KR101936722B1 - 가로등용 전원선로 감시 시스템 - Google Patents

가로등용 전원선로 감시 시스템 Download PDF

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KR101936722B1 KR1020170124220A KR20170124220A KR101936722B1 KR 101936722 B1 KR101936722 B1 KR 101936722B1 KR 1020170124220 A KR1020170124220 A KR 1020170124220A KR 20170124220 A KR20170124220 A KR 20170124220A KR 101936722 B1 KR101936722 B1 KR 101936722B1
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Abstract

본 발명은 전원선로의 전원이 인가되지 않는 주간시간 동안 가로등에 전력을 공급하는 전원선로의 이상 유무를 확인할 수 있는 가로등용 전원선로 감시 시스템에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 가로등용 전원선로 감시 시스템은, 가로등용 전원선로에 주전원을 공급하는 가로등 제어장치; 가로등용 전원선로에 인가되는 주전원이 차단된 상태에서, 상기 전원선로에 직류전원을 공급하고, 공급되는 상기 직류전원의 전류 상태를 검출하여 상기 전원선로의 이상 여부를 검출하는 메인선로 감시장치; 및 상기 전원선로의 종단에 설치되어 상기 메인선로 감시장치로부터 공급되는 직류전원을 인가받고 특정 주파수를 생성하고, 생성된 특정 주파수에 따라 부하를 연결하여 상기 전원선로에 인가되는 직류전원을 소비하는 종단선로 감시장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가로등용 전원선로 감시 시스템{POWER LINE MONITORING SYSTEM FOR STREET LIGHTS}
본 발명은 가로등용 전원선로 감시 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원선로의 전원이 인가되지 않는 시간 동안 가로등에 전력을 공급하는 전원선로의 이상 유무를 확인할 수 있는 가로등용 전원선로 감시 시스템에 관한 것이다.
도시 기반시설의 확충 및 선진화와 더불어 도로를 조명하는 가로등의 설치가 점차 증가하고, 주택가의 골목길을 조명하는 보안등의 설치가 점차 증가하여 밤 하늘을 환하게 밝혀 주고 있다. 이와 같은 가로등(또는 보안등)의 증가는 비단 많은 인구가 밀집한 도시에서만 볼 수 있는 현상이 아니라 농촌의 현대화와 더불어 모든 지역에서 이루어지고 있다.
가로등의 수적인 증가에 따라 많은 수의 가로등을 제어하고 관리하기 위해 막대한 예산과 인력이 요구된다.
가로등을 제어하고 관리하기 위한 기술에는 가로등의 온/오프를 제어하는 기술 및 가로등에 인가되는 전원선로의 이상 여부를 감시하는 기술로 구분될 수 있다.
가로등을 온/오프 제어하기 위한 기술로서 가로등에 각각 개별적인 작동제어장치를 장착하여 독립적으로 점·소등을 제어하는 기술이 있다. 상기 기술의 일 실시에 해당하는 기술적 요지는 온/오프제어장치에 조도감지센서를 구비하거나 타이머를 장착하여, 일몰시에 점등되고 일출시에 소등되도록 하거나, 미리 설정된 시간에 점등 또는 소등되도록 하는 것이었다.
한편, 가로등에 연결되는 전원선로의 이상 여부를 검출하는 방식 중 하나로서, 가로등이 점등되는 야간시간대에 가로등에서 소비하는 전력량과 전류를 검출하는 방식이 있다. 그러나 상기의 기술은 가로등이 점등되는 야간 시간대에만 전원선로의 이상 여부를 확인하거나 또는 주간에 인위적으로 가로등을 점등하여야 하는 문제점이 발생된다.
이러한 문제점을 해소하기 위한 기술로서, 등록특허공보 제10-1447736호에는 가로등 선로 원격 감시 시스템 및 그 방법이 개시되었다.
상기 기술은 가로등주 또는 배전함 내의 간선에 영상변류기를 형성하여 누설전류를 실시간 검출하며, 누설전류 발생시, 누설전류값을 판별하여 가로등주에 내장된 누전검출장치가 배전함의 관제제어장치로 무선 통신하여, 상기 관제제어장치가 누설전류값을 근거로 누설전류가 발생된 경간을 검출하고, 그 경간의 절연저항값을 계산하여 최종적으로 메인관제실에 통보할 수 있는 가로등 선로 원격 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
그러나 상기의 기술은 가로등주 사이의 고장 경간을 검출할 수 있는 장점이 있으나, 하나의 가로등에 대응하여 그 내부에 간선과 지선의 전류를 검출하는 영상변류기를 개별적으로 설치해야 함에 따라 과도한 공사비용이 소요될 뿐만 아니라 이미 설치된 가로등주 내의 제한된 공간에 검출장치를 설치하기가 곤란한 문제점이 발생된다.
또한, 상기 기술도 전원이 인가되지 않는 주간시간대에는 전원선로의 이상 여부를 확인할 수 없는 단점이 있다.
이에 더하여, 가로등에 인가되는 전원선로의 길이가 수 ~ 수십Km이고, 상기 전원선로에 안정기, 선로저항 및 노이즈에 의해 신호 왜곡이 발생되어, 전원선로의 이상 여부에 대한 검출결과의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
KR 10-1447736 (2014. 09. 29.)
본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 가로등이 소등되는 주간시간대에 가로등용 전원선로의 이상 여부를 검출할 수 있는 가로등용 전원선로 감시 시스템을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 가로등에 인가되는 교류전원을 검출하여, 교류전원이 인가되지 않는 상태에서 전원선로에 직류전원을 인가하고, 인가된 직류전원의 소비전력 형태를 검출하여 상기 전원선로의 이상 여부를 검출할 수 있는 가로등용 전원선로 감시 시스템을 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 가로등용 전원선로 감시 시스템은, 가로등용 전원선로에 주전원을 공급하는 가로등 제어장치; 가로등용 전원선로에 인가되는 주전원이 차단된 상태에서, 상기 전원선로에 직류전원을 공급하고, 공급되는 상기 직류전원의 전류 상태를 검출하여 상기 전원선로의 이상 여부를 검출하는 메인선로 감시장치; 및 상기 전원선로의 종단에 설치되어 상기 메인선로 감시장치로부터 공급되는 직류전원을 인가받아 특정 주파수를 생성하고, 생성된 특정 주파수에 따라 부하를 연결하여 상기 전원선로에 인가되는 직류전원을 소비하는 종단선로 감시장치를 포함하고, 상기 메인선로 감시장치는 상기 전원선로에 대한 주전원의 인가 여부를 검출하는 전원투입감지부; 상기 전원투입감지부의 검출 결과에 따라 직류전원을 생성하고, 생성된 직류전원을 상기 전원선로에 투입되도록 제어하며, 투입된 직류전원에 대한 전류의 소비를 검출하여 주파수를 생성하고, 생성된 상기 주파수와 상기 종단선로 감시장치에서 생성된 특정 주파수와 비교하여 상기 전원선로의 이상 여부를 검출하는 메인선로 감시부; 및 상기 메인선로 감시부의 제어에 따라 상기 전원선로에 직류전원의 투입 여부를 단속하는 직류전원투입스위치를 포함하며, 상기 메인선로 감시부는 직류전원을 공급하는 직류전원공급모듈; 상기 전원선로에 직렬로 연결된 입력저항을 통해 상기 종단선로 감시장치에서 소비하는 직류전원의 전류를 검출하는 전류검출모듈; 상기 전류검출모듈에서 검출된 전류를 주파수로 변환하여 출력하는 주파수검출모듈; 통신망을 통해 상기 가로등 제어장치 및 상기 종단선로 감시장치와 통신을 수행하는 통신모듈; 및 상기 전원투입감지부에서 검출된 주전원의 인가 여부에 따라 상기 직류전원투입스위치의 투입 또는 개방을 제어하고, 상기 주파수검출모듈에서 출력되는 주파수와 상기 통신모듈을 통해 상기 종단선로 감시장치로부터 수신된 주파수를 비교하여 상기 전원선로의 이상 여부를 판단하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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이때, 상기 메인선로 감시장치에서 가로등용 전원선로에 인가하는 직류전원은 20 ~ 50V인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인선로 감시장치와 종단선로 감시장치는 상기 전원선로에 주전원이 인가되는 경우 대기모드로 전환되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 전원선로에 전력이 인가되지 않은 주간에 전원선로의 이상 여부를 확인할 수 있는 장점이 있다.
또한, 일반적인 전원선로는 지중에 매설되고, 굴착공사 등은 주간에 이루어지는 데, 이러한 굴착공사시 발생될 수 있는 전원선로의 손상 여부를 주간에 확인할 수 있으므로, 긴급 대처를 통한 전원선로의 신속한 복구가 가능하다.
아울러, 직류전원을 이용하여 전원선로의 이상 여부를 검출함에 따라 교류전원보다 상대적으로 장거리의 전원선로를 감시할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가로등용 전원선로 감시 시스템의 전체적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 가로등용 전원선로 감시 시스템에 적용된 메인선로 감시장치와 종단선로 감시장치의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 가로등용 전원선로 감시 시스템에 적용된 메인선로 감시부의 전류검출모듈에 대한 회로도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 전원선로의 전원이 인가되지 않는 주간시간 동안 가로등에 전력을 공급하는 전원선로의 이상 유무를 확인할 수 있는 가로등용 전원선로 감시 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 가로등용 전원선로 감시 시스템의 전체적인 구성을 나타낸 도면이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전원선로 감시 시스템은 크게, 전원선로(10)에 직류전원을 인가하고 이상 여부를 판단하는 메인선로 감시장치(100), 전원선로(10)의 종단에 설치되는 종단선로 감시장치(200) 및 가로등 제어장치(300)를 포함하여 구성된다.
상기의 구성 중, 먼저 가로등 제어장치(300)에 대해서 설명한다.
상기 가로등 제어장치(300)는 가로등(20)의 전원선로(10)에 주전원, 즉 교류전원의 인가를 단속하는 것으로서, 계절 및 시간에 근거하여 주전원을 공급하거나 차단한다.
여기서, 상기 가로등(20)은 전원선로(10)에 병렬로 연결되어 복수 개가 설치되며, 주전원은 배전반(30)으로부터 공급될 수 있다.
또한, 주전원으로는 일반적으로 단상 220V의 교류전원으로 이루어지며, 상기 가로등 제어장치(300)로부터 출력되는 주전원 제어신호에 따라 상기 배전반(20)에서 출력되는 주전원을 전원선로(10)에 연결하거나 차단하는 교류전원투입장치(40)가 구비된다.
상기 가로등(20)은 상기 가로등 제어장치(300)에서 출력되는 주전원 제어신호의 온신호에 의해 교류전원투입장치(40)의 전원투입으로 점등되도록 구성될 수 있으나, 설계조건에 따라서, 교류전원투입장치(40)의 전원투입에 의해 상기 가로등(20)은 대기상태로 전환되고, 상기 가로등(20)이 대기상태에서 가로등(20) 내부에 설치된 온/오프 모듈에 의해 자체적으로 점등과 소등이 이루어지도록 구성될 수 있다.
또는, 상기 가로등 제어장치(300)와 상기 가로등(20)이 상호 통신을 수행하여 상기 가로등 제어장치(300)의 점소등 제어신호에 의해 상기 가로등(20)의 점등과 소등이 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명에서 가로등(20)은 교류전원투입스위치(40)의 투입에 따라 대기상태로 전환되고, 그 내부에는 점등하기 위한 별도의 마그네틱 스위치가 구성될 수 있있다. 즉, 본 발명에서는 전원선로에 교류전원이 차단된 상태에서 직류전원을 인가하고, 인가되는 직류전원을 이용하여 전원선로를 감시하기 때문에, 인가되는 직류전원에 의해서 가로등(20)으로 흐르는 전류를 단속하여 인덕터 또는 저항 등에 의한 전류의 소비를 차단하여야 전원선로의 정확한 감시가 가능하다.
따라서, 상기 가로등(20) 내부에는 제어신호, 시간 또는 광량에 의해서 가로등(20)을 점소등하는 개별 제어모듈과 전원의 인가를 단속하는 스위치가 구비된다.
메인선로 감시장치(100)는 가로등용 전원선로에 인가되는 주전원이 차단된 상태에서, 전원선로(10)에 직류전원을 공급하고, 공급되는 상기 직류전원의 전류 상태를 검출하여 상기 전원선로의 이상 여부를 검출하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 메인선로 감시장치(100)는 상기 가로등 제어장치(300)와 근접하여 설치되거나 또는 가로등 제어장치(300)가 그 내부에 설치되는 제어함(도면에 미표시)에 설치될 수 있다.
종단선로 감시장치(200)는 전원선로(10)의 종단에 설치되어 상기 메인선로 감시장치(100)로부터 공급되는 직류전원을 인가받아 특정 주파수를 생성하고, 생성된 특정 주파수에 따라 부하를 연결하여 상기 전원선로에 인가되는 직류전원을 소비하는 기능을 수행한다.
이와 같은, 상기 메인선로 감시장치(100)와 종단선로 감시장치(200)는 서로통신 가능하도록 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 가로등용 전원선로 감시 시스템에 적용된 메인선로 감시장치와 종단선로 감시장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 가로등용 전원선로 감시 시스템에 적용된 메인선로 감시장치(100)는 전원투입감지부(110), 메인선로 감시부(120) 및 직류전원투입스위치(130)을 포함하여 구성된다.
전원투입감지부(110)는 전원선로(10)에 주전원의 인가 여부를 검출한다.
여기서, 주전원의 인가 여부에 대한 검출은 전압을 검출하는 PT 센서, 전류를 검출하는 CT 센서 또는 PT 센서와 CT 센서를 동시에 사용하여 구성될 수 있다.
메인선로 감시부(120)는 전원투입감지부(110)의 검출 결과에 따라 직류전원을 생성하고, 생성된 직류전원을 전원선로(10)에 투입되도록 제어하며, 투입된 직류전원에 대한 전류의 소비를 검출하여 주파수를 생성하고, 생성된 상기 주파수와 감시장치에서 생성된 특정 주파수와 비교하여 상기 전원선로의 이상 여부를 검출하는 기능을 수행한다.
이와 같은, 상기 메인선로 감시부(120)의 구성을 살펴보면, 직류전원공급모듈(121), 전류검출모듈(122), 주파수검출모듈(123), 통신모듈(124) 및 제어모듈(125)를 포함하여 구성된다.
직류전원공급모듈(121)은 직류전원을 공급하는 것으로서, 직류전원은 교류전원을 인가받고, 인가받은 교류전원을 직류전원으로 변성하여 공급되게 구성될 수 있다.
이때, 공급되는 직류전원은 전원선로의 길이, 전원선로의 규격 등에 의해서 가변될 수 있으나, 20 ~ 50V의 직류전원이 사용될 수 있다. 바람직하게는 30V의 직류전원이 사용될 수 있다.
교류전원의 경우 전원선로 자체가 무한 차수의 L성분과 C성분에 의해 전력 전송에 따른 손실이 증가되는 단점이 있으나, 변압이 쉽기 때문에 단거리 송신시 많이 사용하게 된다.
반면, 직류는 변압이 어려운 단점이 있지만, 전원선로 자체의 L성분과 C성분의 영향을 전혀 받지 않게 되므로 장거리 송신에 유리하다. 또한, 교류전원과 비교하여 직류전원은 전압강하가 상당히 적은 장점이 있다.
이와 같이, 20 ~ 50V의 직류전원이 전원선로에 인가되는 데, 낮은 전압의 직류전원이 인가됨에 따라 전원선로 부근에서의 굴착 작업시 전원선로의 피복이 벗겨지거나 단선, 또는 쇼트 등의 사고에 비교적 안전하다.
전류검출모듈(122)은 전원선로(10)에 직렬로 연결된 입력저항을 통해 상기 종단선로 감시장치에서 소비하는 직류전원의 전류를 검출한다.
도 3은 본 발명에 따른 가로등용 전원선로 감시 시스템에 적용된 메인선로 감시부의 전류검출모듈에 대한 회로도를 나타낸 것이다.
첨부된 도 3을 참조하면, 전류검출모듈(122)은 상기 전원선로(10)에 직렬로 연결된 검출저항(R1), 상기 검출저항(R1)의 양단의 전압을 소정의 증폭율로 증폭시키는 연산 증폭기(AMP), 상기 연산 증폭기(AMP)로부터의 출력 전압의 노이즈를 제거하여 평균화하도록 직렬로 설치되는 저항(R5)과 커패시터(C1)로 구성되는 노이즈 제거회로 및 상기 노이즈 제거회로에서 출력되는 전압을 이용하여 상기 검출저항에 흐르는 전류를 산출하는 연산기(CA)를 포함하여 구성된다.
검출저항(R1)은 전원선로 상에 직렬로 접속되어 있고, 상기 검출저항(R1)의 양단은 각각 연산 증폭기(AMP)에 입력된다. 이때, 연산 증폭기(AMP)의 플러스측 입력 단자에는 검출 저항(R1)의 플러스측의 전압이 입력 저항(R2)을 통하여 연결되고, 연산 증폭기(AMP)의 마이너스측 입력 단자에는 검출 저항(R1)의 마이너스측이 입력 저항(R3)을 통하여 입력된다. 또한, 연산 증폭기(AMP)의 출력과 마이너스측 입력 단자의 사이에는 귀환 저항(R4)이 접속되게 된다.
연산 증폭기(AMP)에는 저항(R6)을 통하여 오프셋 전압(5V)이 인가되고, 상기 연산 증폭기(AMP)의 동작전원으로 15V가 인가된다.
상기 연산 증폭기(AMP)는 검출저항(R1)에 흐르는 전류를 연산 증폭기가 가지는 증폭율로 증폭한다. 상기 연산 증폭기(AMP)에서 증폭되어 출력되는 출력 전압은 저항(R5) 및 콘덴서(C1)를 포함하는 노이즈 제거회로에서 고주파 노이즈가 제거되어, 평균화된다. 상기 평균화된 평균 전압이 연산기(CA)에 입력된다.
상기 연산기(CA)는 입력된 전압에 근거하여 전류값을 연산한다. 이때, 연산된 전류값은 검출저항(R1), 즉, 전원선로(10)에 흐르는 전류값이 된다.
주파수검출모듈(123)은 상기 전류검출모듈에서 검출된 전류를 주파수로 변환하여 출력한다.
통신모듈(124)은 통신망을 통해 상기 가로등 제어장치 및 상기 종단선로 감시장치와 통신을 수행한다. 통신은 무선 또는 유선을 통해서 이루어지며, 통신은 일반적인 방식에 의해 이루어질 수 있는 것으로서, 이에 대한 설명은 생략한다.
제어모듈(125)은 상기 전원투입감지부(110)에서 검출된 주전원의 인가 여부에 따라 직류전원투입스위치(130)의 투입 또는 개방을 제어하고, 주파수검출모듈에서 출력되는 주파수와 상기 통신모듈(124)을 통해 종단선로 감시장치로부터 수신된 주파수를 비교하여 상기 전원선로의 이상 여부를 판단하는 기능을 수행한다.
직류전원투입스위치(130)는 상기 메인선로 감시부(120)의 제어에 따라 상기 전원선로(10)에 직류전원의 투입 여부를 단속하는 기능을 수행한다.
즉, 상기 메인선로 감시부(120)는 전원투입감지부(110)로부터 전원선로에 대한 교류전원의 인가에 따른 신호를 수신하게 되면, 상기 직류전원투입스위치(130)를 개방하도록 제어하여 상기 전원선로(10)에 메인선로 감시부(120)가 병입되는 것을 방지한다. 반대로, 상기 메인선로 감시부(120)는 전원투입감지부(110)로부터 전원선로에 대한 교류전원의 인가되지 않는 신호를 수신하게 되면, 상기 직류전원투입스위치(130)를 투입하도록 제어하여 상기 전원선로(10)에 메인선로 감시부(120)가 병입되도록 한다. 이때, 상기 메인선로 감시부(120)가 상기 전원선로(10)에 병입되게 되면, 상기 전원선로(10)에는 상기 메인선로 감시부(120)로부터 출력되는 직류전원이 인가된다.
여기서, 상기 직류전원투입스위치(130)가 개방된 상태에서 상기 메인선로 감시부(120)는 대기모드로 동작된다.
다음으로, 종단선로 감시장치(200)에 대해서 설명한다.
상기 종단선로 감시장치(200)는 전원선로의 종단에 설치되어 상기 메인선로 감시장치로부터 공급되는 직류전원을 인가받고 특정 주파수를 생성하고, 생성된 특정 주파수에 따라 부하를 연결하여 상기 전원선로에 인가되는 직류전원을 소비하는 기능을 수행한다.
상기 종단선로 감시장치(200)의 구성을 첨부된 도 2를 통하여 설명한다.
첨부된 도 2를 참조하면, 상기 종단선로 감시장치(200)는 정류부(210), 고전압차단부(220), 동작전원공급부(230), 주파수발생부(240), 부하연결부(250) 및 통신부(260)를 포함한다.
정류부(210)는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 출력한다. 또한, 정류부(210)에 인가되는 전원이 직류전원인 경우에는 바이패스되도록 제어한다.
즉, 본 발명에 따르면, 전원선로에 인가되는 교류전원은 220V이고, 전원선로에 인가되는 직류전원은 20 ~ 50V이다. 예를 들면, 전압강하가 없다는 가정하에서 교류전원 220V를 반파 정류하면 직류전원은 대략 100V가 출력될 수 있다.
고전압차단부(220)는 정류부(210)에서 출력되는 전압의 크기에 따라 후술되는 부하인가부(250)가 전원선로(10)에 연결되는 것을 단속하는 제어신호를 출력한다. 이를 상기의 예로 설명하면, 정류부(210)에서 출력되는 전압이 110V 직류전압이면 연결스위치(251)를 개방하는 신호를 출력하여 부하인가부(250)가 전원선로(10)에서 분리되도록 하고, 정류부(210)에서 출력되는 전압이 20 ~ 50V 직류전압이면 연결스위치(251)를 투입하는 신호를 출력하여 부하인가부(250)가 전원선로(10)에 연결되도록 한다.
여기서, 상기 고전압차단부(220)에서 연결스위치(251)에 개방하는 신호를 출력하게 되면, 상기 종단선로 감시장치(200)는 대기모드로 전환되게 된다.
동작전원공급부(230)는 상기 정류부(210)에서 출력되는 전원을 상기 종단선로 감시장치(200)의 내부 구성에서 요구되는 내부 동작전원으로 변환하여 출력한다.
주파수발생부(240)는 설정된 로직에 따라 특정 주파수를 생성하여 출력한다. 이때, 생성되는 특정 주파수는 랜덤방식에 의해 설정된 범위 내에서 무작위의 주파수로 구성될 수 있다.
부하연결부(250)는 상기 주파수발생부(240)에서 생성된 특정 주파수에 근거하여 상기 전원선로(10)에 인가되는 직류전원의 전류를 가변시킨다.
직류전원은 간단히 옴의 법칙에 의해 직류전원에서 직류를 가변시킬 수 있다. 즉, 직류전원에서 전류는 저항에 반비례하게 되므로, 전원선로(10)에 연결되는 저항을 가변시키게 되면 전류를 가변시킬 수 있다.
이때, 가변되는 전류의 크기는 상기 주파수발생부(240)에서 생성된 특정 주파수에 따라 가변된다. 예를 들어, 직류전원의 전압이 20 ~ 50V이므로 특정 주파수가 10Hz이면 1KΩ의 저항으로 0.02 ~ 0.05A의 전류가 전원선로(10)에 흐르게 하고, 특정 주파수가 20Hz이면 500Ω의 저항으로 0.04 ~ 0.1A의 전류가 전원선로(10)에 흐르게 하여, 특정 주파수에 따라 전류를 가변시키도록 구성된다.
이에 따라, 상기 부하연결부(250)에는 가변저항 또는 직류전원을 소비하여 전류를 가변시킬 수 있는 부하장치가 포함된다.
통신부(260)는 상기 메인선로 감시장치(100)와 통신을 통해 상기 주파수발생부(240)에서 발생된 주파수를 상기 메인선로 감시장치(100)로 전송한다.
상기와 같은 구성을 이용하여 메인선로 감시장치(100)와 종단선로 감시장치(200)를 이용한 가로등용 전원선로 감시 시스템의 동작 과정을 설명한다.
1. 전원선로에 주전원이 공급되지 않는 경우
가로등 제어장치(300)의 제어에 따라 교류전원투입스위치(40)가 개방되게 되면, 전원선로(10)에는 주전원의 공급이 차단된다. 이 상태에서 메인선로 감시장치(100)의 전원투입감지부(110)는 주전원이 전원선로(10)에 인가되지 않음을 검출하고 이를 신호로 하여 메인선로 감시부(120)에 전송한다.
메인선로 감시부(120)는 전원투입감지부(110)로부터 전송된 신호에 따라 직류전원스위치(130)에 투입신호를 송출하여, 직류전원공급모듈(121)에서 출력되는 직류전원이 상기 전원선로(10)에 인가되도록 제어한다.
전원선로(10)에 직류전원이 인가되면, 상기 종단선로 감시장치(200)의 고전압차단부(220)는 저압이 인가됨에 따라 부하인가부(250)의 연결스위치(251)를 투입하도록 하는 신호를 출력하여 부하인가부(250)가 전원선로(10)에 연결되게 제어한다. 아울러, 동작전원공급부(230)에서 공급되는 동작전원에 의해 주파수발생부(240)는 특정 주파수를 생성하고, 생성된 특정 수파수를 부하인가부(250)에 전송한다. 부하인가부(250)는 수신된 특정 주파수에 따라 전원선로의 전류를 가변시키고, 통신부(260)는 상기 생성된 특정 주파수를 메인선로 감시장치(100)로 송신한다.
한편, 메인선로 감시장치(100)에서는 상기 전원선로(10)에 흐르는 전류를 전류검출모듈(122)을 통해 검출하고, 검출된 전류의 크기에 대응하여 주파수검출모듈(123)에서 주파수 형태로 출력한다.
또한, 상기 메인선로 감시장치(100)의 제어모듈(125)는 상기 종단선로 감시장치(200)로부터 수신된 특정 주파수와 주파수검출모듈(123)에서 출력되는 주파수를 비교하여 일치 또는 불일치 정도를 산출하고, 상기 산출 결과에 따라 전원선로(10)의 이상 여부를 판단한다.
이때, 상기 메인선로 감시장치(100)는 상기 전원선로(10)에 직류전원이 인가되는 상태에서, 상기 종단선로 감시장치(200)로부터 특정 주파수를 수신하지 못하는 경우에는 상기 전원선로(10)가 단선된 것으로 판단하고, 수신된 특정 주파수의 크기와 검출된 주파수의 크기가 다른 경우에는 누설전류가 발생된 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 메인선로 감시장치(100)에서 판단된 전원선로의 이상 여부는 가로등 제어장치(300) 등을 경유하여 가로등 관제센터(도면에 미표시)에 전송되도록 구성될 수 있다.
2. 전원선로에 주전원이 공급되는 경우
가로등 제어장치(300)의 제어에 따라 교류전원투입스위치(40)가 투입되게 되면, 전원선로(10)에는 주전원이 공급된다. 이 상태에서 메인선로 감시장치(100)의 전원투입감지부(110)는 주전원이 전원선로(10)에 인가되고 있음을 검출하고 이를 신호로 하여 메인선로 감시부(120)에 전송한다.
메인선로 감시부(120)는 전원투입감지부(110)로부터 전송된 신호에 따라 직류전원스위치(130)에 개방신호를 송출하여, 직류전원공급모듈(121)에서 출력되는 직류전원이 상기 전원선로(10)에 인가되지 못하도록 제어하고, 대기모드로 전환한다.
또한, 전원선로(10)에 교류전원이 인가되면, 상기 종단선로 감시장치(200)의 고전압차단부(220)는 고압이 인가됨에 따라 부하인가부(250)의 연결스위치(251)를 개방하도록 하는 신호를 출력하여 부하인가부(250)가 전원선로(10)에서 분리되도록 제어하고, 대기모드로 전환한다.
본 발명에 의하면, 전원선로에 전력이 인가되지 않은 주간에 전원선로의 이상 여부를 확인할 수 있고, 직류전원을 이용하여 전원선로의 이상 여부를 검출함에 따라 교류전원보다 상대적으로 장거리의 전원선로를 감시할 수 있는 장점이 있다.
또한, 일반적인 전원선로는 지중에 매설되고, 굴착공사 등은 주간에 이루어지는 데, 이러한 굴착공사시 발생될 수 있는 전원선로의 손상 여부를 주간에 확인할 수 있으므로, 긴급 대처를 통한 전원선로의 신속한 복구가 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
10: 전원선로 20: 가로등
30: 배전반 40: 교류전원투입스위치
100: 메인선로 감시장치 110: 전원투입감지부
120: 메인선로 감시부 121: 직류전원공급모듈
122: 전류검출부 123: 주파수검출모듈
124: 통신모듈 125: 제어모듈
200: 종단선로 감시장치 220: 고전압차단부
230: 동작전원공급부 240: 주파수발생부
250: 부하연결부 260: 통신부
300: 가로등 제어장치

Claims (5)

  1. 가로등용 전원선로에 주전원을 공급하는 가로등 제어장치;
    가로등용 전원선로에 인가되는 주전원이 차단된 상태에서, 상기 전원선로에 직류전원을 공급하고, 공급되는 상기 직류전원의 전류 상태를 검출하여 상기 전원선로의 이상 여부를 검출하는 메인선로 감시장치; 및
    상기 전원선로의 종단에 설치되어 상기 메인선로 감시장치로부터 공급되는 직류전원을 인가받아 특정 주파수를 생성하고, 생성된 특정 주파수에 따라 부하를 연결하여 상기 전원선로에 인가되는 직류전원을 소비하는 종단선로 감시장치;
    를 포함하고,
    상기 메인선로 감시장치는,
    상기 전원선로에 대한 주전원의 인가 여부를 검출하는 전원투입감지부;
    상기 전원투입감지부의 검출 결과에 따라 직류전원을 생성하고, 생성된 직류전원을 상기 전원선로에 투입되도록 제어하며, 투입된 직류전원에 대한 전류의 소비를 검출하여 주파수를 생성하고, 생성된 상기 주파수와 상기 종단선로 감시장치에서 생성된 특정 주파수와 비교하여 상기 전원선로의 이상 여부를 검출하는 메인선로 감시부; 및
    상기 메인선로 감시부의 제어에 따라 상기 전원선로에 직류전원의 투입 여부를 단속하는 직류전원투입스위치;
    를 포함하며,
    상기 메인선로 감시부는,
    직류전원을 공급하는 직류전원공급모듈;
    상기 전원선로에 직렬로 연결된 입력저항을 통해 상기 종단선로 감시장치에서 소비하는 직류전원의 전류를 검출하는 전류검출모듈;
    상기 전류검출모듈에서 검출된 전류를 주파수로 변환하여 출력하는 주파수검출모듈;
    통신망을 통해 상기 가로등 제어장치 및 상기 종단선로 감시장치와 통신을 수행하는 통신모듈; 및
    상기 전원투입감지부에서 검출된 주전원의 인가 여부에 따라 상기 직류전원투입스위치의 투입 또는 개방을 제어하고, 상기 주파수검출모듈에서 출력되는 주파수와 상기 통신모듈을 통해 상기 종단선로 감시장치로부터 수신된 주파수를 비교하여 상기 전원선로의 이상 여부를 판단하는 제어모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등용 전원선로 감시 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인선로 감시장치에서 가로등용 전원선로에 인가하는 직류전원은 20 ~ 50V인 것을 특징으로 하는 가로등용 전원선로 감시 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인선로 감시장치와 종단선로 감시장치는,
    상기 전원선로에 주전원이 인가되는 경우 대기모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 가로등용 전원선로 감시 시스템.
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