KR101596270B1 - 충전전로용 안전시스템 및 운영방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특별고압 충전전로 상에 발생하는 각종 사고를 방지하는 안전시스템에 있어서: 상기 충전전로에 접근하는 물체의 거리를 측정하는 감지센서와, 물체의 움직임을 식별하는 모션센서를 구비하는 제1감지부; 상기 충전전로 주변을 촬영하고 빛을 조사하는 카메라와, 주변의 온도와 습도를 측정하는 감지모듈을 구비하는 제2감지부; 상기 충전전로에 접근하는 물체를 대상으로 소리를 전파하는 스피커와, 빛을 발산하는 경광등을 구비하는 경고부; 상기 제1·2감지부 및 경고부와 회로적으로 연결되는 콘트롤유닛과, 감지 영역을 설정하는 디스플레이를 일체로 구비하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 특별고압 충전전로 또는 지지 애자를 점검, 수리, 청소를 하는 활선 작업 시에 접근한계거리를 경보해줌으로서 부주의로 인한 감전 사고를 방지하는 것은 물론, 기타 외부인이나 동물들의 출입을 통제하여 인명과 재산을 보호하는 효과가 있다.

Description

충전전로용 안전시스템 및 운영방법{The safety systems and operating methods for energized line}

본 발명은 충전전로용 안전시스템 및 운영방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 특별고압 충전전로 또는 지지 애자를 점검, 수리, 청소를 하는 활선 작업 시에 접근한계거리를 경보해줌으로서 부주의로 인한 감전 사고를 방지하는 것은 물론, 기타 외부인이나 동물들의 출입을 통제하여 인명과 재산을 보호하는 충전전로용 안전시스템 및 운영방법에 관한 것이다.

통상, 고압 이상의 경우는 충전전로에 접근하는 것만으로도 플래시오버(flashover)에 의해서 전격을 받는다. 플래시오버는 전압의 크기와 거리에 의해서 결정된다. 즉, 충전전로에 접근하는 경우에 플래시오버를 발생하는 거리 내에 들어가는 것은 물론 허용되지 않지만, 송전 배전 작업이나 변전소 작업에 있어서 활선 작업이나 활선 근접작업에 있어서는 여러 가지 작업동작이 따르기 때문에, 작업자 동작영역이나 작업용 공구들의 치수를 고려한 거리에 플래시오버 거리를 추가한 범위 내에 들어가지 않도록 해야 한다.

주지된 바와 같이, 특별고압의 충전전로에 대한 작업에서 활선 작업용 기구를 이용하는 경우에는 신체 등에 대해서 산업안전보건기준에 관한 규칙 제321조 1항 8호(충전전로에서의 전기작업)에 따라 접근한계거리를 유지해야 한다. 하지만, 실제로 작업자들이 접근한계거리에 대한 인식을 주위 깊게 하지 못하고 있고, 단순히 휴대용 검전기만으로 활선상태를 확인하고 있는 정도이다. 따라서 작업자가 충전전로 상에 접근하는 정도를 검출하여 접근거리를 안내함으로서 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 개발이 시급하게 필요한 실정이다.

일예로, 한국 등록특허공보 제10-0888951호 "경보장치를 갖는 다기능 배전반"에 의하면, 인체감지판별 및 처리부(12)는 배전반 고유번호 코드를 출력하도록 구성되고, 아울러 상기 통신 네트워크는 다수의 배전반(10-1)~(10-n)마다 설치된 상기 인체감지판별 및 처리부(12)에 연결되는 배전반 국부 무선통신부(121-1)~(121-n)와; 상기 배전반 국부 무선통신부와 무선통신으로 배전반 고유번호 코드, 인체감지, 실시간 촬영 정보를 수신하고 관제센터(30)로부터의 원격 입력 신호를 상기 배전반 국부 무선통신부(121-1)~(121-n)로 송신하는 관제센터 통합 무선통신부(123)로 구성되며, 상기 인체감지 판별 및 처리부(12)의 제어출력에 따라 사람이 느끼거나 가청하지 못하는 영역대의 저역의 자장파 및 고출력 초음파 중의 하나 이상을 출력하는 동물 퇴치부(19)를 포함하는 구성으로 된 것을 특징으로 하는경보장치를 갖는 다기능 배전반을 제안하고 있다.

다른 일예로, 한국 등록특허공보 제10-1076772호 "복합센서를 이용한 수·배전반 감전위험 경보장치"에 의하면, 물체의 접근 거리를 감지하며, 상기 물체의 움직임을 감지하고, 물체 감지 정보와 움직임 정보를 출력하는 센서부와; 상기 움직임 정보를 기반으로 경보 동작 여부를 결정하고, 경보 동작시에 상기 물체 감지 정보를 기반으로 수·배전반 감전위험 경보 장치와 물체와의 접근 거리를 산출하며, 상기 산출한 접근 거리에 따라 차등적인 경보를 수행하여 감전위험을 인지시켜주는 메인 컨트롤 유닛을 포함하는 수·배전반 감전위험 경보장치에 있어서, 원격 제어기인 리모컨에 의해 송출되는 감지거리 설정 신호와 동작 정지 및 복귀 신호를 수신하여 상기 메인 컨트롤 유닛에 제공해주는 리모컨 수신기와; 정전시에 일정 시간 동안 상기 수·배전반 감전위험 경보장치에 구동용 전원을 공급해주기 위한 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합센서를 이용한 수·배전반 감전위험 경보장치를 제안하고 있다.

전자와 후자는 배전반에 인체 또는 동물을 감지하는 초음파센서와 열감지(적외선)센서를 장착하여 배전반에 접근거리를 경고해서 감전 사고를 방지하는 구성을 동일하게 제안하고 있다. 하지만, 실제로 초음파센서와 열감지센서는 주변 온도와 습도에 따라 반응 정도가 현저히 달라지므로 실내에서 사용할 수 밖에 없는 기술적 한계가 있다. 따라서 배전반에 접근하는 인체 또는 동물을 감지하는 기능이 떨어져 오작동을 일으킬 가능성이 상당히 높다. 무엇보다 감지된 신호를 토대로 접근거리를 산출해서 경고를 발생시켜야 되는데, 이러한 산출된 거리에 오차가 심해서 오히려 작업자를 감전 사고에 빠트리게 하는 심각한 문제점이 있다. 또, 다수의 작업자(인체)를 개별적으로 감지할 수가 없을뿐더러 작업자와 동물을 구별할 수가 없어 경보 기능이 매우 제한적일 수 밖에 없는 문제점이 있다. 더불어 초음파센서와 열감지센서는 감지 영역대가 매우 좁아서 배전반 주변에 걸쳐 다수의 센서를 장착해야 하므로 설치작업은 물론, 비용이 추가적으로 발생하게 되는 폐단이 있다.

한국 등록특허공보 제10-0888951호 "경보장치를 갖는 다기능 배전반" 한국 등록특허공보 제10-1076772호 "복합센서를 이용한 수·배전반 감전위험 경보장치"

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 충전전로 주변의 온도와 습도를 실시간 검출해서 감지센서의 감지 영역을 보정함에 따라 접근하는 물체의 거리를 기후 변화에 구애받지 않고 항상 정밀하게 감지할 수 있고, 물체의 움직임을 식별하는 모션센서에 의해 다수의 물체를 개별적으로 감지할 수 있을뿐더러 사람과 동물을 구별할 수 있으므로 상황에 가장 적합한 경고를 수행할 수가 있으며, 감지센서와 모션센서가 감지하는 영역을 자유롭게 유동이 가능함에 따라 적은 수량만으로도 충전전로 주변을 모두 감지할 수가 있어 설치시간과 비용을 대폭 단축시킬 수 있는 충전전로용 안전시스템 및 운영방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일면에 의하면, 특별고압 충전전로 상에 발생하는 각종 사고를 방지하는 안전시스템에 있어서: 상기 충전전로에 접근하는 물체의 거리를 측정하는 감지센서와, 물체의 움직임을 식별하는 모션센서를 구비하는 제1감지부; 상기 충전전로 주변을 촬영하고 빛을 조사하는 카메라와, 주변의 온도와 습도를 검출하는 감지모듈을 구비하는 제2감지부; 상기 충전전로에 접근하는 물체를 대상으로 소리를 전파하는 스피커와, 빛을 발산하는 경광등을 구비하는 경고부; 상기 제1·2감지부 및 경고부와 회로적으로 연결되는 콘트롤유닛과, 감지 영역을 설정하는 디스플레이를 일체로 구비하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 제1감지부의 감지센서는 설정한 감지 영역으로부터 적외선을 수신 받고, 수신된 적외선의 감도량을 추적해서 영역에 접근하는 물체의 거리를 측정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 제1감지부의 모션센서는 설정한 감지 영역을 셀 단위로 나누고 각 셀의 높이 변화를 추적해서 영역에 존재하는 물체의 움직임을 식별하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 제2감지부의 카메라는 평상 시 절전모드를 유지하다가 충전전로에 접근하는 물체를 연속 추적해서 촬영하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 제2감지부의 감지모듈은 충전전로 주변의 온도와 습도를 실시간 검출해서 감지센서의 감지 영역을 보정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 경고부의 스피커는 접근하는 물체의 거리에 따라 위험도를 단계별로 음성 또는 부저 소리를 전파하고, 경광등은 다채로운 색상의 빛을 점멸하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 제어부의 콘트롤유닛은 충전전로에 물체가 접근하거나 사고가 발생되면, 인근 소방서에 신고를 접수함과 함께 관리자에게 메시지를 전송하도록 통신망과 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일면에 의하면, 제1항에 의하여 충전전로용 안전시스템을 운영하는 방법에 있어서: 관리자가 충전전로의 주변에 제1·2감지부와 경고부 및 제어부를 장착한 다음, 디스플레이에 감지 영역을 설정하는 단계; 감지모듈이 충전전로의 주변 온도와 습도를 측정해서 감지센서의 측정거리를 보정한 다음, 접근하는 물체의 거리를 측정하는 단계; 모션센서가 측정된 물체의 움직임을 식별해서 사람과 동물을 구별한 다음, 움직이는 물체를 연속 추적해서 촬영하는 단계; 감지센서와 모션센서에 의해 산출된 정보로 경광등에 빛을 발산한 다음, 스피커로 음성 또는 부저 소리를 전파하는 단계; 물체가 접근한계거리에 도달하면 콘트롤유닛이 인근 소방서에 신고를 접수한 다음, 관리자에게 메시지를 전송하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 단계는 식별된 물체가 사람일 경우에는 접근한계거리를 퍼센트 단계별로 녹음된 음성을 전파하고, 동물일 경우에는 120~150데시벨 부저 소리를 전파하는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과가를 제공한다.

첫째, 충전전로 주변의 온도와 습도를 실시간 검출해서 감지센서의 감지 영역을 보정함에 따라 접근하는 물체의 거리를 기후 변화에 구애받지 않고 항상 정밀하게 감지할 수 있다.

둘째, 물체의 움직임을 식별하는 모션센서에 의해 다수의 물체를 개별적으로 감지할 수 있을뿐더러 사람과 동물을 구별할 수 있으므로 상황에 가장 적합한 경고를 수행할 수가 있다.

셋째, 감지센서와 모션센서가 감지하는 영역을 자유롭게 유동이 가능함에 따라 적은 수량만으로도 충전전로 주변을 모두 감지할 수가 있어 설치시간과 비용을 대폭 단축시킬 수 있다

넷째, 접근하는 물체를 연속 추적해서 촬영함에 따라 사고 시 원인을 규명하고 대책을 수립하는데 중요한 정보로 활용할 수가 있고, 부도덕한 외부인으로부터 충전전로를 안전하게 지킬 수 있다.

다섯째, 접근하는 물체의 거리에 따라 수치화된 위험도를 음성으로 전파하고, 다채로운 색상의 빛을 점멸함에 따라 작업자 이목을 집중시킬 수 있다.

여섯째, 콘트롤유닛이 통신망과 연결되어 충전전로에 물체가 접근하거나 사고가 발생되면 즉시, 인근 소방서에 신고를 접수하고 관리자에게 메시지를 전송함에 따라 수습과 함께 초동대처를 신속하게 처리할 수가 있다.

일곱째, 평상 시 카메라가 절전모드 상태로 유지할뿐더러 단순 픽셀의 높이 차이로 물체의 움직임을 감지하는 모션센서로 인해서 소비전력을 최소화하는 경제적인 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 제1·2감지부를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 제1감지부를 상세하게 나타내는 구성도.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 시스템이 적용된 상태를 나타내는 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명의 일면은 특별고압 충전전로 상에 발생하는 각종 사고를 방지하는 안전시스템에 관련되며, 제1감지부(10), 제2감지부(20), 경고부(30), 제어부(40)를 주요 구성으로 하는 충전전로용 안전시스템에 관 한다. 본 발명의 안전시스템은 특별고압 충전전로 또는 지지 애자를 점검, 수리, 청소를 하는 활선 작업 시에 접근한계거리를 경보해줌으로서 부주의로 인한 감전 사고를 방지하는 것을 주요 요지로 한다. 한편, 본 발명에서 언급하는 물체는 움직임이 없는 모든 사물을 지칭하는 것이 아니라 적외선을 방출하고 스스로 유동하는 사람과 동물을 일컫는다. 이러한 안전시스템은 산업안전보건기준에 관한 규칙 제321조 1항 8호(충전전로에서의 전기작업)에 해당하는 도 5처럼 옥외형 변전소(50), 도 6처럼 타워형 변전소(60), 도 7처럼 폐쇄형 배전반(70)에 적용된다.

본 발명에 따른 제1감지부(10)는 충전전로에 접근하는 물체의 거리를 측정하는 감지센서(11)와, 물체의 움직임을 식별하는 모션센서(15)를 구비한다. 제1감지부(10)는 도 1처럼 제어부(40)와 전기적으로 연결되고, 충전전로 주변에 하나 이상 장착된다. 이러한 제1감지부(10)는 도 2a처럼 충전전로 주변에 탈·장착을 유도하는 지지판(16)을 구비하고, 지지판(16)에는 2축 방향으로 회전이 가능한 모션유닛(17)을 내장하고 있다. 즉, 모션유닛(17)에는 감지센서(11)와 모션센서(15)를 일체로 구비함에 따라 충전전로의 주변을 감지하는 영역을 확대할 수 있고, 설치여건에 구애받지 않고 장착할 수가 있다.

이때, 본 발명에 의한 감지센서(11)는 설정한 감지 영역으로부터 적외선을 수신 받고, 수신된 적외선의 감도량을 추적해서 영역에 접근하는 물체의 거리를 측정한다. 감지센서(11)는 빛을 집광하는 프레넬 렌즈와, 집광된 빛 중에서 적외선 영역만을 통과시키는 적외선 필터와, 통과된 적외선의 감도량을 감지해서 전압을 출력하는 소자로 이루어진다. 이러한 감지센서(11)는 출력되는 전압을 증폭하고 안정화하는 AMP회로를 구성하고, 히스테리시스를 방지하고 잡음에 의한 불안정한 전압을 제거하는 슈미트 트리거 회로를 지닌다. 여기서 AMP회로에는 디지털 가변저항을 구성하여 출력되는 전압의 증폭량을 조절함에 따라 감지 영역의 거리를 원하는대로 설정할 수가 있다.

예컨데, 감지센서(11)는 5V가 인가되고 전방으로 5m 거리의 감지 영역대를 지니고 있는 상태라고 가정한다. 즉, 도 3a처럼 감지 영역에 적외선을 방출하는 물체가 없는 경우에는 0V를 출력하다가 도 3b처럼 감지 영역에 물체가 5m 거리에 진입하면, 도 3c처럼 2.3V를 출력하고 3m 거리에 더 진입하면 4.3V를 출력한다. 여기서 감지센서(11)는 낮과 밤 및 계절과 기후와 같은 주변상황에 따라 출력전압이 달라지게 되므로 감지 영역대 또한 변하게 된다. 따라서 후술하는 감지모듈(25)의 신호를 토대로 디지털 가변저항을 통해 출력 전압의 증폭량을 조절해서 오작동을 방지하고 항상 일정한 거리의 감지 영역대를 유지한다.

또한, 본 발명에 의한 모션센서(15)는 설정한 감지 영역을 셀 단위로 나누고 각 셀의 높이 변화를 추적해서 영역에 존재하는 물체의 움직임을 식별한다. 모션센서(15)는 물체를 입체적으로 촬영이 가능한 스테레오 카메라로 구성된다. 이러한 모션센서(15)는 픽셀차이를 이용한 높이 정보만으로 영역 내의 물체의 위치와 수량을 실시간 감지한다. 즉, 유동 물체와 고정 물체가 혼재되어 있는 영역에서, 최고 높이가 변하는 이유는 유동하는 물체로 인해 변하게 된다.

예컨대, 도 4a처럼 셀의 높이가 장기간 변하지 않으면 해당하는 셀은 지면이나 고정 물체(도면 미도시)로 감지하고, 도 4b처럼 셀의 높이가 변하게 되면 유동 물체로 감지한다. 여기서 유동 물체가 차지하는 셀은 제한적이므로 변화되는 셀의 크기와 갯수를 산출해서 물체의 수량을 감지한다. 이러한 모션센서(15)는 이미지를 저장하지 않고 이미지의 픽셀 편차를 사용한 최고점 높이의 변화만을 단순 추적하는 것이므로 실제 CPU가 처리하는 데이터는 극히 낮아서 소비전력을 최소화할 수가 있다.

또, 본 발명에 따른 제2감지부(20)는 충전전로 주변을 촬영하고 빛을 조사하는 카메라(21)와, 주변의 온도와 습도를 검출하는 감지모듈(25)을 구비한다. 제2감지부(20)는 도 1처럼 제어부(40)와 전기적으로 연결되고, 충전전로 주변에 하나 이상 장착된다. 이러한 제2감지부(20)는 제1감지부(10)와 동일한 구성을 지니는데, 도 2b처럼 충전전로 주변에 탈·장착을 유도하는 지지판(26)을 구비하고, 지지판(26)에는 2축 방향으로 회전이 가능한 모션유닛(27)을 내장하고 있다. 즉, 모션유닛(27)에는 카메라(21)와 감지모듈(25)을 일체로 구비함에 따라 충전전로의 주변을 감지하는 영역을 확대할 수 있고, 설치여건에 구애받지 않고 장착할 수가 있다.

이때, 본 발명에 의한 카메라(21)는 평상 시 절전모드를 유지하다가 충전전로에 접근하는 물체를 연속 추적해서 촬영한다. 카메라(21)는 블랙박스처럼 충전전로에 접근하는 물체를 촬영하여 사고 시 원인을 규명하고 대책을 수립하는데 중요한 정보로 활용하는 역할을 수행한다.

예컨대, 감지센서(11)에 의해 충전전로에 접근하는 물체를 감지하게 되면, 절전모드에서 촬영모드로 전환된다. 그리고 모션센서(15)에 의해 물체의 위치가 식별되면, 모션유닛(27)을 통해 물체가 위치하는 방향으로 추적해서 촬영하고 촬영된 영상물을 저장한다. 여기서 카메라(21)에는 빛을 조사하는 조명을 내장하여 야간에도 선명한 화질로 촬영할 수가 있다. 이처럼 카메라(21)는 감지 영역을 상시 촬영하는 것이 아니라 물체가 접근하는 경우에만 촬영함에 따라 소비전력을 최소화할 수가 있다.

또한, 본 발명에 의한 감지모듈(25)은 충전전로 주변의 온도와 습도를 실시간 검출해서 감지센서(11)의 감지 영역을 보정한다. 감지모듈(25)은 온도센서와 습도센서를 일체로 내장한 것으로, 접근하는 물체의 거리를 기후 변화에 구애받지 않고 항상 정밀하게 감지할 수 있도록 감지센서(11)의 감지 영역을 보정한다.

예컨대, 온도가 낮은 겨울이나 야간에는 감지센서(11)의 출력 전압이 극히 낮아지므로 가변저항을 통해 증폭량을 높여주고, 온도가 높은 여름이나 주간에는 감지센서(11)의 출력 전압이 높아지므로 증폭량을 낮춰준다. 또, 비나 눈으로 인해서 습도가 높아지면 적외선의 굴절률 또한 높아지므로 인식할 수 있는 전압의 구간을 넓여 주고, 반대로 습도가 낮아지면 인식할 수 있는 전압의 구간을 좁혀 준다. 따라서 감지센서(11)의 출력 전압과 인식 전압의 구간을 조절해서 오작동을 방지하고 항상 일정한 거리의 감지 영역대를 유지할 수가 있다.

또, 본 발명에 따른 경고부(30)는 충전전로에 접근하는 물체를 대상으로 소리를 전파하는 스피커(31)와, 빛을 발산하는 경광등(35)을 구비한다. 경고부(30)는 도 1처럼 제1·2감지부(10)(20)에 의해 접근하는 물체에 경고를 알리는 것으로, 충전전로 주변에 하나 이상의 스피커(31)와 경광등(35)을 구비한다. 스피커(31)는 저음과 고음의 음역대를 증폭해서 전파할 수 있는 확성기로서, 제어부(40)에 의해 설정된 경고소리를 전파한다. 그리고 경광등(35)은 다수의 LED를 내장하는 램프로서, 제어부(40)에 의해 설정된 경고 빛을 발산한다.

이때, 본 발명에 의한 스피커(31)는 접근하는 물체의 거리에 따라 위험도를 단계별로 음성 또는 부저 소리를 전파하고, 경광등(35)은 다채로운 색상의 빛을 점멸한다. 스피커(31)는 접근하는 물체에 대해서 제어부(40)에 저장된 녹음소리를 전파하고, 경광등(35)은 접근하는 물체에 대해서 경고색상의 빛을 점멸한다.

예컨대, 감지 영역으로 물체가 접근하면, 1차적으로 경고를 알리는 부저음을 전파함과 함께 빨간 색상의 빛을 점멸한다. 그리고 충전전로에 물체가 접근하면, 2~3차적으로 접근한계거리와 물체와의 거리 및 주의를 알리는 안내음성을 연속 전파한다. 이어서 물체가 접근한계거리에 도달하면, 한계거리에 위치함을 알리는 높음 음역대의 안내음성과 부저를 전파해서 심각성을 인지시켜 준다.

또, 본 발명에 따른 제어부(40)는 제1·2감지부(10)(20) 및 경고부(30)와 회로적으로 연결되는 콘트롤유닛(41)과, 감지 영역을 설정하는 디스플레이(45)를 일체로 구비한다. 제어부(40)는 도 1처럼 제1·2감지부(10)(20) 및 경고부(30)와 회로적으로 연결되어 작동을 제어하는 것으로, 크게 콘트롤유닛(41)과 디스플레이(45)로 구성된다.

콘트롤유닛(41)은 제1·2감지부(10)(20)로부터 신호를 입력받아서 경고부(30)로 신호를 출력하고, 설정된 시퀀스에 따라 제1·2감지부(10)(20)를 작동시켜 준다. 그리고 디스플레이(45)는 제1·2감지부(10)(20)의 작동상태를 표시하고 전면에 버튼이나 터치패널을 지녀 시퀀스를 설정할 수 있도록 한다. 이러한 제어부(40)는 제1·2감지부(10)(20)와 경고부(30)에 전원을 공급하도록 내장하는 배터리와, 외부 전원을 인가받아 배터리의 전원을 충전하는 충전모듈을 더 구비한다.

이때, 본 발명에 의한 콘트롤유닛(41)은 충전전로에 물체가 접근하거나 사고가 발생되면, 인근 소방서에 신고를 접수함과 함께 관리자에게 메시지를 전송하도록 통신망과 연결된다. 콘트롤유닛(41)에는 LAN, WIFI, WCDMA, HSDPA, LTE, Wibro등의 통신모듈을 내장하여 통신망과 연결할 수 있다.

예컨대, 충전전로에 물체가 접근하면, 제1·2감지부(10)(20)로부터 수신된 정보를 웹서버에 전송한다. 그리고 웹서버는 미리 저장된 콘트롤유닛(41)의 고유번호를 식별해서 지역을 파악한 다음, 관리자에게 문자 메시지를 전송한다. 이어서 물체가 접근한계거리에 도달하면, 지역에서 가장 가까운 인근 소방서에 신고를 접수한다. 여기서, 경고부(30)에 의해 물체가 접근한계거리에서 1~3분 이내에 멀어지면 신고는 자동 취소된다. 즉, 물체가 접근한계거리에서 1~3분 동안 멀어지지 않을 경우에만 신고를 접수한다. 따라서 부주의로 인해 감전사고 발생하더라도 신속한 신고로 인명피해를 최소화 할 수가 있다.

본 발명의 다른 일면으로서, 충전전로용 안전시스템을 운영하는 방법을 제안한다. 즉, 도 3을 토대로 충전전로용 안전장치를 기반으로 한 시스템을 운영하는 방법을 구체적으로 설명한다. 이하, 설명은 전술한 실시예를 바탕으로 한다.

먼저, 관리자가 충전전로의 주변에 제1·2감지부(10)(20)와 경고부(30) 및 제어부(40)를 장착한다. 제1·2감지부(10)(20)와 경고부(30)는 충전전로에 접근하는 물체를 감지해야 하고, 물체를 대상으로 경고를 발생해야 하므로 비교적 높은 위치에 장착하는 것이 좋고, 제어부(40)는 외부로부터 밀폐되도록 박스 내에 장착하는 것이 바람직하다. 그리고 관리자는 디스플레이(45)에 감지 영역을 설정한다. 예컨대, 충전전로의 전방과 후방으로 감지센서(11)와 모션센서(15) 및 카메라(21)와 감지모듈(25)이 감지할 위치를 지정하고, 충전전로로부터 10m 감지 영역을 설정한다.

이어서, 감지모듈(25)이 충전전로의 주변 온도와 습도를 측정해서 감지센서(11)의 측정거리를 보정한다. 예컨대, 온도가 낮은 겨울이나 야간에는 감지센서(11)의 가변저항을 통해 증폭량을 높여주고, 온도가 높은 여름이나 주간에는 증폭량을 낮춰 준다. 또, 비나 눈으로 인해서 습도가 높아지면 인식할 수 있는 전압의 구간을 넓여 주고, 반대로 습도가 낮아지면 인식할 수 있는 전압의 구간을 좁혀 준다. 그리고 감지센서(11)의 보정이 완료되면, 접근하는 물체의 거리를 실시간 측정하고 제어부(40)로 정보를 전송한다. 여기서 모션센서(15)가 측정된 물체의 움직임을 식별해서 사람과 동물을 구별한 다음, 움직이는 물체를 연속 추적해서 촬영한다.

이어서 감지센서(11)와 모션센서(15)에 의해 산출된 정보로 경광등(35)에 빛을 발산한 다음, 스피커(31)로 음성 또는 부저 소리를 전파한다. 예컨대, 감지 영역으로 물체가 접근하면, 1차적으로 경고를 알리는 부저음을 전파함과 함께 빨간 색상의 빛을 점멸한다. 그리고 충전전로에 물체가 접근하면, 2~3차적으로 접근한계거리와 물체와의 거리 및 주의를 알리는 안내 음성을 연속 전파한다. 이어서 물체가 접근한계거리에 도달하면, 한계거리에 위치함을 알리는 높음 음역대의 안내 음성과 부저를 전파해서 심각성을 인지시켜 준다.

이때, 식별된 물체가 사람일 경우에는 접근한계거리를 퍼센트 단계별로 녹음된 음성을 전파하고, 동물일 경우에는 120~150데시벨 부저 소리를 전파한다. 예컨대, 사람이 접근한계거리의 300% 접근시엔, "귀하는 충전부와 위험거리의 300% 범위내에 진입하였습니다. 주의 바랍니다."라는 안내 음성을 전파하고, 접근한계거리의 200% 접근시엔, "귀하는 충전부와 위험한계거리의 200% 범위내에 접근하였습니다. 주의 바랍니다."라고 안내 음성을 전파하며, 접근한계거리의 접근시엔, "충전부와 접근한계거리입니다. 더 이상 접근 하면 안됩니다."라고 경고 음성을 전파한다.

이어서 물체가 접근한계거리에 도달하면 콘트롤유닛(41)이 인근 소방서에 신고를 접수한 다음, 관리자에게 메시지를 전송한다. 예컨대, 경고 음성에도 불구하고 물체가 접근한계거리에서 1~3분 이내에 멀어지지 않으면 지역에서 가장 가까운 인근 소방서에 신고를 접수함과 동시에 관리자에게 문자 메시지를 전송해서 위험을 통보한다.

이와 같이, 본 발명은 특별고압 충전전로 또는 지지 애자를 점검, 수리, 청소를 하는 활선 작업 시에 접근한계거리를 경보해줌으로서 부주의로 인한 감전 사고를 방지하는 것은 물론, 기타 외부인이나 동물들의 출입을 통제하여 인명과 재산을 보호하는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 제1감지부 11: 감지센서
15: 모션센서 16, 26: 지지판
17, 27: 모션유닛 20: 제2감지부
21: 카메라 25: 감지모듈
30: 경고부 31: 스피커
35: 경광등 40: 제어부
41: 콘트롤유닛 45: 디스플레이
50, 60: 변전소 70: 배전반

Claims (9)

1. 특별고압 충전전로 상에 발생하는 각종 사고를 방지하는 안전시스템에 있어서:
   상기 충전전로에 접근하는 물체의 거리를 측정하는 감지센서와, 설정한 감지 영역을 셀 단위로 나누고 각 셀의 높이 변화를 추적해서 영역에 존재하는 물체의 움직임을 식별하는 모션센서를 구비하는 제1감지부;
   상기 충전전로 주변을 촬영하고 빛을 조사하는 카메라와, 주변의 온도와 습도를 검출하는 감지모듈을 구비하는 제2감지부;
   상기 충전전로에 접근하는 물체를 대상으로 소리를 전파하는 스피커와, 빛을 발산하는 경광등을 구비하는 경고부;
   상기 제1·2감지부 및 경고부와 회로적으로 연결되는 콘트롤유닛과, 감지 영역을 설정하는 디스플레이를 일체로 구비하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 충전전로용 안전시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1감지부의 감지센서는 설정한 감지 영역으로부터 적외선을 수신 받고, 수신된 적외선의 감도량을 추적해서 영역에 접근하는 물체의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 충전전로용 안전시스템.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2감지부의 카메라는 평상 시 절전모드를 유지하다가 충전전로에 접근하는 물체를 연속 추적해서 촬영하는 것을 특징으로 하는 충전전로용 안전시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2감지부의 감지모듈은 충전전로 주변의 온도와 습도를 실시간 검출해서 감지센서의 감지 영역을 보정하는 것을 특징으로 하는 충전전로용 안전시스템.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제어부의 콘트롤유닛은 충전전로에 물체가 접근하거나 사고가 발생되면, 인근 소방서에 신고를 접수함과 함께 관리자에게 메시지를 전송하도록 통신망과 연결되는 것을 특징으로 하는 충전전로용 안전시스템.
8. 제1항에 의하여 충전전로용 안전시스템을 운영하는 방법에 있어서:
   관리자가 충전전로의 주변에 제1·2감지부와 경고부 및 제어부를 장착한 다음, 디스플레이에 감지 영역을 설정하는 단계;
   감지모듈이 충전전로의 주변 온도와 습도를 측정해서 감지센서의 측정거리를 보정한 다음, 접근하는 물체의 거리를 측정하는 단계;
   모션센서가 측정된 물체의 움직임을 식별해서 사람과 동물을 구별한 다음, 움직이는 물체를 연속 추적해서 촬영하는 단계;
   감지센서와 모션센서에 의해 산출된 정보로 경광등에 빛을 발산한 다음, 스피커로 음성 또는 부저 소리를 전파하는 단계;
   물체가 접근한계거리에 도달하면 콘트롤유닛이 인근 소방서에 신고를 접수한 다음, 관리자에게 메시지를 전송하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 충전전로용 안전시스템의 운영방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 단계는 식별된 물체가 사람일 경우에는 접근한계거리를 퍼센트 단계별로 녹음된 음성을 전파하고, 동물일 경우에는 120~150데시벨 부저 소리를 전파하는 것을 특징으로 하는 충전전로용 안전시스템의 운영방법.

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