KR101985805B1 - 전자 장비의 누수 감지 장치 및 방법 - Google Patents

전자 장비의 누수 감지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전자 장비의 누수 감지 장치는, 상기 전자 장비와 외부 장비와의 통신을 위한 케이블이 연결되는 커넥터부의 누수 여부에 따라 출력 전압이 변화하는 감지부; 상기 감지부의 출력 전압과 기준 전압과의 비교에 따라 하이(High) 또는 로우(Low) 레벨의 신호를 출력하는 비교부; 및 상기 비교부로부터 출력된 하이 또는 로우 레벨의 신호에 따라 상기 커넥터부의 누수 여부를 판단하는 데이터 처리부;를 포함한다.

Description

전자 장비의 누수 감지 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING WATER LEAKAGES OF ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 누수를 감지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 외부 전자 장비와 연결된 케이블의 누수를 감지하여 전자 장비의 손상을 방지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 군사용 또는 항해용 전자 장비들은 혹독한 환경에서도 동작이 가능 하도록 설계되어 있으며, 방수/방진 기능도 포함되어 있다. 그러나, 임무 환경에 따라 해상 또는 해저에 장착된 전자 장비의 경우에는 장비들 간 신호/데이터들을 송수신하는 케이블들이 항상 누수의 위험에 직면할 수 밖에 없다.
만약 누수가 된 상태에서 전자 장비를 동작하게 되면 케이블 커넥터 핀 간 단락으로 인하여 전자 장비에 심각한 손상을 초래하게 된다.
따라서, 전자 장비를 동작 시키기 이전에 누수 여부를 감지하고, 그에 따라 전자 장비를 안전하게 동작 시키고, 전자 장비의 신뢰도를 높일 필요가 있다.
기존에는 전자 장비의 케이블이 물과 접촉할 시 전류 흐름에 의한 물의 저항을 10kΩ 으로 추정하고 양단간 센서 저항 값의 변화 비교를 통해 종단의 릴레이를 구동 시켜서 외부로 감지신호를 보내는 데 이에 관련된 선행 기술은 대한민국등록특허 제10-0352528호에 개시되어 있다.
그러나 선행 기술의 단점은 물의 저항을 약 10kΩ 이상으로 추정했기 때문에 수상함 등의 장비 연결 케이블 등에서 누수가 될 수 있는 바닷물 약 1KΩ 대해 정확도가 없다. 또한 자체회로를 점검할 수 있는 기능이 없으며, 종단의 감지 신호 또한 릴레이 구동에 의한 접점을 보내게 되면 인식해야 하는 추가 회로가 필요하게 된다.
본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출 된 것으로, 본 발명의 목적은 수상함 또는 수중함에서 사용될 전자 장비의 누수로 인한 손상을 방지하고, 신뢰도를 높이기 위한 누수 감지 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한 본 발명의 목적은 전자 장비 내부의 입출력 회로 카드 등에 사용 가능한 케이블 누수 감지 기능 장치를 통해 전자 장비와 외부 장비 간 케이블의 안전 및 신뢰성을 높일 수 있는 누수 감지 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장비의 누수 감지 장치는, 상기 전자 장비와 외부 장비와의 통신을 위한 케이블이 연결되는 커넥터부의 누수 여부에 따라 출력 전압이 변화하는 감지부; 상기 감지부의 출력 전압과 기준 전압과의 비교에 따라 하이(High) 또는 로우(Low) 레벨의 신호를 출력하는 비교부; 및 상기 비교부로부터 출력된 하이 또는 로우 레벨의 신호에 따라 상기 커넥터부의 누수 여부를 판단하는 데이터 처리부;를 포함한다.
그리고, 상기 감지부는, 상기 커넥터부의 누수를 감지하기 위한 적어도 2개의 센서를 포함하고, 상기 2개의 센서를 통해 측정된 제1 전압을 상기 비교부의 - 입력(-IN) 단자로 출력하고, 상기 제1 전압과의 비교를 위한 기준 전압(Vref)을 상기 비교부의 + 입력 단자(+IN)로 출력한다.
또한, 상기 전자 장비의 누수 발생에 대한 자체 점검을 위한 점검부를 더 포함하고, 상기 점검부는 가변 저항을 포함하는 릴레이부를 포함하고, 자체 점검 요청 신호가 입력되면, 상기 릴레이부에 의해 스위치부가 동작하여, 상기 가변 저항을 이용하여 측정된 제2 전압을 상기 비교부의 - 입력(-IN) 단자로 출력한다.
그리고, 상기 비교부는, 상기 기준 전압이 상기 제1 전압보다 작으면, 상기 하이 레벨의 신호를 출력하고, 상기 기준 전압이 상기 제1 전압보다 크거나 같으면, 상기 로우 레벨의 신호를 출력한다.
또한, 상기 데이터 처리부는, 상기 비교부로부터 출력된 신호가 하이 레벨의 신호이면, 정상 상태라고 판단하고, 상기 출력된 신호가 로우 레벨의 신호이면, 상기 전자 장비에 누수가 감지되었다고 판단한다.
그리고, 상기 데이터 처리부는, 상기 비교부로부터 출력된 신호를 임시로 저장하는 버퍼; 사용자의 요청에 따라 상기 버퍼에 임시로 저장된 신호를 독출(read out)하는 FPGA(Field Programmable Gate Array); 및 상기 FPGA와 VME(VERSA Module Eurocard) 버스(Bus)로 연결되어, 상기 FPGA가 독출한 신호를 어드레스/데이터 라인(Address/Data line)을 통해 확인하여 상기 전자 장비의 누수 여부에 대한 결과를 표시부를 통해 사용자에게 표출하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 비교부는, 오픈 컬렉터(Open collector) 타입이고, 상기 비교부의 출력단에는 상기 비교부의 출력을 노멀 하이(Normal High)로 유지하기 위한 풀-업(Pull-up) 저항이 위치한다.
그리고, 상기 누수 감지 장치는, 상기 전자 장비의 입출력 보드에 위치한다.
또한, 상기 버퍼는, 상기 비교부의 출력단 5V와 상기 FPGA의 입력단 3.3V의 상이한 전압차를 변환시키는 CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor) 16-Bit 3.3V To 5V 레벨 시프팅 트랜시버(Level Shifting Transceiver)임을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장비의 누수 감지 방법은, 감지부가 상기 전자 장비와 외부 장비와의 통신을 위해 연결되는 케이블의 누수 여부에 따른 제1 전압을 측정하는 단계; 비교부가 상기 측정된 제1 전압과 기준 전압을 비교하는 단계; 상기 비교부는 상기 비교 결과, 상기 기준 전압이 상기 제1 전압보다 작으면, 상기 하이 레벨의 신호를 출력하고, 상기 기준 전압이 상기 제1 전압보다 크거나 같으면, 상기 로우 레벨의 신호를 출력하는 단계; 및 데이터 처리부는 상기 하이 레벨의 신호가 출력되면, 정상 상태라고 판단하고, 상기 로우 레벨의 신호가 출력되면, 상기 전자 장비에 누수가 감지되었다고 판단하는 단계를 포함하고, 상기 감지부는, 상기 커넥터부의 누수를 감지하기 위한 적어도 2개의 센서를 포함하고, 상기 2개의 센서를 통해 측정된 제1 전압을 상기 비교부의 - 입력(-IN) 단자로 출력하고, 상기 제1 전압과의 비교를 위한 기준 전압(Vref)을 상기 비교부의 + 입력 단자(+IN)로 출력한다.
그리고, 상기 전자 장비의 누수 발생에 대한 자체 점검을 위한 가변 저항을 포함하는 점검부를 더 포함하고, 상기 점검부는, 자체 점검 요청 신호가 입력되면, 상기 릴레이부에 의해 스위치부가 동작하여, 상기 가변 저항을 이용하여 측정된 제2 전압을 상기 비교부의 - 입력(-IN) 단자로 출력하는 단계를 더 포함한다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따르면 누수 감지 장치를 전자 장비 내 입출력보드에 구현하여, Open-Collector 방식의 비교기 출력을 통해 추가회로 없이 간단하게 감지가 가능하다.
또한 본 발명의 실시 예에 따르면, 첫째, 전자 장비에 별도의 누수 측정 장치 없이 전자 장비에 필요한 입출력 회로카드 내부에도 누수 감지 장치의 구현이 가능하므로 비용절감 효과가 있다.
둘째, 전자 장비의 케이블이 단선되거나 누수(바닷물)이 들어오더라도 누수 감지 장치의 시험 절차를 통해 전자 장비에 전원을 인가하기 전에 커넥터 체결 상태 및 누수로 인한 상황을 알 수 있다.
셋째, 누수상태에서 전원을 인가하면 연결된 장비 모두 위험에 노출 될 수 있기 때문에 본 발명의 누수 감지 장치를 통해 누수 상태에 대한 정보를 사용자에게 미리 GUI 상태로 표출할 수 있어, 사용자가 전자 장비를 안전하게 사용할 수 있다.
넷째, 본 발명의 실시 예에 따른 누수 감지 장치의 자체 점검용 릴레이 제어를 통해 회로 기능의 점검이 가능하여 장비의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장비의 누수 감지 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1의 누수 감지 장치의 회로 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 누수 감지 장치를 실제 IC(Integrated Circuit)으로 구성한 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼의 실제 구현 사례를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장비의 누수 감지 장치의 방법 흐름도이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장비의 누수 감지 장치(100)의 블록 구성도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 누수 감지 장치(100)는 도시되지 않은 전자 장비의 입출력 회로카드에 구현할 수 있다.
도 1에 도시된 누수 감지 장치(100)의 점검부(105)는 누수 감지 장치(100)가 구비된 전자 장비의 누수 발생에 대한 자체 점검을 수행하며, 사용자의 입력에 의해 동작한다. 상기 점검부(105)는 가변저항과 릴레이부에 의한 스위치를 포함하고 있으며, 전자 장비의 누수 발생에 대한 자체 점검을 수행하기 위해 포함된다.
본 발명의 실시 예에 따른 감지부(110)는 외부 장비와 전자 장비간 연결된 케이블의 커넥터에 누수의 위험이 있다고 판단되는 지점에 두 개의 센서 핀들을 위치시키고, 센서 핀에 의해 측정된 전압 값을 비교부(115)로 출력하여 누수 감지 장치(100)가 누수 여부를 감지하게 한다. 그러나, 본 발명의 실시 예에 따라 사용자에 의해 점검부(105) 동작이 요청되면, 감지부(110)는 상기 센서 핀들에 의해 측정된 전압 값이 아니라, 사용자에 의한 점검 요청에 의해 동작되는 릴레이부에 의해 스위치가 온(on)됨에 따라 가변 저항에 전압이 발생되고, 감지부(110)는 상기 가변 저항에 발생된 전압 값을 비교부(115)로 출력한다. 이와 같이 본 발명의 실시 예에서는 점검부(105)를 누수 감지 장치(100)의 입력단에 배치함으로써, 사용자가 원하는 시기에 점검이 가능하도록 구성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 누수 감지 장치(100)의 점검부(105)는 정상 상태에서는 두 개의 센서 핀이 오픈(Open)되며, 누수 감지 장치를 구성하는 회로를 저항의 구성에 따라 전압분배가 되도록 설계하는데, 이에 대한 설명은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. 비교기의 입력 단에 기준전압을 설정하고, 평상시와 누수가 감지되었을 때 전압 값이 차이가 나도록 비교 입력단을 연결한다.
도 1에서 비교부(115)는 점검부(105)에 의해 측정된 전압 또는 감지부(110)에 의해 측정된 전압과 기준 전압을 비교하고, 그 비교결과를 하이(High) 레벨 신호 또는 로우(Low) 레벨 신호로서 데이터 처리부(120)로 출력한다.
데이터 처리부(120)는 상기 비교부(115)로부터 출력된 하이 레벨의 신호 또는 로우 레벨의 신호에 따라 상기 커넥터부의 누수 여부를 판단하고, 사용자 인터페이스부(125)를 통해 누수 여부에 대한 결과를 표시부(130)로 출력한다. 또한 데이터 처리부(120)는 입력부(135)를 통해 사용자로부터 자체 점검 요청이 수신되면, 점검부(105)로 자체 점검 명령 신호를 전송하는데, 구체적으로 릴레이부를 동작시켜 가변 저항에 전압이 인가되도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1의 누수 감지 장치의 회로 구성도(200)이다. 도 2에 도시된 회로 구성도 중에서 도 1의 누수 감지 장치의 블록 구성도에 해당되는 회로는 동일한 참조번호를 부여하였다.
도 2의 회로 구성도 중에서 참조번호 110은 도 1의 감지부에 해당하는 회로 구성도로서, 감지부(110)는 누수 지점에 위치하는 2개의 센서핀(205)과 R7저항, 상기 R7 저항과 병렬로 연결되는 R3 저항, 상기 2개의 센서 핀 중 +단자의 센서 핀과 상기 R3 저항의 일단 및 비교기(250)의 - 입력 단자(-IN)에 연결되는 R1 저항, 상기 R1 저항의 일단과 5V 전원에 일단이 연결되고, 타단은 비교기(250)의 + 입력 단자(+IN)에 연결되는 R2 저항, R2 저항의 타단에 일단이 직렬로 연결되고, 타단은 그라운드(GND)와 R3 저항의 타단 및 - 단자의 센서 핀에 연결되는 R4 저항을 포함한다.
도 2에 도시된 비교기(250)는 오픈 컬렉터(Open-Collector) 타입의 비교기로서, 그 출력단에는 노멀 하이(Normal High)를 유지하기 위한 풀 업(Pull-up) 저항(R5)과 전원(5V)을 연결한다. 도 2에서 비교기(250)의 출력 신호는 데이터 처리부(120)로 출력된다. 본 발명의 실시 에에 따른 데이터 처리부(120)는 도 3에 되시된 버퍼(300)와 FPGA(Field Programmable Gate Array)(305) 및 제어부(315)로 구성될 수 있다. 특히 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(315)는 본 발명의 실시 예에 따른 누수 감지 동작을 수행하는 소프트웨어가 실장된 SBC(Single Board Computer) 보드가 될 수 있으며, 어플리케이션 소프트웨어(Application S/W)를 통해 표시부(130)에서 전자 장비의 누수 감지 상태를 GUI(Graphic User Interface)로 표시할 수 있다.
도 2에서 점검부(105)의 회로 구성을 살펴보면, 1개의 가변 저항(VR6)과 릴레이(Relay)에 의해 동작하는 스위치(210)를 포함한다. 사용자에 의해 자체 점검 요청이 입력되어 릴레이에 의해 스위치(210)가 온(On)되면, 가변저항(VR6)에 인가된 전압이 비교부(250)의 - 입력 단자(-IN)으로 입력된다.
그럼 이하에서 도 2에서 도시된 누수 감지 장치(200)의 회로도를 참고하여 각 상태에 따른 비교부(115)에서 하이 레벨의 신호 또는 로우 레벨의 신호가 출력되는 과정을 설명하기로 한다.
도 2에서 감지부(110)는 2개의 입력 핀들(205)을 이용하여 누수 여부를 감지하기 위한 전압을 측정한다. 도 2에서 전자 장비와 외부 장비가 케이블을 통해 연결되었을 경우, 정상 상태(Normal)이므로 이 경우에는 입력 핀들(205)사이에 아무런 전해물도 존재하지 않으므로, 오픈(Open)된 상태가 된다.
오픈된 상태에서 비교기(250)의 + 입력 단자(+IN)와 - 입력 단자(-IN)로 입력되는 전압을 계산하는 수식은 다음의 <수학식 1>과 같다. + 입력 단자로 입력되는 VIN(+)는 비교기(250)의 기준 전압(Vref)으로 사용되며, - 입력 단자로 입력되는 VIN(-)는 상기 기준 전압과의 비교를 위한 전압으로 사용된다.
Figure 112018101783542-pat00001
Figure 112018101783542-pat00002
여기서, R1은 750Ω, R2는 200KΩ, R3은 3KΩ, R4는 200KΩ이다.
따라서, 상기 <수학식 1>에서 계산된 Vref와 VIN(-)가 비교기(250)의 + 입력 단자와 - 입력 단자에 입력되고, 비교기(250)는 + 입력 단자로 입력된 기준 전압(Vref) 보다 - 입력 단자로 입력된 전압(VIN(-))이 더 크므로, 하이(High) 레벨의 신호를 출력한다.
반면, 누수(해수)가 발생되면, 감지부(110)의 입력 핀들(205)의 양단에는 약 1KΩ의 저항 값이 발생한다. 본 발명의 실시 예에서는 감지부(110)의 입력 핀들(205)의 양단에 걸리는 저항 값이 1KΩ의 저항 값 이하일 경우에만 누수를 감지하고, 초과할 경우에는 누수가 발생하지 않았다고 판단한다. 본 발명의 실시 예에 따라 전자 장비의 케이블에 누수가 발생할 경우 R7에는 약 1KΩ의 저항이 걸리게 되는데, 이때 비교기(250)의 + 입력 단자(+IN)와 - 입력 단자(-IN)로 입력되는 전압을 계산하는 수식은 다음의 <수학식 2>와 같다.
Figure 112018101783542-pat00003
Figure 112018101783542-pat00004
상기 <수학식 2>에서 R1= 750Ω, R2= 200KΩ, R4= 200KΩ이며, R3=750Ω 이다. 이때 R3은 아래의 <수학식 3>에 의해 계산된다.
Figure 112018101783542-pat00005
상기 <수학식 3>에서 R7은 누수가 감지되었으므로, 1KΩ이다.
따라서, 상기 <수학식 2> 및 <수학식 3>에서 계산된 Vref와 VIN(-)가 비교기(250)의 + 입력 단자와 - 입력 단자에 입력되고, 비교기(250)는 + 입력 단자로 입력된 기준 전압(Vref)과 - 입력 단자로 입력된 전압(VIN(-))이 동일하므로, 로우(Low) 레벨의 신호를 출력한다.
추가로, 본 발명의 실시 예에 따라 점검부(105)의 가변 저항(VR6)을 이용하여 자체 점검을 수행할 경우 비교기(250)의 + 입력 단자(+IN)와 - 입력 단자(-IN)로 입력되는 전압을 계산하는 수식은 다음의 <수학식 4>과 같다. + 입력 단자로 입력되는 VIN(+)는 비교기(250)의 기준 전압(Vref)으로 사용되며, - 입력 단자로 입력되는 VIN(-)는 상기 기준 전압과의 비교를 위한 전압으로 사용된다.
Figure 112018101783542-pat00006
Figure 112018101783542-pat00007
상기 <수학식 4>에서 R1= 750Ω, R2= 200KΩ, R4= 200KΩ이며, 이때 VR6은 아래의 <수학식 5>에 의해 계산된다.
Figure 112018101783542-pat00008
상기 <수학식 4> 및 <수학식 5>에서 계산된 Vref와 VIN(-)가 비교기(250)의 + 입력 단자와 - 입력 단자에 입력되고, 비교기(250)는 + 입력 단자로 입력된 기준 전압(Vref) 보다 - 입력 단자로 입력된 전압(VIN(-))이 낮으므로, 로우(Low) 레벨의 신호를 출력한다.
상기 도 2에서 비교기(250)의 출력에는 상기 비교기(250)의 출력을 노멀 하이(Normal High)로 유지하기 위한 풀-업(Pull-up) 저항(R5)이 위치하며, 상기 <수학식 1> 내지 <수학식 5>에 따라 비교기(250)에서 출력된 하이 레벨 또는 로우 레벨의 신호가 데이터 처리부(120)로 출력된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에서는 간단한 회로 설계를 통해 전자 장비와 외부 장비 간의 연결된 케이블의 누수 여부를 감지할 수 있어, 누수에 취약한 케이블 연결 상태의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 누수 감지 장치를 실제 IC(Integrated Circuit)으로 구성한 일 예를 도시한 도면이다.
도 3에서 데이터 처리부(120)는 비교부(115)로부터 출력된 신호를 임시로 저장하는 버퍼(300), 사용자의 요청에 따라 상기 버퍼에 임시로 저장된 신호를 독출(read out)하는 FPGA(Field Programmable Gate Array)(305), 상기 FPGA(305)와 VME(VERSA Module Eurocard) 버스(Bus)(310)로 연결되어, 상기 FPGA(305)가 독출한 신호를 어드레스/데이터 라인(Address/Data line)을 통해 확인하여 상기 전자 장비의 누수 여부에 대한 결과를 표시부를 통해 사용자에게 표출하는 제어부(315)를 포함한다. 이때 상기 제어부(315)는 SBC(Single Board Computer)로 구현할 수 있다.
상기 버퍼(300)는, 상기 비교부(115)의 출력단 5V와 상기 FPGA(305)의 입력단 3.3V의 상이한 전압차를 변환시키는 CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor) 16-Bit 3.3V To 5V 레벨 시프팅 트랜시버(Level Shifting Transceiver)로 구현할 수 있다.
도 3에 도시된 버퍼(300)는 비교부(115) 출력을 저장하는데, 그 구체적인 동작 방법을 살펴보면, 도 4와 같다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼(300)의 실제 구현 사례를 보여주는 도면이다.
도 4에서 버퍼(300)는 사용자가 원하는 순간에 STATUS_OE# Port에 신호를 전달하여 데이터 값을 2B1 -> 2A1 방향으로 전달하여 최종적으로 FPGA(305) 입력포트로 전송한다. 상기 도 4에 도시된 버퍼 IC는 CMOS 16-Bit 3.3V TO 5V Level Shifting Transceiver로 비교부(115) 출력단의 5V와 FPGA(305) 입력단 3.3V의 전압 차를 변환시킬 수 있는 부품을 사용하였다.
이 부품을 통해 입출력의 전압 값이 서로 다르더라도 사용이 가능할 수 있다. 도 4에서 참조번호 410은 버퍼(300)의 기능 블록 다이어그램으로 도시한 것이다.
상술한 바와 같이 누수 감지 장치를 구성할 경우, 비교적 간단한 회로 구성으로 PCB(Printed Circuit Board)의 공간적인 활용이 좋으며, 사용자는 누수 감지 장치에서 측정한 데이터 값을 원하는 시점에 인지 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장비의 누수 감지 장치(200)의 방법 흐름도이다.
505단계에서 누수 감지 장치(200)는 사용자로부터 자체 점검 요청이 수신되었는지를 검사한다. 상기 505단계에서 누수 감지 장치(200)는 사용자로부터 자체 점검 요청이 수신되지 않았다면, 515단계에서 감지부(110)를 통해 상기 전자 장비와 외부 장비와의 통신을 위해 연결되는 케이블의 누수 여부에 따른 제1 전압을 측정하여 520단계에서 측정된 제1 전압을 비교부(115)로 출력한다.
그리고, 525단계에서 누수 감지 장치(200)의 비교부(115)가 상기 측정된 제1 전압과 기준 전압을 비교한 후, 535단계에서 비교 결과, 상기 기준 전압이 상기 제1 전압보다 작으면, 540단계에서 상기 하이 레벨의 신호를 출력하고, 상기 기준 전압이 상기 제1 전압보다 크거나 같으면, 545단계에서 상기 로우 레벨의 신호를 출력한다.
누수 감지 장치(200)의 데이터 처리부(120)는 상기 비교부(115)의 비교 결과, 540단계에서 상기 하이 레벨의 신호가 출력되면, 정상 상태라고 판단(550단계)하고, 545단계에서 상기 로우 레벨의 신호가 출력되면, 상기 전자 장비에 누수가 감지되었다고 판단(555단계)한다.
그리고, 누수 감지 장치(200)는 560단계에서 상기 550단계 또는 상기 555단계의 결과를 표시부를 통해 GUI 형태로 표시한다.
반면, 상기 누수 감지 장치(200)는 505단계에서 사용자로부터 자체 점검 요청이 수신되면, 510단계에서 릴레이부를 동작시켜 자체 점검을 수행하고, 520단계로 진행한다.
또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 동작 방법은 프로그램으로 구현되어 다양한 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다. 비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (11)

  1. 전자 장비의 누수 감지 장치에 있어서,
    상기 전자 장비와 외부 장비와의 통신을 위한 케이블이 연결되는 커넥터부의 누수 여부에 따라 출력 전압이 변화하는 감지부;
    상기 감지부의 출력 전압과 기준 전압과의 비교에 따라 하이(High) 또는 로우(Low) 레벨의 신호를 출력하는 비교부;
    상기 비교부로부터 출력된 하이 또는 로우 레벨의 신호에 따라 상기 커넥터부의 누수 여부를 판단하는 데이터 처리부; 및
    상기 전자 장비의 누수 발생에 대한 자체 점검을 위한 점검부를 더 포함하고,
    상기 점검부는 가변 저항을 포함하는 릴레이부를 포함하고, 자체 점검 요청 신호가 입력되면, 상기 릴레이부에 의해 스위치부가 동작하여, 상기 가변 저항을 이용하여 측정된 제2 전압을 상기 비교부의 - 입력(-IN) 단자로 출력함을 특징으로 하는 전자 장비의 누수 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 커넥터부의 누수를 감지하기 위한 적어도 2개의 센서를 포함하고,
    상기 2개의 센서를 통해 측정된 제1 전압을 상기 비교부의 - 입력(-IN) 단자로 출력하고, 상기 제1 전압과의 비교를 위한 기준 전압(Vref)을 상기 비교부의 + 입력 단자(+IN)로 출력함을 특징으로 하는 전자 장비의 누수 감지 장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 비교부는,
    상기 기준 전압이 상기 제1 전압보다 작으면, 상기 하이 레벨의 신호를 출력하고,
    상기 기준 전압이 상기 제1 전압보다 크거나 같으면, 상기 로우 레벨의 신호를 출력함을 특징으로 하는 전자 장비의 누수 감지 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는,
    상기 비교부로부터 출력된 신호가 하이 레벨의 신호이면, 정상 상태라고 판단하고, 상기 출력된 신호가 로우 레벨의 신호이면, 상기 전자 장비에 누수가 감지되었다고 판단함을 특징으로 하는 전자 장비의 누수 감지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는,
    상기 비교부로부터 출력된 신호를 임시로 저장하는 버퍼;
    사용자의 요청에 따라 상기 버퍼에 임시로 저장된 신호를 독출(read out)하는 FPGA(Field Programmable Gate Array); 및
    상기 FPGA와 VME(VERSA Module Eurocard) 버스(Bus)로 연결되어, 상기 FPGA가 독출한 신호를 어드레스/데이터 라인(Address/Data line)을 통해 확인하여 상기 전자 장비의 누수 여부에 대한 결과를 표시부를 통해 사용자에게 표출하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 전자 장비의 누수 감지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비교부는, 오픈 컬렉터(Open collector) 타입이고,
    상기 비교부의 출력단에는 상기 비교부의 출력을 노멀 하이(Normal High)로 유지하기 위한 풀-업(Pull-up) 저항이 위치함을 특징으로 하는 전자 장비의 누수 감지 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 누수 감지 장치는, 상기 전자 장비의 입출력 보드에 위치함을 특징으로 하는 전자 장비의 누수 감지 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 버퍼는, 상기 비교부의 출력단 5V와 상기 FPGA의 입력단 3.3V의 상이한 전압차를 변환시키는 CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor) 16-Bit 3.3V 내지 5V 레벨 시프팅 트랜시버(Level Shifting Transceiver)임을 특징으로 하는 전자 장비의 누수 감지 장치.
  10. 전자 장비의 누수 감지 방법에 있어서,
    감지부가 상기 전자 장비와 외부 장비와의 통신을 위해 연결되는 케이블이 연결되는 커넥터부의 누수 여부에 따른 제1 전압을 측정하는 단계;
    비교부가 상기 측정된 제1 전압과 기준 전압을 비교하는 단계;
    상기 비교부는 상기 비교 결과, 상기 기준 전압이 상기 제1 전압보다 작으면, 하이 레벨의 신호를 출력하고, 상기 기준 전압이 상기 제1 전압보다 크거나 같으면, 로우 레벨의 신호를 출력하는 단계; 및
    데이터 처리부는 상기 하이 레벨의 신호가 출력되면, 정상 상태라고 판단하고, 상기 로우 레벨의 신호가 출력되면, 상기 전자 장비에 누수가 감지되었다고 판단하는 단계를 포함하되,
    상기 전자 장비의 누수 발생에 대한 자체 점검을 위한 가변 저항을 포함하는 점검부가, 상기 가변 저항을 포함하는 릴레이부를 포함하고, 자체 점검 요청 신호가 입력되면, 상기 릴레이부에 의해 스위치부가 동작하여, 상기 가변 저항을 이용하여 측정된 제2 전압을 상기 비교부의 - 입력(-IN) 단자로 출력하는 단계를 더 포함하고,
    상기 감지부는, 상기 커넥터부의 누수를 감지하기 위한 적어도 2개의 센서를 포함하고, 상기 2개의 센서를 통해 측정된 제1 전압을 상기 비교부의 - 입력(-IN) 단자로 출력하고, 상기 제1 전압과의 비교를 위한 기준 전압(Vref)을 상기 비교부의 + 입력 단자(+IN)로 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 장비의 누수 감지 방법.
  11. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07113716A (ja) * 1993-10-18 1995-05-02 Tatsuno Co Ltd 流体漏洩検知装置
JP3206555U (ja) * 2016-07-09 2016-09-23 株式会社東京エネシス 配管接続部等の漏水検知装置

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