KR102645257B1 - 스마트 계장 장치를 이용한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 분전반, 수배전반, 전동기제어반 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 계장 장치를 이용한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 분전반, 수배전반, 전동기제어반에 관한 것이다.
보다 상세하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 분전반은 분전반 내부의 전력기기의 순시전력을 측정하는 전력측정부, 상기 분전반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 관한 정보를 포함하는 안전상태정보를 생성하는 안전점검부, 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 출력부 및 관리서버로 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 전달하는 통신부를 포함하는 스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비할 수 있다.
보다 상세하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 분전반은 분전반 내부의 전력기기의 순시전력을 측정하는 전력측정부, 상기 분전반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 관한 정보를 포함하는 안전상태정보를 생성하는 안전점검부, 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 출력부 및 관리서버로 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 전달하는 통신부를 포함하는 스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비할 수 있다.
Description
본 발명은 스마트 계장 장치를 이용한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 분전반, 수배전반, 전동기제어반에 관한 것이다. 보다 상세하게는 분전반, 수배전반, 전동기제어반에 설치되어 전력의 사용현황, 누전여부, 방전여부, 과열여부 및 과전류 여부 등을 점검하고 모니터링 할 수 있는 장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
소방청의 통계에 의하면 화재 원인 중 전기로 인한 화재가 거의 매년 25% 정도 발생하고 있고, 전기 화재 중 아크(전기불꽃방전)가 약 79%, 과전류(과부하) 10% 정도를 차지하고 있는 것으로 나타난다. 또한, 전기설비 중 분전반 화재 비중이 44%를 차지할 정도로 분전반 화재도 번번히 발생하고 있다.
이에 등록특허공보 제10-1928786호는 통합 전기안전 점검 장치 및 방법을 개시하고 있다.
보다 상세하게 살펴보면, 선행기술은 각각 콘센트의 대응되는 단자에 접속되도록 구성된 제1, 제2 및 제3 단자를 포함하는 플러그, 각각 테스터의 대응되는 테스터 단자가 접속되도록 구성된 제1, 제2 및 제3 포트를 제공하는 테스터 접속부, 상기 제1 및 제2 단자 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 경우에 상기 콘센트에 전기적으로 연결된 분전반의 전로건전성의 정보를 생성하는 컨트롤러, 입력을 수신하고 상기 입력에 따른 모드 제어 신호를 생성하는 입력부; 및 상기 모드 제어 신호가 전로건전성 점검모드에 대응될 경우에 상기 제1 및 제2 단자 중 적어도 하나를 상기 컨트롤러로 전기적으로 연결시키고, 상기 모드 제어 신호가 저항 측정모드에 대응될 경우에 상기 제1, 제2 및 제3 단자 중 적어도 둘을 상기 제1, 제2 및 제3 포트 중 적어도 둘로 전기적으로 연결시키도록 구성된 모드 설정부를 포함하는 통합 전기안전 점검 장치 및 방법을 개시하고 있다.
개시된 실시 예는 분전반, 수배전반, 전동기제어반에 설치되어 전력상태 등을 점검하고 모니터링 할 수 있는 스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 제시하는 것이다.
또한, 개시된 실시 예는 사용자가 직접 분전반, 수배전반, 전동기제어반을 점검하는 것이 아닌, 통신 수단을 통하여 분전반의 전력상태를 사용자에게 제공하는 것이다.
또한, 개시된 실시 예는 전력사용량에 대한 정보를 사용자가 쉽게 이해할 수 있도록 시각적으로 출력하는 것이다.
또한, 개시된 실시 예는 분전반, 수배전반, 전동기제어반에서 발생하는 전기 사고에 대한 경보를 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 분전반은 계장 장치분전반 내부의 전력기기의 순시전력을 측정하는 전력측정부, 상기 분전반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 관한 정보를 포함하는 안전상태정보를 생성하는 안전점검부, 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 출력부 및 관리서버로 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 전달하는 통신부를 포함하는 스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비할 수 있다.
이 때, 상기 출력부는, 상기 순시전력에 관한 정보를 시각적으로 출력하는 제1 LED 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 제2 LED를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제1 LED는, 복수개의 제1 LED모듈이 줄을 지어 형성되되, 상기 순시전력에 관한 정보를 기반으로 동작할 상기 복수개의 제1 LED모듈의 개수를 정하여 동작하고, 상기 제2 LED는, 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 대응하여 색상이 상이하게 동작하는 복수개의 제2 LED모듈을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제1 LED는, 상기 순시전력에 비례하여 상기 제1 LED모듈이 개수를 증가하여 동작시키되, 위험상태에 상응하는 임계전력과 상기 제1 LED모듈의 총 개수 중 80%와 대응되도록 동작할 수 있다.
이 때, 상기 임계전력은, 상기 관리서버에서 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 입력으로 상기 임계전력을 출력하는 기계학습모델을 생성하는 인공지능모듈을 통하여 출력될 수 있다.
이 때, 상기 안전점검부는, 상기 분전반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부 및 과전류여부를 판단하는 전력분석기, 상기 분전반 내부의 전력기기에 상응하는 저항성분, 유도성분, 용량성분을 분석하여 유효 아크 발생 여부를 감지하고, 이를 이용하여 상기 아크발생여부를 판단하는 아크분석기 및 상기 분전반 내부의 온도를 감지하여 과열여부를 판단하는 온도감지기를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 아크분석기는, 상기 분전반 내부의 전력기기의 공진주파수를 추출하고, 상기 아크분석기 내부의 주파수를 상기 공진주파수와 일치하도록 조정한 후, 유효 아크 발생 여부를 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수배전반은 수배전반 내부의 전력기기의 순시전력을 측정하는 전력측정부, 상기 수배전반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 관한 정보를 포함하는 안전상태정보를 생성하는 안전점검부, 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 출력부 및 관리서버로 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 전달하는 통신부를 포함하는 스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기제어반은 전동기제어반 내부의 전력기기의 순시전력을 측정하는 전력측정부, 상기 전동기제어반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 관한 정보를 포함하는 안전상태정보를 생성하는 안전점검부, 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 출력부 및 관리서버로 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 전달하는 통신부를 포함하는 스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 전력점검 시스템은 분전반, 수배전반 및 전동기제어반 중 적어도 어느 하나에 설치되어 제1 통신수단을 통하여 안전상태정보를 관리서버로 전달하는 복수개의 스마트 계장 장치 및 상기 제1 통신수단을 통하여 상기 복수개의 스마트 계장 장치와 통신을 수행하되, 상기 복수개의 스마트 계장 장치의 안전상태정보를 모니터링하는 관리서버를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 복수개의 스마트 계장 장치는, 제2 통신수단을 통하여 인접한 다른 스마트 계장 장치와 통신을 수행하고, 상기 제1 통신수단의 통신속도가 기설정된 임계통신속도 이하인 경우, 상기 제2 통신수단을 통하여 인접한 다른 스마트 계장 장치로 제1 안전상태정보를 전달하고, 인접한 다른 스마트 계장 장치는, 전달받은 상기 제1 안전상태정보를 제1 통신수단을 통하여 상기 관리서버로 전달할 수 있다.
이 때, 상기 복수개의 스마트 계장 장치는, 상기 분전반, 수배전반 및 전동기제어반 중 적어도 어느 하나의 안전상태정보를 기반으로 이상상태로 판단된 경우, 시각적 수단 및 청각적 수단 중 적어도 하나 이상으로 경고메시지를 출력하고, 인접한 다른 스마트 계장 장치가 이상상태로 판단된 경우, 상기 제2 통신수단의 통신세기를 기반으로 상기 경고메시지의 출력세기를 조절하여 상기 경고메시지를 출력할 수 있다.
개시된 실시 예에 따르면, 분전반, 수배전반, 전동기제어반에 설치되어 전력상태 등을 점검하고 모니터링 할 수 있는 스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 제시할 수 있다.
또한, 개시된 실시 예에 따르면, 사용자가 직접 분전반, 수배전반, 전동기제어반을 점검하는 것이 아닌, 통신 수단을 통하여 분전반의 전력상태를 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 개시된 실시 예에 따르면, 전력사용량에 대한 정보를 사용자가 쉽게 이해할 수 있도록 시각적으로 출력할 수 있다.
또한, 개시된 실시 예에 따르면, 분전반, 수배전반, 전동기제어반에서 발생하는 전기 사고에 대한 경보를 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치의 사용예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치의 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치의 출력부를 나타내는 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 LED의 동작을 나타내는 이해도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 전력점검 시스템을 나타내는 예시도.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치의 사용예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치의 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치의 출력부를 나타내는 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 LED의 동작을 나타내는 이해도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 전력점검 시스템을 나타내는 예시도.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들을 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 특정 시스템의 예를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서에서 청구하고자 하는 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템 및 서비스에도 본 명세서에 개시된 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 당해 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치(100)에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치(100)의 사용예시도이다.
도 1은 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치(100)는 전력을 가전제품 등에 분배하는 분전반(10)에 설치되어 전력상태 등을 모니터링 할 수 있다. 일반적으로 분전반(10)의 안전상태를 판단하기 위해서는 안전점검원이 직접 방문하여 살펴보아야 하므로, 인력 및 시간 등이 많이 소요된다는 문제점이 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치(100)는 전문적인 지식이 없는 일반 사용자도 분전반(10)의 안전상태를 파악할 수 있고, 후술하는 바와 같이 현재 전력사용량이 안전한 상태인지 위험한 상태인지 직감할 수 있다.
또한, 분전반(10)이 위험상태로 판단된 경우에는 사용자에게 경고메시지를 출력하여, 전문인력을 호출하거나, 119 등에 연락하는 등의 후속조치를 취하도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치(100)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치(100)는 전력측정부(101), 안전점검부(103), 출력부(105) 및 통신부(107)를 포함하여 분전반(10)의 전력상태를 점검할 수 있다.
보다 상세하게 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력측정부(101)는 상기 분전반(10)의 순시전력을 측정할 수 있다. 이 때, 순시전력을 측정하는 이유는, 순간적으로 분전반(10)이 과부하에 빠질 수 있으면 이를 파악하기 위해서는 순시전력 또는 순간전력을 측정해야 하기 때문이다. 이 때, 순시전력 또는 순간전력은 평균전력, 복소전력과는 구분되는 특정 시점에서의 전력을 의미한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전점검부(103)는 상기 분전반(10)의 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 관한 정보를 포함하는 안전상태정보를 생성할 수 있다.
이 때, 상기 안전점검부(103)는, 상기 분전반(10)의 누전여부, 방전여부 및 과전류여부를 판단하는 전력분석기, 상기 분전반(10)에 상응하는 저항성분, 유도성분, 용량성분을 분석하여 유효 아크 발생 여부를 감지하고, 이를 이용하여 상기 아크발생여부를 판단하는 아크분석기 및 상기 분전반(10)의 온도를 감지하여 과열여부를 판단하는 온도감지기를 포함할 수 있다.
이 때, 아크분석기는 분전반(10)의 부하성분을 분석하기 위한 부하회로를 포함하고, 부하의 저항성분(R), 유도성분(L), 용량성분(C)을 분석하여 유효 아크 발생 여부를 감지하고, 이를 이용하여 상기 아크발생여부를 판단할 수 있다.
이 때, 아크에는 화재나 열화 등 전기적 결함의 원인이 되는 유효 아크와 전기적 결함과 무관한 무효 아크로 구분할 수 있는데, 부하의 저항성분, 유도성분, 용량성분을 분석하고 동기화하며, 무효 아크를 제거하고 유효 아크 발생여부만을 감지할 수 있게 된다.
또한, 유효 아크를 판단하기 위해서 아크 주파수 검출용 특수 고주파 센서를 사용하거나 R-L-C 공진회로를 사용하거나 전압, 전류 아크 펄스 동기화 회로를 사용하거나 저주파 필터 회로를 사용하거나 발진 주파수 생성 조합 회로를 사용할 수도 있다.
나아가 아크의 형태는 미세 전기불꽃 형태나 복합 병렬 아크 형태로 검출될 수 있으며, 복합병렬 아크는 전선이 완전히 단락되기 전에 발생할 수 있는 아크이며, 아크 강도를 강, 약 등으로 구분하여 검출할 수도 있다.
또한, 아크분석기는, 분전바의 공진주파수를 추출하고, 상기 아크분석기 내부의 주파수를 상기 공진주파수와 일치하도록 조정한 후, 유효 아크 발생 여부를 감지하고, 이를 이용하여 상기 아크발생여부를 판단할 수도 있다.
이 때, 분전반(10)의 공진주파수와 아크분석기 내부의 주파수를 일치시킴으로써, 무효 아크의 검출을 줄이고 유효 아크만을 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력부(105)는 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력할 수 있다. 보다 상세하게는 도 3 및 도 4를 참조하면 보다 상세하게 후술하도록 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(107)는 관리서버(300)로 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 전달할 수 있다.
이 때, 통신부(107)는 후술하는 바와 같이 관리서버(300) 및/또는 다른 스마트 계장 장치(100)와 각종 데이터, 신호 및 정보를 송수신할 수 있다. 또한, 통신부(107)는 무선 통신 모듈(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(107)는 제1 통신수단(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크) 또는 제2 통신수단(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(Infrared Data Association) 같은 근거리 통신 네트워크)을 통하여 외부 전자 장치(관리서버(300) 또는 다른 스마트 계장 장치(100))와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 또한, 통신부(107)는 통신표준 기술에 기반하여 동작할 수 있다.
또한, 통신부(107)는 상대적으로 전력을 덜 사용하도록 상기 관리서버(300) 또는 다른 스마트 계장 장치(100)와 송수신하는 정보의 변형을 통해 정보의 양을 감소시킬 수 있다. 바람직하게는, 상기 정보의 변형은 RLE(Run-length encoding), 경량(lightweight) 해시함수(hash function) 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 RLE는 반복된 유형의 데이터가 누적되어 전송되는 경우, 이러한 빈도 등을 정보에 반영하여 정보의 무결정성을 보장하면서도 정보의 전송 사이즈를 줄이도록 구현될 수 있다.
또한, 경량 해시함수 또한 보안성을 높이기 위한 정보의 변형을 하면서 동시에 너무 많은 컴퓨팅 파워를 절감할 수 있는 바람직한 구현방식 중 하나이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치(100)의 출력부(105)를 나타내는 예시도이다.
도 3을 참조하면, 출력부(105)는 상기 순시전력에 관한 정보를 시각적으로 출력하는 제1 LED(105-1) 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 제2 LED(105-2)를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제1 LED(105-1)는, 복수개의 제1 LED모듈이 줄을 지어 형성되되, 상기 순시전력에 관한 정보를 기반으로 동작할 상기 복수개의 제1 LED모듈의 개수를 정하여 동작할 수 있으며, 보다 상세하게는 도 4를 참조하여 후술하도록 한다.
이 때, 제2 LED(105-2)는, 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 대응하여 색상이 상이하게 동작하는 복수개의 제2 LED모듈을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제2 LED모듈은 복수개로 구성되어 각각 누전, 방전, 아크, 과열, 과전류 등의 안전상태를 기반으로 색상이 상이하게 동작할 수 있다. 예를 들어, 안전한 상태인 경우에는 제2 LED모듈 전부 파란색을 발광하다가, 누전과 방전에 위험상황이 발생한 경우, 누전과 방전에 해당하는 제2 LED모듈이 빨간색으로 발광하도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 LED(105-1)의 동작을 나타내는 이해도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 LED(105-1)는 복수개의 제1 LED모듈이 줄을 지어 형성되되, 상기 순시전력에 비례하여 상기 제1 LED모듈이 개수를 증가하여 동작하도록 구성될 수 있다.
이 때, 제1 LED(105-1)는 위험상태에 상응하는 임계전력(220)과 상기 제1 LED모듈의 총 개수 중 80%와 대응되도록 동작할 수 있다.
예를 들면, 순시전력이 증가할때마다 상기 제1 LED모듈을 하나씩 추가로 동작하도록 제어하되, 상기 제1 LED모듈의 총개수 중 마지막 20%는 순시전력이 임계전력(220)을 초과하는 경우에만 동작하도록 구성될 수 있다.
이 때, 순시전력이 상기 임계전력(220) 이하인 경우에는 안전범위(210)로 설정될 수 있다.
이는 일반 사용자의 입장에서 순시전력이 의미하는 바를 이해하기 다소 어려움이 있고, 순시전력의 수치만으로는 위험상태인지 안전상태인지 직감할 수 없기 때문에, 현재 순시전력의 안전상태 또는 위험상태를 직감할 수 있도록 구성한 것이다.
이 때, 상기 임계전력(220)은, 상기 관리서버(300)에서 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 입력으로 상기 임계전력(220)을 출력하는 기계학습모델을 생성하는 인공지능모듈을 통하여 출력될 수 있다.
이 때, 상기 인공지능모듈은 머신러닝의 한 분야인 딥러닝(Deep Learning) 기법을 이용하여 정확한 상관 관계가 도출될 수 있도록 학습을 수행할 수 있다.
또한, 인공지능모듈은 딥러닝을 통하여 상기 함수에서의 복수 개의 입력들의 가중치(weight)를 학습을 통하여 산출할 수 있다. 또한, 이러한 학습을 위하여 활용되는 인공지능망 모델로는 RNN(Recurrent Neural Network), DNN(Deep Neural Network) 및 DRNN(Dynamic Recurrent Neural Network) 등 다양한 모델들을 활용할 수 있을 것이다.
여기서 RNN은 현재의 데이터와 과거의 데이터를 동시에 고려하는 딥 러닝 기법으로서, 순환 신경망(RNN)은 인공 신경망을 구성하는 유닛 사이의 연결이 방향성 사이클(directed cycle)을 구성하는 신경망을 나타낸다. 나아가, 순환 신경망(RNN)을 구성할 수 있는 구조에는 다양한 방식이 사용될 수 있는데, 예컨대, 완전순환망(Fully Recurrent Network), 홉필드망(Hopfield Network), 엘만망(Elman Network), ESN(Echo state network), LSTM(Long short term memory network), 양방향(Bi-directional) RNN, CTRNN(Continuous-time RNN), 계층적 RNN, 2차 RNN 등이 대표적인 예이다. 또한, 순환 신경망(RNN)을 학습시키기 위한 방법으로서, 경사 하강법, Hessian Free Optimization, Global Optimization Method 등의 방식이 사용될 수 있다.
또한, 인공지능망 모델로 패턴 인식 등에 잘 활용되는 SVM(Supported Vector Machine) 신경망 알고리즘을 활용하여 기계학습모델을 생성할 수 있다.
여기서, SVM 즉, 서포트 벡터 머신은 기계학습의 분야 중 하나로 패턴인식, 자료분석을 위한 지도학습모델이며, 주로 분류와 회귀분석을 위해 사용될 수 있고, 두 카테고리 중 어느 하나에 속한 데이터의 집합이 주어졌을 때, SVM 알고리즘은 주어진 데이터 집합을 바탕으로 하여 새로운 데이터가 어느 카테고리에 속할지 판단하는 비확률적 이진 선형 분류 모델을 만들 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 스마트 계장 장치(100)는 분전반(10)에 적용된 실시예로 설명하였으나, 본 발명의 또다른 실시예로는 상술한 스마트 계장 장치(100)에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 분전반(10), 수배전반, 전동기제어반일 수 있다.
이하에서는 상술한 스마트 계장 장치(100)에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 분전반(10), 수배전반, 전동기제어반을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분전반(10)은 분전반(10) 내부의 전력기기의 순시전력을 측정하는 전력측정부(101), 상기 분전반(10) 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 관한 정보를 포함하는 안전상태정보를 생성하는 안전점검부(103), 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 출력부(105) 및 관리서버(300)로 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 전달하는 통신부(107)를 포함하는 스마트 계장 장치(100)에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비할 수 있다.
이 때, 상기 출력부(105)는, 상기 순시전력에 관한 정보를 시각적으로 출력하는 제1 LED(105-1) 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 제2 LED(105-2)를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제1 LED(105-1)는, 복수개의 제1 LED모듈이 줄을 지어 형성되되, 상기 순시전력에 관한 정보를 기반으로 동작할 상기 복수개의 제1 LED모듈의 개수를 정하여 동작하고, 상기 제2 LED(105-2)는, 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 대응하여 색상이 상이하게 동작하는 복수개의 제2 LED모듈을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제1 LED(105-1)는, 상기 순시전력에 비례하여 상기 제1 LED모듈이 개수를 증가하여 동작시키되, 위험상태에 상응하는 임계전력(220)과 상기 제1 LED모듈의 총 개수 중 80%와 대응되도록 동작할 수 있다.
이 때, 상기 임계전력(220)은, 상기 관리서버(300)에서 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 입력으로 상기 임계전력(220)을 출력하는 기계학습모델을 생성하는 인공지능모듈을 통하여 출력될 수 있다.
이 때, 상기 안전점검부(103)는, 상기 분전반(10) 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부 및 과전류여부를 판단하는 전력분석기, 상기 분전반(10) 내부의 전력기기에 상응하는 저항성분, 유도성분, 용량성분을 분석하여 유효 아크 발생 여부를 감지하고, 이를 이용하여 상기 아크발생여부를 판단하는 아크분석기 및 상기 분전반(10) 내부의 온도를 감지하여 과열여부를 판단하는 온도감지기를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 아크분석기는, 상기 분전반(10) 내부의 전력기기의 공진주파수를 추출하고, 상기 아크분석기 내부의 주파수를 상기 공진주파수와 일치하도록 조정한 후, 유효 아크 발생 여부를 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수배전반은 수배전반 내부의 전력기기의 순시전력을 측정하는 전력측정부(101), 상기 수배전반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 관한 정보를 포함하는 안전상태정보를 생성하는 안전점검부(103), 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 출력부(105) 및 관리서버(300)로 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 전달하는 통신부(107)를 포함하는 스마트 계장 장치(100)에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기제어반은 전동기제어반 내부의 전력기기의 순시전력을 측정하는 전력측정부(101), 상기 전동기제어반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 관한 정보를 포함하는 안전상태정보를 생성하는 안전점검부(103), 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 출력부(105) 및 관리서버로 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 전달하는 통신부(107)를 포함하는 스마트 계장 장치(100)에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 전력점검 시스템을 나타내는 예시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 전력점검 시스템은 분전반(10), 수배전반 및 전동기제어반 중 적어도 어느 하나에 설치되어 제1 통신수단을 통하여 안전상태정보를 관리서버(300)로 전달하는 복수개의 스마트 계장 장치(100) 및 상기 제1 통신수단을 통하여 상기 복수개의 스마트 계장 장치(100)와 통신을 수행하되, 상기 복수개의 스마트 계장 장치(100)의 안전상태정보를 모니터링하는 관리서버(300)를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 복수개의 스마트 계장 장치(100)의 구성은 상술한 스마트 계장 장치(100)의 구성과 동일하므로 설명은 생략한다.
이 때, 상기 복수개의 스마트 계장 장치(100)는, 제2 통신수단을 통하여 인접한 다른 스마트 계장 장치(100)와 통신을 수행하고, 상기 제1 통신수단의 통신속도가 기설정된 임계통신속도 이하인 경우, 상기 제2 통신수단을 통하여 인접한 다른 스마트 계장 장치(100)로 제1 안전상태정보를 전달하고, 인접한 다른 스마트 계장 장치(100)는, 전달받은 상기 제1 안전상태정보를 제1 통신수단을 통하여 상기 관리서버(300)로 전달할 수 있다.
이는 관리서버(300)가 스마트 계장 장치(100)를 통해 안전상태정보를 전달받아야 함에도 제1 통신수단에 문제가 발생한 경우, 제2 통신수단을 통해서라도 안전상태정보를 관리서버(300)에 전달하도록 구성하여 안전점검의 공백을 막기위함이다.
이 때, 상기 복수개의 스마트 계장 장치(100)는, 상기 분전반(10), 수배전반 및 전동기제어반 중 적어도 어느 하나의 안전상태정보를 기반으로 이상상태로 판단된 경우, 시각적 수단 및 청각적 수단 중 적어도 하나 이상으로 경고메시지를 출력하고, 인접한 다른 스마트 계장 장치(100)가 이상상태로 판단된 경우, 상기 제2 통신수단의 통신세기를 기반으로 상기 경고메시지의 출력세기를 조절하여 상기 경고메시지를 출력할 수 있다.
이는 문제가 발생한 분전반(10)(수배전반 또는 전동기제어반)을 다른 분전반(10)(수배전반 또는 전동기제어반) 등과 식별하기 위함이다. 다만, 문제가 발생한 분전반(10)(수배전반 또는 전동기제어반)에 설치된 스마트 계장 장치(100)만 경고메시지를 출력하는 경우에, 안전점검인력이 근처에 있는 경우에는 바로 찾아볼 수 있지만, 점검 범위가 넓은 경우에는 문제가 발생한 분전반(10)(수배전반 또는 전동기제어반)을 찾는데 다소 어려움이 발생할 수 있다.
따라서, 문제가 발생한 분전반(10)(수배전반 또는 전동기제어반)에 설치된 스마트 계장 장치(100)와 인접한 다른 스마트 계장 장치(100)는 상기 제2 통신수단의 통신세기를 기반으로 거리를 추정하고, 추정된 상기 거리를 기반으로 경고메시지의 출력세기를 상이하게 조절하여 문제가 발생한 분전반(10)(수배전반 또는 전동기제어반)으로 안전점검인력을 유도할 수 있다.
예를 들어, 문제가 발생한 분전반(10)(수배전반 또는 전동기제어반)에 설치된 스마트 계장 장치(100)에서 출력세기가 10(상대적인 수치로서 볼륨일 수 있고 출력전류량일 수도 있다)인 경고메시지를 출력하는 경우, 인접한 다른 스마트 계장 장치(100)는 멀어지면 멀어질수록 출력세기를 9, 8, 7?? 과 같이 감소시켜 경고메시지를 출력할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 계장 장치(100)의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들은 특정 관점에서 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 읽기 전용 메모리(read only memory: ROM)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(인터넷을 통한 데이터 송신 등)을 포함할 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법은 제어부(제어 모듈(210, 260)) 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 이러한 메모리는 본 발명의 실시예들을 구현하는 명령들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 앞서 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10 : 분전반
100 : 스마트 계장 장치
101 : 전력측정부
103 : 안전점검부
105 : 출력부
105-1 : 제1 LED
105-2 : 제2 LED
107 : 통신부
210 : 안전범위
220 : 임계전력
300 : 관리서버
100 : 스마트 계장 장치
101 : 전력측정부
103 : 안전점검부
105 : 출력부
105-1 : 제1 LED
105-2 : 제2 LED
107 : 통신부
210 : 안전범위
220 : 임계전력
300 : 관리서버
Claims (12)
- 분전반 내부의 전력기기의 순시전력을 측정하는 전력측정부;
상기 분전반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 관한 정보를 포함하는 안전상태정보를 생성하는 안전점검부;
상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 출력부; 및
관리서버로 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 전달하는 통신부;를 포함하며,
상기 안전점검부는,
상기 분전반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부 및 과전류여부를 판단하는 전력분석기;
상기 분전반 내부의 전력기기에 상응하는 저항성분, 유도성분, 용량성분을 분석하여 유효 아크 발생 여부를 감지하고, 이를 이용하여 상기 아크발생여부를 판단하는 아크분석기; 및
상기 분전반 내부의 온도를 감지하여 과열여부를 판단하는 온도감지기;를 포함하고,
상기 아크분석기는,
상기 분전반 내부의 전력기기의 공진주파수를 추출하고, 상기 아크분석기 내부의 주파수를 상기 공진주파수와 일치하도록 조정한 후, 유효 아크 발생 여부를 감지하되,
상기 전력기기에서 추출된 상기 공진주파수와 상기 아크분석기 내부의 주파수를 일치시켜 무효 아크의 검출을 줄이고 상기 유효 아크만을 검출하며,
상기 통신부는,
송수신하는 정보의 변형을 통해 정보의 양을 감소시키되, 정보의 변형은 RLE(Run-length encoding), 경량(lightweight) 해시함수(hash function) 중 어느 하나를 사용하는
스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 분전반. - 청구항 1에 있어서,
상기 출력부는,
상기 순시전력에 관한 정보를 시각적으로 출력하는 제1 LED; 및
상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 제2 LED; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 분전반. - 청구항 2에 있어서,
상기 제1 LED는,
복수개의 제1 LED모듈이 줄을 지어 형성되되, 상기 순시전력에 관한 정보를 기반으로 동작할 상기 복수개의 제1 LED모듈의 개수를 정하여 동작하고,
상기 제2 LED는,
누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 대응하여 색상이 상이하게 동작하는 복수개의 제2 LED모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 분전반. - 청구항 3에 있어서,
상기 제1 LED는,
상기 순시전력에 비례하여 상기 제1 LED모듈이 개수를 증가하여 동작시키되, 위험상태에 상응하는 임계전력과 상기 제1 LED모듈의 총 개수 중 80%와 대응되도록 동작하는 것을 특징으로 하는 스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 분전반. - 청구항 4에 있어서,
상기 임계전력은,
상기 관리서버에서 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 입력으로 상기 임계전력을 출력하는 기계학습모델을 생성하는 인공지능모듈을 통하여 출력되는 것을 특징으로 하는 스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 분전반. - 삭제
- 삭제
- 수배전반 내부의 전력기기의 순시전력을 측정하는 전력측정부;
상기 수배전반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 관한 정보를 포함하는 안전상태정보를 생성하는 안전점검부;
상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 출력부; 및
관리서버로 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 전달하는 통신부;를 포함하며,
상기 안전점검부는,
상기 수배전반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부 및 과전류여부를 판단하는 전력분석기;
상기 수배전반 내부의 전력기기에 상응하는 저항성분, 유도성분, 용량성분을 분석하여 유효 아크 발생 여부를 감지하고, 이를 이용하여 상기 아크발생여부를 판단하는 아크분석기; 및
상기 수배전반 내부의 온도를 감지하여 과열여부를 판단하는 온도감지기;를 포함하고,
상기 아크분석기는,
상기 수배전반 내부의 전력기기의 공진주파수를 추출하고, 상기 아크분석기 내부의 주파수를 상기 공진주파수와 일치하도록 조정한 후, 유효 아크 발생 여부를 감지하되,
상기 전력기기에서 추출된 상기 공진주파수와 상기 아크분석기 내부의 주파수를 일치시켜 무효 아크의 검출을 줄이고 상기 유효 아크만을 검출하며,
상기 통신부는,
송수신하는 정보의 변형을 통해 정보의 양을 감소시키되, 정보의 변형은 RLE(Run-length encoding), 경량(lightweight) 해시함수(hash function) 중 어느 하나를 사용하는
스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 수배전반. - 전동기제어반 내부의 전력기기의 순시전력을 측정하는 전력측정부;
상기 전동기제어반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부, 아크발생여부, 과열여부 및 과전류여부에 관한 정보를 포함하는 안전상태정보를 생성하는 안전점검부;
상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 시각적으로 출력하는 출력부; 및
관리서버로 상기 순시전력에 관한 정보 및 상기 안전상태정보를 전달하는 통신부;를 포함하며,
상기 안전점검부는,
상기 전동기제어반 내부의 전력기기의 누전여부, 방전여부 및 과전류여부를 판단하는 전력분석기;
상기 전동기제어반 내부의 전력기기에 상응하는 저항성분, 유도성분, 용량성분을 분석하여 유효 아크 발생 여부를 감지하고, 이를 이용하여 상기 아크발생여부를 판단하는 아크분석기; 및
상기 전동기제어반 내부의 온도를 감지하여 과열여부를 판단하는 온도감지기;를 포함하고,
상기 아크분석기는,
상기 전동기제어반 내부의 전력기기의 공진주파수를 추출하고, 상기 아크분석기 내부의 주파수를 상기 공진주파수와 일치하도록 조정한 후, 유효 아크 발생 여부를 감지하되,
상기 전력기기에서 추출된 상기 공진주파수와 상기 아크분석기 내부의 주파수를 일치시켜 무효 아크의 검출을 줄이고 상기 유효 아크만을 검출하며,
상기 통신부는,
송수신하는 정보의 변형을 통해 정보의 양을 감소시키되, 정보의 변형은 RLE(Run-length encoding), 경량(lightweight) 해시함수(hash function) 중 어느 하나를 사용하는
스마트 계장 장치에 의한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 전동기제어반. - 청구항 1 내지 청구항 5, 청구항 8 및 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 분전반, 수배전반 또는 전동기제어반에 설치되어 제1 통신수단을 통하여 안전상태정보를 관리서버로 전달하는 복수개의 스마트 계장 장치; 및
상기 제1 통신수단을 통하여 상기 복수개의 스마트 계장 장치와 통신을 수행하되, 상기 복수개의 스마트 계장 장치의 안전상태정보를 모니터링하는 관리서버; 를 포함하는 스마트 전력점검 시스템. - 청구항 10에 있어서,
상기 복수개의 스마트 계장 장치는,
제2 통신수단을 통하여 인접한 다른 스마트 계장 장치와 통신을 수행하고,
상기 제1 통신수단의 통신속도가 기설정된 임계통신속도 이하인 경우, 상기 제2 통신수단을 통하여 인접한 다른 스마트 계장 장치로 제1 안전상태정보를 전달하고,
인접한 다른 스마트 계장 장치는,
전달받은 상기 제1 안전상태정보를 제1 통신수단을 통하여 상기 관리서버로 전달하는 것을 특징으로 하는 스마트 전력점검 시스템. - 청구항 11에 있어서,
상기 복수개의 스마트 계장 장치는,
상기 분전반, 수배전반 및 전동기제어반 중 적어도 어느 하나의 안전상태정보를 기반으로 이상상태로 판단된 경우, 시각적 수단 및 청각적 수단 중 적어도 하나 이상으로 경고메시지를 출력하고,
인접한 다른 스마트 계장 장치가 이상상태로 판단된 경우, 상기 제2 통신수단의 통신세기를 기반으로 상기 경고메시지의 출력세기를 조절하여 상기 경고메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 스마트 전력점검 시스템.
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| KR1020210102061A KR102645257B1 (ko) | 2021-08-03 | 2021-08-03 | 스마트 계장 장치를 이용한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 분전반, 수배전반, 전동기제어반 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210102061A KR102645257B1 (ko) | 2021-08-03 | 2021-08-03 | 스마트 계장 장치를 이용한 과전류 누전 아크 모니터링 시스템을 구비한 분전반, 수배전반, 전동기제어반 |
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