KR20090050668A - 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격모니터링 시스템 - Google Patents

배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격모니터링 시스템 Download PDF

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KR20090050668A
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Abstract

본 발명은 배전선로용 모니터링 감지기를 제공한다. 상기 모니터링 감지기는 배전선로가 끼워져 관통되는 끼움홀이 형성되는 구형상의 감지기 몸체부와, 상기 감지기 몸체부의 내부에 배치되며, 상기 배전선로의 전류흐름의 상태를 모니터링하여 전류값을 취득하는 전류 감지부와, 상기 감지기 몸체부의 내부에 배치되며, 상기 전류 감지부로부터 상기 전류 데이타값을 전송받아 수집하는 메인 씨피유와, 상기 메인 씨피유에서 수집된 데이타값들을 외부로 원격으로 전송하는 무선 모듈부와, 상기 감지기 몸체부의 둘레에 배치되며, 외부로부터 태양광을 전달받아 구동에너지로 전환하여 상기 전류 감지부와 상기 메인 씨피유와 상기 무선 모듈부로 공급하는 전원공급부를 구비한다. 또한, 본 발명은 상기 모니터링 감지기를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템도 제공한다. 따라서, 본 발명은 배전선로 상에 직접 설치하여 배전선로에서 발생되는 전기적 또는 기후적 현상등을 원격으로 모니터링할 수 있다.

Description

배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템{MONITORING SENSOR FOR POWER DISTRIBUTION CABLE LINE AND REMOTE MONITORING SYSTEM FOR POWER DISTRIBUTION CABLE LINE HAVING THE SAME}
본 발명은 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배전선로 상에 직접 설치하여 배전선로에서 발생되는 전기적 또는 기후적 현상등을 원격으로 모니터링할 수 있는 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 배전선로는 전력공급을 위하여 발전소에서 생산되는 전력을 변전소를 통하여 각 지역으로 공급하기 위한 전력시설인 배전선로로부터 공급된 적력을 분배하여 일반 가정으로 공급하는 역할을 하는 시설이다.
따라서, 상기 배전선로의 고장 및 천재지변으로 인한 사고는 장시간의 전력공급중단에 직접 관여되어 사회적으로도 중대한 영향을 미치게 된다.
그러므로, 배전선로의 전압은 22kV, 전류 1,000A에서 운전가능하다. 따라서, 근래에 들어 상기와 같이 고압으로 운전되는 상기 배전선로의 운전상태를 감시하기 위하여 상기 배전선로에 직접 설치되어 배전선로의 상태를 감시하는 시스템에 대한 연구가 요구되고 있다.
종래의 배전선로를 감시 및 진단 방법은 현장보수자가 배전선로에 정기적으로 방문함과 아울러 배전용 전주 또는 배전탑에 설치되는 Local 감지기(풍속, 카메라)를 사용하여 감시 및 진단을 하였다.
따라서, 원격으로 상기 배전선로를 감시하기보다는 현장을 직접 방문하거나, Local 감지기를 사용한 감시만으로 상기 배전선로의 운전상태를 감시하였다.
그러므로, 종래에는 상기와 같은 감시방법을 사용하여 배전선로의 운전상태를 감시하였기 때문에, 상기 배전선로를 감시 및 진단하는데 투입되는 유지보수 비용이 증가되는 문제점이 있었다.
이에 더하여, 종래에는 상기 배전선로를 원거리에서 원격으로 실시간으로 모니터링할 수 없고, 이에 따라 배전선로에 고장 또는 이상이 발생하는 경우에 일정 기간이 지난 이후에 작업자에 의하여 발견될 수 있고 이러한 경우에, 고장 또는 이상이 발생된 배전선로를 즉시 유지 및 보수를 시행할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1목적은 배전선로에 직접 설치하여 상기 배전선로의 상태를 실시간으로 원거리에서 원격으로 모니터링할 수 있는 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 제 2목적은 배전선로를 유지 및 보수함에 있어서, 이에 투입되는 유지보수 비용을 용이하게 저감시킬 수 있는 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배전선로용 모니터링 감지기는 배전선로가 끼워져 관통되는 끼움홀이 형성되는 구형상의 감지기 몸체부와, 상기 감지기 몸체부의 내부에 배치되며, 상기 배전선로의 전류흐름의 상태를 모니터링하여 전류값을 취득하는 전류 감지부와, 상기 감지기 몸체부의 내부에 배치되며, 상기 전류 감지부로부터 상기 전류 데이타값을 전송받아 수집하는 메인 씨피유와, 상기 메인 씨피유에서 수집된 데이타값들을 외부로 원격으로 전송하는 무선 모듈부와, 상기 감지기 몸체부의 둘레에 배치되며, 외부로부터 태양광을 전달받아 구동에너지로 전환하여 상기 전류 감지부와 상기 메인 씨피유와 상기 무선 모듈부로 공급하는 전원공급부를 포함한다.
여기서, 상기 감지기 몸체부의 둘레는 상기 격자형상의 설치홀들을 형성하는 프레임으로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 전원공급부는 상기 설치홀들에 끼워지어 기밀이 유지되고, 격자형상의 곡면판재로 이루어지며, 상기 광을 전달받는 집광판을 구비하는 솔라감지기인 것이 바람직하다.
또한, 상기 감지기 몸체부의 내부에는 상기 전환된 구동에너지를 일정량으로 저장하는 커페시터를 더 구비하는 것이 바람직하다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템은 배전선로에 설치되며, 상기 배전선로의 전기적인 상태를 실시간으로 감지하여 데이터값을 취득하는 모니터링 감지기와, 상기 모니터링 감지기로부터 원격신호의 형태로 상기 데이터값을 전송받는 서버와, 상기 서버로 전송된 데이터값을 가시화시키는 디스플레이를 포함한다.
여기서, 상기 모니터링 감지기는 상기 배전선로가 끼워져 관통되는 끼움홀이 형성되는 구형상의 감지기 몸체부와, 상기 감지기 몸체부의 내부에 배치되며, 상기 배전선로의 전류흐름의 상태를 모니터링하여 전류값을 취득하는 전류 감지부와, 상기 감지기 몸체부의 내부에 배치되며, 상기 전류 감지부로부터 상기 전류 데이타값을 전송받아 수집하는 메인 씨피유와, 상기 메인 씨피유에서 수집된 데이타값들을 외부로 원격으로 전송하는 무선 모듈부와, 상기 감지기 몸체부의 둘레에 배치되며, 외부로부터 태양광을 전달받아 구동에너지로 전환하여 상기 전류 감지부와 상기 메인 씨피유와 상기 무선 모듈부로 공급하는 전원공급부를 구비하는 것이 바람직하 다.
여기서, 상기 감지기 몸체부의 둘레는 상기 격자형상의 설치홀들을 형성하는 프레임으로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 전원공급부는 상기 설치홀들에 끼워지어 기밀이 유지되고, 격자형상의 곡면판재로 이루어지며, 상기 광을 전달받는 집광판을 구비하는 솔라감지기인 것이 바람직하다.
또한, 상기 감지기 몸체부의 내부에는 상기 전환된 구동에너지를 일정량으로 저장하는 커페시터를 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명은 배전선로에 직접 설치하여 상기 배전선로의 상태를 실시간으로 원거리에서 원격으로 모니터링할 수 있는 효과를 갖는다. 이에 따라, 종래에는 불가능했던 원격의 송전 선로측을 실시간으로 모니터링 하도록 하여, 배전선로의 감시진단의 무인화가 이루어질 수 있다. 그리고 배전선로의 고장을 사전에 예방함으로써 종래에 발생되었던 대정전 사고를 사전에 예방할 수 있다.
또한, 본 발명은 배전선로를 유지 및 보수함에 있어서, 이에 투입되는 유지보수 비용을 용이하게 저감시킬 수 있는 효과를 갖는다.
이하, 첨부되는 도면들을 참조로 하여 본 발명의 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템을 설명하도록 한다.
여기서, 상기 배전선로용 모니터링 감지기는 상기 배전선로용 원격 모니터링 시스템에 포함되는 구성이기 때문에, 상기 배전선로용 원격 모니터링 시스템을 설명함에 포함하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템을 보여주는 도면이다. 도 2는 본 발명의 배전선로용 모니터링 감지기를 보여주는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 배전선로용 원격 모니터링 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조로 하면, 본 발명의 배전선로용 모니터링 감지기를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템은 배전선로(10)에 설치되어 배전선로(10)의 전류 데이터값을 측정하는 모니터링 감지기(100)와, 상기 모니터링 감지기(100)로부터 원격신호의 형태로 상기 전류 데이터값을 전송받는 서버(200)와, 상기 서버(200)로 전송된 전류 데이터값을 가시화시키는 디스플레이(300)로 구성된다.
여기서, 본 발명의 원격신호의 형태는 저속 저전력 기반의 원격개인영역 통신 기술로, IEEE 802.15.4 표준을 하위 표준(PHY & MAC)으로 하고, 상위에 NTW, APL을 표준화하고 보안도 추가한 ZigBee연합에서 제정한 국제표준 스펙인 'zigbee'로 채택될 수 있다.
먼저, 상기 모니터링 감지기(100)의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 모니터링 감지기(100)는 배전전주 또는 배전탑들(20)의 사이를 서로 연결하고 운전전류 1,000 암페어 및 운전전압 22.9kV에서 운전 가능한 배전선로들(10)에 설치된다. 또한, 동작온도는 -40도씨 내지 +90도씨이다.
상기 모니터링 감지기(100)는 상기 배전선로(10)의 전기적인 상태를 실시간으로 감지한다. 상기 전기적인 상태는 상기 배전선로(10)에서 흐르는 전류 데이타값이다.
도 2 및 도 3을 참조로 하면, 상기 모니터링 감지기(100)는 상기 배전선로(10)가 끼워져 관통되는 끼움홀(111)이 형성되는 구형상의 감지기 몸체부(110)와, 상기 감지기 몸체부(110)의 내부에 배치되며, 상기 배전선로(10)의 전기적인 상태를 모니터링하여 전류 데이타값을 취득하는 전류 감지부(120)와, 상기 전류 감지부(120)로부터 전류 데이터값을 전송받아 수집하는 메인 씨피유(150)와, 상기 메인 씨피유(150)에서 수집된 전류 데이터값들을 상기 서버(200)로 원격으로 전송하는 무선 모듈부(160)와, 상기 감지기 몸체부(110)의 둘레에 배치되며, 외부로부터 태양광을 전달받아 구동에너지로 전환하여 상기 전류 감지부(120)와 상기 메인 씨피유(150)와 상기 무선 모듈부(160)로 공급하는 전원공급부(170)를 구비한다.
상기 감지기 몸체부(110)의 둘레는 상기 격자형상의 설치홀들(112a)을 형성하는 프레임(112)으로 이루어진다.
상기 프레임(112)으로 인하여 형성된 격자형상의 설치홀들(112a) 각각에는 전원공급부(170)가 설치된다.
상기 전원공급부(170)는 상기 설치홀들(112a)에 끼워지도록 격자형상의 곡면판재로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 상기 전원공급부(170)는 태양광과 같은 광을 전달받아 집광하는 집광판(171)을 구비하는 솔라센서일 수 있다.
상기 솔라센서는 상기 프레임(112)의 설치홀(112a)에 설치되어 그 사이의 기 밀을 유지할 수 있다. 상기 전원공급부(170)는 상기 셀(cell) 타잎의 솔라감지기를 이용한 5W급 발전에 사용된다.
또한, 상기 감지기 몸체부(110)의 내부에는 상기 전원공급부(170)에 의하여 전환된 구동에너지를 일정량으로 저장하는 커페시터(180)가 더 설치된다.
한편, 상기 전류 감지부(120)는 상기 배전선로(10)에 흐르는 전류 데이타값을 감지하는 전류센서이다. 상기 전류 감지부(120)는 링형상으로 이루어지고, 감지기 몸체부(110)의 끼움홀(111)의 양단에 끼워져 설치된다.
다음은, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템의 작용 및 효과를 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 모니터링 감지기의 작동을 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2를 참조로 하면, 본 발명에 따르는 전류 감지부(120)와 메인 씨피유(150)와 무선 모듈부(160)는 전원공급부(170)로부터 구동에너지를 제공받는다.
본 발명에 따르는 전원공급부(170)는 솔라센서로써, 셀 형태의 격자형상을 가진 판재로 이루어지고, 이 표면에 집광판(171)을 구비하기 때문에, 태양광으로부터 광에너지를 공급받아 구동에너지로 전환할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 전원공급부(170)는 감지기 몸체부(100)를 이루는 프레임(112)의 설치홈(112a)에 설치되고, 구 형상을 이루기 때문에 감지기 몸체부(110)의 사방에서의 태양광을 공급받을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 커페시터(180)는 상기 전환되는 구동에너지를 일정 량으로 저장할 수 있다. 이와 같이 저장된 구동에너지는 전원공급부(170)가 외부로부터 광을 제공받지 못하는 경우, 예컨대 '밤'인 경우에 전원공급부(170)로 구동에너지를 제공하는 역할을 수행한다.
이와 같은 전원공급부(170)는 전류 감지부(120)와 메인 씨피유(150)와 무선 모듈부(160)로 구동 에너지를 전송한다. 따라서, 상기 전류 감지부(120)와 메인 씨피유(150)와 무선 모듈부(160)는 작동된다.
먼저, 전류 감지부(120)는 배전선로(10)에서 흐르는 전류 데이타값을 감지하고, 이 감지된 전류 데이타값을 메인 씨피유(150)로 전송한다.
이와 같이, 전류 감지부(120)로부터 전송받은 전류 데이터값은 메인 씨피유(150)로부터 무선 모듈부(160)로 전송된다.
상기 무선 모듈부(160)는 상기 데이타값을 원격신호의 형태로 전환하여 원거리에 마련되는 서버(200)로 전송한다.
이어, 상기 서버(200)는 이 전송받은 데이터값들을 디스플레이(300)를 통하여 외부로 가시적으로 표시하고, 이로 인하여 작업자는 상기 디스플레이(300)에 나타나는 데이터값들을 통한 정보들을 바탕으로 배전선로(10)의 전류의 흐름 상태를 파악할 수 있다.
즉, 배전선로(10)의 전류값 상태는 원거리에서 용이하게 파악될 수 있다.
이에 더하여, 상기 배전선로(10)의 주변 풍향과 풍속 그리고, 배전선로(10)의 기울기 상태 및 그 주변부의 외부상황등을 원거리에서 용이하게 모니터링 할 수도 있다.
이의 구성은 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따르는 감지기 몸체부(110)의 내부에 다음과 같은 구성이 더 구비될 수 있다.
상기 감지기 몸체부(110)의 내부에는 상기 배전선로(10)의 주변부에 발생되는 풍향과 풍속을 감지하는 풍향/풍속 감지기와, 상기 배전선로(10)의 기울기를 감지하는 기울기 감지기를 더 구비할 수 있다.
따라서, 상기 풍향/풍속 감지기와 기울기 감지기는 배전선로(10)의 주변의 풍향값과 풍속값 및 상기 배전선로(10)의 기울기값을 데이타값으로 하여 메인 씨피유(150)로 전송할 수 있다.
그러므로, 상기 풍향/풍속 감지기는 배전선로(10)의 외면이 기후적 영향에 의하여 축축해지어 발생되는 상간 단락 사고를 예방할 수 있다.
한편, 상기 감지기 몸체부(110)의 내부에는 화상취득부가 더 설치될 수 있다.
상기 화상취득부는 CCTV와 같은 장치로써, 상기 화상취득부는 배전선로(10)의 주변 바람직하게는 감지기 몸체부(110)의 주변 또는 그 내부 배전선로(10)의 주변상태에 대한 화상데이타값을 취득하여 메인 씨피유(150)로 전송할 수 있다.
따라서, 상기 화상취득부는 배전선로(10)의 주변의 산불, 산사태, 악천후등의 환경을 실시간으로 감시할 수 있다.
이에 따라, 배전선로(10)와 원거리에 마련되는 서버(200)가 설치된 관측소(400)에서 실시간으로 배전선로(10)의 전기적 또는 기후적인 상태를 모니터링할 수 있기 때문에, 배전선로(10)에 이상상태가 발생되면 즉시 유지 보수를 할 수 있 다.
도 1은 본 발명의 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 배전선로용 모니터링 감지기를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 배전선로용 원격 모니터링 시스템을 보여주는 블록도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 모니터링 감지기 110 : 감지기 몸체부
111 : 끼움홀 112 : 프레임
112a : 설치홀 120 : 전류 감지부
150 : 메인 씨피유 160 : 무선 모듈부
170 : 전원공급부 171 : 집광판
180 : 커페시터(capacitor) 200 : 서버
300 : 디스플레이 400 : 관측소

Claims (7)

  1. 배전선로가 끼워져 관통되는 끼움홀이 형성되는 구형상의 감지기 몸체부;
    상기 감지기 몸체부의 내부에 배치되며, 상기 배전선로의 전류흐름의 상태를 모니터링하여 전류값을 취득하는 전류 감지부;
    상기 감지기 몸체부의 내부에 배치되며, 상기 전류 감지부로부터 상기 전류 데이타값을 전송받아 수집하는 메인 씨피유; 및
    상기 메인 씨피유에서 수집된 데이타값들을 외부로 원격으로 전송하는 무선 모듈부; 및
    상기 감지기 몸체부의 둘레에 배치되며, 외부로부터 태양광을 전달받아 구동에너지로 전환하여 상기 전류 감지부와 상기 메인 씨피유와, 상기 무선 모듈부로 공급하는 전원공급부를 포함하는 배전선로용 모니터링 감지기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 감지기 몸체부의 둘레는 상기 격자형상의 설치홀들을 형성하는 프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배전선로용 모니터링 감지기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전원공급부는 상기 설치홀들에 끼워지어 기밀이 유지되고, 격자형상의 곡면판재로 이루어지며, 상기 광을 전달받는 집광판을 구비하는 솔라감지기인 것을 특징으로 하는 배전선로용 모니터링 감지기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 감지기 몸체부의 내부에는 상기 전환된 구동에너지를 일정량으로 저장하는 커페시터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배전선로용 모니터링 감지기.
  5. 배전선로에 설치되며, 상기 배전선로의 전기적인 상태를 실시간으로 감지하여 데이터값을 취득하는 모니터링 감지기;
    상기 모니터링 감지기로부터 원격신호의 형태로 상기 데이터값을 전송받는 서버; 및
    상기 서버로 전송된 데이터값을 가시화시키는 디스플레이를 포함하는 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 모니터링 감지기는 상기 배전선로가 끼워져 관통되는 끼움홀이 형성되는 구형상의 감지기 몸체부와, 상기 감지기 몸체부의 내부에 배치되며, 상기 배전선로의 전류흐름의 상태를 모니터링하여 전류값을 취득하는 전류 감지부와, 상기 감지기 몸체부의 내부에 배치되며, 상기 전류 감지부로부터 상기 전류 데이타값을 전송받아 수집하는 메인 씨피유와, 상기 메인 씨피유에서 수집된 데이타값들을 외부로 원격으로 전송하는 무선 모듈부와, 상기 감지기 몸체부의 둘레에 배치되며, 외부로부터 태양광을 전달받아 구동에너지로 전환하여 상기 전류 감지부와 상기 메인 씨피유와 상기 무선 모듈부로 공급하는 전원공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 감지기 몸체부의 둘레는 상기 격자형상의 설치홀들을 형성하는 프레임으로 이루어지고,
    상기 전원공급부는 상기 설치홀들에 끼워지어 기밀이 유지되고, 격자형상의 곡면판재로 이루어지며, 상기 광을 전달받는 집광판을 구비하는 솔라감지기이고,
    상기 감지기 몸체부의 내부에는 상기 전환된 구동에너지를 일정량으로 저장하는 커페시터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배전선로용 모니터링 감지기 및 이를 갖는 배전선로용 원격 모니터링 시스템.
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