KR102309900B1 - IoT 기반 비접촉식 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 관리 시스템 - Google Patents

IoT 기반 비접촉식 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 낙뢰 피격정보와 피뢰기의 상태진단을 위한 정보수집과 관리 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 낙뢰 피격 시 낙뢰 발생시간과 해당 뇌격전류 값을 측정하고, 평상시 피뢰기에 흐르는 누설전류 값과 함께 피뢰기의 상태진단에 꼭 필요한 제 3고조파를 포함한 제 5, 7, 9고조파 성분을 측정하며, 측정 방법은 그동안 피뢰기의 인하 도선을 절단하고 사이에 삽입하는 직결 삽입 방식 대신 인하 도선을 절단하지 않아도 되는 비접촉식 측정 방식으로 개발하여 시공 및 유지보수의 효율성을 향상시키고, 뇌격 시 낙뢰 발생시간과 뇌격 전류 크기 등의 낙뢰 정보와 평상시 누설전류와 누설전류에 포함된 고조파 성분 등 피뢰기 상태정보를 전송하기 위하여 IoT 기반 통신 모듈을 내장시켜 원격지에서 실시간으로 낙뢰 피격정보와 피뢰기의 상태진단이 가능하도록 하며, 운영하는 동안 축척 된 데이터로 피뢰기의 건전도 상태를 진단하고 피뢰기의 교체 시기를 가늠할 수 있도록 하는 등 피뢰기의 고장을 예측하여 피뢰기의 고장으로 인한 장애를 예방할 수 있도록 하는 IoT 기반 비접촉식 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 동작 관리 시스템에 관한 것이다.

Description

IoT 기반 비접촉식 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 관리 시스템{THE IOT-BASED CONTACTLESS LIGHTNING ARRESTER DIAGNOSTIC DEVICE AND ITS MANAGEMENT SYSTEM USING THE DEVICE}
본 발명은 낙뢰 피격정보와 피뢰기의 상태진단을 위한 정보수집과 관리 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 낙뢰 피격 시 낙뢰 발생시간과 해당 뇌격전류 값을 측정하고, 평상시 피뢰기에 흐르는 누설전류 값과 함께 피뢰기의 상태진단에 꼭 필요한 제 3고조파를 포함한 제 5, 7, 9고조파 성분을 측정하며, 측정 방법은 그동안 피뢰기의 인하 도선을 절단하고 사이에 삽입하는 직결 삽입 방식 대신 인하 도선을 절단하지 않아도 되는 비접촉식 측정 방식으로 개발하여 시공 및 유지보수의 효율성을 향상시키고, 뇌격 시 낙뢰 발생시간과 뇌격 전류 크기 등의 낙뢰 정보와 평상시 누설전류와 누설전류에 포함된 고조파 성분 등 피뢰기 상태정보를 전송하기 위하여 IoT 기반 통신 모듈을 내장시켜 원격지에서 실시간으로 낙뢰 피격정보와 피뢰기의 상태진단이 가능하도록 하며, 운영하는 동안 축척 된 데이터로 피뢰기의 건전도 상태를 진단하고 피뢰기의 교체 시기를 가늠할 수 있도록 하는 등 피뢰기의 고장을 예측하여 피뢰기의 고장으로 인한 장애의 예방이 가능하며, 원거리 전송이 필요한 경우에 데이터를 중계할 수 있도록 중간에 데이터수집 장치를 설치하여 전송거리를 확장할 수 있도록 하는 IoT 기반 비접촉식 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 동작 관리 시스템에 관한 것이다.
최근 기후변화 영향으로 소나기성 집중호우와 더불어 낙뢰 발생횟수가 증가하고 있다.
지난 10년간 낙뢰의 발생은 년간 평균 124만 건(2018년 기상청 낙뢰연보)이며 월별 낙뢰 발생횟수 중 전체 발생횟수의 약 89%가 여름철(6, 7, 8월)에 발생하였으며, 지난 10년(09년~18년)간 낙뢰로 인한 피해는 집계된 자료로만 748건(행전안전부 낙뢰피해현황)이 된다.
이해를 돕기 위하여 한국전력공사의 변전소에 설치된 피뢰기를 예시로 하여 설명하며 이는 한전 설비에 국한하지 않음을 의미한다.
낙뢰 피해는 1건이 발생하더라도 피해 규모가 큰 상황이며, 피뢰기 고장 시 발생한 낙뢰로 인하여 피해가 발생하는 경우 직간접적으로 인명은 물론 산업 시설물과 설비에 더욱 큰 피해를 초래할 수 있으므로 인명은 물론 산업 시설물에 큰 피해를 줄 수 있는 낙뢰로부터 인명과 설비를 보호하기 위한 피뢰기의 상태를 원격에서 실시간 진단하고, 축적된 데이터를 통하여 피뢰기의 열화 상태를 예측할 수 있는 기술과 시스템이 꼭 필요하며, 낙뢰로 인한 피해 즉 인명과 재산을 보호하는 피뢰기의 상태를 실시간 진단하고 피뢰기의 장애를 예측할 수 있는 피뢰기 상태 진단장치는 매우 유익한 기술이라 할 수 있다.
전력시설이나 공공시설 등 전력 소모가 많은 시설물에서 낙뢰 사고가 가장 많으며 특히 전력설비에 있어 낙뢰는 커다란 장해요인이며, 송전 및 변전 설비 등의 전력설비 사고 원인의 제일은 낙뢰이다.
낙뢰로 인한 전력설비의 고장은 완벽한 예방이나 대비가 불가능하며 낙뢰 등의 서지로 인한 설비고장은 정전으로 이어지는 등 국민 생활의 불편함을 초래하고, 산업 시설물의 경제적 측면에서도 커다란 피해가 발생하고 있다.
전력계통으로 낙뢰 또는 선로 개폐 등의 사유로 이상전압이 발생하여 설비에 유입되는 경우 절연이 파괴되어 단락 및 지락의 고장을 일으키기도 하고, 낙뢰 등의 과전압 과전류로 인하여 전력기기가 파손되는 경우가 발생하는데, 이러한 이상전압과 과전류로부터 전력 공급기기가 파손되지 않도록 낙뢰 또는 개폐 서지 등의 이상전압을 일정치 이하로 저감 시켜 전기기기의 절연 파괴를 방지하는 한편 이상전압으로 인한 과전류를 대지로 흘려보내 전력공급을 순시 차단하고, 이상전압이 정상적으로 복귀하거나 정상 동작 중일 때에는 전력계통 또는 전력기기를 대지로부터 절연시켜 전류가 대지로 흐르지 않도록 하여 전력계통을 정상적인 상태로 유지 시키는 기능을 가진 기기가 필요한데 이러한 기능을 갖고 이상전압 발생으로부터 전력기기를 보호하기 위한 장치로 피뢰기가 사용되고 있다.
즉 피뢰기는 전력계통 및 전력기기와 대지 사이에 설치되어 운영되고 있는 설비로 낙뢰나 서지 발생 시 이상전압과 전류로부터 전력계통과 기기를 보호하여 정전 및 인적 피해 등의 2차 피해가 발생하지 않도록 하기 위한 중요한 설비로 피뢰기 상태를 측정하고, 측정 데이터를 실시간 운영 시스템으로 전송하며, 축적되는 데이터를 비교 분석하여 피뢰기의 열화 상태를 실시간 확인하고, 열화 상태 변화 예측이 가능하도록 피뢰기의 상태를 실시간 진단하고 관리하기 위한 시스템 구축이 꼭 필요하다.
일반적으로 피뢰기를 이해하기 쉽도록 퓨즈와 상대적 관계로 설명할 수 있는데 퓨즈는 회로에 과전류가 흐르면 개방되어(스스로 녹아 끊어져) 과전류의 흐름을 차단하여 대상설비를 보호하고 인적 피해를 방지하는 반면에 피뢰기는 과전압이 발생하면 단락되어(대지와 회로 구성) 이상전압과 전류를 대지로 흘려보내 피 보호기기를 보호하고 인적 피해를 방지하기 위한 전력설비 보호장치라고 할 수 있다.
피뢰기는 정상적인 전압 이하에서는 절연체 특성을 나타내고, 이상전압이 인가되었을 때에는 전도체 특성을 나타내는 비 직선형 저항 특성이 사용되고 있으며, 이 비 직선형 저항 특성으로 인하여 이상전압이 발생한 경우 즉 동작 개시전압 이상이 되면 수 ㎲ 이내에 피뢰기는 전도체 특성으로 변하여 이상전압과 과전류를 대지로 통과시키고, 이상전압이 소멸하여 동작 전압이 정상상태로 회복되면 피뢰기는 즉시 절연체 상태로 복귀하여 대지로의 방전을 중지하게 되는데 이때 피뢰기에는 절연체가 갖는 누설 저항에 의한 수 mA의 누설전류만 흐르게 되는데 보통 2~3mA의 누설전류가 흐른다.
즉 피뢰기의 가장 큰 책무는 동작 전압 이하에서 전류가 거의 흐르지 않는 절연체의 특성을 보이고 동작 전압보다 높은 이상전압이 내습하면 양호한 도전체로 작용하여 큰 용량의 뇌격 전류를 대지로 방출하여 전력기기를 보호하는 것으로 중요 설비이지만 현재 전력계통에 사용되고 있는 대단히 많은 수의 피뢰기는 실시간으로 열화 정도를 확인할 수 없어 일부 피뢰기가 성능 저하임에도 불구하고 일정 기간이 지나면 일괄 교체하는 방식을 채택하고 있어 안전성이나 경제적으로 비합리적인 실정이다.
따라서 전력시스템에서 전력의 안정적인 공급과 신뢰성 향상을 위해서는 피뢰기의 성능에 대한 정확한 분석과 잔류수명을 예측할 수 있는 시스템을 구축하여 피뢰기의 적정 교체주기를 인지할 수 있도록 하는 등 전력설비를 낙뢰 등으로부터 보호하기 위하여 피뢰기의 열화 상태를 실시간 진단하고, 실시간 전송되는 운영정보를 축적하여 피뢰기의 건전성과 적정 교체주기 예측이 가능하며, 피뢰기가 가져야 하는 최소한의 기능과 성능을 유지하기 위한 시스템 구축이 필요하다.
피뢰기의 건전성을 확인하기 위해서는 피뢰기가 열화되는 원인과 현상을 파악하고 이를 측정하면 알 수 있는데 주로 피뢰기가 열화되는 원인은 다음과 같다.
낙뢰나 개폐 스위치 동작 시 발생하는 과전압과 과전류로 인한 열화가 발생하는 것 뿐만 아니라 미소한 누설전류에 의해서도 열화가 진행되며 피뢰기 동작으로 인해 피뢰기를 구성하고 있는 재료의 열화가 발생하며, 누적된 스트레스로 인해 피뢰기 성능이 저하될 수 있다.
즉 피뢰기는 사용 시간의 증가와 더불어 누설전류가 증가함에 따라 열적 불안정상태가 되어 심각한 문제가 발생할 수 있으며 누설전류는 피뢰기의 열화 정도와 비례하여 증가하는데 이때 누설전류의 증가보다는 누설전류에 포함된 고조파 성분의 전류 증가 폭이 더 커짐으로 피뢰기의 열화 상태를 정밀 진단하기 위해서는 전체 누설전류로부터 피뢰기 열화와 직접적인 연관이 있는 고조파 성분의 전류를 측정하는 기술 도입이 매우 중요하다.
그리고 뇌격 시 또는 선로 개폐 시 발생하는 과전압의 크기와 과전류의 크기 즉 피뢰기가 견딜 수 있는 이상의 전압과 전류가 유입되는 경우 피뢰기의 성능을 저하 시 킬 수 있으며 동작 횟수 역시 피뢰기 성능을 저하 시 킬 수 있는 중요 요인으로 피뢰기의 열화 상태를 정밀 진단하기 위해서는 뇌격(낙뢰) 또는 선로 개폐 시 피뢰기가 동작한 횟수의 측정과 과전류(뇌격 전류)의 크기를 측정하는 기술의 도입 역시 매우 중요하다.
즉 피뢰기의 현재 상태를 진단하고, 열화 진행 속도를 예측하기 위해서는 누설전류와 누설전류에 포함된 고조파 성분을 적정 주기마다 측정하여 실시간 운영 시스템으로 전송하면 운영 시스템은 과거와 현재 값을 비교하여 피뢰기의 열화 상태와 진행 속도를 분석할 수 있으며 또한 과전류(뇌격)가 발생한 시간과 크기를 측정하여 실시간 운영 시스템으로 전송하면 운영 시스템은 뇌격이 발생한 시점을 기준으로 피뢰기의 누설전류 변화를 확인함으로 뇌격 전류의 크기와 횟수가 피뢰기의 열화에 미치는 영향 등을 분석할 수 있어 전력의 안정적인 공급과 신뢰성 향상을 위해서는 피뢰기 성능에 대한 정확한 분석과 잔류수명을 예측할 수 있는 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치와 데이터 분석 등 설비 운영을 위한 시스템 도입이 필요하다.
피뢰기가 설치된 선로는 섬락이 발생하지 않으며, 낙뢰사고 여부를 육안으로 또한 계측을 통해 확인하지 못하는 현실적인 문제가 있어왔다.
즉, 피뢰기 성능이 보장되는 정도를 파악하고 유지보수하기 위해서 낙뢰카운터를 설치하여 동작한 횟수에 대한 정보를 취득해야 하고 좀더 효율적이고 적극적인 피뢰기의 안정적인 성능을 보장 받기 위해서는 낙뢰카운터는 물론 누설전류와 고조파 그리고 뇌격전류의 발생시점과 발생크기까지 측정이 필요하다.
이 문제를 해결하기 위해서는 피뢰기의 효과분석 및 동작과 건전성을 확보하기 위해 피뢰기상태 진단장치를 설치하여 피뢰기의 정보를 실시간 제공할 수 있어야 한다.
따라서 피뢰기에 낙뢰 발생 횟수와 뇌격전류의 크기 누설전류와 고조파에 대한 실시간 정보의 취득은 뇌격전류와 누설전류 및 고조파성분의 변화를 보면서 열화상태와 피뢰기의 스트레스를 확인할 수 있어 직접적인 고장원인 판단은 물론, 낙뢰로 인해 발생할 수 있는 설비의 간접적인 피해를 사전에 점검하여 고장으로 확대되지 않도록 조치를 취 할 수 있다.
피뢰기는 이상전압 억제장치로서 기능 이외에 절연체로도 작용하게 되는데 이 절연특성은 피뢰기의 수명과 전력계통의 신뢰성 있는 운전을 결정하는데 있어 중요한 요소이다. 이러한 피뢰기 절연특성의 열화 혹은 절연파괴 등의 가능성을 사전에 파악하기 위한 여러 가지 진단 방법이 피뢰기 도입 이후 계속 시도되어 왔다.
피뢰기는 피뢰기 블록을 통해 흐르는 연속 누설전류와 누설전류에 포함된 제 3, 5, 7, 9 고조파를 피뢰기 접지 단에서 측정할 수 있기 때문에 정확한 피뢰기 상태를 진단할 수 있다. 이와 같이 전력계통에 설치되어 피뢰기의 열화 상태를 가장 효과적으로 진단할 수 있는 방법은 1차적으로는 누설전류로 판단하고 2차 정밀진단 방법으로는 누설전류 속에 포함된 고조파 성분을 분석하여 피뢰기의 열화 상태를 측정하는 방법이라 할 수 있다.
그러나 현재 대다수 변전소에 설치되어 있는 옥내용 및 옥외용 피뢰기의 감시는 오프라인 방식의 낙뢰카운터와 현장에서 측정하는 누설전류 계측이다.
이는 현장에 직접 방문하여 확인하는 번거로움도 있을뿐더러 피뢰기의 상태를 정밀하게 진단할 수 있는 고조파성분을 상시 측정하고 있지 않아 낙뢰카운터의 정상 동작 여부와 피뢰기의 상태를 확인할 수 없는 치명적인 문제점이 있다.
또한 오프라인 방식은 원격으로 감시하는 구조가 아니기 때문에 설치 현장에 방문하여 낙뢰카운터를 육안으로 확인해야 하며, 낙뢰가 언제 발생했는지 알 수 없는 한계가 문제점으로 대두되고 있으며 온라인 방식의 실시간 진단으로 확보할 수 있는 데이트를 축척하지 못하여 과거 피뢰기의 열화 및 건전성 상태도 비교하지 못하는 치명적인 문제점이 있는 실정이다.
낙뢰카운터의 시공시에도 변류기형의 비접촉식이 아닌 직접 삽입식으로 접지도선을 탈피하여 직접 체결해야 하기 때문에 적절치 못한 설치로 인해 피보호기기에 대한 보호효과가 저하 되거나 다른 장애 요소로 대두되며 유지보수 측면에서도 불량으로 인한 교체 및 점검 시 직접 삽입식은 기술적으로나 경제적으로 비합리적인 실정이다.
대한민국 특허등록 제10-0388361호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 낙뢰피격 시 낙뢰발생 사실과 발생시간, 해당 뇌격전류 값은 물론 누설전류 값과 함께 피뢰기의 상태진단에 꼭 필요한 제 3고조파를 포함한 제 5, 7, 9고조파 성분을 비접촉식으로 실시간 측정할 수 있는 IoT 기반 비접촉식 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 동작관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 피뢰기상태 정보를 실시간 전송하기 위하여 IoT 무선통신모듈을 내장시켜 별도의 배선 없이 데이터수집 장치에서 측정값을 수집할 수 있으며, 전원공급이 어려운 곳에서도 태양전지셀을 이용하여 전원공급이 가능하도록 구성되며, 원거리 전송이 필요한 경우에 데이터를 중계할 수 있도록 중간에 데이터수집 장치를 설치하여 전송거리를 확장할 수 있도록 하며, 특히 원격지에서 실시간으로 낙뢰카운터 및 누설전류, 뇌격전류, 제 3고조파를 포함한 제 5, 7, 9고조파의 측정값을 전송받아 피뢰기의 상태진단이 가능할 수 있는 IoT 기반 비접촉식 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 동작관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 실시간으로 전송받은 낙뢰 발생 횟수와 뇌격전류의 크기 누설전류와 고조파에 대한 실시간 정보를 데이터로 축척하여 피뢰기의 건전도 상태를 진단하고 피뢰기의 교체 시기를 가늠할 수 있어 피뢰기의 고장으로 인한 장애를 예방할 수 있는 IoT 기반 비접촉식 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 동작관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기존의 피뢰기의 인하 도선을 절단하고 사이에 삽입하는 직결 삽입 방식 대신 인하 도선을 절단하지 않아도 되는 비접촉식 측정 방식인 변류기형으로 개발하여 설치와 유지보수의 효율성을 향상 시키고 시공불량으로 인한 성능저하 요인을 감소시켜 직접 삽입식으로 시설하여 발생하는 문제점을 예방할 수 있는 IoT 기반 비접촉식 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 동작관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 데이터수집 장치에서 GPS 수신모듈이나 FM 시각 동보장치를 장착하여 낙뢰발생 시각을 통신 프로토콜에 삽입하여 전송할 수 있어 서버에서 전송된 낙뢰카운터 정보를 해석하여 모니터에 실시간으로 표시하고 경보와 데이터 저장 및 상태분석을 위한 플랫폼 제공이 가능하도록 하는 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 동작관리 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또, 본 발명은 표준화된 모듈을 사용하여 타 전력분야와 민간분야에서도 확대 적용이 가능하고, 송전선로와 배전선로의 낙뢰카운터 감시 및 비접촉식 피뢰기상태 진단이 가능하며, 이를 통해 안정적인 전력망 운용에 기여할 수 있으며, 낙뢰카운터의 개념을 벗어나 실시간 비접촉식 피뢰기상태 진단장치로 옥내용과 옥외형으로 구분되며 옥외형의 경우 저압 공급이 어려운 장소에 태양광 모듈과 배터리로 전원을 공급하여 구동이 가능하도록 하는 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 동작관리 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또, 본 발명은 기존 변전소에 설치되어 운용중인 아날로그 방식의 낙뢰카운터를 대체할 수 있고, 실시간 원격이 가능한 편의성과 더불어 피뢰기의 열화를 간접 측정할 수 있도록 누설전류와 함께 고조파를 측정할 수 있어 새로운 시장 창출과 더불어 수출로 인한 경제적 효과가 기대할 수 있고, 뇌격 횟수가 많은 피뢰기는 특성이 변하게 되어 성능저하 현상이 발생하게 되는데, 제 3고조파를 포함한 제 5, 7, 9고조파를 측정한 피뢰기의 상태정보를 바탕으로 피뢰기의 건전도 검사를 시행하여 사전에 불량 피뢰기를 검출하고 교체를 결정할 수 있어 안정적 전력망 운영이 가능하여 낙뢰로 인한 장치의 소손을 최소화할 수 있으며, 특히 누설전류와 제 3고조파를 포함한 제 5, 7, 9고조파 성분의 주기적 축적을 통해 피뢰기의 피로도를 매핑할 수 있는 알고리즘 개발로 실시간 감시와 분석이 가능하도록 하는 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 동작관리 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또, 본 발명은 전류 센싱 기술과 정보통신 기술이 융합 된 IoT 기반의 새로운 전력 IoT 기술을 개발함으로써 해당 분야의 성장을 견인하여 전력산업의 발전과 경제성장에 기여 할 수 있도록 하는 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 동작관리 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
피뢰기의 절연선에 직접 연결하지 않고 비접촉으로 외부에 감싸지는 형태로 설치되어 전자유도 작용에 의해 상기 절연선에 흐르는 전류를 검출하여 낙뢰 발생 여부와 뇌격 전류를 측정하는 전류 구동형 서지카운터와; 피뢰기의 절연선에 직접 연결하지 않고 비접촉으로 클램핑하도록 설치되어 상기 절연선에 흐르는 누설 전류와 제 3, 5, 7, 9고조파를 측정하는 클램프식 교류전류센서; 및 상기 전류 구동형 서지카운터와 클램프식 교류전류센서로부터 입력되는 값을 이용하여 낙뢰 발생 횟수, 뇌격 전류, 누설 전류 및 제 3, 5, 7, 9고조파를 전송받아 피뢰기 상태를 확인할 수 있는 정보 데이터를 생성하고, 이를 실시간으로 외부로 무선 전송하는 진단장치 본체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치는 낙뢰 시 뇌격전류의 크기(용량)를 비접촉식으로 실시간 측정하여 피뢰기의 열화상태를 실시간 확인한다.
여기에서 또한, 상기 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치는 낙뢰 시 제 3, 5, 7, 9고조파를 비접촉식으로 실시간 측정하여 피뢰기의 열화상태를 실시간 확인한다.
여기에서 또, 상기 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치는 뇌격 시 발생하는 뇌격 전류를 측정하여 뇌격 발생 전·후로 누설전류 및 누설전류에 포함된 제 3, 5, 7, 9 고조파 성분을 비교 분석하여 뇌격 전류가 피뢰기에 미치는 영향을 분석할 수 있으며, 평상시 주기적으로 누설전류 및 누설전류에 포함된 제 3, 5, 7, 9 고조파를 실시간으로 측정하여 데이터를 축적하고 분석할 수 있어 피뢰기를 운영하는 동안 낙뢰 발생횟수와 발생시간 그리고 뇌격 전류의 크기 및 누설전류와 고조파에 대한 정보를 실시간으로 데이터를 축척하여 피뢰기의 건전도 상태를 진단하여 불량 피뢰기를 검출하고, 피뢰기의 교체 시기를 가늠하게 하는 등 안정적 전력망 운영이 가능하도록 하여 낙뢰로 인한 전력장치의 소손을 최소화할 수 있도록 피뢰기의 피로도를 매핑할 수 있는 알고리즘으로 실시간 피뢰기의 상태를 감시하고 분석이 가능하다.
여기에서 또, 상기 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치는 옥외에 설치되는 경우 태양광을 이용해서 전류를 생성하여 상기 진단장치 본체로 공급하는 태양 전지셀을 더 포함한다.
여기에서 또, 상기 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치는 상기 정보 데이터를 외부로 무선 전송하도록 IoT 무선통신모듈을 구비한다.
여기에서 또, 상기 진단장치 본체는 상기 정보 데이터를 디스플레이하도록 디스플레이창을 구비한다.
본 발명의 다른 특징은,
상기의 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템에 있어서, 낙뢰 발생 횟수, 뇌격 전류, 누설 전류 및 제 3, 5, 7, 9고조파를 측정하여 피뢰기 상태를 확인할 수 있는 정보 데이터를 생성하고, 이를 실시간으로 외부로 무선 전송하는 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치와; 상기 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치로부터 전송되는 정보 데이터를 유무선 통신을 통해 수집하고, 이를 통신 프로토콜을 이용하여 중계하는 데이터 수집장치; 및 상기 데이터 수집장치로부터 전송되는 정보 데이터를 실시간으로 전송받아 원격 감시하고, 상기 피뢰기 상태 정보를 확인하며, 상기 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치와 데이터 수집장치의 동작상태를 디스플레이하며, 이상 발생 시 알람을 발생하는 모니터링 서버로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 데이터 수집장치는 GPS 수신모듈 또는 FM 시각 동보장치가 구비되어 낙뢰발생 시각을 통신 프로토콜에 삽입하여 전송한다.
여기에서 또한, 상기 모니터링 서버는 상기 데이터 수집장치에서 전송된 정보 데이터를 해석하여 실시간으로 디스플레이하고, 알람 설정, 알람 발생, 정보 데이터 저장 및 상태 분석을 위한 서버 클라이언트 기반의 플랫폼이 제공되다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 IoT 기반 비접촉식 피뢰기 상태 진단장치 및 이를 이용한 관리 시스템에 따르면, 낙뢰피격 시 낙뢰발생 사실과 발생시간, 해당 뇌격전류 값은 물론 누설전류 값과 함께 피뢰기의 상태진단에 꼭 필요한 제 3고조파를 포함함 제 5,7,9고조파 성분을 비접촉식으로 측정할 수 있고, 피뢰기상태 정보를 전송하기 위하여 저전력 무선통신모듈을 내장시켜 원격지에서 실시간으로 낙뢰카운터 및 피뢰기의 상태진단이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면 실시간으로 전송받은 낙뢰 발생 횟수와 뇌격전류값과 누설전류와 제 3고조파를 포함한 제 5, 7, 9고조파에 대한 실시간 정보를 데이터로 축척하여 피뢰기의 건전도 상태를 진단하고 피뢰기의 교체 시기를 가늠할 수 있어 피뢰기의 고장으로 인한 장애를 예방이 가능할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 기존의 피뢰기의 인하 도선을 절단하고 사이에 삽입하는 직결 삽입 방식 대신 인하 도선을 절단하지 않아도 되는 비접촉식 측정 방식인 변류기형으로 개발하여 설치와 유지보수의 효율성을 향상 시키고 시공불량으로 인한 성능저하 요인을 감소시켜 직접삽입식으로 시설하여 발생하는 문제점을 예방이 가능할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 데이터수집 장치에서 GPS 수신모듈이나 FM 시각 동보장치를 장착하여 낙뢰발생 시각을 통신 프로토콜에 삽입하여 전송할 수 있어 서버에서 전송된 낙뢰카운터 정보를 해석하여 모니터에 실시간으로 표시하고 경보와 데이터 저장 및 상태분석을 위한 플랫폼 제공이 가능할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 표준화된 모듈을 사용하여 타 전력분야와 민간분야에서도 확대 적용이 가능하고, 송전선로와 배전선로의 낙뢰카운터 감시 및 피뢰기상태 진단이 가능하며, 이를 통해 안정적인 전력망 운용에 기여할 수 있으며, 낙뢰카운터의 개념을 벗어나 실시간 피뢰기상태 진단장치로 옥내용과 옥외형으로 구분되며 옥외형의 경우 전원공급이 어려운 장소에 태양광 모듈과 배터리로 전원을 공급하여 구동이 가능할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 기존 변전소에 설치되어 운용중인 아날로그 방식의 낙뢰카운터를 대체할 수 있고, 실시간 원격이 가능한 편의성과 더불어 피뢰기의 열화를 간접 측정할 수 있도록 뇌격전류 및 누설전류와 함께 고조파를 측정할 수 있어 새로운 시장 창출과 더불어 수출로 인한 경제적 효과가 기대할 수 있고, 뇌격 횟수가 많은 피뢰기는 특성이 변하게 되어 성능저하 현상이 발생하게 되는데, 고조파를 측정한 피뢰기의 상태정보를 바탕으로 피뢰기의 건전도 검사를 시행하여 사전에 불량 피뢰기를 검출하고 교체를 결정할 수 있어 안정적 전력망 운영이 가능하여 낙뢰로 인한 장치의 소손을 최소화할 수 있으며, 특히 뇌격전류값과 누설전류 제 3고조파를 포함한 제 5, 7, 9고조파 성분의 주기적 축적을 통해 피뢰기의 피로도를 매핑할 수 있는 알고리즘 개발로 실시간 감시와 분석이 가능할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 전류 센싱 기술과 정보통신 기술이 융합 된 IoT 기반의 새로운 전력 IoT 기술을 개발함으로써 해당 분야의 성장을 견인하여 전력산업의 발전과 경제성장에 기여 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치의 구성을 나타낸 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템이 옥내에 설치되는 옥내형을 나타낸 개요도이다.
도 3은 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템이 옥외에 설치되는 옥외형을 나타낸 개요도이다.
도 4는 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템이 통합형으로 설치되는 통합형을 나타낸 개요도이다.
도 5는 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템중 모니터링 서버의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6는 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템의 프로토콜을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치의 구성을 나타낸 개요도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)는 로고스키 코일(11)과, 클램프식 교류전류센서(13) 및 진단장치 본체(15)로 구성된다.
먼저, 로고스키 코일(11)는 피뢰기의 절연선 외부에 직접 연결하지 않고 비접촉으로 감싸지는 형태로 설치되고, 진단장치 본체(15)와 소켓에 의해 연결되어 전자유도 작용에 의해 절연선에 흐르는 전류를 검출하여 낙뢰 발생 여부와 뇌격 전류를 측정하여 진단장치 본체(15)로 전송한다.
이때, 로고스키 코일(11)은 자기포화가 되지 않아 큰 전류에도 신호 변형이 없고 입력전류 크기 별 선형선이 우수한 특징이 있다. 따라서 일반 부하전류부터 단락사고 전류까지의 범위에 대해서 보호가 가능하다. 센서 출력은 입력전류를 미분한 형태로 출력되므로 적분 신호 처리를 하여야 본래 전류신호로 복원 가능하다.
또한, 로고스키 코일(11)은 출력값이 전압값이기 때문에 전류 값을 얻기 위해서 출력전압을 적분해야 하므로 내부에 적분기가 구비된다.
그리고, 클램프식 교류전류센서(13)는 피뢰기의 절연선을 직접 연결하지 않고 비접촉으로 클램핑하도록 설치되어 절연선에 흐르는 누설 전류와 제 3고조파를 포함한 제 5, 7, 9고조파 성분을 측정한다.
이어서, 진단장치 본체(15)는 로고스키 코일(11)과 클램프식 교류전류센서(13)로부터 입력되는 값을 이용하여 낙뢰 발생 횟수, 뇌격 전류, 누설 전류 및 제n고조파를 전송받아 피뢰기 상태를 확인할 수 있는 정보 데이터를 생성하고, 이를 실시간으로 하기에서 설명할 데이터 수집장치로 무선 전송한다.
그리고, 진단장치 본체(15)는 측정 데이터를 외부로 무선 전송하도록 IoT 무선통신모듈(15a)과, 정보 데이터를 표시하도록 LCD와 같이 디스플레이(D)를 구비하는 것이 바람직하다. 이때, IoT 무선통신모듈(15a)은 저전력 무선통신 지그비, 와이파이, 바이너리CDMA 등과 같은 저전력 무선통신을 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 진단장치 본체(15)는 상용 전원과 배터리 전원으로 동작되고, 관리자가 제어를 위해 각종 버튼 및 스위치가 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)는 옥외에 설치되는 경우 태양광을 이용해서 전류를 생성하여 진단장치 본체로 공급하는 태양 전지셀(17)이 설치되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템이 옥내에 설치되는 옥내형을 나타낸 개요도이고, 도 3은 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템이 옥외에 설치되는 옥외형을 나타낸 개요도이며, 도 4는 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템이 통합형으로 설치되는 통합형을 나타낸 개요도이고, 도 5는 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템중 모니터링 서버의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 6은 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템의 프로토콜을 설명하기 위한 설명도이다.
도 2 내지 도 6를 참조하면, 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템(1)은 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)와, 데이터 수집장치(20) 및 모니터링 서버(30)로 구성된다.
먼저, IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)는 상기에서 설명한 구성과 동일하여 중복 설명은 생략하고, 로고스키 코일(11)과, 클램프식 교류전류센서(13)가 피뢰기(A)의 절연선(I)에 설치되며, 낙뢰 발생 시 낙뢰 발생 횟수, 뇌격 전류, 누설 전류 및 제n고조파를 IoT 무선통신모듈(15a)을 통해 데이터 수집장치(20)로 정보 데이터를 전송한다.
그리고, 데이터 수집장치(20)는 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)로부터 전송되는 정보 데이터를 유무선 통신을 통해 수집하고, 이를 통신 프로토콜을 이용하여 중계한다. 이때, 데이터 수집장치(20)는 GPS 수신모듈 또는 FM 시각 동보장치가 구비되어 낙뢰발생 시각을 통신 프로토콜에 삽입하여 전송한다.
한편, 데이터 수집장치(20)는 옥내용과 옥외용을 구분되고, 옥내용과 옥외형 모두 유무선통신에 의해 전송된 데이터에 시각 정보를 삽입한 후 이를 LAN 포트를 통해 모니터링 서버(30)로 전송한다.
도 3을 참조하면, 옥외형의 경우 변전소의 건물에 설치되어 스위치 야드의 IoT기반 피뢰기 상태 진단장치(10)에서 저전력 무선 통신에 의해 보내온 낙뢰 정보를 수신하는 역할을 담당하며, 이를 모니터링 서버(30) 측에 전송하는 기능을 가진다.
또, 전송 거리가 멀거나 장애물에 의해 무선통신의 사각지대가 발생할 경우 데이터 수집장치(20)을 추가 시설하여 중계 역할을 수행할 수도 있다.
이때 데이터 수집장치(20)는 한 개일 수 있고 무선통신의 사각지대가 발생할 경우 데이터 수집장치(20)는 한 개 이상일 수 있으며, 옥내용과 옥외형 모두 유무선통신에 의해 전송된 데이터에 시각 정보를 삽입한 후 이를 LAN 포트를 통해 모니터링 서버(30)로 전송한다.
도 4를 참조하면, 데이터 수집장치(20)는 옥내용의 경우 피뢰기(I)와 배전반 등 변전소 배전반이 위치한 곳과 거리가 멀지 않을 경우 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)와 데이터 수집장치(20)가 통합형으로 제작될 수 있다.
또, 변전소 스위치 야드에 설치되는 경우 방수형 함체에 설치되며 원활한 수신감도를 유지하기 위해 외함에 안테나를 노출되고, 전원은 변전소 제어용 전원인 DC 125V를 공급받아 컨버팅하여 사용하거나, 건물의 옥상 또는 사무실에 설치될 경우, AC 220V로 동작된다.
그리고, 데이터 수집장치(20)의 함체는 변전소 구내에는 다양한 전자파가 존재하는데 이에 대한 대응책으로 전자파 차폐가 가능한 재질로 제작하는 것이 바람직하고, 전송되는 데이터의 보안을 위해 한전에서 권고하는 보안 모듈을 탑재한다.
이어서, 모니터링 서버(30)는 데이터 수집장치(20)로부터 전송되는 정보 데이터를 실시간으로 전송받아 원격 감시하고, 피뢰기 상태 정보를 확인하며, IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)와 데이터 수집장치(20)의 동작상태를 디스플레이하며, 이상 발생 시 알람을 발생 하도록 하며, 관리자의 스마트폰(P)으로 정보 데이터를 전송하여 관리자가 원격지에서도 확인하여 대처할 수 있다.
그리고, 모니터링 서버(30)는 데이터 수집장치(20)에서 전송된 정보 데이터를 해석하여 실시간으로 디스플레이하고, 알람 설정, 알람 발생, 정보 데이터 저장 및 상태 분석을 위한 서버 클라이언트 기반의 플랫폼이 제공된다.
또한, 모니터링 서버(30)는 도 6에 도시된 바와 같이 낙뢰 발생 시 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)와 데이터 수집장치(20)로부터 실시간으로 낙뢰 발생 횟수, 뇌격 전류, 누설 전류 및 제 3, 5, 7, 9고조파를 전송받아 피뢰기 상태를 확인할 수 있는 정보 데이터를 전송받아 처리한다.
한편, 모니터링 서버(30)는 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)의 낙뢰 카운터를 리셋을 수행할 수 있는 데, IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)의 낙뢰 카운터를 리셋하고자 하는 경우 데이터 수집장치(20)로 낙뢰 카운터 리셋 요청한다.
그러면, 데이터 수집장치(20)는 모니터링 서버(30)로 수신 확인 및 대기 요청한 상태에서, IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)로부터 웨이크 업 알림이 수신되면, IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)에 낙뢰 카운터 리셋을 요청한다.
낙뢰 카운터 리셋 요청을 받은 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)는 낙뢰 카운터 리셋후 결과를 데이터 수집장치(20)로 송신하고, 데이터 수집장치(20)는 다시 모니터링 서버(30)로 낙뢰 카운터 리셋 결과를 송신한다.
또한, 모니터링 서버(30)는 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)로부터 일정 시간 단위로 낙뢰 발생 횟수, 뇌격 전류, 누설 전류 및 제 3, 5, 7, 9고조파를 전송받아 피뢰기 상태를 확인할 수 있는 정보 데이터를 전송받아 처리하는 데, IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)로부터 웨이크 업 알림이 수신되면, 데이터 수집장치(20)가 정보 데이터를 요청하여 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치(10)로부터 전송받는다.
그러면, 데이터 수집장치(20)는 이를 모니터링 서버(30)로 전송하여 모니터링 서버(30)에서 정보 데이터를 처리하도록 한다.
그리고, 본 발명에 따른 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템(1)은 우선적으로 변전소에 적용할 수 있고 송전선로, 배전선로, 이동 통신망에 적용이 가능하다.
변전소의 경우 전력지사 또는 본부 단위에 서버를 설치하고 피뢰기 진단장치를 감시하는 구성이다. 변전소의 형태나 적용된 피뢰기에 따라 개발 시스템을 변형하여 적용 범위를 확대할 수 있다.
이동 통신망의 기지국이나 방송 송신소나 중계소와 같은 장소는 낙뢰에 민감하며 이를 계측하고자 하는 니즈(Needs)가 꾸준히 제기되어 왔기에 낙뢰횟수 뿐만 아니라 뇌격전류, 누설전류 및 고조파 측정이 가능하기 때문에 민간 부분에서도 다양한 적용이 가능하다.
따라서, 본 발명에 따르면 뇌격 횟수가 많은 피뢰기의 선별이 가능하고, 피뢰기의 진단이 가능함에 따라 과학적인 피뢰기 교체로 이어져 낙뢰로 인한 전력설비 고장 예방이 가능해진다.
또한, 본 발명에 따르면 종래의 접촉식에서 비접촉식으로의 기술전환과 IoT 센서와 통신수단 접목을 통한 실시간 감시의 전형적인 모델을 제시하고, 다른 IoT 센서와의 연계가 가능토록 모니터링 플랫폼이 구축되므로 감시항목을 변경 적용할 경우 적은비용으로 유사 전력설비의 실시간 모니터링이 가능하다.
또, 지금까지는 낙뢰와 피뢰기의 건전성에 대한 상관관계에 대해 연구가 진행되지 못하였다. 이는 낙뢰의 발생과 그 크기에 대한 자료 수집이 어려웠기 때문인 데, 본 발명이 적용되는 겨웅 피뢰기의 특성변화와 낙뢰가 전력망 운영에 미치는 영향을 파악하기 위한 자료가 축적, 낙뢰로 인한 전력설비의 고장 원인 판단이 명확해 질 수 있다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치
11 : 로고스키 코일 13 : 클램프식 교류전류센서
15 : 진단장치 본체 15a : IoT 무선통신모듈
17 : 태양 전지셀 20 : 데이터 수집장치
30 : 모니터링 서버 40 : 통합형 진단장치
A : 피뢰기 D : 디스플레이
I : 절연선

Claims (10)

  1. 피뢰기의 절연선에 직접 연결하지 않고 비접촉으로 외부에 감싸지는 형태로 설치되어 전자유도 작용에 의해 상기 절연선에 흐르는 전류를 검출하여 낙뢰 발생 여부와 뇌격 전류를 측정하는 전류 구동형 서지카운터와;
    피뢰기의 절연선에 직접 연결하지 않고 비접촉으로 클램핑하도록 설치되어 상기 절연선에 흐르는 누설 전류와 제 3, 5, 7, 9고조파를 측정하는 클램프식 교류전류센서와;
    상기 전류 구동형 서지카운터와 클램프식 교류전류센서로부터 입력되는 값을 이용하여 낙뢰 발생 횟수, 뇌격 전류, 누설 전류 및 제 3, 5, 7, 9고조파를 전송받아 피뢰기 상태를 확인할 수 있는 정보 데이터를 생성하고, 이를 실시간으로 외부로 무선 전송하며, 상기 정보 데이터를 디스플레이하도록 디스플레이창을 구비하는 진단장치 본체와;
    옥외에 설치되는 경우 태양광을 이용해서 전류를 생성하여 상기 진단장치 본체로 공급하는 태양 전지셀; 및
    저전력 무선통신 지그비, 와이파이, 바이너리CDMA중 어느 하나인 저전력 무선통신을 수행하며 상기 정보 데이터를 외부로 무선 전송하도록 IoT 무선통신모듈로 이루어지며,
    상기 진단장치 본체는,
    낙뢰 시 뇌격전류의 크기(용량)과, 제 3, 5, 7, 9고조파를 비접촉식으로 실시간 측정하여 피뢰기의 열화상태를 실시간 확인하고, 뇌격 시 발생하는 뇌격 전류를 측정하여 뇌격 발생 전·후로 누설전류 및 누설전류에 포함된 제 3, 5, 7, 9 고조파 성분을 비교 분석하여 뇌격 전류가 피뢰기에 미치는 영향을 분석할 수 있으며, 평상시 주기적으로 누설전류 및 누설전류에 포함된 제 3, 5, 7, 9 고조파를 실시간으로 측정하여 데이터를 축적하고 분석할 수 있어 피뢰기를 운영하는 동안 낙뢰 발생횟수와 발생시간 그리고 뇌격 전류의 크기 및 누설전류와 고조파에 대한 정보를 실시간으로 데이터를 축척하여 피뢰기의 건전도 상태를 진단하여 불량 피뢰기를 검출하고, 피뢰기의 교체 시기를 가늠하게 하는 등 안정적 전력망 운영이 가능하도록 하여 낙뢰로 인한 전력장치의 소손을 최소화할 수 있도록 피뢰기의 피로도를 매핑할 수 있는 알고리즘으로 실시간 피뢰기의 상태를 감시하고 분석이 가능한 것을 특징으로 하는 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치.
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  8. 제 1 항의 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템에 있어서,
    낙뢰 발생 횟수, 뇌격 전류, 누설 전류 및 제 3, 5, 7, 9고조파를 측정하여 피뢰기 상태를 확인할 수 있는 정보 데이터를 생성하고, 이를 실시간으로 외부로 무선 전송하는 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치와;
    상기 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치로부터 전송되는 정보 데이터를 유무선 통신을 통해 수집하고, 이를 통신 프로토콜을 이용하여 중계하며, GPS 수신모듈 또는 FM 시각 동보장치가 구비되어 낙뢰발생 시각을 통신 프로토콜에 삽입하여 전송하는 데이터 수집장치; 및
    상기 데이터 수집장치로부터 전송되는 정보 데이터를 실시간으로 전송받아 원격 감시하고, 상기 피뢰기 상태 정보를 확인하며, 상기 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치와 데이터 수집장치의 동작상태를 디스플레이하며, 이상 발생 시 알람을 발생하고, 상기 데이터 수집장치에서 전송된 정보 데이터를 해석하여 실시간으로 디스플레이하고, 알람 설정, 알람 발생, 정보 데이터 저장 및 상태 분석을 위한 서버 클라이언트 기반의 플랫폼이 제공되는 모니터링 서버로 이루어지는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 피뢰기 상태 진단장치를 이용한 동작관리 시스템.
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