KR102621072B1 - Monitoring system for underground electric power line - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지중 배전선로 감시시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게로는, 지하에 매설되는 전선관에 전력케이블이 포설되는 지중 배전선로에서, 전선관의 침하로 인한 2차 사고를 방지하기 위한 감시시스템에 관한 것이다. 본 발명에서는 전력케이블과 같이 전선관의 내부에 포설되되, 한 가닥으로 되어 있고 일정 한도를 초과하는 인장력이 가해지면 단선되는 감지선을 이용하여 전선관의 침하를 감지하게 되는데, 감지선 양단에 있는 한 쌍의 IoT 감지모듈이 감지선 양단에 연결된 감지저항에 인가되는 전압을 이용하여 전선관의 침하 여부를 판단하고, 침하로 판단되는 경우 자신의 식별코드를 포함하는 경보신호를 생성하여 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 프로토콜을 적용하는 사물인터넷 통신을 통하여 송출하게 된다.The present invention relates to an underground distribution line monitoring system. More specifically, it relates to a monitoring system to prevent secondary accidents due to subsidence of conduits in underground distribution lines where power cables are laid in conduits buried underground. In the present invention, the sinking of the conduit is detected using a detection wire that is installed inside the conduit like a power cable, and is made up of a single strand and breaks when a tensile force exceeding a certain limit is applied. A pair of wires at both ends of the detection wire The IoT detection module uses the voltage applied to the sensing resistor connected to both ends of the sensing line to determine whether the conduit has settled, and if it is judged to have settled, it generates an alarm signal containing its own identification code and sends MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). ) is transmitted through IoT communication that applies the protocol.
Description
본 발명은 지중 배전선로 감시시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게로는, 지하에 매설되는 전선관에 전력케이블이 포설되는 지중 배전선로에서, 전선관의 침하로 인한 2차 사고를 방지하기 위한 감시시스템에 관한 것이다. 본 발명에서는 전력케이블과 같이 전선관의 내부에 포설되되, 한 가닥으로 되어 있고 일정 한도를 초과하는 인장력이 가해지면 단선되는 감지선을 이용하여 전선관의 침하를 감지하게 되는데, 감지선 양단에 있는 한 쌍의 IoT 감지모듈이 감지선 양단에 연결된 감지저항에 인가되는 양단전압을 이용하여 전선관의 침하 여부를 판단하고, 침하로 판단되는 경우 자신의 식별코드를 포함하는 경보신호를 생성하여 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 프로토콜을 적용하는 사물인터넷 통신을 통하여 송출하게 된다.The present invention relates to an underground distribution line monitoring system. More specifically, it relates to a monitoring system to prevent secondary accidents due to subsidence of conduits in underground distribution lines where power cables are laid in conduits buried underground. In the present invention, the sinking of the conduit is detected using a detection wire that is installed inside the conduit like a power cable, and is made up of a single strand and breaks when a tensile force exceeding a certain limit is applied. A pair of wires at both ends of the detection wire The IoT detection module determines whether the conduit has settled by using the voltage applied to both ends of the sensing resistor connected to both ends of the detection line, and if it is judged to have settled, it generates an alarm signal containing its own identification code and detects MQTT (Message Queuing Telemetry). It is transmitted through IoT communication that applies the Transport) protocol.
지중 배전선로는 지하 공동구나 지하 전력구에 포설되기도 하지만, 상당 부분의 지중 배전선로는 땅속에 매립되는 전선관을 이용한 전력 관로에 전력케이블을 포설하게 된다. 특히 단거리 배전선로나 구내선로 등에서는 거의 대부분을 전선관을 이용한 전력 관로에 포설하게 된다. Underground distribution lines are sometimes laid in underground utility or underground power outlets, but a significant portion of underground distribution lines are laid in power conduits using conduits buried in the ground. In particular, in short-distance distribution lines or intra-premises lines, most of them are installed in power conduits using electrical conduits.
그러나 전력 관로를 비롯한 지하 배관은 다양한 이유로 침하 위험에 노출되어 있다. 지하 배관은 토사 이동 등 다양한 이유로 인하여 침하가 되는데, 그중 흙이나 토사의 이동은 지하 배관 침하의 일반적인 원인 중 하나이다. 토사의 이동은 지하 구조물 주변의 토양이 흔들리거나 침식되는 것을 의미하는데, 이는 지하 배관이나 지하 공작물을 불안정하게 만들고, 점점 더 깊은 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 도로나 지하철의 건설이나 건물 신축을 위한 터파기 공사 등 지하 공사 활동도 지하 배관 침하의 주요 원인이 된다. However, underground pipes, including power pipes, are exposed to the risk of subsidence for various reasons. Underground pipes subside for various reasons, such as soil movement, among which movement of soil or soil is one of the common causes of underground pipe subsidence. Earth movement refers to the shaking or erosion of the soil around underground structures, which can destabilize underground pipes or underground structures and cause them to move to deeper and deeper locations. In addition, underground construction activities such as road or subway construction or excavation work for new building construction are also a major cause of underground pipe subsidence.
그리고 지하수의 수위 변동으로 지하 배관의 침하를 초래할 수도 있다. 지하수의 과다한 추출 또는 여타의 원인으로 지하수가 갑자기 고갈되면 지하수가 차지하던 공간이 빈 공간으로 되면서 그 위의 지반이 급격하게 침하하는 현상이 일어나는데 이로 인하여 지하 배관 또한 지면에서 점점 아래 쪽으로 이동할 수 있고 심한 경우 싱크홀 등이 발생하여 노출된 상태에서 침하 및 파손될 수 있다. 이뿐만 아니라 지진 또는 지반 이동도 지하 배관에 영향을 줄 수 있다. Additionally, fluctuations in groundwater levels may cause subsidence of underground pipes. When groundwater is suddenly depleted due to excessive extraction or other causes, the space occupied by groundwater becomes empty and the ground above it rapidly subsides. This causes underground pipes to gradually move downward from the ground, causing severe damage. In this case, sinkholes, etc. may occur, causing subsidence and damage in an exposed state. In addition, earthquakes or ground movements can also affect underground pipes.
이러한 다양한 이유로 인해 지하 배관은 쉽게 침하 할 수 있으며, 이는 전력케이블, 통신케이블, 수도관로 등을 포함한 다양한 지하 인프라에 문제를 발생시킬 수 있다. 따라서 지하 구조물의 설계, 관리는 물론 유지보수에도 주의를 기울여야 하며 상시적인 감시활동이 요구된다. 특히 지중 배전선로의 경우 전선관이 침하하여 전선관이 변형되거나 파손되면 이로 인하여 내부에 포설된 전력케이블의 손상이나 파손 또는 이로인한 화재 등과 같은 2차 사고를 유발하게 되어 각별한 주의가 요망된다. For these various reasons, underground pipes can easily sink, which can cause problems in various underground infrastructure, including power cables, communication cables, and water pipes. Therefore, attention must be paid to the design, management, and maintenance of underground structures, and constant monitoring activities are required. In particular, in the case of underground distribution lines, if the conduit subsides and is deformed or damaged, this can cause secondary accidents such as damage or damage to the power cables laid inside or fire, so special caution is required.
도 1에는 전선관에 포설되는 일반적인 지중 배전선로의 평면도가 도시되어 있다. 도 1에서 보는 바와 같이 지중 배전선로는 지하에 설치된 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이를 연결하는 전선관(20)이 매설되고, 상기 전선관(20)에 전력케이블(30)이 포설되는 구조이다. 이와 같은 지중 배전선로는 먼저 상기 맨홀(10)과 상기 전선관(20)을 지하에 설치하는 공사를 수행한 뒤, 상기 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이의 전선관에 와이어를 넣어 상기 맨홀(10)의 한쪽에서 와이어의 끝에 상기 전력케이블(30)을 연결하고 반대쪽에서 와이어를 당김으로써, 상기 전력케이블(30)이 전선관에 들어가서 포설될 수 있게 된다. Figure 1 shows a plan view of a typical underground distribution line installed in a conduit. As shown in Figure 1, the underground distribution line has a structure in which a manhole 10 installed underground and a conduit 20 connecting the manholes 10 are buried, and a power cable 30 is laid in the conduit 20. . Such an underground distribution line first performs construction to install the manhole 10 and the conduit 20 underground, and then inserts a wire into the conduit between the manhole 10 and the manhole 10. ) By connecting the power cable 30 to the end of the wire on one side and pulling the wire on the other side, the power cable 30 can be installed by entering the conduit.
그런데, 상기 전력케이블(30)의 길이가 한정되어 있기 때문에, 중간에 상기 전력케이블(30) 상호 간의 접속 개소(31)가 발생하며, 상기 접속 개소(31)는 대부분 상기 맨홀(10) 안에 위치하게 된다. 상기 접속 개소(31)에서 상기 전력케이블(30) 상호 간을 연결할 때는 연결 슬리브(미도시) 등을 사용하기도 하고, 케이블 헤드(미도시) 등을 이용하거나 기타 여러 가지 접속 장치들을 이용하여 연결하기도 한다.However, since the length of the power cable 30 is limited, a connection point 31 between the power cables 30 occurs in the middle, and the connection point 31 is mostly located within the manhole 10. I do it. When connecting the power cables 30 to each other at the connection point 31, a connection sleeve (not shown), etc. may be used, a cable head (not shown), etc. may be used, or various other connection devices may be used to connect them. do.
한편, 도 2(a)에서 보는 바와 같이 지반이 정상적인 상태에서 상기 전선관(20)은 상기 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이에 지표면(G.L)과 평행하게 거의 수평 상태로 매립되어 있다. 물론 상기 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이에 고저 차이가 있으면 경사지게 매립되지만, 이 또한 지표면(G.L)과 평행하게 경사진 직선 상태를 유지하게 된다. 그러나 싱크홀(15) 등이 발생하여 상기 전선관(20)이 침하 하면 도 2(b)에서 보는 바와 같이 상기 전선관(20)이 아래쪽을 향하여 변형되어 구부러지고, 이에 따라 상기 전선관(20) 안에 들어있는 상기 전력케이블(30)도 변형된다.Meanwhile, as shown in FIG. 2(a), when the ground is normal, the conduit 20 is buried in an almost horizontal state parallel to the ground surface G.L. between the manholes 10 and the manholes 10. Of course, if there is a difference in elevation between the manhole 10 and the manhole 10, it is buried at an angle, but this also maintains a straight line inclined parallel to the ground surface (G.L.). However, when a sinkhole 15 or the like occurs and the conduit 20 sinks, the conduit 20 is deformed and bent downward, as shown in FIG. 2(b), and thus enters the conduit 20. The power cable 30 is also deformed.
상기 전선관(20) 및 상기 전력케이블(30)이 변형되어 직선에서 곡선으로 변하게 되면, 그 경로가 길어지기 때문에 상기 전선관(20) 및 상기 전력케이블(30)에는 양쪽에서 잡아당기는 힘에 의하여 인장력이 발생하게 되는데, 이때 상기 전선관(20)의 경우 주름관 등을 사용하기 때문에 신축성이 있어서 다소 늘어나기도 하겠지만, 침하가 심해지면 상기 전선관(20)이 파손될 수도 있다. 그러나 상기 전력케이블(30)의 경우에는 상기 전선관(20)에 비하여 신축성이 부족하기 때문에 상기 전력케이블(30)에는 상당한 인장력이 발생하게 되며, 이에 따라 상기 전력케이블(30)의 파손 위험이 높아지게 된다. 특히 상기 접속 개소(31)는 인장력에 대하여 약하기 때문에 연결 슬리브나 케이블 헤드 등에 장력이 가해져서 파손될 위험이 매우 높아지고 이로 인하여 도 2(c)에서 보는 바와 같이 상기 연결 개소(31)에서 단선, 합선 또는 지락 등의 2차 사고 발생 위험이 높아지게 된다. When the conduit 20 and the power cable 30 are deformed and change from a straight line to a curve, the path becomes longer, so a tensile force is applied to the conduit 20 and the power cable 30 by pulling forces from both sides. This occurs. In this case, since the conduit 20 uses a corrugated pipe, etc., it has elasticity and may stretch somewhat. However, if the settlement becomes severe, the conduit 20 may be damaged. However, since the power cable 30 lacks elasticity compared to the conduit 20, a significant tensile force is generated in the power cable 30, thereby increasing the risk of damage to the power cable 30. . In particular, since the connection point 31 is weak against tensile force, the risk of damage due to tension applied to the connection sleeve or cable head is very high. As a result, as shown in FIG. 2(c), disconnection, short circuit, or damage occurs at the connection point 31. The risk of secondary accidents such as ground faults increases.
이같이 지중 배전선로의 지하 전선관 침하는 심각한 2차 사고를 발생시키기 때문에 평상시에 각별한 관심을 가지고 감시 및 모니터링하고 점검할 필요성이 있다. 지하 배관을 감시할 수 있는 기술로는 지표면을 관찰하는 기술이 있는데, 지하 관로가 침하하면 지표면에 변화가 나타날 수 있고, 이러한 변화는 지표면의 허용 오차 범위 내에서 측정되는데, 지표면 간격 측정을 통해 침하를 감지할 수 있게 된다. 이는 지표면 위에 설치된 마커나 마커의 위치를 추적하는 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 사용하여 이루어질 수 있다. 또한, 침하가 발생하면 지하 관로의 경사도에 변화가 생길 수 있는데, 경사계를 사용하여 수평면을 기준으로 한 경사의 변화를 감지함으로써 지하관로의 침하를 간접적으로 파악할 수 있는 기술도 있다. 그러나 이와 같은 방법들은 도로 등과 같이 차량이나 사람의 통행이 빈번한 장소의 경우에는 사용이 불가능 할 뿐만 아니라, 수많은 마커와 경사계를 설치하고 이를 감시해야 하기 때문에 아주 특정한 장소가 아니면 적용이 불가능한 실정이다,Since the sinking of underground conduit pipes of underground distribution lines can cause serious secondary accidents, there is a need to monitor, monitor, and inspect them with special attention on a regular basis. A technology that can monitor underground pipes includes a technology that observes the ground surface. When an underground pipe subsides, changes may appear in the ground surface, and these changes are measured within the tolerance range of the ground surface. Subsidence is measured by measuring ground surface intervals. can be detected. This can be accomplished using markers installed on the earth's surface or a Global Navigation Satellite System (GNSS) that tracks the location of the markers. In addition, when subsidence occurs, there may be a change in the slope of the underground pipe. There is also a technology that can indirectly determine the settlement of the underground pipe by detecting the change in slope based on the horizontal plane using an inclinometer. However, these methods are not only impossible to use in places with frequent traffic of vehicles or people, such as roads, but also require installing and monitoring numerous markers and inclinometers, so they cannot be applied except in very specific places.
그리고 레이저 스캐닝이나 3D 스캐닝 기술로 지하관로의 형상과 위치를 정밀하게 측정하여 감시하는 기술도 있는데, 이는 레이저 스캐너를 사용하여 지하 관로 주변의 지형을 스캔하고, 3D 모델을 생성하여 침하 여부를 확인할 수 있게 된다. 그러나 이는 상시 감시가 불가능하고 침하 사고 발생이 의심되는 경우 등과 같이 특별한 경우에나 사용할 수 있는 방법이다.There is also a technology that precisely measures and monitors the shape and location of underground pipes using laser scanning or 3D scanning technology. This uses a laser scanner to scan the terrain around the underground pipe and creates a 3D model to check for subsidence. There will be. However, this is a method that can only be used in special cases, such as when regular monitoring is impossible and a subsidence accident is suspected.
또한, 지하관로의 변위를 직접 측정하는 방법이 있는데, 지하 관로의 변위를 측정하기 위해 변위 측정 장치를 지하 관로에 설치하는 방법이다. 이 변위 측정 장치는 지하 관로 내에 설치되거나 지하관로 주변에 설치되어 변위를 감지하고 기록하는 방법으로 감시하게 된다. 그러나 이 또한 침하가 우려되는 지하관로의 전 구간에 걸쳐서 변위 측정 장치를 설치하지 않는 한 정확한 감시가 힘들고, 비용도 많이 들기 때문에, 특별한 관리가 요구되는 지하관로가 아닌 한 적용이 어렵다는 문제점이 있다. Additionally, there is a method of directly measuring the displacement of the underground pipe, which involves installing a displacement measuring device in the underground pipe to measure the displacement of the underground pipe. This displacement measuring device is installed in or around an underground pipe and monitors it by detecting and recording the displacement. However, this also has the problem of being difficult to apply unless it is an underground pipe that requires special management because it is difficult to accurately monitor and is expensive unless a displacement measuring device is installed throughout the entire section of the underground pipe where there is a risk of subsidence.
구체적으로 이와 관련된 종래기술로서, 한국 공개특허 제10-2018-0102898호(2018. 09. 18), 변형 및 파손징후 구분 감지용 센서 및 센싱 방법과 그 제조 방법이 있는데, 이는 센서의 전기저항값을 이용하여 구조물이 변형되는 것을 감지할 수 있는 센서 소자에 관한 것이다. 그리고 한국 등록특허 제10-2171735호(2020.10.29)는 변형 또는 부동침하 모니터링 기능을 갖는 관로 보수용 반전 튜브 및 이를 이용한 반전 관로 보수 장치에 관한 것으로서, 광섬유 센서를 이용하여 변형이나 부동 침하를 감지하는 장치에 관한 것이다. 또한, 한국 등록특허 제10-0983015(2010.09.17)은 공동주택의 배전용 지중 전선의 파손감지장치에 관한 것으로서, 와이어와 압력감지 센서를 이용하여 지중 전선의 파손을 감지하는 장치에 관한 것이다.Specifically, as a prior art related to this, there is Korean Patent Publication No. 10-2018-0102898 (2018. 09. 18), a sensor and sensing method for detecting deformation and damage signs, and a manufacturing method thereof, which includes the electrical resistance value of the sensor. It relates to a sensor element that can detect deformation of a structure using . And Korean Patent No. 10-2171735 (2020.10.29) relates to an inversion tube for pipe repair with a deformation or floating settlement monitoring function and an inversion pipe repair device using the same, which detects deformation or floating settlement using an optical fiber sensor. It is about a device that does. In addition, Korean Patent No. 10-0983015 (2010.09.17) relates to a device for detecting damage to underground electric wires for distribution in apartment complexes, and relates to a device that detects damage to underground electric wires using a wire and a pressure sensor.
한편, MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)는 사물인터넷 통신을 위한 경량 프로토콜로서, 제한된 네트워크 대역폭과 클라이언트 디바이스 자원을 가진 환경에서 동작하는 인터넷 프로토콜이다. MQTT는 IoT(Internet of Things)와 M2M(Machine-to-Machine) 통신을 위해 설계되었으며, 저전력 디바이스 및 제한된 네트워크 연결을 가진 장치들 간에 데이터를 신속하게 전송하기 위해 사용된다. 그리고 MQTT는 클라이언트/서버 모델을 기반으로 동작하며, 발행-구독(Publish-Subscribe) 메시징 패턴을 사용한다. 이 패턴에서 발행자(Publisher)는 특정 주제(topic)에 대한 메시지를 발행하고, 구독자(Subscriber)는 관심 있는 주제를 구독하여 해당 주제에 대한 메시지를 수신하게 된다. Meanwhile, MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) is a lightweight protocol for IoT communication and is an Internet protocol that operates in an environment with limited network bandwidth and client device resources. MQTT is designed for Internet of Things (IoT) and Machine-to-Machine (M2M) communications and is used to quickly transfer data between low-power devices and devices with limited network connectivity. And MQTT operates based on the client/server model and uses the publish-subscribe messaging pattern. In this pattern, the publisher publishes messages about a specific topic, and the subscriber subscribes to the topic of interest and receives messages about that topic.
그리고 MQTT에는 브로커(Broker)라는 개념이 있는데, MQTT 브로커는 클라이언트들 간의 연결을 중개하고 메시지를 전달하는 역할을 한다. MQTT 브로커와 Publish 디바이스 사이에는 none TCP/IP 환경에서 작동하게 된다. 그러나, MQTT 브로커와 서버 또는 Subscribe 디바이스 사이에는 간단하고 효율적인 메시지 전달을 위해 TCP/IP 프로토콜 위에서 동작한다. 이를 통해 작은 패킷 크기와 최소한의 대역폭을 사용하여 효율적인 통신이 가능하게 된다. 또한, MQTT는 연결 지향적이며, 저전력 디바이스를 위한 기능들을 제공하여 에너지 소모를 최소화하고 안정적인 통신을 가능하게 하는 장점이 있다. MQTT와 관련되는 선행기술로는 한국 등록특허 제10-2129456호(2020.07.02) 등이 있는데, 이는 사물인터넷 환경에서의 MQTT 프로토콜 기반 서버 시스템에 관한 것이다. 다만, 기존의 MQTT는 다수의 클라이언트 디바이스와 다수의 브로커들 사이에 주고 받는 수많은 메시지를 전제로 하는 M2M 기반 통신에 최적화되어 있기 때문에 비교적 소수의 클라이언트 디바이스와 소수의 브로커들 사이에서 많지 않은 메시지 전송을 위해서는 다소간의 커스터마이징이 필요하다.And in MQTT, there is a concept called a broker, which mediates connections between clients and delivers messages. It operates in a none TCP/IP environment between the MQTT broker and the publish device. However, it operates on the TCP/IP protocol for simple and efficient message delivery between the MQTT broker and the server or subscribe device. This enables efficient communication using small packet sizes and minimal bandwidth. In addition, MQTT is connection-oriented and has the advantage of providing functions for low-power devices to minimize energy consumption and enable stable communication. Prior technology related to MQTT includes Korean Patent No. 10-2129456 (2020.07.02), which concerns an MQTT protocol-based server system in an Internet of Things environment. However, because the existing MQTT is optimized for M2M-based communication that presupposes numerous messages exchanged between a large number of client devices and a large number of brokers, only a small number of messages are transmitted between a relatively small number of client devices and a small number of brokers. This requires some customization.
한편, 일반적으로 사물인터넷 통신에는 무선통신망도 많이 사용되지만, 유선 통신망을 사용하여 사물인터넷(IoT)을 구현하는 기술도 다양하게 있다. 이러한 기술은 신뢰성, 대역폭, 전력 소모 등을 고려하여 여러 산업분야에 응용되어 적용되는데, 이러한 통신방식으로는 이더넷(Ethernet), 전력선 통신(Power Line Communication, PLC), DSL(Digital Subscriber Line), 광섬유(Fiber Optic) 등이 있다. Meanwhile, wireless communication networks are generally used in IoT communication, but there are also various technologies for implementing the Internet of Things (IoT) using wired communication networks. These technologies are applied to various industrial fields considering reliability, bandwidth, power consumption, etc. These communication methods include Ethernet, Power Line Communication (PLC), DSL (Digital Subscriber Line), and optical fiber. (Fiber Optic), etc.
그 중 이더넷(Ethernet)은 가장 일반적인 유선 네트워크 기술로, 구리선이나 광섬유 케이블을 사용하여 데이터를 전송하게 된다. 이더넷은 네트워크 기기들을 연결하여 데이터 통신을 가능하게 하며, 사물인터넷에서도 이더넷을 사용하여 기기 간의 연결과 데이터 전송을 수행하는 경우가 많다. 최근에는 PoE((Power over Ethernet)라는 프로토콜도 나타나면서 한 가닥의 데이터선으로 IoT센서에 전력까지 전송하는 기술도 개발되어 활용되고 있다. PoE로 사물인터넷을 구현하는 선행기술로는 한국 등록특허 제10-2546893호(2023. 06. 23)가 있다.Among them, Ethernet is the most common wired network technology and transmits data using copper wires or optical fiber cables. Ethernet connects network devices to enable data communication, and the Internet of Things often uses Ethernet to connect devices and transmit data. Recently, a protocol called PoE (Power over Ethernet) has emerged, and technology to transmit power to IoT sensors through a single data line has also been developed and utilized. The prior technology for implementing the Internet of Things using PoE is a Korean registered patent. There is No. 10-2546893 (June 23, 2023).
전력선 통신(Power Line Communication, PLC)은 전기 배전망의 전선을 이용하여 데이터를 전송하는 기술이다. PLC는 전력선을 통해 데이터를 전송하므로 별도의 통신 인프라 구축이 필요 없고, 주로 가정, 상업 및 산업용 전력망에서 사용되는데, PLC를 사용하여 사물인터넷 기기들을 연결하고 데이터를 전송할 수 있다. PLC로 사물인터넷을 구현하는 선행기술로는 한국 등록특허 제10-2083114(2020. 04. 23)가 있다. Power Line Communication (PLC) is a technology that transmits data using wires in the electric distribution network. PLC transmits data through power lines, so there is no need to build a separate communication infrastructure. It is mainly used in home, commercial, and industrial power grids. PLC can be used to connect IoT devices and transmit data. Prior technology for implementing the Internet of Things with PLC includes Korea Registered Patent No. 10-2083114 (April 23, 2020).
그리고 DSL(Digital Subscriber Line)은 전화선을 통해 고속 인터넷 연결을 제공하는 기술이다. DSL은 전화선에 높은 주파수 대역을 사용하여 데이터를 전송하므로, 기존의 전화 인프라를 활용하여 사물인터넷 기기들을 연결할 수 있게 되는데, DSL은 주로 가정이나 사무실에서 사용되며, IoT 장치들도 DSL을 통해 인터넷에 연결되어 데이터를 주고받을 수 있다. 또한 광섬유(Fiber Optic)는 빛을 이용하여 데이터를 전송하는 기술로, 고속 대역폭과 멀티모드 또는 싱글모드 전송을 제공한다. 광섬유는 긴 거리의 통신에 적합하며, 대량의 데이터를 처리해야 하는 IoT 환경에 적합한 기술이다. 이러한 위의 기술들은 사물인터넷에서 유선 통신망을 사용하여 다양한 장치들을 연결하고 데이터를 전송하는 방법을 제공한다. 산업 자동화, 스마트 홈, 스마트 도시 등 다양한 분야에서 유선 통신망을 기반으로 한 IoT 솔루션들이 개발되고 적용되고 있다.And DSL (Digital Subscriber Line) is a technology that provides high-speed Internet connections through phone lines. DSL transmits data using a high frequency band on a phone line, making it possible to connect IoT devices using existing phone infrastructure. DSL is mainly used in homes and offices, and IoT devices are also connected to the Internet through DSL. You can connect and exchange data. Additionally, Fiber Optic is a technology that transmits data using light, providing high-speed bandwidth and multi-mode or single-mode transmission. Optical fiber is suitable for long-distance communication and is a technology suitable for the IoT environment where large amounts of data must be processed. These above technologies provide a method to connect various devices and transmit data using a wired communication network in the Internet of Things. IoT solutions based on wired communication networks are being developed and applied in various fields such as industrial automation, smart homes, and smart cities.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 지중 배전선로에서 전선관의 침하를 감지하도록 함으로써, 전선관의 침하로 인한 전력케이블 손상 등 2차 사고를 사전에 예방할 수 있게 하는 지중 배전선로 감시시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention, created to solve the above-mentioned problems, provides an underground distribution line monitoring system that detects settlement of conduits in underground distribution lines, thereby preventing secondary accidents such as damage to power cables due to subsidence of conduits. The purpose is to provide
본 발명은 또한 지중 배전선로의 침하가 시작되는 초기 단계에서 그 침하 여부를 정확하게 감지해 낼 수 있는 지중 배전선로 감시시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an underground distribution line monitoring system that can accurately detect the subsidence of the underground distribution line at the initial stage when the subsidence begins.
본 발명은 또한 레이저 스캐닝이나 3D 스캐닝 기술 또는 다수의 변위 센서를 이용한 변위 측정 등과 같이 비용이 많이 들고 복잡한 방법을 사용하지 않더라도, 경제적인 비용으로 비교적 간단하게 구축할 수 있는 지중 배전선로 감시시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention also provides an underground distribution line monitoring system that can be constructed relatively simply at an economical cost, even without using expensive and complicated methods such as laser scanning, 3D scanning technology, or displacement measurement using multiple displacement sensors. The purpose is to
본 발명은 또한 여러 가닥의 복잡한 감지 회선을 사용하지 않고, 단 한 가닥의 감지선 만을 이용하여 지중 배전선로의 침하를 알려줄 수 있는 지중 배전선로 감시시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an underground distribution line monitoring system that can report subsidence of an underground distribution line using only a single sensing line, without using multiple complex sensing lines.
본 발명은 또한 지중 배전선로의 특정 구간이나 짧은 구간에 대하여만 부분적으로 감시할 수 있는 것이 아니라, 지중 배전선로의 전 구간에 걸쳐서 포설된 전체 전선관들 중 침하가 발생하는 부분을 찾아내어 감시할 수 있는 지중 배전선로 종합 감시시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is also capable of not only partially monitoring a specific or short section of an underground distribution line, but also detecting and monitoring areas where settlement occurs among all conduits laid across the entire section of an underground distribution line. The purpose is to provide a comprehensive monitoring system for underground distribution lines.
본 발명은 또한 사물인터넷 통신을 통하여, 지중 배전선로의 침하를 감시서버에 알려줄 수 있는 지중 배전선로 감시시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention also aims to provide an underground distribution line monitoring system that can notify the monitoring server of the subsidence of the underground distribution line through Internet of Things communication.
본 발명은 또한 사물인터넷 통신 프로토콜을 최적화하여 통신하도록 함으로써, 지중 배전선로의 침하 여부를 신속하고 정확하게 알려줄 수 있는 지중 배전선로 감시시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is also to provide an underground distribution line monitoring system that can quickly and accurately inform whether the underground distribution line has subsided by optimizing and communicating with the Internet of Things communication protocol.
본 발명은 또한 사물인터넷 감시장치의 전원이 고갈되어 통신이 불가능한 상태로 된 이후에도, 감시서버에서 지중 배전선로의 침하를 알 수 있는 지중 배전선로 감시시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is also to provide an underground distribution line monitoring system that can detect subsidence of the underground distribution line from a monitoring server even after the Internet of Things monitoring device is depleted of power and communication is impossible.
본 발명은 또한 지중 배전선로가 침하되지 않은 상태에서는, 외부전원 없이도 사물인터넷 감시장치의 전원을 지속적으로 공급해 줄 수 있는 지중 배전선로 감시시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention also aims to provide an underground distribution line monitoring system that can continuously supply power to an Internet of Things monitoring device without an external power source when the underground distribution line is not subsiding.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.
상술한 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, 지하에 매설되는 전선관에 전력케이블이 포설되는 지중 배전선로에서, 상기 전선관의 침하로 인한 2차 사고를 방지하기 위한 감시시스템으로서, 상기 전력케이블과 같이 상기 전선관의 내부에 포설되되, 한 가닥으로 되어 있고 일정 한도를 초과하는 인장력이 가해지면 단선되는 감지선; 인접한 두 개의 맨홀 사이에 포설되는 하나의 감지선 양단 각각에 연결되는 한 쌍의 감지저항; 상기 한 쌍의 감지저항 각각의 양단 중 상기 하나의 감지선에 연결된 단부의 반대쪽 단부에 연결하여 상기 한 쌍의 감지저항 각각의 일단을 접지시키는 한 쌍의 접지수단; 상기 한 쌍의 감지저항 양단에 각각 연결되어, 각각의 감지저항 양단에서 측정되는 전압인 양단전압을 이용하여 상기 전선관의 침하를 감지하고, 침하로 판단되는 경우 자신의 식별코드를 포함하는 경보신호를 생성하여 송출하는 한 쌍의 IoT 감지모듈; 및 상기 IoT 감지모듈이 송출하는 상기 경보신호를 수신할 수 있으며, 상기 경보신호를 수신하는 경우 상기 경보신호에 포함된 상기 식별코드를 이용하여 상기 경보신호의 송출위치를 파악하고 상기 송출위치를 포함하는 침하정보를 생성하여 표출하는 감시서버;를 포함하되, 상기 한 쌍의 IoT 감지모듈 각각은, - 상기 양단전압을 측정하는 전압측정부; - 상기 양단전압이 일정값 이하로 되는 경우, 상기 경보신호를 제1시간 간격으로 반복하여 생성하는 신호생성부; 및 - 상기 경보신호가 생성될 때마다 상기 경보신호를 사물인터넷 통신을 통하여 송출하는 신호송출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 감시시스템으로 하는 것이 바람직하다.The present invention, created to achieve the above-described purpose, is a monitoring system for preventing secondary accidents due to sinking of the conduit in an underground distribution line in which power cables are laid in conduits buried underground, wherein the power cable and Likewise, a sensing wire installed inside the conduit, which consists of a single strand and is disconnected when a tensile force exceeding a certain limit is applied; A pair of sensing resistors connected to both ends of a sensing line installed between two adjacent manholes; a pair of grounding means connecting one end of each of the pair of sensing resistors opposite to the end connected to the one sensing line and grounding one end of each of the pair of sensing resistors; It is connected to both ends of the pair of sensing resistors, and detects settlement of the conduit using the both-end voltage, which is the voltage measured at both ends of each sensing resistor. If settlement is determined, an alarm signal containing its identification code is sent. A pair of IoT detection modules that generate and transmit; And the alarm signal transmitted by the IoT detection module can be received, and when the alarm signal is received, the transmission location of the alarm signal is identified using the identification code included in the alarm signal, and the transmission location is included. a monitoring server that generates and displays subsidence information; each of the pair of IoT detection modules includes: - a voltage measuring unit that measures the voltage at both ends; - A signal generator that repeatedly generates the warning signal at first time intervals when the voltage at both ends falls below a certain value; and - a signal transmitting unit that transmits the warning signal through Internet of Things communication whenever the warning signal is generated.
본 발명은 또한 상술한 특징들에 더하여, 상기 한 쌍의 감지저항 각각의 저항값은 상기 한 쌍의 접지수단 각각의 접지저항보다 큰 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 감시시스템으로 하거나 이에 더하여 상기 감시서버는, 상기 한 쌍의 IoT 감지모듈 모두에서 상기 경보신호를 수신하는 경우에만 상기 침하정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 감시시스템으로 하는 것도 바람직하다. In addition to the above-described features, the present invention also provides an underground distribution line monitoring system, wherein the resistance value of each of the pair of sensing resistors is greater than the grounding resistance of each of the pair of grounding means, or in addition to the monitoring server. It is also desirable to use an underground distribution line monitoring system that generates the subsidence information only when the alarm signal is received from both of the pair of IoT detection modules.
본 발명은 또한 상술한 특징들에 더하여, 상기 사물인터넷 통신은 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 프로토콜을 사용하는 IoT통신이며, 상기 경보신호를 중계하는 MQTT 브로커;를 더 포함하며, 상기 IoT 감지모듈은 상기 경보신호를 상기 MQTT 브로커에 송출하며, 상기 감시서버는 상기 MQTT 브로커를 통하여 상기 경보신호를 수신하며, 상기 MQTT 프로토콜에 사용되는 상기 경보신호의 데이터 포맷은 아래와 같이 하되,The present invention also provides that, in addition to the above-described features, the IoT communication is IoT communication using the MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) protocol, and further includes an MQTT broker that relays the alarm signal, and the IoT detection module The alarm signal is transmitted to the MQTT broker, and the monitoring server receives the alarm signal through the MQTT broker. The data format of the alarm signal used in the MQTT protocol is as follows,
- QoS는 0으로 하고, - LWT(Last Will Testament)에는, ‘침하로 인하여 통신이 중단되었다’라는 뜻을 담은 메시지로 하며, - Topic은, 계층구조로 된 배전선로 명칭과 상기 IoT 감지모듈의 식별코드를 결합시켜 급전선명/간선명/지선명/분기선명/식별코드의 형태로 하는 것을 특징으로 하는, 지중 배전선로 감시시스템으로 하는 것도 바람직하다.- QoS is set to 0, - LWT (Last Will Testament) is a message containing the meaning of 'communication was interrupted due to subsidence', - Topic is the name of the distribution line in a hierarchical structure and the IoT detection module. It is also desirable to use an underground distribution line monitoring system that combines identification codes in the form of feeder line name/main line name/branch line name/branch line name/identification code.
본 발명은 또한 상술한 특징들에 더하여, 상기 IoT 감지모듈은, 상기 하나의 감지선 일단에 설치되는 제1감지모듈과 상기 하나의 감지선 타단에 설치되는 제2감지모듈로 구분되며, 상기 제1감지모듈 및 상기 제2감지모듈 각각에는 중계신호 수신부 및 제어부를 더 포함하며, 상기 제1감지모듈의 신호송출부는 상기 하나의 감지선을 통하여 상기 경보신호를 송출하며, 상기 제2감지모듈의 중계신호 수신부는 상기 제1감지모듈이 송출한 경보신호를 상기 하나의 감지선을 통하여 수신할 수 있으며, 상기 제2감지모듈의 신호송출부는 같은 맨홀 안에 있는 제1감지모듈의 중계신호 수신부와 연결선으로 연결되어 있고 상기 연결선을 통하여 상기 경보신호를 송출하며, 상기 제1감지모듈의 중계신호 수신부는 상기 제2감지모듈이 송출한 경보신호를 상기 연결선을 통하여 수신할 수 있으며, 상기 제1감지모듈 및 상기 제2감지모듈의 제어부는, 상기 중계신호 수신부에서 상기 제2감지모듈 또는 상기 제1감지모듈이 송출한 경보신호를 수신하는 경우 이를 상기 신호송출부를 통하여 중계 송출하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 감시시스템으로 하는 것도 바람직하다.The present invention also provides that, in addition to the above-described features, the IoT detection module is divided into a first detection module installed at one end of the one detection line and a second detection module installed at the other end of the one detection line. Each of the first detection module and the second detection module further includes a relay signal receiver and a control unit, and the signal transmission unit of the first detection module transmits the alarm signal through the one detection line, and the second detection module The relay signal receiver can receive the alarm signal transmitted by the first detection module through the one detection line, and the signal transmitter of the second detection module can be connected to the relay signal receiver of the first detection module in the same manhole. is connected to and transmits the alarm signal through the connection line, and the relay signal receiving unit of the first detection module can receive the alarm signal transmitted by the second detection module through the connection line, and the first detection module And the control unit of the second detection module, when receiving an alarm signal transmitted by the second detection module or the first detection module from the relay signal reception unit, controls to relay and transmit it through the signal transmission unit. It is also desirable to use an underground distribution line monitoring system.
본 발명은 또한 상술한 특징들에 더하여, 상기 하나의 감지선의 양쪽 끝부분 각각의 어느 한 지점은, 상기 전선관에 고정되는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 감시시스템으로 하거나 이에 더하여 상기 한 쌍의 IoT 감지모듈 각각에 대하여 작동 전원을 공급하는 각각의 전원모듈;을 더 포함하며, 상기 전원모듈 각각은 - 축전지 및 - 상기 축전지를 충전하는 충전회로를 포함하며, - 상기 충전회로는 상기 감지저항의 양단에 인가된 전압으로 작동하여 상기 축전지를 충전하는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 감시시스템으로 하는 것도 바람직하다.In addition to the above-mentioned features, the present invention also provides an underground distribution line monitoring system, wherein one point of each end of the single sensing line is fixed to the conduit, or in addition, the pair of IoT detection systems is provided. It further includes a power module that supplies operating power to each module, wherein each power module includes a storage battery and a charging circuit for charging the storage battery, and the charging circuit is located at both ends of the sensing resistor. It is also desirable to use an underground distribution line monitoring system that operates with an applied voltage to charge the storage battery.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 일정 한도를 초과하는 인장력이 가해지면 단선되는 감지선을 전선관의 내부에 넣고, 전선관이 침하하면 감지선 양단에 걸리는 인장력에 의하여 감지선이 단선되도록 한 후, 감지선의 단선 여부를 감시하다가 감지선이 단선되면, IoT 감지모듈에서 전선관의 침하로 판단하여 경보신호를 생성하기 때문에, 전선관의 침하가 시작되는 단계에서 신속하고 정확하게 감지해 낼 수 있는 효과가 있다.As discussed above, in the present invention, a detection wire that is disconnected when a tensile force exceeding a certain limit is applied is placed inside the conduit, and when the conduit sinks, the detection wire is disconnected due to the tensile force applied to both ends of the detection wire. If the sensing line is disconnected while monitoring for wire disconnection, the IoT detection module determines that the conduit has settled and generates an alarm signal, so it is effective in quickly and accurately detecting the sinking of the conduit at the beginning.
또한, 본 발명에 포함된 감지선은 단 한 가닥으로 되어 있으며, 감지선은 전선관 내부에 전력케이블과 평행하게 넣고 그 양단에는 한쪽을 접지시킨 감지저항을 연결하며, 각각의 감지저항 양단에 걸리는 전압값인 양단전압을 감시하는 IoT 감지모듈을 포함하는 구성을 가지고 있다. 이에 따라 평상시에는 전력케이블에 흐르는 영상전류에 의하여 감지선에 유도전압이 발생하고, 유도전압에 의하여 감지선과 감지저항에 유도전류가 흐르므로 감지저항 양단에는 전위차가 발생한다. 그러나, 전선관이 침하되면 감지선 양단에 걸리는 인장력에 의하여 감지선이 단선되고, 감지선이 단선되면 회로가 개방되어 전류가 흐르지 않게 되므로 감지저항 양단전압은 0V가 된다. 그리고, IoT감지모듈은 감지저항 양단전압이 일정값 이하(0V)가 될 때 침하로 판단하여 경보신호를 송출하게 된다. 따라서 본 발명은, 다수의 변위 감지 센서나 스캐너 등의 복잡한 장치가 없이도 전선관 내에 단 한 가닥의 감지선과 그 양단의 감지저항만 들어가는 간단한 구성을 통하여 전선관의 침하를 감지하여 경보할 수 있는 효과가 있다.In addition, the sensing line included in the present invention consists of only one strand, and the sensing line is placed in parallel with the power cable inside the conduit, and a sensing resistor with one side grounded is connected to both ends of the sensing line, and the voltage applied to both ends of each sensing resistor is connected. It has a configuration that includes an IoT detection module that monitors the voltage across both ends. Accordingly, in normal times, an induced voltage is generated in the sensing line due to the zero-phase current flowing in the power cable, and since the induced current flows in the sensing line and the sensing resistor due to the induced voltage, a potential difference is generated across the sensing resistor. However, when the conduit sinks, the sensing wire is disconnected due to the tensile force applied to both ends of the sensing wire. When the sensing wire is disconnected, the circuit is opened and current does not flow, so the voltage across the sensing resistor becomes 0V. Additionally, the IoT detection module determines sinking when the voltage across the sensing resistor falls below a certain value (0V) and sends out an alarm signal. Therefore, the present invention has the effect of detecting and warning the sinking of the conduit through a simple configuration that inserts only a single sensing wire and sensing resistance at both ends of the conduit without complex devices such as multiple displacement detection sensors or scanners. .
또한, 본 발명에 포함된 IoT 감지모듈은 경보신호를 사물인터넷 통신을 통하여 송출하는데, 본 발명에 사용된 사물인터넷 통신 프로토콜은 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 프로토콜을 사용하게 되며, 이에 따라 IoT 감지모듈은 경보신호를 MQTT 브로커에 송출하며, 감시서버는 MQTT 브로커를 통하여 경보신호를 수신하게 되는데, 경보신호에 포함된 LWT(Last Will Testament)에는, “침하로 인하여 통신이 중단되었다”라는 뜻을 담은 메시지가 포함되는 구성을 가지고 있기 때문에, IoT 감시모듈이 경보신호의 반복적인 송출로 인하여 자신의 전원이 고갈되어 경보신호의 송출이 중단됐다 하더라도 감시서버에서는 그 중단된 사유를 알 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, the IoT detection module included in the present invention transmits an alarm signal through Internet of Things communication. The IoT communication protocol used in the present invention uses the MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) protocol, and accordingly, the IoT detection module transmits an alarm signal to the MQTT broker, and the monitoring server receives the alarm signal through the MQTT broker. The LWT (Last Will Testament) included in the alarm signal contains the meaning “communication was interrupted due to subsidence.” Because it has a structure that includes a message, even if the IoT monitoring module's power is depleted due to repeated transmission of the alarm signal and the transmission of the alarm signal is stopped, the monitoring server has the effect of being able to know the reason for the interruption. there is.
또한, 경보신호에 포함된 Topic에는, 계층구조로 된 배전선로 명칭과 상기 IoT 감지모듈의 식별코드를 결합시켜 급전선명/간선명/지선명/분기선명/식별코드의 형태로 포함되기 때문에 수많은 IoT 감지모듈로부터 메시지를 수신하는 상기 감시서버 입장에서는 상태코드가 error인 Topic만을 찾아내어 해당 배전선로에서 해당 식별코드를 가진 IoT감시모듈의 설치 위치를 찾아낼 수 있기 때문에 전선관이 침하된 배전선로 및 그 위치를 신속하게 찾아낼 수 있게 된다. 이뿐만 아니라 특정한 간선이나 지선 전체의 침하 현황을 파악한다든가 또는 특정 시기별로 침하가 발생한 전체현황을 파악하는 것 등이 가능해진다. In addition, the topic included in the alarm signal is included in the form of feeder line name/main line name/branch line name/branch line name/identification code by combining the name of the hierarchically structured distribution line and the identification code of the IoT detection module, so there are numerous IoT From the perspective of the monitoring server that receives the message from the detection module, it is possible to find only the Topic with an error status code and find the installation location of the IoT monitoring module with the corresponding identification code in the distribution line. Therefore, the distribution line where the conduit has sunk and the You can quickly find the location. In addition, it becomes possible to determine the subsidence status of a specific main line or branch line as a whole, or to determine the overall status of subsidence at specific times.
또한, 본 발명에 포함된 IoT 감지모듈은, 중계신호 수신부 및 제어부를 더 포함하는 제1감지모듈과 제2감지모듈로 구분할 수 있으며, 제1감지모듈의 신호송출부는 감지선을 통하여 다른 맨홀에 있는 제2감지모듈에 대하여 경보신호를 송출하며, 상기 다른 맨홀에 있는 제2감지모듈의 중계신호 수신부는 경보신호를 감지선을 통하여 수신할 수 있으며, 제2감지모듈의 신호송출부는 같은 맨홀 안에 있는 다른 제1감지모듈의 중계신호 수신부와 연결선으로 연결되어 연결선을 통하여 경보신호를 송출하며, 연결선을 통하여 송출한 경보신호는 제1감지모듈의 중계신호 수신부에서 그 연결선을 통하여 수신할 수 있으며, 제1감지모듈 또는 제2감지모듈의 제어부는, 중계신호 수신부에서 다른 IoT 감지모듈이 송출한 경보신호를 수신하는 경우 이를 신호송출부를 통하여 중계 송출하도록 제어할 수 있는 구성을 가진다. 따라서 본 발명에서는, 하나의 IoT 감지모듈에서 송출한 경보신호는 감지선 및 다른 IoT 감지모듈을 통하여 계속하여 순차적으로 유선으로 중계되어 지중 배전선로 중 게이트웨이나 MQTT 브로커가 설치된 맨홀에까지 도달할 수 있게 되고, 게이트웨이나 MQTT 브로커에서는 중계 수신한 경보신호를 감시서버에 전송할 수 있게 된다. 그러므로 본 발명에서는 지중 배전선로의 전 구간에 대한 침하 감지를 수행하는 종합적인 감시시스템을 제공할 수 있게 된다.In addition, the IoT detection module included in the present invention can be divided into a first detection module and a second detection module, which further include a relay signal receiver and a control unit, and the signal transmission unit of the first detection module is connected to another manhole through a detection line. An alarm signal is transmitted to the second detection module located in the second detection module, and the relay signal receiver of the second detection module located in the other manhole can receive the alarm signal through the detection line, and the signal transmission unit of the second detection module is located in the same manhole. It is connected to the relay signal receiver of another first detection module by a connection line, and an alarm signal is transmitted through the connection line. The alarm signal transmitted through the connection line can be received by the relay signal receiver of the first detection module through the connection line, The control unit of the first detection module or the second detection module has a configuration that can control the relay signal reception unit to relay and transmit the alarm signal transmitted by another IoT detection module through the signal transmission unit. Therefore, in the present invention, the alarm signal transmitted from one IoT detection module is sequentially relayed by wire through the detection line and other IoT detection modules, so that it can reach the manhole where the gateway or MQTT broker is installed in the underground distribution line. , the gateway or MQTT broker can transmit the relayed alarm signal to the monitoring server. Therefore, the present invention can provide a comprehensive monitoring system that detects settlement of all sections of the underground distribution line.
본 발명은 또한, 하나의 감지선의 양쪽 끝부분 각각의 어느 한 지점은, 전선관에 고정되는 특징을 가지기 때문에 전선관의 침하로 인하여 전선관에 변형이 생겨 곡선으로 되면 전선관의 길이가 늘어나게 되면 양쪽 끝이 고정된 감지선에는 인장력이 가해지게 되고, 전선관의 변형이 어느 한도를 벗어나게 되면 감지선이 단선되므로 전선관의 침하를 즉시 감지해 낼 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the characteristic that one point of each end of a sensing line is fixed to the conduit, so when the conduit is deformed and curved due to sinking of the conduit, both ends are fixed when the length of the conduit increases. Tensile force is applied to the sensing line, and when the deformation of the conduit exceeds a certain limit, the sensing line is disconnected, which has the effect of immediately detecting the sinking of the conduit.
본 발명은 또한, 한 쌍의 IoT 감지모듈 각각에 대하여 작동 전원을 공급하는 각각의 전원모듈을 더 포함하며, 전원모듈 각각은 축전지 및 충전회로를 포함하며, 충전회로는 감지저항의 양단에 연결되어 감지저항에 인가된 전압으로 충전회로를 가동하여 축전지를 충전하고 축전지의 출력전원을 IoT 감지모듈을 작동하는 구성을 가지고 있기 때문에 IoT 감지모듈에 별도의 외부전원 공급이 없더라도 감지선에 흐르는 유도전류로 상시 충전이 되고 이에 따라 외부전원 없이도 IoT 감지모듈에 대한 전원을 지속적으로 공급해 줄 수 있는 효과가 있다.The present invention further includes power modules that supply operating power to each of a pair of IoT sensing modules, and each power module includes a storage battery and a charging circuit, and the charging circuit is connected to both ends of the sensing resistor. Since the battery is charged by operating the charging circuit with the voltage applied to the sensing resistor and the output power of the storage battery is used to operate the IoT sensing module, even if there is no separate external power supply to the IoT sensing module, the induced current flowing in the sensing line is used. It is constantly charged, which has the effect of continuously supplying power to the IoT detection module without an external power source.
본 발명은 또한, 한 쌍의 감지저항 각각의 저항값은 한 쌍의 접지수단 각각의 접지저항보다 큰 특징도 가지고 있기 때문에 감지저항 양단의 전압값이 더 크게 발생할 수 있고 이에 따라 감지선이 단선된 상태가 아니라면 감지저항 양단의 전압값을 용이하게 검출해 낼 수 있게 된다. In addition, the present invention also has the characteristic that the resistance value of each pair of sensing resistors is greater than the grounding resistance of each pair of grounding means, so the voltage value across the sensing resistors may be larger, resulting in disconnection of the sensing line. If this is not the case, the voltage value across the sensing resistor can be easily detected.
도 1은 본 발명이 적용되는 지중 배전선로를 위에서 보는 평 단면도이다.
도 2는 전선관 침하 시 발생하는 현상을 보여주기 위하여, 지중 배전선로의 측 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 감지선의 개념을 보여주기 위하여, 지중 배전선로의 측 단면도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 감지선의 개념을 보여주기 위하여, 지중 배전선로의 사시도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 의한 감지선, 감지저항, IoT 감지모듈 및 감시서버의 연결도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 IoT 감지모듈의 상세 구성을 도시한 것이다.
도 7은 전선관이 침하하지 않은 상태에서 형성되는 폐로를 등가회로로 도시한 것이다.
도 8은 전선관이 침하한 상태에서 폐로가 개방된 상태 및 그 등가회로를 도시한 것이다.
도 9는 나뭇가지 형상으로 복잡하게 형성된 배전선로의 사례를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에서 Topic에 포함하기 위해 배전선로 명칭을 계층구조화한 사례를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에 적용되는 MQTT프로토콜의 개념도를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명에서 제1감지모듈 및 제2감지모듈이 포함된 실시예를 도시한 것이다.
도 13은 제1감지모듈 및 제2감지모듈이 포함된 실시예에서 신호가 중계되는 개념을 도시한 것이다.
도 14는 본 발명에서 전원모듈이 포함된 실시예를 도시한 것이다.
도 15는 본 발명에서 감지선에 외부전원을 포함하는 실시예를 도시한 것이다.Figure 1 is a plan cross-sectional view from above of an underground distribution line to which the present invention is applied.
Figure 2 is a side cross-sectional view of an underground distribution line to show the phenomenon that occurs when the conduit subsides.
Figure 3 is a side cross-sectional view of an underground distribution line to show the concept of the detection line according to the present invention.
Figure 4 shows a perspective view of an underground distribution line to show the concept of the detection line according to the present invention.
Figure 5 shows a connection diagram of a sensing line, sensing resistor, IoT sensing module, and monitoring server according to the present invention.
Figure 6 shows the detailed configuration of the IoT sensing module according to the present invention.
Figure 7 shows a closed circuit formed in a state where the conduit does not sink as an equivalent circuit.
Figure 8 shows the state in which the conduit is sunk and the closed circuit is opened and its equivalent circuit.
Figure 9 shows an example of a distribution line complexly formed in the shape of a tree branch.
Figure 10 shows an example of hierarchical structure of distribution line names for inclusion in the Topic in the present invention.
Figure 11 shows a conceptual diagram of the MQTT protocol applied to the present invention.
Figure 12 shows an embodiment including a first detection module and a second detection module in the present invention.
Figure 13 shows the concept of signal relay in an embodiment including a first detection module and a second detection module.
Figure 14 shows an embodiment including a power module in the present invention.
Figure 15 shows an embodiment in which an external power source is included in the sensing line in the present invention.
이하에서 상술한 목적과 특징이 분명해지도록 본 발명을 상세하게 설명할 것이며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술 중 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail so that the above-mentioned purpose and features become clear, so that those skilled in the art will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In addition, when describing the present invention, if a detailed description of the known technology related to the present invention is already well known in the technical field, and it is judged that the detailed description of the known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be provided. Decided to omit it.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In addition, the terms used in the present invention are general terms that are currently widely used as much as possible, but in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning is described in detail in the description of the relevant invention, so it is a simple term. We would like to make it clear that the present invention should be understood by the meaning of the term, not by its name. Terms used in the description of the embodiments are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the embodiments. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. The embodiments can be modified in various forms and have various additional embodiments, where specific embodiments are shown in the drawings and related detailed descriptions are described. However, this is not intended to limit the embodiments to a specific form, and should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the embodiments.
다양한 실시 예들에 대한 설명 가운데 “제1”, “제2”, “첫째” 또는“둘째”등의 표현들이 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다. In the description of various embodiments, expressions such as “first,” “second,” “first,” or “second” may modify various elements of the embodiments, but do not limit the elements. For example, the above expressions do not limit the order and/or importance of the corresponding components. The above expressions can be used to distinguish one component from another.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 1은 본 발명이 적용되는 지중 배전선로를 위에서 바라다 본 평면도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 지중 배전선로는 지하에 설치된 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이를 연결하는 전선관(20)이 매설되고, 상기 전선관(20) 내부에 전력케이블(30)이 포설되는 구조이다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. Figure 1 is a plan view from above of an underground distribution line to which the present invention is applied. As shown in Figure 1, the underground distribution line has a structure in which a manhole 10 installed underground and a conduit 20 connecting the manhole 10 are buried, and a power cable 30 is laid inside the conduit 20. am.
이와 같은 지중 배전선로는 먼저 맨홀(10)을 설치하고 전선관(20)를 매설하기 위하여 터파기 공사를 하여 맨홀(10)을 설치하고 맨홀(10)과 맨홀(10)사이에 전선관(20)를 매설하여 되메우기 공사를 수행한 뒤, 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이의 전선관(20)에 풀링용 와이어(미도시)를 넣어 상기 맨홀(10)의 한쪽에서 와이어의 끝에 전력케이블(30)을 연결하고 반대쪽에서 풀링머신(미도시)으로 와이어를 당김으로써, 전력케이블(30)이 전선관(20) 안에 딸려 들어가서 포설될 수 있게 된다. In such an underground distribution line, a manhole (10) is first installed, a manhole (10) is installed by excavation work to bury the conduit (20), and a conduit (20) is installed between the manhole (10) and the manhole (10). After performing the burial and backfilling work, a pulling wire (not shown) is inserted into the conduit 20 between the manhole 10 and the power cable 30 is connected to the end of the wire from one side of the manhole 10. By connecting and pulling the wire with a pulling machine (not shown) from the other side, the power cable 30 can be placed inside the conduit 20.
그런데, 전력케이블(30)은 그 길이가 한정되어 있기 때문에, 중간에 전력케이블(30) 상호 간의 접속 개소(31)가 다수 발생하며, 접속 개소(31)는 대부분 맨홀(10) 안에 위치하게 된다. 맨홀(10)의 접속 개소(31)에서 전력케이블(30) 상호 간을 연결할 때는 연결 슬리브(미도시) 등을 사용하기도 하고, 케이블 헤드(미도시) 등을 이용하거나 기타 여러 가지 접속 장치들을 이용하여 연결하기도 한다.However, since the power cable 30 is limited in length, many connection points 31 between the power cables 30 occur in the middle, and most of the connection points 31 are located within the manhole 10. . When connecting the power cables 30 to each other at the connection point 31 of the manhole 10, a connection sleeve (not shown), etc. may be used, a cable head (not shown), etc. may be used, or various other connection devices may be used. It can also be connected.
한편, 도 2에는 지중 배전선로의 전선관이 침하 하면 발생하는 사고의 개념을 보여주기 위한 측 단면도가 도시되어 있다. 도 2(a)에서 보는 바와 같이 지표면(G.L) 내부의 지반이 정상적인 상태에서 전선관(20)은, 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이에 지표면(G.L)과 평행하게 거의 수평 상태로 매립되어 있다. 물론 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이에 고저 차이가 있으면 경사지게 매립되지만, 이 또한 지표면(G.L)과 평행하게 경사진 직선 상태를 유지하게 된다. 그러나 싱크홀(15) 등이 발생하여 전선관(20)이 침하 하면 도 2(b)에서 보는 바와 같이 상기 전선관(20)이 아래쪽을 향하여 변형되어 구부러지고, 이에 따라 상기 전선관(20) 안에 들어있는 상기 전력케이블(30)도 변형된다.Meanwhile, Figure 2 shows a side cross-sectional view to show the concept of an accident that occurs when the conduit of an underground distribution line sinks. As shown in FIG. 2(a), when the ground inside the ground surface (G.L.) is normal, the conduit (20) is buried in an almost horizontal state parallel to the ground surface (G.L.) between the manholes (10) and the manhole (10). there is. Of course, if there is a difference in elevation between the manhole 10 and the manhole 10, it is buried at an angle, but this also maintains a straight line inclined parallel to the ground surface (G.L.). However, when a sinkhole 15, etc. occurs and the conduit 20 sinks, the conduit 20 is deformed and bent downward, as shown in FIG. 2(b), and accordingly, the conduit 20 contained in the conduit 20 The power cable 30 is also modified.
이렇게 전선관(20) 및 전력케이블(30)이 변형되어 곡선으로 변하게 되면, 그 경로가 길어지기 때문에 전선관(20) 및 전력케이블(30)에는 그 양쪽에는 잡아당기는 힘(f), 즉 인장력(f)이 발생하게 되는데, 이때 전선관(20)의 경우 주름관 등을 사용하기 때문에 신축성이 있어서 다소 늘어나기도 하겠지만(그러나, 침하가 심해지면 파손된다), 전력케이블(30)의 경우에는 전선관(20)에 비하여 신축성이 부족하기 때문에 전력케이블(30) 양단에는 상당한 인장력(f)이 발생하게 되며, 이에 따라 상기 전력케이블(30)의 파손 위험이 높아지게 된다. 그리고 접속 개소(31)는 상기 인장력(f)에 대하여 특히 약하기 때문에 연결 슬리브나 케이블 헤드 등에 장력이 가해져서 파손될 위험이 매우 높아지고 이로 인하여 도 2(c)에서 보는 바와 같이 접속 개소(31)가 있는 맨홀(10) 에서는 단선, 합선 또는 지락 등의 2차 사고 발생 위험이 높아지게 된다. When the conduit 20 and the power cable 30 are deformed in this way and change into a curve, the path becomes longer, so the conduit 20 and the power cable 30 have a pulling force (f) on both sides, that is, a tensile force (f ) occurs. At this time, in the case of the conduit (20), since corrugated pipes, etc. are used, it has elasticity and may stretch somewhat (however, it is damaged if the settlement becomes severe), but in the case of the power cable (30), the conduit (20) Because of the lack of elasticity, a significant tensile force (f) is generated at both ends of the power cable (30), thereby increasing the risk of damage to the power cable (30). In addition, since the connection point 31 is particularly weak against the tensile force f, the risk of damage due to tension applied to the connection sleeve or cable head is very high. As a result, as shown in FIG. 2(c), the connection point 31 is In the manhole 10, the risk of secondary accidents such as disconnection, short circuit, or ground fault increases.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 지하에 매설되는 전선관(20)에 전력케이블(30)이 포설되는 지중 배전선로에서, 상기 전선관(20)의 침하로 인한 2차 사고를 방지하기 위한 감시시스템으로서, 상기 전선관(20)의 안에 상기 전력케이블(30)과 같이 감지선(100)을 넣고, 상기 전선관(20)의 침하에 따라 상기 감지선(100)이 당겨져서 단선되는 경우 IoT 감지모듈(300)이 이를 감지하여 경보신호를 발생시켜 사물인터넷 통신으로 감시서버(500)에 송출하도록 구성된다. 본 발명에 의한 감지선(100)의 개념을 보여주기 위하여, 도 3에는 지중 배전선로의 측 단면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 사시도가 도시되어 있다. The present invention, which was created to solve this problem, prevents secondary accidents due to sinking of the conduit (20) in an underground distribution line in which the power cable (30) is laid in the conduit (20) buried underground. As a monitoring system for IoT, a detection wire 100 is inserted into the conduit 20 like the power cable 30, and when the detection wire 100 is pulled and disconnected due to the sinking of the conduit 20, IoT The detection module 300 is configured to detect this, generate an alarm signal, and transmit it to the monitoring server 500 through Internet of Things communication. In order to show the concept of the detection line 100 according to the present invention, Figure 3 shows a side cross-sectional view of an underground distribution line, and Figure 4 shows a perspective view.
본 발명에 포함되는 감지선(100)은, 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 전력케이블(30)과 같이 상기 전선관(20)의 내부에 포설되도록 하되, 한 가닥으로 되어 있고 일정 한도를 초과하는 인장력(F)이 가해지면 쉽게 단선될 수 있는 소재의 전선으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 도 3(a) 및 도 4에서 보는 바와 같이 상기 감지선(100)은, 상기 전력케이블(30)과 같이 상기 전선관(20)의 내부에, 상기 전력케이블(30)과 평행하게 같은 방향을 따라서 놓이도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 토사의 이동이나 싱크홀 등에 의하여 지반이 침하하고 이에 따라 상기 전선관(20)도 침하하여 도 3(b)에서 보는 바와 같이 상기 전선관(20)이 변형되어 곡선으로 변하게 되면, 상기 전선관(20) 안에 놓여 있던 상기 감지선(100)의 양단에는 상기 일정 한도를 초과하는 인장력(F)이 작용하게 되고, 이에 따라 상기 감지선(100)에는 단선 개소(X)가 발생하도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 ‘일정 한도’는, 상기 전선관(20)의 침하로 인하여 변형될 때 상기 전선관(20)이 어느 정도 늘어나도 되는 ‘길이의 허용범위’를 감안하여, 상기 감지선(100)이 상기 ‘길이의 허용범위’를 벗어나면 끊어지도록 상기 인장력(F)의 한도를 정하는 것이 바람직하다.The detection line 100 included in the present invention is installed inside the conduit 20 like the power cable 30, as shown in FIGS. 3 and 4, but is made of one strand and exceeds a certain limit. It is desirable to use a wire made of a material that can be easily broken when tensile force (F) is applied. That is, as shown in FIGS. 3(a) and 4, the detection line 100 is located inside the conduit 20 like the power cable 30, in the same direction parallel to the power cable 30. It is desirable to place it along . In addition, when the ground subsides due to movement of soil or sinkholes, and the conduit 20 also subsides accordingly, and the conduit 20 is deformed and turns into a curve as shown in FIG. 3(b), the conduit 20 A tensile force (F) exceeding the certain limit is applied to both ends of the sensing line 100 lying inside, and accordingly, it is desirable to cause a disconnection point (X) in the sensing line 100. Here, the 'certain limit' refers to the 'permissible length range' within which the conduit 20 can be extended to some extent when the conduit 20 is deformed due to sinking, and the detection line 100 is set to the ' It is desirable to set a limit on the tensile force (F) so that it breaks if it exceeds the 'permissible length range'.
한편, 상기 감지선(100)은 도 4에서 보는 바와 같이 상기 전력케이블(30)과 같이 놓여지는 것이 바람직하기 때문에, 상기 전선관(20) 안에는 상기 감지선(100)이 상기 전력케이블(30)에 의하여 눌리거나 끼인 곳이 다수 발생하게 된다. 따라서 상기 전선관(20)이 변형되기 시작하면, 상기 감지선(100)의 양 끝단인 양쪽 맨홀(10) 부근에서부터 잡아당기는 인장력이 발생하기 전에, 상기 전선관(20)이 변형되는 장소에서 부분적인 인장력이 먼저 발생하게 되고, 이에 따라 상기 전선관(20)이 가장 많이 변형되는 곳에서 가장 먼저 상기 단선 개소(X)가 발생할 확률이 높게 된다. 경우에 따라서는 상기 감지선(100)의 여기저기에 상기 단선 개소(X)가 다수 발생할 수도 있다. 그러나, 상기 단선 개소(X)가 어디에서 발생하든 상기 단선 개소(X)는 전기적으로 단절되어 절연된 상태가 되게 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 일정 한도를 초과하는 인장력이 상기 감지선(100)에 작용하면, 상기 감지선(100)은 상기 감지선(100)의 양 끝단 맨홀(10)과 또 다른 맨홀(10) 사이 중 어느 한 곳 이상이 완전하게 끊어지도록 하여 상기 감지선(100)의 양단 사이에는 전류가 흐르지 않게 하는 것이 바람직하다. Meanwhile, since the detection line 100 is preferably placed together with the power cable 30 as shown in FIG. 4, the detection line 100 is connected to the power cable 30 in the conduit 20. This results in many places being pressed or stuck. Therefore, when the conduit 20 begins to deform, before the tensile force pulling from the vicinity of both manholes 10, which are both ends of the sensing line 100, is generated, a partial tensile force occurs at the place where the conduit 20 is deformed. This occurs first, and accordingly, there is a high probability that the disconnection point (X) will occur first in the place where the conduit 20 is most deformed. In some cases, multiple disconnection points (X) may occur here and there on the sensing line 100. However, regardless of where the disconnection point (X) occurs, it is preferable that the disconnection point (X) is electrically disconnected and insulated. That is, when a tensile force exceeding the certain limit acts on the detection line 100, the detection line 100 is located between the manhole 10 at both ends of the detection line 100 and another manhole 10. It is desirable to ensure that at least one point is completely cut off so that no current flows between both ends of the sensing line 100.
이같이 상기 전선관(20) 안에는 상기 감지선(100)이 상기 전력케이블(30)에 의하여 눌리거나 끼인 곳이 다수 발생한다 하더라도 상기 하나의 감지선(100)의 양쪽 끝부분 각각의 어느 한 지점은, 상기 전선관(20)에 고정되도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 이렇게 하는 경우 상기 일정 한도를 초과하는 인장력이 상기 감지선(100)에 작용하면, 상기 감지선(100)은 상기 감지선(100)의 양 끝단 맨홀(10)과 또 다른 맨홀(10) 사이 중 어느 한 곳 이상에서 완전하게 끊어지게 된다. 그러나 상기 감지선(100)의 양쪽 끝부분뿐만 아니라 상기 전선관(20)의 전 구간에 걸쳐서 상기 감지선(100)이 상기 전선관(20)의 내주면에 부착되도록 하는 것도 가능하다. 이렇게 하는 경우 전선관(20)의 침하 시 상기 감지선(100)이 단선되는 정확도를 더욱 높일 수 있게 된다. In this way, even if there are many places in the conduit 20 where the sensing line 100 is pressed or caught by the power cable 30, one point at each end of the single sensing line 100 is, It is more preferable to fix it to the conduit 20. In this case, when a tensile force exceeding the certain limit acts on the detection line 100, the detection line 100 is between the manholes 10 at both ends of the detection line 100 and another manhole 10. It is completely cut off in one or more places. However, it is also possible to attach the sensing line 100 to the inner peripheral surface of the conduit 20 not only at both ends of the sensing line 100 but also over the entire section of the conduit 20. In this case, the accuracy of disconnection of the detection line 100 when the conduit 20 sinks can be further increased.
도 5에는 상기 감지선(100)과 상기 감지선(100)의 양단에 연결되어 접지된 한 쌍의 감지저항(200) 및 상기 한 쌍의 감지저항(200) 각각의 양단에 연결된 한 쌍의 IoT 감지모듈(300)이 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 인접한 두 개의 맨홀(10) 사이에 포설되는 상기 하나의 감지선(100) 양단 각각에는, 각각 하나씩 한 쌍의 감지저항(200)을 각각 연결하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 한 쌍의 감지저항(200) 각각의 양 단자 중 상기 하나의 감지선(100)이 연결된 단자의 반대쪽 단자에는, 상기 감지저항(200) 각각을 접지시키는 한 쌍의 접지수단(400)을 각각 연결하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 한 쌍의 감지저항(200) 각각의 양 단자 중 일단은 상기 하나의 감지선(100)에 연결되고, 타단은 상기 접지수단(400)을 통하여 접지되도록 하는 것이 바람직하다. Figure 5 shows the sensing line 100, a pair of sensing resistors 200 connected to both ends of the sensing line 100 and grounded, and a pair of IoT devices connected to both ends of each of the pair of sensing resistors 200. A sensing module 300 is shown. As shown in FIG. 5, it is preferable to connect a pair of sensing resistors 200 to each end of the single sensing line 100 installed between two adjacent manholes 10. And, among both terminals of each of the pair of sensing resistors 200, a pair of grounding means 400 for grounding each of the sensing resistors 200 is provided at the terminal opposite to the terminal to which the one sensing line 100 is connected. It is desirable to connect them separately. That is, it is preferable that one end of both terminals of each of the pair of sensing resistors 200 is connected to the one sensing line 100 and the other end is grounded through the grounding means 400.
또한, 상기 한 쌍의 감지저항(200) 각각의 단자 양단에는 각각의 IoT 감지모듈(300)에서 인출되는 두 가닥의 선이 연결되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 IoT 감지모듈(300) 각각은 상기 감지저항(200) 양 단자 사이에서 측정되는 전압값인 상기 감지저항(200)의 양단전압()을 이용하여 상기 전선관(20)의 침하를 감지하도록 하는 것이 바람직하기 때문이다. 그리고 상기 IoT 감지모듈(300)은 상기 감지저항(200)의 양단전압()에 대한 측정결과, 침하로 판단되는 경우 자신의 식별코드를 포함하는 경보신호를 생성하여 통신망(700)을 통하여 감시서버(500)에 송출하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 경보신호에는 배전선로 정보, 상태코드 또는 판단시각까지 포함하도록 하는 것도 바람직하다. 그리고 상기 통신망(700)은 유선통신망도 가능하고, 무선 통신망으로 하는 것도 가능하다. 더욱 바람직하게는 유선이든 무선이든 사물인터넷(IoT) 통신망으로 하는 것이 좋다.In addition, it is preferable that two wires drawn from each IoT sensing module 300 are connected to both ends of each terminal of the pair of sensing resistors 200. This means that each of the IoT sensing modules 300 has a voltage across both ends of the sensing resistor 200, which is a voltage value measured between both terminals of the sensing resistor 200 ( This is because it is desirable to detect the sinking of the conduit 20 using ). And the IoT detection module 300 applies the voltage at both ends of the detection resistor 200 ( ), if it is determined to be subsidence as a result of measurement, it is desirable to generate an alarm signal including its own identification code and transmit it to the monitoring server 500 through the communication network 700. It is also desirable for the alarm signal to include distribution line information, status code, or judgment time. Additionally, the communication network 700 can be a wired communication network or a wireless communication network. More preferably, it is better to use an Internet of Things (IoT) communication network, whether wired or wireless.
한편 상기 IoT 감지모듈(300)은, 상기 감지저항(200)의 양단전압()에 대한 측정결과, 침하로 판단되지 않는 경우에는 일정 시간 간격으로 자신의 식별코드, 정상코드 및 판단시각을 포함하는 점검신호를 생성하여 통신망(700)을 통하여 감시서버(500)에 송출하도록 하는 것도 바람직하다. 이렇게 하는 경우 상기 감시서버에서는 상기 IoT 감지모듈(300)이 정상적으로 작동하고 있는지 여부도 알 수 있게 된다.Meanwhile, the IoT detection module 300 applies a voltage at both ends of the detection resistor 200 ( ), if it is not judged to be subsidence as a result of the measurement, an inspection signal containing its identification code, normal code, and judgment time is generated at regular time intervals and transmitted to the monitoring server 500 through the communication network 700. It is also desirable. In this case, the monitoring server can also know whether the IoT detection module 300 is operating normally.
그리고 상기 감시서버(500)는, 상기 IoT 감지모듈(300)이 송출하는 상기 경보신호 및/또는 상기 점검신호를 수신할 수 있으며, 상기 감시서버(500)가 상기 경보신호를 수신하는 경우에는 상기 경보신호에 포함된 상기 식별코드를 이용하여 상기 경보신호의 송출위치 즉 상기 경보신호를 송출한 IoT 감지모듈의 위치를 파악하고, 상기 송출위치를 포함하는 침하정보를 생성하여 표출하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 침하정보를 표출하는 표출수단은 LCD 모니터 등과 같은 디스플레이 수단도 바람직하지만, 경보신호를 음성 등으로 표출하는 것도 가능하며, 지중 배전선로의 관리자 등의 단말기에 대하여 통보할 수 있는 통신수단으로 하는 것도 바람직하다And the monitoring server 500 can receive the alarm signal and/or the inspection signal transmitted by the IoT detection module 300, and when the monitoring server 500 receives the warning signal, the It is desirable to use the identification code included in the alarm signal to determine the transmission location of the alarm signal, that is, the location of the IoT detection module that transmitted the alarm signal, and to generate and display subsidence information including the transmission location. . The display means for expressing the subsidence information is preferably a display means such as an LCD monitor, but it is also possible to express the warning signal by voice, etc., and it can also be used as a communication means that can notify terminals such as managers of underground distribution lines. desirable
한편, 도 6에는 상기 IoT 감지모듈(300)에 대한 상세 구성이 도시되어 있다. 도 6에서 보는 바와 같이 상기 IoT 감지모듈(300) 각각은, 상기 감지저항(200) 양단의 전압값인 상기 양단전압()을 측정하는 전압측정부(310), 상기 전압측정부(310)에서 측정한 상기 양단전압()이 일정값 이하로 되는 경우 상기 경보신호를 제1시간 간격으로 반복하여 생성하는 신호생성부(320) 및 상기 경보신호가 생성될 때마다 상기 경보신호를 사물인터넷 통신(700)을 통하여 송출하는 신호송출부(330)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 경보신호를 송출하는 사물인터넷 통신(700)이 무선일 경우 신호송출부(330)에는 안테나(331)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.Meanwhile, Figure 6 shows the detailed configuration of the IoT detection module 300. As shown in FIG. 6, each of the IoT sensing modules 300 has the voltage across both ends of the sensing resistor 200 ( ), the voltage measuring unit 310 measuring the voltage across both ends measured by the voltage measuring unit 310 ( ) is below a certain value, a signal generator 320 that repeatedly generates the alarm signal at first time intervals, and a signal generator 320 that transmits the alarm signal through IoT communication 700 each time the alarm signal is generated. It is desirable to include a signal transmission unit 330. When the IoT communication 700 that transmits the warning signal is wireless, it is preferable that the signal transmission unit 330 includes an antenna 331.
여기서 상기 제1시간은, 1분 또는 5분 등과 같이 상기 IoT 감지모듈(300)의 작동 전원의 상태, 소모율 및 고갈시간 등을 감안하여 너무 과도한 전력 소비가 일어나지 않는 범위 안에서 적정하게 정할 수 있다. 그리고 상기 제1시간은 상기 경보신호가 처음 생성되었을 때부터 시간이 지날수록 점점 더 긴 시간으로 하는 것도 바람직하다. 이렇게 하는 경우 상기 IoT 감지모듈(300)의 작동 전원이 한정되어 있는 경우에 침하에 대한 조치가 될 때까지 보다 오랜 시간 동안 지속적으로 상기 경보신호를 송출할 수 있는 효과가 있다.Here, the first time can be appropriately set, such as 1 minute or 5 minutes, within a range that does not cause excessive power consumption, taking into account the status, consumption rate, and depletion time of the operating power of the IoT sensing module 300. Also, it is preferable that the first time becomes longer as time passes from when the warning signal is first generated. In this case, when the operating power of the IoT detection module 300 is limited, the warning signal can be continuously transmitted for a longer period of time until measures against subsidence are taken.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에서 상기 전선관(20)의 침하감지 작동원리를 설명하는 개념도가 도 7 및 도 8에 도시되어 있다. 도 7(a)는 본 발명에서 상기 감지선(100)이 끊어지지 않은 상태를 도시한 것인데, 도 7(b)는 도 7(a)에 대한 등가회로를 표시한 것이다. 도 7(a)에서 보는 바와 같이 본 발명에서 상기 하나의 감지선(100) 양단은 각각의 감지저항(200)을 통하여 접지되어 있다. 따라서, 상기 전선관(20)이 침하 하지 않았을 때는 상기 감지선(100)이 끊어지지 않은 상태이므로, 도 7(b)의 등가회로에서 보는 것처럼, 감지선(100) - 감지저항 200b - 접지수단 400b - 접지수단 400a - 감지저항 200a을 지나 다시 감지선(100)으로 연결되는 하나의 전기적 폐로를 형성하게 된다. In the present invention having the above configuration, conceptual diagrams explaining the operating principle of sinking detection of the conduit 20 are shown in FIGS. 7 and 8. Figure 7(a) shows a state in which the sensing line 100 is not broken in the present invention, and Figure 7(b) shows an equivalent circuit for Figure 7(a). As shown in Figure 7(a), in the present invention, both ends of the single sensing line 100 are grounded through respective sensing resistors 200. Therefore, when the conduit 20 does not sink, the sensing line 100 is not broken, so as shown in the equivalent circuit of FIG. 7(b), the sensing line 100 - sensing resistance 200b - grounding means 400b - Grounding means 400a - Forms an electrical closed circuit that passes through the sensing resistance 200a and is connected back to the sensing line 100.
그리고 상기 감지선(100)에는 상기 전력케이블(30)에 흐르는 전류 또는 영상전류에 의하여 유도전압이 유기되게 되는데, 상기 감지선(100)의 양단의 전위()는 다소 다르므로 전위차()가 생기게 되어 있고, 상기 감지선(100)의 양단은 상기 감지저항(200)을 경유하여 상기 접지수단(400)에 의하여 접지되어 있으므로, 상기 감지선(100)의 양단의 전위차()는 상기 감지선(100)에 존재하는 전압원()으로 작용하게 된다. 따라서, 상기 감지선(100)과 상기 감지저항(200) 및 상기 접지수단(400)으로 이루어진 폐로에는 순환전류()가 흐르게 된다. In addition, an induced voltage is induced in the sensing line 100 by the current or zero phase current flowing in the power cable 30, and the potential at both ends of the sensing line 100 ( ) is somewhat different, so the potential difference ( ) is generated, and both ends of the sensing line 100 are grounded by the grounding means 400 via the sensing resistor 200, so the potential difference between both ends of the sensing line 100 ( ) is a voltage source ( ) acts as follows. Therefore, in the closed circuit consisting of the sensing line 100, the sensing resistor 200, and the grounding means 400, a circulating current ( ) flows.
이때 순환전류()의 전류값은 이므로, 상기 감지선(100) 양단의 전위차()와 상기 감지선(100) 양단에 연결된 감지저항(200) 각각의 저항값() 그리고 상기 감지선(100)의 선로저항() 및 상기 접지수단(400) 각각의 접지저항()에 의하여 결정되며, 다음과 같은 식에 의하여 산출할 수 있다.At this time, the circulating current ( ) The current value of Therefore, the potential difference between both ends of the sensing line 100 ( ) and the resistance values of each of the sensing resistors 200 connected to both ends of the sensing line 100 ( ) And the line resistance of the detection line 100 ( ) and the grounding resistance of each of the grounding means 400 ( ) and can be calculated using the following equation.
그리고 상기 감지선(100) 양단에 연결된 상기 감지저항(200) 각각의 양단에는 자신들의 저항값()과 순환전류()에 의하여 양단전압()이 형성된다. 상기 양단전압()의 전압값은 다음 식에 의하여 산출될 수 있다.And both ends of each of the sensing resistors 200 connected to both ends of the sensing line 100 have their resistance values ( ) and circulating current ( ) by the voltage at both ends ( ) is formed. The voltage at both ends ( ) The voltage value can be calculated by the following equation.
그러나, 도 8(a)에서 보는 바와 같이 상기 전선관(20)의 침하로 인하여 상기 감지선(100)의 어느 한 곳 이상이 단선되어, 상기 단선 개소(X)가 발생한 경우에는, 도 8(b)의 등가회로에서 보는 바와 같이 상기 감지선(100)과 상기 감지저항(200) 및 상기 접지수단(400)으로 이루어진 폐로가 개방되어 유도전류가 발생하지 않기 때문에 순환전류()도 흐르지 않게 되므로 순환전류()의 전류값은 0A가 된다. 따라서 상기 양단전압()의 전압값 또한 0V가 된다. 그리고 상기 감지선(100)의 양단에 유도전압()이 생긴다 하더라도 전류값이 0이므로 상기 감지저항(200)의 양단에서의 전위는 동일하게 각각 가 되므로 상기 감지저항(200)의 양단에서의 전위차는 0V가 된다. However, as shown in FIG. 8(a), when one or more of the sensing lines 100 are disconnected due to the sinking of the conduit 20 and the disconnection point X occurs, FIG. 8(b) As shown in the equivalent circuit of ), the closed circuit consisting of the sensing line 100, the sensing resistor 200, and the grounding means 400 is opened and no induced current is generated, so the circulating current ( ) also stops flowing, so the circulating current ( ) The current value becomes 0A. Therefore, the voltage at both ends ( ) The voltage value also becomes 0V. And an induced voltage ( ) Even if the current value is 0, the potential at both ends of the sensing resistor 200 is the same. Therefore, the potential difference between both ends of the sensing resistor 200 becomes 0V.
그러므로 도 8과 같은 상태에서는, 상기 IoT 감지모듈(300)에서 상기 전압측정부(310)는 상기 감지저항(200) 양단 전압값이 일정전압 이하(0V)로 측정되므로 상기 신호생성부(320)는 상기 경보신호를 제1시간 간격으로 반복하여 생성하게 되는 것이고 상기 신호송출부(330)는 상기 경보신호를 사물인터넷 통신을 통하여 송출하게 되는 것이다.Therefore, in the state shown in FIG. 8, the voltage measurement unit 310 in the IoT detection module 300 measures the voltage value across the detection resistor 200 as less than a certain voltage (0V), so the signal generator 320 The alarm signal is repeatedly generated at first time intervals, and the signal transmission unit 330 transmits the alarm signal through IoT communication.
한편, 상기 한 쌍의 감지저항(200)의 저항값()은 상기 접지수단(400) 각각의 접지저항() 보다 크게 하는 것이 바람직하다. 이같이 하면 상기 감지저항(200) 각각의 양단에 걸리는 상기 양단전압()의 전압값이 높아지게 되어 상기 감지저항(200) 양단의 전압값을 더욱 용이하게 검출해 낼 수 있게 된다. Meanwhile, the resistance value of the pair of sensing resistors 200 ( ) is the grounding resistance of each of the grounding means 400 ( ) It is desirable to make it larger. In this way, the voltage applied to both ends of each of the sensing resistors 200 ( ) becomes higher, making it possible to more easily detect the voltage value across both ends of the sensing resistor 200.
예를 들어 상기 감지선(100) 양단의 전위차()를 3V라 하고, 상기 감지선(100)의 선로저항()이 10Ω이고, 상기 접지수단(400) 각각의 접지저항()을 100Ω이라 했을 때, 상기 감지저항(200) 각각의 저항값()을 동일하게 10Ω이라 하는 경우 상기 감지저항(200) 각각의 양단전압()은, (3V x 10Ω)/(10Ω + 10Ω + 10Ω + 100Ω + 100Ω) = 0.13V가 되어 전압 검출이 어려워질 수도 있다. 그러나, 상기 감지저항(200) 각각의 저항값()을 상기 접지저항()보다 크게 200Ω으로 하는 경우, 상기 감지저항(200) 각각의 양단에 걸리는 상기 양단전압()의 전압값은, (3V x 200Ω) ÷ (10Ω + 200Ω + 200Ω + 100Ω + 100Ω) = 0.98V로 되어 전압값을 용이하게 검출해 낼 수 있게 된다. For example, the potential difference between both ends of the detection line 100 ( ) is 3V, and the line resistance of the detection line 100 ( ) is 10Ω, and the grounding resistance of each of the grounding means 400 ( ) is 100Ω, the resistance value of each of the sensing resistors (200) ( ) is the same as 10Ω, the voltage at both ends of each of the sensing resistors (200) ( ) is (3V x 10Ω)/(10Ω + 10Ω + 10Ω + 100Ω + 100Ω) = 0.13V, which may make voltage detection difficult. However, the resistance value of each of the sensing resistors 200 ( ) is the ground resistance ( ), the voltage applied to both ends of each of the sensing resistors (200) is 200Ω ( )'s voltage value is (3V
또한, 상기 감시서버(500)는, 상기 하나의 감지선(100) 양단에 각각 연결된 한 쌍의 IoT 감지모듈(300) 모두에서 상기 경보신호를 수신하는 경우에만 상기 침하정보를 생성하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하는 경우 감시서버(500)가 생성하는 침하정보에 대한 신뢰성이 더 높아질 수 있게 될 수 있을 뿐만 아니라 상기 한 쌍의 IoT 감지모듈(300)에 대한 정비 필요성에 대한 정보도 수집할 수 있게 된다. 즉, 상기 한 쌍의 IoT 감지모듈(300) 중 하나만 경보신호를 송출하는 경우에는 상기 IoT 감지모듈(300)에 대한 점검이 필요한 신호로 간주할 수 있게 된다. In addition, it is preferable that the monitoring server 500 generates the subsidence information only when the alarm signal is received from both of a pair of IoT detection modules 300 connected to both ends of the single detection line 100. do. In this case, not only can the reliability of the subsidence information generated by the monitoring server 500 be increased, but also information on the need for maintenance for the pair of IoT detection modules 300 can be collected. . That is, when only one of the pair of IoT detection modules 300 transmits an alarm signal, it can be regarded as a signal requiring inspection of the IoT detection module 300.
왜냐하면 상기 감지선(100)과 상기 감지저항(200) 및 상기 접지수단(400)으로 이루어진 폐로로 이루어져 있기 때문에, 만일 상기 전선관(20)의 침하로 인하여 폐로가 개방되었다면 상기 양단전압()의 전압값은 둘 다 0V 로 측정되는 것이 정상이고 둘 다 0V이면 둘 다 경보신호를 송출해야 할 것인데, 둘 중 하나만 경보신호를 송출한다는 것은 경보신호 송출하는 IoT감지모듈(300)이 고장났거나 아니면 상기 경보신호를 송출하지 아니한 IoT감지모듈(300에서 전압값을 검출하지 못하거나 어찌 됐든 둘 중 하나가 고장 난 것이기 때문이다. Because it consists of a closed circuit consisting of the sensing line 100, the sensing resistor 200, and the grounding means 400, if the closed circuit is opened due to the sinking of the conduit 20, the both ends voltage ( ) is normal for both voltage values to be measured as 0V, and if both are 0V, both should transmit an alarm signal. However, if only one of them transmits an alarm signal, it means that the IoT detection module 300 that transmits the alarm signal is broken. Otherwise, the IoT detection module (300) that did not transmit the above alarm signal could not detect the voltage value, or one of the two was broken.
한편, 상기 IoT 감지모듈(300)이 상기 감시서버(500)에 대하여 상기 경보신호 또는 점검신호를 송출할 때 사용되는 사물인터넷 통신은 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 프로토콜을 사용하는 IoT통신으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 MQTT 프로토콜을 사용하게 되면, 도 9에서 보는 바와 같이 급전선, 간선, 분기선, 지선 등이 존재하여 마치 나뭇가지 형상으로 된 매우 복잡한 구조를 가지고 있는 배전선로에서, 상기 IoT 감지모듈(300)이 상기 감시서버(500)에 대하여 상기 경보신호를 송출할 때 자신이 위치한 배전선로의 명칭을 도 10에서 보는 것처럼 ‘급전선명/간선명/지선명/분기선명’ 등과 같이 계층구조(hierarchy)로 표시할 수 있을 뿐만 아니라 거기에 자신의 식별코드를 더 포함하여 Topic으로 송출할 수 있게 된다. 그리고 Topic과 같이 송출하는 data에는 상태코드(error), 침하로 판단한 판단시각 등과 같이 상세정보도 포함시킬 수 있게 된다.Meanwhile, the IoT communication used when the IoT detection module 300 transmits the alarm signal or inspection signal to the monitoring server 500 is IoT communication using the MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) protocol. desirable. When using the MQTT protocol in this way, as shown in FIG. 9, in a distribution line that has a very complex structure like a tree branch with feed lines, trunk lines, branch lines, branch lines, etc., the IoT detection module 300 When transmitting the above alarm signal to the monitoring server 500, the name of the distribution line on which it is located can be displayed in a hierarchy such as 'feeder line name/main line name/branch line name/branch line name', etc., as shown in Figure 10. Not only that, but you can also include your own identification code and send it to Topic. In addition, the data transmitted with Topic can include detailed information such as status code (error) and judgment time of sinking.
이에 따라 수많은 IoT 감지모듈(300)로부터 상기 경보신호 또는 상기 점검신호를 수신하는 상기 감시서버(500) 입장에서는 상태코드가 error인 Topic만을 찾아내어 해당 배전선로에서 해당 식별코드를 가진 IoT 감시모듈(300)의 설치 위치를 찾아낼 수 있기 때문에 전선관(20)이 침하된 배전선로 및 그 위치를 신속하게 찾아낼 수 있게 된다. 뿐만 아니라 특정한 간선이나 지선 전체의 침하 현황을 파악한다든가 또는 특정 시기별로 침하가 발생한 전체현황을 파악하는 것 등이 가능해진다. 이 경우 상기 경보신호에 포함된 data에는 침하로 판단한 판단시각이 더 포함되는 것이 바람직하다.Accordingly, from the perspective of the monitoring server 500, which receives the alarm signal or the inspection signal from numerous IoT detection modules 300, only Topics with an error status code are found and an IoT monitoring module with the corresponding identification code is detected in the distribution line ( Since the installation location of 300) can be found, it is possible to quickly find the distribution line where the conduit 20 has sunk and its location. In addition, it becomes possible to determine the subsidence status of a specific main line or branch line as a whole, or to determine the overall status of subsidence at specific times. In this case, it is desirable that the data included in the warning signal further include the judgment time at which sinking was determined.
이렇게 MQTT 프로토콜을 사용할 때는, 도 11(a)에서 보는 바와 같이 상기 IoT 감지모듈(300)과 상기 감시서버(500) 사이에서 상기 경보신호 또는 상기 점검신호를 중계하는 MQTT 브로커(600)를 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 IoT 감지모듈(300)은 상기 경보신호를 상기 MQTT 브로커(600)에 송출하며, 상기 감시서버(500)는 상기 MQTT 브로커(600)를 통하여 상기 경보신호 또는 상기 점검신호를 수신하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 IoT 감지모듈(300)은 상기 경보신호 또는 상기 점검신호를 송출할 필요가 있는 경우 MQTT 프로토콜 상에서 Publisher가 되어 상기 MQTT 브로커(600)에 접속하여 topic과 data를 publish하면, 그 이후에 Subscriber인 상기 감시서버(500)가 상기 MQTT 브로커(600)에 접속하여 상기 IoT 감지모듈(300)이 publish 한 topic과 data를 subscribe 할 수 있게 되는 것이다. When using the MQTT protocol in this way, as shown in FIG. 11(a), an MQTT broker 600 that relays the alarm signal or the inspection signal between the IoT detection module 300 and the monitoring server 500 is further included. It is desirable to do so. And the IoT detection module 300 transmits the alarm signal to the MQTT broker 600, and the monitoring server 500 is configured to receive the alarm signal or the inspection signal through the MQTT broker 600. It is desirable. Accordingly, when the IoT detection module 300 needs to transmit the alarm signal or the inspection signal, it becomes a publisher on the MQTT protocol and connects to the MQTT broker 600 to publish topics and data, and then becomes a subscriber. The monitoring server 500 can connect to the MQTT broker 600 and subscribe to topics and data published by the IoT detection module 300.
또한, 상기 감시서버(500)가 Publisher가 되어 자신의 topic과 data를 publish하는 것도 가능하다. 다만 본 발명에서는 상기 IoT 감지모듈(300)은 Subscriber 역할만 수행하는 것이 바람직하므로 상기 감시서버(500)가 publish 한 topic과 data는 상기 IoT 감지모듈(300)이 subscribe 하도록 하기 위한 것이 아니라 다른 감시서버(500) 또는 관리자 단말기(미도시)가 subscribe 하도록 하기 위한 목적에서 publish 하는 것이 될 것이다. 상기 MQTT 브로커(600)는 특정한 디바이스나 장치에 임베디드하여 상기 IoT 감지모듈(300)에서도 신호가 도달할 수 있고 상기 감시서버(500)에서도 신호가 도달할 수 있는 위치에 설치하도록 하는 것이 바람직하다. Additionally, it is possible for the monitoring server 500 to become a publisher and publish its own topics and data. However, in the present invention, it is preferable that the IoT detection module 300 only performs the role of a subscriber, so the topics and data published by the monitoring server 500 are not intended to enable the IoT detection module 300 to subscribe, but are instead used by other monitoring servers. (500) Alternatively, it will be published for the purpose of allowing the administrator terminal (not shown) to subscribe. It is desirable to embed the MQTT broker 600 in a specific device or apparatus and install it in a location where signals can reach both the IoT detection module 300 and the monitoring server 500.
한편 상기 MQTT 프로토콜에 사용되는 일반적인 데이터 포맷은 도 11(b)와 같은데, 본 발명에 포함되는 상기 경보신호의 데이터포멧은 도 11(c)와 같이 커스터마이징 하여 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 QoS(Quality of Service)는 0으로 하는 것이 바람직하다. QoS를 0으로 하는 이유는, 침하로 판단되는 경우 상기 경보신호를 제1시간 간격으로 반복하여 생성하여 송출하도록 하였기 때문이다. 따라서 상기 경보신호를 송출할 때마다 상기 MQTT 브로커(600)에 publish 하기만 하면 된다. 즉, 상기 경보신호는 제1시간 간격으로 반복하여 생성하여 송출하기 때문에 상기 IoT 감지모듈(300)이 상기 경보신호를 송출할 때마다 그 경보신호를 자신에게 저장해 놓을(QoS=2) 필요도 없고, 송출할 때마다 TCP와 같은 handshake 과정을 수행할(QoS=2) 필요도 없기 때문이다. 불필요한 과부하만 유발할 따름이기 때문이다. Meanwhile, the general data format used in the MQTT protocol is as shown in FIG. 11(b), and it is desirable to customize the data format of the alarm signal included in the present invention as shown in FIG. 11(c). Here, it is desirable to set QoS (Quality of Service) to 0. The reason why QoS is set to 0 is because when subsidence is determined, the warning signal is repeatedly generated and transmitted at first time intervals. Therefore, every time the alarm signal is transmitted, it is only necessary to publish it to the MQTT broker 600. In other words, since the alarm signal is repeatedly generated and transmitted at first time intervals, there is no need for the IoT detection module 300 to store the alarm signal (QoS = 2) each time it transmits the alarm signal. This is because there is no need to perform a handshake process like TCP (QoS=2) every time it is transmitted. This is because it only causes unnecessary overload.
그리고 상기 경보신호의 LWT(Last Will Testament)에는, 특별한 의미를 가지는 메시지를 포함하는 것이 바람직하다. MQTT 프로토콜에서 LWT는 유언장이라는 뜻으로 network가 끊어졌을 때 전달하는 말을 미리 보내는 것이다. 따라서 상기 IoT 감지모듈(300)이 상기 제1시간 간격으로 상기 경보신호를 송출하다가 상기 IoT 감지모듈(300)의 전원이 고갈되어 통신이 중단될 때를 대비하여 상기 LWT에는 “침하로 인하여 통신이 중단되었다”는 뜻을 담은 메시지(예 : “batt_out”)가 포함되도록 구성하는 것이 바람직하다. In addition, it is desirable that the LWT (Last Will Testament) of the warning signal includes a message with a special meaning. In the MQTT protocol, LWT means will, which means sending messages in advance when the network is disconnected. Therefore, in case the IoT detection module 300 transmits the alarm signal at the first time interval and the power of the IoT detection module 300 is depleted and communication is interrupted, the LWT contains the message “Communication is interrupted due to subsidence.” It is desirable to configure it to include a message (e.g. “batt_out”) that means “stopped.”
한편, 도 12 및 도 13에는, 하나의 IoT 감지모듈(300)에서 송출한 상기 경보신호나 상기 점검신호가 상기 감지선(100) 및 다른 IoT 감지모듈(300)을 통하여 계속하여 순차적으로 중계되어, 게이트웨이(미도시)나 상기 MQTT 브로커(600)에 도달할 수 있는 위치까지 중계될 수 있도록 하고, 상기 게이트웨이나 상기 MQTT브로커(600)에서는 중계 수신한 상기 경보신호나 상기 점검신호를 상기 감시서버(500)에 전송할 수 있게 하는 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예를 사용하게 되면 상기 감지선(100)을 침하감지에 사용함과 동시에 유선통신망으로도 사용할 수 있으므로, 상기 감지선(100)으로 사물인터넷 중계신호를 보냄으로써 배전선로의 전 구간에 대한 침하 감지를 종합적으로 수행할 수 있는 종합 감시시스템을 제공할 수 있게 된다.Meanwhile, in Figures 12 and 13, the alarm signal or the inspection signal transmitted from one IoT detection module 300 is sequentially relayed through the detection line 100 and other IoT detection modules 300. , so that it can be relayed to a location where it can reach the gateway (not shown) or the MQTT broker 600, and the gateway or the MQTT broker 600 relays the received alarm signal or the inspection signal to the monitoring server. An embodiment that allows transmission to 500 is shown. When using this embodiment, the detection line 100 can be used for subsidence detection and can also be used as a wired communication network, so by sending an Internet of Things relay signal to the detection line 100, settlement of the entire section of the distribution line can be reduced. It is possible to provide a comprehensive surveillance system that can comprehensively perform detection.
이를 위하여 도 12에서 보는 바와 같이 상기 IoT 감지모듈(300)은, 상기 하나의 감지선(100) 일단에 설치되는 제1감지모듈(300b)과 상기 하나의 감지선(100) 타단에 설치되는 제2감지모듈(300a)로 구분하도록 하는 것이 바람직하다. 즉 상기 하나의 감지선(100) 한쪽에는 상기 제1감지모듈(300b)이 연결되도록 하고, 그 반대쪽에는 상기 제2감지모듈(300a)이 연결되게 하는 것이다.For this purpose, as shown in FIG. 12, the IoT detection module 300 includes a first detection module 300b installed on one end of the one detection line 100 and a second detection module installed on the other end of the one detection line 100. It is desirable to divide it into two detection modules (300a). That is, the first sensing module 300b is connected to one side of the single sensing line 100, and the second sensing module 300a is connected to the other side.
그리고, 상기 제1감지모듈(300b) 및 상기 제2감지모듈(300a) 각각에는 중계신호 수신부(340) 및 제어부(350)를 더 포함하도록 하며, 상기 제1감지모듈(300b)의 신호송출부(330)는 상기 하나의 감지선(100)을 통하여 - 필요한 경우 커플링 콘덴서(333)를 경유하여 - 상기 경보신호 또는 상기 점검신호를 송출하며, 상기 제2감지모듈(300a)의 중계신호 수신부(340)는 상기 제1감지모듈(300b)이 송출한 경보신호 또는 점검신호를 상기 하나의 감지선(100)을 통하여 - 필요한 경우 커플링 콘덴서(343)를 경유하여 - 수신할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, each of the first detection module 300b and the second detection module 300a further includes a relay signal reception unit 340 and a control unit 350, and the signal transmission unit of the first detection module 300b (330) transmits the alarm signal or the inspection signal through the one detection line 100 - if necessary, via the coupling condenser 333, and the relay signal reception unit of the second detection module 300a (340) is designed to receive the alarm signal or inspection signal transmitted by the first detection module (300b) through the single detection line (100) - if necessary, via the coupling condenser (343). desirable.
그리고, 상기 제2감지모듈(300a)의 신호송출부(330)는 같은 맨홀(10) 안에 있는 제1감지모듈(300b)의 중계신호 수신부(340)와 연결선(332)으로 연결되도록 하여 상기 연결선(332)을 통하여 상기 경보신호 또는 상기 점검신호를 송출하며, 상기 제1감지모듈(300b)의 중계신호 수신부(340)는 상기 제2감지모듈(300a)이 송출한 경보신호 또는 점검신호를 상기 연결선(332)을 통하여 수신할 수 있으며, 상기 제1감지모듈(300b) 및 상기 제2감지모듈(300a)의 제어부(350)는 상기 중계신호 수신부(340)에서 상기 제2감지모듈(300a) 또는 상기 제1감지모듈(300b)이 송출한 경보신호 또는 점검신호를 수신하는 경우 이를 상기 신호송출부(330)를 통하여 중계 송출하도록 제어하도록 하는 것이 바람직하다. In addition, the signal transmission unit 330 of the second detection module 300a is connected to the relay signal reception unit 340 of the first detection module 300b within the same manhole 10 through a connection line 332. The alarm signal or the inspection signal is transmitted through (332), and the relay signal receiver 340 of the first detection module (300b) recalls the alarm signal or inspection signal transmitted by the second detection module (300a). It can be received through the connection line 332, and the control unit 350 of the first detection module 300b and the second detection module 300a is connected to the second detection module 300a in the relay signal reception unit 340. Alternatively, when receiving an alarm signal or inspection signal transmitted by the first detection module 300b, it is preferable to control it to be relayed and transmitted through the signal transmission unit 330.
이와 같이 구성하는 경우 도 13에서 보는 바와 같이 상기 IoT 감지모듈(300) 중 하나에서 송출된 상기 경보신호 또는 상기 점검신호가 상기 감지선(100) 및 다른 IoT 감지모듈(300)을 통하여 계속하여 순차적으로 중계되어 게이트웨이(미도시)나 상기 MQTT브로커(600)에 신호가 도달할 수 있는 위치까지 중계되고, 상기 게이트웨이나 상기 MQTT브로커(600)에 도달한 신호는 상기 감시서버(500)에서 수신할 수가 있게 된다. 그러므로 본 발명에서는 지중 배전선로의 전 구간에 대한 침하 감지를 수행하는 종합적인 감시시스템을 제공할 수 있게 된다.In this case, as shown in FIG. 13, the alarm signal or the inspection signal transmitted from one of the IoT detection modules 300 continues sequentially through the detection line 100 and other IoT detection modules 300. It is relayed to a location where the signal can reach the gateway (not shown) or the MQTT broker 600, and the signal that reaches the gateway or the MQTT broker 600 can be received by the monitoring server 500. There will be a number. Therefore, the present invention can provide a comprehensive monitoring system that detects settlement of all sections of the underground distribution line.
한편, 도 14에는 외부에서 전원공급이 없이도 IoT 감지모듈(300)에 전원을 공급할 수 있는 실시예가 도시되어 있다. 이를 위하여 본 실시예에서는 상기 한 쌍의 IoT 감지모듈(300) 각각에 대하여 작동 전원을 공급하는 각각의 전원모듈(900)을 포함하게 되며, 상기 전원모듈(900) 각각은 축전지(920) 및 상기 축전지(920)를 충전하는 충전회로(910)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 충전회로(910)는 상기 감지저항(200)의 양단에 전원연결선(911)을 연결하여, 상기 감지저항(200)의 양단에 인가된 양단전압()으로 상기 충전회로(910)를 가동하여 상기 축전지(920)를 충전하게 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 축전지(920)에서 작동전원 공급선(930)을 통하여 상기 IoT 감지모듈(300)에 작동 전원을 공급하는 것이다. Meanwhile, Figure 14 shows an embodiment in which power can be supplied to the IoT detection module 300 without external power supply. To this end, the present embodiment includes each power module 900 that supplies operating power to each of the pair of IoT detection modules 300, and each of the power modules 900 includes a storage battery 920 and the It is desirable to include a charging circuit 910 that charges the storage battery 920. And the charging circuit 910 connects the power connection line 911 to both ends of the sensing resistor 200, and the both ends voltage applied to both ends of the sensing resistor 200 ( ), it is desirable to operate the charging circuit 910 to charge the storage battery 920. And the storage battery 920 supplies operating power to the IoT detection module 300 through the operating power supply line 930.
이같이 하는 경우 상기 IoT 감지모듈(300)은 외부에서 전원을 공급하지 않더라도 상시 작동이 가능하게 된다. 다만, 상기 전선관(20)의 침하로 인하여 상기 감지선(100)이 단선되면 상기 전원모듈(900)에 대하여 더 이상의 충전은 불가능하기 때문에, 상기 IoT 감지모듈(300)은 상기 축전지(920)가 방전될 때까지 상기 제1시간 간격으로 상기 경보신호를 송출하게 된다.In this case, the IoT detection module 300 can operate at all times even if power is not supplied from the outside. However, if the sensing line 100 is disconnected due to the sinking of the conduit 20, further charging of the power module 900 is impossible, so the IoT sensing module 300 requires the storage battery 920. The alarm signal is transmitted at the first time interval until discharge.
도 15에는 본 발명에서 상기 감지선(100)을 포함하는 폐회로에 외부전원을 공급하는 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예는 상기 전선관(20) 및 상기 전력케이블(30)의 길이가 짧거나 영상전류가 작은 등의 이유로 상기 감지선(100)에 유도되는 유도전류가 너무 작은 경우에 적용이 가능한 실시예이다. 본 실시예는 상기 감지선(100) 중의 일단과 상기 감지저항(200) 중 하나와의 사이에 배터리 또는 외부전원(950)을 개재시켜 전원을 공급함으로써 상기 폐로 상에 강제로 순환전류(I)가 흐르도록 함으로써 상기 감지저항(200)에 상기 양단전압()이 형성되도록 하고 상기 IoT 감지모듈(300)이 이를 감시하도록 하는 실시예이다. Figure 15 shows an embodiment of supplying external power to a closed circuit including the sensing line 100 in the present invention. This embodiment is applicable when the induced current induced in the sensing line 100 is too small for reasons such as the short length of the conduit 20 and the power cable 30 or the low zero phase current. . In this embodiment, power is supplied through a battery or external power source 950 between one end of the sensing line 100 and one of the sensing resistors 200, thereby forcing the circulating current (I) on the closing circuit. By allowing to flow, the both ends voltage ( ) is formed and the IoT detection module 300 monitors it.
상술한 여러 가지 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. Although the present invention has been described with the above-described various examples, the present invention is not necessarily limited to these examples, and may be modified and implemented in various ways without departing from the technical spirit of the present invention. Accordingly, the examples disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these examples. The scope of protection of the present invention shall be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope thereof shall be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
10 맨홀 15 싱크홀
20 전선관 30 전력케이블
31 접속 개소
100 감지선 200 감지저항
300 IoT 감지모듈
310 전압측정부 320 신호생성부
330 신호송출부 331 안테나
332 연결선 333 커플링 콘덴서
340 중계신호 수신부 343 커플링 콘덴서
350 제어부
400 접지수단
500 감시서버 600 MQTT 브로커
700 통신망
900 전원모듈
910 충전회로 911 전원연결선
920 축전지 930 작동전원 공급선
950 외부전원10 Manhole 15 Sinkhole
20 conduit 30 power cable
31 connection points
100 sensing line 200 sensing resistance
300 IoT detection module
310 Voltage measurement unit 320 Signal generation unit
330 Signal transmitter 331 Antenna
332 connection line 333 coupling condenser
340 Relay signal receiver 343 Coupling condenser
350 control unit
400 grounding means
500 monitoring servers 600 MQTT brokers
700 communication network
900 power module
910 Charging circuit 911 Power connection line
920 storage battery 930 operating power supply line
950 external power
Claims (7)
상기 전력케이블과 같이 상기 전선관의 내부에 포설되되, 한 가닥으로 되어 있고 일정 한도를 초과하는 인장력이 가해지면 단선되는 감지선;
인접한 두 개의 맨홀 사이에 포설되는 하나의 감지선 양단 각각에 연결되는 한 쌍의 감지저항;
상기 한 쌍의 감지저항 각각의 양단 중 상기 하나의 감지선에 연결된 단부의 반대쪽 단부에 연결하여 상기 한 쌍의 감지저항 각각의 일단을 접지시키는 한 쌍의 접지수단;
상기 한 쌍의 감지저항 양단에 각각 연결되어, 각각의 감지저항 양단에서 측정되는 전압인 양단전압을 이용하여 상기 전선관의 침하를 감지하고, 침하로 판단되는 경우 자신의 식별코드를 포함하는 경보신호를 생성하여 송출하는 한 쌍의 IoT 감지모듈; 및
상기 IoT 감지모듈이 송출하는 상기 경보신호를 수신할 수 있으며, 상기 경보신호를 수신하는 경우 상기 경보신호에 포함된 상기 식별코드를 이용하여 상기 경보신호의 송출위치를 파악하고 상기 송출위치를 포함하는 침하정보를 생성하여 표출하는 감시서버;를 포함하되,
상기 한 쌍의 IoT 감지모듈 각각은,
- 상기 양단전압을 측정하는 전압측정부;
- 상기 양단전압이 일정값 이하로 되는 경우, 상기 경보신호를 제1시간 간격으로 반복하여 생성하는 신호생성부; 및
- 상기 경보신호가 생성될 때마다 상기 경보신호를 사물인터넷 통신을 통하여 송출하는 신호송출부;를 포함하며
상기 한 쌍의 감지저항 각각의 저항값은 상기 한 쌍의 접지수단 각각의 접지저항보다 큰 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 감시시스템 As a monitoring system to prevent secondary accidents due to sinking of the conduit in an underground distribution line where power cables are laid in conduits buried underground,
A detection wire installed inside the conduit like the power cable, but made of one strand and disconnected when a tensile force exceeding a certain limit is applied;
A pair of sensing resistors connected to both ends of a sensing line installed between two adjacent manholes;
a pair of grounding means connecting one end of each of the pair of sensing resistors opposite to the end connected to the one sensing line and grounding one end of each of the pair of sensing resistors;
It is connected to both ends of the pair of sensing resistors, and detects settlement of the conduit using the both-end voltage, which is the voltage measured at both ends of each sensing resistor. If settlement is determined, an alarm signal containing its identification code is sent. A pair of IoT detection modules that generate and transmit; and
It is possible to receive the alarm signal transmitted by the IoT detection module, and when receiving the alarm signal, the transmission location of the alarm signal is identified using the identification code included in the alarm signal, and the transmission location is included. Includes a monitoring server that generates and displays subsidence information,
Each of the pair of IoT sensing modules,
- A voltage measuring unit that measures the voltage at both ends;
- A signal generator that repeatedly generates the alarm signal at first time intervals when the voltage at both ends falls below a certain value; and
- A signal transmission unit that transmits the warning signal through Internet of Things communication whenever the warning signal is generated;
An underground distribution line monitoring system, characterized in that the resistance value of each of the pair of sensing resistors is greater than the grounding resistance of each of the pair of grounding means.
상기 감시서버는, 상기 한 쌍의 IoT 감지모듈 모두에서 상기 경보신호를 수신하는 경우에만 상기 침하정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 감시시스템According to paragraph 1,
The monitoring server is an underground distribution line monitoring system, characterized in that it generates the subsidence information only when the alarm signal is received from both of the pair of IoT detection modules.
상기 사물인터넷 통신은 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 프로토콜을 사용하는 IoT통신이며,
상기 경보신호를 중계하는 MQTT 브로커;를 더 포함하며,
상기 IoT 감지모듈은 상기 경보신호를 상기 MQTT 브로커에 송출하며,
상기 감시서버는 상기 MQTT 브로커를 통하여 상기 경보신호를 수신하며,
상기 MQTT 프로토콜에 사용되는 상기 경보신호의 데이터 포맷은 아래와 같이 하되,
- QoS는 0으로 하고,
- LWT(Last Will Testament)에는, ‘침하로 인하여 통신이 중단되었다’라는 뜻을 담은 메시지로 하며,
- Topic은, 계층구조로 된 배전선로 명칭과 상기 IoT 감지모듈의 식별코드를 결합시켜 급전선명/간선명/지선명/분기선명/식별코드의 형태로 하는 것을 특징으로 하는, 지중 배전선로 감시시스템According to paragraph 1,
The IoT communication is IoT communication using the MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) protocol,
It further includes an MQTT broker that relays the alarm signal,
The IoT detection module transmits the alarm signal to the MQTT broker,
The monitoring server receives the alarm signal through the MQTT broker,
The data format of the alarm signal used in the MQTT protocol is as follows,
- QoS is set to 0,
- LWT (Last Will Testament) is a message containing the meaning that ‘communication has been interrupted due to subsidence.’
- Topic is an underground distribution line monitoring system that combines the hierarchical distribution line name and the identification code of the IoT detection module in the form of feeder line name/main line name/branch line name/branch line name/identification code.
상기 IoT 감지모듈은, 상기 하나의 감지선 일단에 설치되는 제1감지모듈과 상기 하나의 감지선 타단에 설치되는 제2감지모듈로 구분되며,
상기 제1감지모듈 및 상기 제2감지모듈 각각에는 중계신호 수신부 및 제어부를 더 포함하며,
상기 제1감지모듈의 신호송출부는 상기 하나의 감지선을 통하여 상기 경보신호를 송출하며,
상기 제2감지모듈의 중계신호 수신부는 상기 제1감지모듈이 송출한 경보신호를 상기 하나의 감지선을 통하여 수신할 수 있으며,
상기 제2감지모듈의 신호송출부는 같은 맨홀 안에 있는 제1감지모듈의 중계신호 수신부와 연결선으로 연결되어 있고 상기 연결선을 통하여 상기 경보신호를 송출하며,
상기 제1감지모듈의 중계신호 수신부는 상기 제2감지모듈이 송출한 경보신호를 상기 연결선을 통하여 수신할 수 있으며,
상기 제1감지모듈 및 상기 제2감지모듈의 제어부는, 상기 중계신호 수신부에서 상기 제2감지모듈 또는 상기 제1감지모듈이 송출한 경보신호를 수신하는 경우 이를 상기 신호송출부를 통하여 중계 송출하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 감시시스템According to paragraph 1,
The IoT detection module is divided into a first detection module installed at one end of the one detection line and a second detection module installed at the other end of the one detection line,
Each of the first detection module and the second detection module further includes a relay signal receiver and a control unit,
The signal transmission unit of the first detection module transmits the alarm signal through the one detection line,
The relay signal receiver of the second detection module can receive the alarm signal transmitted by the first detection module through the one detection line,
The signal transmission unit of the second detection module is connected to the relay signal reception unit of the first detection module within the same manhole by a connection line and transmits the alarm signal through the connection line,
The relay signal receiver of the first detection module can receive the alarm signal transmitted by the second detection module through the connection line,
The control unit of the first detection module and the second detection module controls the relay signal reception unit to relay and transmit the alarm signal transmitted by the second detection module or the first detection module through the signal transmission unit. An underground distribution line monitoring system characterized by
상기 하나의 감지선의 양쪽 끝부분 각각의 어느 한 지점은, 상기 전선관에 고정되는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 감시시스템According to any one of paragraphs 1, 3, 4 or 5,
An underground distribution line monitoring system, characterized in that one point of each end of the one detection line is fixed to the conduit.
상기 한 쌍의 IoT 감지모듈 각각에 대하여 작동 전원을 공급하는 각각의 전원모듈;을 더 포함하며,
상기 전원모듈 각각은
- 축전지 및
- 상기 축전지를 충전하는 충전회로를 포함하며,
- 상기 충전회로는 상기 감지저항의 양단에 인가된 전압으로 작동하여 상기 축전지를 충전하는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 감시시스템
According to any one of paragraphs 1, 3, 4 or 5,
It further includes: each power module supplying operating power to each of the pair of IoT sensing modules,
Each of the above power modules is
- Storage batteries and
- Includes a charging circuit for charging the storage battery,
- The charging circuit operates with a voltage applied to both ends of the sensing resistor to charge the storage battery.
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