KR20010096033A - 인터넷망을 이용한 산업전력의 감시 및 진단 제어시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인터넷망을 이용한 산업전력의 감시 및 진단 제어시스템에 관한 것으로서, 특히 부하설비로 입력되는 다수의 입력전류를 검출하고 무선송신의 신호전송부를 포함하는 전류검출부와, 상기 검출된 전류를 전송받고 이를 인터넷 통신선로에 전송하게 되는 전류신호수신부와, 상기 인터넷망을 통해 검출된 전류를 수신 받아 분석하여 부하설비의 상태를 진단 및 감시 하게되는 제어용컴퓨터와, 상기 제어용컴퓨터와 연결되어 전력계통선로의 전압을 검출하여 전압 정보를 입력하게되는 전압검출부를 포함하여 구성함으로서, 전력을 검출하여 부하설비의 전력사용을 효율적으로 소비관리 함과 동시에 에너지 효율성을 향상시키는 것이며, 산업현장에서 사용하여 구동되는 전기 및 기계설비로의 입력전류를 검출하여 주파수분석 및 진단용 알고리즘을 이용 온라인 상태에서 설비의 상태를 점검함으로서 원거리에서도 상시적으로 부하설비의 정상적인 운전여부를 판단하게 됨과 동시에 전류의 주기적인 흐름을 판단하여 생산량을 파악하여 탄력적인 공장운영이 이루어 지게 되고, 부하설비의 수명예측, 가동상태, 유지보수의 시기를 파악 할수 있도록 한 것이다.
Description
본 발명은 인터넷망을 이용한 산업전력의 감시 및 진단 제어시스템에 관한것으로서, 특히 전력계통선로의 전력을 검출하여 부하설비의 전력사용을 효율적으로 관리하며, 산업현장에서 사용하여 구동되는 전기 및 기계설비로의 입력전류를 검출하여 인터넷망을 통해 제어용컴퓨터에 전송하여 주파수분석 및 진단용 알고리즘을 이용 온라인 상태에서 설비의 상태를 점검함으로서 원거리에서도 상시 부하설비의 수명예측, 가동상태, 유지보수의 시기, 생산량등을 파악 할수 있도록 된 인터넷망을 이용한 산업전력의 감시 및 진단 제어시스템에 관한 것이다.
종래에는 전력을 사용하게 되는 부하설비의 점검이나 진단시에는 육안점검이나 경험등의 근원적인 방법을 동원하여 점검하는 수준에 머물러 설비에 이상 징후가 발견돼야 비로서 유지보수를 행하게 돼는 것이었을 뿐만 아니라 설비 상태를 점검키 위해 현장에 직접가서 각종 계측장비를 이용하여 일일이 점검해야 하는 번거로운 문제점이 발생되었다.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 전력계통선로의 전력을 검출하여 부하설비의 전력사용을 효율적으로 관리 하여 에너지 효율성을 향상시키며, 산업현장에서 사용하여 구동되는 전기 및 기계설비로의 입력전류를 검출하여 인터넷망을 통해 제어용 컴퓨터에 전송하여 주파수분석 및 진단용 알고리즘을 이용 온라인 상태에서 설비의 상태를 점검함으로서 원거리에서도 상시 부하설비의 수명예측, 가동상태, 유지보수의 시기, 생산량등을 파악 할수 있도록 한 인터넷망을 이용한 산업전력의 감시 및 진단 제어시스템를 제공하는데 있다.
도1은 본 발명에 따른 인터넷망을 이용한 산업전력의 감시 및 진단 제어장치의 개략적인 구성도,
도2는 본 발명에 따른 전류검출 및 무선통신 회로와 전원회로 구성도.
(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10 ; 전력계통선로 20 ; 인터넷망
30 ; 전력변환장치 및 스위치 100 ; 부하설비
200 ; 전류검출부 210 ; 신호전송부
220 ; 코어 230 ; 저항부
240 ; 스위칭부 250 ; 밧데리부
260 ; 전류센서 300 ; 전류신호수신부
400 ; 제어용컴퓨터 500 ; 전압검출부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명은, 부하설비로 입력되는 다수의 입력전류를 검출하고 무선송신의 신호전송부를 포함하는 전류검출부와; 상기 검출된 전류를 전송받고 이를 인터넷 통신선로에 전송하게 되는 전류신호수신부와; 상기 인터넷망을 통해 검출된 전류를 수신 받아 분석하여 부하설비의 상태를 진단 및 감시 하게되는 제어용컴퓨터와; 상기 제어용컴퓨터와 연결되어 전력계통선로의 전압을 검출하여 전압 정보를 입력하게되는 전압검출부를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
일반적으로 전기에너지를 사용하는 장치에는 전기에너지를 기계적인 운동에너지로 변환하는 전동기와 유,공압 시스템에 사용되는 밸브등이 있으며 열에너지로 변환하는 저항 히터 및 인덕션 히터등이 있으며, 근래에는 반도체 스위치를 이용한 여러가지 전력변환장치등이 산업현장에서 사용되고 있다. 이러한 장치들은 상용전원을 입력으로 사용하므로 입력전압은 같으며 장치의 운전상태에 따라서 입력전류가 흐르게 된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명에 따른 인터넷망을 이용한 산업전력의 감시 및 진단 제어장치의 개략적인 구성도이고, 도2는 본 발명에 따른 전류검출 및 무선통신 회로의 전원회로 구성도이다.
현장의 전력 사용은 전력계통선로(10)와 연결되어지는 전력변환 장치 및 스위치류(30)를 통하여 부하설비(100)에 전력을 공급하게 된다.
본 발명은 도1에서 보는 바와 같이 상기의 전력계통선로(10)를 통해 입력된 전압은 동일한 선로내에서는 일정하므로 각각의 부하입력측에서는 검출할 필요 없이 전압검출회로로서 전력계통선로(10)의 한 곳에서만 검출하는 전압검출부(500)에 의해 전압을 검출한 다음 이 검출된 전압 신호는 제어용 컴퓨터(400)로 전달되어 전압 정보로서 이용하고 부하설비(100)의 상태를 감시하기 위해서는 전력변환 장치 및 스위치류(30)의 입력측에 전류센서(260)를 설치하고 무선통신회로를 내장함과 동시에 전류검출회로를 부가한 전류검출부(200)를 구성하고, 다수의 전류검출회로는 각각의 부하설비(100)의 개별적인 순번을 포함하여 각각의 전류정보를 전류신호수신부(300)에 전송한다. 상기 전류신호수신부(300)에서는 수신된 부하설비(100)의 개별적인 순번과 전류정보를 인터넷망(20)을 통하여 제어용컴퓨터(400)로 송신하게 된다.
여기에서 전류검출부(200)는 무선통신회로를 내장하여 구성하였으나, 이는 유선통신회로를 사용하여 구성할수도 있는 것이고, 본 발명은 전류검출부(200)에 무선통신회로를 내장한 것을 채택하고 그 전원회로를 개략적으로 살펴 보면은 외부전원을 인가하여 구성할수도 있으나 도2에서 보는 바와 같이 내부 충전식의 전원회로를 구성한 것으로서, 그 구성은 일반적인 코어형 전류검출기와 유사한 형태로 코어(220) 주위에 권선을 하여 부하에 흐르는 전류를 자속에너지로 바꾸면 부하설비(100)에 교류 입력전류가 흐르므로 권선에는 자속에너지의 변화로 인하여 전류원으로 출력된다. 이를 다시 전압원으로 변환하기 위해서는 코어(220)권선과직렬로 저항R1∼R3의 저항부(230)를 연결하고, 이 저항값은 코어(220)를 통과하는 전류의 크기와 코어(220)의 용량에 따라서 설정하기 위하여 S1∼S3의 스위칭부(240)를 적절히 연결하여 사용한다. 부하전류가 작을 경우 저항의 병렬연결 개수를 적게 하여 전압을 높여주고 반대인 경우에는 저항의 병렬 연결 개수를 작게 한다. 그리고 승압형 컨버터를 이용한 충전회로를 부가한 전원용 밧데리부(250)를 충전하게 된다.
상기 전원회로는 전압원으로 변환한 충전회로의 구성을 보였으나 코어(220)의 내부 인덕턴스와 전류원을 감안한 승압형 컨버터 회로를 구성하면 더욱 간단한 회로를 구성할수 있는 것임을 밝혀둔다.
이와 같이 부하 전류를 이용한 충전회로를 구성하여 밧데리를 충전하고 충전된 전압을 회로전원으로 이용토록 하는 것이므로 독립적인 전원회로를 내장하는 구조를 이루게 됨과 동시에 무선통신회로를 내장하여 전류신호수신부(300)에 전류정보를 전송하게 됨으로서 전원공급과 통신을 위한 별도의 유선회로가 필요 없으므로 센서와 전류검출 및 무선 신호전송회로가 독립적으로 동작되므로 설치가 매우 용이하게 된다.
전류신호수신부(300)에서는 다수의 근접한 전류신호들을 수신하여 인터넷 통신선로인 인터넷망(20)에 대기하고 신호전송을 요청하며 신호를 전송한다. 이러한 상기 구조를 통하여 인터넷에 연결된 모든 컴퓨터와 기기로 신호를 전송할수 있게 되며, 감시 및 진단 제어용컴퓨터(400)에서는 검출된 전압정보와 인터넷망(20)을 통하여 수신된 전류정보로서 역률 및 전력을 계산하게 됨은 물론 전류정보를 이용하여 주파수 분석 및 진단용 알고리즘을 이용하여 설비의 상태를 분석하여 원거리에서도 상시적으로 부하설비(100)의 수명예측, 가동상태, 유지보수의 시기, 생산량등을 파악 할수 있게 되는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 전력계통선로의 전력을 검출하여 부하설비의 전력사용을 효율적으로 소비관리 하여 에너지 효율성을 향상시키는 것이며, 산업현장에서 사용하여 구동되는 전기 및 기계설비로의 입력전류를 검출하여 인터넷망을 통해 제어용 컴퓨터에 전송하여 주파수분석 및 진단용 알고리즘을 이용 온라인 상태에서 설비의 상태를 점검함으로서 원거리에서도 상시적으로 부하설비의 정상적인 운전여부를 판단하게 됨과 동시에 전류의 주기적인 흐름을 판단하여 생산량을 파악하여 탄력적인 공장운영이 이루어 지게 되고, 부하설비의 수명예측, 가동상태, 유지보수의 시기를 파악 할수 있는 등의 효과가 있는 것이다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 이루어질 수 있는 것이다.
Claims (2)
- 다수의 부하설비(100)로 입력되는 전류를 각각 검출하고 무선송신의 신호전송부(210)를 포함하는 전류검출부(200)와; 상기 검출된 전류를 전송받고 이를 인터넷 통신선로에 전송하게 되는 전류신호수신부(300)와; 상기 인터넷망(20)을 통해 검출된 전류를 수신 받아 분석하여 부하설비(100)의 상태를 진단 및 감시 하게되는 제어용컴퓨터(400)와; 상기 제어용컴퓨터(400)와 연결되어 전력계통선로(10)의 전압을 검출하여 전압 정보를 입력하게되는 전압검출부(500)를 포함하여 구성되는 인터넷망을 이용한 산업전력의 감시 및 진단 제어시스템.
- 제1항에 있어서, 신호전송부(210)를 포함하는 전류검출부(200)는 부하설비(100)의 입력전류를 자속에너지로 변환하여 전류원으로 출력하는 코어(220)와; 상기 전류원을 다시 전압원으로 변환토록 코어(220)권선과 직렬 연결되고 스위칭부(240)를 포함하는 저항부(230)와; 상기 전압원을 이용 충전됨과 동시에 회로에 충전된 전압을 공급하게 되는 밧데리부(250)로 구성되는 것을 특징으로 하는 인터넷망을 이용한 산업전력의 감시 및 진단 제어시스템.
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