KR20100003857A

KR20100003857A - 다채널 회로 식별기

Info

Publication number: KR20100003857A
Application number: KR1020080063885A
Authority: KR
Inventors: 유재식; 양승호; 김주용; 동근오; 김영운; 배영환
Original assignee: 원진테크닉큐주식회사; 한국전력공사
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2008-07-02
Publication date: 2010-01-12
Also published as: KR100977606B1

Abstract

본 발명은 다채널 회로 식별기에 관한 것으로서, 시분할 전류펄스 방식으로 분할된 다수의 채널 중 하나를 선택하여 전류신호를 전력선을 통해 송신하는 복수의 송신기와, 상기 송신기 중 하나로부터 송신된 전류신호를 수신하여 상기 송신기의 채널과 동기화하고, 채널이 동기화된 상기 송신기 이외의 타 송신기로 채널의 동기화를 위한 동기화신호를 제공하며, 사용자로부터 선택된 채널의 송신기로부터 송신된 전류신호의 수신여부를 외부로 표시하여 상기 각 전력선의 식별이 가능하도록 하는 수신기를 포함한다. 이에 의해, 적산전력계, 회로차단기, 전선 등의 회로를 활선상태에서 식별할 수 있다. 따라서, 작업자의 안전성확보 및 작업인원 감소로 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 불필요한 정전을 없애 전력수용가로부터 민원 발생 소지를 제거하고, 전력설비 개보수 공사에서 전력기기 및 전선식별이 용이하여 공사의 안전성 확보로 비용을 절감할 수 있다. 또한, 불법전력사용을 쉽게 측정할 수 있으므로, 종래에 낭비되던 전력요금의 손실을 방지하고, 3상 부하 수용가에서 부하평형을 유지할 수 있도록 하여 비용절감을 할 수 있다.

다채널, 회로, 식별, 송신기, 수신기, 전력량계, 전력선, 회로차단기

Description

다채널 회로 식별기{Multi-Channel Circuit Breaker Finder}

본 발명은 다채널 회로 식별기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무정전 비접촉 상태에서 전력수용가 간의 전산전력량계, 전력수용가 내의 회로차단기, 벽에 매입되거나 다발로 형성된 케이블 등을 식별 가능하도록 하는 다채널 회로 식별기에 관한 것이다.

요즘 도시화의 심화로 인해, 밀집된 건물구조의 다가구가 많이 건축되고, 전력수용가의 수전형태가 복잡하고 다양해짐에 따라, 건물의 전력 배전선의 구조가 매우 복잡하여 관리자가 손쉽게 접근하기 어렵다. 특히, 다가구나 다세대 상가밀집지역의 경우, 전력기기의 개발로 인한 전력수요의 변화, 불법 전력 사용의 지능화 및 전력수용가 내의 전력기기의 3상 불평형부하로 인한 전력설비의 효율 저하 등의 문제점이 있으며, 이를 검출 및 개선하기 위하여 각 전력수용가 회로의 식별이 요구되고 있다.

이에 따라, 각 전력수용가의 적산전력량계의 고장점검, 유지 보수, 전력량 증설시 정확한 시공을 위해 전력수용가를 찾아야 하며, 이때, 적산전력량계를 한 개씩 차단하여 전력이 공급되지 않는 전력수용가를 찾는 방법을 사용하고 있다. 이러한 방법은, 전력수용가내의 각종 회로 차단기를 찾는데도 사용된다. 즉, 종래에는 각 전력수용가를 순차적으로 정전시켜 전력수용가를 확인하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 이러한 확인방법은 전력수용가에 정전을 발생시키므로, 전력수용가의 불편함을 호소하는 민원이 발생하고, 회로 식별작업시 반드시 2명의 작업자가 필요하다는 문제점이 있다.

한편, 전력수용가 중에서도 많은 전력기기들을 사용되는 공사 시공, 상가나 사무실과 같이 자주 시설이 변하는 전력수용가에서는 다수의 회로차단기가 장착된 배전반을 운용하게 된다. 이러한 배전반의 경우, 전력설비 이동, 증설, 전산전력계교체, 노후 케이블교체, 노후 차단기 교체 등의 공사시 벽에 매입된 전선위치를 일일이 추적하여야 하는 것이 용이하지 않다.

따라서, 무정전 상태에서 비접촉 방식으로 전력수용가의 회로를 식별할 수 있고, 작업자 1명이 다세대를 측정할 수 있도록 다채널 기능을 구비하는 회로 식별기의 개발이 요구된다.

본 발명의 목적은 무정전 비접촉 상태에서 전력수용가 간의 전산전력량계, 전력수용가 내의 회로차단기, 벽에 매입되거나 다발로 형성된 케이블 등을 식별 가능하도록 하는 다채널 회로 식별기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 다채널 회로 식별기는, 시분할 전류펄스 방식으로 분할된 다수의 채널 중 하나를 선택하여 전류신호를 전력선을 통해 송신하는 복수의 송신기; 및, 상기 송신기 중 하나로부터 송신된 전류신호를 수신하여 상기 송신기의 채널과 동기화하고, 채널이 동기화된 상기 송신기 이외의 타 송신기로 채널의 동기화를 위한 동기화신호를 제공하며, 사용자로부터 선택된 채널의 송신기로부터 송신된 전류신호의 수신여부를 외부로 표시하여 상기 각 전력선의 식별이 가능하도록 하는 수신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 송신기는, 상기 전력선을 통해 제공되는 입력전원을 입력받는 입력단자; 상기 입력단자를 통해 입력된 입력전원을 처리하여 전류신호를 생성하는 신호생성부; 상기 신호생성부에서 생성된 전류신호를 상기 전력선을 통해 출력하는 출력단자; 상기 신호생성부에서 처리된 입력전원의 주파수성분을 검출하여 미리 설정된 채널의 주기에 따라 상기 신호생성부로 구동신호를 제공하여 상기 전류신호가 생성되도록 제어하는 제어블럭;을 포함할 수 있다.

상기 신호생성부는, 상기 제어블럭으로부터의 구동신호를 일정 레벨로 승압 시키는 승압부; 상기 승압부로부터 승압된 구동신호에 의해 턴온되어 전류신호를 발생시키는 MOSFET을 포함할 수 있다.

상기 제어블럭은, 상기 입력단자를 통해 입력된 입력전원의 주파수성분을 검출하여 채널의 주기에 따른 신호를 발생시키는 아날로그 비교기; 상기 아날로그 비교기로부터의 신호에 따라 상기 승압부로 제공되는 구동신호의 시점을 결정하는 제어부;를 포함할 수 있다.

상기 제어블럭은 상기 입력전원의 전압값을 측정하는 ADC를 더 포함하며; 상기 송신기는 상기 ADC에서 측정된 전압값을 표시하는 AC 전압계를 더 포함할 수 있다.

상기 송신기는, 상기 수신기로부터 전송된 동기화를 위한 UV신호를 수신하는 UV센서를 더 포함하며; 상기 제어부는 상기 수신기가 타 송신기로부터 전류신호를 제공받아 채널을 동기화한 적이 있는 경우, 상기 수신기로부터 제공된 UV신호에 따라 상기 타 송신기와 동기화된 채널과 다른 채널로 상기 송신기의 채널을 동기화시킬 수 있다.

상기 수신기는, 상기 송신기에서 출력된 전류신호를 검출하는 픽업코일과, 상기 전류신호의 검출여부를 외부로 표시하는 표시수단을 더 포함하며; 상기 제어블럭은, 상기 픽업코일에서 검출된 전류신호가 사용자에 의해 선택된 채널에 해당하는 경우, 상기 표시수단을 통해 상기 검출된 전류신호를 표시하도록 제어할 수 있다.

상기 수신기는, 상기 송신기와 상기 수신기와의 채널 동기화를 위한 UV신호 를 발생시키는 UV LED를 더 포함하며; 상기 제어블럭은 상기 송신기로부터 전류신호가 입력되어 채널을 동기화한 경우, 타 송신기로 상기 송신기의 채널 시작시점에 UV신호를 발생시켜 상기 타 수신기가 상기 동기화된 채널과 다른 채널로 동기화되도록 할 수 있다.

상기 표시수단은, 상기 전류신호의 전압값에 따라 선택적으로 턴온되는 복수의 LED를 갖는 LED 레벨미터와, 외부로 부저음을 발생시키는 부저 중 적어도 하나를 포함하며; 상기 제어블럭은 상기 픽업코일에서 검출된 전류신호가 상기 동기화된 채널을 통해 입력된 것인 경우 상기 LED 레벨미터와 상기 부저 중 적어도 하나를 동작시킬 수 있다.

본 발명에 의한 다채널 회로 식별기에 의하면, 활선상태에서 전력수용가의 전원콘센트에 연결되며 각각 상이한 채널의 설정이 가능한 복수의 송신기와, 각 채널의 송신기와 동기화되어 이격된 위치에서 송신기로부터 출력된 전류신호를 검출하는 수신기를 구비함으로써, 적산전력계, 회로차단기, 전선 등의 회로를 활선상태에서 식별할 수 있다. 따라서, 작업자의 안전성확보 및 작업인원 감소로 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 불필요한 정전을 없애 전력수용가로부터 민원 발생 소지를 제거하고, 전력설비 개보수 공사에서 전력기기 및 전선식별이 용이하여 공사의 안전성 확보로 비용을 절감할 수 있다. 또한, 불법전력사용을 쉽게 측정할 수 있으므로, 종래에 낭비되던 전력요금의 손실을 방지하고, 3상 부하 수용가에서 부하평형을 유지할 수 있도록 하여 비용절감을 할 수 있다.

또한, 송신기에 AC전압계를 장착하여 전력수용가의 전원콘센트의 전력사항을 확인할 수 있으므로, 안전사고를 예방할 수 있다.

이와 같은 본 발명을 첨부도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.

도 1A와 도 1B는 본 발명에 따른 다채널 회로 식별기의 송신기와 수신기의 사진이다.

본 다채널 회로 식별기는 복수의 송신기(10)와 하나의 수신기(40)가 세트를 이루어 사용되며, 각 송신기(10)는 다수의 채널 중 하나를 선택하여 전류신호를 송신하고, 수신기(40)는 각 송신기(10)로부터 송신된 전류신호를 감지함으로써, 적산전력계, 회로차단기, 전선 등을 활선상태에서 식별한다.

송신기(10)는, 도 1의 사진에서 볼 수 있는 바와 같이, 그 전면에 수신기(40)와의 동기가 맞추어졌는지 여부를 표시하기 위한 동기 LED(29), 전원의 온오프 상태를 표시하는 전원 LED(33), 수신기(40)로부터의 동기신호를 수신하기 위한 UV센서(30), 전류신호를 송신할 송신채널을 설정하기 위한 채널스위치(32), 전압을 표시하는 AC전압계(31)가 형성되어 있고, 후면에는 송신기(10)를 회로식별을 위한 전력선에 설치된 전원콘센트에 장착시키기 위한 도시않은 전원플러그가 형성되어 있다.

수신기(40)는, 송신기(10)와 동기화되었는지 여부를 표시하기 위한 동기 LED(29), 각 송신기(10)로 전달되는 동기화를 위한 UV신호를 출력하는 UV LED(48), 전원의 온오프 상태를 표시하는 전원 LED(65), 송신기(10)로부터의 전류신호의 신호 레벨을 표시하는 LED 레벨미터(47), 전원을 온오프하기 위한 전원스위치(63), 수신되는 채널을 선택하기 위한 채널설정 스위치(45)를 갖는다.

이러한 송신기(10)와 수신기(40)는 다채널을 사용함에 따라, 송신기(10)와 수신기(40) 간의 채널 동기화를 위한 기술이 적용된다. 본 다채널 회로 식별기는, 시분할 전류펄스 방식을 사용하며, 채널의 수에 따라 시간을 분할하고 각 채널로부터의 신호가 순차적으로 전송되도록 한다.

예를 들어, 5개의 채널을 사용할 경우, 1초에 5개의 채널로부터의 신호가 순차적으로 한번씩 전송되도록 시간을 분할하여 사용할 수 있다. 이때, 사용주파수의 12개 주기를 1단위로 정의하고 2개 주기를 하나의 채널에 할당하여 5개 채널을 확보하고, 마지막 2개 주기는 여유분으로 둔다. 이러한 상태에서 수신기(40)가 임의의 채널로 설정된 송신기(10)와 동기를 이룬 다음, 해당 송신기(10)의 채널의 시작시점에서 UV LED(48)를 점등시켜 다른 송신기(10)들로 전송하면, 다른 송신기(10)들에서는 UV센서(30)를 이용하여 해당 UV신호를 검출하여 채널을 동기화시킨 다.

도 2는 도 1의 송신기의 개략적 회로도이고, 도 3은 도 1의 송신기의 상세한 회로도이다.

송신기(10)는, 입력단자(11), 출력단자(12), 신호생성부(13, 14, 15, 16, 17, 18, 19), 동기 LED(29), UV센서(30), 제어블럭(20), 채널 스위치(32), AC전압계(31)를 포함한다.

입력단자(11)와 출력단자(12)는 전원플러그를 이루며, 입력단자(11)를 통해 전력선으로부터 전원을 제공받고, 출력단자(12)를 통해 수신기(40)로 전달되는 전류신호가 출력된다. 입력단자(11)를 통해 입력된 전원은 송신기(10)의 각 회로에 전원으로 공급되고, 출력단자(12)를 통해 출력되는 전류신호로 변환된다.

신호생성부(13, 14, 15, 16, 17, 18, 19)는 입력단자(11)를 통해 입력된 전원을 처리하여 전류신호를 생성하며, 다수의 소자들로 이루어진다. 신호생성부(13, 14, 15, 16, 17, 18, 19)의 각 소자들의 역할에 대해서는 후술하기로 한다.

동기 LED(29)는 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 송신기(10)의 외부로 노출되어 있으며, 수신기(40)와 동기화되면, 수신기(40)와 동시에 깜박거린다.

UV센서(30)는 송신기(10)로부터 전류신호를 수신한 수신기(40)로부터 전송된 동기화신호를 수신한다.

채널 스위치(32)는 송신기(10)의 외부에 노출되어 있으며, 채널 스위치(32)를 이용하여 사용자가 선택한 채널에 대한 정보는 제어블럭(20)으로 전달된다.

제어블럭(20)은, 입력단자(11)를 통해 전원이 공급되면 신호생성부(13, 14, 15, 16, 17, 18, 19)로 전원을 전달하여 전류신호가 생성되도록 하고, 수신기(40)에서 UV 신호를 전송하면, UV센서(30)에서 감지된 동기화신호에 동기화시킨다. 그런 다음, 제어블럭(20)은 선택된 채널에 대응되는 신호주기에 출력단자(12)를 통해 출력되도록 전류신호가 전송되도록 제어한다.

한편, 입력단자(11)를 통해 입력된 전원은 다음과 같은 신호생성부(13, 14, 15, 16, 17, 18, 19)의 처리에 의해 전류신호로 변환된다.

신호생성부(13, 14, 15, 16, 17, 18, 19)는, 전압드롭부(13), 정류부(14), 회로보호부(15), 평활부(16), 정전압부(17), 승압부(18), MOSFET(19)을 포함한다.

전압드롭부(13)는 저항 R3와 커패시터 C1으로 이루어지며, 입력단자(11)를 통해 입력된 전원의 전압을 드롭시켜 정류부(14)로 전달한다. 브릿지 다이오드 BD1로 형성된 정류부(14)에서는 전압을 정류하고, 커패시터 C3로 이루어진 평활부(16)에서는 전압을 평활하여 정전압부(17)로 전달한다. 정류부(14)와 평활부(16) 사이에 배치된 회로보호부(15)는 제너 다이오드 ZD4로 형성되며, 입력전압의 과도상승으로 인해 정전압부(17)가 항복되는 것을 방지하기 위해 과전압 보호 역할을 하여 회로를 보호한다. 정전압부(17)에서 정전압된 전원은 제어블럭(20), AC 전압계(31), UV센서(30) 등으로 공급된다.

한편, 승압부(18)는 제어블럭(20)으로부터 제공된 전압을 승압하며, 트랜지스터 Q5, Q6와 분압용 저항 R18과 R9로 이루어진다. 트랜지스터 Q6는 제어블럭(20)으로부터 제공된 5V의 전압에 의해 턴온되어 트랜지스터 Q5를 턴온시키며, 트랜지스터 Q5, Q6에 의해 5V의 전압이 20V로 승압된다. 그러나 MOSFET Q1(19)의 턴온을 위해서는 12V의 전압이 필요하므로, 저항 R18과 R9를 이용하여 전압을 분압하여 MOSFET Q1(19)으로 제공한다. MOSFET Q1(19)에서는 약 70μs의 펄스폭을 갖는 전류신호를 발생시키며, 발생된 전류신호는 출력단자(12)를 통해 출력되어 전력선을 따라 수신기(40)로 제공된다. 여기서, 펄스폭은 제어블럭(20)에서 조절 가능하며, 펄스폭을 크게 설정하면, 트랜지스터에 주울(Joule)열이 발생하여 송신기(10) 내부의 열이 증가하고, 이 열이 MOSFET Q1(19)과 다이오드의 I²t 값보다 커지면 MOSFET(19) 또는 다이오드에 소손이 발생하게 된다. 따라서, 이점을 고려하여 펄스폭을 설정해야 한다.

한편, 제어블럭(20)에서는 UV센서(30)로부터 검출된 UV신호에 따라 수신기(40)와 채널을 동기화하고, 사용자에 의해 선택된 채널의 주기에 맞추어 전류신호가 출력되도록 MOSFET Q1(19)으로 전압을 공급한다.

제어블럭(20)은, 아날로그 비교기(21), 타이머(23), ADC(22)(A/D Converter), 계수 레지스터(25), 동기화 레지스터(24), 크리스털 발진기(28), 메모리(27), 제어부(26)를 포함하며, 대부분이 명령이 1 사이클로 동작한다.

아날로그 비교기(21)에서는, 입력단자(11)를 통해 입력되어 전압드롭부(13) 내지 정전압부(17)에서 처리된 입력전원의 제로 크로싱(Zero Crossing)과 주파수 성분을 검출하고, 입력전원의 주파수가 상승을 시작하는 순간에 타이머(23)를 동작시켜 일정 시간, 예를 들면 4.16ms 동안 지연되도록 한다.

제어부(26)는 타이머(23)에 인터럽트가 발생하면, MOSFET Q1(19)에 제공되는 구동신호를 70 μs 동안 출력하고, ADC(22)를 동작시킨다.

ADC(22)는 펄스형태의 출력신호를 출력하고 AC 입력전압의 피크전압을 측정한 다음 실효값으로 환산하여 AC 전압계(31)로 전달한다. AC 전압계(31)는 LCD로 형성되며, LCD의 구동을 위해서, 제어부(26)는 ADC(22)에서 출력된 입력전압 값을 7세그먼트 데이터로 변환하여 3개의 SIO(Signal Input Output)를 이용하여 LCD 드라이버로 전송하여 AC 전압계(31)에 입력전압 측정값을 표시하도록 한다.

계수 레지스터(25)는, 입력전원의 주파수 계수를 카운트하기 위해 사용되고, 동기화 레지스터(24)는 다채널을 할당하기 위해 채널이 할당되는 주기를 카운트하기 위해 사용된다.

제어부(26)는, 도 4의 송신기 타이밍차트에 도시된 바와 같이, 계수 레지스터(25)에 의해 입력전원의 주파수 계수가 13번째일 때 초기화하고, 동기화 레지스터(24)의 값을 1씩 증가시켜 매 다섯 번째에서 1/60초 동안 점등시키고, 동기화 레지스터(24)를 초기화한다. 이때, 동기화 레지스터(24)의 카운트 값이 1-2, 3-4, 5-6, 7-8, 9-10 일 때를 각각 채널 1 내지 5로 할당함으로써, 다채널을 형성하여 각 채널로 신호를 전송할 수 있도록 한다.

또한, 채널 1로 설정된 송신기(10)를 제외한 타 송신기(10)의 경우, 수신기(40)로부터 동기화를 위한 UV신호를 제공받게 되며, 이러한 타 송신기(10)들의 제어부(26)는 UV센서(30)에서 검출되어 증폭된 UV신호의 상승에지가 검출되면, 계수 레지스터(25)와 동기화 레지스터(24)를 초기화하고 동기 LED를 온시킴으로써, 송신기(10)의 채널과 수신기(40)의 채널이 동기화되도록 한다. 그런 다음, 제어 부(26)는 동기화된 채널에 대응되는 주기에 MOSFET Q1(19)으로 구동신호를 제공하여 송신기(10)와 수신기(40)의 채널이 동기화 되도록 한다.

메모리(27)에는 ADC(22)에서 측정된 입력전압 값, 수신기(40)와 동기화된 송신기(10)의 채널 등에 대한 정보가 저장된다.

도 5는 도 1의 수신기의 구성블럭도이고, 도 6은 도 1의 수신기의 상세한 회로도이다.

본 수신기(40)는, 복수의 송신기(10)로부터 송신된 전류신호를 검출하며, 픽업코일(41), 증폭부(43), 전원공급부(60), 동기 LED(46), UV LED(48), LED 레벨미터(47), 채널설정 스위치(45), 부저(49), 제어블럭(50)을 포함한다.

픽업코일(41)은, 송신기(10)에서 생성되어 전력선을 따라 흐르는 전류신호에 의해 발생한 자기력선을 검출한다. 송신기(10)에서 생성된 전류신호에 의해, 변압기까지 직렬로 연결된 모든 전선과 전기기기에서 자력선이 발생되며, 픽업코일(41)의 코어로 자력선이 유도되면 코어에 감겨진 코일에 자력선의 세기와 픽업코일(41)의 권선수에 비례한 전압이 검출된다.

증폭부(43)는 트랜지스터 Q5, Q2, Q3을 포함하며, 각 트랜지스터는 픽업코일(41)에서 검출된 신호를 증폭하는 자기 바이어스 방식 증폭기로서 큰 게인을 갖는다. 증폭부(43)에서는 픽업코일(41)에서 검출된 신호를 증폭시키고, 증폭된 신호는 트랜지스터 Q6를 통해 제어블럭(50)으로 제공된다. 트랜지스터 Q6는 증폭된 신호를 접지로 레벨 시프트시키는 증폭기로서, 트랜지스터 Q6의 콜렉터에서 제어블럭(50)으로 연결된 신호선이 아날로그 비교기에 인가되어 인터럽트를 발생시키면 트랜지스터 Q6의 다이오드를 거쳐 커패시터 C14에 충전된 신호가 ADC에서 검출하는 신호가 된다.

전원공급부(60)는, 배터리(61), 외부의 전원스위치의 조작에 의해 배터리(61)로부터의 전원을 온오프하는 스위치(63)를 포함한다.

제어블럭(50)은, 아날로그 비교기(51), ADC(53), 제어부(55)를 포함하며, 픽업코일(41)에서 검출된 신호를 검출하여 이 신호의 크기에 따라 LED 레벨미터(47)를 구성하는 복수의 LED 중 구동되는 LED의 개수를 결정하고, 부저(49)를 작동시킨다. 또한, 제어블럭(50)은 픽업코일(41)에서 검출된 신호에 따라 송신기(10)와 수신기(40)를 동기화시키기 위해 UV LED(48)를 이용하여 송신기(10)로 제공할 동기화신호를 생성하고, 채널설정 스위치(45)에 의해 선택된 채널로 동기화가 이루어지면 동기 LED(46)를 턴온시킨다.

여기서, 아날로그 비교기(51)는, 픽업코일(41)에서 검출된 전류신호를 처리하여 주파수 성분을 검출하며, 아날로그 비교기(51)의 인터럽트루틴은 수신채널과 일치하는 시간 구간에서만 인터럽트를 허가하기 때문에 다른 채널의 신호를 검출할 수 없다.

다시 말해, 아날로그 비교기(51)는 도시않은 타이머를 이용하여 채널을 일치시키고자 하는 송신기(10)로부터 일정 시간 간격, 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 16.67ms 간격으로 2회 연속 펄스가 발생된 시점을 찾는다. 펄스 간격이 16.67ms가 되는 시점은 1초에 5회 반복되므로, 처음에는 수신기(40)의 동기화 LED의 주기와 송신기(10)의 주기가 일치하지 않는다. 그러나 아날로그 비교기(51)에 서 반복적으로 2회 연속 펄스가 발생된 시점을 검색하여 수신기(40)의 동기 LED(46)의 동작시점에 출력되는 UV 신호를 수신기(40)가 검출한 시점부터 송신기(10)와 수신기(40)의 동기가 일치되는 시점이 된다.

ADC(53)에서는 트랜지스터 Q6에서 다이오드를 거쳐 커패시터 C14에 충전된 신호가 입력되고, 이 신호로부터 입력신호의 전압값을 검출한다.

제어부(55)는 ADC(53)에서 측정된 입력신호의 전압값을 LED 레벨미터(47)로 전달하며, ADC(53)로부터 전달받은 입력신호의 전압값에 따라 복수의 LED 중 턴온되는 LED의 개수를 결정하여 해당 LED에 턴온신호를 제공한다.

이러한 구성에 의한 송신기(10)와 수신기(40)에서 채널을 동기시키는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

첫번째 송신기(10)의 채널을 채널 1로 설정한 다음, 송신기(10)의 전원플러그를 전원콘센트에 삽입시킨다. 그런 다음, 수신기(40)를 채널 1로 설정하고 전원을 온시키면, 송신기(10)에서 생성된 전류신호가 수신기(40)로 전달되고, 수신기(40)에서는 전류신호에서 연속 2회 펄스가 발생된 동기시점을 찾아낸다. 동기화되면 송신기(10)와 수신기(40)의 동기 LED(29,46)가 동시에 온오프된다.

한편, 두번째 송신기의 채널을 채널 2로 설정한 다음, 송신기의 전원플러그를 전원콘센트에 삽입시키고, 수신기(40)를 채널 2로 설정하고 전원을 온시킨다. 그러면, 수신기(40)에서는 채널 1의 시작시점에서 UV신호를 발생시키고, 두번째 송신기에서는 UV센서(30)로 UV신호를 받아 채널 1의 주기계수에 따라 채널 2를 동기화시킨다. 동기화가 완료되면, 송신기(10)와 수신기(40)의 동기 LED(29,46)가 동 시에 온오프된다.

나머지 송신기도 두번째 송신기와 동일한 방법으로 수신기와 채널을 동기화시키게 된다.

이러한 구성에 의한 송신기(10)에서 전류신호를 생성하는 과정과, 수신기(40)에서 전류신호를 검출하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

송신기(10)를 전원콘센트에 결합시키고, 입력단자(11)를 통해 송신기(10)에 전원이 공급되면, 전원은 전압드롭부(13)에서 전압이 낮아져 정류부(14)와 평활부(16)를 통해 정류 및 평활 과정을 거쳐 정전압되어 제어블럭(50), AC 전압계(31), UV센서(30) 등으로 공급된다.

제어블럭(20)의 아날로그 비교기(21)에서는 입력된 전원의 주파수 성분을 검출하고, ADC(22)에서는 입력전원의 전압값을 측정한다. 제어부(26)는 전압값을 AC전압계(31)로 전달하여 측정된 전압값을 표시한다.

한편, 송신기(10)의 제어부(26)는 MOSFET Q1(19)에서 전압을 승압시킬 수 있도록 5V의 전압을 갖는 신호를 승압부(18)로 제공한다. 승압부(18)에서 승압된 신호는 MOSFET Q1(19)으로 전달되어 전류신호를 생성하며, 생성된 전류신호는 출력단자(12)를 통해 출력되어 전력선을 따라 수신기(40)로 전달된다.

수신기(40)에서는 픽업코일(41)에서 전력신호를 검출하면, 검출된 신호는 증폭부(43)에서 증폭되어 제어블럭(40)으로 제공된다. 아날로그 비교기(51)에서는 주파수 성분을 검출하고, 제어부(55)에서는 아날로그 비교기(51)에서 검출된 주파수 성분에 따라 채널을 확인하여 동기화된 채널인 경우에만 ADC(53)에서 입력전원 의 전압값을 측정하도록 한다. ADC(53)에서 측정된 전압값은 LED 레벨미터(47)로 제공되며, 제어부(55)는 측정된 전압값의 크기에 따라 LED 레벨미터(47) 중 턴온되는 LED의 갯수를 결정하여 턴온신호를 전달한다. 이와 동시에 제어부(55)는 부저(49)로 턴온신호를 전달하여 부저음이 발생되도록 한다.

이러한 구성에 의한 다채널 회로 식별기를 이용하여 다가구의 적산전력계를 식별하는 과정을 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 다가구 배전반의 위치 및 적산전력계의 위치를 확인한 다음, 수신기(40)의 수신채널을 1번으로 설정하고 전원스위치(63)를 켠다. 그리고 송신기(10) 한 대를 1번 채널로 설정한 뒤, 첫번째 수용가의 전원콘센트에 연결한다. 송신기(10)와 수신기(40)를 밀착시킨 후, 송신기(10)와 수신기(40)의 동기 LED(29,46)가 동시에 온오프되면 동기화된 것으로 판단하고, 수신기(40)를 가지고 다음 수용가로 이동한다.

다음 수용가에서 송신기(10)를 2번 채널로 설정한 뒤 전원콘센트에 연결하고, 수신기(40)를 2번 채널로 변경한 다음, 송신기(10)와 수신기(40)를 밀착시켜 송신기(10)와 수신기(40)의 동기 LED(29,46)가 동시에 온오프되면 동기화된 것으로 판단한다. 나머지 송신기(10)에 대해서도 동일한 과정을 통해 각 송신기(10)와 수신기(40)를 동기화시키고, 송신기(10)를 각 수용가의 전원콘센트에 연결시킨 상태를 유지시킨다.

동기화가 완료되면, 수신기(40)를 가지고 배전반으로 이동하여 수신기(40)의 채널을 1번으로 변경한다. 그런 다음, 복수의 적산전력계의 전선연결부위에 수신 기(40)를 차례대로 인접시키면, 1번 채널로 설정된 송신기(10)가 연결된 수용가의 적산전력계의 전선연결부위에서만 수신기(40)가 전류신호를 수신하여 LED 레벨미터(47)와 부저(49)가 동시에 동작한다. 이에 따라, 1번 채널로 설정된 송신기(10)가 연결된 수용가의 적산전력계를 찾아낼 수 있으며, 동일한 방법으로 다른 채널로 설정된 송신기(10)가 연결된 각 수용가의 전산전력계를 찾아낼 수 있다.

한편, 이렇게 각 수용가의 적산전력계를 찾아내는 과정에서 수신감도가 너무 높을 경우, 인접한 전선으로부터의 전류신호도 감지하게 되므로, 수신감도를 조절하는 작업이 필요하다.

각 수용가의 전산전력계를 찾아낸 후에는 각 수용가에 다시 방문하여 송신기(10)를 회수한다.

이러한 구성에 의한 다채널 회로 식별기를 이용하여 회로차단기를 식별하는 과정을 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

수신기(40)의 채널을 1번으로 설정한 후 전원을 온시키고, 송신기(10) 한 대를 1번 채널로 설정한 후 전원콘센트에 연결한다. 수신기(40)와 송신기(10)를 동기화시킨 다음, 다른 송신기(10)를 2번 채널로 설정한 후 다른 전원콘센트에 연결하고 수신기(40)도 2번 채널로 설정하여 송신기(10)와 수신기(40)를 동기화시킨다. 이러한 과정을 반복하여 점검하고자 하는 전원콘센트에 각 송신기(10)를 연결하고 수신기(40)와 채널을 설정한다.

배전반에서 수신기(40)를 1번 채널로 전환하고, 배전반에 있는 회로차단기의 전선연결부위를 차례로 점검하면 1번 채널의 송신기(10)가 결합된 전원콘센트에 연 결된 회로차단기에서 LED 레벨미터(47)와 부저(49)가 동시에 작동한다. 동일한 방법으로 각 전원콘센트와 연결된 회로차단기를 찾아낼 수 있다.

각 회로차단기를 찾아낸 후, 전원콘센트로부터 각 송신기(10)를 회수한다.

상술한 방법을 이용하여 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 벽 속의 전선의 위치를 식별하거나 다발전선에서 각 전선을 식별할 수 있다.

도 1A와 도 1B는 본 발명에 따른 다채널 회로 식별기의 송신기와 수신기의 사진,

도 2는 도 1의 송신기의 개략적 회로도,

도 3은 도 1의 송신기의 상세한 회로도,

도 4는 도 1의 송신기의 타이밍차트,

도 5는 도 1의 수신기의 구성블럭도,

도 6은 도 1의 수신기의 상세한 회로도,

도 7은 도 1의 수신기의 타이밍차트,

도 8은 본 발명에 따른 다채널 회로 식별기를 이용한 다가구의 회로 식별을 보인 예시도,

도 9는 본 발명에 따른 다채널 회로 식별기를 이용한 회로차단기 식별을 보인 예시도,

도 10은 본 발명에 따른 다채널 회로 식별기를 이용한 벽 속의 전선식별을 보인 예시도,

도 11은 본 발명에 따른 다채널 회로 식별기를 이용한 다발전선에서의 전선식별을 보인 예시도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 송신기 11 : 입력단자

12 : 출력단자 20 : 제어블럭

29 : 동기 LED 30 : UV센서

31 : AC전압계 32 : 채널 스위치

40 : 수신기 41 : 픽업코일

43 : 증폭부 46 : 동기 LED

47 : LED 레벨미터 48 : UV LED

50 : 제어블럭

Claims

시분할 전류펄스 방식으로 분할된 다수의 채널 중 하나를 선택하여 전류신호를 전력선을 통해 송신하는 복수의 송신기; 및,

상기 송신기 중 하나로부터 송신된 전류신호를 수신하여 상기 송신기의 채널과 동기화하고, 채널이 동기화된 상기 송신기 이외의 타 송신기로 채널의 동기화를 위한 동기화신호를 제공하며, 사용자로부터 선택된 채널의 송신기로부터 송신된 전류신호의 수신여부를 외부로 표시하여 상기 각 전력선의 식별이 가능하도록 하는 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 회로 식별기.
제 1 항에 있어서,

상기 송신기는,

상기 전력선을 통해 제공되는 입력전원을 입력받는 입력단자;

상기 입력단자를 통해 입력된 입력전원을 처리하여 전류신호를 생성하는 신호생성부;

상기 신호생성부에서 생성된 전류신호를 상기 전력선을 통해 출력하는 출력단자;

상기 신호생성부에서 처리된 입력전원의 주파수성분을 검출하여 미리 설정된 채널의 주기에 따라 상기 신호생성부로 구동신호를 제공하여 상기 전류신호가 생성되도록 제어하는 제어블럭;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 회로 식별기.
제 2 항에 있어서,

상기 신호생성부는,

상기 제어블럭으로부터의 구동신호를 일정 레벨로 승압시키는 승압부;

상기 승압부로부터 승압된 구동신호에 의해 턴온되어 전류신호를 발생시키는 MOSFET을 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 회로 식별기.
제 3 항에 있어서,

상기 제어블럭은,

상기 입력단자를 통해 입력된 입력전원의 주파수성분을 검출하여 채널의 주기에 따른 신호를 발생시키는 아날로그 비교기;

상기 아날로그 비교기로부터의 신호에 따라 상기 승압부로 제공되는 구동신호의 시점을 결정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 회로 식별기.
제 2 항에 있어서,

상기 제어블럭은 상기 입력전원의 전압값을 측정하는 ADC를 더 포함하며;

상기 송신기는 상기 ADC에서 측정된 전압값을 표시하는 AC 전압계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 회로 식별기.
제 4 항에 있어서,

상기 송신기는,

상기 수신기로부터 전송된 동기화를 위한 UV신호를 수신하는 UV센서를 더 포함하며;

상기 제어부는 상기 수신기가 타 송신기로부터 전류신호를 제공받아 채널을 동기화한 적이 있는 경우, 상기 수신기로부터 제공된 UV신호에 따라 상기 타 송신기와 동기화된 채널과 다른 채널로 상기 송신기의 채널을 동기화시키는 것을 특징으로 하는 다채널 회로 식별기.
제 1 항에 있어서,

상기 수신기는,

상기 송신기에서 출력된 전류신호를 검출하는 픽업코일과,

상기 전류신호의 검출여부를 외부로 표시하는 표시수단을 더 포함하며;

상기 제어블럭은, 상기 픽업코일에서 검출된 전류신호가 사용자에 의해 선택된 채널에 해당하는 경우, 상기 표시수단을 통해 상기 검출된 전류신호를 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다채널 회로 식별기.
제 1 항에 있어서,

상기 수신기는,

상기 송신기와 상기 수신기와의 채널 동기화를 위한 UV신호를 발생시키는 UV LED를 더 포함하며;

상기 제어블럭은 상기 송신기로부터 전류신호가 입력되어 채널을 동기화한 경우, 타 송신기로 상기 송신기의 채널 시작시점에 UV신호를 발생시켜 상기 타 수신기가 상기 동기화된 채널과 다른 채널로 동기화되도록 하는 것을 특징으로 하는 다채널 회로 식별기.
제 7 항에 있어서,

상기 표시수단은,

상기 전류신호의 전압값에 따라 선택적으로 턴온되는 복수의 LED를 갖는 LED 레벨미터와, 외부로 부저음을 발생시키는 부저 중 적어도 하나를 포함하며;

상기 제어블럭은 상기 픽업코일에서 검출된 전류신호가 상기 동기화된 채널을 통해 입력된 것인 경우 상기 LED 레벨미터와 상기 부저 중 적어도 하나를 동작시키는 것을 특징으로 하는 다채널 회로 식별기.