KR102499144B1 - System for Monitoring and Alarm Electric Leakage Apartment Houce Electricity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공동주택 전기의 누전 감시와 알람 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 통합 누전 차단기가 각 세대에 설치된 누전 차단기에 연결하고, 통합 누전 차단기와 각 누전 차단기 사이에서 발생하는 누전을 감지하여 전력이 각 세대로 분기되기 전에 누전 발생을 검출할 수 있고, 각 세대별로 산출되는 전기 사용량을 기초로 누전 위험을 미리 감지할 수 있는 공동주택 전기의 누전 감시와 알람 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an earth leakage monitoring and alarm system for electricity in an apartment house, and more particularly, by connecting an integrated earth leakage breaker to an earth leakage breaker installed in each household, and detecting an earth leakage occurring between the integrated earth leakage breaker and each earth leakage breaker so that power is reduced. The present invention relates to an electric leakage monitoring and alarm system for apartment houses that can detect occurrence of electric leakage before branching into each household and can detect the risk of electric leakage in advance based on electricity consumption calculated for each household.
전자장치나 오래된 전선의 절연 불량, 전선 피복의 손상 또는 습기의 침입 등에 의해 누전 현상이 일어나면, 그 부분에 계속 누설전류가 흘러 절연 상태가 더욱 악화되며, 누전되어 전류가 흐르는 부분에 신체의 일부가 닿으면 감전 사고를 야기할 수 있고, 대형 화재의 원인이 되기도 한다.If a leakage phenomenon occurs due to poor insulation of electronic devices or old wires, damage to wire coatings, or intrusion of moisture, leakage current continues to flow to that part, further deteriorating the insulation condition, and part of the body to which current flows due to short circuit. If touched, it may cause an electric shock, and it may cause a large fire.
일반적으로 아파트 등의 집합 건물 내로 들어가는 전기 선로는 누전 차단기를 구비하는데, 누전 차단기는 전기 선로 상에 사고전류나 누설전류가 발생 하였을 때 자동으로 회로를 차단하여 선로 및 부하기기를 보호한다.In general, an electric line entering a collective building such as an apartment is equipped with an earth leakage breaker, and the earth leakage breaker automatically cuts off the circuit when an accident current or leakage current occurs on the electric line to protect the line and load equipment.
특히, 아파트 등의 공동주택이나 쇼핑몰 등의 대형 건축물처럼 전력 사용량이 많은 곳에서 전기 화재가 발생하는 경우, 엄청난 인명 피해와 재산 피해가 발생할 수 있는 문제점이 있다. In particular, when an electrical fire occurs in a place with high power consumption, such as an apartment building or a large building such as a shopping mall, there is a problem in that enormous human casualties and property damage may occur.
이와 같은 종래기술의 문제점과 필요성을 해결하기 위하여, 본 발명은 통합 누전 차단기가 각 세대에 설치된 누전 차단기에 연결하고, 통합 누전 차단기와 각 누전 차단기 사이에서 발생하는 누전을 감지하여 전력이 각 세대로 분기되기 전에 누전 발생을 검출할 수 있고, 각 세대별로 산출되는 전기 사용량을 기초로 누전 위험을 미리 감지할 수 있는 공동주택 전기의 누전 감시와 알람 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems and necessity of the prior art, the present invention connects an integrated earth leakage breaker to an earth leakage breaker installed in each household, detects an electric leakage occurring between the integrated earth leakage breaker and each earth leakage breaker, and power is transferred to each household. An object of the present invention is to provide an electric leakage monitoring and alarm system for apartment houses that can detect the occurrence of electric leakage before branching and can detect the risk of electric leakage in advance based on the electricity consumption calculated for each household.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공동주택 전기의 누전 감시와 알람 시스템(100)은,The electric leakage monitoring and
각 세대 내에 설치되어 세대별로 발생하는 누전을 검출 제어하는 누전 차단기(110); 및an
상기 각 세대에 설치된 누전 차단기(110)에 연결하여 각 누전 차단기(110) 사이에서 발생하는 누전을 감지하여 공급되는 전력이 각 세대로 분기되기 전에 누전 발생을 검출하는 통합 누전 차단기(180)를 포함하고,An integrated
상기 통합 누전 차단기(180)는 전력라인(20)이 각 세대로 분기되어 각 세대에 설치된 누전 차단기(110)에 각각 연결되고, 상기 각각의 전력라인(20) 상에 전력을 검출하는 전력 검출부(181)와 전력라인(20)의 개방 영역(30)에 접촉되어 있다가 떨어져 전원과 부하와의 전기 연결을 차단하는 개폐장치(190)를 각각 형성한다.The integrated
각 세대는 일일 단위로 전기 사용량을 산출하여 출력하는 전력 계량기(130)와. 상기 전력 계량기(130)로부터 출력되는 일일 단위의 전기 사용량을 수신하여 전송하는 제어부(120)를 더 포함하고, 제어부(120)는 상기 전력 계량기(130)로부터 출력되는 일일 단위의 전기 사용량 정보에 해당 세대의 고유식별정보를 포함시켜 전기 사용량 관리 서버(160)로 전송한다.Each household has a
상기와 같은 구성의 본 발명은 아파트 등의 공동주택이나 쇼핑몰 등의 대형 건축물처럼 전력 사용량이 많은 곳에서 누전 전류를 주기적으로 감지하여 표시함으로써 화재 발생을 방지하거나 추후 후속 조치를 신속하게 취할 수 있어 인명 피해와 재산 피해를 최소화할 수 있다.The present invention configured as described above can prevent fire occurrence or take follow-up measures quickly by periodically detecting and displaying leakage current in a place with high power consumption, such as an apartment building or a large building such as a shopping mall, thereby saving lives. Damage and property damage can be minimized.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공동주택 전기의 누전 감시와 알람 시스템의 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 누전 차단기의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통합 누전 차단기와 개폐장치의 연결 구조를 나타낸 도면이고,
그리고
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통합 누전 차단기의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.1 is a diagram showing the configuration of an electric leakage monitoring and alarm system in an apartment house according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram briefly showing the internal configuration of an earth leakage breaker according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing a connection structure between an integrated earth leakage breaker and a switchgear according to an embodiment of the present invention;
and
4 is a block diagram briefly showing the internal configuration of an integrated earth leakage breaker according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar surface symbols are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
일반적으로 아파트 등의 집합 건물 내로 들어가는 전기 선로는 누전 차단기를 구비한다. 특히, 아파트 등의 공동주택이나 쇼핑몰 등의 대형 건축물처럼 전력 사용량이 많은 곳에서 전기 화재가 발생하는 경우, 엄청난 인명 피해와 재산 피해가 발생할 수 있는 문제점이 있다.In general, an electric line going into an apartment building or the like is equipped with an earth leakage breaker. In particular, when an electrical fire occurs in a place with high power consumption, such as an apartment building or a large building such as a shopping mall, there is a problem in that enormous human casualties and property damage may occur.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 아파트 등의 공동주택이나 쇼핑몰 등의 대형 건축물에서 누설 전류를 빠르게 감지할 수 있는 공동주택 전기의 누전 감시와 알람 시스템을 제공한다.In order to solve this problem, an electric leakage monitoring and alarm system for apartment houses capable of quickly detecting leakage current in multi-unit dwellings such as apartments or large buildings such as shopping malls is provided.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공동주택 전기의 누전 감시와 알람 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 누전 차단기의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통합 누전 차단기와 개폐장치의 연결 구조를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an earth leakage monitoring and alarm system for electricity in an apartment house according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram briefly showing the internal configuration of an earth leakage breaker according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram showing a connection structure between an integrated earth leakage breaker and a switchgear according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 공동주택 전기의 누전 감시와 알람 시스템(100)은 각각의 세대(10a, 10b, 10c) 내부에 형성되어 누전 차단기(110), 제어부(120), 전력 계량기(130), 통신부(140) 및 디스플레이부(150)를 포함하고, 세대 외부에 전기 사용량 관리 서버(160)를 형성하며, 각각의 전기 사용량 관리 서버(160)를 관리하는 누전 통합 서버(170)와, 각각의 세대(10a, 10b, 10c) 내의 누전 차단기(110)와 전기적으로 연결되어 누전 신호를 검출하는 통합 누전 차단기(180)를 포함한다.The earth leakage monitoring and
누전 차단기(110)는 전류 검출기(111), 누전 검출기(112) 및 접속 차단기(113)를 포함한다.The
전류 검출기(111)는 입력 전원과 부하를 통과한 출력 전류를 비교하여 전류값의 차이를 전압값으로 변환한다.The
누전 검출기(112)는 전류 검출기(111)에서 변환한 전압값을 미리 설정된 기준 전압값과 비교하고, 비교한 결과가 미리 설정된 기준 전압값보다 큰 경우, 이를 누전으로 판단한다.The
접속 차단기(113)는 누전 검출기(112)에서 누전 신호를 수신하는 경우, 전원과 부하와의 전기 연결을 차단한다.When receiving an earth leakage signal from the
누전 차단기(110)는 세대별로 발생하는 누전을 검출하며, 누전이 검출되면 누전이 차단되도록 해당 세대의 누전 검출을 제어한다. 통합 누전 차단기(180)는 배선 구조에서 각 세대별로 누전 차단기(110)와 통합 누전 차단기(180) 사이에서 발생하는 누전을 검출하며, 누전이 검출되면 누전이 차단되도록 해당 세대의 누전 검출을 제어한다.The earth
본 발명의 전력 시스템은 변압기로부터 분전된 전선이 공동주택의 통합 누전 차단기(180)로 연결되고, 통합 누전 차단기(180)로부터 출력된 전력라인(20)이 각 세대(10a, 10b, 10c)로 분기되어 각 세대(10a, 10b, 10c)에 설치된 누전 차단기(110)로 입력되며, 누전 차단기(110)로부터 출력된 전력라인(20)이 세대(10a, 10b, 10c) 내에 필요한 전자기기로 개별 입력된다.In the power system of the present invention, wires distributed from a transformer are connected to the integrated
통합 누전 차단기(180)는 세대별 각각의 누전 차단기(110)와 통합 누전 차단기(180) 사이에서 발생하는 누전을 감지 또는 검출하고, 공급되는 전력이 각 세대로 분기되기 전에 누전 발생을 검출하며. 검출되는 경우 해당 선로를 차단하여 전력의 공급을 중단한다.The integrated
통합 누전 차단기(180)는 세대별로 분전되는 분기점과 각 세대로 전력이 입력되는 입력부 사이에서 발생하는 누전을 세대별로 각각 선택적으로 제어한다.The integrated
즉, 도 3과 같이, 통합 누전 차단기(180)는 세대 2(10b)호로 분전 출력된 전력라인 상에서 누전이 발생한 경우, 세대 2(10b)호로의 전력 공급을 차단하고, 나머지 호수인 세대 1(10a)호와 세대 3(10c)호로 전력 공급을 유지하도록 제어한다.That is, as shown in FIG. 3, the integrated
통합 누전 차단기(180)를 통해 각 세대로 공급되는 전력은 세대별로 각각 독립적으로 공급된다Power supplied to each household through the integrated
통합 누전 차단기(180)는 전력라인(20)이 각 세대로 분기되어 각 세대에 설치된 누전 차단기(110)에 각각 연결되고, 각각의 전력라인(20) 상에 전력 검출부(181)와 개폐장치(190)를 각각 형성한다.In the integrated
다시 말해, 통합 누전 차단기(180)는 제1 전력 검출부(181a), 제2 전력 검출부(181b), 제3 전력 검출부(181c)와, 제1, 2, 3 전력 검출부(181a, 181b, 181c)에 전류 차단 장치(183)를 각각 결합하고, 제1, 2, 3 전력 검출부(181a, 181b, 181c)와 각각의 전류 차단 장치(183)를 제어하는 제어모듈(182)에 전기적으로 연결한다.In other words, the integrated
제1, 2, 3 전력 검출부(181a, 181b, 181c)는 각 세대의 누전 차단기(110)에 연결되는 전력라인을 통과하는 전류값을 검출하고, 검출한 전류값을 기준 전류값과 비교하여 큰 경우, 누전 신호를 생성하여 제어모듈(182)로 전송한다.The first, second, and third
제1, 2, 3 전력 검출부(181a, 181b, 181c)는 전력라인에 연결된 저항(미도시)에 흐르는 전류 변화량을 검출하여 누전 전류 발생을 판단한다.The first, second, and
통합 누전 차단기(180)는 전력라인(20)이 각 세대로 분기되어 각 세대에 설치된 누전 차단기(110)로 입력되고, 각 세대의 누전 차단기(110)에 연결되는 전력라인(20)의 개방 영역(30)에 개폐장치(190)를 형성한다.In the integrated
통합 누전 차단기(180)는 각 세대로 전력이 입력되는 입력부와 통합 누전 차단기(180)의 사이에서 발생하는 누전을 검출한다.The integrated
통합 누전 차단기(180)는 누전을 검출하면, 누전 발생 신호를 생성하여 누전 차단기(110)로 전송한다. 이어서, 통합 누전 차단기(180)의 제어모듈(182)은 누전 점검 요청 신호를 생성하여 통신모듈(183)을 통해 외부의 관리자 단말 또는 관리자 서버로 전송한다.When the integrated
제어부(120)는 누전 차단기(110)로부터 누전 발생 신호를 수신하는 경우, 옥외 누전을 판단하고, 디스플레이부(150)를 통해 "옥외 누전"이라고 표시하도록 제어한다.When receiving an earth leakage generation signal from the
각각의 개폐장치(190)는 접촉부(191), 스크류(192), 제1 베벨기어(193), 제2 베벨기어(194), 회전축(195), 구동모터(196)를 포함한다.Each opening and
접촉부(191)는 일정 길이의 막대 형상으로 개방된 전력라인을 연결해주고, 일면에 일정한 길이의 스크류(192)를 결합한다. 스크류(192)는 일단에 제1 베벨기어(193)를 결합하고, 제1 베벨기어(193)에 수직(직각) 방향으로 제2 베벨기어(194)를 기어 치합되어 맞물려 있고, 제2 베벨기어(194)를 구동모터(196)의 회전축(195)에 결합한다. The
스크류(192)는 직선 형상을 가지고, 접촉부(191)를 상하 방향으로 이동시킨다.The
스크류(192)는 내부에 너트부(미도시)를 구비한 일정 형상의 접촉부(191)를 관통하도록 길이 방향으로 길게 형성된다.The
스크류(192)는 둘레 방향을 따라 나사홈이 전조 또는 연삭 방식으로 가공된다.The
스크류(192)는 접촉부(191)의 너트부 중심 부분을 관통하여 결합된다.The
너트부는 원통 형상으로 중심 부분을 스크류(192)가 결합되도록 전후면을 관통하는 관통공을 형성하고, 관통공의 내주면에 스크류(192)의 외주면에 형성된 나사홈과 대응하는 나사산이 형성된다.The nut part has a cylindrical shape and forms a through hole penetrating the front and rear surfaces so that the
스크류(192)는 너트부의 관통공에 끼워져서 나사홈과 나사산이 나사 결합을 한다.The
제어모듈(182)은 제1, 2, 3 전력 검출부(181a, 181b, 181c) 중 하나의 전력 검출부로부터 누전 신호를 수신하는 경우, 모터 구동 제어 신호를 생성하여 해당 제1, 2, 3 전력 검출부(181a, 181b, 181c)에 연결된 구동모터(196)로 전송한다.When receiving an earth leakage signal from one of the first, second, and
구동모터(196)의 구동에 따라 스크류(192)를 회전하면, 접촉부(191)는 스크류(192)를 따라 이동하여 전력라인(20)의 개방 영역(30)에 접촉되어 있다가 이격되어 전원과 부하와의 전기 연결을 차단한다.When the
전력 계량기(130)는 공동주택의 각 세대별로 설치되어 해당 세대의 전기 사용량을 측정한다.The
전력 계량기(130)는 일일 단위로 전기 사용량을 산출하여 출력한다.The
전기 사용량 관리 서버(160)는 아파트 및 기타 공동주택을 대상으로 공동주택별로 설치되고, 공동주택의 각 세대별 전기 사용량을 수신하여 저장한다.The electricity
통신부(140)는 공동주택의 각 세대별로 해당 세대의 전력 계량기(130)와 전기적인 접속이 이루어지고, 전력 계량기(130)로부터 출력되는 일일 단위의 전기 사용량을 수신하여 외부의 전기 사용량 관리 서버(160)로 전송한다.The
제어부(120)는 전력 계량기(130)로부터 출력되는 일일 단위의 전기 사용량 정보에 해당 세대의 고유식별정보를 포함시켜 전기 사용량 관리 서버(160)로 전송한다.The
각각의 전기 사용량 관리 서버(160)는 일일 단위, 시간대 단위로 각 세대의 전기 사용량을 누전 통합 서버(170)로 전송한다.Each electricity
누전 통합 서버(170)는 전기 사용량 관리 서버(160)로부터 일일 단위, 시간대 단위로 각 세대의 전기 사용량을 수신하고, 전기 사용량이 기설정된 기준 수치값과 비교하여 전기 사용량이 기준 수치값을 넘는 상태로 예상 시간을 지속하는지 여부를 판단한다.The earth
누전 통합 서버(170)는 수신되는 전기 사용량이 기설정된 기준 수치값 이상으로 예상 시간을 지속한다고 판단하는 경우, 누전 위험으로 판단하여 누전 경고 신호를 생성하여 해당 세대와 연결된 전기 사용량 관리 서버(160)로 전송한다. 예를 들어, 전기 사용량이 500, 기준 수치값이 400인 경우, 예상 시간을 12시간으로 설정하면, 전기 사용량 500이 12시간 이상 지속되면, 누전 위험으로 판단할 수 있다.When the earth
또한, 누전 통합 서버(170)는 전기 사용량 500이 12시간 이상을 넘지는 않으나, 10시간 정도 지속되고, 추후 다시 12시간 이하로 검출되는 경우, 누전 위험 전단계인 경고 단계로 판단할 수 있다.In addition, when the electricity consumption 500 does not exceed 12 hours or more, but lasts for about 10 hours and is detected as less than 12 hours later, the earth leakage integrated
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통합 누전 차단기의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram briefly showing the internal configuration of an integrated earth leakage breaker according to an embodiment of the present invention.
통합 누전 차단기(180)는 제어모듈(182), 통신모듈(183), 저장부(184) 및 신경망 처리부(185)를 포함한다. The integrated
신경망 처리부(185)는 딥러닝 학습부(186), 판별부(187) 및 학습부(188)를 포함한다.The neural
제어모듈(182)은 딥러닝 학습부(186), 판별부(187) 및 학습부(188)에 전기적으로 연결되어 있다.The
저장부(184)는 제어모듈(182)로부터 각 세대의 누전 차단기(110)의 누전 발생 신호, 전류 검출기(111)의 전류값 등을 수신하여 저장하고, 전기 사용량 관리 서버(160)로부터 일일 단위, 시간대 단위로 각 세대의 전기 사용량을 수신하여 저장한다.The
신경망 처리부(185)는 전기 사용량에 대응하는 누전 위험 레벨이 설정되고, 입력된 전기 사용량의 추이값에 대응하는 누전 위험 레벨을 생성하여 출력할 수 있다.The neural
저장부(184)은 복수의 전기 사용량의 추이값을 딥러닝 기법으로 학습하여 각각의 전기 사용량에 따른 누전 위험 레벨을 데이터 값으로 데이터베이스화하여 저장하고 있다.The
딥러닝 학습부(186)는 저장부(184)에 저장된 학습 데이터를 이용하여 신경망을 통해 학습시킬 수 있다.The deep
딥러닝 학습부(186)는 학습 데이터로부터 특징값을 검출할 수 있으며, 전기 사용량과 위험 레벨의 학습 결과에 기초하여 신경망에 적용되는 연결 가중치를 조정할 수 있다. 딥러닝 학습부(186)는 신경망의 출력층에서 생성된 출력값과 학습 데이터에 대한 원하는 기대 값을 비교하여 오류를 계산하고, 오류를 줄이는 방향으로 신경망의 인식 모델에 적용되는 연결 가중치를 조정할 수 있다.The deep
딥러닝 학습부(186)는 미리 설정된 반복 횟수에 기초하여 신경망이 학습 데이터에 포함된 모든 크기 측정 데이터에 대한 학습을 반복적으로 수행하도록 제어할 수 있다.The deep
학습된 신경망은 전기 사용량과 이에 대응하는 누전 위험 레벨을 인식하는데 활용될 수 있다.The trained neural network may be used to recognize electricity usage and a corresponding leakage risk level.
딥러닝 학습부(186)는 입력층, 히든층 및 출력층으로 구성되어 임피던스값을 입력층에 입력시키고, 입력된 전기 사용량과 이에 대응하는 누전 위험 레벨을 출력층으로 출력되도록 신경망을 학습시킬 수 있다.The deep
딥러닝 학습부(186)는 저장부(184)로부터 수신한 학습 데이터인 전기 사용량에서 특징값을 검출하고, 특징값을 이용하여 신경망을 학습시킬 수 있다.The deep
다시 말해, 딥러닝 학습부(186)는 전기 사용량과 누전 위험 레벨로부터 특징 벡터들을 검출하고, 검출된 특징 벡터들을 이용하여 신경망을 학습시킬 수 있다.In other words, the deep
판별부(187)는 딥러닝 학습부(186)로부터 신경망의 인식 모델을 수신하여 저장하고, 제어모듈(182)로부터 전기 사용량을 수신하고, 신경망의 인식 모델을 이용하여 수신한 전기 사용량과 비교하여 누전 위험 레벨을 판별한다.The
판별부(187)는 수신한 전기 사용량을 양자화하여 특징값들을 추출하고, 추출된 특징값들을 딥러닝 학습부(186)에서 학습된 학습 데이터의 특징 벡터들과 비교하여 전기 사용량과 이에 대응하는 누전 위험 레벨을 제어모듈(182)로 전송한다.The
학습부(188)는 제어모듈(182)의 제어에 따라 전기 사용량이 판별되지 않는 경우, 새로운 전기 사용량으로 신경망의 인식 모델을 이용하여 학습하도록 제어할 수 있다.The
제어모듈(182)은 전기 사용량 관리 서버(160)로부터 일일 단위, 시간대 단위로 각 세대의 전기 사용량을 수신하여 신경망 처리부(185)로 전송하고, 신경망 처리부(185)로부터 출력값으로 누전 위험 레벨을 수신한다.The
제어모듈(182)은 누전 위험 레벨의 횟수에 따라 누전 위험 레벨을 판단하고, 누전 위험 레벨을 "상"으로 판단하는 경우, 경고 메시지를 생성하여 통신모듈(183)을 통해 누전 통합 서버(170)로 전송한다.The
누전 위험 레벨은 전기 사용량을 기설정된 기준값들과 비교하여 상, 중, 하 레벨로 나눌 수 있다.The leakage risk level may be divided into high, medium, and low levels by comparing the amount of electricity used with preset reference values.
제어모듈(182)은 "상"의 누전 위험 레벨을 3회 이상 반복하는 경우, 최종 누전 위험 레벨을 "상"으로 결정할 수 있다.The
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also included in the scope of the present invention. that fall within the scope of the right.
100: 공동주택 전기의 누전 감시와 알람 시스템
110: 누전 차단기
120: 제어부
130: 전력 계량기
140: 통신부
150: 디스플레이부
160: 전기 사용량 관리 서버
170: 누전 통합 서버
180: 통합 누전 차단기100: Electric leakage monitoring and alarm system for apartment houses
110: earth leakage breaker
120: control unit
130: power meter
140: communication department
150: display unit
160: electricity usage management server
170: earth leakage integration server
180: integrated earth leakage breaker
Claims (2)
상기 각 세대에 설치된 누전 차단기(110)에 연결하여 각 누전 차단기(110) 사이에서 발생하는 누전을 감지하여 공급되는 전력이 각 세대로 분기되기 전에 누전 발생을 검출하고 상기 각 세대의 누전 발생을 제어하는 통합 누전 차단기(180)를 포함하고,
상기 통합 누전 차단기(180)는 전력라인(20)이 각 세대로 분기되어 각 세대에 설치된 누전 차단기(110)에 각각 연결되고, 상기 각각의 전력라인(20) 상에 전력을 검출하는 제1, 2, 3 전력 검출부(181a, 181b, 181c)와 전력라인(20)의 개방 영역(30)에 접촉되어 있다가 떨어져 전원과 부하와의 전기 연결을 차단하는 개폐장치(190)를 각각 형성하고,
상기 각 세대는 일일 단위로 전기 사용량을 산출하여 출력하는 전력 계량기(130)와. 상기 전력 계량기(130)로부터 출력되는 일일 단위의 전기 사용량을 수신하여 전송하는 제어부(120)를 더 포함하고,
상기 제어부(120)는 상기 누전 차단기(110)로부터 누전 발생 신호를 수신하는 경우, 옥외 누전을 판단하고, 디스플레이부(150)를 통해 "옥외 누전"이라고 표시하도록 제어하고,
상기 각각의 개폐장치(190)는 접촉부(191), 스크류(192), 제1 베벨기어(193), 제2 베벨기어(194), 회전축(195), 구동모터(196)를 포함하고,
상기 접촉부(191)는 일정 길이의 막대 형상으로 개방된 전력라인을 연결해주고, 일면에 일정한 길이의 스크류(192)를 결합하고, 상기 스크류(192)는 직선 형상으로 일정 형상의 접촉부(191)를 관통하도록 길이 방향으로 길게 형성하고, 상기 접촉부(191)를 상하 방향으로 이동시키고, 일단에 상기 제1 베벨기어(193)를 결합하고, 상기 제1 베벨기어(193)에 수직(직각) 방향으로 제2 베벨기어(194)를 기어 치합되어 맞물려 있고, 상기 제2 베벨기어(194)를 상기 구동모터(196)의 회전축(195)에 결합하고,
상기 통합 누전 차단기(180)는 상기 제1, 2, 3 전력 검출부(181a, 181b, 181c) 중 하나의 전력 검출부로부터 누전 신호를 수신하는 경우, 모터 구동 제어 신호를 생성하여 해당 상기 제1, 2, 3 전력 검출부(181a, 181b, 181c)에 연결된 상기 구동모터(196)로 전송하는 제어모듈(182)를 더 포함하며, 상기 구동모터(196)의 구동에 따라 상기 스크류(192)를 회전하면, 상기 접촉부(191)는 상기 스크류(192)를 따라 이동하여 전력라인(20)의 개방 영역(30)에 접촉되어 있다가 이격되어 전원과 부하와의 전기 연결을 차단하며,
상기 통합 누전 차단기(180)는 제어모듈(182), 통신모듈(183), 저장부(184) 및 신경망 처리부(185)를 포함하고, 상기 신경망 처리부(185)는 딥러닝 학습부(186), 판별부(187) 및 학습부(188)를 포함하고,
상기 저장부(184)는 상기 제어모듈(182)로부터 각 세대의 누전 차단기(110)의 누전 발생 신호, 전류 검출기(111)의 전류값 등을 수신하여 저장하고, 상기 전기 사용량 관리 서버(160)로부터 일일 단위, 시간대 단위로 각 세대의 전기 사용량을 수신하여 저장하고, 복수의 전기 사용량의 추이값을 딥러닝 기법으로 학습하여 각각의 전기 사용량에 따른 누전 위험 레벨을 데이터 값으로 데이터베이스화하여 저장하며,
상기 신경망 처리부(185)는 전기 사용량에 대응하는 누전 위험 레벨이 설정되고, 입력된 전기 사용량의 추이값에 대응하는 누전 위험 레벨을 생성하여 출력하고, 상기 딥러닝 학습부(186)는 상기 저장부(184)에 저장된 학습 데이터를 이용하여 신경망을 통해 학습시키고, 이렇게 학습된 신경망은 전기 사용량과 이에 대응하는 누전 위험 레벨을 인식하는데 활용되고, 입력층, 히든층 및 출력층으로 구성되어 임피던스값을 입력층에 입력시키고, 입력된 전기 사용량과 이에 대응하는 누전 위험 레벨을 출력층으로 출력되도록 신경망을 학습시키고, 전기 사용량과 누전 위험 레벨로부터 특징 벡터들을 검출하고, 검출된 특징 벡터들을 이용하여 신경망을 학습시키며,
상기 판별부(187)는 상기 딥러닝 학습부(186)로부터 신경망의 인식 모델을 수신하여 저장하고, 상기 제어모듈(182)로부터 전기 사용량을 수신하고, 신경망의 인식 모델을 이용하여 수신한 전기 사용량과 비교하여 누전 위험 레벨을 판별하고, 수신한 전기 사용량을 양자화하여 특징값들을 추출하고, 상기 추출된 특징값들을 상기 딥러닝 학습부(186)에서 학습된 학습 데이터의 특징 벡터들과 비교하여 전기 사용량과 이에 대응하는 누전 위험 레벨을 상기 제어모듈(182)로 전송하고,
상기 학습부(188)는 제어모듈(182)의 제어에 따라 전기 사용량이 판별되지 않는 경우, 새로운 전기 사용량으로 신경망의 인식 모델을 이용하여 학습하도록 제어하고,
상기 제어모듈(182)은 상기 전기 사용량 관리 서버(160)로부터 일일 단위, 시간대 단위로 각 세대의 전기 사용량을 수신하여 상기 신경망 처리부(185)로 전송하고, 상기 신경망 처리부(185)로부터 출력값으로 누전 위험 레벨을 수신하고,
상기 제어모듈(182)은 누전 위험 레벨의 횟수에 따라 누전 위험 레벨을 판단하고, 누전 위험 레벨을 "상"으로 판단하는 경우, 경고 메시지를 생성하여 통신모듈(183)을 통해 누전 통합 서버(170)로 전송하고, 상기 누전 위험 레벨은 전기 사용량을 기설정된 기준값들과 비교하여 상, 중, 하 레벨로 나누며,
상기 제어모듈(182)은 "상"의 누전 위험 레벨을 3회 이상 반복하는 경우, 최종 누전 위험 레벨을 "상"으로 결정하는 공동주택 전기의 누전 감시와 알람 시스템.
an earth leakage circuit breaker (110) installed in each household to detect an electric leakage occurring in each household and to control leakage blocking of each household; and
It is connected to the earth leakage breaker 110 installed in each household to detect the earth leakage occurring between the earth leakage circuit breaker 110, detect the occurrence of earth leakage before the supplied power is branched to each household, and control the occurrence of earth leakage in each household. Including an integrated earth leakage breaker 180 that
The integrated earth leakage breaker 180 is connected to the earth leakage breaker 110 installed in each generation after the power line 20 is branched into each generation, and detects power on each power line 20. The 2 and 3 power detection units 181a, 181b, and 181c are in contact with the open area 30 of the power line 20, and then fall apart to form a switch 190 that cuts off the electrical connection between the power source and the load,
A power meter 130 for calculating and outputting electricity usage for each household on a daily basis. Further comprising a control unit 120 for receiving and transmitting the daily electricity usage output from the power meter 130,
When receiving an earth leakage signal from the earth leakage breaker 110, the control unit 120 determines outdoor earth leakage and controls to display "outdoor earth leakage" through the display unit 150,
Each of the opening and closing devices 190 includes a contact portion 191, a screw 192, a first bevel gear 193, a second bevel gear 194, a rotation shaft 195, and a driving motor 196,
The contact part 191 connects an open power line in a bar shape of a certain length, and a screw 192 of a certain length is coupled to one surface, and the screw 192 has a straight line shape and connects the contact part 191 of a certain shape. formed long in the longitudinal direction so as to penetrate, move the contact portion 191 in the vertical direction, couple the first bevel gear 193 to one end, and in a direction perpendicular (perpendicular) to the first bevel gear 193 The second bevel gear 194 is gear-engaged and engaged, and the second bevel gear 194 is coupled to the rotational shaft 195 of the drive motor 196,
When receiving an earth leakage signal from one of the first, second, and third power detection units 181a, 181b, and 181c, the integrated earth leakage breaker 180 generates a motor driving control signal to detect the first, second, and third power detection units 181a, 181b, and 181c. , 3 further includes a control module 182 that transmits data to the drive motor 196 connected to the power detectors 181a, 181b, and 181c, and when the screw 192 is rotated according to the drive of the drive motor 196 , The contact portion 191 moves along the screw 192 and comes into contact with the open area 30 of the power line 20, and then is spaced apart to block the electrical connection between the power source and the load.
The integrated earth leakage breaker 180 includes a control module 182, a communication module 183, a storage unit 184, and a neural network processing unit 185, and the neural network processing unit 185 includes a deep learning learning unit 186, Including a determination unit 187 and a learning unit 188,
The storage unit 184 receives and stores the earth leakage signal of the earth leakage breaker 110 of each household, the current value of the current detector 111, etc. from the control module 182, and stores the electricity usage management server 160 Receives and stores the electricity consumption of each household on a daily basis and time zone basis, learns the trend value of a plurality of electricity usage by deep learning technique, and stores the risk level of leakage according to each electricity usage as a data value in a database ,
The neural network processing unit 185 sets an earth leakage risk level corresponding to the amount of electricity used, generates and outputs an earth leakage risk level corresponding to the input trend value of the amount of electricity used, and the deep learning learning part 186 controls the storage unit Learning is performed through a neural network using the learning data stored in (184), and the learned neural network is used to recognize the electricity consumption and the corresponding leakage risk level, and is composed of an input layer, a hidden layer, and an output layer and inputs an impedance value. input to the layer, train the neural network to output the input electricity consumption and the leakage risk level corresponding thereto to the output layer, detect feature vectors from the electricity consumption and leakage risk level, and use the detected feature vectors to train the neural network, ,
The determination unit 187 receives and stores the neural network recognition model from the deep learning learning unit 186, receives electricity consumption from the control module 182, and uses the received electricity consumption using the neural network recognition model. The electric leakage risk level is determined by comparing with , and feature values are extracted by quantizing the received electricity consumption, and the extracted feature values are compared with feature vectors of the learning data learned in the deep learning learning unit 186 to obtain electricity Transmitting the usage amount and the leakage risk level corresponding thereto to the control module 182;
The learning unit 188 controls to learn using a recognition model of a neural network as a new electricity consumption when the electricity consumption is not determined according to the control of the control module 182,
The control module 182 receives the electricity consumption of each household on a daily basis and time zone basis from the electricity usage management server 160, transmits it to the neural network processing unit 185, and outputs a leakage from the neural network processing unit 185 as an output value. receive a hazard level;
The control module 182 determines the leakage risk level according to the number of leakage risk levels, and generates a warning message when the leakage risk level is determined to be "high", and the leakage integration server 170 through the communication module 183. ), and the leakage risk level is divided into high, medium, and low levels by comparing electricity usage with preset reference values,
The control module 182 determines the final leakage risk level as "high" when the leakage risk level of "phase" is repeated three or more times.
상기 제어부(120)는 상기 전력 계량기(130)로부터 출력되는 일일 단위의 전기 사용량 정보에 해당 세대의 고유식별정보를 포함시켜 전기 사용량 관리 서버(160)로 전송하는 공동주택 전기의 누전 감시와 알람 시스템.
The method of claim 1,
The control unit 120 includes the unique identification information of the corresponding household in the daily electricity consumption information output from the power meter 130 and transmits it to the electricity consumption management server 160. .
Priority Applications (1)
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KR1020210116369A KR102499144B1 (en) | 2021-09-01 | 2021-09-01 | System for Monitoring and Alarm Electric Leakage Apartment Houce Electricity |
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