KR102434152B1

KR102434152B1 - 전기철도 전력설비 모니터링 장치

Info

Publication number: KR102434152B1
Application number: KR1020220076294A
Authority: KR
Inventors: 조지훈
Original assignee: 주식회사 창해전기
Priority date: 2022-06-22
Filing date: 2022-06-22
Publication date: 2022-08-22

Abstract

본 발명의 전기철도 전력설비 모니터링 장치는 전기 철도에 구비되며, 기설정된 운용 능력을 갖는 전력 설비들과, 상기 전력 설비들 각각에 대응되며, 서로 일대일 전기적으로 연결되고, 운용 능력을 구비하여 배치되는 보조 전력 설비들과, 상기 전력 설비들 각각과 상기 보조 전력 설비들 각각의 전기적인 연결 상태를 온오프하는 스위칭 부와, 상기 전력 설비들이 운용되는 경우 상기 전력 설비들 각각의 전류 및 전압을 포함하는 운용값을 측정하는 신호 측정부와, 상기 신호 측정부로부터 측정된 상기 전력 설비들 각각의 운용값을 전송 받고, 미리 설정되는 기준 운용값 범위에 포함되는 지의 여부를 이상 여부를 판단하는 판단부와, 상기 전력 설비들 중, 상기 판단부에 의해 이상으로 판단된 이상 전력 설비에 대한 정보는 무선통신 방식으로 관리 서버로 전송하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 이상 전력 설비로의 전원 공급을 차단함과 동시에 상기 스위칭 부를 사용하여 상기 이상 전력 설비에 대응되는 보조 전력 설비가 운용되도록 온 상태로 전환시키는 것을 특징으로 한다.

Description

전기철도 전력설비 모니터링 장치{ELECTRIC POWER FACILITY MONITORING APPARATUS OF ELECTRIC RAILWAY VEHICLE}

본 발명은 전기철도 전력설비 모니터링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기철도에 포함되는 전력설비들의 운용상태 이상을 실시간으로 감시하여 관리서버로 전송함과 아울러 전력설비들 중 이상 정도가 일정 수준 이상을 이루는 경우 비정상상태로 감지하여 이를 대체 전력설비로 교체하여 줄 수 있고, 또한 이상이 발생된 전력 설비 주변에 이상 요인을 제공한 이상 요인 요소들을 차단하여 안정적인 전력설비의 운용을 가능하게 할 수 있는 전기철도 전력설비 모니터링 장치에 관한 것이다.

전기 철도 주변의 주요 모니터링 대상 시설로는 역외 지중 전력 케이블, 역외 전력시설 접속함, 역내 필수다중이용 기계 시설물등이 있다.

이러한 전력 설비들의 경우 이상 감지 및 예방에 실패할 경우 대형 사고가 발생할 위험이 높다.

특히 전력설비의 경우 장애 발생의 80%가 전력케이블 접속개소(접점, 접속함 부스바 등)에서 발생하고 있기 때문에, 실시간 모니터링이 필요함과 아울러 이상이 발생되는 경우 이를 정상 상태를 일정 기간 유지할 수 있는 기술이 필요하다.

현재 이를 모니터링 할 수 있는 시스템으로는 유선 모니터링 시스템이 유일하며, 유선 모니터링 시스템은 대상체에 센서를 결합한 후, 유선 방식으로 전원을 공급하고 유선 통신 방식으로 데이터를 수집하여 모니터링 결과를 산출한다. 그러나 종래에는 다수의 전력 설비에 대한 유선 모니터링을 실시하여 결과를 도출하더라도 실시간으로 이상 상태를 정상상태를 유지할 수 없는 문제가 있다.

이에 근래에 들어 전기철도에 포함되는 전력설비들의 운용상태 이상을 실시간으로 감시하여 관리서버로 전송함과 아울러 전력설비들 중 이상 정도가 일정 수준 이상을 이루는 경우 비정상상태로 감지하여 이를 대체 전력설비로 교체하여 줄 수 있는 기술의 개발이 요구된다.

대한민국 등록특허 제10-1593638호(등록일자: 2016년 02월 03일)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제 1측면으로서 목적은 전기철도에 포함되는 전력설비들의 운용상태 이상을 실시간으로 감시하여 관리서버로 전송함과 아울러 전력설비들 중 이상 정도가 일정 수준 이상을 이루는 경우 비정상상태로 감지하여 이를 대체 전력설비로 교체하여 줄 수 있는 전기철도 전력설비 모니터링 장치를 제공하는 것이다.

더하여 제 2측면으로서의 목적은 이상이 발생된 전력 설비 주변에 이상 요인을 제공한 이상 요인 요소들을 차단하여 안정적인 전력설비의 운용을 가능하게 할 수 있는 전기철도 전력설비 모니터링 장치를 제공하는 것이다.

다만 본 발명에서 이루고자 하는 과제는 상기에서 언급한 목적들로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기의 목적들을 달성 하기 위하여, 일 양태에 따른 본 발명의 전기철도 전력설비 모니터링 장치는 전기 철도에 구비되며, 기설정된 운용 능력을 갖는 전력 설비들과, 상기 전력 설비들 각각에 대응되며, 서로 일대일 전기적으로 연결되고, 운용 능력을 구비하여 배치되는 보조 전력 설비들과, 상기 전력 설비들 각각과 상기 보조 전력 설비들 각각의 전기적인 연결 상태를 온오프하는 스위칭 부와, 상기 전력 설비들이 운용되는 경우 상기 전력 설비들 각각의 전류 및 전압을 포함하는 운용값을 측정하는 신호 측정부와, 상기 신호 측정부로부터 측정된 상기 전력 설비들 각각의 운용값을 전송 받고, 미리 설정되는 기준 운용값 범위에 포함되는 지의 여부를 이상 여부를 판단하는 판단부와, 상기 전력 설비들 중, 상기 판단부에 의해 이상으로 판단된 이상 전력 설비에 대한 정보는 무선통신 방식으로 관리 서버로 전송하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 이상 전력 설비로의 전원 공급을 차단함과 동시에 상기 스위칭 부를 사용하여 상기 이상 전력 설비에 대응되는 보조 전력 설비가 운용되도록 온 상태로 전환시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제어부는, 미리 설정된 교체 시간 동안에, 상기 이상 전력 설비에 대응되는 보조 전력 설비가 온 상태로 전환되지 않는 경우,

상기 관리 서버는, 교체 장치를 사용하여 상기 이상 전력 설비에 대응되는 보조 전력 설비를 상기 이상 전력 설비가 배치된 위치로 이동시켜 전원 공급이 가능하도록 무선 통신 방식으로 강제 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 전력 설비들 각각은 주 케이스에 수용되고, 상기 주 케이스에는 상기 전력 설비들 각각에 전기적으로 연결되는 주 연결 단자가 구비되고,

상기 보조 전력 설비들 각각은 보조 케이스에 수용되고, 상기 보조 케이스에는 상기 보조 전력 설비들 각각에 전기적으로 연결되는 보조 연결 단자가 구비되고, 상기 교체 장치는, 회전축을 갖는 원통 형상의 교체 케이스와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 회전축을 회전시키는 회전 모터를 포함하고,

상기 교체 케이스의 내부에는, 상기 주 케이스 및 상기 보조 케이스가 상기 교체 케이스의 원주를 따라 간격을 이루어 배치되고,

상기 주 연결 단자와 상기 보조 연결 단자는 상기 교체 케이스의 양측부로 돌출되고,

전원 공급부의 전원 공급 라인에는 전원 공급 단자가 구비되어 상기 주 연결 단자와 접속되도록 일정 위치에 배치되어 상기 보조 연결 단자가 상기 전원 공급 단자와 연결되도록 상기 교체 케이스가 회전되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 교체 케이스는, 알루미늄 재질로 형성되며, 중심에 상기 회전축이 형성되는 격자 형상의 리브와, 상기 전력 설비들 및 상기 보조 전력 설비들 각각의 둘레를 감싸 고정하고, 알루미늄 재질로 형성되는 고정 몸체들과, 상기 고정 몸체들에 구비되며, 상기 전력 설비들 및 상기 보조 전력 설비들 각각의 온도를 측정하는 온도 센서들과, 상기 리브에 고정되며 외기를 순환시키는 팬을 포함하되, 상기 제어부는, 상기 측정되는 온도가 기설정되는 기준 온도 범위에 포함되도록 상기 팬의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

특히 본 발명의 상기 리브들의 내부에는 제 1유로가 형성되고,

상기 리브들에는 상기 제 1유로를 외부에 노출시키는 다수의 공기 유입홀이 형성되고,

상기 고정 몸체들 각각의 내부에는, 제 2유로가 형성되고,

상기 고정 몸체들 각각에는, 상기 제 2유로와 연결되는 입구단 및 출구단이 형성되고,

상기 제어부의 제어에 따라 상기 입구단을 통해 상기 제 2유로로 냉각 유체를 공급 및 상기 출구단으로 배출하여 순환시키는 냉각 유체 순환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 전력 설비들 각각은, 예비 운용 능력을 갖는 예비 전력부를 포함하되,

상기 예비 전력부는, 상기 운용 능력을 상기 예비 운용 능력으로 대체하는 제어 모듈을 갖고,

상기 제어부는, 스위칭 센서를 통해 상기 스위칭 부가 구동되지 않는 상태가 감지되면. 상기 이상 전력 설비에 포함되는 제어 모듈을 사용하여 상기 이상 전력 설비의 운용 능력을 예비 운용 능력으로 대체하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 예비 운용 능력의 예비 능력치는, 상기 운용 능력의 능력치 보다 일정 이상 큰 값으로 설정되고,

상기 제어 모듈은, 상기 이상 전력 설비의 운용 능력의 능력치에 해당되도록 상기 예비 능력치의 값을 가변적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

더하여 본 발명의 상기 전기철도 전력설비 모니터링 장치는 서로 독립적으로 배치되는 전력 설비들 각각으로 전압을 공급하는 전압 공급부와, 상기 전압이 공급됨에 따라 상기 전력 설비로부터 출력되는 전류값을 측정하는 측정부와, 상기 측정부에서 측정된 상기 전류값을 전송 받아 상기 전력 설비들 별로 수집 및 저장하는 저장부와, 상기 전압 공급부, 상기 측정부 및 상기 저장부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는

본 발명의 상기 전압 공급부는, 상기 전압의 공급패턴을 설정하는 패턴 설정부를 포함하되,

상기 패턴 설정부는, 상기 전압의 공급 범위를 설정하고,

상기 전압의 공급패턴은, 상기 공급 범위 내에서 시간에 따른 서로 다른 수준의 범위를 이루도록 다수의 공급 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제어부는, 상기 전압 공급부를 사용하여 상기 다수의 전력 설비로 동시에 상기 전압을 공급하고, 상기 측정부를 사용하여 상기 다수의 전력 설비로부터 전류값을 측정하고, 상기 저장부를 사용하여 상기 전류값을 상기 다수의 전력 설비 각각의 전류값으로 구분하여 저장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제어부는, 상기 다수의 전력 설비로 서로 다른 상기 공급패턴을 갖는 전압이 공급되는 경우, 상기 측정부를 사용하여 상기 다수의 전력 설비 별 상기 공급패턴에 따른 전류값을 측정하고, 상기 다수의 전력 설비 별 상기 공급 패턴에 따른 상기 전류값 중, 서로 일치되는 수준을 갖는 전류값을 선별하고, 선별된 상기 서로 일치되는 수준을 갖는 전류값이 상기 다수의 전력 설비로부터의 전체 전류값 중 점유하는 비율을 산출하고, 상기 저장부를 사용하여 산출된 상기 다수의 전력 설비로부터의 전체 전류값 중 점유하는 비율을 저장하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 1측면에 따라 전기철도에 포함되는 전력설비들의 운용상태 이상을 실시간으로 감시하여 관리서버로 전송함과 아울러 전력설비들 중 이상 정도가 일정 수준 이상을 이루는 경우 비정상상태로 감지하여 이를 대체 전력설비로 교체하여 줄 수 있다.

또한 본 발명의 제 2측면에 따라 이상이 발생된 전력 설비 주변에 이상 요인을 제공한 이상 요인 요소들을 차단하여 안정적인 전력설비의 운용을 가능하게 할 수 있다.

전솔한 효과들과 아울러 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면서 함께 기술하기로 한다.

도 1은 본 발명의 전기철도 전력설비 모니터링 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 전기철도 전력설비 모니터링 장치의 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 보조 전력 설비가 이동되는 예를 보여주는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 교체 장치의 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 전력설비들이 예비 전력부를 구비하는 예를 보여주는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 전기철도 전력설비 모니터링 장치의 다른 예를 보여주는 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전류값 측정 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 공급 패턴 전압에 따른 전류값 측정 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 장치에 의해 전력 설비의 이상 또는 정상 여부를 판단하는 흐름을 보여주는 흐름도이다.
도 10은 본 발명에 따른 최종 전압 패턴을 설정하는 방법을 보여주는 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명의 설명 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본 발명의 설명 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본 발명의 설명 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서

전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

하기에서는 첨부되어진 도면들을 참조하여 본 발명의 전기철도 전력설비 모니터링 장치의 바람직한 살시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 전기철도 전력설비 모니터링 장치의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 2는 본 발명의 전기철도 전력설비 모니터링 장치의 동작을 보여주는 흐름도이다.

도 1 및 도 2를 참조 하면 본 발명의 전기철도 전력설비 모니터링 장치는 전기 철도에 구비되며, 기설정된 운용 능력을 갖는 전력 설비들(100)과, 상기 전력 설비들(100) 각각에 대응되며, 서로 일대일 전기적으로 연결되고, 운용 능력을 구비하여 배치되는 보조 전력 설비들(200)과, 상기 전력 설비들(100) 각각과 상기 보조 전력 설비들(200) 각각의 전기적인 연결 상태를 온오프하는 스위칭 부(300)와, 상기 전력 설비들(100)이 운용되는 경우 상기 전력 설비들(100) 각각의 전류 및 전압을 포함하는 운용값을 측정하는 신호 측정부(400)와, 상기 신호 측정부(400)로부터 측정된 상기 전력 설비들(100) 각각의 운용값을 전송 받고, 미리 설정되는 기준 운용값 범위에 포함되는 지의 여부를 이상 여부를 판단하는 판단부(500)와, 상기 전력 설비들(100) 중, 상기 판단부(500)에 의해 이상으로 판단된 이상 전력 설비에 대한 정보는 무선통신 방식으로 관리 서버(700)로 전송하는 제어부(600)를 포함한다.

여기서 제어부(600)는 상기 이상 전력 설비로의 전원 공급을 차단함과 동시에 상기 스위칭 부(300)를 사용하여 상기 이상 전력 설비에 대응되는 보조 전력 설비(200)가 운용되도록 온 상태로 전환시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 보조 전력 설비가 이동되는 예를 보여주는 흐름도이다.

도 1 및 도 3을 참조 하면 본 발명의 제어부(600)는 미리 설정된 교체 시간 동안에, 상기 이상 전력 설비에 대응되는 보조 전력 설비(200)가 온 상태로 전환되지 않는 경우, 상기 관리 서버(700)는, 교체 장치(800)를 사용하여 상기 이상 전력 설비에 대응되는 보조 전력 설비(200)를 상기 이상 전력 설비가 배치된 위치로 이동시켜 전원 공급이 가능하도록 무선 통신 방식으로 강제 제어할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 교체 장치의 예를 보여주는 도면이다.

도 4를 참조 하면 본 발명의 상기 전력 설비들(100) 각각은 주 케이스(110)에 수용되고, 상기 주 케이스(110)에는 상기 전력 설비들(100) 각각에 전기적으로 연결되는 주 연결 단자(120)가 구비된다.

또한 상기 보조 전력 설비들(200) 각각은 보조 케이스(210)에 수용되고, 상기 보조 케이스(210)에는 상기 보조 전력 설비들(200) 각각에 전기적으로 연결되는 보조 연결 단자(220)가 구비된다.

상기 교체 장치(800)는 회전축(811)을 갖는 원통 형상의 교체 케이스(810)와, 상기 제어부(600)의 제어에 따라 상기 회전축(811)을 회전시키는 회전 모터(820)를 포함한다.

상기 교체 케이스(810)의 내부에는, 상기 주 케이스(110) 및 상기 보조 케이스(210)가 상기 교체 케이스(810)의 원주를 따라 간격을 이루어 배치된다.

상기 주 연결 단자(120)와 상기 보조 연결 단자(220)는 상기 교체 케이스(810)의 측부로 돌출된다.

전원 공급부(50)의 전원 공급 라인에는 전원 공급 단자(51)가 구비되어 상기 주 연결 단자(120)와 접속되도록 일정 위치에 배치되어 상기 보조 연결 단자(220)가 상기 전원 공급 단자와 연결되도록 상기 교체 케이스(810)가 회전될 수 있다.

도면에 도시되지는 않았지만 상기 교체 케이스(810)는 알루미늄 재질로 형성되며, 중심에 상기 회전축(810)이 형성되는 격자 형상의 리브와, 상기 전력 설비들(100) 및 상기 보조 전력 설비들(200) 각각의 둘레를 감싸 고정하고, 알루미늄 재질로 형성되는 고정 몸체들과, 상기 고정 몸체들에 구비되며, 상기 전력 설비들(100) 및 상기 보조 전력 설비들(200) 각각의 온도를 측정하는 온도 센서들과, 상기 리브에 고정되며 외기를 순환시키는 팬을 포함할 수 있다. 그리고 상기 제어부(600)는 상기 측정되는 온도가 기설정되는 기준 온도 범위에 포함되도록 상기 팬의 구동을 제어할 수도 있다.

특히 본 발명의 상기 리브들의 내부에는 제 1유로가 형성될 수 있다. 상기 리브들에는 상기 제 1유로를 외부에 노출시키는 다수의 공기 유입홀이 형성된다.

상기 고정 몸체들 각각의 내부에는, 제 2유로가 형성될 수 있다.

상기 고정 몸체들 각각에는, 상기 제 2유로와 연결되는 입구단 및 출구단이 형성된다.

상기 제어부의 제어에 따라 상기 입구단을 통해 상기 제 2유로로 냉각 유체를 공급 및 상기 출구단으로 배출하여 순환시키는 냉각 유체 순환부를 포함한다.

이를 통해 알루미늄으로 형성되는 교체 케이스 자체의 온도를 냉각시켜 전력 설비 및 보조 전력 설비가 운용되는 경우 냉각을 용이하게 하여 발열로 인한 오작동을 미연에 방지하도록 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 전력설비들이 예비 전력부를 구비하는 예를 보여주는 블록도이다.

도 5을 참조 하면 본 발명의 전력 설비들(100) 각각은 예비 운용 능력을 갖는 예비 전력부(90)를 포함한다.

상기 예비 전력부(90)는, 상기 운용 능력을 상기 예비 운용 능력으로 대체하는 제어 모듈(91)을 갖는다.

본 발명의 제어부(600)는 스위칭 센서(610)를 통해 상기 스위칭 부(300)가 구동되지 않는 상태가 감지되면. 상기 이상 전력 설비에 포함되는 제어 모듈(91)을 사용하여 상기 이상 전력 설비의 운용 능력을 예비 운용 능력으로 대체하도록 제어할 수 있다.

더하여 본 발명에서는 예비 운용 능력의 예비 능력치를 상기 운용 능력의 능력치 보다 일정 이상 큰 값으로 설정하고, 상기 제어 모듈은, 상기 이상 전력 설비의 운용 능력의 능력치에 해당되도록 상기 예비 능력치의 값을 가변적으로 제어할 수도 있다. 이를 통해 하나의 전력 설비에서의 예비 능력치를 일정 이상으로 충분히 확보하여 나머지 예비 능력치를 사용하여 비상 시 다른 이상 전력 설비를 운용할 수 있도록 할 수도 있다.

상기의 구성 및 작용에 따라 본 발명은 전기철도에 포함되는 전력설비들의 운용상태 이상을 실시간으로 감시하여 관리서버로 전송함과 아울러 전력설비들 중 이상 정도가 일정 수준 이상을 이루는 경우 비정상상태로 감지하여 이를 대체 전력설비로 교체하여 줄 수 있다.

또한 본 발명은 이상이 발생된 전력 설비 주변에 이상 요인을 제공한 이상 요인 요소들을 차단하여 안정적인 전력설비의 운용을 가능하게 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 전기철도 전력설비 모니터링 장치의 다른 예를 보여주는 블록도이다. 도 7은 본 발명에 따른 전류값 측정 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 8은 본 발명에 따른 공급 패턴 전압에 따른 전류값 측정 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 9는 본 발명에 따른 장치에 의해 전력 설비의 이상 또는 정상 여부를 판단하는 흐름을 보여주는 흐름도이다. 도 10은 본 발명에 따른 최종 전압 패턴을 설정하는 방법을 보여주는 흐름도이다.

도 6 내지 도 10을 참조 하면 본 발명의 전기철도 전력설비 모니터링 장치는 서로 독립적으로 배치되는 전력 설비들 각각으로 전압을 공급하는 전압 공급부(1)와, 상기 전압이 공급됨에 따라 상기 전력 설비들(100)로부터 출력되는 전류값을 측정하는 측정부(2)와, 상기 측정부(2)에서 측정된 상기 전류값을 전송 받아 상기 전력 설비들(100) 별로 수집 및 저장하는 저장부(3)와, 상기 전압 공급부(1), 상기 측정부(2) 및 상기 저장부(3)의 구동을 제어하는 제어부(600)를 포함할 수도 있다.

본 발명의 상기 전압 공급부(1)는 상기 전압의 공급패턴을 설정하는 패턴 설정부(4)를 포함한다. 상기 패턴 설정부(4)는, 상기 전압의 공급 범위를 설정한다.

상기 전압의 공급패턴은, 상기 공급 범위 내에서 시간에 따른 서로 다른 수준의 범위를 이루도록 다수의 공급 패턴을 포함한다.

본 발명의 상기 제어부(600)는 상기 전압 공급부(1)를 사용하여 상기 다수의 전력 설비(100)로 동시에 상기 전압을 공급하고, 상기 측정부(2)를 사용하여 상기 다수의 전력 설비(100)로부터 전류값을 측정하고, 상기 저장부(3)를 사용하여 상기 전류값을 상기 다수의 전력 설비(100) 각각의 전류값으로 구분하여 저장할 수 있다.

본 발명의 상기 제어부(600)는 상기 다수의 전력 설비(100)로 서로 다른 상기 공급패턴을 갖는 전압이 공급되는 경우, 상기 측정부(2)를 사용하여 상기 다수의 전력 설비(100) 별 상기 공급패턴에 따른 전류값을 측정하고, 상기 다수의 전력 설비(100) 별 상기 공급 패턴에 따른 상기 전류값 중, 서로 일치되는 수준을 갖는 전류값을 선별하고, 선별된 상기 서로 일치되는 수준을 갖는 전류값이 상기 다수의 전력 설비(100)로부터의 전체 전류값 중 점유하는 비율을 산출하고, 상기 저장부(3)를 사용하여 산출된 상기 다수의 전력 설비(100)로부터의 전체 전류값 중 점유하는 비율을 저장하도록 할 수도 있다.

또한 상기 제어부(600)는 서로 다른 공급패턴을 이루는 전압을 제공하여 취득한 전류값들 중, 설정된 기준 전류에 해당되는 구간 만을 취합하여 판단 전류값으로 설정하고, 다른 전력 설비들(100)에 상기 판단 전류값에 해당되는 패턴의 전압을 공급하여 상기 설정된 기준 전류에 미달되는 전력 설비가 있는지의 여부를 판단하고, 상기 설정된 기준 전류에 미달되는 전력 설비를 이상으로 판단할 수 있다.

특히, 상기 제어부(600)는 상기 전압 공급부(1)를 사용하여 상기 다수의 전력 설비(100) 각각으로 서로 다른 공급 패턴을 갖는 전압을 공급하고, 상기 측정부(3)를 사용하여 서로 다른 공급 패턴을 갖는 상기 전압이 공급됨에 따라 출력되는 전류값들을 상기 다수의 전력 설비(100) 각각으로부터 측정하고, 판단부(500)를 사용하여 상기 전류값들 중 기설정되는 기준 전류값에 해당되는 구간을 선정하고, 상기 서로 다른 공급 패턴 중, 선정된 상기 구간에 해당되는 공급 패턴을 상기 다수의 전력 설비(100) 각각의 상기 전류값들로부터 선별하고, 상기 다수의 전력 설비(100) 각각의 선별된 상기 공급 패턴을 시간에 따라 서로 하나의 공급패턴을 이루도록 변형 패턴을 설정한다.

이어 상기 변형 패턴을 최종 전압 공급 패턴으로 설정하는 것이 바람직하다.

이를 통해 본 발명은 다수의 시료인 전력 설비들 중 어느 하나를 선택하여 선택된 해당 전력 설비로 전압을 공급함과 아울러 이에 따라 출력되는 전류값을 순차적으로 수집할 수 있고, 선택된 해당 전력 설비로 다양한 공급패턴을 이루는 전압을 공급하고, 해당 패턴에 따른 전류값을 분류하여 저장할 수 있으며, 다양한 공급패턴을 이루는 전압을 제공하여 취득한 전류값들 중, 설정된 기준 전류에 해당되는 구간만을 취합하여 판단 전류값으로 설정하고, 다른 전력 설비들에 상기 판단 전류값에 해당되는 패턴의 전압을 공급하여 기준 전류에 미달되는 전력 설비가 있는지의 여부를 판단할 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 전력 설비
200 : 보조 전력 설비
300 : 스위칭 부
400 : 신호 측정부
500 : 판단부
600 : 제어부
700 : 관리 서버
800 : 교체 장치

Claims

전기 철도에 구비되며, 기설정된 운용 능력을 갖는 전력 설비들;
상기 전력 설비들 각각에 대응되며, 서로 일대일 전기적으로 연결되고, 운용 능력을 구비하여 배치되는 보조 전력 설비들;
상기 전력 설비들 각각과 상기 보조 전력 설비들 각각의 전기적인 연결 상태를 온오프하는 스위칭 부;
상기 전력 설비들이 운용되는 경우 상기 전력 설비들 각각의 전류 및 전압을 포함하는 운용값을 측정하는 신호 측정부;
상기 신호 측정부로부터 측정된 상기 전력 설비들 각각의 운용값을 전송 받고, 미리 설정되는 기준 운용값 범위에 포함되는 지의 여부를 이상 여부를 판단하는 판단부; 및,
상기 전력 설비들 중, 상기 판단부에 의해 이상으로 판단된 이상 전력 설비에 대한 정보는 무선통신 방식으로 관리 서버로 전송하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 이상 전력 설비로의 전원 공급을 차단함과 동시에 상기 스위칭 부를 사용하여 상기 이상 전력 설비에 대응되는 보조 전력 설비가 운용되도록 온 상태로 전환시키되,
상기 제어부는,
미리 설정된 교체 시간 동안에, 상기 이상 전력 설비에 대응되는 보조 전력 설비가 온 상태로 전환되지 않는 경우,
상기 관리 서버는,
교체 장치를 사용하여 상기 이상 전력 설비에 대응되는 보조 전력 설비를 상기 이상 전력 설비가 배치된 위치로 이동시켜 전원 공급이 가능하도록 무선 통신 방식으로 강제 제어하고,
상기 전력 설비들 각각은 주 케이스에 수용되고,
상기 주 케이스에는 상기 전력 설비들 각각에 전기적으로 연결되는 주 연결 단자가 구비되고,
상기 보조 전력 설비들 각각은 보조 케이스에 수용되고,
상기 보조 케이스에는 상기 보조 전력 설비들 각각에 전기적으로 연결되는 보조 연결 단자가 구비되고,
상기 교체 장치는, 회전축을 갖는 원통 형상의 교체 케이스와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 회전축을 회전시키는 회전 모터를 포함하고,
상기 교체 케이스의 내부에는, 상기 주 케이스 및 상기 보조 케이스가 상기 교체 케이스의 원주를 따라 간격을 이루어 배치되고,
상기 주 연결 단자와 상기 보조 연결 단자는 상기 교체 케이스의 양측부로 돌출되고,
전원 공급부의 전원 공급 라인에는 전원 공급 단자가 구비되어 상기 주 연결 단자와 접속되도록 일정 위치에 배치되어
상기 보조 연결 단자가 상기 전원 공급 단자와 연결되도록 상기 교체 케이스가 회전되는 것을 특징으로 하는 전기철도 전력설비 모니터링 장치.
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제 1항에 있어서,
상기 교체 케이스는,
알루미늄 재질로 형성되며, 중심에 상기 회전축이 형성되는 격자 형상의 리브와,
상기 전력 설비들 및 상기 보조 전력 설비들 각각의 둘레를 감싸 고정하고, 알루미늄 재질로 형성되는 고정 몸체들과,
상기 고정 몸체들에 구비되며, 상기 전력 설비들 및 상기 보조 전력 설비들 각각의 온도를 측정하는 온도 센서들과,
상기 리브에 고정되며 외기를 순환시키는 팬을 포함하되,
상기 제어부는, 상기 측정되는 온도가 기설정되는 기준 온도 범위에 포함되도록 상기 팬의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 전기철도 전력설비 모니터링 장치.