KR20220112511A - 초음파를 이용한 전기설비 이상 감지 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파를 이용한 전기설비 이상 감지 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 전기설비 내부에 영역별로 초음파 센서를 설치하여, 이상이 발생된 위치를 사전에 감지할 수 있어, 조치를 취할 수 있다.

Description

초음파를 이용한 전기설비 이상 감지 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR DETECTION OF ABNORMALITIES IN ELECTRICAL FACILITY USING ULTRASONIC WAVE}

본 발명은 초음파를 이용하여 전기설비 내부의 이상을 감지할 수 있는 전기설비 이상 감지 방법에 관한 것이다.

전기설비는 하우징 내부에 자동 고장 개폐기, 피뢰기, 파워 휴즈, 전력량 계량기, 변압기, 저압 주차단기, 분기 차단기 등이 설치될 수 있다. 이때, 전기설비의 가장 큰 사고 위험은 전압 변환 등을 처리하는 전력 기기로부터 발생되는 열에 의한 온도, 불꽃 또는 전선 열화 등에 의한 화재이다.

특히, 전선 또는 절연체 등이 내부 과열로 인하여 녹기 시작하면 타는 냄새가 발생하고 이후 전선 또는 절연체 등에 화재가 발생된다. 이러한 화재를 감시하기 위하여, 전기설비 내부에 화재 감지 센서가 설치되지만, 화재 발생시 알람을 발생하는 기능을 수행할 뿐 화재 발생 이전에 알람을 제공하지 못하고 있다.

또한, 열화감지모듈을 사용하여 알람을 감지하는 한국등록특허(10-1664326, 열화감지센서를 이용한 열화진단 기능을 갖는 전기설비)가 있으나, 열화감지모듈은 적외선 촬영을 이용한 방식으로 반응속도가 빠르지 못하다.

본 발명은 전기설비 내외부의 초음파 센서에서 감지된 값을 이용하여 이상을 탐지하는 신뢰성 높은 전기설비 이상 감지 방법을 제공한다.

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.

본 발명의 일 측면에 따르면, 초음파를 이용한 전기설비 이상 감지 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전기설비 이상 감지 장치는 전기설비의 하우징 내부에 설치되어, 상기 하우징 내부의 이상을 감지하는 초음파 센서부, 상기 초음파 센서부에서 측정되는 초음파 정보가 미리 설정된 제1 임계 값 이상일 경우 알람 신호를 생성하는 이상 감지부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 초음파를 이용한 전기설비 이상 감지 방법 및 이를 실행하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록매체를 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 후각센서와 환경센서를 이용한 전기설비 이상 감지 방법 및 이를 실행하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록매체는 전기설비의 하우징 내부에 설치되어, 상기 하우징 내부의 이상을 감지하는 단계 및 측정되는 초음파 정보가 미리 설정된 제1 임계 값 이상일 경우 알람 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 전기설비 내부에 영역별로 초음파를 설치하여, 이상이 발생된 위치를 사전에 감지할 수 있어, 비상 조치를 취할 수 있다.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기설비 이상 감지 장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초음파 센서들이 복 수개일 경우 각 센서들이 배치되는 것을 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초음파 센서를 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전기설비 이상 감지 방법을 순차적으로 도시한 흐름도.

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.

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.

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.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기설비 이상 감지 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1를 참조하면, 본 발명에 따른 전기설비 이상 감지 장치는 초음파 센서부(100), 이상 감지부(200), 서버(300) 및 이동 통신 단말(400)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 초음파센서부(100)는 전기설비의 하우징 내부에 설치되어 하우징 내부의 이상을 감지할 수 있다.

초음파센서부(100)는 복수의 초음파 센서들을 포함할 수 있다.

또한, 초음파센서부(100)는 복수의 광 센서들을 포함할 수 있다.

상기한 초음파센서부(100)는 상술한 이상 감지 정보를 이상 감지부(300)로 전송한다.

이상 감지부(200)는 초음파센서부(100)에서 측정되는 이상 감지 정보를 미리 설정된 제1 임계 값과 비교하여 알람 신호를 생성할 수 있다. 생성된 알람 신호는 서버(300) 또는 이동 통신 단말(400)로 전송할 수 있다. 이때, 제1 임계 값은 실험적으로 수집되는 데이터 중 이상 발생시의 하한 값 또는 최다 발생하는 값 등일 수 있다.

이상 감지부(200)는 초음파센서부(100)에서 측정되는 이상 감지 정보의 오류가 발생할 가능성이 있으므로, 동시에 광센서를 이용하여 촬상되는 영상정보를 이용하여 신뢰성을 높일 수 있다.

한편, 이상 감지부(200)는 초음파센서부(100)의 복수의 초음파 센서와 광센서들에서 입력되는 정보를 패턴화 할 수 있으며, 설정 값 범위에 따라 이를 이상 등급으로 표시할 수 있다. 이상 감지부(200)는 각각의 등급 결과에 따른 결과를 색상 또는 색상 패턴을 표시할 수 있다.

서버(300)는 이상 감지부(200)서 입력되는 알람 신호를 관련자의 단말(컴퓨터, 노트북, 휴대폰)에 전송할 수 있다. 또한, 서버(300)는 이상 감지부(200)에서 입력되는 신호들을 모두 저장할 수 있다.

이동 통신 단말(400)은 관리자가 휴대하는 스마트폰, 휴대폰 등일 수 있다. 이동 통신 단말(400)은 이상 감지부(300)에서 전송되는 알람을 표시할 수 있다. 또한, 이동 통신 단말(400)은 서버(300)와 접속하여 전기설비 내부 상태를 모니터링 할 수 있다.

상기의 설명에서는 이상 감지부(200)가 별도로 구비된 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이상 감지부(200)는 서버(300) 또는 이동 통신 단말(400)에 구비될 수도 있다.

또한, 이상 감지부(200)는 초음파센서부(100)의 어느 하나의 내부 후각센서에 일체로 구비될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초음파 센서들이 복 수개일 경우 각 센서들이 배치되는 것을 도시한 개념도이다.

도 2를 참조하면, 초음파센서부의 초음파센서와 광센서들은 복수의 공간별로 1개씩 배치될 수 있다.

통상적으로 전기설비는 외부 하우징이 대체적으로 직육면체를 이루고 있다. 내부에는 배선, 차단기, 스위치, 변압기 등의 전기 장치들이 위치하고 있으며, 내부공간도 직육면체 형태를 띈다. 이때, 복수의 초음파센서들은 각각 정해진 위치(사용자가 설정)에 설치될 수 있다.

초음파 센서부는 멀티 노드 시스템으로, 예를 들면, 광센서와 초음파센서의 배열을 통해 데이터를 검출할 수 있는 시스템일 수 있으며, 광센서 출력부는 광센서 출력회전부를 통해 선택되어 출력되는 구조, 광센서, 초음파 센서의 배열에 따라 형상을 변경할 수 있는 구조 및 측정을 위한 공급소스와 검출 모듈이 내장된 구조로 인가와 검출을 동시에 할 수 있는 구조 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 또한, 초음파 센서부는 1포인트 공급에 멀티 위치 출력에 대한 구성 방법 및 배열구성과 연동 출력에 대한 데이터 취득방법을 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초음파 센서부를 개략적으로 설명하기 위한 도면들이다.

도 3을 참조하면, 초음파 센서부는 장착에 대한 이동형 형상 제작 및 운영방법, 센서부의 길이조절 및 부착위치에 대한 곡선형 등의 부착 방법, 장차 조절부의 배열 구성 시 측정위치와 연동하는 메시구성 방법 및 공급소스의 각도에 따른 출력변화를 보정할 수 있는 시스템 설계 방법 중 적어도 하나를 적용할 수 있다.

초음파 센서부에 포함된 광센서의 영상복원 알고리즘은 센서부 메시 설계에 대한 경계문제 해석을 위한 알고리즘, 그룹핑 기법을 이용한 측정대상과 결과에 대한 정확도 향상 방안, 영상 출력에 대한 커브와 해상도에 대한 분석알고리즘 및 조절부와 회전부에 대한 개별 파라미터의 최적화를 통한 개선 결과 측정과 분석 알고리즘 중 적어도 하나를 적용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전기설비 이상 감지 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 단계 S410에서 전기설비 이상 감지 장치는 전기설비의 하우징 내부에 위치한 초음파센서부에서 측정된 초음파 정보를 수신한다.

다음으로, 단계 S420에서 전기설비 이상 감지 장치는 측정된 초음파 정보를 미리 설정된 제1 임계 값과 비교한다.

단계 S430에서 전기설비 이상 감지 장치는 제1 임계 값에 비해 상기 차이 값이 더 클 경우, 알람 정보를 생성한다.

단계 S440에서 전기설비 이상 감지 장치는 생성되는 알람 신호를 서버로 전송되어 저장될 수 있으며, 이동 통신 단말(400)로 전송할 수 있다. 생성된 알람 신호는 출력되어 색상 또는 이미지 또는 숫자 등으로 표시될 수 있다.

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.

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.

100: 초음파 센서부
200: 이상 감지부
300: 서버
400: 이동 통신 단말

Claims (1)

1. 전기설비의 하우징 내부에 위치한 초음파센서부에서 측정된 초음파 정보를 수신하는 단계;
   상기 초음파 정보를 미리 설정된 제1 임계 값과 비교하는 단계; 및
   상기 제1 임계 값을 초과하면 알람 신호를 생성하는 단계를 포함하는 전기설비 이상 감지 방법.
   

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