KR20190110199A - 배전반 패널의 부식 감지 시스템 - Google Patents

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KR20190110199A
KR20190110199A KR1020180031847A KR20180031847A KR20190110199A KR 20190110199 A KR20190110199 A KR 20190110199A KR 1020180031847 A KR1020180031847 A KR 1020180031847A KR 20180031847 A KR20180031847 A KR 20180031847A KR 20190110199 A KR20190110199 A KR 20190110199A
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switchboard
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임창준
최화영
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 배전반 패널의 부식 감지 시스템은, 배전반 패널 내의 서로 다른 위치에 배치되는 복수의 부식 센서들, 및 상기 복수의 부식 센서들 각각으로부터 감지 데이터를 획득하고, 획득된 감지 데이터에 기초하여, 상기 배전반 패널의 부식 여부를 감지하는 제어 장치를 포함한다.

Description

배전반 패널의 부식 감지 시스템{SYSTEM FOR DETECTING CORROSION IN SWITCHBOARD PANEL}
본 발명은 배전반 패널의 부식 감지 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 배전반 패널 내에 설치되는 기기들이나 배전반 패널의 케이스 등의 부식 여부를 감지할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
배전반은 건물 등에 설치되어, 배전 계통을 지배하고 전기의 배분과 개폐, 안전, 계량 등을 수행하기 위해 개폐기, 차단기, 계기 등을 포함하는 설비를 의미한다. 이러한 배전반은 설치 장소(건물 등)의 규모나 부하의 양 등에 따라 복수의 배전반 패널들을 포함할 수 있고, 복수의 배전반 패널들 각각에는 상기 개폐기, 차단기, 계기 등이 포함될 수 있다.
이러한 복수의 배전반 패널들은, 건물의 여러 위치에 분산되어 설치되고, 설치된 위치 주변에 존재하는 부하로 전력을 공급할 수 있다.
배전반 패널이나 배전반 패널에 포함된 기기들은 금속 재질로 구현되거나, 금속 단자, 케이블 등을 포함할 수 있다. 이러한 금속들은 주변 환경(습도, 공기 중 염분 등)에 의해, 시간이 경과함에 따라 부식이 진행될 수 있다.
이러한 부식을 방지하기 위해, 배전반 패널은 소정 IP (Ingress Protection)등급의 방진방수 성능을 가질 수 있다. 다만, 이에 불구하고 시간의 경과나 외부 충격 등의 다양한 요인에 따라, 배전반 패널의 상기 IP 등급이 저하될 수 있으며, 그 결과 배전반 패널의 케이스나 내부 기기들의 금속 단자, 케이블 등에 부식이 발생할 수 있다.
상기 부식은 누설 전류의 유발 등 배전반의 성능을 크게 저하시키고, 예기치 못한 사고의 발생을 야기할 수 있는 바, 배전반 패널의 부식 관리의 중요성이 크다고 할 수 있다.
다만, 종래의 경우 배전반 패널의 부식 방지 시험만이 존재할 뿐, 부식도를 모니터링하거나 측정하는 시스템은 제공되지 않았다. 이에 따라, 관리자 또는 사용자가 배전반 패널 및 내부의 부식도를 육안 등으로 직접 확인하여야 하나, 배전반 패널 내의 기기들 각각의 단자나 케이블의 부식을 직접 확인하는 것은 어려움이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 배전반 패널의 케이스나, 배전반 패널 내에 구비되는 기기들의 부식 정도를 자동으로 감지할 수 있는 배전반 패널의 부식 감지 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 배전반 패널의 부식 감지 시스템은, 배전반 패널 내의 서로 다른 위치에 배치되는 복수의 부식 센서들, 및 상기 복수의 부식 센서들 각각으로부터 감지 데이터를 획득하고, 획득된 감지 데이터에 기초하여, 상기 배전반 패널의 부식 여부를 감지하는 제어 장치를 포함한다.
상기 제어 장치는, 상기 복수의 부식 센서들과 연결되는 게이트웨이를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어 장치는 상기 게이트웨이와 연결되어, 상기 게이트웨이로부터 상기 감지 데이터를 수신하는 서버를 더 포함하고, 상기 서버는 수신된 감지 데이터에 기초하여 상기 배전반 패널의 부식 여부를 감지할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 복수의 부식 센서들 각각은, 상기 배전반 패널에 포함된 기기들 중 어느 하나에 매칭되고, 매칭된 기기에 접촉 또는 인접하여 배치될 수 있다.
상기 복수의 부식 센서들 각각은, 금속 도선, 및 상기 금속 도선의 저항값을 측정하는 저항측정모듈을 포함하고, 상기 감지 데이터는 상기 측정된 저항값을 포함할 수 있다.
상기 금속 도선의 재질은, 상기 매칭된 기기의 금속 단자 또는 금속 케이블의 재질과 동일할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 복수의 부식 센서들로부터 획득된 감지 데이터의 저항값이 기준 저항값을 초과하는 적어도 하나의 부식 센서를 검출하고, 검출된 적어도 하나의 부식 센서들 각각에 매칭된 적어도 하나의 기기의 부식 발생을 나타내는 정보를 생성할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 생성된 정보를 단말기로 전송하거나, 상기 배전반 패널의 HMI(human machine interface)를 통해 출력할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 복수의 부식 센서들 각각은 상기 배전반 패널 내의 임의의 위치에 배치되고, 상기 제어 장치는, 상기 복수의 부식 센서들 각각의 감지 데이터로부터 대표값을 산출하고, 산출된 대표값에 기초하여 상기 배전반 패널의 부식 여부를 감지할 수 있다.
상기 대표값은 상기 감지 데이터 각각에 포함된 저항값에 기초하여 산출될 수 있다.
상기 대표값은, 상기 감지 데이터 각각에 포함된 저항값의 산술평균, 가중평균, 중간값, 및 최빈값 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 대표값과 기준값의 비교 결과에 기초하여 상기 배전반 패널의 부식 여부를 감지할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 대표값이 제1 기준값보다 낮은 경우, 상기 배전반 패널에 부식이 발생하지 않은 것으로 감지하고, 상기 대표값이 상기 제1 기준값보다 높은 제2 기준값을 초과하는 경우, 상기 배전반 패널에 부식이 발생한 것으로 감지하고, 상기 대표값이 상기 제1 기준값과 상기 제2 기준값 사이인 경우, 상기 배전반 패널의 부식 위험 상태를 감지할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 배전반 패널의 부식 감지 시스템은 부식 센서를 이용하여 배전반 패널의 케이스나 내부 기기들의 부식 여부를 자동으로 감지하여, 부식 발생 시 관리자 또는 사용자에게 알릴 수 있다. 즉, 관리자 또는 사용자는 부식 감지 시스템으로부터 배전반 패널의 부식 여부에 대한 정보를 편리하게 획득할 수 있으므로, 배전반 패널에 대한 관리 편의성이 극대화될 수 있다.
또한, 부식 감지 시스템은 배전반 패널 내의 여러 위치에 배치된 부식 센서들을 이용하여 부식 여부를 감지하므로, 부식 감지의 정확도를 높일 수 있다.
뿐만 아니라, 부식 감지 시스템은 다양한 금속 재질 각각에 대한 부식 여부를 감지할 수 있으므로, 배전반 패널 내의 여러 금속 재질들에 대한 효과적인 부식 관리를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배전반 패널의 부식 감지 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 부식 감지부에 포함된 부식 센서의 일례를 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전반 패널의 부식 감지 시스템의 개략적인 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 4와 도 5는 부식 감지부에 포함된 부식 센서들이 배전반 패널의 다양한 위치들에 배치되는 예시를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전반 패널의 부식 감지 시스템이, 배전반 패널에 포함된 기기들 중 특정 기기의 부식 여부를 감지하는 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 7은 도 6의 실시 예에 기초하여, 배전반 패널의 부식 감지 시스템이 특정 기기의 부식 위험을 감지한 경우 출력하는 알림의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전반 패널의 부식 감지 시스템이, 복수의 부식 센서들을 이용하여 배전반 패널의 부식 여부를 감지하는 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배전반 패널의 부식 감지 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 부식 감지부에 포함된 부식 센서의 일례를 보여주는 예시도이다.
도 1을 참조하면, 배전반 패널(10)은 전기의 배분, 개폐, 안전, 계량 등을 수행하기 위한 기기들을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 기기들은 복수의 차단기들(circuit breakers; 11), 계전기(relay; 12), 및 미터기(meter; 13) 등을 포함할 수 있다.
배전반 패널(10)의 내부에는 복수의 차단기들(11)이 배치될 수 있다. 배전반 패널(10)의 내부에 배치되는 차단기들의 수는, 배전반 패널(10) 내부에서 분기되는 선로들의 수에 기초하여 결정될 수 있다. 예컨대, 차단기들(11) 각각은 배전반 패널(10) 내부의 슬롯(slot) 등에 체결되어 고정 설치될 수 있다.
차단기들(11) 각각은 선로에 과전류, 과전압, 부족전압, 단락, 지락 등의 요소가 검출되는 경우 선로를 차단함으로써, 배전반 및 이와 연결된 부하나 각종 시스템을 보호할 수 있다. 차단기들(11)은 선로들 각각에 하나씩 대응하여 배치됨으로써, 대응하는 선로의 차단 동작을 수행할 수 있다. 이러한 차단기들(11) 각각은 ACB(air circuit breaker), MCCB(molded case circuit breaker), MCB(molded circuit breaker) 등으로 구현될 수 있다. 일반적으로 허용 전류가 가장 높은 ACB는 상위 선로에 배치되고, 허용 전류가 가장 낮은 MCB는 하위 선로에 배치될 수 있다.
차단기들(11)은 배전반 패널(10) 내의 분기된 선로들 각각에 배치되는 바, 선로들 간의 계통(ancestry) 관계에 따라 차단기들(11) 또한 계통 관계를 가질 수 있다.
계전기(12)는 모터나 전동기 등과 같은 부하단에 전원을 공급 또는 차단하도록 제어하고, 부하단에 흐르는 전류에 있어서 과전류, 단락 전류 등과 같은 사고 전류 발생 시 부하단을 보호할 수 있다. 이러한 계전기(12)는 전자식 모터보호계전기(electronic motor protection relay (EMPR))로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
미터기(13)는, 배전반의 전력계통의 전력량을 계측 및 모니터링할 수 있다. 예컨대, 미터기(13)는 디지털 집중표시제어장치(digital integrated meter; GIMAC)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 배전반 패널(10)은 내부에 기기들(11~13)을 수용하는 수용 공간을 형성할 수 있다. 예컨대, 배전반 패널(10)은 금속 재질(예컨대, 철)의 케이스 형태로 제공될 수 있다. 배전반 패널(10)은 내부의 기기들(11~13)을 외부의 물리적 화학적 충격 등으로부터 보호할 수 있다. 이러한 배전반 패널(10)은 일반적으로 소정 IP (Ingress Protection) 등급을 갖도록 제작될 수 있다.
다만, 배전반 패널(10)의 설치 후 시간이 경과할수록, 또는 외부로부터의 충격 등에 의해, 배전반 패널(10)의 상기 IP 등급이 저하될 수 있다. 이 경우, 배전반 패널(10) 주변의 공기에 포함된 수분이나 염분 등에 의해, 내부의 기기들(11~13)의 금속 단자나 케이블 등의 부식이 발생하거나, 배전반 패널(10) 자체의 부식이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 배전반 패널(10) 자체 또는 배전반 패널(10) 내부의 기기들에 대한 부식 여부를 감지할 수 있는 배전반 패널의 부식 감지 시스템이 제공될 수 있다.
이러한 배전반 패널의 부식 감지 시스템(이하, '부식 감지 시스템'이라 함)은, 게이트웨이(14), 부식 감지부(15), 데이터 로거(data logger; 20), 및 서버(server; 30) 등을 포함할 수 있다. 부식 감지 시스템이 도 1에 도시된 구성들만으로 이루어지는 것은 아닌 바, 실시 예에 따라 부식 감지 시스템은 보다 많거나 적은 구성들을 포함할 수 있다.
배전반 패널(10)의 내부에는 게이트웨이(14)가 구비될 수 있다. 실시 예에 따라, 게이트웨이(14)는 배전반 패널(10)의 외부에 배치될 수도 있다.
게이트웨이(14)는 배전반 패널(10) 내의 차단기들(11), 계전기(12), 및 미터기(13)와 유선 또는 무선 통신 방식에 따라 연결(예컨대, RS485 등)되어, 차단기들(11), 계전기(12), 및 미터기(13) 각각으로부터 배전반의 동작 상태 등과 관련된 각종 정보를 수신할 수 있다. 게이트웨이(14)는 수신된 정보를 데이터 로거(20)나 서버(30)로 전송할 수 있다. 또한, 게이트웨이(14)는 데이터 로거(20)나 서버(30) 등으로부터 배전반 패널(10) 내부의 구성들에 대한 제어 명령을 수신하고, 수신된 제어 명령에 기초하여 구성들(11, 12, 13)을 제어하거나, 상기 제어 명령을 직접 생성하여 구성들(11, 12, 13)을 제어할 수도 있다.
실시 예에 따라, 게이트웨이(14)는 HMI(human machine interface; 40)와 연결될 수 있다. HMI(40)는 배전반 패널(10)의 외부 일면 또는 배전반 패널(10)의 외부에 구비될 수 있다. HMI(40)는 게이트웨이(14)로부터 배전반 패널(10) 내의 동작 상태와 관련된 각종 정보를 수신하여 그래픽이나 텍스트 형태로 상기 정보를 표시할 수 있다. 또한, HMI(40)는 관리자 또는 사용자로부터 배전반의 동작과 관련된 각종 명령이나 요청 등을 수신하고, 수신된 명령이나 요청을 게이트웨이(14)로 전송할 수 있다. 게이트웨이(14)는 HMI(40)로부터 수신된 명령 또는 요청을 처리하고, 처리 결과를 HMI(40)를 통해 출력할 수도 있다.
부식 감지부(15)는, 배전반 패널(10)의 케이스(101; 도 4 참조)의 부식 여부나, 배전반 패널(10) 내에 구비된 기기들(11~13)에 포함된 금속 단자나 금속 케이블 등의 금속 재질 부품의 부식 여부를 감지할 수 있다. 이를 위해, 부식 감지부(15)는 배전반 패널(10) 내의 복수의 위치들에 배치되는 복수의 부식 센서들을 포함할 수 있다.
복수의 부식 센서들 각각은, 배전반 패널(10) 내의 임의의 위치에 배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 복수의 부식 센서들 각각은 배전반 패널(10) 내의 기기들(11~13) 및 케이스(101) 중 특정 구성에 접촉 또는 인접하여 배치될 수도 있다. 이 경우, 복수의 부식 센서들 중 제1 부식 센서의 감지 데이터는, 상기 제1 부식 센서와 접촉 또는 인접한 구성의 부식 여부 감지를 위해 사용될 수 있다. 즉, 제1 부식 센서는 상기 접촉 또는 인접한 구성에 매칭될 수 있다. 게이트웨이(14), 데이터 로거(20), 또는 서버(30)는, 부식 센서들과 구성들 간의 매칭 관련 정보를 메모리(미도시) 등에 저장할 수 있다.
도 2를 참조하면, 부식 감지부(15)에 포함된 부식 센서는, 금속 재질의 도선(151)과, 도선(151)의 저항을 측정하는 저항측정모듈(152)을 포함할 수 있다. 부식 센서가 도 2에 도시된 실시 예에만 한정되는 것은 아닌 바, 부식 센서는 금속의 부식 여부를 감지하는 다양한 센서로 구현될 수 있다. 예컨대, 부식 센서는 배전반 패널(10) 내에 존재하는 특정 금속 재질의 위치를 촬영하여, 촬영된 금속 재질의 색상에 기초하여 부식 여부를 감지하는 카메라로 구현될 수도 있다.
도선(151)은 구리나 철 등의 금속 재질로서 구현될 수 있다. 특히, 상술한 바와 같이 부식 센서가 특정 구성에 매칭되는 경우, 도선(151)의 재질은 상기 매칭된 특정 구성에 기초하여 결정될 수 있다. 예컨대, 부식 센서가 배전반 패널(10)의 케이스(101)에 매칭되는 경우, 도선(151)의 재질은 케이스(101)의 재질(예컨대, 철)과 동일할 수 있다. 또는, 부식 센서가 배전반 패널(10) 내의 특정 기기(예컨대, 차단기)에 매칭되는 경우, 도선(151)의 재질은 차단기의 금속 단자의 재질(예컨대, 구리)과 동일할 수 있다.
저항측정모듈(152)은 도선(151)에 소정 전압을 인가하여, 도선(151)을 통해 흐르는 전류를 측정하고, 전압과 전류의 비에 기초하여 도선(151)의 저항값을 측정할 수 있다. 부식 센서는 상기 측정된 저항값을 포함하는 감지 데이터를 게이트웨이(14)로 전송할 수 있다.
예컨대, 도선(151)의 부식 정도(부식도)가 높을수록, 측정되는 저항값이 증가할 수 있다. 게이트웨이(14), 데이터 로거(20), 또는 서버(30)는, 측정된 저항값에 기초하여 부식 여부를 감지할 수 있다. 이에 대해서는 추후 도 3 내지 도 8을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
다시 도 1을 설명한다.
데이터 로거(20)는, 게이트웨이(14) 및 서버(30)와 유선 또는 무선 통신 방식을 통해 연결될 수 있다. 데이터 로거(20)는 게이트웨이(14) 및 하부 기기들(차단기들(11), 계전기(12), 미터기(13) 등)의 동작과 관련된 각종 정보를 수신하고, 수신된 정보를 서버(30)로 전송할 수 있다. 또한, 데이터 로거(20)는 서버(30)로부터 수신되는 제어 명령을 게이트웨이(14)로 전송할 수도 있다.
서버(30)는 클라우드 서버 형태로 구현되어, 배전반 패널(10) 내의 정보를 통합적으로 관리할 수 있다.
상기 게이트웨이(14), 데이터 로거(20), 또는 서버(30)는 배전반 제어 시스템의 제어 장치에 해당할 수 있다. 이러한 제어 장치는 배전반 패널(10) 내의 구성들(11, 12, 13)을 제어할 수 있다.
게이트웨이(14), 데이터 로거(20), 또는 서버(30)는 관리자 또는 사용자의 단말기(60; 예컨대 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 데스크톱 등)와 각종 공지된 통신 방식을 통해 연결될 수 있다. 즉, 상기 제어 장치는 배전반의 동작과 관련된 각종 정보를 단말기(60)로 전송할 수 있다. 또한, 상기 제어 장치는 단말기(60)로부터 배전반 패널(10) 내의 구성들(11, 12, 13)을 제어하는 제어 명령을 수신하고, 수신된 제어 명령에 기초한 제어 신호를 생성하여 구성들(11, 12, 13)로 전송할 수도 있다.
이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 부식 감지 시스템의 동작과 관련된 다양한 실시 예들에 대해 설명하기로 한다.
한편, 이하 명세서에는 서버(30)가 본 발명의 실시 예에 따른 부식 감지 동작을 수행하는 것으로 기재하나, 상기 부식 감지 동작은 게이트웨이(14) 또는 데이터 로거(20)에 의해 수행될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전반 패널의 부식 감지 시스템의 개략적인 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 3을 참조하면, 부식 감지 시스템은 부식 감지부(15)에 포함된 부식 센서들 각각으로부터 감지 데이터를 획득할 수 있다(S100).
도 1에서 상술한 바와 같이, 부식 감지부(15)는 복수의 부식 센서들을 포함할 수 있고, 복수의 부식 센서들 각각은 배전반 패널(10) 내의 임의의 위치에 배치되거나, 매칭된 구성과 접촉 또는 인접하여 배치될 수 있다.
복수의 부식 센서들 각각은 주기적 또는 지속적으로 감지 데이터를 획득하거나, 게이트웨이(14)의 제어에 따라 감지 데이터를 획득할 수 있다. 게이트웨이(14)는 상기 복수의 부식 센서들로부터 감지 데이터를 수신하고, 수신된 감지 데이터를 데이터 로거(20)를 통해 서버(30)로 전송할 수 있다.
부식 감지 시스템은 획득된 감지 데이터에 기초하여, 배전반 패널(10) 내의 구성들에 대한 부식 여부를 감지할 수 있다(S110).
부식 센서가 도 2에 도시된 실시 예와 같이 구현되는 경우, 상기 감지 데이터는 도선(151)의 저항값을 포함할 수 있다. 서버(30)는 복수의 부식 센서들 각각의 감지 데이터에 포함된 저항값에 기초하여, 배전반 패널(10) 내의 구성들에 대한 부식 여부를 감지할 수 있다.
예컨대, 서버(30)는 복수의 부식 센서들 각각의 감지 데이터에 포함된 저항값들의 대표값을 추출하고, 추출된 대표값에 기초하여 배전반 패널(10)의 전반적인 부식 여부를 감지할 수 있다. 상기 대표값은 평균(산술평균, 가중평균 등), 중앙값, 또는 최빈값 등을 의미할 수 있다.
실시 예에 따라, 서버(30)는 기준 저항값을 초과하는 저항값을 갖는 적어도 하나의 부식 센서를 추출하고, 추출된 부식 센서에 대응하는 구성의 부식 발생을 감지할 수도 있다.
한편, 서버(30)는 상기 감지 데이터에 기초하여 배전반 패널(10) 및/또는 구성들의 부식 정도(부식도)를 추정하고, 추정 결과에 따라 배전반 패널(10) 및/또는 구성들의 부식 상태를 알릴 수 있다. 상기 부식도는 상기 저항값에 대응할 수도 있다. 예컨대, 상기 부식 상태는 부식 미발생, 부식 위험, 및 부식 발생으로 구분될 수 있다. 추정된 부식도가 제1 기준 부식도보다 낮은 경우, 상기 부식 상태는 부식 미발생에 해당할 수 있다. 추정된 부식도가 제1 기준 부식도보다 높은 제2 기준 부식도를 초과하는 경우, 상기 부식 상태는 부식 발생에 해당할 수 있다. 추정된 부식도가 제1 기준 부식도와 제2 기준 부식도 사이인 경우, 상기 부식 상태는 부식 위험에 해당할 수 있다.
배전반 패널(10) 내의 구성에 대한 부식이 감지되는 경우(S120의 YES), 부식 감지 시스템은 상기 구성의 부식 발생을 관리자 또는 사용자 등에게 알릴 수 있다(S130).
서버(30)는 상기 구성의 부식 발생을 나타내는 정보를 서버(30)와 연결된 출력 장치(미도시)를 통해 출력하거나, 관리자 또는 사용자의 단말기(60)로 전송할 수 있다. 실시 예에 따라, 서버(30)는 상기 정보를 게이트웨이(14)로 전송하고, 게이트웨이(14)는 HMI(40)를 통해 상기 정보를 출력할 수 있다. 관리자 또는 사용자는 상기 출력된 정보에 기초하여, 배전반 패널(10)의 구성에 대한 부식을 확인 및 점검할 수 있다.
도 4와 도 5는 부식 감지부에 포함된 부식 센서들이 배전반 패널의 다양한 위치들에 배치되는 예시를 나타낸다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 부식 감지부(15)에 포함된 부식 센서들(15a~15c)은 배전반 패널(10) 내의 다양한 위치들에 배치될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 부식 센서들(15a~15b)은 배전반 패널(10)의 케이스(101)의 내벽에 부착될 수 있다. 실시 예에 따라, 제1 부식 센서(15a)는 케이스(101)의 홀(102)에 인접하여 부착될 수 있다. 홀(102)은 배전반 패널(10)의 내외로 공기를 순환시키도록 형성될 수 있다. 이 때, 홀(102)을 통한 공기의 유동이 발생하므로, 케이스(101)의 홀(102) 주변은 다른 위치에 비해 부식 발생의 가능성이 높을 수 있다. 이에 따라, 제1 부식 센서(15a)는 케이스(101)의 내벽 중 홀(102)과 인접한 위치에 배치되어, 홀(102) 주변의 부식도를 감지할 수 있다.
한편, 부식 센서(15c)는 배전반 패널(10) 내의 특정 구성과 매칭될 수 있고, 이 경우 부식 센서(15c)는 매칭된 구성과 접촉 또는 인접하여 배치될 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 제3 부식 센서(15c)는 차단기(11)와 매칭될 수 있고, 이 경우 제3 부식 센서(15c)는 차단기(11)와 인접하여 배치될 수 있다.
제3 부식 센서(15c)에 의해 획득된 감지 데이터는 차단기(11)의 부식 여부를 감지하는 데이터로서 이용될 수 있다.
또는, 도 3에서 상술한 바와 같이 부식 감지 시스템은 제1 부식 센서(15a) 내지 제3 부식 센서(15c)에 의해 획득된 복수의 감지 데이터로부터 대표값을 추출하고, 추출된 대표값에 기초하여 배전반 패널(10)의 부식 여부를 판단할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전반 패널의 부식 감지 시스템이, 배전반 패널에 포함된 기기들 중 특정 기기의 부식 여부를 감지하는 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 6의 실시 예에서, 부식 감지부(15)에 포함된 부식 센서들 각각은 배전반 패널(10) 내의 특정 구성(케이스(101), 차단기(11), 계전기(12), 또는 미터기(13))에 매칭되는 것으로 가정하여 설명한다.
도 6을 참조하면, 부식 감지 시스템은 부식 감지부(15)에 포함된 부식 센서들 각각으로부터 감지 데이터를 획득할 수 있다(S200).
S200 단계는 도 3의 S100 단계와 실질적으로 동일한 바, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
부식 감지 시스템은, 획득된 감지 데이터에 기초하여 부식도를 추정하고, 추정된 부식도가 기준 부식도를 초과하는 부식 센서를 검출할 수 있다(S210).
서버(30)는 부식 센서들 각각의 감지 데이터로부터 부식도를 추정할 수 있다. 에컨대, 상기 감지 데이터에 도선(151)의 저항값이 포함된 경우, 서버(30)는 상기 저항값을 이용하여 부식도를 추정할 수 있다. 예컨대, 서버(30)는 상기 저항값이 높을수록 부식도가 높은 것으로 추정할 수 있다.
서버(30)는 추정된 부식도가 기 설정된 기준 부식도를 초과하는 적어도 하나의 부식 센서를 검출할 수 있다. 도 2에서 상술한 바와 같이 부식 센서들의 도선(151)의 금속 재질이 다양한 경우, 상기 기준 부식도는 도선(151)의 금속 재질에 따라 서로 다르게 설정될 수 있다.
서버(30)는 추정된 부식도가 상기 기준 부식도보다 낮은 부식 센서에 매칭되는 구성의 경우, 부식 미발생으로 판단할 수 있다. 반면, 서버(30)는 추정된 부식도가 상기 기준 부식도를 초과하는 부식 센서에 매칭되는 구성의 경우, 부식 발생으로 판단할 수 있다.
실시 예에 따라, 기준 부식도는 제1 기준 부식도, 및 제1 기준 부식도보다 높은 제2 기준 부식도를 포함할 수 있다. 이 경우, 서버(30)는 추정된 부식도가 제1 기준 부식도와 제2 기준 부식도 사이인 부식 센서에 매칭되는 구성에 대해서는 부식 위험으로 판단할 수 있다.
부식 감지 시스템은, 추정된 부식도가 기준 부식도를 초과하는 적어도 하나의 부식 센서 각각에 매칭되는 기기의 부식 상태를 알릴 수 있다(S220).
도 3의 S130 단계에서 상술한 바와 유사하게, 서버(30)는 관리자 또는 사용자의 단말기(60), 및/또는 게이트웨이(14)로 상기 매칭된 기기의 부식 상태에 대한 정보를 전송할 수 있다. 게이트웨이(14)는 수신된 정보를 HMI(40)를 통해 출력할 수 있다. 또는, 서버(30)는 상기 부식 상태에 대한 정보를 서버(30)와 연결된 출력 장치를 통해 출력할 수도 있다.
도 7은 도 6의 실시 예에 기초하여, 배전반 패널의 부식 감지 시스템이 특정 기기의 부식 위험을 감지한 경우 출력하는 알림의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 도 6의 S220 단계에 따라 관리자 또는 사용자의 단말기(60)는 서버(30)로부터 상기 매칭된 기기의 부식 상태에 대한 정보를 수신할 수 있다.
단말기(60)는 수신된 정보를 포함하는 화면(700)을 표시함으로써, 관리자 또는 사용자에게 상기 매칭된 기기의 부식 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 수신된 정보가 "1번 차단기의 부식 위험"을 나타내는 경우, 단말기(60)는 화면(700)을 통해 1번 차단기의 부식 위험을 알릴 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전반 패널의 부식 감지 시스템이, 복수의 부식 센서들을 이용하여 배전반 패널의 부식 여부를 감지하는 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 8의 실시 예에 따르면, 복수의 부식 센서들은 배전반 패널(10) 내의 임의의 위치에 배치되고, 부식 감지 시스템은 복수의 부식 센서들로부터 획득되는 감지 데이터에 기초하여 배전반 패널(10)의 전반적인 부식 여부를 판단할 수 있다.
구체적으로 도 8을 참조하면, 부식 감지 시스템은 부식 감지부(15)에 포함된 복수의 부식 센서들로부터 복수의 감지 데이터를 획득하고(S300), 획득된 복수의 감지 데이터로부터 대표값을 산출할 수 있다(S310).
게이트웨이(14)는 임의의 위치들에 배치된 복수의 부식 센서들 각각으로부터 감지 데이터를 획득하고, 획득된 복수의 감지 데이터를 서버(30)로 전송할 수 있다.
서버(30)는 복수의 감지 데이터로부터 대표값을 산출할 수 있다. 예컨대, 복수의 감지 데이터 각각에 도선(151)의 저항값이 포함된 경우, 서버(30)는 복수의 저항값을 이용하여 대표값을 산출할 수 있다. 상기 대표값은 평균(산술평균, 가중평균 등), 중앙값, 또는 최빈값에 해당할 수 있다.
예컨대, 상기 대표값이 가중평균인 경우, 도 4의 실시 예에서 홀(102)에 인접 배치된 제1 부식 센서(15a)의 감지 데이터의 가중치는 제2 부식 센서(15b)의 감지 데이터의 가중치보다 높을 수 있을 것이다.
부식 감지 시스템은 산출된 대표값에 기초하여 배전반 패널(10)의 부식도를 판단하고(S320), 판단 결과에 기초하여 배전반 패널(10)의 부식 여부를 감지할 수 있다(S330).
서버(30)는 산출된 대표값에 기초하여 배전반 패널(10)의 부식도를 판단(추정)하고, 추정된 부식도에 기초하여 배전반 패널(10)의 부식 상태를 판단할 수 있다.
또는, 서버(30)는 산출된 대표값을 기준값과 비교하여 배전반 패널(10)의 부식 상태를 판단할 수도 있다. 예컨대, 대표값이 제1 기준값보다 낮은 경우, 서버(30)는 배전반 패널(10)에 부식이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 대표값이 제1 기준값보다 높은 제2 기준값을 초과하는 경우, 서버(30)는 배전반 패널(10)에 부식이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 대표값이 제1 기준값과 제2 기준값 사이인 경우, 서버(30)는 배전반 패널(10)에 부식 위험이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
서버(30)는 판단 결과에 기초하여 배전반 패널(10)의 부식 상태에 대한 정보를 생성하고, 생성된 정보를 서버(30)와 연결된 출력 장치를 통해 출력하거나, 단말기(60) 또는 게이트웨이(14) 등으로 전송할 수 있다.
즉, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 배전반 패널의 부식 감지 시스템은 부식 센서를 이용하여 배전반 패널의 케이스나 내부 기기들의 부식 여부를 자동으로 감지하여, 부식 발생 시 관리자 또는 사용자에게 알릴 수 있다. 즉, 관리자 또는 사용자는 부식 감지 시스템으로부터 배전반 패널의 부식 여부에 대한 정보를 편리하게 획득할 수 있으므로, 배전반 패널에 대한 관리 편의성이 극대화될 수 있다.
또한, 부식 감지 시스템은 배전반 패널 내의 여러 위치에 배치된 부식 센서들을 이용하여 부식 여부를 감지하므로, 부식 감지의 정확도를 높일 수 있다.
뿐만 아니라, 부식 감지 시스템은 다양한 금속 재질 각각에 대한 부식 여부를 감지할 수 있으므로, 배전반 패널 내의 여러 금속 재질들에 대한 효과적인 부식 관리를 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 배전반 패널 내의 서로 다른 위치에 배치되는 복수의 부식 센서들; 및
    상기 복수의 부식 센서들 각각으로부터 감지 데이터를 획득하고,
    획득된 감지 데이터에 기초하여, 상기 배전반 패널의 부식 여부를 감지하는 제어 장치를 포함하는 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 복수의 부식 센서들과 연결되는 게이트웨이를 포함하는 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 게이트웨이와 연결되어, 상기 게이트웨이로부터 상기 감지 데이터를 수신하는 서버를 더 포함하고,
    상기 서버는 수신된 감지 데이터에 기초하여 상기 배전반 패널의 부식 여부를 감지하는 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 부식 센서들 각각은,
    상기 배전반 패널에 포함된 기기들 중 어느 하나에 매칭되고,
    매칭된 기기에 접촉 또는 인접하여 배치되는 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 부식 센서들 각각은,
    금속 도선; 및
    상기 금속 도선의 저항값을 측정하는 저항측정모듈을 포함하고,
    상기 감지 데이터는 상기 측정된 저항값을 포함하는 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 금속 도선의 재질은,
    상기 매칭된 기기의 금속 단자 또는 금속 케이블의 재질과 동일한 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 복수의 부식 센서들로부터 획득된 감지 데이터의 저항값이 기준 저항값을 초과하는 적어도 하나의 부식 센서를 검출하고,
    검출된 적어도 하나의 부식 센서들 각각에 매칭된 적어도 하나의 기기의 부식 발생을 나타내는 정보를 생성하는 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 생성된 정보를 단말기로 전송하거나, 상기 배전반 패널의 HMI(human machine interface)를 통해 출력하는 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 부식 센서들 각각은 상기 배전반 패널 내의 임의의 위치에 배치되고,
    상기 제어 장치는,
    상기 복수의 부식 센서들 각각의 감지 데이터로부터 대표값을 산출하고,
    산출된 대표값에 기초하여 상기 배전반 패널의 부식 여부를 감지하는 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 부식 센서들 각각은,
    금속 도선; 및
    상기 금속 도선의 저항값을 측정하는 저항측정모듈을 포함하고,
    상기 감지 데이터는 상기 측정된 저항값을 포함하고,
    상기 대표값은 상기 감지 데이터 각각에 포함된 저항값에 기초하여 산출되는 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 대표값은,
    상기 감지 데이터 각각에 포함된 저항값의 산술평균, 가중평균, 중간값, 및 최빈값 중 어느 하나를 포함하는 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 대표값과 기준값의 비교 결과에 기초하여 상기 배전반 패널의 부식 여부를 감지하는 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 대표값이 제1 기준값보다 낮은 경우, 상기 배전반 패널에 부식이 발생하지 않은 것으로 감지하고,
    상기 대표값이 상기 제1 기준값보다 높은 제2 기준값을 초과하는 경우, 상기 배전반 패널에 부식이 발생한 것으로 감지하고,
    상기 대표값이 상기 제1 기준값과 상기 제2 기준값 사이인 경우, 상기 배전반 패널의 부식 위험 상태를 감지하는 배전반 패널의 부식 감지 시스템.
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KR102654359B1 (ko) * 2023-07-06 2024-04-04 주식회사 코지라인 Ai cctv를 이용한 안전사고 방지 시스템 및 그 방법

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