KR20090032312A - Aluminium conductor steel reinforced line sleeve tester - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 ACSR 전선 슬리브 시험기에 관한 것이다.The present invention relates to an ACSR wire sleeve tester.
ACSR(Aluminium Conductor Steel Reinforced) 전선을 연결하는 ACSR 슬리브는 알루미늄 슬리브와 강선 슬리브로 구성되는데, 알루미늄 슬리브는 ACSR 전선의 알루미늄 부분을 연결하고 강선 슬리브는 ACSR 전선의 강선 부분을 연결한다.The ACSR sleeve connecting the Aluminum Conductor Steel Reinforced (ACSR) wire consists of an aluminum sleeve and a wire sleeve, which connects the aluminum portion of the ACSR wire and the wire sleeve connects the steel wire portion of the ACSR wire.
여기서, 편심이 없는 송전선 슬리브의 경우 대부분의 전류가 알루미늄 슬리브를 통해 흐르지만, 편심이 있는 경우에는 전류가 강선 슬리브를 통해 흐르게 되므로 강선 슬리브에서 열이 발생하게 되어 심한 경우 단선에 이르게 된다. 이와 같은 송전선로의 고장으로 인한 정전사고는 국가적으로 막대한 손해를 초래하므로 사전에 효율적이고 신뢰도가 높은 방법으로 불량 슬리브를 검출하여 불시 정전을 사전에 예방하는 것이 요구되고 있다.Here, in the case of the transmission line sleeve without eccentricity, most of the current flows through the aluminum sleeve, but in the case of eccentricity, the current flows through the steel sleeve so that heat is generated in the steel sleeve, leading to disconnection in severe cases. Since a power failure accident caused by the failure of such a transmission line causes huge damages in the country, it is required to prevent defective power failure in advance by detecting a defective sleeve in an efficient and reliable manner in advance.
이를 위해 ACSR 전선 슬리브 시험기가 개발되었으며, 이는 알루미늄 슬리브의 중심으로부터 강선 슬리브의 위치를 측정하여 편심이 일정량 이상되는 불량 슬리브를 검출하는데 이용되고 있다.To this end, an ACSR wire sleeve tester has been developed, which measures the position of the steel wire sleeve from the center of the aluminum sleeve and is used to detect defective sleeves with a certain amount of eccentricity.
그런데, 송전선로에서 접속부가 차지하는 중요성에 비추어 현재의 기술은 기대치 이하의 수준이어서 일부 외국 전력회사에서는 접속 슬리브에 구멍을 뚫어 내시경으로 확인하는 극단적인 방법까지 고려하고 있는 실정이다. 또한, 근래에 들어서는 이상 기후로 인해 전 세계적으로 건조기에는 산불이 많이 발생하고 있고 대기오염으로 인해 산성비가 내리는 횟수가 증가함에 따라 송전선로의 접속부위에서 열화가 증가하고 있는 추세이다. 접속부위의 열화는 일단 초기 증상이 발현되면 급속히 상태가 악화되는 특성을 가지고 있고, 초기 증상은 지상 또는 항공기에서 촬영하는 적외선 열화상으로는 검출이 불가능한 실정이어서 접속부의 비파괴 탐상이 필연적으로 요구되고 있다.However, in view of the importance of connections in transmission lines, current technology is below expectations, and some foreign utilities are considering extreme methods of drilling holes in connection sleeves and endoscopes. In addition, in recent years, due to the abnormal climate, there are a lot of forest fires in the dryer worldwide, and as the number of acid rain falls due to air pollution increases, deterioration at the connection part of the transmission line is increasing. The deterioration of the connection area is characterized by a rapid deterioration of the condition once the initial symptoms appear, the initial symptoms are not detectable by infrared thermal images taken from the ground or aircraft, so non-destructive examination of the connection is inevitably required.
도 1은 종래의 슬리브 이상 여부의 검출 원리를 도시한 것이다.1 illustrates a detection principle of a conventional sleeve abnormality.
우선 슬리브(1')는 내부에 강선 슬리브(2')가 구비되어 있고, 그 외측에 알루미늄 슬리브(3')가 형성되어 있다. First, the sleeve 1 'is provided with a steel wire sleeve 2' inside, and an aluminum sleeve 3 'is formed on the outside thereof.
종래의 강선 슬리브 위치 측정기는 자기저항(磁氣抵抗) 측정 방식의 강선 슬리브 검출 센서와, 고무바퀴를 이용한 접촉 회전식 엔코더(Rotary Encoder) 방식의 센서 위치측정기를 구비하고 있다.Conventional steel wire sleeve positioner is provided with a steel wire sleeve detection sensor of the magnetoresistance measurement method, and a sensor rotary positioner of a rotary rotary encoder (Rotary encoder) method using a rubber wheel.
자기저항 측정방식의 센서는 도시된 바와 같이 두 개의 자석(4',5')과 검사대상 슬리브(1') 및 자속 측정센서(6')를 직선상에 배치하고 검사대상의 자기저항에 의해 변화되는 자속을 측정하는 방식으로 노이즈에 민감하고 센서와 슬리브의 정렬이 일정하지 않을 경우 오차가 커지는 단점을 가지고 있다.The magnetoresistance measuring sensor has two magnets 4 'and 5', an inspection target sleeve 1 'and a magnetic flux measuring sensor 6' arranged in a straight line as shown in FIG. It is a method that measures the changing magnetic flux, which is sensitive to noise and has a large error when the sensor and the sleeve are not aligned.
또한, 고무바퀴를 이용한 접촉 회전식 엔코더(Rotary Encoder)는 슬리브 표 면의 거칠기와 고무바퀴의 경년 변화에 따라 오차가 발생하는 문제점을 가지고 있다. In addition, the rotary rotary encoder using a rubber wheel (Rotary Encoder) has a problem that an error occurs according to the surface roughness of the sleeve and the secular variation of the rubber wheel.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 시험기가 갖는 낮은 신뢰성을 개선하고, 사용자의 편의성을 향상시켜 작업의 능률을 향상시킬 수 있는 ACSR 전선 슬리브 시험기를 제공하는데 있다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to improve the low reliability of the conventional tester, to provide the user with the convenience of the ACSR wire sleeve tester that can improve the work efficiency It is.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 ACSR 전선 슬리브 시험기는 ACSR(Aluminium Conductor Steel Reinforced) 전선을 접속하도록 내부에 강선 슬리브가 구비되고 외부에 알루미늄 슬리브가 형성되어 이루어진 슬리브에 탑재되는 센서 스키드; 상기 센서 스키드에 기구적으로 결합되어 수평 왕복 운동을 하며, 상기 슬리브중 강선 슬리브의 길이 및 편심 상태를 센싱하는 센서; 및, 상기 센서에 전기적으로 연결되어, 상기 센서로터 입력되는 전기적 신호를 처리하여 강선 슬리브의 길이 및 편심 상태를 디스플레이하는 단말기를 포함한다.In order to achieve the above object, the ACSR wire sleeve tester according to the present invention includes a sensor skid mounted on a sleeve formed with a steel wire sleeve inside and an aluminum sleeve formed outside to connect an ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced) wire; A sensor mechanically coupled to the sensor skid for horizontal reciprocating motion and sensing a length and an eccentric state of the steel wire sleeve of the sleeve; And a terminal electrically connected to the sensor and processing an electrical signal input from the sensor to display a length and an eccentric state of the steel wire sleeve.
상기 센서는 홀 센서; 상기 홀 센서의 양측에 서로 다른 극성을 가지며 위치된 영구 자석; 상기 홀 센서 및 상기 영구 자석의 일측에 밀착된 요크; 및, 상기 홀 센서의 타측에 밀착되어 있되, 상기 영구 자석을 통한 자속이 슬리브를 관통하여 브리지(bridge) 형상으로 지나가도록 하는 자속 유도기를 포함한다.The sensor is a Hall sensor; Permanent magnets having different polarities on both sides of the hall sensor; A yoke in close contact with one side of the hall sensor and the permanent magnet; And a magnetic flux inductor that is in close contact with the other side of the hall sensor and allows magnetic flux through the permanent magnet to pass through the sleeve in a bridge shape.
상기 자속 유도기는 센서 감도가 향상되도록, 상기 영구 자석의 끝단보다 일 정 길이 더 돌출되어 위치될 수 있다.The magnetic flux inductor may be positioned to protrude a predetermined length longer than the end of the permanent magnet so that the sensor sensitivity is improved.
상기 센서와 단말기는 USB(Universal Serial Bus) 통신 방식으로 상호간 연결될 수 있다.The sensor and the terminal may be connected to each other by a universal serial bus (USB) communication method.
상기 슬리브의 표면에는 직선 형태의 수평 라인이 표시되어 있고, 상기 센서 스키드에도 직선 형태의 수평 라인이 표시되어 있으며, 상기 슬리브의 수평 라인에 상기 센서 스키드의 수평 라인이 상호간 중첩되도록, 상기 슬리브에 상기 센서 스키드가 탑재될 수 있다.The surface of the sleeve is marked with a straight horizontal line, the sensor skid is also marked with a straight horizontal line, the horizontal line of the sleeve to the horizontal line of the sensor skid overlap each other, Sensor skids can be mounted.
상기 단말기는 센서가 센서 스키드를 따라 일측에서 타측으로 이동하며 측정한 값중 타측의 최대값과, 센서가 타측에서 일측으로 이동하며 측정한 값중 일측의 최대값 사이의 길이를 상기 강선 슬리브의 길이로 계산할 수 있다.The terminal may calculate the length between the maximum value of the other side and the maximum value of one side of the measured value while the sensor moves from one side to the other side while the sensor moves from one side to the other side along the sensor skid as the length of the wire sleeve. Can be.
상기 단말기는 센서가 센서 스키드를 따라 일측에서 타측으로 이동하며 측정한 값과, 센서가 타측에서 일측으로 이동하며 측정한 값이 동일하지 않을 경우 상기 강선 슬리브가 편심된 것으로 판단할 수 있다.The terminal may determine that the wire sleeve is eccentric when the sensor moves from one side to the other along the sensor skid and the sensor is moved from one side to the other and the measured value is not the same.
상기 단말기는 미리 저장한 데이터 파일을 읽어서 현재 측정한 데이터와의 비교 분석을 통하여 경년 변화를 관찰하도록 될 수 있다.The terminal may read the pre-stored data file and observe the secular variation through comparative analysis with the currently measured data.
상기 센서에는 센서의 위치를 측정하도록 비접촉식 리니어 엔코더가 더 구비될 수 있다.The sensor may be further provided with a non-contact linear encoder to measure the position of the sensor.
상기 센서 스키드에는 상기 리니어 엔코더와 접촉되는 엔코더 스트립이 더 구비될 수 있다.The sensor skid may further include an encoder strip in contact with the linear encoder.
상기 센서는 양측부에 상기 센서 스키드에 의한 한계를 측정할 수 있도록 제 1스위치 및 제2스위치가 더 구비될 수 있다.The sensor may further include a first switch and a second switch at both sides to measure a limit caused by the sensor skid.
상기 센서는 상부에 새로운 측정을 시작하는 명령을 제공하는 리셋 스위치가 더 구비될 수 있다.The sensor may further be provided with a reset switch on top of which provides a command to start a new measurement.
상기 센서는 상부에 동작 상태를 표시하는 LED(Light Emitting Diode)가 더 구비될 수 있다.The sensor may further include a light emitting diode (LED) indicating an operating state on the top.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기는 종래 기술의 강선 슬리브 위치 측정기(Steel Sleeve Locator)가 갖는 낮은 정밀도를 95% 신뢰도의 측정오차가 ±5mm 이내가 되도록 개선한다.As described above, the ACSR wire sleeve tester according to the present invention improves the low precision of the steel sleeve locator of the prior art so that a measurement error of 95% reliability is within ± 5 mm.
또한, 본 발명은 정상으로 시공된 강선 슬리브의 길이가 대략 20% 정도 증가되므로 정상 시공 여부를 판정하기 위해 강선 슬리브의 길이를 편심과 동시에 측정할 수 있다.In addition, in the present invention, the length of the steel wire sleeve normally constructed is increased by about 20%, so that the length of the steel wire sleeve can be measured simultaneously with the eccentricity to determine whether the construction is normal.
또한, 본 발명은 측정자의 주관에 의존하여 강선 슬리브의 편심을 측정하는 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 신호처리와 진단기법을 도입하여 측정의 자동화를 구현할 수 있다.In addition, the present invention can implement the automation of the measurement by introducing a signal processing and diagnostic techniques to improve the problems of the prior art of measuring the eccentricity of the steel wire sleeve depending on the subjectivity of the measurer.
또한, 본 발명은 사용자 편이성을 향상시키고 소형 경량화를 위해 단말기를 PDA로 구현하고, 측정 데이터 관리의 자동화를 위해 비교분석 및 경년 변화를 관찰할 수 있는 데이터베이스 기능을 제공한다.In addition, the present invention provides a database function that can implement the terminal as a PDA for improving the user convenience and small size and light weight, and to observe the comparison analysis and secular variation for the automation of measurement data management.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings such that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기를 도시한 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating an ACSR wire sleeve tester according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기(100)는 센서 스키드(110)와, 센서(120) 및 단말기(130)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the ACSR
상기 센서 스키드(110)는 검사 대상 슬리브(1)의 표면에 설치되어, 센서(120)의 스캔이 원활하게 진행되도록 진행 경로를 마련하는 역할을 한다. 이러한 센서 스키드(110)는 센서(120)가 결합되는 스키드 몸체(111)와, 상기 스키드 몸체(111)의 일측에 설치된 엔코더 스트립(112)을 포함한다.The
상기 센서(120)는 상기 센서 스키드(110)에 결합된 상태로 슬리브(1)를 좌측(상측)에서 우측(하측)으로 스캔한 후 연속해서 우측(하측)에서 좌측(상측)으로 스캔한다. 이들 스캔 데이터는 USB 통신 포트(126)를 통해 단말기(130)로 보내지고, 단말기(130)는 데이터를 처리하여 슬리브(1)의 길이와 편심 정도를 계산하게 된다.The
이를 위해 상기 센서(120)는 크게 홀 센서(121a) 및 영구 자석(121b)으로 된 자속측정기(113)와, 아날로그 디지털 컨버터(122), 엔코더(123), 카운터(124), 마이크로프로세서(125), USB 통신 포트(126), 제1스위치(127a), 제2스위치(127b), 리셋 스위치(128) 및 상태표시용 LED(129) 등을 포함한다. 여기서, 상기 아날로그디지털 컨버터(122), 카운터(124) 및 마이크로프로세서(125) 등의 신호 처리에 필요 한 회로는 당업자에게 통상의 기술이므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.To this end, the
상기 자속 측정기(113)는 홀 센서(121a)와 영구 자석(121b)으로 구성되어 강선 슬리브(2)를 검출하고, 상기 엔코더(123)는 슬리브(1)의 좌표계에 대한 센서(120)의 상대 위치를 측정한다. 또한, USB 통신 포트(126)는 단말기(130)와의 통신을 가능하도록 한다. 더불어, 제1스위치(127a) 및 제2스위치(127b)는 센서(120)의 좌우 이동 한계를 측정하며, 리셋 스위치(128)는 새로운 측정을 시작하는 명령을 제공한다. 더불어, 상태표시용 LED(129)는 센서(120)의 동작 상태를 표시한다. 상기 단말기(130)는 PDA 또는 소형 컴퓨터로 구성되어 센서(120)를 제어하고, 센서(120)가 측정한 데이터를 USB 통신 케이블을 통해 수신하여 분석하고, 그 결과를 화면에 표시하며, 사후관리를 위해 데이터를 저장하거나 저장된 데이터를 불러오는 기능을 갖는다. The magnetic
가. 센서end. sensor
본 발명에서 센서(120)는 강선 슬리브(2)를 검출하는 자속 측정기(121)기와, 슬리브(1)의 좌표계에 대한 센서(120)의 상대 위치를 측정하는 센서 위치 측정기(113)와, MMI(Man-Machine-Interface)를 위한 제1스위치(127a) 및 제2스위치(127b)와, 상태 표시 LED(129) 등으로 구성된다. 이들의 상세한 구성과 동작원리를 설명하면 다음과 같다.In the present invention, the
1) 자속 측정기1) Flux meter
자속 측정기에는 첨부된 도 3에 보인 시뮬레이션 결과에서와 같이 두개의 영 구 자석과 자기회로를 구성하는 부품들이 형성하는 자속이 자속을 측정하는 홀 센서 부근에서 브리지(Bridge) 형상을 이루도록 배치된다. 홀 센서는 브리지(Bridge) 형상의 자속이 불평형을 이루는 것을 효율적으로 검출할 수 있도록 수직 성분의 자속에 대해서만 감응하도록 배치된다. 따라서, 도 3에서와 같이 자속 브리지가 평형을 이룰 때에는 수평 성분의 자속만 존재하므로 홀 센서에 신호가 검출되지 않지만, 도 4에서와 같이 센서가 강선 슬리브를 만나 자속 브리지의 평형이 깨진 경우에는 홀 센서를 지나가는 수직 성분의 자속이 형성되어 홀 센서에 신호가 검출된다.As shown in the simulation result shown in FIG. 3, the magnetic flux measuring device is arranged such that magnetic fluxes formed by two permanent magnets and components constituting the magnetic circuit form a bridge shape near the hall sensor measuring magnetic flux. The Hall sensor is arranged to only respond to the magnetic flux of the vertical component so that the bridge-shaped magnetic flux can be efficiently detected to be unbalanced. Therefore, when the magnetic flux bridge is in equilibrium as shown in FIG. 3, since only the magnetic flux of horizontal components exists, no signal is detected in the hall sensor. However, when the sensor meets the steel wire sleeve and the magnetic flux bridge is unbalanced as shown in FIG. The magnetic flux of the vertical component passing through the sensor is formed and a signal is detected by the hall sensor.
이와 같은 원리에 의해 본 발명에 의한 센서는 효율적으로 강선 슬리브의 끝단(Edge) 만을 선택적으로 검출할 수 있다.Due to this principle, the sensor according to the present invention can selectively detect only the edge of the steel wire sleeve efficiently.
여기서, 도 3 및 4중 설명의 편의를 위해 임시적으로 ①②는 영구자석, ③④ 요크, ⑤ 자속 유도기, ⑥ 홀 센서, ⑦ ACSR 강선, ⑧ 강선 슬리브를 의미한다.Here, for convenience of explanation in FIGS. 3 and 4, ①② temporarily means a permanent magnet, ③④ yoke, ⑤ magnetic flux inductor, ⑥ hall sensor, ⑦ ACSR steel wire, and ⑧ steel wire sleeve.
도 3 및 도 4에서 요크(③, ④)와 자속 유도기(⑤)는 자기저항(磁氣抵抗)이 적은 연철을 재질로 하며, 자속 유도기(⑤)는 센서의 감도를 향상하기 위해 영구 자석(①②)의 끝단보다 일정량 높게 배치하는 것이 바람직하다. In FIGS. 3 and 4, the yoke (③, ④) and the magnetic flux inductor (⑤) are made of soft iron having a low magnetic resistance (磁 氣 抵抗), and the magnetic flux inductor (⑤) has a permanent magnet ( It is preferable to arrange a certain amount higher than the end of ①②).
본 발명에 의한 센서(120)는 측정 대상 슬리브(1)의 표면을 축 방향으로 좌에서 우로 스캔한 후, 이어서 우에서 좌로 스캔한다. 이와 같이 스캔하여 얻은 데이터의 전형적인 형상은 도 5와 같다. 강선 슬리브(2)의 위치와 길이는 이들 데이터를 개별적으로 분석하여 계산된다. 도 5에 보인 바와 같이 강선 슬리브(2)의 우 측 끝단 위치는 좌에서 우로 스캔하여 얻은 데이터가 최소 값을 갖는 위치에 해당하고, 좌측 끝단 위치는 우에서 좌로 스캔하여 얻은 데이터의 최대 값을 갖는 위치에 해당한다. 따라서, 강선 슬리브(2)의 길이는 강선 슬리브(2)의 좌측 끝단 위치와 강선 슬리브(2)의 우측 끝단 위치의 차이 값이 된다. 도 5에서 센서(120)의 영구 자석(121b)에 의해 자화되는 강선 슬리브(2)의 히스테리시스 특성 때문에 좌에서 우로 스캔하여 얻은 데이터와 우에서 좌로 스캔하여 얻은 데이터가 반대방향으로 벌어져서 나타나는 것을 볼 수 있다.The
도 5에서 실험적으로 보인 바와 같이 본 발명에 의한 센서(120)는 효율적으로 강선 슬리브(2)의 끝단(Edge) 만을 선택적으로 검출할 수 있는 장점을 가지고 있다.As shown experimentally in FIG. 5, the
2) 센서 위치 측정기2) sensor position meter
본 발명의 ACSR 전선 슬리브 시험기(100)는 도 1 및 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 센서(120)의 위치 측정을 위해 센서 위치 측정기(113)를 구비하고 있다. 센서 위치 측정기(113)는 엔코더(123)(Encoder)와 스트립(112)(Strip)으로 구성되는데 엔코더(123)(Encoder)는 센서(120)에 배치되고, 스트립(112)은 센서 스키드(110)에 배치된다. 센서 위치 측정기(113)의 방식은 종래 기술이 채용하는 고무 바퀴에 의해 회전하는 로타리(Rotary Encoder) 방식에 비해 측정 오차가 발생하지 않는 장점을 가지고 있다.The ACSR
3) 기타 부품의 작용3) Action of other parts
본 발명의 ACSR 전선 슬리브 시험기(100)에는 센서 스키드(110) 내부에서의 센서(120)의 좌우 한계를 측정하는 제1스위치(127a) 및 제2스위치(127b)(마이크로 스위치들)와, 새로운 측정을 시작하는 명령을 제공하는 리셋 스위치(128)와, 센서(120)의 동작 상태를 표시하는 상태표시 LED(129)가 구비되어 있다. 제1스위치(127a)와 제2스위치(127b)는 센서 스키드(110)의 좌우측 양단의 내벽에 접촉하여 동작한다. 제1스위치(127a)는 센서(120)의 기준 위치에 대한 정보를 제공하고, 제2스위치(127b)는 좌에서 우로 진행되는 스캔이 완료되었음을 알려준다. 이들 스위치의 동작에 따른 스캔 순서(Sequence)와 상태표시 LED(129)의 상태 및 단말기(130) 화면에 표시되는 메시지를 정리하면 아래의 표 1과 같다.The ACSR
나. 단말기I. terminal
본 발명에 따른 단말기(130)는 PDA 또는 소형 컴퓨터로 구성되어 센서(120)를 제어하고 센서(120)가 측정한 데이터를 USB 통신을 통해 수신하여 분석하고 그 결과를 화면에 표시하며 데이터를 관리하는 기능을 갖는다.
1) GUI(Graphic User Interface) 화면의 구성 및 작용1) Configuration and operation of GUI (Graphic User Interface) screen
GUI 화면은 데이터 획득 모드(Data Acquisition mode, 이하 DAQ 모드)와, 히 스토리컬 데이터 모드(Historical Data mode)의 화면을 제공한다. DAQ 모드에서는 실제로 슬리브를 측정하고 분석하는 데에 필요한 GUI를 제공하며, 히스토리컬 모드에서는 이미 파일에 저장되어 있는 측정데이터를 불러와서 분석이 가능한 형태로 GUI를 제공하여 슬리브를 관리하는 목적으로 활용된다. The GUI screen provides a screen of data acquisition mode (hereinafter, referred to as DAQ mode) and historical data mode. In DAQ mode, GUI is provided to actually measure and analyze the sleeve.In historical mode, the GUI is used to manage the sleeve by importing the measurement data already stored in the file and analyzing it. .
가) 히스토리컬 데이터 모드 GUI 화면의 구성 및 작용A) Configuration and operation of historical data mode GUI screen
히스토리컬 데이터 모드에서의 GUI 화면은 도 8과 같다. 화면은 마이크로소프트가 제공하는 표준 윈도우즈의 사양에 의해 구현되었으며, 화면의 세부적인 구성과 작용을 설명하면 아래와 같다.The GUI screen in the historical data mode is shown in FIG. The screen is implemented by the standard Windows specification provided by Microsoft, and the detailed configuration and operation of the screen are as follows.
도 9를 참조하면, 화면에 표시된 데이터의 커서 위치 값 표시 부분으로서, "Right Scan"은 좌에서 우로 스캔한 데이터의 커서 위치에 해당하는 값을 의미하고, "Left Scan"은 우에서 좌로 스캔한 데이터의 커서 위치에 해당하는 값을 의미하며, "Cursor Pos"는 커서(도 9에서 하늘색 실선)의 위치를 의미한다.Referring to FIG. 9, as a cursor position value display portion of data displayed on a screen, "Right Scan" means a value corresponding to a cursor position of data scanned from left to right, and "Left Scan" means scanning from right to left. It means a value corresponding to the cursor position of the data, and "Cursor Pos" means the position of the cursor (light blue solid line in FIG. 9).
도 10을 참조하면, 마우스를 이용하여 화면을 제어하는 모드의 선택 부분으로서, "Cursor"는 커서(도 9에서 하늘색 실선)의 위치에 해당하는 데이터의 값 표시를 의미하며, "Pan"은 화면의 전체 위치를 조정하는 기능이고, "Zoom" 화면의 일부를 확대하는 기능이며, "Reset Graph"는 Pan 또는 Zoom 되어 있는 화면을 원상으로 복구하는 기능을 의미한다. 즉, 도 11에 "Pan"이 수행된 화면(좌표의 위치가 변경됨)이 도시되어 있고, 도 12에 "Zoom" 화면(좌표 위치와 폭이 변경됨)이 도시되어 있다.Referring to FIG. 10, as a selection portion of a mode for controlling a screen by using a mouse, "Cursor" denotes a value display of data corresponding to a position of a cursor (light blue solid line in FIG. 9), and "Pan" denotes a screen. This function is to adjust the overall position of "Zoom", and to enlarge part of the screen. "Reset Graph" means to restore the pan or zoomed screen to its original state. That is, the screen on which "Pan" is performed (the coordinate position is changed) is shown in FIG. 11, and the "Zoom" screen (the coordinate position and width is changed) is shown in FIG.
도 13을 참조하면, 신호처리 및 이상 진단 알고리즘의 수행결과를 표시하는 부분으로서, "Signal Quality"는 신호의 상태를 Good, Normal, Bad로 표시하는 것이고, "Center Pos"는 강선 슬리브의 중앙 위치를 표시하며, "Object Len"은 가선 슬리브의 길이를 표시한다.Referring to FIG. 13, as a part for displaying a result of signal processing and an error diagnosis algorithm, "Signal Quality" indicates a state of a signal as Good, Normal, or Bad, and "Center Pos" indicates a center position of the steel wire sleeve. Indicates the length of the wire sleeve.
도 14를 참조하면, 하나의 슬리브에 대해 여러 번 측정한 데이터를 순차적으로 선택하는 화면이 표시되어 있다. ""은 상향 순으로 선택(선택이 가능하면 노란색으로 표시 됨)하는 것을 의미하고, ""은 하향 순으로 선택(선택이 가능하면 노란색으로 표시 됨)함을 의미한다. 가운데 숫자는 선택된 패스(Pass)(최대 50 Pass 까지 저장 가능)를 의미한다.Referring to FIG. 14, a screen for sequentially selecting data measured several times for one sleeve is displayed. " "Means to select in ascending order (marked yellow when available)," "Means select in descending order (marked yellow when available). The number in the middle indicates the selected pass (up to 50 passes can be stored).
도 15를 참조하면, 저장되어 있는 측정 데이터를 읽어오는 버튼이 표시되어 있고, 이러한 버튼을 누르면 도 16에 도시된 바와 같이 읽어올 파일을 선택할 수 있는 화면이 뜬다.Referring to FIG. 15, a button for reading stored measurement data is displayed. When the button is pressed, a screen for selecting a file to be read is displayed as shown in FIG. 16.
나) DAQ 모드 GUI 화면의 구성 및 작용B) Configuration and operation of DAQ mode GUI screen
도 17을 참조하면, DAQ 모드에서의 GUI 화면중 히스토리컬 데이터 모드에서의 GUI 화면(도 8)과 유사하지만, 측정 센서의 스캔 상태를 표시하고 측정 데이터를 저장하는 등의 기능이 포함된 화면이 더 표시되어 있다. DAQ 모드 GUI 화면 고유기능의 세부적인 구성과 작용을 설명하면 아래와 같다.Referring to FIG. 17, the GUI screen in the DAQ mode is similar to the GUI screen in the historical data mode (FIG. 8), but includes a screen including a function of displaying a scan state of a measurement sensor and storing measurement data. More are shown. The detailed configuration and operation of the unique functions of the DAQ mode GUI screen are as follows.
도 18을 참조하면, 센서의 스캔 상태를 표시하는 화면이 도시되어 있다. "Pass No"는 스캔 횟수를 표시(파일로 저장하면 1씩 증가됨)한다. "Status"는 스캔 상태를 Ready, R/L Scan, L/R Scan 및 End로 표시한다. "Ready"는 스캔이 가능한 상태를 의미한다. "R/L Scan"은 우에서 좌로 스캔 중을 의미한다. "L/R Scan"은 좌에서 우로 스캔 중을 의미한다. "End"는 스캔 종료를 의미한다.Referring to FIG. 18, a screen displaying a scan state of a sensor is illustrated. "Pass No" indicates the number of scans (incremented by 1 when saved to a file). "Status" indicates the scan status as Ready, R / L Scan, L / R Scan, and End. "Ready" means a state capable of scanning. "R / L Scan" means scanning from right to left. "L / R Scan" means scanning from left to right. "End" means end of scan.
도 19를 참조하면, 데이터 저장 버튼이 도시되어 있다. 이러한 데이터 저장 버튼을 누르면 도 20에 도시된 바와 같이 데이터를 저장할 수 있는 화면이 표시된다. 상기 데이터 저장 버튼은 스캔이 완료되면 자동으로 활성화된다. 또한, 도 20에 도시된 데이터 저장 버튼을 클릭하면, 도 21에서와 같이 파일명을 타이핑할 수 있도록 하는 화면이 뜬다.Referring to Fig. 19, a data save button is shown. When the data storage button is pressed, a screen for storing data is displayed as shown in FIG. 20. The data save button is automatically activated when scanning is completed. In addition, when the data storage button shown in FIG. 20 is clicked, a screen for typing a file name is displayed as shown in FIG. 21.
도 22는 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기에서 히스토리컬 데이터 프로그램(historical data program)의 플로우 챠트를 도시한 것이다.Fig. 22 shows a flow chart of the historical data program in the ACSR wire sleeve tester according to the present invention.
도시된 바와 같이 히스토리컬 데이터 프로그램은 프로그램 초기화 단계(S81)와, 파일 선정 및 파일의 모든 패스 데이터를 읽는 히스토리컬 데이터 읽기 단계(S82)와, 신호처리 및 진단 알고리즘을 수행하고, 신호처리 및 진단결과를 표시하는 신호처리 및 진단 단계(S83)와, 커서, 팬, 줌 기능을 이용하여 측정 신호를 검토하도록 하고, 신호처리 및 진단 결과를 검토하도록 하는 연산처리 검토 단계(S84)와, 파일이 변경되었는지 판단하는 단계(S85)와, 패스 번호가 변경되었는지 판단하는 단계(S86)와, 패스 번호가 변경되면 패스 번호 변경 및 데이터 인덱스를 패스 번호로 변경하는 단계(S87)와, 종료 단계(S88)를 포함한다. As shown, the historical data program performs a program initialization step (S81), a file selection and a historical data reading step (S82) for reading all path data of the file, a signal processing and diagnostic algorithm, and a signal processing and diagnostic. The signal processing and diagnostic step (S83) for displaying the result, the calculation processing review step (S84) for reviewing the measurement signal using the cursor, pan, and zoom functions, and the signal processing and diagnostic result, and the file Determining whether the change has been made (S85), determining whether the pass number has been changed (S86), if the pass number has been changed, changing the pass number and data index to the pass number (S87), and ending (S88). ).
도 23은 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기에서 데이터 획득 프로그램(data acquisition program)의 플로우 챠트를 도시한 것이다.Figure 23 shows a flow chart of a data acquisition program in an ACSR wire sleeve tester according to the present invention.
도시된 바와 같이 DAQ 프로그램은 프로그램 초기와 단계(S91)와, 제1스위치 온 판단 단계(S92)와, 엔코더로 측정하여 이동 거리를 환산하고, 홀 센서 신호를 측정하며, mm 단위로 홀센서 신호를 저장하는 좌에서 우로 스캔하는 스캔 단계(S93)와, 제2스위치 온 판단 단계(S94)와, 좌에서 우 방향으로 스캔 데이터를 화면에 표시하는 단계(S95)와, 엔코더로 측정하여 이동 거리를 환산하고, 홀 센서 신호를 측정하며, mm 단위로 홀센서 신호를 저장하는 우에서 좌로 스캔하는 스캔 단계(S96)와, 제1스위치 온 판단 단계(S97)와, 우에서 좌 방향으로 스캔 데이터를 화면에 표시하는 단계(S98)와, 신호처리 및 진단 알고리즘을 수행하고, 신호처리 및 진단결과를 표시하는 신호처리 및 진단 단계(S99)와, 커서, 팬, 줌 기능을 이용하여 측정 신호를 검토하고, 신호 처리 및 진단 결과를 검토하며, 측정 신호를 파일에 저장하는 연산처리 검토 및 파일 저장 단계(S100)와, 리셋 스위치 온 판단 단계(S101)와, 종료 단계(S102)를 포함한다.As shown in the figure, the DAQ program measures the initial and stage of the program (S91), the first switch-on determination stage (S92), an encoder, converts the moving distance, measures the hall sensor signal, and measures the hall sensor signal in mm units. Scan step (S93) for scanning from left to right, the second switch on determination step (S94), and the step of displaying the scan data on the screen in the left to right direction (S95), and the moving distance measured by the encoder The scan step (S96) and the first switch on determination step (S97), and scan data from the right to the left to scan from the right to the left to measure the Hall sensor signal, and stores the Hall sensor signal in mm unit Displaying a signal on the screen (S98), performing a signal processing and diagnostic algorithm, and displaying a signal processing and diagnostic result (S99), and using a cursor, pan, and zoom function to measure a measurement signal. Review, signal processing and diagnostics For review, and it includes a calculation processing review and file storage step (S100), and a reset switch-on determination step (S101) and a termination step (S102) for storing the measured signal in a file.
이와 같이 하여 본 발명은 아래와 같은 효과를 갖는다.In this manner, the present invention has the following effects.
1) 강선 슬리브 편심 측정의 신뢰도 향상1) Improved reliability of steel sleeve eccentric measurement
본 발명에 의한 ACSR 전선 슬리브 시험기는 종래의 시험기와 비교하여 강선 슬리브를 검출하는 센서의 감도와 센서의 위치측정 정밀도가 크게 개선되었다. 특 히, 강선 슬리브를 검출하는 홀 센서가 브리지(Bridge) 형상의 자속 중앙에 위치하도록 배치되어 강선 슬리브의 끝단(Edge)을 선택적으로 정밀하게 검출할 수 있는 특징을 가지고 있다. 도 24와 도 25는 종래의 시험기와 본 발명에 의한 시험기의 측정오차 분포를 보이고 있다.Compared with the conventional tester, the ACSR wire sleeve tester according to the present invention has greatly improved the sensitivity of the sensor for detecting the steel wire sleeve and the positioning accuracy of the sensor. In particular, the hall sensor for detecting the steel wire sleeve is disposed so as to be located in the center of the magnetic flux of the bridge shape has a feature that can selectively and accurately detect the edge (edge) of the steel wire sleeve. 24 and 25 show measurement error distributions between the conventional tester and the tester according to the present invention.
도 24는 현재 한국전력공사에서 활용하고 있는 전선 삽입량 검사기(일명 Mr. Young)를 이용하여 얻은 결과이다. 종래의 시험기(Mr. Young)는 오차의 표준편차(σ)가 6.505mm에 달하여 오차범위 ±12.76mm 이내에 95%의 측정 빈도수가 분포하지만, 본 발명에 의한 시험기는 오차의 표준편차(σ)가 2.12mm에 불과하여 오차범위 ±4.16mm 이내에 95%의 측정 빈도수가 분포한다.24 is a result obtained using a wire insertion amount checker (aka Mr. Young) currently used by KEPCO. In the conventional tester (Mr. Young), the standard deviation of error (σ) reaches 6.505 mm and the measurement frequency of 95% is distributed within the error range of ± 12.76 mm. With only 2.12mm, 95% of measurement frequency is distributed within ± 4.16mm of error.
2) 강선 슬리브의 편심과 길이를 동시에 측정2) Simultaneous measurement of eccentricity and length of steel wire sleeve
종래 기술의 시험기는 강선 슬리브의 길이를 측정하지 못했지만, 본 발명에 의한 시험기는 강선 슬리브의 길이를 측정하는 기능을 제공하기 때문에 신뢰성이 높게 불량 슬리브를 판정할 수 있는 효과가 있다.(정상으로 시공된 슬리브는 길이가 약 20% 정도 증가함)Although the tester of the prior art did not measure the length of the steel wire sleeve, the tester according to the present invention provides the function of measuring the length of the steel wire sleeve, so that the defective sleeve can be determined with high reliability. Sleeves are about 20% longer in length)
3) 주관을 배제한 측정의 자동화 구현 3) Implement automation of measurement without subjectivity
종래 기술의 문제점 중에 하나였던 측정자의 주관에 의존하여 편심을 측정하는 방식에서 탈피하여 신호처리와 진단기법을 도입한 측정의 자동화를 구현하였다.Relying on the subjectivity of the measurer, which was one of the problems of the prior art, the method has been implemented to measure automation by introducing signal processing and diagnostic techniques.
4) 소형화,경량화,자동화에 따른 작업능률의 향상 4) Improvement of work efficiency due to miniaturization, light weight, and automation
본 발명에 의한 ACSR 전선 슬리브 시험기는 도 26 내지 도 30에 도시된 바와 같이 센서(길이 105mm, 높이 50mm, 폭 40mm)와 단말기(PDA 또는 소형 컴퓨터)가 소 형??경량이어서 송전선로에서의 작업을 위한 휴대가 용이하고, 센서를 슬리브 표면에 스캔할 때의 원활한 작업을 위해 센서 스키드를 제공한다. 길이가 640mm인 알루미늄 재질의 센서 스키드는 경량이어서 멜빵을 이용하여 착용하면 휴대가 간단해 진다. 또한, 단말기는 측정 데이터 관리의 자동화를 위해 비교분석 및 경년 변화를 관찰할 수 있는 데이터베이스 기능을 제공한다. 도 26는 본 발명에 의한 전체 시험기의 구성을 보이고 있고, 도 27은 센서 스키드를 슬리브에 올리고 센서를 넣어 스캔할 때의 모습을 보이고 있다. 도 28 내지 도 30은 본 발명에 의한 센서와 센서 스키드의 실시예를 보이고 있다.ACSR wire sleeve tester according to the present invention, as shown in Figs. 26 to 30, the sensor (105mm in length, 50mm in height, 40mm in width) and the terminal (PDA or small computer) is small and lightweight, so the work on the transmission line It is easy to carry and provides a sensor skid for smooth operation when the sensor is scanned onto the sleeve surface. The aluminum sensor skid, which is 640 mm long, is lightweight and easy to carry when worn with suspenders. In addition, the terminal provides a database function to observe comparative analysis and secular variation for automating measurement data management. FIG. 26 shows the configuration of the entire tester according to the present invention, and FIG. 27 shows the state when the sensor skid is put on the sleeve and the sensor is scanned. 28 to 30 show an embodiment of a sensor and a sensor skid according to the present invention.
여기서, 사진에 정확히 도시되어 있지는 않지만, 상기 슬리브의 표면에는 직선 형태의 수평 라인이 미리 표시되어 있고, 상기 센서 스키드에도 직선 형태의 수평 라인이 미리 표시되어 있다. 따라서, 상기 슬리브의 수평 라인에 상기 센서 스키드의 수평 라인이 상호간 중첩되도록, 상기 슬리브에 상기 센서 스키드를 탑재한다.Here, although not exactly shown in the photograph, a straight horizontal line is marked on the surface of the sleeve in advance, and a straight horizontal line is also marked on the sensor skid in advance. Thus, the sensor skid is mounted on the sleeve such that the horizontal lines of the sensor skid overlap each other on the horizontal line of the sleeve.
이와 같은 상태에서, 상기 단말기는 센서가 센서 스키드를 따라 일측(좌측)에서 타측(우측)으로 이동하며 측정한 값중 타측(우측)의 최대값과, 센서가 타측(우측)에서 일측(좌측)으로 이동하며 측정한 값중 일측(좌측)의 최대값 사이의 길이를 상기 강선 슬리브의 길이로 계산하는 신호 처리와 진단 기법를 구동한다.In this state, the terminal moves the sensor from one side (left) to the other side (right) along the sensor skid and the maximum value of the other side (right) of the measured values, and the sensor from the other side (right) to one side (left). It drives signal processing and diagnostic techniques that calculate the length between the maximum value on one side (left) of the measured values as the length of the wire sleeve.
또한, 상기 단말기는 센서가 센서 스키드를 따라 일측(좌측)에서 타측(우측)으로 이동하며 측정한 값과, 센서가 타측(우측)에서 일측(좌측)으로 이동하며 측정한 값이 동일하지 않을 경우 상기 강선 슬리브가 편심되었음을 계산하는 신호 처리 와 진단 기법을 구동한다.In addition, the terminal is a value measured by moving the sensor from one side (left) to the other (right) along the sensor skid, and if the sensor is moved from the other side (right) to one side (left) and the measured value is not the same Drives signal processing and diagnostic techniques to calculate that the wire sleeve is eccentric.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for carrying out the ACSR wire sleeve tester according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims, the gist of the present invention Without departing from the technical spirit of the present invention to the extent that any person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains various modifications can be made.
도 1은 종래의 강선 슬리브 검출 원리를 도시한 것이다.Figure 1 illustrates a conventional steel wire sleeve detection principle.
도 2는 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기를 도시한 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating an ACSR wire sleeve tester according to the present invention.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기중 센서에서의 자속 분포를 도시한 것이다.3 and 4 show the magnetic flux distribution in a sensor in an ACSR wire sleeve tester according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기에서 센서의 측정 신호 형상을 도시한 것이다.Figure 5 shows the measurement signal shape of the sensor in the ACSR wire sleeve tester according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기를 도시한 정면도이고, 도 7은 측면도이다.Figure 6 is a front view of the ACSR wire sleeve tester according to the present invention, Figure 7 is a side view.
도 8 내지 도 16은 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기에서 히스토리컬 데이터 그래픽 유전 인터페이스(historical data mode graphic user interface)를 도시한 것이다.8-16 illustrate a historical data mode graphic user interface in an ACSR wire sleeve tester according to the present invention.
도 17 내지 도 21은 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기에서 데이터 획득 모드 그래픽 유전 인터페이스(data acquisition mode graphic user interface)를 도시한 것이다.17-21 illustrate a data acquisition mode graphic user interface in an ACSR wire sleeve tester according to the present invention.
도 22는 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기에서 히스토리컬 데이터 프로그램(historical data program)의 플로우 챠트를 도시한 것이다.Fig. 22 shows a flow chart of the historical data program in the ACSR wire sleeve tester according to the present invention.
도 23은 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기에서 데이터 획득 프로그 램(data acquisition program)의 플로우 챠트를 도시한 것이다.Figure 23 shows a flow chart of a data acquisition program in the ACSR wire sleeve tester according to the present invention.
도 24 및 도 25는 종래 기술과 본 발명에 따른 시험기의 오차 분포를 도시한 그래프이다.24 and 25 are graphs showing the error distribution of the tester according to the prior art and the present invention.
도 26 내지 도 30은 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기를 도시한 사진이다.26 to 30 are photographs showing an ACSR wire sleeve tester according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100; 본 발명에 따른 ACSR 전선 슬리브 시험기100; ACSR wire sleeve tester according to the present invention
110; 센서 스키드110; Sensor skid
111; 스키드 몸체111; Skid body
112; 엔코더 스트립112; Encoder strip
113; 센서 위치 측정기113; Sensor position meter
120; 센서120; sensor
121; 자속 측정기121; Flux meter
121a; 홀 센서121a; Hall sensor
121b;영구 자석121b; Permanent Magnet
122; 아날로그 디지털 컨버터122; Analog to digital converter
123; 엔코더,123; Encoder,
124; 카운터124; counter
125; 마이크로프로세서125; Microprocessor
126; USB 통신 포트126; USB communication port
127a; 제1스위치127a; First switch
127b; 제2스위치127b; Second switch
128; 리셋 스위치128; Reset switch
129; LED129; LED
130; 단말기130; terminal
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