KR20240040676A - Diagnosis apparatus using composite sensor for sensing internal abnormal of power equipment - Google Patents

Diagnosis apparatus using composite sensor for sensing internal abnormal of power equipment Download PDF

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KR20240040676A
KR20240040676A KR1020230187810A KR20230187810A KR20240040676A KR 20240040676 A KR20240040676 A KR 20240040676A KR 1020230187810 A KR1020230187810 A KR 1020230187810A KR 20230187810 A KR20230187810 A KR 20230187810A KR 20240040676 A KR20240040676 A KR 20240040676A
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김순태
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Abstract

본 발명은 전력기기 내부이상 측정용 복합센서를 이용한 진단 장치에 관한 것으로, 전력기기의 내부에 대한 실화상 및 열화상을 측정 및 영상 처리하고, 아크 신호 및 UHF 신호를 측정 및 신호 처리하는 센서들을 복합적으로 구성하기 위한 복합센서; 및 상기 복합센서로부터 전달된 처리 결과를 이용하여 상기 전력기기의 내부이상을 진단 및 판정한 후, 최종적으로 이상신호만을 전송하기 위한 내부이상 진단부;를 포함하되, 상기 복합센서는, 좌/우측으로 감시가 가능한 실화상 카메라를 이용하여 상기 전력기기의 내부에 발생된 이물질 및 이상현상을 감시하기 위한 실화상 측정부;열화상 카메라를 이용하여 상기 전력기기 내부에서 발생되는 온도 상승에 따라 이상상태를 확인하기 위한 열화상 측정부; 상기 전력기기의 내부에서 부분방전시 발생하는 빛을 감지하여 정량적인 수치로 누적하여 표현하여 아크발생 횟수를 측정하기 위한 아크 신호 측정부; UHF 센서를 이용하여 상기 전력기기 내부에서 UHF 신호를 측정하기 위한 UHF 신호 측정부; 및 상기 전력기기의 점검창에 밀폐되어 조립 가능한 형태로 제작되고, 상기 실화상 측정부, 상기 열화상 측정부, 상기 아크 신호 측정부 및 상기 UHF 신호 측정부를 상기 전력기기의 내부를 향하게 하는 본체;를 포함하고, 상기 실화상 카메라는, 좌/우측으로 180도 감시가 가능한 어안렌즈 또는 광각렌즈로서, 좌/우측 180도의 실화상을 생성하고, 상기 열화상 카메라는, 적외선을 이용하여 열을 감지하여 온도에 따라 다른 색으로 표현하는 열화상을 생성하며, 상기 내부이상 진단부는, 상기 좌/우측 실화상을 이용하여 증강현실을 통해 상기 전력기기의 내부이상 징후를 간접측정 요소인 아크 신호 및 UHF 대역 전자파를 통해 1차적으로 확인한 다음, 상기 전력기기의 내부이상 징후가 감지될 경우에 상기 간접측정 요소와 직접측정 요소인 육안 확인을 복합적으로 판정하여 상기 전력기기의 내부이상을 2차적으로 확인 가능한 상태를 관리자에게 제공한다.The present invention relates to a diagnostic device using a complex sensor for measuring internal abnormalities in power equipment, and includes sensors that measure and image process visual and thermal images of the interior of power equipment, and measure and process arc signals and UHF signals. Complex sensors for complex configuration; And an internal abnormality diagnosis unit for diagnosing and determining an internal abnormality of the power device using the processing result transmitted from the complex sensor and finally transmitting only an abnormal signal; wherein the complex sensor includes left/right A visible image measuring unit to monitor foreign substances and abnormal phenomena occurring inside the power device using a visible image camera capable of monitoring; Abnormal state according to a temperature rise occurring inside the power device using a thermal image camera A thermal imaging unit to check; An arc signal measuring unit for measuring the number of arc occurrences by detecting light generated during partial discharge inside the power device, accumulating it and expressing it as a quantitative value; A UHF signal measurement unit for measuring a UHF signal inside the power device using a UHF sensor; And a main body manufactured in a form that can be sealed and assembled in the inspection window of the power device, and orienting the visible image measurement unit, the thermal image measurement unit, the arc signal measurement unit, and the UHF signal measurement unit toward the inside of the power device; Includes, the visible image camera is a fisheye lens or wide-angle lens capable of monitoring 180 degrees to the left and right, and generates a real image of 180 degrees to the left and right, and the thermal image camera detects heat using infrared rays. It generates a thermal image expressed in different colors depending on the temperature, and the internal abnormality diagnosis unit uses the left and right real images to detect signs of internal abnormality in the power equipment through augmented reality by detecting arc signals and UHF, which are indirect measurement elements. After primary confirmation through band electromagnetic waves, when signs of internal abnormality of the power device are detected, the internal abnormality of the power device can be secondarily confirmed by complex determination of the indirect measurement element and visual confirmation, which is the direct measurement element. Provides status to administrator.

Description

전력기기 내부이상 측정용 복합센서를 이용한 진단 장치{DIAGNOSIS APPARATUS USING COMPOSITE SENSOR FOR SENSING INTERNAL ABNORMAL OF POWER EQUIPMENT}Diagnostic device using a composite sensor for measuring internal abnormalities in power equipment {DIAGNOSIS APPARATUS USING COMPOSITE SENSOR FOR SENSING INTERNAL ABNORMAL OF POWER EQUIPMENT}

본 발명은 전력기기 내부이상 측정용 복합센서를 이용한 진단 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전력기기의 내부에 대한 실화상 및 열화상을 측정 및 영상 처리하고, 아크 신호 및 UHF 신호를 측정 및 신호 처리하는 센서들을 복합적으로 구성하는 복합센서를 이용하여 전력기기의 내부이상을 진단 및 판정함으로써, 전력기기의 내부이상을 신뢰성 있고, 신속하게 판단하기 위한, 전력기기 내부이상 측정용 복합센서를 이용한 진단 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a diagnostic device using a complex sensor for measuring internal abnormalities in power equipment. More specifically, the present invention relates to a diagnostic device that measures and processes visual and thermal images of the interior of power equipment, and measures and processes arc signals and UHF signals. By diagnosing and determining the internal abnormality of a power device using a composite sensor that consists of a complex sensor that processes signals, a complex sensor for measuring the internal abnormality of a power device is used to reliably and quickly determine the internal abnormality of the power device. It concerns diagnostic devices.

초고압 전력기기는 가스 절연 개폐기(Gas Insulated Switchgear, GIS), 주 변압기(Main Transformer, M.Tr) 등으로서, 내부의 이상 유무에 대한 확인이 필요하다.Ultra-high voltage power equipment includes gas insulated switchgear (GIS), main transformer (M.Tr), etc., and it is necessary to check for internal abnormalities.

이러한 전력기기는 밀폐형이므로, 내부 결합으로 인해 발생하는 UHF(500~1500㎒) 대역의 전자파에 의한 부분방전 및 초음파 측정 등을 통해 이상 유무를 진단하고 있다. 그리고, 부분방전 진단용 센서는 내/외장형 전자파 센서, 노이즈 센서 등이 이용될 수 있다.Since these power devices are sealed, any abnormalities are diagnosed through partial discharge and ultrasonic measurements caused by electromagnetic waves in the UHF (500-1500 MHz) band generated by internal coupling. Also, as a sensor for diagnosing partial discharge, internal/external electromagnetic wave sensors, noise sensors, etc. may be used.

일반적으로, 전력기기 내부 전자파(단일요소) 측정결과에 의한 이상유무 판단은 주로 4가지 유형의 부분방전 패턴에 근거하여 결정하고 있다.In general, the determination of abnormality based on electromagnetic wave (single element) measurement results inside power equipment is mainly based on four types of partial discharge patterns.

도 1은 부분방전 종류별 기준패턴을 나타낸 도면이다. 도 1에서, (a)는 자유도체 방전을 나타내고, (b)는 부유전극 방전을 나타내며, (c)는 절연체결함 방전을 나타내고, (d)는 돌출전극 방전을 나타낸다.Figure 1 is a diagram showing reference patterns for each type of partial discharge. In Figure 1, (a) represents a free conductor discharge, (b) represents a floating electrode discharge, (c) represents an insulator defect discharge, and (d) represents a protruding electrode discharge.

한편, 부분방전 측정파형 분석결과 이상징후로 판정될 경우에는, 보다 정확한 진단을 위한 추적진단을 실시하거나, 오실로스코프를 활용하여 각 발생 파형별 전자파의 시간차를 측정하고 거리 계산식에 의거 부분방전 발생위치를 추정한 후 전력기기 휴전을 통해 해당 위치에 대한 분해점검을 통해 설비내부의 이상유무를 확인한다.On the other hand, if an abnormality is determined as a result of partial discharge measurement waveform analysis, follow-up diagnosis is performed for more accurate diagnosis, or an oscilloscope is used to measure the time difference between electromagnetic waves for each generated waveform and determine the location of partial discharge occurrence based on the distance calculation formula. After making the estimate, the power equipment is turned off and any abnormalities inside the facility are checked through disassembly and inspection of the relevant location.

도 2는 부분방전 발생위치의 추정을 설명하는 도면이다. 도 2를 참조하면, 부분방전 발생위치는 아래 수학식 1과 같이 추정할 수 있다.Figure 2 is a diagram explaining the estimation of the location of partial discharge occurrence. Referring to FIG. 2, the location of partial discharge occurrence can be estimated as shown in Equation 1 below.

여기서, 'l1'은 센서1에서 부분방전 발생위치까지의 거리(㎝)이고, 'l2'는 센서2에서 부분방전 발생위치까지의 거리(㎝)이며, 'L'은 센서1에서 센서2까지의 거리(㎝)이다. 'C'는 전자파 속도(광속도)로서, 3×1010㎝/s이다. 'Dt'는 센서1 및 센서2의 파형간 시간차(㎱)를 나타낸다. 참고로, 빛은 1㎱ 동안 30㎝를 전파한다.Here, 'l 1 ' is the distance (cm) from sensor 1 to the location of partial discharge, 'l 2 ' is the distance (cm) from sensor 2 to the location of partial discharge, and 'L' is the distance from sensor 1 to the location of partial discharge. It is the distance to 2 (cm). 'C' is the electromagnetic wave speed (speed of light), which is 3×10 10 cm/s. 'Dt' represents the time difference (㎱) between the waveforms of sensor 1 and sensor 2. For reference, light propagates 30cm for 1㎱.

그런데, 전력기기는 부분방전 측정범위인 UHF(500~1500㎒) 대역의 전자파 측정 데이터에 의존하는 간접적인 진단방식에 의해 결함여부를 판단할 경우에, 이상유무 판단근거 부족 및 외부노이즈 유입 등과 같은 오판 요인의 내재로 인해 진단 신뢰성 및 효율성이 떨어질 수 있다.However, when determining whether a power device is defective using an indirect diagnosis method that relies on electromagnetic wave measurement data in the UHF (500~1500 MHz) band, which is the partial discharge measurement range, there is a lack of basis for determining the presence or absence of an abnormality and the inflow of external noise, etc. Diagnosis reliability and efficiency may be reduced due to inherent misjudgment factors.

예를 들어, 부분방전 유사신호와 같은 외부 노이즈가 과다하게 유입될 경우에는 전력기기 내부 결함에 의한 부분방전 발생여부 판단에 장애요소로 작용할 수 있다.For example, if excessive external noise, such as a partial discharge-like signal, is introduced, it may act as an obstacle to determining whether a partial discharge has occurred due to an internal defect in the power device.

이처럼, 부분방전 판단에 영향을 미칠 수 있는 외부 노이즈 종류는 아래 표 1과 같다.As such, the types of external noise that can affect partial discharge judgment are listed in Table 1 below.

이와 같이, 전력기기 내부 부분방전 측정결과 이상신호발생이 불확실한(간헐적 신호발생 등) 경우에는, 설비상태 이상유무의 신속판단 및 조치가 곤란하고, 내부결함에 의한 부분방전 발생으로 판단되어도 별도의 장비(오실포스코프 등)를 활용하여 결함위치를 추적해야하는 시간적인 효율성 저하와 또 다른 진단이 불가피한 한계가 있다.In this way, when the occurrence of an abnormal signal as a result of measuring partial discharge inside a power device is uncertain (intermittent signal generation, etc.), it is difficult to quickly determine whether there is an abnormality in the equipment condition and take action, and even if it is determined that the partial discharge occurred due to an internal defect, separate equipment is required. There is a limitation in that time efficiency is reduced when tracking the defect location using an oscilloscope, etc. and another diagnosis is unavoidable.

또한, 전력기기는 구조적으로 밀폐형이므로 내부 결함 여부 확인의 한계로 인한 설비 휴전, 기기분해 및 내부점검 등을 통해 이상유무를 장시간에 걸쳐 확인할 필요가 발생할 수 있다.In addition, since power equipment is structurally sealed, there may be a need to check for abnormalities over a long period of time through facility power outages, device disassembly, and internal inspection due to limitations in checking for internal defects.

전력기기는 부분방전 측정결과 이상징후 발생시 추적 및 정밀진단 시행에 따른 소요시간 발생할 수 밖에 없다.When an abnormality occurs as a result of partial discharge measurement in power equipment, it is inevitable that it will take time to track and conduct precise diagnosis.

예를 들어, 전력기기 내부의 절연결함에 의해 발생하는 대표적 신호인 부분방전의 경우에는, 특별한 경우를 제외하고 안정적으로 장시간 연속적으로 발생하지 않는다는 특징이 있기 때문에, 이상유무 확인을 위해 장기간에 걸쳐 지속적으로 진단을 수행해야 하는 시간적인 제약을 받게 된다.For example, in the case of partial discharge, which is a representative signal caused by an insulation defect inside a power device, it has the characteristic of not occurring stably and continuously for a long time except in special cases, so it is continuously performed over a long period of time to check for abnormalities. This results in time constraints for performing the diagnosis.

따라서, 초고압 전력기기는 내부결함 측정방식에 의한 간접방식에만 의존하여 이상유무를 진단함에 따라 여러가지 제약이 따르기 때문에, 이상유무 확인의 신뢰성과 신속성을 제공할 수 있는 방안이 필요한 실정이다.Therefore, since ultra-high voltage power equipment relies only on an indirect method of measuring internal defects to diagnose abnormalities, there are various limitations, so a method that can provide reliability and speed of confirmation of abnormalities is needed.

대한민국 등록특허공보 제10-1207493호 (2012.11.27 등록)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1207493 (registered on November 27, 2012) 대한민국 등록특허공보 제10-0577347호 (2006.04.28 등록)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0577347 (registered on April 28, 2006)

본 발명의 목적은 전력기기의 내부에 대한 실화상 및 열화상을 측정 및 영상 처리하고, 아크 신호 및 UHF 신호를 측정 및 신호 처리하는 센서들을 복합적으로 구성하는 복합센서를 이용하여 전력기기의 내부이상을 진단 및 판정함으로써, 전력기기의 내부이상을 신뢰성 있고, 신속하게 판단하기 위한, 전력기기 내부이상 측정용 복합센서를 이용한 진단 장치를 제공하는데 있다.The purpose of the present invention is to measure and process visual and thermal images of the inside of a power device, and to detect internal abnormalities in a power device by using a complex sensor that combines sensors that measure and process arc signals and UHF signals. The aim is to provide a diagnostic device using a complex sensor for measuring internal abnormalities in power equipment to reliably and quickly determine internal abnormalities in power equipment by diagnosing and determining them.

본 발명의 일실시예에 따른 전력기기 내부이상 측정용 복합센서를 이용한 진단장치는 전력기기의 내부에 대한 실화상 및 열화상을 측정 및 영상 처리하고, 아크 신호 및 UHF 신호를 측정 및 신호 처리하는 센서들을 복합적으로 구성하기 위한 복합센서; 및 상기 복합센서로부터 전달된 처리 결과를 이용하여 상기 전력기기의 내부이상을 진단 및 판정한 후, 최종적으로 이상신호만을 전송하기 위한 내부이상 진단부;를 포함하되, A diagnostic device using a complex sensor for measuring internal abnormalities in power devices according to an embodiment of the present invention measures and processes visual and thermal images of the inside of the power device, and measures and processes arc signals and UHF signals. Complex sensor for configuring sensors in a complex manner; And an internal abnormality diagnosis unit for diagnosing and determining an internal abnormality of the power device using the processing result transmitted from the complex sensor and finally transmitting only an abnormal signal.

상기 복합센서는, 좌/우측으로 감시가 가능한 실화상 카메라를 이용하여 상기 전력기기의 내부에 발생된 이물질 및 이상현상을 감시하기 위한 실화상 측정부;열화상 카메라를 이용하여 상기 전력기기 내부에서 발생되는 온도 상승에 따라 이상상태를 확인하기 위한 열화상 측정부; 상기 전력기기의 내부에서 부분방전시 발생하는 빛을 감지하여 정량적인 수치로 누적하여 표현하여 아크발생 횟수를 측정하기 위한 아크 신호 측정부; UHF 센서를 이용하여 상기 전력기기 내부에서 UHF 신호를 측정하기 위한 UHF 신호 측정부; 및 상기 전력기기의 점검창에 밀폐되어 조립 가능한 형태로 제작되고, 상기 실화상 측정부, 상기 열화상 측정부, 상기 아크 신호 측정부 및 상기 UHF 신호 측정부를 상기 전력기기의 내부를 향하게 하는 본체;를 포함하고, The complex sensor is a visible image measuring unit for monitoring foreign substances and abnormal phenomena occurring inside the power device using a visible image camera capable of monitoring left and right; A thermal image measuring unit to check abnormal conditions according to the temperature rise that occurs; An arc signal measuring unit for measuring the number of arc occurrences by detecting light generated during partial discharge inside the power device, accumulating it and expressing it as a quantitative value; A UHF signal measurement unit for measuring a UHF signal inside the power device using a UHF sensor; And a main body manufactured in a form that can be sealed and assembled in the inspection window of the power device, and orienting the visible image measurement unit, the thermal image measurement unit, the arc signal measurement unit, and the UHF signal measurement unit toward the inside of the power device; Including,

상기 실화상 카메라는, 좌/우측으로 180도 감시가 가능한 어안렌즈 또는 광각렌즈로서, 좌/우측 180도의 실화상을 생성하고, The visible image camera is a fisheye lens or wide-angle lens capable of monitoring 180 degrees to the left and right, and generates a real image of 180 degrees to the left and right,

상기 열화상 카메라는, 적외선을 이용하여 열을 감지하여 온도에 따라 다른 색으로 표현하는 열화상을 생성하며, The thermal imaging camera detects heat using infrared rays and generates thermal images expressed in different colors depending on temperature,

상기 내부이상 진단부는, 상기 좌/우측 실화상을 이용하여 증강현실을 통해 상기 전력기기의 내부이상 징후를 간접측정 요소인 아크 신호 및 UHF 대역 전자파를 통해 1차적으로 확인한 다음, 상기 전력기기의 내부이상 징후가 감지될 경우에 상기 간접측정 요소와 직접측정 요소인 육안 확인을 복합적으로 판정하여 상기 전력기기의 내부이상을 2차적으로 확인 가능한 상태를 관리자에게 제공하는 전력기기 내부이상 측정용 복합센서를 이용한 진단 장치.The internal abnormality diagnosis unit primarily confirms signs of internal abnormality of the power device through augmented reality using the left and right real images through arc signals and UHF band electromagnetic waves, which are indirect measurement elements, and then detects the internal abnormality of the power device. When an abnormality is detected, a complex sensor for measuring internal abnormalities in power equipment is provided to the manager by making a combined determination of the indirect measurement elements and visual confirmation, which are direct measurement elements, and provides the manager with a secondary confirmation status of the internal abnormalities of the power equipment. Diagnostic device used.

본 발명은 전력기기의 내부에 대한 실화상 및 열화상을 측정 및 영상 처리하고, 아크 신호 및 UHF 신호를 측정 및 신호 처리하는 센서들을 복합적으로 구성하는 복합센서를 이용하여 전력기기의 내부이상을 진단 및 판정함으로써, 전력기기의 내부이상을 신뢰성 있고, 신속하게 판단할 수 있다.The present invention measures and image-processes visual and thermal images of the interior of power equipment, and diagnoses internal problems in power equipment using a complex sensor that combines sensors to measure and process arc signals and UHF signals. and determination, internal abnormalities in power equipment can be determined reliably and quickly.

또한, 본 발명은 전력기기 내부상태를 육안으로 확인 가능하므로, GIS 내부를 AR 기법을 통해 직접 확인 가능할 수 있다.In addition, since the present invention allows the internal state of power equipment to be checked with the naked eye, the inside of the GIS can be directly checked through AR techniques.

또한, 본 발명은 GIS 고장예방을 통한 고장복구비, 정전손실 및 사회적 비용 절감할 수 있다. 즉, 본 발명은 자재비, 복구비, 정전비용, 진단 및 점검비용 절감 등을 통해 약 1베이(bay) 당 15억을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.In addition, the present invention can reduce failure recovery costs, power outage losses, and social costs through GIS failure prevention. In other words, the present invention is expected to save approximately 1.5 billion won per bay through reduction of material costs, restoration costs, power outage costs, diagnosis and inspection costs, etc.

또한, 본 발명은 GIS 내부(점검창)에 운영중인 UHF 측정시스템에 영향을 주지 않고, 센서 설치(기설 UHF 센서 동시 사용)로 진단효율을 향상할 수 있다.In addition, the present invention can improve diagnostic efficiency by installing sensors (simultaneous use of existing UHF sensors) without affecting the UHF measurement system operating inside the GIS (inspection window).

또한, 본 발명은 154kV급 이상 GIS(345kV, 765kV급 등)의 설비를 내부 진단할 때 사용하는데, 현장에서 고장예방 진단 및 유지, 보수관련 점검업무용으로 활용하고, IEC61850 및 광통신을 부가하여 원격으로 감시할 수 있다.In addition, the present invention is used for internal diagnosis of GIS facilities of 154kV or higher (345kV, 765kV, etc.). It is used for on-site failure prevention diagnosis, maintenance, and repair-related inspection work, and can be used remotely by adding IEC61850 and optical communication. It can be monitored.

또한, 본 발명은 M.Tr(가스형, 유입형 등)의 내부 진단용으로도 응용 활용 가능하며, 변전소 종합예방진단시스템 등과 연계를 통한 변전설비 진단 신뢰도를 향상할 수 있다.In addition, the present invention can also be used for internal diagnosis of M.Tr (gas type, inflow type, etc.), and can improve the reliability of substation facility diagnosis through linkage with the substation comprehensive preventive diagnosis system.

도 1은 부분방전 종류별 기준패턴을 나타낸 도면,
도 2는 부분방전 발생위치의 추정을 설명하는 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력기기 내부이상 측정용 복합센서에 대한 도면,
도 4는 상기 도 3의 복합센서를 이용한 진단 장치를 나타낸 도면,
도 5는 전력기기 내부이상 측정용 복합센서를 이용한 진단 장치가 GIS에 설치된 경우를 나타낸 도면이다.
1 is a diagram showing reference patterns for each type of partial discharge;
2 is a diagram illustrating the estimation of the location of partial discharge occurrence;
Figure 3 is a diagram of a complex sensor for measuring internal abnormalities in power equipment according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a diagram showing a diagnostic device using the complex sensor of Figure 3;
Figure 5 is a diagram showing a case where a diagnostic device using a complex sensor for measuring internal abnormalities in power equipment is installed in a GIS.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, detailed descriptions of known functions or configurations that may obscure the gist of the present invention are omitted in the following description and attached drawings. Additionally, it should be noted that the same components throughout the drawings are indicated by the same reference numerals whenever possible.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the term to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configuration shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing the present application, various alternatives may be used to replace them. It should be understood that equivalents and variations may exist.

첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.In the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically shown, and the size of each component does not entirely reflect the actual size. The present invention is not limited by the relative sizes or spacing depicted in the accompanying drawings.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 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.When it is said that a part "includes" a certain element throughout the specification, this means that, unless specifically stated to the contrary, it does not exclude other elements but may further include other elements. Additionally, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only cases where it is “directly connected,” but also cases where it is “electrically connected” with another element in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "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.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Terms such as “include” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but do not include one or more other features, numbers, or steps. , it should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.Additionally, the term “unit” used in the specification refers to a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and the “unit” performs certain roles. However, “wealth” is not limited to software or hardware. The “copy” may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to run on one or more processors. Thus, as an example, “part” refers to software components, such as object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, procedures, Includes subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functionality provided within the components and “parts” may be combined into smaller numbers of components and “parts” or may be further separated into additional components and “parts”.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력기기 내부이상 측정용 복합센서에 대한 도면이고, 도 4는 상기 도 3의 복합센서를 이용한 진단 장치를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram of a composite sensor for measuring internal abnormalities in power equipment according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a diagnostic device using the composite sensor of FIG. 3.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전력기기 내부이상 측정용 복합센서(이하 '복합센서'라 함, 110)는, 간접 측정뿐만 아니라 직접 측정(육안 확인 등)으로 전력기기의 내부이상을 측정 가능한 센서들을 복합적으로 융합함으로써 전력기기의 내부이상을 신뢰성 있고 신속하게 진단할 수 있다.Referring to Figures 3 and 4, the composite sensor (hereinafter referred to as 'composite sensor', 110) for measuring internal abnormalities in power equipment according to an embodiment of the present invention can be used not only through indirect measurement but also through direct measurement (visual confirmation, etc.). By combining sensors that can measure internal problems in power devices, internal problems in power devices can be diagnosed reliably and quickly.

이러한 복합센서(110)는 직접 측정을 위해 실화상 측정부(111)와 열화상 측정부(112)를 구비하고, 간접 측정을 위해 아크 신호 측정부(113)와 UHF 신호 측정부(114)를 구비한다.This complex sensor 110 is equipped with a visible image measurement unit 111 and a thermal image measurement unit 112 for direct measurement, and an arc signal measurement unit 113 and a UHF signal measurement unit 114 for indirect measurement. Equipped with

구체적으로, 실화상 측정부(111)는 밀폐형 전력기기의 내부에 발생된 이물질 및 이상현상 등을 육안으로 직접 감시하기 위해, 좌/우측으로 180° 감시가 가능한 어안렌즈(fish-eye lens) 또는 광각렌즈가 부착된 고해상도 실화상 카메라 2개를 이용하여 외부에서 전력기기의 내부상태를 감시할 수 있게 한다.Specifically, the visible image measurement unit 111 uses a fish-eye lens or a fish-eye lens capable of 180° monitoring to the left and right in order to directly monitor foreign substances and abnormal phenomena occurring inside the sealed power equipment with the naked eye. Using two high-resolution visible cameras with wide-angle lenses, the internal condition of power equipment can be monitored from the outside.

여기서, 실화상 카메라는 좌/우측으로 180도 감시가 가능하므로 좌/우측 180도의 실화상을 생성하며, 좌/우측 실화상은 증강현실(Augmented Reality, AR)을 위한 전력기기의 내부상태가 외부에서 확인될 수 있다. 즉, 전력기기 관리자는 외부에서 VR-Glass를 이용하여 전력기기의 내부상태를 육안으로 확인 가능하게 된다.Here, the real image camera is capable of monitoring 180 degrees to the left and right, so it generates real images of 180 degrees to the left and right, and the left and right real images show the internal state of the power equipment for Augmented Reality (AR) from the outside. It can be confirmed. In other words, the power equipment manager can visually check the internal status of the power equipment using VR-Glass from the outside.

다음으로, 열화상 측정부(112)는 전력기기 내부에서 발생되는 전류 집중으로 인한 온도 상승의 이상상태를 확인하기 위해, 고해상도 열화상 카메라를 이용하여 외부에서 전력기기의 상태를 감시할 수 있게 한다.Next, the thermal image measurement unit 112 allows the status of the power device to be monitored from the outside using a high-resolution thermal imaging camera in order to check for abnormalities in temperature rise due to concentration of current generated inside the power device. .

여기서, 열화상 카메라는 적외선(Infrared)을 이용하여 열을 감지하여 온도에 따라 다른 색으로 표현함으로써 전력기기 내부온도를 외부에서 확인 가능하게 한다.Here, the thermal imaging camera detects heat using infrared rays and displays it in different colors depending on the temperature, allowing the internal temperature of the power device to be confirmed from the outside.

다음으로, 아크 신호 측정부(113)는 전력기기의 내부 이상에 의해 간헐적으로 발생하는 부분방전 신호(예를 들어, 830㎚ 대역의 아크광)를 확인하기 위해, 감도가 높은 아크 검출 요소를 이용하여 부분방전시 발생하는 빛을 감지하여 정량적인 수치로 누적하여 표현함으로써 아크발생 횟수를 측정한다.Next, the arc signal measurement unit 113 uses a highly sensitive arc detection element to check partial discharge signals (e.g., arc light in the 830 nm band) that occur intermittently due to internal abnormalities in power equipment. The number of arc occurrences is measured by detecting the light generated during partial discharge and accumulating and expressing it as a quantitative value.

UHF 신호 측정부(114)는 UHF 센서를 이용하여 기존의 전자파를 검출한다.The UHF signal measurement unit 114 detects existing electromagnetic waves using a UHF sensor.

이와 같이, 복합센서(110)는 기존 센서들의 기술적인 호환성을 높이고 복합요소의 기능을 더함으로써 전력기기의 내부이상에 대한 진단 신뢰성 및 효율성을 향상시켜줄 수 있다.In this way, the composite sensor 110 can improve the reliability and efficiency of diagnosing internal problems in power equipment by increasing the technical compatibility of existing sensors and adding the functions of composite elements.

이러한, 복합센서(110)는 기존 전력기기의 점검창에 밀폐되어 조립 가능한 형태로 제작되는 본체(115)에 실화상 측정부(111), 열화상 측정부(112), 아크 신호 측정부(113) 및 UHF 신호 측정부(114)가 형성된다(도 5 참조). 도 5는 전력기기 내부이상 측정용 복합센서를 이용한 진단 장치가 GIS에 설치된 경우를 나타낸 도면이다.This complex sensor 110 includes a visible image measurement unit 111, a thermal image measurement unit 112, and an arc signal measurement unit 113 in a main body 115 that is manufactured in a form that can be sealed and assembled in the inspection window of an existing power device. ) and a UHF signal measurement unit 114 is formed (see Figure 5). Figure 5 is a diagram showing a case where a diagnostic device using a complex sensor for measuring internal abnormalities in power equipment is installed in a GIS.

여기서, 실화상 측정부(111), 열화상 측정부(112), 아크 신호 측정부(113) 및 UHF 신호 측정부(114)는 본체(115)가 전력기기에 조립될 때 전력기기의 내부로 향하게 된다.Here, the visible image measurement unit 111, the thermal image measurement unit 112, the arc signal measurement unit 113, and the UHF signal measurement unit 114 are installed inside the power device when the main body 115 is assembled into the power device. heading towards

도 4를 참조하면, 복합센서(110)를 이용한 진단 장치는, 복합센서(110), 실화상 영상 처리부(121), 열화상 영상 처리부(122), 아크 신호 처리부(123), UHF 신호 처리부(124), 내부이상 진단부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the diagnostic device using the composite sensor 110 includes a composite sensor 110, a visible image processor 121, a thermal image processor 122, an arc signal processor 123, and a UHF signal processor ( 124), and includes an internal abnormality diagnosis unit 130.

복합센서(110)는 영상 처리 또는 신호 처리를 위한 구성으로서, 실화상 영상 처리부(121), 열화상 영상 처리부(122), 아크 신호 처리부(123), UHF 신호 처리부(124)를 포함하여 구성할 수 있으나, 여기서는 설명의 편의상 별도의 구성으로 분리하여 설명하기로 한다.The complex sensor 110 is a component for image processing or signal processing and includes a visible image processing unit 121, a thermal image processing unit 122, an arc signal processing unit 123, and a UHF signal processing unit 124. However, here, for convenience of explanation, it will be described as a separate component.

실화상 영상 처리부(121)는 실화상 측정부(111)를 통해 획득된 좌/우측 실화상에 대한 영상처리를 통해 3차원 실화상으로 제공한다.The real image processing unit 121 processes the left and right real images obtained through the real image measuring unit 111 and provides them as three-dimensional real images.

열화상 영상 처리부(122)는 열화상 측정부(112)를 통해 획득된 열화상에 대해 적외선 영상처리를 통해 2차원 열화상으로 제공한다.The thermal image processing unit 122 provides the thermal image acquired through the thermal image measurement unit 112 as a two-dimensional thermal image through infrared image processing.

아크 신호 처리부(123)는 아크 신호 측정부(113)를 통해 측정된 아크신호에 대해 유효신호를 검출하고 계량형태로 누적하여 디지털 보류신호(digital hold signal)를 생성한다.The arc signal processing unit 123 detects a valid signal for the arc signal measured through the arc signal measuring unit 113 and accumulates it in a metered form to generate a digital hold signal.

UHF 신호 처리부(124)는 UHF 신호 측정부(114)를 통해 측정된 UHF 신호의 정전용량을 처리하여 N 타입 아날로그 신호를 생성한다.The UHF signal processing unit 124 processes the capacitance of the UHF signal measured through the UHF signal measurement unit 114 to generate an N-type analog signal.

내부이상 진단부(130)는 실화상 영상 처리부(121), 열화상 영상 처리부(122), 아크 신호 처리부(123) 및 UHF 신호 처리부(124)를 통해 전달된 결과를 이용하여 전력기기의 내부이상을 1차로 진단 및 판정한다. 즉, 내부이상 진단부(130)는 전력기기의 내부이상을 1차로 진단 및 판정한 후, 최종으로 이상신호만을 상위로 전송한다. 이는 외부 노이즈에 의한 전력기기의 내부이상 판정에 대한 오류를 줄이고, 전력기기 내부이상에 대한 진단 능력을 향상시켜 통신망의 트래픽 영향을 최소화하기 위함이다.The internal abnormality diagnosis unit 130 uses the results transmitted through the visible image processing unit 121, the thermal image processing unit 122, the arc signal processing unit 123, and the UHF signal processing unit 124 to determine the internal abnormality of the power equipment. is diagnosed and judged first. That is, the internal abnormality diagnosis unit 130 first diagnoses and determines the internal abnormality of the power device, and then finally transmits only the abnormal signal to the upper level. This is to reduce errors in determining internal problems in power devices due to external noise and improve the diagnostic ability for internal problems in power devices to minimize the impact of traffic on the communication network.

이 경우, 내부이상 진단부(130)는 인공지능 알고리즘을 탑재하여 자기학습 기능을 토대로 1차적으로 전력기기 내부이상을 판정 가능하다.In this case, the internal abnormality diagnosis unit 130 is equipped with an artificial intelligence algorithm and can primarily determine the internal abnormality of the power device based on the self-learning function.

내부이상 진단부(130)는 IEC61850 기반의 통신방식으로 외부와 유무선으로 통신이 가능하다. 즉, 내부이상 진단부(130)는 IEC61850 및 광통신을 통해 원격으로 감시할 수 있는 상태를 제공할 수 있다.The internal error diagnosis unit 130 is capable of communicating with the outside wired or wirelessly using an IEC61850-based communication method. That is, the internal error diagnosis unit 130 can provide a status that can be remotely monitored through IEC61850 and optical communication.

또한, 내부이상 진단부(130)는 실화상 영상 처리부(121)를 통해 전달된 좌/우측 실화상을 이용하여 증강현실을 통해 전력기기의 내부상태가 외부에서 확인 가능하게 할 수 있다.In addition, the internal abnormality diagnosis unit 130 can use the left and right real images transmitted through the real image image processing unit 121 to check the internal state of the power device from the outside through augmented reality.

즉, 내부이상 진단부(130)는 열화상과 실화상의 경우에 화면상에 표시하여 관리자가 육안으로 이물질을 직접 확인 가능하게 하며, 아크 신호의 경우에 복합센서(110)로부터 읽어온 누적 데이터를 통해 이상신호의 발생횟수와 빈도수를 경향성을 제공하여 내부이상 상태를 진단 가능하게 한다.That is, the internal abnormality diagnosis unit 130 displays thermal images and visible images on the screen so that the manager can directly check foreign substances with the naked eye, and in the case of arc signals, accumulated data read from the complex sensor 110 It provides trends in the number and frequency of occurrences of abnormal signals, making it possible to diagnose internal abnormalities.

이와 같이, 내부이상 진단부(130)는 전력기기가 밀폐되어 있어 운전상태에서 개방할 수 없는 구조일 뿐만 아니라, 24시간 관리자가 내부이상 상태를 감시할 수 없기 때문에, 복합센서(110)를 이용하여 복합적으로 내부이상 상태를 진단하는 것이 필요하다.In this way, the internal abnormality diagnosis unit 130 is not only a structure that cannot be opened in the operating state because the power equipment is sealed, but also because the manager cannot monitor the internal abnormality 24 hours a day, the complex sensor 110 is used. Therefore, it is necessary to diagnose internal abnormalities in a complex manner.

즉, 내부이상 진단부(130)는 전력기기의 내부이상 징후를 간접측정 요소(아크 신호, UHF 대역 전자파)를 통해 1차적으로 확인한 다음, 전력기기의 내부이상 징후가 감지될 경우에 간접측정 요소 뿐만 아니라 직접측정 요소를 복합적으로 판정하여 전력기기의 내부이상을 2차적으로 확인 가능한 상태를 관리자에게 제공한다.That is, the internal abnormality diagnosis unit 130 first checks the internal abnormality signs of the power device through indirect measurement elements (arc signals, UHF band electromagnetic waves), and then, when the internal abnormality signs of the power device are detected, the indirect measurement element In addition, by complexly judging direct measurement elements, it provides managers with a secondary confirmation of internal abnormalities in power equipment.

비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.Although the above description focuses on the novel features of the invention as applied to various embodiments, those skilled in the art will appreciate the apparatus and methods described above without departing from the scope of the invention. It will be understood that various deletions, substitutions, and changes may be made in the form and details of . Accordingly, the scope of the invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description. All modifications within the scope of equivalency of the claims are included in the scope of the present invention.

110 : 복합센서 111 : 실화상 측정부
112 : 열화상 측정부 113 : 아크 신호 측정부
114 : UHF 신호 측정부 121 : 실화상 영상처리부
122 : 열화상 영상처리부 123 : 아크 신호 처리부
124 : UHF 신호 처리부 130 : 내부이상 진단부
110: Complex sensor 111: Real image measuring unit
112: thermal image measurement unit 113: arc signal measurement unit
114: UHF signal measurement unit 121: Real image processing unit
122: thermal image processing unit 123: arc signal processing unit
124: UHF signal processing unit 130: Internal error diagnosis unit

Claims (1)

전력기기의 내부에 대한 실화상 및 열화상을 측정 및 영상 처리하고, 아크 신호 및 UHF 신호를 측정 및 신호 처리하는 센서들을 복합적으로 구성하기 위한 복합센서; 및
상기 복합센서로부터 전달된 처리 결과를 이용하여 상기 전력기기의 내부이상을 진단 및 판정한 후, 최종적으로 이상신호만을 전송하기 위한 내부이상 진단부;를 포함하되,
상기 복합센서는,
좌/우측으로 감시가 가능한 실화상 카메라를 이용하여 상기 전력기기의 내부에 발생된 이물질 및 이상현상을 감시하기 위한 실화상 측정부;
열화상 카메라를 이용하여 상기 전력기기 내부에서 발생되는 온도 상승에 따라 이상상태를 확인하기 위한 열화상 측정부;
상기 전력기기의 내부에서 부분방전시 발생하는 빛을 감지하여 정량적인 수치로 누적하여 표현하여 아크발생 횟수를 측정하기 위한 아크 신호 측정부;
UHF 센서를 이용하여 상기 전력기기 내부에서 UHF 신호를 측정하기 위한 UHF 신호 측정부; 및
상기 전력기기의 점검창에 밀폐되어 조립 가능한 형태로 제작되고, 상기 실화상 측정부, 상기 열화상 측정부, 상기 아크 신호 측정부 및 상기 UHF 신호 측정부를 상기 전력기기의 내부를 향하게 하는 본체;
를 포함하고,
상기 실화상 카메라는,
좌/우측으로 180도 감시가 가능한 어안렌즈 또는 광각렌즈로서, 좌/우측 180도의 실화상을 생성하고,
상기 열화상 카메라는,
적외선을 이용하여 열을 감지하여 온도에 따라 다른 색으로 표현하는 열화상을 생성하며,
상기 내부이상 진단부는,
상기 좌/우측 실화상을 이용하여 증강현실을 통해 상기 전력기기의 내부이상 징후를 간접측정 요소인 아크 신호 및 UHF 대역 전자파를 통해 1차적으로 확인한 다음, 상기 전력기기의 내부이상 징후가 감지될 경우에 상기 간접측정 요소와 직접측정 요소인 육안 확인을 복합적으로 판정하여 상기 전력기기의 내부이상을 2차적으로 확인 가능한 상태를 관리자에게 제공하는 전력기기 내부이상 측정용 복합센서를 이용한 진단 장치.
A complex sensor for measuring and processing visual and thermal images of the interior of power equipment, and measuring and processing arc signals and UHF signals; and
An internal fault diagnosis unit for diagnosing and determining an internal fault in the power device using the processing results transmitted from the complex sensor and finally transmitting only the fault signal;
The complex sensor is,
A visible image measuring unit for monitoring foreign substances and abnormal phenomena occurring inside the power device using a visible image camera capable of monitoring left and right;
A thermal image measuring unit for checking abnormal conditions according to a temperature increase occurring inside the power device using a thermal imaging camera;
An arc signal measuring unit for measuring the number of arc occurrences by detecting light generated during partial discharge inside the power device, accumulating it and expressing it as a quantitative value;
A UHF signal measurement unit for measuring a UHF signal inside the power device using a UHF sensor; and
A main body manufactured in a form that can be sealed and assembled into the inspection window of the power device, and orienting the visible image measurement unit, the thermal image measurement unit, the arc signal measurement unit, and the UHF signal measurement unit toward the inside of the power device;
Including,
The visible camera is,
It is a fisheye lens or wide-angle lens capable of monitoring 180 degrees to the left and right, and creates a real image of 180 degrees to the left and right.
The thermal imaging camera,
It detects heat using infrared rays and creates thermal images that are expressed in different colors depending on temperature.
The internal abnormality diagnosis unit,
Using the left and right real images, signs of internal abnormality of the power device are first confirmed through augmented reality through arc signals and UHF band electromagnetic waves, which are indirect measurement elements, and then, when signs of internal abnormality of the power device are detected, A diagnostic device using a complex sensor for measuring internal abnormalities in power equipment that provides the manager with a state in which internal abnormalities in the power equipment can be secondarily confirmed by complexly determining the indirect measurement elements and the visual confirmation, which are direct measurement elements.
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KR102079813B1 (en) * 2020-01-28 2020-02-20 주식회사 한국이알이시 25.8kV class ENVIRONMENT-FRIENDLY SWITCHGEAR HAVING PARTIAL DISCHARGE DIAGNOSIS FUNCTION AND IOT TECHNOLOGY
WO2021215600A1 (en) * 2020-04-21 2021-10-28 (주)에스엠인스트루먼트 Portable ultrasonic visualization device equipped with thermographic camera
CN111541877A (en) * 2020-05-18 2020-08-14 国网河南省电力公司南阳供电公司 Automatic monitoring system for substation equipment
KR102288450B1 (en) * 2020-06-30 2021-08-10 한국로봇융합연구원 Multi-modal sensor module for outdoor monitoring
CN112436600A (en) * 2020-10-29 2021-03-02 山东理工大学 Power equipment monitoring system based on flight inspection mode

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100577347B1 (en) 2004-02-20 2006-05-10 한국 전기안전공사 Detector for gis and detecting method thereof
KR101207493B1 (en) 2008-10-22 2012-12-03 현대중공업 주식회사 GIS diagnosis system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100577347B1 (en) 2004-02-20 2006-05-10 한국 전기안전공사 Detector for gis and detecting method thereof
KR101207493B1 (en) 2008-10-22 2012-12-03 현대중공업 주식회사 GIS diagnosis system

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