KR101928781B1

KR101928781B1 - System, apparatus and method for monitoring condition of underground cable

Info

Publication number: KR101928781B1
Application number: KR1020170024535A
Authority: KR
Inventors: 박성득; 서동수; 이정희
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2018-12-17
Also published as: KR20180097850A

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 시스템은, 지중에 배치되고 지중케이블의 온도, 침수, 누유, 유압, 변위, 열화 중 적어도 하나를 감지하는 감지장치와, 감지장치로부터 감지 데이터를 전달받고 활성 모드일 때 감지 데이터를 무선으로 전송하는 무선데이터전송장치와, 지중케이블에 흐르는 전류에 종속적인 전원을 생성하고 감지장치 및 무선데이터전송장치 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 전원공급장치와, 지상에서 이동하는 이동장치에 배치되고 무선데이터전송장치의 모드를 변경시키는 모드제어 신호를 전송하고 감지 데이터를 수집하는 데이터수집장치를 포함하고, 무선데이터전송장치의 모드는 모드제어 신호의 수신 이후에 비활성 모드에서 활성 모드로 변경되고 감지 데이터의 무선 전송 이후에 활성 모드에서 비활성 모드로 변경될 수 있다.A ground cable status monitoring system according to an embodiment of the present invention includes a sensing device disposed in the ground and sensing at least one of temperature, immersion, leakage, oil pressure, displacement, and deterioration of an underground cable; A power supply for generating power dependent on the current flowing in the underground cable and for supplying power to at least one of the sensing device and the wireless data transmission device; And a data collection device disposed in the mobile device moving on the ground and transmitting a mode control signal for changing the mode of the wireless data transmission device and collecting the sensed data, wherein the mode of the wireless data transmission device If you change from inactive mode to active mode and after inactive transmission of the detected data, The draw may be changed.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an underground cable condition monitoring system,

본 발명은 지중케이블 상태 감시 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system, apparatus, and method for monitoring underground cable conditions.

일반적으로 전력 및/또는 통신 전달 수단으로서 사용되는 지중케이블의 상태는 운용시간의 경과에 따라 약화된다. 지중케이블의 운용 중의 고장발생 가능성은 지중케이블이 약화됨에 따라 높아진다. 지중케이블의 운용 중의 고장발생은 전력의 원활한 공급을 방해하고 고장 복구를 위한 많은 비용을 유발하고 고장 복구 과정에서의 안전 사고를 유발할 수 있다. 따라서, 지중케이블의 상태를 주기적으로 감시하는 것은 중요하다.The state of the underground cable, which is generally used as power and / or communication transmission means, is weakened with the passage of time of operation. The likelihood of failure during operation of the underground cable increases as the underground cable becomes weaker. Failure during operation of the underground cable may interfere with the smooth supply of power, cause a lot of cost for failure recovery, and cause safety accidents during the failure recovery process. Therefore, it is important to periodically monitor the status of underground cables.

지중케이블 상태 감시자는 맨홀(manhole)내에 투입되어 지중케이블의 상태를 측정할 수 있다. 이러한 감시자의 맨홀내 투입은 도로점용 신청, 교통안전 시설물 설치, 맨홀 배수, 환기상태 확보와 같은 과정이 선행된 이후에 진행될 필요가 있다. 그러나, 이러한 선행 과정은 많은 시간과 비용을 필요로 한다는 문제와, 날씨나 교통상황에 따라 더욱 지연될 수 있다는 문제와, 감시자의 안전 문제를 근본적으로 해결하지 못하는 문제를 가진다.Underground cable condition monitor can be put into manhole to measure the condition of underground cable. Such inspectors need to be put into the manhole after the procedures such as application for road use, installation of traffic safety facilities, manhole drainage, and securing of ventilation are preceded. However, this preliminary process has a problem that it requires a lot of time and cost, a problem that it can be further delayed due to weather or traffic conditions, and a problem that can not fundamentally solve the safety problem of the monitor.

등록특허공보 제10-1165618호Patent Registration No. 10-1165618

본 발명의 일 실시 예는, 인력의 맨홀내 투입 없이도 지중케이블의 상태를 장기간 감시할 수 있도록 전력을 효율적으로 소비하는 지중케이블 상태 감시 시스템, 장치 및 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention provides an underground cable condition monitoring system, an apparatus, and a method for efficiently consuming power such that a state of an underground cable can be monitored for a long period of time without input of manpower into a manhole.

본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 시스템은, 지중에 배치되고 지중케이블의 온도, 침수, 누유, 유압, 변위, 열화 중 적어도 하나를 감지하는 감지장치; 상기 감지장치로부터 감지 데이터를 전달받고 활성 모드일 때 상기 감지 데이터를 무선으로 전송하는 무선데이터전송장치; 상기 지중케이블에 흐르는 전류에 종속적인 전원을 생성하고 상기 감지장치 및 상기 무선데이터전송장치 중 적어도 하나에 상기 전원을 공급하는 전원공급장치; 및 지상에서 이동하는 이동장치에 배치되고 상기 무선데이터전송장치의 모드를 변경시키는 모드제어 신호를 전송하고 상기 감지 데이터를 수집하는 데이터수집장치; 를 포함하고, 상기 무선데이터전송장치의 모드는 상기 모드제어 신호의 수신 이후에 비활성 모드에서 상기 활성 모드로 변경되고 상기 감지 데이터의 무선 전송 이후에 상기 활성 모드에서 상기 비활성 모드로 변경될 수 있다.The underground cable condition monitoring system according to an embodiment of the present invention includes a sensing device disposed in the ground and sensing at least one of temperature, immersion, leakage, hydraulic pressure, displacement, and deterioration of an underground cable; A wireless data transmission device that receives sensing data from the sensing device and wirelessly transmits the sensed data when in an active mode; A power supply for generating a power dependent on a current flowing in the underground cable and supplying the power to at least one of the sensing device and the wireless data transmission device; And a data collection device disposed in a mobile device moving on the ground and transmitting a mode control signal for changing a mode of the wireless data transmission device and collecting the sensed data; Wherein the mode of the wireless data transmission apparatus is changed from the inactive mode to the active mode after receiving the mode control signal and from the active mode to the inactive mode after the wireless transmission of the sensed data.

예를 들어, 상기 무선데이터전송장치는 상기 감지 데이터의 기준 데이터에 대한 상대적인 값이 소정의 값 이상인 경우에 경보 정보를 생성하고 상기 활성 모드일 때 상기 경보 정보를 무선으로 전송할 수 있으며, 상기 데이터수집장치는 원거리 무선통신을 통해 상기 감지 데이터를 단말기로 전송하고, 상기 단말기로의 전송 여부를 상기 경보 정보의 유무에 따라 결정할 수 있다.For example, the wireless data transmission device may generate alert information when the relative value of the sensed data with respect to the reference data is equal to or greater than a predetermined value, and may transmit the alert information wirelessly when in the active mode, The apparatus transmits the sensed data to the terminal through the long-distance wireless communication, and determines whether or not the sensed data is transmitted to the terminal according to the presence or absence of the alert information.

본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 장치는, 지중케이블의 온도 정보, 침수 정보, 누유 정보, 유압 정보, 변위 정보, 열화 정보 중 적어도 하나를 입력받는 입력부; 상기 지중케이블에 흐르는 전류에 종속적인 전원을 공급받는 전원부; 활성 모드일 때 상기 온도 정보, 침수 정보, 누유 정보, 유압 정보, 변위 정보, 열화 정보 중 적어도 하나가 포함된 근거리 무선통신 신호를 생성하는 통신부; 및 상기 통신부로부터 상기 근거리 무선통신 신호를 전달받고 상기 근거리 무선통신 신호를 전송하고 모드제어 신호를 수신하는 근거리 무선통신 안테나; 를 포함하고, 상기 통신부의 모드는 상기 근거리 무선통신 안테나로부터의 상기 모드제어 신호 수신 이후에 비활성 모드에서 상기 활성 모드로 변경되고 상기 근거리 무선통신 신호의 무선 전송 이후에 상기 활성 모드에서 상기 비활성 모드로 변경될 수 있다.An underground cable condition monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention includes an input unit for receiving at least one of temperature information, underwater information, leak information, hydraulic information, displacement information, and degradation information of an underground cable; A power supply unit which is supplied with power dependent on a current flowing through the underground cable; A communication unit for generating a short range wireless communication signal including at least one of the temperature information, flood information, leak information, oil pressure information, displacement information, and degradation information when in an active mode; And a short range wireless communication antenna for receiving the short range wireless communication signal from the communication unit and transmitting the short range wireless communication signal and receiving the mode control signal; Wherein the mode of the communication unit is changed from the inactive mode to the active mode after receiving the mode control signal from the short range wireless communication antenna and is changed from the active mode to the inactive mode after the wireless transmission of the short- can be changed.

본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 방법은, 지중케이블에 흐르는 전류에 종속적인 전원을 공급받는 단계; 상기 지중케이블의 복수의 파라미터를 감지하는 단계; 지상에서 이동하는 이동장치로부터 모드제어 신호를 수신하는 단계; 상기 모드제어 신호를 수신한 이후에 활성 모드로 변경하는 단계; 상기 활성 모드일 때 상기 복수의 파라미터 각각을 기준 파라미터와 비교하는 단계; 상기 활성 모드일 때 상기 복수의 파라미터 각각의 비교 결과에 기초하여 경보 정보를 생성하는 단계; 상기 활성 모드일 때 상기 복수의 파라미터와 상기 경보 정보 중 적어도 하나를 상기 이동장치로 전송하는 단계; 및 상기 이동장치로의 전송 이후에 비활성 모드로 변경하는 단계; 를 포함할 수 있다.A method of monitoring an underground cable condition according to an embodiment of the present invention includes: receiving a power dependent on a current flowing in an underground cable; Sensing a plurality of parameters of the underground cable; Receiving a mode control signal from a mobile device moving on the ground; Changing the mode to an active mode after receiving the mode control signal; Comparing each of the plurality of parameters with the reference parameter when in the active mode; Generating alert information based on a comparison result of each of the plurality of parameters when in the active mode; Transmitting at least one of the plurality of parameters and the alert information to the mobile device when in the active mode; And changing to an inactive mode after transmission to the mobile device; . &Lt; / RTI >

본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 시스템, 장치 및 방법은, 지중케이블로부터 전원을 확보하고 지중케이블 상태 감시 과정에서의 전력소비를 줄임으로써 인력의 맨홀내 투입 없이도 지중케이블의 상태를 장기간 감시할 수 있다.A system, apparatus, and method for monitoring underground cable condition according to an embodiment of the present invention is a system for monitoring underground cable condition by securing power from an underground cable and reducing power consumption during underground cable condition monitoring, You can monitor.

이에 따라 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 시스템, 장치 및 방법은, 지중케이블의 전원을 활용하기 어려운 상황에서도 감지 데이터 또는 경보 정보를 전송할 여유를 확보하여 안정적으로 운용될 수 있다.Accordingly, the underground cable condition monitoring system, apparatus, and method according to an embodiment of the present invention can be stably operated by ensuring a margin to transmit sensing data or alert information even in a situation where it is difficult to utilize the power of the underground cable.

게다가 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 시스템, 장치 및 방법은, 데이터수집장치가 감지 데이터의 수집 시점을 정확하게 예상할 수 있게 하고 수집된 감지 데이터에 대응되는 지중케이블의 영역을 정확하게 파악할 수 있게 할 수 있게 함으로써, 감시 정확도를 향상시킬 수도 있다.In addition, the underground cable condition monitoring system, apparatus, and method according to an embodiment of the present invention enable a data collecting apparatus to accurately estimate the collection time of the sensed data, and accurately grasp the area of the underground cable corresponding to the collected sensed data The monitoring accuracy can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 시스템에 포함된 전원공급장치를 예시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a diagram illustrating a ground cable status monitoring system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a power supply included in an underground cable condition monitoring system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating an underground cable condition monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a subclock cable condition monitoring method according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a ground cable status monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 시스템은, 감시장치, 무선데이터전송장치(200), 전원공급장치(300) 및 데이터수집장치(400)를 포함할 수 있다. 지중케이블(10)은 접속함(11) 및 금속시스(12)를 포함할 수 있다.1, an underground cable condition monitoring system according to an embodiment of the present invention may include a monitoring device, a wireless data transmission device 200, a power supply device 300, and a data collection device 400 . The underground cable (10) may include a connection box (11) and a metal sheath (12).

감시장치는 지중(Earth)에 배치되고 지중케이블(10)의 온도, 침수, 누유, 유압, 변위, 열화 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. 상기 감시장치는 온도 센서(110), 침수 센서(120), 누유 센서(130), 유압 센서(140), 변위 센서(150) 및 열화 센서(160) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The monitoring device is disposed in the earth and can sense at least one of temperature, immersion, leakage, oil pressure, displacement, and deterioration of the underground cable (10). The monitoring apparatus may include at least one of a temperature sensor 110, a water immersion sensor 120, a leakage sensor 130, a hydraulic pressure sensor 140, a displacement sensor 150 and a deterioration sensor 160.

온도 센서(110)는 지중케이블(10)의 각 상마다의 표면 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 온도 센서(110)는 RTD, PT-100옴의 측온저항체를 가지는 박막형 온도센서로 구현될 수 있으며, 상기 표면 온도에 대응되는 아날로그 값을 생성하고 상기 아날로그 값을 디지털 값으로 변환하고 상기 디지털 값을 감지 데이터로서 무선데이터전송장치(200)로 유선 또는 무선으로 전달할 수 있다.The temperature sensor 110 can measure the surface temperature of each phase of the underground cable 10. For example, the temperature sensor 110 may be implemented as a thin-film type temperature sensor having a RTD and a PT-100 ohm temperature-measuring resistor, and generates an analog value corresponding to the surface temperature and converts the analog value into a digital value And transmit the digital value to the wireless data transmission apparatus 200 as wired or wirelessly as sensing data.

침수 센서(120)는 수위 상승 또는 하락시 동작하는 릴레이를 포함할 수 있으며, 맨홀 내 일정량 이상의 침수 상황 발생시 상기 릴레이의 동작에 기인한 경보를 발생시킬 수 있으며, 상기 경보를 감지 데이터로서 유선 또는 무선으로 무선데이터전송장치(200)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 침수 센서(120)는 별도의 전원 공급없이도 기계식 접점에 따라 신호를 전송할 수 있다.The water immersion sensor 120 may include a relay that operates when the water level rises or falls. The water level sensor 120 may generate an alarm due to the operation of the relay when a flood condition occurs in a manhole more than a predetermined amount, To the wireless data transmission apparatus 200. For example, the water immersion sensor 120 can transmit signals according to the mechanical contact without a separate power supply.

누유 센서(130)는 필름형식 액체 감지 센서로서 OF케이블인 지중케이블(10)의 전도성 패턴위의 누유를 감지할 수 있다. 상기 누유 센서(130)는 누유가 감지될 경우에 누유감지의 경고를 발생시킬 수 있으며, 상기 경고를 감지 데이터로서 유선 또는 무선으로 무선데이터전송장치(200)로 전달할 수 있다.The leak sensor 130 is a film type liquid detection sensor capable of detecting a leak on a conductive pattern of an underground cable 10 which is an OF cable. The leakage sensor 130 may generate a warning of leakage detection when leakage is detected, and may transmit the warning to the wireless data transmission apparatus 200 by wire or wirelessly as detection data.

유압 센서(140)는 지중케이블(10)의 급유 판넬 내부에 설치될 수 있으며, 급유 판넬의 게이지를 통해 케이블 유압 상태를 상시 감시하며, 압력에 대응되는 아날로그 데이터 값을 생성하고 상기 아날로그 데이터 값을 감지 데이터로서 유선 또는 무선으로 무선데이터전송장치(200)로 전달할 수 있다.The oil pressure sensor 140 can be installed inside the oil supply panel of the underground cable 10 and constantly monitors the cable oil pressure state through the gauge of the oil supply panel and generates the analog data value corresponding to the pressure, And can transmit the detection data to the wireless data transmission apparatus 200 by wire or wirelessly.

변위 센서(150)는 지중케이블(10)이 이동한 변위를 감지할 수 있으며, 스테인레스 하우징 내에 내장된 고정밀 선형의 Potentimeter를 포함할 수 있다. 상기 Potentimeter는 지중케이블(10)의 변위가 발생할 때 센서를 밀거나 당길 수 있는 로드를 포함할 수 있다. 상기 로드의 길이 변위량은 감지 데이터로서 상기 변위 센서(150)로 전달될 수 있으며, 상기 변위 센서(150)는 상기 길이 변위량을 전기적 신호로 변환하여 유선 또는 무선으로 무선데이터전송장치(200)로 전송할 수 있다.The displacement sensor 150 may sense the displacement of the underground cable 10 and may include a high precision linear potentiometer embedded in the stainless steel housing. The potentiometer may include a rod that can push or pull the sensor when displacement of the underground cable 10 occurs. The displacement amount of the rod can be transmitted to the displacement sensor 150 as sensing data, and the displacement sensor 150 converts the displacement amount into an electrical signal and transmits it to the wireless data transmission apparatus 200 by wire or wirelessly .

열화 센서(160)는 접속함(11)의 절연통 보호장치에 흐르는 미소누설전류를 정밀하게 측정할 수 있다. 상기 미소누설전류는 지중케이블(10)의 열화 상태에 대응되는 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 열화 센서(160)는 맨홀내부와 같이 강자계가 형성되는 지역에서도 정밀하게 누설전류 및 SVL(Sheath Voltage Limiter)의 열화 상태를 측정할 수 있도록 강한 차폐력을 가진 커버로 구현될 수 있으며, 측정한 누설 전류 데이터를 감지 데이터로서 유선 또는 무선으로 무선데이터전송장치(200)로 전달할 수 있다.The deterioration sensor 160 can precisely measure the minute leakage current flowing in the insulating barriers of the connection box 11. [ The micro leakage current may have a value corresponding to the deterioration state of the underground cable 10. For example, the deterioration sensor 160 can be realized as a cover having a strong shielding force so that the leakage current and the deterioration state of the SVL (Sheath Voltage Limiter) can be accurately measured even in a region where a ferromagnetic system is formed, such as inside a manhole And can transmit the measured leakage current data as sensing data to the wireless data transmission apparatus 200 by wire or wirelessly.

온도 센서(110), 침수 센서(120), 누유 센서(130), 유압 센서(140), 변위 센서(150), 열화 센서(160)의 총 개수는 255개일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 센서의 개수가 많을 경우, 온도 센서(110), 침수 센서(120), 누유 센서(130), 유압 센서(140), 변위 센서(150), 열화 센서(160) 각각은 식별 정보를 감지 데이터와 함께 무선데이터전송장치(200)로 전달할 수 있다.The total number of the temperature sensor 110, the water immersion sensor 120, the oil leakage sensor 130, the hydraulic pressure sensor 140, the displacement sensor 150 and the deterioration sensor 160 may be 255, but is not limited thereto. When the number of sensors is large, each of the temperature sensor 110, the water immersion sensor 120, the oil leakage sensor 130, the hydraulic pressure sensor 140, the displacement sensor 150 and the deterioration sensor 160, To the wireless data transmission apparatus 200.

무선데이터전송장치(200)는 상기 감지장치에 포함된 다수의 센서들을 통합적으로 제어할 수 있으며, 상기 감지장치와 데이터수집장치(400)간의 중계 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 무선데이터전송장치(200)는 상기 식별 정보를 이용하여 다수의 감지 데이터를 기준 데이터와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 경보 정보를 생성하고 경보 정보를 무선으로 전송할 수 있다.The wireless data transmission apparatus 200 can integrally control a plurality of sensors included in the sensing apparatus and can perform a relay operation between the sensing apparatus and the data collecting apparatus 400. [ For example, the wireless data transmission apparatus 200 may compare a plurality of sensed data with reference data using the identification information, generate alert information based on the comparison result, and wirelessly transmit the alert information.

상기 통합 제어와 중계 동작이 전력소모를 필요로 하므로, 상기 무선데이터전송장치(200)는 인력의 맨홀내 투입 없이도 지중케이블의 상태를 장기간 감시할 수 있도록 전력의 효율적 소비 관점에서 설계될 수 있다.Since the integrated control and the relay operation require power consumption, the wireless data transmission apparatus 200 can be designed from the viewpoint of efficient power consumption so that the state of the underground cable can be monitored for a long period of time without input of manpower into a manhole.

첫째, 상기 무선데이터전송장치(200)는 상기 감지장치로부터 감지 데이터를 전달받고 활성 모드일 때 상기 감지 데이터를 무선으로 전송할 수 있다. 상기 무선데이터전송장치(200)는 비활성 모드일 때 실질적인 동작을 정지하여 전력소모를 줄일 수 있다.First, the wireless data transmission apparatus 200 receives the sensing data from the sensing apparatus and wirelessly transmits the sensing data when the sensing data is in the active mode. When the wireless data transmission apparatus 200 is in the non-active mode, the wireless data transmission apparatus 200 may stop the actual operation to reduce power consumption.

둘째, 상기 무선데이터전송장치(200)는 근거리 무선통신을 통해 상기 모드제어 신호를 수신하고 상기 감지 데이터를 전송할 수 있다. 근거리 무선통신의 전력소모가 원거리 무선통신의 전력소모에 비해 작으므로, 상기 무선데이터전송장치(200)는 무선통신 과정에서의 전력소모를 감소시킬 수 있다.Second, the wireless data transmission apparatus 200 may receive the mode control signal through short-range wireless communication and transmit the sensing data. Since the power consumption of the short-range wireless communication is smaller than the power consumption of the long-distance wireless communication, the wireless data transmission apparatus 200 can reduce the power consumption in the wireless communication process.

예를 들어, 상기 근거리 무선통신은 지그비(Zigbee) 또는 블루투스(Bluetooth)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 RFID(Radio-Frequency Identification), 와이파이(WiFi), NFC(Near Field Communication), MST(Magnetic Secure Transmission) 및 비콘(Beacon) 중 적어도 하나로 구현될 수도 있다. 이에 따라, 상기 무선데이터전송장치(200)는 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network, USN) 또는 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 기반으로 암호화 패킷(packet) 통신을 수행할 수 있다.For example, the short-range wireless communication may be implemented using Zigbee or Bluetooth. However, the present invention is not limited to this, but may be applied to a radio frequency identification (RFID), a WiFi, an NFC (Near Field Communication) Magnetic Secure Transmission) and a beacon. Accordingly, the wireless data transmission apparatus 200 can perform encryption packet communication based on a Ubiquitous Sensor Network (USN) or Internet of Things (IOT).

셋째, 상기 무선데이터전송장치(200)는 전원공급장치(300)로부터 지중케이블(10)에 흐르는 전류에 종속적인 전원을 공급받을 수 있다.Third, the wireless data transmission apparatus 200 may receive power dependent on the current flowing in the underground cable 10 from the power supply apparatus 300.

만약 지중케이블(10)에 흐르는 전류가 불안정할 경우, 전원공급장치(300)로부터 공급되는 전원의 변동성은 클 수 있다. 상기 무선데이터전송장치(200)는 일반적인 상황에서 전력소모를 줄이면서 전원공급장치(300)의 전력 비축을 지원하고 비상 상황에서 전원공급장치(300)에 비축된 전력을 소모할 수 있다.If the current flowing in the underground cable 10 is unstable, the fluctuation of the power supplied from the power supply device 300 may be large. The wireless data transmission apparatus 200 can save power in the power supply apparatus 300 while consuming power stored in the power supply apparatus 300 in an emergency.

이에 따라, 상기 무선데이터전송장치(200)는 안정적으로 전력을 소모할 수 있으며, 비상 상황에서도 감지 데이터를 데이터수집장치(400)로 안정적으로 전송할 수 있다. 즉, 상기 무선데이터전송장치(200)의 효율적인 전력소비는 감지 데이터 전송을 안정적이게 할 수도 있다.Accordingly, the wireless data transmission apparatus 200 can reliably consume power, and can reliably transmit sensed data to the data collection apparatus 400 even in an emergency situation. That is, the efficient power consumption of the wireless data transmission apparatus 200 may make the sensing data transmission stable.

넷째, 데이터수집장치(400)는 지상(Air)에서 이동하는 이동장치(20)에 배치되고 무선데이터전송장치(200)의 모드를 변경시키는 모드제어 신호를 전송하고 상기 감지 데이터를 수집할 수 있다.Fourth, the data collecting apparatus 400 may be disposed in the mobile apparatus 20 moving in the air, and may transmit a mode control signal for changing the mode of the wireless data transmitting apparatus 200 and collect the sensed data .

무선데이터전송장치(200)의 모드는 상기 모드제어 신호의 수신 이후에 비활성 모드에서 상기 활성 모드로 변경되고 상기 감지 데이터의 무선 전송 이후에 상기 활성 모드에서 상기 비활성 모드로 변경될 수 있다.The mode of the wireless data transmission apparatus 200 may be changed from the inactive mode to the active mode after receiving the mode control signal and from the active mode to the inactive mode after the wireless transmission of the sensed data.

즉, 상기 무선데이터전송장치(200)는 데이터수집장치(400)가 감지 데이터를 원활하게 수집할 수 있을 때로 전력소비를 집중시킬 수 있다. 이에 따라, 무선데이터전송장치(200)는 전력을 효율적으로 소비할 수 있다.That is, the wireless data transmission apparatus 200 can concentrate power consumption when the data collection apparatus 400 can smoothly collect the sensed data. Accordingly, the wireless data transmission apparatus 200 can efficiently consume power.

만약 다수의 무선데이터전송장치가 지중케이블(10)의 다수의 영역별로 나눠서 배치될 경우, 데이터수집장치(400)는 감지 데이터의 수집 시점을 정확하게 예상할 수 있으므로, 수집된 감지 데이터에 대응되는 지중케이블(10)의 영역을 정확하게 파악할 수 있다. 즉, 상기 모드제어 신호에 따른 무선데이터전송장치(200)의 모드 변경은 지중케이블 상태 감시 시스템의 감시를 더욱 정확하게 할 수도 있다.If a plurality of wireless data transmission apparatuses are arranged in multiple areas of the underground cable 10, the data collection apparatus 400 can correctly estimate the collection time of the detection data. Therefore, The area of the cable 10 can be accurately grasped. That is, the mode change of the wireless data transmission apparatus 200 according to the mode control signal may more accurately monitor the underground cable condition monitoring system.

만약 이동장치(20)의 이동 패턴이 예상과 다를 경우, 상기 무선데이터전송장치(200)는 자신의 모드가 불안정해지는 것을 예방하기 위해서 비활성 모드로 변경된 이후부터 전송 주기(예: 10분)만큼 경과한 이후에 상기 모드제어 신호의 수신에 따라 상기 활성 모드로 변경되도록 설정될 수 있다.If the movement pattern of the mobile device 20 is different from the expected pattern, the wireless data transmission device 200 has elapsed by a transmission period (for example, 10 minutes) after the mode is changed to the inactive mode in order to prevent its mode from becoming unstable And may be set to change to the active mode upon receipt of the mode control signal.

한편, 상기 데이터수집장치(400)는 수집한 감지 데이터를 원거리 무선통신을 통해 단말기로 전송할 수 있다. 지중케이블(10) 관리자는 상기 단말기를 휴대할 수 있으며, 감지 데이터를 실시간으로 확인할 수 있다.Meanwhile, the data collection device 400 may transmit the collected sensing data to the terminal through the long-range wireless communication. The manager of the underground cable 10 can carry the terminal and can confirm the sensed data in real time.

상기 데이터수집장치(400) 또는 무선데이터전송장치(200)는 감지 데이터를 기초로 경보 정보를 생성할 수 있으며, 상기 데이터수집장치(400)는 상기 경보 정보의 유무에 따라 감지 데이터를 선택적으로 상기 단말기로 전송할 수 있다. 즉, 상기 데이터수집장치(400)는 원거리 무선통신을 통해 상기 감지 데이터를 단말기로 전송하고, 상기 단말기로의 전송 여부를 상기 경보 정보의 유무에 따라 결정할 수 있다. 이에 따라, 지중케이블(10) 관리자는 지중케이블(10)의 이상을 신속하게 확인할 수 있으며, 신속하게 지중케이블(10)의 이상을 복구할 수 있다.The data collecting apparatus 400 or the wireless data transmitting apparatus 200 may generate alert information based on the sensed data and the data collecting apparatus 400 may selectively transmit sensed data according to presence or absence of the alert information. To the terminal. That is, the data collection device 400 may transmit the sensed data to the terminal through the long-distance wireless communication, and may determine whether or not the data is transmitted to the terminal according to the presence or absence of the alert information. Thus, the manager of the underground cable 10 can quickly check the abnormality of the underground cable 10, and can quickly recover the abnormality of the underground cable 10. [

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 시스템에 포함된 전원공급장치를 예시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a power supply included in an underground cable condition monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 전원공급장치(300a)는, 배터리(310), 변류기(320), 보호회로(330) 및 정류기(340)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the power supply 300a may include a battery 310, a current transformer 320, a protection circuit 330, and a rectifier 340.

배터리(310)는 전원을 저장할 수 있다.The battery 310 may store power.

변류기(320)는 지중케이블에 흐르는 전류를 소정의 비율로 복사하여 유도 전류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 변류기(320)는 금속시스(12)의 순환전류를 1000:5의 비율로 복사하여 유도 전류를 생성할 수 있다.The current transformer 320 may generate an induced current by copying a current flowing through the underground cable at a predetermined ratio. For example, the current transformer 320 may generate an induction current by copying the circulating current of the metallic sheath 12 at a ratio of 1000: 5.

보호회로(330)는 상기 유도 전류의 전압을 감지하고 상기 유도 전류의 전압이 기준 전압(예: 15V)보다 클 경우에 상기 유도 전류의 방향을 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 보호회로(330)는 전계 효과 트랜지스터(FET)의 동작을 제어하여 상기 유도 전류의 방향을 변경함으로써, 상기 유도 전류를 그라운드로 버릴 수 있다.The protection circuit 330 senses the voltage of the induced current and may change the direction of the induced current when the voltage of the induced current is greater than a reference voltage (e.g., 15V). For example, the protection circuit 330 may control the operation of a field effect transistor (FET) to change the direction of the induced current, thereby discarding the induced current to ground.

정류기(340)는 상기 유도 전류의 전압이 기준 전압 이하일 경우에 상기 유도 전류를 정류하여 전원을 생성하고 상기 전원을 배터리(310)로 전달할 수 있다.The rectifier 340 rectifies the induced current when the voltage of the induction current is equal to or lower than the reference voltage to generate a power source and deliver the power source to the battery 310.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 장치를 나타낸 도면이다.3 is a view illustrating an underground cable condition monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 장치(200a)는, 입력부(210), 전원부(220), 통신부(230) 및 근거리 무선통신 안테나(240)를 포함할 수 있으며, 도 1에 도시된 무선데이터전송장치와 유사하게 구현될 수 있다.3, an underground cable condition monitoring apparatus 200a according to an exemplary embodiment of the present invention may include an input unit 210, a power unit 220, a communication unit 230, and a short- And may be implemented similarly to the wireless data transmission apparatus shown in FIG.

입력부(210)는 지중케이블의 파라미터인 온도 정보, 침수 정보, 누유 정보, 유압 정보, 변위 정보, 열화 정보 중 적어도 하나를 입력받을 수 있다.The input unit 210 may receive at least one of temperature information, submergence information, leakage information, hydraulic pressure information, displacement information, and degradation information, which are parameters of an underground cable.

전원부(220)는 상기 지중케이블에 흐르는 전류에 종속적인 전원을 공급받을 수 있다.The power supply unit 220 may receive power dependent on the current flowing through the underground cable.

통신부(230)는 활성 모드일 때 상기 온도 정보, 침수 정보, 누유 정보, 유압 정보, 변위 정보, 열화 정보 중 적어도 하나가 포함된 근거리 무선통신 신호를 생성할 수 있다.The communication unit 230 can generate a short-range wireless communication signal including at least one of the temperature information, flood information, leak information, hydraulic pressure information, displacement information, and degradation information when in the active mode.

상기 통신부(230)의 모드는 근거리 무선통신 안테나(240)로부터의 상기 모드제어 신호 수신 이후에 비활성 모드에서 상기 활성 모드로 변경되고 상기 근거리 무선통신 신호의 무선 전송 이후에 상기 활성 모드에서 상기 비활성 모드로 변경될 수 있다.The mode of the communication unit 230 is changed from the inactive mode to the active mode after receiving the mode control signal from the short range wireless communication antenna 240 and is changed from the active mode to the active mode after the wireless transmission of the short- . &Lt; / RTI >

또한, 상기 통신부(230)는 상기 온도 정보, 침수 정보, 누유 정보, 유압 정보, 변위 정보, 열화 정보 중 적어도 하나의 기준 데이터에 대한 상대적인 값이 소정의 값 이상인 경우에 경보 정보를 생성하고, 상기 경보 정보를 상기 근거리 무선통신 신호에 포함시킬 수 있다.The communication unit 230 generates alarm information when the relative value of at least one reference data among the temperature information, flood information, leak information, hydraulic pressure information, displacement information, and degradation information is equal to or greater than a predetermined value, And the alarm information may be included in the short-range wireless communication signal.

근거리 무선통신 안테나(240)는 통신부(230)로부터 상기 근거리 무선통신 신호를 전달받고 상기 근거리 무선통신 신호를 이동장치로 전송하고 모드제어 신호를 이동장치로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 근거리 무선통신 안테나(240)는 상기 이동장치의 시속이 50Km/h일 때에도 상기 이동장치와 통신할 수 있도록 설계될 수 있으며, 지상에 인접하여 배치될 수 있다.The short-range wireless communication antenna 240 may receive the short-range wireless communication signal from the communication unit 230, transmit the short-distance wireless communication signal to the mobile unit, and receive the mode control signal from the mobile unit. For example, the short-range wireless communication antenna 240 may be designed to communicate with the mobile device even when the mobile device has a speed of 50 km / h, and may be disposed adjacent to the ground.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a subclock cable condition monitoring method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중케이블 상태 감시 방법은, 전원 공급 단계(S10), 파라미터 감지 단계(S20), 모드제어 신호 수신 단계(S30), 활성 모드로의 변경 단계(S40), 파라미터 비교 단계(S50), 경보 정보 또는 파라미터 전송 단계(S60) 및 비활성 모드로의 변경 단계(S70)를 포함할 수 있으며, 도 3에 도시된 지중케이블 상태 감시 장치에 의해 수행될 수 있다.Referring to FIG. 4, the submarine cable condition monitoring method according to an embodiment of the present invention includes a power supply step S10, a parameter sensing step S20, a mode control signal receiving step S30, (S40), a parameter comparison step (S50), an alarm information or parameter transmission step (S60), and a step of changing to an inactive mode (S70), and may be performed by the underground cable condition monitoring apparatus .

전원 공급 단계(S10)에서의 지중케이블 상태 감시 장치는, 지중케이블에 흐르는 전류에 종속적인 전원을 공급받을 수 있다.The underground cable condition monitoring apparatus in the power supply step (S10) can receive power dependent on the current flowing in the underground cable.

파라미터 감지 단계(S20)에서의 지중케이블 상태 감시 장치는, 상기 지중케이블의 복수의 파라미터를 감지할 수 있다. 상기 복수의 파라미터는 온도, 침수, 누유, 유압, 변위, 열화를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The underground cable condition monitoring apparatus in the parameter sensing step (S20) can detect a plurality of parameters of the underground cable. The plurality of parameters may include, but are not limited to, temperature, immersion, leakage, oil pressure, displacement, and deterioration.

모드제어 신호 수신 단계(S30)에서의 지중케이블 상태 감시 장치는, 지상에서 이동하는 이동장치로부터 모드제어 신호를 수신할 수 있다.The underground cable condition monitoring apparatus in the mode control signal receiving step (S30) can receive the mode control signal from the mobile apparatus moving on the ground.

활성 모드로의 변경 단계(S40)에서의 지중케이블 상태 감시 장치는, 상기 모드제어 신호를 수신한 이후에 활성 모드로 변경할 수 있다.The underground cable condition monitoring apparatus in the step of changing to the active mode (S40) can change to the active mode after receiving the mode control signal.

파라미터 비교 단계(S50)에서의 지중케이블 상태 감시 장치는, 상기 활성 모드일 때 상기 복수의 파라미터 각각을 기준 파라미터와 비교할 수 있으며, 비교 결과에 기초하여 경보 정보를 생성할 수 있다.The underground cable condition monitoring apparatus in the parameter comparison step (S50) can compare each of the plurality of parameters with the reference parameter when the active mode is in the active mode, and generate alarm information based on the comparison result.

경보 정보 또는 파라미터 전송 단계(S60)에서의 지중케이블 상태 감시 장치는, 상기 활성 모드일 때 상기 복수의 파라미터와 상기 경보 정보 중 적어도 하나를 상기 이동장치로 전송할 수 있다.The underground cable condition monitoring apparatus in the alert information or parameter transmission step (S60) may transmit at least one of the plurality of parameters and the alert information to the mobile device when in the active mode.

비활성 모드로의 변경 단계(S70)에서의 지중케이블 상태 감시 장치는, 상기 이동장치로의 전송 이후에 비활성 모드로 변경할 수 있다.The underground cable condition monitoring device in the step of changing to the inactive mode (S70) can change to the inactive mode after transmission to the mobile device.

예를 들어, 상기 S40 단계 내지 상기 S70 단계는 프로세서, 메모리, 스토리지, 입력 디바이스, 출력 디바이스 및 통신 접속을 포함하는 컴퓨팅 환경에 의해 수행될 수 있다. 상기 입력 디바이스는 모드제어 신호를 수신할 수 있으며, 상기 프로세서는 모드 변경 동작, 비교 동작 및 정보 생성 동작을 처리할 수 있으며, 상기 메모리는 프로세서의 처리 방법을 저장하고 기준 파라미터를 저장할 수 있으며, 스토리지는 상기 메모리의 갱신(update) 동작을 지원할 수 있으며, 출력 디바이스는 전송을 위한 신호를 출력할 수 있다.For example, steps S40 through S70 may be performed by a computing environment including a processor, a memory, a storage, an input device, an output device, and a communication connection. The input device may receive a mode control signal and the processor may process a mode change operation, a compare operation, and an information generating operation, wherein the memory may store a processing method of the processor and store a reference parameter, May support an update operation of the memory, and the output device may output a signal for transmission.

이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Anyone can make various variations.

10: 지중케이블
20: 이동장치
110: 온도 센서
120: 침수 센서
130: 누유 센서
140: 유압 센서
150: 변위 센서
160: 열화 센서
200: 무선데이터전송장치
210: 입력부
220: 전원부
230: 통신부
240: 근거리 무선통신 안테나
300: 전원공급장치
310: 배터리
320: 변류기
330: 보호회로
340: 정류기
400: 데이터수집장치10: Underground cables
20: Mobile device
110: Temperature sensor
120: Immersion sensor
130: Leakage sensor
140: Hydraulic sensor
150: displacement sensor
160: Deterioration sensor
200: wireless data transmission device
210:
220:
230:
240: Short-range wireless communication antenna
300: Power supply
310: Battery
320: Current transformer
330: Protection circuit
340: rectifier
400: data acquisition device

Claims

A sensing device disposed in the ground and sensing at least one of temperature, immersion, leakage, hydraulic pressure, displacement, and deterioration of the underground cable;
A wireless data transmission device that receives sensing data from the sensing device and wirelessly transmits the sensed data when in an active mode;
A power supply for generating a power dependent on a current flowing in the underground cable and supplying the power to at least one of the sensing device and the wireless data transmission device; And
A data collecting device disposed in a mobile device moving on the ground and transmitting a mode control signal for changing a mode of the wireless data transmitting device and collecting the sensed data; Lt; / RTI >
Wherein the mode of the wireless data transmission apparatus is changed from the inactive mode to the active mode after receiving the mode control signal and is changed from the active mode to the inactive mode after the wireless transmission of the sensed data.

The method according to claim 1,
Wherein the wireless data transmission apparatus receives the mode control signal through short-range wireless communication and transmits the sensing data.

The method according to claim 1,
Wherein the wireless data transmission device generates alert information when the relative value of the sensed data with respect to the reference data is equal to or greater than a predetermined value, and transmits the alert information wirelessly when the sensed data is in the active mode.

The method of claim 3,
Wherein the data collection device transmits the sensing data to the terminal through the remote wireless communication and determines whether or not the sensing data is transmitted to the terminal based on the presence or absence of the alert information.

The method according to claim 1,
Wherein the wireless data transmission apparatus changes to the active mode upon receipt of the mode control signal after a lapse of a transmission period since the change to the inactive mode.

The power supply apparatus according to claim 1,
A battery for storing the power supply;
A current transformer for generating an induced current by copying a current flowing through the underground cable at a predetermined ratio;
A protection circuit detecting a voltage of the induced current and changing a direction of the induced current when the voltage of the induced current is greater than a reference voltage; And
A rectifier for rectifying the induction current to generate the power source and delivering the power source to the battery when the voltage of the induction current is lower than a reference voltage; Wherein said at least one cable is connected to said cable.

The apparatus according to claim 1,
A temperature sensor for sensing the temperature of the underground cable;
A submergence sensor sensing submergence of the underground cable;
A leak sensor for detecting leakage of the underground cable;
A hydraulic pressure sensor for sensing the hydraulic pressure of the underground cable;
A displacement sensor for sensing a displacement of the underground cable; And
A deterioration sensor for detecting deterioration of the underground cable; Wherein said at least one cable is connected to said cable.

8. The method of claim 7,
The wireless data transmission apparatus receives identification information from each of the temperature sensor, the immersion sensor, the leakage sensor, the hydraulic pressure sensor, the displacement sensor, and the deterioration sensor, compares reference data corresponding to the identification information with the sensed data, And generates alarm information corresponding to the identification information, and transmits the alarm information wirelessly when in the active mode.

An input unit for receiving at least one of temperature information, underwater information, leak information, hydraulic information, displacement information, and degradation information of an underground cable;
A power supply unit which is supplied with power dependent on a current flowing through the underground cable;
A communication unit for generating a short range wireless communication signal including at least one of the temperature information, flood information, leak information, oil pressure information, displacement information, and degradation information when in an active mode; And
A short range wireless communication antenna that receives the short range wireless communication signal from the communication unit and transmits the short range wireless communication signal and receives the mode control signal; Lt; / RTI >
Wherein the mode of the communication unit is changed from an inactive mode to an active mode after receiving the mode control signal from the short-range wireless communication antenna and is changed from the active mode to the inactive mode after the wireless transmission of the short- State monitoring device.

10. The method of claim 9,
Wherein the communication unit generates alarm information when a relative value to at least one reference data among the temperature information, flood information, leak information, hydraulic pressure information, displacement information, and deterioration information is equal to or greater than a predetermined value, An underground cable condition monitoring device included in a wireless communication signal.

The method comprising: receiving a power dependent on a current flowing in an underground cable;
Sensing a plurality of parameters of the underground cable;
Receiving a mode control signal from a mobile device moving on the ground;
Changing the mode to an active mode after receiving the mode control signal;
Comparing each of the plurality of parameters with the reference parameter when in the active mode;
Generating alert information based on a comparison result of each of the plurality of parameters when in the active mode;
Transmitting at least one of the plurality of parameters and the alert information to the mobile device when in the active mode; And
Changing to an inactive mode after transmission to the mobile device; Wherein the method further comprises the steps of: