KR20200130670A - Fault diagnostic system in electric facility using odor and environmental sensors - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기설비 고장 진단 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 후각센서와 환경센서를 이용하여 전기설비 내부의 고장을 진단할 수 있는 전기설비 고장 진단 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for diagnosing failures of electrical equipment, and more particularly, to a system for diagnosing failures of electric equipments capable of diagnosing internal failures of electric equipments using an olfactory sensor and an environmental sensor.
수배전반과 같은 배전장치는 하우징 내부에 자동 고장 개폐기, 피뢰기, 파워 휴즈, 전력량 계량기, 변압기, 저압 주차단기, 분기 차단기 등이 설치된다. 이때, 수배전반의 가장 큰 사고 위험은 전압 변환 등을 처리하는 전력 기기로부터 발생되는 열에 의한 온도, 불꽃 또는 전선 열화 등에 의한 화재이다. In a distribution device such as a switchgear, an automatic breakdown switch, arrester, power fuse, wattage meter, transformer, low voltage parking circuit breaker, branch breaker, etc. are installed inside the housing. At this time, the greatest risk of accidents in the switchgear is a fire due to temperature, flames, or deterioration of wires due to heat generated from power equipment that handles voltage conversion.
도 1은 검출시간에 따른 센서 시스템의 개발 범위를 설명하는 그래프로서, 통상의 연기센서, 불꽃 센서 또는 적외선 촬영 센서는 냄새 검출 센서에 비해 응답 시간이 늦는 것을 보여주고 있다.1 is a graph illustrating a development range of a sensor system according to a detection time, showing that a typical smoke sensor, a flame sensor, or an infrared photographing sensor has a slower response time than that of an odor detection sensor.
특히, 전선 또는 절연체 등이 내부 과열로 인하여 녹기 시작하면 타는 냄새가 발생하고 이후 전선 또는 절연체 등에 화재가 발생된다. 이러한 화재를 감시하기 위하여, 수배전반 내부에 화재 감지 센서가 설치되지만, 화재 발생시 알람을 발생하는 기능을 수행할 뿐 화재 발생 이전에 알람을 제공하지 못하고 있다.In particular, when an electric wire or an insulator starts to melt due to internal overheating, a burning odor occurs, and then a fire occurs on the electric wire or insulator. In order to monitor such a fire, a fire detection sensor is installed inside the switchboard, but it only performs a function of generating an alarm when a fire occurs, but does not provide an alarm before the fire occurs.
또한, 열화감지모듈을 사용하여 알람을 감지하는 한국등록특허(10-1664326, 열화감지센서를 이용한 열화진단 기능을 갖는 수배전반)가 있으나, 열화감지모듈은 적외선 촬영을 이용한 방식으로 반응속도가 빠르지 못하다.In addition, there is a Korean patent (10-1664326, switchgear having a deterioration diagnosis function using a deterioration sensor) that detects an alarm using a deterioration detection module, but the deterioration detection module is a method using infrared imaging, so the reaction speed is not fast. .
본 발명은 수배전반 내외부의 후각 센서에서 감지된 값을 이용하여 이상을 탐지하는 신뢰성 높은 후각센서와 환경센서를 이용한 전기설비 고장 진단 시스템을 제공한다.The present invention provides a system for diagnosing electrical equipment failure using a reliable olfactory sensor and an environmental sensor that detects an abnormality using a value detected by an olfactory sensor inside and outside a switchboard.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.
본 발명의 일 측면에 따르면, 후각센서와 환경센서를 이용한 전기설비 고장 진단 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a system for diagnosing electrical equipment failure using an olfactory sensor and an environmental sensor.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전기설비 고장 진단 시스템은 수배전반의 하우징 내부에 설치되어, 상기 하우징 내부의 가연성 가스 농도 중 적어도 하나와 미세먼지 농도를 수집하는 내부 후각센서부, 상기 수배전반의 하우징 외부에 설치되어, 상기 하우징 외부의 가연성 가스 농도 중 적어도 하나와 외부의 미세먼지 농도를 수집하는 외부 후각센서부 및 상기 내부 후각센서부에서 측정되는 내부 농도 정보와 상기 외부 후각센서부에서 측정되는 외부 농도 정보를 비교하여 상기 내부 농도 정보와 상기 외부 농도 정보의 차이가 미리 설정된 제1 임계 값 이상일 경우 상기 내부 농도 정보 중 최대값을 추출하고, 상기 추출된 최대값과 외부 농도와의 차이 값을 미리 설정된 제2 임계 값을 비교하여 상기 제2 임계 값을 초과하면 알람 신호를 생성하는 이상 감지부를 포함할 수 있다.The electrical equipment failure diagnosis system according to an embodiment of the present invention is installed inside the housing of the switchgear and includes an internal olfactory sensor unit that collects at least one of the concentrations of combustible gases and the concentration of fine dust inside the housing, and is located outside the housing of the switchgear. An external olfactory sensor unit that is installed and collects at least one of the concentrations of combustible gases outside the housing and the concentration of external fine dust, and information on the internal concentration measured by the internal olfactory sensor unit and information on the external concentration measured by the external olfactory sensor unit When the difference between the internal concentration information and the external concentration information is greater than or equal to a preset first threshold value, a maximum value is extracted from the internal concentration information, and the difference value between the extracted maximum value and the external concentration is determined in advance. It may include an abnormality detector for comparing two threshold values and generating an alarm signal when the second threshold value is exceeded.
본 발명의 실시 예에 따르면, 전기설비 내부에 영역별로 복수의 후각센서를 설치하여, 이상이 발생된 위치를 사전에 감지할 수 있어, 비상 조치를 취할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by installing a plurality of olfactory sensors for each area inside the electrical equipment, it is possible to detect the location of the abnormality in advance, so that emergency measures can be taken.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 검출시간에 따른 센서 시스템의 개발 범위를 설명하는 그래프.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수배전반 이상 감지 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 내부 후각센서들이 복 수개일 경우 각 센서들이 배치되는 것을 도시한 개념도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 내부 후각센서부의 후각센서들이 공기흡기관에 연결된 것을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 및 온도 센서 및 습도 센서를 장착하는 센서 장착 챔버를 도시한 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 여러 개의 센서 장착 챔버가 연결되는 것을 예를 들어 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 수배전반 이상 감지 방법을 순차적으로 도시한 흐름도.1 is a graph illustrating a development range of a sensor system according to detection time.
2 is a view for explaining a switchgear abnormality detection system according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram showing that each sensor is disposed when there are a plurality of internal olfactory sensors according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing that the olfactory sensors of the internal olfactory sensor unit according to an embodiment of the present invention are connected to the air intake pipe.
5 is a view showing a sensor mounting chamber in which an olfactory sensor, a temperature sensor, and a humidity sensor are mounted according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are views illustrating an example in which a plurality of sensor mounting chambers are connected according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart sequentially illustrating a method for detecting an abnormality in a switchgear according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and therefore is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, bonded)" with another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in the middle. "Including the case. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 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.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수배전반 이상 감지 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a switchgear abnormality detection system according to an embodiment of the present invention.
도2를 참조하면, 본 발명에 따른 수배전반 이상 감지 시스템은 내부 후각센서부(100), 외부 후각센서부(200), 이상 감지부(300), 서버(400) 및 이동 통신 단말(500)을 포함할 수 있다.2, the switchboard abnormality detection system according to the present invention includes an internal
구체적으로, 내부 후각센서부(100)는 수배전반의 하우징 내부에 설치되어 하우징 내부의 가연성 가스 중 적어도 하나와 미세먼지를 수집하여 농도를 측정할 수 있다. 내부 후각센서부(100)는 CO, CO2, O3, HCN, NO, NO2, NH2, SO2, H2S, COS, CS2, HCI, HF, HBr, 알칸, 알켄, 벤젠, 페놀, 알데히드, 포름알데히드 중 어느 하나의 가연성 가스 발생시 농도를 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 설치 영역의 미세먼지 농도를 수집하여 측정할 수 있다.Specifically, the internal
내부 후각센서부(100)는 복수의 후각센서들을 포함할 수 있다. 후각센서는 상기의 가연성 가스들 중 어느 하나의 가스 농도를 측정할 수 있으며, 이와 동시에 미세먼지 농도를 측정할 수 있다.The internal
내부 후각센서부(100)가 복 수개 배치될 경우 미리 설정된 영역에 각각 배치될 수 있다. 이에 대한 설명은 도 3 및 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.When a plurality of internal
또한, 내부 후각센서부(100)는 복수의 온도 센서 및 습도 센서를 포함할 수 있다. 이때, 각각의 온도 센서 및 습도 센서는 각각의 후각센서와 매치되어 설치될 수 있다.In addition, the internal
외부 후각센서부(200)는 수배전반의 하우징 외부에 설치되어 하우징 외부의 가연성 가스 중 적어도 하나와 미세먼지를 수집하여 농도를 측정할 수 있다. 외부 후각센서부(200)는 내부 후각센서부(100)와 마찬가지로 CO, CO2, O3, HCN, NO, NO2, NH2, SO2, H2S, COS, CS2, HCI, HF, HBr, 알칸, 알켄, 벤젠, 페놀, 알데히드, 포름알데히드 중 어느 하나의 가연성 가스 발생시 농도를 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 설치 영역의 미세먼지 농도를 수집하여 측정할 수 있다.The external
외부 후각센서부(200)는 적어도 하나의 후각센서를 포함할 수 있다. 이때, 후각센서는 상기의 가연성 가스들 중 어느 하나의 가스 농도를 측정할 수 있으며, 이와 동시에 미세먼지 농도를 측정할 수 있다.The external
또한, 외부 후각센서부(200)는 하우징 외부의 온도 및 습도를 측정하는 적어도 하나의 온도 센서 및 습도 센서를 더 포함할 수 있다.In addition, the external
한편, 수배전반 하우징 내부 부품들은 발열되면 CO 및 CO2가 발생한다. 이때, CO 및 CO2 이외에 질소함유 플라스틱의 경우 연소 시 HCN, NO, NO2, NH2 등의 가스가 발생되며, 황 함유 플라스틱류는 연소 시 SO2, H2S, COS, CS2 등의 가스가 발생된다. 또한, 수배전반 하우징 내부에 아크가 발생될 경우 O3가 발생될 수 있다.On the other hand, when the components inside the switchgear housing generate heat, CO and CO2 are generated. At this time, in the case of nitrogen-containing plastics other than CO and CO2, gases such as HCN, NO, NO2, and NH2 are generated during combustion, and gases such as SO2, H2S, COS, and CS2 are generated during combustion of sulfur-containing plastics. In addition, O3 may be generated when an arc is generated inside the switchgear housing.
상기한 내부 및 외부 후각센서부(100, 200)는 상술한 가스들 중 적어도 하나의 농도에 대한 정보를 이상 감지부(300)로 전송한다.The internal and external
상술한 내부 후각센서부(100)에 구비된 후각센서와 외부 후각센서부(200)에 구비된 후각센서는 동일한 가스를 측정하는 센서로 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 내부 및 외부 후각센서부(100, 200)에 구비되는 후각센서는 동종의 후각센서를 사용한다.It is preferable that the olfactory sensor provided in the internal
이상 감지부(300)는 내부 후각센서부(100)에서 측정되는 내부 농도 정보와 외부 후각센서부(200)에서 측정되는 외부 농도 정보를 비교하여 알람 신호를 생성할 수 있다. 생성된 알람 신호는 서버(400) 또는 이동 통신 단말(500)로 전송할 수 있다. 특히, 이상 감지부(300)는 내부 농도 정보와 외부 농도 정보의 차이 값이 미리 설정한 제1 임계 값 이상일 경우, 내부 농도 정보들 중 최대 농도를 가지는 최대값을 추출하고, 추출된 최대값과 외부농도 차이 값을 계산하여 제2 임계 값과 비교한다. 비교결과, 차이 값이 제2 임계 값을 초과할 경우 화재 발생으로 인지하여 알람을 생성할 수 있다. The
이때, 제1 임계 값과 제2 임계 값은 실험적으로 수집되는 데이터 중 이상 발생시의 하한 값 또는 최다 발생하는 값 등일 수 있다.In this case, the first threshold value and the second threshold value may be a lower limit value or a value that occurs most when an abnormality occurs among experimentally collected data.
이상 감지부(300)는 내부 후각센서부(100)에서 측정되는 농도 정보만으로 화재 발생을 미리 감지할 경우 오류가 발생할 가능성이 있으므로, 이상 감지부(300)는 줄이도록 내부 및 외부 후각센서부(100, 200)에서 측정된 가스 및 미세먼지의 농도 차이 값을 이용한다. 즉, 수배전반의 하우징 외부의 공기가 유입되어 가스 농도 및 미세먼지 농도가 증가하는 경우도 발생할 수 있으므로 수배전반 하우징의 내부와 외부의 가스 농도 및 미세먼지 농도를 차이를 이용하는 것이 신뢰성을 높일 수 있다.Since the
한편, 이상 감지부(300)는 내부 및 외부의 온도 센서 및 습도 센서들에서 입력되는 신호를 통해 알람 생성시 신뢰성을 높일 수 있다. 예를 들면, 통상의 경우 내부 후각센서부(100)의 온도 센서 및 습도 센서에서 입력되는 온도의 변화는 큰 변화를 보이지 않으며, 외부 후각센서부(200)에서 관측되는 온도 변화에 따라 변화한다. 그러나, 화재가 발생되기 바로 직전에 외부 온도에 비해 내부 온도 상승률이 더 클 수 있다. 따라서, 이러한 변화를 이상 감지부(300)에서 감지하여 알람 신호 생성시 참조할 수 있다.Meanwhile, the
습도의 경우에도 일정 시간동안 그 변화량이 클 경우 화재 발생 조짐이 있으므로, 이러한 값들도 참조할 수 있다.Even in the case of humidity, if the amount of change is large for a certain period of time, there is a sign of fire, so these values can also be referred to.
한편, 이상 감지부(300)는 내부 후각센서부(100)의 복수의 후각센서들에서 입력되는 농도 값을 패턴화 할 수 있으며, 설정 값 범위에 따라 이를 등급으로 표시할 수 있다. 이상 감지부(300)는 내부 후각센서부(100)의 복수의 후각센서들에서 입력되는 농도가 다를 수 있으므로, 외부 후각센서부(200)에 입력되는 농도와 비교하고, 각각의 비교결과에 따른 결과를 색상 또는 색상패턴을 표시할 수 있다.On the other hand, the
이상 감지부(300)는 센서정보 입력부(310), 이상탐지 판단부(320), 알람신호 생성부(330) 및 통신부(340)를 구비할 수 있다. The
센서정보 입력부(310)는 내부 후각센서부(100)와 외부 후각센서부(200)에서 입력되는 신호들을 수집하여 이상탐지 판단부(320)에 제공한다. 센서정보 입력부(310)는 각 후각센서의 위치 정보, 농도 정보, 온도, 습도 정보를 입력 받을 수 있으며, 농도 정보, 온도, 습도 정보들은 후각센서의 위치 정보와 매치하여 이상탐지 판단부(320)에 제공할 수 있다.The sensor
이상탐지 판단부(320)는 내부 후각센서부(100)에 입력되는 내부 농도 정보와 외부 후각센서부(200)에서 입력되는 외부 농도 정보의 차이 값을 도출하고, 제1 임계 값과 비교한다. 이상탐지 판단부(320)는 내부 후각센서부(100)의 복수의 후각센서들에서 입력되는 가스 및 미세먼지의 농도 정보들과 외부 후각센서부(200)에서 입력된 가스 및 미세먼지의 농도 정보들을 각각 비교하여 차이 값들을 도출하고, 각각의 차이 값과 제1 임계 값을 비교한다. 비교 결과, 제1 임계 값을 초과하는 차이 값이 있을 경우 이들 중 최대값을 갖는 값을 도출한다. 이어서, 이상탐지 판단부(320)는 도출된 최대값과 외부 농도와의 차이 값을 계산하고 이를 제2 임계 값과 비교한다. 이상탐지 판단부(320)는 제2 임계 값을 초과하는 차이 값이 존재할 경우 이상이 발생된 것으로 판단하여 알람신호 생성부(330)로 알람 신호를 발생하도록 신호를 전송할 수 있다.The abnormality
예를 들면, 이상탐지 판단부(320)는 내부 후각센서부(100)의 복수의 후각센서들에서 입력되는 농도 정보들이 외부 농도 정보와 동일하거나, 낮을 경우 이상이 없는 것으로 판단할 수 있다. For example, the abnormality
알람신호 발생부(330)는 서버(400) 또는 이동 통신 단말(500)로 수배전반 화재 발생을 경고하는 알람신호를 생성할 수 있다.The
통신부(340)는 서버(400) 또는 이동 통신 단말(500)로 알람 신호를 전송할 수 있다. 통신부(340)는 통상의 3G, LTE, 5G 등의 무선신호 프로토콜을 사용하는 통신모듈, Wifi 통신프로토콜을 사용하는 무선통신모듈, 유선통신 프로토콜을 사용하는 유선통신모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
또한, 통신부(340)는 이상 감지부(300)의 신호를 모두 서버(400)로 전송할 수 있다.In addition, the
서버(400)는 통신부(340)서 입력되는 알람 신호를 관련자의 단말(컴퓨터, 노트북, 휴대폰)에 전송할 수 있다. 또한, 서버(400)는 이상 감지부(300)에서 입력되는 신호들을 모두 저장할 수 있다.The
이동 통신 단말(500)은 관리자가 휴대하는 스마트폰, 휴대폰 등일 수 있다. 이동 통신 단말(500)은 이상 감지부(300)에서 전송되는 알람을 표시할 수 있다. 또한, 이동 통신 단말(500)은 서버(400)와 접속하여 수배전반 내부 상태를 모니터링 할 수 있다.The
상기의 설명에서는 이상 감지부(300)가 별도로 구비된 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이상 감지부(300)는 서버(400) 또는 이동 통신 단말(500)에 구비될 수도 있다.In the above description, for example, the
또한, 이상 감지부(300)는 내부 후각센서부(100)의 어느 하나의 내부 후각센서에 일체로 구비되거나, 외부 후각센서부(200)의 어느 하나의 외부 후각센서에 일체로 구비될 수도 있다.In addition, the
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 내부 후각센서들이 복 수개일 경우 각 센서들이 배치되는 것을 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 내부 후각센서부의 후각센서들이 공기흡기관에 연결된 것을 도시한 도면이다.3 is a conceptual diagram showing that each sensor is disposed when there are a plurality of internal olfactory sensors according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating that the olfactory sensors of the internal olfactory sensor unit according to an embodiment of the present invention absorb air It is a diagram showing the connection to the engine.
도 3 및 도4 를 참조하면, 내부 후각센서부의 후각센서들은 복수의 공간별로 1개씩 배치될 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, one olfactory sensor may be disposed for each of a plurality of spaces.
통상적으로 수배전반은 외부 하우징이 대체적으로 직육면체를 이루고 있다. 내부에는 배선, 차단기, 스위치, 변압기 등의 전기 장치들이 위치하고 있으며, 내부공간도 직육면체 형태를 띈다. 이때, 복수의 후각센서들은 각각 정해진 위치(사용자가 설정)에 설치될 수 있다.Typically, the switchboard has an outer housing generally forming a rectangular parallelepiped. Inside, electrical devices such as wiring, circuit breakers, switches, and transformers are located, and the interior space also has a rectangular parallelepiped shape. In this case, the plurality of olfactory sensors may be installed at a predetermined location (set by a user), respectively.
후각센서를 효율적으로 배치하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이, 가상의 공간을 나눌 수 있다. 도 3은 12개의 공간으로 구분하였으며, 각 공간마다 1개의 내부 후각센서(110)가 위치할 수 있다. 이때, 내부 후각센서(110)에는 무선통신모듈이 구비되어 검출된 농도 정보를 이상 감지부(300)에 제공할 수 있다. 내부 후각센서(110)는 정밀한 농도를 측정하기 위하여 흡기 팬이 구비될 수도 있고, 무게 또는 크기를 줄이기 위하여 흡기 팬이 존재하지 않을 수도 있다.In order to efficiently arrange the olfactory sensor, a virtual space can be divided as shown in FIG. 3. 3 is divided into 12 spaces, and one internal
개별 후각센서(110)에 흡기 팬이 존재하지 않을 경우 하나의 흡기 팬을 통해 다수의 후각센서(110)의 농도를 정밀하게 측정할 수 있다.When there is no intake fan in the individual
도 4에 도시된 바와 같이, 공기흡입관(152, 162, 172)이 도 3의 각 공간을 가로지도록 횡방향으로 제1 주흡입관(152)이 형성되고, 제1 주흡입관(152)의 양끝단들을 잇는 제2 주흡입관(162)이 형성된다. 그리고, 제1 및 제2 주흡입관(152, 162)이 교차하는 지점마다 세로방향으로 보조흡입관들(172)이 형성된다. 이때, 제1 및 제2 주흡입관(152, 162)과 보조흡입관(172)은 모두 연결될 수 있다. 그리고, 제1 및 제 2 주흡입관들(152, 162) 중 어느 하나에 흡기 팬(190)과 연결되는 보조관(182)이 구비될 수 있다. As shown in FIG. 4, a first
보조관(182)에는 내부 후각센서(110)가 설치된다. 이에 따라, 1개의 흡기 팬(190)을 이용하여도, 내부 후각센서들(110)에서 검출되는 농도의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.An internal
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서 및 온도 센서 및 습도 센서를 장착하는 센서 장착 챔버를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a sensor mounting chamber in which an olfactory sensor, a temperature sensor, and a humidity sensor are mounted according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 센서 장착 챔버(600)는 고정부(610) 및 연결부(650)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
구체적으로, 고정부(610)는 볼트 등의 나사 모양의 형태로 형성될 수 있으며, 몸체(612) 및 거치부(614)로 구성된다. 몸체(612)는 원통형의 형상으로 길이방향으로 보조흡입관(172)과 연결되어 공기가 흐르는 유로(616)가 형성된다. 몸체(612)는 내부 후각센서(110) 또는 온도 센서 및 습도 센서(미도시)가 장착되도록 유로(616)를 노출시키는 통공(618)이 형성될 수 있다. 이때, 통공(618)은 유로(616)와 수직방향으로 형성될 수 있다. 거치부(614)는 몸체(612)에 비해 외경이 더 크게 형성되어 추후 연결부(650)의 일부에 거치될 수 있다. 상기에서 몸체(612)는 원통형이라 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 유로(616) 및 통공(618)이 형성될 수 있는 다양한 모양으로 형성될 수 있다.Specifically, the fixing
연결부(650)는 외형이 육면체 형태로 형성되며, 상부면과 하부면을 제외한 4개의 면은 개방되게 형성된다. 상부 및 하부면은 상기 고정부(610)의 몸체(612)가 삽입될 수 있는 삽입홀(652)이 형성될 수 있다.The
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 여러 개의 센서 장착 챔버가 연결되는 것을 예를 들어 도시한 도면이다.6 and 7 are views illustrating an example in which a plurality of sensor mounting chambers are connected according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 센서 장착 챔버(600)는 2개가 세로로 결합될 수 있다. 이때, 후각센서는 2개의 센서 장착 챔버 중 어느 하나에 설치되고, 나머지 하나에 온도 센서 및 습도 센서가 설치될 수 있다. 이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 4개의 센서 장착 챔버가 결합될 수도 있으며, 2개의 센서 장착 챔버에는 후각센서가 각각 설치되고, 나머지에는 온도 센서 및 습도 센서가 설치될 수 있다. 또한, 3개의 센서 장착 챔버에는 후각센서가 각각 설치되고, 나머지 하나에 온도 센서 및 습도 센서가 설치될 수 있다.As shown in FIG. 6, two
센서 장착 챔버의 결합은 도 6 및 도 7 이외에 다양한 방법으로 결합될 수 있다. The combination of the sensor mounting chamber may be combined in various ways other than FIGS. 6 and 7.
한편, 본 발명의 실시 예에 다른 수배전반 이상 감지 시스템은 열화상 카메라를 더 포함할 수 있다. 열화상 카메라는 하우징 내부를 촬영하여 열상이 설정된 온도 이상일 경우 서버 또는 이동 통신 단말로 알람을 전송할 수 있다. 열화상 카메라는 상기 내부 후각센서부가 설치되지 않은 지점을 촬영함으로써 이상 발생 검출 효과를 향상시킬 수 있다.Meanwhile, the switchboard abnormality detection system according to the exemplary embodiment of the present invention may further include a thermal imaging camera. The thermal imaging camera may photograph the inside of the housing and transmit an alarm to the server or mobile communication terminal when the thermal image is above a set temperature. The thermal imaging camera may improve an abnormality detection effect by photographing a point where the internal olfactory sensor unit is not installed.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 수배전반 이상 감지 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.8 is a flowchart sequentially illustrating a method of detecting an abnormality in a switchgear according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 단계 S100에서 수배전반 이상 감지 시스템은 수배전반의 하우징 내부에 위치한 내부 후각센서부에서 측정된 내부 농도 정보를 수신한다. 수배전반 이상 감지 시스템은 복수의 내부 후각센서가 구비된 내부 후각센서부에서 검출된 가스 농도, 미세먼지 농도 등을 포함하는 내부 농도 정보를 수신한다. 이때, 온도 센서 및 습도 센서가 설치된 경우 온도 및 습도 정보가 내부 농도 정보에 포함될 수 있다.Referring to FIG. 8, in step S100, the switchboard abnormality detection system receives internal concentration information measured by an internal olfactory sensor unit located inside the housing of the switchboard. The switchboard abnormality detection system receives internal concentration information including a gas concentration and a fine dust concentration detected by an internal olfactory sensor unit having a plurality of internal olfactory sensors. In this case, when a temperature sensor and a humidity sensor are installed, temperature and humidity information may be included in the internal concentration information.
다음으로, 단계 S200에서 수배전반 이상 감지 시스템은 수배전반의 하우징 외부에 설치된 외부 후각센서부에서 측정된 외부 농도 정보를 수신한다.Next, in step S200, the switchboard abnormality detection system receives external concentration information measured by an external olfactory sensor unit installed outside the housing of the switchboard.
수배전반 이상 감지 시스템은 외부 후각센서부에 검출된 가스 농도, 미세먼지 농도 등을 포함하는 외부 농도 정보를 수신한다. 이때, 온도 센서 및 습도 센서가 설치된 경우 하우징 외부의 온도 및 습도 정보도 외부 농도 정보에 포함될 수 있다.The switchboard abnormality detection system receives external concentration information including gas concentration and fine dust concentration detected by the external olfactory sensor. In this case, when a temperature sensor and a humidity sensor are installed, temperature and humidity information outside the housing may also be included in the external concentration information.
단계 S300에서 수배전반 이상 감지 시스템은 내부 농도 정보에 포함된 내부 농도와 외부 농도 정보에 포함된 외부 농도의 차이 값을 미리 설정된 제1 임계 값과 비교한다. 구체적으로 수배전반 이상 감지 시스템은 복수의 내부 후각센서마다 입력되는 농도 정보와 미리 외부 후각센서부에서 입력되는 농도 정보의 차이 값을 계산한다. 이때, 동시간대 측정된 농도 정보의 차이 값을 계산한다.In step S300, the switchboard abnormality detection system compares a difference value between the internal concentration included in the internal concentration information and the external concentration included in the external concentration information with a preset first threshold value. Specifically, the switchboard abnormality detection system calculates a difference value between the concentration information input for each of the plurality of internal olfactory sensors and the concentration information input from the external olfactory sensor unit in advance. At this time, the difference value of the concentration information measured at the same time is calculated.
단계 S400에서 수배전반 이상 감지 시스템은 제1 임계 값에 비해 상기 차이 값이 더 클 경우, 상기 내부 농도 정보 중 최대값을 추출한다. 수배전반 이상 감지 시스템은 복수의 내부 후각센서가 존재하므로 내부 농도 정보 중 최대값을 가지는 값을 선택한다. 여기서, 제1 임계 값은 실험적으로 얻어진 수치일 수 있으며, 실험적으로 이상 발생시 검출되는 하한 값이거나, 최다 검출 값 등일 수 있다.In step S400, when the difference value is larger than the first threshold value, the switchboard abnormality detection system extracts a maximum value from the internal concentration information. In the switchboard abnormality detection system, since there are a plurality of internal olfactory sensors, a value having the maximum value among the internal concentration information is selected. Here, the first threshold value may be a numerical value obtained experimentally, and may be a lower limit value detected when an abnormality occurs experimentally, or a maximum detection value.
단계 S500에서 수배전반 이상 감지 시스템은 최대값과 외부 농도의 차이 값을 계산하고 미리 설정된 제2 임계 값을 비교한다. 수배전반 이상 감지 시스템은 화재 발생 이전에 실험적으로 가연성 가스 농도 및 미세먼지 농도의 값 중 최다 검출 값 또는 하한 값 등을 제2 임계 값으로 미리 설정하고, 이를 검출된 차이 값과 비교한다.In step S500, the switchboard abnormality detection system calculates a difference value between the maximum value and the external concentration, and compares a preset second threshold value. Prior to the occurrence of a fire, the switchboard abnormality detection system experimentally sets the maximum detection value or the lower limit value among the values of the concentration of combustible gas and the concentration of fine dust as a second threshold value, and compares it with the detected difference value.
단계 S600에서 수배전반 이상 감지 시스템은 차이 값이 제2 임계 값을 초과하면 화재가 발생할 가능성이 있다는 알람 신호를 생성한다. In step S600, the switchboard abnormality detection system generates an alarm signal indicating that a fire may occur if the difference value exceeds the second threshold value.
상기에서 생성되는 값들은 모두 서버로 전송되어 저장될 수 있으며, 상기 제1 임계 값 또는 제2 임계 값 설정 시 기초 자료로 활용될 수 있다. 또한, 수집된 정보들은 색상 또는 이미지 또는 숫자 등으로 표시될 수 있다.All of the values generated above may be transmitted to and stored in a server, and may be used as basic data when setting the first threshold value or the second threshold value. In addition, the collected information may be displayed in colors, images, or numbers.
수배전반 이상 감지 시스템은 생성된 알람 신호를 서버 또는 이동 통신 단말로 전송할 수 있다.The switchboard abnormality detection system may transmit the generated alarm signal to a server or a mobile communication terminal.
상술한 본 발명의 실시 예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 본 발명의 실시 예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시 예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다. 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시 예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드 등이 기록된 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 또는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다. 또한 본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방법으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다. 더불어 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또한 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.The above-described embodiments of the present invention can be implemented through various means. Embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of implementation by hardware, the method according to embodiments of the present invention includes one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs), It can be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like. In the case of implementation by firmware or software, the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function that performs the functions or operations described above. A computer program in which software codes and the like are recorded may be stored in a computer-readable recording medium or a memory unit and driven by a processor. The memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor through various known means. In addition, combinations of each block of the block diagram attached to the present invention and each step of the flowchart may be performed by computer program instructions. Since these computer program instructions can be mounted on the encoding processor of a general-purpose computer, special purpose computer or other programmable data processing equipment, the instructions executed by the encoding processor of the computer or other programmable data processing equipment are each block of the block diagram or Each step of the flow chart will create a means to perform the functions described. These computer program instructions can also be stored in computer-usable or computer-readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular way, so that the computer-usable or computer-readable memory It is also possible to produce an article of manufacture in which the instructions stored in the block diagram contain instruction means that perform the functions described in each block of the block diagram or each step of the flow chart. Computer program instructions can also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, so that a series of operating steps are performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executable process to create a computer or other programmable data processing equipment. It is also possible for the instructions to perform the processing equipment to provide steps for performing the functions described in each block of the block diagram and each step of the flowchart. In addition, each block or each step may represent a module, segment, or part of code containing one or more executable instructions for executing a specified logical function. It should also be noted that in some alternative embodiments, functions mentioned in blocks or steps may occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially simultaneously, or the blocks or steps may sometimes be performed in the reverse order depending on the corresponding function.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects and should be understood as non-limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. .
100: 내부 후각센서부
110: 내부 후각센서
152: 제1 주흡입관
162: 제2 주흡입관
172: 보조흡입관
182: 보조관
190: 흡기 팬
200: 외부 후각센서부
300: 이상 검지부
310: 센서정보 입력부
320: 이상탐지 판단부
330: 알람신호 생성부
340: 통신부
400: 서버
500: 이동 통신 단말
600: 센서부착챔버
610: 고정부
612: 몸체
614: 거치부
616: 유로
618: 통공
650: 연결부
652: 삽입홀100: internal olfactory sensor unit
110: internal olfactory sensor
152: first main suction pipe
162: second main suction pipe
172: auxiliary suction pipe
182: Assistant Officer
190: intake fan
200: external olfactory sensor unit
300: abnormality detection unit
310: sensor information input unit
320: abnormality detection judgment unit
330: alarm signal generation unit
340: Ministry of Communications
400: server
500: mobile communication terminal
600: sensor mounting chamber
610: fixed part
612: body
614: mount
616: Euro
618: through hole
650: connection
652: insertion hole
Claims (1)
상기 내부 후각센서부의 내부 후각센서가 장착되는 센서 장착 챔버;
상기 수배전반의 하우징 외부에 설치되어, 상기 하우징 외부의 가연성 가스농도 중 적어도 하나와 외부의 미세먼지 농도를 수집하는 외부 후각센서부; 및
상기 내부 후각센서부에서 측정되는 내부 농도 정보와 상기 외부 후각센서부에서 측정되는 외부 농도 정보를 비교하여 상기 내부 농도 정보와 상기 외부 농도정보의 차이가 미리 설정된 제1 임계 값 이상일 경우 상기 내부 농도 정보 중 최대값을 추출하고, 상기 추출된 최대값과 외부 농도와의 차이 값을 미리 설정된 제2임계 값을 비교하여 상기 제2 임계 값을 초과하면 알람 신호를 생성하는 이상 감지부를 포함하되,
상기 센서 장착 챔버는
원통형의 형상으로 길이방향으로 공기가 흐르는 유로가 형성된 몸체;
상기 몸체에 형성되어 내부 후각센서가 장착되도록 유로를 노출시키는 통공;
상기 몸체에 비해 외경이 더크게 형성되는 거치부;
외형이 육면체 형태로 형성되며, 상부면과 하부면을 제외한 4개의 면은 개방되게 형성된 연결부;
상기 몸체가 삽입될 수 있는 삽입홀;을 포함하되,
복수의 내부 후각센서들은 행 및 열로 구분되는 공간마다 각각 한 개씩 배치되고
상기 이상 감지부는
상기 내부 후각센서부 및 외부 후각센서부에 입력되는 상기 내부 농도 정보 및 외부 농도 정보를 수신하는 센서신호 입력부;
상기 센서신호 입력부로 수신된 상기 내부 농도 정보와 상기 외부 농도 정보를 비교하여 상기 내부 농도 정보와 상기 외부 농도 정보의 차이 값이 상기 제1 임계 값 이상일 경우 상기 내부 농도 정보들 중 최대값을 추출하고, 상기 추출된 최대값과 제2 임계 값을 비교하는 이상탐지 판단부;
상기 알람신호를 생성하는 알람신호 생성부; 및
상기 알람신호를 외부의 서버 또는 이동 통신 단말로 전송하는 통신부를 포함하되,
상기 내부 후각센서부는 상기 가연성 가스 농도 중 적어도 하나와 미세먼지 농도를 각각 측정하는 복수의 내부 후각센서를 포함하는 전기설비 고장 진단 시스템.
An internal olfactory sensor unit installed inside the housing of the switchgear and collecting at least one of the concentrations of combustible gases and the concentration of fine dust inside the housing;
A sensor mounting chamber in which the internal olfactory sensor of the internal olfactory sensor unit is mounted;
An external olfactory sensor unit installed outside the housing of the switchgear and collecting at least one of the concentrations of combustible gases outside the housing and the concentration of fine dust outside the housing; And
The internal concentration information when the difference between the internal concentration information and the external concentration information is greater than or equal to a preset first threshold value by comparing the internal concentration information measured by the internal olfactory sensor unit with the external concentration information measured by the external olfactory sensor unit An abnormality detector configured to extract the maximum value from among and compare the difference value between the extracted maximum value and the external concentration to a preset second threshold value and generate an alarm signal when the second threshold value is exceeded,
The sensor mounting chamber
A body having a cylindrical shape and a flow path through which air flows in the longitudinal direction;
A through hole formed in the body to expose a flow path so that an internal olfactory sensor is mounted;
A mounting portion having an outer diameter larger than that of the body;
The outer shape is formed in a hexahedral shape, and the connection portion formed to be open on four surfaces excluding the upper and lower surfaces;
Including; an insertion hole into which the body can be inserted,
Each of the plurality of internal olfactory sensors is arranged in each space divided into rows and columns.
The abnormality detection unit
A sensor signal input unit for receiving the internal concentration information and external concentration information input to the internal olfactory sensor unit and the external olfactory sensor unit;
The internal concentration information received by the sensor signal input unit is compared with the external concentration information, and when the difference between the internal concentration information and the external concentration information is greater than or equal to the first threshold value, a maximum value among the internal concentration information is extracted, and And an abnormality detection determining unit comparing the extracted maximum value and a second threshold value;
An alarm signal generator for generating the alarm signal; And
Including a communication unit for transmitting the alarm signal to an external server or mobile communication terminal,
The internal olfactory sensor unit comprises a plurality of internal olfactory sensors for measuring at least one of the concentrations of the combustible gas and the concentration of fine dust, respectively.
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KR102235212B1 (en) | 2021-04-05 |
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Legal Events
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A107 | Divisional application of patent | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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