KR101185643B1 - 무인변전소 방송설비 원격진단 장치 및 그 진단방법 - Google Patents

무인변전소 방송설비 원격진단 장치 및 그 진단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원격방송 마이크를 통해 입력되는 경고방송을 전송하는 중앙센터 모듈과, 상기 경고방송을 수신하여 동일한 현장방송 음으로 출력하는 현장방송 지역 모듈을 포함하는 무인변전소 방송설비 원격진단 장치에 있어서, 상기 현장방송 지역 모듈은, 상기 현장방송 음을 상기 중앙센터 모듈로 전송함과 아울러, 상기 현장방송 음의 신호를 측정한 측정값을 현장방송 지역 모듈에서 수신하여 상기 측정값을 토대로 산출한 출력 진단정보의 결과값을 상기 중앙센터 모듈로 전송하는 현장제어장치와, 상기 현장제어장치로부터 현장방송 음을 수신하여 상기 현장방송 음의 신호를 측정한 측정값을 상기 현장제어장치로 전송하는 출력 진단부;를 포함하고, 상기 중앙센터 모듈은, 상기 현장방송 지역 모듈에서 수신한 현장방송 음 및 출력진단 정보의 결과값을 확인하는 기능을 수행하는 원격방송장치와, 상기 현장방송 지역 모듈로부터 수신한 현장방송 음을 출력하는 원격방송 확인용 출력부와, 상기 출력진단 정보의 결과값 현황과, 목록 조회를 모니터링 하는 원격방송 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인변전소 방송설비 원격진단 장치 및 그 진단방법에 관한 것이다.

Description

무인변전소 방송설비 원격진단 장치 및 그 진단방법{Substation broadcasting System for Remote diagnose device and method using the same}
본 발명은 무인변전소 방송설비 원격진단 장치 및 그 진단방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 현장방송 음을 기존의 방송회선을 이용하여 중앙센터 모듈에 전송하는 전송기술, 방송설비 음성검출, 스피커 고장진단 및 중앙센터에서의 디지털 복조기술을 포함하는 지능화된 기술에 관한 것이다.
산업의 급속한 발전과 더불어 중요산업의 보안감시 지역이 급증함에 따라 인력낭비요인을 제거하고자 IT기술을 접목한 원격 영상감시 및 방송설비 수요가 날로 증가하고 있는 추세이다.
또한, 취약기(해빙기, 하절기, 추석연휴, 동절기, 설연휴 등) 특별점검과 G20 등 국가 중요 행사시마다 중요 시설물, 즉 각지에 산재 되어 있는 발, 변전소에 대한 CCTV 및 경고방송 등 감시시스템을 주 1회 이상 점검 및 시험을 하고 있는 실정이다.
이와 같이, 설비시험 및 점검횟수가 크게 늘고 있으나 현장 배치인력이 없어 그때그때 직원이 출장을 가야하므로 예산 낭비는 물론 효율적인 인력관리를 할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 무인변전소 보안시스템인 방송설비의 신뢰도를 높이고 효율적인 설비관리가 되기 위해서는 아날로그식 관리방식을 디지털방식으로 전환할 필요가 있다.
그러나, 현재는 중앙 센터에서 원격지에 방송할 때 인력확인 방법을 제외하고는 현장방송 상태를 확인할 수 있는 방법이 없는 문제점이 있다.
따라서, 현재 설비자가 일일이 현장에 출동하여 설비를 확인하고, 시험 및 점검하는 방식에서 탈피하여 중앙센터에서 전체 무인변전소 방송설비를 신속하게 원격 진단하기 위한 기술적 대안이 필요한 상황이다.
이에, 중앙센터에서 운영자가 원격지역에 경고방송 시 현장에 설치되어 있는 현장제어장치 또는 방송수신 S/W에서 전송회선을 추가하여 오디오 데이터를 수신받아 오디오 앰프를 통하여 증폭이 되고 오디오제어기를 통하여 연결된 다중의 스피커로 방송을 출력하는 방식을 사용한다.
그러나, 일방적 통신으로 송출된 음성신호가 정확히 원격지 스피커에서 출력이 되었는지 여부를 알 수 없으며, 방송상태 점검도 불가능하여 현장에 직접 설비자를 투입시켜 방송여부를 확인해야하는 번거로운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 기존의 방송회선을 이용하여 현장 방송음을 중앙센터에 전송하는 전송기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 방송장치 시험 및 점검 시, 설비자가 일일이 현장에 가지 않고 중앙센터에서 현장의 오디오 상태와 방송설비 운전상황을 원격으로 실시간 진단할 수 있어 매우 경제적이고 능동적인 업무처리를 제공할 수 있는 것을 목적으로 한다.
또한, 중앙센터에서 관할하고 있는 다중의 현장방송 지역에 대한 최종 말단 스피커를 통해 방송된 상태를 수집하여 한 눈에 정상동작 여부를 알 수 있도록 종합 진단화면을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 다중의 현장방송 지역 방문을 통한 일괄 점검이 아닌 고장발생 개소만 선별적으로 방문점검을 할 수 있어 설비보수 인력을 탄력적으로 운영할 수 있는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 무인변전소 방송설비 원격진단 장치는, 상기 현장방송 지역 모듈은, 상기 현장방송 음을 상기 중앙센터 모듈로 전송함과 아울러, 상기 현장방송 음의 신호를 측정한 측정값을 현장방송 지역 모듈에서 수신하여 상기 측정값을 토대로 산출한 출력 진단정보의 결과값을 상기 중앙센터 모듈로 전송하는 현장제어장치와; 상기 현장제어장치로부터 현장방송 음을 수신하여 상기 현장방송 음의 신호를 측정한 측정값을 상기 현장제어장치로 전송하는 출력 진단부;를 포함하고, 상기 중앙센터 모듈은, 상기 현장방송 지역 모듈에서 수신한 현장방송 음 및 출력진단 정보의 결과값을 확인하는 기능을 수행하는 원격방송장치와; 상기 현장방송 지역 모듈로부터 수신한 현장방송 음을 출력하는 원격방송 확인용 출력부와; 상기 출력진단 정보의 결과값 현황과, 목록 조회를 모니터링 하는 원격방송 표시부;를 포함한다.
또한, 원격방송장치는, 상기 경고방송을 현장방송 지역 모듈로 전송하고, 상기 경고방송에 동일한 현장방송 음 및 상기 현장방송 음의 신호를 측정한 측정값을 상기 현장방송 지역 모듈로부터 수신하는 원격방송 통신부와, 상기 원격방송 확인용 출력부에서 상기 현장방송 음을 확인하도록 상기 현장방송 음을 출력하는 원격방송 출력부와, 상기 현장방송 지역 모듈로부터 수신한 현장방송 음의 신호상태를 파형으로 표시하는 파형 변환부가 포함되어, 상기 현장방송 지역 모듈에서 수신한 현장방송 음 및 출력진단 정보의 결과값을 확인하도록 제어하는 원격방송 운전진단 서버;를 더 포함한다.
또한, 원격방송 통신부는, 상기 경고방송을 상기 현장방송 지역 모듈로 전송하는 원격방송 송신부와; 상기 현장방송 음이 상기 중앙센터 모듈에 스트리밍 되도록 상기 경고방송과 동일한 현장방송 음을 수신하는 방송채널 수신부와; 상기 현장방송 지역 모듈로부터 출력 진단정보의 결과값을 수신하는 결과값 수신부;를 포함한다.
또한, 원격방송 표시부는, 상기 현장방송 음의 신호가 파형 변환부를 통해 생성된 파형을 모니터링하는 것을 특징으로 한다.
또한, 현장제어장치는, 상기 중앙센터 모듈에서 수신한 경고방송을 동일하게 현장방송 음으로 출력하는 현장제어 출력부와; 상기 현장제어 출력부로 출력되는 현장방송 음이 상기 현장제어 출력부에 최초로 출력된 현장방송 음의 음량으로 감쇠하는 현장제어 감쇠부와; 상기 현장제어 감쇠부에서 감쇠 된 현장방송 음을 입력하는 현장제어 입력부와; 상기 현장제어 입력부로부터 입력된 현장방송 음을 상기 중앙센터 모듈에 전송함과 아울러, 출력 진단부에서 수신한 상기 현장방송 음의 신호를 측정한 측정값 을 토대로 출력 진단정보인 결과값을 산출하여 상기 중앙센터 모듈로 전송하는 현장제어 통신부;를 포함한다.
또한, 현장제어장치는, 상기 현장제어 입력부로 현장방송 음을 입력함과 동시에 상기 출력 진단부에 측정값을 요청하는 현장제어 추출부와; 상기 출력 진단부로부터 측정값을 수신하여 기준 값(W) 비교에 의한 상기 현장제어 출력부의 측정값을 진단하여 출력진단 정보의 결과값을 산출하는 현장제어 측정부와; 상기 출력진단 정보의 결과값을 디스플레이하는 현장제어 표시부;를 포함한다.
또한, 출력 진단부는, 상기 현장제어장치로부터 출력되는 상기 현장방송 음을 수신할 때, 상기 현장방송 음의 신호를 측정하기 위해 증폭된 음량을 감쇠하는 출력진단 입력부와; 상기 감쇠 된 음량을 처리하기 위해 전압으로 변환하는 출력 변환부와; 상기 전압으로 변환된 현장방송 음의 신호를 디지털로 변환하여 전력계(Wattmeter)방식으로 상기 현장제어 출력부의 측정값을 추출하는 처리부와; 상기 처리부에서 추출한 측정값을 상기 현장제어장치로 전송하는 출력진단 송신부;를 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 무인변전소 방송설비 원격진단 방법은, 중앙센터 모듈을 통해 입력되는 경고방송을 현장방송 지역 모듈로 전송하여 상기 전송된 경고방송을 동일하게 출력한 현장방송 음을 상기 중앙센터 모듈에서 수신하는 단계와; 상기 중앙센터 모듈에서 수신한 상기 현장방송 음을 확인하기 위해 원격방송 확인용 출력부를 통해 상기 현장방송 음을 출력하는 단계와; 상기 현장방송 음의 신호를 진단하기 위해 현장방송 지역 모듈의 출력진단부를 통해 상기 현장방송 음의 신호를 측정하여 상기 측정된 측정값을 토대로 산출한 출력진단 정보의 결과값을 상기 중앙센터 모듈에서 수신하는 단계와; 상기 중앙센터 모듈의 원격방송 표시부를 통해 상기 원격방송장치에서 수신한 상기 결과값을 디스플레이하는 단계;를 포함한다.
또한, 현장방송 음을 상기 중앙센터 모듈에서 수신하는 단계는, 상기 원격방송 통신부를 통해 경고방송을 현장방송 지역 모듈로 전송하고, 상기 경고방송에 동일한 현장방송 음 및 상기 현장방송 음의 신호를 측정한 측정값을 상기 현장방송 지역 모듈로부터 수신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 현장방송 음을 출력하는 단계는 상기 원격방송 출력부를 통해 원격방송 확인용 출력부에서 상기 현장방송 음을 확인하도록 상기 현장방송 음을 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 디스플레이하는 단계는, 상기 파형 변환부를 통해 현장방송 지역 모듈로부터 수신한 현장방송 음의 신호상태를 파형으로 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 출력진단 정보의 결과값을 상기 중앙센터 모듈에서 수신하는 단계는, 상기 현장방송 지역 모듈의 현장제어 추출부를 통해, 현장방송 음을 입력함과 동시에 현장방송 지역 모듈의 출력 진단부에 측정값을 요청하는 단계와; 상기 현장방송 지역 모듈의 현장제어 측정부를 통해, 상기출력 진단부로부터 측정값을 수신하여 기준 값(W) 비교에 의한 상기 현장제어 출력부의 측정값을 진단하여 출력진단 정보의 결과값을 산출하는 단계와; 상기 현장방송 지역 모듈의 현장제어 표시부를 통해 출력진단 정보의 결과값을 디스플레이하는 단계와; 상기 현장제어 통신부를 통해, 결과값을 상기 중앙센터 모듈로 전송하는 단계;를 포함한다.
또한, 측정값을 진단하여 출력진단 정보의 결과값을 산출하는 단계는, 전력계(Wattmeter)방식으로 기준 값(W) 비교에 의한 측정값을 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 방송장치 시험 및 점검 시, 설비자가 일일이 현장에 가지 않고 중앙센터에서 현장의 오디오 상태와 방송설비 운전상황을 원격으로 실시간 진단할 수 있어 매우 경제적이고 능동적인 업무처리를 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 중앙센터 모듈에서 관할하고 있는 다중의 현장방송 지역 모듈들에 대한 최종 말단 스피커를 통해 방송된 상태를 수집하여 한 눈에 정상동작 여부를 알 수 있도록 종합 진단화면을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 다중의 현장방송 지역 방문을 통한 일괄 점검이 아닌 고장발생 개소만 선별적으로 방문점검을 할 수 있어 설비보수 인력을 탄력적으로 운영할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무인변전소 방송설비 원격진단 장치의 전체 구성도.
도 2는 도 1에 따른 출력 진단부의 상세 블럭도.
도 3은 도 2에 따른 출력 진단부의 입력 전압 파형을 나타내는 도면.
도 4는 도 2에 따른 출력 진단부의 감쇠 전압 파형을 나타내는 도면.
도 5는 도 2에 따른 출력 진단부의 샘플링 측정 파형을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원격방송장치의 구성도.
도 7은 도 6에 따른 원격방송 통신부의 블럭도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 현장제어장치의 구성도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 무인변전소 방송설비 원격진단 방법의 흐름도.
도 10은 도 9에 따른 출력 진단정보 수신방법의 흐름도.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 무인변전소 방송설비 원격진단 장치 및 그 진단방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무인변전소 방송설비 원격진단 장치의 전체 구성도이다.
도 1을 참조하면, 무인변전소 방송설비 원격진단 장치는 중앙센터 모듈(100)에서 원격방송 시 현장방송 지역 모듈(300)의 방송상태 확인과 현장방송 지역 모듈(300)의 출력 진단정보 확인을 위한 것이다.
여기서, 중앙센터 모듈(100)은 급전분소를 뜻하며, 현장방송 지역 모듈(300)은 무인변전소를 뜻한다.
먼저, 중앙센터 모듈(100)을 상세히 설명한다.
중앙센터 모듈(100)은 원격방송 확인용 출력부(110), 원격방송 표시부(120), 원격방송장치(200)를 포함한다.
또한, 원격방송장치(200)에는 원격방송 운전진단 서버(210)를 포함한다.
원격방송장치(200)는 원격방송 운전진단 서버(210)로부터 현장방송 지역 모듈(300)로 출력되는 현장방송 음을 기존의 방송회선을 이용하여 수신하고, 출력 진단정보의 결과값을 수신하여 그에 따른 제공 기능을 수행하도록 원격방송 운전진단 서버(210)에 포함되는 원격방송 통신부(도 1에서 미도시), 원격방송 출력부(도 1에서 미도시), 파형 변환부(도 1에서 미도시)를 제어한다. 이에 대한 상세한 설명은 도 6에서 자세히 설명하도록 한다.
다시 말해, 원격방송장치(200)는 원격방송 시 사용되는 장치로 운영자가 방송하고자 하는 현장 방송 지역 모듈(300)에 원격방송을 하는 경우, 원격방송 운전진단 서버(210)에서 현장 방송 지역 모듈(300)에서 수신되는 현장방송 음을 수신받아 원격방송장치(200)와 연결된 원격방송 확인용 출력부(110)로 현장 방송 음을 출력하도록 하는 기능을 담당한다.
또한, 현장방송 지역 모듈(300)에서 방송된 출력 진단정보의 결과값을 수신받아 운영자는 현장방송 상태를 원격방송 표시부(120)를 통해 조회할 수 있다.
다음, 현장 방송 지역 모듈(300)을 상세히 설명한다.
현장 방송 지역 모듈(300)은 현장제어장치(400), 출력 진단부(500)를 포함한다.
현장제어장치(400)는 현장방송 음을 중앙센터 모듈(100)로 전송함과 아울러, 현장방송 음의 신호를 측정한 측정값을 현장방송 지역 모듈(300)에서 수신하여 측정값을 토대로 산출한 출력 진단정보의 결과값을 중앙센터 모듈(100)로 전송한다.
이에, 현장제어장치(400)에 포함되는 현장제어 통신부(410)는, 원격방송장치(200)를 통해 현장제어장치(400)의 현장제어 출력부(도 1에서 미도시)에서 출력되는 현장방송 음을 구체적으로, 원격방송장치(200)의 원격방송 운전진단 서버(210)로 전송한다.
출력 진단부(500)는 현장제어장치(400)와 연결되어, 현장방송 음을 현장제어 출력부를 통해 수신하여, 현장방송 음의 신호를 측정하여 현장제어장치(400)로 전송한다.
이때, 출력 진단부(500)에서 출력 진단 시 현장제어 출력부를 통해 음성이 출력되는 시점에서 진단이 되어야 하기 때문에, 측정시점이 중요하다.
그리하여, 현장제어장치(400)의 현장제어 통신부(410)에서 입력되는 현장방송 음의 신호를 인지했을 때 출력 진단부(500)에 값을 요청하는 방식으로 현장제어 출력부를 진단한다.
본 발명에서 설명하는 경고방송은 원격방송장치(200)로부터 인코딩된 경고방송 신호를 현장제어장치(400)에서 디코딩한 후, 기존의 방송회선을 이용하여 다시 인코딩한 현장방송 음을 중앙센터 모듈(100)인 원격방송장치(200)에서 수신하는 것을 의미한다.
즉, 중앙센터 모듈(100)에서 원격방송 마이크를 통해 입력되는 경고방송을 전송하여 경고방송을 수신한 현장방송 지역 모듈(300)에서 경고방송과 동일한 현장방송 음으로 출력하여 그 현장방송 음을 다시 중앙센터 모듈(100)로 전송하는 것이다.
도 2는 도 1에 따른 출력 진단부의 상세 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 출력 진단부(500)는 출력진단 수신부(510), 출력진단 입력부(520), 출력진단 변환부(530), 출력진단 처리부(540), 출력진단 송신부(550)를 포함한다.
출력진단 수신부(510)는 현장제어 출력부(도 2에서 미도시)로 출력되는 현장방송 음을 수신받는다.
또한, 출력진단 수신부(510)는 현장방송 음 출력시 0W~30W의 음량을 수신함과 아울러 현장제어 출력부의 입력전압은 -15.49V~+15.49V의 전압이 입력된다.
출력진단 입력부(520)는 출력진단 수신부(510)에서 수신한 현장방송 음의 신호를 측정하기 위해 증폭된 음량을 감쇠한다.
다시 말해, 출력진단 입력부(520)는 현장제어장치(400)에 설치되어 있는 현장제어 출력부와 병렬로 연결되어 출력 진단부(500)에서 디지털 변환을 통한 음량측정을 위해서는 0V~4V의 값으로 변환한 음량을 감쇠한다.
출력진단 변환부(530)는 출력진단 입력부(520)로부터 증폭된 음량을 처리하기 위해 전압으로 변환한다.
즉, 출력진단 변환부(530)는 출력진단 처리부(540)에서 측정 가능한 전압으로 변환하기 위에 출력진단 입력부(520)에서 입력되는 -전압을 +전압으로 변환하는 기능을 수행한다.
출력진단 처리부(540)는 출력진단 변환부(530)로부터 전압으로 변환된 현장방송 음의 신호를 디지털로 변환하여 전력계(Wattmeter)방식으로 현장제어 출력부(미도시)의 측정값을 추출한다.
즉, 측정가능한 +전압으로 변환된 아날로그 음성신호를 디지털 데이터로 변환하여 현장제어 측정부의 측정값을 추출한다.
이때, 전력계(Wattmeter)방식으로 현장방송 음에 대한 신호의 측정값을 추출하는데, 오디오 신호 특성상 샘플링 값 중 오차 값을 추출할 경우가 있다.
따라서, 오디오 샘플링 데이터 중 오차범위 이상의 100여개의 데이터 평균값을 현장제어 출력부의 측정값으로 정하게 된다.
출력진단 송신부(550)는 출력진단 처리부(540)에서 추출한 현장제어 출력부의 측정값을 현장제어장치(400)로 전송한다.
즉, 출력진단 처리부(540)에서 측정한 측정값을 통신라인을 통해 현장제어장치(400)로 전송하는 기능을 수행하며, 현장제어장치(400)의 현장제어 측정부(도 2에서 미도시)는 현장제어 출력부가 측정될 최하 기준값을 기 설정해놓고, 수신되는 측정값과 비교하여 현장제어 출력부를 진단하게 된다.
도 3은 도 2에 따른 출력 진단부의 입력 전압 파형을 나타내는 도면이다.
또한, 도 2의 출력 진단부의 도면번호를 기재하여 구체적으로 설명한다.
도 3을 참조하면, 출력진단 입력부(510)에 입력되는 전압 파형(350)의 피크 값을 샘플로 출력 진단부(500)의 각 처리정보와 최종 음략 측정인 출력진단 처리부(540)의 음량측정 결과를 하기와 같이 표로 나타낸다.
[현장제어 출력부의 입력 음량 측정]

호
출력진단 입력부(520)		 출력진단 변환부(530)
출력진단 처리부(540)
①현장제어 출력부의 입력 음량(W)

②입력전류 (A)

③입력전압
(V)

④감쇠전압
(V)

⑤감쇠음량
(W)
⑥측정 가능한
+전압으로
변환(V)
⑦디지털
감쇠측정전압
(V)
⑧디지털
증폭측정
전압
(V)
⑨디지털
측정음량
(W)
30 1.94 15.49 4.00 2.00 4.00 4.00 15.49 30
13 1.27 10.20 2.63 0.87 2.63 2.63 10.20 13
7 0.94 7.48 1.93 0.47 1.93 1.93 7.48 7
5 (음전압) 0.79 -6.32 -1.63 -0.33 1.63 1.63 6.32 5
17(음전압) 1.46 -11.66 -3.01 -1.13 3.01 3.01 11.66 17
23(음전압) 1.70 -13.56 -3.50 -1.53 3.50 3.50 13.56 23

입력저항:8
입력저항:8
감쇠율:
25.82% 		감쇠입력전압/25.8%
상술한 표 1의 ①과 같이 출력진단 입력부(510)는 현장제어 출력부로 수신되는 음량을 0W~30W, 입력저항을 8로 사용하는 경우 표1의 ②의 값과 같이 -15.49V~+15.49V의 전압이 입력된다.
출력진단 처리부(540)에서 0~4V사이의 전압으로 입력이 가능해야 음량 측정 처리가 가능하기 때문에 출력진단 입력부(510)에서 수신되는 음량을 -4V~+4V의 값이 나올 수 있도록 감쇠하여 출력한다.
출력진단 입력부(510)에서 현장제어 출력부의 입력 전압인 -15.49V~+15.49V를 -4V~+4V의 전압으로 감쇠하기 위하여 표1의 1번 값을 예로 들면 다음과 같다.
② 현장제어 출력부의 입력전류 산출
- 입력 음량 W=30, 입력저항 R=8일 때에 의해서
- 입력전류: 1.94A
③ 현장제어 출력부의 입력전압 산출
- V = IR(입력전류 * 입력저항)에 의해서
- 현장제어 출력부의 입력전압 = 15.49
④ 출력진단 입력부(520) 감쇠전압 산출
- 입력 전압을 4V이하로 감쇠하기 위해 최대 입력전압 대비 4V감쇠에 대한 감쇠율은 4V/15.49V*100 = 25.82%
- 감쇠전압 = 입력전압 * 감쇠율의 식에 의해서 감쇠 전압이 최대 4V가 되도록 가변 저항을 조정한다.
⑤ 감쇠음량 산출
- 감쇠전압 = 4V
- 현장제어 출력부의 입력저항 R=8
- 감쇠음량 = 2W
도 4는 도 2에 따른 출력 진단부의 감쇠 전압 파형(360)을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 2의 출력 진단부의 도면번호를 기재하고, 상술한 표 1을 참조하여 설명한다.
⑥ +전압으로 변환 산출
출력진단 변환부(530)를 이용하여 측정가능한 -전압을 +전압으로 변환하면 출력진단 처리부(540)는 AD변환기를 통해 입력되는 전압 값을 ⑦과 같이 디지털화하여 원래의 증폭된 전압으로 변경하고 이에 대한 음량(W)값으로 산출한다. 이를 표1의 1번 값을 예로 들면 다음과 같다.
⑧ 디지털 증폭 측정전압 산출
- 디지털 감쇠 측정전압 = 4V
- 감쇄율 = 25.82%, 증폭율 = 1/감쇄율
- 증폭 측정전압 = 감쇄 측정전압 * 증폭율
- 디지털 증폭 측정전압 = 15.49V
⑨ 디지털 측정음량 산출
- ⑧의 디지털 증폭전압 = 15.49V
- 최초 스피커 입력저항 = 8Ω일 때에 의해서
- 디지털 측정음량 = 30W
도 5는 도 2에 따른 출력 진단부의 샘플링 측정 파형(370)을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 2의 출력 진단부의 도면번호를 기재하고, 상술한 표 1을 참조하여 설명한다.
출력진단 처리부(540)에서 측정한 현장제어 출력부의 측정값은 표1에서 표본 1~6번까지의 샘플링(Sampling) 음량 측정치가 100개라면 음량 측정값은 실제 음량 측정치 = 측정된 100개의 평균값을 산출할 수 있다.
따라서, 도 2에 도시된 출력 진단부(500)는 표 1에서처럼 각 단계별로 도 3-5에 도시된 파형들로 표현된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원격방송장치의 구성도이다.
도 6을 참조하면, 중앙센터 모듈(도 6에서 미도시)에 포함된 원격방송장치(200)는 현장방송 지역 모듈(도 6에서 미도시)에 포함되는 현장제어장치(400)에서 수신되는 현장방송 음을 수신받아 원격방송 출력부(230)로 출력하는 기능을 담당함과 아울러 현장제어장치(400)에서 방송된 현장제어 출력부(도 6에서 미도시)의 진단정보를 수신받아 원격방송장치(200)로 전송해주는 기능을 담당한다.
원격방송장치(200)를 보다 구체적으로 설명하면, 도 6에는 도시되지 않았지만, 원격방송장치(200)는 원격방송 마이크, 오디오 데이터 변환부, 방송채널 오디오 데이터 처리부 등을 더 포함할 수 있다.
원격방송 마이크는 중앙센터 모듈의 운영자가 현장제어장치(400)로 경고방송을 하기 위해서 설치된다.
이에, 오디오 데이터 변환부는 원격방송 마이크에서 입력된 오디오 신호를 인코딩(Encoding)하고 인코딩된 오디오 데이터를 방송채널에 전송하는 기능을 수행한다.
또한, 방송채널 오디오 데이터 처리부는 현재 원격 경고방송을 하는 현장제어장치(400)와 연결된 방송채널을 통하여 오디오 음성데이터의 전송기능을 수행하고, 현장제어장치(400)에서 수신되는 현장방송 음을 수신하여 처리하는 기능을 수행한다.
이에, 원격방송장치(200)는 본 발명의 특징인 원격방송 운전진단 서버(210)를 포함한다.
원격방송 운전진단 서버(210)는 원격방송 통신부(220), 원격방송 출력부(2230), 파형 변환부(240)를 포함한다.
원격방송 통신부(220)는 원격방송 마이크를 통해 입력되는 경고방송을 현장제어장치(400)로 전송하고, 현장제어장치(400)로부터 현장방송 음을 수신한다.
또한, 원격방송 통신부(220)는 현장제어장치(400)의 현장제어 출력부의 출력 진단정보(결과값)을 수신한다.
원격방송 출력부(230)는 현장방송 음을 중앙센터에서 확인하도록 출력한다.
파형 변환부(240)는 경고방송의 신호 상태를 확인하기 위해 현장방송 음의 신호를 파형으로 표시한다.
또한, 원격방송 운전진단 서버(210)는 원격방송 통신부(210)를 통해, 현장제어장치(400)로부터 출력 진단정보의 결과값을 수신하여 처리하는 기능을 수행한다.
도 7은 도 6에 따른 원격방송 통신부의 블럭도이다.
도 7을 참조하면, 원격방송 통신부(220)는 원격방송 송신부(221), 방송채널 수신부(222), 결과값 수신부(223)을 포함한다.
원격방송 송신부(221)는 현장방송 음을 수신하여 스트리밍 되도록 하는 기능을 수행한다.
방송채널 수신부(222)는 경고방송을 현장방송 지역 모듈(도 7에서 미도시)에 포함된 현장제어장치(400)의 방송채널에 현장제어 통신부(410)를 통해 전송기능을 수행한다.
결과값 수신부(223)는 현장제어 통신부(410)로부터 현장제어 출력부(도 7에서 미도시)의 출력 진단정보의 결과값을 수신한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 현장제어장치의 구성도이다.
도 8을 참조하면, 현장방송 지역 모듈(도 8에서 미도시)에 포함된 현장제어장치(400)는 현장제어 통신부(410), 현장제어 출력부(420), 현장제어 감쇠부(430), 현장제어 입력부(440), 현장제어 추출부(450), 현장제어 측정부(460). 현장제어 표시부(470)를 포함한다.
현장제어 통신부(410)는 원격방송장치(200)로부터 수신되는 경고방송을 원격방송장치(200)에 전송함과 아울러 현장제어 출력부(420)의 출력 진단정보의 결과값을 원격방송장치(200)로 전송한다.
현장제어 출력부(420)는 원격방송장치(200)로부터 수신한 경고방송을 현장방송 음으로 출력함과 아울러 출력 진단대상으로 설정할 수 있다.
현장제어 감쇠부(430)는 실시간 출력되는 현장방송 음을 현장제어 출력부(420)에 최초로 출력된 현장방송 음의 음량으로 감쇠한다.
즉, 현장제어 통신부를 통해 수신한 경고방송을 오디오 엠프(미도시)를 통하여 증폭이 되어 오디오 제어부(미도시)를 통해 출력되면, 출력 오디오 신호를 다시 중앙센터 모듈에 포함된(도 8에서 미도시) 원격방송장치(200)에 전송하기 위해 현장제어장치(400)에서 최초 출력된 음량으로 감쇠하여 현장제어 입력부(440)의 마이크 입력 포드에 경고방송을 입력하는 기능을 수행한다.
현장제어 입력부(440)는 현장제어 감쇠부(430)에서 감쇠 된 현장방송 음을 마이크를 통해 입력한다.
한편, 현장방송 음이 현장제어 마이크를 통해 입력되면, 오디오 신호를 인지하여 현재 출력되는 현장방송 음이 있는 경우, 현장제어 추출부(450)는 현장제어장치(400)와 연결된 현장방송 지역 모듈에 포함되는 출력 진단부(500)에 현장방송 음에 대한 신호의 측정값을 요청하는 기능을 수행한다.
현장제어 측정부(460)는 출력 진단부(500)로부터 측정된 현장제어 출력부(420)의 측정값을 통신라인을 통해 수신하여 기준 값(W) 비교에 의한 현장제어 출력부(420)의 측정값을 진단하여 출력진단 정보의 결과값을 산출한다.
여기서, 현장제어 측정부(460)는 측정될 최하 기준값을 기 설정해 놓고 수신되는 측정값과 비교하여 현장제어 출력부(420)를 진단한다.
현장제어 표시부(470)는 현장제어 측정부에서 진단한 현장제어 출력부(420)의 결과값을 디스플레이한다.
한편, 출력 진단정보의 결과값을 획득하기까지 예를 들어 설명하면, 현장제어 출력부(420)의 측정 기준값이 10W이고 입력되는 측정값이 10W이상이면 정상으로 판단하고, 10W 이하이면 비정상으로 판단되어 현장제어 표시부(470)에 표시하고 진단된 정보는 원격방송장치(200)로 전송하여 사용자에게 출력진단 정보를 제공해준다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 무인변전소 방송설비 원격진단 방법의 흐름도이다.
도 9는 기존의 원격방송장치(200)의 방송신호 송수신 출력 방법의 설명을 생략하고 원격방송 운전진단 서버(200)가 구비된 이후에 현장방송 음의 송수신하는 방법을 설명한다.
도 9를 참조하면, 무인변전소 방송설비 원격진단 방법은 먼저, 중앙센터 모듈(100)에 포함되는 원격방송장치(200)를 통해 현장방송 지역 모듈(300)에 포함되는 현장제어장치(400)로 출력되는 경고방송을 동일하게 출력한 현장방송 음을 원격방송장치(200)에서 수신한다(S100).
다음, 원격방송장치(200)에 포함되는 원격방송 출력부(230)를 통해 수신한 현장방송 음을 중앙센터 모듈(100)에서 확인하도록 출력한다(S200).
다음, 현장방송 음을 중앙센터 모듈(100)의 원격방송 확인용 출력부(110)로 출력한다(S300).
다음, 현장제어장치(400)의 현장제어 출력부(420) 진단을 위해 원격방송장치(200)에서 현장제어장치(400)로부터 출력진단 정보를 수신한다(S400).
즉, (S400)은 현장방송 지역 모듈(300)의 출력진단부(500)에서 현장방송 음을 수신하여 현장방송 음의 신호를 측정하고, 측정된 측정값을 현장제어장치(400)에서 수신한다.
또한, 현장제어장치(400)에서 측정값을 토대로 산출한 출력진단 정보의 결과값을 원격방송장치(200)에서 수신하게 된다.
다음, 중앙센터 모듈(100)의 원격방송 표시부(120)를 통해 현장제어장치(400)의 현장방송 상태 즉, 원격방송장치(200)에서 수신한 결과값을 디스플레이한다(S500).
이와 같이, 단계(S500)은 다수의 현장제어장치(400) 출력진단 정보의 결과값 현황과 목록 조회 및 현장방송 음의 신호를 파형으로 변환한 파형정보 중 적어도 하나 이상을 실시간으로 디스플레이한다.
이때, 파형으로 디스플레이를 하는 것은 중앙센터 모듈(100)의 운영자가 현재 원격 경고방송하고 있는 현장 음 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 현장방송 지역 모듈(200)에서 수신된 오디오 데이터를 파형으로 표시하는 기능을 수행한다.
도 10은 도 9에 따른 출력 진단정보 수신방법의 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 현장방송 지역 모듈(300)에 포함되는 현장방송장치(400)의 현장제어 입력부(440)로 현장방송 음을 입력함과 동시에 현장제어장치(400)와 연결된 현장방송 지역 모듈(300)에 포함되는 출력 진단부(500)에 현장제어 출력부(420)의 측정값을 요청한다(S10).
다음, 출력 진단부(500)에서 수신한 현장제어 출력부(420)의 측정값을 근거로 현장제어 측정부(460)를 통해 전력계(Wattmeter)방식으로 기준 값(W) 비교에 의한 현장제어 출력부(420)의 측정값을 진단하여 출력진단 정보의 결과값을 산출한다(S20).
다음, 현장제어 측정부(460)에서 진단한 결과값을 현장제어 표시부(470)를 통해 디스플레이한다(S30)
다음, 결과값을 원격방송장치(200)로 전송하게 된다(S40).
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100: 중앙센터 모듈 110: 원격방송 확인용 출력부
120: 원격방송 표시부 200: 원격방송장치
210: 원격방송 운전진단 서버 220: 원격방송 통신부
221: 원격방송 송신부 222: 방송채널 수신부
223: 결과값 수신부 230: 원격방송 출력부
240: 파형 변환부 300: 현장방송 지역 모듈
400: 현장제어장치 410: 현장제어 통신부
420: 현장제어 출력부 430: 현장제어 감쇠부
440: 현장제어 입력부 450: 현장제어 추출부
460: 현장제어 측정부 470: 현장제어 표시부
500: 출력 진단부 510: 출력진단 수신부
520: 출력진단 입력부 530: 출력진단 변환부
540: 출력진단 처리부 550: 출력진단 송신부

Claims (13)

  1. 원격방송 마이크를 통해 입력되는 경고방송을 전송하는 중앙센터 모듈과, 상기 경고방송을 수신하여 동일한 현장방송 음으로 출력하는 현장방송 지역 모듈을 포함하는 무인변전소 방송설비 원격진단 장치에 있어서,
    상기 현장방송 지역 모듈은,
    상기 현장방송 음을 상기 중앙센터 모듈로 전송함과 아울러, 상기 현장방송 음의 신호를 측정한 측정값을 현장방송 지역 모듈에서 수신하여 상기 측정값을 토대로 산출한 출력 진단정보의 결과값을 상기 중앙센터 모듈로 전송하는 현장제어장치;
    상기 현장제어장치로부터 수신한 상기 현장방송 음의 신호를 감쇠한 후 디지털화한 측정값을 상기 현장제어장치로 전송하는 출력 진단부;를 포함하고,
    상기 중앙센터 모듈은,
    상기 현장방송 지역 모듈에서 수신한 현장방송 음 및 출력진단 정보의 결과값을 확인하는 기능을 수행하는 원격방송장치;
    상기 현장방송 지역 모듈로부터 수신한 현장방송 음을 출력하는 원격방송 확인용 출력부;
    상기 출력진단 정보의 결과값과, 목록 조회 및 상기 현장방송 음의 신호를 파형 변환부를 통해 파형으로 변환한 파형정보 중 적어도 하나 이상을 모니터링 하는 원격방송 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인변전소 방송설비 원격진단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 원격방송장치는,
    상기 경고방송을 현장방송 지역 모듈로 전송하고, 상기 경고방송에 동일한 현장방송 음 및 상기 현장방송 음의 신호를 측정한 측정값을 상기 현장방송 지역 모듈로부터 수신하는 원격방송 통신부와,
    상기 원격방송 확인용 출력부에서 상기 현장방송 음을 확인하도록 상기 현장방송 음을 출력하는 원격방송 출력부와,
    상기 현장방송 지역 모듈로부터 수신한 현장방송 음의 신호상태를 파형으로 표시하는 파형 변환부가 포함되어, 상기 현장방송 지역 모듈에서 수신한 현장방송 음 및 출력진단 정보의 결과값을 확인하도록 제어하는 원격방송 운전진단 서버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인변전소 방송설비 원격진단 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 원격방송 통신부는,
    상기 경고방송을 상기 현장방송 지역 모듈로 전송하는 원격방송 송신부;
    상기 현장방송 음이 상기 중앙센터 모듈에 스트리밍 되도록 상기 경고방송과 동일한 현장방송 음을 수신하는 방송채널 수신부; 및
    상기 현장방송 지역 모듈로부터 출력 진단정보의 결과값을 수신하는 결과값 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인변전소 방송설비 원격진단 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 현장제어장치는,
    상기 중앙센터 모듈에서 수신한 경고방송을 동일하게 현장방송 음으로 출력하는 현장제어 출력부;
    상기 현장제어 출력부로 출력되는 현장방송 음이 상기 현장제어 출력부에 최초로 출력된 현장방송 음의 음량으로 감쇠하는 현장제어 감쇠부; 및
    상기 현장제어 감쇠부에서 감쇠 된 현장방송 음을 입력하는 현장제어 입력부;
    상기 현장제어 입력부로부터 입력된 현장방송 음을 상기 중앙센터 모듈에 전송함과 아울러, 출력 진단부에서 수신한 상기 현장방송 음의 신호를 측정한 측정값 을 토대로 출력 진단정보인 결과값을 산출하여 상기 중앙센터 모듈로 전송하는 현장제어 통신부;를 포함하는 무인변전소 방송설비 원격진단 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 현장제어장치는,
    상기 현장제어 입력부로 현장방송 음을 입력함과 동시에 상기 출력 진단부에 측정값을 요청하는 현장제어 추출부;
    상기 출력 진단부로부터 측정값을 수신하여 기준 값(W) 비교에 의한 상기 현장제어 출력부의 측정값을 진단하여 출력진단 정보의 결과값을 산출하는 현장제어 측정부; 및
    상기 출력진단 정보의 결과값을 디스플레이하는 현장제어 표시부;를 포함하는 무인변전소 방송설비 원격진단 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 출력 진단부는,
    상기 현장제어장치로부터 출력되는 상기 현장방송 음을 수신할 때, 상기 현장방송 음의 신호를 측정하기 위해 증폭된 음량을 감쇠하는 출력진단 입력부;
    상기 감쇠 된 음량을 처리하기 위해 전압으로 변환하는 출력 변환부;
    상기 전압으로 변환된 현장방송 음의 신호를 디지털로 변환하여 전력계(Wattmeter)방식으로 현장제어 출력부의 측정값을 추출하는 처리부;
    상기 처리부에서 추출한 측정값을 상기 현장제어장치로 전송하는 출력진단 송신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인변전소 방송설비 원격진단 장치.
  8. 중앙센터 모듈을 통해 입력되는 경고방송을 현장방송 지역 모듈로 전송하여 상기 전송된 경고방송을 동일하게 출력한 현장방송 음을 상기 중앙센터 모듈에서 수신하는 단계;
    상기 중앙센터 모듈에서 수신한 상기 현장방송 음을 확인하기 위해 원격방송 확인용 출력부를 통해 상기 현장방송 음을 출력하는 단계;
    상기 현장방송 음의 신호를 진단하기 위해 현장방송 지역 모듈의 출력진단부를 통해 수신한 상기 현장방송 음의 신호를 감쇠한 후 디지털화한 측정값을 토대로 산출한 출력진단 정보의 결과값을 상기 중앙센터 모듈에서 수신하는 단계;
    상기 중앙센터 모듈의 원격방송 표시부를 통해 원격방송장치에서 수신한 상기 결과값과 목록 조회 및 상기 현장방송 음의 신호를 파형 변환부를 통해 파형으로 변환한 파형정보 중 적어도 하나 이상을 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인변전소 방송설비 원격진단 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 현장방송 음을 상기 중앙센터 모듈에서 수신하는 단계는,
    원격방송 통신부를 통해 경고방송을 현장방송 지역 모듈로 전송하고, 상기 경고방송에 동일한 현장방송 음 및 상기 현장방송 음의 신호를 측정한 측정값을 상기 현장방송 지역 모듈로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 무인변전소 방송설비 원격진단 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 현장방송 음을 출력하는 단계는,
    원격방송 출력부를 통해 원격방송 확인용 출력부에서 상기 현장방송 음을 확인하도록 상기 현장방송 음을 출력하는 것을 특징으로 하는 무인변전소 방송설비 원격진단 방법.
  11. 삭제
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 출력진단 정보의 결과값을 상기 중앙센터 모듈에서 수신하는 단계는,
    상기 현장방송 지역 모듈의 현장제어 추출부를 통해, 현장방송 음을 입력함과 동시에 현장방송 지역 모듈의 상기 출력 진단부에 측정값을 요청하는 단계;
    상기 현장방송 지역 모듈의 현장제어 측정부를 통해, 상기 출력 진단부로부터 측정값을 수신하여 기준 값(W) 비교에 의한 현장제어 출력부의 측정값을 진단하여 출력진단 정보의 결과값을 산출하는 단계;
    상기 현장방송 지역 모듈의 현장제어 표시부를 통해 출력진단 정보의 결과값을 디스플레이하는 단계; 및
    현장제어 통신부를 통해, 결과값을 상기 중앙센터 모듈로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인변전소 방송설비 원격진단 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 측정값을 진단하여 출력진단 정보의 결과값을 산출하는 단계는,
    전력계(Wattmeter)방식으로 기준 값(W) 비교에 의한 측정값을 추출하는 것을 특징으로 하는 무인변전소 방송설비 원격진단 방법.

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JP2004304683A (ja) 2003-04-01 2004-10-28 Sharp Corp オーディオ再生装置
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