KR101146129B1 - 배선 진단용 터미널 박스 - Google Patents

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Abstract

외부 전자 기기와의 인터페이스를 위한 인터페이스부와, 상기 인터페이스부를 통해 상기 외부 전자 기기에 공급되는 기준 신호를 생성하는 기준 신호 발생부와, 상기 기준 신호에 대한 상기 외부 전자 기기의 반사 신호를 상기 인터페이스를 통해 검출하는 신호 검출부와, 상기 기준 신호와 상기 반사 신호를 비교하여 상기 외부 전자 기기의 배선 상태를 진단하는 제어부를 포함하는 배선 진단용 터미널 박스를 제공한다.

Description

배선 진단용 터미널 박스{TERMINAL BOX FOR WIRING DIAGNOSING APPARATUS}
본 발명은 배선 체결 진단용 터미널 박스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 각종 전기 전자 장치의 배선 체결의 이상 여부를 진단할 수 있는 터미널 박스에 관한 것으로, 전기 전자 장치의 배선 체결의 이상 여부의 진단을 통하여 전기 전자 장치의 운전의 신뢰성을 높이는 배선 체결 진단용 터미널 박스에 관한 것이다.
각종 전기 전자 제품은 전원의 공급, 신호의 전달 등을 위하여 많은 배선을 사용하고 있다. 복잡한 전기 전자 제품일수록 더 많은 배선을 포함하고 있으며, 배선의 체결에 이상이 생길 가능성도 그 배선의 수의 증가에 따라 늘어나고 있다. 이러한 전기 전자 제품에서 배선의 이상 유무는 전기 전자 제품의 운전의 신뢰성과 직결되는 것으로, 배선 또는 배선 체결에 이상이 있는 경우, 신속히 이상 유무를 검출하여 배선의 고장에 대처하는 것이 필요하다.
본 발명의 일 실시예는 전기 전자 장치에 연결되어, 연결된 전기 전자 장치에 배선 또는 배선 체결에 이상이 있는 경우, 신속히 이상 유무를 검출하여 배선의 고장에 대처할 수 있는 터미널 박스를 제공한다.
본 발명의 일 양태에서, 외부 전자 기기와의 인터페이스를 위한 인터페이스부와, 상기 인터페이스부를 통해 상기 외부 전자 기기에 공급되는 기준 신호를 생성하는 기준 신호 발생부와, 상기 기준 신호에 대한 상기 외부 전자 기기의 반사 신호를 상기 인터페이스를 통해 검출하는 신호 검출부와, 상기 기준 신호와 상기 반사 신호를 비교하여 상기 외부 전자 기기의 배선 상태를 진단하는 제어부를 포함하는 배선 진단용 터미널 박스를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 외부 전자 기기의 전압값 또는 전류값을 상기 인터페이스부를 통해 검출하는 전압/전류 검출부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 검출된 상기 전압값 또는 전류값을 미리 설정된 기준 전압값 또는 기준 전압값을 비교하여 상기 외부 전자 기기의 배선 체결 이상 여부를 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 외부 전자 기기의 배선 체결 이상을 검출한 경우, 상기 외부 전자 기기에 상기 기준 신호를 공급하도록 상기 기준 신호 발생부를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기준 신호는 기설정된 시간 폭을 갖는 펄스 신호일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 기준 신호와 상기 반사 신호의 크기를 비교하여 상기 외부 전자 기기의 배선 상태를 진단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 기준 신호의 인가 시점과 상기 반사 신호의 획득 시점의 차이를 기설정된 기준 시간과 비교하여 상기 외부 전자 기기의 배선 이상 지점을 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 외부 전자 기기의 배선 상태 이상 유무에 대한 정보를 외부로 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 외부 전자 기기의 배선 상태 이상 유무에 대한 정보를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 외부 전자 기기의 배선 체결 이상 유무 또는 배선 상태 이상 유무에 대한 정보를 외부로 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 외부 전자 기기의 배선 체결 이상 유무 또는 배선 상태 이상 유무에 대한 정보를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결되는 전기 전자 장치의 배선 및 배선 체결 이상 유무를 실시간으로 확인할 수 있어, 배선 및 배선 체결 이상에 대하여 신속한 조치를 취할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배선 체결 작업 후 오랜 시간이 경과하거나, 진동과 같은 외부의 물리적인 요인으로 인해 배선 체결에 이상이 발생한 경우 배선 체결의 이상을 사용자에게 즉시 알려줄 수 있어 사용자의 즉각적인 대처가 가능하다.
아울러, 배선 상태의 진단을 통하여 배선 체결이 완전한 상태에서도 발생할 수 있는 배선의 결함을 지속적으로 관리하여 배선 이상으로 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터미널 박스의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 2는 기준 신호 발생부에서 생성되어 결함이 없고 전송 손실이 없는 이상적인 외부 전자 기기로 공급된 기준 신호와 그 외부 전자 기기에서 되돌아온 신호 검출기에서 검출한 반사 신호의 타이밍도를 도시한다.
도 3는 기준 신호 발생부에서 생성되어 결함이 있는 외부 전자 기기로 공급된 기준 신호와 그 외부 전자 기기에서 되돌아온 신호 검출기에서 검출한 반사 신호의 타이밍도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터미널 박스의 개략적인 블록도를 도시한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터미널 박스(100)를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터미널 박스(100)의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 터미널 박스(100)는, 인터페이스부(110), 기준 신호 발생부(120), 신호 검출부(130) 및 제어부(140)를 포함한다. 또한, 터미널 박스(100)는 배선 상태에 대한 정보를 다른 기기에 전송하는 통신부(150)와, 배선 상태를 외부로 표시하는 표시부(160)를 더 포함할 수 있다.
인터페이스부(110)는 외부 전자 기기(미도시)와의 인터페이스부를 위한 것으로, 외부 전자 기기와 터미널 박스(100)를 연결시키는 역할을 한다. 인터페이스부(110)는 외부 전자 기기에서 인출된 배선이 연결되는 커넥터로 구성될 수 있다.
기준 신호 발생부(120)는 인터페이스부(110)를 통해 외부 전자 기기에 공급되는 기준 신호를 생성하는 것으로, 기준 신호 생성부(120)에서 생성된 기준 신호는 제어부(140)의 제어에 따라 인터페이스부(110)를 통해 외부 전자 기기에 공급된다. 외부 전자 기기는 기준 신호가 입력되면, 입력된 기준 신호에 대한 반사 신호를 생성하여 인터페이스부(110)를 통해 터미널 박스(100)로 공급된다. 신호 검출부(130)는, 이러한 반사 신호를 검출하여 제어부(140)에 제공한다.
제어부(140)는 외부 전자 기기에 공급된 기준 신호와, 외부 전자 기기에서 공급된 기준 신호에 대한 외부 전자 기기의 반사 신호를 비교하여 외부 전자 기기의 배선 상태를 진단한다. 통신부(150)는, 배선 상태에 대한 정보를 다른 기기에 전송하는 유선 또는 무선 방식의 통신부(150)와, 배선 상태를 외부로 표시하는 표시부(160)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 터미널 박스(100)의 구체적인 동작을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
먼저, 터미널 박스(100)의 인터페이스부(110)에 배선 상태 진단의 대상이 되는 외부 전자 기기가 연결된다. 연결되는 외부 전자 기기는 하나 이상일 수 있다. 연결되는 외부 전자 기기가 복수인 경우, 인터페이스부(110)는 외부 전자 기기를 터미널 박스에 각각 연결한다. 외부 전자 기기는 일종의 부하로서, 예를 들어 소정의 저항값을 갖는 저항체에 대응시킬 수 있다.
제어부(140)는 기준 신호 발생부(120)를 제어하여 기준 신호 발생부(120)가 기준 신호를 발생하여 인터페이스부(110)를 통해 외부 전자 기기에 공급하도록 한다. 기준 신호는 일정한 시간폭을 갖는 펄스 신호일 수 있다. 인터페이스부(110)에 복수의 외부 전자 기기가 연결되어 있는 경우, 각각의 외부 전자 기기에 기준 신호를 공급하도록 기준 신호 발생부(120) 및 인터페이스부(110)를 제어한다.
각 외부 전자 기기에 인가된 기준신호에 따라 각 외부 전자 기기는 기준 신호에 대한 반사 신호를 각각 생성하여 인터페이스부(110)를 통해 터미널 박스(100)에 공급하며, 인터페이스부(110)를 통해 공급된 반사 신호는 신호 검출부(130)에서 검출된다. 신호 검출부(130)에서 검출된 신호는 다시 제어부(140)로 전송되고, 제어부(140)는 기준 신호 발생부(120)에서 생성되어 외부 전자 기기에 공급된 기준 신호와 신호 검출부(130)에서 검출된 외부 전자 기기로부터의 반사 신호를 비교하여 해당하는 외부 전자 기기의 배선 이상 유무를 진단한다.
한편, 기준 신호 발생부(120)는 복수의 외부 전자 기기가 연결된 경우, 기준 신호를 복수의 외부 전자 기기에 동시에 또는 순차적으로 공급할 수 있다.
도 2에는 기준 신호 발생부(120)에서 생성되어 결함이 없고 전송 손실이 없는 이상적인 외부 전자 기기로 공급된 기준 신호와 그 외부 전자 기기에서 되돌아와서 신호 검출기(140)에서 검출된 반사 신호의 타이밍도를 도시한다. 배선에 결함이 없고 전송 손실이 없는 이상적인 배선에 대해서 인가된 기준 신호의 크기(A)와 배선을 따라 진행한 후 되돌아온 반사 신호의 크기는 동일하다. 기준 신호와 반사 신호 사이의 시간차(Td)를 이용하여 외부 전자 기기의 배선에서의 종단점까지의 길이(L)가 수학식 1에 의해서 구할 수 있다.
Figure 112010062792146-pat00001
여기에서, v는 배선 내에서 이동하는 기준 신호의 전송 속도를 나타낸다.
외부 전자 기기의 배선에 결함이 있고, 그 결함으로 인해 신호의 감쇄가 일어나는 경우에 대해서 취득된 반사 신호의 예를 도 3에 도시한다. 배선의 결함에 의해서 발생된 반사 신호의 크기 B는 기준 신호의 크기 A보다 작은 것을 알 수 있다. 기준 신호와 반사 신호의 시간차 Tdf도 무손실 배선의 경우 시간차 Td보다 줄어든 것을 알 수 있다. 배선 내부의 결함의 위치는 수학식 2를 이용하여 구할 수 있다.
Figure 112010062792146-pat00002
따라서, 외부 전자 기기의 배선에 존재하는 결함의 위치를 수학식 2를 이용하여 추정할 수 있으며, 또한, 그 결함의 정도가 기준 신호의 크기 A와 반사 신호의 크기 B를 측정하여 판정할 수 있다. 제어부(140)는. 배선 상태의 진단 결과를 표시부(160)에 표시하고 배선 상태 진단 결과를 통신부(150)를 이용하여 외부에 전송할 수 있다.
이와 같이, 배선 상태의 진단을 통하여 배선의 결함을 지속적으로 관리함으로써, 배선 이상으로 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있다.
한편, 상기한 바와 같이, 배선 진단을 수행할 때 설명의 용이함을 위해 구형파 펄스 신호를 인가하여 반사된 신호를 통해서 진단하는 방식으로 설명하였으나 기준 신호로 시간-주파수 영역으로 지역화된 신호를 인가하고 되돌아오는 반사파를 시간-주파수 영역에서 분석하는 알고리즘을 통하여 정밀한 진단을 수행할 수도 있다.
다음으로, 도 4를 이용하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 터미널 박스(100')를 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터미널 박스(100')의 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 터미널 박스(100')는 도 1을 이용해 설명한 터미널 박스(100)에 전압/전류 검출부(170)를 더 포함한다. 이하, 도 1의 실시예와 상이한 점을 제외하고는 그에 대한 설명을 생략한다. 또한, 도 1의 구성요소와 동일하거나 유사한 구성요소에 대하여는 동일한 도면 부호를 부여한다.
전압/전류 검출부(170)는 인터페이스부(110)을 통해 외부 전자 기기의 전압값 또는 전류값을 검출한다. 검출된 전압값 또는 전류값은 제어부(140)에 공급되며, 제어부(140)는 공급된 전압값 또는 전류값을 미리 설정된 기준 전압값 또는 기준 전류값과 비교하여 외부 전자 기기의 배선 체결 이상 여부를 검출한다.
제어부(140)는 미리 설정된 기준 전압값 또는 기준 전류값과, 전압/전류 검출부(110)를 통해 검출된 전압값 또는 전류값을 비교하여, 검출된 전압값 또는 전류값이 허용 범위 내에 있지 않은 경우 해당하는 외부 전자 기기의 배선 체결에 이상이 있는 것으로 판정한다.
또한, 배선 체결의 이상 유무 진단의 결과는 통신부(150)를 통해 다른 장치 등에 전송되며, 이러한 결과는 표시부(160)를 통해 외부로 표시될 수 있다. 통신부(150)와 표시부(160)는 배선 체결의 이상 유무 진단의 결과에 더하여, 배선 상태 이상 유무를 외부로 전송하거나 표시할 수 있다.
일 실시예에서, 도 1을 이용하여 설명한 배선 상태의 진단은, 배선 체결의 이상 유무 진단의 결과에 관계없이 수행될 수 있으며, 또한, 이 대신에, 배선 체결에서 이상을 검출한 경우에 수행될 수 있다. 후자의 경우, 제어부(140)는 외부 전자 기기의 배선 체결 이상을 검출한 경우 외부 전자 기기에 기준 신호를 공급하도록 기준 신호 발생부(120)를 제어하여 배선 상태를 진단할 수 있다.
따라서, 상기 터미널 박스에서 외부 전자 기기를 인터페이스부에 연결함으로써 즉시 그 배선 체결 이상 유무 및 배선 상태를 진단할 수 있어, 이에 의해 배선 체결 작업의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 배선 체결 작업 후 오랜 시간이 경과하거나, 진동과 같은 외부의 물리적인 요인으로 인해 배선 체결에 이상이 발생한 경우 배선 체결의 이상을 사용자에게 즉시 알려줄 수 있어 사용자의 즉각적인 대처가 가능하다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해서만 한정되는 것으로 의도된다. 따라서, 청구범위에 기재된 범위 및 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100, 100': 터미널 박스
110: 인터페이스부
120: 기준 신호 발생부
130: 신호 검출부
140: 제어부
150: 통신부
160: 표시부
170: 전압/전류 검출부

Claims (10)

  1. 외부 전자 기기와의 인터페이스를 위한 인터페이스부;
    상기 인터페이스부를 통해 상기 외부 전자 기기에 공급되는 기준 신호를 생성하는 기준 신호 발생부;
    상기 기준 신호에 대한 상기 외부 전자 기기의 반사 신호를 상기 인터페이스를 통해 검출하는 신호 검출부;
    상기 외부 전자 기기의 전압값 또는 전류값을 상기 인터페이스부를 통해 검출하는 전압/전류 검출부; 및
    상기 기준 신호와 상기 반사 신호를 비교하여 상기 외부 전자 기기의 배선 상태를 진단하고, 검출된 상기 전압값 또는 전류값을 미리 설정된 기준 전압값 또는 기준 전압값을 비교하여 상기 외부 전자 기기의 배선 체결 이상 여부를 검출하는 제어부를 포함하는 배선 진단용 터미널 박스.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 외부 전자 기기의 배선 체결 이상을 검출한 경우, 상기 외부 전자 기기에 상기 기준 신호를 공급하도록 상기 기준 신호 발생부를 제어하는,
    배선 진단용 터미널 박스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기준 신호는 기설정된 시간 폭을 갖는 펄스 신호인,
    배선 진단용 터미널 박스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기준 신호와 상기 반사 신호의 크기를 비교하여 상기 외부 전자 기기의 배선 상태를 진단하는,
    배선 진단용 터미널 박스.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기준 신호의 인가 시점과 상기 반사 신호의 획득 시점의 차이를 기설정된 기준 시간과 비교하여 상기 외부 전자 기기의 배선 이상 지점을 검출하는,
    배선 진단용 터미널 박스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전자 기기의 배선 상태 이상 유무에 대한 정보를 외부로 전송하는 통신부
    를 더 포함하는,
    배선 진단용 터미널 박스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전자 기기의 배선 상태 이상 유무에 대한 정보를 표시하는 표시부
    를 더 포함하는,
    배선 진단용 터미널 박스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전자 기기의 배선 체결 이상 유무 또는 배선 상태 이상 유무에 대한 정보를 외부로 전송하는 통신부
    를 더 포함하는,
    배선 진단용 터미널 박스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전자 기기의 배선 체결 이상 유무 또는 배선 상태 이상 유무에 대한 정보를 표시하는 표시부
    를 더 포함하는,
    배선 진단용 터미널 박스.
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