KR102505447B1 - 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반 및 이의 열화 및 변형 감지 방법 - Google Patents
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Abstract
수배전반 내부의 사각 영역을 제거하면서 수배전반의 내부 온도를 정밀하게 감지하고 비틀림을 체크하여 내부 변형을 감지할 수 있는 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반 및 이의 열화 및 변형 감지 방법이 개시된다. 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반은, 열화상 카메라; 상기 열화상 카메라의 촬영 영역에 배치된 영상 투영판; 복수의 열화가능부위들의 영상이 상기 영상 투영판에 입사되도록 배치된 복수의 반사경들; 및 상기 영상 투영판에 투영되는 복수의 열화가능부위의 영상들을 합성하여 촬영하는 열화상 카메라로부터 제공되는 열화상을 제공받고, (i) 상기 열화상으로부터 산출된 온도가 임계치보다 높으면 수배전반 내부에 열화가 발생된 것으로 판별하고, (ii) 상기 열화상으로부터 피사체의 촬영 영역에서 비틀림이 감지되면 수배전반 내부의 변형으로 판별하는 감지부를 포함한다.
Description
본 발명은 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반 및 이의 열화 및 변형 감지 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수배전반 내부의 사각 영역을 제거하면서 수배전반의 내부 온도를 정밀하게 감지하고 비틀림을 체크하여 내부 변형을 감지할 수 있는 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반 및 이의 열화 및 변형 감지 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수배전반은 집단거주지역(APT), 빌딩, 학교, 공장, 항만, 공항, 상, 하수 처리장, 변전소, 중공업 플랜트, 지하철, 화학단지, 제철소 등의 광범위한 전력 수용가에서 특고압의 전력을 저압으로 변환하여 해당 설비에게 공급하는 수배전 계통에 설치되어 전력 감시, 제어 및 보호를 위하여 사용된다.
종래에는 특고압 및 고압 수배전반이나, 저압배전반, 분전반, 모터제어반 등을 비롯한 전력설비의 온도 및 노후화에 의한 열화 정도를 측정하기 위해서는 별도의 온도측정기나 열화상 카메라를 이용하여 측정하고자 하는 부분에 직접 투사하여 온도 측정 및 열화 상태를 점검하였으며, 규정된 점검 기준에 의해 주기적으로만 측정하고, 또 목측에 의한 외관상태만을 점검하여 그 상태를 추정하는 경우가 대부분이다. 따라서 수배전설비의 건전성 및 열화에 의한 사고를 사전에 예방하지 못하는 문제점이 있었다.
한편, 화재 방지를 위한 종래의 기술은 화재가 발생된 이후에 연기 또는 가스를 감지해서 경보를 한다. 하지만, 종래의 화재 방지 방법은 화재가 어느 정도 발생한 이후에 알람과 같은 경고를 주기 때문에 완전한 화재 예방에는 한계가 있다. 또한, 과전류 또는 누전 차단과 같은 종래의 전기적 화재 방지 기술은 부품의 노후화나 불량 등 전력 과부하가 아닌 경우에는 화재 예방에 한계가 있기 때문에 여전히 화재 가능성이 존재하는 문제점을 갖는다.
화재를 미연에 방지하기 위한 방법으로 열화상 측정 장비를 이용해서 화재 예상 지역의 열화상을 촬영하여 화재 발생 가능성을 예측 또는 판단하는 방법이 있다. 이동형 열화상 측정장비는 사용자가 휴대하면서 화재 발생 예상 지점의 열화상을 촬영하는데, 이는 지속적이고 주기적인 열화상을 획득할 수 없기 때문에 화재 예방에 미흡한 것이 사실이다. 또한, 고정형 열화상 측정장비는 화재 발생 예상 지점에 고정적으로 설치되어 지속적으로 열화상을 촬영할 수 있기 때문에 이동형에 비해서 화재 예방에 효율적이다.
하지만, 고정형 열화상 측정장비의 경우 넓은 면적을 커버하기 위해서 다수의 촬영장치를 설치해야 하므로 기술적 문제뿐 아니라 고가의 촬영장비를 여러 개 설치해야 하므로 고비용의 문제점도 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 수배전반 내부의 사각 영역을 제거하면서 수배전반의 내부 온도를 정밀하게 감지하고 비틀림을 체크하여 내부 변형을 감지할 수 있는 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반의 열화 및 변형 감지 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반은, 열화상 카메라; 상기 열화상 카메라의 촬영 영역에 배치된 영상 투영판; 복수의 열화가능부위들의 영상이 상기 영상 투영판에 입사되도록 배치된 복수의 반사경들; 및 상기 영상 투영판에 투영되는 복수의 열화가능부위의 영상들을 합성하여 촬영하는 열화상 카메라로부터 제공되는 열화상을 제공받고, (i) 상기 열화상으로부터 산출된 온도가 임계치보다 높으면 수배전반 내부에 열화가 발생된 것으로 판별하고, (ii) 상기 열화상으로부터 피사체의 촬영 영역에서 비틀림이 감지되면 수배전반 내부의 변형으로 판별하는 감지부를 포함한다.
일실시예에서, 상기 반사경들 각각은 볼록 거울을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 영상 투영판은 반사효율이 높은 재질을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 반사경들은, 상기 수배전반의 내부 상측 영역에 배치되어 상기 열화상 카메라의 상부 영역에 대응하는 일부 영상이 상기 영상 투영판에 입사되도록 경사지게 배치된 제1 반사경; 및 상기 수배전반의 내부 상측 영역에 배치되어 상기 열화상 카메라의 상부 영역에 대응하는 다른 영상이 상기 영상 투영판에 입사되도록 경사지게 배치된 제2 반사경을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 반사경들은, 상기 수배전반의 내부 하측 영역에 배치되어 상기 열화상 카메라의 하부 영역에 대응하는 일부 영상이 상기 영상 투영판에 입사되도록 경사지게 배치된 제3 반사경; 및 상기 수배전반의 내부 하측 영역에 배치되어 상기 열화상 카메라의 하부 영역에 대응하는 다른 영상이 상기 영상 투영판에 입사되도록 경사지게 배치된 제4 반사경을 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반의 열화 및 변형 감지 방법은, 영상 투영판에 투영되는 복수의 열화가능부위의 영상들을 합성하여 촬영하는 열화상 카메라로부터 제공되는 열화상을 수신하는 단계; 상기 열화상으로부터 온도 분포 평면을 획득하는 단계; 상기 온도 분포 평면에서 분포하는 온도치를 합산하는 단계; 합산된 온도치가 임계치보다 높으면 수배전반 내부에 열화가 발생된 것으로 판별하는 단계; 상기 온도 분포 평면에서 특정 온도범위에 대응하는 영역의 온도 등고선을 추출하는 단계; 추출된 온도 등고선과 기저장된 온도 등고선을 비교하여 쉬프트 여부를 체크하는 단계; 및 쉬프트가 발생된 것으로 체크되면 수배전반 내부의 변형으로 판별하는 단계를 포함한다.
이러한 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반 및 이의 열화 및 변형 감지 방법에 의하면, 거울을 통해 복사되는 열화상이 실제 열점의 온도를 반영한다는 사실을 이용하여 수배전반 내부에 열화상 카메라, 영상 투영판 및 복수의 반사경들을 배치하여 수배전반 내부의 사각 영역을 제거하면서 수배전반의 내부 온도를 정밀하게 감지하고 비틀림을 체크하여 내부 변형을 감지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수배전반의 개구된 측면을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a는 열점이 존재할 경우 일반 카메라를 이용하여 열점과 거울을 촬영한 실화상 사진(좌)과 열화상 카메라를 이용하여 열점과 거울에 반사된 열화상을 촬영한 사진(우)이고, 도 3b는 열점이 존재하지 않을 경우 일반 카메라를 이용하여 거울을 촬영한 실화상 사진(좌)과 열화상 카메라를 이용하여 거울에 반사된 열화상을 촬영한 사진(우)이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수배전반의 열화 및 변형 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수배전반의 개구된 측면을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a는 열점이 존재할 경우 일반 카메라를 이용하여 열점과 거울을 촬영한 실화상 사진(좌)과 열화상 카메라를 이용하여 열점과 거울에 반사된 열화상을 촬영한 사진(우)이고, 도 3b는 열점이 존재하지 않을 경우 일반 카메라를 이용하여 거울을 촬영한 실화상 사진(좌)과 열화상 카메라를 이용하여 거울에 반사된 열화상을 촬영한 사진(우)이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수배전반의 열화 및 변형 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반(100)을 설명하기 위한 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 수배전반(100)의 측면을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 수배전반(100)은 열화상 카메라(110), 영상 투영판(120), 복수의 반사경들(132, 134, 136, 138) 및 감지부(140)를 포함한다. 본 실시예에 따른 수배전반(100)의 내부에는 각종 스위치 및 누전차단기 등이 구비되고 전기적 에너지가 집중되기 때문에 합선, 누전, 과부하, 스파크 및 과열에 의해서 화재가 빈번하게 발생하는 장치에 해당한다. 특히, 수배전반(100)에는 부스바 접촉부의 열화에 의한 사고, 부스바의 접점 및 연결 부위에서의 접촉 불량에 의한 사고, 부스바 접촉부의 과열 현상에 의한 사고와 같은 전기설비의 사고가 발생될 수 있다. 상기한 부스바의 접점 및 연결 부위에서의 접촉 불량은 설비의 노후화에 의해 기인되기도 하고 지진과 같은 외부의 충격에 의해 발생되기도 한다.
수배전반(100)은 직육면체 형상의 외함체를 구비하고 전면에는 개방 가능한 전면도어(102)가 구비된다. 수배전반(100)의 내부에는 전원장치, 스위치 및 누전차단기 등이 수배전반(100)의 내부에서 전면도어(102)에 대향되게 배치된다.
열화상 카메라(110)는 영상 투영판(120)을 향하도록 수배전반(100)의 리어측에 배치된다.
영상 투영판(120)은 열화상 카메라(110)의 촬영 영역에 배치된다. 영상 투영판(120)은 반사효율이 높은 재질을 포함할 수 있다.
복수의 반사경들은 제1 반사경(132), 제2 반사경(134), 제3 반사경(136) 및 제4 반사경(138)를 포함하고, 복수의 열화가능부위들의 영상이 영상 투영판(120)에 입사되도록 수배전반(100)의 내부에 회전 및 이동 가능하도록 배치된다. 여기서, 제1 반사경(132), 제2 반사경(134), 제3 반사경(136) 및 제4 반사경(138) 각각의 크기는 서로 동일할 수도 있고, 서로 상이할 수도 있다.
제1 반사경(132)은 수배전반(100)의 내부 상측 영역에 배치되어 열화상 카메라(110)의 상부 영역에 대응하는 일부 영상이 영상 투영판(120)에 입사되도록 경사지게 배치된다. 제2 반사경(134)은 수배전반(100)의 내부 상측 영역에 배치되어 열화상 카메라(110)의 상부 영역에 대응하는 다른 영상이 영상 투영판(120)에 입사되도록 경사지게 배치된다. 제1 반사경(132)에 의해 입사되는 영상과 제2 반사경(134)에 의해 입사되는 영상은 중첩될 수 있다.
제3 반사경(136)은 수배전반(100)의 내부 하측 영역에 배치되어 열화상 카메라(110)의 하부 영역에 대응하는 일부 영상이 영상 투영판(120)에 입사되도록 경사지게 배치된다. 제4 반사경(138)은 수배전반(100)의 내부 하측 영역에 배치되어 열화상 카메라(110)의 하부 영역에 대응하는 다른 영상이 영상 투영판(120)에 입사되도록 경사지게 배치된다. 제3 반사경(136)에 의해 입사되는 영상과 제4 반사경(138)에 의해 입사되는 영상은 중첩될 수 있다.
본 실시예에서, 열화상 카메라(110)를 기준으로 상측에 제1 반사경(132) 및 제2 반사경(134)이 배치되고, 하측에 제3 반사경(136) 및 제4 반사경(138)이 배치된 것을 설명하였다. 하지만, 수배전반(100)의 상측에 고온의 온도가 발생돌 확률이 높다는 점을 고려하면 하측에 배치되는 제3 반사경(136) 및 제4 반사경(138)은 생략될 수도 있다.
본 실시예에서, 열화상 카메라(110)를 기준으로 수배전반(100) 내부의 상측 영역과 하측 영역 각각에 2개의 반사경을 배치한 것을 도시하였으나, 3개 이상의 반사경을 배치할 수도 있다.
본 실시예에서, 반사경은 플랫한 거울(mirror)인 것을 도시하였으나, 볼록한 거울, 오목한 거울 등이 이용될 수도 있다. 열화상 카메라(110)는 반사경에 의해 반사되어 영상 투영판(120)에 투영되는 감시영역의 열화상 영상 또는 실제 영상을 획득할 수 있다.
감지부(140)는 영상 투영판(120)에 투영되는 복수의 열화가능부위의 영상들을 합성하여 촬영하는 열화상 카메라(110)로부터 제공되는 열화상을 제공받아, 열화상으로부터 산출된 온도가 수배전반 관리자에 의해 설정된 임계치보다 높으면 수배전반(100) 내부에 열화가 발생된 것으로 판별한다. 예를 들어, 감지부(140)는 영상 투영판(120)에 투영되는 복수의 열화가능부위의 영상들을 합성하여 촬영하는 열화상 카메라(110)로부터 제공되는 열화상을 수신하고, 상기 열화상으로부터 온도 분포 평면을 획득할 수 있다. 이어, 감지부(140)는 상기 온도 분포 평면에서 분포하는 온도치를 합산하고, 합산된 온도치가 임계치보다 높으면 수배전반(100) 내부에 열화가 발생된 것으로 판별할 수 있다.
한편, 감지부(140)는 열화상으로부터 피사체의 촬영 영역에서 비틀림이 감지되면 수배전반(100) 내부의 변형으로 판별한다. 예를 들어, 감지부(140)는 상기 온도 분포 평면에서 특정 온도범위에 대응하는 영역의 온도 등고선을 추출하고, 추출된 온도 등고선과 기저장된 온도 등고선을 비교하여 쉬프트 여부를 체크하여 쉬프트가 발생된 것으로 체크되면 수배전반(100) 내부의 변형으로 판별할 수 있다.
본 실시예에서, 수배전반(100)의 전면도어(102)에는 디스플레이 패널(104)이 구비될 수 있는데, 디스플레이 패널(104)은 수배전반(100)의 작동 상태 등을 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(104)에는 수배전반(100)의 열화 정도를 나타내는 숫자나 각종 표시가 디스플레이될 수 있고, 수배전반(100)의 비틀림 정도를 나타내는 내부의 변형 정도가 디스플레이될 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 반사경은 열화상 카메라(110)의 시야각(Field of View)을 확대하는 역할을 한다. 따라서 본 실시예에 따르면 하나의 열화상 카메라(110)를 이용하면서도 넓은 면적의 감시영역에 대한 열화상 영상을 획득하여 감시할 수 있게 된다. 이로 인해 본 실시예에 따르면, 열화상 카메라(110)를 여러 개 설치할 필요가 없기 때문에 설치 비용을 줄이고 효율적으로 관리할 수 있다.
이상에서는 수배전반(100)을 위주로 설명하였으나, 집단거주지역, 빌딩, 학교, 공장, 항만, 공항, 상하수 처리장, 변전소, 중공업 플랜트 등의 광범위한 전력 수용가에 설치되어 특고압의 전력을 해당 설비들에 요구되는 전압으로 변환하여 공급하는데 사용되는 배전반, 분전반, 전동기제어반(Motor Control Center; MCC) 등에도 사용될 수 있다.
도 3a는 열점이 존재할 경우 일반 카메라를 이용하여 열점과 거울을 촬영한 실화상 사진(좌)과 열화상 카메라를 이용하여 열점과 거울에 반사된 열화상을 촬영한 사진(우)이고, 도 3b는 열점이 존재하지 않을 경우 일반 카메라를 이용하여 거울을 촬영한 실화상 사진(좌)과 열화상 카메라를 이용하여 거울에 반사된 열화상을 촬영한 사진(우)이다.
도 3a를 참조하면, 열점이 존재할 경우 열화상 카메라를 이용하여 촬영하면 열점이 거울에 반사되어 복사열이 전달되고, 복사열은 실제 열점의 온도를 거의 동일하게 반영한다는 것을 열화상을 촬영한 사진(우)로부터 알 수 있다.
이 실험에서 각 영역(우측 사진에서 1, 2, 3으로 표시된 지점)의 열분석 데이터는 하기 표 1과 같다.
[표 1]
도 3b를 참조하면, 열점이 존재하지 않을 경우 열화상 카메라를 이용하여 촬영하면 거울에 반사 대상이 없으면 실제 거울 표면 온도가 나타나는 것을 열화상을 촬영한 사진(우)로부터 알 수 있다.
이 실험에서 각 영역(우측 사진에서 1, 2으로 표시된 지점)의 열분석 데이터는 하기 표 2와 같다.
[표 2]
본 발명은 이와 같이 거울을 통해 복사되는 열화상이 실제 열점의 온도를 반영한다는 사실을 이용하여 수배전반 내부에 열화상 카메라, 영상 투영판 및 복수의 반사경들을 배치하여 수배전반 내부의 사각 영역을 제거하면서 수배전반의 내부 온도를 정밀하게 감지하고 비틀림을 체크하여 내부 변형을 감지하도록 한 것을 특징으로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수배전반의 열화 및 변형 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 감지부(140)는 열화상 카메라(110)에 의해 촬영된 열화상으로부터 온도 분포 평면을 획득한다(단계 S100). 즉, 열화상 카메라(110)는 영상 투영판(120)에 투영되는 복수의 열화가능부위의 영상들을 합성하여 촬영하고, 감지부(140)는 열화상 카메라(110)로부터 열화상을 제공받아 열화상으로부터 온도 분포 평면을 획득한다.
이어, 감지부(140)는 단계 S100에서 획득된 온도 분포 평면에 분포하는 온도치를 합산한다(단계 S102). 여기서, 온도치는 온도 분포 평면의 모든 픽셀에 대한 온도치를 합산할 수도 있고, 온도 분포 평면에서 일정 단위의 픽셀에 대한 온도치를 합산할 수도 있다.
이어, 감지부(140)는 단계 S102에서 합산된 합산 온도치가 임계치보다 큰 지의 여부를 체크한다(단계 S104).
단계 S104에서 합산 온도치가 임계치보다 큰 것으로 체크되면, 감지부(140)는 수배전반(100) 내부에 열화가 발생된 것으로 판별하고(단계 S106), 수배전반(100)에서 열화 발생을 알람 처리한다(단계 S108).
단계 S104에서 합산 온도치가 임계치보다 같거나 작은 것으로 체크되거나 단계 S108의 수배전반(100)에서 열화 발생을 알람 처리한 후, 감지부(140)는 온도 분포 평면에서 특정 온도범위의 온도 등고선을 추출한다(단계 S110). 예를 들어, 섭씨 80도 내지 섭씨 85도의 온도범위를 갖는 온도 등고선들이 추출될 수 있다.
이어, 감지부(140)는 단계 S110에서 추출된 온도 등고선과 기저장된 기준 온도 등고선을 비교한다(단계 S112). 상기 기준 온도 등고선은 예를 들어 섭씨 80도 내지 섭씨 85도의 온도범위를 가질 수 있다.
단계 S112의 비교 결과, 감지부(140)는 쉬프트 발생 여부를 체크한다(단계 S114). 여기서, 추출된 온도 등고선이 기저장된 기준 온도 등고선에 대해 상측, 하측, 우측 또는 좌측으로 쉬프트될 수 있다. 만일, 수배전반(100) 내부의 구성요소들에서 뒤틀림 등이 없다면 추출된 온도 등고선과 기준 온도 등고선에는 쉬프트가 발생되지 않는다. 하지만, 수배전반(100) 내부의 구성요소들에서 뒤틀림 등이 존재한다면 추출된 온도 등고선과 기준 온도 등고선간에는 쉬프트가 발생될 수 있다.
단계 S114에서 쉬프트가 발생되지 않은 것으로 체크되면 단계 S100로 피드백하고, 쉬프트가 발생된 것으로 체크되면 수배전반(100) 내부의 변형으로 판별한 후(단계 S116), 수배전반(100)의 변형을 알람 처리한다(단계 S118).
본 실시예에서, 수배전반(100) 내부의 변형에 대한 판별은 복수의 단계로 이루어질 수 있다, 예를들어, 쉬프트의 정도가 약한 정도라면 약한 정도의 내부 변형으로 판별하고, 쉬프트의 정도가 중간 정도라면 중간 정도의 내부 변형으로 판별하고, 쉬프트의 정도가 강한 정도라면 강한 정도의 내부 변형으로 판별할 수 있다. 이러한 판별로 인해, 수배전반(100)에 변형이 발생되고 있음을 사용자에게 제공할 수 있으므로 수배전반(100)의 열화 초기에 적절하게 대응 처리할 수 있다,
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면 수배전반 내부에서 복수의 열화가능부위를 수배전반 내부의 사각 영역없이 촬영하여 온도 분포 상황을 확인할 수 있다. 확인 결과 임계치보다 높은 것으로 확인되면 수배전반 내부에 화재의 원인인 열화가 발생되고 있음을 판별하여 적절히 대응 조치할 수 있다. 또한, 온도 분포 평면에서 특정 온도범위에 대응하는 영역의 온도 등고선을 추출하고 추출된 온도 등고선과 기저장된 온도 등고선을 비교하여 쉬프트의 발생 여부를 확인할 수 있다. 온도 등고선의 쉬프트가 발생된 것으로 확인되면 화재의 원인인 열화가 발생될 수 있음을 판별하여 적절히 대응 조치할 수 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 수배전반 110 : 열화상 카메라
120 : 영상 투영판 132 : 제1 반사경
134 : 제2 반사경 136 : 제3 반사경
138 : 제4 반사경 140 : 감지부
120 : 영상 투영판 132 : 제1 반사경
134 : 제2 반사경 136 : 제3 반사경
138 : 제4 반사경 140 : 감지부
Claims (6)
- 열화상 카메라;
상기 열화상 카메라의 촬영 영역에 배치된 영상 투영판;
복수의 열화가능부위들의 영상이 상기 영상 투영판에 입사되도록 수배전반의 내부에 회전 및 이동 가능하게 배치된 복수의 반사경들;
상기 영상 투영판에 투영되는 복수의 열화가능부위의 영상들을 합성하여 촬영하는 열화상 카메라로부터 제공되는 열화상을 제공받고, (i) 상기 열화상으로부터 온도 분포 평면을 획득한 후, 상기 온도 분포 평면에서 분포하는 온도치를 합산하고, 합산된 온도치가 임계치보다 높으면 수배전반 내부에 열화가 발생된 것으로 판별하고, (ii) 상기 열화상으로부터 획득한 온도 분포 평면에서 특정 온도범위에 대응하는 영역의 온도 등고선을 추출하고, 추출된 온도 등고선과 기저장된 온도 등고선을 비교하여 쉬프트 여부를 체크하여 쉬프트가 발생된 것으로 체크되면 수배전반 내부의 변형으로 판별하는 감지부; 및
상기 수배전반의 전면도어에 배치되어, 상기 감지부에 의해 판별된 상기 수배전반의 열화 정도를 숫자로 표시하는 디스플레이 패널을 포함하되,
상기 열화가능부위들의 영상은 상기 반사경들 및 상기 영상 투영판을 순차적으로 경유하여 상기 열화상 카메라에 제공되는 것을 특징으로 하는 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반. - 제1항에 있어서, 상기 반사경들 각각은 볼록 거울을 포함하는 것을 특징으로 하는 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반.
- 제1항에 있어서, 상기 영상 투영판은 반사효율이 높은 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반.
- 제1항에 있어서, 상기 반사경들은,
상기 수배전반의 내부 상측 영역에 배치되어 상기 열화상 카메라의 상부 영역에 대응하는 일부 영상이 상기 영상 투영판에 입사되도록 경사지게 배치된 제1 반사경; 및
상기 수배전반의 내부 상측 영역에 배치되어 상기 열화상 카메라의 상부 영역에 대응하는 다른 영상이 상기 영상 투영판에 입사되도록 경사지게 배치된 제2 반사경을 포함하는 것을 특징으로 하는 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반. - 제4항에 있어서, 상기 반사경들은,
상기 수배전반의 내부 하측 영역에 배치되어 상기 열화상 카메라의 하부 영역에 대응하는 일부 영상이 상기 영상 투영판에 입사되도록 경사지게 배치된 제3 반사경; 및
상기 수배전반의 내부 하측 영역에 배치되어 상기 열화상 카메라의 하부 영역에 대응하는 다른 영상이 상기 영상 투영판에 입사되도록 경사지게 배치된 제4 반사경을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반. - 영상 투영판에 투영되는 복수의 열화가능부위의 영상들을 합성하여 촬영하는 열화상 카메라로부터 제공되는 열화상을 수신하는 단계 - 상기 영상 투영판에 투영되는 복수의 열화가능부위의 영상들은 수배전반의 내부에 회전 및 이동 가능하도록 배치된 복수의 반사경들에 의해 반사되는 것;
상기 열화상으로부터 온도 분포 평면을 획득하는 단계;
상기 온도 분포 평면에서 분포하는 온도치를 합산하는 단계;
합산된 온도치가 임계치보다 높으면 수배전반 내부에 열화가 발생된 것으로 판별하는 단계;
상기 온도 분포 평면에서 특정 온도범위에 대응하는 영역의 온도 등고선을 추출하는 단계;
추출된 온도 등고선과 기저장된 온도 등고선을 비교하여 쉬프트 여부를 체크하는 단계;
쉬프트가 발생된 것으로 체크되면 수배전반 내부의 변형으로 판별하는 단계; 및
상기 판별된 상기 수배전반의 열화 정도를 상기 수배전반의 전면도어에 배치된 디스플레이 패널을 통해 숫자로 표시하는 단계를 포함하되,
상기 열화가능부위들의 영상은 상기 반사경들 및 상기 영상 투영판을 순차적으로 경유하여 상기 열화상 카메라에 제공되는 것을 특징으로 하는 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반의 열화 및 변형 감지 방법.
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| KR1020220045777A KR102505447B1 (ko) | 2022-04-13 | 2022-04-13 | 열화 및 변형 감지 기능을 갖는 스마트 수배전반 및 이의 열화 및 변형 감지 방법 |
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