WO2019194397A1 - 배전반 모니터링 시스템 - Google Patents

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WO2019194397A1
WO2019194397A1 PCT/KR2019/000385 KR2019000385W WO2019194397A1 WO 2019194397 A1 WO2019194397 A1 WO 2019194397A1 KR 2019000385 W KR2019000385 W KR 2019000385W WO 2019194397 A1 WO2019194397 A1 WO 2019194397A1
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breaker
thermal
monitoring system
temperature
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PCT/KR2019/000385
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최지현
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엘에스산전 주식회사
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    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J2005/0077—Imaging

Definitions

  • the present specification relates to a monitoring system of a switchboard, and more particularly, to a monitoring system capable of monitoring a device temperature such as a circuit breaker installed in a panel of a switchboard to perform management of the device.
  • a number of power devices for power conversion, transmission, and measurement are arranged.
  • a circuit breaker disposed on a line through which electric power is transmitted is interrupted by a line breaker when an element such as overcurrent, overvoltage, undervoltage, short circuit, or ground fault is detected on the line, thereby disconnecting the switchboard and the load or the connected loads. You can protect your system.
  • the switchboard panel may be opened or closed by a door or the like. Since the door is normally closed, it may be difficult for an administrator or user to grasp the situation inside the switchboard panel before opening the door.
  • the temperature of breakers or other devices connected to the line may change.
  • the temperature of the devices may increase. If the temperature of the devices rises excessively, the performance of the devices may be degraded or operation errors may occur. In some cases, a fire may be generated due to overheating of the devices.
  • An object of the present specification is to provide a switchboard monitoring system capable of effectively monitoring the temperature of a device provided in a switchboard to improve management convenience of the device.
  • a switchboard monitoring system includes a thermal imaging apparatus for acquiring thermal image information of a device provided in a distribution panel, and receiving the thermal image information from the thermal imaging apparatus, and receiving the received thermal image information. And a controller configured to generate temperature information of the device based on the detected temperature, and detect a temperature state of the device based on the generated temperature information.
  • the control device may include a gateway provided in the switchboard panel and connected to the thermal imaging apparatus.
  • control device may further include a server configured to receive the thermal image information from the gateway and detect the temperature state based on the received thermal image information.
  • the switchboard monitoring system further includes a reflector installed in the switchboard panel, and the reflector may be arranged to reflect thermal infrared rays emitted from the device to the thermal imaging apparatus.
  • the device is a circuit breaker, and a contact terminal is formed at a rear surface of the circuit breaker to be connected to a line, and the reflecting device includes the thermal infrared rays emitted from at least a portion of the rear surface including the contact terminal. It may be arranged to be reflected to the image pickup device.
  • the thermal imaging apparatus may be disposed above, to the left, or to the right of the circuit breaker, and may acquire the thermal image information by photographing the thermal infrared rays reflected by the reflecting apparatus.
  • At least a portion of the reflecting apparatus may be disposed at a rear side of the circuit breaker and may be moved in a predetermined direction by a rail provided in the switchboard panel, and the thermal imaging apparatus may correspond to movement of the reflecting apparatus. It can be rotatable.
  • the reflecting apparatus may include: a first reflecting apparatus arranged to reflect thermal infrared rays emitted from at least a portion of the rear surface including the contact terminal to the thermal image pickup apparatus, and at least part of a side surface of the breaker And a second reflecting device arranged to reflect thermal infrared rays emitted from the infrared image pickup device.
  • the control device may compare the temperature of the device with a reference temperature based on the generated temperature information, and detect overheating of the device when the temperature of the device exceeds the reference temperature as a result of the comparison.
  • the control device may transmit data including a message or a notification indicating overheating of the device to the terminal.
  • the switchboard monitoring system may effectively provide temperature information of a device to a manager or a user by including a thermal imaging camera that senses a temperature of a device provided in a switchboard panel such as a circuit breaker. Accordingly, the management convenience of the device of the administrator or the user can be improved.
  • an infrared reflector is placed inside the switchboard panel, allowing the camera to sense temperature at various locations of the device with a minimal thermal imaging camera.
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining a switchboard monitoring system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 2 and 3 are exemplary views showing the front and rear of the circuit breaker among the devices included in the distribution panel.
  • FIGS. 4 and 5 are views illustrating an example in which a thermal imaging camera and a reflecting apparatus of a switchboard monitoring system according to an exemplary embodiment of the present disclosure are arranged in a switchboard panel.
  • FIGS. 6 and 7 are views illustrating another example of a form in which a thermal imaging camera and a reflecting apparatus of a switchboard monitoring system according to an exemplary embodiment of the present disclosure are disposed in a switchboard panel.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a switchboard monitoring system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an operation of informing a manager or a user of overheating of the breaker through the terminal when the overheating of the breaker is detected according to the embodiment of FIG. 8.
  • FIGS. 2 and 3 are exemplary views illustrating front and rear surfaces of circuit breakers among devices included in a switchboard panel, respectively.
  • a switchboard monitoring system (hereinafter referred to as a 'monitoring system') includes a plurality of circuit breakers 11, a relay 12, and a meter provided inside the switchboard panel 10. 13, a gateway 14, a data logger 20, a server 30, and the like.
  • the monitoring system is not composed of only the configurations shown in FIG. 1, the monitoring system may include more or fewer configurations according to the embodiment.
  • a plurality of breakers 11 may be disposed in the switchboard panel 10.
  • the number of breakers disposed inside the switchboard panel 10 may be determined based on the number of lines branching inside the switchboard panel 10. For example, each of the breakers 11 may be fastened and fixed to a slot in the switchboard panel 10.
  • Each of the circuit breakers 11 may protect the switchboard and the load or various systems connected thereto by blocking the line when an element such as an overcurrent, overvoltage, undervoltage, short circuit, or ground fault is detected in the line.
  • the breakers 11 may be disposed to correspond to each of the tracks one by one to perform a blocking operation of the corresponding track.
  • Each of the breakers 11 may be implemented as an air circuit breaker (ACB), a molded case circuit breaker (MCCB), a molded circuit breaker (MCB), or the like. In general, the ACB with the highest allowable current may be placed on the upper line, and the MCB with the lowest allowable current may be placed on the lower line.
  • ACB air circuit breaker
  • MCCB molded case circuit breaker
  • MCB molded circuit breaker
  • the breakers 11 are disposed on each of the branched lines in the switchboard panel 10, and thus the breakers 11 may also have a line relationship according to an ancestry relationship between the lines.
  • Each of the breakers 11 may comprise a switch. When each of the breakers 11 is switched off, the arranged line is cut off to stop the power supply, and when the switch is turned on, the power supply may be resumed. For example, each of the breakers 11 may turn the switch on / off based on a control signal received from the gateway 14. According to an embodiment, an administrator or a user may manually operate the switch to turn on / off the switch.
  • the switch may be provided in the form of a physical switch so that the position may be changed when the switch is turned on or off, and a certain level of vibration may occur.
  • the circuit breaker 11a may include a trip relay 111, a power button 112 and 113, a switch 114, a contact terminal 115, and a cradle. 116) and the like.
  • 2 and 3 illustrate an ACB as an example of the breaker 11a, but the example of the breaker 11a is not limited thereto.
  • the trip relay 111 can display measurement information, status information (ground fault, short circuit, overload, etc.), rated current information, and the like for the line on which the breaker 11a is disposed. In addition, the trip relay 111 may perform a protection operation of the circuit breaker 11a and the line when the ground, short circuit, or overload occurs.
  • the power buttons 112 and 113 may include a power off button 112 for turning off the power of the breaker 11a and a power on button 113 for turning on the power.
  • the switch 114 may be operated by an administrator or a user to perform a line breaking operation of the breaker 11a. For example, when the switch 114 is turned off, the line on which the breaker 11a is disposed may be cut off, and current supply to the corresponding line may be stopped.
  • the contact terminal 115 may connect the breaker 11a with the line.
  • the current supplied from the upper line may be supplied to the lower line or the load through the contact terminal 115.
  • heat may be generated in the contact terminal 115.
  • the larger the capacity of the circuit breaker (11a) may increase the size or volume of the contact terminal 115.
  • the bulky contact terminals 115 may have different heat generated for each part, and as a result, temperatures for each part of the contact terminal 115 may be different from each other. Accordingly, the monitoring system needs to be implemented to be able to monitor the temperature at various points of the contact terminal 115.
  • the relay 12 controls to supply or cut off power to a load end such as a motor or an electric motor, and protects the load end when an accident current such as overcurrent or short circuit current occurs in the current flowing through the load end. can do.
  • the relay 12 may be implemented as an electronic motor protection relay (EMPR), but is not limited thereto.
  • the meter 13 can measure and monitor the amount of power in the power system of the switchboard.
  • the meter 13 may be implemented as a digital integrated meter (GIMAC), but is not limited thereto.
  • GIMAC digital integrated meter
  • the gateway 14 may be provided in the switchboard panel 10. According to an embodiment, the gateway 14 may be disposed outside the switchboard panel 10.
  • the gateway 14 is connected (eg, RS485, etc.) with the breakers 11, the relay 12, and the meter 13 in the switchboard panel 10 according to a wired or wireless communication scheme, such that the breakers 11, Various information related to the operation state of the switchboard and the like can be received from each of the relay 12 and the meter 13.
  • the gateway 14 may transmit the received information to the data logger 20 or the server 30.
  • the gateway 14 receives a control command for the components inside the switchboard panel 10 from the data logger 20, the server 30, or the like, and based on the received control command, the components 11, 12, 13) or the configuration 11, 12, 13 may be controlled by generating the control command directly.
  • the gateway 14 may be connected to a human machine interface 40.
  • the HMI 40 may be provided on an outer surface of the switchboard panel 10 or on the outside of the switchboard panel 10.
  • the HMI 40 may receive various information related to an operation state in the switchboard panel 10 from the gateway 14 and display the information in a graphic or text form.
  • the HMI 40 may receive various commands or requests related to the operation of the switchboard from an administrator or a user, and transmit the received commands or requests to the gateway 14.
  • the gateway 14 may process a command or request received from the HMI 40, and output the processing result through the HMI 40.
  • the data logger 20 may be connected to the gateway 14 and the server 30 through a wired or wireless communication scheme.
  • the data logger 20 receives various information related to the operation of the gateway 14 and the lower devices (the breakers 11, the relay 12, the meter 13, etc.), and receives the received information from the server 30. Can be sent to.
  • the data logger 20 may transmit a control command received from the server 30 to the gateway 14.
  • the server 30 may be implemented in the form of a cloud server to integrally manage information in the switchboard panel 10.
  • the gateway 14, the data logger 20, or the server 30 may correspond to a control device of a switchboard control system. Such a control device can control the components 11, 12, 13 in the switchboard panel 10.
  • the gateway 14, the data logger 20, or the server 30 may be connected to the administrator's or user's terminal 60 (for example, a smartphone, a tablet PC, a notebook, a desktop, etc.) through various known communication methods. That is, the control device may transmit various information related to the operation of the switchboard to the terminal 60. In addition, the control device receives a control command for controlling the components 11, 12, 13 in the switchboard panel 10 from the terminal 60, and generates a control signal based on the received control command. , 12, 13).
  • the administrator's or user's terminal 60 for example, a smartphone, a tablet PC, a notebook, a desktop, etc.
  • the control device may transmit various information related to the operation of the switchboard to the terminal 60.
  • the control device receives a control command for controlling the components 11, 12, 13 in the switchboard panel 10 from the terminal 60, and generates a control signal based on the received control command. , 12, 13).
  • power may be supplied to the load through a line in the switchboard panel 10 according to the driving of the switchboard.
  • the temperature of the breaker 11 connected to the line may change.
  • the temperature of the breaker 11 may also increase.
  • power supply to the load may be unexpectedly interrupted due to an interruption of the breaker operation due to overheating of the breaker 11, or a fire may be generated.
  • the monitoring system may include a thermal imaging device (eg, the thermal imaging camera 15) installed in the switchboard panel 10.
  • a thermal imaging device eg, the thermal imaging camera 15
  • heat may be generated in a contact terminal or the like disposed at the rear of the breaker 11.
  • Thermal infrared rays may be emitted from the heat generated at this time, and the thermal imaging camera 15 may acquire thermal image information (thermal image data) by photographing the emitted thermal infrared rays.
  • the control device such as the server 30 may generate temperature information of the circuit breaker 11 based on the thermal image information.
  • a reflecting device may be disposed to obtain thermal image information of various positions of the breaker 11 using the minimum thermal imager 15.
  • the monitoring system can easily obtain thermal image information for various positions of the breaker 11 or various points of the bulky contact terminal. Examples relating to the arrangement of the reflecting apparatus and the thermal imaging camera 15 will be described below with reference to FIGS. 3 to 4.
  • the thermal imaging camera 15 may obtain thermal image information of various devices 12, 13, etc. in the switchboard panel 10 as well as the circuit breaker 11.
  • the thermal camera 15 acquires thermal image information of the circuit breaker 11 are described.
  • FIGS. 4 and 5 are views illustrating an example in which a thermal imaging camera and a reflecting apparatus of a switchboard monitoring system according to an exemplary embodiment of the present disclosure are arranged in a switchboard panel.
  • a single thermal imaging camera 15 and a reflecting device 16 may be provided in the switchboard panel 10.
  • heat generated in the breaker 11a may be mainly generated from the contact terminal 115 disposed on the rear surface. Therefore, the thermal imaging camera 15 may be provided to photograph the rear surface of the breaker 11a.
  • the thermal imaging camera 15 is disposed on the upper side (or left or right side) of the breaker 11a as shown in FIGS. 4 to 5 and through the reflecting device 16 installed in the switchboard panel 10.
  • the rear side of the breaker 11a can be photographed.
  • at least a portion of the reflecting device 16 may be located behind the breaker 11a.
  • the thermal infrared rays emitted by the heat generated from the contact terminal 115 may be reflected by the reflecting device 16. That is, the reflecting device 16 may correspond to the infrared reflecting device 16 reflecting infrared light.
  • the thermal imaging camera 15 may acquire thermal image information including thermal infrared rays reflected by the infrared reflector 16. That is, the infrared reflecting device 16 may be installed to reflect the thermal infrared rays emitted from the rear surface of the breaker 11a to the thermal imager 15 side.
  • the infrared reflecting apparatus 16 may include an infrared reflecting film, or may be implemented as a mirror coated with an infrared reflecting paint or the like.
  • the infrared reflecting film or the infrared reflecting paint may include an infrared reflecting material such as titanium dioxide (TiO 2).
  • the infrared reflecting apparatus 16 may be installed in the switchboard panel 10 to move a predetermined distance in up, down, left and right directions.
  • a rail or the like is provided in the switchboard panel 10, and the infrared reflector 16 may be installed to be movable along the rail.
  • the infrared reflector 16 may reflect the thermal infrared rays emitted from various positions of the breaker 11a toward the thermal camera 15 while moving in a predetermined direction.
  • the thermal imaging camera 15 may acquire thermal image information on various positions of the breaker 11a.
  • the thermal imaging camera 15 may rotate when the infrared reflector 16 moves. That is, the thermal imaging camera 15 may rotate based on the moving direction of the infrared reflecting apparatus 16, so as to more effectively acquire the thermal infrared rays reflected from the infrared reflecting apparatus 16.
  • the larger the capacity of the circuit breaker 11a may increase the size or volume of the contact terminal 115.
  • the bulky contact terminals 115 may have different heat generated for each part, and as a result, temperatures for each part of the contact terminal 115 may be different from each other.
  • thermal image information for various points of the contact terminal 115 can be obtained more effectively.
  • FIGS. 6 and 7 are views illustrating another example of a form in which a thermal imaging camera and a reflecting apparatus of a switchboard monitoring system according to an exemplary embodiment of the present disclosure are disposed in a switchboard panel.
  • a plurality of thermal imaging cameras 15a and 15b and a plurality of infrared reflecting devices 16a to 16c may be provided in the switchboard panel 10.
  • Each of the plurality of infrared reflecting devices 16a to 16c may be installed to reflect thermal infrared rays emitted by heat generated from the side or rear surface of the breaker 11a toward the plurality of thermal imaging cameras 15a and 15b.
  • the first infrared reflecting apparatus 16a is provided to reflect the thermal infrared rays emitted from the rear surface of the circuit breaker 11a to the plurality of thermal imaging cameras 15a and 15b
  • the second infrared reflecting apparatus 16b and the first infrared reflecting apparatus 16a are provided.
  • the infrared reflecting apparatus 16c may be installed to reflect thermal infrared rays emitted from the side and rear surfaces of the breaker 11a to the thermal imaging cameras 15a and 15b.
  • the plurality of thermal imaging cameras 15a and 15b may acquire thermal image information by photographing thermal infrared rays reflected from the plurality of infrared reflecting devices 16a to 16c.
  • the plurality of thermal imaging cameras 15a and 15b and the infrared reflecting devices 16a to 16c are provided in the switchboard panel 10, so that the monitoring system of the breaker 11a is provided. It is possible to more effectively obtain thermal image information for various locations.
  • the plurality of infrared reflecting devices 16a to 16c are installed to be movable in a predetermined direction, and the plurality of thermal imaging cameras 15a and 15b are rotatable. Can be installed.
  • the first infrared reflector 16a is installed to be movable in the horizontal direction by a rail or the like
  • the second infrared reflector 16b and the third infrared reflector 16c are movable to the longitudinal direction by a rail or the like.
  • the thermal imaging cameras 15a and 15b are rotated based on the moving direction of the infrared reflecting devices 16a to 16c, so that the thermal infrared rays reflected from the infrared reflecting devices 16a to 16c can be more effectively obtained.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a switchboard monitoring system according to an embodiment of the present disclosure.
  • the monitoring system may obtain thermal image information of the circuit breaker 11 from the thermal imager 15 (S100).
  • the at least one thermal imaging camera 15 includes the reflected thermal infrared rays when the thermal infrared rays emitted from the breaker 11 are reflected by the infrared reflecting apparatus 16. It is possible to obtain thermal image information.
  • the gateway 14 connected to the at least one thermal imager 15 may receive the thermal image information and transmit the received thermal image information to the server 30 through the data logger 20.
  • the monitoring system may generate temperature information of the circuit breaker 11 based on the obtained thermal image information (S110).
  • the server 30 may generate temperature information of the breaker 11 based on the thermal image information.
  • the thermal image information may include the temperature of each of the various positions of the circuit breaker 11.
  • the server 30 may extract the highest temperature among the plurality of temperatures included in the thermal image information and generate temperature information of the circuit breaker 11 including the extracted temperature.
  • the server 30 may generate temperature information indicating that the temperature of the circuit breaker 11 is 58 ° C.
  • the server 30 calculates a representative value (eg, an average, a median value) of a plurality of temperatures included in the thermal image information, and generates temperature information indicating that the temperature of the circuit breaker 11 is the representative value. You may.
  • a representative value eg, an average, a median value
  • the server 30 may store the generated temperature information in a memory or a database. At this time, the server 30 may obtain the current amount information flowing through the breaker (contact terminal 115) from the gateway 14, and may store the obtained current amount information together with the temperature information.
  • the current amount information and the temperature information may be related to the life prediction of the circuit breaker 11. For example, even if the amount of current flowing through the breaker 11 is at a normal level, when the temperature of the breaker 11 is higher than the reference, the server 30 may predict that the life of the breaker 11 (remaining life) is short. have.
  • the monitoring system may check whether the temperature of the circuit breaker 11 exceeds the reference temperature based on the generated temperature information (S120).
  • the reference temperature is for distinguishing whether the breaker 11 is overheated and may be a value set by an administrator or the like.
  • the monitoring system may notify an administrator or a user of overheating of the breaker 11 (S130).
  • the server 30 may detect overheating of the circuit breaker 11.
  • the server 30 may transmit data such as a message or a notification indicating overheating of the breaker 11 to the terminal 60 of the manager or the user, or output the data through an output device connected to the server 30.
  • the server 30 may transmit data including the message or notification to the gateway 14, and the gateway 14 may output a message or notification included in the received data through the HMI 40.
  • the server 30 may detect the state of the circuit breaker 11 based on the generated temperature information. For example, assume that the reference temperature includes a first reference temperature and a second reference temperature that is higher than the first reference temperature. When the temperature of the breaker 11 is lower than the first reference temperature, the server 30 may detect that the breaker 11 is in a normal state. When the temperature of the breaker 11 is between the first reference temperature and the second reference temperature, the server 30 may detect that the breaker 11 is in an overheating risk state. When the temperature of the breaker 11 exceeds the second reference temperature, the server 30 may detect that the breaker 11 is in an overheated state.
  • the server 30 may provide the administrator or the user with information about the detected state of the breaker 11.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an operation of informing a manager or a user of overheating of the breaker through the terminal when the overheating of the breaker is detected according to the embodiment of FIG. 8.
  • the server 30 may check whether the temperature of the circuit breaker 11 exceeds a reference temperature based on the temperature information of the circuit breaker 11.
  • the server 30 may detect whether the breaker 11 is overheated based on the check result.
  • the temperature information of the breaker 11 may include temperatures for a plurality of points of the breaker 11.
  • the server 30 may extract the highest temperature among the temperatures for the plurality of points, and detect overheating of the breaker 11 when the extracted temperature exceeds the reference temperature.
  • the server 30 obtains a representative value (eg, an average, a median value, etc.) by using temperatures for the plurality of points, and the obtained representative value (representative temperature) is a reference value (reference temperature). If exceeded, overheating of the breaker 11 may be detected.
  • a representative value eg, an average, a median value, etc.
  • the server 30 may transmit data including a message or a notification indicating the overheating of the breaker 11 to the terminal 60 of the administrator or the user.
  • the terminal 60 may output a screen 600 for notifying overheating of the breaker 11 based on the data received from the server 30.
  • the administrator or the user may take appropriate measures such as checking and checking the circuit breaker 11 based on the output screen 600.
  • the switchboard monitoring system may include a thermal imaging camera that senses the temperature of the circuit breaker, thereby effectively providing the manager or the user with temperature information of the circuit breaker. Accordingly, the management convenience of the breaker of the administrator or the user can be improved.
  • the infrared reflecting apparatus is disposed in the switchboard panel, so that a minimum thermal imaging camera can sense temperature at various positions of the breaker. Therefore, an increase in the manufacturing cost of equipment for sensing the temperature of the circuit breaker can be minimized.

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Abstract

본 명세서의 실시 예에 따른 배전반 모니터링 시스템은, 배전반 패널 내에 구비된 기기의 열화상 정보를 획득하는 열화상 촬상 장치, 및 상기 열화상 촬상 장치로부터 상기 열화상 정보를 수신하고, 수신된 열화상 정보에 기초하여 상기 기기의 온도 정보를 생성하고, 생성된 온도 정보에 기초하여 상기 기기의 온도 상태를 감지하는 제어 장치를 포함한다.

Description

배전반 모니터링 시스템
본 명세서는 배전반의 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 배전반 패널 내에 설치되는 차단기 등 기기의 온도를 모니터링하여 기기의 관리를 수행할 수 있는 모니터링 시스템에 관한 것이다.
배전반 내에는 전력변환 및 전달, 계측 등을 위한 다수의 전력기기들이 배치되어 있다. 이중 대표적으로, 전력이 전달되는 선로에 배치되는 차단기(circuit breaker)는, 선로에 과전류, 과전압, 부족전압, 단락, 지락 등의 요소가 검출되는 경우 선로를 차단함으로써, 배전반 및 이와 연결된 부하나 각종 시스템을 보호할 수 있다.
배전반 패널은 도어 등에 의해 개폐될 수 있다. 평상시에는 도어가 닫힌 상태이므로, 관리자 또는 사용자는 도어를 열기 전에는 배전반 패널 내부의 상황을 파악하기 어려울 수 있다.
예컨대, 배전반 패널 내의 선로에 전류가 흐름에 따라, 선로와 연결된 차단기나 다른 기기들의 온도가 변동될 수 있다. 특히, 선로에 흐르는 전류가 증가할수록 기기들의 온도가 상승할 수 있다. 기기들의 온도가 지나치게 상승하는 경우 기기들의 성능 저하나 작동 오류 등이 발생할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 기기들의 과열로 인한 화재의 발생이 우려될 수 있다.
그러나, 관리자 또는 사용자는 도어를 열기 전에는 배전반 패널의 내부 상태를 확인하기 어렵다. 특히, 차단기와 같은 일부 기기의 과열은 차단기 후면의 접점 단자 등에서 발생할 수 있으나, 관리자 또는 사용자는 차단기의 후면을 육안으로 확인하기 어려울 수 있다.
본 명세서는 배전반 내에 구비된 기기의 온도를 효과적으로 모니터링하여 기기의 관리 편의를 향상시킬 수 있는 배전반 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서의 실시 예에 따른 배전반 모니터링 시스템은, 배전반 패널 내에 구비된 기기의 열화상 정보를 획득하는 열화상 촬상 장치, 및 상기 열화상 촬상 장치로부터 상기 열화상 정보를 수신하고, 수신된 열화상 정보에 기초하여 상기 기기의 온도 정보를 생성하고, 생성된 온도 정보에 기초하여 상기 기기의 온도 상태를 감지하는 제어 장치를 포함한다.
상기 제어 장치는, 상기 배전반 패널 내에 구비되고, 상기 열화상 촬상 장치와 연결되는 게이트웨이를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어 장치는, 상기 게이트웨이로부터 상기 열화상 정보를 수신하고, 수신된 열화상 정보에 기초하여 상기 온도 상태를 감지하는 서버를 더 포함할 수 있다.
상기 배전반 모니터링 시스템은, 상기 배전반 패널 내에 설치되는 반사 장치를 더 포함하고, 상기 반사 장치는, 상기 기기로부터 방출되는 열적외선이 상기 열화상 촬상 장치로 반사되도록 배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 기기는 차단기이고, 상기 차단기의 후면에는 선로와 연결되는 접점 단자가 형성되고, 상기 반사 장치는, 상기 접점 단자를 포함하는 상기 후면 중 적어도 일부로부터 방출되는 열적외선이 상기 열화상 촬상 장치로 반사되도록 배치될 수 있다.
상기 열화상 촬상 장치는, 상기 차단기의 상측, 좌측, 또는 우측에 배치되고, 상기 반사 장치에 의해 반사된 상기 열적외선을 촬영하여 상기 열화상 정보를 획득할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 반사 장치는 적어도 일부가 상기 차단기의 후측에 위치하고, 상기 배전반 패널 내에 구비된 레일에 의해 소정 방향으로 이동 가능하도록 설치되고, 상기 열화상 촬상 장치는 상기 반사 장치의 이동에 대응하여 회전 가능할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 반사 장치는, 상기 접점 단자를 포함하는 상기 후면 중 적어도 일부로부터 방출되는 열적외선이 상기 열화상 촬상 장치로 반사되도록 배치되는 제1 반사 장치, 및 상기 차단기의 측면 중 적어도 일부로부터 방출되는 열적외선이 상기 열화상 촬상 장치로 반사되도록 배치되는 제2 반사 장치를 포함할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 생성된 온도 정보에 기초하여, 상기 기기의 온도와 기준 온도를 비교하고, 비교 결과 상기 기기의 온도가 상기 기준 온도를 초과한 경우, 상기 기기의 과열을 감지할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 기기의 과열을 나타내는 메시지 또는 알림을 포함하는 데이터를 단말기로 전송할 수 있다.
본 명세서의 다양한 실시 예에 따르면, 배전반 모니터링 시스템은 차단기 등 배전반 패널 내에 구비된 기기의 온도를 감지하는 열화상 카메라를 구비함으로써, 관리자 또는 사용자에게 기기의 온도 정보를 효과적으로 제공할 수 있다. 이에 따라, 관리자 또는 사용자의 기기에 대한 관리 편의성이 향상될 수 있다.
또한 배전반 패널 내에 적외선 반사 장치가 배치됨으로써, 최소한의 열화상 카메라로 기기의 다양한 위치들에 대한 온도 감지가 가능하다.
도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 배전반 모니터링 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2와 도 3은 배전반 패널에 포함된 기기들 중 차단기의 정면 및 후면을 각각 나타내는 예시도이다.
도 4와 도 5는 본 명세서의 실시 예에 따른 배전반 모니터링 시스템의 열화상 카메라와 반사 장치가 배전반 패널 내에 배치되는 형태의 일례를 보여주는 도면들이다.
도 6과 도 7은 본 명세서의 실시 예에 따른 배전반 모니터링 시스템의 열화상 카메라와 반사 장치가 배전반 패널 내에 배치되는 형태의 다른 예를 보여주는 도면들이다.
도 8은 본 명세서의 실시 예에 따른 배전반 모니터링 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 9는 도 8의 실시 예에 따라 차단기의 과열이 감지되는 경우, 배전반 모니터링 시스템이 단말기를 통해 차단기의 과열을 관리자 또는 사용자에게 알리는 동작의 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 명세서의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 명세서의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 배전반 모니터링 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 2와 도 3은 배전반 패널에 포함된 기기들 중 차단기의 정면 및 후면을 각각 나타내는 예시도이다.
도 1을 참조하면, 배전반 모니터링 시스템(이하, '모니터링 시스템'이라 함)은, 배전반 패널(10)의 내부에 구비되는 복수의 차단기들(circuit breakers; 11), 계전기(relay; 12), 미터기(meter; 13), 및 게이트웨이(gateway; 14)와, 데이터 로거(data logger; 20), 및 서버(server; 30) 등을 포함할 수 있다. 모니터링 시스템이 도 1에 도시된 구성들만으로 이루어지는 것은 아닌 바, 실시 예에 따라 모니터링 시스템은 보다 많거나 적은 구성들을 포함할 수 있다.
배전반 패널(10)의 내부에는 복수의 차단기들(11)이 배치될 수 있다. 배전반 패널(10)의 내부에 배치되는 차단기들의 수는, 배전반 패널(10) 내부에서 분기되는 선로들의 수에 기초하여 결정될 수 있다. 예컨대, 차단기들(11) 각각은 배전반 패널(10) 내부의 슬롯(slot) 등에 체결되어 고정 설치될 수 있다.
차단기들(11) 각각은 선로에 과전류, 과전압, 부족전압, 단락, 지락 등의 요소가 검출되는 경우 선로를 차단함으로써, 배전반 및 이와 연결된 부하나 각종 시스템을 보호할 수 있다. 차단기들(11)은 선로들 각각에 하나씩 대응하여 배치됨으로써, 대응하는 선로의 차단 동작을 수행할 수 있다. 이러한 차단기들(11) 각각은 ACB(air circuit breaker), MCCB(molded case circuit breaker), MCB(molded circuit breaker) 등으로 구현될 수 있다. 일반적으로 허용 전류가 가장 높은 ACB는 상위 선로에 배치되고, 허용 전류가 가장 낮은 MCB는 하위 선로에 배치될 수 있다.
차단기들(11)은 배전반 패널(10) 내의 분기된 선로들 각각에 배치되는 바, 선로들 간의 계통(ancestry) 관계에 따라 차단기들(11) 또한 계통 관계를 가질 수 있다.
차단기들(11) 각각은 스위치를 포함할 수 있다. 차단기들(11) 각각의 스위치가 오프되는 경우, 배치된 선로가 차단되어 전력 공급이 중단되고, 스위치가 온 되는 경우 상기 전력 공급이 재개될 수 있다. 예컨대, 차단기들(11) 각각은 게이트웨이(14)로부터 수신되는 제어 신호에 기초하여 상기 스위치를 온/오프시킬 수 있다. 실시 예에 따라, 관리자 또는 사용자가 수동으로 상기 스위치를 조작하여 상기 스위치를 온/오프시킬 수도 있다. 상기 스위치는 물리적인 스위치 형태로 제공되어, 스위치의 온/오프 전환 시 위치가 변경될 수 있고, 특정 수준의 진동이 발생할 수 있다.
이와 관련하여 도 2와 도 3을 참조하면, 차단기(11a)는 트립 릴레이(trip relay; 111), 전원 버튼(112, 113), 스위치(레버; 114), 접점 단자(115), 및 크래들(116) 등을 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3에는 차단기(11a)의 일례로 ACB를 도시하였으나, 차단기(11a)의 예가 이에 한정되는 것만은 아니다.
트립 릴레이(111)는, 차단기(11a)가 배치된 선로에 대한 계측 정보, 상태 정보(지락, 단락, 과부하 등), 정격전류 정보 등을 표시할 수 있다. 또한, 트립 릴레이(111)는 상기 지락, 단락, 또는 과부하 등의 발생 시 차단기(11a) 및 선로의 보호 동작을 수행할 수 있다.
전원 버튼(112, 113)은 차단기(11a)의 전원을 오프시키는 전원 오프 버튼(112)과, 전원을 온 시키는 전원 온 버튼(113)을 포함할 수 있다.
스위치(114)는 차단기(11a)의 선로 차단 동작을 수행하도록 관리자 또는 사용자에 의해 조작될 수 있다. 예컨대, 스위치(114)가 오프되는 경우 차단기(11a)가 배치된 선로가 차단되어, 해당 선로로의 전류 공급이 중단될 수 있다.
접점 단자(115)는 차단기(11a)를 선로와 연결시킬 수 있다. 예컨대, 상위 선로로부터 공급되는 전류는 접점 단자(115)를 통해 하위 선로 또는 부하로 공급될 수 있다. 접점 단자(115)를 통해 전류가 흐르면서, 접점 단자(115)에는 열이 발생할 수 있다. 접점 단자(115)를 통해 흐르는 전류의 양이 증가할수록, 접점 단자(115)에서 발생하는 열이 증가할 수 있다. 한편, 차단기(11a)의 용량이 클수록 접점 단자(115)의 크기 또는 부피가 증가할 수 있다. 이 경우, 부피가 큰 접점 단자(115)는 부분별로 발생하는 열이 서로 다를 수 있고, 그 결과 접점 단자(115)의 부분별 온도가 서로 다를 수 있다. 따라서, 모니터링 시스템은 접점 단자(115)의 다양한 지점들에 대한 온도를 모니터링 가능하도록 구현될 필요가 있다.
다시 도 1을 참조하면, 계전기(12)는 모터나 전동기 등과 같은 부하단에 전원을 공급 또는 차단하도록 제어하고, 부하단에 흐르는 전류에 있어서 과전류, 단락 전류 등과 같은 사고 전류 발생 시 부하단을 보호할 수 있다. 이러한 계전기(12)는 전자식 모터보호계전기(electronic motor protection relay (EMPR))로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
미터기(13)는, 배전반의 전력계통의 전력량을 계측 및 모니터링할 수 있다. 예컨대, 미터기(13)는 디지털 집중표시제어장치(digital integrated meter; GIMAC)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
배전반 패널(10)의 내부에는 게이트웨이(14)가 구비될 수 있다. 실시 예에 따라, 게이트웨이(14)는 배전반 패널(10)의 외부에 배치될 수도 있다.
게이트웨이(14)는 배전반 패널(10) 내의 차단기들(11), 계전기(12), 및 미터기(13)와 유선 또는 무선 통신 방식에 따라 연결(예컨대, RS485 등)되어, 차단기들(11), 계전기(12), 및 미터기(13) 각각으로부터 배전반의 동작 상태 등과 관련된 각종 정보를 수신할 수 있다. 게이트웨이(14)는 수신된 정보를 데이터 로거(20)나 서버(30)로 전송할 수 있다. 또한, 게이트웨이(14)는 데이터 로거(20)나 서버(30) 등으로부터 배전반 패널(10) 내부의 구성들에 대한 제어 명령을 수신하고, 수신된 제어 명령에 기초하여 구성들(11, 12, 13)을 제어하거나, 상기 제어 명령을 직접 생성하여 구성들(11, 12, 13)을 제어할 수도 있다.
실시 예에 따라, 게이트웨이(14)는 HMI(human machine interface; 40)와 연결될 수 있다. HMI(40)는 배전반 패널(10)의 외부 일면 또는 배전반 패널(10)의 외부에 구비될 수 있다. HMI(40)는 게이트웨이(14)로부터 배전반 패널(10) 내의 동작 상태와 관련된 각종 정보를 수신하여 그래픽이나 텍스트 형태로 상기 정보를 표시할 수 있다. 또한, HMI(40)는 관리자 또는 사용자로부터 배전반의 동작과 관련된 각종 명령이나 요청 등을 수신하고, 수신된 명령이나 요청을 게이트웨이(14)로 전송할 수 있다. 게이트웨이(14)는 HMI(40)로부터 수신된 명령 또는 요청을 처리하고, 처리 결과를 HMI(40)를 통해 출력할 수도 있다.
데이터 로거(20)는, 게이트웨이(14) 및 서버(30)와 유선 또는 무선 통신 방식을 통해 연결될 수 있다. 데이터 로거(20)는 게이트웨이(14) 및 하부 기기들(차단기들(11), 계전기(12), 미터기(13) 등)의 동작과 관련된 각종 정보를 수신하고, 수신된 정보를 서버(30)로 전송할 수 있다. 또한, 데이터 로거(20)는 서버(30)로부터 수신되는 제어 명령을 게이트웨이(14)로 전송할 수도 있다.
서버(30)는 클라우드 서버 형태로 구현되어, 배전반 패널(10) 내의 정보를 통합적으로 관리할 수 있다.
상기 게이트웨이(14), 데이터 로거(20), 또는 서버(30)는 배전반 제어 시스템의 제어 장치에 해당할 수 있다. 이러한 제어 장치는 배전반 패널(10) 내의 구성들(11, 12, 13)을 제어할 수 있다.
게이트웨이(14), 데이터 로거(20), 또는 서버(30)는 관리자 또는 사용자의 단말기(60; 예컨대 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 데스크톱 등)와 각종 공지된 통신 방식을 통해 연결될 수 있다. 즉, 상기 제어 장치는 배전반의 동작과 관련된 각종 정보를 단말기(60)로 전송할 수 있다. 또한, 상기 제어 장치는 단말기(60)로부터 배전반 패널(10) 내의 구성들(11, 12, 13)을 제어하는 제어 명령을 수신하고, 수신된 제어 명령에 기초한 제어 신호를 생성하여 구성들(11, 12, 13)로 전송할 수도 있다.
한편, 배전반의 구동에 따라 배전반 패널(10) 내의 선로를 통해 부하로 전력이 공급될 수 있다. 선로에 전류가 흐름에 따라, 선로와 연결된 차단기(11)의 온도가 변동될 수 있다. 특히, 선로에 흐르는 전류의 양이 증가할수록, 차단기(11)의 온도 또한 증가할 수 있다. 이 때, 차단기(11)의 온도가 지나치게 상승하는 경우, 차단기(11)의 성능 저하나 작동 시 오류의 발생 가능성이 높아질 수 있다. 또한, 경우에 따라 차단기(11)의 과열로 인한 차단기 작동 중단에 의해 부하로의 전력 공급이 예기치 않게 중단되거나, 화재의 발생이 우려될 수도 있다.
그러나, 관리자 또는 사용자는 배전반 패널(10)의 도어를 열기 전에는 배전반 패널 내부의 차단기(11)의 상태를 확인하기 어렵다. 특히, 차단기(11)의 과열은 차단기 후면의 접점 단자 등에서 주로 발생할 수 있으나, 차단기(11)의 후면은 외부에서 관찰하기 어려울 수 있다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 명세서의 실시 예에 따른 모니터링 시스템은 배전반 패널(10) 내에 설치되는 열화상 촬상장치(예컨대, 열화상 카메라(15))를 포함할 수 있다.
차단기(11)의 작동 시, 차단기(11)의 후면에 배치된 접점 단자 등에 열이 발생할 수 있다. 이 때 발생한 열로부터 열적외선이 방출될 수 있고, 열화상 카메라(15)는 상기 방출된 열적외선을 촬영하여 열화상 정보(열화상 데이터)를 획득할 있다. 서버(30) 등의 제어 장치는, 상기 열화상 정보에 기초하여 차단기(11)의 온도정보를 생성할 수 있다.
한편, 배전반 패널(10) 내에는 최소한의 열화상 카메라(15)를 이용하여 차단기(11)의 다양한 위치에 대한 열화상 정보를 획득할 수 있도록 하기 위한 반사 장치가 배치될 수 있다. 상기 반사 장치와 열화상 카메라(15)를 이용함으로써, 모니터링 시스템은 차단기(11)의 다양한 위치, 또는 부피가 큰 접점 단자의 다양한 지점들에 대한 열화상 정보를 용이하게 획득할 수 있다. 상기 반사 장치 및 열화상 카메라(15)의 배치와 관련된 예들에 대해 이하 도 3 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
실시 예에 따라, 열화상 카메라(15)는 차단기(11)뿐만 아니라 배전반 패널(10) 내의 다양한 기기들(12, 13 등)의 열화상 정보를 획득할 수도 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 열화상 카메라(15)가 차단기(11)의 열화상 정보를 획득하는 실시 예들이 설명된다.
도 4와 도 5는 본 명세서의 실시 예에 따른 배전반 모니터링 시스템의 열화상 카메라와 반사 장치가 배전반 패널 내에 배치되는 형태의 일례를 보여주는 도면들이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 배전반 패널(10) 내에는 하나의 열화상 카메라(15)와 반사 장치(16)가 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이, 차단기(11a)에서 발생하는 열은 주로 후면에 배치되는 접점 단자(115)로부터 발생하는 것일 수 있다. 따라서, 열화상 카메라(15)는 차단기(11a)의 후면을 촬영하도록 구비될 수 있다.
이 때, 열화상 카메라(15)가 차단기(11a)의 후면에 배치되는 경우, 관리자 또는 사용자는 차단기(11a)로 인해 열화상 카메라(15)의 확인이나 점검에 불편을 겪을 수 있다.
따라서, 열화상 카메라(15)는 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 차단기(11a)의 상측(또는 좌측이나 우측)에 배치되고, 배전반 패널(10) 내에 설치되는 반사 장치(16)를 통해 차단기(11a)의 후면을 촬영할 수 있다. 이 경우, 반사 장치(16)는 적어도 일부가 차단기(11a)의 후측에 위치할 수 있다.
구체적으로, 접점 단자(115)로부터 발생하는 열에 의해 방출되는 열적외선은 반사 장치(16)에 의해 반사될 수 있다. 즉, 반사 장치(16)는 적외선 광을 반사시키는 적외선 반사 장치(16)에 해당할 수 있다. 열화상 카메라(15)는 적외선 반사 장치(16)에 의해 반사되는 열적외선을 포함하는 열화상 정보를 획득할 수 있다. 즉, 적외선 반사 장치(16)는 차단기(11a)의 후면으로부터 방출된 열적외선을 열화상 카메라(15) 측으로 반사시키도록 설치될 수 있다.
적외선 반사 장치(16)는 적외선 반사 필름을 포함하거나, 적외선 반사 도료 등이 도포된 미러 등으로 구현될 수 있다. 예컨대, 적외선 반사 필름 또는 적외선 반사 도료는 이산화티타늄(TiO2) 등의 적외선 반사 물질을 포함할 수 있다.
한편, 하나의 적외선 반사 장치(16)가 차단기(11a)의 다양한 위치로부터 방출되는 열적외선을 열화상 카메라(15) 측으로 반사시키는 것은 어려울 수 있다. 또는, 접점 단자(115)와 연결된 선로(케이블; 116)에 의해 접점 단자(115)가 원활하게 비춰지지 않을 수 있다. 이에 따라, 적외선 반사 장치(16)는 상하좌우 방향으로 소정 거리 이동 가능하도록 배전반 패널(10) 내에 설치될 수도 있다.
이를 위해, 배전반 패널(10) 내에는 레일 등이 구비되고, 적외선 반사 장치(16)는 레일을 따라 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 적외선 반사 장치(16)는 소정 방향으로 이동하면서 차단기(11a)의 다양한 위치로부터 방출되는 열적외선을 열화상 카메라(15) 측으로 반사시킬 수 있다. 그 결과, 열화상 카메라(15)는 차단기(11a)의 다양한 위치에 대한 열화상 정보를 획득할 수 있다.
실시 예에 따라서는, 적외선 반사 장치(16)의 이동 시 열화상 카메라(15)가 회전할 수도 있다. 즉, 열화상 카메라(15)는 적외선 반사 장치(16)의 이동 방향에 기초하여 회전하여, 적외선 반사 장치(16)로부터 반사되는 열적외선을 보다 효과적으로 획득할 수 있다.
상술한 바와 같이, 차단기(11a)의 용량이 클수록 접점 단자(115)의 크기 또는 부피가 증가할 수 있다. 이 경우, 부피가 큰 접점 단자(115)는 부분별로 발생하는 열이 서로 다를 수 있고, 그 결과 접점 단자(115)의 부분별 온도가 서로 다를 수 있다. 적외선 반사 장치(16)의 이동 및/또는 열화상 카메라(15)의 회전에 의해, 접점 단자(115)의 다양한 지점들에 대한 열화상 정보가 보다 효과적으로 획득될 수 있다.
도 6과 도 7은 본 명세서의 실시 예에 따른 배전반 모니터링 시스템의 열화상 카메라와 반사 장치가 배전반 패널 내에 배치되는 형태의 다른 예를 보여주는 도면들이다.
도 6과 도 7을 참조하면, 배전반 패널(10) 내에는 복수의 열화상 카메라(15a, 15b)와 복수의 적외선 반사 장치(16a~16c)가 구비될 수 있다.
복수의 적외선 반사 장치(16a~16c) 각각은, 차단기(11a)의 측면 또는 후면에서 발생하는 열에 의해 방출되는 열적외선을 복수의 열화상 카메라(15a, 15b) 측으로 반사시키도록 설치될 수 있다. 예컨대, 제1 적외선 반사 장치(16a)는 차단기(11a)의 후면으로부터 방출되는 열적외선을 복수의 열화상 카메라(15a, 15b)로 반사시키도록 설치되고, 제2 적외선 반사 장치(16b)와 제3 적외선 반사 장치(16c)는 차단기(11a)의 측후면으로부터 방출되는 열적외선을 열화상 카메라(15a, 15b)로 반사시키도록 설치될 수 있다.
복수의 열화상 카메라(15a, 15b)는 복수의 적외선 반사 장치(16a~16c)로부터 반사된 열적외선을 촬영함으로써 열화상 정보를 획득할 수 있다.
도 4 내지 도 5에 도시된 실시 예와 달리, 배전반 패널(10) 내에 복수의 열화상 카메라(15a, 15b)와 적외선 반사 장치(16a~16c)가 구비됨으로써, 모니터링 시스템은 차단기(11a)의 다양한 위치에 대한 열화상 정보를 보다 효과적으로 획득할 수 있다.
한편, 도 4 내지 도 5를 참조하여 기술된 바와 유사하게, 복수의 적외선 반사 장치(16a~16c)는 소정 방향으로 이동 가능하도록 설치되고, 복수의 열화상 카메라(15a, 15b)는 회전 가능하도록 설치될 수 있다.
예컨대, 제1 적외선 반사 장치(16a)는 레일 등에 의해 가로 방향으로 이동 가능하도록 설치되고, 제2 적외선 반사 장치(16b) 및 제3 적외선 반사 장치(16c)는 레일 등에 의해 세로 방향으로 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 열화상 카메라(15a, 15b)는 적외선 반사 장치(16a~16c)의 이동 방향에 기초하여 회전하여, 적외선 반사 장치(16a~16c)로부터 반사되는 열적외선을 보다 효과적으로 획득할 수 있다.
도 8은 본 명세서의 실시 예에 따른 배전반 모니터링 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 8를 참조하면, 모니터링 시스템은 열화상 카메라(15)로부터 차단기(11)의 열화상 정보를 획득할 수 있다(S100).
도 4 내지 도 7을 참조하여 기술된 바와 같이, 적어도 하나의 열화상 카메라(15)는 차단기(11)로부터 방출되는 열적외선이 적외선 반사 장치(16)에 의해 반사되면, 반사된 열적외선을 포함하는 열화상 정보를 획득할 수 있다.
적어도 하나의 열화상 카메라(15)와 연결된 게이트웨이(14)는 상기 열화상 정보를 수신하고, 수신된 열화상 정보를 데이터 로거(20)를 통해 서버(30)로 전송할 수 있다.
모니터링 시스템은 획득된 열화상 정보에 기초하여, 차단기(11)의 온도 정보를 생성할 수 있다(S110).
서버(30)는 열화상 정보에 기초하여 차단기(11)의 온도 정보를 생성할 수 있다.
상기 열화상 정보에는 차단기(11)의 다양한 위치들 각각의 온도가 포함될 수 있다. 서버(30)는 상기 열화상 정보에 포함된 복수의 온도들 중 가장 높은 온도를 추출하고, 추출된 온도를 포함하는 차단기(11)의 온도 정보를 생성할 수 있다.
즉, 열화상 정보에 30℃ 내지 58℃의 온도들이 포함되어 있는 경우, 서버(30)는 차단기(11)의 온도가 58℃임을 나타내는 온도 정보를 생성할 수 있다.
실시 예에 따라, 서버(30)는 열화상 정보에 포함된 복수의 온도들의 대표값(예컨대, 평균, 중앙값 등)을 산출하여, 차단기(11)의 온도가 상기 대표값임을 나타내는 온도 정보를 생성할 수도 있다.
서버(30)는 생성된 온도 정보를 메모리 또는 데이터베이스에 저장할 수 있다. 이 때, 서버(30)는 게이트웨이(14)로부터 차단기(접점 단자(115))를 통해 흐르는 전류량 정보를 획득하고, 획득된 전류량 정보를 상기 온도 정보와 함께 저장할 수 있다. 상기 전류량 정보와 상기 온도 정보는, 차단기(11)의 수명 예측과 관련될 수 있다. 예컨대, 차단기(11)를 통해 흐르는 전류량이 정상 수준임에도 불구하고 차단기(11)의 온도가 기준보다 높은 경우, 서버(30)는 차단기(11)의 수명(잔여 수명)이 짧은 상태인 것으로 예측할 수 있다.
모니터링 시스템은 생성된 온도 정보에 기초하여 차단기(11)의 온도가 기준 온도를 초과하였는지 여부를 확인할 수 있다(S120). 상기 기준 온도는 차단기(11)의 과열 여부를 구분하기 위한 것으로서, 관리자 등에 의해 설정된 값일 수 있다.
확인 결과 차단기(11)의 온도가 기준 온도를 초과한 경우(S120의 YES), 모니터링 시스템은 차단기(11)의 과열을 관리자 또는 사용자에게 알릴 수 있다(S130).
서버(30)는 차단기(11)의 온도가 기준 온도를 초과한 경우, 차단기(11)의 과열을 감지할 수 있다. 서버(30)는 차단기(11)의 과열을 나타내는 메시지 또는 알림 등의 데이터를 관리자 또는 사용자의 단말기(60)로 전송하거나, 서버(30)와 연결된 출력 장치를 통해 출력할 수 있다. 또는 서버(30)는 상기 메시지 또는 알림을 포함하는 데이터를 게이트웨이(14)로 전송하고, 게이트웨이(14)는 수신된 데이터에 포함된 메시지 또는 알림을 HMI(40)를 통해 출력할 수도 있다.
실시 예에 따라, 상기 기준 온도가 복수 개인 경우, 서버(30)는 상기 생성된 온도 정보에 기초하여 차단기(11)의 상태를 감지할 수도 있다. 예를 들어, 기준 온도가 제1 기준 온도, 및 제1 기준 온도보다 높은 제2 기준 온도를 포함하는 것으로 가정한다. 서버(30)는 차단기(11)의 온도가 제1 기준 온도보다 낮은 경우, 차단기(11)가 정상 상태인 것으로 감지할 수 있다. 서버(30)는 차단기(11)의 온도가 제1 기준 온도와 제2 기준 온도 사이인 경우, 차단기(11)가 과열 위험 상태인 것으로 감지할 수 있다. 서버(30)는 차단기(11)의 온도가 제2 기준 온도를 초과한 경우, 차단기(11)가 과열 상태인 것으로 감지할 수 있다.
서버(30)는 감지된 차단기(11)의 상태에 대한 정보를 관리자 또는 사용자에게 제공할 수 있다.
도 9는 도 8의 실시 예에 따라 차단기의 과열이 감지되는 경우, 배전반 모니터링 시스템이 단말기를 통해 차단기의 과열을 관리자 또는 사용자에게 알리는 동작의 예시도이다.
도 9을 참조하면, 서버(30)는 차단기(11)의 온도 정보에 기초하여, 차단기(11)의 온도가 기준 온도를 초과하였는지 여부를 확인할 수 있다. 서버(30)는 확인 결과에 기초하여 차단기(11)의 과열 여부를 감지할 수 있다.
예컨대 차단기(11)의 온도 정보는, 차단기(11)의 복수의 지점들에 대한 온도들을 포함할 수 있다.
서버(30)는 상기 복수의 지점들에 대한 온도들 중 가장 높은 온도를 추출하고, 추출된 온도가 기준 온도를 초과한 경우 차단기(11)의 과열을 감지할 수 있다.
실시 예에 따라, 서버(30)는 상기 복수의 지점들에 대한 온도들을 이용하여 대표값(예컨대, 평균, 중앙값 등)을 획득하고, 획득된 대표값(대표 온도)이 기준값(기준 온도)을 초과한 경우 차단기(11)의 과열을 감지할 수 있다.
차단기(11)의 과열이 감지된 경우, 서버(30)는 차단기(11)의 과열을 나타내는 메시지 또는 알림을 포함하는 데이터를 관리자 또는 사용자의 단말기(60)로 전송할 수 있다. 단말기(60)는 서버(30)로부터 수신된 데이터에 기초하여, 차단기(11)의 과열을 알리는 화면(600)을 출력할 수 있다. 관리자 또는 사용자는 출력된 화면(600)에 기초하여 차단기(11)의 확인 및 점검을 수행하는 등의 적절한 조치를 취할 수 있다.
본 명세서의 실시 예에 따르면, 배전반 모니터링 시스템은 차단기의 온도를 감지하는 열화상 카메라를 구비함으로써, 관리자 또는 사용자에게 차단기의 온도 정보를 효과적으로 제공할 수 있다. 이에 따라, 관리자 또는 사용자의 차단기에 대한 관리 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 배전반 패널 내에 적외선 반사 장치가 배치됨으로써, 최소한의 열화상 카메라로 차단기의 다양한 위치들에 대한 온도 감지가 가능하다. 따라서, 차단기의 온도 감지를 위한 장비의 제조 단가 상승이 최소화될 수 있다.
이상의 설명은 본 명세서의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 명세서의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 명세서의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 명세서의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 배전반 패널 내에 구비된 기기의 열화상 정보를 획득하는 열화상 촬상 장치; 및
    상기 열화상 촬상 장치로부터 상기 열화상 정보를 수신하고, 수신된 열화상 정보에 기초하여 상기 기기의 온도 정보를 생성하고, 생성된 온도 정보에 기초하여 상기 기기의 온도 상태를 감지하는 제어 장치를 포함하는
    배전반 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 배전반 패널 내에 구비되고, 상기 열화상 촬상 장치와 연결되는 게이트웨이를 포함하는
    배전반 모니터링 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 게이트웨이로부터 상기 열화상 정보를 수신하고, 수신된 열화상 정보에 기초하여 상기 온도 상태를 감지하는 서버를 더 포함하는
    배전반 모니터링 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배전반 패널 내에 설치되는 반사 장치를 더 포함하고,
    상기 반사 장치는, 상기 기기로부터 방출되는 열적외선이 상기 열화상 촬상 장치로 반사되도록 배치되는
    배전반 모니터링 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기기는 차단기이고,
    상기 차단기의 후면에는 선로와 연결되는 접점 단자가 형성되고,
    상기 반사 장치는,
    상기 접점 단자를 포함하는 상기 후면 중 적어도 일부로부터 방출되는 열적외선이 상기 열화상 촬상 장치로 반사되도록 배치되는
    배전반 모니터링 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 열화상 촬상 장치는,
    상기 차단기의 상측, 좌측, 또는 우측에 배치되고,
    상기 반사 장치에 의해 반사된 상기 열적외선을 촬영하여 상기 열화상 정보를 획득하는
    배전반 모니터링 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반사 장치는,
    적어도 일부가 상기 차단기의 후측에 위치하고,
    상기 배전반 패널 내에 구비된 레일에 의해 소정 방향으로 이동 가능하도록 설치되고,
    상기 열화상 촬상 장치는 상기 반사 장치의 이동에 대응하여 회전 가능한
    배전반 모니터링 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 반사 장치는,
    상기 접점 단자를 포함하는 상기 후면 중 적어도 일부로부터 방출되는 열적외선이 상기 열화상 촬상 장치로 반사되도록 배치되는 제1 반사 장치; 및
    상기 차단기의 측면 중 적어도 일부로부터 방출되는 열적외선이 상기 열화상 촬상 장치로 반사되도록 배치되는 제2 반사 장치를 포함하는
    배전반 모니터링 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 생성된 온도 정보에 기초하여, 상기 기기의 온도와 기준 온도를 비교하고,
    비교 결과 상기 기기의 온도가 상기 기준 온도를 초과한 경우, 상기 기기의 과열을 감지하는
    배전반 모니터링 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 기기의 과열을 나타내는 메시지 또는 알림을 포함하는 데이터를 단말기로 전송하는
    배전반 모니터링 시스템.
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