KR102506032B1 - 이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반 - Google Patents
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Abstract
이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반이 개시된다. 배전반 내부의 온도를 감지하기 위한 적외선 이미지를 생성하는 다수의 적외선 이미지 센서; 상기 다수의 적외선 이미지 센서에서 생성된 적외선 이미지를 수집하는 적외선 이미지 수집 모듈; 상기 적외선 이미지 수집 모듈에서 수집된 적외선 이미지의 온도 정보를 이용하여 이상 여부를 모니터링하는 현장 모니터링 제어 모듈; 상기 현장 모니터링 제어 모듈의 모니터링 결과에 따른 현재 온도 및 이상 온도를 실시간 표출하는 현재온도/이상온도 표출 모듈을 구성한다. 상술한 이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반에 의하면, 배전반의 도어 내부에 적외선 센서를 어레이 형태로 설치하도록 구성됨으로써, 온도 상승의 부위를 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 적외선 이미지의 시간에 따른 변화를 머신러닝을 통해 분석함으로써, 배전반 영역별 온도 상승은 물론 아크 센서나 가스 센서가 없이도 아크와 가스의 발생도 감지해낼 수 있는 효과가 있다. 한편, 장기간 사용 및 지진, 충격 등의 진동에 의해 스크류가 풀려 불완전한 전기적 접촉 상태를 유발하는 경우에 대해 진동 센서를 이용한 분석을 통해 스크류 등의 불완전 결합을 감지하고 기존의 방식으로 감지할 수 없었던 불완저 전기적 접촉 상태를 감별해 낼 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 배전반에 관한 것으로서, 구체적으로는 이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반에 관한 것이다.
배전반에는 고전압으로 인한 아크(arc)가 자주 발생하고, 경우에 따라서는 가스(gas)가 발생하거나 화재로 이어지는 경우도 많이 있다.
배전반은 24시간 운용되고 있지만, 이를 관리자가 지속적으로 모니터링할 수 없으며, 배전반의 동작 상태나 노후 상태 등을 정확하게 판단할 수 없다는 문제점이 있다.
이에, 적외선 이미지 센서를 비롯한 다양한 센서를 설치하여 모니터링하고 있지만, 적외선 센서의 경우 배전반의 도어(door)가 닫힌 상태에서 배전반의 넓은 면적에 대해 초점을 맞추기 어렵다는 문제점이 있다.
그리고 아크 센서나 가스 센서를 별도로 설치하지 않으면 아크나 센서를 감지할 수 없는데, 배전반마다 아크 센서나 가스 센서까지 별도로 설치하는 경우 단가가 매우 높아지게 되는 문제점이 있다.
특히, 배전반의 경우 장기간 사용으로 인해 전기기기들이 열화되거나 부스바를 연결하는 스크류의 결속력이 약해지기도 하는데, 스크류가 서서히 풀려서 전기적 접촉 상태도 불완전하게 되어 저항이 증가하면서 부하 증가로 열이 발생하게 되는 문제점이 있다.
그러나, 현재는 이러한 전기적 접촉 상태에서 전류의 흐름이 감지되기만 하면 정상으로 인지하기 때문에 이러한 불완전한 전기적 접촉에 의해 누전이 발생하거나 전기적 사고 및 화재로 이어지는 경우가 많다.
현재까지는 이러한 장기간 사용으로 인한 스크류 등의 불완전한 접촉 상태에 따른 사고를 미리 예측하거나 인지하는 방안은 없는 실정이다.
특히, 이러한 스크류의 결속력 약화는 지진이나 충격 등의 강한 진동에 의해 빠르게 진행되는데, 이러한 진동이 불완전한 전기적 접촉을 유발하는 것을 제대로 파악하지도 못하고 있으며 예방도 하지 못하고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반은, 배전반 내부의 온도를 감지하기 위한 적외선 이미지를 생성하는 다수의 적외선 이미지 센서; 상기 다수의 적외선 이미지 센서에서 생성된 적외선 이미지를 수집하는 적외선 이미지 수집 모듈; 상기 적외선 이미지 수집 모듈에서 수집된 적외선 이미지의 온도 정보를 이용하여 이상 여부를 모니터링하는 현장 모니터링 제어 모듈; 상기 현장 모니터링 제어 모듈의 모니터링 결과에 따른 현재 온도 및 이상 온도를 실시간 표출하는 현재온도/이상온도 표출 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 적외선 이미지 수집 모듈에서 수집된 적외선 이미지를 해당 적외선 이미지 센서의 어레이 상의 위치에 각각 대응시켜 적외선 어레이 이미지로 통합하는 적외선 어레이 이미지 통합 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 현장 모니터링 제어 모듈의 온도 정보를 이용한 이상 여부의 모니터링을 위한 온도 경계치를 설정하는 온도 경계치 설정 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 적외선 어레이 이미지 통합 모듈에서 통합된 적외선 어레이 이미지가 저장되는 적외선 어레이 이미지 저장 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 적외선 어레이 이미지 저장 모듈(109)에 저장된 적외선 어레이 이미지를 이용하여 온도 데이터를 모델링하는 온도 데이터 모델링 모듈; 상기 온도 데이터 모델링 모듈에서 모델링된 온도 데이터를 분석하는 온도 데이터 분석 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 온도 데이터 분석 모듈의 온도 데이터 분석 결과에 대한 이상 온도를 예측하기 위한 경계 온도값을 상기 머신러닝 학습 모듈의 머신러닝 학습에 기반하여 설정하는 경계 온도값 설정 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 경계 온도값 설정 모듈에서 설정된 경계 온도값을 이용하여 상기 온도 데이터 분석 모듈의 분석 결과로부터 이상 온도 시간을 산출하는 이상 온도 시간 산출 모듈; 상기 이상 온도 시간 산출 모듈에서 산출된 이상 온도 시간을 송신하는 이상 온도 시간 송신 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 이상 온도 시간 송신 모듈로부터 이상 온도 시간을 수신하고, 수신된 이상 온도 시간에 대응되는 경고 알람을 생성하는 경고 알람 생성 모듈; 상기 경고 알람 생성 모듈에서 생성된 경고 알람을 표출하는 경고 알람 표출 모듈; 상기 경고 알람 생성 모듈에서 생성된 경고 알람을 푸시 메시지를 이용하여 송신하는 경고 알람 푸시 송신 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 적외선 이미지 센서는, 상기 배전반 도어의 내측면의 어레이(array) 상에 각각 설치되어 각각의 감지 영역에 대한 온도를 감지하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 적외선 이미지 센서는, 설치 대상을 관통하여 지지되는 메인바디; 상기 메인바디에 삽입되어 협소공간 내부에서 측정 대상의 일 구역 적외선 정보를 검출하는 적외선 센서부; 상기 메인바디의 전방에 체결되어 적외선 센서부를 보호하는 센서보호부; 상기 메인바디의 후방에 체결되어 설치 대상을 고정하는 메인바디 고정부; 상기 메인바디의 후방에 체결되어 케이블을 고정하는 케이블 고정부; 상기 메인바디에 수납된 적외선센서부와 회로 연결되는 케이블; 수밀 및 기밀을 위해 상기 메인바디의 전방체결부 둘레에 끼워지는 탄성 재질의 제 1 방수 패킹; 상기 메인바디의 후방 후방체결부와 연결된 가압편의 내부에 삽입되는 탄성 재질의 제 2 방수 패킹을 포함하도록 구성될 수 있다.
다른 한편, 상기 배전반 내부의 진동을 감지하여 진동 데이터를 생성하는 다수의 진동 센서; 상기 다수의 진동 센서에서 생성되는 진동 데이터를 수집하는 진동 데이터 수집 모듈; 상기 진동 데이터 수집 모듈에서 수집된 진동 데이터를 해당 진동 센서의 설치 위치에 대응시켜 진동 어레이 데이터로 통합하는 진동 어레이 데이터 통합 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 진동 어레이 데이터 통합 모듈에서 통합된 진동 어레이 데이터가 저장되는 진동 어레이 데이터 저장 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 진동 어레이 데이터 저장 모듈에 저장된 진동 어레이 데이터의 누적 분석을 수행하여 어레이 상의 해당 영역의 진동의 세기 및 시간에 따른 결속 부위 마찰을 예측하는 진동 어레이 데이터 누적 분석 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 경고 알람 생성 모듈은, 상기 진동 어레이 데이터 누적 분석 모듈의 예측 결과에 따른 경고 알람을 생성하도록 구성될 수 있다.
상술한 이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반에 의하면, 배전반의 도어 내부에 적외선 센서를 어레이 형태로 설치하도록 구성됨으로써, 온도 상승의 부위를 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 적외선 이미지의 시간에 따른 변화를 머신러닝을 통해 분석함으로써, 배전반 영역별 온도 상승은 물론 아크 센서나 가스 센서가 없이도 아크와 가스의 발생도 감지해낼 수 있는 효과가 있다.
한편, 장기간 사용 및 지진, 충격 등의 진동에 의해 스크류가 풀려 불완전한 전기적 접촉 상태를 유발하는 경우에 대해 진동 센서를 이용한 분석을 통해 스크류 등의 불완전 결합을 감지하고 기존의 방식으로 감지할 수 없었던 불완저 전기적 접촉 상태를 감별해 낼 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 이미지 센서가 적용된 배전반의 사시도이다.
도 3은 감지 온도의 변화 그래프를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 이미지 센서의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 이미지 센서의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 이미지 센서가 적용된 배전반의 사시도이다.
도 3은 감지 온도의 변화 그래프를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 이미지 센서의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 이미지 센서의 분해 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 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.
제1, 제2, A, B 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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반의 블록 구성도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 이미지 센서가 적용된 배전반의 내부 사시도이고, 도 3은 감지 온도의 변화 그래프를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반(100)은 적외선 이미지 센서(101), 적외선 이미지 수집 모듈(102), 현장 모니터링 제어 모듈(103), 현재온도/이상온도 표출 모듈(104), 온도 경계치 설정 모듈(105), 적외선 어레이 이미지 통합 모듈(106), 송신 모듈(107), 수신 모듈(108), 적외선 어레이 이미지 저장 모듈(109), 온도 데이터 모델링 모듈(110), 온도 데이터 분석 모듈(111), 경계 온도값 설정 모듈(112), 이상 온도 시간 산출 모듈(113), 이상 온도 시간 송신 모듈(114), 경고 알람 생성 모듈(115), 경고 알람 표출 모듈(116), 경고 알람 푸시 송신 모듈(117), 진동 센서(118), 진동 데이터 수집 모듈(121), 진동 어레이 데이터 통합 모듈(120), 진동 어레이 데이터 저장 모듈(121), 진동 어레이 데이터 누적 분석 모듈(122)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
적외선 이미지 센서(101)는 다수 개가 구비될 수 있으며, 배전반(10) 내부의 온도를 감지하기 위한 적외선 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다.
여기서, 적외선 이미지 센서(101)는 도 2의 배전반(10) 도어(door)(12)의 내측면의 어레이(array) 상에 각각 설치되어 각각의 감지 영역에 대한 온도를 감지하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 배전반(10)의 함체(11)에 구비된 각종 스위치, 부스바 등의 전기적 구성을 각 영역 별로 적외선 이미지를 생성하여 감시할 수 있다.
적외선 이미지 수집 모듈(102)은 다수의 적외선 이미지 센서(101)에서 생성된 적외선 이미지를 수집하도록 구성될 수 있다.
현장 모니터링 제어 모듈(103)은 적외선 이미지 수집 모듈(102)에서 수집된 적외선 이미지의 온도 정보를 이용하여 이상 여부를 모니터링하도록 구성될 수 있다.
현재온도/이상온도 표출 모듈(104)은 현장 모니터링 제어 모듈(103)의 모니터링 결과에 따른 현재 온도 및 이상 온도를 실시간 표출하도록 구성될 수 있다.
적외선 어레이 이미지 통합 모듈(105)은 적외선 이미지 수집 모듈(102)에서 수집된 적외선 이미지를 해당 적외선 이미지 센서(101)의 어레이 상의 위치에 각각 대응시켜 적외선 어레이 이미지로 통합하도록 구성될 수 있다. 하나의 어레이를 모두 나타낼 수 있는 적외선 어레이 이미지로 통합하여 배전반(10) 함체(11) 전체 영역의 열적 특성을 시간 별로 감시할 수 있다.
온도 경계치 설정 모듈(106)은 현장 모니터링 제어 모듈(103)의 온도 정보를 이용한 이상 여부의 모니터링을 위한 온도 경계치를 설정하도록 구성될 수 있다. 온도 경계치는 배전함(10) 상에서 사용자가 직접 설정할 수 있도록 구성될 수 있다.
송신 모듈(107)은 적외선 어레이 이미지를 송신하도록 구성될 수 있으며, 수신 모듈(108)은 적외선 어레이 이미지를 수신할 수 있다. 송신 모듈(107)과 수신 모듈(108)은 송신 모듈(107)이 배전반(10)에 설치되고, 수신 모듈(108)이 클라우드 서버 등에 설치되는 경우에 구비될 수 있다.
적외선 어레이 이미지 저장 모듈(109)은 적외선 어레이 이미지 통합 모듈(106)에서 통합된 적외선 어레이 이미지가 저장되도록 구성될 수 있다. 이러한 적외선 어레이 이미지는 시간 별로 저장되며, 이에 의해 시간의 흐름에 따른 적외선 감지의 변화를 알 수 있다.
온도 데이터 모델링 모듈(110)은 적외선 어레이 이미지 저장 모듈(109)에 저장된 적외선 어레이 이미지를 이용하여 온도 데이터를 모델링하도록 구성될 수 있다.
온도 데이터 모델링 모듈(110)은 적외선 어레이 이미지의 시간 상 전후의 이미지를 대비하고, 시간 상의 전후에 따른 온도 상승 여부, 아크 발생 여부 및 가스 발생 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
온도 상승은 시간에 따른 상승율이 낮고 비교적 장시간에 걸쳐 이루어지며, 온도가 상승된 상태에서 유지되며, 아크는 상대적으로 매우 짧은 시간에 온도가 상승한 후 다시 하강하는 형태로 나타날 수 있다. 이는 도 3의 그래프를 통해서 대비적으로 알 수 있다. 이에, 머신러닝 학습 모듈(110)은 어느 정도의 시간 동안 아크가 발생하는지 그리고 온도의 상승은 그 시간에 따른 상승율이 얼마나 되는지 등을 학습하여 인지하도록 구성될 수 있다.
한편, 가스의 경우에는 적외선 통합 이미지에서 특정 영역의 온도가 주변 영역에 비해 낮게 나타날 수 있으며, 이러한 특성을 이용하여 적외선 통합 이미지 상에서 가스의 발생을 인지할 수 있다.
온도 데이터 분석 모듈(111)은 온도 데이터 모델링 모듈(110)에서 모델링된 온도 데이터를 분석하도록 구성될 수 있다.
경계 온도값 설정 모듈(112)은 온도 데이터 분석 모듈(111)의 온도 데이터 분석 결과에 대한 이상 온도를 예측하기 위한 경계 온도값을 머신러닝 학습 모듈(110)의 머신러닝 학습에 기반하여 설정하도록 구성될 수 있다.
이상 온도 시간 산출 모듈(113)은 경계 온도값 설정 모듈(112)에서 설정된 경계 온도값을 이용하여 온도 데이터 분석 모듈(111)의 분석 결과로부터 이상 온도 시간을 산출하도록 구성될 수 있다.
이상 온도 시간 송신 모듈(114)은 이상 온도 시간 산출 모듈(113)에서 산출된 이상 온도 시간을 송신하도록 구성될 수 있다.
경고 알람 생성 모듈(115)은 이상 온도 시간 송신 모듈(114)로부터 이상 온도 시간을 수신하고, 수신된 이상 온도 시간에 대응되는 경고 알람을 생성하도록 구성될 수 있다.
경고 알람 표출 모듈(116)은 경고 알람 생성 모듈(115)에서 생성된 경고 알람을 표출하도록 구성될 수 있다.
경고 알람 푸시 송신 모듈(117)은 경고 알람 생성 모듈(115)에서 생성된 경고 알람을 푸시 메시지를 이용하여 송신하도록 구성될 수 있다.
진동 센서(118)는 배전반(10) 내부의 진동을 감지하여 진동 데이터를 생성하도록 구성될 수 있다. 진동 센서(118)의 함체(11)의 전기기기의 곳곳에 설치될 수 있다. 특히, 스크류 등의 결합 구성이 설치된 곳에 진동 센서(118)가 설치될 수 있다.
진동 데이터 수집 모듈(121)은 다수의 진동 센서(118)에서 생성되는 진동 데이터를 수집하도록 구성될 수 있다.
진동 어레이 데이터 통합 모듈(120)은 진동 데이터 수집 모듈(121)에서 수집된 진동 데이터를 해당 진동 센서(118)의 설치 위치에 대응시켜 진동 어레이 데이터로 통합하도록 구성될 수 있다.
진동 어레이 데이터 저장 모듈(121)은 진동 어레이 데이터 통합 모듈(120)에서 통합된 진동 어레이 데이터가 저장되도록 구성될 수 있다.
진동 어레이 데이터 누적 분석 모듈(122)은 진동 어레이 데이터 저장 모듈(121)에 저장된 진동 어레이 데이터의 누적 분석을 수행하여 어레이 상의 해당 영역의 진동의 세기 및 시간에 따른 결속 부위 마찰을 예측하도록 구성될 수 있다.
진동 어레이 데이터 누적 분석 모듈(122)은 진동이 발생한 누적 시간이 소정 기준치 이상은 영역에 대해서는 장기간의 사용과 진동으로 인해 결속 부위가 약해지고 마찰이 발생할 수 있는 것으로 예측할 수 있다. 이로 인해, 기존에는 감지할 수 없었던 불완전한 전기적 접촉에 의한 사고를 미리 예측할 수 있다.
여기서, 경고 알람 생성 모듈(115)은 진동 어레이 데이터 누적 분석 모듈(122)의 예측 결과에 따른 경고 알람을 생성하도록 구성될 수 있다. 그리고 경고 알람 송신 모듈(116)은 경고 알람을 송신하고, 경고 알람 푸시 송신 모듈(117)은 경고 알람을 푸시 메시지를 이용하여 송신하도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 이미지 센서의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 이미지 센서의 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 적외선 이미지 센서(101)는 메인바디(101a), 적외선 센서부(101b), 센서보호부(101c), 메인바디 고정부(101d), 케이블 고정부(101e), 케이블(101f), 제 1 방수 패킹(101g), 제 2 방수 패킹(101h)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
메인바디(101a)는 설치 대상을 관통하여 지지되도록 구성될 수 있다.
좀 더 구체적으로는 다음과 같다.
메인바디(101a)는 내부가 빈 관 구조로 구성되어 내측면에 구비되는 슬롯 형태의 지지홈에 삽입되는 방식이나 억지끼움 방식으로 적외선센서부(101b)가 수납되어 고정되게 구성되고, 외부는 중앙부 일 지점둘레를 따라 스톱퍼(101a')가 형성되어 설치대상의 일측면에 지지되도록 구성될 수 있다.
스톱퍼(101a')의 전방에는 나사산이 형성된 전방체결부(101a'')가 구성되고, 후방에는 나사산이 형성된 후방체결부(101a''') 및 복수개의 절개홈이 형성된 가압편(101a'''')이 구성될 수 있다.
가압편(101a'''')은 후방으로 갈수록 직경이 작아지게 테이퍼(tapered) 형태로 이루어지고 둘레방향으로 복수개의 절개홈이 형성된 구조로 이루어지는데 내부에 관 형태의 제 2 방수 패킹(101h)이 삽입되고, 다시 제 2 방수 패킹(101h) 내부로 케이블(101f)이 관통하게 구성될 수 있다.
제 2 방수 패킹(101h)과 케이블(101f)이 삽입된 상태에서 케이블 고정부(101e)가 후방체결부와 나사결합하면 가압편(101a'''')은 내측으로 수축되면서 제 2 방수 패킹(101h)과 케이블(101f)을 가압하여 수밀 및 기밀 작용을 하면서 케이블(101f)을 단단히 고정할 수 있다.
적외선 센서부(101b)는 메인바디(101a)에 삽입되어 협소공간 내부에서 측정 대상의 일 구역 적외선 정보를 검출하도록 구성될 수 있다.
적외선 센서부(101b)는 메인바디(101a)에 삽입되어 협소공간의 일 구역 적외선 정보를 검출하는 적외선 센서(101b')와 검출된 적외선 정보를 전기신호로 변환시키는 PCB(printed circuit board, 101b'')로 이루어질 수 있다.
적외선 센서부(101b)는 메인바디(101a)의 내측면에 슬롯 형태의 지지홈을 구비하여 삽입시켜 수납 고정하거나 내측 공간에 억지끼움 형식으로 삽입시켜 수납 고정할 수 있다.
여기서, 적외선 센서(101b')는 측정 대상의 일 구역에서 방출되는 적외선 정보를 수신만 하는 비접촉 단일점 적외선 방식의 수동형 센서로 협소한 공간에서 도 적외선 정보를 얻을 수 있다. 적외선 센서(101b')는 PCB(101b'')의 전단부에 납땜되어 일체화될 수 있다.
PCB(101b'')는 적외선센서(101b')가 검출한 적외선 정보를 전기 신호로 변환후 PCB(101b'')와 연결된 케이블(101f)을 통해 변환된 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.
센서보호부(101c)는 메인바디(101a)의 전방에 체결되어 적외선 센서부(101b)를 보호하도록 구성될 수 있다.
센서 보호부(101c)는 메인바디(101a)의 전방에 체결되어 적외선 센서(101b')를 보호하는 구성으로, 한 실시예로 내부에 나사산이 형성된 육각 너트 구조로 구성되고, 전방부에는 보호 유리창(101c')이 구성되어 적외선을 검출하는 적외선 센서(101b')를 보호하도록 구성될 수 있다.
센서 보호부(101c)는 내측에 형성된 나사산이 메인바디(11)의 전방체결부(101a'')의 둘레를 따라 형성된 나사산과 나사 결합하여 고정될 수 있다.
또한, 센서 보호부(101c)의 길이는 메인바디(101a) 내부 공간부에 삽입되어 설치되는 적외선 센서(101b')의 부분이 일정 길이 돌출될 수 있기에 이 부분을 보호할 수 있는 길이로 형성될 수 있다.
메인바디 고정부(101d)는 메인바디(101a)의 후방에 체결되어 설치 대상을 고정하도록 구성될 수 있다.
메인바디 고정부(101d)는 메인바디(101a)의 후방에 체결되어 메인바디(101a) 의 스톱퍼(101a')의 반대편에서 설치 대상의 면상을 가압하여 고정시키는 구성으로서, 내부에 나사산이 형성된 육각 너트 구조로 구성될 수 있다.
메인바디 고정부(101d)는 내측에 형성된 나사산이 메인바디(101a)의 후방체결부(101a''')의 둘레를 따라 형성된 나사산과 나사 결합하여 고정될 수 있다.
케이블 고정부(101e)는 메인바디(101a)의 후방에 체결되어 케이블(101f)을 고정하도록 구성될 수 있다.
케이블 고정부(101e)는 메인바디(101a)의 후방에 체결되어 케이블(101f)을 보호하는 구성으로서, 내부에 나사산이 형성된 육각 너트 구조로 구성될 수 있다.
여기서, 케이블 고정부(101e)는 내측에 형성된 나사산이 메인바디(11)의 후방체결부(101a''')의 둘레를 따라 형성된 나사산과 나사 결합하여 고정될 수 있다.
또한 케이블 고정부(101e)의 후면은 전면과 달리 케이블(101f)이 통과할 정도의 홈만 형성되어 케이블(101f)의 요동을 단속하도록 구성될 수 있다.
케이블 고정부(101e)는 메인바디 고정부(101d)의 후방에 위치하여 이중 너트 구조에 의해 잘 풀리지 않도록 체결력을 보강할 수 있다.
또한 케이블 고정부(101e)의 길이는 메인바디(101a)의 가압편(101a'''')부에 삽입되어 설치되는 케이블(101f)이 충분히 가압되어 고정되고, 메인바디 고정부(101d)의 길이보다 긴 길이를 가지도록 구성될 수 있다.
즉, 케이블 고정부(101e)는 메인바디(101a)의 제 2 방수 패킹(101h)과 케이블(101f)이 가압편(101a'''')에 내부에 삽입된 상태에서 후방체결부와 나사결합하면 가압편(101a'''')이 내측으로 수축되면서 제 2 방수 패킹(101h)과 케이블(101f)을 가압하여 수밀 및 기밀 작용을 하면서 케이블(101f)을 단단히 고정할 수 있다.
케이블(101f)은 메인바디(101a)에 수납된 적외선 센서부(101b)와 회로 연결되도록 구성될 수 있다.
케이블(101f)은 일측단은 PCB(101b'')와 연결되고 타측단은 적외선 정보를 수신하는 회로와 연결될 수 있다.
제 1 방수 패킹(101g)은 수밀 및 기밀을 위해 메인바디(101a)의 전방체결부 둘레에 끼워지도록 구성되며, 탄성 재질로 구성될 수 있다.
제 1 방수 패킹(101g)은 적외선 이미지 센서(101)의 수밀 및 기밀을 위한 구성으로 메인바디(101a)의 전방 전방체결부(101a'') 둘레에 끼워져 센서 보호부(101c)의 체결시 스톱퍼(101a')에 밀착되어 가압될 수 있다.
제 1 방수 패킹(17)의 재질은 고무와 같이 탄성력을 가지는 재질인데 내구성이 강하고 수밀 및 기밀력이 우수한 합성수지재라면 어떤 합성수지재라도 상관없다.
제 2 방수 패킹(101h)은 메인바디(101a)의 후방 후방체결부와 연결된 가압편의 내부에 삽입되도록 구성되며, 탄성 재질로 구성될 수 있다.
제 2 방수 패킹(101h)은 적외선 이미지 센서(101)의 수밀 및 기밀을 위한 구성으로 메인바디(101a)의 후방 후방체결부(101a''')와 연결된 가압편(101a'''')의 내부에 삽입되어 케이블 고정부(101e)의 체결시 가압되어 수축되면서 케이블(101f)과 밀착되어 보호할 수 있다.
제 2 방수 패킹(101h)의 재질은 고무와 같이 탄성력을 가지는 재질인데 내구성이 강하고 수밀 및 기밀력이 우수한 합성수지재라면 어떤 합성수지재라도 상관없다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
101: 적외선 이미지 센서 102: 적외선 이미지 수집 모듈
103: 현장 모니터링 제어 모듈 104: 현재온도/이상온도 표출 모듈
105: 온도 경계치 설정 모듈
106: 적외선 어레이 이미지 통합 모듈
107: 송신 모듈 108: 수신 모듈
109: 적외선 어레이 이미지 저장 모듈
110: 온도 데이터 모델링 모듈 111: 온도 데이터 분석 모듈
112: 경계 온도값 설정 모듈 113: 이상 온도 시간 산출 모듈
114: 이상 온도 시간 송신 모듈 115: 경고 알람 생성 모듈
116: 경고 알람 표출 모듈 117: 경고 알람 푸시 송신 모듈
118: 진동 센서 119: 진동 데이터 수집 모듈
120: 진동 어레이 데이터 통합 모듈
121: 진동 어레이 데이터 저장 모듈
122: 진동 어레이 데이터 누적 분석 모듈
103: 현장 모니터링 제어 모듈 104: 현재온도/이상온도 표출 모듈
105: 온도 경계치 설정 모듈
106: 적외선 어레이 이미지 통합 모듈
107: 송신 모듈 108: 수신 모듈
109: 적외선 어레이 이미지 저장 모듈
110: 온도 데이터 모델링 모듈 111: 온도 데이터 분석 모듈
112: 경계 온도값 설정 모듈 113: 이상 온도 시간 산출 모듈
114: 이상 온도 시간 송신 모듈 115: 경고 알람 생성 모듈
116: 경고 알람 표출 모듈 117: 경고 알람 푸시 송신 모듈
118: 진동 센서 119: 진동 데이터 수집 모듈
120: 진동 어레이 데이터 통합 모듈
121: 진동 어레이 데이터 저장 모듈
122: 진동 어레이 데이터 누적 분석 모듈
Claims (10)
- 배전반(10) 내부의 온도를 감지하기 위한 적외선 이미지를 생성하는 다수의 적외선 이미지 센서(101);
상기 다수의 적외선 이미지 센서(101)에서 생성된 적외선 이미지를 수집하는 적외선 이미지 수집 모듈(102);
상기 적외선 이미지 수집 모듈(102)에서 수집된 적외선 이미지의 온도 정보를 이용하여 이상 여부를 모니터링하는 현장 모니터링 제어 모듈(103);
상기 현장 모니터링 제어 모듈(103)의 모니터링 결과에 따른 현재 온도 및 이상 온도를 실시간 표출하는 현재온도/이상온도 표출 모듈(104)을 포함하고,
상기 적외선 이미지 수집 모듈(102)에서 수집된 적외선 이미지를 해당 적외선 이미지 센서(101)의 어레이 상의 위치에 각각 대응시켜 적외선 어레이 이미지로 통합하는 적외선 어레이 이미지 통합 모듈(105)을 더 포함하며,
상기 적외선 어레이 이미지 통합 모듈(105)에서 통합된 적외선 어레이 이미지가 저장되는 적외선 어레이 이미지 저장 모듈(109)을 더 포함하고,
상기 적외선 어레이 이미지 저장 모듈(109)에 저장된 적외선 어레이 이미지를 이용하여 온도 데이터를 모델링하는 온도 데이터 모델링 모듈(110),
상기 온도 데이터 모델링 모듈(110)에서 모델링된 온도 데이터를 분석하는 온도 데이터 분석 모듈(111)을 포함하고,
상기 온도 데이터 분석 모듈(111)의 온도 데이터 분석 결과에 대한 이상 온도를 예측하기 위한 경계 온도값을 설정하는 경계 온도값 설정 모듈(112)을 더 포함하며,
상기 경계 온도값 설정 모듈(112)에서 설정된 경계 온도값을 이용하여 상기 온도 데이터 분석 모듈(111)의 분석 결과로부터 이상 온도 시간을 산출하는 이상 온도 시간 산출 모듈(113),
상기 이상 온도 시간 산출 모듈(113)에서 산출된 이상 온도 시간을 송신하는 이상 온도 시간 송신 모듈(114)을 더 포함하고,
상기 이상 온도 시간 송신 모듈(114)로부터 이상 온도 시간을 수신하고, 수신된 이상 온도 시간에 대응되는 경고 알람을 생성하는 경고 알람 생성 모듈(115),
상기 경고 알람 생성 모듈(115)에서 생성된 경고 알람을 표출하는 경고 알람 표출 모듈(116),
상기 경고 알람 생성 모듈(115)에서 생성된 경고 알람을 푸시 메시지를 이용하여 송신하는 경고 알람 푸시 송신 모듈(117)을 더 포함하며,
상기 배전반(10) 내부의 진동을 감지하여 진동 데이터를 생성하는 다수의 진동 센서(118),
상기 다수의 진동 센서(118)에서 생성되는 진동 데이터를 수집하는 진동 데이터 수집 모듈(119),
상기 진동 데이터 수집 모듈(119)에서 수집된 진동 데이터를 해당 진동 센서(118)의 설치 위치에 대응시켜 진동 어레이 데이터로 통합하는 진동 어레이 데이터 통합 모듈(120)을 더 포함하고,
상기 진동 어레이 데이터 통합 모듈(120)에서 통합된 진동 어레이 데이터가 저장되는 진동 어레이 데이터 저장 모듈(121)을 더 포함하며,
상기 진동 어레이 데이터 저장 모듈(121)에 저장된 진동 어레이 데이터의 누적 분석을 수행하여 어레이 상의 해당 영역의 진동의 세기 및 시간에 따른 결속 부위 마찰을 예측하는 진동 어레이 데이터 누적 분석 모듈(122)을 더 포함하고,
상기 경고 알람 생성 모듈(115)은, 진동 어레이 데이터 누적 분석 모듈(122)의 예측 결과에 따른 경고 알람을 생성하도록 구성되며,
상기 진동 센서(118)는 스크류의 결합 구성이 설치된 곳에 장착되는 것을 특징으로 하는 이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 현장 모니터링 제어 모듈(103)의 온도 정보를 이용한 이상 여부의 모니터링을 위한 온도 경계치를 설정하는 온도 경계치 설정 모듈(106)을 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 적외선 이미지 센서(101)는,
상기 배전반(10) 도어(door)의 내측면의 어레이(array) 상에 각각 설치되어 각각의 감지 영역에 대한 온도를 감지하도록 구성되고,
상기 적외선 이미지 센서(101)는,
설치 대상을 관통하여 지지되는 메인바디(101a);
상기 메인바디(101a)에 삽입되어 협소공간 내부에서 측정 대상의 일 구역 적외선 정보를 검출하는 적외선 센서부(101b);
상기 메인바디(101a)의 전방에 체결되어 적외선 센서부(101b)를 보호하는 센서보호부(101c);
상기 메인바디(101a)의 후방에 체결되어 설치 대상을 고정하는 메인바디 고정부(101d);
상기 메인바디(101a)의 후방에 체결되어 케이블을 고정하는 케이블 고정부(101e);
상기 메인바디(101a)에 수납된 적외선 센서부(101b)와 회로 연결되는 케이블(101f);
수밀 및 기밀을 위해 상기 메인바디(101a)의 전방체결부 둘레에 끼워지는 탄성 재질의 제 1 방수 패킹(101g)
상기 메인바디(101a)의 후방 후방체결부와 연결된 가압편의 내부에 삽입되는 탄성 재질의 제 2 방수 패킹(101h)을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이상온도 예측 제어 장치가 구비된 배전반. - 삭제
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