KR101617185B1 - 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템 - Google Patents

분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템은, CMOS(Complementary metal-oxide semiconductor) 이미지 센서를 이용하여 분전함 내부의 변화되는 영상을 녹화하는 영상 녹화부; DSP(Digital Signal Processing) 기술을 이용하여 영상 녹화부가 녹화한 움직임의 영상을 분석하는 영상 분석부; 영상 분석부가 분석한 영상으로부터 스파크의 영상을 캡쳐하는 영상 캡쳐부; 및 영상 캡쳐부가 캡쳐한 스파크의 영상을 관리서버에 원격으로 전송하는 영상 전송부를 포함한다.

Description

분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템{REMOTE SENSING SYSTEM FOR SPARK OCCURRENCE OF THE INNER PARTS OF DISTRIBUTION BOX}
본 발명은 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템에 관한 것으로, 특히 발전소 내의 분전함 내부에서 스파크가 발생하는 것을 원격으로 감시하여 관리자가 신속히 조치를 취할 수 있도록 하는 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템에 관한 것이다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진시키기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
발전소 내의 전원분전함 내부 단자들은 지속적으로 발생하는 현장의 진동이나 접속단자의 오랜 사용으로 인해 결속상태가 풀리는 경우가 발생한다. 이러한 결속상태 문제로 인해 전기적인 스파크(spark)가 발생하여 화재사고로 확대될 수 있는 위험요소가 존재하기 때문에 최근에 현장 안전사고 예방대책이 강화되고 있는 시점에서 사전 대비책 개발이 필요한 실정이다.
제어분전함의 경우도 전원분전함의 사례와 유사하며, 결속상태의 문제로 인해 제어신호가 오동작하여 작은 운전사고에서 대형 운전사고로 확대될 가능성이 높아 이에 대비할 수 있는 기술개발이 필요하다.
발전소의 경우, 복잡한 시설물들로 인해 현장시설로부터 종합관리센터까지 데이터 전송을 위한 네트워크 구성이 어려우며, 무선의 경우 기존 시설에 대한 전자파의 영향을 고려하여 네트워크 구성이 필요하다.
현재 발전소에서는 Wi-Fi를 이용한 네트워크 구성은 보안상의 문제로 불가지침이며, 다른 기기에 간섭 영향을 주지 않는 검증된 무선통신 시스템 개발이 필요하다.
한국 등록특허공보 제10-0891722호(2009.03.27.)
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발전소 내의 분전함 내부에서 스파크가 발생하는 것을 원격으로 감시하여 안전사고를 신속히 방지할 수 있기 때문에 인적자원 및 물적자원절감에 의한 경제적 효과를 기대할 수 있는 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템은, CMOS(Complementary metal-oxide semiconductor) 이미지 센서를 이용하여 분전함 내부의 변화되는 영상을 녹화하는 영상 녹화부; DSP(Digital Signal Processing) 기술을 이용하여 영상 녹화부가 녹화한 영상을 분석하는 영상 분석부; 영상 분석부가 분석한 영상으로부터 스파크의 영상을 캡쳐하는 영상 캡쳐부; 및 영상 캡쳐부가 캡쳐한 스파크의 영상을 관리서버에 원격으로 전송하는 영상 전송부를 포함한다.
여기서, 영상 전송부는 스파크의 영상을 전송하기 전에, 관리서버에 알람신호를 원격으로 전송한다.
또한, 관리서버는 알람신호를 수신하여 화면에 알람신호 메시지를 디스플레이하거나 경고음을 발생시킨다.
또한, 관리서버는 영상 캡쳐부가 스파크의 영상을 전송한 시각을 기록하고, 스파크의 영상을 시간순서대로 저장한다.
또한, 영상 전송부는 영상 캡쳐부가 캡쳐한 스파크의 영상을 적어도 하나의 단말기에 원격으로 전송한다.
또한, 적어도 하나의 단말기는 휴대용 단말기이다.
또한, 영상 전송부는 스파크의 영상을 상기 휴대용 단말기에 전송하기 전에, 알람신호를 원격으로 전송한다.
또한, 휴대용 단말기는 알람신호를 수신하여 화면에 알람메시지를 디스플레이하거나 알람음을 발생시킨다.
본 발명에 따르면, 발전소 내의 분전함 내부에서 스파크가 발생하는 것을 원격으로 감시하여 안전사고를 신속히 방지할 수 있기 때문에 인적자원 및 물적자원절감에 의한 경제적 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템과 관리서버의 연결관계를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템을 실제로 구현한 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스파크의 영상을 기록하고 저장한 화면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템과 관리서버의 연결관계를 나타낸 구성도이다. 도 1을 참조하면, 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템(1000)은, 영상 녹화부(100), 영상 분석부(200), 영상 캡쳐부(300) 및 영상 전송부(400)를 포함한다.
영상 녹화부(100)는 고속 CMOS(Complementary metal-oxide semiconductor) 이미지 센서를 이용하여 분전함(10) 내부의 변화되는 영상을 녹화한다. 영상을 녹화할 때 고속 CMOS 이미지 센서를 이용하면, 순간적으로 변화되는 영상의 녹화가 가능하다. 분전함(10) 내부의 변화되는 영상은 분전함(10)이 닫힌 상태, 분전함(10)을 열었을 때 빛이 입사하는 상태, 분전함(10)에서 작업할 경우의 상태 등 다양한 상태의 영상일 수 있다.
영상 분석부(200)는 DSP(Digital Signal Processing) 기술을 이용하여 영상 녹화부(100)가 녹화한 영상을 분석한다. 영상을 분석할 때 고성능 영상처리 전용 DSP(Digital Signal Processor)가 사용될 수 있다.
영상 캡쳐부(300)는 영상 분석부(200)가 분석한 영상으로부터 스파크의 영상을 캡쳐한다.
영상 전송부(400)는 영상 캡쳐부(300)가 캡쳐한 스파크의 영상을 중앙관제실 (30)의 관리서버(500)에 원격으로 전송한다. 영상 전송부(400)는 관리서버(500)와 유무선 네트워크를 통해 연결되고, 관리서버(500)는 유무선 네트워크와 TCP/IP를 통해 연결될 수 있다. 영상 전송부(400)는 스파크의 영상을 전송하기 전에, 관리서버(500)에 알람신호를 원격으로 전송할 수 있다. 관리서버(500)는 알람신호를 수신하여 화면에 알람신호 메시지를 디스플레이하거나 알람음을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 알람신호 메시지는 "분전함에서 스파크가 발생하였습니다."로 구현될 수 있고, 알람음은 "삐--삐--삐--" 등으로 구현될 수 있다. 알람메시지 및 알람음은 이에 한정되지 않고 다른 형태의 알람메시지 또는 알람음으로 구현될 수 있다.
또한, 관리서버(500)는 후술하는 도 3에 설명하는 바와 같이 영상 캡쳐부(300)가 스파크의 영상을 전송한 시각을 기록하고, 스파크의 영상을 시간순서대로 저장한다.
또한, 영상 전송부(400)는 영상 캡쳐부(300)가 캡쳐한 스파크의 영상을 중앙관제실의 관리서버(500)에 전송할 때, 적어도 하나의 단말기(610, 620, 630)에 원격으로 전송할 수 있다. 영상 전송부(400)는 적어도 하나의 단말기와 Wi-Fi 또는 불루투스(bluetooth)로 연결된다. 적어도 하나의 단말기(610, 620, 630)는 PC 또는 스마트폰, PDA 등과 같은 휴대용 단말기일 수 있다. 영상 전송부(400)는 스파크의 영상을 휴대용 단말기에 전송하기 전에, 알람신호를 원격으로 전송할 수 있다. 휴대용 단말기는 알람신호를 수신하여 화면에 알람메시지를 디스플레이하거나 알람음을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 관리서버(500)에서 구현되는 방식과 동일하게 알람메시지는 "분전함에서 스파크가 발생하였습니다."로 구현될 수 있고, 알람음은 "삐--삐--삐--" 등으로 구현될 수 있다. 알람메시지 및 알람음은 이에 한정되지 않고 다른 형태의 알람메시지 또는 알람음으로 구현될 수 있다.
한편, 분전함(10) 내부의 스파크 발생을 감지하기 위해 자외선 센서를 사용할 수도 있다. 분전함(10) 내부의 스파크 발생으로 인한 파장에 의해 광전자가 발생하면 자외선 센서에는 전류가 통하는데, 전류값이 기준값 이상이면 자외선 센서가 스파크 발생을 감지한다. 자외선 센서는 185~260nm의 자외선 파장만을 감지하며, 고감도, 고출력 및 고속반응한다.
분전함(10) 내부의 스파크 발생을 감지하기 위해 자외선 센서를 사용하는 대신 전술한 영상녹화방식을 이용하면, 스파크 발생 인지의 정확도를 높이며 스파크 발생 현상을 정확하게 파악할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템을 실제로 구현한 예를 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템은 CMOS 이미지 센서(110), DSP(Digital Signal Processor, 210), 노어 플래시 메모리(Nor Flash Memory, 220), DDR2 메모리(230), MCU(Micro Controller Unit, 310), 낸드 플래시 메모리(Nand Flash Memory, 320), 관리 인터페이스(410) 및 유무선 통신 인터페이스(420)로 구성될 수 있다.
CMOS 이미지 센서(110)는 고속용이고, DSP(210)는 900MHz 이상으로 동작하는 고성능 디지털 신호처리 프로세서이다. 노어 플래시 메모리(220)는 32MB 크기의 코드 저장용 메모리이고, DDR2 메모리(230)는 256MB 크기의 코드 실행 및 데이터 버퍼용 메모리이다. MCU(310)는 Cortex-A7 코어가 사용되고 저전력으로 동작하는 주 제어 프로세서이다. 낸드 플래시 메모리(320)는 1GB 크기의 코드 및 데이터 저장용 메모리이고, 관리 인터페이스(410)는 감지기의 관리 및 디버깅 역할을 한다. 유무선 통신 인터페이스(420)는 유무선 네트워크이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스파크의 영상을 기록하고 저장한 화면이다. 도 3을 참조하면, 영상 캡쳐부는 스파크의 영상을 전송한 시각을 기록하고, 스파크의 영상을 시간순서대로 저장한다. 예를 들면, 분전함에서 스파크가 발생한 경우가 2015년 10월9일 오전 9시5분, 2015년 10월14일 오후 3시15분, 2015년 11월3일 오전 11시10분 등과 같이 여러 번 있을 경우, 영상 캡쳐부는 2015년 10월9일 오전 9시5분, 2015년 10월14일 오후 3시15분, 2015년 11월3일 오전 11시10분의 순서대로 저장하고 영상 파일과 함께 스파크의 영상을 전송한 시각을 기록한다. 이와 같이, 스파크의 영상을 전송한 시각을 기록하고 스파크의 영상을 시간순서대로 저장함으로써, 관리자는 분전함에서 스파크가 발생하는 것과 관련한 자료를 체계적으로 관리할 수 있다.
한편, 화면에서는 시간순서가 빠른 경우일수록 위에 나타내었으나, 이와는 반대로 시간순서가 가장 늦은 경우(가장 최근에 분전함에서 스파크가 발생한 경우)일수록 위에 나타나도록 할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 영상 녹화부
200 : 영상 분석부
300 : 영상 캡쳐부
400 : 영상 전송부
500 : 관리서버
610 : 제1 단말기
620 : 제2 단말기
630 : 제3 단말기
1000 : 원격감시시스템

Claims (8)

  1. CMOS(Complementary metal-oxide semiconductor) 이미지 센서를 이용하여 분전함 내부의 변화되는 영상을 녹화하는 영상 녹화부;
    DSP(Digital Signal Processing) 기술을 이용하여 상기 영상 녹화부가 녹화한 영상을 분석하는 영상 분석부;
    상기 영상 분석부가 분석한 영상으로부터 스파크의 영상을 캡쳐하는 영상 캡쳐부; 및
    상기 영상 캡쳐부가 캡쳐한 스파크의 영상을 관리서버에 원격으로 전송하는 영상 전송부
    를 포함하고,
    상기 영상 전송부는 스파크의 영상을 전송하기 전에, 상기 관리서버에 알람신호를 원격으로 전송하고,
    상기 영상 전송부는 상기 영상 캡쳐부가 캡쳐한 스파크의 영상을 상기 관리서버에 전송할 때, 적어도 하나의 휴대용 단말기에 원격으로 전송하고,
    상기 영상 전송부는 스파크의 영상을 상기 휴대용 단말기에 전송하기 전에, 알람신호를 원격으로 전송하는 것을 특징으로 하는 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 관리서버는 상기 알람신호를 수신하여 화면에 알람메시지를 디스플레이하거나 알람음을 발생시키는 것을 특징으로 하는 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 관리서버는 상기 영상 캡쳐부가 스파크의 영상을 전송한 시각을 기록하고, 스파크의 영상을 시간순서대로 저장하는 것을 특징으로 하는 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 단말기는 상기 알람신호를 수신하여 화면에 알람메시지를 디스플레이하거나 알람음을 발생시키는 것을 특징으로 하는 분전함 내부 스파크 발생 원격감시시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101676692B1 (ko) * 2016-05-03 2016-11-30 주식회사 현대콘트롤전기 스파크 검출기를 이용한 전기설비의 화재발생 감시장치

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