KR101933612B1 - 친환경 변전소의 무인 관리시스템 - Google Patents

친환경 변전소의 무인 관리시스템 Download PDF

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KR101933612B1
KR101933612B1 KR1020180126025A KR20180126025A KR101933612B1 KR 101933612 B1 KR101933612 B1 KR 101933612B1 KR 1020180126025 A KR1020180126025 A KR 1020180126025A KR 20180126025 A KR20180126025 A KR 20180126025A KR 101933612 B1 KR101933612 B1 KR 101933612B1
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성정희
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Abstract

본 발명은 친환경 변전소의 무인 관리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무인변전소에서 운영중인 각 설비간에 복잡한 구조로 상호 연동되는 유사기능들을 통합시켜 운영 효율화를 도모할 수 있고, 무엇보다도 경보통합제어반이 탑재되는 시스템본체의 냉각과 집진 구조를 개량하여 경보통합제어반에 통합구성된 처리모듈들의 열화를 막아 장수명화는 물론 안정적인 동작이 유지될 수 있도록 개선된 친환경 변전소의 무인 관리시스템에 관한 것이다.

Description

친환경 변전소의 무인 관리시스템{Unmanned management system of environment-friendly substation}
본 발명은 변전 기술 분야 중 친환경 변전소의 무인 관리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무인변전소에서 운영중인 각 설비간에 복잡한 구조로 상호 연동되는 유사기능들을 통합시켜 운영 효율화를 도모할 수 있고, 무엇보다도 경보통합제어반이 탑재되는 시스템본체의 냉각과 집진 구조를 개량하여 경보통합제어반에 통합구성된 처리모듈들의 열화를 막아 장수명화는 물론 안정적인 동작이 유지될 수 있도록 개선된 친환경 변전소의 무인 관리시스템에 관한 것이다.
최근 건설되는 무인변전소는 대부분 급전분소에서 원방감시제어를 하고 있으며, 무인변전소에는 현장을 감시하고 제어할 수 있도록 관리시스템이 운영된다.
종래 무인변전소 관리시스템은 방범 및 화재감지기로부터 송신된 데이터 신호가 입력되는 경보수신연계반(Alarm Interface Unit: AIU), 상기 경보수신연계반의 통신모듈과 연결되어 화상 감시를 제어하는 화상전송시스템, 상기 경보수신연계반에서 출력되는 감시 정보가 입력되는 경보수신반, 상기 경보수신반으로부터 송신되는 데이터를 통해 원격감시하는 원방제어시스템(SCADA), 무인변전소의 경비를 담당하는 업체에 설치되어 보안 장치들을 경계 상태로 전환하기 위한 무장신호를 출력하는 경비용역시스템, 상기 경비용역시스템의 무장신호를 입력받아 정문과 현관의 출입을 통제하는 출입관리시스템, 상기 경보수신반의 제어신호를 각 설비에 전달하기 위한 무장포트확장기를 각각 구비하여 운영된다.
이러한 관리시스템에서는 경보수신연계반과 경보수신반 및 무장포트확장기의 구조가 복잡하게 설치되어 유사한 기능이 상호 연동하여 작동된다.
그리고, 상기 경보수신반은 생산이 중단되어 유지보수 등의 관리가 어렵고, 상기 출입관리시스템이 고장나거나 방범 및 화재 감지기가 오동작을 보이면 보안 경계 상태를 해제하는 것이 불가피하므로 출입 통제의 관리가 어렵다.
대한민국 특허 등록번호 제10-0820936호(2008.04.02.), 유/무인 변전소 통합 관리 시스템 및 유/무인 변전소 통합제어방법
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 무인변전소에서 운영중인 각 설비간에 복잡한 구조로 상호 연동되는 유사기능들을 통합시켜 운영 효율화를 도모할 수 있고, 무엇보다도 경보통합제어반이 탑재되는 시스템 본체의 냉각과 집진 구조를 개량하여 경보통합제어반에 통합구성된 처리모듈들의 열화를 막아 장수명화는 물론 안정적인 동작이 유지될 수 있도록 개선된 친환경 변전소의 무인 관리시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 감지기(105)의 감지정보를 수신한 후 디지털 신호로 변환하여 전송하는 디지털 입력 터미널 모듈(111)과, 상기 디지털 입력 터미널 모듈(111)로부터 입력된 디지털 신호를 판단한 후 상기 디지털 신호에 따라 외부장치(210)로 출력할 신호를 생성하는 중앙처리장치 모듈(121)과, 상기 중앙처리장치 모듈(121)로부터 입력된 신호를 상기 외부장치(210)로 출력하는 디지털 출력 터미널 모듈(131)이 통합된 경보통합제어반(100); 상기 경보통합제어반(100)이 탑재된 하우징 형태의 시스템본체(200);를 포함하는 친환경 변전소의 무인 관리시스템에 있어서; 상기 디지털 입력 터미널 모듈(111)은 상기 감지기(105)의 저항값 신호에 따른 감지정보를 통해 감지기선로의 단락 및 개방 상태를 감지하고, 출입문(230)의 도어 상태 정보를 토대로 무인변전소를 경계 상태로 전환하기 위한 무장 신호를 감지하는 디지털 입력 레지스터 모듈(113)과, 상기 감지기(105)의 화재 경보의 전압값 신호를 입력받는 디지털 입력 전압 모듈(115)을 포함하고; 상기 디지털 입력 터미널 모듈(111)과 상기 중앙처리장치 모듈(121) 및 상기 중앙처리장치 모듈(121)과 상기 디지털 출력 터미널 모듈(131) 간을 각각 연결하며 데이터 통신으로 입출력 상태를 표시하는 입출력 모듈(125)을 더 포함하며; 상기 시스템본체(300)의 일측면에는 롤블라인드형 통풍유닛(330)이 더 설치되고, 그 반대측면에는 냉기생성유닛(340)이 설치되며, 상기 시스템본체(300)의 내부에는 온도검출센서(TS)가 설치되고, 상기 시스템본체(300)의 전면 상측에는 컨트롤러(CTR)가 설치되어 온도검출센서(TS)의 검출온도에 따라 상기 롤블라인드형 통풍유닛(330) 및 상기 냉기생성유닛(340)을 구동시켜 통풍 및 냉각시키도록 구성되며; 상기 롤블라인드형 통풍유닛(330)은 시스템본체(300)의 일측면에 형성된 개방부(OPN)의 상측과 하측에 각각 고정되고 내부에 상부드럼모터(DM1)와 하부드럼모터(DM2)가 각각 내장된 상부롤박스(332)와 하부롤박스(334)를 포함하고, 상기 상부드럼모터(DM1)와 하부드럼모터(DM2)는 컨트롤러(CTR)에 의해 구동제어되며, 각 드럼에는 롤스크린(RS)을 감거나 풀 수 있도록 구성되고, 상기 롤스크린(RS)은 망체(336)와 플렉시블시트(338)가 서로 연결 구성되며; 상기 시스템본체(300)는 일측면 내벽에 서로 간격을 둔 제1,2격벽(W1,W2)에 의해 제1,2챔버(CH1,CH2)가 형성되고; 상기 시스템본체(300)의 전면 상단부 중앙에는 컨트롤러(CTR)가 설치되며; 상기 제1챔버(CH1)는 비어 있는 공간이고, 상기 제2챔버(CH2)는 흡습성을 가진 교체가능한 실리카볼(SCA)이 채워지는 공간이며;
상기 냉기생성유닛(340)은 시스템본체(300)의 양측면 하부에 각각 설치된 한 쌍의 물탱크(342)와, 상기 시스템본체(300)의 양측면 상부에 각각 설치되고 배출단이 상기 제1챔버(CH1)와 연통되게 구성된 한 쌍의 물펌프(344)와, 일단은 상기 물탱크(342)에 연결되고 타단은 상기 물펌프(344)의 흡입단에 연결된 흡수관(346)과, 일단은 상기 제1챔버(CH1)와 연결되고 타단은 상기 물탱크(342)와 연결된 배수관(348)을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 변전소의 무인 관리시스템을 제공한다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 무인변전소를 관리하는 시스템들간의 유사기능을 통합하여 유지보수가 용이하고 관리비용이 절감된다.
둘째, 경보통합제어반은 무인변전소를 원격 감시에 의해 실시간으로 제어가 가능하다.
세째, 출입 통제의 효율성을 향상시킨다.
네째, 경보통합제어반은 긴급 상황 발생시 빠른 초기대응이 가능하므로 고장 시간이 단축되어 피해 손실이 최소화될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무인변전소의 경보통합제어반을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 경보통합제어반이 적용된 무인변전소 관리시스템의 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 경보통합제어반의 신호 흐름을 도시한 블럭도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 시스템본체의 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 시스템본체의 예시적인 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 시스템본체를 구성하는 열전소자의 설치예를 보인 예시도이다.
그리고
도 8은 본 발명에 따른 시스템본체를 구성하는 먼지포집유닛의 예시도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 친환경 변전소의 무인 관리시스템은 도 1 내지 도 3에서와 같이, 다수의 처리 모듈(예. 디지털 입력 터미널 모듈, 중앙처리장치 모듈, 입출력 모듈, 디지털 출력 터미널 모듈)들로 이루어진 경보통합제어반(100)을 포함하며, 상기 경보통합제어반(100)은 하우징 형태의 시스템본체(300)에 탑재된다.
즉, 상기 경보통합제어반(100)은 디지털 입력 터미널 모듈(111), 중앙처리장치 모듈(121), 입출력 모듈(125), 디지털 출력 터미널 모듈(131)이 통합되어 형성된다.
그리고, 디지털 입력 터미널 모듈(111)은 무인변전소 내외에 설치된 다수의 감지기(105)로부터 입력된 감지 정보들을 디지털 신호로 변환하여 중앙처리장치 모듈(121)로 공급한다.
여기서, 감지기(105)는 방범 보안을 감지하는 방범 감지기(106)와, 화재 발생을 감시하는 화재 감지기(107) 등을 포함한다.
또한, 디지털 입력 터미널 모듈(111)은 무인변전소 내로 외부인이 침입하기 위해 방범 감지기(106)의 감지 정보를 조작할 때 이를 지능적으로 판단하여 독립적으로 처리하는 디지털 입력 레지스터 모듈(113)을 구비한다.
여기에서, 디지털 입력 레지스터 모듈(113)은 방범 감지기(106)를 통해 접점 또는 저항값에 따른 감지 정보를 입력받아 감지기 선로의 단락 및 개방 상태를 감지한다.
그리고, 디지털 입력 레지스터 모듈(113)은 출입문(230)의 도어 상태 정보와, 무인변전소 관리시스템을 경계 상태로 전환하기 위한 무장 신호를 감지한다.
이 경우, 무장은 무인변전소의 출입을 통제하기 위해 경계 상태로 전환되는 것을 의미한다.
또한, 디지털 입력 터미널 모듈(111)은 무인변전소 내에 화재 감지기(107)를 통해 화재경보의 전압 신호를 입력받는 디지털 입력 전압 모듈(115)을 구비한다.
아울러, 중앙처리장치 모듈(121)은 디지털 입력 터미널 모듈(111)을 통해 입력되는 감지기(105)의 모든 감지 정보 및 감지기(105)들의 동작 상태를 관리한다.
뿐만 아니라, 중앙처리장치 모듈(121)은 무인변전소 내에 설치된 감지기(105)의 정보를 판단하여 처리하기 위해 디지털 출력 터미널 모듈(131)을 통해 외부장치(210)로 데이터 신호를 송신한다.
이때, 중앙처리장치 모듈(121)은 감지기(105)의 감시 정보를 외부로 전송하기 위해 구비된 통신포트(122)와 연결된다.
여기서, 통신포트(122)는 이더넷 포트와, Recommended Standard-232C(이하 'RS-232C'라 함)포트 및 Recommended Standard-422(이하 'RS-422'라 함)포트 중 선택된 어느 하나 또는 2이상의 포트를 포함한다.
또한, 중앙처리장치 모듈(121)은 무인변전소를 관리하는 상위 시설인 급전분소 서버(225)에 감시정보를 전달하기 위해 RJ-45의 이더넷 포트와 연결된다.
이때, 급전분소 서버(225)는 출입문(230) 및 현관 셔터(231)의 고장이 발생하거나 감지기(105)의 오동작이 발생되면, 원격 감시 소프트웨어를 통해 출입문을 강제로 제어하거나 감지기(105)의 작동 기능을 일시적으로 정지시킨다.
또한, 급전분소 서버(225)는 감지기(105)들을 개별적으로 원격 제어하여 경계 상태로 전환이 용이하다.
그리고, 중앙처리장치 모듈(121)은 감지기(105)의 동작상태를 표시하는 정보표시기(221)와 RS-422 통신포트를 통해 연결된다.
뿐만 아니라, 중앙처리장치 모듈(121)은 화상을 제어하기 위해 RS-232C 통신포트를 통해 화상전송시스템(211)과 연결된다.
여기서, 화상전송시스템(211)은 감시 구역 내에 설치된 카메라를 통해 화상 정보를 전송받아 무인변전소를 감시한다.
한편, 디지털 출력 터미널 모듈(131)은 중앙처리장치 모듈(121)로부터 송신된 데이터 신호를 전압 또는 접점 형식으로 외부장치(210)에 각각 송신한다.
여기서, 외부장치(210)는 원방제어시스템(213), 경비용역장치(215), 출입관리시스템(217), 전등제어장치(219) 등을 포함한다.
이때, 원방제어시스템(213)은 감지기(105)의 감지 정보를 통해 무인변전소를 실시간으로 감시하기 위한 원격 감시 장치이다.
그리고, 경비용역장치(215)는 경비용역회사에 설치된 감시시스템으로써 무인변전소 내에 방범 및 화재 상태를 전송받아 경비 상태를 점검하고 관리할 수 있도록 무인변전소와 연결되며, 출입관리시스템(217)은 출입문(230) 및 현관 셔터(231)의 개폐를 제어하고, 이들의 동작 상태를 감시한다.
또한, 경비용역장치(215)와 출입관리시스템(217)은 무인변전소의 보안을 위해 무장 요청 신호 및 무장 상태 신호를 송수신한다.
아울러, 전등제어장치(219)는 무장시 전압 신호를 입력받아 변전소 내의 전등이 자동으로 소등되도록 한다.
여기서, 디지털 출력 터미널 모듈(131)은 외부장치(210)들과 각각 별도의 출력 터미널이 연결되어 신호를 전송한다.
또한, 디지털 출력 터미널 모듈(131)은 외부장치(210)에 신호를 전송할 때 접점의 출력 모드를 노멀리 클로즈/노멀리 오픈형식으로 선택하는 제1 스위치(141)와, 전체 채널 중 4개 채널을 전압 또는 접점 형식으로 선택하여 각각 연계되는 외부장치(210)들로 출력할 수 있는 제2 스위치(142)를 구비한다.
이때, 전등제어장치(219)와 연결되는 제2 스위치(142)의 채널은 12V 직류 전압 형식으로 출력되어 무장시 무인변전소 내 전등을 자동으로 소등시킨다.
그리고, 디지털 출력 터미널 모듈(131)은 화재 경보가 일정시간 지속되면 출입관리시스템(217)으로 비상 출입을 위해 출입문(230)과 현관 셔터(231)의 자동 개방신호를 출력한다.
여기서, 디지털 출력 터미널 모듈(131)은 화재 발생시 무인변전소 내에서 작업중인 인력의 안전한 대피를 제공하고 화재 진화를 위해 무인변전소에 소방 인력의 투입을 용이하게 하기 위해 출입문(230)을 자동 개방한다.
본 발명에 따른 경보통합제어반(100)은 디지털 입력 터미널 모듈(111)과 중앙처리장치 모듈(121)을 연결하는 입출력 모듈(125)을 더 구비한다.
이때, 입출력 모듈(125)은 중앙처리장치 모듈(121)과 디지털 출력 터미널 모듈(131)도 연결한다.
또한, 입출력 모듈(125)과 중앙처리장치 모듈(121) 간은 데이터 버스를 통해 데이터가 송수신된다.
그리고, 입출력 모듈(125)은 디지털 입력 터미널 모듈(111)을 자동으로 인식하며, 입출력 채널이 각각 16채널 단위로 모듈화된다.
뿐만 아니라, 입출력 모듈(125)은 전면에 표시등이 형성되어 전원 및 입출력 동작상태가 표시된다.
아울러, 입출력 모듈(125)은 감지기(105)에서 디지털 입력 터미널 모듈(111)로 입력된 정보를 중앙처리장치 모듈(121)로 송신한다.
또한, 입출력 모듈(125)은 수신된 데이터 신호를 디지털 출력 터미널 모듈(131)로 송신한다.
도 3을 참조하여 경보통합제어반의 신호 흐름을 살펴보면, 무인변전소 내에 설치된 방범 감지기(106) 및 화재 감지기(107)를 통해 감지기 동작 상태 신호를 수신한다. 경보통합제어반(100)은 RS-232C 및 디지털 출력 터미널 모듈(131)를 통해 화재/방범 감지 정보를 화상전송시스템(211)과 원방제어시스템(213) 및 경비용역장치(215)로 전송한다.
또한, 경보통합제어반(100)은 RS-422를 통해 정보표시기(221)에 방범 및 화재 감지기(106,107)의 상태를 표시하는 신호를 송신한다.
다음으로, 경보통합제어반(100)은 원방제어시스템(213) 및 경비용역장치(215)에 무장 온/오프 상태 신호를 송신하여 경비용역장치(215)로부터 무장 온/오프 제어 신호를 수신하며, 무장시 자동 소등 신호를 전등제어장치(219)에 송신한다.
그리고, 경보통합제어반(100)은 출입문(230)으로부터 도어 상태 신호를 수신하여 출입관리시스템(217)에 도어 상태 신호를 송신하고, 출입관리시스템(217)은 출입문(230)에 도어 제어 신호를 송신한다.
여기서, 급전분소 서버(225)는 경보통합제어반(100)에 이더넷으로 연결된다.
그리고, 급전분소 서버(225)는 출입문(230)의 고장이 발생하거나 방범 감지기(106)의 오동작이 발생되면 원격 감시 소프트웨어를 통해 경보통합제어반(100)이 출입문(230)에 비상시 도어 상태 신호를 송신하게 하고, 방범 감지기(106)에 감지기 제어 신호를 송신하여 방범 감지기(106)의 작동 기능을 일시적으로 정지시킨다.
덧붙여, 본 발명에 따른 다수의 처리모듈들이 통합된 경보통합제어반(100)은 도 4에 예시된 바와 같은 시스템본체(300) 내부에 서브랙 형태로 탑재된다.
이때, 상기 시스템본체(300)의 전면에는 도어(310)가 개폐 가능하게 설치되어 탑재된 경보통합제어반(100)의 수리, 보수 혹은 교체할 때 열 수 있도록 구비된다.
다만, 상기 도어(310)는 매우 한정적으로 개방되는 것이므로 평상시에는 거의 개방되지 않으므로 시스템본체(300)는 거의 밀폐된 상태라고 봐도 무방하다.
그런데, 상기 경보통합제어반(100)을 구성하는 다수의 모듈들은 고속신호처리가 요구되므로 많은 열을 발생시킬 뿐만 아니라, 그에 따라 미세먼지들도 함께 발생하게 된다.
때문에, 열을 방열시키거나 별도의 냉각구조를 갖지 않게 되면 열화에 의해 처리모듈들의 급속한 수명단축이 이루어져 유지보수에 따른 비용이 현저히 증가하게 되며, 또한 집진이 이루어지지 않으면 미세먼지가 회로에 끼면서 회로를 통한 신호처리시 오류를 유발시키게 되므로 이를 방지할 필요가 있다.
이에, 본 발명에서는 상기 시스템본체(300)의 일측면에 롤블라인드형 통풍유닛(330)을 포함한다.
그리고, 상기 시스템본체(300)의 타측면에는 도 5의 예시와 같은 냉기생성유닛(340)이 설치된다.
다시 말해, 시스템본체(300)의 양측면이 각기 다른 구성으로 통풍과 냉각을 동시에 수행할 수 있도록 구성된다.
아울러, 상기 시스템본체(300)의 내부에는 온도검출센서(TS)가 설치되며, 상기 시스템본체(300)의 전면 상측에는 컨트롤러(CTR)가 설치되어 온도검출센서(TS)의 검출온도에 따라 상기 롤블라인드형 통풍유닛(330) 및 상기 냉기생성유닛(340)을 구동시켜 통풍 및 냉각시킴으로써 고속신호처리시 생기는 발열에 의해 고온화된 시스템본체(300) 내부를 냉각시킨다. 이에 따라, 실장된 모듈들의 열화를 예방한다.
이때, 상기 롤블라인드형 통풍유닛(330)은 도 4 및 도 6의 예시와 같이, 시스템본체(300)의 일측면에 형성된 개방부(OPN)의 상측과 하측에 각각 고정되고 내부에 상부드럼모터(DM1)와 하부드럼모터(DM2)가 각각 내장된 상부롤박스(332)와 하부롤박스(334)를 포함한다.
그리고, 상기 상부드럼모터(DM1)와 하부드럼모터(DM2)는 컨트롤러(CTR)에 의해 구동제어되며, 이들에는 각각 드럼(미도시)이 설치되어 롤스크린(RS)을 감거나 풀 수 있도록 구성된다.
여기에서, 상기 롤스크린(RS)은 상기 개방부(OPN)를 전부 커버할 수 있는 길이를 가지며, 망체(336)와, 플렉시블시트(338)가 서로 연결되어 구성된다.
따라서, 통풍이 필요할 경우에는 2개의 드럼모터중 어느 하나는 풀고 어느 하나는 감아 플렉시블시트(338)가 개방부(OPN)의 중간에 오도록 하고, 망체(336)가 플렉시블시트(338)를 사이에 두고 상하에 도시와 같이 배치되게 하면 하부 망체를 통해 외기가 도입된 후 상부 망체를 통해 내기가 배출되는 순환이 이루어져 통풍이 원활하게 유지된다.
반대로, 밀폐가 필요할 경우에는 플렉시블시트(338)가 개방부(OPN) 전체를 커버하도록 배치하면 된다. 때문에, 망체(336)의 설치면적보다 플렉시블시트(338)의 설치면적이 훨씬 커야 한다.
덧붙여, 상기 시스템본체(300)의 내부 천정면에는 화재시 소화능력을 증대시키도록 상하면이 뚫린 틀 형태의 소화틀(EXH)이 고정되고, 상기 소화틀(EXH)에는 비닐튜브(VYT)가 내장되는 형태로 고정되며, 상기 비닐튜브(VYT)에는 옥테인이 장입되어 있다.
특히, 상기 소화틀(EXH)은 화재시 쉽게 녹아 내릴 수 있도록 아밀로펙틴 25중량%와, 알긴산암모늄 4.5중량%와, 페트롤라툼(petrolatum) 3.5중량%와, 소르비탄올리베이트 2.5중량%와, 우르솔산 2.5중량% 및 나머지 나머지 폴리에틸렌수지로 성형함이 바람직하다.
여기에서, 아밀로펙틴(Amylopectin)은 D-글루코오스가 α-1,4 결합으로 연결되어 약 24개당 1개의 비율로 α-1,6 결합으로 분지된 글루칸으로서 수지의 점도를 증대시키면서 열에 의해 쉽게 분해되는 특성이 있어 첨가된다.
또한, 상기 알긴산암모늄은 아밀로펙틴의 결합안정성을 증대시켜 형태유지 기능을 강화하기 위해 첨가된다.
아울러, 상기 페트롤라툼은 비결정성인 고체탄화수소를 주성분으로 하는 연고모양의 물질로서 방수 기능이 있어 제형성을 강화시키기 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 상기 소르비탄올리베이트는 소르비톨에서 유래된 헥시톨안하이드라이드와 올리브오일에서 유래된 지방산의 모노에스터로서 계면활성 강화에 따른 천연유화 기능을 증대시키기 위해 첨가된다.
그리고, 상기 우르솔산은 침상의 흡수성이 우수한 분체로서 무기물 표면에 폴리머 입자를 흡착시켜 완충성, 굴곡특성 및 내구성과 내크랙성을 강화시키기 위해 첨가된다.
또한, 상기 폴리에틸렌수지는 베이스 수지이다. 이렇게 구성함으로써 소화틀(EXH)의 형태성과 어느 정도의 강도는 유지하되, 열을 받으면 쉽게 녹아 내림으로써 비닐튜브(VYT)가 쉽게 터질 수 있도록 하여 준다.
아울러, 상기 비닐튜브(VYT)에 충전되는 옥테인은 화재시 각각 연소에 의해 산소와 반응하면서 다량의 이산화탄소와 물을 생성시켜 연소효과를 높이도록 작용한다.
예컨대, 옥테인(octane)은 연소에 의해,
2C8H18(g) + 25O2(g) → 16CO2(g) + 18H2O(l)와 같이 반응하면서 다량의 이산화탄소와 물을 생성하게 된다.
즉, C8H18 : CO2 = 2 : 16 = 1 : 8과 같이 높은 반응비를 유지하므로 본 발명에서 화재시 소화에 효과적이다.
여기에서, 옥테인으로 사용될 바람직한 물질은 아이소뷰테인 또는 2-메틸펜테인일 수 있다.
한편, 상기 냉기생성유닛(340)은 도 5 및 도 6의 예시와 같이, 시스템본체(300)에 일측면, 즉 상기 통풍유닛(330)이 설치된 반대면에 설치되며, 구현을 위해 상기 시스템본체(300)의 일측 내벽면에는 서로 간격을 둔 제1,2격벽(W1,W2)에 의해 제1,2챔버(CH1,CH2)가 형성된다.
그리고, 상기 제1챔버(CH1)는 비어 있는 공간이고, 상기 제2챔버(CH2)는 흡습성을 가진 실리카겔(SCA)이 채워지는 공간이며, 실리카겔(SCA)은 교체할 수 있도록 제2격벽(W2)의 일부에 배출구(미도시)를 구성할 수 있다.
이러한 구조를 갖는 시스템본체(300)에서 냉기생성유닛(340)은 시스템본체(300)의 일측면 하부에 설치된 물탱크(342)와, 상기 시스템본체(300)의 일측면 상부에 설치되고 배출단이 상기 제1챔버(CH1)와 연통되게 구성된 물펌프(344)와, 일단은 상기 물탱크(342)에 연결되고 타단은 상기 물펌프(344)의 흡입단에 연결된 흡수관(346)과, 일단은 상기 제1챔버(CH1)와 연결되고 타단은 상기 물탱크(342)와 연결된 배수관(348)을 포함한다.
그리하여, 제1챔버(CH1)에 물, 즉 냉각수(상온보다 낮으면 됨)가 채워짐으로써 내부가 냉각되게 되고, 그 냉기는 시스템본체(300) 내부로 전도되어 시스템본체(300) 내부에서 발열에 의해 승온된 열을 냉각시켜 처리모듈들의 열화를 방지하게 된다.
이때, 제1챔버(CH1) 내부에 냉각용 물이 채워져 있는 관계로 제1격벽(W1)의 외측에서는 결로 현상에 의해 수분이 생길 수 있다.
이 수분이 시스템본체(300) 내부로 유입되면 안되기 때문에 본 발명에서는 제2챔버(CH2)를 더 구비하고 있으며, 상기 제2챔버(CH2)에는 흡습제인 구형상의 실리카겔(SCA)이 채워져 있어 혹시라도 생길지모를 수분을 빨아들여 수분이 시스템본체(300) 내부에 영향을 미치지 않도록 처리하게 된다.
그러다가 일정 주기가 되면 컨트롤러(CTR)의 제어신호에 따라 물펌프(344)가 구동되고, 이 물펌프(344)의 흡입압에 의해 물탱크(342) 내부의 냉각용 물이 흡수관(346)을 통해 물펌프(344)로 유입된 후 배출단을 거쳐 제1챔버(CH1)로 공급되고, 그런 다음 배수관(348)을 통해 다시 배출되어 물탱크(342)로 회귀되는 냉각수 순환이 이루어지므로 냉각 효율이 떨어지지 않도록 동작하게 된다.
이 경우, 물탱크(342)와 물펌프(344)는 소형으로서 설치 사용하는데 공간적 제약을 전혀 받지 않는다.
덧붙여, 상기 통풍유닛(330)과 상기 냉기생성유닛(340)은 통풍이 먼저 이루어진 후 냉기순환에 의한 냉각이 이루어지도록 제어하게 되면 더욱 효율적이다.
아울러, 오래 사용시 물탱크(342) 내부의 물의 온도가 올라가 냉각효율이 떨어질 수 있다.
이를 방지하기 위해 본 발명에서는 도 7의 예시와 같이, 물탱크(342)의 바닥면(342a)에는 열전소자(350)가 더 설치될 수 있다.
상기 열전소자(350)는 펠티에 효과를 이용한 공지된 소자로서, TEM소자로 잘 알려져 있다.
이때, 상기 열전소자(350)의 설치를 위해 바닥면(342a)는 특별한 구조로 씰링되어야 하므로 씰링문제가 생기지 않도록 바닥면(342a)에 일정크기의 냉각판(360)이 인서트 성형된다.
이 경우, 상기 냉각판(360)은 열전도율이 우수한 구리 혹은 알루미늄으로 만들어질 수 있다.
특히, 상기 냉각판(360)은 상기 바닥면(342a)의 두께보다 얇게 인서트 성형하여 냉각판(360) 하부에 설치홈(362)이 형성되도록 구성되어야 한다.
그리고, 상기 설치홈(362)에는 열전소자(350)의 흡열쪽이 접지되게 배치된다.
따라서, 상기 열전소자(350)는 상기 컨트롤러(CTR)의 제어신호하에 전원공급이 스위칭되어 동작하게 되며, 흡열쪽이 상기 냉각판(360)에 접지되어 있기 때문에 열전소자(350)로부터 발생된 냉기는 냉각판(360)으로 전도되고, 이 냉각판(360)이 물속에 있기 때문에 그 물을 상온보다 낮게 냉각시키게 된다.
아울러, 열전소자(350)의 발열쪽은 외부공기에 노출된 상태로 배치된다.
때문에, 열전소자(350)가 가동되면 물탱크(342) 내부는 냉각되고, 그 반대쪽은 방열된다.
이러한 열전소자(350)은 큰 냉각은 아니지만, 물탱크(342)에 저수된 물을 상온 이하로 냉각시키는데 문제가 없다.
여기에서, 상기 열전소자(350)의 방열쪽은 고정브라켓(370)에 의해 고정되며, 고정브라켓(370)은 바닥면(342a)의 저면에 나사고정되고, 고정브라켓(370)의 판면에는 일정크기의 방열홀(372)이 뚫려 있다.
특히, 상기 열전소자(350)의 안전한 설치를 위해 상기 설치홈(362)의 둘레에는 열전소자(350)의 둘레면이 특수접착제로 접착 고정된다.
여기에서, 상기 특수접착제는 혹시 모를 누수를 대비하여 수밀성을 높이기 위해 실리콘수지 40중량%와, 옥타메틸사이클로테트라실록산 10중량% 및 나머지 폴리우레탄수지로 이루어진다.
이 경우, 상기 실리콘수지는 대표적인 발수성 수지이면서 접착력을 증대시키고, 상기 옥타메틸사이클로테트라실록산(octamethylcyclotetrasiloxane)은 방수성 유기물로서 발수성을 증대시켜 접착력 저하를 막으며, 상기 폴리우레탄은 수밀성 접착용 수지이다.
아울러, 상기 시스템본체(300)의 내부 바닥면에는 먼지포집유닛(380)이 더 설치될 수 있으며, 상기 먼지포집유닛(380)은 도 8의 예시와 같이, 유닛하우징(381)을 포함한다.
상기 유닛하우징(381)은 상부가 개방된 사각박스 형상으로 형성되며, 개방된 상부는 하우징커버(382)에 의해 밀폐되고, 상기 유닛하우징(381)의 내부 공간은 한 쌍의 구획벽(383)에 의해 구획된다.
그리고, 상기 구획벽(383)에 의해 구획된 양측 공간에는 포집송풍기(384)가 설치되며, 전원은 상용전원을 이용할 수 있으며 상기 컨트롤러(CTR)에 의해 주기적으로 구동되도록 제어될 수 있다.
특히, 상기 포집송풍기(384)는 흡입단(382a)이 상기 하우징커버(382)를 향하도록 상방향을 향해 배치된다.
이때, 상기 하우징커버(382)에는 상기 흡입단(382a)에 맞춰 망체로 된 흡기구멍(FLT)을 갖춘다.
또한, 상기 구획벽(383)에는 상기 포집송풍기(384)의 배출단(384b)이 연통되는 배출구멍(385)이 형성된다.
따라서, 포집송풍기(384)의 구동에 의해 흡입단(382a)을 통해 흡입된 미세먼지는 포집송풍기(384)의 배출단(384b)을 통해 한 쌍의 구획벽(383) 사이에 형성된 1차 포집공간(SUC)으로 모이게 된다.
아울러, 상기 1차 포집공간(SUC)의 양측 단변에는 다수의 더스트배출공(386)이 형성되며, 그 외측인 유닛하우징(381)의 외벽면에는 포집박스(387)가 탈착 가능하게 장착된다.
이때, 상기 포집박스(387)의 양측면에는 미세먼지필터(388)가 구비되어 더스트가 빠져나가지 못하고 공기만 빠져나갈 수 있도록 구성된다.
여기에서, 상기 미세먼지필터(388)는 혜파필터일 수 있다.
이렇게 하여, 더스트는 최종적으로 포집박스(387)에 포집되며, 일정기간이 지난 후에 포집박스(387)만 분리하여 미세먼지를 제거한 후 다시 장착하여 사용하면 된다.
때문에, 복잡하고 어렵지 않는 구조로 단지 시스템본체(300)의 바닥면에 안착 설치하기만 하면 우수한 더스트 포집기능을 수행할 수 있어 모듈들의 안정적인 구동을 안내하게 되어 정보처리시 오류 발생을 미연에 방지하고, 모듈들의 열화를 방지하게 된다.
100: 경보통합제어반 111: 디지털 입력 터미널 모듈
113: 디지털 입력 레지스터 모듈 121: 중앙처리장치 모듈
125: 입출력 모듈 131: 디지털 출력 터미널 모듈
210: 외부장치 230: 출입문
300: 시스템본체

Claims (1)

  1. 감지기(105)의 감지정보를 수신한 후 디지털 신호로 변환하여 전송하는 디지털 입력 터미널 모듈(111)과, 상기 디지털 입력 터미널 모듈(111)로부터 입력된 디지털 신호를 판단한 후 상기 디지털 신호에 따라 외부장치(210)로 출력할 신호를 생성하는 중앙처리장치 모듈(121)과, 상기 중앙처리장치 모듈(121)로부터 입력된 신호를 상기 외부장치(210)로 출력하는 디지털 출력 터미널 모듈(131)이 통합된 경보통합제어반(100); 상기 경보통합제어반(100)이 탑재된 하우징 형태의 시스템본체(300);를 포함하는 친환경 변전소의 무인 관리시스템에 있어서;
    상기 디지털 입력 터미널 모듈(111)은 상기 감지기(105)의 저항값 신호에 따른 감지정보를 통해 감지기선로의 단락 및 개방 상태를 감지하고, 출입문(230)의 도어 상태 정보를 토대로 무인변전소를 경계 상태로 전환하기 위한 무장 신호를 감지하는 디지털 입력 레지스터 모듈(113)과, 상기 감지기(105)의 화재 경보의 전압값 신호를 입력받는 디지털 입력 전압 모듈(115)을 포함하고;
    상기 디지털 입력 터미널 모듈(111)과 상기 중앙처리장치 모듈(121) 및 상기 중앙처리장치 모듈(121)과 상기 디지털 출력 터미널 모듈(131) 간을 각각 연결하며 데이터 통신으로 입출력 상태를 표시하는 입출력 모듈(125)을 더 포함하며;
    상기 시스템본체(300)의 일측면에는 롤블라인드형 통풍유닛(330)이 더 설치되고, 그 반대측면에는 냉기생성유닛(340)이 설치되며, 상기 시스템본체(300)의 내부에는 온도검출센서(TS)가 설치되고, 상기 시스템본체(300)의 전면 상측에는 컨트롤러(CTR)가 설치되어 온도검출센서(TS)의 검출온도에 따라 상기 롤블라인드형 통풍유닛(330) 및 상기 냉기생성유닛(340)을 구동시켜 통풍 및 냉각시키도록 구성되며;
    상기 롤블라인드형 통풍유닛(330)은 시스템본체(300)의 일측면에 형성된 개방부(OPN)의 상측과 하측에 각각 고정되고 내부에 상부드럼모터(DM1)와 하부드럼모터(DM2)가 각각 내장된 상부롤박스(332)와 하부롤박스(334)를 포함하고, 상기 상부드럼모터(DM1)와 하부드럼모터(DM2)는 컨트롤러(CTR)에 의해 구동제어되며, 각 드럼에는 롤스크린(RS)을 감거나 풀 수 있도록 구성되고, 상기 롤스크린(RS)은 망체(336)와 플렉시블시트(338)가 서로 연결 구성되며;
    상기 시스템본체(300)는 일측면 내벽에 서로 간격을 둔 제1,2격벽(W1,W2)에 의해 제1,2챔버(CH1,CH2)가 형성되고; 상기 시스템본체(300)의 전면 상단부 중앙에는 컨트롤러(CTR)가 설치되며; 상기 제1챔버(CH1)는 비어 있는 공간이고, 상기 제2챔버(CH2)는 흡습성을 가진 교체가능한 실리카볼(SCA)이 채워지는 공간이며;
    상기 냉기생성유닛(340)은 시스템본체(300)의 양측면 하부에 각각 설치된 한 쌍의 물탱크(342)와, 상기 시스템본체(300)의 양측면 상부에 각각 설치되고 배출단이 상기 제1챔버(CH1)와 연통되게 구성된 한 쌍의 물펌프(344)와, 일단은 상기 물탱크(342)에 연결되고 타단은 상기 물펌프(344)의 흡입단에 연결된 흡수관(346)과, 일단은 상기 제1챔버(CH1)와 연결되고 타단은 상기 물탱크(342)와 연결된 배수관(348)을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 변전소의 무인 관리시스템.
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