KR20210070540A - 철도 전력선 상태를 모니터링하는 무선 모니터링 센서 장치 - Google Patents

철도 전력선 상태를 모니터링하는 무선 모니터링 센서 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치를 제안한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치는 하나 이상의 센서; 상기 하나 이상의 센서의 센싱값을 디지털 처리하는 ADC; 상기 디지털화된 센싱값을 무선 데이터 통신을 통해 전송하는 무선 통신 모듈; 및 상기 센서, ADC, 및 무선 통신 모듈에 전력을 공급하며, 상기 철도 전력선이 관통하도록 내부에 개구부가 형성된 에너지 하비스터를 포함하되, 상기 에너지 하비스터는 상기 철도 전력선의 자기장에 기반하여 전력을 생산한다.

Description

철도 전력선 상태를 모니터링하는 무선 모니터링 센서 장치{WIRELESS MONITORING SENSOR DEVICE FOR MONITORING RAILWAY POWER LINE}
본 발명은 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치에 관한 것이다.
철도 시설이 노후화가 심화됨에 따라 이를 유지 보수하는 작업이 진행되고 있지만, 개량화 실적이 노후화 속도를 따라잡지 못하는 실정으로, 앞으로도 유지 보수 비용이 급격하게 증가할 것으로 전망되고 있다.
철도 주변의 주요 모니터링 대상 시설로는 역외 지중 전력 케이블, 역외 전력시설 접속함, 역내 필수다중이용 기계 시설물등이 있으며 이들의 경우 이상 감지 및 예방에 실패할 경우 대형 사고가 발생할 위험이 높은 상태이다.
특히, 전력설비의 경우 장애 발생의 80%가 전력케이블 접속개소(접점, 접속함 부스바 등)에서 발생하고 있어, 이에 대한 상시 모니터링 필요성이 매우 높다.
다만, 현재 이를 모니터링 할 수 있는 시스템으로는 유선 모니터링 시스템이 유일하며, 유선 모니터링 시스템은 대상체에 센서를 결합한 후, 유선 방식으로 전원을 공급하고 유선 통신 방식으로 데이터를 수집하여 모니터링 결과를 산출한다. 이와 같은 유선 모니터링 시스템은 각 대상체에 시스템을 결합하는 과정에서 전력선과 통신선의 설치가 필요한 만큼, 상당한 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있어, 현실적으로 적용이 불가능한 기술이다.
한편, 이와 관련하여 대한민국등록특허 제10-1176497호(발명의 명칭: 철도 전력시스템에서의 전력 품질 모니터링 장치)에서는, 전력 공급처 및 부하측에 각각 설치되어 전압과 전류값을 검출하는 전압 및 전류검출부와 전압 및 전류검출부로부터 인가된 신호를 입력받는 신호입력부, 신호입력부로부터 인가된 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 신호변환부, 실시간으로 수신된 데이터를 저장하는 데이터 저장부와, 수집된 데이터를 기록하는 데이터 기록부로 이루어진 메모리; 모니터링된 데이터를 화면 출력하는 표시부, 전력 공급처 및 부하측에서 각각 검출된 전류와 전압값을 실시간으로 인가받아 그 변동추이를 모니터링하고, 전력의 흐름, 공급 전력량을 저장하고, 통신모듈을 통해 원격지로 해당 정보를 전송 처리하는 제어부의 구성을 개시하고 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 철도 전력선을 따라 형성되는 자기장에 의하여 유도되는 유도 전력을 이용하여 전기 에너지를 공급받아, 유선 전선 전력의 공급없이 구동이 가능한 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치는, 하나 이상의 센서; 상기 하나 이상의 센서의 센싱값을 디지털 처리하는 ADC; 상기 디지털화된 센싱값을 무선 데이터 통신을 통해 전송하는 무선 통신 모듈; 및 상기 센서, ADC, 및 무선 통신 모듈에 전력을 공급하며, 상기 철도 전력선이 관통하도록 내부에 개구부가 형성된 에너지 하비스터를 포함하되, 상기 에너지 하비스터는 상기 철도 전력선의 자기장에 기반하여 전력을 생산한다.
한편, 본원의 제2 측면에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치는, 상기 철도 전력선이 관통하도록 내부에 개구부가 형성된 센서; 상기 센서의 센싱값을 디지털 처리하는 ADC; 상기 디지털화된 센싱값을 무선 데이터 통신을 통해 전송하는 무선 통신 모듈; 및 상기 센서, ADC, 및 무선 통신 모듈에 전력을 공급하며, 상기 철도 전력선이 관통하도록 내부에 개구부가 형성된 에너지 하비스터를 포함하되, 상기 에너지 하비스터는 상기 철도 전력선의 자기장에 기반하여 전력을 생산하는 것이고, 상기 에너지 하비스터의 전면부에 상기 센서가 동심원 구조를 갖도록 결합된다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 철도 전력선을 따라 형성되는 자기장에 의하여 유도되는 유도 전력을 이용하여 전기 에너지를 공급받아, 유선을 통한전력의 공급없이 구동이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치의 에너지 하비스터의 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터의 에어갭 유무에 따른 자기 포화 상태를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치의 하우징의 결합을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치의 열림 상태를 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본원은 철도 전력선 상태를 모니터링하는 무선 모니터링 센서 장치에 관한 것으로서, 역외 지중 전력 케이블, 역외 전력시설 접속함, 역내 필수 다중이용 기계 시설물등에 설치될 수 있으나, 이에 한하지는 않는다.
도 1은 일 실시예에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치의 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치의 에너지 하비스터의 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터의 에어갭 유무에 따른 자기 포화 상태를 나타내는 그래프이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치의 하우징의 결합을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링 하는 무선 모니터링 센서 장치의 열림 상태를 나타내는 도면이다.
우선, 본원의 일 실시예에 따른 철도 전력선 상태를 모니터링하는 무선 모니터링 센서 장치(10)(이하, '무선 모니터링 센서 장치(10)'라 함)에 대해 설명한다.
도 1을 참조하면, 무선 모니터링 센서 장치(10)는 하나 이상의 센서(110), 하나 이상의 센서(110)의 센싱값을 디지털 처리하는 ADC(120, Analog-digital converter), 디지털화된 센싱값을 무선 데이터 통신을 통해 전송하는 무선 통신 모듈(130), 및 센서(110), ADC(120), 및 무선 통신 모듈(130)에 전력을 공급하며, 철도 전력선이 관통하도록 내부에 개구부가 형성된 에너지 하비스터(140)를 포함한다. 또한, 도시되지는 않았지만, 생산된 전력이 저장되는 배터리, 캐패시터 등의 저장장치부와 전력 충전 및 관리를 하는 회로부가 더 포함될 수 있다. 다시 말해, 무선 모니터링 센서 장치(10)는 전체적인 형상이 도넛 형상으로 형성되고, 중앙부에 형성된 개구부에 철도 전력선이 관통되도록 위치할 수 있다. 이때, 철도 전력선 주변에는 자기장이 형성되므로, 이를 활용하여 에너지 하비스터(140)에서 전력을 생성하고, 생산된 전력을 센서(110), ADC(120), 무선 통신 모듈(130)로 전력을 공급할 수 있다.
한편, 센서(110)는 온도를 감지하는 온도 센서, 대상체의 가속도를 감지하는 가속도 센서, 철도 전력선에서 발생하는 케이블 절연체 보이드 결함, 금속이물질, 전기트리, 잔도전층 결함, 케이블 접속부 시공불량 등의 이유로 철도 전력선 손상에 의한 부분방전을 감지하는 PD (Partial Discharge)센서, 대상체의 응력을 감지하는 EM(Elasto-Magnetic) 센서 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한하지는 않는다.
ADC(120)는 전기적인 아날로그량을 디지털량으로 변환하는 장치이며, 센서(110)로부터 전송된 아날로그량의 센서값을 디지털량의 센서값으로 변환하여 무선 통신 모듈(130)로 전송할 수 있다. 디지털 아날로그 변환기(ADC)는 일반적인 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
무선 통신 모듈(130)은 디지털화된 센싱값을 무선 데이터 통신을 통해 대상 시설물의 상태를 모니터링하거나 관련 정보를 수집하여 관리하는 관리 서버로 전송할 수 있다.
도 2를 참조하면, 에너지 하비스터(140)는 철도 전력선의 자기장에 기반하여 전력을 생산할 수 있다. 이를 위해, 에너지 하비스터(140)는 제1 코어(141), 제1 코어(141)에 권선된 코일(142), 및 양단부가 제1 코어(141)의 양단부와 대향하고, 제1 코어(141)의 양단부와 소정 간격 이격되어 배치되며, 철도 전력선이 통과하도록 공간을 제공하는 제2 코어(143)를 포함할 수 있다.
또한, 제1 코어(141)는 양단부가 하부방향으로 연장형성될 수 있으며, 중앙부에 코일(142)이 권선될 수 있다. 또한, 제2 코어(143)는 ‘U’자 형으로 형성되고, 양단부가 제1 코어(141)에 하부방향으로 연장된 부분에 각각 대향하도록 위치할 수 있다. 예시적으로 제1 코어(141) 및 제2 코어(143)는 낮은 부하 상태에서도 유도 전압 특성이 높은 페라이트 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 제1 코어(141)와 제2 코어(143)의 사이는 소정 간격(에어갭) 이격되도록 배치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 코어(141)와 제2 코어(143)에 간격이 없는 경우에 비하여 제1 코어(141)와 제2 코어(143)의 사이에 소정 간격 이격되도록 배치할 경우, 자기포화 완화로 인해 발전효율 증가 및 열, 진동 발생 저감을 기대할 수 있다.
한편, 무선 모니터링 센서 장치(10)는 제1 코어(141), 코일(142), 코일(142)로부터 유도 전류를 공급받는 센서(110), ADC(120), 무선 통신 모듈(130)을 에워싸는 본체부 하우징(151) 및 제2 코어(143)를 에워싸는 코어 하우징(152)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본체부 하우징(151)은 내부에 소정의 공간이 형성되고, 하부면의 양단부에 코어 하우징(152)의 양단부가 삽입될 수 있도록 삽입홀이 형성될 수 있다. 또한, 코어 하우징(152)은 내부에 제2 코어(143)가 구비되기 위한 소정의 공간이 형성되고, 제2 코어(143)와 대응되는 형상으로 ‘U’자형으로 형성될 수 있다. 다시 말해, 코어 하우징(152)의 상부가 본체부 하우징(151)의 삽입홀에 삽입됨에 따라, 본체부 하우징(151) 및 코어 하우징(152)이 서로 결합될 수 있으나, 결합 방식은 이에 한하지는 않는다.
또한, 무선 모니터링 센서 장치(10)는 본체부 하우징(151) 및 코어 하우징(152)이 결합될 때, 제1 코어(141)와 제2 코어(143)의 이격되는 간격을 조절할 수 있는 간격 조절부(미도시됨)를 더 포함할 수 있다. 제1 코어(141)와 제2 코어(143)의 간격이 넓을수록 자기장이 감소하여, 무선 모니터링 센서 장치(10)가 설치되는 위치에 따라 적절하게 간격을 조절할 수 있다.
예시적으로, 간격 조절부는 코어 하우징(152)의 양단부에 각각 돌출형성되는 걸림부 및 본체 하우징(151)의 양단부 내부에 형성되고, 걸림부가 고정되며 상하방향으로 소정의 거리 이격되어 복수가 위치하는 걸림홈을 포함할 수 있다. 또한, 코어 하우징(152)에는 외부에서 복수의 걸림홈 중 걸림부가 고정되는 위치를 외부에서 확인할 있도록 간격 표시가 형성될 수 있다. 다시 말해, 무선 모니터링 센서 장치(10)은 걸림부가 복수의 걸림홈 중 고정되는 걸림홈을 조절함에 따라 제1 코어(141)와 제2 코어(143) 간격을 조절할 수 있으나, 이에 한하지는 않는다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실 시예에 따른 철도 전력선의 상태를 모니터링하는 무선 모니터링 센서 장치(20)(이하, ‘무선 모니터링 센서 장치(20)’라 함)에 대해 설명한다.
도 5를 참조하면, 무선 모니터링 센서 장치(20)는 철도 전력선이 관통하도록 내부에 개구부가 형성된 센서(210), 센서(210)의 센싱값을 디지털 처리하는 ADC(220), 디지털화된 센싱값을 무선 데이터 통신을 통해 전송하는 무선 통신 모듈(230) 및 센서(210), ADC(220), 및 무선 통신 모듈(230)에 전력을 공급하며, 철도 전력선이 관통하도록 내부에 개구부가 형성된 에너지 하비스터(240)를 포함한다.
센서(210)는 동심원 구조로 형성되고, 철도 전력선을 감싸도록 위치될 수 있다. 또한, 센서(210)는 온도를 감지하는 온도 센서, 대상체의 가속도를 감지하는 가속도 센서, 철도 전력선에서 발생하는 부분방전을 감지하는 PD (Partial Discharge)센서, 대상체의 응력을 감지하는 EM(Elasto-Magnetic) 센서일 수 있으며, 바람직하게는 PD 센서(210)일 수 있으나, 이에 한하지 않고, 철도 전력선의 상태 또는 철도 전력선의 외부 환경에 대한 상태를 감지하는 센서(210)일 수 있다.
에너지 하비스터(240)는 철도 전력선의 자기장에 기반하여 전력을 생산하고, 에너지 하비스터(240)의 전면부에 센서(210)가 동심원 구조를 갖도록 결합될 수 있다. 상술한 전면부란 도 5의 5시 방향에 위치한 면일 수 있다.
또한, 에너지 하비스터(240)와 센서(210)는 철도 전력선의 자기장에 기반하여 전력을 생산하는 변류기(CT, Current Transformer)를 각각 내장할 수 있다. 상술한 변류기는 전류를 변환하거나 측정하는 장치로서, 이를 이용하여 전력을 생산하는 것은 일반적인 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
에너지 하비스터(240)와 센서(210)는 각각 개구부가 형성된 링 형상을 가질 수 있다. 또한, 전기 철도 전력선은 에너지 하비스터(240)와 센서(210)에 각각 형성된 개구부에 삽입될 수 있다.
또한, 에너지 하비스터(240)는 링의 중심부를 기준으로 상부에 위치하고, U자 형상으로 형성되는 상부 에너지 하비스터(241) 및 링의 중심부를 기준으로 하부에 위치하는 U자 형상으로 형성되는 하부 에너지 하비스터(242)를 포함할 수 있다.
또한, 센서(210)는 링의 중심부를 기준으로 상부에 위치하고, U자 형상으로 형성되는 상부 센서(211) 및 링의 중심부를 기준으로 하부에 위치하는 U자 형상으로 형성되는 하부 센서(212)를 포함할 수 있다.
한편, 무선 모니터링 센서 장치(20)는 상부 에너지 하비스터(241) 및 상부 센서(211)를 에워싸는 상부 하우징(251) 및 힌지 구조물(253)에 의해 상부 하우징(251)에 힌지 결합되며, 하부 에너지 하비스터(242), 하부 센서(212), ADC(220), 무선 통신 모듈(230)을 에워 싸는 하부 하우징(252)을 포함할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 상부 하우징(251) 및 하부 하우징(252)은 일측에 힌지 구조물(253)이 위치하고, 타측에 체결부(254)가 위치하여, 에너지 하비스터(240)와 센서(210)가 각각 열림 상태와 닫힘 상태를 갖도록 할 수 있다.
다시 말해, 체결부(254)의 체결상태를 해제하고, 상부 하우징(251)을 회전시키고 , 철도 전력선을 위치한 후, 상부 하우징(251)을 닫고, 체결부(254)를 체결하여, 철도 전력선에 무선 모니터링 센서 장치(20)를 고정할 수 있다. 이때, 닫힘 상태인 경우, 상부 에너지 하비스터(241)와 하부 에너지 하비스터(242)는 접촉되며, 상부 센서(211)와 하부 센서(212)가 접촉되어 서로 연결될 수 있다.
한편, 무선 모니터링 센서 장치(20)는 에너지 하비스터(240)에서 생산된 전력을 저장하는 배터리, 캐패시터 등의 저장장치부(260)와 전력 충전 및 관리하는 회로부를 더 포함할 수 있다. 다시 말해, 저장장치부(260)는 에너지 하비스터(240)에서 전력을 공급받아 저장하고, 저장된 전력을 센서(210), ADC(220). 무선 통신 모듈(230)로 공급할 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10, 20 : 무선 모니터링 센서 장치
110 : 센서 120 : ADC
130 : 무선 통신 모듈
140 : 에너지 하비스터
141 : 제1 코어 142 : 코일
143 : 제2 코어
151 : 본체부 하우징 152 : 코어 하우징
210 : 센서
211 : 상부 센서 212 : 하부 센서
220 : ADC 230 : 무선 통신 모듈
240 : 에너지 하비스터
241 : 상부 에너지 하비스터 242 : 하부 에너지 하비스터
251 : 상부 하우징 252 : 하부 하우징
253 : 힌지 구조물 254 : 체결부
260 : 저장장치부

Claims (10)

  1. 철도 전력선의 상태를 모니터링하는 무선 모니터링 센서 장치에 있어서,
    하나 이상의 센서;
    상기 하나 이상의 센서의 센싱값을 디지털 처리하는 ADC;
    상기 디지털화된 센싱값을 무선 데이터 통신을 통해 전송하는 무선 통신 모듈;
    및
    상기 센서, ADC, 및 무선 통신 모듈에 전력을 공급하며, 상기 철도 전력선이 관통하도록 내부에 개구부가 형성된 에너지 하비스터를 포함하되,
    상기 에너지 하비스터는 상기 철도 전력선의 자기장에 기반하여 전력을 생산하는 것인 무선 모니터링 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 하비스터는
    제1 코어;
    제1 코어에 권선된 코일; 및
    양단부가 상기 제1 코어의 양단부와 대향하고, 상기 제1 코어의 양단부와 소정 간격 이격되어 배치되며, 상기 철도 전력선이 통과하도록 공간을 제공하는 제2 코어;를 포함하는 것인 무선 모니터링 센서 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 코어, 상기 코일, 상기 코일로부터 유도 전류를 공급받는 상기 센서, 상기 ADC, 상기 무선 통신 모듈을 에워싸는 본체부 하우징; 및
    상기 제2 코어를 에워싸는 코어 하우징을 포함하는 무선 모니터링 센서 장치.
  4. 철도 전력선의 상태를 모니터링하는 무선 모니터링 센서 장치에 있어서,
    상기 철도 전력선이 관통하도록 내부에 개구부가 형성된 센서;
    상기 센서의 센싱값을 디지털 처리하는 ADC;
    상기 디지털화된 센싱값을 무선 데이터 통신을 통해 전송하는 무선 통신 모듈; 및
    상기 센서, ADC, 및 무선 통신 모듈에 전력을 공급하며, 상기 철도 전력선이 관통하도록 내부에 개구부가 형성된 에너지 하비스터를 포함하되,
    상기 에너지 하비스터는 상기 철도 전력선의 자기장에 기반하여 전력을 생산하는 것이고,
    상기 에너지 하비스터의 전면부에 상기 센서가 동심원 구조를 갖도록 결합된 것인 무선 모니터링 센서 장치.
  5. 제1항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 철도 전력선의 부분방전(Partial Discharge)을 감지하는 것인 무선 모니터링 센서 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 에너지 하비스터와 상기 센서는 상기 철도 전력선의 자기장에 기반하여 전력을 생산하는 변류기(CT, Current Transformer)를 각각 내장하는 것인 무선 모니터링 센서 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 에너지 하비스터와 상기 센서는 각각 개구부가 형성된 링 형상을 가지는 것인 무선 모니터링 센서 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 에너지 하비스터는 링의 중심부를 기준으로 상부에 위치하고, U자 형상으로 형성되는 상부 에너지 하비스터 및 링의 중심부를 기준으로 하부에 위치하는 U자 형상으로 형성되는 하부 에너지 하비스터를 포함하고,
    상기 센서는 링의 중심부를 기준으로 상부에 위치하고, U자 형상으로 형성되는 상부 센서 및 링의 중심부를 기준으로 하부에 위치하는 U자 형상으로 형성되는 하부 센서를 포함하는 무선 모니터링 센서 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상부 에너지 하비스터 및 상부 센서를 에워싸는 상부 하우징; 및
    상기 힌지 구조물에 의해 상기 상부 하우징에 힌지 결합되며, 상기 하부 에너지 하비스터, 상기 하부 센서, 상기 ADC, 상기 무선 통신 모듈을 에워 싸는 하부 하우징을 포함하는 것인 무선 모니터링 센서 장치.
  10. 제1항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 에너지 하비스터에서 생산된 전력을 저장하는 배터리, 캐패시터 등 저장장치부와 전력 충전 및 관리를 하는 회로부를 더 포함하는 것인 무선 모니터링 센서 장치.
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