KR102572666B1 - System for controlling and monitoring industrial power distribution system - Google Patents

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주식회사 썬에이치에스티
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Abstract

본 발명은 모니터링 시스템을 개시한다. 보다 상사하게는, 본 발명은 공장 내부에 설치되는 다수의 배전반에 대한 동작상태와 소비전력을 모니터링하고 무선으로 제어 및 관리하는 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 관리자가 자신의 모바일 단말을 이용하여 지그비 등의 근거리 무선통신망을 통해 배전함에 접속하여 무선제어 및 소비전력 모니터링을 수행함으로써, 공장 내 각 배전함을 일일이 열어보지 않고도 원격으로 전체 배전 시스템의 현재 상태를 점검할 수 있어 유지비용 절감 및 산업현장 관리의 효율성이 증가되는 효과가 있다.The present invention discloses a monitoring system. More similarly, the present invention relates to a control and monitoring system for an industrial power distribution system that monitors operating states and power consumption of a plurality of switchboards installed inside a factory and controls and manages them wirelessly.
According to an embodiment of the present invention, a manager accesses a power distribution box through a local area network such as ZigBee using his/her mobile terminal and performs wireless control and power consumption monitoring, thereby remotely without opening each distribution box in a factory one by one. It is possible to check the current status of the entire distribution system, which has the effect of reducing maintenance costs and increasing the efficiency of industrial field management.

Description

산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING AND MONITORING INDUSTRIAL POWER DISTRIBUTION SYSTEM}Control and monitoring system for industrial power distribution system {SYSTEM FOR CONTROLLING AND MONITORING INDUSTRIAL POWER DISTRIBUTION SYSTEM}

본 발명은 모니터링 시스템에 관한 것으로, 공장 내부에 설치되는 다수의 배전반에 대한 동작상태와 소비전력을 모니터링하고 무선으로 제어 및 관리하는 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring system, and more particularly to a control and monitoring system for an industrial power distribution system that monitors operating states and power consumption of a plurality of switchboards installed inside a factory and controls and manages them wirelessly.

일반적인 산업현장에서, 하나의 공장 내부에 설치되어 있는 전력 공급 및 분배를 위한 배전반은 다수개가 광범위하게 설치되어 있다.In a typical industrial site, a plurality of switchboards for supplying and distributing electric power installed inside a factory are widely installed.

이에 따라, 관리자가 이를 조작하기 위해서는 넓은 공장 내 광범위하게 분포되어 있는 배전함을 일일이 찾아가 점검을 수행해야 하며, 장기간의 점검 시간이 소요된다는 문제가 있다.Accordingly, there is a problem in that, in order for a manager to operate them, he has to visit and inspect distribution boxes that are widely distributed in a wide factory, and a long inspection time is required.

또한, 관리자는 페이퍼를 이용하여 현장에서 직접 점검보고서를 작성한 후 보고하기까지 시간 지연이 발생하였으며 수많은 페이퍼를 일일이 검토 하는데 어려움이 있고, 배전시스템에 대한 이력관리, 고장원인 및 조치 등에 대해서는 별도의 관리수단이 존재하지 않아 점검 뿐만 아니라 검토 및 보고에도 상당한 업무시간에 소요된다.In addition, there was a time delay between the manager writing the inspection report on site and reporting it using paper, and it was difficult to review numerous papers one by one. Since there is no means, considerable work time is required not only for inspection but also for review and reporting.

또한, 문제가 발생하면 문제가 발생한 배전함을 찾아내어 관리자가 직접 가서 원인확인을 하고 조치를 해야 하는 실정이다. 이 또한 관리적 측면에서 상당한 손실의 원인이 된다. In addition, when a problem occurs, a manager must directly go to the distribution box where the problem occurs, check the cause, and take action. This also causes significant losses in terms of management.

그리고, 산업현장에서 사용하는 전력량은 상당하다고 할 수 있다. 그러나, 전력계를 이용하여 총 사용량을 확인 할 수는 있어도 어느 시점에 얼마나 사용했는지 까지는 확인할 수 없다는 한계가 있다. 또한, 사용한 전력량을 확인하기 위해서는 관리자가 전력계가 있는 장소까지 직접 가서 확인을 해야 하는 문제점이 있다.And, it can be said that the amount of electricity used in industrial sites is considerable. However, there is a limitation in that even though the total amount of use can be checked using a power meter, it is impossible to check how much was used at a certain point in time. In addition, in order to check the amount of power used, there is a problem in that a manager has to go directly to the place where the power meter is located and check it.

등록특허공보 제10-1404102호(등록일자: 2014.05.29.)Registered Patent Publication No. 10-1404102 (registration date: 2014.05.29.)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 산업현장에 배치되어 있는 다수의 배전반을 모바일 기기와 연결함으로써, 현장 내에 있는 모든 배전반의 동작상태와 소비전력을 모니터링하고 무선으로 제어할 수 있는 제어 및 모니터링 시스템을 제공하는 데 과제가 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the present invention monitors the operation status and power consumption of all switchboards in the site and controls them wirelessly by connecting a plurality of switchboards disposed in the industrial site with mobile devices. There are challenges in providing a control and monitoring system that can do this.

전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템은, 메인 차단기 및 복수의 부하 차단기를 포함하는 하나 이상의 배전반에 설치되고, 상기 메인 차단기 및 복수의 부하 차단기 사이에 전기적으로 연결되는 콘트롤 박스, 상기 콘트롤 박스와 상기 복수의 부하 차단기 사이에 전기적으로 연결되는 복수의 온-오프 제어기, 상기 콘트롤 박스 및 온-오프 제어기와 제1 통신망을 통해 연결되고, 상기 배전반을 통해 입출력되는 전력량 및 배전반의 구동과 관련된 하나 이상의 데이터를 포함하는 상태정보를 실시간으로 수집하는 WAS 서버 및, 상기 WAS 서버와 제2 통신망을 통해 연결되어 상기 배전반의 수집된 상태정보를 각 배전반별로 누적 저장하는 데이터 베이스 서버를 포함하고, 상기 WAS 서버는 서로 다른 복수의 현장에서 복수의 관리자 단말의 접속에 의한 트래픽이 증가할 경우, 성능 저하에 따른 데이터 제공의 우선 순위를 결정하는 데 있어서, 비상 상황 발생의 위험성을 고려하여 수집된 상태정보에서 총 전력량이 높은 순으로 데이터의 우선순위를 설정하고, 수신측인 관리자 단말을 식별 및 우선적으로 세션을 할당하여 상기 관리자 단말로 제공하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to a preferred embodiment of the present invention is installed in one or more switchboards including a main circuit breaker and a plurality of load circuit breakers, and the main circuit breaker and a plurality of load circuit breakers. A control box electrically connected between load breakers, a plurality of on-off controllers electrically connected between the control box and the plurality of load breakers, and connected to the control box and the on-off controller through a first communication network, A WAS server that collects status information including one or more data related to the amount of power input and output through the switchboard and driving of the switchboard in real time, and a WAS server that is connected to the WAS server through a second communication network to display the collected status information of the switchboard, respectively. Including a database server for cumulative storage for each switchboard, the WAS server determines the priority of providing data according to performance degradation when traffic increases due to access of a plurality of manager terminals in a plurality of different sites. , In consideration of the risk of an emergency situation, the priority of data is set in the order of the total amount of power in the collected state information, and the manager terminal, which is the receiving side, is identified and a session is preferentially allocated and provided to the manager terminal. to be

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 콘트롤 박스 및 온-오프 제어기와 제1 통신망을 통해 연결되어 상기 상태정보를 수신 및 표시하고, 관리자의 조작에 따라 상기 콘트롤 박스 및 온-오프 제어기에 제어신호를 송출하는 어플리케이션을 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the control box and the on-off controller are connected through a first communication network to receive and display the status information, and control the control box and the on-off controller according to a manager's manipulation. It may include an application that transmits a signal.

상기 콘트롤 박스는, 상기 메인 차단기와 연결된 모선 부스바와 결합하는 한 쌍의 부스바 단자, 상기 한 쌍의 부스바 단자와 전기적으로 연결되고, 상기 제어신호에 따라 메인 차단기의 온-오프를 제어하는 마그네틱 스위치 및, 상기 마그네틱 스위치의 제어단자 및 상기 부스바 단자와 전기적으로 연결되어 상기 마그네틱 스위치를 제어하는 콘트롤 보드를 포함할 수 있다.The control box includes a pair of bus bar terminals coupled to a bus bar connected to the main circuit breaker, and a magnetic circuit electrically connected to the pair of bus bar terminals and controlling on-off of the main circuit breaker according to the control signal. It may include a switch and a control board electrically connected to the control terminal of the magnetic switch and the bus bar terminal to control the magnetic switch.

상기 콘트롤 보드는, 상기 제1 통신망에 무선방식으로 접속하여 데이터 통신을 수행하는 통신모듈, 상기 제어단자와 연결되어 제어신호를 출력하는 출력단자, 상기 모선 부스바에 전기적으로 연결되는 입력단자, 상기 입력단자와 연결되어 모선 부스바에 공급되는 전력을 측정하는 하나 이상의 전력측정센서 및, 배전함 내의 온도 및 습도를 측정하고, 측정결과를 상기 상태정보에 반영하는 온습도 센서를 포함할 수 있다.The control board includes a communication module for performing data communication by connecting to the first communication network in a wireless manner, an output terminal connected to the control terminal and outputting a control signal, an input terminal electrically connected to the bus bar, and the input terminal. It may include one or more power measurement sensors connected to terminals to measure power supplied to busbars, and temperature and humidity sensors that measure temperature and humidity in the distribution box and reflect the measurement results to the status information.

상기 어플리케이션은, 상기 제2 통신망에 무선통신 방식으로 접속하여 상기 WAS 서버와 데이터 통신을 수행하고, 상기 상태정보를 전달받는 데이터 통신부, 상기 WAS 서버로부터 제공되는 상태정보로부터 각 배전반의 위치를 식별하고, 식별부호별로 현장 맵 상에 표시하는 배전함 식별부, 상기 상태정보로부터 각 배전반별 현재 온도 및 습도를 판단 및 표시하는 온습도 표시부, 관리자의 조작에 따라, 현장에 설치된 하나 이상의 공조설비 대한 온도 및 습도 조절을 요청하는 온습도 조작부, 상태정보로부터 각 배전함별 공급되는 전력량을 추출 및 표시하는 전력 표시부 및, 관리자에 의해 선택된 각 배전반에 공급되는 전력을 배전반 단위 또는 각 배전반에 속한 하나 이상의 부하 차단기 단위로 차단하는 차단기 제어부를 포함할 수 있다.The application connects to the second communication network in a wireless communication method to perform data communication with the WAS server, and identifies the location of each switchboard from the status information provided from the data communication unit receiving the status information and the WAS server, , Distribution box identification unit to display on the field map by identification code, temperature and humidity display unit to determine and display the current temperature and humidity for each distribution board from the status information, temperature and humidity for one or more air conditioning facilities installed in the site according to the manager's operation A temperature and humidity control unit requesting control, a power display unit that extracts and displays the amount of power supplied to each distribution box from status information, and blocks the power supplied to each switchboard selected by the manager in units of switchboards or one or more load circuit breakers belonging to each switchboard. It may include a circuit breaker control unit to.

상기 데이터 베이스 서버는 일정기간 누적된 배전반별 운용내역에 기초하여 현재 운용상태 및 일정 기간 이후의 운용상태를 추정하여 배전반의 교체주기 또는 고장률 정보를 산출하고, 상기 어플리케이션은, 상기 제2 통신망을 통해 상기 데이터 베이스 서버와 통신을 수행하여 상기 교체주기 또는 고장률 정보에 따라 교체주기 또는 고장률이 임계치를 벗어난 경우 배전반의 교체를 관리자 단말에서 표시하는 교체 알림부 및, 관리자의 조작에 따라, 대상이 되는 현장의 모든 배전반에 대한 전력 공급 차단을 지시하는 제어신호를 생성하여 상기 WAS 서버에 전송하는 비상 작동부를 포함할 수 있다.The database server calculates the replacement cycle or failure rate information of the switchboard by estimating the current operating state and the operating state after a certain period based on the operation details of each switchboard accumulated for a certain period of time, and the application, through the second communication network A replacement notification unit that communicates with the database server and displays the replacement of the switchboard on the manager's terminal when the replacement period or failure rate exceeds the threshold according to the replacement period or failure rate information, and the target site according to the manager's operation. and an emergency operation unit generating a control signal instructing power supply cutoff to all switchboards and transmitting the generated control signal to the WAS server.

본 발명의 실시예에 따르면, 관리자가 자신의 모바일 단말을 이용하여 지그비 등의 근거리 무선통신망을 통해 배전함에 접속하여 무선제어 및 소비전력 모니터링을 수행함으로써, 공장 내 각 배전함을 일일이 열어보지 않고도 원격으로 전체 배전 시스템의 현재 상태를 점검할 수 있어 유지비용 절감 및 산업현장 관리의 효율성이 증가되는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, a manager accesses a power distribution box through a local area network such as ZigBee using his/her mobile terminal and performs wireless control and power consumption monitoring, thereby remotely without opening each distribution box in a factory one by one. It is possible to check the current status of the entire distribution system, which has the effect of reducing maintenance costs and increasing the efficiency of industrial site management.

또한, 실시간 모니터링 및 제어를 통한 공정 개선이 가능하게 되며, 장비로부터 수집되는 데이터를 활용한 빅데이터를 구축할 수 있는 효과가 있다.In addition, process improvement is possible through real-time monitoring and control, and there is an effect of building big data using data collected from equipment.

또한, 수집되는 데이터를 바탕으로 배전반의 교체 주기 및 고장률을 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect of measuring the replacement cycle and failure rate of the switchboard based on the collected data.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템의 설치 형태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템의 콘트롤 박스의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템의 관리자 단말에 설치되는 어플리케이션의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템이 제공하는 제어 화면의 일 예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing the overall structure of a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing an installation form of a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing the structure of a control box of a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the structure of an application installed in a manager terminal of a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing an example of a control screen provided by a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention.

상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시예들을 통해 상세히 설명하도록 한다. The present invention as described above will be described in detail through the accompanying drawings and embodiments.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It should be noted that technical terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, technical terms used in the present invention should be interpreted in terms commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless specifically defined otherwise in the present invention, and are excessively inclusive. It should not be interpreted in a positive sense or in an excessively reduced sense. In addition, when the technical terms used in the present invention are incorrect technical terms that do not accurately express the spirit of the present invention, they should be replaced with technical terms that those skilled in the art can correctly understand. In addition, general terms used in the present invention should be interpreted as defined in advance or according to context, and should not be interpreted in an excessively reduced sense.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, singular expressions used in the present invention include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various elements or steps described in the invention, and some of the elements or steps are included. It should be construed that it may not be, or may further include additional components or steps.

또한, 본 발명에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Also, terms including ordinal numbers such as first and second used in the present invention may be used to describe components, but components should not be limited by the terms. Terms are used only to distinguish one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

이하의 설명에서, 본 발명의 "산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템"을 가리키는 용어는, 설명의 편의상 "모니터링 시스템" 또는 "시스템"으로 약식 표기될 수 있다.In the following description, the term referring to the "control and monitoring system for industrial power distribution system" of the present invention may be abbreviated as "monitoring system" or "system" for convenience of description.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템을 설명한다.Hereinafter, a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing the overall structure of a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템은, 건물 및 공장 등 산업 현장에 설치되는 복수의 배전반(10)에 설치되는 콘트롤 박스(100)와, 콘트롤 박스(100)와 제1 통신망을 통해 연결되고, 배전반(10)을 통해 입출력 되는 전력량 및 배전반(10)의 구동과 관련된 하나 이상의 데이터를 포함하는 상태정보를 실시간으로 수집하는 WAS 서버(200) 및, WAS 서버(200)와 제2 통신망을 통해 연결되어 배전반(10)의 수집된 상태정보를 각 배전반(10)별로 누적 저장하는 데이터 베이스 서버(210)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention includes a control box 100 installed in a plurality of switchboards 10 installed in industrial sites such as buildings and factories, and a control A WAS server 200 connected to the box 100 through the first communication network and collecting status information including one or more data related to the amount of power input and output through the switchboard 10 and the driving of the switchboard 10 in real time, and , The database server 210 connected to the WAS server 200 through the second communication network and accumulatively storing the collected state information of the switchboard 10 for each switchboard 10 may be included.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 시스템은, 제2 통신망을 통해 WAS 서버(200)를 경유하여 각 배전반에 대한 상태정보를 수신 및 표시하는 어플리케이션이 탑재되는 관리자 단말(220)과 더 연결될 수 있다.In addition, the monitoring system according to the embodiment of the present invention can be further connected to the manager terminal 220, which is equipped with an application for receiving and displaying status information on each switchboard via the WAS server 200 through the second communication network. there is.

배전반(10)은 메인전원이 3상4선식(R,S,T,N)으로 분산 공급되는 모선 부스바와, 모선 부스바로부터 세분화되는 각 자선 부스바를 통해 건물의 각층과 방 또는 공장 등, 현장에서 모터 또는 설비 등의 각각의 장치로 전력을 분배하는 장치로서, 각 구성은 배전함 내에 실장되고, 이러한 공급에서 과부하가 발생될 때 전류를 차단시켜 안전을 도모하기 위한 메인 차단기와 부하 차단기로 이루어지는 터미널로 적절하게 연결되는 배선을 포함할 수 있다.The switchboard 10 is a 3-phase 4-wire system (R, S, T, N), and the bus bar to which the main power is distributed and supplied, and each subsidiary bus bar subdivided from the bus bar, each floor of the building, room or factory, etc. As a device that distributes power to each device such as a motor or facility, each component is mounted in a distribution box, and a terminal consisting of a main circuit breaker and a load circuit breaker to promote safety by cutting off current when overload occurs in this supply It may include wires that are properly connected to .

즉, 배전반(10)은 외부로부터 인입된 메인선이 메인 차단기로 인입되고 메인 차단기로부터 접속된 모선 부스바에 각 터미널로 접속되는 자선 부스바가 적절하게 위치되어 전기적으로 연결되어 있다.That is, in the switchboard 10, the main line drawn from the outside is drawn into the main circuit breaker, and the bus bar connected to each terminal is properly positioned and electrically connected to the bus bar connected from the main circuit breaker.

또한, 배전반(10)의 메인 차단기 및 부스바에는 본 발명의 콘트롤 박스(100)가 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the control box 100 of the present invention may be electrically connected to the main circuit breaker and the bus bar of the switchboard 10 .

콘트롤 박스(100)는 무선 통신 수단을 탑재하고 있어 외부의 WAS 서버(Web Application Server)에 연결될 수 있고, 자체적으로 해당 배전반(10)의 전력량, 온도 및, 습도를 감지할 수 있는 하나 이상의 센싱 수단이 설치되어 있으며, 센싱 수단을 통해 감지된 전력량을 비롯하여 온, 습도 등의 감지결과를 포함하는 상태정보를 생성하고, 실시간으로 WAS 서버(200)에 제공할 수 있다.Since the control box 100 is equipped with a wireless communication means, it can be connected to an external WAS server (Web Application Server), and one or more sensing means capable of detecting the amount of power, temperature, and humidity of the switchboard 10 by itself. is installed, it can generate status information including the amount of power sensed through the sensing means as well as sensing results such as temperature and humidity, and provide it to the WAS server 200 in real time.

WAS 서버(200)는 현장에 설치된 각 배전반(10)의 콘트롤 박스(100)와 무선통신을 수행하여 콘트롤 박스(100)로부터 수집된 각 배전반(10)의 전력량, 온도 등의 상태정보를 실시간으로 수집할 수 있다.The WAS server 200 performs wireless communication with the control box 100 of each switchboard 10 installed in the field, and collects state information such as power amount and temperature of each switchboard 10 from the control box 100 in real time. can be collected

이러한 WAS 서버(200)는 배전반(10)별 정보 수집을 위한 프로그램이 설치, 운용되고, 프로그램의 실행에 따라 콘트롤 박스(100)로부터 수집된 상태정보를 데이터 베이스 서버(210)에 전달하여 각 배전반(10)의 운용에 대한 관리 기능을 구현하게 된다. In this WAS server 200, a program for collecting information for each switchboard 10 is installed and operated, and according to the execution of the program, state information collected from the control box 100 is transmitted to the database server 210 to each switchboard. The management function for the operation of (10) is implemented.

WAS 서버(200)는 배전반 관리와 관련된 프로그램의 실행 환경 및 데이터 베이스 서버(210)로의 접속 기능을 제공하고, 여러 개의 논리적인 작업에 대한 관리 기능을 제공할 수 있다. 또한, 관리자의 업무 처리, 일례로서, 전력관리, 운용관리 등을 위한 다양한 로직(logic)을 수행할 수 있다.The WAS server 200 may provide an execution environment for a program related to switchboard management and an access function to the database server 210, and may provide management functions for several logical tasks. In addition, it is possible to perform various logics for manager's work processing, for example, power management, operation management, and the like.

특히, WAS 서버(200)는 서로 다른 복수의 현장에서 복수의 관리자 단말의 접속에 의한 트래픽이 증가할 경우, 성능 저하에 따른 데이터 제공의 우선순위를 결정하는 데 있어서, 비상 상황 발생의 위험성을 고려하여 수집된 상태정보에서 총 전력량이 높은 순으로 데이터의 우선순위를 설정하고, 수신측인 관리자 단말을 식별 및 우선적으로 세션을 할당하여 관리자 단말(220)에 전송할 수 있다.In particular, the WAS server 200 considers the risk of an emergency situation in determining the priority of data provision according to performance degradation when traffic increases due to access of a plurality of manager terminals in a plurality of different sites. In the collected state information, the priority of data is set in the order of the total amount of power, and the receiving side manager terminal is identified and a session is preferentially allocated and transmitted to the manager terminal 220 .

데이터 베이스 서버(210)는 인터넷과 같은 제2 통신망을 통해 WAS 서버(200)에 접속할 수 있고, 등록된 현장에 설치된 복수의 배전반(10)의 운용과 관련된 각종 기록을 데이터베이스화 할 수 있다.The database server 210 can access the WAS server 200 through a second communication network such as the Internet, and can form a database of various records related to the operation of the plurality of switchboards 10 installed in registered sites.

또한, 데이터 베이스 서버(210)는 각 지역의 현장에서 수집한 다양한 상황에서의 배전반 운용과 관련된 상태정보를 저장함에 따라, 전력 장비에 관한 빅데이터를 구축할 수 있는 자원을 제공할 수 있다.In addition, the database server 210 may provide resources for constructing big data on power equipment by storing state information related to operation of switchboards in various situations collected from sites in each region.

뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에 따른 시스템은, 현장을 관리, 감독하는 관리자가 소지한 관리자 단말(220)에서 실행되는 어플리케이션을 포함할 수 있다.In addition, the system according to an embodiment of the present invention may include an application that is executed in the manager terminal 220 possessed by a manager who manages and supervises a site.

이러한 어플리케이션은 인터넷망을 통해 WAS 서버(200)에 접속할 수 있으며, 관리자가 담당하는 현장의 배전반(10)들에 대한 상태정보를 실시간으로 수신하여 화면상에 표시할 수 있다.This application can access the WAS server 200 through the Internet network, and can receive status information on the field switchboards 10 in charge of the manager in real time and display them on the screen.

이에 따라, 관리자는 관리자 단말(220)을 통해 수시로 WAS 서버(200)에 접속하여 현장의 운영상태를 용이하게 판단할 수 있다. 아울러, 정상범위를 벗어나는 전력 공급, 기준치 이상의 높은 온도 상승 등의 상황이 발생하는 경우, 어플리케이션이 지원하는 제어 기능을 통해 콘트롤 박스에 대한 제어를 수행하여 전력공급을 차단하거나, 현장의 온도를 조절함으로써 예상치 못한 운영상의 상황에 신속하게 대응할 수 있다.Accordingly, the manager can access the WAS server 200 at any time through the manager terminal 220 to easily determine the operating state of the site. In addition, when situations such as power supply outside the normal range or high temperature rise above the standard value occur, the control box is controlled through the control function supported by the application to cut off the power supply or by adjusting the temperature at the site. It can respond quickly to unexpected operational situations.

전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템은 건물, 공장 등에 설치, 운용되는 다수의 배전반에 대하여 관리자가 일일이 찾아다니며 점검할 필요 없이, 자신이 소지한 관리자 단말을 통해 각 배전반과 연결된 WAS 서버로부터 상태정보를 수신 및 즉시 확인할 수 있고 필요한 조치를 취할 수 있다.According to the above-described structure, the control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention does not require a manager to visit and inspect a plurality of switchboards installed and operated in buildings, factories, etc. Through the manager terminal, status information can be received and checked immediately from the WAS server connected to each switchboard, and necessary actions can be taken.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템을 설명한다.Hereinafter, a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템의 설치 형태를 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing an installation form of a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템은, 장치에 공급되는 전력을 분배하는 배전반에 설치되는 시스템으로서, 메인선이 연결되어 전력이 공급되는 메인 차단기(15)와 모선 부스바(20) 사이에 연결되고, 모선 부스바(20)를 통해 공급되는 전력량과 배선함 내 온도, 습도 등을 측정하여 상태신호를 생성하고 이를 무선망을 통해 WAS 서버에 제공하는 콘트롤 박스(100)와, 모선 부스바(20)로부터 분기하는 자선 부스바(22)와 부하 차단기(17) 사이에 연결되고 무선 통신망을 통해 제어신호를 수신하면, 부하 차단기(17)를 온, 오프하는 무선 온-오프 제어기(105)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention is a system installed in a switchboard that distributes power supplied to devices, and a main circuit breaker to which power is supplied by connecting a main line. It is connected between (15) and the bus bar 20, and measures the amount of power supplied through the bus bar 20 and the temperature and humidity in the wiring box to generate a status signal and provide it to the WAS server through a wireless network. It is connected between the control box 100, the bus bar 22 branching from the bus bar 20, and the load breaker 17, and when a control signal is received through a wireless communication network, the load breaker 17 is turned on. , may include a wireless on-off controller 105 that turns off.

공장과 같은 산업용 설비에서는 3상(R,S,T) 교류전력을 사용하므로 대전력이 요구되며, 발전소로부터 송전선로를 통하여 공급되는 수만 V의 교류전력을 변압기를 통해 수천 V의 교류전력으로 감압하고, 이 감압된 교류전압을 공장의 각 설비로 공급하기 위한 배전반이 구비됨에 따라, 각 배전반에서는 고전압 대전류를 각 공장 내의 설비로 공급하기 위하여 통상적으로 각 설비와 배전반을 부스바(Bus-bar; 20, 22)로 연결하게 되고, 배전반에서 감압된 교류전력이 부스바(20, 22)를 통해 설비로 공급되게 된다. Industrial facilities such as factories use three-phase (R, S, T) AC power, so high power is required. And, as a switchboard for supplying this reduced AC voltage to each facility in the factory is provided, each switchboard usually connects each facility and switchboard to a bus-bar (Bus-bar; 20 and 22), and the AC power reduced in the switchboard is supplied to the facility through the busbars 20 and 22.

콘트롤 박스(100)는 배전함 내 설치되어 모선 부스바(20)와 전기적으로 연결되고, 메인선을 통해 현장의 장치로 공급되는 전력을 센싱하여 WAS 서버로 제공함과 아울러, 메인 차단기(15)의 제어단자와 연결되어 WAS 서버로부터 수신한 제어신호에 따라 메인 차단기(15)를 온, 오프 제어할 수 있다.The control box 100 is installed in the distribution box and electrically connected to the bus bar 20, senses the power supplied to the field device through the main line, provides it to the WAS server, and controls the main circuit breaker 15. It is connected to the terminal and can control the main circuit breaker 15 on or off according to the control signal received from the WAS server.

이를 위해, 콘트롤 박스(100)는 무선 통신망, 일례로서, WiFi, Zigbee 등의 무선통신방식으로 현장에 인접한 위치에 설치된 WAS 서버와 연결될 수 있고, 탑재된 센서를 통해 감지한 전력량을 포함하는 상태정보를 무선통신망을 통해 실시간으로 송출할 수 있다.To this end, the control box 100 can be connected to a WAS server installed at a location adjacent to the site through a wireless communication network, for example, a wireless communication method such as WiFi or Zigbee, and state information including the amount of power detected through a mounted sensor. can be transmitted in real time through a wireless communication network.

또한, 콘트롤 박스(100)는 메인선과 연결되는 메인 차단기(15)와 연결되어 관리자 단말의 어플리케이션으로부터 전송되는 제어신호에 따라 메인 차단기(15)를 온 또는 오프 제어함으로써, R상선, S상선, T상선 및 중성(N)선의 모선 부스바(20)를 통해 공급되는 전력을 제어할 수 있다. In addition, the control box 100 is connected to the main circuit breaker 15 connected to the main line and controls the main circuit breaker 15 on or off according to the control signal transmitted from the application of the manager terminal, so that R phase line, S phase line, T Power supplied through the bus bar 20 of the phase line and the neutral (N) line can be controlled.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모선 부스바(20)에서 분기하며 설비 등 부하로 전력을 공급하는 복수의 자선 부스바(22)에 각각 연결되는 복수의 온-오프 제어기(105)를 포함할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, a plurality of on-off controllers 105 each connected to a plurality of own busbars 22 branching from the busbar 20 and supplying power to loads such as facilities can include

온-오프 제어기(105)는 콘트롤 박스(100)와의 데이터 통신을 수행하는 무선 통신모듈이 탑재되며, 자선 부스바(22)에 전기적으로 연결되고, 부하와 자선 부스바(22) 상에 결선되는 부하 차단기(17)의 제어단자와 연결됨에 따라 콘트롤 박스(100)로부터 전송되는 제어신호에 따라 부하 차단기(17)를 온, 오프 제어할 수 있고, 탑재된 전력측정 센서 및 통신모듈을 통해 전력 특정결과를 콘트롤 박스(100)에 전송할 수 있다. The on-off controller 105 is equipped with a wireless communication module that performs data communication with the control box 100, is electrically connected to the own busbar 22, and is wired on the load and the own busbar 22. As it is connected to the control terminal of the load circuit breaker 17, the load circuit breaker 17 can be turned on or off according to the control signal transmitted from the control box 100, and power can be specified through the mounted power measurement sensor and communication module. The result can be transmitted to the control box (100).

여기서, 온-오프 제어기(105)는 콘트롤 박스(100)와의 데이터 통신을 수행하는 무선 통신모듈은 Zigbee 시스템이 이용될 수 있다. Zigbee에서 요구되는 최소 입력 신호레벨은 -92dBm 정도로 매우 낮기 때문에 아주 작은 입력 신호에 대해서 왜곡 없이 신호를 변조해 주어야 하나, 부스바에 인접하여 설치됨에 따라, 전력공급에 의한 신호왜곡현상이 발생하게 된다.Here, the on-off controller 105 may use a Zigbee system as a wireless communication module that performs data communication with the control box 100 . Since the minimum input signal level required by Zigbee is as low as -92dBm, the signal must be modulated without distortion for a very small input signal, but as it is installed adjacent to the busbar, signal distortion occurs due to power supply.

이러한 신호왜곡현상에 의한 오류발생을 방지하기 위해, 온-오프 제어기(105)의 통신모듈은 부스바 방향으로 차폐막이 부착될 수 있고, 이러한 차폐막은 마그네슘 합금으로 이루어질 수 있다.In order to prevent errors due to signal distortion, a shielding film may be attached to the communication module of the on-off controller 105 in the direction of the bus bar, and the shielding film may be made of a magnesium alloy.

이에 따라, 본 발명의 콘트롤 박스(100)는 메인선 뿐만 아니라, 부하 단위로 공급되는 전력을 제어할 수 있다. Accordingly, the control box 100 of the present invention can control not only the main line, but also power supplied in units of loads.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템의 콘트롤 박스를 상세히 설명한다.Hereinafter, a control box of a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템의 콘트롤 박스의 구조를 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing the structure of a control box of a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템의 콘트롤 박스(100)는, 메인 차단기와 연결된 모선 부스바와 결합하는 한 쌍의 부스바 단자(120), 한 쌍의 부스바 단자(120)와 전기적으로 연결되고, 제어신호에 따라 메인 차단기의 온-오프를 제어하는 마그네틱 스위치(110) 및, 마그네틱 스위치(110)의 제어단자 및 부스바 단자(120)와 전기적으로 연결되어 마그네틱 스위치(110)를 제어하는 콘트롤 보드(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the control box 100 of the control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention includes a pair of bus bar terminals 120 coupled to a bus bar connected to a main circuit breaker, one A magnetic switch 110 electrically connected to the pair of busbar terminals 120 and controlling on-off of the main circuit breaker according to a control signal, and a control terminal of the magnetic switch 110 and a busbar terminal 120 It may include a control board 130 that is electrically connected to control the magnetic switch 110 .

마그네틱 스위치(110)는 메인 차단기를 원격 제어하는 기능을 수행하는 것으로, 메인 차단기와 연결되어 콘트롤 보드(130)의 출력단자로부터 입력되는 제어신호에 따라, 메인 차단기를 온 또는 오프할 수 있다.The magnetic switch 110 performs a function of remotely controlling the main circuit breaker, and is connected to the main circuit breaker to turn on or off the main circuit breaker according to a control signal input from an output terminal of the control board 130.

부스바 단자(120)는 배전함 내에 콘트롤 박스(100)를 장착하고, 모선 부스바와 결선될 수 있다. 이러한 부스바 단자(120)는 마그네틱 스위치(110)를 중심으로 하여 상, 하 방향에 각각 한 쌍이 구비될 수 있고, 소정의 결선부재를 통해 모선 부스바와 전기적으로 연결될 수 있다.The busbar terminal 120 may mount the control box 100 in a distribution box and be connected to a bus bar. A pair of these busbar terminals 120 may be provided in the upper and lower directions, respectively, with the magnetic switch 110 as the center, and may be electrically connected to the busbar busbar through a predetermined wiring member.

마그네틱 스위치(110)의 일측으로는 콘트롤 보드(130)가 배치될 수 있다. 이러한 콘트롤 보드(130)의 주요 기능은 원격지의 관리자의 조작에 따라 마그네틱 스위치(110)를 온, 오프 제어하는 것으로, 이를 위해 관리자가 소지한 스마트폰 과 같은 관리자 단말 및 배전함 내부의 자선 부스바에 설치된 온-오프 제어기와의 통신을 수행하기 위한 통신모듈(131)이 내장될 수 있다.A control board 130 may be disposed on one side of the magnetic switch 110 . The main function of the control board 130 is to control the magnetic switch 110 on and off according to the operation of the remote manager, and for this purpose, the manager terminal such as a smartphone owned by the manager and A communication module 131 for performing communication with the on-off controller may be embedded.

상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘트롤 박스(100)는 제1 통신망에 무선방식으로 접속하여 데이터 통신을 수행하는 통신모듈(131), 제어단자와 연결되어 제어신호를 출력하는 출력단자, 모선 부스바에 전기적으로 연결되는 입력단자, 입력단자와 연결되어 모선 부스바에 공급되는 전력을 측정하는 하나 이상의 전력측정 센서(135) 및, 배전함내의 온도 및 습도를 측정하고, 측정결과를 상태정보에 반영하는 온습도 센서(132)를 포함할 수 있다.In detail, the control box 100 according to an embodiment of the present invention is a communication module 131 that performs data communication by connecting to the first communication network in a wireless manner, and an output terminal that is connected to a control terminal and outputs a control signal. , an input terminal electrically connected to the bus bar, one or more power measurement sensors 135 connected to the input terminal and measuring the power supplied to the bus bar, and measuring the temperature and humidity in the distribution box, and the measurement result to status information It may include a temperature and humidity sensor 132 that reflects.

통신모듈(131)은 Zigbee와 같은 근거리 무선통신방식으로 WAS 서버와 데이터 통신을 수행할 수 있으며, 이에 WAS 서버가 수신한 관리자 단말의 제어신호를 수신하면 통신모듈(131)은 그 제어신호를 전달받음으로써 콘트롤 보드(130)가 관리자의 지시에 따라 마그네틱 스위치(110)를 제어하도록 한다.The communication module 131 can perform data communication with the WAS server using a short-range wireless communication method such as Zigbee. Accordingly, when the WAS server receives the control signal of the manager terminal, the communication module 131 transmits the control signal. By receiving, the control board 130 controls the magnetic switch 110 according to the manager's instructions.

또한, 콘트롤 보드(130)는 하나 이상의 온습도 센서(132)를 탑재할 수 있다. 이러한 온습도 센서(132)는 배전함 내부의 온도 및 습도를 체크할 수 있고, 측정된 온도에 따라 현장에 설치된 온도 조절을 위한 장치를 제어할 수 있는 제어 단자가 별도로 구성되어 있고, 콘트롤 보드(130)는 관리자의 조작에 따라 현장에 설치된 하나 이상의 공조설비 대한 온도 및 습도 조절을 요청 받을 수 있다.In addition, the control board 130 may be equipped with one or more temperature and humidity sensors 132 . The temperature and humidity sensor 132 can check the temperature and humidity inside the distribution box, and has a separate control terminal capable of controlling a device for temperature control installed in the field according to the measured temperature, and the control board 130 may be requested to adjust the temperature and humidity of one or more air conditioning facilities installed on site according to the manager's operation.

또한, 콘트롤 보드(130)는 하나 이상의 전력측정 센서(135)와 연결되어 실시간 전력 측정이 가능하다. 콘트롤 보드(130)에는 전력 측정을 위한 입력 단자가 형성되어 있고, 이는 부스바 단자(120)에 전기적으로 연결됨에 따라 콘트롤 보드(130)는 전력측정 센서(135)에 의해 공급되는 전력을 실시간으로 측정 및 상태정보에 포함하여 WAS 서버에 전송할 수 있다.In addition, the control board 130 is connected to one or more power measurement sensors 135 to enable real-time power measurement. An input terminal for power measurement is formed on the control board 130, and as it is electrically connected to the busbar terminal 120, the control board 130 measures the power supplied by the power measurement sensor 135 in real time. It can be transmitted to the WAS server by including measurement and status information.

이러한 구조에 따라, 기존의 배전반에 무선으로 제어 가능한 콘트롤 박스를 장착하고, 관리자는 어플리케이션 등을 이용하여 배전반의 각 메인 및 부하 차단기를 무선으로 온 또는 오프(On, OFF)할 수 있으며, 원격지의 관리자가 실제로 차단기가 제어되었는지 상태 현황과 시스템 전체 상황을 한눈에 파악할 수 있도록 함으로써 신속한 관리와 대응을 도와줄 수 있다.According to this structure, a control box that can be controlled wirelessly is installed in an existing switchboard, and a manager can wirelessly turn on or off (On, OFF) each main and load circuit breaker of the switchboard using an application, etc. It can help prompt management and response by enabling the administrator to grasp the current status and overall system status at a glance to see if the circuit breaker has actually been controlled.

특히, 관리자는 관리자 단말에서 배전함의 내부온도, 습도를 설정할 수 있으며, 설정 값에 따라 내부온도를 낮추고 올려주거나, 습도를 낮춰줄 수 있다. 추가적으로, 배전함 내부의 온도가 비정상적으로 상승하면, 콘트롤 보드(130)는 실시간으로 현재 온도를 WAS 서버에 전송할 수 있고, 이에 WAS 서버는 이를 화재로 인식하여 모든 전력을 차단하는 제어신호를 회신하고, 동시에 관리자 단말에게 알림 문자를 전송하는 기능이 프로그램 될 수 있다.In particular, the manager can set the internal temperature and humidity of the distribution box in the manager terminal, and can lower or raise the internal temperature or lower the humidity according to the set values. Additionally, when the temperature inside the distribution box rises abnormally, the control board 130 may transmit the current temperature to the WAS server in real time, and the WAS server recognizes it as a fire and returns a control signal to cut off all power, At the same time, a function of transmitting a notification text to an administrator terminal may be programmed.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 관리자 단말에 설치 및 실행되는 어플리케이션을 상세히 설명한다.Hereinafter, an application installed and executed in an administrator terminal according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템의 관리자 단말에 설치되는 어플리케이션의 구조를 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서 본 발명의 어플리케이션을 이루는 각 구성부는, 공지의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램으로 구현되고, 읽고 쓰기가 가능한 기록매체에 기록되어 관리자 단말에 탑재될 수 있다. 4 is a diagram showing the structure of an application installed in a manager terminal of a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention. In the following description, each component constituting the application of the present invention may be implemented as a computer program executed by a known microprocessor, recorded on a readable and writable recording medium, and mounted on a manager terminal.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 어플리케이션(300)은, 제2 통신망에 무선통신 방식으로 접속하여 WAS 서버와 데이터 통신을 수행하고, 상태정보를 전달받는 데이터 통신부(310), WAS 서버로부터 제공되는 상태정보로부터 각 배전반의 위치를 식별하고, 식별부호별로 현장 맵 상에 표시하는 배전함 식별부(320), 상태정보로부터 각 배전함별 공급되는 전력량을 추출 및 표시하는 전력 표시부(330), 관리자에 의해 선택된 각 배전반에 공급되는 전력을 배전반 단위 또는 각 배전반에 속한 하나 이상의 부하 차단기 단위로 차단하는 차단기 제어부(340), 상태정보로부터 각 배전반별 현재 온도 및 습도를 판단 및 표시하는 온습도 표시부(350), 관리자의 조작에 따라, 현장에 설치된 하나 이상의 공조설비 대한 온도 및 습도 조절을 요청하는 온습도 조절부(360), 제2 통신망을 통해 데이터 베이스 서버와 통신을 수행하여 교체주기 또는 고장률 정보에 따라 교체주기 또는 고장률이 임계치를 벗어난 경우 배전반의 교체를 관리자 단말에서 표시하는 교체 알림부(370) 및, 관리자의 조작에 따라, 대상이 되는 현장의 모든 배전반에 대한 전력 공급 차단을 지시하는 제어신호를 생성하여 상기 WAS 서버에 전송하는 비상 작동부(380)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 4, the application 300 according to an embodiment of the present invention, by accessing the second communication network in a wireless communication method to perform data communication with the WAS server, the data communication unit 310, WAS receiving state information A distribution box identification unit 320 that identifies the location of each switchboard from the status information provided from the server and displays it on the site map by identification code, and a power display unit 330 that extracts and displays the amount of power supplied to each distribution box from the status information , A circuit breaker control unit 340 that cuts off power supplied to each switchboard selected by the manager in units of switchboards or one or more load breakers belonging to each switchboard unit, and a temperature and humidity display unit for determining and displaying the current temperature and humidity of each switchboard from status information. 350, the temperature and humidity control unit 360 requesting temperature and humidity control for one or more air conditioning facilities installed in the field according to the manager's operation, and replacement cycle or failure rate information by communicating with the database server through the second communication network If the replacement cycle or failure rate is out of the threshold according to the replacement notification unit 370 that displays the replacement of the switchboard on the manager's terminal, and a control instructing to cut off the power supply to all switchboards in the target site according to the manager's operation It may include an emergency operating unit 380 that generates a signal and transmits it to the WAS server.

데이터 통신부(310)는 인터넷 망을 통해 WAS 서버에 접속하여 데이터 통신을 수행할 수 있으며, 특히 WAS 서버로부터 각 배전반에 대한 상태정보를 실시간으로 수신하거나 또는, 비상상황에서의 알림 메시지 등을 수신할 수 있다.The data communication unit 310 may perform data communication by accessing the WAS server through the Internet network, and in particular, receive status information about each switchboard from the WAS server in real time or receive a notification message in an emergency situation. can

배전함 식별부(320)는 WAS 서버로부터 수신한 상태정보에 포함되는 식별번호를 통해 각 상태정보가 가리키는 배전반을 식별할 수 있다. 배전반은 배전함별로 식별번호가 부여되어 있고, 이는 관리자가 관리자 단말상에서 각 배전반을 구분하는데 활용되며 어플리케이션(300)은 화면상에 각 식별번호에 따라 각 배전반의 상태정보, 일례로서 전력량, 온도, 습도 등을 리스트 형태 또는 타일 UI 형태로 표시할 수 있다.The distribution box identification unit 320 may identify a switchboard indicated by each state information through an identification number included in the state information received from the WAS server. Identification numbers are assigned to each distribution box, and this is used by the manager to distinguish each distribution board on the manager terminal, and the application 300 displays status information of each distribution box according to each identification number on the screen, as an example, power amount, temperature, and humidity. etc. can be displayed in the form of a list or a tile UI.

전력 표시부(330)는 수신한 상태정보에 따라 각 배전반에 공급되는 전력량을 표시할 수 있다. 하나의 배전반에는 메인선을 통해 입력되는 총 전력과, 각 부하로 분배되어 공급되는 출력 전력이 존재할 수 있고, 전력 표시부(330)는 배전함 내에 실장되는 복수의 전력센서를 통해 감지된 전력에 관한 정보를 수신 및 표시할 수 있다.The power display unit 330 may display the amount of power supplied to each switchboard according to the received status information. In one switchboard, total power input through the main line and output power distributed and supplied to each load may exist, and the power display unit 330 includes information on power detected through a plurality of power sensors mounted in the switchboard. can be received and displayed.

차단기 제어부(340)는 관리자의 조작에 따라 WAS 서버를 통해 각 배전반에 설치된 콘트롤 박스와 접속하여 메인 차단기 또는 부하 차단기의 구동을 직접 제어할 수 있다. 차단기 제어부(340)는 관리자의 조작을 입력 받는 소정의 UI를 제공할 수 있고, 관리자는 각 배전반의 전력 입출력 상황을 확인하고, 정상치를 벗어나거나 조절이 필요하다고 판단되면, 차단기 제어부(340)가 제공하는 UI를 통해 특정 배전반의 배선을 선택하여 전력 공급을 온 또는 오프 할 수 있다.The circuit breaker control unit 340 can directly control the operation of the main circuit breaker or load circuit breaker by connecting to the control box installed in each switchboard through the WAS server according to the manager's operation. The circuit breaker control unit 340 may provide a predetermined UI for receiving the manager's manipulation, and the manager checks the power input/output status of each switchboard, and if it is determined that the power input/output status is out of normal or adjustment is necessary, the circuit breaker control unit 340 Power supply can be turned on or off by selecting the wiring of a specific switchboard through the provided UI.

온습도 표시부(350)는 WAS 서버가 수집한 배전반의 온도 또는 습도에 관한 정보를 수신 및 표시할 수 있다. 각 배전함 내에는 배전함의 온도 및 습도를 감지할 수 있는 하나 이상의 온, 습도 센서가 실장됨에 따라 현재 온도 및 습도가 측정되며, 어플리케이션은 상태정보에 포함된 각 배전반의 온도 및 습도를 수신 및 관리자 단말의 화면상에 표시할 수 있다.The temperature and humidity display unit 350 may receive and display information about the temperature or humidity of the switchboard collected by the WAS server. As one or more temperature and humidity sensors capable of detecting the temperature and humidity of the distribution box are mounted in each distribution box, the current temperature and humidity are measured, and the application receives the temperature and humidity of each distribution box included in the status information and the manager terminal can be displayed on the screen.

온습도 조절부(360)는 관리자의 조작에 따라 WAS 서버를 통해 각 배전반에 설치된 콘트롤 박스와 접속하여 현장의 온도 및 습도를 직접 제어할 수 있다. 콘트롤 박스는 배전함이 위치한 현장에 설치된 하나 이상의 공조시설과 연결될 수 있고, 관리자는 현재 모니터링 중인 배전반의 온도 또는 습도를 확인하여 정상치를 벗어나거나 조절이 필요하다고 판단되면, 온습도 조절부(360)가 제공하는 UI를 통해 의도에 따른 온도 또는 습도로 조절할 수 있다. 이에 온습도 조절부(360)는 온도 또는 습도 조절을 위한 제어신호를 생성하여 해당 배전반의 콘트롤 박스로 전송할 수 있고, 이에 콘트롤 박스는 연결된 공조시설에 수신한 제어신호를 전송하여 현장의 온도 또는 습도를 조절할 수 있도록 한다.The temperature and humidity control unit 360 can directly control the temperature and humidity of the site by connecting to the control box installed in each switchboard through the WAS server according to the manager's operation. The control box can be connected to one or more air conditioning facilities installed in the site where the switchboard is located, and the manager checks the temperature or humidity of the switchboard currently being monitored and if it is determined that it is out of normal or needs to be adjusted, the temperature and humidity control unit 360 provides It can be adjusted to the temperature or humidity according to the intention through the UI. Accordingly, the temperature and humidity control unit 360 can generate a control signal for temperature or humidity control and transmit it to the control box of the switchboard, and the control box transmits the control signal received to the air conditioning facility connected to the temperature or humidity of the site. allow it to be regulated.

교체 알림부(370)는 WAS 서버와는 별도로 운영되는 데이터 베이스 서버에 의해 도출된 배전반 운용 및 모니터링에 대한 각종 정보에 기반하여 제공되는 유용한 기능 중 하나인 교체 알림 기능을 구현할 수 있다The replacement notification unit 370 can implement a replacement notification function, which is one of the useful functions provided based on various information on switchgear operation and monitoring derived by a database server operated separately from the WAS server.

상세하게는, 데이터 베이스 서버는 일정기간 누적된 배전반별 운용내역에 기초하여 현재 운용상태 및 일정 기간 이후의 운용상태를 추정하여 배전반의 교체주기 또는 고장률 정보를 산출할 수 있고, 각 배전반별로 누적 기록되는 운용상태의 변화 추이에 따라 교체주기를 산출하거나 고장률을 산출할 수 있다.In detail, the database server can calculate the replacement cycle or failure rate information of the switchboard by estimating the current operating state and the operating state after a certain period based on the operation details of each switchboard accumulated for a certain period of time, and the cumulative record for each switchboard. It is possible to calculate the replacement cycle or the failure rate according to the changing trend of operating conditions.

그리고, 데이터 베이스 서버는 특정 배전반에 대하여 교체주기가 도래하거나 고장률이 기준값을 초과하면, 데이터 베이스를 참조하여 해당 배전반의 관리자를 식별하고, 그 관리자의 단말에 알림 신호를 송출할 수 있다.In addition, when a replacement cycle for a specific switchboard arrives or a failure rate exceeds a reference value, the database server identifies the manager of the switchboard by referring to the database and transmits a notification signal to the manager's terminal.

이에 교체 알림부(370)는 인터넷망을 통해 알림 신호를 수신하면, 관리자 단말의 화면상에 해당 배전반의 식별번호와, 알림 내용을 화면상에 표시할 수 있다.Accordingly, when the replacement notification unit 370 receives the notification signal through the Internet network, it can display the identification number of the switchboard and the content of the notification on the screen of the manager's terminal.

비상 작동부(380)는 화재, 누전과 같은 비상 상황에서 관리자가 신속하게 조치를 취할 수 있도록 지원하는 역할을 한다.The emergency operating unit 380 serves to support a manager to quickly take action in an emergency situation such as fire or short circuit.

어느 하나의 배전반의 온도가 일정 수준 이상 올라가거나, 부하에서 전력 사용량이 단기간에 급상승하는 등의 비정상적인 상황에 발생하면 상태정보에 이러한 상황이 반영되고, 관리자는 어플리케이션(300)을 통해 이러한 내용의 확인시 비상 작동부(380)가 제공하는 전체 제어 기능을 선택할 수 있다.When an abnormal situation occurs, such as the temperature of one switchboard rising above a certain level or the power usage at the load rapidly increasing in a short period of time, the situation is reflected in the status information, and the manager checks these contents through the application 300. All control functions provided by the emergency operating unit 380 may be selected.

이에, 비상 작동부(380)는 현장에 대한 전체 제어 명령을 WAS 서버에 전송할 수 있고, WAS 서버는 해당 배전반과 더불어 동일 현장에 설치된 나머지 모든 배전반을 식별하고, 이에 대한 오프 제어신호를 각 배전반에 송출함으로써 비상시에 신속한 대체가 가능하게 된다.Accordingly, the emergency operation unit 380 may transmit an entire control command for the site to the WAS server, and the WAS server identifies the corresponding switchboard and all other switchboards installed in the same site, and sends an off control signal for this to each switchboard. Sending out allows rapid replacement in case of an emergency.

뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 비상 작동부(380)는 동일 기능이 어플리케이션(300)뿐만 아니라, WAS 서버에도 탑재될 수 있고, 이러한 경우 관리자의 제어 없이도 WAS 서버측에서 비상상황에서 해당 현장에 설치된 배전반 전체에 대한 오프 제어를 수행하는 방식 또한 적용 가능하다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the above-described emergency operation unit 380 can be equipped with the same function not only in the application 300 but also in the WAS server. In this situation, a method of performing off-control for the entire switchboard installed in the site can also be applied.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템이 제공하는 제어 화면의 일 예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 상세히 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in detail through an example of a control screen provided by a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템이 제공하는 제어 화면의 일 예를 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing an example of a control screen provided by a control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템은, 복수의 배전반이 설치된 현장에서 원격지에 위치한 관리자가 관리자 단말 측에서 어플리케이션을 실행함에 따라 인터넷 망을 통해 WAS 서버에 접속할 수 있고, WAS 서버로부터 실시간으로 전송되는 배전반에 대한 상태정보를 수신 및 화면상에 표시할 수 있다.Referring to FIG. 5 , in the control and monitoring system for an industrial power distribution system according to an embodiment of the present invention, a manager located in a remote location in a site where a plurality of switchboards is installed executes an application on the manager terminal side, and the WAS through the Internet network It can access the server, receive status information about the switchboard transmitted in real time from the WAS server, and display it on the screen.

예시된 바와 같이, 관리자 단말의 화면을 통해 확인할 수 있는 상태정보는 WAS 서버로부터 실시간으로 제공되는 당해 날짜에 해당하는 정보뿐만 아니라, 데이터 베이스에 누적 저장된 시간별, 일별, 주간별, 월별, 년별로 정렬된 정보를 포함할 수 있고, 기본 화면에서는 금일 전력량, 금월 누적 전력량, 유효전력, 전류, 전압, 역률, 온도 등의 측정값이 제공될 수 있다.As an example, the status information that can be checked through the screen of the manager terminal is sorted by hour, day, week, month, and year accumulated in the database as well as information corresponding to the date provided in real time from the WAS server. measured values such as today's power consumption, current month's cumulative power consumption, active power, current, voltage, power factor, and temperature may be provided on the basic screen.

만약, 배전반이 3상4선식 전력을 공급받는 경우, 제공되는 상태정보로는 전력 측정 센서에 의해 측정된 3상(R,S,T) 각각에 대한 전류(A), 전압(V), 주파수(Hz) 및 온도(℃) 등이 있다. 그리고, 관리자 단말이 터치 패널을 탑재한 단말인 경우, 각 측정값은 관리자의 터치에 의해 선택될 수 있고 터치시 추가적인 관련 정보를 더 표시할 수 있다.If the switchboard is supplied with 3-phase 4-wire power, the provided status information includes current (A), voltage (V), and frequency for each of the three phases (R, S, and T) measured by the power measurement sensor. (Hz) and temperature (℃). And, when the manager terminal is a terminal equipped with a touch panel, each measurement value may be selected by a manager's touch, and upon touch, additional related information may be further displayed.

또한, 도시되어 있지는 않지만 시스템은, 상태정보로서 무효전력, 선간전압, 상전압 및 피상전력 등의 정보를 더 제공할 수 있다.In addition, although not shown, the system may further provide information such as reactive power, line voltage, phase voltage, and apparent power as status information.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.Although many details are specifically described in the above description, this should be interpreted as an example of a preferred embodiment rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be defined by the described examples, but should be defined by what is equivalent to the claims and claims.

10 : 배전반 11 : 온-오프 제어기
20 : 모선 부스바 22 : 자선 부스바
17 : 부하 차단기 100 : 콘트롤 박스
110 : 마그네틱 스위치 130 : 콘트롤 보드
131 : 통신모듈 132 : 온습도 센서
135 : 전력측정 센서 200 : WAS 서버
210 : 데이터 베이스 서버 300 : 어플리케이션10: switchboard 11: on-off controller
20: bus bar 22: bus bar charity
17: load circuit breaker 100: control box
110: magnetic switch 130: control board
131: communication module 132: temperature and humidity sensor
135: power measuring sensor 200: WAS server
210: database server 300: application

Claims (6)

메인 차단기 및 복수의 부하 차단기를 포함하는 하나 이상의 배전반에 설치되고, 상기 메인 차단기 및 복수의 부하 차단기 사이에 전기적으로 연결되는 콘트롤 박스;
상기 콘트롤 박스와 상기 복수의 부하 차단기 사이에 전기적으로 연결되는 복수의 온-오프 제어기;
상기 콘트롤 박스 및 온-오프 제어기와 제1 통신망을 통해 연결되고, 상기 배전반을 통해 입출력되는 전력량 및 배전반의 구동과 관련된 하나 이상의 데이터를 포함하는 상태정보를 실시간으로 수집하는 WAS 서버; 및
상기 WAS 서버와 제2 통신망을 통해 연결되어 상기 배전반의 수집된 상태정보를 각 배전반별로 누적 저장하는 데이터 베이스 서버를 포함하고,
상기 WAS 서버는
서로 다른 복수의 현장에서 복수의 관리자 단말의 접속에 의한 트래픽이 증가할 경우, 성능 저하에 따른 데이터 제공의 우선 순위를 결정하는 데 있어서, 비상 상황 발생의 위험성을 고려하여 수집된 상태정보에서 총 전력량이 높은 순으로 데이터의 우선순위를 설정하고, 수신측인 관리자 단말을 식별 및 우선적으로 세션을 할당하여 상기 관리자 단말로 제공하는 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템.a control box installed in one or more switchboards including a main circuit breaker and a plurality of load circuit breakers and electrically connected between the main circuit breaker and the plurality of load circuit breakers;
a plurality of on-off controllers electrically connected between the control box and the plurality of load breakers;
A WAS server connected to the control box and the on-off controller through a first communication network and collecting status information including one or more data related to the amount of power input and output through the switchboard and driving of the switchboard in real time; and
A database server connected to the WAS server through a second communication network and accumulatively storing the collected state information of the switchboard for each switchboard,
The WAS server
When traffic increases due to access of a plurality of manager terminals in a plurality of different sites, in determining the priority of data provision according to performance degradation, the total amount of power in the collected status information considering the risk of emergency occurrence A control and monitoring system for an industrial power distribution system that prioritizes data in this order of high priority, identifies a manager terminal as a receiving side, and allocates a session with priority to provide the session to the manager terminal. 제 1 항에 있어서,
상기 콘트롤 박스 및 온-오프 제어기와 제1 통신망을 통해 연결되어 상기 상태정보를 수신 및 표시하고, 관리자의 조작에 따라 상기 콘트롤 박스 및 온-오프 제어기에 제어신호를 송출하는 어플리케이션
을 포함하는 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템.According to claim 1,
An application that is connected to the control box and the on-off controller through a first communication network, receives and displays the status information, and transmits a control signal to the control box and the on-off controller according to a manager's operation.
A control and monitoring system for an industrial power distribution system that includes a. 제 2 항에 있어서,
상기 콘트롤 박스는,
상기 메인 차단기와 연결된 모선 부스바와 결합하는 한 쌍의 부스바 단자;
상기 한 쌍의 부스바 단자와 전기적으로 연결되고, 상기 제어신호에 따라 메인 차단기의 온-오프를 제어하는 마그네틱 스위치; 및
상기 마그네틱 스위치의 제어단자 및 상기 부스바 단자와 전기적으로 연결되어 상기 마그네틱 스위치를 제어하는 콘트롤 보드
를 포함하는 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템.According to claim 2,
The control box,
A pair of bus bar terminals coupled to a bus bar connected to the main circuit breaker;
a magnetic switch electrically connected to the pair of busbar terminals and controlling on-off of the main circuit breaker according to the control signal; and
A control board electrically connected to the control terminal of the magnetic switch and the busbar terminal to control the magnetic switch
A control and monitoring system for an industrial power distribution system that includes a. 제 3 항에 있어서,
상기 콘트롤 보드는,
상기 제1 통신망에 무선방식으로 접속하여 데이터 통신을 수행하는 통신모듈;
상기 제어단자와 연결되어 제어신호를 출력하는 출력단자;
상기 모선 부스바에 전기적으로 연결되는 입력단자;
상기 입력단자와 연결되어 모선 부스바에 공급되는 전력을 측정하는 하나 이상의 전력측정센서; 및
배전함 내의 온도 및 습도를 측정하고, 측정결과를 상기 상태정보에 반영하는 온습도 센서
를 포함하는 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템.According to claim 3,
The control board,
a communication module for performing data communication by accessing the first communication network in a wireless manner;
an output terminal connected to the control terminal to output a control signal;
an input terminal electrically connected to the bus bar;
one or more power measurement sensors connected to the input terminal and measuring power supplied to the bus bar; and
A temperature and humidity sensor that measures the temperature and humidity in the distribution box and reflects the measurement result to the status information
A control and monitoring system for an industrial power distribution system that includes a. 제 2 항에 있어서,
상기 어플리케이션은,
상기 제2 통신망에 무선통신 방식으로 접속하여 상기 WAS 서버와 데이터 통신을 수행하고, 상기 상태정보를 전달받는 데이터 통신부;
상기 WAS 서버로부터 제공되는 상태정보로부터 각 배전반의 위치를 식별하고, 식별부호별로 현장 맵 상에 표시하는 배전함 식별부;
상기 상태정보로부터 각 배전반별 현재 온도 및 습도를 판단 및 표시하는 온습도 표시부;
관리자의 조작에 따라, 현장에 설치된 하나 이상의 공조설비 대한 온도 및 습도 조절을 요청하는 온습도 조작부;
상태정보로부터 각 배전함별 공급되는 전력량을 추출 및 표시하는 전력 표시부; 및
관리자에 의해 선택된 각 배전반에 공급되는 전력을 배전반 단위 또는 각 배전반에 속한 하나 이상의 부하 차단기 단위로 차단하는 차단기 제어부
를 포함하는 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템.According to claim 2,
The application,
a data communication unit that accesses the second communication network in a wireless communication method, performs data communication with the WAS server, and receives the status information;
a distribution box identification unit that identifies the location of each switchboard from the status information provided from the WAS server and displays it on a field map by identification code;
a temperature and humidity display unit for determining and displaying the current temperature and humidity for each switchboard from the status information;
a temperature and humidity control unit requesting temperature and humidity control for at least one air conditioning facility installed on site according to a manager's operation;
A power display unit extracting and displaying the amount of power supplied to each distribution box from status information; and
The circuit breaker control unit cuts off the power supplied to each switchboard selected by the manager in units of switchboards or in units of one or more load breakers belonging to each switchboard.
A control and monitoring system for an industrial power distribution system that includes a. 제 5 항에 있어서,
상기 데이터 베이스 서버는 일정기간 누적된 배전반별 운용내역에 기초하여 현재 운용상태 및 일정 기간 이후의 운용상태를 추정하여 배전반의 교체주기 또는 고장률 정보를 산출하고,
상기 어플리케이션은,
상기 제2 통신망을 통해 상기 데이터 베이스 서버와 통신을 수행하여 상기 교체주기 또는 고장률 정보에 따라 교체주기 또는 고장률이 임계치를 벗어난 경우 배전반의 교체를 관리자 단말에서 표시하는 교체 알림부; 및
관리자의 조작에 따라, 대상이 되는 현장의 모든 배전반에 대한 전력 공급 차단을 지시하는 제어신호를 생성하여 상기 WAS 서버에 전송하는 비상 작동부
를 포함하는 산업용 배전 시스템을 위한 제어 및 모니터링 시스템.

According to claim 5,
The database server calculates the replacement cycle or failure rate information of the switchboard by estimating the current operating state and the operating state after a certain period based on the operation details of each switchboard accumulated for a certain period of time,
The application,
a replacement notification unit that communicates with the database server through the second communication network and displays replacement of a switchboard on a manager terminal when a replacement period or failure rate exceeds a threshold according to the replacement period or failure rate information; and
An emergency operating unit that generates a control signal instructing to cut off the power supply to all switchboards in the target site according to the manager's operation and transmits it to the WAS server.
A control and monitoring system for an industrial power distribution system that includes a.
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