KR20190051225A - 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템 - Google Patents

통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템 Download PDF

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KR20190051225A
KR20190051225A KR1020170146630A KR20170146630A KR20190051225A KR 20190051225 A KR20190051225 A KR 20190051225A KR 1020170146630 A KR1020170146630 A KR 1020170146630A KR 20170146630 A KR20170146630 A KR 20170146630A KR 20190051225 A KR20190051225 A KR 20190051225A
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Abstract

최소한의 배선 및 부품으로 간단하게 탈/부착하여 배전반의 감전 사고와 화재 사고를 예방할 수 있으며, 확장성이 용이하고, 배전반의 화재발생 여부를 오차 없이 정확하게 감지할 수 있는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템이 개시된다. 상기 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템은 서로 다른 대상 값을 측정하는 복수개의 센서가 모듈화된 센서부와, 상기 센서부를 제어하며 상기 센서부로부터 센싱 값을 수신하여 사고 여부를 감지하여 배전반에 사고가 발생되었다고 감지되면 차단기를 자동으로 차단시키는 제어부와, 상기 제어부와 통신라인을 통해 연결되도록 배전반 도어의 외부면에 설치되어 상기 센서부에 의해 센싱된 값과 차단기의 작동여부를 표시하여 배전반 외부에서 센서부에 의해 센싱된 값과 차단기의 작동여부를 관찰할 수 있도록 하는 디스플레이부와, 상기 센서부로부터 수신된 센싱 값에 의해 상기 제어부에 의해 배전반에 사고가 발생되었다고 감지되면, 상기 제어부에 의해 작동되어 상기 배전반 내부의 영상 정보를 획득하는 카메라부와, 상기 제어부와 통신부를 통해 유/무선 통신 기능을 수행하여 상기 제어부로부터 사고 유무와 배전반 내부의 영상 정보를 수신하여 사용자 단말기로 전송하는 서버 및, 상기 제어부 또는 사용자 단말기에 의해 작동되도록 배전반 내부에 배치되는 소화수단을 포함할 수 있다.

Description

통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템{INTELLIGENT SWITCHBOARD MANAGEMENT SYSTEM USING INTEGRATED SENSING MODULE}
본 발명은 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 통합 센싱모듈을 이용하여 배전반의 화재 발생 유무를 감지함과 더불어 배전반의 감전 사고를 예방할 수 있는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템에 관한 것이다.
최근 발생하는 화재 중 전기화재의 점유비율이 점차로 증가되고 있는 추세이다. 통상적으로 전기화재의 주요원인은 합선, 과전류, 아크, 누전 등이다. 또한 사용자의 주위 시설 환경(침수상태, 가스, 온도, 홈아울렛 접속불량)에 의한 경우도 주요원인이 되고 있다. 전기화재 중 대부분은 전기 열화 및 과부하에 의한 화재로 배전반과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타나며, 또한 배전반 감전사고시 대부분 사망으로 이어지기 때문에 안전 관리가 중요하다.
종래에는 작업자가 배전반 작업 시 전력 차단기의 상태를 오프 상태로 전환한 후 작업을 진행하지만 열반된 다른 배전반에서 전류가 유입되어 작업자가 감전되는 등 배전반 감전사고 방지에 대한 안전 시스템은 현재 미비한 수준이며, 이러한 배전반 감전 사고를 방지할 수 있는 장치 개발에 대한 필요성이 증대되고 있다.
이에 따라, 배전반에는 화재를 감지하기 위한 다양한 센서가 개별적으로 설치되어 있고, 다양한 센서 각각은 부스 바에 유선으로 연결되어 있다. 하지만, 배전반 내부는 많은 배선과 부품이 연결되어 열화현상으로 단락 및 제품 고장원인 초래하며, 전력 및 화재 정보에 필요한 데이터가 각각의 센서로부터 각각 수집되므로 효과적인 관리가 어려운 문제점이 있다.
이에 더하여, 종래의 일반적인 배전반 관리시스템은 전압, 전류 센싱 데이터를 제어장치에 표시하려면 많은 배선과 부품을 가지고 직접 배선작업을 해야 함으로써 배전반의 설비가 전반적으로 매우 복잡해지고 작업 효율성이 저하될 뿐만 아니라, 유지/보수가 매우 불편하고 공간 확보 상에 문제점으로 인하여 배전반 크기가 더욱 커져야 한다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0816984호(2008.03.19.)
본 발명의 목적은 최소한의 배선 및 부품으로 간단하게 탈/부착하여 배전반의 감전 사고와 화재 사고를 예방할 수 있는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기존 배전 설비에 매우 손쉽고 용이하게 적용할 수 있는 확장성이 용이한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 배전반의 화재발생 여부를 오차 없이 정확하게 감지하여 배전반의 화재발생을 미연에 예방할 수 있는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템을 제공하는 것이다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은 서로 다른 대상 값을 측정하는 복수개의 센서가 모듈화된 센서부와, 상기 센서부를 제어하며 상기 센서부로부터 센싱 값을 수신하여 사고 여부를 감지하여 배전반에 사고가 발생되었다고 감지되면 차단기를 자동으로 차단시키는 제어부와, 상기 제어부와 통신라인을 통해 연결되도록 배전반 도어의 외부면에 설치되어 상기 센서부에 의해 센싱된 값과 차단기의 작동여부를 표시하여 배전반 외부에서 센서부에 의해 센싱된 값과 차단기의 작동여부를 관찰할 수 있도록 하는 디스플레이부와, 상기 센서부로부터 수신된 센싱 값에 의해 상기 제어부에 의해 배전반에 사고가 발생되었다고 감지되면, 상기 제어부에 의해 작동되어 상기 배전반 내부의 영상 정보를 획득하는 카메라부와, 상기 제어부와 통신부를 통해 유/무선 통신 기능을 수행하여 상기 제어부로부터 사고 유무와 배전반 내부의 영상 정보를 수신하여 사용자 단말기로 전송하는 서버 및, 상기 제어부 또는 사용자 단말기에 의해 작동되도록 배전반 내부에 배치되는 소화수단을 포함하는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템을 제시한다.
여기서, 상기 제어부는 측정 대상에 대응하여 복수개의 센서가 선택적으로 구동되도록 상기 센서부를 제어할 수 있다.
한편, 상기 제어부는 기 설정된 임계 값과 상기 센서부로부터 수신한 센싱 값을 비교하여 사고 여부를 감지하며, 상기 복수개의 센서가 소정의 구동주기를 가지며 선택적으로 구동하도록 제어하고, 상기 임계 값을 초과하는 상기 센싱 값을 수신한 횟수에 따라 상기 구동주기를 변경할 수 있다.
일예를 들면, 상기 센서부는 상기 배전반의 전류 또는 전압을 센싱하여 상기 제어부로 전송하는 제1 센서와, 상기 배전반의 온도와 습도를 센싱하여 상기 제어부로 전송하는 제2 센서와, 상기 배전반 내의 연기를 센싱하여 상기 제어부로 전송하는 제3 센서 및, 상기 배전반 내의 이산화탄소량을 센싱하여 상기 제어부로 전송하는 제4 센서를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 제2 센서에 의해 배전반의 온도가 임계 값 이상이라고 판단되거나, 상기 제3 센서에 의해 연기가 센싱되거나, 상기 제4 센서에 의해 이산화탄소량이 임계 값 이상이라고 판단되면, 서버로 위험 알림신호를 주기적으로 발송하여 상기 서버에 의해 사용자 단말기로 위험 알림신호가 주기적으로 전송될 수 있도록 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 서버를 통해 사용자 단말기로 위험 알림신호를 주기적으로 발송함과 동시에, 카메라부를 작동시켜 배전반 내부의 영상 정보를 획득하여 상기 서버로 발송하여 상기 서버에 의해 사용자 단말기로 배전반 내부 영상 정보까지 전송될 수 있도록 한다.
한편, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기로 위험 알람신호를 전송한 후 소정시간 동안 소화수단 작동신호가 수신되지 않으면 상기 소화수단을 자동으로 작동시킬 수도 있다.
일예를 들면, 상기 카메라부는 상기 배전반 내의 영상 정보를 획득할 시 배전반 내의 열을 추적 탐지하여 제어부로 전송할 수 있는 열화상 카메라일 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 카메라부에 의해 획득된 배전반 내의 열화상 영상을 분석하여 기 설정된 배전반 부품의 위치와 비교하여 사고가 발생된 부품의 위치를 검출하여 상기 서버부를 통해 사용자 단말기로 전송할 수 있다.
한편, 상기 제어부는 상기 열화상 영상을 분석하여 기 설정된 배전반 부품의 위치와 비교함으로써 검출된 사고가 발생된 부품에 집중적으로 소화분말이 분사되도록 소화수단을 작동시킬 수도 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제2 센서에 의해 배전반의 온도가 임계 값 이상이라고 판단되거나, 상기 제4 센서에 의해 이산화탄소량이 임계 값 이상이라고 판단되면, 상기 제3 센서에 의해 연기가 센싱되는지 여부를 감지한 후, 상기 제3 센서에 의해 연기가 센싱되면 소화수단을 자동으로 작동시키며, 상기 제3 센서에 의해 연기가 센싱되지 않으면 서버로 위험 알림신호를 주기적으로 발송하여 상기 서버에 의해 사용자 단말기로 위험 알림신호가 주기적으로 전송되도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템은 제1 내지 제4 센서가 모듈화되어 하나의 센서부로 구현됨과 동시에 상기 센서부와 연결된 제어부가 하나의 통신라인을 통해 디스플레이부와 연결됨으로써 장치가 소형화됨과 동시에 외부 배선이 간소화되어 배선작업이 매우 용이하여 설치 공간상의 제약이 따르지 않으며, 작업공수를 대폭 절감할 수 있고, 유지/보수가 매우 편리하다는 효과가 있다.
또한, 배전 설비 규모에 따라 센서부의 개수를 달리하고 표준화할 수 있어 확장성이 용이하며, 기존 배전반 설비의 업그레이드 시 기존 배전반 설비와 센서를 그대로 유지한 상태에서 센서부를 배전반 내부에 설치하고 디스플레이부를 도어에 교체 설치하여 통신라인으로 배선하면 됨으로써 기존 배전반 설비의 업그레이드가 매우 용이하다는 효과가 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템은 배전반 도어에 취부 되었던 디지털 계측기 대신 도어에 디스플레이부를 설치하여 관리자가 배전반 외부에서 상기 센서부에 의해 센싱된 값과 차단기의 작동여부를 관찰하여 배전반 작업 전 현장에서 관리자가 직접 차단기를 조작할 수 있도록 함으로써 감전 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템은 센서부에 의해 배전반 내부의 온도와 이산화탄소량이 임계 값 이상이라고 감지되더라도 관리자가 카메라부에 의해 획득된 배전반 내부의 영상을 육안으로 확인한 후 배전반에 실제로 화재가 발생되었을 시에만 상기 사용자 단말기를 통해 소화수단을 원격으로 작동시킬 수 있도록 한다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템은 센서부에 오류가 발생되더라도 배전반의 화재발생 여부를 오차 없이 정확하게 감지하여 배전반의 화재발생을 미연에 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 센서부에 의해 배전반 내부의 온도와 이산화탄소량이 임계 값 이상이라고 감지됨과 동시에 배전반 배부에 연기가 센싱되면 자동으로 소화수단을 즉각적으로 작동시켜 신속하게 화재를 진압할 수 있도록 한다.
이에 더하여, 상기 제어부는 카메라부에 의해 획득된 배전반 배의 열화상 영상을 분석하여 기 설정된 배전반 부품의 위치와 비교하여 화재가 발생된 부품의 위치를 검출하여 사용자 단말기로 전송함과 동시에 상기 화재가 발생된 부품에만 집중적으로 소화분말이 분사되도록 소화수단을 작동시킬 수 있도록 함으로써 보다 신속한 화재 진압이 가능하고, 화재가 발생되지 않은 부품의 경우에는 재사용이 가능하도록 하여 보수비용을 대폭 절감할 수 있으며, 관리자가 화재가 발생된 부품의 위치를 정확하게 파악하여 보다 신속한 보수작업이 가능하다는 효과가 있다.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템의 개략적인 블록도
도 2는 센서부의 개략적인 블록도
도 3은 디스플레이부가 배전반 도어에 설치된 상태를 도시한 도면
도 4는 디스플레이부에 센서부에 의해 센싱된 값과 차단기 작동여부가 표시된 일예를 도시한 도면
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들 을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등 물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들 을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템의 개략적인 블록도이고, 도 2는 센서부의 개략적인 블록도이며, 도 3은 디스플레이부가 배전반 도어에 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 디스플레이부에 센서부에 의해 센싱된 값과 차단기 작동여부가 표시된 일예를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템(100)은 센서부(110), 제어부(120), 디스플레이부(130), 카메라부(140), 통신부(150), 사용자 단말기(160), 서버(170) 및, 소화수단(180)을 포함할 수 있다.
상기 센서부(110)는 서로 다른 대상 값을 측정하는 복수개의 센서(111)(112)(113)(114)가 모듈화되어 구성될 수 있으며, 이와 같은 센서부(110)는 서로 다른 대상 값을 측정하여 제어부(120)로 전송할 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 센서부(110)는 제1 센서(111), 제2 센서(112), 제3 센서(113) 및, 제4 센서(114)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 내지 제4 센서(11)(112)(113)(114)는 모듈화되어 1개의 센서부(110)로 구현된 뒤 디지털화하여 각종 보호, 계측, 제어기능을 수행함으로써 장치가 소형화될 뿐만 아니라 외부 배선이 간소화됨으로써 배전반(200) 제작이 간단하며 관리시스템 구성 시 별도의 RTU 패널을 구비할 필요가 없어진다.
상기 제1 센서(111)는 배전반(200)의 전류 또는 전압을 센싱하여 상기 제어부(120)로 전송할 수 있도록 한다.
상기 제2 센서(112)는 상기 배전반(200)의 온도와 습도를 센싱하여 상기 제어부(120)로 전송할 수 있도록 한다.
상기 제3 센서(113)는 상기 배전반(200) 내의 연기를 센싱하여 상기 제어부(120)로 전송할 수 있도록 한다.
상기 제4 센서(114)는 상기 배전반(200) 내의 이산화탄소량을 센싱하여 상기 제어부(120)로 전송할 수 있도록 한다.
상기 제어부(120)는 상기 센서부(110)를 제어하며 상기 센서부(110)로부터 센싱 값을 수신하여 사고 여부를 감지하여 배전반(200)에 사고가 발생되었다고 감지되면 차단기(도시되지 않음)를 자동으로 차단시킬 수 있도록 한다.
여기서, 상기 제어부(120)는 측정 대상에 대응하여 복수개의 센서(111)(112)(113)(114)가 선택적으로 구동되도록 상기 센서부(110)를 제어할 수 있다.
한편, 상기 제어부(120)는 기 설정된 임계 값과 상기 센서부(110)로부터 수신한 센싱 값을 비교하여 사고 여부를 감지할 수 있으며, 상기 복수개의 센서(111)(112)(113)(114)가 소정의 구동주기를 가지며 선택적으로 구동되도록 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 임계 값을 초과하는 상기 센싱 값을 수신한 횟수에 따라 상기 복수개의 센서(111)(112)(113)(114)의 구동주기를 변경할 수도 있다.
또한, 상기 제어부(120)는 상기 제2 센서(112)에 의해 배전반(200)의 온도가 임계 값 이상이라고 판단되거나, 상기 제3 센서(113)에 의해 배전반(200) 내에 연기가 센싱되거나, 상기 제4 센서(114)에 의해 이산화탄소량이 임계 값 이상이라고 판단되면, 후술되는 서버(170)로 위험 알람신호를 주기적으로 발송하여 상기 서버(170)에 의해 사용자 단말기(160)로 위험 신호가 주기적으로 전송되도록 한다.
여기서, 상기 제어부(120)는 상기 서버(170)로 수초 단위로 위험 알람신호를 주기적으로 발송하여 상기 서버에(170) 의해 사용자 단말기(160)로 위험 신호가 수초 단위로 주기적으로 전송될 수 있도록 한다.
또한, 상기 제어부(120)는 상기 제2 센서(112)에 의해 배전반(200)의 온도가 임계 값 이상이라고 판단되거나, 상기 제4 센서(114)에 의해 이산화탄소량이 임계 값 이상이라고 판단되면, 상기 제3 센서(113)에 의해 연기가 센싱되는지 여부를 감지한 후, 상기 제3 센서(113)에 의해 연기가 센싱되면 소화수단(180)을 자동으로 작동시킬 수 있다.
이때, 상기 제3 센서(113)에 의해 연기가 센싱되지 않으면 상기 제어부(120)는 서버(170)로 위험 알림신호를 주기적으로 발송하여 상기 서버(170)에 의해 사용자 단말기(160)로 위험 신호를 주기적으로 전송될 수 있도록 한다.
한편, 상기 제어부(120)는 상기 서버(170)를 통해 사용자 단말기(160)로 위험 알림신호를 주기적으로 발송함과 동시에, 카메라부(140)를 작동시켜 배전반(200) 내부의 영상 정보를 획득하여 상기 서버(170)로 발송하여 상기 서버(170)에 의해 사용자 단말기(160)로 배전반(200) 내부 영상 정보까지 전송되도록 할 수 있다.
이와 같이 상기 제어부(120)는 서버(170)를 통해 사용자 단말기(160)로 위험 알림신호를 주기적으로 발송함과 더불어 카메라부(140)를 작동시켜 배전반(200) 내부의 영상 정보를 획득하여 서버(170)를 통해 사용자 단말기(160)로 배전반(200) 내부 영상 정보까지 전송하여 사용자 단말기(160)로 위험 알림신호가 전송될 시 관리자가 사용자 단말기(160)를 통해 배전반(200) 내부 영상을 확인하여 실제로 배전반(200) 내부에 화재가 발생되었는지를 육안으로 확인할 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템(100)은 사용자 단말기(160)로 위험 알림신호가 전송될 시 카메라부(140)에 의해 획득된 배전반(200) 내부의 영상 정보까지 사용자 단말기(160)로 전송되어 관리자가 사용자 단말기(160)를 통해 배전반(200) 내부 영상을 육안으로 확인하여 배전반(200)의 실제 화재 발생 여부를 정확하게 감지한 후 사용자 단말기(160)를 통해 제어부(120)로 소화수단(180) 작동신호를 전송하여 소화수단(180)을 작동시킬 수 있도록 함으로써 상기 센서부(110)의 오류로 인한 소화수단(180)의 오작동까지도 방지할 수 있도록 한다.
한편, 상기 제어부(120)는 상기 사용자 단말기(160)로 위험 알림신호를 전송한 후 상기 사용자 단말기(160)를 통해 소정시간 동안 소화수단(180) 작동신호가 수신되지 않으면 상기 소화수단(180)을 자동으로 작동시킬 수 있도록 한다.
이때, 상기 제어부(120)는 카메라부(140)에 의해 획득된 배전반(200) 내의 열화상 영상은 분석하여 상기 배전반(200) 내에 실제로 화재가 발생되었는지 여부를 감지한 후 상기 소화수단(180)을 자동으로 작동시킴으로써 제어부(120)에 의해 소화수단(180)이 자동으로 작동될 시에도 상기 센서부(110)의 오류로 인한 소화수단(180)의 오작동을 방지할 수 있도록 한다.
상기 디스플레이부(130)는 상기 제어부(120)와 통신라인을 통해 연결되도록 배전반(200) 도어(210)의 외부면에 설치되어 상기 센서부(110)에 의해 센싱된 값과 차단기의 작동여부를 표시하여 배전반(200) 외부에서 상기 센서부(110)에 의해 센싱된 값과 차단기의 작동여부를 관찰할 수 있도록 한다.
여기서, 상기 디스플레이부(130)는 상기 제어부(120)와 유선 통신라인(RS-485 통신)으로 연결됨으로써 도 4에 도시된 바와 같이 상기 센서부(110)에 의해 센싱된 배전반(200)의 전류, 전압, 온도, 습도, 전력량, 역률, 주파수 및, 차단기의 작동 상태 등을 표시하여 배전반(200) 외부에서 작업자가 이를 확인할 수 있도록 한다.
따라서, 작업자는 배전반(200)의 전류, 전압, 온도, 습도, 전력량, 역률, 주파수 및, 차단기의 작동 상태 등과 같은 배전반(200)의 정보를 배전반(200) 외부에서 육안으로 확인하여 감전에 따른 안전사고를 방지할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템(100)은 복수개의 센서(111)(112)(113)(114)를 모듈화하여 센서부(110)를 구현한 뒤 상기 센서부(110)에 의해 센싱되는 센싱 값을 디지털화하여 하나의 통신모듈을 통해 디스플레이부(130)로 전송하여 표시할 수 있도록 함으로써 장치가 소형화될 뿐만 아니라 외부 배선이 간소화됨으로써 배선작업이 용이하고 유지/보수 작업이 용이하다는 장점이 있다.
상기 카메라부(140)는 상기 센서부(110)로부터 수신된 센싱 값에 의해 상기 제어부(120)에 의해 배전반(200)에 사고가 발생되었다고 감지되면 상기 제어부(120)에 의해 작동되어 상기 배전반(200) 내부의 영상 정보를 획득할 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 카메라부(140)로는 상기 배전반(200) 내의 영상 정보를 획득할 시 상기 배전반(200) 내의 열을 추적 탐지하여 상기 제어부(120)로 전송할 수 있는 열화상 카메라를 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같이 상기 카메라부(140)로 열화상 카메라를 사용할 경우 상기 제어부(120)는 상기 카메라부(140)에 의해 획득된 배전반(200) 내의 열화상 영상을 분석하여 상기 제어부(120)에 기 설정된 배전반(200) 부품의 위치와 열화상 영상을 비교하여 사고가 발생된 부품의 위치를 검출하여 서버(170)를 통해 사용자 단말기(160)로 전송함으로써 관리자가 사고가 발생되어 고장 난 배전반(200) 내의 부품을 매우 용이하고 신속하게 검출하여 배전반(200)의 유지/보수 작업을 신속하게 진행할 수 있도록 한다.
이에 더하여, 상기 카메라부(140)로 열화상 카메라를 사용할 경우 상기 제어부(120)에 의해 사고가 발생된 부품의 위치가 검출됨으로써 상기 사고가 발생된 부품에 집중적으로 소화분말이 분사되도록 상기 제어부(120)에 의해 상기 소화수단(180)을 작동시킬 수 있도록 한다.
이와 같이, 상기 제어부(120)에 의해 사고가 발생된 부품에 집중적으로 소화분말이 분사되도록 상기 소화수단(180)을 작동시키게 되면 배전반(200)에 화재 발생 시 신속한 화재진압이 가능할 뿐만 아니라, 배전반(200) 부품 전체에 소화분말이 분사되지 않음으로써 소화분말이 분사되지 않은 부품의 경우 재사용이 가능하게 됨으로써 배전반(200)의 유지/보수비용을 절약할 수 있는 장점이 있다.
상기 통신부(150)는 상기 제어부(120)와 유/무선 통신 기능을 수행할 수 있다.
상기 서버(170)는 상기 통신부(150)를 통해 상기 제어부(120)와 유/무선 통신 기능을 수행함으로써 상기 제어부(120)로부터 사고 유무와 배전반(200) 내부의 영상 정보를 수신하여 사용자 단말기(160)로 전송할 수 있다.
상기 소화수단(180)은 상기 제어부(120) 또는 사용자 단말기(160)에 의해 작동되도록 상기 배전반(200) 내부에 배치될 수 있다.
이와 같은 소화수단(180)은 관리자가 사용자 단말기(160)를 통해 작동신호를 서버(170)를 통하여 제어부(120)로 전송될 시 상기 제어부(120)에 의해 작동될 수 있다.
또한, 상기 소화수단(180)은 제어부(120)에 의해 사용자 단말기(160)로 위험 알림신호를 전송한 후 사용자 단말기(160)를 통해 제어부(120)에 소정시간 동안 소화수단 작동신호가 수신되지 않으면 상기 제어부(120)에 의해 자동으로 작동될 수 있다.
여기서, 상기 소화수단은 제어부(120)에 의해 상기 사용자 단말기(160)로 위험 알림신호가 주기적으로 발송된 후 사용자 단말기(160)를 통해 제어부(120)에 소정시간 동안 소화수단(180) 작동신호가 수신되지 않게 되면 상기 제어부(120)에 의해 제3 센서(113)를 작동시켜 상기 제3 센서(113)에 의해 배전반(200) 내에 연기가 센싱될 시에만 상기 제어부(120)에 의해 자동으로 작동되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템(100)은 도 5에 도시된 바와 같이 제1 전력라인(310)과 연결되는 제1 기중차단기(ACB: AirCircuit Breaker: 331))와, 상기 제2 전력라인(320)과 연결되는 제2 기중차단기(332)와, 상기 제1 전력라인(310)에서 상기 제1 기중차단기(331)와 수용가 사이에 위치하는 제1 노드 및, 상기 제2 전력라인(320)에서 상기 제2 기중차단기(332)와 수용가 사이에 위치하는 제2 노드와 연결되는 제3 기중차단기(333)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 제어부(120)는 상기 제1 기중차단기(331)로 유입되는 상기 제1 전력라인(310)의 전력상태 및 상기 제2 기중차단기(332)로 유입되는 상기 제2 전력라인(320)의 전력상태를 측정하고, 상기 측정결과에 따라 상기 제1 기중 차단기(331), 상기 제2 기중차단기(332), 및 상기 제3 기중차단기(333)의 동작을 제어할 수 있다.
일반적으로 기중차단기(ACB: air circuit breaker)는 배전반 내에 설치되어 배전반의 전력계통의 고장 시에 흐르는 큰 전류를 차단할 때 발생되는 아크를 압축공기를 통해 소호되며 주로 1000V 이하의 저압회로에서 사용되는 전기개폐장치로서, 전기회로에 과전류가 흐를 때 전류의 흐름을 끊어 발생되는 사고를 미연에 예방하기 위해 사용될 수 있다. 기중차단기는 저압(600V 이하)의 전력계통의 수배전반에 취부되어 선로 고장이 발생할 경우, 그에 따른 선로를 계전기를 통해 차단(Off)시키는데 사용된다. 특히나, 병원, 공장, 연구소 등과 같이 정전에 따른 피해를 크게 받는 기관에서는 이러한 피해를 최소화하기 위해 대용량 충전지나 자체 발전기 등의 비상 전원을 보유하고 있는 경우가 많은데 이때에는 정상 전원과 비상 전원을 개폐하기 위한 차단기가 필요하며, 이러한 용도로도 기중차단기가 이용될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템의 작동과정을 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템(100)을 이용하여 배전반(200)을 관리하기 위해서는, 먼저 복수개의 센서(111)(112)(113)(114)가 모듈화된 센서부(110)에 의해 배전반(200)의 전류, 전압, 온도, 습도, 연기, 이산화탄소량을 센싱을 한다.
상기 센서부(110)에 의해 센싱된 센싱 값은 제어부(120)로 전송되며, 상기 제어부(120)는 상기 센서부(110)에 의해 센싱된 센싱 값을 기 설정되어 있는 임계 값과 비교하여 배전반(200)의 사고 여부를 감지하게 된다.
여기서, 상기 제어부(120)에 의해 상기 센서부(110)로부터 센싱되어 전송된 온도 값과 이산화탄소량이 임계 값 이상이라고 판단되면 상기 제어부(120)는 배전반(200)에 화재 사고가 발생되었다고 판단하여 통신부(150)를 통해 소정시간 간격으로 주기적으로 위험 알림신호를 서버로 전송하여 상기 서버(170)를 통해 사용자 단말기(160)로 전송될 수 있도록 한다.
이때, 상기 제어부(120)는 상기 사용자 단말기(160)로 위험 알림신호를 소정시간 동안 전송한 후 상기 사용자 단말기(160)로부터 소정시간 동안 소화수단(180) 작동신호가 수신되지 않으면 상기 소화수단(180)을 자동으로 작동시킬 수 있도록 한다.
여기서, 상기 제어부(120)는 상기 센서부(110)에 의해 연기가 센싱되지 않으면 상기 소화수단(180)을 작동시키지 않고 상기 서버(170)를 통해 사용자 단말기(160)로 위험 알림신호만 주기적으로 전송할 수도 있다.
한편, 상기 제어부(120)에 의해 상기 센서부(110)로부터 연기가 센싱되면 상기 제어부(120)는 소정시간 간격으로 주기적으로 위험 알림신호를 서버(170)로 전송함과 동시에 소화수단(180)을 작동시켜 화재를 진압하게 된다.
또한, 상기 제어부(120)는 상기 서버(170)를 통해 사용자 단말기(160)로 위험 알림신호를 주기적으로 발송함과 동시에, 상기 카메라부(140)를 작동시켜 배전반(200) 내부의 영상 정보를 획득하여 상기 서버(170)로 발송하여 상기 서버(170)에 의해 사용자 단말기(160)로 배전반(200) 내부 영상 정보까지 전송되도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 통합센싱 모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템(100)은 상기 제어부(120)에 의해 배전반(200)의 화재가 감지되면 상기 서버(170)를 통해 사용자 단말기(160)로 위험 알림신호를 발송함과 동시에 카메라부(140)를 작동시켜 배전반(200) 내부의 영상 정보까지 서버(170)를 통해 사용자 단말기(160)로 전송하여 관리자가 사용자 단말기(160)를 통해 배전반(200) 내부 영상을 육안으로 직접 확인한 후 실제로 배전반(200)에 화재가 발생되었다고 판단되면 상기 사용자 단말기(160)를 통해 소화수단(180) 작동신호를 제어부(120)로 전송하여 소화수단(180)을 작동시킬 수도 있다.
여기서, 상기 제어부(120)는 상기 카메라부(140)로부터 획득되어 전송된 열화상 영상을 분석하여 기 설정되어 있는 배전반(200) 부품의 위치와 비교하여 사고가 발생된 부품의 위치를 검출하여 상기 서버(170)를 통해 사용자 단말기(160)로 전송함과 동시에, 상기 화재가 발생된 부품에만 집중적으로 소화분말이 분사되도록 상기 소화수단(180)을 작동시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템(100)은 제1 내지 제4 센서(111)(112)(113)(114)가 모듈화되어 하나의 센서부(110)로 구현됨과 동시에 상기 센서부(110)와 연결된 제어부(120)가 하나의 통신라인을 통해 디스플레이부(130)와 연결됨으로써 장치가 소형화됨과 동시에 외부 배선이 간소화되어 배선작업이 매우 용이하여 설치 공간상의 제약이 따르지 않으며, 작업공수를 대폭 절감할 수 있고, 유지/보수가 매우 편리하다는 장점이 있다.
또한, 배전 설비 규모에 따라 센서부(110)의 개수를 달리하고 표준화할 수 있어 확장성이 용이하며, 기존 배전반(200) 설비의 업그레이드 시 기존 배전반(200) 설비와 센서를 그대로 유지한 상태에서 센서부(110)를 배전반(200) 내부에 설치하고 디스플레이부(130)를 도어(210)에 교체 설치하여 통신라인으로 배선하면 됨으로써 기존 배전반(200) 설비의 업그레이드가 매우 용이하다는 장점이 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템(100)은 배전반(200) 도어(210)에 취부 되었던 디지털 계측기 대신 도어에 디스플레이부(130)를 설치하여 관리자가 배전반(200) 외부에서 상기 센서부(110)에 의해 센싱된 값과 차단기의 작동여부를 관찰하여 배전반(200) 작업 전 현장에서 관리자가 직접 차단기를 조작할 수 있도록 함으로써 감전 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템(100)은 센서부(110)에 의해 배전반(200) 내부의 온도와 이산화탄소량이 임계 값 이상이라고 감지되더라도 관리자가 카메라부(140)에 의해 획득된 배전반(200) 내부의 영상을 육안으로 확인한 후 배전반(200)에 실제로 화재가 발생되었을 시에만 상기 사용자 단말기(160)를 통해 소화수단(180)을 원격으로 작동시킬 수 있도록 한다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템(100)은 센서부(110)에 오류가 발생되더라도 배전반(200)의 화재발생 여부를 오차 없이 정확하게 감지하여 배전반(200)의 화재발생을 미연에 예방할 수 있다.
또한, 상기 제어부(120)는 상기 센서부(110)에 의해 배전반(200) 내부의 온도와 이산화탄소량이 임계 값 이상이라고 감지됨과 동시에 배전반(200) 배부에 연기가 센싱되면 자동으로 소화수단(180)을 즉각적으로 작동시켜 신속하게 화재를 진압할 수 있도록 한다.
이에 더하여, 상기 제어부(120)는 카메라부(140)에 의해 획득된 배전반(200) 배의 열화상 영상을 분석하여 기 설정된 배전반(200) 부품의 위치와 비교하여 화재가 발생된 부품의 위치를 검출하여 사용자 단말기(160)로 전송함과 동시에 상기 화재가 발생된 부품에만 집중적으로 소화분말이 분사되도록 소화수단(180)을 작동시킬 수 있도록 함으로써 보다 신속한 화재 진압이 가능하고, 화재가 발생되지 않은 부품의 경우에는 재사용이 가능하도록 하여 보수비용을 대폭 절감할 수 있으며, 관리자가 화재가 발생된 부품의 위치를 정확하게 파악하여 보다 신속한 보수작업이 가능하다는 장점이 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
(110) : 센서부 (120) : 제어부
(130) : 디스플레이부 (140) : 카메라부
(150) : 통신부 (160) : 사용자 단말기
(170) : 서버 (180) : 소화수단

Claims (11)

  1. 서로 다른 대상 값을 측정하는 복수개의 센서가 모듈화된 센서부;
    상기 센서부를 제어하며 상기 센서부로부터 센싱 값을 수신하여 사고 여부를 감지하여 배전반에 사고가 발생되었다고 감지되면 차단기를 자동으로 차단시키는 제어부;
    상기 제어부와 통신라인을 통해 연결되도록 배전반 도어의 외부면에 설치되어 상기 센서부에 의해 센싱된 값과 차단기의 작동여부를 표시하여 배전반 외부에서 센서부에 의해 센싱된 값과 차단기의 작동여부를 관찰할 수 있도록 하는 디스플레이부;
    상기 센서부로부터 수신된 센싱 값에 의해 상기 제어부에 의해 배전반에 사고가 발생되었다고 감지되면, 상기 제어부에 의해 작동되어 상기 배전반 내부의 영상 정보를 획득하는 카메라부;
    상기 제어부와 통신부를 통해 유/무선 통신 기능을 수행하여 상기 제어부로부터 사고 유무와 배전반 내부의 영상 정보를 수신하여 사용자 단말기로 전송하는 서버; 및
    상기 제어부 또는 사용자 단말기에 의해 작동되도록 배전반 내부에 배치되는 소화수단을 포함하는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    측정 대상에 대응하여 복수개의 센서가 선택적으로 구동되도록 상기 센서부를 제어하는 것을 특징으로 하는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    기 설정된 임계 값과 상기 센서부로부터 수신한 센싱 값을 비교하여 사고 여부를 감지하며, 상기 복수개의 센서가 소정의 구동주기를 가지며 선택적으로 구동하도록 제어하고, 상기 임계 값을 초과하는 상기 센싱 값을 수신한 횟수에 따라 상기 구동주기를 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 배전반의 전류 또는 전압을 센싱하여 상기 제어부로 전송하는 제1 센서;
    상기 배전반의 온도와 습도를 센싱하여 상기 제어부로 전송하는 제2 센서;
    상기 배전반 내의 연기를 센싱하여 상기 제어부로 전송하는 제3 센서; 및
    상기 배전반 내의 이산화탄소량을 센싱하여 상기 제어부로 전송하는 제4 센서를 포함하는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 센서에 의해 배전반의 온도가 임계 값 이상이라고 판단되거나, 상기 제3 센서에 의해 연기가 센싱되거나, 상기 제4 센서에 의해 이산화탄소량이 임계 값 이상이라고 판단되면, 서버로 위험 알림신호를 주기적으로 발송하여 상기 서버에 의해 사용자 단말기로 위험 알림신호가 주기적으로 전송되도록 하는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 서버를 통해 사용자 단말기로 위험 알림신호를 주기적으로 발송함과 동시에, 카메라부를 작동시켜 배전반 내부의 영상 정보를 획득하여 상기 서버로 발송하여 상기 서버에 의해 사용자 단말기로 배전반 내부 영상 정보까지 전송되도록 하는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 사용자 단말기로 위험 알람신호를 전송한 후 소정시간 동안 소화수단 작동신호가 수신되지 않으면 상기 소화수단을 자동으로 작동시키는 것을 특징으로 하는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 카메라부는,
    상기 배전반 내의 영상 정보를 획득할 시 배전반 내의 열을 추적 탐지하여 제어부로 전송할 수 있는 열화상 카메라인 것을 특징으로 하는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 카메라부에 의해 획득된 배전반 내의 열화상 영상을 분석하여 기 설정된 배전반 부품의 위치와 비교하여 사고가 발생된 부품의 위치를 검출하여 상기 서버부를 통해 사용자 단말기로 전송할 수 있는 것을 특징으로 하는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 열화상 영상을 분석하여 기 설정된 배전반 부품의 위치와 비교함으로써 검출된 사고가 발생된 부품에 집중적으로 소화분말이 분사되도록 소화수단을 작동시키는 것을 특징으로 하는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템.
  11. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 센서에 의해 배전반의 온도가 임계 값 이상이라고 판단되거나, 상기 제4 센서에 의해 이산화탄소량이 임계 값 이상이라고 판단되면, 상기 제3 센서에 의해 연기가 센싱되는지 여부를 감지한 후, 상기 제3 센서에 의해 연기가 센싱되면 소화수단을 자동으로 작동시키며,
    상기 제3 센서에 의해 연기가 센싱되지 않으면 서버로 위험 알림신호를 주기적으로 발송하여 상기 서버에 의해 사용자 단말기로 위험 알림신호가 주기적으로 전송되도록 하는 통합 센싱모듈을 이용한 지능형 배전반 관리시스템.
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