KR102345850B1 - 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치 - Google Patents

렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102345850B1
KR102345850B1 KR1020210090299A KR20210090299A KR102345850B1 KR 102345850 B1 KR102345850 B1 KR 102345850B1 KR 1020210090299 A KR1020210090299 A KR 1020210090299A KR 20210090299 A KR20210090299 A KR 20210090299A KR 102345850 B1 KR102345850 B1 KR 102345850B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
arc flash
housing
vis
flash detection
Prior art date
Application number
KR1020210090299A
Other languages
English (en)
Inventor
김형준
박건우
김다혜
Original Assignee
주식회사 넥스트스퀘어
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 넥스트스퀘어 filed Critical 주식회사 넥스트스퀘어
Priority to KR1020210090299A priority Critical patent/KR102345850B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102345850B1 publication Critical patent/KR102345850B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1218—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using optical methods; using charged particle, e.g. electron, beams or X-rays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/16—Construction of testing vessels; Electrodes therefor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B2003/0093—Simple or compound lenses characterised by the shape

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

본 발명은 양면 오목렌즈를 이용하여 아크 플래시의 특성 중 주를 이루고 있는 자외선, 가시광선, 적외선 영역을 검출 및 분석을 통해 정확한 아크 플래시를 검출함으로써 전력기기 및 다양한 기기의 사고를 미연에 방지하도록 한 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 내부 공간을 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 탑재되는 PCB 기판과, 상기 PCB 기판 위에 일정한 간격을 갖고 배열되어 각각 외부에서 입사되는 UV, IR 및 VIS를 검출하는 UV 센서, IR 센서 및 VIS 센서와, 상기 하우징의 상부에 상기 UV 센서, IR 센서 및 VIS 센서로 외부의 빛을 분산하여 공급하는 양면 오목렌즈와, 상기 양면 오목렌즈를 제외하고 불투명 재질로 이루어져 상기 하우징을 커버하는 커버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치{Arc flash detection device using lens characteristics and multi-sensor}
본 발명은 아크 플래시 검출 장치에 관한 것으로, 특히 아크 발생으로 인한 전력기기 및 다양한 기기의 사고를 미연에 방지하도록 한 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치에 관한 것이다.
현재시대는 새롭게 구현되고 있는 유비쿼터스 기술, 첨단 정보통신기술, 공간 활용기술을 이용한 U-city 환경에서 적합한 전기안전 및 사용자 시설환경에 대한 적합한 전기재해 예방 시스템이 요구되고 있는 실정이다.
기존의 전력기기 및 전력변환장치나 저압배선용 분전반은 수동형이었으나 최근에 와서는 전자제어기가 결합되어 전력의 품질 및 전력량을 측정하여 디지털 전송하는 방향으로 발전해가는 경향이 있다.
다만, 기존의 분전반이나 수배전반에서는 전기안전에 있어 위험요소들을 측정하고 전송하는 중요한 기능들이 빠져있어 생활의 편리성과 안전성을 IT 기술을 접목하여 해결하고자 하는 U-city 체제에 그대로 적용하기에는 부족한 면이 많았다.
통상적으로 전기재해 중 전기화재의 주요원인은 합선, 과전류, 아크, 누전 등이다. 또한 사용자의 주위 시설 환경(침수상태, 가스, 온도, 홈아울렛 접속불량)에 의한 경우도 주요원인이 되고 있다.
특히, 기존 전력기기 및 전력변환장치에서는 내부의 부품 고장 및 절연 열화 등으로 인하여 예고 없이 정전 및 전기사고 등이 자주 발생되고 있다. 왜냐하면, 기존의 수배전반에서는 정전 및 전기사고를 미연에 방지할 수 있도록 전력기기 및 전력변환장치에서 아크 및 부분 방전을 검출하기 위한 방안이 전무한 상태에 있었다.
또한, 가정에서 사용하는 분전반에는 누전이나 과부하시에 내부의 차단기가 동작하면서 전원공급을 차단할 뿐, 분전반 자체의 안전상태, 분전반 내부에 차단기 접속부나 배선 등에서 과부하, 과열 등으로 인하여 발생하는 가스정보, 주택, 아파트, 상가, 빌딩 등 모든 건물에 시설된 접속 불량 및 사용전력량 등에 대한 정보를 제공받을 수 있는 설비가 거의 전무한 상태라서 실제로 화재사고를 미연에 방지할 수 있는 기능은 부족한 실정이다.
최근 한국전기안전공사에서 발표한 2018년 전기재해통계분석에 의하면 아크성 사고로 인한 화재는 78%, 인명사고는 93%(부상 92%)로 높은 비율을 나타내고 있다. 특히 아크성 사고로 인한 발전사들의 사고는 10년간 9회로 안정에 대한 강조에도 불구하고 계속 발생하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로 양면 오목렌즈를 이용하여 아크 플래시의 특성 중 주를 이루고 있는 자외선, 가시광선, 적외선 영역을 검출 및 분석을 통해 정확한 아크 플래시를 검출함으로써 전력기기 및 다양한 기기의 사고를 미연에 방지하도록 한 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치는 내부 공간을 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 탑재되는 PCB 기판과, 상기 PCB 기판 위에 일정한 간격을 갖고 배열되어 각각 외부에서 입사되는 UV, IR 및 VIS를 검출하는 UV 센서, IR 센서 및 VIS 센서와, 상기 하우징의 상부에 상기 UV 센서, IR 센서 및 VIS 센서로 외부의 빛을 분산하여 공급하는 양면 오목렌즈와, 상기 양면 오목렌즈를 제외하고 불투명 재질로 이루어져 상기 하우징을 커버하는 커버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 방법은 양면 오목렌즈를 통해 입사된 외부의 빛을 각각 UV, VIS, IR 센서를 이용하여 적외선, 자외선, 가시광선 영역의 빛을 검출하는 단계; 상기 검출된 적외선, 자외선, 가시광선 영역에 대한 신호를 증폭하여 UV가 검출되었는지, VIS가 검사되었는지, IR이 검출되었는지를 각각 판단하는 단계; 상기 UV 센서, IR 센서 및 VIS 센서로부터 검출된 신호와 더불어 온도 센서를 통해 검출된 온도 및 도어 센서를 통해 검출된 도어의 개폐 유무를 전달받아 아크 플래시가 발생했는지 비교 분석하는 단계; 상기 비교 분석된 결과를 근거로 알람 또는 트립신호를 발생하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 의한 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 양면 오목렌즈를 이용하여 아크 플래시의 특성 중 주를 이루고 있는 자외선, 가시광선, 적외선 영역을 검출 및 분석을 통해 정확한 아크 플래시를 검출함으로써 전력기기 및 다양한 기기의 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치를 나타낸 사시도
도 2는 도 1의 아크 플래시 검출 장치를 나타낸 평면도
도 3은 도 1의 아크 플래시 검출 장치를 나타낸 측면도
도 4는 도 1의 아크 플래시 검출 장치에서 직진성 빛에 대한 양면 오목렌즈를 투과한 모습을 나타낸 구성도
도 5는 도 4의 직진성 빛에 대한 멀티 센서 내부를 투과한 모습을 나타낸 구성도
도 6은 도 1의 아크 플래시 검출 장치에서 분산성 빛에 대한 양면 오목렌즈를 투과한 모습을 나타낸 구성도
도 7은 도 6의 분산성 빛에 대한 멀티 센서 내부를 투과한 모습을 나타낸 구성도
도 8은 도 1의 아크 플래시 검출 장치를 보다 구체적으로 나타낸 구성도
도 9는 도 8의 각 센서를 통해 검출된 정보에 따른 화재 발생의 진단 결과를 나타낸 도면
도 10은 본 발명에 의한 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 방법을 개략적으로 나타낸 순서도
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 아크 플래시 검출 장치를 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 1의 아크 플래시 검출 장치를 나타낸 측면도이다.
본 발명에 의한 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 내부 공간을 갖는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 내부 공간에 탑재되는 PCB 기판(120)과, 상기 PCB 기판(120) 위에 일정한 간격을 갖고 배열되어 각각 외부에서 입사되는 UV, IR 및 VIS를 검출하는 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)와, 상기 하우징(110)의 상부에 상기 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)로 외부의 빛을 분산하여 공급하는 양면 오목렌즈(160)와, 상기 양면 오목렌즈(160)를 제외하고 불투명 재질로 이루어져 상기 하우징(110)을 커버하는 커버(170)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 하우징(110)의 내부 측면에는 상기 양면 오목렌즈(160)를 통해 입사되는 빛을 상기 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)로 반사시키기 위해 반사 물질이 코팅되어 있다.
이때 상기 하우징(110)의 내측면에 반사 물질을 코팅하는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 반사판을 부착시킬 수도 있다. 뿐만 아니라 상기 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)를 제외하고 상기 PCB 기판(120) 상부에는 반사 물질을 코팅할 수도 있다.
또한, 상기 PCB 기판(120) 상부에 반사 물질을 코팅하지 않고, 상기 PCB 기판(120)에 배열되는 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)와 대응되게 홀을 구비한 반사판을 부착시킬 수도 있다.
상기 반사판에 형성된 홀은 본 발명의 실시예에서는 원형으로 형성하는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 사각형, 다각형 중에서 어느 하나로 형성할 수도 있다.
상기 반사 물질층 및 반사판은 Ag, Al2O3, TiO2, Al, PET 등과 같이 반사효율이 우수한 화이트(white) 재질로 이루어진다.
상기 PCB 기판(120)은 플렉시블 PCB 기판, 금속 PCB 기판, 방열메탈 PCB 기판, 에폭시수지 PCB 기판 중에서 어느 하나를 사용하며, 본 발명의 실시예에서는 에폭시수지 PCB 기판을 사용하고 있다.
상기 에폭시수지 PCB 기판은 GLASS/EPOXY COMPOSITE로 구성된 FR-4 기판으로서, 상기 FR4(FR=Frame Retadent)는 GLASS EPOXY 적층물이다. 즉, 상기 에폭시수지 PCB 기판은 에폭시수지가 함침된 유리섬유가 여러겹 쌓여 있는 PCB 기판이다.
여기서, 상기 양면 오목렌즈(160)는 직진성 빛, 분산성 빛을 투과하여 상기 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)로 전달하여 각 센서로부터 빛의 검출 능력을 보다 높일 수 있다.
또한, 상기 하우징(110)의 내부 즉, 상기 양면 오목렌즈(160) 양측에 일정한 간격을 갖고 미러(180)와 반사 물질층(190)이 구성되어 외부에서 양면 오목렌즈(160)를 통해 입사되는 빛을 상기 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)로 반사시키는 역할을 한다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)를 각각 하나씩 구성하는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 UV 센서(130)를 2개로 구성하고 나머지 센서들은 하나로 구성할 뿐만 아니라 IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)도 2개로 구성할 수도 있다.
일반적으로 빛은 직진, 분산, 굴절, 산란, 합성, 간섭, 회절 그리고 편광 등의 고유 특성을 가지고 있다. 그리고 물질 속 빛의 속도는 매질의 파장에 따라 다르며, 굴절률 또한 파장에 따란 변한다. 매질의 고유 스펙트럼 선이나 띠에서 멀어진 영역에서는 정성분산 되지만, 고유 스펙트럼 부근에서는 변칙 분산이 일어난다.
이러한 빛의 파장대역은 감마선, 엑스레이선, 자외선, 적외선, 가시광선 등으로 구성된다. 기계적으로 발생되는 아크 플래시는 빛과 동일한 성분으로 구성되어 있으며, 파장대역역시 빛과 동일하게 구성된다.
따라서, 정확한 아크 플래시를 검출하기 위해서는 다양한 파장대역을 검출하여야 한다. 빛은 직진과 분산의 성질을 가지고 있으며 이를 효과적으로 이용하기 위해, 본 발명에서는 양면이 오목한 양면 오목렌즈(160)를 사용한다.
일반적으로 볼록 렌즈는 빛으로부터 하나의 초점으로 집중되는 성질을 가지고 있으므로 다양한 빛을 검출하기 위하여 초점거리를 고려해야 하며, 반면에 오목렌즈는 광원을 분산시키는 성질을 가지고 있으므로, 다양한 파장대역을 보다 쉽게 검출할 수 있다.
도 4는 도 1의 아크 플래시 검출 장치에서 직진성 빛에 대한 양면 오목렌즈를 투과한 모습을 나타낸 구성도이고, 도 5는 도 4의 직진성 빛에 대한 멀티 센서 내부를 투과한 모습을 나타낸 구성도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 양면 오목렌즈(160) 양측에 일정한 간격을 갖고 구성되어 상기 양면 오목렌즈(160)를 통해 입사되는 직진성 빛을 상기 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)로 반사시키는 미러(180)를 더 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 하우징(110)의 내부 측면에는 상기 양면 오목렌즈(160)를 통해 입사되는 빛을 상기 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)로 반사시키기 위해 반사 물질층(190)이 형성되어 있다.
뿐만 아니라 상기 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)를 제외하고 상기 PCB 기판(120) 상부에는 반사 물질층이 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 반사 물질층(190)이 코팅되어 형성된 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 상기 하우징(110)의 측면에 반사 특성이 우수한 반사판을 부착하거나 상기 PCB 기판(120)에 배열되는 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)와 대응되게 홀을 구비한 반사판이 부착될 수도 있다.
도 6은 도 1의 아크 플래시 검출 장치에서 분산성 빛에 대한 양면 오목렌즈를 투과한 모습을 나타낸 구성도이고, 도 7은 도 6의 분산성 빛에 대한 멀티 센서 내부를 투과한 모습을 나타낸 구성도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 양면 오목렌즈(160) 양측에 일정한 간격을 갖고 구성되어 상기 양면 오목렌즈(160)를 통해 입사되는 분산성 빛을 상기 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)로 반사시키는 미러(180)를 더 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 하우징(110)의 내부 측면에는 상기 양면 오목렌즈(160)를 통해 입사되는 빛을 상기 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)로 반사시키기 위해 반사 물질층(190)이 형성되어 있다.
뿐만 아니라 상기 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)를 제외하고 상기 PCB 기판(120) 상부에는 반사 물질층이 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 반사 물질층(190)이 코팅되어 형성된 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 상기 하우징(110)의 측면에 반사 특성이 우수한 반사판을 부착하거나 상기 PCB 기판(120)에 배열되는 각 센서(130, 140, 150)와 대응되게 홀을 구비한 반사판이 부착될 수도 있다.
상기 반사판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthlate; PET) 백색 반사필름, 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate; PEN)백색 카버레이 필름을 사용한다.
여기서 상기 하우징(110)의 측면에는 PET 재질의 반사판을 사용하고 상기 PCB 기판(120) 위에는 PEN 재질의 반사판을 각각 사용할 수 있다.
한편, 상기 반사판은 PET 또는 PEN 재질 중 어느 것을 사용해도 동일한 효과를 갖는다.
또한, 도 8은 도 1의 아크 플래시 검출 장치를 보다 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 양면 볼록렌즈(160)를 통해 입사된 빛 가운데 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)를 통해 자외선, 가시광선, 적외선 영역을 검출한다,
상기 UV 센서(130), IR 센서(140) 및 VIS 센서(150)를 통해 검출된 자외선, 가시광선, 적외선 신호를 전달받아 증폭하여 출력하는 증폭부(200)를 구비하고 있다.
또한, 상기 증폭부(200)를 통해 증폭된 신호를 전달받아 비교 분석하는 분석부(210)를 구비하는데, 상기 분석부(210)는 상기 하우징(110)에 온도를 검출하는 온도 센서(220)와 도어의 개폐를 감지하는 도어 센서(230)를 통해 검출된 정보를 전달받아 상기 증폭부(200)에서 증폭된 신호와 함께 아크 플래시의 발생을 분석하게 됨으로써 보다 정확한 아크 플래시를 검출할 수 있다.
또한, 상기 분석부(210)를 통해 분석된 결과를 통해 소화기 작동 및 알람 발생에 대한 제어신호를 출력하는 출력부(240)를 구비하고, 상기 분석부(210)에 전원을 공급하는 전원 공급부(250)를 더 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 분석부(210)를 통해 분석된 결과를 외부의 관리서버(도시되지 않음)에 전달하는 통신부(260)를 더 포함하여 이루어진다.
상기 분석부(210)를 통해 분석된 결과를 통해 소화기 작동 및 알람 발생에 대한 제어신호를 출력하는 출력부(270)를 포함하여 이루어지고, 상기 분석부(210)에 전원을 공급하는 전원 공급부(280)를 포함하여 이루어진다.
도 9는 도 8의 각 센서를 통해 검출된 정보에 따른 화재 발생의 진단 결과를 나타낸 도면이다.
도 9에서와 같이, UV, VIS, IR 센서로부터 모두 빛이 검출된 경우에 아크가 발생했고 화재 또는 발화가 시작되었다는 것을 판단한다.
또한, 상기 IR 센서를 제외하고 상기 UV 및 VIS 센서만 빛을 검출할 경우에 도어 센서를 통해 문이 오픈되었는지를 판단하여 문이 오픈되어 있지 않을 경우에는 아크가 발생했다고 판단한다.
또한, 상기 VIS 센서를 제외하고 상기 UV, IR 센서로부터 빛이 검출된 경우에 아크가 발생했고 화재 또는 발화가 시작되었다는 판단한다.
또한, 상기 UV 센서만 빛이 검출된 경우에 아크가 발생했고 판단한다.
또한, 상기 UV 센서를 제외하고 상기 VIS, IR 센서로부터 빛이 검출된 경우에 도어가 오픈되지 않았을 경우 화재 또는 발화가 시작되었다는 것으로 판단한다.
또한, 상기 VIS 센서만 빛이 검출된 경우에 도어가 오픈되었다고 판단한다.
상기 IR 센서만 빛이 검출된 경우에 화재 또는 발화가 시작되었다는 것으로 판단한다.
그리고 상기 UV, VIS, IR 센서로부터 모두 빛이 검출되지 않은 경우에 아크가 발생하지 않았고 화재 또는 발화가 없다는 것으로 판단한다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 3개의 센서를 통해 아크 플래시를 검출한 것을 설명하면서 각 센서를 통한 예시로 8가지의 동작이지만, AI 및 뉴럴네트워를 이용한 다양한 방법으로 동작을 구현할 수도 있다.
도 10은 본 발명에 의한 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
본 발명에 의한 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 방법은 도 10에 도시된 바와 같이, 양면 오목렌즈를 통해 입사된 외부의 빛을 각각 UV, VIS, IR 센서를 이용하여 적외선, 자외선, 가시광선 영역의 빛을 검출한다(S110).
이어서, 상기 검출된 적외선, 자외선, 가시광선 영역에 대한 신호를 증폭하여 UV가 검출되었는지, IR이 검출되었는지, VIS가 검사되었는지를 각각 판단한다(S120, S130, S140).
이어서, 상기 각 센서로부터 검출된 신호와 더불어 온도 센서를 통해 검출된 온도 및 도어 센서를 통해 검출된 도어의 개폐 유무를 전달받아 아크 플래시가 발생했는지 비교 분석한다(S150).
이어서, 상기 비교 분석된 결과를 근거로 알람 또는 트립신호를 발생한다(S160).
한편, 이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
110 : 하우징 120 : PCB 기판
130 : UV 센서 140 : IR 센서
150 : VIS 센서 160 : 양면 오목렌즈
170 : 커버 180 : 미러
190 : 반사 물질층

Claims (12)

  1. 내부 공간을 갖는 하우징과,
    상기 하우징의 내부 공간에 탑재되는 PCB 기판과,
    상기 PCB 기판 위에 일정한 간격을 갖고 배열되어 각각 외부에서 입사되는 UV, IR 및 VIS를 검출하는 UV 센서, IR 센서 및 VIS 센서와,
    상기 하우징의 상부에 상기 UV 센서, IR 센서 및 VIS 센서로 외부의 빛을 분산하여 공급하는 양면 오목렌즈와,
    상기 양면 오목렌즈를 제외하고 불투명 재질로 이루어져 상기 하우징을 커버하는 커버와,
    상기 양면 오목렌즈 양측에 일정한 간격을 갖고 구성되어 상기 양면 오목렌즈를 통해 입사되는 빛을 상기 UV 센서, IR 센서 및 VIS 센서로 반사시키는 미러를 포함하여 이루어지고,
    상기 PCB 기판에 배열되는 UV 센서, IR 센서 및 VIS 센서와 대응되게 홀을 구비한 반사 물질층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징에 온도를 검출하는 온도 센서와, 도어의 계폐를 감지하는 도어 센서를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 UV 센서, IR 센서 및 VIS 센서로부터 검출된 정보를 전달받아 증폭하여 출력하는 증폭기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 온도 센서와 도어 센서 그리고 상기 증폭기로부터 증폭된 감지신호를 전달받아 분석하는 분석부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 분석부를 통해 분석된 결과를 통해 소화기 작동 및 알람 발생에 대한 제어신호를 출력하는 출력부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 분석부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 분석부를 통해 분석된 결과를 외부의 관리서버에 전달하는 통신부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징의 내부 측면에는 상기 양면 오목렌즈를 통해 입사되는 빛을 상기 UV 센서, IR 센서 및 VIS 센서로 반사시키기 위해 반사 물질이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020210090299A 2021-07-09 2021-07-09 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치 KR102345850B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210090299A KR102345850B1 (ko) 2021-07-09 2021-07-09 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210090299A KR102345850B1 (ko) 2021-07-09 2021-07-09 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102345850B1 true KR102345850B1 (ko) 2021-12-31

Family

ID=79177557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210090299A KR102345850B1 (ko) 2021-07-09 2021-07-09 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102345850B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003004527A (ja) * 2001-06-22 2003-01-08 Horiba Ltd 多素子赤外線センサ
US6518574B1 (en) * 1996-03-01 2003-02-11 Fire Sentry Corporation Fire detector with multiple sensors
KR20110134326A (ko) * 2010-06-08 2011-12-14 아바고 테크놀로지스 이씨비유 아이피 (싱가포르) 피티이 리미티드 근접 센서 및 근접 센서 제조 방법
US20120091345A1 (en) * 2008-04-24 2012-04-19 Raytheon Company Methods and systems for optical focusing using negative index metamaterial
KR101334306B1 (ko) * 2013-03-21 2013-11-29 주식회사 다인산전 아크 플래시 감지를 통해 차단 기능을 가지는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반
KR20200121631A (ko) * 2019-04-16 2020-10-26 연세대학교 산학협력단 초박막 렌즈를 이용한 멀티 가스 센서의 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6518574B1 (en) * 1996-03-01 2003-02-11 Fire Sentry Corporation Fire detector with multiple sensors
JP2003004527A (ja) * 2001-06-22 2003-01-08 Horiba Ltd 多素子赤外線センサ
US20120091345A1 (en) * 2008-04-24 2012-04-19 Raytheon Company Methods and systems for optical focusing using negative index metamaterial
KR20110134326A (ko) * 2010-06-08 2011-12-14 아바고 테크놀로지스 이씨비유 아이피 (싱가포르) 피티이 리미티드 근접 센서 및 근접 센서 제조 방법
KR101334306B1 (ko) * 2013-03-21 2013-11-29 주식회사 다인산전 아크 플래시 감지를 통해 차단 기능을 가지는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반
KR20200121631A (ko) * 2019-04-16 2020-10-26 연세대학교 산학협력단 초박막 렌즈를 이용한 멀티 가스 센서의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10608830B2 (en) Power over fiber enabled sensor system
US4369364A (en) Monitoring device with an optical sensor for the detection of interference arcs in electrical systems
US8054594B2 (en) ARC flash detection system
US8040517B1 (en) Arc flash detection system and method
US8400314B2 (en) Fire alarm
US5914489A (en) Continuous optical path monitoring of optical flame and radiation detectors
KR100804128B1 (ko) 배전반의 비접촉 열화감지시스템
KR101968146B1 (ko) 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반
KR101542538B1 (ko) 광섬유 루프센서를 구비한 수배전반의 아크 감시 시스템
Pagare et al. Simulation and performance analysis of arc guard systems
US20170138999A1 (en) Arc flash detection device having optic fiber sensor
US20220123601A1 (en) Safe enclosures for wireless power supply
CN108333850A (zh) 激光投射模组及其损坏的检测方法、深度相机和电子装置
US10101376B2 (en) System and process
KR102345850B1 (ko) 렌즈 특성과 멀티 센서를 이용한 아크 플래시 검출 장치
KR102184650B1 (ko) 태양광 시설 화재 방지를 위한 감시 장치 및 이를 이용한 감시 방법
US9314877B2 (en) Assembly and method for detecting radiation
US7346087B2 (en) Method for performing eye safety measurements on laser emitter devices
US20080083868A1 (en) Monitoring devices and surveillance devices
KR20210001515A (ko) 스마트 전기사고 예방 및 에너지 관리 시스템
CN110475097B (zh) 多参数实时监控平台
US8558156B2 (en) Device for capturing and preserving an energy beam which penetrates into an interior of said device and method therefor
KR20220121037A (ko) 아크 감지 장치
KR102445738B1 (ko) 작동 편의성과 식별력이 향상된 비상벨 장치
CN101019158A (zh) 用于在紧急状况期间发信号和照明的装置

Legal Events

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