KR20130131161A - 배전 자동화 시스템 및 이의 감시 방법 - Google Patents

배전 자동화 시스템 및 이의 감시 방법 Download PDF

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Abstract

배전 자동화 시스템 및 이의 감시 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 의하면, 배전반에 구비된 어떤 전력기기든지 하나 이상의 현장 감시 수단을 구비하고, 이를 통해 전력 계통의 이상 및 방화시에 대비한 주변 영역 및 배전반 내부 영역을 촬영하여 감시 영상을 획득하고, 고속 이더넷 통신 네트워크를 사용하여 상기 감시 영상을 상위 전력기기에 전송해줌으로써 작은 비용으로 보다 정확한 감시 시스템을 구현하는 것이 가능하다.

Description

배전 자동화 시스템 및 이의 감시 방법{DISTRIBUTION AUTOMATION SYSTEM AND MONITORING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 배전 자동화 시스템 및 이의 감시 방법에 관한 것으로, 적어도 하나의 계전기에 현장 감시 수단을 구비하여 계통 이상 및 방화시에 대비하여 계전기의 내부 및 주변 영역을 감시할 수 있는 배전 자동화 시스템 및 이의 감시 방법에 관한 것이다.
일반적으로 배전 자동화 시스템은, 변전소가 예컨대, 통신 선로를 통해 중앙 제어장치에 병렬 접속되고, 상기 변전소로부터 배전선이 개폐기에 순차적으로 직렬 접속되는 구조로 이루어진다.
또, 각각의 개폐기를 제어 및 감시를 위한 개폐기 제어기와 이 개폐기 제어기에 각기 접속되어서 배전 계통의 사고 및 배전 정보 등을 원격에서 감시, 제어하기 위한 배전 제어 단말기를 설치하고, 상기 변전소로부터의 통신 선로를 상기 배전 제어 단말기에 병렬 접속하고, 상기 변전소에는 상기 변전소와 동일하게 복수 개의 개폐기, 개폐기 제어기 및 배전 제어 단말기를 접속하여 구성된다.
종래, 현장 감시 제어 수단(RTU:Remote Terminal Unit)의 하나인 보안 방재유닛은 CCTV로 찍은 영상을 이더넷이나 전용선을 통해 상위 감시반으로 전송하여 보고자 하는 영상을 확인한다. 이는 주로 출입감시시스템, 무인 변전소등 중요시설의 상태를 감시하기 위해 사용되며 화면의 물체의 동작을 인지하여 자동 경보등을 발령하는 기술들로 이루어진다. 이러한 기술들은 이더넷의 보급이 점차적으로 확산되면서, 전용 통신선 대신에 이더넷을 사용하는 CCTV 보안 방재시스템이나 또는 재난 발생시 문자 메시지 등으로 주요 사용자들에 알려주는 서비스로까지 확대되고 있다.
하지만, 이러한 종래의 장치들은 기능의 고급화와 함께 비싼 제품가격이 요구되며, 나아가 무인 변전소 등의 전력시설에서와 같이 사고가 빈번하게 발생하는 배전반 내부의 상태들을 감시하기에는 적합하지 않다. 즉, 이러한 영상 장치를 위한 별도의 통신선이나 전원장치, 그리고 배전반의 공간 확보 곤란으로 인해 기존의 영상장치를 이용하여 전력시설의 사고에 대비한 방재시스템을 구성하기에는 적합하지가 않다.
이에, 본 발명의 실시예들은, 적어도 하나의 계전기에 현장 감시 수단을 구비하여서 계통 이상 및 방화시에 대비하여 계전기의 주변 및 내부를 감시할 수 있는 배전 자동화 시스템 및 이의 감시 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배전 자동화 시스템은, 메인 보드를 포함하는 하나 이상의 계전기와; 확장 보드를 통해 상기 메인 보드와 인터페이스하고, 하나 이상의 레이저 유닛을 구비하여 상기 계전기의 내부 및 주변영역을 촬영하는 웹 카메라와; 상기 계전기에 제어명령을 전달하는 하나 이상의 상위 기기;를 포함하며, 상기 계전기의 메인 보드는, 상기 웹 카메라로부터 촬영된 하나 이상의 영상 데이터를 수집하는 영상 데이터 수집모듈과; 상기 수집된 영상 데이터를 편집 및 저장하는 제어명령을 생성하고, 배전 계통 이상시 상기 영상 데이터의 이력을 출력하는 영상 데이터 처리모듈과; 상기 상위 기기의 전송 요청에 따라, 통신 네트워크를 통해 상기 영상 데이터를 상기 상위 기기로 전송하는 영상 데이터 전송모듈;을 포함하여 이루어진다.
일 실시예에서, 상기 배전 자동화 시스템은, 상기 수집된 영상 데이터와 이력을 저장하는 메모리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 영상 데이터 전송모듈은, RS-485 통신 또는 이더넷 통신 네트워크를 사용하여 상기 영상 데이터를 상기 상위 기기에 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배전 자동화 시스템의 감시 방법은, 하나 이상의 현장 감시 수단을 구비한 계전기를 포함하는 배전 자동화 시스템의 감시 방법으로서, 상기 현장 감시 수단을 이용하여 상기 계전기의 주변 및 내부 영역을 촬영하고, 그로부터 하나 이상의 영상 데이터를 획득하는 단계와; 상기 영상 데이터의 이력을 저장하는 단계와; 상기 계전기의 상위 기기로부터 영상 데이터 전송명령이 전송되면, RS-485 통신 또는 이더넷 통신 네트워크를 사용하여 상기 저장된 영상 데이터를 상기 상위 기기로 전송하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
일 실시예에서, 상기 하나 이상의 영상 데이터를 획득하는 단계는, 상기 계전기의 상위 기기로부터 상기 현장 감시 수단의 촬영 예약 명령을 수신하는 단계와; 수신된 촬영 예약 명령에 근거하여, 일정 시간 동안 상기 계전기의 주변 및 내부 영역을 촬영하고, 그로부터 하나 이상의 영상 데이터를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 방법은, 인터넷 망을 사용하여 상기 영상 데이터를 원격 전송하는 단계와; 상기 계전기의 내부와 주변 영역을 원격 감시하기 위해, 웹브라우저를 실행하여 상기 영상 데이터를 수신 및 분석하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배전 자동화 시스템 및 이의 감시 방법에 의하면, 배전반에 구비된 어떤 전력기기든지 하나 이상의 현장 감시 수단을 구비하고 이를 통해 전력 계통의 이상 및 방화시에 대비한 주변 영역 및 배전반 내부 영역을 촬영한 감시 영상을 상위 전력기기에 전송해줌으로써 작은 비용으로 보다 정확한 감시 시스템을 구현하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배전 자동화 시스템 및 이의 감시 방법에 의하면, 배전반에 설치된 다수의 계전기들에 하나 이상의 현장 감시 수단과 함께 레이저 유닛을 구비함으로써 배전반 내부 공간의 조명 밝기 차이에 기인한 감지 오차의 발생 우려를 예방할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 배전 자동화 시스템 및 이의 감시 방법에 의하면, 계전기의 상위 감시 기기로부터 전송되는 촬영 예약 명령에 근거하여, 사용자의 편의에 따라 계전기에 구비된 현장 감시 수단의 촬영 시간 및 촬영 범위 등을 정할 수 있다.
도 1은 일반적인 배전 자동화 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배전 자동화 시스템에 있어서 현장 감시 수단을 포함하는 계전기의 구성 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배전 자동화 시스템의 감시방법의 예시 흐름도이다.
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 배전 자동화 시스템 및 이의 감시방법을 상세하게 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명을 설명하는데 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략하는 것으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 배전 자동화 시스템은, 메인 보드를 포함하는 하나 이상의 계전기와, 확장 보드를 통해 상기 메인 보드와 인터페이스하고, 하나 이상의 레이저 유닛을 구비하여 상기 계전기의 내부 및 주변영역을 촬영하는 웹 카메라와, 상기 계전기에 제어명령을 전달하는 하나 이상의 상위 기기를 포함한다.
여기서, 상기 계전기의 메인 보드는, 상기 웹 카메라로부터 촬영된 하나 이상의 영상 데이터를 수집하는 영상 데이터 수집모듈과, 상기 수집된 영상 데이터를 편집 및 저장하는 제어명령을 생성하고, 배전 계통 이상시 상기 영상 데이터의 이력을 출력하는 영상 데이터 처리모듈과, 상기 상위 기기의 전송 요청에 따라, 통신 네트워크를 통해 상기 영상 데이터를 상기 상위 기기로 전송하는 영상 데이터 전송모듈을 포함하여 이루어진다.
먼저, 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 배전 자동화 시스템의 계전기의 구성을 보다 자세하게 설명한다. 상기 계전기는 하나 이상의 현장 감시 수단(10)으로서 예컨대 웹 카메라를 구비하고, 상기 웹 카메라와 인터페이스하기 위한 추가 확장 보드를 포함한다. 또한, 상기 계전기는 영상 데이터 수집부(21), 영상 데이터 처리부(22), 영상 데이터 전송부(23), 및 메모리부(24)를 더 포함하여 이루어진다.
상기 웹 카메라(10)는, 하나 이상의 배선을 통해 상기 계전기에 직접 연결된 다. 상기 웹 카메라(10)는 예를 들어, 1024*768 배의 화상도를 가지고 주변 영역을 촬영하거나 또는 500만 화소를 갖는 사진촬영이 가능한 것으로 구비된다.
또한, 상기 웹 카메라(10)는, 예를 들어 레이저 빔이 조사된 영역을 촬영할 수 있도록 구성된 이미지센서(미도시)와, 광축선 방향을 따라 상기 이미지센서의 전방에 배치되는 렌즈(미도시)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 상기 렌즈는 임의의 위치에서 상방의 모든 영역을 촬영할 수 있는 정도의 넓은 화각(예를 들면 160도 이상)을 가질 수 있다. 상기 웹 카메라(10)는 하나 이상의 전력기기들, 예컨대 전력량계, 에 포함된 USB포트나 인터페이스 보드를 통해 계전기의 메인 보드와 접속된다.
상기 영상 데이터 수집부(21)는 현장 감시 수단(10)인 웹 카메라를 통해 촬영된 계전기의 내부 및 주변 영역에 대한 하나 이상의 영상 데이터를 획득한다. 상기 웹 카메라는 하나 이상의 레이저 유닛(미도시)을 포함할 수 있는데, 상기 레이저 유닛은 상기 웹 카메라 또는 영상 데이터 수집부(21)의 일측에 구비되어 계전기의 내부 및 주변 영역의 일방에 레이저 빔을 조사(照射)한다.
상기 레이저 유닛은 상기 웹 카메라 및/또는 영상 데이터 수집부(21)에 다수 개 구비될 수 있다. 또한, 상기 레이저 유닛은, 예를 들어 레이저 빔을 조사하는 레이저다이오드(미도시)와, 상기 레이저다이오드의 구동을 위한 구동회로(미도시)를 더 구비할 수 있다.
이와 같이 상기 웹 카메라(10) 및/또는 상기 영상 데이터 수집부(21)는 상기 레이저 유닛을 구비함으로써 추가적인 조명 등을 구비하지 않고서도 어두운 배전반 내부를 촬영하는 것이 가능하다.
상기 영상 데이터 처리부(22)는 상기 획득된 영상 데이터를 편집 및 저장하는 제어명령을 생성한다. 예를 들어, 상기 영상 데이터 처리부(22)는 촬영되는 영상에서 물체의 동작 감지시 그 영상 데이터를 자동녹화하도록 하는 것이 가능하다.
구체적으로, 상기 영상 데이터 처리부(22)는 획득된 영상 데이터를 편집하여 주변 영역의 환경지도를 생성할 수 있다. 또, 상기 영상 데이터 처리부(22)는 촬영된 영상 데이터를 시간별로 구획하여 편집 및 저장하도록 할 수 있다. 또한, 상기 영상 데이터 처리부(22)는 배전 계통 이상시, 상기 편집된 영상 데이터의 이력을 출력한다.
또한, 상기 영상 데이터 처리부(22)는 계전기의 상위 기기로부터 수신되는 소정 명령에 따라 상기 영상 데이터에 대한 동영상 편집 또는 화면 캡쳐를 수행하고, 이를 압축하여 이하에 기술되는 영상 데이터 전송부(23)로 전송할 수 있다.
상기 영상 데이터 전송부(23)는 통신 네트워크를 통해 상기 영상 데이터를 상위 기기, 예를 들어 보안, 방재를 위한 기기에 전송한다. 구체적으로, 상기 영상 데이터 전송부(23)는 상기 계전기의 상위 기기로부터 수신되는 영상 데이터 전송 명령에 따라, 상기 영상 데이터를 고속 통신 네트워크를 통해 전송해준다.
여기서, 상기 통신 네트워크로는, 고속 통신에 해당하는 RS-485 통신이나 또는 이더넷 통신 네트워크를 사용할 수 있다. 또한, 이와 같은 통신 네트워크는 종래 계전기의 전력감시를 위해 설치된 통신 네트워크를 그대로 이용할 수 있으므로 추가적인 설치 비용이 요구되지 않으므로 비용 경제적이다.
상기 메모리부(24)는 상기 영상 데이터 수집부(21)에 의해 획득된 하나 이상의 영상 데이터를 저장한다. 또, 상기 메모리부(24)는 상기 영상 데이터 처리부(22)에 의해 처리된 캡쳐 화면 및 동작 감지 판단시의 영상 데이터를 별도로 저장하도록 할 수 있다. 상기 메모리부(24)에 저장된 영상 데이터는 상기 계전기의 상위 기기로부터 수신되는 전송 명령에 따라 출력되어 상기 영상 데이터 전송부(23)에 제공된다.
이하, 도 3을 참조하여, 상기 기술한 배전 자동화 시스템의 감시방법의 예시 과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 본 발명의 실시예에 따른 상기 배전 자동화 시스템은 하나 이상의 현장 감시 수단을 구비한 계전기를 포함한다.
도 3을 참조하면, 먼저 배전기에 구비된 상기 현장 감시 수단을 이용하여 상기 계전기의 주변 및 내부 영역을 촬영하고, 그로부터 하나 이상의 영상 데이터를 획득한다(S10). 획득된 영상 데이터의 이력을 저장한다(S20). 배전기의 상위기기로부터 영상 데이터의 전송 명령이 수신되면, 상기 저장된 영상 데이터를 상기 상위 기기로 전송한다(S30).
여기서, 상기 전송하는 단계(S30)는, RS-485 통신 또는 이더넷 통신 프로토콜을 사용하여서 상기 저장된 영상 데이터를 상기 상위 기기로 전송하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배전 자동화 시스템의 감시 방법은, 상기 계전기의 상위 기기로부터 상기 현장 감시 수단의 촬영 예약 명령을 수신할 수 있고, 수신된 촬영 예약 명령에 근거하여, 일정 시간 동안, 예를 들어 예약된 시간 동안에만, 상기 계전기의 주변 및 내부 영역을 촬영하고, 그로부터 하나 이상의 영상 데이터를 획득하는 과정을 포함하여 구현된다.
또한, 상기 배전 자동화 시스템의 감시 방법은, 인터넷 망을 사용하여 상기 영상 데이터를 전송하는 과정과, 계전기의 내부와 주변 영역을 감시하기 위해, 웹브라우저를 실행하여 상기 영상 데이터를 수신 및 분석하는 과정을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 웹브라우저는 예컨대, 인터넷 또는 넷스케이프 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 감시하는 과정의 예로서, 배전반 내부에 접근권한이 없는 외부인의 출입이 감지된 경우 또는 배전반 내부에 화재와 같은 사건이 발생한 경우 소정의 알람 신호를 출력하여 이를 인식할 수 있도록 구현될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배전 자동화 시스템에 의하면 기존의 전력감시를 위한 통신선을 그대로 이용하면서 계전기들에 설치된 현장 감시 수단을 통해 계전기 내부 및 주변 영역을 보다 상세히 감시할 수 있도록 구현함으로써, 최소의 설비비용으로 최적의 감시 시스템을 구성하는 것이 가능하다.
이상에서 기술된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배전 자동화 시스템 및 이의 감시 방법에 의하면, 배전반에 구비된 어떤 전력 기기든지 하나 이상의 현장 감시 수단을 구비하도록 구현하고, 이를 통해 전력 계통의 이상 및 방화시에 대비한 배전반 내부 및 주변 영역을 촬영한 감시 영상을 상위 전력 기기에 전송해줄 수 있도록 구현함으로써 작은 비용으로 보다 정확한 감시 시스템을 구현하는 것이 가능하다.
이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다. 또한, 본 발명의 실시예에서 현장 감시 수단을 구비한 전력기기로서 계전기를 예로 들어 설명하였으나, 다른 다수의 현장계기들도 각각 현장 감시 수단을 구비하도록 구현될 수 있다. 또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 나아가, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.
10 - 웹 카메라 21 - 영상 데이터 수집부
22 - 영상 데이터 처리부 23 - 영상 데이터 전송부
24 - 메모리부 30 - 상위 (전력) 기기

Claims (5)

  1. 메인 보드를 포함하는 하나 이상의 계전기;
    확장 보드를 통해 상기 메인 보드와 인터페이스하고, 하나 이상의 레이저 유닛을 구비하여 상기 계전기의 내부 및 주변영역을 촬영하는 웹 카메라; 및
    상기 계전기에 제어명령을 전달하는 하나 이상의 상위 기기;를 포함하고,
    상기 계전기의 메인 보드는,
    상기 웹 카메라로부터 촬영된 하나 이상의 영상 데이터를 수집하는 영상 데이터 수집모듈;
    상기 수집된 영상 데이터를 편집 및 저장하는 제어명령을 생성하고, 배전 계통 이상시 상기 영상 데이터의 이력을 출력하는 영상 데이터 처리모듈; 및
    상기 상위 기기의 전송 요청에 따라, RS-485 통신 또는 이더넷 통신 네트워크를 사용하여 상기 영상 데이터를 상기 상위 기기로 전송하는 영상 데이터 전송모듈;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    배전 자동화 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 수집된 영상 데이터와 이력을 저장하는 메모리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배전 자동화 시스템.
  3. 하나 이상의 현장 감시 수단을 구비한 계전기를 포함하는 배전 자동화 시스템의 감시 방법에 있어서,
    상기 현장 감시 수단을 이용하여 상기 계전기의 주변 및 내부 영역을 촬영하고, 그로부터 하나 이상의 영상 데이터를 획득하는 단계;
    상기 영상 데이터의 이력을 저장하는 단계; 및
    상기 계전기의 상위 기기로부터 영상 데이터 전송명령이 전송되면, RS-485 통신 또는 이더넷 통신 네트워크를 사용하여 상기 저장된 영상 데이터를 상기 상위 기기로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배전 자동화 시스템의 감시 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 영상 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 계전기의 상위 기기로부터 상기 현장 감시 수단의 촬영 예약 명령을 수신하는 단계;
    수신된 촬영 예약 명령에 근거하여, 일정 시간 동안 상기 계전기의 주변 및 내부 영역을 촬영하고, 그로부터 하나 이상의 영상 데이터를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배전 자동화 시스템의 감시 방법.
  5. 제3 항에 있어서,
    인터넷 망을 사용하여 상기 영상 데이터를 원격 전송하는 단계; 및
    상기 계전기의 내부와 주변 영역을 원격 감시하기 위해, 웹브라우저를 실행하여 상기 영상 데이터를 수신 및 분석하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배전 자동화 시스템의 감시 방법.
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