KR102128952B1 - 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법 - Google Patents

낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102128952B1
KR102128952B1 KR1020190115282A KR20190115282A KR102128952B1 KR 102128952 B1 KR102128952 B1 KR 102128952B1 KR 1020190115282 A KR1020190115282 A KR 1020190115282A KR 20190115282 A KR20190115282 A KR 20190115282A KR 102128952 B1 KR102128952 B1 KR 102128952B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
lightning
battery
power
broadcast
Prior art date
Application number
KR1020190115282A
Other languages
English (en)
Inventor
김종순
Original Assignee
주식회사 디나텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 디나텍 filed Critical 주식회사 디나텍
Priority to KR1020190115282A priority Critical patent/KR102128952B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102128952B1 publication Critical patent/KR102128952B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/53—Arrangements specially adapted for specific applications, e.g. for traffic information or for mobile receivers
    • H04H20/59—Arrangements specially adapted for specific applications, e.g. for traffic information or for mobile receivers for emergency or urgency
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0807—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by the application
    • G01R29/0814—Field measurements related to measuring influence on or from apparatus, components or humans, e.g. in ESD, EMI, EMC, EMP testing, measuring radiation leakage; detecting presence of micro- or radiowave emitters; dosimetry; testing shielding; measurements related to lightning
    • G01R29/0842—Measurements related to lightning, e.g. measuring electric disturbances, warning systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/12—Arrangements for observation, testing or troubleshooting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법에 관한 것으로, 뇌우 및 낙뢰의 발생을 검출하는 낙뢰 검출부와, 낙뢰 검출 결과를 이용하여 낙뢰 발생 여부를 판단하는 메인 제어부와, 상기 메인 제어부의 판단 결과를 사용자 및 관리자에게 송출하고, 안내 방송을 실시하는 안내 방송부와, 상기 메인 제어부의 판단 결과에 따라 외부 서지 전압의 유입을 차단하기 위해 외부와의 접속을 차단하여 각부를 보호하는 보호부 및 상기 각부에 전원을 제공하는 밧데리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템을 제공한다.

Description

낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법{INFORMATION BROADCASTING SYSTEM AND METHOD HAVING LIGHTNING PROTECTION FUNCTION}
본 발명은 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법에 관한 것으로, 낙뢰, 지락으로 부터 안내 방송 시스템을 보호할 수 있는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 재난안내방송 시스템은 전원부가 상시 전원에 24시간 연결되어 있다. 더욱이 외부에 배치된 앰프도 출력 스피커 라인에 상시 연결되어 있다.
이와 같이 상시 전원 연결 및 상시 외부 스피커 라인 연결을 통해 긴급한 상황 발생시 효과적인 재난안내방송을 할 수 있는 장점이 있지만, 상시 전원과 스피커 라인에 연결됨으로 인해 낙뢰 서지 등에 취약한 상황이 발생하고 외부 낙뢰 서지 전압에 100% 노출이 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 보완 하기위해 종래에는 대지 접지 작업 및 서지 보호기 설치 및 전원부 서지 유입 방지책등을 사용하였다. 하지만, 유입 되는 낙뢰 서지등을 방지 하기에는 역부족이다.
또한 종래에 제안된 기술들중 대한민국등록특허공보 제10-2016-0026229호(2016.03.04)에 배전 차단 방식의 낙뢰 보호 기술이 개시되어 있다.
즉, 낙뢰 발생시 태양광 발전 인버터의 보호를 위해 상시전원과 인버터를 분리시키는 보호회로를 구비하며, 관제센터에서 낙뢰 발생시 신호를 보내어 사용자가 관여하는 능동적인 차단방식을 통해 배전 선로를 차단하는 방법으로 낙뢰를 보호 할수 있는 기능을 가지고 있다.
또하나 낙뢰 경보 시스템 제10-2009-0026430호(2009년03월27일)에 개시되어 있다.
낙뢰 발생시 이온광역 피뢰침을 이용한 대지 방전 유도 하며 낙뢰 전류에 의해 유도되는 소정의 주파수의 유도 기전력을 감지하는 기술이다. 유도 기전력은 대용량의 전력을 사용하는 산업 현장 및 대용량 모터를 사용하는 일반 생활 속에서도 발생하며 에러 발생 및 예측하기가 어려운 단점이 있다.
종래 재난 방송 장비는 낙뢰 지락 전류,서지 등의 보호 목적으로 접지 작업 서지 보호기 설치 재난방송부 서지 유입 회피 방지 회로 등을 사용 하나 365일 상시 전원과 연결이 되어 낙뢰 및 지락전류 외부 노이즈에 노출이 되고 실제로 장비 파손이 비일비재 하다.
외부 요인에 의한 장비 파손 방지의 가장 이상적인 방법은 낙뢰 및 서지 발생시 상시전원 및 스피커 라인을 제거 시켜 장비를 보호 하는 방법이 가장 이상적 이지만 사람이 판단하고 기상청 자료를 참고 하기에는 사람의 관여와 오류의 불편함이 있다.
낙뢰 지락전류 서지 전압은 자연 현상 및 산업 현장에 발생 하는 것이기 때문에 예측이 불가능 하고 대처하기 어려운 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 낙뢰를 예측하고, 재난 방송 장비의 낙뢰 서지전압 등의 비정상적인 전기적 영향 노출의 최소화 및 낙뢰 발생 조건이 있을시 마이크를 이용한 사용자 안전에 도움이 될수 있는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 뇌우 및 낙뢰의 발생을 검출하는 낙뢰 검출부와, 낙뢰 검출 결과를 이용하여 낙뢰 발생 여부를 판단하는 메인 제어부와, 상기 메인 제어부의 판단 결과를 사용자 및 관리자에게 송출하고, 안내 방송을 실시하는 안내 방송부와, 상기 메인 제어부의 판단 결과에 따라 외부 서지 전압의 유입을 차단하기 위해 외부와의 접속을 차단하여 각부를 보호하는 보호부 및 상기 각부에 전원을 제공하는 밧데리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템을 제공한다.
상기 메인 제어부의 판단 결과에 따라 낙뢰 발생을 표시하는 낙뢰 표시부와, 상기 안내 방송부의 방송 정보를 외부로 송출하는 스피커부와, 상기 안내 방송 시스템에 전원을 공급하는 상시 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 낙뢰 검출부는 낙뢰 발생 즉, 낙뢰의 방전시 두개의 서로 다른 전자기파를 검출하는 낙뢰 수신부와, 뇌운 및 낙뢰 발생 지점의 거리를 측정하는 거리 측정부와, 검출 결과를 메인 제어부에 제공하는 검출 통신부를 포함하고, 상기 낙뢰 수신수는 제1 헤르츠의 낙뢰 전자기파를 수신하는 제1 안테나와, 제2 헤르츠의 낙뢰 전자기파를 수신하는 제2 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 제어부는 낙뢰 검출부의 2개의 검출 신호를 인증하는 검출 인증부와, 검출 인증 결과에 따라 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부와, 제어 신호 및 차단신호를 이용하여 각부를 관리하는 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 제어부는 별도의 타이머를 추가 구비하고, 일정 시간 동안 보호부를 통해 외부 접속을 차단하고, 일정 시간만 외부 접속을 허가하되, 24시간 중 1시간은 외부 접속을 허용하여 밧데리부를 충전하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 제어부는 밧데리 보호부를 더 구비하고, 상기 밧데리 보호부는 밧데리부의 용량 정보, 시간당 충전 속도 정보 및 시간당 방전 정보를 저장하고, 밧데리의 남은 용량을 계산할 수 있고, 밧데리부의 충전 용량이 일정 기준 이하인 경우에 자동으로 외부 상시 전원과 연결되도록 하여 밧데리부를 충전하도록 하고, 밧데리부가 완전 충전된 경우에는 다시 외부와의 전기적 접속을 차단하는 것을 특징으로 한다.
상기 안내 방송부는 상기 메인 제어부와 통신하는 자동수신 단말기와 자동수신 단말기 옥스 신호를 증폭하여 옥외 스피커부 구동을 위한 파워 앰프를 포함하고, 상기 자동수신 단말기는 외부 통신을 수행하는 외부 통신부와, 안내 방송 음원이 저장된 저장부와, 안내 방송을 입력 받는 방송 입력부와, 방송을 제어하는 방송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보호부는 상기 메인 제어부의 제어신호에 따라 외부 상시 전원부와의 연결을 차단하거나 연결하는 전원 차단부와, 제어 신호에 따라 스피커부와 연결하거나 차단하는 스피커 차단부와, 외부 전원을 감시하는 전원 감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전원차단부와 스피커 차단부는 B접점 방식의 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 밧데리부는 DC전원을 제공하는 밧데리와, 외부 상시 전원부의 전원을 이용하여 밧데리를 충전하는 충전기와, 과충전 과방전을 제어하는 밧데리 보호부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 밧데리부는 보호부 동작중 보호부 내부 장비에 구동 전원이 아닌 대기 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 청구항 1 내지 청구항 에 따른 안내 방송 시스템을 이용한 안내 방송 방법에 있어서, 낙뢰 발생을 검출하는 단계와, 낙뢰가 발생한 경우, 낙뢰 발생을 표시하고, 안내 방송을 실시하는 단계 및 안내 방송은 내장된 음원 방송을 송출하고, 방송이 종료되면 외부 전원 및 방송 라인과의 전기적 연결을 차단하고, 밧데리로 전력을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 방법을 제공한다.
이와 같이 본 발명은 낙뢰 및 서지전압을 차단하여 재난방송 장비의 파손 또는 정지 등으로 재난 위급 상황시 방송을 못하는 손실을 최소화 할수 있다.
또한, 본 발명은 낙뢰 지락전류 발생 중 마이크를 이용하는 재난방송 사용자 안전을 확보하고 옥외 방송을 자동으로 송출하여 재산과 인명 피해를 막을수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템을 설명하기 위한 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 낙뢰 검출부의 블록도.
도 3은 일 실시예에 따른 메인 제어부의 블록도.
도 4는 일 실시예에 따른 안내 방송부의 블록도.
도 5는 일 실시예에 따른 보호부의 블록도.
도 6은 보호부의 개념도.
도 7은 일실시예에 따른 밧데리부의 블록도.
도 8은 밧데리부의 개념도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석 되어야 할 것이다. 이러한 이유로 본 발명의 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법의 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.
본 명세서에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등의 관계적인 용어는, 그러한 엔티티 또는 액션 간의 실제 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지 않고 다른 엔티티나 액션과 하나의 엔티티 또는 액션을 구별하는 데에만 사용될 수 있다. 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)" 또는 그 다른 변형은, 구성요소의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치가 구성요소만을 포함하지 않지만 그러한 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치에 명시적으로 열거되거나 내재되지 않은 다른 구성요소를 포함할 수 있도록, 비배타적인 포함물을 커버하도록 의도된다. "하나의 ~를 포함하다"로 진행되는 하나의 구성요소는, 더 이상의 제한없이, 구성요소를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치 내에 부가적인 동일한 구성요소의 존재를 배제한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 낙뢰 검출부의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 메인 제어부의 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 안내 방송부의 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 보호부의 블록도이고, 도 6은 보호부의 개념도이다.
도 7은 일실시예에 따른 밧데리부의 블록도이고, 도 8은 밧데리부의 개념도이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템은 뇌우 및 낙뢰의 발생을 검출하는 낙뢰 검출부(100)와, 낙뢰 검출 결과를 이용하여 낙뢰 발생 여부를 판단하는 메인 제어부(200)와, 메인 제어부(200)의 판단 결과를 사용자 및 관리자에게 송출하고, 안내 방송을 실시하는 안내 방송부(300)와, 메인 제어부(200)의 판단 결과에 따라 외부 서지 전압의 유입을 차단하기 위해 외부와의 접속을 차단하여 각부를 보호하는 보호부(400)와, 상기 각부에 전원을 제공하는 밧데리부(500)를 포함한다.
또한, 메인 제어부(200)의 판단 결과에 따라 낙뢰 발생을 표시하는 낙뢰 표시부(600)와, 안내 방송부(300)의 방송 정보를 외부로 송출하는 스피커부(700)와, 안내 방송 시스템에 전원을 공급하는 상시 전원부(800)를 더 포함할 수 있다.
이를 통해 본 발명의 안내 방송 시스템을 통해 낙뢰 뇌운의 발생을 감지하고, 안내 방송부(300)를 통하여 낙뢰 근접 방송을 옥외 스피커부로 송출하여 재산과 인명 피해를 예방할 수 있다. 또한, 방송이 종료시, 보호부(400) 동작을 통해, 외부 유입 경로인 상시 전원 및 스피커부 라인 등을 차단하여 안내 방송 시스템의 각부를 외부와 전기적으로 고립 시켜 지락 전류 및 서지 전압으로 완벽하게 보호할 수 있다. 그리고, 낙뢰 발생시 사용자의 안전을 위해 낙뢰 경고등과 같이 시인성이 있는 낙뢰 표시부(600)를 점등할 수 있다. 이를 통해 안내 방송 사용자가 낙뢰 발생 방송 중 발생 할수 있는 낙뢰 지락 전류 노출 사고를 방지 할수 있다.
뇌운(적란운)이 발달하면서 구름 내부에 분리 축적된 음전하와 양전하 사이 혹은 구름 속의 전하와 지면에 유도되는 전하와의 사이에서 불꽂 방전이 발생하는데 이것이 낙뢰이다.
본 실시예에 따른 낙뢰 검출부(100)는 2중화 구조를 통해 낙뢰 발생을 검출한다.
낙뢰 검출부(100)는 낙뢰 발생 즉, 낙뢰의 방전시 두개의 서로 다른 전자기파를 검출하는 낙뢰 수신부(110)와, 뇌운 및 낙뢰 발생 지점의 거리를 측정하는 거리 측정부(120)와, 검출 결과를 메인 제어부(200)에 제공하는 검출 통신부(130)를 포함한다.
낙뢰 수신수(110)는 제1 헤르츠의 낙뢰 전자기파를 수신하는 제1 안테나(111)와, 제2 헤르츠의 낙뢰 전자기파를 수신하는 제2 안테나(112)를 포함한다.
도시되지 않았지만, 수신된 값의 에러를 보정하는 에러 보정부와, 검파 동조부를 더 포함할 수도 있다.
제1 헤르츠와 제2 헤르츠는 서로 상이한 값을 갖는 것이 효과적이다. 바람직하게는 제1 헤르츠는 350 내지 450KHz이고, 제2 헤르츠는 450 내지 550KHz인 것이 효과적이다. 가장 효과적으로는 제1 헤르츠는 380 내지 420KHz이고, 제2 헤르츠는 480 내지 520KHz이다. 본 실시예에서는 제1 헤르츠로 400KHz를 사용하고, 제2 헤르츠로 500KHz를 사용하는 것이 효과적이다. 본 실시예에서 위와 같은 범위의 헤르츠를 사용하는 것은 낙뢰 전자기파의 검출을 위해 2중화 기술을 사용하기 때문이다. 이 2 중화 기술을 통해 에러를 보상할 수 있다. 또한, 뇌운의 음전하를 검출할 수도 있다.
거리 측정부(120)는 낙뢰 예측 회로 즉, AS3935 Franklin Lightning Snsor를 사용하여 낙뢰, 뇌운 발생 거리를 측정할 수 있다.
검출 통신부(130)는 두개 대역에서 검출된 정보 각각을 시리얼 통신을 통해 제어부에 전송한다. 물론, 무선 통신을 통해 전송할 수 있다. 하지만, 낙뢰와 같은 외부 전자기파의 방해를 최소화 하기 위해 유선 통신라인을 통해 제공하는 것이 효과적이다. 즉, 2개의 검출 신호는 각기 제1 헤르츠와 제2 헤르츠로 제공된다.
메인 제어부(200)는 낙뢰 검출부(100)의 2개의 검출 신호를 인증하는 검출 인증부(210)와, 검출 인증 결과에 따라 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부(220)와, 제어 신호 및 차단신호를 이용하여 각부를 관리하는 관리부(130)를 포함한다.
또한, 메인 제어부(200)는 낙뢰 검출부(100)의 거리 측정결과를 이용하여 낙뢰의 근접 거리를 환산하는 근접 거리 환산부(240)를 더 포함한다.
검출 인증부(210)는 낙뢰 검출부(100)의 2중화 신호 즉, 2개의 검출 신호를 각각 입력 받아 낙뢰 정보가 일치하는 경우, 낙뢰 발생으로 판단하여 관련 처리를 수행할 수 있게 된다. 하지만, 2중화 신호가 불일치하는 경우에는 오동작으로 판단한다.
일치는 전자기파 즉, 안테나에 의해 수신된 신호 정보의 일치 여부를 의미한다. 불일치의 경우 두개의 안테나중 하나의 안테나가 전자기파 정보를 수신하지 못한 경우를 의미한다. 또한, 두 안테나 모두 전자기파 정보를 수신하지 못한 경우도 포함한다. 또한, 입력된 두 전자기파의 신호 값이 40% 이상 차이나는 경우를 의미할 수도 있다. 서로 다른 헤르즈에 의하더라도 최종 변환된 전자기파의 신호는 동일하거나 일정 범위 내에서 일치하여야 한다. 이는 단일의 낙뢰에 의한 방전으로 인해 발생한 신호를 안테나에서 수신하기 때문이다. 바람직하게는 20% 이상 차이나는 경우 불일치로 정의하는 것이 더욱 효과적이다. 가장 효과적인 것은 오차 범위 이상의 차이를 의미할 수 있다.
제어 신호 생성부(220)는 검출 인증부(210)에 의해 판단된 값에 따라 낙뢰 발생이 인지된 경우 제어 신호를 생성한다.
관리부(230)는 생성된 제어신호를 이용하여 각부의 동작을 제어하되, 제어신호를 이용하여 차단신호를 생성한다. 즉, 관리부(230)에 의해 제어신호를 낙뢰 표시부에 인가하여 낙뢰 발생을 표시하도록 할 수 있다. 이를 통해 사용자/관리자에게 가시적으로 낙뢰 발생을 알릴수 있고, 낙뢰 발생시 마이크를 이용한 안내(재난) 방송시 사용자/관리자의 안전을 확보할 수 있게 된다.
또한, 제어 신호에 따라 안내 방송부(300)가 동작하여 재난 안내 방송을 실시할 수 있다. 이때, 안내 방송부(300)는 저장된 낙뢰 알림 방송을 실시할 수 있다.
또한, 관리부(230)는 안내 방송이 종료 신호가 접수되면 제어 신호를 이용하여 차단신호로 생성하고, 이 차단신호를 보호부(400)에 전송한다. 이를 통해 각부가 외부와 전기적으로 차단되도록 할 수 있다.
또한, 메인 제어부(200)는 낙뢰 검출부(100)의 검출 신호에 따라 낙뢰 발생 간격을 상시 감시하여 낙뢰 발생이 없는 경우 차단신호를 제거할 수 있다.
또한, 메인 제어부(200)는 별도의 타이머를 추가 구비할 수 있다. 이를 통해 일정 시간 동안 보호부(400)를 통해 외부 접속을 차단하고, 일정 시간만 외부 접속을 허가할 수도 있다. 즉, 24시간 중에 23시간은 외부 접속을 차단하고, 밧데리부(500)로 만 구동하도록 하고, 1시간은 외부 접속을 허용하여 밧데리부(500)를 충전하도록 할 수 있다.
이때, 메인 제어부(200)는 밧데리부(500)의 과방전을 검출하기 위한 과방전 검출부(250)를 더 구비할 수 있다. 과방전 검출부(250)에 의해 과방전이 이루어지는 경우 보호부(400)를 제어하여 외부 상시 전원과의 접속을 허가할 수 있다.
또한, 메인 제어부(200)는 밧데리 보호부(260)를 더 구비할 수 있다.
밧데리 보호부(260)는 밧데리부의 용량 정보, 시간당 충전 속도 정보 및 시간당 방전 정보를 저장할 수 있다.
이를 통해, 밧데리부(500) 만으로 각 부분을 동작하는 경우 밧데리부(500)의 남은 용량을 계산할 수 있다. 따라서, 밧데리부(500)의 충전 용량이 일정 기준 이하인 경우에 자동으로 외부 상시 전원과 연결되도록 하여 밧데리부(500)를 충전하도록 할 수 있다. 밧데리부(500)가 완전 충전된 경우에는 다시 외부와의 전기적 접속을 차단하는 것이 가능하다.
이때, 상기 기준은 밧데리부(500)의 충전 용량이 전제 용량의 50%이하가 되는 경우인 것이 효과적이다. 바람직하게는 40% 이하인 것이 효과적이다. 가장 바람직하게는 30% 이하인 것이 효과적이다. 여기서, 상기 기준이 너무 낮을 경우에는 낙뢰가 발생한 경우에는 강제적으로 보호부(400)가 동작하여 외부 상시 전원과 연결되는 것이 거절된다. 따라서, 낙뢰가 발생하는 시간 동안은 밧데리부(500)로만 각부분을 구동하여야 하기 때문이다.
또한, 메인 제어부(200)는 제어 신호 생성부(220)의 제어 신호에 따라 낙뢰 발생과 상시 전원 점검을 요청하는 문자(SMS) 또는 음성 경보를 사용자/관리자에게 발송할 수도 있다. 또한, 유/무선 통신을 통해 관리서버에 이를 전송하는 것도 가능하다.
본 실시예의 메인 제어부(200)를 통해 낙뢰, 뇌운 발생시 안내 방송부(300), 메인 제어부(200) 및 낙뢰 검출부(100)와 밧데리부(500)를 외부 상시 전원부(800) 및 스피커부(700)와 연결된 스피커 라인으로 부터 차단하여 지략 전류의 유입을 막을 수 있다.
그리고, 24시간 중 23시간은 상시 전원부(800)와 스피커부(700)와 차단시켜 외부 서지 전압의 유입을 막을 수 있다. 또한, 24시간 중 1시간을 상시 전원부(800)와 연결하여 밧데리부를 충전할 수 있다. 따라서, 24시간 중 상시 전원부에 연결되는 시간은 1시간이고, 외부 서지 전압 노출을 1일 중에 약 4.2%로 매우 낮게 가져갈 수 있다.
메인 제어부(200)는 제어 신호 생성부(220)의 제어신호에 따라 보호부(400)가 동작하여 스피커부(700)와 상시 전원부(800)와의 연결을 수행할 수 있다. 이를 통해 직접 안내 방송을 할 수 있게 된다.
이와 같은 2중의 안정 장치를 확보하여, 인명과 재산 보호를 위한 재난 안내 방송 장비의 신뢰성을 극대화할 수 있다. 본 실시예의 시스템은 어떠한 외부의 전기적 충격이 발생하더라도 안내 방송 장비의 신뢰성을 높일 수 있고, 긴급한 재난 상황에서 방송 장지의 방송 가능성을 높일 수 있다.
안내 방송부(300)는 메인 제어부(200)와 통신하는 자동수신 단말기(310)와 자동수신 단말기(310) 옥스 신호를 증폭하여 옥외 스피커부(700) 구동을 위한 파워 앰프(320)를 포함한다.
자동수신 단말기(310)는 외부 통신을 수행하는 외부 통신부(311)와, 안내 방송 음원이 저장된 저장부(312)와, 안내 방송을 입력 받는 방송 입력부(313)와, 방송을 제어하는 방송 제어부(314)를 포함한다.
외부 통신부(311)는 유무선 통신 모듈이 포함되어 있는 것이 효과적이다. 바람직하게는 무선 통신 모듈을 갖는 것이 효과적이다. 본 실시예에서는 이통 사업자 M2M(machine to machine) 모뎀이 탑제 되어 원거리 사용자 유무선 전화 음성을 출력 하는 기능을 갖는 것이 효과적이다.
저장부(312)에는 낙뢰 경보 방송용 음원이 저장되어 있는 것이 효과적이다.
방송 제어부(314)는 산업용 마이컴이 탑재되어 음원재생/문자 발송 기능 및 CID 인식 기능을 갖도록 한다. 또한, 방송 사용자 번호를 저장하는 기능을 가지며 저장된 CID 번호와 전화로 방송 시도자 원거리 방송 사용자 CID를 비교하여 일치 할 경우 방송을 시작하는 기능을 가진다.
방송 입력부(313)를 통해 근거리 사용자가 마이크를 통해 방송을 할 수도 있다.
안내 방송부(300)는 메인 제어부(200) 낙뢰 발생 신호 입력시 저장된 음원 낙뢰 대비 경보 방송을 송출 하는 기능을 가진다.
안내 방송부(300)는 상시전원(220V) 및 상시 전원 차단시 대기 전원을 위한 DC입력 전원 포트가 여분으로 존재한다.
안내 방송부(300)는 메인 제어부(200)의 220V 단전 및 낙뢰 감지 신호 입력시 낙뢰 발생 및 220V 점검 관련 문자(SMS) 또는 음성 경보를 지정된 사용자에게 발송 할수 있으며 앰프를 포함하는 기능을 가지며 재난 안내 방송시 앰프를 자동으로 켜는 기능을 가진다.
안내 방송부(300)는 유무선 전화 음성을 출력 하는 기능을 더 포함한다. 사용자 인식을 위한 CID 인식 기능을 가지며 방송 사용자 번호를 저장하는 기능을 가지며 저장된 CID 번호와 방송 시도자 CID를 비교하여 일치 할 경우 방송을 시작하는 기능을 가질 수 있다.
보호부(400)는 메인 제어부(200)의 제어신호에 따라 외부 상시 전원부(800)와의 연결을 차단하거나 연결하는 전원 차단부(410)와, 제어 신호에 따라 스피커부(700)와 연결하거나 차단하는 스피커 차단부(420)와, 외부 전원을 감시하는 전원 감시부(430)를 포함한다.
전원 차단부(410)는 릴레이 소자를 포함한다. 이를 통헤 제어 신호에 따라 외부 상시 전원과 연결하거나 차단할 수 있다. 상기 릴레이 소자는 B접점 방식인 것이 효과적이다. 차단시 릴레이 코일에 구동 전원을 투입하고, 연결시에는 릴레이 전원을 오프하는 방식을 갖는다. 이를 통해 상시 전원부(800)의 라인의 써지, 낙뢰, 지락 전류가 유입되는 것을 차단할 수 있다.
스피커 차단부(420)도 릴레이 소자를 포함할 수 있다. 이를 통해 제어 신호에 따라 외부 스피커 라인을 차단하거나 연결할 수 있다. 상기 릴레이 소자는 B접점 방식인 것이 효과적이다. 차단시 릴레이 코일에 구동 전원을 투입하고, 연결시에는 릴레이 전원을 오프하는 방식을 갖는다. 이를 통해 스피커부(700)의 써지, 낙뢰, 지락 전류가 유입되는 것을 차단할 수 있다.
전원 감시부(430)는 상시 전원 즉, 220V 전압을 감시한다. 220V공급이 단전되면 동작한다. 이를 위해 릴레이 소자를 구비할 수 있다. 릴레이 소자는 A접점 기능을 갖는 것이 효과적이다. 220V단전시 릴레이 동작이 복귀되고 접점이 떨어지는 기능을 한다.
이와 같은 보호부(400)를 통해 낙뢰 외부 유입 경로를 제거하여 외부와 고립을 시킬 수 있다. 이때, 필요한 대기 전원을 밧데리부(500)를 통해 공급될 수 있다.
밧데리부(500)는 DC전원을 제공하는 밧데리(510)와, 외부 상시 전원부의 전원을 이용하여 밧데리(510)를 충전하는 충전기(520)와, 과충전 과방전을 제어하는 밧데리 보호부(530)를 포함한다.
밧데리부(510)는 보호부(400) 동작중 보호부(400) 내부 장비에 구동 전원이 아닌 대기 전원을 공급한다. 외부 전원 차단 및 단전시에도 충분한 시간 동안 직류 대기 전원을 공급할 수 있다. 본 실시예의 밧데리(510)는 최소 48시간 직류 대기 전원을 보호부(400)에 공급하는 기능을 갖는 것이 효과적이다. 물론, 이에 한정되지 않고, 더 많은 시간을 공급하는 용량을 갖는 것도 가능하다. 밧데리부(500)는 낙뢰 검출부(100), 메인 제어부(200), 안내 방송부(300) 및 보호부(400)에 DC 대기 전원을 공급한다.
밧데리부(500)는 메인 제어부(200)에 의한 보호부(400) 동작에 따라 고립이 시작되어 상시 전원이 차단되면 직류 전원을 공급하며, 상시 전원부(800) 연결시에는 내부 충전기(520)로 충전이 시작된다. 충전은 1시간 이내에 밧데리를 완충할 수 있는 충전기(520)를 내장하는 것이 효과적이다.
스피커 차단부(420)와 전원 차단부(410)는 대용량 릴레이를 사용하여, 외부 낙뢰 및 서지 전압 유입의 통로를 제거하기 때문에, 메인 제어부 릴레이 차단 신호(즉, 제어신호)에 따라 릴레이 동작 및 비동작 기능을 수행 하게된다. 이때, 릴레이는 B접점을 사용 한기 때문에 밧데리부(500) 내부 밧데리가 릴레이 전원을 공급 못하면 접점이 복귀가 되는 구조로 상시 전원에 자동으로 연결이 되는 구조이다.
또한, 도시되지 않았지만, 피뢰침 구조가 더 구비될 수 있다.
하기에서는 상술한 안내 방송 시스템을 이용한 안내 방송 방법을 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 낙뢰 발생을 검출한다(S110).
낙뢰 검출부(100)를 통해 낙뢰가 발생하였는지 여부를 검출한다.
낙뢰가 발생한 경우, 낙뢰 발생을 표시하고, 안내 방송을 실시한다(S120).
메인 제어부(200)는 낙뢰 검출부(100)의 검출 신호(2중화)를 판단하여, 낙뢰 발생 여부를 판단하고, 낙뢰가 발생한 경우에는 제어 신호를 생성한다. 제어 신호가 생성되는 경우, 낙뢰가 발생한 것을 낙뢰 표시부(600)를 통해 표시하여 사용자/관리가가 주의 하도록 한다. 그리고, 제어 신호에 따라 안내 방송부(300)를 통해 낙뢰가 발생하였다는 안내 방송을 실시한다.
안내 방송은 내장된 음원 방송을 송출하고, 방송이 종료되면 외부 전원 및 방송 라인과의 전기적 연결을 차단하고, 밧데리로 전력을 공급한다(S130).
일정 시간이후에 낙뢰 발생하지 않는 경우, 외부 전원과의 연결을 통해 밧데리를 충전하고, 충전이 완료된 경우 외부 전원 및 방송 라인과의 전기적 연결의 차단을 유지한다. 앞서 설명한 바와 같이, 예를 들면 24시간 중 23시간을 차단하고, 1시간을 연결하는 것이 가능하다.
그리고, 안내 방송 시작과 동시에 관리 서버에 문자SMS 전송을 실시할 수도 있다.
물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 낙뢰 검출부 110: 낙뢰 수신부 120: 거리 측정부
130: 검출 통신부 200: 메인 제어부 210: 검출 인증부
220: 제어 신호 생성부 230: 관리부 240: 근접 거리 환산부
250: 과방전 검출부 300: 안내 방송부 310: 자동수신 단말기
320: 앰프 400: 보호부 410: 전원 차단부
420: 스피커 차단부 430: 전원 감시부 500: 밧데리부
510: 밧데리 520: 충전기 530: 밧데리 보호부
600: 낙뢰 표시부 700: 스피커부 800: 상시 전원부

Claims (12)

  1. 뇌우 및 낙뢰의 발생을 검출하는 낙뢰 검출부;
    낙뢰 검출 결과를 이용하여 낙뢰 발생 여부를 판단하는 메인 제어부;
    상기 메인 제어부의 판단 결과를 사용자 및 관리자에게 송출하고, 안내 방송을 실시하는 안내 방송부;
    상기 메인 제어부의 판단 결과에 따라 외부 서지 전압의 유입을 차단하기 위해 외부와의 접속을 차단하여 각부를 보호하는 보호부; 및
    상기 각부에 전원을 제공하는 밧데리부를 포함하고,
    상기 낙뢰 검출부는 낙뢰 발생 즉, 낙뢰의 방전시 두개의 서로 다른 전자기파를 검출하는 낙뢰 수신부와, 뇌운 및 낙뢰 발생 지점의 거리를 측정하는 거리 측정부와, 검출 결과를 메인 제어부에 제공하는 검출 통신부를 포함하고,
    상기 낙뢰 수신부는 제1 헤르츠의 낙뢰 전자기파를 수신하는 제1 안테나와, 상기 제1 헤르츠와 상이한 제2 헤르츠의 낙뢰 전자기파를 수신하는 제2 안테나를 포함하고,
    상기 메인 제어부는 낙뢰 검출부의 2개의 검출 신호를 인증하되, 2개의 신호가 일치하는 경우 낙뢰 발생으로 판단하는 검출 인증부와, 검출 인증 결과에 따라 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부와, 제어 신호 및 차단신호를 이용하여 각부를 관리하는 관리부를 포함하되, 별도의 타이머를 추가 구비하여, 일정 시간 동안 보호부를 통해 외부 접속을 차단하고, 일정 시간만 외부 접속을 허가하여 밧데리부를 충전하도록 하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 제어부의 판단 결과에 따라 낙뢰 발생을 표시하는 낙뢰 표시부와, 상기 안내 방송부의 방송 정보를 외부로 송출하는 스피커부와, 상기 안내 방송 시스템에 전원을 공급하는 상시 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메인 제어부는 24시간 중 1시간은 외부 접속을 허용하여 밧데리부를 충전하도록 하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인 제어부는 밧데리 보호부를 더 구비하고, 상기 밧데리 보호부는 밧데리부의 용량 정보, 시간당 충전 속도 정보 및 시간당 방전 정보를 저장하고,
    밧데리의 남은 용량을 계산할 수 있고, 밧데리부의 충전 용량이 일정 기준 이하인 경우에 자동으로 외부 상시 전원과 연결되도록 하여 밧데리부를 충전하도록 하고, 밧데리부가 완전 충전된 경우에는 다시 외부와의 전기적 접속을 차단하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 안내 방송부는 상기 메인 제어부와 통신하는 자동수신 단말기와 자동수신 단말기 옥스 신호를 증폭하여 옥외 스피커부 구동을 위한 파워 앰프를 포함하고,
    상기 자동수신 단말기는 외부 통신을 수행하는 외부 통신부와, 안내 방송 음원이 저장된 저장부와, 안내 방송을 입력 받는 방송 입력부와, 방송을 제어하는 방송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보호부는 상기 메인 제어부의 제어신호에 따라 외부 상시 전원부와의 연결을 차단하거나 연결하는 전원 차단부와, 제어 신호에 따라 스피커부와 연결하거나 차단하는 스피커 차단부와, 외부 전원을 감시하는 전원 감시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전원차단부와 스피커 차단부는 B접점 방식의 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 밧데리부는 DC전원을 제공하는 밧데리와, 외부 상시 전원부의 전원을 이용하여 밧데리를 충전하는 충전기와, 과충전 과방전을 제어하는 밧데리 보호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 밧데리부는 보호부 동작중 보호부 내부 장비에 구동 전원이 아닌 대기 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템.
  12. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 5 내지 청구항 11 중 어느 한항에 따른 안내 방송 시스템을 이용한 안내 방송 방법에 있어서,
    낙뢰 발생을 검출하는 단계;
    낙뢰가 발생한 경우, 낙뢰 발생을 표시하고, 안내 방송을 실시하는 단계; 및
    안내 방송은 내장된 음원 방송을 송출하고, 방송이 종료되면 외부 전원 및 방송 라인과의 전기적 연결을 차단하고, 밧데리로 전력을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 방법.
KR1020190115282A 2019-09-19 2019-09-19 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법 KR102128952B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190115282A KR102128952B1 (ko) 2019-09-19 2019-09-19 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190115282A KR102128952B1 (ko) 2019-09-19 2019-09-19 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102128952B1 true KR102128952B1 (ko) 2020-07-02

Family

ID=71599486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190115282A KR102128952B1 (ko) 2019-09-19 2019-09-19 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102128952B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100935642B1 (ko) * 2009-09-07 2010-01-07 (주)하이텍영상 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치 및 낙뢰 피해 방지 시스템
KR101164572B1 (ko) * 2011-09-29 2012-07-10 투미르미디어 주식회사 유무선 인터넷을 이용한 마을방송/재난방송 시스템
KR101295617B1 (ko) * 2012-04-06 2013-08-12 주식회사 티지오 낙뢰 경보 시스템
KR20150091774A (ko) * 2014-02-04 2015-08-12 주식회사 수만테크 비상 전원 공급 시스템
KR20160028099A (ko) * 2014-09-03 2016-03-11 차보영 방송장치 스마트 감시제어기 및 제어시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100935642B1 (ko) * 2009-09-07 2010-01-07 (주)하이텍영상 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치 및 낙뢰 피해 방지 시스템
KR101164572B1 (ko) * 2011-09-29 2012-07-10 투미르미디어 주식회사 유무선 인터넷을 이용한 마을방송/재난방송 시스템
KR101295617B1 (ko) * 2012-04-06 2013-08-12 주식회사 티지오 낙뢰 경보 시스템
KR20150091774A (ko) * 2014-02-04 2015-08-12 주식회사 수만테크 비상 전원 공급 시스템
KR20160028099A (ko) * 2014-09-03 2016-03-11 차보영 방송장치 스마트 감시제어기 및 제어시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101889834B1 (ko) 스마트 배전반 시스템
US20160259358A1 (en) Universal remote machinery monitor
US20110267721A1 (en) Method for Detecting an Electric Arc in a Photovoltaic Installation
US8346207B2 (en) Fault location and control system for distribution lines
NZ560968A (en) Electric fence system with modular components connected by wireless communication devices
KR101875267B1 (ko) 충전장비가 일체로 내장된 전기 자동차용 충전장치
CN104459367A (zh) 电控和保护设备
CN102129005B (zh) 变电站/发电厂二次回路直流接地指示器及其应用
KR101941667B1 (ko) 옥외 전력설비 근접경보 시스템 및 그 방법
KR102006201B1 (ko) 공동주택과 건축물의 전기누전 감시장치
CN101621189B (zh) 基于gis的接地线安全监控系统
CN108538004A (zh) 一种电气火灾监控探测器和电气火灾监控系统
KR102128952B1 (ko) 낙뢰 보호 기능을 갖는 안내 방송 시스템 및 방법
KR102130567B1 (ko) 침수 피해 방지 배전반 및 그 시스템
KR101281091B1 (ko) 도난 감시 및 원격 동작 제어가 가능한 이동통신 중계기 보안 관리 장치
JP2005322122A (ja) セキュリティシステムの制御装置
US6414599B1 (en) Smoke detector
CN208314953U (zh) 一种电气火灾监控探测器和电气火灾监控系统
CN105891682B (zh) 一种新型的小电流接地选线系统
CN105872487A (zh) 一种基于导线取电的输电线路防外破监测装置
CN210295346U (zh) 一种火灾探测装置及系统
CN103812079A (zh) 用于监视剩余电流保护装置的测试间隔的方法和装置
CN108649694A (zh) 一种电力配电柜漏电监控系统
CN104218564A (zh) 一种保护施工人员的防触电系统
AU2013273826B2 (en) Electric fence system and components thereof

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant