KR101976785B1 - 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템 - Google Patents

스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수배전반 운용자가 수배전반 내부 부스바(BUS BAR) 구조 및 부스바의 전류 흐름 등의 활성상태를 수배전반 도어를 개방하지 않고서도 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용하여 사전에 파악함으로써, 수배전반 내부상태 점검전에 내부 부스바구조 및 내부 부스바의 활성화 상태의 인지로 인해, 운용자의 점검을 용이하게 함과 동시에 운용자의 안전을 지키도록 구성된 스마트기기의 증강현실앱을 이용한 수배전반 감시 시스템에 관한 것이다.

Description

스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템{The detection system of the electrical panel using virtual reality application of smart device }
본 발명은 수배전반 운용자가 수배전반 내부 부스바(BUS BAR) 구조 및 전류 흐름 등을 수배전반 도어를 개방하지 않고서도 모바일기기인 스마트기기로 내부 부스바 구조와 상태를 증강현실을 이용하여 동영상으로 사전에 파악하여, 수배전반 내부상태 점검전에 내부 부스바구조 및 내부 부스바의 활성화 상태의 사전인지로 인해, 운용자의 점검을 용이하면서도 안전하게 보호하는 스마트기기의 증강현실앱을 이용한 수배전반 감시 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 아파트 등의 대형 건축 구조물에는 전기를 공급하는 전기실에 설치되는 고압 수배전반, 저압 수배전반이 있고, 각 세대 또는 필요위치에 인입되는 전원을 분기시키도록 분전반이 설치되어 있다.
수배전반은 외부 전원을 공급받아 각종 부하로 공급함과 더불어 단락사고 또는 지락사고에 대하여 변압기 또는 모터 등 각종 부하를 보호하고, 분전반은 누전 등의 발생시 전원공급을 차단하는 역할을 수행한다.
이러한 수배전반은 아파트 지하실 또는 옥상의 전기실에 별도로 설치되고, 분전반은 계단형 아파트 등에서는 계단측에 설치되고, 공동주택 또는 건축 구조물의 주차공간 등에서도 건물의 벽면 등에 설치된다.
보다 자세하게는, 일반적으로 전력을 공급하거나 차단하는 설비 등을 내장하는 수배전반은, 폐쇄형의 금속함 내부에 장착하고 있고, 안전사고(예: 감전)를 방지하기 위해 외부에서 쉽게 접속할 수 없는 구조이다.
일반적으로, 국내에서 생산되는 대부분의 전력은 전력계통도를 따라 복잡하게 연결되어 고압전선을 따라 각 지역별로 이동되고 있으며, 공급된 전력은 수배전반을 거처 여러 전력 수요부로 나뉘어지는데, 이러한 수배전반에는 내부에 설치되어 있는 전력기기인 변압기(CT)나 차단기등을 연결시켜 주며 전력의 분기점을 만들어 주는 부스바(Bus-bar)가 필수적으로 구성되어 있다.
특히, 공장과 같은 산업용 설비에서는 3상 교류전력을 사용하므로 대전력이 요구되며, 발전소로부터 송전선로를 통하여 공급되는 수만 V의 교류전압을 변압기를 통해 수천 V의 교류전압으로 감압하고, 이 감압된 교류전압을 공장의 각 설비로 공급하기 위한 수배전반이 구비되며, 각 수배전반에서는 고전압 대전류를 각 공장 내의 설비로 공급하기 위하여 통상적으로 각 설비와 수배전반을 부스바(Bus-bar)로 연결하게 되며, 수배전반에서 감압된 교류전압이 부스바를 통해 설비로 공급된다.
즉, 수배전반에서 전기적인 연결은 부스바를 이용하여 연결하고 있는데, 부스바간의 연결은 부스바 연결장치에 의해 서로 연결되며, 부스바 연결장치는 두개의 부스바가 서로 맞닿은 상태로 위치시키고, 상기 부스바의 연결부위 상, 하부에 연결대를 마주 대준 후 상기 연결대와 부스바를 관통하여 고정볼트를 조여주도록 함으로서 부스바를 연결시키게 된다.
부스바 연결장치는 부스바를 연결할 때 연결부위에서의 저항을 줄이기 위하여 부스바와 동일 재질의 연결대를 사용하고, 상기 연결되는 고정볼트로 조여주도록 하고 있으나, 장기간 사용시 부스바를 통한 전류의 흐름에 따라 열이 발생하게 되어 연결대와 부스바가 수축 이완작용을 하게 되어 고정볼트가 자연히 풀리게 되는 현상이 발생하게 된다.
부스바 연결장치의 고정볼트가 풀려 느슨하게 되면 전기적 접촉 저항이 증가하여 불필요한 전력손실이 발생하는 한편 열이 발생함에 따라 화재가 발생할 수 있는 요인이 되기 때문에 지속적인 모니터링이 필요한 실정이다.
또한, 수배전반 내부에 구성되는 전력기기 자체의 노후로 인한 열이 발생되는 경우도 있다.
결국, 수배전반 내부의 열이 발생되는 경우는 과전류에 따른 열발생과 부스바 연결장치의 체결부위의 고정볼트가 풀리게 되면서 전기적 접촉 저항이 증가와 전력기기의 장시간 사용시 절연열화의 진행 등에 따른 열발생이 원인이 되며, 이를 방치하는 경우에, 누전사고나 지락사고 및 더 나아가서는 단락사고까지 이어져 화재로 인한 인적/물적 손실을 초래한다.
이러한 문제점을 해소하고자 누전사고나 지락사고 및 단락사고를 미연에 방지하기 위한 것을 목적으로 수배전반 온도 감시 장치와 관련된 기술들이 대두되고 있다.
가장 일반적인 수배전반 온도 측정으로는 온도테이프를 이용하거나 PT 100 온도센서를 이용한 수배전반 내부 부스바의 열화를 측정하는 방법이 있다. 온도테이프 이용한 방법은 온도 테이프를 부착한 국부적 개소만이 측정가능하며, 온도에 따른 색상변화를 시각적으로 인지하는 것이므로 미세한 온도상승을 측정할 수 없는 문제점이 있다.
또한, PT 100 온도센서를 이용한 수배전반 내부온도 측정방법은 온도센서가 닫는 부분만 측정하고 있는데, 수배전반 내부의 안쪽으로 측정할 부스바는 고전압으로 인하여 PT 100 온도센서의 유기선으로 고전압이 유도되어 접근 조차하기 어려워, 측정의 난해함과 한계, 또한 운용자의 모니터링에 제한이 있다.
종래의 한국공개특허 제10-2009-0038527호(발명의 명칭: 부스바 온도감시장치)에서는, 부스바의 동판에 온도 센서를 부착하여 온도를 측정하고 이를 중앙처리장치로 전송함으로써, 부스바에서 발생하는 온도를 모니터링할 수 있는 방법을 제시하고 있다.
그러나, 이러한 방식은 고압전력 공급 설비의 부스바의 경우, 부스바에 대전력이 통과하나 온도센서를 부스바의 동판에 직접 부착하기 때문에, 온도 센서와 부스바 사이의 충분한 절연거리를 확보하지 못하는 문제점이 있으며, 온도센서와 중앙처리장치의 연결에 따른 배선처리 등의 난해로 인해 부착할 수 있는 온도센서가 수적 한계가 있다는 문제점도 지적된다.
이에, 종래의 한국특허공개공보 제10-2010-0083049호는 적외선 온도센서를 이용하여 부스바의 온도를 감시하는 적외선 온도센서를 이용한 부스바 온도감시장치에 대한 것으로서, 적외선 온도센서를 이용함으로써 온도센서와 부스바사이의 절연거리를 확보할 수 있다.
그러나, 상기 발명은 리니어모터를 작동시켜 적외선 온도센서를 수평방향으로 연속적으로 와복 이송시키면서 부스바의 온도를 순차적으로 측정하는 방식으로, 온도 센서의 설치과정에서 온도센서가 부스바에 대하여 기울어져 설치되거나, 부스바에 대전력이 통과함에 따라 발생하는 진동에 의해 온도 센서가 측정대상인 부스바에 대해 기울어지게 되는 경우, 측정 오차가 발생할 수 있으나, 이를 감지할 수 있는 수단이 없어 알기 어려운 문제점이 있다.
더우기, 이러한 방식으로는 수배전반에 설치가 되더라도 직선방향의 정확하게 보이는 측의 부스바만의 온도를 감지할 수 있을뿐, 수배전반 안쪽의 부스바의 경우는 이러한 방식으로는 수배전반 내부의 부스바의 온도를 측정시에 수배전반 바깥쪽의 다른 부스바나 전력기기, 절연물 등에 가려져 보이지가 않기 때문에 측정이 불가능자체가 불가능하다는 문제가 있다.
또한, 이러한 방식으로는 적외선 온도센서의 설치시에도 정확한 온도감지를 위한 이격거리를 알 수 없어 여러 곳을 찍어야 하므로, 정확한 온도 감지를 위한 적외선 온도센서의 설치가 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래의 한국등록특허공보 제10-0984679호는 열화상 카메라를 수배전반 내에 탑재시켜 상시 수배전반 및 전력설비를 감시하면서 통전부의 온도, 열화 정도, 과부하 상태, 접촉불량 등을 열화상 카메라에서 촬영, 화상데이터를 서버로 전송하여 진단, 제품에 문제가 있다고 판정되면 제어하도록 구성하고 있다.
이 경우, 열화상 카메라는 수배전반 내측에 팬 틸트 기능을 가진 고정식 및 레일방식으로 이동할 수 있는 이동식으로 설치되어 수배전반 사이를 이동하여 측정하고자 하는 기자재의 위치로 원격 조정하여 이동시켜 열을 감지할 수 있도록 구성하고 있는데, 이러한 열화상 카메라를 이용한 방식은 수배전반에 설치시 설치공간의 어려움과 비용의 과다로 인해 경제성의 문제가 있다.
또한, 접촉불량 등을 열화상 카메라에서 촬영하여 분석한 화상데이터를 PC(서버)로 전송하여 상태 진단, 수배전 설비에 열화로 인한 고장 징후가 있다고 판정되면 이를 사전에 제어(차단)하여 사고를 사전에 예방하거나, 수배전반에 이상이 있을 경우 서버는 상기 데이터 처리부가 전송하는 수배전반 이상 경보 신호를 수신하여 알람을 발생하도록 구성하고 있다.
그러나 대부분의 종래의 경우는 수배전반에 열화상태를 감지하여 알람하는 시스템의 경우, 온도센서나 열화상 카메라 등으로부터 데이터를 분석하여 수배전반의 열화상태가 감지되면, 그에 대한 예방대책으로 알람을 전송하는 기술이 일반적 일뿐, 수배전반 내의 부품의 이상상태판단 및 이에 따른 전력기기의 교체시점 등에 대해서 고려되고 있는 시스템이 전무한 상태이다.
또한, 이러한 수배전반의 잦은 고장이나, 오작동시에는 이를 점검할 수 있는 전문가를 호출하여 점검을 받아야 하는데, 전문가나 A/S 기사가 해당 건물에 방문하여 점검하기까지는 오래 시간이 걸릴 수 있고 긴급조치를 요하는 경우가 많은데도, 이러한 경우에는 건물 운용자가 수배전반의 상태를 확인하여 긴급조치를 할 수 있어야 하는데, 수배전반 내부의 온도나 활선상태를 전혀 알수 없다는 문제점이 있다.
결국, 운용자는 수배전반의 동작이 이상하거나 멈출 경우 무조건 A/S 기사를 호출하고 기다려야 할뿐, 아무런 수배전반 정보를 획득할 수 없다는 문제가 있었다.
특허문헌 1: 한국특허공개공보 제10-2009-0038527호(2009.04.21. 공개) 특허문헌 2: 한국특허공개공보 제10-2010-0083049호(2010.07.21. 공개) 특허문헌 3: 한국등록특허공보 제10-0984679호(2010.10.01. 공고) 특허문헌 4: 한국공개특허공보 제10-2013-0021641호(2013.03.06. 공개) 특허문헌 5: 한국등록톡허공보 제10-1964292호(2018.06.04. 공고) 특허문헌 6: 한국특허공개공보 제10-2013-0122269호(2013.11.07. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 수배전반의 외부에 수배전반 내부 부스바에 대한 정보가 포함된 QR 코드를 부착하고, 스마트기기을 통해 MARKER를 촬영하여 상기 MARKER에 링크된 수배전반내의 부스바의 활성상태정보 등을 실시간 동영상으로 제공받을 수 있도록 한 스마트기기을 이용한 전기설비의 관리방법 및 그 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 수배전반내에 설치되어 있는 변압기측, 차단기측, 터미널측에 설치되어 있는 각상별 부스바의 온도를 비접촉 온도센서를 각각 설치하여 측정하게 하면서도, 수배전반 내부에 배선연결이 복잡하지 않아 온도센서의 설치가 용이하도록 구성된 수배전반의 비접촉식 온도 감지 구성과 스마트기기을 이용한 수배전반 감시 시스템을 제시하는 것을 목적으로 한다.
또한, 수배전반 내부의 전력기기의 온도를 정확하게 측정이 가능하도록 정확한 온도감지 및 절연거리 확보를 위하여 미리 설정된 거리만큼 비접촉 온도센서가 부스바와 이격되어 설치되도록 구성된 수배전반의 비접촉식 온도 감지 구성 및 스마트기기을 이용한 수배전반 감시 시스템을 제시하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 수배전반에서 모니터링되는 각각의 온도센서로부터 감지된 수많은 온도데이터를 전력기기별로 그룹화시키면서 수배전반내의 전력기기 자체의 결함유무를 파악하고, 전력기기 자체 결함이 판단될 경우에 교체시기를 관리할 수 있도록 구성된 수배전반의 비접촉식 온도 감지 구성 및 스마트기기을 이용한 수배전반 감시 시스템을 제시하는 것을 목적으로 한다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 수배전반의 감시시스템에 있어서, 수배전반내에 설치된 각각의 전력기기와 연결되는 다수의 부스바로부터 각각 방출되는 적외선 방사에너지를 수신하여 측정하며 각각 식별코드를 보유하는 적외선 온도센서; 상기 다수의 적외선 온도센서로부터 각각 출력되는 신호를 직렬라인으로 연결하여 하나의 경로로 전송시키는 신호케이블; 수배전반의 외부면에 부착되어 상기 신호케이블을 통해 전송되는 수배전반 내부의 전력기기의 온도데이터를 생성하고 디스플레이하고, 통신망을 통해 외부로 생성된 온도데이터를 송신하는 온도 모니터링유닛; 상기 온도 모니터링유닛에서 수신되는 수배전반 내부의 전력기기의 온도데이터를 통해 기저장된 해당 수배전반의 부스바의 구조에 기반하여 증강현실기반의 부스바의 활선상태 동영상데이터를 제작하는 전력기기 감시부; 상기 전력기기 감시부에서 제작된 증강현실기반의 부스바의 활선상태 동영상데이터가 링크되어 기록되는 마커; 및 증강현실앱을 실행하고 상기 마커에 접근하면 상기 마커에 기록된 증강현실기반의 부스바의 활선상태 동영상데이터가 디스플레이하는 스마트기기;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템을 제시한다.
상기 스마트기기에서 디스플레이되는 증강현실기반의 부스바의 동영상데이터에는 차단기 OFF시에도 부스바가 활선상태인 경우에는 경고메시지를 동영상데이터와 함께 디스플레이 하도록 구성된다.
상기 온도 모니터링유닛에는, 상기 신호케이블을 통해 입력되는 신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환기, 디지털 변환된 디지털신호를 분석하여 각각의 부스바와 연결된 각각의 전력기기의 온도데이터를 생성하는 분석가공모듈, 상기 분석가공모듈에서 지속적으로 생성되는 온도데이터를 데이터베이스화하여 저장하는 저장부 및 상기 분석가공모듈에서 생성된 온도데이터를 수신하여 각각의 적외선 온도센서별 현재 온도를 지속적으로 디스플레이하는 전면표시부를 포함하여 구성된다.
상기 적외선 온도센서에는, 상기 부스바로부터 방출되는 적외선 방사에너지를 수신하는 적외선 방사에너지 수신부; 상기 적외선 방사에너지 수신부에 수신된 적외선 방사에너지와 기저장된 방사율을 통해 온도를 측정하는 제어부; 상기 부스바와의 적정온도감지거리를 설정하기 위한 가시용 레이저를 발생시키는 레이저 발생부; 상기 레이저 발생부에서 발생되는 가시용레이저에 의해 상기 부스바에 맺히는 레이저 형상을 적정온도감지거리에서의 기설정된 표준 레이저 형상과 매칭시켜 일치여부를 판독하는 레이저 판독부; 및 상기 적정온도감지거리에서의 표준 레이저 형상과 상기 식별코드를 기저장하고 있는 메모리부;를 포함하여 구성된다.
상기 신호케이블을 통해 전송되는 각각의 적외선 온도센서의 신호가 입력되며, 입력되는 신호에 포함된 각각의 적외선 온도센서의 개별코드를 추출하는 센서부스모듈이 포함된 입력단자부가 더 구성된다.
상기 분석가공모듈에는, 상기 센서부스모듈에서 추출된 다수의 적외선 온도센서의 개별코드를 상기 전력기기별로 그룹핑하는 그룹생성부; 상기 디지털신호를 분석하여 각각의 부스바와 연결된 각각의 전력기기의 온도데이터를 생성하는 온도데이터 생성부; 상기 그룹생성부에서 그룹화된 적외선 온도센서중에 상기 온도데이터 생성부에서 생성된 온도데이터의 어느 하나의 온도라도 기설정된 온도를 초과하는 경우, 해당 적외선 온도센서가 포함된 그룹의 모든 적외선 온도센서의 온도를 함께 표시한 알람메시지를 생성하는 알람메시지 발생부; 상기 알람메시지 발생부에서 알람 발생에 기준이 되는 온도가 설정되는 메모리부; 및 상기 알람메시지 발생부에서 생성된 알람메시지를 외부로 출력하는 출력부;를 포함하여 구성된다.
상기 분석가공모듈에는, 상기 온도데이터 생성부에서 생성된 온도데이터에 기설정된 온도를 초과하는 온도가 발생하는 적외선 온도센서의 경우에, 해당 적외선 온도센서 주변에 배치된 적외선 온도센서의 온도를 체크하는 주변온도 체크부;를 더 포함하여 구성된다.
상기 주변온도 체크부에서 체크된 적외선 온도센서들의 온도가 기설정된 온도를 초과하지 않은 경우에, 상기 출력부에서 출력되는 알람메시지에는 상기 온도데이터 생성부에서 기설정된 온도를 초과하는 온도가 발생하는 적외선 온도센서와 매칭되는 전력기기에 대한 교체 알림메시지가 더 포함된다.
본 발명인 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템을 통해 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다.
첫번째로, 수배전반 운용자가 수배전반 내부 부스바(BUS BAR) 구조 및 전류 흐름 등을 수배전반 도어를 개방하지 않고서도 모바일기기인 스마트기기로 MARKER를 스캔하면 해당 수배전반의 내부 부스바 구조와 상태를 스마트기기의 증강현실앱을 이용하여 동영상으로 이를 확인할 수 있어, 운용자는 내부 수배전반 점검을 용이하면서도 안전하게 할수 있는 효과가 있다.
두번째로, 본 발명은 스마트기기에서 디스플레이 되는 증강현실기반의 부스바의 동영상데이터에는 차단기 OFF시에도 만약 부스바가 활선상태인 경우에 스마트기기의 증강현실앱에서 재생되는 동영상데이터에는 위험상황의 주의를 위한 경고메시지를 함께 디스플레이하도록 구성하여, 운용자의 안전을 지킬수 있는 효과가 있다.
세번째로, 본 발명은 수배전반내에 설치되어 있는 변압기측, 차단기측, 터미널측에 설치되어 있는 각상별 부스바의 온도를 비접촉 온도센서를 각각 설치하여 측정하게 하면서도 비접촉식 다수의 적외선 온도센서로부터 각각 출력되는 신호를 직렬라인으로 연결하여 하나의 경로로 전송시키는 신호케이블을 통해 간편하게 구성함으로써, 수배전반 내부에 배선연결이 복잡하지 않아 온도센서의 설치 및 관리가 용이하도록 구성할 수 있는 효과가 있다.
네번째로, 본 발명의 적외선 온도센서에는 전력기기와 연결되는 부스바와의 이격거리를 적정거리가 되도록 설정하기 위하여, 가시용 레이저를 발생시키는 레이저 발생부를 별도로 구성하면서, 레이저 판독부를 통해 정확하게 부스바와의 적정이격거리를 설정하도록 함으로써, 전력기기의 온도를 정확하게 측정할 수 있는 온도감지 및 절연거리의 확보가 가능해지는 효과가 있다.
다섯번째로, 본 발명은 다수의 적외선 온도센서의 개별코드를 상기 전력기기별로 그룹핑하면서 그룹화된 적외선 온도센서 중에 어느 하나의 온도라도 기설정된 온도를 초과하는 경우, 해당 적외선 온도센서가 포함된 그룹의 모든 적외선 온도센서의 온도를 함께 표시한 알람메시지를 생성하여 출력하도록 함으로써, 운용자 입장에서는 열화로 인해 알람이 발생된 경우에 수배전반내에 해당 전력기기와 동일한 전력기기의 온도를 전체적으로 비교할 수 있어, 해당 전력기기의 이상여부를 객관적으로 비교 판단할 수 있는 자료를 즉각적으로 얻고 대처할 수 있는 효과가 있다.
여섯번째로, 본 발명의 경우에 기설정된 온도를 초과하는 온도가 발생하는 적외선 온도센서의 경우에, 해당 적외선 온도센서 주변에 배치된 적외선 온도센서의 온도를 체크하는 주변온도 체크부를 구성되어, 주변온도 체크부에서 체크된 적외선 온도센서들의 온도가 기설정된 온도를 초과하지 않은 경우에, 해당 적외선 온도센서와 매칭되는 전력기기에 대한 교체 알림메시지를 생성하여 출력하도록 함으로써, 운용자는 전력기기의 교체시기를 파악할 수 있는 효과가 있다.
도 1 본 발명에 의한 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템의 개념도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 의한 스마트기기의 증강현실 어플리케이션의 동작 상태도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 수배전반에 장착되는 비접촉식 온도센서의 구성도이다.
도 7은 본 발명에 의한 수배전반에 장착되는 적외선 온도센서의 단면도와 구성도이다
도 8은 본 발명에 의한 수배전반의 비접촉식 온도 감지에 대한 구성도이다.
도 9는 본 발명에 의한 온도 모니터링 유닛의 전면표시부에 대한 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한 분석가공모듈의 구성도이다.
이하 본 발명인 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명한다.
도 1 본 발명에 의한 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템의 개념도이다. 도 2 내지 도 4는 본 발명에 의한 스마트기기의 증강현실 어플리케이션의 동작 상태도이다.
또한, 도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 수배전반에 장착되는 비접촉식 온도센서의 구성도이다.
도시된 바를 참조하면, 본 발명의 구성은 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템이다.
본 발명의 수배전반의 내부를 보면, 수배전반내에 설치된 각각의 전력기기와 연결되는 다수의 부스바로부터 각각 방출되는 적외선 방사에너지를 수신하여 측정하며 각각 식별코드를 보유하는 적외선 온도센서(100)와, 상기 다수의 적외선 온도센서로부터 각각 출력되는 신호를 직렬라인으로 연결하여 하나의 경로로 전송시키는 신호케이블(200)이 구성된다.
또한, 수배전반의 외부면에 부착되어 상기 신호케이블을 통해 전송되는 수배전반 내부의 전력기기의 온도데이터를 생성하고 디스플레이하고, 통신망을 통해 외부로 생성된 온도데이터를 송신하는 온도 모니터링유닛(300)이 구성된다.
이에, 상기 온도 모니터링유닛(300)에서 수신되는 수배전반 내부의 전력기기의 온도데이터를 통해 기저장된 해당 수배전반의 부스바의 설계구조에 기반하여 증강현실기반의 부스바의 활선상태 동영상데이터를 제작하는 전력기기 감시부(400)가 구성된다.
전력기기 감시부(400)에는 기본적으로 수배전반의 부스바의 설계구조가 저장되면서, 상기 온도 모니터링유닛(300)에서 수신되는 수배전반 내부의 전력기기의 온도데이터를 통해 기저장된 부스바(40)의 설계구조에 기반하여 전류 활선상태 등을 판단하게 된다.
참고적으로, 전력기기 감시부(400)에 별도로 수배전반의 변류기(20, 20')의 정보를 상기 온도 모니터링유닛(300)을 통해 전송하도록 할 수도 있다.
다시말해, 전력기기 감시부(400)는 수배전반의 부스바의 설계구조를 기저장한 상태에서 온도 모니터링유닛(300)에서 온도데이터를 수신, 분석하여 부스바의 상태를 진단하여 부스바(40)의 전류 활성상태를 파악하면서, 부스바 활선여부에 대한 동영상을 증강현실 또는 가상현실 기반으로 제작하게 된다.
상기 전력기기 감시부(400)에서 제작된 증강현실기반의 부스바의 활선상태 동영상데이터가 링크되어 기록되는 마커(MARKER)가 해당 수배전반의 외부면에 장착이 된다.
상기 마커(MARKER)는 QR코드와 같이 동영상이나 사진 또는 URL 링크를 삽입할 수 있는 기능을 갖는 구성을 의미하며, 마커에는 상기 전력기기 감시부(400)에서 제작되는 증강현실 동영상뿐 아니라 가상현실 동영상이나 수배전반 내부의 사진이나 전력기기의 온도정보 등 다양한 데이터가 기록될 수 있다
운영자가 스마트기기의 증강현실앱을 실행하고 상기 마커에 접근하면 상기 마커에 링크 등으로 기록된 상기 전력기기 감시부(400)에서 제작된 증강현실기반의 부스바의 활선상태 동영상데이터가 디스플레이되도록 구성된다.
수배전반의 외부면에 장착되는 마커(MARKER)를 통해 상기 전력기기 감시부(400)에 접속하면, 상기 전력기기 감시부(400)는 현재의 해당 수배전반의 내부의 전력기기와 부스바에 대한 활선상태 정보 등의 동영상 등의 데이터를 제작하여 상기 스마트기기의 화면에 디스플레이한다.
본 발명은 수배전반 운용자가 수배전반 내부 부스바(BUS BAR) 구조 및 전류 흐름 등을 수배전반 도어를 개방하지 않고서도 모바일기기인 스마트기기로 MARKER를 스캔하면 해당 수배전반의 내부 부스바 구조와 상태를 스마트기기의 증강현실앱을 이용하여 동영상으로 이를 확인할 수 있어, 운용자는 내부 수배전반 점검을 용이하면서도 안전하게 할수 있는 효과가 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 본 발명의 경우에, 상기 스마트기기에서 디스플레이되는 증강현실기반의 부스바의 동영상데이터에는 차단기 OFF시에도 부스바가 활선상태인 경우, 다시말해 운영자가 주의해야 하는 상황에는 경고메시지를 동영상데이터와 함께 디스플레이하도록 하여 운용자의 안전을 지킬수 있도록 구성된다.
이하 본 발명인 수배전반의 비접촉식 온도 감지 구성에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명한다.
본 발명은 수배전반 내부의 전력기기에서 발생되는 온도를 감지하는 시스템으로서, 본 발명의 수배전반에는 비접촉식으로 적외선 온도센서(100)가 장착이 된다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 수배전반에 장착되는 비접촉식 온도센서의 구성도이다. 도시된 바를 참조하면, 상기 적외선 온도센서(100)는 수배전반내에 구성되어 있는 전력기기인 차단기(10)나 변류기(CT, 20) 또는 터미널 단자(30)의 온도를 측정하기 위해 수배전반 내부의 측벽이나 구조물에 고정되어 장착이 된다.
상기 적외선 온도센서(100)는 수배전반내의 각각의 전력기기의 온도를 측정하기 위해, 본 발명은 수배전반내에 각각의 전력기기와 연결되어 있는 부스바(40)로부터 각각 방출되는 적외선 방사에너지를 수신하여 온도를 측정하게 된다.
본 발명의 경우 적외선 온도센서(100)는 부스바에서의 적외선 방사에너지를 수신하여 측정하는 것으로서, 기본적으로 스테판 볼쯔만의 법칙을 이용하여 온도를 측정하게 된다.
W =σT4
W : 단위 면적당 전체 방사에너지 [W · cm-2]
σ : 상수 (Stefan-Boltzman 상수 5.67 × 1012 [ W · cm- 2 K-4)
T : 흑체의 절대 온도 [K]
다만, 물체에서 방출되는 적외선 에너지의 양은 그 물체의 표면 상태인 재질에 따라 다르며, 그 물체가 가지는 에너지를 100이라 할때, 그 중 몇 %를 방출하는지를 나타낸 값이 그 물체의 방사율이다.
이 방사율은 측정하고자 하는 물체에 따라 방사율이 다르며, 수배전반에 사용하는 부스바의 재질은 도전체 구리와 절연물이므로 이에 관한 방사율을 고려하여 온도를 측정하게 된다.
이에, 3상용 수배전반에 배치되는 적외선 온도센서(100)는 차단기(10, 10')나 변류기(CT, 20, 20') 또는 터미널 단자(30, 30')와 연결되는 3상(R, S, T)의 각각의 부스바(40)의 각각의 온도를 측정하도록 적정거리를 두고 배치된다.
도 5, 도 6에 도시된 바는, 전원측 터미널단자(30)와 연결되는 각상(R, S, T)별 부스바(40)에 온도를 측정하기 위해 적외선온도센서(100, ①②③)가 각각 배치되며, 부하측 터미널단자(30')와 연결되는 각상(R, S, T)별 부스바(40)의 온도를 각각 측정하도록 적외선온도센서(100,
Figure 112018118504530-pat00001
)가 배치된다.
또한, 상측 전원측 변류기(20)와 연결되는 각상(R, S, T)별 부스바(40)의 온도를 측정하기 위해서 적외선온도센서(100, ④⑤⑥)가 배치되며, 마찬가지로 하측 부하측 변류기(20')와 연결되는 각상(R, S, T)별 부스바(40)의 온도를 측정하기 위해서 적외선온도센서(100, ⑬⑭⑮)가 배치된다.
또한, 상측 전원측 차단기(10)와 연결되는 각상(R, S, T)별 부스바(40)의 온도를 측정하기 위해서 적외선온도센서(100, ⑦⑧⑨)가 배치되며, 마찬가지로 하측 부하측 차단기(10')와 연결되는 각상(R, S, T)별 부스바(40)의 온도를 측정하기 위해서 적외선온도센서(100, ⑩⑪⑫)가 배치된다.
상기 적외선 온도센서(100)에는 각각의 전력기기들과 연결되는 각각의 부스바(40)로부터 방출되는 적외선 방사에너지를 수신하는 적외선 방사에너지 수신부(110)가 구성된다.
이에, 상기 적외선 방사에너지 수신부(110)에 수신된 적외선 방사에너지와 기저장된 방사율을 통해 온도를 측정하는 제어부(150)가 구성된다.
상기 제어부(150)에는 적외선 방사에너지를 방사하는 부스바의 재질에 대한 방사율에 대한 정보등과 스테판 볼쯔만 법칙에 대한 정보 등을 기저장하면서 온도를 측정하게 된다.
상기 제어부(150)에서 온도를 측정하면 신호를 측정하도록 적외선 온도센서(100)에는 신호가 출력되는 출력부(160)가 구성된다.
상기 출력부(160)에서 출력되는 신호에는 각각의 적외선 온도센서(100)가 메모리부(140)에 고유하게 보유하고 있는 식별코드가 함께 전송된다.
또한, 상기 적외선 온도센서(100)가 각각의 전력기기들과 연결되는 부스바(40)와 적정거리 및 적정각도가 설정되어 정확한 온도측정이 되도록, 본 발명의 적외선 온도센서(100)에는 다음과 같은 구성을 포함하고 있다.
도 7은 본 발명에 의한 수배전반에 장착되는 적외선 온도센서의 단면도와 구성도이다. 도면을 참조하여 자세하게 설명하면, 적외선 온도센서(100)에는 상기 부스바(40)와의 적정온도감지거리를 설정하기 위한 가시용 레이저를 발생시키는 레이저 발생부(120)가 구성된다.
상기 레이저 발생부(120)에서 발생되는 가시용레이저에 의해 상기 부스바에는 레이저 형상이 맺히게 된다.
이에 본 발명에는 레이저 판독부(130)을 구성하여 맺히는 레이저 형상을 적정온도감지거리에서의 기설정된 표준 레이저 형상과 매칭시켜 일치여부를 판독하게 된다.
다시말해, 적외선 온도센서(100)의 내부에 구성된 메모리부(140)에는 상기 적정온도감지거리에서의 표준 레이저 형상에 대한 정보를 미리 저장하고 있고, 레이저 판독부(130)에서 부스바에 맺히는 레이저 형상을 기저장된 적정온도감지거리에서의 표준 레이저 영상과 매칭하여 일치여부를 판독하면서 적정거리를 설정하는 방식으로 구성된다.
레이저 판독부(130)의 부스바에 맺히는 레이저 형상과 기저장된 적정온도감지거리에서의 표준 레이저 영상과의 일치여부의 판독은 적외선 온도센서(100)에 구성된 디스플레이부(170)를 통해 확인하면서, 적정거리를 설정하도록 구성된다.
이에, 수배전반의 전력기기와 연결되는 부스바(40)와 적외선온도센서(100)와의 거리를 적정하게 설정함으로서, 부스바(40)의 온도를 정확하게 측정할 수 있는 온도감지 및 절연거리의 확보가 가능하게 된다.
도 8은 본 발명에 의한 수배전반의 비접촉식 온도 감지 구성도이다.
도시된 바를 보면, 수배전반에 배치되는 다수의 적외선 온도센서(100)로부터 각각 출력되는 신호를 전송시키는 신호케이블(200)이 구성된다. 또한, 수배전반에는 상기 신호케이블(200)을 통해 입력되는 신호를 전송받는 온도 모니터링 유닛(300)이 구성된다.
본 발명의 경우의 상기 신호케이블(200)은 각각의 전력기기와 연결되는 다수의 부스바로부터 방사에너지를 수신하여 온도를 측정하는 적외선 온도센서(100)들을 도면에서 IR1 ~ IRn 으로 표시된 것처럼 직렬라인으로 최대 30개까지 연결하여 하나의 경로를 통해 상기 온도 모니터링 유닛(300)으로 신호를 전송하도록 구성하고 있다.
본 발명의 수배전반내에 설치된 각각의 전력기기와 연결되는 다수의 부스바로부터 각각 방출되는 적외선 방사에너지를 수신하는 적외선 온도센서(100)는 각각의 식별코드를 보유하고 있다.
상기 적외선 온도센서(100)가 보유하는 식별코드는 설치시부터 ASCII (American Standard Code for Information Interchange)코드로 주소가 매김되어 있으며, 설정된 주소는 변경되지 않는다.
보다 자세하게 설명하면, 상기 온도 모니터링 유닛(300)에는 상기 신호케이블(200)을 통해 전송되는 각각의 적외선 온도센서(100)의 신호가 입력되며, 입력되는 신호에 포함된 각각의 적외선 온도센서의 개별코드를 추출하는 센서부스모듈(310a)이 포함된 입력단자부(310)가 구성된다.
직렬로 연결된 다수의 적외선온도센서(100)에서 신호케이블을 통해 입력단자부(310)로 신호가 입력되면, 상기 센서부스모듈(310a)는 각각의 적외선 온도센서(100)에 보유된 개별코드를 추출하여 수배전반의 어느 위치에 배치된 적외선 온도센서에서 전송되는 신호인지를 판단하게 된다.
따라서, 적외선 온도센서(100)들을 직렬라인으로 연결하여 하나의 경로를 통해 신호를 전송하는 신호케이블(200)을 사용하더라도 상기 온도 모니터링 유닛(300)의 경우는 수배전반의 어느 위치의 적외선 온도센서(100)에서 전송되는 신호인지를 판단할 수 있게 된다.
다시말해, 본 발명은 수배전반내에 설치되어 있는 변압기(10)측, 차단기(20)측, 터미널(30)측에 설치되어 있는 각상별 부스바(40)의 온도를 비접촉 적외선 온도센서(100)를 각각 설치하여 측정하게 하면서도 비접촉식 다수의 적외선 온도센서로부터 각각 출력되는 신호를 직렬라인으로 연결하여 하나의 경로로 전송시키는 신호케이블을 통해 간편하게 구성함으로써, 수배전반 내부에 배선연결이 복잡하지 않아 온도센서의 설치 및 관리가 용이하도록 구성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 온도 모니터링 유닛(300)에는 상기 신호케이블(200)을 통해 입력되는 신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환기(320)와 디지털 변환된 디지털신호를 분석하여 각각의 부스바(40)와 연결된 각각의 전력기기의 온도데이터를 생성하는 분석가공모듈(330)이 구성된다.
상기 분석가공모듈(330)은 온도 모니터링 유닛(300)에서 CPU와 같은 중앙처리장치로서 핵심적인 제어 기능을 담당하게 되며, 각각의 적외선 온도센서(100)의 측정결과에 따른 분석정보(측정량, 측정온도 및 측정시간) 및 상기 분석정보에 따른 열화정도의 추이정보를 포함하는 온도데이터를 생성하게 된다. 이하 본 발명의 분석가공모듈(330)에 대한 자세한 구성은 후술하고자 한다.
또한, 온도 모니터링 유닛(300)에는 상기 분석가공모듈(330)에서 지속적으로 생성되는 온도데이터를 데이터베이스화하여 이력화하면서 저장하는 저장부(340)가 구성된다.
또한, 온도 모니터링 유닛(300)의 가동에 필요한 전원을 공급하는 전원부(360)가 구성되며, 상기 분석가공모듈(330)에서 생성된 온도데이터를 수신하여 상위 관제실로 통신하기 위한 RS485 통신포터 등을 갖는 통신부(370)도 구성된다.
또한, 온도 모니터링 유닛(300)에는 상기 분석가공모듈(330)에서 생성된 온도데이터를 수신하여 각각의 적외선 온도센서별 현재 온도를 지속적으로 디스플레이하는 전면표시부(350)를 포함한다.
도 9는 본 발명에 의한 온도 모니터링 유닛의 전면표시부에 대한 도면이다.
도시된 바를 참조하면, 상기 전면표시부(350)에는 각각의 적외선 온도센서(100)가 배치된 수배전반의 전력기기에 대한 적합한 명칭과 해당 위치에서의 전력기기와 연결된 부스바의 온도를 LCD창에 표시한다.
상기 전면표시부(350)에는 온도값을 표출하는 것 외에 적외선온도센서(100)가 오류나 나거나 접속불량이 생기면 이를 표시하도록 센서에러표시부가 구성된다.
이하 본 발명의 온도 모니터링 유닛(300)에 구성된 분석가공모듈(330)에 대해 자세히 설명한다.
도 10은 본 발명에 의한 분석가공모듈의 구성도이다.
앞서 기술한 바와 같이, 분석가공모듈(330)에는 상기 A/D변환기(310)을 통해 디지털신호를 분석하여 각각의 부스바와 연결된 각각의 전력기기의 온도데이터를 생성하는 온도데이터 생성부(330a)가 구성된다.
상기 온도데이터 생성부(330a)에서 각각의 적외선 온도센서(100)의 측정결과에 따른 분석정보(측정량, 측정온도 및 측정시간) 및 상기 분석정보에 따른 열화정도의 추이정보를 포함하는 온도데이터를 생성하게 되면, 이러한 온도데이터는 실시간으로 CSV로 파일 변환하여 엑셀 파일로 전환하여 저장부(340)에 저장된다.
또한, 분석가공모듈(330)에는 상기 센서부스모듈(310a)에서 추출된 다수의 적외선 온도센서(100)의 개별코드를 그룹핑하는 그룹생성부(330b)가 구성된다.
보다 자세하게는, 상기 센서부스모듈(310a)에서 추출된 다수의 적외선 온도센서(100)의 개별코드를 상기 전력기기별로 그룹핑하는 그룹생성부(330b)가 구성된다.
도 5, 6을 참조하게 되면, 그룹생성부(330a)는 전원측 터미널단자(30)와 연결되어 각상(R, S, T)별 부스바(40)에 온도를 측정하기 위해 배치된 적외선온도센서(100, ①②③)와 부하측 터미널단자(30')와 연결되어 각상(R, S, T)별 부스바(40)에 온도를 측정하기 위해 배치된 적외선온도센서(100,
Figure 112018118504530-pat00002
)를 그룹화시켜 전력기기인 터미널 단자(30, 30')측에 대한 적외선온도센서(100)를 그룹화할 수 있다.
또한, 상측 전원측 변류기(20)와 연결되어 각상(R, S, T)별 부스바(40)의 온도를 측정하기 위해서 배치된 적외선온도센서(100, ④⑤⑥)와 하측 부하측 변류기(20)와 연결되어 각상(R, S, T)별 부스바(40)의 온도를 측정하기 위해서 배치된 적외선온도센서(100, ⑬⑭⑮)를 그룹화시켜 전력기기인 변류기(20, 20')측에 대한 적외선온도센서(100)를 그룹화할 수 있다.
또한, 상측 전원측 차단기(10)와 연결되어 각상(R, S, T)별 부스바(40)의 온도를 측정하기 위해서 배치된 적외선온도센서(100, ⑦⑧⑨)와 하측 부하측 차단기(10')와 연결되어 각상(R, S, T)별 부스바(40)의 온도를 측정하기 위해서 배치된 적외선온도센서(100, ⑩⑪⑫)를 그룹화시켜 전력기기인 차단기(10, 10')측에 대한 적외선온도센서(100)를 그룹화할 수 있다.
본 발명의 분석가공모듈(330)에는 상기 그룹생성부(330b)에서 그룹화된 적외선 온도센서(100)중에 상기 온도데이터 생성부(330a)에서 생성된 온도데이터의 어느 하나의 온도라도 기설정된 온도를 초과하는 경우, 해당 적외선 온도센서(100)가 포함된 그룹의 모든 적외선 온도센서(100)의 온도를 함께 표시한 알람메시지를 생성하는 알람메시지 생성부(330c)가 구성된다.
또한, 본 발명의 온도 모니터링 유닛(300)에는 상기 알람메시지 생성부(330c)에서 알람 발생에 기준이 되는 온도가 설정되는 메모리부(330d)가 구성되며, 이는 제어입력부(380)를 통해 입력되도록 구성된다.
또한, 상기 알람메시지 생성부(330c)에서 생성된 알람메시지를 외부로 출력하는 출력부(330e)가 더 포함된다.
상기 메모리부(330d)에 설정이 되는 기준이 되는 온도는 설정한 그룹에 맞게 해당 전력기기의 안전을 위협하는 한계온도로 설정되면서 그 온도를 초과하였을 때 출력을 낼 수 있게 함으로서 그룹에 해당되는 전력기기의 열화를 판단할 수 있는 설정온도에 따라 제어하면서 알람을 생성할 수 있게 된다.
다시 말해, 그룹생성부(330b)에서 그룹화된 그룹은 동일종류의 적외선 온도센서(100)로 구성된 전력기기에 대한 적외선 온도센서(100)이다.
따라서, 그룹생성부(330b)에서 그룹화되어 있는 적외선 온도센서(100) 중에 대해 하나의 측정된 온도라도 상기 메모리부(330d)에 설정된 온도를 초과하는 경우에는 알람메시지 생성부(330c)에 의해 알람생성시 그룹 전체의 적외선온도센서(100)에 대한 온도값을 표시하여 동일 종류의 전력기기에 대한 현재 온도상태를 모두 제시하도록 알람을 생성하게 된다.
이에, 상기 출력부(330e)를 통해 알람이 출력되면, 해당 전력기기가 속한 그룹 전체의 동일한 전력기기에 대한 온도상태를 함께 볼수 있어, 동일한 전력기기의 온도를 비교판단하여 해당 전력기기의 이상상태를 상대적으로 즉각 파악할 수 있게 된다.
그러나, 알람메시지 생성부(330c)에 의해 알람생성시에 상기 출력부(330e)를 통해 해당 전력기기가 속한 그룹 전체의 동일한 전력기기에 대한 온도상태를 함께 볼수 있도록 출력하여 동일한 전력기기에 대한 온도를 비교판단하여 해당 전력기기의 이상상태를 상대적으로 즉각 파악할 수 있지만, 해당 전력기기와 연결되는 부스바근처에 과전류 등이 발생되는 경우라면, 열화의 원인이 전력기기 자체의 결함이라기 보다는 과전류 등에 있다고 볼수도 있다.
이에, 본 발명의 상기 분석가공모듈(330)에는, 상기 온도데이터 생성부(330a)에서 생성된 온도데이터에 기설정된 온도를 초과하는 온도가 발생하는 적외선 온도센서의 경우에, 해당 적외선 온도센서 주변에 배치된 적외선 온도센서의 온도를 체크하는 주변온도 체크부(330f)를 더 포함하여 구성된다.
또한, 상기 주변온도 체크부(330f)에서 체크된 적외선 온도센서들의 온도가 기설정된 온도를 초과하지 않은 경우에, 상기 출력부(330e)에서 출력되는 알람메시지에는 상기 온도데이터 생성부(330a)에서 기설정된 온도를 초과하는 온도가 발생하는 적외선 온도센서와 매칭되는 전력기기에 대한 교체 알림메시지가 출력부(330e)를 통해 알람이 출력되는 경우에 더 포함되도록 구성된다.
즉, 본 발명의 경우에 기설정된 온도를 초과하는 온도가 발생하는 적외선 온도센서의 경우에, 해당 적외선 온도센서 주변에 배치된 적외선 온도센서의 온도를 체크하는 주변온도 체크부(330f)를 별도로 구성되어, 주변온도 체크부(330f)에서 체크된 적외선 온도센서들의 온도가 기설정된 온도를 초과하지 않은 경우에, 알람을 생성시켰던 해당 적외선 온도센서와 매칭되는 전력기기가 이상이 있다고 판단하면서 이에 대한 교체 알림메시지를 생성하여 출력하도록 함으로써, 운용자는 전력기기의 이상유무를 정확하게 진단하여 교체시기를 파악할 수 있게 된다.
예를 들면, 상측 전원측 변류기(20)와 연결되는 R상 부스바(40)의 온도를 측정하기 위해서 배치된 적외선온도센서(100, ④)가 기설정된 온도를 초과하는 경우에 알람메시지 생성부(330c)에 의해 알람생성시 그룹 전체의 적외선온도센서(100, ④⑤⑥⑬⑭⑮)에 대한 온도값을 표시하여 동일 종류의 전력기기에 대한 현재 온도상태를 모두 제시하도록 알람을 생성하고 상기 출력부(330e)를 통해 알람이 출력된다.
이때, 해당 전원측 변류기(20)의 R상 부스바(40)의 온도를 측정하는 적외선 온도센서(100, ④) 주변에 배치된 R상 적외선 온도센서(100, ①⑦)의 온도를 체크하는 주변온도 체크부(330f)를 별도로 구성되어, 주변에 배치된 전원측 터미널단자(30)와 상측 전원측 차단기(10)의 R상의 부스바 온도를 측정하는 적외선 온도센서들(100, ①⑦)의 온도가 기설정된 온도를 초과하지 않은 경우에, 알람을 생성시켰던 해당 적외선 온도센서(100, ④)와 매칭되는 전력기기인 전원측 변류기(20)가 이상이 있다고 판단하면서 이에 대한 교체 알림메시지를 더 생성하여 출력부(330e)를 통해 출력되도록 구성되는 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 전원측 차단기 10': 부하측 차단기
20: 전원측 변류기 20': 부하측 변류기
30: 전원측 터미널 단자 30': 부하측 터미널단자
40: 부스바
100: 적외선온도센서 110: 적외선 방사에너지 수신부
120: 레이저 발생부 130: 레이저 판독부
140: 메모리부 150: 제어부
200: 신호케이블 300: 온도 모니터링 유닛
310: 입력단자부 310a: 센서부스모듈
320: A/D변환기 330: 분석가공모듈
340: 저장부 350: 전면표시부
360: 전원부 370: 통신부
380: 제어입력부
400: 전력기기 감시부

Claims (8)

  1. 수배전반의 감시 시스템에 있어서,
    수배전반내에 설치된 각각의 전력기기와 연결되는 다수의 부스바로부터 각각 방출되는 적외선 방사에너지를 수신하여 측정하며 각각 식별코드를 보유하는 적외선 온도센서;
    상기 다수의 적외선 온도센서로부터 각각 출력되는 신호를 직렬라인으로 연결하여 하나의 경로로 전송시키는 신호케이블;
    수배전반의 외부면에 부착되어 상기 신호케이블을 통해 전송되는 수배전반 내부의 전력기기의 온도데이터를 생성하고 디스플레이하고, 통신망을 통해 외부로 생성된 온도데이터를 송신하는 온도 모니터링유닛;
    상기 온도 모니터링유닛에서 수신되는 수배전반 내부의 전력기기의 온도데이터를 통해 기저장된 해당 수배전반의 부스바의 구조에 기반하여 증강현실기반의 부스바의 활선상태 동영상데이터를 제작하는 전력기기 감시부;
    상기 전력기기 감시부에서 제작된 증강현실기반의 부스바의 활선상태 동영상데이터가 링크되어 기록되는 마커; 및
    증강현실앱을 실행하고 상기 마커에 접근하면 상기 마커에 기록된 증강현실기반의 부스바의 활선상태 동영상데이터가 디스플레이하는 스마트기기;를 포함하여 구성되며,
    상기 스마트기기에서 디스플레이되는 증강현실기반의 부스바의 동영상데이터에는 차단기 OFF시에도 부스바가 활선상태인 경우에는 경고메시지를 동영상데이터와 함께 디스플레이 하도록 구성되며,
    상기 온도 모니터링유닛에는,
    상기 신호케이블을 통해 입력되는 신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환기, 디지털 변환된 디지털신호를 분석하여 각각의 부스바와 연결된 각각의 전력기기의 온도데이터를 생성하는 분석가공모듈, 상기 분석가공모듈에서 지속적으로 생성되는 온도데이터를 데이터베이스화하여 저장하는 저장부, 및 상기 분석가공모듈에서 생성된 온도데이터를 수신하여 각각의 적외선 온도센서별 현재 온도를 지속적으로 디스플레이하는 전면표시부를 포함하여 구성되며,
    상기 적외선 온도센서에는,
    상기 부스바로부터 방출되는 적외선 방사에너지를 수신하는 적외선 방사에너지 수신부;
    상기 적외선 방사에너지 수신부에 수신된 적외선 방사에너지와 기저장된 방사율을 통해 온도를 측정하는 제어부;
    상기 부스바와의 적정온도감지거리를 설정하기 위한 가시용 레이저를 발생시키는 레이저 발생부;
    상기 레이저 발생부에서 발생되는 가시용레이저에 의해 상기 부스바에 맺히는 레이저 형상을 적정온도감지거리에서의 기설정된 표준 레이저 형상과 매칭시켜 일치여부를 판독하는 레이저 판독부; 및
    상기 적정온도감지거리에서의 표준 레이저 형상과 상기 식별코드를 기저장하고 있는 메모리부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 신호케이블을 통해 전송되는 각각의 적외선 온도센서의 신호가 입력되며, 입력되는 신호에 포함된 각각의 적외선 온도센서의 개별코드를 추출하는 센서부스모듈이 포함된 입력단자부가 더 구성된 것을 특징으로 하는 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 분석가공모듈에는,
    상기 센서부스모듈에서 추출된 다수의 적외선 온도센서의 개별코드를 상기 전력기기별로 그룹핑하는 그룹생성부;
    상기 디지털신호를 분석하여 각각의 부스바와 연결된 각각의 전력기기의 온도데이터를 생성하는 온도데이터 생성부;
    상기 그룹생성부에서 그룹화된 적외선 온도센서중에 상기 온도데이터 생성부에서 생성된 온도데이터의 어느 하나의 온도라도 기설정된 온도를 초과하는 경우, 해당 적외선 온도센서가 포함된 그룹의 모든 적외선 온도센서의 온도를 함께 표시한 알람메시지를 생성하는 알람메시지 발생부;
    상기 알람메시지 발생부에서 알람 발생에 기준이 되는 온도가 설정되는 메모리부; 및
    상기 알람메시지 발생부에서 생성된 알람메시지를 외부로 출력하는 출력부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 분석가공모듈에는,
    상기 온도데이터 생성부에서 생성된 온도데이터에 기설정된 온도를 초과하는 온도가 발생하는 적외선 온도센서의 경우에, 해당 적외선 온도센서 주변에 배치된 적외선 온도센서의 온도를 체크하는 주변온도 체크부;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 주변온도 체크부에서 체크된 적외선 온도센서들의 온도가 기설정된 온도를 초과하지 않은 경우에, 상기 출력부에서 출력되는 알람메시지에는 상기 온도데이터 생성부에서 기설정된 온도를 초과하는 온도가 발생하는 적외선 온도센서와 매칭되는 전력기기에 대한 교체 알림메시지가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 스마트기기의 증강현실 어플리케이션을 이용한 수배전반 감시 시스템.
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