WO2019177258A1 - 차단기 개폐 보조 장치 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a circuit breaker opening and closing aid for identifying the temperature of the circuit breaker, and assisting the opening and closing operation of the circuit breaker based on the identified temperature.
- the circuit breaker is connected between a power supply system and a load supplied with power from the system, and detects an overcurrent flowing in the load to cut off the power supply to the load.
- the circuit breaker includes a relay for selectively opening and closing a circuit, and includes, for example, an OCR (Over Current Relay) driven by a mechanical contact, an EOCR (Electronic Over Current Relay) driven by a semiconductor contactless method, and the like.
- OCR Over Current Relay
- EOCR Electronic Over Current Relay
- the circuit breaker selectively opens and closes the circuit by providing a control signal to the internal relay in accordance with the magnitude of the current flowing in the load.
- An object of the present invention is to provide a circuit breaker opening and closing assist device that can improve the accuracy of the temperature measurement through the thermal image by correcting the thermal image of the circuit breaker according to the emissivity of the material constituting the circuit breaker.
- an object of the present invention is to provide a circuit breaker opening and closing assistance device that can reflect the surface state of the material in correcting the thermal image by determining the emissivity of the material photographed in the visible image according to the color change rate of the visible image. It is done.
- an object of the present invention is to provide a circuit breaker opening and closing assistance device that can determine whether the breaker breakdown by comparing the normal open state and the current open state of the breaker identified through the thermal image of the breaker.
- the present invention assists the opening and closing operation of the circuit breaker based on the temperature detected through the thermal image of the circuit breaker, thereby providing a circuit breaker opening and closing assist device that can prevent the overcurrent generation and power supply interruption due to the breaker malfunction.
- an object of the present invention is to provide a circuit breaker opening and closing aid that can improve the accuracy of the temperature measurement through the thermal image by compensating the temperature value detected through the thermal image for the circuit breaker.
- an object of the present invention is to provide a circuit breaker opening and closing assistance device that can determine whether the breaker breakdown by comparing the normal open state and the current open state of the breaker identified through the thermal image of the breaker.
- the present invention assists the opening and closing operation of the circuit breaker based on the temperature detected through the thermal image of the circuit breaker, thereby providing a circuit breaker opening and closing assist device that can prevent the overcurrent generation and power supply interruption due to the breaker malfunction.
- the device for assisting opening and closing of the circuit breaker connected between the system and the load to obtain a visible image of the circuit breaker using a light source,
- a material identification unit identifying a material photographed in the obtained visible image, an image corrector obtaining a thermal image of the breaker, and correcting the thermal image based on the emissivity of the identified material, the corrected heat Diagnosis of the breaker and the breaker to identify the normal operating state of the circuit breaker based on the temperature value detected in the image image, and to compare the identified normal operating state and the current operating state of the circuit breaker
- the circuit breaker opening and closing assisting device is a device for assisting the opening and closing of the circuit breaker having a plurality of temperature sensors, the first temperature detected by the thermal image of the circuit breaker and the plurality of A compensator for compensating the temperature value of the thermal image by using the second temperature provided from a temperature sensor, and identifying a normal operating state of the circuit breaker based on the temperature value detected in the compensated thermal image,
- a diagnosis unit for diagnosing a breaker of the breaker by comparing a normal operation state with a current operation state of the breaker, and a control unit generating a control signal according to whether the breaker breaks down and providing the generated control signal to the breaker. It is characterized by including.
- the surface state of the material can be reflected in correcting the thermal image.
- the present invention by assisting the opening and closing operation of the circuit breaker based on the temperature detected through the thermal image of the circuit breaker, it is possible to prevent the occurrence of overcurrent and interruption of power supply due to the breaker malfunction.
- FIG. 1 is a view showing a circuit breaker opening and closing assistance device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a view showing a state in which a breaker opening and closing assist device according to an embodiment of the present invention controls the breaker connected between the grid and the load.
- FIG. 3 is a view showing an example of the circuit breaker shown in FIG.
- FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a visible image of a breaker.
- FIG. 5 illustrates an example of a thermal image of a breaker.
- FIG. 6 is a diagram showing color data detected at arbitrary coordinates of a visible image.
- FIG. 9 is a view showing a state in which a thermal image is corrected according to emissivity.
- FIG. 10 is a view showing a circuit breaker opening and closing aid according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a view showing a state in which a breaker opening and closing assist device according to another embodiment of the present invention controls the breaker connected between the grid and the load.
- FIG. 12 is a diagram illustrating a thermal image photographing a plurality of measurement points set in a breaker
- FIG. 13 is a diagram illustrating a method of adjusting a temperature reference value of a thermal image shown in FIG. 12 according to a compensation value.
- 14 and 15 are graphs each showing a temperature value of a thermal image and a control signal generated based thereon over time;
- the present invention relates to a circuit breaker opening and closing aid for identifying the temperature of the circuit breaker, and assisting the opening and closing operation of the circuit breaker based on the identified temperature.
- the present invention corrects a thermal image of the circuit breaker based on the visible image of the circuit breaker, and assists the opening / closing operation of the circuit breaker based on the temperature identified through the corrected thermal image. Relates to a device.
- the present invention relates to a circuit breaker opening and closing device for identifying a temperature of a circuit breaker based on a thermal image of a circuit breaker having a failure, and assisting the opening and closing operation of the circuit breaker based on the identified temperature.
- a circuit breaker is connected between a power supply system and a load supplied with power from the system, and detects an overcurrent flowing in the load to cut off the power supply to the load.
- the circuit breaker may include a relay for selectively opening and closing the circuit, and may include, for example, an over current relay (OCR) driven by a mechanical contact, an electronic over current relay (EOCR) driven by a semiconductor contactless method, and the like. have.
- OCR over current relay
- EOCR electronic over current relay
- the circuit breaker opening and closing assist device to be described later can be connected to the circuit breaker described above to diagnose whether the circuit breaker is broken, and assist the circuit breaker in the event of a breaker breakdown.
- circuit breaker opening and closing assisting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9.
- FIG. 1 is a view showing a circuit breaker opening and closing assistive device according to an embodiment of the present invention
- Figure 2 is a circuit breaker opening and closing assistive device according to an embodiment of the present invention controls the circuit breaker connected between the system and the load One drawing.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the circuit breaker illustrated in FIG. 2.
- FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a visible image of a breaker
- FIG. 5 is a diagram of an example of a thermal image of a breaker.
- FIG. 6 is a diagram showing color data detected at arbitrary coordinates of a visible image
- FIG. 7 is a diagram showing color space for RGB data
- FIG. 8 is a diagram showing emissivity for arbitrary coordinates of a thermal image.
- FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which a thermal image is corrected according to emissivity.
- the circuit breaker opening and closing assisting apparatus 100 may include a material identification unit 110, an image corrector 120, a diagnosis unit 130, and a controller 140. have.
- the circuit breaker opening and closing assistance device 100 illustrated in FIG. 1 is exemplary, and its components are not limited to the embodiment shown in FIG. 1, and some components may be added, changed, or deleted as necessary.
- Each component constituting the circuit breaker opening and closing assisting device 100 may include a processor and a memory, and may perform each function described below according to an operation of the processor using the memory. Alternatively, each component may perform a function described below by one main processor.
- the circuit breaker opening / closing assistance device 100 may be connected to a circuit breaker 10 provided between the system 200 and the load 300.
- the circuit breaker 10 is briefly illustrated, but as described above, the circuit breaker 10 may be configured in various forms to selectively open and close a circuit between the system 200 and the load 300. .
- the breaker 10 may be an air circuit breaker (ACB) that performs a break operation through a fire protection method using air as an insulating material.
- ACB air circuit breaker
- the circuit breaker 10 may include an internal circuit (not shown) for performing a blocking operation in a case having an external interface.
- the user may supply power to the circuit breaker 10 or stop the power supply through an external interface, monitor an operation state of the circuit breaker 10, or adjust the magnitude of the breaking current.
- the material identification unit 110 may acquire a visible image 400 of the breaker 10 using a light source.
- the substance identification unit 110 may receive a visual image 400 from the camera by performing data communication with a camera (not shown) installed inside or outside the circuit breaker opening / closing assistance device 100.
- the camera is any camera that detects light reflected from the breaker 10 and may be a digital camera capable of data communication.
- the substance identification unit 110 may control on / off, illuminance and angle of the light source.
- the camera may generate the visible image 400 by detecting the light generated by the light source and reflected by the breaker 10.
- the camera may be installed outside the breaker 10 to generate a visible image 400 by detecting light reflected from the outside of the breaker 10, or may be installed inside the breaker 10 to be reflected from the device inside the breaker 10.
- the visible image 400 may be generated by detecting light.
- the position of the camera is not limited thereto, and may be installed at any position capable of detecting light generated by the light source and reflected from the breaker 10.
- the camera generates a visible image 400 of a portion where the bus bar 11 and the heat sink 12 are adjacent to each other and the generated visible image ( 400 may be provided to the substance identification unit 110.
- the material identification unit 110 may identify a material photographed in the visible image 400.
- the materials constituting the breaker 10 may have different colors. Accordingly, each material photographed in the visible image 400 may be expressed in different colors according to the type of material.
- the substance identification unit 110 may identify the type of the substance photographed in the visible image 400 according to the color represented in the visible image 400.
- the substance identification unit 110 may identify a substance photographed at each coordinate of the visible image 400 based on color data detected at each coordinate of the visible image 400.
- the substance identification unit 110 may detect coordinates of an arbitrary measurement point in the visible image 400 and extract color data corresponding to the detected coordinates.
- the visible image 400 may be divided into a grid, and each grid may have a coordinate.
- the substance identification unit 110 sets coordinates of the first to fourth measurement points (X1, Y1), (X2, Y2), (X3, Y3), and (X4, Y4). ) Can be detected.
- the substance identification unit 110 may extract color data represented by the detected coordinates.
- the color data may include RGB (Red, Green, Blue) data, HSV (Hue Saturation Value) data, CMY (Cyan, Magenta, Yellow) data, YUV data, CMYK data, and the like. In the following description, the color data is assumed to be RGB data.
- the substance identification unit 110 may extract the R (Red) component, the G (Green) component, and the B (Blue) component, respectively, of the color expressed in the coordinates of the measurement point, and collect the extracted components to detect color data. have.
- the substance identification unit 110 may collect data about the R component, the G component, and the B component represented by the coordinates (X1, Y1) and detect the color data of the first measurement point as RGB 1.
- the substance identification unit 110 collects data about the R component, the G component, and the B component represented by the coordinates (X2, Y2), (X3, Y3), and (X4, Y4). Color data of four measurement points can be detected as RGB 2, RGB 3 and RGB 4, respectively.
- the substance identification unit 110 may identify the substance photographed at the corresponding coordinates based on the color data of each coordinate.
- the substance identification unit 110 may identify the substance photographed at each coordinate by referring to the reference color data stored in the memory.
- the reference color data may include information about a substance corresponding to the detected color data.
- the reference color data may be stored in the memory in the form of a color table corresponding to any substance, or may be stored in the memory in the form of a color space corresponding to any substance.
- the memory may store information about an RGB color space represented by a three-dimensional space according to the sizes of the R component, the G component, and the B component, and a material corresponding to an arbitrary position of the RGB color space. have.
- the substance identification unit 110 is detected in the coordinates ((X1, Y1), (X2, Y2), (X3, Y3), (X4, Y4) of the first to fourth measurement points described above in the RGB color space.
- the positions of the color data RGB 1, RGB 2, RGB 3, and RGB 4 may be identified as C1 to C4, respectively.
- a material corresponding to each position of the RGB color space may be stored in advance in the memory of the material identification unit 110 as shown in Table 1 below.
- the substance identification unit 110 may identify the substance photographed at the coordinates X1 and Y1 of the first measurement point as M1 with reference to the memory, and may detect the substance photographed at the coordinates X2 and Y2 of the second measurement point.
- the substance photographed at the coordinates X3 and Y3 of the third measuring point may be identified as M3, and the substance photographed at the coordinates X4 and Y4 of the fourth measuring point may be identified as M4.
- the image corrector 120 may acquire a thermal image 500 of the circuit breaker 10.
- the image corrector 120 may receive a thermal image 500 from the thermal imager by performing data communication with a thermal imager (not shown) installed inside or outside the circuit breaker opening and closing apparatus 100.
- the thermal imaging camera may include any camera that senses heat generated by the breaker 10 and may include, for example, an infrared camera.
- the thermal imaging camera may be installed outside the breaker 10 to detect heat generated from the outside of the breaker 10, or may be installed inside the breaker 10 to detect heat generated by a device inside the breaker 10. .
- the thermal imaging camera may generate the thermal image 500 by using the heat radiated from the breaker 10. More specifically, the thermal imaging camera may generate the thermal image 500 by expressing the circuit breaker 10 in different colors according to the intensity of heat radiated from each part of the circuit breaker 10.
- the breaker 10 represented in the thermal image 500 may be expressed in different colors according to the reference temperature range 520 of the thermal image 500.
- the reference temperature range 520 may include temperature information according to the color represented in the thermal image 500.
- the shooting range of the thermal imaging camera may be included in the shooting range of the camera described above. That is, the shooting range of the camera may include all the shooting ranges of the thermal imaging camera.
- any portion of the breaker 10 represented in the thermal image 500 may be included in the above-described visible image 400.
- the specific photographing area 510 represented in the thermal image 500 of FIG. 5 may be included in the visible image 400 of FIG. 4 (410 of FIG. 4).
- the bus bar 11 is a conductor that supplies a large current to the load 300, and the temperature of the bus bar 11 is large when the magnitude of the current flowing in the load 300 increases. Can rise.
- the heat sink 12 adjacent to the bus bar 11 is a conductor having a large surface area, and absorbs heat generated from the bus bar 11 to lower the temperature of the bus bar 11.
- the temperature of the bus bar 11 may always be higher than the temperature of the heat sink 12.
- the emissivity of the material constituting the heat sink 12 is greater than the emissivity of the material constituting the bus bar 11, as shown in FIG. 5, in the specific imaging area 510 of the thermal image 500, The temperature of the heat sink 12 may be expressed higher than the temperature of the bus bar 11.
- the image corrector 120 may correct the thermal image 500 based on the emissivity of the substance identified by the substance identifier 110.
- the image correction unit 120 detects a lower temperature of the corresponding material in the thermal image 500. 500 can be corrected.
- the image correction unit 120 detects a high temperature of the corresponding material in the thermal image 500.
- the thermal image 500 may be corrected.
- the image corrector 120 may correct the thermal image 500 corresponding to each coordinate of the visible image 400 based on the emissivity of the identified material.
- the photographing range of the thermal image 500 may be included in the photographing range of the visible image 400.
- the coordinates of the visible image 400 with respect to a point of the breaker 10 may be the same as the coordinates of the thermal image 500.
- the coordinates ((X1, Y1), (X2, Y2), (X3, Y3), (X4) of the first to fourth measurement points in the visible image 400 shown in FIG. , Y4)) may be the same as the coordinates of the first to fourth measurement points in the thermal image 500 illustrated in FIG. 8.
- the visible image 400 and the thermal image 500 may share the same coordinate system, and the coordinates of one point of the breaker 10 may be the same in the visible image 400 and the thermal image 500. .
- the image corrector 120 determines an emissivity of the substance identified at each coordinate of the visible image 400 with reference to the memory, and corrects color data for each coordinate of the thermal image 500 based on the determined emissivity. Can be.
- Each material and the emissivity of the corresponding material may be stored in the form of a look up table (LUT) in the memory of the image corrector 120.
- LUT look up table
- the emissivity corresponding to each material may be stored in advance in the memory as shown in Table 2 below.
- the image corrector 120 may determine the emissivity of the substance identified at each coordinate of the visible image 400 with reference to the memory.
- the image correction unit 120 may determine the emissivity of the material M1 identified at the coordinates X1 and Y1 of the first measurement point as e1, and the material identified at the coordinates X2 and Y2 of the second measurement point.
- the emissivity of (M2) can be determined as e2 and the emissivity of the material M3 identified at the coordinates (X3, Y3) of the third measuring point can be determined as e3 and identified at the coordinates (X4, Y4) of the fourth measuring point.
- the emissivity of the material M4 can be determined as e4.
- the material identification unit 110 detects the color change rate of the visible image 400 according to the movement of the light source
- the image correction unit 120 is the color of the material and the visible image 400 captured in the visible image 400
- the emissivity of a substance can also be determined based on the rate of change.
- the material identification unit 110 may control the light source. More specifically, the material identification unit 110 may control the angle of the light source or the position of the light source, and the camera may generate the visible image 400 according to the movement of the light source.
- the camera may provide a visible image 400 generated within a continuous time at which the light source moves to the material identification unit 110.
- the substance identification unit 110 may identify the substance photographed at each coordinate of the visible image 400 based on the visible image 400 originally provided from the camera.
- the material identification unit 110 may receive a plurality of visible images 400 according to the movement of the light source from the camera, and detect a color change rate according to the movement of the light source with respect to arbitrary coordinates of the visible image 400. .
- Any material may change its emissivity depending on its surface state. More specifically, when the surface state is smooth, even the same material may have a relatively high emissivity. On the other hand, if the surface condition is rough, even the same material may have a relatively low emissivity.
- the emissivity may be relatively high even with the same material.
- the surface condition is rough, since the reflectance of the light generated from the light source due to the diffuse reflection, etc. is relatively low, even the same material may have a relatively low emissivity.
- the image corrector 120 may determine the emissivity of the material based on the color change rate detected by the material identifier 110.
- the image corrector 120 may determine the emissivity range of the material photographed in the visible image 400 with reference to the memory, and determine the emissivity included in the emissivity range based on the color change rate.
- the emissivity of the material M5 photographed at an arbitrary coordinate of the visible image 400 may be stored in advance in the memory as shown in Table 3 below.
- the image corrector 120 may determine the emissivity range of the material with respect to the material M5 as e5 to e6 with reference to the memory.
- a maximum and minimum color change rate for each material may be stored in advance in the memory, and the image corrector 120 may correspond to the color change rate of the material M5 determined in a section between the maximum color change rate and the minimum color change rate.
- the emissivity of can be determined.
- the image corrector 120 may detect the color change rate of the material M5 and determine the emissivity of the material M5 in correspondence with the detected color change rate and the ratio of the maximum color change rate and the minimum color change rate of the material M5.
- the color change rate of the material M5 identified through the visible image 400 may be R1 + 0.8 (R2-R1). .
- the image corrector 120 may determine the emissivity of the material M5 as e5 + 0.8 (e6-e5) in proportion to the color change rate of the material M5 determined in the interval between the maximum color change rate and the minimum color change rate.
- the present invention may reflect the surface state of the material in correcting the thermal image by determining the emissivity of the material photographed in the visible image according to the color change rate of the visible image.
- the image corrector 120 may correct color data for each coordinate of the thermal image 500.
- the emissivity of the material photographed at each coordinate may be determined at each coordinate of the thermal image 500.
- the image corrector 120 may correct color data of each coordinate of the thermal image 500 according to an emissivity determined for each coordinate.
- the image corrector 120 may provide an emissivity control signal to the thermal imaging camera so as to control the thermal imaging camera to change the basic emissivity set at each coordinate of the thermal image 500 to an emissivity determined according to each material.
- the image correction unit 120 may change the color data for each coordinate of the thermal image 500 according to the emissivity determined for each material without performing communication with the thermal imaging camera.
- the method of correcting the thermal image 500 according to the emissivity may be performed according to various methods used in the art.
- the pre-correction thermal image 500 may include a person 530 and concrete 540.
- the emissivity of the person 530 may be determined as, for example, 0.98
- the emissivity of the concrete 540 may be determined as, for example, 0.8.
- the image corrector 120 may generate the corrected thermal image 500 'by correcting color data corresponding to each coordinate of the thermal image 500 based on the determined emissivity.
- the present invention can improve the accuracy of temperature measurement through the thermal image by correcting the thermal image of the circuit breaker according to the emissivity of the material constituting the circuit breaker.
- the diagnosis unit 130 identifies the normal operating state of the circuit breaker 10 based on the detected temperature value (hereinafter, detected temperature value) in the corrected thermal image 500 ', and identifies the normal operating state and the breaker ( It is possible to diagnose whether the breaker 10 is broken by comparing the current operating state of 10).
- the normal operation state may mean a normal opening / closing state of the circuit breaker 10 within a temperature condition detected by the corrected thermal image 500 '.
- the temperature of the circuit breaker 10 may increase as the current supplied to the load 300 increases in a range in which the circuit breaker 10 does not block the current supplied to the load 300.
- the detection temperature value at the instant when the current supplied to the load 300 becomes an overcurrent will be described as a limit temperature.
- the breaker 10 defines the state of providing the power of the system 200 to the load 300 as a closed state, the open state of blocking the power of the system 200 is provided to the load 300 Defined as
- the breaker 10 when the breaker 10 is normally operated, if the detected temperature value is less than the limit temperature, the breaker 10 may be controlled to a closed state. On the contrary, when the detected temperature value is greater than or equal to the limit temperature, the breaker 10 may be controlled in an open state.
- the normal operation state of the circuit breaker 10 according to the detected temperature value may be stored in advance in the memory. More specifically, the normal operation state of the breaker 10 according to the temperature value detected at any measurement point of the breaker 10 may be stored in the memory.
- the diagnosis unit 130 may identify a normal operating state of the cooler according to the detected temperature value with reference to the memory.
- the memory may store in advance a limit temperature for any measurement point of the circuit breaker 10 when an overcurrent flows in the load 300.
- the diagnosis unit 130 may identify the normal operation state of the circuit breaker 10 as the closed state when the detected temperature value is less than the threshold temperature. On the other hand, the diagnosis unit 130 may identify the normal operation state of the circuit breaker 10 as an open state when the detected temperature value is greater than or equal to the threshold temperature.
- the diagnosis unit 130 may determine whether an overcurrent has occurred in the load 300 based on the detected temperature value of any measurement point of the breaker 10, and may determine whether the overcurrent has occurred. Normal open and close states can be identified.
- the above-described detection temperature value may be a temperature value detected at any point (coordinate) of the temperature values detected in the thermal image 500 '.
- the detection temperature value may be a maximum temperature value having a maximum size among temperature values detected in the thermal image 500 '.
- the diagnosis unit 130 may identify the maximum temperature value among the temperature values detected in the thermal image 500 ', and identify the normal operating state of the circuit breaker 10 based on the identified maximum temperature value. .
- the diagnosis unit 130 may diagnose whether the breaker 10 is broken by comparing the identified normal operation state with the current operation state of the breaker 10.
- the current operating state of the circuit breaker 10 may mean a current open / close state of the circuit breaker 10.
- the diagnosis unit 130 may receive operation state information of the circuit breaker 10 from the circuit breaker 10, and identify a current operation state of the circuit breaker 10 based on the provided operation state information.
- the diagnosis unit 130 may diagnose whether the breaker 10 is broken according to whether the normal operation state matches the current operation state of the breaker 10.
- both the normal operating state and the current operating state mean the open / close state of the circuit breaker 10, it may be an open state or a closed state.
- the diagnosis unit 130 may diagnose whether the breaker 10 is broken by comparing whether the normally open / closed state of the breaker 10 and the current open / close state of the breaker 10 are identified according to the detected temperature value.
- the diagnosis unit 130 may determine that an overcurrent does not flow in the load 300 when the detected temperature value is less than the threshold temperature, and determine the normal operation state of the circuit breaker 10 as the closed state. At this time, the current opening and closing state of the breaker 10 which is normally operated may be a closed state, but the current opening and closing state of the breaker 10 in which a failure occurs may be an open state.
- the diagnosis unit 130 may determine that an overcurrent flows in the load 300 when the detected temperature value is greater than or equal to the threshold temperature, and determine the normal operation state of the circuit breaker 10 as the open state.
- the current opening and closing state of the breaker 10 which is normally operated may be an open state, but the current opening and closing state of the breaker 10 in which a failure occurs may be a closed state.
- the diagnosis unit 130 may diagnose the breaker 10 as a normal state when the normal operating state and the current operating state match, and diagnose the breaker 10 as a fault state when the normal operating state and the current operating state are different. have.
- the present invention can determine whether the breaker is broken by comparing the normal open state and the current open state of the breaker identified through the thermal image of the breaker.
- the controller 140 may receive information on whether the breaker 10 is broken from the above-described diagnosis unit 130, generate a control signal according to whether the breaker 10 is broken, and provide the breaker 10 to the breaker 10. .
- the control signal may be a signal for controlling the opening and closing of the breaker 10.
- the controller 140 may generate a control signal when the circuit breaker 10 is diagnosed as a failure state and provide the generated control signal to the circuit breaker 10. In other words, the controller 140 may not generate a control signal when the circuit breaker 10 is diagnosed as a normal state, but may generate a control signal only when the circuit breaker 10 is diagnosed as a faulty state.
- the circuit breaker 10 may perform the opening and closing operation according to the control signal.
- the control signal may include an open control signal and a close control signal.
- the open control signal may be a signal for controlling the current open / close state of the breaker 10 in the open state
- the close control signal may be a signal for controlling the current open / close state of the breaker 10 in the closed state.
- the controller 140 may provide an open control signal to the breaker 10 when the normal operation state of the breaker 10 is an open state and the current operation state of the breaker 10 is a closed state.
- the controller 140 may provide the close control signal to the breaker 10.
- the present invention assists the opening and closing operation of the circuit breaker based on the temperature detected through the thermal image of the circuit breaker, thereby preventing overcurrent generation and power supply interruption due to the circuit breaker malfunction.
- the present invention can generate a control signal and provide it to the breaker so that the breaker can operate normally.
- FIG. 10 is a view showing a circuit breaker opening and closing assistive device according to another embodiment of the present invention
- Figure 11 is a circuit breaker opening and closing assisting device according to another embodiment of the present invention controls the circuit breaker connected between the grid and the load One drawing.
- FIG. 12 is a diagram illustrating a thermal image captured by a plurality of measurement points set in a circuit breaker
- FIG. 13 is a diagram illustrating a method of adjusting a temperature reference value of the thermal image shown in FIG.
- 14 and 15 are graphs showing temperature values of a thermal image and a control signal generated based on the time, respectively.
- the circuit breaker opening / closing assistance device 100 ′ may include a compensator 110 ′, a diagnosis unit 120 ′, and a controller 130 ′.
- the breaker opening and closing assisting device 100 ′ shown in FIG. 10 is exemplary, and its components are not limited to the embodiment shown in FIG. 10, and some components may be added, changed, or deleted as necessary. .
- Each component constituting the circuit breaker opening and closing assisting device 100 ′ may include a processor and a memory, and may perform each function described below according to an operation of the processor using the memory. Alternatively, each component may perform a function described below by one main processor.
- the breaker opening and closing assisting device 100 ′ may be connected to the breaker 10 provided between the system 200 and the load 300. Since the circuit breaker 10 has been described with reference to FIGS. 1 to 9, a detailed description thereof will be omitted.
- the compensator 110 ′ may detect the first temperature based on the thermal image 500 of the circuit breaker 10.
- the compensator 110 ′ may receive a thermal image 500 from the thermal imager by performing data communication with a thermal imaging camera (not shown) installed inside or outside the circuit breaker opening / closing assistance device 100 ′.
- the thermal imaging camera may include any camera that senses heat generated by the breaker 10 and may include, for example, an infrared camera.
- the thermal imaging camera may be installed outside the breaker 10 to detect heat generated from the outside of the breaker 10, or may be installed inside the breaker 10 to detect heat generated in an internal circuit of the breaker 10. .
- the position of the thermal imaging camera is not limited thereto, and may be determined differently according to the position of the measurement point described later.
- the thermal imaging camera may generate the thermal image 500 by using the heat radiated from the breaker 10. More specifically, the thermal imaging camera may generate the thermal image 500 by expressing the circuit breaker 10 in different colors according to the intensity of heat radiated from each part of the circuit breaker 10.
- the circuit breaker 10 represented in the thermal image 500 may be expressed in different colors according to a reference temperature range of the thermal image 500.
- the reference temperature range may be set to a range between the maximum temperature reference value 550 and the minimum temperature reference value 560.
- the location When the temperature of one location of the breaker 10 is the maximum temperature reference value 550, the location may be represented in white in the thermal image 500, and the temperature of the other location of the subject is the minimum temperature reference value 560. ), The location may be represented in black in the thermal image 500.
- the corrector may receive the thermal image 500 from the thermal imager, and detect the first temperature of the circuit breaker 10 through the color expressed in the thermal image 500.
- the correction unit may refer to the color of each part of the breaker 10 represented in the thermal image 500 and the color defined in the reference temperature range of the corresponding thermal image 500, and thus, the correction part The first temperature can be detected.
- the measuring point may mean a position where the temperature is to be measured, for example, a specific position included in the internal circuit of the circuit breaker 10, a contact position of the circuit breaker 10, a position of a bus bar, a circuit breaker ( 10) any position of the outer case, and the like.
- the compensator 110 ′ may detect coordinates of the measurement point on the thermal image 500 and detect a first temperature corresponding to the detected coordinates.
- Each point represented on the thermal image 500 may have a coordinate according to a position at which the horizontal axis X and the vertical axis Y cross each other in the thermal image 500.
- a plurality of measuring points for example, first to fourth measuring points A1 to A4, may be preset in the circuit breaker 10, and the compensator 110 ′ may include a thermal image 500. Coordinates of the measuring points can be detected from each point of the breaker 10 represented on the image.
- the compensator 110 ′ sets the coordinates of the first to fourth measurement points A1 to A4 to (U1, V1), (U2, V2), (U3, V3), and (U4, V4), respectively. Can be detected.
- the compensator 110 ′ may detect the first temperature corresponding to the detected coordinates for each measurement point.
- the compensator 110 ′ may compare the color of the (U1, V1) coordinates with the reference temperature range to determine a temperature corresponding to the (U1, V1) coordinates, and determine the detected temperature as the first measurement point A1. Can be detected at the first temperature. In this manner, the compensator 110 ′ may determine the temperature corresponding to each coordinate by comparing the colors of the coordinates (U2, V2), (U3, V3), and (U4, V4) with a reference temperature range. The obtained temperature can be detected as the first temperature of the second to fourth measurement points A2 to A4.
- the compensator 110 ′ may compensate for the temperature value of the thermal image 500 by using the first temperature and the second temperature provided from the plurality of temperature sensors.
- the circuit breaker 10 may be provided with a plurality of temperature sensors.
- the temperature sensor may be an analog temperature sensor such as a thermistor or may be a digital temperature sensor.
- the plurality of temperature sensors may be installed at an arbitrary position of the circuit breaker 10 to measure a second temperature which is a temperature of the corresponding position.
- the plurality of temperature sensors are installed in a specific position included in the internal circuit of the circuit breaker 10, the contact position of the circuit breaker 10, the position of the bus bar, the case of the circuit breaker 10, and the second of each position. The temperature can be measured.
- the plurality of temperature sensors may be provided at at least one measuring point described above to measure the second temperature of each measuring point.
- a plurality of temperature sensors may be provided at the first to fourth measurement points A1 to A4 illustrated in FIG. 12, and the plurality of temperature sensors may be configured to have a second temperature at the first to fourth measurement points A1 to A4. Can be measured.
- the compensator 110 ′ may receive the second temperature of each measurement point from the plurality of temperature sensors and compensate the temperature value of the thermal image 500 by using the first temperature and the second temperature.
- the temperature sensor is installed at each measuring point to directly measure the temperature of the measuring point, and the thermal image 500 indirectly measures the temperature of each measuring point using infrared rays, so the accuracy of the temperature measurement is measured by the temperature sensor.
- the second temperature may be higher than the first temperature detected based on the thermal image 500.
- the compensator 110 ′ may compensate the temperature value of the thermal image 500 so that the first temperature follows the second temperature.
- the compensator 110 ′ determines the compensation value using the first temperature and the second temperature for the plurality of measurement points set in the circuit breaker 10, and uses the determined compensation value to determine the thermal image 500.
- the temperature value of can be compensated for.
- the compensation value may be determined as an average value of the difference between the first temperature and the second temperature.
- the compensator 110 ′ may identify the first temperatures of the first to fourth measurement points A1 to A4 as T1, T2, T3, and T4 using the thermal image 500. Can be.
- the second temperatures of the first to fourth measurement points A1 to A4 provided from the plurality of temperature sensors may be T1 ', T2', T3 ', and T4', respectively.
- the compensation value (Q) may be calculated by Equation 1 below.
- the compensation unit 110 ′ may determine the average value of the value obtained by subtracting the first temperature from the second temperature with respect to the first to fourth measurement points A1 to A4 as a compensation value.
- the compensation unit 110 ′ may compensate the temperature value of the thermal image 500 by adding the compensation value to the temperature reference value of the thermal image 500.
- the compensator 110 ′ resets the reference temperature range of the thermal image 500 by adding the compensation value to the maximum temperature reference value 550 and the minimum temperature reference value 560 of the thermal image 500, respectively. Can be.
- the maximum temperature reference value 550 and the minimum temperature reference value 560 before compensation of the compensator 110 ′ may be 66 degrees and 58.7 degrees, respectively, and thus the reference temperature range may be set to 58.7 to 66 degrees. Can be.
- the compensator 110 ′ adds the compensation value Q to the existing maximum temperature reference value 550 and the minimum temperature reference value 560, respectively, and adds the maximum temperature reference value 550 to 66 + Q degrees and the minimum temperature reference value 560. Can be set to 58.7 + Q degrees. Accordingly, the reference temperature range may be set to 58.7 + Q ⁇ 66 + Q degrees.
- the temperature value of the compensated thermal image 500 may be detected to be higher than the temperature before the compensation operation.
- the present invention may improve the accuracy of temperature measurement through the thermal image by compensating the temperature value detected through the thermal image of the circuit breaker.
- the diagnosis unit 120 ′ identifies the normal operation state of the circuit breaker 10 based on the detected temperature value (hereinafter, detected temperature value, T CB ) in the compensated thermal image 500. can do.
- the normal operation state may mean a normal opening / closing state of the circuit breaker 10 within a temperature condition detected by the compensated thermal image 500.
- the detection temperature value T CB at the instant when the current supplied to the load 300 becomes an overcurrent is defined and defined as the limit temperature T max .
- the breaker 10 defines the state of providing the power of the system 200 to the load 300 as a closed state, the open state of blocking the power of the system 200 is provided to the load 300 It is defined as
- the normal operating state of the circuit breaker 10 according to the detected temperature value T CB may be stored in advance in the memory. More specifically, the normal operation state of the circuit breaker 10 according to the temperature value detected at any measurement point may be stored in the memory.
- the diagnosis unit 120 ′ may identify a normal operating state of the circuit breaker 10 according to the detection temperature value T CB with reference to the memory.
- a limit temperature T max for an arbitrary measuring point when an overcurrent flows in the load 300 may be stored in advance, and the diagnosis unit 120 ′ may detect the detected temperature value T CB as the limit temperature T max. In comparison, the normal operation state of the circuit breaker 10 can be identified.
- the detection temperature value T CB may gradually increase from a time point t 1 at which the load 300 is driven to exceed the limit temperature T max at a specific time point t 2 .
- the diagnosis unit 120 ′ may identify a normal operating state of the breaker 10 as a closed state in a section of 0 to t 2 , and identify a normal operating state of the breaker 10 as an open state in a section of t 2 or more. You can.
- the diagnosis unit 120 ′ may determine whether an overcurrent has occurred in the load 300 based on the detected temperature value T CB of an arbitrary measuring point of the breaker 10, and according to whether the overcurrent occurs.
- the normal open / close state of the breaker 10 can be identified.
- diagnosis unit 120 ′ may identify the normal operation state based on the change amount of the detection temperature value T CB .
- the amount of change in the detected temperature value (T CB) may indicate the amount of change with respect to the detected temperature value (T CB) is the unit time for any measuring point of the circuit-breaker (10).
- the detection temperature value T CB may also increase rapidly. At this time, if the amount of change in the detected temperature value T CB is equal to or greater than a preset maximum change amount, the diagnostic unit 120 ′ may overcurrent the load 300 even when the detected temperature value T CB is less than the limit temperature T max . Can be determined to flow.
- the maximum change amount of the detected temperature value T CB for any measurement point may be stored in advance in the memory, and the diagnosis unit 120 ′ may compare the temperature change amount and the maximum change amount of the detected temperature value T CB with reference to the memory. Normal operation status can be identified.
- the diagnosis unit 120 ′ may identify the normal operation state of the circuit breaker 10 as the closed state if the temperature change amount of the detection temperature value T CB is less than the maximum change amount. On the other hand, if the temperature change amount of the detection temperature value T CB exceeds the maximum change amount, the normal operation state of the circuit breaker 10 may be identified as an open state.
- the diagnosis unit 120 ′ may diagnose the breaker 10 by comparing the identified normal operation state with the current operation state of the breaker 10.
- the current operating state of the breaker 10 may mean a current open state of the breaker 10.
- the diagnosis unit 120 ′ may receive operation state information of the breaker 10 from the breaker 10, and may identify a current operation state of the breaker 10 based on the provided operation state information.
- the diagnosis unit 120 ′ may diagnose whether the breaker 10 is broken according to whether the normal operation state matches the current operation state of the breaker 10.
- both the normal operating state and the current operating state mean the open / close state of the circuit breaker 10, it may be an open state or a closed state.
- the diagnosis unit 120 ′ compares the normal opening / closing state of the breaker 10 and the current opening / closing state of the breaker 10 identified according to the detected temperature value T CB to diagnose whether the breaker 10 is broken. Can be.
- the diagnosis unit 120 ′ determines that an overcurrent does not flow in the load 300 when the detected temperature value T CB is less than the threshold temperature T max , thereby closing the normal operating state of the circuit breaker 10. Judging by At this time, the current opening and closing state of the breaker 10 which is normally operated may be a closed state, but the current opening and closing state of the breaker 10 in which a failure occurs may be an open state.
- the diagnosis unit 120 ′ may determine that an overcurrent flows in the load 300 when the detected temperature value T CB is greater than or equal to the threshold temperature T max to determine the normal operating state of the circuit breaker 10 as an open state. Can be. At this time, the current opening and closing state of the breaker 10 which is normally operated may be an open state, but the current opening and closing state of the breaker 10 in which a failure occurs may be a closed state.
- the diagnosis unit 120 ′ diagnoses the breaker 10 as a normal state when the normal operating state and the current operating state match, and diagnoses the breaker 10 as a fault state when the normal operating state and the current operating state are different. Can be.
- the above-described detection temperature value T CB may be a temperature value detected at any point among the temperature values detected in the thermal image 500.
- the detection temperature value T CB may be a maximum temperature value having a maximum size among temperature values detected in the thermal image 500.
- the diagnosis unit 120 ′ may identify a maximum temperature value among the temperature values detected in the thermal image 500, and identify a normal operating state of the circuit breaker 10 based on the identified maximum temperature value. .
- each point of the thermal image 500 may have a different temperature, and thus may be expressed in different colors.
- the diagnosis unit 120 ′ identifies the coordinates of the point having the maximum temperature on the thermal image 500, that is, the point that is expressed closest to white, and identifies the maximum temperature value corresponding to the identified coordinates. can do.
- the diagnosis unit 120 ′ may identify the normal operating state of the circuit breaker 10 by comparing the identified maximum temperature value with the limit temperature T max , and identify the normal operating state of the circuit breaker 10 and the current operating state of the circuit breaker 10. By comparing the failure of the breaker 10 can be diagnosed.
- the diagnosis unit 120 ′ may diagnose the breaker 10 as an open failure state when the normal operation state is the open state and the current operation state is the closed state. On the contrary, when the normal operation state is the closed state and the current operation state is the open state, the diagnosis unit 120 ′ may diagnose the breaker 10 as the closed failure state.
- the open failure state may mean a state in which the breaker 10 is not switched to the open state
- the closed failure state may mean a state in which the breaker 10 is not switched to the closed state
- the diagnostic unit 120 may diagnose the breaker 10 as an open failure state.
- the breaker 10 should be controlled to the closed state.
- the diagnosis unit 120 ′ The diagnosing the breaker 10 as a closed failure state.
- the present invention compares the normal open / closed state of the breaker identified through the thermal image of the breaker and can determine whether the breaker is broken.
- the controller 130 ′ receives information on whether the breaker 10 has failed from the above-described diagnosis unit 120 ′, and controls the control signal Sc according to whether the breaker 10 has failed. It can be generated and provided to the breaker 10.
- the control signal Sc is a signal for controlling the opening and closing of the breaker 10 and may be a digital signal or an analog pulse signal.
- the controller 130 ′ may generate the control signal Sc and provide the generated control signal Sc to the breaker 10 when the breaker 10 is diagnosed as a failure state.
- the controller 130 ′ does not generate the control signal Sc when the circuit breaker 10 is diagnosed as a normal state, and generates the control signal Sc only when the circuit breaker 10 is diagnosed as a failure state. Can be.
- the circuit breaker 10 may perform an opening / closing operation according to the control signal Sc.
- the control signal Sc may include an open control signal and a close control signal.
- the open control signal may be a signal for controlling the current open / close state of the breaker 10 in the open state
- the close control signal may be a signal for controlling the current open / close state of the breaker 10 in the closed state.
- the controller 130 ′ may generate an open control signal when the breaker 10 is diagnosed as an open fault state, and generate a closed control signal to provide the breaker 10 when the breaker 10 is diagnosed as a closed fault state. .
- the diagnosis unit 120 ′ may identify the normal operation state of the circuit breaker 10 as a closed state in a section of 0 to t 2 , and the circuit breaker in a section of t 2 or more.
- the normal operating state of 10) can be identified as an open state.
- the controller 130 ′ may generate a close control signal having a high pulse (size 1).
- the controller 130 ′ may generate an open control signal having a low pulse (size 0).
- the breaker 10 When the control signal Sc generated as described above is provided to the breaker 10, the breaker 10 may be controlled to a closed state according to a high pulse, and may be controlled to an open state according to a low pulse.
- the present invention assists the opening / closing operation of the circuit breaker based on the temperature detected through the thermal image of the circuit breaker, thereby preventing overcurrent generation and power supply interruption due to the circuit breaker malfunction.
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Abstract
본 발명은 차단기에 대한 가시 영상에 기초하여 차단기에 대한 열화상 영상을 보정하고, 보정된 열화상 영상을 통해 식별된 온도에 기초하여 해당 차단기의 개폐 동작을 보조하는 차단기 개폐 보조 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 고장이 발생한 차단기의 열화상 이미지에 기초하여 차단기의 온도를 식별하고, 식별된 온도에 기초하여 해당 차단기의 개폐 동작을 보조하는 차단기 개폐 보조 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 차단기의 온도를 식별하고, 식별된 온도에 기초하여 해당 차단기의 개폐 동작을 보조하는 차단기 개폐 보조 장치에 관한 것이다.
차단기(Circuit Breaker; CB)는, 전원을 공급하는 계통과 해당 계통으로부터 전력을 공급받는 부하 사이에 연결되고, 부하에 과전류가 흐르면 이를 감지하여 부하에 전력 공급을 차단하는 역할을 수행한다.
차단기는 회로를 선택적으로 개폐하는 릴레이를 포함하며, 예를 들어 기계식 접점에 의해 구동되는 OCR(Over Current Relay), 반도체 무접점 방식으로 구동되는 EOCR(Electronic Over Current Relay) 등을 포함한다.
차단기는 부하에 흐르는 전류의 크기에 따라 내부 릴레이에 제어신호를 제공하여 회로를 선택적으로 개폐한다.
이 때, 특정 제어 주기에서 제어신호가 릴레이에 제공되지 않거나 잘못 생성된 제어신호가 릴레이에 제공되는 경우, 릴레이의 개폐 상태가 반대로 제어되어 부하에 과전류가 흐르게 되거나 부하에 공급되는 전력이 차단되는 문제점이 있다.
과전류와 순간적인 전원 차단은 부하 및 해당 부하에 연결된 다른 계통에 악영향을 미칠 수 있음에도 불구하고, 사용자는 차단기의 동작상태를 신뢰하여 부하 및 계통의 상태를 실제 상태와 반대로 해석하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 차단기를 구성하는 물질의 방사율에 따라 차단기에 대한 열화상 영상을 보정함으로써, 열화상 영상을 통한 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 차단기 개폐 보조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가시 영상의 색 변화율에 따라 해당 가시 영상에 촬영된 물질의 방사율을 결정함으로써, 열화상 영상을 보정함에 있어서 물질의 표면 상태를 반영할 수 있는 차단기 개폐 보조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 식별된 차단기의 정상 개폐 상태와 현재 개폐 상태를 비교함으로써, 차단기의 고장여부를 파악할 수 있는 차단기 개폐 보조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 검출된 온도에 기초하여 해당 차단기의 개폐 동작을 보조함으로써, 차단기 오동작으로 인한 과전류 발생 및 전력 공급 중단을 방지할 수 있는 차단기 개폐 보조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 검출된 온도값을 보상함으로써, 열화상 영상을 통한 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 차단기 개폐 보조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 식별된 차단기의 정상 개폐 상태와 현재 개폐 상태를 비교함으로써, 차단기의 고장여부를 파악할 수 있는 차단기 개폐 보조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 검출된 온도에 기초하여 해당 차단기의 개폐 동작을 보조함으로써, 차단기 오동작으로 인한 과전류 발생 및 전력 공급 중단을 방지할 수 있는 차단기 개폐 보조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치는 계통과 부하 사이에 연결된 차단기의 개폐를 보조하는 장치에 있어서, 광원을 이용하여 상기 차단기에 대한 가시 영상을 획득하고, 상기 획득된 가시 영상에 촬영된 물질을 식별하는 물질 식별부, 상기 차단기에 대한 열화상 영상을 획득하고, 상기 식별된 물질의 방사율에 기초하여 상기 열화상 영상을 보정하는 이미지 보정부, 상기 보정된 열화상 영상에서 검출된 온도값에 기초하여 상기 차단기의 정상동작상태를 식별하고, 상기 식별된 정상동작상태와 상기 차단기의 현재동작상태를 비교하여 상기 차단기의 고장여부를 진단하는 진단부 및 상기 차단기의 고장여부에 따라 제어신호를 생성하고, 상기 생성된 제어신호를 상기 차단기에 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치는 복수의 온도센서가 구비된 차단기의 개폐를 보조하는 장치에 있어서, 상기 차단기에 대한 열화상 영상에 의해 검출된 제1 온도와 상기 복수의 온도센서로부터 제공된 제2 온도를 이용하여 상기 열화상 영상의 온도값을 보상하는 보상부, 상기 보상된 열화상 영상에서 검출된 온도값에 기초하여 상기 차단기의 정상동작상태를 식별하고, 상기 식별된 정상동작상태와 상기 차단기의 현재동작상태를 비교하여 상기 차단기의 고장여부를 진단하는 진단부 및 상기 차단기의 고장여부에 따라 제어신호를 생성하고, 상기 생성된 제어신호를 상기 차단기에 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 차단기를 구성하는 물질의 방사율에 따라 차단기에 대한 열화상 영상을 보정함으로써, 열화상 영상을 통한 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 가시 영상의 색 변화율에 따라 해당 가시 영상에 촬영된 물질의 방사율을 결정함으로써, 열화상 영상을 보정함에 있어서 물질의 표면 상태를 반영할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 식별된 차단기의 정상 개폐 상태와 현재 개폐 상태를 비교함으로써, 차단기의 고장여부를 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 검출된 온도에 기초하여 해당 차단기의 개폐 동작을 보조함으로써, 차단기 오동작으로 인한 과전류 발생 및 전력 공급 중단을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 검출된 온도값을 보상함으로써, 열화상 영상을 통한 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 식별된 차단기의 정상 개폐 상태와 현재 개폐 상태를 비교함으로써, 차단기의 고장여부를 파악할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 검출된 온도에 기초하여 해당 차단기의 개폐 동작을 보조함으로써, 차단기 오동작으로 인한 과전류 발생 및 전력 공급 중단을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치가 계통과 부하 사이에 연결된 차단기를 제어하는 모습을 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 차단기의 일 예를 도시한 도면.
도 4는 차단기에 대한 가시 영상의 일 예를 도시한 도면.
도 5는 차단기에 대한 열화상 영상의 일 예를 도시한 도면.
도 6은 가시 영상의 임의의 좌표에서 검출된 색 데이터를 도시한 도면.
도 7은 RGB 데이터에 대한 색 공간을 도시한 도면.
도 8은 열화상 영상의 임의의 좌표에 대한 방사율을 도시한 도면.
도 9는 방사율에 따라 열화상 영상이 보정된 모습을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치가 계통과 부하 사이에 연결된 차단기를 제어하는 모습을 도시한 도면.
도 12는 차단기에 설정된 복수의 측정점이 촬영된 열화상 영상을 도시한 도면.
도 13은 도 12에 도시된 열화상 영상의 온도 기준값을 보상값에 따라 조절하는 모습을 도시한 도면.
도 14 및 도 15는 열화상 영상의 온도값과 이에 기초하여 생성되는 제어신호를 시간에 따라 각각 도시한 그래프.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
본 발명은 차단기의 온도를 식별하고, 식별된 온도에 기초하여 해당 차단기의 개폐 동작을 보조하는 차단기 개폐 보조 장치에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 일 실시예에서 본 발명은 차단기에 대한 가시 영상에 기초하여 차단기에 대한 열화상 영상을 보정하고, 보정된 열화상 영상을 통해 식별된 온도에 기초하여 해당 차단기의 개폐 동작을 보조하는 장치에 관한 것이다.
또한, 다른 실시예에서 본 발명은 고장이 발생한 차단기의 열화상 영상에 기초하여 차단기의 온도를 식별하고, 식별된 온도에 기초하여 해당 차단기의 개폐 동작을 보조하는 차단기 개폐 보조 장치에 관한 것이다.
차단기(Circuit Breaker; CB)는, 전원을 공급하는 계통과 해당 계통으로부터 전력을 공급받는 부하 사이에 연결되고, 부하에 과전류가 흐르면 이를 감지하여 부하에 전력 공급을 차단하는 역할을 수행할 수 있다.
차단기는 회로를 선택적으로 개폐하는 릴레이를 포함할 수 있으며, 예를 들어 기계식 접점에 의해 구동되는 OCR(Over Current Relay), 반도체 무접점 방식으로 구동되는 EOCR(Electronic Over Current Relay) 등을 포함할 수 있다.
후술하는 차단기 개폐 보조 장치는 전술한 차단기와 연결되어 차단기의 고장여부를 진단할 수 있고, 차단기의 고장 시 차단기를 보조적으로 제어할 수 있다.
이하에서는 먼저 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치를 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치가 계통과 부하 사이에 연결된 차단기를 제어하는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 차단기의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 차단기에 대한 가시 영상의 일 예를 도시한 도면, 도 5는 차단기에 대한 열화상 영상의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 가시 영상의 임의의 좌표에서 검출된 색 데이터를 도시한 도면이고, 도 7은 RGB 데이터에 대한 색 공간을 도시한 도면이며, 도 8은 열화상 영상의 임의의 좌표에 대한 방사율을 도시한 도면이다.
도 9는 방사율에 따라 열화상 영상이 보정된 모습을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치(100)는 물질 식별부(110), 이미지 보정부(120), 진단부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 차단기 개폐 보조 장치(100)는 예시적인 것이고, 그 구성요소들이 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
차단기 개폐 보조 장치(100)를 구성하는 각 구성요소는 프로세서와 메모리를 포함할 수 있고, 메모리를 이용한 프로세서의 동작에 따라 후술하는 각 기능을 수행할 수 있다. 이와 달리, 각 구성요소는 하나의 메인 프로세서에 의해 후술하는 기능을 수행할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 차단기 개폐 보조 장치(100)는 계통(200)과 부하(300) 사이에 구비된 차단기(10)와 연결될 수 있다. 도 2에서는 차단기(10)를 간략하게 도시하였으나, 전술한 바와 같이 차단기(10)는 계통(200)과 부하(300) 사이의 회로를 선택적으로 개폐하는 기능을 수행하는 다양한 형태로 구성될 수 있다.
예를 들어, 차단기(10)는 공기를 절연 물질로 한 소호 방식을 통해 차단 동작을 수행하는 기중차단기(Air Circuit Breaker; ACB)일 수 있다.
도 3은 차단기(10)의 일 예로서, 기중차단기를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 차단기(10)는 차단 동작을 수행하기 위한 내부 회로(미도시)가, 외부 인터페이스가 구비된 케이스 내에 탑재될 수 있다.
사용자는 외부 인터페이스를 통해 차단기(10)에 전원을 공급하거나 전원 공급을 중단할 수 있고, 차단기(10)의 동작 상태를 모니터링할 수도 있으며, 차단 전류의 크기를 조절할 수도 있다.
물질 식별부(110)는 광원을 이용하여 차단기(10)에 대한 가시 영상(400)을 획득할 수 있다.
물질 식별부(110)는 차단기 개폐 보조 장치(100)의 내부 또는 외부에 설치된 카메라(미도시)와 데이터 통신을 수행하여 카메라로부터 가시 영상(400)을 제공받을 수 있다. 여기서 카메라는 차단기(10)에서 반사되는 빛을 감지하는 임의의 카메라로서, 데이터 통신이 가능한 디지털 카메라일 수 있다.
물질 식별부(110)는 광원의 온오프(on/off), 조도 및 각도 등을 제어할 수 있다. 이 때, 카메라는 광원에서 발생하여 차단기(10)에서 반사된 빛을 감지함으로써, 가시 영상(400)을 생성할 수 있다.
카메라는 차단기(10) 외부에 설치되어 차단기(10) 외면에서 반사되는 빛을 감지하여 가시 영상(400)을 생성할 수도 있고, 차단기(10) 내부에 설치되어 차단기(10) 내부 장치에서 반사되는 빛을 감지하여 가시 영상(400)을 생성할 수도 있다. 카메라의 위치는 이에 한정되지 않으며, 광원에서 발생하여 차단기(10)에서 반사되는 빛을 감지할 수 있는 임의의 위치에 설치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 일 예에서 카메라는 차단기(10) 내부의 부스 바(bus bar, 11)와 방열판(12)이 인접하는 부분에 대한 가시 영상(400)을 생성하고, 생성된 가시 영상(400)을 물질 식별부(110)로 제공할 수 있다.
물질 식별부(110)는 가시 영상(400)에 촬영된 물질(material)을 식별할 수 있다.
차단기(10)를 구성하는 물질은 서로 다른 색을 가질 수 있다. 이에 따라, 가시 영상(400)에 촬영된 각 물질은 물질의 종류에 따라 서로 다른 색으로 표현될 수 있다.
물질 식별부(110)는 가시 영상(400)에 표현되는 색에 따라 가시 영상(400)에 촬영된 물질의 종류를 식별할 수 있다.
보다 구체적으로, 물질 식별부(110)는 가시 영상(400)의 각 좌표에서 검출되는 색 데이터에 기초하여 가시 영상(400)의 각 좌표에서 촬영된 물질을 식별할 수 있다.
물질 식별부(110)는 가시 영상(400)에서 임의의 측정점의 좌표를 검출하고, 검출된 좌표에 대응하는 색 데이터를 추출할 수 있다.
도 6을 참조하면, 가시 영상(400)은 격자 형태로 구분될 수 있고, 각각의 격자는 좌표를 가질 수 있다. 이 때, 도 6에 도시된 바와 같이 물질 식별부(110)는 제1 내지 제4 측정점에 대한 좌표를 각각 (X1, Y1), (X2, Y2), (X3, Y3), (X4, Y4)로 검출할 수 있다.
이어서, 물질 식별부(110)는 검출된 좌표에서 표현되는 색 데이터를 추출할 수 있다. 여기서 색 데이터는 RGB(Red, Green, Blue) 데이터, HSV(Hue Saturation Value) 데이터, CMY(Cyan, Magenta, Yellow) 데이터, YUV 데이터 및 CMYK 데이터 등을 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 색 데이터를 RGB 데이터로 가정하여 설명하도록 한다.
물질 식별부(110)는 측정점의 좌표에서 표현되는 색의 R(Red) 성분, G(Green) 성분 및 B(Blue) 성분을 각각 추출하고, 추출된 각 성분을 취합하여 색 데이터를 검출할 수 있다.
예를 들어, 물질 식별부(110)는 (X1, Y1) 좌표에서 표현되는 R 성분, G 성분 및 B 성분에 관한 데이터를 취합하여 제1 측정점의 색 데이터를 RGB 1로 검출할 수 있다.
이와 같은 방법으로 물질 식별부(110)는 (X2, Y2), (X3, Y3), (X4, Y4) 좌표에서 표현되는 R 성분, G 성분 및 B 성분에 관한 데이터를 취합하여 제2 내지 제4 측정점의 색 데이터를 각각 RGB 2, RGB 3 및 RGB 4로 검출할 수 있다.
한편, 도 4에서는 네 개의 좌표에 대한 색 데이터를 검출하는 모습만을 도시하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며 물질 식별부(110)는 가시 영상(400) 내의 임의의 좌표에 대한 색 데이터를 검출할 수 있다.
물질 식별부(110)는 각 좌표의 색 데이터에 기초하여 해당 좌표에서 촬영된 물질을 식별할 수 있다.
보다 구체적으로, 물질 식별부(110)는 메모리에 저장된 기준 색 데이터를 참조하여 각 좌표에서 촬영된 물질을 식별할 수 있다. 기준 색 데이터는 검출된 색 데이터에 대응되는 물질에 대한 정보를 포함할 수 있다.
기준 색 데이터는 임의의 물질에 대응하는 색상표의 형태로 메모리에 저장될 수도 있고, 임의의 물질에 대응하는 색 공간의 형태로 메모리에 저장될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 메모리에는 R 성분, G 성분 및 B 성분의 크기에 따라 3차원의 공간으로 표현되는 RGB 색 공간과, RGB 색 공간의 임의의 위치에 대응하는 물질에 대한 정보가 저장될 수 있다.
물질 식별부(110)는 RGB 색 공간 내에서 전술한 제1 내지 제4 측정점의 좌표((X1, Y1), (X2, Y2), (X3, Y3), (X4, Y4))에서 검출된 색 데이터(RGB 1, RGB 2, RGB 3, RGB 4)의 위치를 각각 C1 내지 C4로 식별할 수 있다.
한편, 물질 식별부(110)의 메모리에는 아래의 [표 1]과 같이 RGB 색 공간의 각 위치에 대응하는 물질이 미리 저장될 수 있다.
[위치] | [물질] |
C1 | M1 |
C2 | M2 |
C3 | M3 |
C4 | M4 |
물질 식별부(110)는 메모리를 참조하여, 제1 측정점의 좌표(X1, Y1)에서 촬영된 물질을 M1으로 식별할 수 있고, 제2 측정점의 좌표(X2, Y2)에서 촬영된 물질을 M2로 식별할 수 있고, 제3 측정점의 좌표(X3, Y3)에서 촬영된 물질을 M3로 식별할 수 있고, 제4 측정점의 좌표(X4, Y4)에서 촬영된 물질을 M4로 식별할 수 있다.
한편, 이미지 보정부(120)는 차단기(10)에 대한 열화상 영상(500)을 획득할 수 있다.
이미지 보정부(120)는 차단기 개폐 보조 장치(100)의 내부 또는 외부에 설치된 열화상 카메라(미도시)와 데이터 통신을 수행하여 열화상 카메라로부터 열화상 영상(500)을 제공받을 수 있다.
열화상 카메라는 차단기(10)에서 발생하는 열을 감지하는 임의의 카메라를 포함할 수 있고, 예를 들어 적외선 카메라를 포함할 수 있다.
열화상 카메라는 차단기(10) 외부에 설치되어 차단기(10) 외면에서 발생하는 열을 감지할 수도 있고, 차단기(10) 내부에 설치되어 차단기(10) 내부 장치에서 발생하는 열을 감지할 수도 있다.
열화상 카메라는 차단기(10)에서 방사되는 열을 이용하여 열화상 영상(500)을 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 열화상 카메라는 차단기(10)의 각 부분에서 방사되는 열의 세기에 따라 차단기(10)를 서로 다른 색으로 표현하여 열화상 영상(500)을 생성할 수 있다.
도 5를 참조하면, 열화상 영상(500)에 표현되는 차단기(10)는 열화상 영상(500)의 기준 온도 범위(520)에 따라 서로 다른 색으로 표현될 수 있다. 여기서 기준 온도 범위(520)는 열화상 영상(500)에서 표현되는 색에 따른 온도 정보를 포함할 수 있다.
한편, 열화상 카메라의 촬영 범위는 전술한 카메라의 촬영 범위에 포함될 수 있다. 즉, 카메라의 촬영 범위는 열화상 카메라의 촬영 범위를 모두 포함할 수 있다.
이에 따라, 열화상 영상(500)에 표현되는 차단기(10)의 임의의 부분은 전술한 가시 영상(400)에 포함될 수 있다. 다시 말해, 도 5의 열화상 영상(500)에 표현되는 특정 촬영영역(510)은 도 4의 가시 영상(400)에 포함될 수 있다(도 4의 410).
한편 도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 부스 바(11)는 대전류를 부하(300)에 공급하는 도체로서, 부스 바(11)의 온도는 부하(300)에 흐르는 전류의 크기가 증가하면 크게 상승할 수 있다.
한편, 부스 바(11)와 인접하는 방열판(12)은 표면적이 넓게 구성된 도체로서, 부스 바(11)에서 발생하는 열을 흡수하여 부스 바(11)의 온도를 낮출 수 있다.
이에 따라, 부스 바(11)의 온도는 항상 방열판(12)의 온도보다 높을 수 있다.
그러나, 방열판(12)을 구성하는 물질의 방사율이 부스 바(11)를 구성하는 물질의 방사율보다 큰 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 열화상 영상(500)의 특정 촬영영역(510)에서, 방열판(12)의 온도는 부스 바(11)의 온도보다 높게 표현될 수 있다.
이와 같은 온도 검출의 부정확성을 방지하기 위하여, 이미지 보정부(120)는 물질 식별부(110)에 의해 식별된 물질의 방사율(emissivity)에 기초하여 열화상 영상(500)을 보정할 수 있다.
이미지 보정부(120)는 열화상 카메라에 미리 설정된 기본 방사율보다 물질 식별부(110)에 의해 식별된 물질의 방사율이 높으면, 열화상 영상(500) 내의 해당 물질의 온도가 낮게 검출되도록 열화상 영상(500)을 보정할 수 있다.
또한, 이미지 보정부(120)는 열화상 카메라에 미리 설정된 기본 방사율보다 물질 식별부(110)에 의해 식별된 물질의 방사율이 낮으면, 열화상 영상(500) 내의 해당 물질의 온도가 높게 검출되도록 열화상 영상(500)을 보정할 수 있다.
보다 구체적으로, 이미지 보정부(120)는 식별된 물질의 방사율에 기초하여 가시 영상(400)의 각 좌표에 대응하는 열화상 영상(500)을 보정할 수 있다.
전술한 바와 같이 열화상 영상(500)의 촬영 범위는 가시 영상(400)의 촬영 범위에 포함될 수 있다. 이 때, 차단기(10)의 일 지점에 대한 가시 영상(400)의 좌표는 열화상 영상(500)의 좌표와 동일할 수 있다.
도 6 및 도 8을 함께 참조하면, 도 6에 도시된 가시 영상(400) 내의 제1 내지 제4 측정점의 좌표((X1, Y1), (X2, Y2), (X3, Y3), (X4, Y4))는 도 8에 도시된 열화상 영상(500) 내의 제1 내지 제4 측정점의 좌표와 동일할 수 있다.
즉, 가시 영상(400)과 열화상 영상(500)을 동일한 좌표계를 공유할 수 있고, 차단기(10)의 일 지점의 좌표는 가시 영상(400) 및 열화상 영상(500)에서 동일할 수 있다.
이미지 보정부(120)는 메모리를 참조하여 가시 영상(400)의 각 좌표에서 식별된 물질의 방사율을 결정하고, 결정된 방사율에 기초하여 열화상 영상(500)의 각 좌표에 대한 색 데이터를 보정할 수 있다.
이미지 보정부(120)의 메모리에는 각 물질과 해당 물질의 방사율이 룩 업 테이블(Look Up Table; LUT)의 형태로 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리에는 아래의 [표 2]와 같이 각 물질에 대응하는 방사율이 미리 저장될 수 있다.
[물질] | [방사율] |
M1 | e1 |
M2 | e2 |
M3 | e3 |
M4 | e4 |
이미지 보정부(120)는 메모리를 참조하여, 가시 영상(400)의 각 좌표에서 식별된 물질의 방사율을 결정할 수 있다.
이에 따라, 이미지 보정부(120)는 제1 측정점의 좌표(X1, Y1)에서 식별된 물질(M1)의 방사율을 e1으로 결정할 수 있고, 제2 측정점의 좌표(X2, Y2)에서 식별된 물질(M2)의 방사율을 e2로 결정할 수 있고, 제3 측정점의 좌표(X3, Y3)에서 식별된 물질(M3)의 방사율을 e3으로 결정할 수 있고, 제4 측정점의 좌표(X4, Y4)에서 식별된 물질(M4)의 방사율을 e4로 결정할 수 있다.
한편, 물질 식별부(110)는 광원의 이동에 따라 가시 영상(400)의 색 변화율을 검출하고, 이미지 보정부(120)는 가시 영상(400)에서 촬영된 물질 및 가시 영상(400)의 색 변화율에 기초하여 물질의 방사율을 결정할 수도 있다.
전술한 바와 같이 물질 식별부(110)는 광원을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 물질 식별부(110)는 광원의 각도를 제어하거나 광원의 위치를 제어할 수 있고, 카메라는 광원의 이동에 따른 가시 영상(400)을 생성할 수 있다.
카메라는 광원이 이동하는 연속된 시간 내에 생성된 가시 영상(400)을 물질 식별부(110)로 제공할 수 있다. 물질 식별부(110)는 카메라로부터 최초 제공된 가시 영상(400)에 기초하여 가시 영상(400)의 각 좌표에서 촬영된 물질을 식별할 수 있다.
이어서, 물질 식별부(110)는 카메라로부터 광원의 이동에 따른 복수의 가시 영상(400)을 제공받고, 가시 영상(400)의 임의의 좌표에 대해 광원의 이동에 따른 색 변화율을 검출할 수 있다.
임의의 물질은 그 표면 상태에 따라 방사율이 변할 수 있다. 보다 구체적으로, 표면 상태가 매끄러운 경우 동일한 물질이라도 방사율이 상대적으로 높을 수 있다. 반면에, 표면 상태가 거친 경우 동일한 물질이라도 방사율이 상대적으로 낮을 수 있다.
한편, 표면 상태가 매끄러운 경우, 광원에서 발생하는 빛에 대한 반사율이 상대적으로 높으므로, 동일한 물질이라도 방사율이 상대적으로 높을 수 있다. 반면에, 표면 상태가 거친 경우, 난반사 등으로 인해 광원에서 발생하는 빛에 대한 반사율이 상대적으로 낮으므로, 동일한 물질이라도 방사율이 상대적으로 낮을 수 있다.
이에 따라, 이미지 보정부(120)는 물질 식별부(110)에 의해 검출된 색 변화율에 기초하여 물질의 방사율을 결정할 수 있다.
보다 구체적으로, 이미지 보정부(120)는 메모리를 참조하여 가시 영상(400)에 촬영된 물질의 방사율 범위를 결정하고, 색 변화율에 기초하여 방사율 범위 내에 포함되는 방사율을 결정할 수 있다.
예를 들어, 가시 영상(400)의 임의의 좌표에서 촬영된 물질 M5에 대한 방사율은 아래의 [표 3]과 같이 메모리에 미리 저장될 수 있다.
[물질] | [방사율] |
M5 | e5 ~ e6 |
이 때, 이미지 보정부(120)는 메모리를 참조하여 물질 M5에 대한 물질의 방사율 범위를 e5 ~ e6로 결정할 수 있다.
한편, 메모리에는 각 물질에 대한 최대 및 최소 색 변화율이 미리 저장될 수 있고, 이미지 보정부(120)는 최대 색 변화율과 최소 색 변화율 사이의 구간에서 결정되는 물질 M5의 색 변화율에 대응하여 물질 M5의 방사율을 결정할 수 있다.
보다 구체적으로, 이미지 보정부(120)는 물질 M5의 색 변화율을 검출하고, 검출된 색 변화율과 물질 M5의 최대 색 변화율과 최소 색 변화율의 비율에 대응하여 물질 M5의 방사율을 결정할 수 있다.
예를 들어, 물질 M5에 대한 최대 색 변화율과 최소 색 변화율이 각각 R2 및 R1이라고 할 때, 가시 영상(400)을 통해 식별된 물질 M5의 색 변화율은 R1+0.8(R2-R1)일 수 있다.
이 때, 이미지 보정부(120)는 최대 색 변화율과 최소 색 변화율 사이의 구간에서 결정되는 물질 M5의 색 변화율에 비례하여 물질 M5의 방사율을 e5+0.8(e6-e5)로 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 가시 영상의 색 변화율에 따라 해당 가시 영상에 촬영된 물질의 방사율을 결정함으로써, 열화상 영상을 보정함에 있어서 물질의 표면 상태를 반영할 수 있다.
방사율이 결정되면 이미지 보정부(120)는 열화상 영상(500)의 각 좌표에 대한 색 데이터를 보정할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이 열화상 영상(500)의 각 좌표에는 각 좌표에서 촬영된 물질의 방사율이 결정될 수 있다. 이 때, 이미지 보정부(120)는 열화상 영상(500)의 각 좌표가 갖는 색 데이터를, 각 좌표에 대해 결정된 방사율에 따라 보정할 수 있다.
이미지 보정부(120)는 열화상 카메라에 방사율 제어 신호를 제공하여, 열화상 카메라가 열화상 영상(500)의 각 좌표에 설정된 기본 방사율을 각 물질에 따라 결정된 방사율로 변경하도록 제어할 수 있다.
이와 달리, 이미지 보정부(120)는 열화상 카메라와 통신을 수행하지 않고, 열화상 영상(500)의 각 좌표에 대한 색 데이터를, 각 물질에 따라 결정된 방사율에 따라 변경할 수도 있다.
이 외에도 방사율에 따라 열화상 영상(500)을 보정하는 방법은 당해 기술분야에서 이용되는 다양한 방법에 따라 수행될 수 있다.
예를 들어, 도 9를 참조하면 보정 전 열화상 영상(500)에는 사람(530)과 콘크리트(540)가 포함될 수 있다. 이 때, 사람(530)의 방사율은 예를 들어, 0.98로 결정될 수 있고, 콘크리트(540)의 방사율은 예를 들어 0.8로 결정될 수 있다.
이미지 보정부(120)는 결정된 방사율에 기초하여 열화상 영상(500)의 각 좌표에 대응하는 색 데이터를 보정함으로써, 보정된 열화상 영상(500')을 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 차단기를 구성하는 물질의 방사율에 따라 차단기에 대한 열화상 영상을 보정함으로써, 열화상 영상을 통한 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
진단부(130)는 보정된 열화상 영상(500')에서 검출된 온도값(이하, 검출 온도값)에 기초하여 차단기(10)의 정상동작상태를 식별하고, 식별된 정상동작상태와 차단기(10)의 현재동작상태를 비교하여 차단기(10)의 고장여부를 진단할 수 있다.
여기서 정상동작상태는 보정된 열화상 영상(500')에서 검출된 온도 조건 내에서 차단기(10)의 정상 개폐 상태를 의미할 수 있다.
차단기(10)가 부하(300)에 공급되는 전류를 차단하지 않는 범위 내에서 부하(300)에 공급되는 전류가 증가할수록 차단기(10)의 온도는 상승할 수 있다.
이하에서는, 부하(300)에 공급되는 전류가 과전류가 되는 순간의 검출 온도값을 한계온도로 정의하여 설명한다. 또한, 차단기(10)가 계통(200)의 전력을 부하(300)로 제공하는 상태를 닫힘상태로 정의하고, 계통(200)의 전력이 부하(300)로 제공되는 것을 차단한 상태를 열림상태로 정의한다.
예컨대, 차단기(10)가 정상적으로 동작되는 경우, 검출 온도값이 한계온도 미만이면 차단기(10)는 닫힘상태로 제어될 수 있다. 반대로 검출 온도값이 한계온도 이상이면 차단기(10)는 열림상태로 제어될 수 있다.
검출 온도값에 따른 차단기(10)의 정상동작상태는 메모리에 미리 저장될 수 있다. 보다 구체적으로, 메모리에는 차단기(10)의 임의의 측정점에서 검출된 온도값에 따른 차단기(10)의 정상동작상태가 저장될 수 있다.
진단부(130)는 메모리를 참조하여 검출 온도값에 따른 차딘기의 정상동작상태를 식별할 수 있다.
메모리에는 부하(300)에 과전류가 흐를 때 차단기(10)의 임의의 측정점에 대한 한계온도가 미리 저장될 수 있다.
진단부(130)는 검출 온도값이 한계온도 미만이면 차단기(10)의 정상동작상태를 닫힘상태로 식별할 수 있다. 반면에, 진단부(130)는 검출 온도값이 한계온도 이상이면 차단기(10)의 정상동작상태를 열림상태로 식별할 수 있다.
다시 말해, 진단부(130)는 차단기(10)의 임의의 측정점에 대한 검출 온도값에 기초하여 부하(300)에 과전류가 발생하였는지 여부를 파악할 수 있고, 과전류 발생여부에 따른 차단기(10)의 정상 개폐 상태를 식별할 수 있다.
전술한 검출 온도값은 열화상 영상(500')에서 검출된 온도값 중 임의의 지점(좌표)에서 검출된 온도값일 수 있다.
이와 달리, 검출 온도값은 열화상 영상(500')에서 검출된 온도값 중 그 크기가 최대인 최대온도값일 수 있다.
이에 따라, 진단부(130)는 열화상 영상(500')에서 검출된 온도값 중 최대온도값을 식별하고, 식별된 최대온도값에 기초하여 차단기(10)의 정상동작상태를 식별할 수 있다.
진단부(130)는 식별된 정상동작상태와 차단기(10)의 현재동작상태를 비교하여 차단기(10)의 고장여부를 진단할 수 있다.
여기서 차단기(10)의 현재동작상태는 차단기(10)의 현재 개폐 상태를 의미할 수 있다.
진단부(130)는 차단기(10)로부터 해당 차단기(10)의 동작 상태 정보를 제공받을 수 있고, 제공된 동작 상태 정보에 기초하여 차단기(10)의 현재동작상태를 식별할 수 있다.
진단부(130)는 정상동작상태와 차단기(10)의 현재동작상태의 일치 여부에 따라 차단기(10)의 고장여부를 진단할 수 있다.
전술한 바와 같이, 정상동작상태 및 현재동작상태는 모두 차단기(10)의 개폐 상태를 의미하므로, 열림상태 또는 닫힘상태일 수 있다.
진단부(130)는 검출 온도값에 따라 식별된 차단기(10)의 정상 개폐 상태와 현재 차단기(10)의 개폐 상태가 동일한지를 비교하여 차단기(10)의 고장여부를 진단할 수 있다.
예를 들어, 진단부(130)는 검출 온도값이 한계온도 미만이면 부하(300)에 과전류가 흐르지 않는 것으로 판단하여 차단기(10)의 정상동작상태를 닫힘상태로 판단할 수 있다. 이 때, 정상적으로 동작하는 차단기(10)의 현재 개폐 상태는 닫힘상태이나, 고장이 발생한 차단기(10)의 현재 개폐 상태는 열림상태일 수 있다.
반대로, 진단부(130)는 검출 온도값이 한계온도 이상이면 부하(300)에 과전류가 흐르는 것으로 판단하여 차단기(10)의 정상동작상태를 열림상태로 판단할 수 있다. 이 때, 정상적으로 동작하는 차단기(10)의 현재 개폐 상태는 열림상태이나, 고장이 발생한 차단기(10)의 현재 개폐 상태는 닫힘상태일 수 있다.
이에 따라, 진단부(130)는 정상동작상태와 현재동작상태가 일치하면 차단기(10)를 정상상태로 진단하고, 정상동작상태와 현재동작상태가 다르면 차단기(10)를 고장상태로 진단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 식별된 차단기의 정상 개폐 상태와 현재 개폐 상태를 비교함으로써, 차단기의 고장여부를 파악할 수 있다.
제어부(140)는 전술한 진단부(130)로부터 차단기(10)의 고장여부에 대한 정보를 제공받고, 차단기(10)의 고장여부에 따라 제어신호를 생성하여 차단기(10)에 제공할 수 있다. 여기서 제어신호는 차단기(10)의 개폐를 제어하는 신호일 수 있다.
제어부(140)는 차단기(10)가 고장상태로 진단되면 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 차단기(10)에 제공할 수 있다. 다시 말해, 제어부(140)는 차단기(10)가 정상상태로 진단되면 제어신호를 생성하지 않고, 차단기(10)가 고장상태로 진단된 경우에 한해 제어신호를 생성할 수 있다.
차단기(10)에 제어신호가 제공되면 해당 차단기(10)는 제어신호에 따라 개폐 동작을 수행할 수 있다.
제어신호는 열림 제어신호 및 닫힘 제어신호를 포함할 수 있다. 여기서, 열림 제어신호는 차단기(10)의 현재 개폐 상태를 열림상태로 제어하는 신호일 수 있고, 닫힘 제어신호는 차단기(10)의 현재 개폐 상태를 닫힘상태로 제어하는 신호일 수 있다.
제어부(140)는 차단기(10)의 정상동작상태가 열림상태이고 해당 차단기(10)의 현재동작상태가 닫힘상태인 경우, 해당 차단기(10)에 열림 제어신호를 제공할 수 있다.
이와 달리, 제어부(140)는 차단기(10)의 정상동작상태가 닫힘상태이고 해당 차단기(10)의 현재동작상태가 열림상태인 경우, 해당 차단기(10)에 닫힘 제어신호를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 검출된 온도에 기초하여 해당 차단기의 개폐 동작을 보조함으로써, 차단기 오동작으로 인한 과전류 발생 및 전력 공급 중단을 방지할 수 있다.
즉, 차단기 내의 릴레이에 개폐를 제어하는 신호가 제대로 인가되지 않은 경우(릴레이 오동작), 본 발명은 제어신호를 생성하여 차단기로 제공함으로써 차단기가 다시 정상적으로 동작할 수 있도록 할 수 있다.
다음으로 이하에서는 도 10 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치를 구체적으로 설명하도록 한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치를 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치가 계통과 부하 사이에 연결된 차단기를 제어하는 모습을 도시한 도면이다.
도 12는 차단기에 설정된 복수의 측정점이 촬영된 열화상 영상을 도시한 도면이고, 도 13은 도 12에 도시된 열화상 영상의 온도 기준값을 보상값에 따라 조절하는 모습을 도시한 도면이다.
도 14 및 도 15는 열화상 영상의 온도값과 이에 기초하여 생성되는 제어신호를 시간에 따라 각각 도시한 그래프이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단기 개폐 보조 장치(100')는 보상부(110'), 진단부(120') 및 제어부(130')를 포함할 수 있다. 도 10에 도시된 차단기 개폐 보조 장치(100')는 예시적인 것이고, 그 구성요소들이 도 10에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
차단기 개폐 보조 장치(100')를 구성하는 각 구성요소는 프로세서와 메모리를 포함할 수 있고, 메모리를 이용한 프로세서의 동작에 따라 후술하는 각 기능을 수행할 수 있다. 이와 달리, 각 구성요소는 하나의 메인 프로세서에 의해 후술하는 기능을 수행할 수도 있다.
도 11를 참조하면, 차단기 개폐 보조 장치(100')는 계통(200)과 부하(300) 사이에 구비된 차단기(10)와 연결될 수 있다. 차단기(10)에 대해서는 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 바 있으므로 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
다시 도 11를 참조하면, 보상부(110')는 차단기(10)에 대한 열화상 영상(500)에 기초하여 제1 온도를 검출할 수 있다.
보상부(110')는 차단기 개폐 보조 장치(100')의 내부 또는 외부에 설치된 열화상 카메라(미도시)와 데이터 통신을 수행하여 열화상 카메라로부터 열화상 영상(500)를 제공받을 수 있다.
열화상 카메라는 차단기(10)에서 발생하는 열을 감지하는 임의의 카메라를 포함할 수 있고, 예를 들어 적외선 카메라를 포함할 수 있다.
열화상 카메라는 차단기(10) 외부에 설치되어 차단기(10) 외면에서 발생하는 열을 감지할 수도 있고, 차단기(10) 내부에 설치되어 차단기(10) 내부 회로에서 발생하는 열을 감지할 수도 있다.
열화상 카메라의 위치는 이에 한정되지 않으며, 후술하는 측정점의 위치에 따라 다르게 결정될 수 있다.
열화상 카메라는 차단기(10)에서 방사되는 열을 이용하여 열화상 영상(500)를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 열화상 카메라는 차단기(10)의 각 부분에서 방사되는 열의 세기에 따라 차단기(10)를 서로 다른 색으로 표현하여 열화상 영상(500)를 생성할 수 있다.
도 12를 참조하면, 열화상 영상(500)에 표현되는 차단기(10)는 열화상 영상(500)의 기준 온도 범위에 따라 서로 다른 색으로 표현될 수 있다. 기준 온도 범위는 최대 온도 기준값(550)과 최소 온도 기준값(560) 사이의 범위로 설정될 수 있다.
차단기(10)의 어느 한 위치의 온도가 최대 온도 기준값(550)일 때, 해당 위치는 열화상 영상(500)에서 흰색으로 표현될 수 있고, 피사체의 다른 한 위치의 온도가 최소 온도 기준값(560)일 때, 해당 위치는 열화상 영상(500)에서 검은색으로 표현될 수 있다.
보정부는 열화상 카메라로부터 열화상 영상(500)를 제공받고, 열화상 영상(500)에 표현된 색을 통해 차단기(10)의 제1 온도를 검출할 수 있다.
보다 구체적으로, 보정부는 열화상 영상(500)에 표현된 차단기(10) 각 부분의 색과 해당 열화상 영상(500)의 기준 온도 범위에 정의된 색을 참조하여, 차단기(10) 각 부분의 제1 온도를 검출할 수 있다.
한편, 차단기(10)에는 적어도 하나의 측정점이 미리 설정될 수 있다. 여기서 측정점은 온도를 측정하고자 하는 위치를 의미할 수 있고, 예를 들어 차단기(10)의 내부 회로에 포함된 특정 위치, 차단기(10)의 접점 위치, 부스 바(bus bar)의 위치, 차단기(10) 외부 케이스의 임의의 위치 등일 수 있다.
보상부(110')는 열화상 영상(500) 상에서 측정점의 좌표를 검출하고, 검출된 좌표에 대응하는 제1 온도를 검출할 수 있다.
열화상 영상(500) 상에서 표현되는 각 지점은 열화상 영상(500) 내의 가로축(X) 및 세로축(Y)이 교차되는 위치에 따라 좌표를 가질 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이 차단기(10)에는 복수의 측정점, 예를 들어 제1 내지 제4 측정점(A1 ~ A4)이 미리 설정될 수 있고, 보상부(110')는 열화상 영상(500) 상에 표현되는 차단기(10)의 각 지점 중에서 측정점의 좌표를 검출할 수 있다.
예를 들어, 보상부(110')는 제1 내지 제4 측정점(A1 ~ A4)의 좌표를 각각 (U1, V1), (U2, V2), (U3, V3), (U4, V4)로 검출할 수 있다.
보상부(110')는 검출된 좌표에 대응하는 제1 온도를 각 측정점에 대해 검출할 수 있다.
보다 구체적으로, 보상부(110')는 (U1, V1) 좌표의 색을 기준 온도 범위와 비교하여 (U1, V1) 좌표에 대응하는 온도를 파악할 수 있고, 검출된 온도를 제1 측정점(A1)의 제1 온도로 검출할 수 있다. 이와 같은 방법으로 보상부(110')는 (U2, V2), (U3, V3), (U4, V4) 좌표의 색을 기준 온도 범위와 비교하여 각 좌표에 대응하는 온도를 파악할 수 있고, 검출된 온도를 제2 내지 제4 측정점(A2 ~ A4)의 제1 온도로 검출할 수 있다.
보상부(110')는 위와 같은 방법으로 검출된 제1 온도와 복수의 온도센서로부터 제공된 제2 온도를 이용하여 열화상 영상(500)의 온도값을 보상할 수 있다.
차단기(10)에는 복수의 온도센서가 설치될 수 있다. 온도센서는 서미스터(thermistor)와 같은 아날로그 온도센서일 수도 있고, 디지털 온도센서일 수도 있다.
복수의 온도센서는 차단기(10)의 임의의 위치에 설치되어 해당 위치의 온도인 제2 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 온도센서는 차단기(10)의 내부 회로에 포함된 특정 위치, 차단기(10)의 접점 위치, 부스 바의 위치, 차단기(10) 회부 케이스 등에 설치되어, 각 위치의 제2 온도를 측정할 수 있다.
한편, 복수의 온도 센서는 전술한 적어도 하나의 측정점에 구비되어 각 측정점의 제2 온도를 측정할 수 있다.
다시 말해, 도 12에 도시된 제1 내지 제4 측정점(A1 ~ A4)에는 복수의 온도센서가 구비될 수 있고, 복수의 온도센서는 제1 내지 제4 측정점(A1 ~ A4)의 제2 온도를 측정할 수 있다.
보상부(110')는 복수의 온도센서로부터 각 측정점의 제2 온도를 제공받고, 전술한 제1 온도와 제2 온도를 이용하여 열화상 영상(500)의 온도값을 보상할 수 있다.
온도센서는 각 측정점에 설치되어 해당 측정점의 온도를 직접 측정하고, 열화상 영상(500)는 각 측정점의 온도를 적외선 등을 이용하여 간접적으로 측정하므로, 온도 측정의 정확도는 온도 센서에 의해 측정된 제2 온도가 열화상 영상(500)에 기초하여 검출된 제1 온도보다 높을 수 있다.
이에 따라, 보상부(110')는 제1 온도가 제2 온도를 추종하도록 열화상 영상(500)의 온도값을 보상할 수 있다.
보다 구체적으로, 보상부(110')는 차단기(10)에 설정된 복수의 측정점에 대한 제1 온도 및 제2 온도를 이용하여 보상값을 결정하고, 결정된 보상값을 이용하여 열화상 영상(500)의 온도값을 보상할 수 있다.
여기서 보상값은 제1 온도 및 제2 온도의 차이값의 평균값으로 결정될 수 있다.
다시 도 12를 참조하면, 보상부(110')는 열화상 영상(500)를 이용하여 제1 내지 제4 측정점(A1 ~ A4)의 제1 온도를 각각 T1, T2, T3, T4로 식별할 수 있다. 또한, 복수의 온도센서로부터 제공된 제1 내지 제4 측정점(A1 ~ A4)의 제2 온도는 각각 T1', T2', T3', T4'일 수 있다.
이 때, 보상값(Q)은 하기 [수학식 1]에 의해 산출될 수 있다.
다시 말해, 보상부(110')는 제1 내지 제4 측정점(A1 ~ A4)에 대해 제2 온도에서 제1 온도를 감산한 값의 평균값을 보상값으로 결정할 수 있다.
보상값이 결정되면, 보상부(110')는 보상값을 열화상 영상(500)의 온도 기준값에 더하여 열화상 영상(500)의 온도값을 보상할 수 있다.
보다 구체적으로, 보상부(110')는 보상값을 열화상 영상(500)의 최대 온도 기준값(550) 및 최소 온도 기준값(560)에 각각 더하여 열화상 영상(500)의 기준 온도 범위를 재설정할 수 있다.
도 13를 참조하면, 보상부(110')의 보상 이전 최대 온도 기준값(550) 및 최소 온도 기준값(560)은 각각 66도 및 58.7도일 수 있고, 이에 따라 기준 온도 범위는 58.7 ~ 66도로 설정될 수 있다.
보상부(110')는 기존의 최대 온도 기준값(550) 및 최소 온도 기준값(560)에 보상값(Q)을 각각 더하여 최대 온도 기준값(550)을 66+Q도로, 최소 온도 기준값(560)을 58.7+Q도로 새롭게 설정할 수 있다. 이에 따라, 기준 온도 범위는 58.7+Q ~ 66+Q도로 설정될 수 있다.
열화상 영상(500)의 기준 온도 범위를 보상함에 따라, 보상된 열화상 영상(500)의 온도값은 보상 동작 이전의 온도값보다 Q도 높게 검출될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 검출된 온도값을 보상함으로써, 열화상 영상을 통한 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
다시 도 11를 참조하면, 진단부(120')는 보상된 열화상 영상(500)에서 검출된 온도값(이하, 검출 온도값, TCB)에 기초하여 차단기(10)의 정상동작상태를 식별할 수 있다.
여기서 정상동작상태는 보상된 열화상 영상(500)에서 검출된 온도 조건 내에서 차단기(10)의 정상 개폐 상태를 의미할 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 것과 같이, 부하(300)에 공급되는 전류가 과전류가 되는 순간의 검출 온도값(TCB)를 한계온도(Tmax)로 정의하여 설명한다. 또한, 차단기(10)가 계통(200)의 전력을 부하(300)로 제공하는 상태를 닫힘상태로 정의하고, 계통(200)의 전력이 부하(300)로 제공되는 것을 차단한 상태를 열림상태로 정의한다.
검출 온도값(TCB)에 따른 차단기(10)의 정상동작상태는 메모리에 미리 저장될 수 있다. 보다 구체적으로, 메모리에는 임의의 측정점에서 검출된 온도값에 따른 차단기(10)의 정상동작상태가 저장될 수 있다.
진단부(120')는 메모리를 참조하여 검출 온도값(TCB)에 따른 차단기(10)의 정상동작상태를 식별할 수 있다.
메모리에는 부하(300)에 과전류가 흐를 때의 임의의 측정점에 대한 한계온도(Tmax)가 미리 저장될 수 있고, 진단부(120')는 검출 온도값(TCB)을 한계온도(Tmax)와 비교하여 차단기(10)의 정상동작상태를 식별할 수 있다.
도 14를 참조하면, 검출 온도값(TCB)은 부하(300)가 구동되는 시점(t1)으로부터 점진적으로 증가하여 특정 시점(t2)에 한계온도(Tmax)를 초과할 수 있다.
진단부(120')는 0~t2의 구간에서 차단기(10)의 정상동작상태를 닫힘상태로 식별할 수 있고, t2 이상의 구간에서 차단기(10)의 정상동작상태를 열림상태로 식별할 수 있따.
다시 말해, 진단부(120')는 차단기(10)의 임의의 측정점에 대한 검출 온도값(TCB)에 기초하여 부하(300)에 과전류가 발생하였는지 여부를 파악할 수 있고, 과전류 발생여부에 따른 차단기(10)의 정상 개폐 상태를 식별할 수 있다.
한편, 진단부(120')는 검출 온도값(TCB)의 변화량에 기초하여 정상동작상태를 식별할 수도 있다.
여기서 검출 온도값(TCB)의 변화량은 차단기(10)의 임의의 측정점에 대한 검출 온도값(TCB)이 단위 시간에 대하여 변화되는 양을 의미할 수 있다.
부하(300)에 흐르는 전류가 급격하게 증가하는 경우, 검출 온도값(TCB) 또한 급격하게 상승할 수 있다. 이 때, 검출 온도값(TCB)의 변화량이 미리 설정된 최대 변화량 이상이면, 진단부(120')는 검출 온도값(TCB)이 한계온도(Tmax) 미만인 경우에도 부하(300)에 과전류가 흐르는 것으로 판단할 수 있다.
메모리에는 임의의 측정점에 대한 검출 온도값(TCB)의 최대 변화량이 미리 저장될 수 있고, 진단부(120')는 메모리를 참조하여 검출 온도값(TCB)의 온도 변화량과 최대 변화량을 비교하여 정상동작상태를 식별할 수 있다.
보다 구체적으로, 진단부(120')는 검출 온도값(TCB)의 온도 변화량이 최대 변화량 미만이면 차단기(10)의 정상동작상태를 닫힘상태로 식별할 수 있다. 반면에, 검출 온도값(TCB)의 온도 변화량이 최대 변화량을 초과하면 차단기(10)의 정상동작상태를 열림상태로 식별할 수 있다.
진단부(120')는 식별된 정상동작상태와 차단기(10)의 현재동작상태를 비교하여 차단기(10)의 고장여부를 진단할 수 있다.
여기서 차단기(10)의 현재동작상태는 차단기(10)의 현재 개퍠 상태를 의미할 수 있다.
진단부(120')는 차단기(10)로부터 해당 차단기(10)의 동작 상태 정보를 제공받을 수 있고, 제공된 동작 상태 정보에 기초하여 차단기(10)의 현재동작상태를 식별할 수 있다.
진단부(120')는 정상동작상태와 차단기(10)의 현재동작상태의 일치 여부에 따라 차단기(10)의 고장여부를 진단할 수 있다.
전술한 바와 같이, 정상동작상태 및 현재동작상태는 모두 차단기(10)의 개폐 상태를 의미하므로, 열림상태 또는 닫힘상태일 수 있다.
진단부(120')는 검출 온도값(TCB)에 따라 식별된 차단기(10)의 정상 개폐 상태와 현재 차단기(10)의 개폐 상태가 동일한지를 비교하여 차단기(10)의 고장여부를 진단할 수 있다.
예를 들어, 진단부(120')는 검출 온도값(TCB)이 한계온도(Tmax) 미만이면 부하(300)에 과전류가 흐르지 않는 것으로 판단하여 차단기(10)의 정상동작상태를 닫힘상태로 판단할 수 있다. 이 때, 정상적으로 동작하는 차단기(10)의 현재 개폐 상태는 닫힘상태이나, 고장이 발생한 차단기(10)의 현재 개폐 상태는 열림상태일 수 있다.
반대로, 진단부(120')는 검출 온도값(TCB)이 한계온도(Tmax) 이상이면 부하(300)에 과전류가 흐르는 것으로 판단하여 차단기(10)의 정상동작상태를 열림상태로 판단할 수 있다. 이 때, 정상적으로 동작하는 차단기(10)의 현재 개폐 상태는 열림상태이나, 고장이 발생한 차단기(10)의 현재 개폐 상태는 닫힘상태일 수 있다.
이에 따라, 진단부(120')는 정상동작상태와 현재동작상태가 일치하면 차단기(10)를 정상상태로 진단하고, 정상동작상태와 현재동작상태가 다르면 차단기(10)를 고장상태로 진단할 수 있다.
전술한 검출 온도값(TCB)은 열화상 영상(500)에서 검출된 온도값 중 임의의 지점에서 검출된 온도값일 수 있다.
이와 달리, 검출 온도값(TCB)은 열화상 영상(500)에서 검출된 온도값 중 그 크기가 최대인 최대온도값일 수 있다.
이에 따라, 진단부(120')는 열화상 영상(500)에서 검출된 온도값 중 최대온도값을 식별하고, 식별된 최대온도값에 기초하여 차단기(10)의 정상동작상태를 식별할 수 있다.
다시 도 12를 참조하면, 열화상 영상(500)의 각 지점은 서로 다른 온도를 가질 수 있고, 이에 따라 서로 다른 색으로 표현될 수 있다. 이 때, 진단부(120')는 열화상 영상(500) 상에서 최대 온도를 갖는 지점, 다시 말해, 가장 흰색에 가깝게 표현되는 지점의 좌표를 식별하고, 식별된 좌표에 대응하는 최대온도값을 식별할 수 있다.
진단부(120')는 식별된 최대온도값을 한계온도(Tmax)와 비교하여 차단기(10)의 정상동작상태를 식별할 수 있고, 식별된 정상동작상태와 차단기(10)의 현재동작상태를 비교하여 차단기(10)의 고장여부를 진단할 수 있다.
차단기(10)의 고장여부를 진단하는 방법은 전술한 바와 같으므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
진단부(120')는 정상동작상태가 열림상태이고 현재동작상태가 닫힘상태이면 차단기(10)를 열림 고장상태로 진단할 수 있다. 반대로 진단부(120')는 정상동작상태가 닫힘상태이고 현재동작상태가 열림상태이면 차단기(10)를 닫힘 고장상태로 진단할 수 있다.
여기서 열림 고장상태는 차단기(10)가 닫힘상태에서 열림상태로 전환되지 못한 상태를 의미하고, 닫힘 고장상태는 차단기(10)가 열림상태에서 닫힘상태로 전환되지 못한 상태를 의미할 수 있다.
예를 들어, 검출 온도값(TCB)이 한계온도(Tmax)를 초과할 때 차단기(10)가 열림상태로 제어되어야 하는데, 현재 차단기(10)의 개폐 상태가 닫힘상태인 경우, 진단부(120')는 해당 차단기(10)를 열림 고장상태로 진단할 수 있다.
또한, 검출 온도값(TCB)이 한계온도(Tmax) 미만일 때 차단기(10)가 닫힘상태로 제어되어야 하는데, 현재 차단기(10)의 개폐 상태가 열림상태인 경우, 진단부(120')는 해당 차단기(10)를 닫힘 고장상태로 진단할 수 있다.
즉, 본 발명은 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 식별된 차단기의 정상 개폐 상태와 현재 개폐 상태를 비교함으로써, 차단기의 고장여부를 파악할 수 있다.
다시 도 11를 참조하면, 제어부(130')는 전술한 진단부(120')로부터 차단기(10)의 고장여부에 대한 정보를 제공받고, 차단기(10)의 고장여부에 따라 제어신호(Sc)를 생성하여 차단기(10)에 제공할 수 있다.
제어신호(Sc)는 차단기(10)의 개폐를 제어하는 신호로서, 디지털 신호일 수도 있고 아날로그 펄스 신호일 수도 있다.
제어부(130')는 차단기(10)가 고장상태로 진단되면 제어신호(Sc)를 생성하고, 생성된 제어신호(Sc)를 차단기(10)에 제공할 수 있다.
다시 말해, 제어부(130')는 차단기(10)가 정상상태로 진단되면 제어신호(Sc)를 생성하지 않고, 차단기(10)가 고장상태로 진단된 경우에 한해 제어신호(Sc)를 생성할 수 있다.
차단기(10)에 제어신호(Sc)가 제공되면 해당 차단기(10)는 제어신호(Sc)에 따라 개폐 동작을 수행할 수 있다.
제어신호(Sc)는 열림 제어신호 및 닫힘 제어신호를 포함할 수 있다. 여기서, 열림 제어신호는 차단기(10)의 현재 개폐 상태를 열림상태로 제어하는 신호일 수 있고, 닫힘 제어신호는 차단기(10)의 현재 개폐 상태를 닫힘상태로 제어하는 신호일 수 있다.
제어부(130')는 차단기(10)가 열림 고장상태로 진단되면 열림 제어신호를 생성하고, 차단기(10)가 닫힘 고장상태로 진단되면 닫힘 제어신호를 생성하여 차단기(10)에 제공할 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 전술한 바와 같이 진단부(120')는 0~t2 구간에서 차단기(10)의 정상동작상태를 닫힘상태로 식별할 수 있고, t2 이상의 구간에서 차단기(10)의 정상동작상태를 열림상태로 식별할 수 있다.
0~t2 구간에서 차단기(10)가 닫힘 고장상태로 진단된 경우, 제어부(130')는 하이 펄스(크기 1)를 갖는 닫힘 제어신호를 생성할 수 있다. 한편, t2 이상의 구간에서 차단기(10)가 열림 고장상태로 진단된 경우, 제어부(130')는 로우 펄스(크기 0)를 갖는 열림 제어신호를 생성할 수 있다.
이와 같이 생성된 제어신호(Sc)가 차단기(10)에 제공되면, 차단기(10)는 하이 펄스에 따라 닫힘 상태로 제어될 수 있고, 로우 펄스에 따라 열림 상태로 제어될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 차단기에 대한 열화상 영상을 통해 검출된 온도에 기초하여 해당 차단기의 개폐 동작을 보조함으로써, 차단기 오동작으로 인한 과전류 발생 및 전력 공급 중단을 방지할 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
Claims (20)
- 계통과 부하 사이에 연결된 차단기의 개폐를 보조하는 장치에 있어서,광원을 이용하여 상기 차단기에 대한 가시 영상을 획득하고, 상기 획득된 가시 영상에 촬영된 물질을 식별하는 물질 식별부;상기 차단기에 대한 열화상 영상을 획득하고, 상기 식별된 물질의 방사율에 기초하여 상기 열화상 영상을 보정하는 이미지 보정부;상기 보정된 열화상 영상에서 검출된 온도값에 기초하여 상기 차단기의 정상동작상태를 식별하고, 상기 식별된 정상동작상태와 상기 차단기의 현재동작상태를 비교하여 상기 차단기의 고장여부를 진단하는 진단부; 및상기 차단기의 고장여부에 따라 제어신호를 생성하고, 상기 생성된 제어신호를 상기 차단기에 제공하는 제어부를 포함하는차단기 개폐 보조 장치.
- 제1항에 있어서,상기 물질 식별부는 상기 가시 영상의 각 좌표에서 검출되는 색 데이터에 기초하여 상기 가시 영상의 각 좌표에서 촬영된 물질을 식별하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제1항에 있어서,상기 물질 식별부는 상기 가시 영상의 각 좌표에서 촬영된 물질을 식별하고,상기 이미지 보정부는 상기 식별된 물질의 방사율에 기초하여 상기 가시 영상의 각 좌표에 대응하는 열화상 영상을 보정하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제1항에 있어서,상기 이미지 보정부는 메모리를 참조하여 상기 가시 영상의 각 좌표에서 식별된 물질의 방사율을 결정하고, 상기 결정된 방사율에 기초하여 상기 열화상 영상의 각 좌표에 대한 색 데이터를 보정하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제1항에 있어서,상기 물질 식별부는 상기 광원의 이동에 따른 상기 가시 영상의 색 변화율을 검출하고,상기 이미지 보정부는 상기 가시 영상에 촬영된 물질 및 상기 가시 영상의 색 변화율에 기초하여 상기 물질의 방사율을 결정하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제5항에 있어서,상기 이미지 보정부는 메모리를 참조하여 상기 가시 영상에 촬영된 물질의 방사율 범위를 결정하고, 상기 색 변화율에 기초하여 상기 방사율 범위 내에 포함되는 상기 방사율을 결정하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제1항에 있어서,상기 차단기의 일 지점에 대한 상기 가시 영상의 좌표와 상기 열화상 영상의 좌표는 동일한 차단기 개폐 보조 장치.
- 제1항에 있어서,상기 진단부는 상기 보정된 열화상 영상에서 검출된 온도값 중 최대온도값을 식별하고, 상기 식별된 최대온도값에 기초하여 상기 차단기의 정상동작상태를 식별하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제1항에 있어서,상기 진단부는 상기 정상동작상태와 상기 현재동작상태가 일치하면 상기 차단기를 정상상태로 진단하고 상기 정상동작상태와 상기 현재동작상태가 다르면 상기 차단기를 고장상태로 진단하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제어부는 상기 차단기가 고장상태로 진단되면 상기 제어신호를 생성하고, 상기 생성된 제어신호를 상기 차단기에 제공하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 복수의 온도센서가 구비된 차단기의 개폐를 보조하는 장치에 있어서,상기 차단기에 대한 열화상 영상에 의해 검출된 제1 온도와 상기 복수의 온도센서로부터 제공된 제2 온도를 이용하여 상기 열화상 영상의 온도값을 보상하는 보상부;상기 보상된 열화상 영상에서 검출된 온도값에 기초하여 상기 차단기의 정상동작상태를 식별하고, 상기 식별된 정상동작상태와 상기 차단기의 현재동작상태를 비교하여 상기 차단기의 고장여부를 진단하는 진단부; 및상기 차단기의 고장여부에 따라 제어신호를 생성하고, 상기 생성된 제어신호를 상기 차단기에 제공하는 제어부를 포함하는차단기 개폐 보조 장치.
- 제11항에 있어서,상기 차단기에는 적어도 하나의 측정점이 미리 설정되고,상기 보상부는 상기 열화상 영상 상에서 상기 측정점의 좌표를 검출하고, 상기 검출된 좌표에 대응하는 상기 제1 온도를 검출하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제11항에 있어서,상기 보상부는 상기 차단기에 설정된 복수의 측정점에 대한 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도를 이용하여 보상값을 결정하고, 상기 결정된 보상값을 이용하여 상기 열화상 영상의 온도값을 보상하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제13항에 있어서,상기 보상부는 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도의 차이값의 평균값을 상기 보상값으로 결정하고, 상기 결정된 보상값을 상기 열화상 영상의 온도 기준값에 더하여 상기 열화상 영상의 온도값을 보상하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제11항에 있어서,상기 진단부는 상기 보상된 열화상 영상에서 검출된 온도값의 변화량에 기초하여 상기 정상동작상태를 식별하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제11항에 있어서,상기 진단부는 상기 보상된 열화상 영상에서 검출된 온도값 중 최대온도값을 식별하고, 상기 식별된 최대온도값에 기초하여 상기 차단기의 정상동작상태를 식별하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제11항에 있어서,상기 진단부는 상기 정상동작상태와 상기 현재동작상태가 일치하면 상기 차단기를 정상상태로 진단하고 상기 정상동작상태와 상기 현재동작상태가 다르면 상기 차단기를 고장상태로 진단하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제17항에 있어서,상기 진단부는 상기 정상동작상태가 열림상태이고 상기 현재동작상태가 닫힘상태이면 상기 차단기를 열림 고장상태로 진단하고, 상기 정상동작상태가 닫힘상태이고 상기 현재동작상태가 열림상태이면 상기 차단기를 닫힘 고장상태로 진단하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제11항에 있어서,상기 제어부는 상기 차단기가 고장상태로 진단되면 상기 제어신호를 생성하고, 상기 생성된 제어신호를 상기 차단기에 제공하는 차단기 개폐 보조 장치.
- 제19항에 있어서,상기 제어부는 상기 차단기가 열림 고장상태로 진단되면 열림 제어신호를 생성하고, 상기 차단기가 닫힘 고장상태로 진단되면 닫힘 제어신호를 생성하여 상기 차단기에 제공하는 차단기 개폐 보조 장치.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021196002A1 (en) | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Abb Schweiz Ag | Apparatus and method of determining status of circuit breaker in switchgear |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113505814B (zh) * | 2021-06-11 | 2024-01-23 | 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 | 一种基于图像识别的高压断路器缺陷识别系统及方法 |
CN117595133B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-05-17 | 江苏双汇电力发展股份有限公司 | 一种直动式充气高压开关柜及其工作方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040065447A (ko) * | 2003-01-14 | 2004-07-22 | 한국원자력연구소 | Ccd카메라와 열영상의 매핑을 이용한 열영상관측화면의 방사율 보정기법 및 장치 |
JP2006177726A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Nissan Motor Co Ltd | 環境評価用赤外線画像作成装置及び環境評価用赤外線画像作成方法、環境評価用レーダ検出結果作成装置及び環境評価用レーダ検出結果作成方法、道路環境評価用データ作成装置及び道路環境評価用データ作成方法 |
KR20130122509A (ko) * | 2012-04-30 | 2013-11-07 | 한국수력원자력 주식회사 | 온도 계측을 이용한 전력소자의 이상 진단시스템 및 그 방법 |
KR101708222B1 (ko) * | 2015-11-18 | 2017-02-20 | 주식회사 한국이알이시 | IoT 기반의 열화감지 진단 기능을 갖는 수배전반 |
KR20170047979A (ko) * | 2015-10-26 | 2017-05-08 | (주) 라인파워 | 열화상 카메라를 이용한 수배전반의 열화 진단 시스템 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003223839A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-08-08 | Hitachi Ltd | 電子式回路遮断器 |
US7193827B2 (en) * | 2003-10-16 | 2007-03-20 | Square D Company | Single-sensor microcontroller-based approach for ground fault circuit interrupters |
DE102004048985A1 (de) | 2004-10-01 | 2006-04-06 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Überwachung eines Zustandes eines elektrischen Schaltgerätes |
KR100883042B1 (ko) * | 2007-08-20 | 2009-02-09 | 엘에스산전 주식회사 | 온도센서를 구비한 기중차단기 |
JP5248269B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2013-07-31 | 株式会社東芝 | 遮断器の開閉制御装置、及び遮断器の開閉制御システム |
CN102064052A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-05-18 | 张兴莲 | 一种变电站高压断路器状态信号采集装置 |
US8885313B2 (en) | 2012-09-20 | 2014-11-11 | Eaton Corporation | Circuit breaker including an electronic trip circuit, a number of temperature sensors and an over-temperature trip routine |
US9488714B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-11-08 | General Electric Company | Methods and systems for continuous calibration of circuit breaker trip units and metering devices |
US9251615B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-02-02 | Fluke Corporation | Thermal image animation |
CN106876218B (zh) * | 2015-12-10 | 2019-10-18 | 伊顿智能动力有限公司 | 用于真空断路器的故障预测装置和方法 |
KR101787528B1 (ko) * | 2017-02-21 | 2017-10-18 | 주식회사 디케이 | 태양광 발전 설비의 전기화재 예방 시스템 |
-
2019
- 2019-01-21 CN CN201980018148.9A patent/CN111819651B/zh active Active
- 2019-01-21 EP EP19767093.8A patent/EP3767661A4/en active Pending
- 2019-01-21 WO PCT/KR2019/000858 patent/WO2019177258A1/ko unknown
- 2019-01-21 US US16/971,573 patent/US11776162B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040065447A (ko) * | 2003-01-14 | 2004-07-22 | 한국원자력연구소 | Ccd카메라와 열영상의 매핑을 이용한 열영상관측화면의 방사율 보정기법 및 장치 |
JP2006177726A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Nissan Motor Co Ltd | 環境評価用赤外線画像作成装置及び環境評価用赤外線画像作成方法、環境評価用レーダ検出結果作成装置及び環境評価用レーダ検出結果作成方法、道路環境評価用データ作成装置及び道路環境評価用データ作成方法 |
KR20130122509A (ko) * | 2012-04-30 | 2013-11-07 | 한국수력원자력 주식회사 | 온도 계측을 이용한 전력소자의 이상 진단시스템 및 그 방법 |
KR20170047979A (ko) * | 2015-10-26 | 2017-05-08 | (주) 라인파워 | 열화상 카메라를 이용한 수배전반의 열화 진단 시스템 |
KR101708222B1 (ko) * | 2015-11-18 | 2017-02-20 | 주식회사 한국이알이시 | IoT 기반의 열화감지 진단 기능을 갖는 수배전반 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021196002A1 (en) | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Abb Schweiz Ag | Apparatus and method of determining status of circuit breaker in switchgear |
EP4128306A4 (en) * | 2020-03-31 | 2023-11-29 | Abb Schweiz Ag | APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING THE STATE OF A CIRCUIT BREAKER IN SWITCHGEAR |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3767661A1 (en) | 2021-01-20 |
US20200388027A1 (en) | 2020-12-10 |
CN111819651B (zh) | 2022-10-21 |
US11776162B2 (en) | 2023-10-03 |
EP3767661A4 (en) | 2021-07-21 |
CN111819651A (zh) | 2020-10-23 |
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