KR102570528B1 - Smart switchboard fusing heterogeneous sensor data - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배전반 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배전반 내에서 감지된 이종의 센서 데이터들을 융합하고 계층적으로 처리하여 고품질의 상황 정보를 획득하는 스마트 배전반에 관한 것이다. The present invention relates to a switchboard system, and more particularly, to a smart switchboard that obtains high-quality situation information by fusing and hierarchically processing data from different types of sensors sensed within a switchboard.
배전반은 전력을 공급받아 각각의 전력 수용가에 설치된 부하 설비로 전력을 공급하는 설비이다. 배전반은 전력 계통을 감시, 제어 및 보호할 수 있고, 이를 위한 개폐기나 여러 전기 기기가 수납될 수 있다. 대부분의 전기 설비는 시간의 흐름에 따라 필연적으로 노화 현상이나 피로 현상이 나타난다. 시간의 흐름에 따라 피로가 중첩되고 노후화된 전기 설비는 과열이나 지락으로 인한 감전 등 여러 가지 심각한 위험을 야기할 수 있다. 특히, 배전반은 가공선과 같은 공용 전기 공급망과 전력 수용처의 설비가 연결되는 곳으로써, 안전을 위해 각별히 상태를 모니터링할 필요가 있다. A switchboard is a facility that receives power and supplies power to load facilities installed in each power consumer. The switchboard can monitor, control, and protect the power system, and can accommodate a switch or various electrical devices for this purpose. Most electrical equipment inevitably develops aging or fatigue over time. Over time, fatigue builds up, and aging electrical equipment can pose a number of serious hazards, including overheating and electric shock from ground faults. In particular, a switchboard is a place where a common electricity supply network such as an overhead line and facilities of a power receiving location are connected, and it is necessary to monitor the state in particular for safety.
최근, 인공지능 기술의 발달에 따라 전기 설비에 대한 지능적 모니터링에 관한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 더불어, 배전반에 대한 지능적인 모니터링을 위하여 센서와 네트워크를 장착한 스마트 배전반도 활발히 연구되고 있다. 스마트 배전반에서 센서와 관제 장치를 사물 인터넷과 같은 통신 네트워크를 통해서 실시간으로 연결할 수 있다. Recently, according to the development of artificial intelligence technology, research on intelligent monitoring of electrical equipment is also being actively conducted. In addition, smart switchboards equipped with sensors and networks for intelligent monitoring of switchboards are being actively researched. In a smart switchboard, sensors and control devices can be connected in real time through a communication network such as the Internet of Things.
스마트 배전반에서 복수의 센서들이 감지하는 상황 인식의 목표는 전기설비의 피로도와 전기 설비들의 고장을 미연에 감지하여 화재, 감전 등의 치명적인 위험을 차단하는 것이다. 하지만, 감지된 상황들은 단편적인 상황에 불과할 뿐, 복합적인 요인에 의해서 발생하는 고장이나 이상 증상에 대한 정확한 예측을 위해서는 여러 감지된 상황들을 복합적이고 계층적으로 해석하고 처리할 필요가 있다.The goal of situational awareness detected by a plurality of sensors in a smart switchboard is to prevent fatal risks such as fire and electric shock by detecting fatigue and failure of electrical equipment in advance. However, the detected situations are only fragmentary situations, and in order to accurately predict failures or abnormal symptoms caused by complex factors, it is necessary to interpret and process the various detected situations in a complex and hierarchical manner.
본 발명의 목적은, 배전반 시스템에서 감지된 이종의 상황 데이터들을 수평적인 융합 처리와 수직적인 계층화 처리를 통해서 고품질의 상황 정보를 획득하는 스마트 배전반 시스템 및 그것의 운영 방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a smart switchboard system and its operating method for obtaining high-quality context information through horizontal convergence and vertical layering of heterogeneous context data sensed by the switchboard system.
본 발명의 다른 목적은, 배전반 시스템에서 감지되는 이질적인 센서 데이터들의 계층과 및 융합을 통해서 높은 신뢰성을 갖는 상황 정보를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide contextual information with high reliability through a hierarchy and convergence of heterogeneous sensor data detected in a switchboard system.
본 발명의 실시 예에 따른 인입선을 통해 제공된 전력을 부하들에 배전하는 스마트 배전반은, 상기 인입선을 감지하여 상기 전력의 품질을 모니터링하는 전력 품질 모니터링부, 적어도 하나의 센서를 통해 상기 스마트 배전반에 포함되는 설비들의 상태를 감지하는 설비 상태 센서부, 그리고 상기 전력 품질 모니터링부와 상기 설비 상태 센서부에서 제공되는 센서 신호들을 융합하여 상기 스마트 배전반의 상황을 판단하는 스마트 인식 모듈을 포함하되, 상기 스마트 인식 모듈은, 상기 센서 신호들을 공통 포맷으로 정규화하고, 상기 공통 포맷으로 정규화된 센서 신호들에 가중치를 적용하여 이벤트 신호들로 생성하고, 상기 이벤트 신호들 중 제 1 이벤트 신호와 제 2 이벤트 신호를 융합하여 제 1 융합 이벤트 신호로 생성하고, 상기 이벤트 신호들 중 제 3 이벤트 신호와 제 4 이벤트 신호를 융합하여 제 2 융합 이벤트 신호로 생성하고, 그리고 상기 제 1 융합 이벤트 신호와 상기 제 2 융합 이벤트 신호를 융합하여 3 융합 이벤트 신호를 생성한다.A smart switchboard for distributing power provided through an incoming line to loads according to an embodiment of the present invention is included in the smart switchboard through a power quality monitoring unit that monitors the quality of the power by detecting the incoming line, and at least one sensor. a facility state sensor unit for detecting the state of equipment that is being controlled, and a smart recognition module that determines the state of the smart switchboard by fusing sensor signals provided from the power quality monitoring unit and the facility state sensor unit, wherein the smart recognition module includes: The module normalizes the sensor signals to a common format, generates event signals by applying weights to the sensor signals normalized to the common format, and fuses a first event signal and a second event signal of the event signals. to generate a first fusion event signal, fuse a third event signal and a fourth event signal among the event signals to generate a second fusion event signal, and generate the first fusion event signal and the second fusion event signal is fused to generate 3 fusion event signals.
이 실시 예에서, 상기 제 1 이벤트 신호는 상기 전력 품질 모니터링부로부터 제공되는 센서 신호들 중 적어도 하나로부터 생성되고, 상기 제 2 이벤트 신호는 상기 설비 상태 센서부로부터 제공되는 센서 신호들 중 적어도 하나로부터 생성된다.In this embodiment, the first event signal is generated from at least one of sensor signals provided from the power quality monitoring unit, and the second event signal is generated from at least one of sensor signals provided from the facility state sensor unit. is created
이 실시 예에서, 상기 스마트 인식 모듈은, 상기 센서 신호들의 포맷을 상기 공통 포맷으로 변환하기 위한 정규화 연산을 수행하는 포맷 변환부, 상기 포맷 변환부에서 출력되는 정규화된 센서 신호들 각각의 가중치를 적용하여 이벤트 신호들로 출력하는 가중치 적용부, 그리고 상기 이벤트 신호들에 대한 융합 연산을 수행하는 이벤트 융합 처리부를 포함한다.In this embodiment, the smart recognition module applies a format conversion unit that performs a normalization operation for converting the format of the sensor signals into the common format, and a weight of each of the normalized sensor signals output from the format conversion unit. and an event fusion processing unit that performs a fusion operation on the event signals.
이 실시 예에서, 상기 이벤트 융합 처리부는 상기 이벤트 신호들에 대한 기계 학습 또는 인공지능 알고리즘을 적용하여 상기 융합 연산을 수행한다.In this embodiment, the event convergence processing unit performs the convergence operation by applying a machine learning or artificial intelligence algorithm to the event signals.
이 실시 예에서, 상기 제 1 이벤트 신호가 과전류 이벤트에 대응하고 상기 제 2 이벤트 신호는 온도 상승 또는 일산화탄소 발생을 포함하는 경우, 상기 제 1 융합 이벤트 신호는 절연체 경화 이벤트로 결정되며, 상기 제 3 이벤트 신호가 아크 발생 이벤트를 포함하고, 상기 제 4 이벤트 신호는 진동 발생 또는 음향 발생을 포함하는 경우, 상기 제 2 융합 이벤트 신호는 설비 피로도 상승 이벤트로 결정된다.In this embodiment, when the first event signal corresponds to an overcurrent event and the second event signal includes a temperature rise or carbon monoxide generation, the first fusion event signal is determined to be an insulator curing event, and the third event When the signal includes an arc generation event and the fourth event signal includes vibration or sound, the second fusion event signal is determined to be a facility fatigue increase event.
상술한 본 발명의 실시 예에 따르면, 배전반에서 감지된 이종의 다중 상황 데이터들을 수평적인 융합 처리와 수직적인 계층화 처리를 통해서 고품질의 상황 정보를 획득할 수 있다. According to the above-described embodiment of the present invention, high-quality context information can be obtained through horizontal convergence and vertical layering of heterogeneous multiple context data sensed in a switchboard.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 배전반을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 스마트 인식 모듈의 구성을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 인식 모듈의 가중치 적용부와 이벤트 융합 처리부에서의 처리 동작을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 인식 모듈의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 이벤트 융합 처리부에서 수행되는 이벤트 융합 방법의 다른 실시 예를 간략히 보여주는 블록도이다.
도 6은 도 5의 이벤트들의 융합 연산을 구체적으로 적용한 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 센서 신호들 또는 이벤트 신호들에 대한 융합 연산의 예를 간략히 보여주는 테이블이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 인식 모듈의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다. 1 is a block diagram exemplarily showing a smart switchboard according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a smart recognition module of the present invention by way of example.
3 is a diagram exemplarily illustrating processing operations in a weight application unit and an event convergence processing unit of a smart recognition module according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart exemplarily showing a method of operating a smart recognition module according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram briefly showing another embodiment of an event fusion method performed by an event fusion processing unit of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example in which the fusion operation of events of FIG. 5 is specifically applied.
7 is a table briefly showing an example of a fusion operation for sensor signals or event signals.
8 is a flowchart exemplarily showing a method of operating a smart recognition module according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same numerals as much as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 배전반을 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 스마트 배전반(100)은 전력원에서 제공되는 인입선(R1, S1, T1, N1)의 전력을 부하들(10, 20)에 안정적으로 분배할 수 있다. 이를 위해, 스마트 배전반(100)은 복수의 차단기들(110, 112, 114), 전력 품질 모니터링부(120), 설비 상태 센서부(130), 스마트 인식 모듈(140), 통신부(150)를 포함할 수 있다. 1 is a block diagram exemplarily showing a smart switchboard according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the
복수의 차단기들(110, 112, 114)은 배선용 차단기(MCCB)로서, 인입선(R1, S1, T1, N1)에 연결되는 제 1 배전 차단기(110)와 부하측에 연결된 제 2 및 제 3 배선 차단기(112, 114)를 포함할 수 있다. 배선용 차단기(MCCB)는 회로에 이상이 생겼을 때 전원을 차단함으로써 기기의 고장이나 화재 발생을 방지하는 기기로서 과부하 차단 및 단락 전류와 같은 사고 전류를 차단하는 역할을 수행한다. 배선용 차단기(MCCB)는 주로 바이메탈의 원리를 적용하는 열동식이나, 과전류나 단락시 발생하는 코일의 기자력을 사용하여 동작하는 전자식 방식을 사용한다. The plurality of
전력 품질 모니터링부(120)는 제 1 배전 차단기(110)를 경유하여 인입된 3상 선로의 전압이나 전류의 품질을 모니터링하고 그 결과를 스마트 인식 모듈(140)에 전달한다. 즉, 전력 품질 모니터링부(120)는 스마트 배전반(100)에 인입되는 인입선(R1, S1, T1, N1)을 감지하여 전기 설비나 부하로의 누설 전류, 이상 전류, 이상 전압, 부분 방전, 과전류, 지락, 고조파, 상 불평형 등을 감지할 수 있다. 이를 위해, 전력 품질 모니터링부(120)는 전류 검출 센서, 전압 검출 센서, 부분 방전 검출 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 더불어, 전력 품질 모니터링부(120)는 복수의 차단기들(110, 112, 114)을 모니터링할 수도 있다. 예를 들면, 전력 품질 모니터링부(120)는 복수의 차단기들(110, 112, 114) 내부에서 발생하는 아크를 검출할 수도 있다. 도면에 도시된 바와 달리, 전력 품질 모니터링부(120)는 스마트 배전반(100) 외부에 설치되어 누설 전류, 이상 전류, 이상 전압, 부분 방전, 과전류, 지락, 고조파, 상 불평형 등을 감지할 수도 있다.The power
설비 상태 센서부(130)는 스마트 배전반(100)에 포함되는 설비들의 상태를 센싱하여 스마트 인식 모듈(140)에 제공한다. 설비 상태 센서부(130)는 스마트 배전반(100)에 포함된 제반 전기 설비들의 상태나 상황을 센싱하는 복수의 센서들을 포함한다. 예를 들면, 설비 상태 센서부(130)는 지진이나 충격에 의한 스마트 배전반(100)의 진동을 감지하는 하나 이상의 진동 센서를 포함할 수 있다. 또한, 설비 상태 센서부(130)는 설비에서의 열화나 화재, 방전 등을 감지하기 위한 적어도 하나의 온도 센서, 열화 센서, 아크 탐지 센서, 음향 센서, 가스 농도 센서 등을 포함할 수 있다. 더불어, 설비 상태 센서부(130)는 습도를 측정하기 위한 습도 센서나 이미지를 감지하는 이미지 센서 등을 더 포함할 수 있다. 설비 상태 센서부(130)의 센서 구성은 상술한 기술에만 한정되지 않으며, 스마트 배전반(100)의 상황을 모니터링하기 위한 다양한 종류의 센서 조합들이 사용될 수 있을 것이다.The facility
스마트 인식 모듈(140)은 전력 품질 모니터링부(120)와 설비 상태 센서부(130)로부터 제공되는 센서 신호들을 처리하여 스마트 배전반(100)의 상태 또는 상황을 판단한다. 스마트 인식 모듈(140)은 전력 품질 모니터링부(120)에서 제공되는 신호를 사용하여 인입 전력의 품질, 통전 계통의 상태를 인식할 수 있다. 더불어, 스마트 인식 모듈(140)은 설비 상태 센서부(130)에서 제공되는 센서 신호들을 사용하여 스마트 배전반(100) 내부의 상황을 인식할 수 있다. The
특히, 스마트 인식 모듈(140)은 전력 품질 모니터링부(120)와 설비 상태 센서부(130)를 구성하는 이종의 센서들로부터 제공되는 센서 데이터를 융합하여 고품질의 상황 정보를 획득할 수 있다. 이종의 센서들 각각으로부터 감지되는 센서 데이터만으로는 스마트 배전반(100)에서 발생하는 복합적이고 다양한 상황을 모두 표현할 수는 없다. 센서들 각각은 전담하는 센싱 데이터만을 제공하기 때문에, 이들 획일적인 센싱 데이터만으로는 스마트 배전반(100)의 상황을 고해상도로 감지하기는 어렵다. 본 발명의 스마트 인식 모듈(140)은 이종의 센서들 각각이 제공하는 센싱 데이터나 이벤트 정보를 수평적으로 융합하여 처리할 수 있다. 더불어, 스마트 인식 모듈(140)은 융합되어 생성되는 이벤트 정보들은 계층적으로 처리함으로써 고품질의 상황 정보를 생성해 낼 수 있다. In particular, the
통신부(150)는 스마트 인식 모듈(140)로부터 전달되는 상황 판단값을 스마트 배전반(100)을 관리하는 관제 서버나 제어 장치로 전송할 수 있다. 예를 들면, 통신부(150)는 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 3G, 4G, 5G, 6G 등의 표준을 지원하는 유무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또는, 통신부(150)는 이더넷 통신, CDMA, RS485 통신, Bluetooth 통신, PLC(Power Line Communication) 통신, Zigbee 통신이나 기타 IoT 통신 중 적어도 어느 하나의 통신 방식을 사용할 수 있다. The
상술한 도 1에서 스마트 배전반(100)의 상황을 모니터링하기 위한 센싱 데이터의 융합을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 여기에 국한되지 않음은 잘 이해될 것이다. 즉, 본 발명의 센서 데이터의 수평적 융합 및 수직적 계층화 처리는 이종의 센서들을 사용하여 특정 타깃의 상태를 모니터링하는 다양한 분야에서 고품질의 상황 정보를 획득하는 방안으로 사용될 수 있을 것이다. Although the convergence of sensing data for monitoring the status of the
도 2는 본 발명의 스마트 인식 모듈의 구성을 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 스마트 인식 모듈(140)은 포맷 변환부(141), 가중치 적용부(143), 그리고 이벤트 융합 처리부(145)를 포함할 수 있다. 2 is a block diagram showing the configuration of a smart recognition module of the present invention by way of example. Referring to FIG. 2 , the
포맷 변환부(141)는 전력 품질 모니터링부(120)와 설비 상태 센서부(130)로부터 제공되는 이벤트 신호들 또는 센서 신호들(S1~Sk)을 수신한다. 여기서, 설명의 간략화를 위해 이벤트 신호나 센서 신호들을 포괄적으로 센서 신호들(S1~Sk)이라 칭하기로 한다. 센서 신호들(S1~Sk)은 전력 품질 모니터링부(120)와 설비 상태 센서부(130)에 포함된 복수의 센서들 각각으로부터 출력되는 원시 데이터(Raw data) 형태의 신호들일 수 있다. 따라서, 센서 신호들(S1~Sk) 각각은 서로 다른 물리적 또는 화학적 특성이나 값을 나타내는 아날로그 신호 또는 디지털 신호들일 수 있다. 이질적인 이들 센서 신호들(S1~Sk)을 융합하기 위해 포맷 변환부(141)는 센서 신호들(S1~Sk)에 대한 포맷 변환 연산 또는 정규화 연산을 수행한다. The
포맷 변환부(141)에서 수행되는 포맷 변환 연산은 예시적으로 다음과 같이 수행될 수 있다. 서로 다른 물리적 또는 화학적 특성을 나타내는 센서 신호들(S1~Sk) 각각을 아래 수학식 1로 나타낼 수 있다. The format conversion operation performed by the
복수의 이질적인 센서 신호들(S1~Sk)은 시간에 따라 변화하는 값으로 포맷 변환부(141)에 제공된다. 포맷 변환부(141)는 이들 각각의 센서 신호들(S1~Sk)의 크기를 각 센서별 할당되는 기준값(Sb)으로 나누는 방식으로 정규화할 수 있다. 각 센서별 기준값(Sb)은 아래 수학식 2로 나타낼 수 있다.The plurality of heterogeneous sensor signals S 1 to S k are provided to the
각 센서별 기준값(Sb)의 크기는 센서 특성에 따라, 그리고 누적된 실험 결과나 실측된 경험치를 바탕으로 결정될 수 있다.The size of the reference value S b for each sensor may be determined according to sensor characteristics and based on accumulated experimental results or actually measured experience values.
센서 신호들(S1~Sk)에 대한 정규화를 위해 각각의 센서별 기준값(Sb)으로 나눈 정규화 센서 신호(Nk)는 아래 수학식 3으로 표현될 수 있다.For normalization of the sensor signals S 1 to S k , the normalized sensor signal N k divided by the reference value S b for each sensor may be expressed by Equation 3 below.
포맷 변환부(141)에 의해서 처리된 센서 신호들(S1~Sk)은 정규화 센서 신호(Nk)로 출력된다. 그리고 각 센서들의 이벤트의 발생 여부는 정규화 센서 신호(Nk)의 크기에 따라 판단될 수 있다. 예를 들면, 정규화 센서 신호(Nk)가 1 이상으로 나타나는 경우에는 해당 센서에 대응하는 이벤트가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 하지만, 정규화 센서 신호(Nk)가 1 미만으로 나타나는 경우에는 해당 센서에 대응하는 이벤트는 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. The sensor signals S 1 to S k processed by the
가중치 적용부(143)는 포맷이 통일된 정규화 센서 신호(Nk) 각각에 대한 가중치(W1, W2, …, Wk)를 적용한다. 임의의 이벤트가 발생하는 경우, 그 상황에 대한 인식을 위하여 센서의 감지 활동이 이루지며 센서의 감지 활동의 결과로 획득된 센서 신호들의 가치는 평등하게 적용되어서는 안되기 때문이다. 가중치(W1, W2, …, Wk)의 적용은 관리자에 의해서 미리 결정된 크기로 제공될 수도 있고, 특정 이벤트의 발생시에 증가하게 되는 최대 센서값 변화율에 대한 정보를 바탕으로 가변적으로 적용될 수도 있을 것이다. 가중치 적용부(143)는 가중치가 적용된 센서 신호(Wk*Nk)를 이벤트 신호(Ek)로 출력하여 이벤트 융합 처리부(145)에 전달한다.The
이벤트 융합 처리부(145)는 가중치(W1, W2, …, Wk)가 적용된 이벤트 신호(Ek)들을 융합 처리하여 고차원의 상황 판단 결과를 출력하다. 일 실시 예에서, 이벤트 융합 처리부(145)는 둘 이상의 이벤트 신호(Ek)들의 크기를 조합하여 고차원 이벤트(HD_Event)를 출력할 수 있다. 고차원 이벤트(HD_Event)는 전력의 공급 품질에 대한 센서 데이터와 설비 상태에 대한 이벤트를 연계하는 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 과전류가 검출되고 온도 상승이 감지되는 경우, 설비의 피로도 및 전선 피복의 경화가 발생한 것으로 판단할 수 있다. The event
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 인식 모듈의 가중치 적용부와 이벤트 융합 처리부에서의 처리 동작을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 가중치 적용부(143)와 이벤트 융합 처리부(145)는 과전류 검출과 일산화탄소 검출 및 온도 상승의 검출 결과를 융합하여 절연체 경화 상황이라는 고차원 이벤트(HD_Event)를 도출해 낼 수 있다.3 is a diagram exemplarily illustrating processing operations in a weight application unit and an event convergence processing unit of a smart recognition module according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the
먼저, 스마트 인식 모듈(140, 도 1 참조)에는 전력 품질 모니터링부(120)와 설비 상태 센서부(130)로부터 복수의 센서 신호들(S1~Sk)이 제공될 것이다. 예를 들면, 과전류 검출 신호(S1), 지락 검출 신호(S2), 아크 검출 신호(S3), 가스 검출 신호(S4), 진동 검출 신호(S5), 온도 검출 신호(S6), 음향 검출 신호(Sk) 등이 제공될 것이다. 이들 복수의 센서 신호들(S1~Sk)은 포맷 변환부(141, 미도시)에 의해서 동일한 포맷의 신호인 과전류 검출 신호(N1), 지락 검출 신호(N2), 아크 검출 신호(N3), 가스 검출 신호(N4), 진동 검출 신호(N5), 온도 검출 신호(N6), 음향 검출 신호(Nk)들로 변환된다. 이들 포맷이 변환된 복수의 센서 신호들(N1~Nk)은 가중치 적용부(143)에 제공되어 상대적인 중요도에 따라 필터링된다. 예를 들면, 정규화된 과전류 검출 신호(N1), 가스 검출 신호(N4) 그리고 온도 검출 신호(N6)가 가중치에 의해 의미있는 상황 정보로 선택될 수 있다. 선택된 상황 정보는 이벤트 신호들(P1, P4, P6)로서 이벤트 융합 처리부(145)에 전달된다.First, a plurality of
이벤트 융합 처리부(145)는 과전류 이벤트(E1), 가스 이벤트(E4) 그리고 온도 상승 이벤트(E6)를 융합 처리하여 고차원 이벤트를 최종 결과로 출력할 수 있다. 이벤트 융합 처리부(145)는 인공지능(AI) 연산을 사용하여 과전류 이벤트(E1), 가스 이벤트(E4) 그리고 온도 상승 이벤트(E6)를 처리할 수 있다. 인공지능(AI) 연산은, 예를 들면, 심층 신경망이나 컨볼루션 신경망(Convolutioal Neureal Network)과 같은 기계 학습 알고리즘이나 프로세서에 의해서 수행될 수 있다. 또는, 이벤트 융합 처리부(145)는 과전류 이벤트(E1), 가스 이벤트(E4) 그리고 온도 상승 이벤트(E6)의 신호 레벨의 크기 조합에 따라 대응하는 고차원 이벤트(HD_Event)를 결정할 수도 있다. The
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 인식 모듈의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다. 도 4를 참조하면, 스마트 인식 모듈(140)은 이종의 센서 신호들을 융합하여 고차원 이벤트(HD_Event)를 검출할 수 있다. 4 is a flowchart exemplarily showing a method of operating a smart recognition module according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4 , the
S110 단계에서, 스마트 인식 모듈(140)은 전력 품질 모니터링부(120)와 설비 상태 센서부(130)에서 제공되는 센서 신호들(S1~Sk)을 수신하고, 각 센서별 이벤트를 정의한다. 여기서, 센서 신호들(S1~Sk)은 전력 품질 모니터링부(120)와 설비 상태 센서부(130) 각각으로부터 출력되는 원시 데이터(Raw data) 형태의 신호들일 수 있다.In step S110, the
S120 단계에서, 이질적인 이들 센서 신호들(S1~Sk)을 조합하고 서로 집적하기 위해 포맷 변환부(141)는 센서 신호들(S1~Sk)에 대한 정규화(Normalize) 연산을 수행할 수 있다. 이질적인 센서 신호들(S1~Sk)은 시간에 따라 변화하는 값으로 포맷 변환부(141)에 제공된다. 포맷 변환부(141)는 이들 각각의 센서 신호들(S1~Sk)의 크기를 각 센서별 할당되는 기준값(Sb)으로 나누는 방식으로 정규화한다. 각 센서별 기준값(Sb)의 크기는 미리 결정된 값으로 제공될 수 있다. 센서 신호들(S1~Sk)에 대한 정규화를 위해 각각의 센서별 기준값(Sb)으로 나누면 정규화 센서 신호(Nk)가 생성될 것이다. In step S120, in order to combine these disparate sensor signals (S 1 to S k ) and integrate them with each other, the
S130 단계에서, 가중치 적용부(145, 도 2 참조)는 포맷이 통일된 정규화 센서 신호(Nk) 각각에 대한 가중치(W1, W2, …, Wk)를 적용한다. 임의의 이벤트가 발생하는 경우, 그 상황에 대한 인식을 위하여 센서의 감지 활동이 이루지며 센서의 감지 활동의 결과로 획득된 센서 신호들의 가치는 평등하게 적용되어서는 안되기 때문이다. 가중치(W1, W2, …, Wk)의 적용은 관리자에 의해서 미리 결정된 크기로 제공될 수도 있고, 특정 이벤트의 발생시에 증가하게 되는 최대 센서값 변화율에 대한 정보를 바탕으로 가변적으로 적용될 수도 있을 것이다. 가중치 적용부(143)는 가중치가 적용된 이벤트 신호(Ek)들을 출력하여 이벤트 융합 처리부(145)에 전달한다.In step S130, the weight application unit 145 (see FIG. 2) applies weights (W 1 , W 2 , ..., W k ) to each of the normalized sensor signals (N k ) having a unified format. This is because when a certain event occurs, a sensing activity of a sensor is performed to recognize the situation, and values of sensor signals obtained as a result of the sensing activity of the sensor should not be equally applied. The application of the weights (W 1 , W 2 , ..., W k ) may be provided in a predetermined size by a manager, or may be applied variably based on information on the maximum sensor value change rate that increases when a specific event occurs. There will be. The
S140 단계에서, 이벤트 융합 처리부(145)는 이벤트 신호(Ek)들을 융합 처리한다. 일 실시 예에서, 이벤트 융합 처리부(145)는 둘 이상의 이벤트 신호(Ek)들을 조합하여 고차원 이벤트(HD_Event)를 판단할 수 있다. 고차원 이벤트(HD_Event)는 전력의 공급 품질에 대한 센서 데이터와 설비 상태에 대한 이벤트를 연계하는 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 과전류가 검출되고 온도 상승이 감지되는 경우, 설비의 피로도 및 전선 피복의 경화가 발생한 것으로 판단할 수 있다. In step S140, the event
S150 단계에서, 이벤트 융합 처리부(145)는 융합 처리 연산의 결과에 따라 생성된 고차원 이벤트(HD_Event)를 출력한다. 이벤트 융합 처리부(145)는 고차원 이벤트(HD_Event)에 대응하는 상황을 관제 센터나 별도로 규정된 타깃 노드로 전송할 수 있다. 또는, 이벤트 융합 처리부(145)는 고차원 이벤트(HD_Event)에 대응하는 상황의 발생을 인지한 후에 유선 또는 무선 네트워크에 접속하여 사용자 또는 관제 센터로 전송할 수도 있다.In step S150, the event
도 5는 본 발명의 이벤트 융합 처리부에서 수행되는 이벤트 융합 방법의 다른 실시 예를 간략히 보여주는 블록도이다. 도 5를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 이벤트 융합 방법은 이벤트 융합을 복수의 레벨로 처리하여 고차원 이벤트(HD_Event)로 생성할 수 있다. 5 is a block diagram briefly showing another embodiment of an event fusion method performed by an event fusion processing unit of the present invention. Referring to FIG. 5 , an event convergence method according to another embodiment may generate a high-level event (HD_Event) by processing event convergence at a plurality of levels.
이벤트 융합 처리부(145)는 가중치 적용부(143)로부터 전달되는 가중치가 적용된 이벤트 신호(E1~EN)에 대해 복수 계층의 이벤트 융합 연산을 수행한다. 먼저, 제 1 차 융합 연산을 통해서 센서 신호(E1~EN) 각각이 적어도 2개 이상이 그룹화된다. 그리고 그룹화된 센서 신호들에 대한 융합 연산이 수행된다. 예를 들면, 센서 신호들(E1~E3)이 융합을 위한 하나의 그룹으로 선택될 수 있다. 그리고 센서 신호들(E4~E5)이 다른 하나의 그룹으로, 센서 신호들(E6~E9)이 또 다른 하나의 그룹으로 구분되어 융합 연산에 적용될 수 있다. 이러한 방식으로 복수의 그룹들이 제 1 차 융합 연산을 통해서 제 1 차 융합 이벤트들(FE11, FE12, FE13, …, FE1M)로 출력된다.The event
이어서, 제 1 차 융합 이벤트들(FE11, FE12, FE13, …,FE1M)에 대한 제 2 차 융합 연산이 진행된다. 제 1 차 융합 이벤트들(FE11, FE12, FE13, …,FE1M)에 대한 제 2 차 융합 연산을 통해서 제 2 차 융합 이벤트들(FE21, FE22, FE23, …, FE2K)로 출력된다. 그리고 제 2 차 융합 이벤트들(FE21, FE22, FE23, …, FE2K)에 대한 제 3 차 융합 연산이 수행되고, 그 결과값으로 고차원 이벤트(HD_Event)가 생성될 수 있다.Subsequently, a secondary fusion operation is performed on the primary fusion events FE 11 , FE 12 , FE 13 , ..., FE 1M . The secondary fusion events (FE 21 , FE 22 , FE 23 , …, FE 2K ) are performed through the secondary fusion operation on the primary fusion events (FE 11 , FE 12 , FE 13 , …, FE 1M ). ) is output. In addition, a tertiary fusion operation is performed on the secondary fusion events (FE 21 , FE 22 , FE 23 , ..., FE 2K ), and a high-order event (HD_Event) may be generated as a result.
도 6은 도 5의 이벤트들의 융합 연산을 구체적으로 적용한 예를 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 이벤트 융합 처리부(145)는 2단계로 이벤트 융합 연산을 수행하여 고차원 이벤트(HD_Event)를 식별할 수 있다. FIG. 6 is a diagram showing an example in which the fusion operation of events of FIG. 5 is specifically applied. Referring to FIG. 6 , the event
전력 품질 모니터링부(120, 도 1 참조)와 설비 상태 센서부(130, 도 1 참조)로부터 센서 신호들(S1~S6)이 스마트 인식 모듈(140)에 전달된다. 그러면, 스마트 인식 모듈(140)의 포맷 변환부(141)와 가중치 적용부(143)는 포맷 변환 연산과 센서별 가중치를 적용하여 이벤트를 검출한다. Sensor signals S 1 to S 6 are transmitted to the
예를 들면, 센서 신호(S1)로부터 과전류가 이벤트(E1)로 검출되고, 센서 신호(S4)로부터는 일산화탄소 가스의 검출이 이벤트(E4)로 검출되고, 그리고 센서 신호(S6)로부터 온도 상승이 이벤트(E6)로 검출되는 것으로 가정하기로 한다. 더불어, 센서 신호(S3)로부터 아크 발생이 이벤트(E3)로 검출되고, 센서 신호(S5)로부터는 진동이 이벤트(E5)로 검출되고, 그리고 센서 신호(S2)로부터는 특정 음향이 이벤트(E2)로 검출되는 것으로 가정하기로 한다. For example, the overcurrent is detected as an event (E 1 ) from the sensor signal (S 1 ), the detection of carbon monoxide gas is detected as an event (E 4 ) from the sensor signal (S 4 ), and the sensor signal (S 6 ), it is assumed that the temperature rise is detected as an event (E 6 ). In addition, arc generation is detected as an event (E 3 ) from the sensor signal (S 3 ), vibration is detected as an event (E 5 ) from the sensor signal (S 5 ), and a specific event is detected from the sensor signal (S 2 ). Assume that sound is detected as an event E 2 .
기본적인 이벤트들(E1~E6)의 검출이 완료되면, 검출된 이벤트들(E1~E6)에 대한 제 1 차 융합 연산이 수행된다. 제 1 차 융합 연산은 2개의 그룹 단위로 이루어진다. 즉, 과전류 이벤트(E1), 일산화탄소 가스 이벤트(E4), 그리고 온도 상승 이벤트(E6)가 제 1 그룹으로 선택될 수 있다. 그리고 아크 발생 이벤트(E3), 진동 검출 이벤트(E5), 그리고 음향 감지 이벤트(E2)가 다른 하나의 제 2 그룹으로 선택될 수 있다. When the detection of the basic events (E 1 to E 6 ) is completed, a first fusion operation is performed on the detected events (E 1 to E 6 ). The first fusion operation is performed in units of two groups. That is, an overcurrent event (E 1 ), a carbon monoxide gas event (E 4 ), and a temperature rise event (E 6 ) may be selected as the first group. An arc generation event (E 3 ), a vibration detection event (E 5 ), and a sound detection event (E 2 ) may be selected as another second group.
과전류 이벤트(E1), 일산화탄소 가스 이벤트(E4), 그리고 온도 상승 이벤트(E6)의 제 1 그룹 이벤트들의 1차 융합 연산의 결과로서 제 1 융합 이벤트(FE1)가 결정될 수 있다. 예를 들면, 과전류 검출과 일산화탄소 발생, 그리고 설비의 온도 상승의 동반 발생은 절연체 경화라는 제 1 융합 이벤트(FE1)로 판단될 수 있다. 또한, 아크 발생 이벤트(E3), 진동 검출 이벤트(E5), 그리고 음향 감지 이벤트(E2)의 제 2 그룹 이벤트들의 1차 융합 연산 결과로서 제 2 융합 이벤트(FE2)가 결정될 수 있다. 즉, 아크 발생과 진동, 음향의 발생은 설비 피로도 상승이라는 제 2 융합 이벤트(FE2)로 판단될 수 있다. 따라서, 1차 융합 연산의 결과 절연체 경화라는 제 1 융합 이벤트(FE1)와 설비 피로도 상승이라는 제 2 융합 이벤트(FE2)가 도출될 수 있다. The first fusion event FE 1 may be determined as a result of the primary fusion operation of the first group events of the overcurrent event (E 1 ), the carbon monoxide gas event (E 4 ), and the temperature rise event (E 6 ). For example, the accompanying occurrence of overcurrent detection, generation of carbon monoxide, and temperature rise of a facility may be determined as a first convergence event (FE 1 ) of insulator hardening. Also, the second fusion event FE 2 may be determined as a result of the primary fusion operation of second group events of the arc generation event E 3 , the vibration detection event E 5 , and the acoustic detection event E 2 . . That is, generation of arc, vibration, and sound may be determined as a second convergence event (FE 2 ), which is an increase in facility fatigue. Therefore, as a result of the primary fusion operation, a first fusion event (FE 1 ) of insulator hardening and a second fusion event (FE 2 ) of equipment fatigue increase may be derived.
1차 융합 연산의 결과들인 절연체 경화의 제 1 융합 이벤트(FE1)와 설비 피로도 상승의 제 2 융합 이벤트(FE2)는 2차 융합 연산에 적용된다. 2차 융합 연산에 따라 절연체 경화의 제 1 융합 이벤트(FE1)와 설비 피로도 상승의 제 2 융합 이벤트(FE2)가 융합되면, 배전반 안전도 약화의 고차원 이벤트(HD_Event)가 도출될 수 있다. The first convergence event (FE 1 ) of insulator hardening and the second convergence event (FE 2 ) of equipment fatigue increase, which are results of the first convergence calculation, are applied to the second convergence calculation. When the first convergence event (FE 1 ) of insulator hardening and the second convergence event (FE 2 ) of facility fatigue increase are fused according to the secondary fusion operation, a high-level event (HD_Event) of weakening switchboard safety can be derived.
도 7은 센서 신호들 또는 이벤트 신호들에 대한 융합 연산의 예를 간략히 보여주는 테이블이다. 도 7을 참조하면, 센서 신호들로부터 획득되는 정보나 융합 연산의 결과로부터 획득되는 정보가 예시적으로 설명되어 있다.7 is a table briefly showing an example of a fusion operation for sensor signals or event signals. Referring to FIG. 7 , information obtained from sensor signals or information obtained from a result of a fusion operation is described as an example.
스마트 배전반(100) 내에 설치된 적어도 하나의 온도 센서로부터 감지된 센서 신호는 배전반 내의 온도값을 지시한다. 만일, 온도 센서로부터 감지된 센서 신호값의 급격한 상승이 발생하면, 이는 스마트 배전반(100) 내에서의 열이 발생하는 이벤트로 판단될 수 있다. A sensor signal sensed from at least one temperature sensor installed in the
스마트 배전반(100)의 내부 또는 외부에 설치되는 진동 센서는 지진이나 외부 충격에 의한 진동을 감지할 수 있다. 예를 들어, 진동 센서는 일반적으로 지진을 감지하기 위해 사용되는 지진가속도 계측기, 3축 자이로 센서, 진동의 세기를 감지하는 가속도 센서들 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 진동 센서값의 증가는 지진이나 외부 충격에 의한 배전반의 진동 이벤트로 판단될 수 있다.A vibration sensor installed inside or outside the
전류 센서는 영상 변류기(Zero Current Transition)와 그 주변 회로로 구성되어, 스마트 배전반(100) 내부의 인입선과 같은 전원 라인에 흐르는 누설 전류를 검출할 수 있다. 또한, 전류 센서는 션트 저항과 그 주변 회로로 구성되어, 전원 라인을 통해 전원 단자의 입력단으로부터 출력단으로 인가되는 전원의 운전 전류를 모니터링하여 과전류나 이상 전류의 발생 여부를 검출할 수 있다. The current sensor is composed of a zero current transformer (Zero Current Transition) and its peripheral circuits, and can detect leakage current flowing in a power line such as an incoming line inside the
전류 센서와 온도 센서에 의해서 전류 이상 이벤트와 온도 상승 이벤트가 동시에 검출되는 경우, 이벤트 융합 처리부(145)에 의해서 두 이벤트 신호들이 융합될 수 있다. 전류 이상 이벤트와 온도 상승 이벤트의 융합 결과, 설비의 피로 및 전로의 피복 경화 요소가 존재하는 것으로 판단될 수 있다.When an abnormal current event and a temperature rise event are simultaneously detected by the current sensor and the temperature sensor, the two event signals may be fused by the
더불어, 전류 센서와 온도 센서에 의해서 전류 이상 이벤트와 온도 상승 이벤트가 동시에 검출되는 경우가 N회 이상 반복되는 경우, 이벤트 융합 처리부(145)는 설비의 피로 및 전로의 피복 경화가 진행 중인 것으로 판단할 수 있다.In addition, if the case where the current sensor and the temperature sensor simultaneously detect an abnormal current event and a temperature rise event are repeated N times or more, the event
추가적으로, 전류 이상 이벤트와 온도 상승 이벤트가 N회 이상 반복된 후에 특정 시간(T)이 경과된 경우, 이벤트 융합 처리부(145)는 설비에서 누설 전류가 발생할 위험이 상승된 것으로 판단할 수 있다.Additionally, when a specific time T elapses after the current abnormal event and the temperature rise event are repeated N or more times, the event
이러한 센서 신호나 이벤트의 융합 연산을 통해서 이벤트 융합 처리부(145)는 고차원 이벤트(HD_Event)를 식별하고 생성할 수 있다.The event
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 인식 모듈의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다. 도 8을 참조하면, 스마트 인식 모듈(140)은 이종의 센서 신호들을 수평적으로 그리고 계층적으로 융합하여 고차원 이벤트(HD_Event)를 검출할 수 있다. 8 is a flowchart exemplarily showing a method of operating a smart recognition module according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8 , the
S210 단계에서, 스마트 인식 모듈(140)은 전력 품질 모니터링부(120)와 설비 상태 센서부(130)에서 제공되는 센서 신호들(S1~Sk)을 수신하고, 각 센서별 이벤트를 정의한다. 여기서, 센서 신호들(S1~Sk)은 전력 품질 모니터링부(120)와 설비 상태 센서부(130) 각각으로부터 출력되는 원시 데이터(Raw data) 형태의 신호들일 수 있다.In step S210, the
S220 단계에서, 이질적인 이들 센서 신호들(S1~Sk)을 동일한 연산으로 처리하기 위해 포맷 변환부(141)는 센서 신호들(S1~Sk)을 공통 포맷으로 변환한다. 즉, 포맷 변환부(141)는 센서 신호들(S1~Sk)에 대한 정규화(Normalize) 연산을 수행할 수 있다. 이질적인 센서 신호들(S1~Sk)은 시간에 따라 변화하는 값으로 포맷 변환부(141)에 제공된다. 포맷 변환을 위해 포맷 변환부(141)는 이들 각각의 센서 신호들(S1~Sk)의 크기를 각 센서별 할당되는 기준값(Sb)으로 나누는 방식으로 정규화할 수 있다. 센서 신호들(S1~Sk)에 대한 정규화를 위해 각각의 센서별 기준값(Sb)으로 나누면 정규화 센서 신호(Nk)가 생성될 것이다. In step S220, the
S230 단계에서, 가중치 적용부(145, 도 2 참조)는 포맷이 통일된 정규화 센서 신호(Nk) 각각에 대한 가중치(W1, W2,…, Wk)를 적용한다. 임의의 이벤트가 발생하는 경우, 그 상황에 대한 인식을 위하여 센서의 감지 활동이 이루어지며 센서의 감지 활동의 결과로 획득된 센서 신호들의 가치는 평등하게 적용되어서는 안되기 때문이다. 가중치(W1, W2,…, Wk)의 적용은 관리자에 의해서 미리 결정된 크기로 제공될 수도 있고, 특정 이벤트의 발생시에 증가하게 되는 최대 센서값 변화율에 대한 정보를 바탕으로 가변적으로 적용될 수도 있을 것이다. 가중치 적용부(143)는 가중치가 적용된 이벤트 데이터(Ek)를 출력하여 이벤트 융합 처리부(145)에 전달한다.In step S230, the weight application unit 145 (see FIG. 2) applies weights (W 1 , W 2 ,..., W k ) to each of the normalized sensor signals (N k ) having a unified format. This is because when a certain event occurs, a sensing activity of a sensor is performed to recognize the situation, and values of sensor signals obtained as a result of the sensing activity of the sensor should not be equally applied. The application of the weights (W 1 , W 2 ,..., W k ) may be provided in a predetermined size by a manager, or may be applied variably based on information on the maximum sensor value change rate that increases when a specific event occurs. There will be. The
S240 단계에서, 이벤트 융합 처리부(145)는 이벤트 데이터(Ek)를 제 1 차 융합 연산으로 처리한다. 일 실시 예에서, 이벤트 융합 처리부(145)는 제 1 차 융합 연산을 통해 복수의 제 1 차 융합 이벤트(FE1i)들을 생성할 수 있다. 제 1 차 융합 이벤트(FE1k)는, 예를 들면, 과전류가 검출되고 온도 상승이 감지되는 경우, 설비의 피로도 및 전선 피복의 경화 요소가 발생한 것으로 판단할 수 있다. In step S240, the event
S250 단계에서, 이벤트 융합 처리부(145)는 제 1 차 융합 이벤트(FE1i)들에 대한 제 2 차 융합 연산을 실행할 수 있다. 이벤트 융합 처리부(145)는 제 2 차 융합 연산을 통해 복수의 제 2 차 융합 이벤트(FE2j)들을 생성할 수 있다. In step S250 , the event
S260 단계에서, 이벤트 융합 처리부(145)는 제 2 차 융합 이벤트(FE1j)들에 대한 제 3 차 융합 연산을 실행할 수 있다. 이벤트 융합 처리부(145)는 제 3 차 융합 연산을 통해 복수의 고차원 이벤트(HD_Event)를 생성할 수 있다. In step S260 , the event
S270 단계에서, 이벤트 융합 처리부(145)는 제 2 차 융합 이벤트(FE2j)들에 대한 융합 처리 연산의 결과에 따라 생성된 고차원 이벤트(HD_Event)를 출력한다. 이벤트 융합 처리부(145)는 고차원 이벤트(HD_Event)에 대응하는 상황을 관제 센터나 별도로 규정된 타깃 노드로 전송할 수 있다. 또는, 이벤트 융합 처리부(145)는 고차원 이벤트(HD_Event)에 대응하는 상황의 발생을 인지한 후에 유선 또는 무선 네트워크에 접속하여 사용자 또는 관제 센터로 전송할 수도 있다.In step S270, the event
상술된 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 발명은 상술된 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들 또한 포함할 것이다. 또한, 본 발명은 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술된 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.The foregoing are specific embodiments for carrying out the present invention. The present invention will include not only the above-described embodiments, but also embodiments that can be simply or easily changed in design. In addition, the present invention will also include techniques that can be easily modified and practiced using the embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments and should not be defined by the following claims as well as those equivalent to the claims of this invention.
Claims (4)
상기 인입선을 감지하여 상기 전력의 품질을 모니터링하는 전력 품질 모니터링부;
적어도 하나의 센서를 통해 상기 스마트 배전반에 포함되는 설비들의 상태를 감지하는 설비 상태 센서부; 그리고
상기 전력 품질 모니터링부와 상기 설비 상태 센서부에서 제공되는 센서 신호들을 융합하여 상기 스마트 배전반의 상황을 판단하는 스마트 인식 모듈을 포함하되,
상기 스마트 인식 모듈은:
상기 센서 신호들을 공통 포맷으로 정규화하고,
상기 공통 포맷으로 정규화된 센서 신호들에 가중치를 적용하여 이벤트 신호들로 생성하고,
상기 이벤트 신호들 중 제 1 이벤트 신호와 제 2 이벤트 신호를 융합하여 제 1 융합 이벤트 신호로 생성하고,
상기 이벤트 신호들 중 제 3 이벤트 신호와 제 4 이벤트 신호를 융합하여 제 2 융합 이벤트 신호로 생성하고, 그리고
상기 제 1 융합 이벤트 신호와 상기 제 2 융합 이벤트 신호를 융합하여 3 융합 이벤트 신호를 생성하되,
상기 스마트 인식 모듈은:
상기 제 1 이벤트 신호가 과전류 이벤트에 대응하고 상기 제 2 이벤트 신호가 온도 상승 또는 일산화탄소 발생을 포함하는 경우, 상기 제 1 융합 이벤트 신호를 절연체 경화 이벤트로 결정하고,
상기 제 3 이벤트 신호가 아크 발생 이벤트를 포함하고, 상기 제 4 이벤트 신호가 진동 발생 또는 음향 발생을 포함하는 경우, 상기 제 2 융합 이벤트 신호를 설비 피로도 상승 이벤트로 결정하고,
상기 제 3 융합 이벤트 신호를 배전반 안전도 약화로 결정하는 스마트 배전반.In a smart switchboard that distributes power provided through an incoming line to loads:
a power quality monitoring unit that detects the incoming line and monitors the quality of the power;
a facility state sensor unit that senses states of facilities included in the smart switchboard through at least one sensor; and
Including a smart recognition module for determining the status of the smart switchboard by fusing sensor signals provided from the power quality monitoring unit and the facility state sensor unit,
The smart recognition module:
normalize the sensor signals to a common format;
Generating event signals by applying weights to sensor signals normalized to the common format;
Fusing a first event signal and a second event signal among the event signals to generate a first fusion event signal;
A third event signal and a fourth event signal among the event signals are fused to generate a second fusion event signal, and
Fusing the first fusion event signal and the second fusion event signal to generate 3 fusion event signals;
The smart recognition module:
When the first event signal corresponds to an overcurrent event and the second event signal includes a temperature rise or carbon monoxide generation, determining the first fusion event signal as an insulator curing event;
When the third event signal includes an arc generation event and the fourth event signal includes vibration generation or sound generation, determining the second fusion event signal as a facility fatigue increase event;
A smart switchboard for determining the third convergence event signal as a weakening of switchboard safety.
상기 제 1 이벤트 신호는 상기 전력 품질 모니터링부로부터 제공되는 센서 신호들 중 적어도 하나로부터 생성되고, 상기 제 2 이벤트 신호는 상기 설비 상태 센서부로부터 제공되는 센서 신호들 중 적어도 하나로부터 생성되는 스마트 배전반. According to claim 1,
The first event signal is generated from at least one of sensor signals provided from the power quality monitoring unit, and the second event signal is generated from at least one of sensor signals provided from the facility state sensor unit.
상기 스마트 인식 모듈은:
상기 센서 신호들의 포맷을 상기 공통 포맷으로 변환하기 위한 정규화 연산을 수행하는 포맷 변환부;
상기 포맷 변환부에서 출력되는 정규화된 센서 신호들 각각의 가중치를 적용하여 이벤트 신호들로 출력하는 가중치 적용부; 그리고
상기 이벤트 신호들에 대한 융합 연산을 수행하는 이벤트 융합 처리부를 포함하는 스마트 배전반.
According to claim 1,
The smart recognition module:
a format conversion unit performing a normalization operation to convert the format of the sensor signals into the common format;
a weight application unit for applying a weight to each of the normalized sensor signals output from the format conversion unit and outputting the result as event signals; and
A smart switchboard comprising an event fusion processing unit that performs a fusion operation on the event signals.
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KR1020220044750A KR102570528B1 (en) | 2022-04-11 | 2022-04-11 | Smart switchboard fusing heterogeneous sensor data |
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