된 안테나, 수정발진기 등을 이용한 정밀한 시계 등을 포함하며, 상기 GPS 신호증폭기 및 처리장치, 즉 GPS 처리장치(22)는 수신된 신호를 처리하고 장치 위치의 좌표와 속도 베터 등을 계산하는 기능은 물론, 이때의 계산된 결과를 출력하는 출력수단 등을 포함한다.
이러한 GPS 수단의 경우에는 다른 장치와의 처리 결과 송수신을 위해 RS-232 등의 통신 포트를 탑재할 수 있게 된다.
따라서, 이와 같이 구성되는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치를 기반으로 하는 본 발명의 휴대용 초음파 부분방전 측정방법을 설명하면 다음과 같다.
산업체 및 전력계통 변전소에 사용되는 수전설비 및 고압 배전반과 같은 측정대상의 전력기기쪽으로 이동한 후, 측정대상물인 전력기기로부터 일정 거리 떨어진 위치에서 부분방전의 발생 여부를 측정한다.
먼저, 사용자가 몸체부(10)를 손으로 쥔 상태에서 초음파센서(11)가 측정대상물(100)을 향하도록 한 다음, 측정대상물(100)에서 코로나와 같은 부분방전이 발생될 때의 초음파를 초음파센서(11)에서 감지하도록 한다.
즉, 고압 전력기기의 코로나 발생지점에서 발산되는 초음파를 음파센서(11)에서 감지하면, 그 감지된 신호가 초음파앰프(13)에서 증폭되고, 증폭된 신호는 가청주파수 변환장치(14)에서 사람이 들을 수 있는 음의 영역으로 변환된다.
따라서, 상기 몸체부(10)에 연결된 헤드폰(20)을 통해 측정자가 초음파를 청취하게 되고, 이와 동시에 상기 음향신호 정량화 디지털 처리장치(15)가 가청주파수 변환장치(14)에서 변환된 가청주파수를 초음파의 크기를 나타내는 파형 및 수치값으로 전환하게 된다.
연이어, 상기 신호처리용 컨트롤장치(19)에서 음향신호 정량화 디지털 처리장치(15)로부터 초음파의 크기를 나타내는 파형 신호를 수신하여 데이터 저장장치(17)에 저장시키는 동시에 표시장치(18)에 파형 및 수치값을 디스플레이시키게 된다.
이에, 측정자는 헤드폰(20)을 통해 초음파를 청취하는 동시에 표시장치(18)에 디스플레이되는 초음파 파형 및 수치값을 보면서, 측정대상물의 어느 부분에서 부분방전이 어느 정도 발생되는지를 확인할 수 있다.
이때, 상기 측정대상물에서 부분방전에 따른 초음파를 발산하고 있는 상태에서, 측정대상물과 초음파센서(11) 간의 거리에 따라 소리의 세기 및 감도가 달라지는 바, 측정대상물과 초음파센서(11) 간의 거리가 멀어지면 청취할 수 있는 초음파가 작게 들리고, 반대로 멀어지면 초음파가 크게 들리게 된다.
따라서, 측정대상물과 초음파센서(11) 간의 거리를 항상 적정한 거리로 유지하되, 매번 동일한 위치에서 측정해야만 측정대상물에서 부분방전이 발생되는지, 그리고 부분방전이 어느 정도 발생되는지를 정확하게 측정할 수 있다.
이러한 점을 감안하여, 본 발명에서는 항상 동일한 위치에서 측정대상물의 부분방전을 용이하게 측정할 수 있는 방법의 일 예로서, 화상촬영수단을 이용하는 방법을 제공한다.
즉, 상기 측정대상물에 대한 부분방전을 측정할 때, 몸체부(10)의 앞쪽에 장착되어 있는 CCD 카메라(12)에서 측정대상물을 촬영하게 된다.
계속해서, CCD 카메라(12)에서 촬영된 화상은 영상신호 처리장치(16)에서 영상데이터 신호로 전환되고, 이 영상데이터 신호를 신호처리용 컨트롤장치(19)에서 수신하여 데이터 저장장치(17)에 저장하는 동시에 표시장치(18)에 디스플레이시키게 된다.
상기한 방법으로 측정대상물에 대한 주기적인 부분방전을 측정하게 되는 바, 이전의 부분방전 측정 후, 다음의 부분방전을 측정하고자 할 때, 동일한 위치에서 부분방전을 측정해야 정확한 측정값을 얻을 수 있다.
따라서, 다음의 부분방전 측정시, 측정자가 데이터 저장장치(17)에 이전의 기저장된 영상데이터를 데이터 저장장치(17)로부터 불러와서 표시장치(18)에 디스플레이시키고, 이와 동시에 현재의 영상데이터를 표시장치(18)에 디스플레이시켜서 서로 중첩시킨다.
또는, 데이터 저장장치(17)에 저장된 이전 영상데이터를 데이터 전송 케이블 등을 이용하여 컴퓨터(23)에 전송 및 저장하고, 이와 동시에 현재의 영상데이터를 컴퓨터(23)에 전송 및 저장한 후, 컴퓨터(23)의 영상편집 전용 프로그램에서 이전의 영상데이터와 현재의 영상데이터를 디스플레이시키면서 서로 중첩시킨다.
그 결과, 측정대상물 및 그 부분방전 발생 위치를 촬영한 이전의 영상데이터와 현재의 영상데이터를 서로 중첩시켰을 때 불일치하면, 이전의 동일 측정 위치가 아닌 것으로 판정하여 측정자가 이전과 동일한 측정 위치로 이동하여 재촬영을 하는 한편, 일치하는 경우에는 이전 측정 위치와 현재의 측정 위치가 동일한 것으로 간주하여, 해당 측정대상물의 부분방전 측정데이터를 그대로 수용하여 활용하게 된다.
한편, 본 발명에서는 측정대상물 및 그 부분방전 발생 위치에 대한 항상 동일한 측정위치에서의 측정을 가능하게 하는 측정방법으로서, GPS 수단으로부터 얻은 위치데이터 정보를 이용하는 측정방법을 제공하며, 이때의 GPS 수단을 활용하는 측정방법은 단독으로, 또는 영상데이터를 이용하는 측정방법과 병행하여 사용할 수 있게 된다.
이를 위하여, 상기 측정대상물에 대한 부분방전을 측정할 때, 몸체부(10)의 상면에 장착되어 있는 GPS 안테나(21)에서 GPS 위성(110)으로부터 발신되는 신호를 수신하게 된다.
계속해서, GPS 안테나(21)에서 수신된 신호는 GPS 처리장치(22)로 보내지게 되고, GPS 처리장치(22)에서는 장치 위치의 좌표와 속도 베터 등을 계산한 후에 그 계산된 결과를 출력하게 된다.
계속해서, 상기 GPS 처리장치(22)에서 출력되는 위치데이터 신호를 신호처리용 컨트롤장치(19)에서 수신하여 데이터 저장장치(17)에 저장하는 동시에 표시장치(18)에 디스플레이시키게 된다.
그리고, 상기 신호처리용 컨트롤장치(19)에서는 자체 내장되어 있는 전용 위치분석 프로그램을 이용하여 기 저장되어 있는 이전의 위치데이터인 위도, 경도 및 해발높이와 현재의 위치데이터를 비교하는 과정을 수행하는 동시에 이를 표시장치(18)에 디스플레이시키게 되고, 그 결과 이전의 위치데이터와 현재의 위치데이터가 일치하지 않으면, 이전의 동일 측정 위치가 아닌 것으로 판정하여 측정자가 표시장치(18)를 계속 확인해가면서 자리를 이동하여 계속 GPS 위성으로부터의 신호를 수신하는 한편, 일치하는 경우에는 이전 측정 위치와 현재의 측정 위치가 동일한 것으로 간주하여, 해당 측정대상물의 부분방전 측정데이터를 그대로 수용하여 활용하게 된다.
이렇게 부분방전 측정시 GPS 데이터를 저장하고 이때의 GPS 데이터를 파일관리에 활용함으로써, 이전 위치데이터와 현재 위치데이터의 비교가 용이하고, 결국 항상 같은 위치에서 측정이 가능하고, 주변지형이 변하더라도 이전 측정위치 확인이 가능하며, 부득이하게 측정위치가 변한 경우에도 이전 측정값과 현재 측정값의 추정 비교가 가능하다.
이와 같이, 측정대상물을 CCD 카메라에서 촬영하여 얻은 영상데이터를 이용하고 및/또는 GPS 수단으로부터 얻은 위치데이터를 이용함으로써, 항상 측정대상물에 대한 똑같은 측정 위치를 확인할 수 있고, 항상 같은 위치에 측정을 할 수 있으므로, 측정품질의 확보는 물론 측정위치의 차이에 따른 초음파세기의 차이를 없앨 수 있는 등 측정대상물의 부분방전에 따른 초음파 세기의 변화 추세를 정확하게 알 수 있다.
10 : 몸체부 11 : 초음파센서
12 : CCD 카메라 13 : 초음파앰프
14 : 가청주파수 변환장치 15 : 음향신호 정량화 디지털 처리장치
16 : 영상신호 처리장치 17 : 데이터 저장장치
18 : 표시장치 19 : 신호처리용 컨트롤러
20 : 헤드폰 21 : GPS 안테나
22 : GPS 처리장치 23 : 컴퓨터
24 : 전원부

Claims (3)

  1. 건 타입의 몸체부(10)와, 상기 몸체부(10)의 앞쪽에 장착되어 측정대상물의 부분방전에 따른 초음파를 감지하는 초음파센서(11)와, 상기 몸체부(10)의 앞쪽에 장착되어 측정대상물 및 부분방전 발생위치를 측정하는 CCD 카메라(12)와, 상기 초음파센서(11)의 신호를 증폭시키는 초음파앰프(13)와, 초음파앰프(13)에서 증폭된 신호를 사람이 들을 수 있도록 가청주파수로 변환시키는 가청주파수 변환장치(14)와, 초음파의 크기를 나타내는 파형 및 수치값으로 전환시키는 음향신호 정량화 디지털 처리장치(15)와, 상기 CCD 카메라(12)에서 촬영된 화상을 영상데이터 신호로 전환시키는 영상신호 처리장치(16)와, 음향신호 정량화 디지털 처리장치(15)로부터의 초음파 측정데이터와 영상신호 처리장치(16)로부터의 영상데이터 신호를 수신하여 데이터 저장장치(17)에 저장시키는 동시에 표시장치(18)에 파형 및 수치값으로 디스플레이시키는 신호처리용 컨트롤장치(19)를 포함하며,
    상기 몸체부(10)의 상면에 장착되어 GPS 위성에서 제공하는 신호를 수신하는 GPS 안테나(21)와, 상기 GPS 안테나(21)의 신호를 증폭 및 처리하는 GPS 처리장치(22)를 더 포함하고,
    상기 신호처리용 컨트롤장치(19)는 영상신호 처리장치(16)에서 입력되는 영상데이터 신호와 GPS 처리장치(22)에서 입력되는 위치데이터 신호를 분석하여 측정대상물의 부분방전 측정위치를 판정하는 것을 특징으로 하는 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치.
  2. 측정대상물에서 발생되는 부분방전을 초음파를 이용하여 측정하는 단계와, 측정대상물 및 부분방전 발생위치를 영상촬영수단에서 촬영하는 동시에 GPS 수단으로 위치를 수신받아 이전 측정 위치를 확인하는 단계를 수행하여, 상기 측정대상물에 대한 주기적인 부분방전 측정이 항상 동일한 위치에서 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 측정대상물 및 부분방전 발생위치를 GPS 수단으로 위치를 수신받아 이전 측정 위치를 확인하는 단계는 GPS 위성으로부터의 신호를 GPS 안테나로 수신받는 과정과, 수신받은 신호를 GPS 처리장치에서 처리하여 장치 위치를 계산하고 그 계산된 결과를 출력하는 과정과, 신호처리용 컨트롤장치에서 계산된 결과를 수신하여 기 저장되어 있는 이전의 위치 신호와 비교하는 과정과, 이전의 위치 신호와 현재의 위치 신호를 비교하여 일치하면, 이전의 측정위치와 현재의 측정위치가 동일한 것으로 판단하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 GPS 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정방법.
KR1020110121975A 2011-11-22 2011-11-22 Ｇｐｓ 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법 Expired - Fee Related KR101243184B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110121975A KR101243184B1 (ko) 2011-11-22 2011-11-22 Ｇｐｓ 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110121975A KR101243184B1 (ko) 2011-11-22 2011-11-22 Ｇｐｓ 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101243184B1 true KR101243184B1 (ko) 2013-03-15

Family

ID=48181805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110121975A Expired - Fee Related KR101243184B1 (ko) 2011-11-22 2011-11-22 Ｇｐｓ 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101243184B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103969562A (zh) * 2014-05-29 2014-08-06 广州供电局有限公司 开关柜局部模拟放电检测装置
CN103969560A (zh) * 2014-05-28 2014-08-06 北达正视(北京)科技有限公司 一种用于局部放电故障检测的可视化超声波检测系统
CN104407276A (zh) * 2014-11-04 2015-03-11 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种用于实验室局部放电试验的信号采集装置
CN105629137A (zh) * 2015-12-28 2016-06-01 北京榕科电气有限公司 一种变电站局部放电空间定位装置及方法
KR20160096369A (ko) * 2015-02-05 2016-08-16 한국전기연구원 모바일기기를 이용한 부분방전 신호 측정방법
CN113447771A (zh) * 2021-06-09 2021-09-28 上海交通大学 一种基于sift-lda特征的局部放电模式识别方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980055772A (ko) * 1996-12-28 1998-09-25 김영환 초음파 센서의 최적 구동 주파수 탐지 장치 및 방법
JP2002131366A (ja) 2000-10-20 2002-05-09 Toshiba Corp 高電圧機器の内部部分放電監視装置
KR20090035763A (ko) * 2007-10-08 2009-04-13 (주)다우텔레콤 3 차원 카메라 장치를 활용한 초음파 검사 장치 및 측정지그

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980055772A (ko) * 1996-12-28 1998-09-25 김영환 초음파 센서의 최적 구동 주파수 탐지 장치 및 방법
JP2002131366A (ja) 2000-10-20 2002-05-09 Toshiba Corp 高電圧機器の内部部分放電監視装置
KR20090035763A (ko) * 2007-10-08 2009-04-13 (주)다우텔레콤 3 차원 카메라 장치를 활용한 초음파 검사 장치 및 측정지그

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103969560A (zh) * 2014-05-28 2014-08-06 北达正视(北京)科技有限公司 一种用于局部放电故障检测的可视化超声波检测系统
CN103969560B (zh) * 2014-05-28 2016-10-26 北达正视(北京)科技有限公司 一种用于局部放电故障检测的可视化超声波检测系统
CN103969562A (zh) * 2014-05-29 2014-08-06 广州供电局有限公司 开关柜局部模拟放电检测装置
CN104407276A (zh) * 2014-11-04 2015-03-11 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种用于实验室局部放电试验的信号采集装置
KR20160096369A (ko) * 2015-02-05 2016-08-16 한국전기연구원 모바일기기를 이용한 부분방전 신호 측정방법
KR102311814B1 (ko) * 2015-02-05 2021-10-08 한국전기연구원 모바일기기를 이용한 부분방전 신호 측정방법
CN105629137A (zh) * 2015-12-28 2016-06-01 北京榕科电气有限公司 一种变电站局部放电空间定位装置及方法
CN113447771A (zh) * 2021-06-09 2021-09-28 上海交通大学 一种基于sift-lda特征的局部放电模式识别方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101243184B1 (ko) Ｇｐｓ 기능을 이용한 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정장치 및 측정방법
KR101070329B1 (ko) 영상촬영수단을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정 장치 및 이를 이용한 부분방전 측정 방법
US8515702B2 (en) Systems and methods for determining locations of buried objects
US9451377B2 (en) Device, method and software for measuring distance to a sound generator by using an audible impulse signal
CN111123271A (zh) 一种地下管道的定位系统及方法
KR101410733B1 (ko) 레퍼런스 마이크를 이용한 부분방전 측정 장치 및 방법
KR101531641B1 (ko) 전력케이블 부분방전 측정장치 및 이를 이용한 측정방법
US20200011921A1 (en) Method for accurately locating a cable defect of a cable laid in the ground
JP2004004003A (ja) 放射電子波を利用した電力機器の部分放電検出装置
US10598756B2 (en) System and method for determining the source location of a firearm discharge
CN205001870U (zh) 管道超声波检漏装置
US20230341508A1 (en) Sonic pole position triangulation in a lighting system
KR20110060703A (ko) 음향방출신호 센서장치 및 이를 이용한 고압배관의 무선 결함진단시스템
CN108362372A (zh) 低频噪声测试系统
JP2019203742A (ja) 音源方位標定装置および音源方位標定方法
JP2010210411A (ja) 部分放電検出装置及び部分放電検出方法
KR101410741B1 (ko) 결함위치 유도 기능을 갖는 휴대용 초음파 부분방전 측정 장치 및 방법
RU97830U1 (ru) Устройство определения места повреждения изоляции кабеля
JP6388795B2 (ja) 検出システム
JPH0611534A (ja) 部分放電測定法
KR20140090746A (ko) 위치 확인 시스템 및 방법
KR20180027801A (ko) 음원계측장치 및 이를 포함하는 음원 거리 계측 시스템
US9618336B2 (en) Measuring device and measurement method
RU2568232C2 (ru) Комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов
CN105008950A (zh) 用于测向和方向不确定度确定的测量装置和测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20111122

PA0201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20130215

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20130307

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20130308

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160307

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20160307

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170307

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20170307

Start annual number: 5

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180305

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20180305

Start annual number: 6

End annual number: 6

PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20191104

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191104

Year of fee payment: 7

PR0401 Registration of restoration

Patent event code: PR04011E01D

Patent event date: 20191104

Comment text: Registration of Restoration

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20191104

Start annual number: 7

End annual number: 7

R401 Registration of restoration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200609

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210304

Start annual number: 9

End annual number: 9

PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20221218

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20191104