KR102212476B1 - Distribution board and motor control centerboard using power management control system based on edge computing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 및 전동기제어반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엣지 컴퓨팅 기술을 이용하여 전력품질관리 및 이상여부 등의 상태 제어를 수행하는 분전반 및 전동기제어반에 관한 것이다. The present invention relates to a distribution board and an electric motor control panel using an edge computing-based power management control system, and more particularly, to a distribution panel and an electric motor control panel that perform state control such as power quality management and abnormality using edge computing technology. will be.
일반적으로 전력관리 및 제어시스템은 클라우딩 서버를 기반으로 이용할 수 있다. 그러나, 현재 클라우딩 서버는 다음과 같은 문제점이 있다. In general, the power management and control system can be used based on a cloud server. However, the current cloud server has the following problems.
첫 번째 문제는 서비스 제공이 지연된다는 것이다. 클라우딩 기반 서비스의 경우 기기에서 동작하는 것이 아니기 때문에 중앙 서버를 거쳐야만 한다. 이로 인해 서비스 제공에 시간이 더 걸릴 수밖에 없다. 이러한 시간 지연은 실시간 서비스 제공을 어렵게 한다. The first problem is that service provision is delayed. In the case of a clouding-based service, since it does not operate on a device, it must go through a central server. This will inevitably take longer to provide the service. This delay makes it difficult to provide a real-time service.
두 번째 문제는 클라우드에서 처리해야 할 부하량이 가파르게 증가할 것이라는 점이다. 시장조사 전문기관 '스태티스타(Statista)'에 따르면 사물인터넷(IoT) 기기 수는 앞으로 폭발적으로 늘어날 전망이다. 2020년 300억 개를 넘어 2025년에는 750억 개에 이를 것으로 보인다. 이는 그만큼 클라우드와 연계될 IoT 기기 수가 많아짐을 의미하고, 클라우드 처리 부하 또한 증가함을 의미한다. The second problem is that the load to be handled in the cloud will increase dramatically. According to'Statista', a specialized market research organization, the number of Internet of Things (IoT) devices is expected to increase explosively in the future. It is expected to exceed 30 billion in 2020 and reach 75 billion in 2025. This means that the number of IoT devices to be linked with the cloud increases, and the cloud processing load also increases.
세 번째 문제는 정보 침해성이다. 클라우드에 부하 처리를 맡긴다는 것은 특정 정보를 클라우드 제공자에게 제공한다는 의미이기도 하다. 일반 정보는 괜찮지만, 중요 정보의 경우 클라우드 제공자에게 맡기기는 곤란하다.The third problem is information infringement. Leaving the cloud to handle the load also means providing certain information to the cloud provider. General information is fine, but it is difficult to leave important information to a cloud provider.
위와 같은 문제점으로 인해, 클라우드 서버 기반의 전력관리 제어시스템에서 탈피하여, 엣지 컴퓨터에서 전력품질을 관리하고 제어하는 기술에 대한 요구가 증가하고 있는 실정이다. Due to the above problems, there is an increasing demand for a technology to manage and control power quality in an edge computer, moving away from the cloud server-based power management control system.
본 발명의 목적은 단계별로 전력의 이상감지 상태 기준에 대한 정보를 제공하고, 이를 바탕으로 전력설비의 상태, 수명예측, 최적운전, 고장대응 등의 예지 보전(preventive maintenance, 기기의 이상을 그 상태감시에 의하여 예지하고 그 정보에 기인하여 행하는 보전)이 가능한, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 및 전동기제어반을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide information on the state of abnormality detection of power step by step, and based on this, predictive maintenance such as the state of power equipment, life prediction, optimal operation, and response to failures. It is to provide a distribution panel and a motor control panel using an edge computing-based power management control system, capable of predicting by monitoring and maintenance based on the information.
본 발명의 다른 목적은 처리속도가 빨라지고, 서버의 부하를 줄여줄 수 있으며, 보안에 유리하며, 전력 품질 및 누설전류의 상관관계를 통한 단계별 이상상태를 예측하고 예지하여 보전가능한, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 및 전동기제어반을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that the processing speed can be increased, the load on the server can be reduced, the load on the server can be reduced, the security is advantageous, and the abnormal state of each stage can be predicted and predicted through the correlation between power quality and leakage current. It is to provide a distribution board and motor control board using a power management control system.
본 발명의 다른 목적은 접지로 누설전류가 흐르는 것을 감지하여 관련 전원을 차단함으로써 전력 품질과 연동한 이상 유무고장을 사전에 감지함으로써 예지보전의 기능을 효율적으로 구현할 수 있는, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 및 전동기제어반을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to detect the leakage current flowing to the ground and cut off the related power supply, thereby detecting the presence or absence of an abnormality linked to the power quality in advance, thereby efficiently implementing the function of predictive maintenance, based on edge computing power management It is to provide a distribution board and motor control board using a control system.
본 발명의 또다른 목적은 분전반이나 MCC(Motor Control Center)의 접근이 승인된 사람만이 허용되도록 함으로써 관리자의 감전위험을 사전에 감지함으로써 안전에 도움을 줄 수 있는, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 및 전동기제어반을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that only those who are authorized to access the distribution board or MCC (Motor Control Center) are allowed to detect the risk of electric shock in advance, thereby helping safety, edge computing-based power management control It is to provide distribution board and motor control board using the system.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반은 분전반(또는 전동기제어반)에 입력되는 전압을 측정하고, 분전반(또는 전동기제어반) 내의 누설전류를 측정하며, 측정된 분전반(또는 전동기제어반) 입력 전압, 분전반(또는 전동기제어반) 내 누설전류, 각 단자에 전달되는 전압, 각 단자에 설치된 전류센서모듈에 의해 측정된 각 단자의 전류를 기반으로, 분전반(또는 전동기제어반)의 전력품질 및 각 단자에서의 전력품질을 계산하고, 전원의 이상여부를 판단하고 이를 기반으로 알람이나 차단제어를 실시하고, 측정된 데이터를 외부의 클라우딩 서버로 전송하는 IoT 엣지 게이트 모듈;
상기 분전반(또는 전동기제어반) 내의 각 단자에 설치되어, 각 단자의 전류를 측정하고, 측정된 전류값을 상기 IoT 엣지 게이트모듈로 전송하는 전류센서모듈; 및
상기 IoT 엣지 게이트 모듈과 연결되어 상기 분전반(또는 전동기제어반) 내에 설치된 센서로부터 센서값을 전달받아 상기 IoT 엣지 게이트 모듈에 전송하고, 상기 IoT 엣지 게이트 모듈의 제어신호에 따라 알람이나, 도어 또는 차단기의 차단제어를 실시하는 센싱 및 제어모듈;을 포함한다. In order to achieve the above object, the distribution panel or motor control panel using the power management control system based on edge computing according to the present invention measures the voltage input to the distribution panel (or motor control panel), and measures the leakage current in the distribution panel (or motor control panel). Based on the measured input voltage of the distribution panel (or motor control panel), the leakage current in the distribution panel (or motor control panel), the voltage delivered to each terminal, and the current of each terminal measured by the current sensor module installed in each terminal, It calculates the power quality of the distribution panel (or motor control panel) and the power quality at each terminal, determines whether the power is abnormal, performs alarm or cut-off control based on this, and transmits the measured data to an external clouding server. IoT edge gate module;
A current sensor module installed at each terminal in the distribution panel (or motor control panel), measuring a current of each terminal, and transmitting the measured current value to the IoT edge gate module; And
It is connected to the IoT edge gate module and receives a sensor value from a sensor installed in the distribution panel (or motor control panel) and transmits it to the IoT edge gate module, and according to the control signal of the IoT edge gate module, an alarm, door or breaker It includes a; sensing and control module for performing cut-off control.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 분전반 또는 전동기제어반에 접근하는 작업자의 감전위험을 감지하는 감전감지모듈을 추가로 포함하되, 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 감전감지모듈은 입력된 AC 전원을 DC 전원으로 변환하고 전압강하시키는 AC 인터페이스부; 분전반 또는 전동기제어반에 접근하는 작업자가 손으로 터치하는 안전단자; 상기 AC 인터페이스부와 상기 안전단자에 연결되어, 작업자가 상기 안전단자에 터치시 작업자의 감전위험여부에 따라 온오프되는 스위칭부; 상기 스위칭부의 온(ON)시 비상 경고음이나 비상 경고램프를 발생시키는 알람부; 상기 스위칭부의 온(ON)시 유선 또는 무선을 통해 외부에 위험상황을 전송하는 유무선모듈;을 포함하며, 상기 스위칭부의 온(ON)시 상기 스위칭부에 전기적으로 연결된 도어락킹장치를 이용하여 분전반 또는 전동기제어반의 도어를 락킹(locking)시키게 된다.
바람직한 실시예에 따르면,상기 전류센서모듈은 링 형상을 지니며 내부로 전원선이 통과하되 일측을 개방과 폐쇄가 가능한 클립형상의 코아와, 상기 코아의 일측에 설치되는 홀센서와, 상기 홀센서의 측정값을 계산하여 전류값으로 변환하고, RS485통신선을 통해 상기 IoT 엣지 게이트 모듈로 각 단자의 전류값을 전송하는 MCU(micro controller unit)를 포함한다. According to a preferred embodiment, the electric shock detection module further includes an electric shock detection module that detects the risk of electric shock of a worker who approaches the distribution board or the motor control board, and according to a more preferred embodiment, the electric shock detection module uses the input AC power as DC power. AC interface unit for converting and voltage dropping; A safety terminal touched by an operator who approaches the distribution panel or motor control panel; A switching unit connected to the AC interface unit and the safety terminal to be turned on and off depending on whether the operator is at risk of electric shock when the operator touches the safety terminal; An alarm unit for generating an emergency warning sound or an emergency warning lamp when the switching unit is turned on; Includes; a wired/wireless module for transmitting a dangerous situation to the outside through wired or wireless when the switching unit is turned on, and when the switching unit is turned on, a distribution board or a door locking device electrically connected to the switching unit is used. The door of the motor control panel is locked.
According to a preferred embodiment, the current sensor module has a ring shape and a power line passes therethrough, but a clip-shaped core capable of opening and closing one side thereof, a Hall sensor installed on one side of the core, and the Hall sensor It includes a microcontroller unit (MCU) that calculates the measured value of and converts it into a current value, and transmits the current value of each terminal to the IoT edge gate module through an RS485 communication line.
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바람직한 실시예에 따르면, 상기 IoT 엣지 게이트 모듈은 상기 클라우딩 서버에 의해 분전반 또는 전동기제어반에서 측정된 데이터를 이용한 상관관계 분석을 통해 생성되는 단계별 이상 상태에 대한 기준을 계속적으로 업데이트한다. According to a preferred embodiment, the IoT edge gate module continuously updates the reference for an abnormal state at each stage generated through correlation analysis using data measured in a distribution panel or motor control panel by the clouding server.
바람직한 실시예에 따르면, RFID 태그를 이용한 RFID 인증, NFC 태크를 이용한 NFC 인증 또는 HMI(human Machine Interface, 터치패널)에 비밀번호 입력을 통한 인증의 방법을 통해서, 작업자가 분전반 또는 전동기제어반의 도어를 열수 있도록 인증하는 인증모듈을 추가로 포함한다. According to a preferred embodiment, the operator can open the door of the distribution panel or motor control panel through RFID authentication using an RFID tag, NFC authentication using an NFC tag, or authentication through a password input to an HMI (human machine interface, touch panel). It additionally includes an authentication module that authenticates it.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 IoT 엣지 게이트 모듈은 분전반 또는 전동기제어반으로 입력을 전압을 측정하는 전압모니터링 IC; 분전반 또는 전동기제어반의 누설전류를 측정하는 누설전류측정부; 상기 분전반 또는 전동기제어반의 상태를 표시하고, 작업자의 지시를 입력받는 터치패널부(HMI); 상기 터치패널부을 통해 작업자의 지시를 입력받아 처리하고, 전압과 전류를 기반으로 각종 전력품질을 계산하고, 전원의 이상여부를 판단하여 이를 기반으로 알람이나 차단제어를 실시하고, 측정된 데이터를 외부의 클라우딩 서버로 전송하는 중앙처리부; 및 상기 각종 전력품질 및 각종 데이터를 저장하는 저장부;를 포함한다. According to a preferred embodiment, the IoT edge gate module includes: a voltage monitoring IC for measuring a voltage input to a distribution panel or an electric motor control panel; A leakage current measuring unit for measuring the leakage current of the distribution board or motor control panel; A touch panel unit (HMI) that displays a state of the distribution panel or motor control panel and receives an operator's instruction; It receives and processes the operator's instruction through the touch panel unit, calculates various power qualities based on voltage and current, determines whether the power is abnormal, performs alarm or cut-off control based on this, and stores the measured data. Central processing unit for transmitting to the clouding server of the; And a storage unit for storing the various power quality and various data.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 누설전류측정부는 입력가능한 전압의 수에 따라 다수개의 저항이 병렬로 연결된 저항배열부, 입력되는 전압값에 따라 선택적으로 도통시키도록 온/오프되는 스위칭부, 및 접지와 연결되어 누설전류의 전압을 측정하는 전압센서부를 포함한다. According to a preferred embodiment, the leakage current measurement unit includes a resistance array unit in which a plurality of resistances are connected in parallel according to the number of input voltages, a switching unit that is turned on/off to selectively conduct according to an input voltage value, and a ground. It includes a voltage sensor connected to measure the voltage of the leakage current.
이상에 상술한 바와 같은 본 발명의 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 및 전동기제어반은 단계별로 전력의 이상감지 상태 기준에 대한 정보를 제공하고, 이를 지속적으로 업데이터함으로써, 전력설비의 상태 파악, 수명예측, 최적운전, 고장대응 등의 예지 보전이 가능하다는 장점이 있다. The distribution board and the motor control board using the power management control system based on the edge computing of the present invention as described above provide information about the state of abnormality detection of power step by step, and continuously update the information to determine the state of the power facility. It has the advantage that predictive maintenance such as life expectancy, optimum operation, and failure response is possible.
또한, 본 발명의 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반은 엣지 컴퓨팅을 적용함으로써 처리 속도가 빠르고, 서버의 부하를 줄여줄 수 있으며, 보안에 유리하며, 전력 품질 및 누설전류의 상관관계를 통한 단계별 이상상태를 예측하고 예지보전할 수 있다는 장점이 있다. In addition, the distribution board or motor control board using the power management control system based on the edge computing of the present invention has a fast processing speed, can reduce the load on the server, is advantageous for security, and reduces power quality and leakage current by applying edge computing. It has the advantage of predicting and preserving abnormal conditions at each stage through correlation.
또한, 본 발명의 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반은 접지로 누설전류가 흐르는 것을 감지하여 관련 전원을 차단함으로써 전력 품질과 연동한 이상 유무고장을 사전에 감지할 수 있으며, 이를 통해 예지보전의 기능을 효율적으로 구현할 수 있다. In addition, the distribution board or motor control board using the power management control system based on the edge computing of the present invention detects leakage current flowing to the ground and cuts off the related power supply, thereby detecting the presence or absence of an abnormality linked to the power quality in advance, Through this, the function of predictive maintenance can be efficiently implemented.
아울러, 본 발명의 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반은 분전반이나 MCC(Motor Control Center)의 접근이 승인된 사람만이 허용되도록 함으로써 관리자의 감전위험을 사전에 감지함으로써 안전에 도움을 줄 수 있다는 장점이 있다. In addition, the distribution panel or motor control panel using the power management control system based on the edge computing of the present invention allows only those who are authorized to access the distribution panel or MCC (Motor Control Center), thereby detecting the risk of electric shock of the administrator in advance, thereby improving safety. It has the advantage of being able to help.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반의 전체 구성도로서, 도 1은 블록도를 도시하며, 도 2는 개념도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반의 시스템 구성도이며, 도 4는 전동기제어반(MCC)의 시스템 구성도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 감전감지모듈의 작동 원리를 설명하는 순서도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 감전감지모듈의 구성도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 IoT Edge Gateway 모듈의 구성 블록도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 IoT Edge Gateway 모듈의 누설 전류측정부의 예시도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 IoT Edge Gateway 모듈의 누설 전류측정부의 누설 측정 개념도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 전류센서 모듈의 구성 블록도로서, (A)는 전류센서의 구성도이며, (B)는 각 전류센서모듈의 연결관계를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 전류센서 모듈의 개념도로서, (A)는 홀센서가 입구측에 설치된 경우를, (B)는 홀센서가 중앙부에 설치된 경우를 도시한다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 센싱 및 제어모듈의 구성도.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반의 동작흐름도이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 전동기제어반(MCC)의 동작 흐름도.1 and 2 are overall configuration diagrams of a distribution board or motor control panel using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows a block diagram, and FIG. 2 shows a conceptual diagram. do.
3 is a system configuration diagram of a distribution panel using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a system configuration diagram of an electric motor control panel (MCC).
5 is a flow chart illustrating the operation principle of an electric shock detection module of a distribution panel or motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram of an electric shock detection module of a distribution panel or an electric motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a block diagram of an IoT Edge Gateway module of a distribution panel or motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
8 is an exemplary view of a leakage current measurement unit of an IoT Edge Gateway module of a distribution panel or motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram of leakage measurement of a leakage current measurement unit of an IoT Edge Gateway module of a distribution panel or motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a current sensor module of a distribution panel or motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention, where (A) is a configuration diagram of a current sensor, (B) shows the connection relationship of each current sensor module.
11 is a conceptual diagram of a current sensor module of a distribution board or an electric motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention, wherein (A) shows a case where a Hall sensor is installed at the entrance side. , (B) shows the case where the Hall sensor is installed in the center.
12 is a configuration diagram of a sensing and control module of a distribution panel or an electric motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
13 is an operation flow diagram of a distribution board using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
14 is a flowchart illustrating an operation of an electric motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.With reference to the accompanying drawings below will be described in detail for the implementation of the present invention. Regardless of the drawings, the same reference numerals refer to the same elements, and "and/or" includes each and all combinations of one or more of the mentioned items.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used in this specification are for describing exemplary embodiments, and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the mentioned elements.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반의 전체 구성도로서, 도 1은 블록도를 도시하며, 도 2는 개념도를 도시한다. 1 and 2 are overall configuration diagrams of a distribution board or motor control panel using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows a block diagram, and FIG. 2 shows a conceptual diagram. do.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반의 시스템 구성도이며, 도 4는 전동기제어반(MCC)의 시스템 구성도이다. 3 is a system configuration diagram of a distribution panel using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a system configuration diagram of an electric motor control panel (MCC).
본 발명의 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)은 IoT 엣지 게이트웨이 모듈(IoT edge gateway 모듈, 10), 전류센서모듈(20), 센싱 및 제어모듈(30), 감전감지모듈(40), 및 인증모듈(50)을 포함한다. The distribution panel or motor control panel (MCC) using the edge computing-based power management control system of the present invention includes an IoT edge gateway module (IoT edge gateway module, 10), a current sensor module 20, a sensing and
IoT edge gateway 모듈(10)은 입력되는 전원의 전압을 측정하고, 누설전류를 측정함과 동시에 측정된 전압과 전류를 바탕으로 각종 전력품질을 계산하고, 미리 설정된 단계별 이상상태에 따라 알람 및 도어나 차단기의 차단제어를 실시하고, 각종 측정 데이터 및 계산된 데이터를 클라우딩 서버에 전송하고 클라우딩 서버에서 분석된 업데이터 정보를 전송받아 단계별 이상상태를 업데이트하는 역할을 수행한다. The IoT
전류센서모듈(20)은 분전반 또는 전동기제어반 내의 각 단자에서의 전류를 측정한다. 분전반 또는 전동기제어반에 입력되는 입력측의 전류를 측정하는 것이 아니라, 분전반 또는 전동기제어반 내의 각 단자의 전류를 측정하여 각 단자에서의 전력품질을 알수 있다. The current sensor module 20 measures the current at each terminal in the distribution panel or motor control panel. Instead of measuring the current on the input side that is input to the distribution panel or motor control panel, it is possible to know the power quality at each terminal by measuring the current of each terminal in the distribution panel or motor control panel.
센싱 및 제어모듈(30)은 입출력모듈로서, IoT edge gateway 모듈과 연결되어 각종 센서(전류센서모듈, 온도센서, 진동센서 등)로부터의 센서값을 전달받아 IoT edge gateway 모듈에 전송하고, IoT edge gateway 모듈의 제어신호에 따라 알람이나 도어나 차단기의 차단제어를 실시하는 부분이다. The sensing and
감전감지모듈(40)은 분전반이나 전동기제어반(MCC)에 접근하는 작업자의 감전위험여부를 감지하는 부분이다. The electric shock detection module 40 is a part that detects whether an electric shock hazard of a worker who approaches a distribution panel or an electric motor control panel (MCC).
인증모듈(50)은 작업자가 분전반이나 전동기제어반의 도어를 열수 있도록 인증하는 부분이다. 인증모듈에 의한 인증에 따라 인증모듈에 연결된 IoT edge gateway 모듈의 제어신호에 따라 도어가 개폐된다.The authentication module 50 is a part that authenticates the operator to open the door of the distribution panel or motor control panel. According to the authentication by the authentication module, the door is opened and closed according to the control signal of the IoT edge gateway module connected to the authentication module.
본 발명의 분전반 또는 전동기제어반의 각 구성부분 및 작동원리 등에 대해서 이하에서 보다 상세히 설명하기로 한다. Each of the components and operating principles of the distribution panel or motor control panel of the present invention will be described in more detail below.
먼저, 감전감지모듈(40)에 대해서 상세히 설명하기로 한다. First, the electric shock detection module 40 will be described in detail.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 감전감지모듈의 작동 원리를 설명하는 순서도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 감전감지모듈의 구성도이다. 5 is a flow chart illustrating the operation principle of an electric shock detection module of a distribution panel or an electric motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a preferred embodiment of the present invention. According to an example, a configuration diagram of an electric shock detection module of a distribution panel or an electric motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system.
도 5 및 도 6을 참조하면, 작업자의 감전위험여부를 감지하는 감전감지모듈(40)은 AC 인터페이스부(41), 스위칭부(42), 배터리부(43), 알람부(44), 유무선모듈(45), 안전단자(46)를 포함한다. 감전감지모듈(40)은 AC전원이 공급된다. AC 전원의 L, N라인 중 L라인과 접지(Earth)를 연결한 상태이다. 5 and 6, the electric shock detection module 40 for detecting whether the operator is at risk of electric shock is an
AC 인터페이스부(41)는 입력된 AC 전원을 DC 전원으로 변환하고 전압강하하는 부분이다. The
안전단자(46)는 작업자가 터치할 수 있는 단자로서, 다양한 형상을 지닐 수 있으나 바람직하게는 판 형상을 지닌다. 작업자가 안전단자를 터치하여 감전의 위험이 있으면(즉, 작업자가 도체로 작용하여 접지와 전기적으로 연결되면), 폐루프를 형성하여 스위칭부가 동작한다.The
스위칭부(42)는 작업자가 안전단자에 터치시 작업자의 감전위험여부에 따라 온오프된다. 즉, 스위칭부(42)는 AC 인터페이스와 연결한 부분이 베이스(base)단, 알람부(44)에 연결된 부분이 이미터(emitter)단, 배터리부에 연결된 부분이 콜렉터(collector)단이 연결된다. 사람이 안전단자를 터치하였을 때, 몸에 물기가 많다는 등의 이유로 작업자가 도체로서 작용하면 이는 감전의 위험이 있는 것이다. 이 때, 작업자는 도체로 작용함으로 폐루프를 형성하여, 스위칭부는 온(ON)되고, 알람부로 전원이 공급되어 알람부가 작동한다. 이와함께 유무선모듈을 통해 외부로 위험상황을 전달한다. When the operator touches the safety terminal, the switching
배터리부(43)는 알람부 및 유무선모듈에 전원을 공급하는 부분이며, 알람부(44)는 전원이 공급된 경우에(작업자가 안전단자를 터치하였을 때 작업자가 접지로 도통하는 경우에) 비상램프가 온되거나, 비상벨이 온되는 부분이다. The
도시되지는 않았으나, 스위칭부와 안전단자 사이에 도어락킹 장치를 설치하여, 작업자가 안전단자를 터치하였을 때 스위칭부가 작동시 분전반이나 전동기제어반의 도어를 락킹할 수도 있다. Although not shown, a door locking device may be installed between the switching unit and the safety terminal to lock the door of the distribution panel or the motor control panel when the switching unit is operated when the operator touches the safety terminal.
유무선모듈(45)은 작업자가 안전단자를 터치하였을 때 스위칭부가 작동시 유선 또는 유선통신을 통해 외부의 스마트폰 앱으로 위험상황을 알리거나 IoT edge gateway 모듈에 위험상황을 전송한다. IoT edge gateway 모듈은 위험상황을 클라우딩 서버(200)로 전송하여 관리 및 감독할 수 있게 된다. 무선통신은 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth), NB IoT, 직비(Zigbee) 등 다양한 통신방식이 사용될 수 있음은 물론이다. When the operator touches the safety terminal, the wired/
인증모듈(50)은 작업자가 분전반이나 전동기제어반의 도어를 열수 있도록 인증하는 부분이다. 인증은 RFID 태그를 이용한 RFID 인증이나, NFC 태크를 이용한 NFC 인증, HMI(human Machine Interface, 터치패널)에 비밀번호 입력을 통한 인증 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. The authentication module 50 is a part that authenticates the operator to open the door of the distribution panel or motor control panel. Authentication can be performed in various ways, such as RFID authentication using an RFID tag, NFC authentication using an NFC tag, or authentication through a password input to a human machine interface (HMI).
인증모듈에 의한 인증이 이루어지면, 분전반이나 전동기제어반의 도어가 개폐되게 된다. 즉, 인증모듈은 분전반이나 전동기제어반의 도어 개폐를 위해 이루어지는 것이다. When authentication is performed by the authentication module, the door of the distribution panel or motor control panel is opened and closed. That is, the authentication module is made to open and close the door of the distribution panel or the motor control panel.
사용자의 인증레벨은 일반사용자와 관리자로 구분하여 이루어질 수 있다. 일예로, 일반사용자에게는 제한된 범위에서의 도어개폐만이 이루어지고, 관리자에게는 모든 범위에서의 도어개폐가 가능할 것이다. The user's authentication level can be divided into a general user and an administrator. For example, the general user will be able to open and close the door in a limited range, and the administrator will be able to open and close the door in all ranges.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 IoT Edge Gateway 모듈의 구성 블록도이다. 7 is a block diagram of an IoT Edge Gateway module of a distribution panel or motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
IoT Edge Gateway 모듈(10)은 분전반 또는 전동기제어반에 공급되는 전압 및 누설전류를 측정하고, 각종 계산을 수행하고, 각종 제어를 수행하는 부분이다. The IoT
전압모니터링 IC(Power Monitoring IC, 14)은 분전반 또는 전동기제어반으로 입력되는 전압을 측정한다. 전압은 입력측 전압이 측정된다. 전압모니터링 IC에서 측정한 전압값과 전류감지모듈로부터 전달받은 전류값은 CPU에 전달되고, CPU에서는 AC 전력 품질을 산출한다. The voltage monitoring IC (Power Monitoring IC, 14) measures the voltage input to the distribution panel or motor control panel. The voltage is measured at the input side voltage. The voltage value measured by the voltage monitoring IC and the current value received from the current sensing module are transferred to the CPU, and the CPU calculates the AC power quality.
AC 전력품질은 전류(I), 상전압(V), 선간전압(V), 유효전력(KW), 무효전력(KVAR), 피상전력(KVA), 유효전력량(kWh), 주파수(Hz), 역률, 온도(℃), 유효 전력 PEAK, 금월누적전력량(kWh), 전월누적전력량(kWh), 전압파고율, 전류파고율, 전압고조파, 전류고조파, 전압 THD, 전류 THD, 누설전류, 전압위상각, Sag, Swell 등을 포함한다. 즉, CPU는 입력된 전압값과 전류값을 기반으로 각종 전력품질을 계산하게 된다. AC power quality is current (I), phase voltage (V), line voltage (V), active power (KW), reactive power (KVAR), apparent power (KVA), active power (kWh), frequency (Hz), Power factor, temperature (℃), active power peak, current month cumulative power amount (kWh), previous month cumulative power amount (kWh), voltage crest factor, current crest factor, voltage harmonic, current harmonic, voltage THD, current THD, leakage current, voltage phase angle, Includes Sag, Swell, etc. That is, the CPU calculates various power qualities based on the input voltage and current values.
터치패널부(16, HMI, Human Machine Interface)는 분전반의 각종 상태를 표시하고, 작업자의 지시사항을 입력받는 부분이다. The touch panel unit 16 (HMI, Human Machine Interface) is a part that displays various states of the distribution board and receives operator's instructions.
터치패널부(16, HMI, Human Machine Interface)는 전력 품질 및 누설전류 상태를 표시하고, 알람 발생시 화면 상에서 알람을 표시하고, 알람 발생에 대한 분석을 CPU에서 처리하여 처리된 결과값을 디스플레이 하고, 제어요소 발생시 이를 화면상에 표시하도록 한다. 터치패널부는 또한 작업자의 지시, 즉 도어 온오프, 알람부 온오프, 전원 온오프 등의 각종 지시사항을 입력받는다. 터치패널부에서 입력받은 지시사항은 중앙처리부에 전달된다. The touch panel unit 16 (HMI, Human Machine Interface) displays the power quality and leakage current status, displays an alarm on the screen when an alarm occurs, and displays the processed result value by processing the analysis on the alarm occurrence in the CPU. When a control element occurs, it should be displayed on the screen. The touch panel unit also receives instructions from an operator, that is, various instructions such as door on/off, alarm unit on/off, power on/off, and the like. Instructions input from the touch panel unit are transmitted to the central processing unit.
중앙처리부(CPU, 11)는 HMI(human machine interface)의 명령이나 데이터를 전달받아 이를 처리한다. 중앙처리부(11)에는 임베디드 소프트웨어(ex. 라즈베리 32bit)가 설치되어, HMI에서 전달받은 명령이나 데이터를 처리하며, 전력품질에 대한 데이터를 기반으로 알고리즘을 구현하고 인공지능을 구현하게 된다. The central processing unit (CPU) 11 receives commands or data from the human machine interface (HMI) and processes them. Embedded software (ex. Raspberry 32bit) is installed in the
전력 품질을 분석하고 처리하는 부분에서 펌웨어로 데이터를 처리하는 데에는 한계가 있으며 이를 안정적으로 많은 데이터를 처리하기 위하여 중앙처리부(11)에서는 임베디드 소프트웨어를 기반으로 데이터를 처리하고 백업할 수 있도록 구성되어 있다. 나아가서는 인공지능(AI)을 적용하여 스마트한 IoT Gateway Edge 모듈이 가능하고, 머신러닝 이나 딥러닝까지 구현할 수 있다. In the part that analyzes and processes power quality, there is a limit to processing data with firmware, and in order to stably process a lot of data, the
IoT edge gateway 모듈은 RS485 Modbus로 센싱 및 제어모듈(30)과 통신을 하고 이 통신 기반으로 데이터를 받고 제어 명령을 전달한다. The IoT edge gateway module communicates with the sensing and
통신모듈은 Clouding Sever와는 이더넷으로 통신을 할 수 있고, 무선 통신으로도 Clouding server와 통신이 가능하다. 즉, 통신모듈은 유무선 통신모듈이 모두 또는 둘중 하나가 적용될 수 있다. The communication module can communicate with the Clouding Server through Ethernet, and can communicate with the Clouding server through wireless communication. That is, the communication module may be applied to both wired and wireless communication modules or either.
저장부(16)는 CPU에서 전달받은 데이터를 저장하는 부분이다. 저장된 데이터는 SD 카드나 USB 메모리 등의 외부 저장기기에 전달하여 저장할 수 있다.The
이와 같이, 분전반 또는 전동기제어반 내의 중앙처리부에서 전력품질을 측정/분석함으로 종전의 원격지의 Clouding Sever에서 처리하는데 소요되는 시간을 단축할 수도 있으며, 네트워크 문제 발생 할 경우에도 IoT Gateway Edge 모듈에서 먼저 처리 가능하여 신속한 처리가 가능하다는 장점이 있다. In this way, by measuring/analyzing the power quality in the central processing unit in the distribution panel or motor control panel, the time required for processing in the previous remote Clouding Server can be shortened, and even if a network problem occurs, the IoT Gateway Edge module can be processed first. Therefore, there is an advantage that rapid processing is possible.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 IoT Edge Gateway 모듈의 누설전류측정부의 예시도이다. 8 is an exemplary diagram of a leakage current measurement unit of an IoT Edge Gateway module of a distribution panel or motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 분전반의 누설전류측정은 도 7에서와 같이 전원이 들어오는 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 입구측에서 이루어진다. The leakage current measurement of the distribution panel of the present invention is performed at the entrance side of the distribution panel or motor control panel (MCC) where power is supplied as shown in FIG. 7.
누설전류측정부(15)는 입력가능한 전압의 수에 따라 다수개의 저항이 병렬로 연결된 저항배열부(15a), 입력되는 전압값에 따라 선택적으로 도통시키도록 온/오프되는 스위칭부(15b), 접지와 연결되어 누설전류의 전압을 측정하는 전압센서부(15c)를 포함한다. The leakage current measurement unit 15 includes a
도 8을 참조하면, 저항 배열부(15a)는 입력가능한 전압의 수에 따라 다수개의 병렬로 형성된다. 분전반으로 입력되는 외부 전원은 220V 또는 380V가 입력된다. 이에 따라, 저항 배열부는 220kΩ과 380kΩ의 저항이 병렬로 연결된다. 저항배열부의 저항은 입력가능한 전압에 따라 자유로이 변경가능하다. Referring to FIG. 8, the
저항배열부에 연결된 스위칭부(15b)는 각 저항에 직렬로 각각 연결된다. 스위칭부(15b)의 스위치의 개수는 저항배열부의 저항의 개수와 동일하다. 스위칭부(15b)는 입력되는 전압값에 따라 선택적으로 도통시키도록 스위치를 On/Off시킨다. 만약, 220V가 입력된 경우 S2는 On 되고, S1은 Off 되며, 380V가 입력되는 경우 S2는 OFF 되고 S1이 On된다. 스위칭부(15b)의 각 스위치의 온오프는 전압모니터링 IC(14)에서 측정된 전압에 기초하여 중앙처리부(CPU, 11)의 제어에 의해 이루어진다. The switching
스위칭부는 전압센서부(15c)와 연결된다. 전압센서부(15c)는 누설전류의 전압을 측정하는 부분으로 접지(earth)와 연결되어 있다. The switching unit is connected to the
누설전류를 측정하기 위해서 전압센서부에서 측정된 전압값을 누설전류측정용 파라미터로 전환하여 정확한 측정이 가능하다. 특정 누설전류 감지시 전력 품질에 미치는 영향을 AI를 통해 분석처리할 수 있다. In order to measure the leakage current, it is possible to accurately measure by converting the voltage value measured by the voltage sensor unit into a parameter for measuring leakage current. When a specific leakage current is detected, the effect on power quality can be analyzed and processed through AI.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 IoT Edge Gateway 모듈의 누설 전류측정부의 누설 측정 개념도이다. 9 is a conceptual diagram illustrating a leakage measurement of a leakage current measuring unit of an IoT Edge Gateway module of a distribution panel or motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 9을 참조하면, 교류전원(AC)은 전압센서와 연결되며 또한 접지와 연결되어 있다. RN은 N선과 접지 사이의 고유저항을 의미하며, RL은 L선과 접지사이의 고유저항을 의미한다. R1은 누설전류 발생시에 발생되는 저항성분을 의미한다. Referring to FIG. 9, an AC power source (AC) is connected to a voltage sensor and also to a ground. R N means the specific resistance between the N line and the ground, and R L means the specific resistance between the L line and the ground. R1 refers to the resistance component generated when leakage current occurs.
먼저, 전압센서를 이용하여 접지와의 L선 및 N선을 측정한다. 그런 후, 누설전류이 발생하게 되면, 전압의 변동이 발생되며, 이 전압의 변동값을 측정하여 전압의 변동에 따른 누설전류를 산정할 수 있게 된다. First, measure the L line and N line with the ground using a voltage sensor. Thereafter, when a leakage current occurs, a voltage fluctuation occurs, and by measuring the fluctuation value of the voltage, the leakage current according to the voltage fluctuation can be calculated.
이와 같은 원리로 인하여, 종래의 누전차단기는 단순히 누설전류(15mA) 발생시에만 차단이 가능하지만, 본 발명에서는 1mA 이하의 미세한 누설전류를 감지/측정할 수 있음으로 전력품질과 연동한 이상유무 고장을 사전에 감지함으로써 예지보전의 기능을 효율적으로 구현할 수 있게 되는 것이다. Due to this principle, the conventional earth leakage circuit breaker can simply cut off only when a leakage current (15mA) occurs, but in the present invention, it is possible to detect/measure a minute leakage current of 1mA or less. By detecting in advance, the function of predictive maintenance can be efficiently implemented.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 전류센서 모듈의 구성 블록도로서, (A)는 전류센서의 구성도이며, (B)는 각 전류센서모듈의 연결관계를 나타내며, 도 11은 전류센서 모듈의 개념도로서, (A)는 홀센서가 입구측에 설치된 경우를, (B)는 홀센서가 중앙부에 설치된 경우를 도시한다. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a current sensor module of a distribution panel or motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention, where (A) is a configuration diagram of a current sensor, (B) shows the connection relationship of each current sensor module, and FIG. 11 is a conceptual diagram of the current sensor module, where (A) shows a case where a Hall sensor is installed at the entrance side, and (B) shows a case where a Hall sensor is installed at the center. Shows.
도 10 및 도 11를 참조하여, 본 발명의 전류센서 모듈에 대해서 설명하면, Referring to Figures 10 and 11, when describing the current sensor module of the present invention,
종전의 기술에서는 분전반 또는 전동기제어반에서는 CT(current transformer, 계기용 변류기)를 이용한 전류 모듈 설치하고 있다. 이 경우에는 분전반 또는 전동기제어반 내의 모든 단자들이 모두 각각의 선으로 연결되어 있음으로, 배선이 매우 복잡하다는 문제가 있었다. In the previous technology, a current module using a CT (current transformer) is installed in a distribution board or a motor control panel. In this case, since all terminals in the distribution panel or motor control panel are all connected by separate lines, there is a problem that wiring is very complicated.
본 발명에서는 이러한 문제점(배선의 복잡함)을 극복하고자 작업의 단순화를 위하여 전류센서모듈을 소형화 및 배선의 간소화를 위한 소형전류센서 모듈을 제안한다. In order to overcome this problem (complicated wiring), the present invention proposes a small current sensor module for miniaturization of the current sensor module and simplification of wiring in order to simplify work.
즉, 각 단자에 코아를 설치하고 코아 사이에 홀센서를 삽입하여 각 단자별로 전류를 측정하고, 각 단자에서 측정된 전류값은 하나의 직렬로 연결된 485통신선을 통해 IoT 게이트웨이모듈에 전달한다. That is, a core is installed at each terminal and a Hall sensor is inserted between the cores to measure the current for each terminal, and the current value measured at each terminal is transmitted to the IoT gateway module through one serially connected 485 communication line.
전압의 분전반 또는 전동기제어반의 전체 입력측에서 측정하며, 전류는 각 단자별로 측정하여, 각 단자별 전력품질을 검사할 수 있다. 즉, 전류센서모듈은 각 단자에 설치되어 각 단자별 전류값을 측정하고, 이를 RS485 통신을 통해서 IoT edge gateway 모듈로 전달한다. It is measured at the voltage distribution panel or the entire input side of the motor control panel, and the current is measured for each terminal, and the power quality of each terminal can be checked. That is, the current sensor module is installed at each terminal to measure the current value for each terminal, and transmits it to the IoT edge gateway module through RS485 communication.
각 단자에 설치되는 전류센서모듈(20)은 링 형상을 지니며 내부로 전원선이 통과하되 일측을 개방과 폐쇄가 가능한 클립형상의 코아(21)과, 상기 코아의 일측에 설치되는 홀센서(22)와, 상기 홀센서의 측정값을 계산하여 전류값으로 변환함과동시에 RS485통신선을 통해 IoT edge gateway 모듈(10)로 전류값을 전달하는 MCU(micro controller unit, 23)을 포함한다. The current sensor module 20 installed at each terminal has a ring shape and a power line passes through the inside, but a clip-shaped
전류센서모듈(20)에 설치되는 코아(21)는 구조적으로 내부에 코일 작업이 필요하여 공간이 필요한 데 이를 해결하기 위해서 일측이 개방/폐쇄가 가능하도록 클립형태를 지닌다. 코아에 설치되는 홀센서는 구조에 따라 다양한 위치에 설치가능하다. 도 11의 (a)는 코아의 열고닫는 입구측에 설치된 경우를 도시하며, 도 11의 (b)는 코아의 중앙에 위치된 경우를 도시한다. The core 21 installed in the current sensor module 20 structurally requires a coil operation therein, and thus requires a space. In order to solve this, the
홀센서(22)는 전류가 흐르는 도체에 자기장을 걸어 주면 전류와 자기장에 수직 방향으로 전압이 발생하는 홀 효과를 이용하여 자기장의 방향과 크기를 알아낸다. 이때 발생된 전압은 전류차가 발생하는 효과를 이용하는 센서이다.The
본 발명의 홀센서(22)는 코아(21)의 사이에 삽입되고, 홀센서의 출력은 MCU(micro controller unit)에 전달되어 이를 전류값으로 변환하여 485통신으로 IoT edge gateway 모듈로 전송한다. The
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 또는 전동기제어반(MCC)의 센싱 및 제어모듈의 구성도이다. 12 is a configuration diagram of a sensing and control module of a distribution panel or an electric motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 센싱 및 제어모듈(30)은 IoT edge gateway 모듈과 연결되어 각종 센서(전류센서모듈, 온도센서, 진동센서 등)로부터의 센서값을 전달받아 IoT edge gateway 모듈에 전송하고, IoT edge gateway 모듈의 제어신호에 따라 알람이나 도어나 차단기의 차단제어를 실시하는 부분이다. 즉, 센싱 및 제어모듈은 IoT edge gateway 모듈에 연동된 입출력부가 할 것이다. 센싱 및 제어모듈(30)은 AI(Analog Input), AO(Analog Output), DI(Digital Input), DO(Digital Output)을 포함한다. 바람직하게는 아날로그 입력(AI)과 아날로그 출력(AO)는 각각 4~20mA or 0~10V의 범위를 지니고, 디지털 입력(DI)과 디지털 출력(DO)는 각각 0V, 5V, 10V, 24V를 지닌다. 이처럼, 센싱 및 제어모듈은 I/O(입출력모듈)을 의미한다. Referring to FIG. 12, the sensing and
AI 입력은 여려가지 센서(온도, 연기 센서 등)들을 센싱 하기 위한 인터페이스로서, 수mA나 수mV의 입력 모듈이며, AO는 아날로그 신호를 출력하는 부분으로서, 0~20mA or 0~10V 출력하는 인터페이스 부분이다. AI input is an interface for sensing various sensors (temperature, smoke sensor, etc.), it is an input module of several mA or several mV, and AO is a part that outputs an analog signal, an interface that outputs 0~20mA or 0~10V. Part.
DI는 전압을 High or Low 에 대한 판단하는 부로서 0V, 5V, 10V, 24V 출력하는 인터페이스 부이며, DO는 전압을 High or Low 출력하는 부로서 릴레이나 차단기 등을 구동하기 위한 부분이다. DI is a part that determines voltage high or low, and is an interface part that outputs 0V, 5V, 10V, and 24V, and DO is a part that outputs high or low voltage and is a part for driving relays or breakers.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반의 동작흐름도이다. 13 is an operation flow diagram of a distribution board using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 본 발명의 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반은 먼저, 온도센서를 통해 분전반 내의 온도를 측정하고, IoT edge gateway모듈의 전압모니터링 IC를 통해 입력되는 전원의 전압을 측정하고, IoT edge gateway모듈의 누설전류측정부를 통해 누설전류를 측정함과 동시에 각 단자에서의 전류센서모듈을 통해서 전류를 측정한다. 즉, 각종 센서 모듈을 통해 온도, 전압, 전류, 누설전를 측정한다. Referring to FIG. 13, the distribution panel using the edge computing-based power management control system of the present invention first measures the temperature in the distribution panel through a temperature sensor, and calculates the voltage of the power input through the voltage monitoring IC of the IoT edge gateway module. It measures and measures the leakage current through the leakage current measuring part of the IoT edge gateway module, and at the same time measures the current through the current sensor module at each terminal. In other words, it measures temperature, voltage, current, and electric leakage through various sensor modules.
측정된 전압과 전류를 이용하여 중앙처리부(CPU)에서 전력품질을 계산하여 전력품질 데이터를 수집하여 분석하고 또한 누설전류 데이터를 수집하여 분석한다. Using the measured voltage and current, the central processing unit (CPU) calculates the power quality, collects and analyzes power quality data, and also collects and analyzes leakage current data.
그리고, 수집된 데이터를 바탕으로 전력품질 및 누설전류의 상관관계를 분석한다. And, based on the collected data, the correlation between power quality and leakage current is analyzed.
분석된 상관관계를 바탕으로, 단계별 이상상태를 감지한다. 단계별 이상 상태란 정상, 주의요망(위험요소 감지), 경고알림의 3단계로 구분할 수 있다. Based on the analyzed correlation, the abnormal state of each stage is detected. Step-by-step abnormal conditions can be classified into three stages: normal, demand for attention (detection of risk factors), and warning.
감지된 상태가 어떠냐에 따라 알림을 발생하거나 또는 도어나 차단기의 차단제어가 이루어진다. 알림경고나 도어나 차단기의 차단제어는 감전감지모듈에 의한 작업자의 감전여부를 감지함으로써도 이루어진다. 이로써 문제해결이 이루어지면, 다시 이와 같은 과정을 계속적으로 실시간으로 반복된다. Depending on the detected state, a notification is generated or a door or a breaker is shut off. Alert warning and blocking control of a door or a breaker can also be performed by detecting whether an operator is electrocuted by an electric shock detection module. When the problem is solved by this, the same process is continuously repeated in real time again.
IoT edge gateway 모듈의 중앙처리부(CPU)에서는 이와 같은 문제에 대한 분석이 이루어져, 분석에 의한 데이터 규칙을 파악하게 된다. The central processing unit (CPU) of the IoT edge gateway module performs analysis on such a problem and identifies data rules by analysis.
이러한 데이터 규칙에 대한 장기간의 학습에 대한 데이터베이스로 구축하고, 이를 바탕으로 단계별 이상상태 기준을 업데이터하게 된다. It is constructed as a database for long-term learning of these data rules, and based on this, the abnormal state criteria for each step are updated.
장기간 학습을 대한 데이터베이스는 클라우딩서버의 데이트베이스에 저장되며, 클라우딩 서버에서는 이러한 장기간 학습에 의해 구축된 빅데이터에 따른 상관관계를 분석하고, 분석된 상관관계를 바탕으로 빅데이터 기반의 예지 보전을 수행한다. The database for long-term learning is stored in the database of the clouding server, and the clouding server analyzes the correlation according to the big data built by such long-term learning, and based on the analyzed correlation, predicts maintenance based on big data. Perform.
클라우딩 서버에서 수행된 예지보전을 바탕으로 단계별 이상 상태에 대한 기준을 업데이트하는 것이다. Based on the predictive maintenance performed in the clouding server, the criteria for the abnormal state of each stage are updated.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 전동기제어반(MCC)의 동작 흐름도이다. 14 is a flowchart illustrating an operation of an electric motor control panel (MCC) using an edge computing-based power management control system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 14를 참조하여, 본 발명의 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 전동기제어반(MCC)은 IoT edge gateway모듈의 전압모니터링 IC를 통해 입력되는 전원의 전압을 측정하고, IoT edge gateway모듈의 누설전류측정부를 통해 누설전류를 측정함과 아울러, 각 단자에서의 전류센서모듈을 통해서 전류를 측정하고, 온도센서를 통해 분전반 내의 온도를 측정하고, 진동센서를 통해서 진동값 등을 측정한다. 즉, 각종 센서 모듈을 통해 전압, 전류, 온도, 누설전류 및 진동 등을 측정한다. Referring to FIG. 14, the motor control panel (MCC) using the edge computing-based power management control system of the present invention measures the voltage of the power input through the voltage monitoring IC of the IoT edge gateway module, and leaks the IoT edge gateway module. In addition to measuring the leakage current through the current measuring unit, the current is measured through the current sensor module at each terminal, the temperature in the distribution panel is measured through the temperature sensor, and the vibration value is measured through the vibration sensor. That is, voltage, current, temperature, leakage current and vibration are measured through various sensor modules.
측정된 데이터(전압, 전류, 온도, 누설전류, 진동 등)를 수집하고, 이를 분석한다. 이를 바탕으로 각 데이터 간의 상관관계를 분석한다. Measured data (voltage, current, temperature, leakage current, vibration, etc.) are collected and analyzed. Based on this, the correlation between each data is analyzed.
분석된 상관관계를 바탕으로, 단계별 이상상태를 감지한다. 단계별 이상 상태란 정상, 주의요망(위험요소 감지), 경고알림의 3단계로 구분할 수 있다. Based on the analyzed correlation, the abnormal state of each stage is detected. Step-by-step abnormal conditions can be classified into three stages: normal, demand for attention (detection of risk factors), and warning.
감지된 상태가 어떠냐에 따라 알림을 발생하거나 또는 도어나 차단기의 차단제어가 이루어진다. 알림경고나 도어나 차단기의 차단제어는 감전감지모듈에 의한 작업자의 감전여부를 감지함으로써도 이루어진다. 이로써 문제해결이 이루어지면, 다시 이와 같은 과정을 계속적으로 실시간으로 반복된다. Depending on the detected state, a notification is generated or a door or a breaker is shut off. Alert warning and blocking control of a door or a breaker can also be performed by detecting whether an operator is electrocuted by an electric shock detection module. When the problem is solved by this, the same process is continuously repeated in real time again.
IoT edge gateway 모듈의 중앙처리부(CPU)에서는 이와 같은 문제에 대한 분석이 이루어져, 분석에 의한 데이터 규칙을 파악하게 된다. The central processing unit (CPU) of the IoT edge gateway module performs analysis on such a problem and identifies data rules by analysis.
이러한 데이터 규칙에 대한 장기간의 학습에 대한 데이터베이스로 구축하고, 이를 바탕으로 단계별 이상상태 기준을 업데이터하게 된다. It is constructed as a database for long-term learning of these data rules, and based on this, the abnormal state criteria for each step are updated.
장기간 학습을 대한 데이터베이스는 클라우딩서버의 데이트베이스에 저장되며, 클라우딩 서버에서는 이러한 장기간 학습에 의한 구축된 빅데이터에 따른 상관관계를 분석하고, 분석된 상관관계를 바탕으로 모터의 가동 상태에 따른 예지 보전을 수행한다. The database for long-term learning is stored in the database of the clouding server, and the clouding server analyzes the correlation according to the big data built by such long-term learning, and based on the analyzed correlation, Perform predictive maintenance.
클라우딩 서버에서 수행된 예지보전을 바탕으로 단계별 이상 상태에 대한 기준을 다시 업데이트하는 것이다. 이와 같이, 지속적으로 이상상태에 대한 업데이터가 이루어져 이상 유무를 사전에 감지함으로써 예지보전 기능을 효율적으로 구현할 수 있게 되는 것이다. Based on the predictive maintenance performed in the clouding server, the criteria for the phased abnormal state are updated again. In this way, it is possible to efficiently implement the predictive maintenance function by continuously updating the abnormal state and detecting the presence or absence of the abnormality in advance.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다. Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand that there is. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects.
100: 분전반 또는 전동기제어반
10: IoT edge gateway 모듈(사물인터넷 엣지 게이트웨이 모듈)
11: 중앙처리부
12: 터치패널부
13: 전원변환부
14: 전압모니터링 IC
15: 누설전류측정부
15a: 저항배열부
15b: 스위칭부
15c: 전압센서부
16: 저장부
17: 외부 저장기기
20: 전류센서 모듈
21: 코아
22: 홀센서
23: MCU(micro controller unit)
30: 센싱 및 제어모듈
40: 감전감지모듈
41: AC 인터페이스부
42: 스위칭부
43: 배터리부
44: 알람부
45: 유무선모듈
46: 안전단자
50: 인증모듈
200: 클라우딩 서버(clouding sever)100: distribution panel or motor control panel
10: IoT edge gateway module (Internet of Things edge gateway module)
11: Central processing unit
12: touch panel unit
13: power converter
14: voltage monitoring IC
15: leakage current measuring unit
15a: resistance array unit
15b: switching unit
15c: voltage sensor unit
16: storage
17: external storage device
20: current sensor module
21: core
22: Hall sensor
23: micro controller unit (MCU)
30: sensing and control module
40: electric shock detection module
41: AC interface unit
42: switching unit
43: battery part
44: alarm unit
45: wired/wireless module
46: safety terminal
50: authentication module
200: clouding server
Claims (14)
분전반에 입력되는 전압을 측정하고, 분전반 내의 누설전류를 측정하며, 측정된 분전반 입력 전압, 분전반 내 누설전류, 각 단자에 전달되는 전압, 각 단자에 설치된 전류센서모듈에 의해 측정된 각 단자의 전류를 기반으로, 분전반의 전력품질 및 각 단자에서의 전력품질을 계산하고, 전원의 이상여부를 판단하고 이를 기반으로 알람이나 차단제어를 실시하고, 측정된 데이터를 외부의 클라우딩 서버로 전송하는 IoT 엣지 게이트 모듈;
상기 분전반 내의 각 단자에 설치되어, 각 단자의 전류를 측정하고, 측정된 전류값을 상기 IoT 엣지 게이트모듈로 전송하는 전류센서모듈; 및
상기 IoT 엣지 게이트 모듈과 연결되어 상기 분전반 내에 설치된 센서로부터 센서값을 전달받아 상기 IoT 엣지 게이트 모듈에 전송하고, 상기 IoT 엣지 게이트 모듈의 제어신호에 따라 알람이나, 도어 또는 차단기의 차단제어를 실시하는 센싱 및 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 분전반. In the distribution board using an edge computing-based power management control system,
Measure the voltage input to the distribution panel, measure the leakage current in the distribution panel, measure the input voltage of the distribution panel, the leakage current in the distribution panel, the voltage delivered to each terminal, the current of each terminal measured by the current sensor module installed at each terminal Based on, the power quality of the distribution board and power quality at each terminal are calculated, the power quality is determined, and based on this, an alarm or cut-off control is performed, and the measured data is transmitted to an external clouding server. Edge gate module;
A current sensor module installed at each terminal in the distribution panel, measuring a current of each terminal, and transmitting the measured current value to the IoT edge gate module; And
It is connected to the IoT edge gate module to receive a sensor value from a sensor installed in the distribution panel and transmit it to the IoT edge gate module, and to perform an alarm or block control of a door or a breaker according to a control signal of the IoT edge gate module. A distribution board comprising: a sensing and control module.
상기 분전반에 접근하는 작업자의 감전위험을 감지하는 감전감지모듈을 추가로 포함하되,
상기 감전감지모듈은,
입력된 AC 전원을 DC 전원으로 변환하고 전압강하시키는 AC 인터페이스부;
분전반에 접근하는 작업자가 손으로 터치하는 안전단자;
상기 AC 인터페이스부와 상기 안전단자에 연결되어, 작업자가 상기 안전단자에 터치시 작업자의 감전위험여부에 따라 온오프되는 스위칭부;
상기 스위칭부의 온(ON)시 비상 경고음이나 비상 경고램프를 발생시키는 알람부;
상기 스위칭부의 온(ON)시 유선 또는 무선을 통해 외부에 위험상황을 전송하는 유무선모듈;을 포함하며,
상기 스위칭부의 온(ON)시 상기 스위칭부에 전기적으로 연결된 도어락킹장치를 이용하여 분전반의 도어를 락킹(locking)시키는 것을 특징으로 하는 분전반. The method of claim 1,
Further comprising an electric shock detection module for detecting the risk of electric shock of an operator approaching the distribution board,
The electric shock detection module,
An AC interface unit converting the input AC power into DC power and reducing the voltage;
A safety terminal that is touched by an operator who approaches the distribution board;
A switching unit connected to the AC interface unit and the safety terminal to be turned on and off depending on whether the operator is at risk of electric shock when the operator touches the safety terminal;
An alarm unit for generating an emergency warning sound or an emergency warning lamp when the switching unit is turned on;
Includes; a wired/wireless module for transmitting a dangerous situation to the outside through wired or wireless when the switching unit is on,
A distribution panel, characterized in that when the switching unit is turned on, a door of the distribution panel is locked using a door locking device electrically connected to the switching unit.
상기 전류센서모듈은
링 형상을 지니며 내부로 전원선이 통과하되 일측을 개방과 폐쇄가 가능한 클립형상의 코아와,
상기 코아의 일측에 설치되는 홀센서와,
상기 홀센서의 측정값을 계산하여 전류값으로 변환하고, RS485통신선을 통해 상기 IoT 엣지 게이트 모듈로 각 단자의 전류값을 전송하는 MCU(micro controller unit)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분전반.The method of claim 1,
The current sensor module
A clip-shaped core that has a ring shape and allows the power line to pass through but open and close one side,
A hall sensor installed on one side of the core,
And a microcontroller unit (MCU) configured to calculate and convert the measured value of the Hall sensor into a current value, and to transmit the current value of each terminal to the IoT edge gate module through an RS485 communication line.
상기 IoT 엣지 게이트 모듈은 상기 클라우딩 서버에 의해 상기 분전반에서 측정된 데이터를 이용한 상관관계 분석을 통해 생성되는 단계별 이상 상태에 대한 기준을 계속적으로 업데이트하는 것을 특징으로 하는 분전반. The method of claim 1,
The IoT edge gate module is a distribution panel, characterized in that continuously updating a reference for an abnormal state in each stage generated through a correlation analysis using data measured in the distribution panel by the clouding server.
RFID 태그를 이용한 RFID 인증, NFC 태크를 이용한 NFC 인증 또는 HMI(human Machine Interface, 터치패널)에 비밀번호 입력을 통한 인증의 방법을 통해서, 작업자가 분전반의 도어를 열수 있도록 인증하는 인증모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 분전반. The method of claim 1,
An additional authentication module that authenticates the operator to open the door of the distribution panel through RFID authentication using an RFID tag, NFC authentication using an NFC tag, or authentication through a password input to an HMI (human machine interface, touch panel) is included. Distribution board, characterized in that.
상기 IoT 엣지 게이트 모듈은
상기 분전반으로 입력되는 전압을 측정하는 전압모니터링 IC;
상기 분전반의 누설전류를 측정하는 누설전류측정부;
상기 분전반의 상태를 표시하고, 작업자의 지시를 입력받는 터치패널부(HMI);
상기 터치패널부을 통해 작업자의 지시를 입력받아 처리하고, 측정된 분전반 입력 전압, 분전반 내 누설전류, 각 단자에 전달되는 전압, 전류센서모듈에 의해 측정된 각 단자의 전류를 기반으로, 분전반의 전력품질 및 각 단자에서의 전력품질을 계산하고, 전원의 이상여부를 판단하여 이를 기반으로 알람이나 차단제어를 실시하고, 측정된 데이터를 외부의 클라우딩 서버로 전송하는 중앙처리부; 및
상기 각종 전력품질 및 각종 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분전반. The method of claim 1,
The IoT edge gate module
A voltage monitoring IC that measures a voltage input to the distribution board;
A leakage current measuring unit for measuring the leakage current of the distribution board;
A touch panel unit (HMI) that displays a state of the distribution board and receives an instruction from an operator;
The power of the distribution panel is received and processed through the touch panel unit, based on the measured distribution panel input voltage, the leakage current in the distribution panel, the voltage delivered to each terminal, and the current of each terminal measured by the current sensor module. A central processing unit that calculates quality and power quality at each terminal, determines whether or not power is abnormal, performs alarm or cut-off control based on this, and transmits the measured data to an external clouding server; And
And a storage unit that stores the various power quality and various data.
상기 누설전류측정부는
입력가능한 전압의 수에 따라 다수개의 저항이 병렬로 연결된 저항배열부,
입력되는 전압값에 따라 선택적으로 도통시키도록 온/오프되는 스위칭부, 및
접지와 연결되어 누설전류의 전압을 측정하는 전압센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분전반. The method of claim 6,
The leakage current measuring unit
A resistor array unit in which a number of resistors are connected in parallel according to the number of input voltages,
A switching unit that is turned on/off to selectively conduct according to an input voltage value, and
A distribution board comprising a voltage sensor unit connected to the ground and measuring a voltage of a leakage current.
전동기제어반에 입력되는 전압을 측정하고, 전동기제어반 내의 누설전류를 측정하며, 측정된 전동기제어반 입력 전압, 전동기제어반 내 누설전류, 각 단자에 전달되는 전압, 각 단자에 설치된 전류센서모듈에 의해 측정된 각 단자의 전류를 기반으로, 전동기제어반의 전력품질 및 각 단자에서의 전력품질을 계산하고, 전원의 이상여부를 판단하고 이를 기반으로 알람이나 차단제어를 실시하고, 측정된 데이터를 외부의 클라우딩 서버로 전송하는 IoT 엣지 게이트 모듈;
상기 전동기제어반 내의 각 단자에 설치되어, 각 단자의 전류를 측정하고, 측정된 전류값을 상기 IoT 엣지 게이트모듈로 전송하는 전류센서모듈; 및
상기 IoT 엣지 게이트 모듈과 연결되어 상기 전동기제어반 내에 설치된 센서로부터 센서값을 전달받아 상기 IoT 엣지 게이트 모듈에 전송하고, 상기 IoT 엣지 게이트 모듈의 제어신호에 따라 알람이나, 도어 또는 차단기의 차단제어를 실시하는 센싱 및 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기제어반. In the motor control panel using an edge computing-based power management control system,
It measures the voltage input to the motor control panel, measures the leakage current in the motor control panel, and measures the measured motor control panel input voltage, leakage current in the motor control panel, voltage delivered to each terminal, and measured by the current sensor module installed at each terminal. Based on the current of each terminal, the power quality of the motor control panel and the power quality of each terminal are calculated, whether there is an abnormality in the power, and based on this, alarm or cut-off control is performed, and the measured data is clouded to the outside. IoT edge gate module for transmitting to the server;
A current sensor module installed at each terminal in the motor control panel, measuring a current of each terminal, and transmitting the measured current value to the IoT edge gate module; And
It is connected to the IoT edge gate module, receives sensor values from a sensor installed in the motor control panel and transmits it to the IoT edge gate module, and performs an alarm or cut-off control of a door or a breaker according to the control signal of the IoT edge gate module. The motor control panel comprising a; sensing and control module.
상기 전동기제어반에 접근하는 작업자의 감전위험을 감지하는 감전감지모듈을 추가로 포함하되,
상기 감전감지모듈은,
입력된 AC 전원을 DC 전원으로 변환하고 전압강하시키는 AC 인터페이스부;
전동기제어반에 접근하는 작업자가 손으로 터치하는 안전단자;
상기 AC 인터페이스부와 상기 안전단자에 연결되어, 작업자가 상기 안전단자에 터치시 작업자의 감전위험여부에 따라 온오프되는 스위칭부;
상기 스위칭부의 온(ON)시 비상 경고음이나 비상 경고램프를 발생시키는 알람부;
상기 스위칭부의 온(ON)시 유선 또는 무선을 통해 외부에 위험상황을 전송하는 유무선모듈;을 포함하며,
상기 스위칭부의 온(ON)시 상기 스위칭부에 전기적으로 연결된 도어락킹장치를 이용하여 전동기제어반의 도어를 락킹(locking)시키는 것을 특징으로 하는 전동기제어반. The method of claim 8,
Further comprising an electric shock detection module for detecting the risk of electric shock of an operator approaching the motor control panel,
The electric shock detection module,
An AC interface unit converting the input AC power into DC power and reducing the voltage;
A safety terminal that is touched by an operator who approaches the motor control panel by hand;
A switching unit connected to the AC interface unit and the safety terminal to be turned on and off depending on whether the operator is at risk of electric shock when the operator touches the safety terminal;
An alarm unit for generating an emergency warning sound or an emergency warning lamp when the switching unit is turned on;
Includes; a wired/wireless module for transmitting a dangerous situation to the outside through wired or wireless when the switching unit is on,
When the switching unit is turned on, the door of the motor control panel is locked by using a door locking device electrically connected to the switching unit.
상기 전류센서모듈은
링 형상을 지니며 내부로 전원선이 통과하되 일측을 개방과 폐쇄가 가능한 클립형상의 코아와,
상기 코아의 일측에 설치되는 홀센서와,
상기 홀센서의 측정값을 계산하여 전류값으로 변환하고, RS485통신선을 통해 상기 IoT 엣지 게이트 모듈로 각 단자의 전류값을 전송하는 MCU(micro controller unit)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기제어반.The method of claim 8,
The current sensor module
A clip-shaped core that has a ring shape and allows the power line to pass through but open and close one side,
A hall sensor installed on one side of the core,
And a micro controller unit (MCU) configured to calculate and convert the measured value of the Hall sensor into a current value, and to transmit the current value of each terminal to the IoT edge gate module through an RS485 communication line.
상기 IoT 엣지 게이트 모듈은 상기 클라우딩 서버에 의해 상기 전동기제어반에서 측정된 데이터를 이용한 상관관계 분석을 통해 생성되는 단계별 이상 상태에 대한 기준을 계속적으로 업데이트하는 것을 특징으로 하는 전동기제어반. The method of claim 8,
The IoT edge gate module is an electric motor control panel, characterized in that for continuously updating a reference for an abnormal state at each stage generated through a correlation analysis using data measured by the motor control panel by the clouding server.
RFID 태그를 이용한 RFID 인증, NFC 태크를 이용한 NFC 인증 또는 HMI(human Machine Interface, 터치패널)에 비밀번호 입력을 통한 인증의 방법을 통해서, 작업자가 전동기제어반의 도어를 열수 있도록 인증하는 인증모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기제어반. The method of claim 8,
In addition, an authentication module that authenticates the operator to open the door of the motor control panel through RFID authentication using an RFID tag, NFC authentication using an NFC tag, or authentication through a password input to an HMI (human machine interface, touch panel) is added. Electric motor control panel comprising a.
상기 IoT 엣지 게이트 모듈은
상기 전동기제어반으로 입력되는 전압을 측정하는 전압모니터링 IC;
상기 전동기제어반의 누설전류를 측정하는 누설전류측정부;
상기 전동기제어반의 상태를 표시하고, 작업자의 지시를 입력받는 터치패널부(HMI);
상기 터치패널부을 통해 작업자의 지시를 입력받아 처리하고, 측정된 전동기제어반 입력 전압, 전동기제어반 내 누설전류, 각 단자에 전달되는 전압, 전류센서모듈에 의해 측정된 각 단자의 전류를 기반으로, 전동기제어반의 전력품질 및 각 단자에서의 전력품질을 계산하고, 전원의 이상여부를 판단하여 이를 기반으로 알람이나 차단제어를 실시하고, 측정된 데이터를 외부의 클라우딩 서버로 전송하는 중앙처리부; 및
상기 각종 전력품질 및 각종 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기제어반. The method of claim 8,
The IoT edge gate module
A voltage monitoring IC for measuring a voltage input to the motor control panel;
A leakage current measuring unit for measuring the leakage current of the motor control panel;
A touch panel unit (HMI) that displays a state of the motor control panel and receives an operator's instruction;
The touch panel unit receives and processes the operator's instruction, and based on the measured motor control panel input voltage, leakage current in the motor control panel, voltage delivered to each terminal, and current of each terminal measured by the current sensor module, the motor A central processing unit that calculates the power quality of the control panel and the power quality at each terminal, determines whether the power is abnormal, performs an alarm or cut-off control based on this, and transmits the measured data to an external clouding server; And
And a storage unit for storing the various power quality and various data.
상기 누설전류측정부는
입력가능한 전압의 수에 따라 다수개의 저항이 병렬로 연결된 저항배열부,
입력되는 전압값에 따라 선택적으로 도통시키도록 온/오프되는 스위칭부, 및 접지와 연결되어 누설전류의 전압을 측정하는 전압센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기제어반. The method of claim 13,
The leakage current measuring unit
A resistor array unit in which a number of resistors are connected in parallel according to the number of input voltages,
A motor control panel comprising: a switching unit that is turned on/off to selectively conduction according to an input voltage value, and a voltage sensor unit connected to ground to measure a voltage of a leakage current.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114245489A (en) * | 2021-12-21 | 2022-03-25 | 深圳市信锐网科技术有限公司 | Networking system and communication method of wireless gateway and internet of things gateway |
KR102389217B1 (en) | 2021-02-17 | 2022-04-21 | 주식회사 노바챔프 | Power management system through power pattern analysis based on real-time power consumption monitoring |
KR102509471B1 (en) * | 2022-10-19 | 2023-03-14 | 주식회사 에스에이치이 | Switchgear using intergrated circuit control module |
WO2023113070A1 (en) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | (주)열린기술 | System for monitoring energy of power equipment in factory |
CN116699318A (en) * | 2023-07-27 | 2023-09-05 | 成都汉度科技有限公司 | Electric leakage detection method and system based on edge calculation |
KR102576610B1 (en) * | 2022-11-02 | 2023-09-11 | 제일전기공업 주식회사 | AI Breaker Remote Monitoring Control System and Method thereof |
WO2023224181A1 (en) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | 주식회사 아이티공간 | Smart motor control center with predictive maintenance function |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100918697B1 (en) * | 2009-03-06 | 2009-09-22 | (주) 동보파워텍 | Low voltage distribution panel with power quality meter and operating method therefor |
KR101200950B1 (en) | 2012-08-17 | 2012-11-13 | (주) 동보파워텍 | Power management system for using wired and wireless data gathering unit |
KR20150006206A (en) * | 2013-07-08 | 2015-01-16 | 주식회사 케이디파워 | Distributing Board with complex sensors |
KR101852850B1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-04-27 | (주)설악전기 | Remote maintenance and management system for internet of things distributing board, and method thereof |
KR101917840B1 (en) * | 2017-05-25 | 2019-01-14 | 서상민 | eLECTRIC FIRE SUPERVISION AND CONTROL SYSTEM BASED ON INTERNET OF THINGS |
-
2019
- 2019-08-26 KR KR1020190104296A patent/KR102212476B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100918697B1 (en) * | 2009-03-06 | 2009-09-22 | (주) 동보파워텍 | Low voltage distribution panel with power quality meter and operating method therefor |
KR101200950B1 (en) | 2012-08-17 | 2012-11-13 | (주) 동보파워텍 | Power management system for using wired and wireless data gathering unit |
KR20150006206A (en) * | 2013-07-08 | 2015-01-16 | 주식회사 케이디파워 | Distributing Board with complex sensors |
KR101852850B1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-04-27 | (주)설악전기 | Remote maintenance and management system for internet of things distributing board, and method thereof |
KR101917840B1 (en) * | 2017-05-25 | 2019-01-14 | 서상민 | eLECTRIC FIRE SUPERVISION AND CONTROL SYSTEM BASED ON INTERNET OF THINGS |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102389217B1 (en) | 2021-02-17 | 2022-04-21 | 주식회사 노바챔프 | Power management system through power pattern analysis based on real-time power consumption monitoring |
WO2023113070A1 (en) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | (주)열린기술 | System for monitoring energy of power equipment in factory |
CN114245489A (en) * | 2021-12-21 | 2022-03-25 | 深圳市信锐网科技术有限公司 | Networking system and communication method of wireless gateway and internet of things gateway |
WO2023224181A1 (en) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | 주식회사 아이티공간 | Smart motor control center with predictive maintenance function |
KR102509471B1 (en) * | 2022-10-19 | 2023-03-14 | 주식회사 에스에이치이 | Switchgear using intergrated circuit control module |
KR102576610B1 (en) * | 2022-11-02 | 2023-09-11 | 제일전기공업 주식회사 | AI Breaker Remote Monitoring Control System and Method thereof |
CN116699318A (en) * | 2023-07-27 | 2023-09-05 | 成都汉度科技有限公司 | Electric leakage detection method and system based on edge calculation |
CN116699318B (en) * | 2023-07-27 | 2023-10-20 | 成都汉度科技有限公司 | Electric leakage detection method and system based on edge calculation |
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