KR20220095849A - 점퍼 케이블을 매개로 광섬유 복합 가공지선을 통신 선로 및 전력원으로 이용한 송전탑 감시 시스템 - Google Patents
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Abstract
송전탑 감시 시스템이 제공된다. 이 송전탑 감시 시스템은 복수의 송전탑들에 설치된 광섬유 복합 가공지선에 연결된 점퍼 케이블에 다수의 커플러들을 설치한다. 원격지의 송전탑에 검출부를 설치하여 필요한 정보를 검출한다. 통신 모뎀에서 검출된 정보에 대응하는 주파수 신호를 생성하여 커플러로 전달하고, 커플러는 광섬유 복합 가공지선으로 주파수 신호를 전달한다. 통신 모뎀과 연결된 커플러에 인접하는 점퍼 케이블에 계기용 변류기를 설치하여 통신 모뎀에 전력을 공급한다. 이로써 복수의 송전탑들 사이에 연결된 광섬유 복합 가공지선을 통해 주파수 신호가 전달되어 원격지의 관리 서버에 수신되도록 한다. 관리 서버는 해당 정보를 분석하여 원격지의 송전탑의 감시 정보를 확인한다.
Description
본 발명은 송전탑 감시 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로 송전탑들 사이에 연결된 광섬유 복합 가공지선에 송전탑 감시를 위한 장치를 설치하여 송전탑 주변을 감시하도록 하는 송전탑 감시 시스템에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 송전탑은 고압의 송전선을 연결하기 위해 세워진 철탑을 말한다. 고전압의 직류와 교류 방식을 사용하며, 국내에서는 154kV, 345kV, 765kV 등의 고전압이 많이 사용된다.
송전탑에는 낙뢰로부터 송전선을 보호하기 위해 가공지선(overhead ground wire)이 가설된다. 이러한 가공지선은 전력선과 평행하게 설치되며, 낙뢰전류는 가공지선에서 송전탑을 거쳐 땅으로 유도된다.
최근에 가공지선을 광섬유 복합 가공지선(OPtical fiber composite overhead Ground Wire : OPGW)으로 설치하고 있다. 일반적인 가공지선은 단지 낙뢰를 땅으로 안내하는 역할을 하지만, 광섬유 복합 가공지선은 낙뢰로부터 송전선을 보호할 뿐만 아니라 가공지선에 광섬유를 내장하여 광 다중 신호의 전송까지 첨가한 케이블(cable)이다.
광섬유 복합 가공지선은 외부의 측면에서 가해지는 기계적 충격에서 보호되기 위해 알루미늄(aluminum) 합금의 재질 등으로 보호되고, 광섬유는 높은 열 저항 성질을 견디기 위해 열에 견딜 수 있는 재료로 코팅(coating)된다.
송전탑은 야외에 설치되므로, 노후 진행이 빠르고, 바람, 태풍, 낙뢰 등과 같은 악천후로 인해 손상이 발생할 수 있다. 하지만, 종래에는 이러한 노후나 손상의 발생 여부를 확인하기 어렵다.
공개특허 제10-2017-0099246호에는 송전탑에 설치되어, 부근 지역의 기상 및 환경 데이터(data)를 수집하여 긴급한 통지가 필요한 상황인지를 판단하는 기술이 개시된다.
하지만, 이러한 선행기술문헌에서는 기상 상황이나 환경 데이터를 검출하는 것이므로, 송전탑이나 송전선을 직접 감시하는 것이 아니다.
최근 송전탑의 감시를 위해 드론(drone)을 활용하는 기술이 개시되어 있으나, 이는 악천후에서는 드론을 띄우기가 어렵고, 필요에 따라 또는 주기적으로 드론을 띄워서 송전탑을 감시하는 것이므로, 송전탑을 상시적으로 실시간 감시하는 것이 아니다.
한편, 산악 지역에 설치된 송전탑의 경우에는 송전선의 착빙에 의한 고장이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 실시간 착빙 감시를 위한 장치를 구축해야 하는데, 산악 지역 특성상 감시 장치의 설치 및 이를 위한 통신망을 구축하는 것이 어렵다.
특히, 산악 지역은 유선 통신망을 구축하는 것이 곤란하고, 무선 통신망은 설치, 유지 및 보수가 어렵고, 또한 보안이 취약하며, 통신 장애를 유발하는 요인이 많다는 문제점이 있다.
따라서, 해당 기술분야에서는 송전탑의 주변을 실시간으로 감시하고, 이를 위해 새로운 방식의 통신망 개발의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 송전탑들 사이에 설치된 광섬유 복합 가공지선에 감시 장치를 설치하여 커플러(coupler)를 통해 감지 정보를 원격지의 관리 서버(server)로 전송할 수 있는 점퍼 케이블을 매개로 광섬유 복합 가공지선을 통신 선로 및 전력원으로 이용한 송전탑 감시 시스템(system)을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 송전탑의 감시를 위해 새로운 통신 선로의 구축 없이 기존에 설치되어 있는 광섬유 복합 가공지선을 이용하는 전력선 통신 기술을 통해 송전탑의 주변을 실시간으로 감시할 수 있는 점퍼 케이블을 매개로 광섬유 복합 가공지선을 통신 선로 및 전력원으로 이용한 송전탑 감시 시스템을 제공하는 데 있다.
게다가, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 송전탑들 사이에 설치된 광섬유 복합 가공지선에 감시 장치를 설치하여 계기용 변류기(Current Transformer : CT)를 통해 전력을 공급받을 수 있는 점퍼 케이블을 매개로 광섬유 복합 가공지선을 통신 선로 및 전력원으로 이용한 송전탑 감시 시스템을 제공하는 데 있다.
이에 더하여, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 기존의 유선 통신 방식에 비해 시공, 유지 및 보수가 용이하고, 그리고, 무선 통신에 비해 신뢰성이 높고, 통신의 효율성, 유연성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 점퍼 케이블을 매개로 광섬유 복합 가공지선을 통신 선로 및 전력원으로 이용한 송전탑 감시 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 점퍼 케이블을 매개로 광섬유 복합 가공지선을 통신 선로 및 전력원으로 이용한 송전탑 감시 시스템을 제공한다. 이 송전탑 감시 시스템은 복수의 송전선들이 서로 연결된, 그리고 광섬유 복합 가공지선이 서로 연결된 n개(n은 3 이상)의 송전탑들 중 제 1 및 제 n 송전탑들 각각에 설치되어 제 1 및 제 2 특성 정보들을 각각 검출하는 제 1 및 제 2 검출부들, 제 1 및 제 n 송전탑들 각각에 설치되며, 제 1 및 제 2 검출부들에서 각각 검출된 제 1 및 제 2 특성 정보들을 각각 수신하고, 그리고 제 1 및 제 2 특성 정보들에 각각 대응하는 주파수 신호들을 각각 발생하여 출력하는 제 1 및 제 2 통신 모뎀들, 제 1 및 제 n 송전탑들 각각의 일 측에 연결된 광섬유 복합 가공지선에 복수의 클램프들에 의해 연결된 점퍼 케이블에 결합되며, 제 1 및 제 2 통신 모뎀들에서 각각 출력된 주파수 신호들을 각각 광섬유 복합 가공지선으로 전달하고, 그리고 광섬유 복합 가공지선을 통해 전달되는 주파수 신호들을 각각 수집하여 출력하는 제 1 및 제 2 커플러들, 제 1 및 제 2 커플러들이 각각 결합된 점퍼 케이블에 결합되어 제 1 및 제 2 통신 모뎀들로 각각 전력을 공급하기 위한 제 1 및 제 2 계기용 변류기들, 및 제 2 내지 제 n-1 송전탑들을 기준으로 좌측 및 우측의 광섬유 복합 가공지선에 각각 결합되며, 광섬유 복합 가공지선을 통해 전달되는 주파수 신호를 수집하여 상호 간에 전달하는 2(n-2)개의 커플러들을 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 검출부들은 각각 풍향, 풍속, 기온, 습도 또는 발열 중 적어도 하나 이상이 물리적 특성 정보를 검출하는 센서를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 검출부들은 각각 송전탑 및 광섬유 복합 가공지선에 대한 주변의 영상을 촬영하는 카메라를 포함할 수 있다. 카메라는 광섬유 복합 가공지선의 피복의 탈락 상태를 촬영할 수 있다. 카메라는 적외선 카메라일 수 있다.
제 1 및 제 2 검출부들은 각각 송전탑에 대한 손상 여부를 검사하는 비파괴 검사 센서를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 커플러들, 및 2(n-2)개의 커플러들은 각각 자심을 갖는 코어, 코어에 로고스키 코일 방식으로 권선된 코일 및 코일의 양단에 연결된 2개의 접속 단자들을 포함할 수 있다. 접속 단자들은 제 1 및 제 2 통신 모뎀들에 각각 연결될 수 있다. 제 1 및 제 2 커플러들, 및 2(n-2)개의 커플러들은 주파수 신호에 대한 통신 방향성을 가질 수 있다. 제 1 및 제 2 커플러들, 및 2(n-2)개의 커플러들은 주파수 신호에 대한 통신 방향성을 가장 인접하는 제 1 및 제 2 통신 모뎀들로 향하도록 설치될 수 있다.
제 1 및 제 2 계기용 변류기들 각각은 광섬유 복합 가공지선을 전류원으로 충전 장치를 통해 배터리를 충전하고, 그리고 배터리를 전력원으로 전원 장치를 통해 제 1 및 제 2 통신 모뎀들로 각각 전력을 공급할 수 있다.
송전탑 감시 시스템은 제 1 및 제 2 특성 정보들을 원격지로 중계하는 중계부, 중계부를 통해 중계되는 제 1 및 제 2 특성 정보들을 수신하는 관리 서버 및 관리 서버에 수신된 감시 정보를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
관리 서버는 중계부를 통해 중계되는 제 1 및 제 2 특성 정보들 각각에 대응하는 주파수 신호들을 분석하여 광섬유 복합 가공지선에서의 통신 상태를 확인할 수 있다.
제 2 내지 제 n-1 송전탑들을 기준으로 좌측 및 우측의 광섬유 복합 가공지선들에 각각 결합된 서로 인접하는 2개의 커플러들은 동축 케이블에 의해 서로 연결될 수 있다. 서로 인접하는 2개의 커플러들은 동축 케이블을 통해 주파수 신호를 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 과제의 해결 수단에 따르면 송전탑 감시 시스템은 광섬유 복합 가공지선을 전류원으로 하는 계기용 변류기를 통해 통신 모뎀(modem) 및 검출부에 전력을 공급함으로써, 상시적으로 송전탑 주변을 실시간으로 감시할 수 있다.
또한, 송전탑 감시 시스템은 송전탑에 감시 장치를 직접 설치하고, 그리고 광섬유 복합 가공지선을 통해 감시 정보를 전달함으로써, 정확한 상태를 감시할 수 있다,
게다가, 송전탑 감시 시스템은 악천후에서도 송전탑의 주변을 실시간으로 감시할 수 있다.
이에 더하여, 송전탑 감시 시스템은 새로운 통신 선로의 구축 없이 기존에 설치되어 있는 광섬유 복합 가공지선을 통신 선로 및 전력원으로 이용함으로써, 추가 비용을 최소화할 수 있다.
부가적으로, 송전탑 감시 시스템은 기존의 유선 통신 방식에 비해 시공, 유지 및 보수에 유리하고, 그리고 무선 통신 방식에 비해 신뢰성이 높임으로써, 통신의 효율성, 유연성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 검출부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 일부 구성들을 설명하기 위해 도 1의 A 부분에 대한 자세한 구성도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 커플러를 설명하기 위한 입체도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 커플러를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 검출부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 일부 구성들을 설명하기 위해 도 1의 A 부분에 대한 자세한 구성도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 커플러를 설명하기 위한 입체도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 커플러를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다.
하나의 구성 요소(element)가 다른 구성 요소와 '접속된(connected to)' 또는 '결합한(coupled to)'이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접적으로 연결된 또는 결합한 경우, 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 '직접적으로 접속된(directly connected to)' 또는 '직접적으로 결합한(directly coupled to)'으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. '및/또는'은 언급된 아이템(item)들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '밑(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 장치 또는 구성 요소들과 다른 장치 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 장치의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 장치를 뒤집을 경우, 다른 장치의 '아래(below)' 또는 '밑(beneath)'으로 기술된 장치는 다른 장치의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 장치는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
한편, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 왼쪽을 전방으로, 오른쪽을 후방으로, 위쪽을 상방으로 그리고 아래쪽을 하방으로 하여 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 검출부를 설명하기 위한 구성도이고, 그리고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 일부 구성들을 설명하기 위해 도 1의 A 부분에 대한 자세한 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, n개(여기서 n은 3 이상의 자연수) 송전탑들(1) 사이에는 복수의 송전선들(10) 및 광섬유 복합 가공지선(20)이 설치될 수 있다. 송전선(10)은 단상 또는 삼상으로 이루어질 수 있으며, 복수의 송전탑들(10)에 이어지도록 설치되어 전력을 전송할 수 있다.
광섬유 복합 가공지선(20)은 낙뢰로부터 송전탑(1) 및 송전탑(1)에 연결된 각종 장치 및 소자를 보호하는 역할을 수행할 뿐만 아니라, 내부에 구비된 광섬유 코어(core)를 통해 광 통신의 역할도 수행할 수 있다.
광섬유 복합 가공지선(20)에는 커플러(110)가 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템은 송전선들(10)과 광섬유 복합 가공지선(20)이 서로 연결된 복수의 송전탑들(1)에 적용될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템은 n개의 송전탑들(1)을 갖는 것을 예시로 들었다.
송전탑 감시 시스템은 제 1 검출부(120a)를 포함할 수 있다. 제 1 검출부(120a)는 n개의 송전탑들(1) 중 제 1 송전탑에 설치되어 제 1 특성 정보를 검출할 수 있다.
제 1 특정 정보는 송전탑(1), 송전선(10) 및 광섬유 복합 가공지선(20)에서의 물리적 특성 값 또는 주변 환경에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 특정 정보는 풍향, 풍속, 기온, 습도, 발열, 영상 정보, 미세먼지 정도 등을 포함할 수 있다.
송전탑 감시 시스템은 제 1 통신 모뎀(131)을 포함할 수 있다. 제 1 통신 모뎀(131)은 제 1 송전탑에 설치되며, 제 1 검출부(120a)에서 검출된 제 1 특성 정보를 수신하고, 수신된 제 1 특성 정보에 대응하는 주파수 신호를 발생하여 출력할 수 있다.
이는 제 1 통신 모뎀(131)에서 제 1 특성 정보를 광섬유 복합 가공지선(20)을 통해 전달할 수 있도록, 그에 상응하는 주파수 신호로 변환하는 것일 수 있다.
송전탑 감시 시스템은 제 1 커플러(110-1)를 포함할 수 있다. 제 1 커플러(110-1)는 광섬유 복합 가공지선(20)에 복수의 클램프(clamp)들(40)에 의해 연결된 점퍼(jumper) 케이블(30)에 결합될 수 있다. 제 1 커플러(110-1)는 제 1 송전탑에 연결된 광섬유 복합 가공지선(20)의 일측에 복수의 클램프들(40)에 의해 연결된 점퍼 케이블(30)에 결합되며, 제 1 통신 모뎀(131)에서 전달되는 주파수 신호를 광섬유 복합 가공지선(20)으로 전달할 수 있다.
클램프(40)는 피지(Parallel-Groove : PG) 클램프일 수 있으며, 그리고 점퍼 케이블(30)은 광섬유 복합 가공지선(20)과 동일한 형태의 배선일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예가 적용되는 n개의 송전탑들(1) 중에서 첫 번째 송전탑인 제 1 송전탑과 마지막 송전탑인 제 n 송전탑 사이에 설치된 송전탑, 즉, 제 2 내지 제 n-1 송전탑들에는 좌우로 각각 2개씩 커플러들(110-2)이 설치될 수 있다.
구체적으로, 제 1 송전탑과 제 n 송전탑 사이에 배치된 제 2 내지 제 n-1 송전탑들의 경우, 각각의 송전탑을 기준으로 좌측 및 우측의 광섬유 복합 가공지선들(20) 각각에 커플러(110-2)가 결합되며, 이들 2개씩의 커플러들(110-2)은 광섬유 복합 가공지선(20)을 통해 전달되는 주파수 신호를 각각 수집하여 상호 간에 전달할 수 있다.
2개씩의 커플러들(110-2)은 제 1 송전탑의 제 1 커플러(110-1)와 후술되는 제 n 송전탑의 제 2 커플러(110-n) 사이에 전달되는 주파수 신호를 서로 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제 1 커플러(110-1)에서 전달되는 주파수 신호를 바로 이웃한 제 2 송전탑의 커플러(110-2)가 수신하여 다음 이웃한 제 3 송전탑의 커플러로 전달할 수 있다. 그리고 제 3 송전탑의 커플러는 다시 제 4 송전탑의 커플러로 주파수 신호를 전달할 수 있다.
이와 같이, 제 2 내지 제 n-1 송전탑들의 커플러들(110-2)을 통해 주파수 신호가 계속 전달되어 마지막인 제 n 송전탑의 제 2 커플러(110-n)까지 전달될 수 있다.
이때, 제 2 내지 제 n-1 송전탑들의 광섬유 복합 가공지선(20)의 좌우에 각각 설치된 두 개의 커플러들(110-2) 사이에는 동축 케이블(170)이 구비될 수 있다. 이러한 동축 케이블(170)을 통해 주파수 신호가 전달될 수 있다.
구체적으로, 제 2 내지 제 n-1 송전탑들의 경우, 각각의 송전탑과 광섬유 복합 가공지선(20)이 물리적으로 연결되기 때문에, 그 연결된 지점에서는 주파수 신호가 온전하게 광섬유 복합 가공지선(20)을 통해 전달될 수 없다. 즉, 그 지점에서는 주파수 신호의 손실이 발생할 수 있다.
따라서, 이들 두 개의 커플러들(110-2) 사이에는 광섬유 복합 가공지선(20)을 통해 주파수 신호를 전송하는 경우에 발생하는 주파수 신호의 손실을 막기 위해 광섬유 복합 가공지선(20)을 통해 주파수 신호를 전달하는 것이 아니라, 두 개의 커플러들(110-2) 사이에 직접 연결된 동축 케이블(170)을 통해 주파수 신호가 전달되도록 하는 것이다.
송전탑 감시 시스템은 제 2 검출부(120b)를 포함할 수 있다. 제 2 검출부(120b)는 n개의 송전탑들(1) 중 마지막인 제 n 송전탑에 설치되어 제 2 특성 정보를 검출할 수 있다. 제 2 특성 정보는 제 1 특성 정보와 동일하며, 송전탑(1), 송전선(10) 및 광섬유 복합 가공지선(20)에서의 물리적 특성 값 또는 주변 환경에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 특성 정보는 풍향, 풍속, 기온, 습도, 발열, 영상 정보, 미세먼지 정도 등을 포함할 수 있다.
도 2에는 제 1 및 제 2 검출부들(120a 및 120b)의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.
제 1 및 제 2 검출부들(120a 및 120b)은 각각 풍향을 검출하는 풍향 센서(sensor)(212), 풍속을 검출하는 풍속 센서(213), 광섬유 복합 가공지선(20) 및 주변의 온도를 검출하는 온도 센서(214), 주변의 습도를 검출하는 습도 센서(215), 송전탑(1), 송전선(10) 및 광섬유 복합 가공지선(20)에서의 발열을 검출하는 발열 센서(216), 미세먼지의 정도를 검출하는 미세먼지 센서(218) 및 이들을 제어하기 위한 제어부(211)를 포함할 수 있다. 발열 센서(216)는 열 발생에 반응하는 적외선 센서를 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 및 제 2 검출부들(120a 및 120b)이 각각 제 1 송전탑 및 제 n 송전탑의 광섬유 복합 가공지선(20)에 연결되도록 설치된 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 제 1 및 제 2 검출부들(120a 및 120b)은 제 2 내지 제 n-1 송전탑들 중 적어도 하나 이상의 송전탑의 광섬유 복합 가공지선(20)에 연결되도록 설치될 수도 있다.
이러한 경우, 제 1 및 제 2 검출부들(120a 및 120b)이 설치되는 송전탑(1)에 통신 모뎀(130, 131 또는 132 참조)이 반드시 설치되어야 한다. 이러한 통신 모뎀은 해당 송전탑(1)의 광섬유 복합 가공지선(20)에 설치된 커플러(110, 110-1, 110-2 또는 110-n 참조)로 주파수 신호를 전달할 수 있다.
한편, 제 1 및 제 2 검출부들(120a 및 120b)은 송전탑(1), 송전선(10) 및 광섬유 복합 가공지선(20) 및 그 주변에 대한 영상을 촬영할 수 있는 카메라(camera)(217)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라(217)는 폐쇄회로 텔레비전(Closed Circuit TeleVision : CCTV)을 포함하여 주변 상황을 영상으로 실시간 촬영할 수 있다.
한편, 카메라(217)는 광섬유 복합 가공지선(20)의 피복의 탈락 상태를 촬영할 수 있다. 카메라(217)는 야간에도 촬영할 수 있도록 적외선 카메라를 포함할 수 있다.
이에 더하여, 제 1 및 제 2 검출부들(120a 및 120b)은 각각 송전탑에 대한 손상 여부를 검사하는 비파괴 검사 센서를 더 포함할 수 있다.
게다가, 제 1 및 제 2 검출부들(120a 및 120b)은 각각 송전탑에 설치된 항공 장애등의 상태를 감시하는 항공 장애등 감시 센서(220)를 더 포함할 수 있다.
송전탑 감시 시스템은 제 n 송전탑의 광섬유 복합 가공지선(20)에 설치된 제 2 커플러(120-n)를 포함할 수 있다. 제 2 커플러(120-n)는 제 n 송전탑에 연결된 광섬유 복합 가공지선(20)의 일측에 결합되며, 광섬유 복합 가공지선(20)을 통해 전달되는 주파수 신호를 수집하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템에 적용되는 제 1 및 제 2 커플러들(110-1 및 110-n) 및 제 2 내지 제 n-1 송전탑들의 광섬유 복합 가공지선(20)의 좌우 측에 각각 설치되는 커플러들(110-2)은 접촉식 또는 비접촉식 중에서 선택된 하나의 형태를 가질 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템에 적용되는 제 1 및 제 2 검출부들(120a 및 120b)에 연결되는 제 1 및 제 2 커플러들(110-1 및 110-n)은 점퍼 케이블(30)에 결합되기 때문에, 접촉식 형태를 가져도 무방하지만, 제 2 내지 제 n-1 송전탑들의 광섬유 복합 가공지선(20)의 좌우 측에 각각 결합되는 커플러들(110-2)은 비접촉식 형태를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템에 적용되는 제 1 및 제 2 커플러들(110-1 및 110-n) 및 제 2 내지 제 n-1 송전탑들의 광섬유 복합 가공지선(20)의 좌우 측에 각각 설치되는 커플러들(110-2)은 모두 비접촉식 형태를 갖는 원통 형상으로 구현되어 중앙부에 길이 방향으로 형성된 중공부(도 4b 및 도 5의 113 참조)를 가질 수 있다. 이에 광섬유 복합 가공지선(20)이 중공부의 내부를 관통하도록 설치됨으로써, 각각의 커플러(110-1, 110-2 또는 110-n)가 광섬유 복합 가공지선(20)을 감싸도록 결합될 수 있다.
이러한 커플러(110, 110-1, 110-2 또는 110-n)는 내부에 코일(coil)(도 5의 115 참조)이 코어(도 5의 114)에 권선되어 있어, 전자기 유도 원리를 이용하여 주파수 신호를 광섬유 복합 가공지선(20)에 전달할 수 있고, 또한 광섬유 복합 가공지선(20)을 통해 전달되는 주파수 신호를 커플링(coupling)하여 수집할 수도 있다.
송전탑 감시 시스템은 제 2 통신 모뎀(132)을 포함할 수 있다. 제 2 통신 모뎀(132)은 제 n 송전탑에 설치되며, 제 2 커플러(110-n)에서 출력되는 주파수 신호에 대응하는 제 1 특성 정보를 추출할 수 있다. 그리고 제 2 검출부(120b)로부터 제 2 특성 정보도 수신할 수 있다.
이로써, 제 1 검출부(120a)에서 검출된 제 2 특성 정보가 제 1 통신 모뎀(131)에 의해 주파수 신호로 변환된 후, 복수의 커플러들(110-1, 110-2 및 110-n)을 통해 전달되어 최종적으로 제 2 통신 모뎀(132)으로 전달될 수 있다.
송전탑 감시 시스템은 계기용 변류기(116)를 포함할 수 있다. 계기용 변류기(116)는 제 1 및 제 2 커플러들(110-1 및 110-n)이 각각 결합된 점퍼 케이블(30)에 결합되어 제 1 및 제 2 통신 모뎀들(131 및 132)로 각각 전력을 공급할 수 있다. 계기용 변류기(116)는 광섬유 복합 가공지선(20)을 전류원으로 충전 장치(117)를 통해 배터리(battery)(118)를 충전하고, 그리고 배터리(118)를 전력원으로 전원 장치(119)를 통해 제 1 및 제 2 통신 모뎀들(131 및 132)로 각각 전력을 공급할 수 있다.
이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템은 광섬유 복합 가공지선(20)에 복수의 클램프들(40)에 의해 연결된 점퍼 케이블(30)에 결합된 계기용 변류기(116)를 통해 전달되는 전류를 이용하여 제 1 및 제 2 통신 모뎀들(131 및 132) 및 제 1 및 제 2 검출부들(120a 및 120b)에 전력을 공급할 수 있다. 계기용 변류기(116)를 통해 제 1 및 제 2 통신 모뎀들(131 및 132) 및 제 1 및 제 2 검출부들(120a 및 120b)을 상시적으로 동작시킬 수 있어, 송전탑(1)과 광섬유 복합 가공지선(20)의 주변을 실시간으로 감시할 수 있다.
송전탑 감시 시스템은 중계부(140)를 포함할 수 있다. 상기와 같이 제 2 통신 모뎀(132)은 제 1 및 제 2 검출부들(120a 및 120b)로부터 수신된 제 1 및 제 2 특성 정보들을 중계부(140)로 전달할 수 있다.
중계부(140)는 제 1 및 제 2 특성 정보들을 수집하여 원격지의 관리 서버(150)로 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 중계부(140)는 허브(hub) 장치 또는 게이트웨이(gateway) 등으로 구현될 수 있다.
관리 서버(150)는 중계부(140)를 통해 중계되는 제 1 및 제 2 특성 정보들을 수신하여 표시부(160)에 표시하도록 할 수 있다.
또한, 관리 서버(150)는 중계부(140)를 통해 수신된 제 1 및 제 2 특성 정보들에 각각 대응하는 주파수 신호를 분석하여 광섬유 복합 가공지선(20)에서의 통신 상태를 확인할 수도 있다.
즉, 광섬유 복합 가공지선(20)에서의 통신 상태에 따라 커플러(110)에서 출력되는 주파수 신호가 변할 수 있다. 따라서, 관리 서버(150)는 수신된 제 1 및 제 2 특성 정보들에 각각 대응되는 주파수 신호를 추출 및 분석함으로써, 광섬유 복합 가공지선(20)을 통한 통신 상태를 분석할 수 있다. 관리 서버(150)는 이러한 분석을 위한 분석 프로그램(program)이 탑재될 수 있다.
특히, 관리 서버(150)는 정상적인 통신 상태와 이상이 발생했을 때의 통신 상태에 대응하는 주파수 신호를 미리 저장하고, 커플러(110)를 통해 수신되는 주파수 신호에 대응하는 통신 상태를 확인할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템은 감시하고자 하는 영역 범위 내에 있는 복수의 송전탑들(1)에 설치된 검출부(120)를 포함하고, 검출부(120)에서 검출된 특성 정보를 통신 모뎀(131 또는 132)이 주파수 신호로 변환할 수 있다. 그리고 통신 모뎀(131 또는 132)에서 주파수 신호를 광섬유 복합 가공지선(20)에 복수의 클램프들(40)에 의해 연결된 점퍼 케이블(30)에 설치된 복수의 커플러들(110)을 통해 전달하여 광섬유 복합 가공지선(20)을 통해 주파수 신호가 전달되도록 할 수 있다. 최종적으로, 통신 모뎀(131 또는 132)에서 특성 정보가 수신되면, 중계부(140) 통해 관리 서버(150)로 전달될 수 수 있다.
이로써, 원격지의 관리 서버(150)에서 송전탑들(1) 각각의 특성 정보를 실시간으로 확인할 수 있다.
중계부(140)와 관리 서버(150) 사이에는 유선 통신 뿐만 아니라, 무선 통신으로 정보를 송수신할 수 있다. 송신탑들(1)이 설치된 환경에 따라 효율적인 통신 방식을 선택적으로 이용할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 커플러를 설명하기 위한 입체도이고, 그리고 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 커플러를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 내지 도 5를 참조하면, 커플러(도 1 및 도 3의 110 참조)는 비접촉식 형태를 가질 수 있다. 커플러는 제 1 하우징(housing)(111) 및 제 2 하우징(112)으로 구성될 수 있다. 도 4a와 같이, 제 1 및 제 2 하우징들(111 및 112)은 반원통 형상으로 구현되며, 둘을 서로 동일한 모양을 가질 수 있다.
커플러를 광섬유 복합 가공지선(도 1 및 도 3의 20 참조)에 결합하기 위해서는 제 1 하우징(111)과 제 2 하우징(112)이 서로 결합될 수 있다. 도 4b와 같이, 커플러는 중앙부에 길이 방향으로 형성된 중공부(113)를 가지도록 제 1 하우징(111)과 제 2 하우징(112)이 결합된 것일 수 있다.
이와 같이, 제 1 하우징(111)과 제 2 하우징(112)이 결합되면, 커플러는 중앙부에 길이 방향으로 형성된 중공부(113)가 광섬유 복합 가공지선을 감싸도록 원통 형상으로 구현될 수 있다. 제 1 하우징(111)과 제 2 하우징(112)이 서로 결합하여 원통 형상이 되면 제 1 및 제 2 하우징들(111 및 112)의 내부의 코어(114)도 원통 형상이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 송전탑 감시 시스템의 커플러는 제 1 및 제 2 하우징들(111 및 112)의 내부에는 자심을 갖는 코어(114), 코어(114)에 로고스키(Rogowskii) 코일 방식으로 권선된 코일(115) 및 코일(115)의 양단에 연결된 2개의 접속 단자들을 포함할 수 있다. 접속 단자들은 통신 모뎀(도 3의 130 참조)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 커플러는 주파수 신호에 대한 통신 방향성을 가질 수 있다.
커플러는 주파수 신호에 대한 통신 방향성을 가장 인접하는 통신 모뎀으로 향하도록 설치될 수 있다. 즉, 커플러는 주파수 신호를 가장 인접하는 통신 모뎀으로 광섬유 복합 가공지선을 통해 전달하는 것에 의해 원격지의 관리 서버(도 1의 150 참조)로 특성 정보를 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 점퍼 케이블을 매개로 광섬유 복합 가공지선을 통신 선로 및 전력원으로 이용한 송전탑 감시 시스템은 광섬유 복합 가공지선에 커플러를 연결하고, 광섬유 복합 가공지선에 결합된 계기용 변류기를 통해 전달되는 전류를 이용하여 통신 모뎀 및 검출부에 전원을 공급함으로써, 통신 모뎀과 검출부를 상시적으로 동작시킬 수 있다. 이에 따라, 송전탑과 광섬유 복합 가공지선의 주변을 실시간으로 감시할 수 있는 송전탑 감시 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 점퍼 케이블을 매개로 광섬유 복합 가공지선을 통신 선로 및 전력원으로 이용한 송전탑 감시 시스템은 광섬유 복합 가공지선에 점퍼 케이블을 매개로 커플러 및 계기용 변류기를 연결함으로써, 감시 장치의 설치 및 교체가 용이해질 수 있다. 이에 따라, 송전탑과 광섬유 복합 가공지선의 주변을 실시간으로 감시할 수 있는 감시 장치의 시공, 유지 및 보수에 유리한 송전탑 감시 시스템이 제공될 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1 : 송전탑
10 : 송전선
20 : 광섬유 복합 가공지선
30 : 점퍼 케이블
40 : 클램프
110, 110-1, 110-2, 110-n : 커플러
111, 112 : 하우징
113 : 중공부
114 : 코어
115 : 코일
116 : 계기용 변류기
117 : 충전 장치
118 : 배터리
119 : 전원 장치
120, 120a, 120b : 검출부
130, 131, 132 : 통신 모뎀
140 : 중계부
150 : 관리 서버
160 : 표시부
211 : 제어부
212 : 풍향 센서
213 : 풍속 센서
214 : 온도 센서
215 : 습도 센서
216 : 발열 센서
217 : 카메라
218 : 미세먼지 센서
219 : 비파괴 검사 센서
220 : 항공 장애등 감시 센서
10 : 송전선
20 : 광섬유 복합 가공지선
30 : 점퍼 케이블
40 : 클램프
110, 110-1, 110-2, 110-n : 커플러
111, 112 : 하우징
113 : 중공부
114 : 코어
115 : 코일
116 : 계기용 변류기
117 : 충전 장치
118 : 배터리
119 : 전원 장치
120, 120a, 120b : 검출부
130, 131, 132 : 통신 모뎀
140 : 중계부
150 : 관리 서버
160 : 표시부
211 : 제어부
212 : 풍향 센서
213 : 풍속 센서
214 : 온도 센서
215 : 습도 센서
216 : 발열 센서
217 : 카메라
218 : 미세먼지 센서
219 : 비파괴 검사 센서
220 : 항공 장애등 감시 센서
Claims (9)
- 복수의 송전선들이 서로 연결된, 그리고 광섬유 복합 가공지선이 서로 연결된 n개(n은 3 이상의 자연수)의 송전탑들 중 제 1 및 제 n 송전탑들 각각에 설치되어 제 1 및 제 2 특성 정보들을 각각 검출하는 제 1 및 제 2 검출부들;
상기 제 1 및 제 n 송전탑들 각각에 설치되며, 상기 제 1 및 제 2 검출부들에서 각각 검출된 상기 제 1 및 제 2 특성 정보들을 각각 수신하고, 그리고 상기 제 1 및 제 2 특성 정보들에 각각 대응하는 주파수 신호들을 각각 발생하여 출력하는 제 1 및 제 2 통신 모뎀들;
상기 제 1 및 제 n 송전탑들 각각의 일 측에 연결된 상기 광섬유 복합 가공지선에 복수의 클램프들에 의해 연결된 점퍼 케이블에 결합되며, 상기 제 1 및 제 2 통신 모뎀들에서 각각 출력된 상기 주파수 신호들을 각각 상기 광섬유 복합 가공지선으로 전달하고, 그리고 상기 광섬유 복합 가공지선을 통해 전달되는 상기 주파수 신호들을 각각 수집하여 출력하는 제 1 및 제 2 커플러들;
상기 제 1 및 제 2 커플러들이 각각 결합된 상기 점퍼 케이블에 결합되어 상기 제 1 및 제 2 통신 모뎀들로 각각 전력을 공급하기 위한 제 1 및 제 2 계기용 변류기들;
제 2 내지 제 n-1 송전탑들을 기준으로 좌측 및 우측의 상기 광섬유 복합 가공지선에 각각 결합되며, 상기 광섬유 복합 가공지선을 통해 전달되는 상기 주파수 신호를 수집하여 상호 간에 전달하는 2(n-2)개의 커플러들;
상기 제 1 및 제 2 특성 정보들을 원격지로 중계하는 중계부;
상기 중계부를 통해 중계되는 상기 제 1 및 제 2 특성 정보들을 수신하는 관리 서버; 및
상기 관리 서버에 수신된 감시 정보를 표시하는 표시부를 포함하는 송전탑 감시 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 검출부들은 각각 풍향, 풍속, 기온, 습도 또는 발열 중 적어도 하나 이상이 물리적 특성 정보를 검출하는 센서를 포함하는 송전탑 감시 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 검출부들은 각각 상기 송전탑 및 상기 광섬유 복합 가공지선에 대한 주변의 영상을 촬영하는 카메라를 포함하며,
상기 카메라는 상기 광섬유 복합 가공지선의 피복의 탈락 상태를 촬영하고, 그리고 상기 카메라는 적외선 카메라인 송전탑 감시 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 검출부들은 각각 상기 송전탑에 대한 손상 여부를 검사하는 비파괴 검사 센서를 포함하는 송전탑 감시 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 커플러들, 및 상기 2(n-2)개의 커플러들은 각각:
자심을 갖는 코어;
상기 코어에 로고스키 코일 방식으로 권선된 코일; 및
상기 코일의 양단에 연결된 2개의 접속 단자들을 포함하되,
상기 접속 단자들은 상기 제 1 및 제 2 통신 모뎀들에 각각 연결되는 송전탑 감시 시스템. - 제 5항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 커플러들, 및 상기 2(n-2)개의 커플러들은 상기 주파수 신호에 대한 통신 방향성을 가지며,
상기 제 1 및 제 2 커플러들, 및 상기 2(n-2)개의 커플러들은 상기 주파수 신호에 대한 상기 통신 방향성을 가장 인접하는 상기 제 1 및 제 2 통신 모뎀들로 향하도록 설치되는 송전탑 감시 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 계기용 변류기들 각각은:
상기 광섬유 복합 가공지선을 전류원으로 충전 장치를 통해 배터리를 충전하고, 그리고
상기 배터리를 전력원으로 전원 장치를 통해 상기 제 1 및 제 2 통신 모뎀들로 각각 전력을 공급하는 송전탑 감시 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 관리 서버는 상기 중계부를 통해 중계되는 상기 제 1 및 제 2 특성 정보들 각각에 대응하는 상기 주파수 신호들을 분석하여 상기 광섬유 복합 가공지선에서의 통신 상태를 확인하는 송전탑 감시 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 내지 제 n-1 송전탑들을 기준으로 좌측 및 우측의 상기 광섬유 복합 가공지선들에 각각 결합된 서로 인접하는 2개의 커플러들은 동축 케이블에 의해 서로 연결되며,
상기 서로 인접하는 2개의 커플러들은 상기 동축 케이블을 통해 상기 주파수 신호를 전송하는 송전탑 감시 시스템.
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| KR1020200187793A KR102522703B1 (ko) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 점퍼 케이블을 매개로 광섬유 복합 가공지선을 통신 선로 및 전력원으로 이용한 송전탑 감시 시스템 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117237881A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 合肥中科类脑智能技术有限公司 | 三跨塔的绝缘子异常监测方法及装置、计算机设备 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020030302A (ko) * | 2000-10-17 | 2002-04-25 | 임윤순 | 고압 송전선의 유도 전류를 이용한 송전선 무인 감시 시스템 |
| KR20080099565A (ko) * | 2007-05-10 | 2008-11-13 | (주)매트론 | 중성선을 이용한 전력선 통신 기반의 원격 검침 방법 |
| KR20150030837A (ko) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 현대중공업 주식회사 | 송전선로 감시 시스템 |
| KR20170099246A (ko) | 2016-02-23 | 2017-08-31 | 엘지전자 주식회사 | 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기 조화기 |
| KR20170103373A (ko) * | 2016-03-04 | 2017-09-13 | 한전케이디엔주식회사 | 옥외용 비접촉식 커플러 |
-
2020
- 2020-12-30 KR KR1020200187793A patent/KR102522703B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020030302A (ko) * | 2000-10-17 | 2002-04-25 | 임윤순 | 고압 송전선의 유도 전류를 이용한 송전선 무인 감시 시스템 |
| KR20080099565A (ko) * | 2007-05-10 | 2008-11-13 | (주)매트론 | 중성선을 이용한 전력선 통신 기반의 원격 검침 방법 |
| KR20150030837A (ko) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 현대중공업 주식회사 | 송전선로 감시 시스템 |
| KR20170099246A (ko) | 2016-02-23 | 2017-08-31 | 엘지전자 주식회사 | 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기 조화기 |
| KR20170103373A (ko) * | 2016-03-04 | 2017-09-13 | 한전케이디엔주식회사 | 옥외용 비접촉식 커플러 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117237881A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 合肥中科类脑智能技术有限公司 | 三跨塔的绝缘子异常监测方法及装置、计算机设备 |
| CN117237881B (zh) * | 2023-11-16 | 2024-02-02 | 合肥中科类脑智能技术有限公司 | 三跨塔的绝缘子异常监测方法及装置、计算机设备 |
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| Publication number | Publication date |
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| KR102522703B1 (ko) | 2023-04-18 |
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