KR101423559B1 - 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐쇄형 수배전반 내부의 전기열화로 인해 발생하는 문제를 예방하기 위한 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템에 관한 것으로, 수배전반에 있어서, 상기 수배전반 내부의 발열부에 부착되어, 상기 발열부의 온도 변화에 따라 설정온도가 되면 색상이 변하여 전기열화의 위험을 시각적으로 표시하는 온도라벨테이프; 상기 온도라벨테이프의 색상변화 및 상기 수배전반의 내부 상태를 감시하도록 영상을 촬영하는 감시카메라; 상기 감시카메라의 전원을 공급 및 차단하는 제어보드; 및 유무선통신선로를 통해 상기 제어보드를 제어하여 상기 감시카메라의 동작을 제어하고, 상기 감시카메라에서 촬영된 영상을 실시간으로 수신하며, 수신된 상기 영상을 분석하여 상기 온도라벨테이프의 색상변화에 따라 이상 온도 발생 시 경보하는 지능형 영상서버;를 포함하는 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템을 제공한다.

Description

수배전반용 지능형 열화감시영상시스템{Intelligent deterioration monitoring vision system for electric distributing board}

본 발명은 전력설비의 유지보수 기술에 관한 것으로서, 특히 수배전반 내부의 전기열화로 인해 발생하는 문제를 예방하기 위한 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템에 관한 것이다.

전력설비의 유지보수 기술은 과거에는 오프라인(Off-Line) 상태에서 점검하였으나, 현재는 운용상태에서의 각 설비의 특성 및 운용환경에 따른 분석을 수행하는 신뢰성 기반 예방진단(RCM; Reliability Centered Maintenance)기술의 필요성이 대두되고 있다.

전력설비 중 22.9kV 수배전반의 전기사고는 정전사고로 이어져 사용자의 불편을 초래할 뿐 아니라 사고 발생시 단시간에 복구하기도 어렵다. 특히, 산업 현장의 경우에는 업무중단과 기계고장 또는 화재로 연결되어 걷잡을 수 없는 결과를 초래하기도 한다.

최근에는 수변전 설비의 경년 변화로 인한 노후화, 과부하 사용, 정기점검 부실 등으로 인해 운전조건이 열악한 경우 사고가 발생할 확률이 커지고 있는 실정이다.

일반적으로, 수배전반 내부에 이상온도가 발생하는 주요원인으로는 설비의 과부하 운전, 부스바(Bus bar) 및 차단기의 접촉부의 단자 접촉불량, 고조파 전류 등을 들 수 있다.

수배전반 내부의 이상온도 발생에 대한 주원인 중 설비 과부하는 도체에 전류가 흐르면서 발생하는 주울 열(Joule? heat)에 의한 것이다. 주울 열은 전류에 의해 이동된 전기에너지가 일을 하게 되고 이중 일부가 열로 전달되는 과정에서 발생하는 열로써, 이때 발생하는 온도를 부하전류에 의한 온도상승 값이라 한다. 온도상승은 발열과 방열이 균형을 이루는 정상상태에서는 문제가 되지 않지만, 과부하 운전을 하거나 어떠한 이유로 회로가 비정상적인 상태가 되어 과전류가 흐르게 되면 온도가 급격히 상승하게 되고 결국 전기화재로 진행되는 결과를 초래한다. 부하전류에 의한 이상발열은 주울 열 공식으로 표현할 수 있으며 이상온도가 발생할 때의 열의 크기는 부하전류의 제곱과 접촉저항의 곱에 비례한다.

수배전반 내부에 이상온도가 발생하는 주원인 중 다른 하나는 접속부 과열에 의한 이상온도의 상승이다. 전선 접속부, 압착 가공부, 납땜부 또는 볼트에 의해 체결하는 접속부의 접속상태 불량은 전기 사용 중 느슨해져서 접촉상태가 불완전하게 되면 특별접촉저항(아산화동 현상, 접촉저항 등)이 발생하게 되고 이에 따라 발열을 일으킨다.

느슨함의 원인은 주로 진동에 의한 것이 대부분이며 이종 금속간의 부식(나사와 전선의 접촉면에서의 부식 등), 1개의 단자에서 여러 개의 선을 접속하여 분기하는 경우에도 접촉불량이 발생한다. 금속도체의 접촉저항은 통상 약 0.1Ω이하이지만 외견상의 접촉면적의 감소, 접촉압력의 저하나 산화피막의 형성 등에 의해 접촉저항이 증가하게 되는데 접촉저항이 증가하면 그에 비례하여 주울 열도 커져서 접촉부의 국부적인 발열과 동시에 2차적인 산화피복이 형성되어 접촉부의 온도는 더욱 높아지게 된다.

수배전반 내부에 이상온도가 발생하는 주원인 중 나머지 하나는 고조파로 인한 이상온도의 상승이다. 최근 전력전자 응용기기의 사용증가로 비선형 특성부하에 의한 고조파가 상당히 발생하고 있으며 이에 의한 영향이 심각한 수준에 이르고 있다. OA(Office-Automation)기기 및 자동화 기기의 사용에 따른 다량의 고조파가 전력계통에 유입되어 변압기, 전동기, 콘덴서 등이 이상 발열하거나 제어기기가 오동작하는 현상으로 나타나고 있다. 고조파에 의해 발생되는 수배전 설비의 이상발열은 변압기, 배선용 차단기, 전력케이블 등에 악영향을 미치며 특히 변압기의 과열의 주 요인으로 작용한다.

자가용 수변전 설비의 유지보수 현황을 살펴보면, 수변전 설비는 전력제어가 적용되어 회로의 상태 감시를 하고 있으나 전기열화와 같은 경우 전력제어기능의 한계로 인하여 자가용설비의 변압기반 정기점검은 전기관리자(전기기사)가 일상점검 및 정기점검을 통해 이상유무를 확인하고 있다.

전기관리자가 점검하는 방법은 육안검사가 주로 이루어지며 이는 수변전 설비의 물리적 상태를 점검하여 이상유무를 판별하게 된다. 물리적 진단은 시각, 청각, 후각 등의 오감 또는 측정기를 사용해 실시하며 이때의 점검항목은 과열, 변색, 발열 유무, 팽창 및 녹 발생여부, 단자나 나사 등의 풀림 상태, 이상음, 이상 냄새 등을 통하여 이루어 지는 것이 일반적이다.

그러나 일반건축물이나 공동주택의 경우 수변전 설비의 규모가 점점 증대함에도 불구하고 점검인원의 부족으로 인하여 충실한 검사가 이루어지지 않고 있으며, 수시점검을 통해 이상이 없다고 판단되었다 하더라도 점검자가 인지하지 못한 문제가 발생하여 전기화재가 발생하기도 한다.

한편, 최근 전기열화 진단용으로 사용되는 열화상 카메라는 통전 상태에서는 열화상태 등을 진단하여 육안으로 보는 한계점을 극복하여 효과적인 점검이 될 수 있지만 비용적인 문제와 기기의 특성상 측정 온도의 정확도가 떨어져 측정 오차가 크기 때문에 정확한 진단이 어렵다는 문제점을 가지고 있고, 이 또한 상시 전기열화 진단을 할 수는 없다는 한계를 지닌다.

건축물에 설치되는 수변전 설비는 수배전반(Electric distributing board, Cubicle)로 수납되어 설치되고 있으며, 이는 수변전 설비의 공간 효율성을 확보하고 사고발생시 2차 재해를 방지하고 인명을 보호하는 장점을 가지고 있다. 그러나 수배전반의 특성상 검사를 하기 위해서는 일일이 고전압반의 도어를 열고 확인하여야 하고, 활선 점검인 경우 전기관리자의 안전에 취약한 단점을 가지고 있어 자가용 수변전 설비에 대한 유지보수의 문제가 심각한 실정이다.

전기사고의 대부분은 전기설비의 비정상적인 온도상승으로 인한 돌발사고로 이어질 가능성이 높기 때문에 고전압설비의 열화진단은 매우 중요하다. 전기사고의 유형을 분석해 보면 전기열화로 인하여 온도 상승이 발생하더라도 임계점에 이르기 전까지는 전기설비의 기능이 완전히 상실되지 않고 전원을 공급하고 있으므로 관리자가 이를 감지하지 못하는 경우가 대부분이며 한계점에 도달하는 순간 갑자기 정전이나 전기화재로 진행되는 형태를 보인다. 즉, 전기열화가 발생하고 있는 시간을 미리 확인할 수 있었으면 사고에 충분히 대처할 시간을 확보할 수 있었으나 그렇지 못하여 사고에 이르게 된 것이다.

특히 고압기기인 변압기 사고의 경우 변압기 과부하로 인하여 열화가 진행되어 변압기 코일이 단락되기 전까지는 변압기가 작동하고 있는 경우가 대다수이므로, 이로 인해 전기화재로 진행되는 경우가 많다.

따라서 상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 신뢰성, 실용성 및 경제성이 있는 열화감시 및 진단방법을 통해 전기설비 이상 발생 시 긴급상황에 신속하게 대처할 수 있는 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전기관리자에 의한 육안검사보다 더 정확하고 충실하게 실시간 열화감시 및 진단을 수행함으로써, 수변전 설비의 규모가 점점 증대함에 따라 더욱 부족해지는 점검인원의 과중한 업무를 해소할 수 있는 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템은, 수배전반에 있어서, 상기 수배전반 내부의 발열부에 부착되어, 상기 발열부의 온도 변화에 따라 설정온도가 되면 색상이 변하여 전기열화의 위험을 시각적으로 표시하는 온도라벨테이프; 상기 온도라벨테이프의 색상변화 및 상기 수배전반의 내부 상태를 감시하도록 영상을 촬영하는 감시카메라; 상기 감시카메라의 전원을 공급 및 차단하는 제어보드; 및 유무선통신선로를 통해 상기 제어보드를 제어하여 상기 감시카메라의 동작을 제어하고, 상기 감시카메라에서 촬영된 영상을 실시간으로 수신하며, 수신된 상기 영상을 분석하여 상기 온도라벨테이프의 색상변화에 따라 이상 온도 발생 시 경보하는 지능형 영상서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 상기 제어보드는, 상기 지능형 영상서버로부터 제어신호를 수신하는 유무선통신부를 구비하여, 상기 지능형 영상서버의 제어에 따라 일정 시간 동안 상기 감시카메라의 전원을 공급 또는 차단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 상기 지능형 영상서버는, 관리자가 원하는 시간대에 상기 감시카메라를 구동할 수 있도록 상기 제어보드의 동작을 제어하는 명령 및 데이터를 입력하는 입력부와, 상기 제어보드로부터 수신된 상기 감시카메라가 촬영한 영상을 저장하는 저장부와, 상기 유무선통신선로를 통해 상기 제어보드에 제어신호를 송신하고, 상기 제어보드로부터 상기 감시카메라가 촬영한 영상을 수신하는 유무선통신부와, 상기 제어보드로부터 수신한 영상으로부터 색상을 인식 및 구별하고, 구별한 상기 온도라벨테이프의 색상 변화에 대응하여 주위, 경고, 위험 단계에 대응한 경보를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 경보를 청각적 신호로 출력하는 음성출력부 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 경보를 화면에 디스플레이하는 표시부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템에 있어서, 상기 지능형 영상서버의 상기 제어부는, 상기 유무선통신부를 제어하여, 상기 온도라벨테이프의 색상변화에 따라 이상 온도 발생 시, 관리자 단말로 문자 및 영상 중 적어도 어느 하나로 경보 메시지를 더 통보하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 신뢰성, 실용성 및 경제성이 있는 열화감시 및 진단방법을 통해 전기설비 이상 발생 시 긴급상황에 신속하게 대처함으로써 사고발생을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 전기관리자에 의한 육안검사보다 더 정확하고 충실하게 실시간 열화감시 및 진단을 수행함으로써, 수변전 설비의 규모가 점점 증대함에 따라 더욱 부족해지는 점검인원의 과중한 업무를 해소할 수 있는 이점이 있다.

이에 따라, 본 발명은 전기 제공자뿐만 아니라 사용자 모두에게 신뢰성과 실용성 및 경제적인 측면에서 심리적 및 물질적으로 큰 이점을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 지능형 영상서버의 내부 블록 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 카메라제어화면의 일 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 온도라벨테이프 설정화면의 일 예시도,
도 6은 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 실시간 모니터링화면의 일 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것일뿐, 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

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.

상세한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

수배전 설비는 기기별 및 절연물 종류에 따라 KSC 4004-80에서와 같이 최고 허용 온도표를 준수해야 하는데, 기기별 최고 허용온도는 다소 편차가 있기는 하지만, 평균적으로 70℃를 기준으로 최고온도 한계치에 이르며 전기설비가 이 온도에 도달하면 전기열화가 발생하고 있음을 확인할 수 있다. 수배전반 내부 전기열화로 인하여 문제가 발생하는 부위를 분석해 보면 하기의 표 1과 같다.

따라서 열화예방을 위한 다양한 진단기술이 개발 및 현장에 적용되어 왔는데, 현재 적용되고 있는 열화 진단방법들의 장단점을 분석하면 하기의 표 2와 같다.

먼저, 온도 감지용 냄새 센서를 이용한 기술은 수배전반 내부나 전기기기에 이상 발생시 발생하는 이상온도를 감지하면 센서내부에 냄새를 발산시켜 이를 감지하여 이상상태를 검지하는 방식이고, 온도센서를 이용한 감시장치는 수배전반 내부에 온도센서를 내장 설치하여 온도감지부를 통해 측정한 온도 값이 일반적인 화재에 의해 발생되는 온도와 같은 위험레벨이라고 판단되는 경우 이를 감지하는 방식이다.

다음으로, 주파수정보를 이용한 감시장치는 전선을 통과하는 전류의 주파수를 감시하여 이에 대응하는 온도정보를 감지하여 화재발생 징후 또는 화재발생이 예상되는 지점을 감지하는 방식이고, 열저항형 온도센서는 발열이 예상되는 부위에 대해 전기 열저항형 온도센서를 설치하고 경고음 등으로 이상 발열 현상을 알리는 방법이다.

가스센서를 이용하는 방법은 세라믹 반도체 센서에 가스가 접촉하였을 때 일어나는 전기 전도도의 변화를 이용하여 전기발열을 감지 하는 방식이고, 온도라벨을 이용하는 방법은 온도 상승에 의해 변색되는 변색 테이프를 미리 접착해 두고 그 변색의 유무를 시인하여 이상 발열 현상을 검지하는 방법이며, 열화상 카메라를 이용하는 방법은 열화상 카메라를 이용하여 발열부위의 온도 변화는 현상을 영상으로 분석하여 이상 발열을 감지하는 방식이다.

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 현재 적용되고 있는 열화 감지 및 진단방법들은 온도변화를 감지하는 방법들로 이루어져 있고 각각의 장단점이 존재하는데, 상기 표 2의 방법들 중 신뢰성, 실용성, 경제성을 검토해 보면 온도라벨테이프가 이 3가지를 모두 충족시킨다.

그러나 온도라벨테이프의 가장 큰 문제점은 온도변화로 인한 테이프의 색상변화를 항상 감시하여야 하는 문제점이 가장 크다. 현재 이러한 점검은 육안검사로 이루어지기 때문에 수시로 점검이 되지 않는 경우 전기설비 이상 시 긴급상황에 제대로 대처하지 못하는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 개선하기 위한 본 발명에 따른 지능형 열화감시시스템이 내장된 수배전반은 온도라벨테이프의 색상변화를 수배전반 내부에 설치한 폐쇄회로(CCTV)를 이용하여 영상으로 확인하고, 색상변화를 분석하는 프로그램을 영상서버에 탑재하여, 실시간으로 온도 변화를 감시하고 설정온도 이상 시 경보를 시각 및 청각적으로 발생하며 관리자의 무선단말기에 문자 및/또는 영상으로 신속하게 통보하여 사고를 미연에 방지할 수 있다.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 개념도로서, 수배전반 내부의 동부스바 또는 터미널에는 온도에 반응하는 온도라벨테이프가 부착된다. 온도라벨테이프는 온도 상승에 의해 변색되는 변색 테이프로서, 온도라벨테이프를 미리 수배전반 내부의 동부스바 또는 터미널에 접착해 두고 그 변색의 유무를 시인하여 이상 발열 현상을 검지하도록 한다. 온도라벨테이프의 온도 변화에 따른 색상 변화는 수배전반 내부에 설치된 감시카메라로 영상을 촬영함으로써 수집되어 영상증폭기를 통해 지능형 영상서버로 전송되며, 카메라는 제어보드를 통해 지능형 영상서버에 의해 제어된다.

또한, 온도라벨테이프의 색상 변화는 지능형 영상서버에서 자동으로 분석되어 수배전반 내부에 온도 변화가 발생하였음을 판단하는 데이터로 이용되며, 온도 변화가 감지되면 지능형 영상서버는 스마트폰과 같은 사용자의 무선통신단말로 신속하게 통보되어 열화로 인한 화재 등의 사고를 미연에 방지하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 구성도로서, 하나의 지능형 영상서버(140)가 다수의 수배전반을 감시할 수 있도록 하나의 수배전반에 온도라벨테이프(110), 감시카메라(120) 및 제어보드(130)가 하나의 세트(Set)로 구비된다. 지능형 영상서버(140)는 유무선통신망(200)을 통해 감시 대상인 다수의 수배전반으로부터 수신한 데이터를 분석하고, 그 결과를 관리자나 사용자에게 알리기 위해 고객단말(150)에게 문자 또는 영상으로 통보한다.

제어보드(130)는 감시카메라(120)로부터 촬영된 영상데이터를 무선통신망 또는 유선통신선로를 통하여 지능형 영상서버(140)로 전송한다. 지능형 영상서버(140)는 무선통신망, 데이터통신망 또는 인터넷 등을 통하여 고객단말(150)로 감시정보를 전달하며, 고객단말(150)은 스마트폰이나 노트북과 같은 무선통신단말일 수도 있고, PC와 같은 유선통신단말일 수도 있다. 한편, 제어보드(130)를 사용하지 않고 감시카메라(120)에서 촬영된 영상을 영상증폭기(미도시함)에서 증폭하여 바로 지능형 영상서버(140)로 전송할 수도 있다. 제어보드(130)와 영상증폭기는 지능형 영상서버(140)와 유무선 통신을 위한 유선 또는 무선통신부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 각 구성부들을 더욱 상세히 살펴보면, 먼저 온도라벨테이프(110)는 수배전반 내부의 전기열화가 발생할 위험이 높은 부스바나 터미널 단자 부근의 발열부에 부착되어 전기열화로 인한 이상온도 상승 시 설정온도가 되면 색상이 변하여 전기열화의 위험을 시각적으로 표시한다.

온도라벨테이프(110)는 높은 온도가 발생하는 전기설비의 온도상승을 색상의 변화로 알려주는 온도 관리·기록용 라벨테이프이며 현재 많은 전기설비 등에 온도 측정용으로 사용되고 있다. 수배전반에 설치하는 온도라벨테이프(110)는 비가역성 3종을 설치하여 온도의 3가지 온도변화를 표시하고 이를 주의, 경고, 위험 수준으로 분류하여 측정할 수 있도록 한다.

온도라벨테이프(110)는 일반 접착테이프와 같은 형태로 제작되어 있어서 누구나 쉽게 설치 및 제거가 가능한 이점을 가지고 있다. 또한 온도변화를 10℃ 단위로 측정 한다. 일례로서, 주의 온도는 50℃, 경고온도는 60℃, 위험온도는 70℃이다. 상기 온도는 수배전반의 부스바와 결손부분을 기준으로 선정된 온도이며 필요 시 온도측정 범위나 온도 등은 변경이 가능하다. 온도라벨테이프(110)는 색상이 변함으로 온도 상승에 따른 위험을 감지하여 수배전반 내부의 전기설비의 안전진단관리에 최적으로서, 물체 표면에 온도라벨을 부착하므로 온도 오차범위가 2℃ 내외로 검지 기능이 매우 우수하다.

감시카메라(120)는 온도라벨테이프(110)의 색상변화 및 수배전반내부 상태를 감시하는 감시용 CCTV 형태로 제공될 수 있으며, 수배전반내부에 설치하는 카메라는 온도라벨테이프(110)의 종류에 따라 카메라의 종류를 변경하여 선택이 가능하다. 일반적으로 적용되는 카메라의 기준은 화각 80°, 해상도 40만 화소, 카메라가 컬러영상을 촬영하도록 광원을 제공하는 LED의 동작제어가 가능하고, 알람 출력을 위한 알람 인터페이스를 구비하는 것이 바람직하다.

제어보드(130)는 간단하게는 감시카메라(120)의 전원을 온/오프하는 시리얼 릴레이(Serial Relay) 형태의 보드로 구현될 수 있으며, 수배전반 내부를 감시하는 감시카메라(120)를 관리자가 원하는 시간을 설정하여 감시할 수 있도록 할 수도 있다. 제어보드(130)는 원격지의 지능형 영상서버(140)에서 구동되는 감시프로그램의 제어에 따라 감시카메라(120)의 LED동작을 제어하여 수배전반 내부의 상태를 관리자가 원하는 시간으로 설정하도록 동작하게 한다. 이를 위하여 제어보드(130)는 원격지의 지능형 영상서버(140)와 통신을 위한 유무선통신부를 구비한다. 특히, 제어보드(130)는 8CH 릴레이 제어와 다채널 시간별 릴레이 제어 및 감시카메라(120)의 전원 및 릴레이 전원의 제어가 가능하여 다수의 감시카메라(120)를 하나의 보드에서 제어할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제어보드(130)의 일부 기능이 감시카메라(120)에 구현되어, 상기 감시카메라(120)에서 촬영된 영상을 상기 지능형 영상서버(140)로 전송될 시 제어보드(130)를 거치지 않고 감시카메라(120)가 바로 지능형 영상서버(140)로 전송될 수도 있다.

지능형 영상서버(140)는 감시카메라(120) 또는 제어보드(130)를 통해 수신한 감시카메라(120)의 실시간 영상을 분석하여 이상 유무를 판단하고, 이상 발생 상황에 대하여 적절한 제어를 수행하며, 이상 발생 상황에 대한 영상을 저장한다. 이하, 도 3을 참조하여 지능형 영상서버(140)에 대해 더욱 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 지능형 영상서버의 내부 블록 구성도로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 지능형 영상서버(140)는 제어부(141), 유무선통신부(142), 입력부(143), 저장부(144), 표시부(145) 및 음성출력부(146)로 구성된다.

제어부(141)는 제어보드(130)로부터 수신한 영상으로부터 RGB 색상을 인식 및 구별하고, 구별한 온도라벨테이프(110)의 색상 변화에 대응하여 주위, 경고, 위험 단계에 대응한 음성 알림을 음성출력부(146)를 통해 출력한다. 또한, 제어부(141)는 유무선통신부(142)를 제어하여 ISP(210, 인터넷서비스제공자)를 통해 관리자 스마트폰이나 PC로 이상 상황 발생에 대한 정보를 문자나 영상 또는 이메일 등의 형태로 전송한다.

입력부(143)는 관리자가 원하는 시간대에 감시카메라(120)를 온/오프할 수 있도록 제어보드(130)의 동작을 제어하는 명령 및 데이터를 입력한다. 도 4는 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 카메라제어화면의 일 예시도로서, 지능형 영상서버(140)에서 표시부(145)를 통해 관리자에게 제공하는 감시카메라(120) 제어화면을 나타낸 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(141)는 관리자에게 다수의 감시카메라(120) 각각에 대하여 온/오프 및 동작시간을 세밀하게 제어할 수 있는 화면을 표시부(145)를 통해 제공한다.

제어부(141)는 입력부(143)를 통해 관리자가 감시프로그램을 구동하면, 유무선통신부(142)를 제어하여 통신선로를 세팅하고, 감시카메라(120)에 대한 관리자의 개별적인 온/오프 시간 설정데이터가 입력되면, 이에 따라 제어보드(130)를 통해 각각의 감시카메라(120)를 제어한다. 이에 따라, 관리자는 감시프로그램을 통해 제어부(141)가 제어하는 다수의 감시카메라(120) 전체를 동일한 작동상태로 설정할 수도 있고 개별적으로 작동상태를 설정할 수도 있다.

한편, 제어부(141)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제어보드(130)를 통해 감시카메라(120)가 감시해야 할 온도라벨테이프(110)의 영역을 설정하고 제거할 수도 있다. 도 5는 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 온도라벨테이프 설정화면의 일 예시도이다.

입력부(143)로부터 입력된 명령 또는 데이터는 제어부(141)의 제어에 따라 유무선통신부(142)를 통해 제어보드(130)로 전송된다. 또한, 제어부(141)는 관리자의 입력명령에 따라 감시카메라(120)에서 촬영되는 영상을 녹화하도록 제어보드(130)를 제어하며, 필요에 따라 주의 이상의 상황 발생 시 별도의 관리자 제어 없이도 촬영 영상을 계속 녹화할 수도 있도록 제어한다.

도 6은 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템의 실시간 모니터링화면의 일 예시도로서, 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템은 수배전반 별 실시간으로 모니터링이 가능하며, 온도라벨테이프(110)의 색깔 변화 시 자동으로 지능형 영상서버(140)에 음성경보 및 현장의 수배전반에 설치된 제어보드(130)를 통해 감시카메라(120)에 부가적으로 장착된 알람 인터페이스를 통해 알람을 시각적 및/또는 청각적으로 출력할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템은 도 6의 모니터링 화면을 통해 경보 발생 시 해당 감시 영역을 팝업 함으로써 관리자가 좀 더 용이하게 이상 발생 지역을 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템은 신뢰성, 실용성 및 경제성이 있는 열화감시 및 진단방법을 통해 전기설비 이상 발생 시 긴급상황에 신속하게 대처할 수 있는 감시 및 경보가 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템은 전기관리자에 의한 육안검사보다 더 정확하고 충실하게 실시간 열화감시 및 진단을 수행할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

Claims (4)

1. 수배전반에 있어서,
   상기 수배전반 내부의 발열부에 부착되어, 상기 발열부의 온도 변화에 따라 설정온도가 되면 색상이 변하여 전기열화의 위험을 시각적으로 표시하는 온도라벨테이프; 상기 온도라벨테이프의 색상변화 및 상기 수배전반의 내부 상태를 감시하도록 영상을 촬영하는 감시카메라; 상기 감시카메라의 전원을 공급 및 차단하는 제어보드; 및 유무선통신선로를 통해 상기 제어보드를 제어하여 상기 감시카메라의 동작을 제어하고, 상기 감시카메라에서 촬영된 영상을 실시간으로 수신하며, 수신된 상기 영상을 분석하여 상기 온도라벨테이프의 색상변화에 따라 이상 온도 발생 시 경보하는 지능형 영상서버를 포함하며;
   상기 제어보드가, 상기 지능형 영상서버로부터 제어신호를 수신하는 유무선통신부를 구비하여, 상기 지능형 영상서버의 제어에 따라 일정 시간 동안 상기 감시카메라의 전원을 공급 또는 차단하도록 하고;
   상기 지능형 영상서버는, 관리자가 원하는 시간대에 상기 감시카메라를 구동할 수 있도록 상기 제어보드의 동작을 제어하는 명령 및 데이터를 입력하는 입력부와, 상기 제어보드로부터 수신된 상기 감시카메라가 촬영한 영상을 저장하는 저장부와, 상기 유무선통신선로를 통해 상기 제어보드에 제어신호를 송신하고, 상기 제어보드로부터 상기 감시카메라가 촬영한 영상을 수신하는 유무선통신부와, 상기 제어보드로부터 수신한 영상으로부터 색상을 인식 및 구별하고, 구별한 상기 온도라벨테이프의 색상 변화에 대응하여 주위, 경고, 위험 단계에 대응한 경보를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 경보를 청각적 신호로 출력하는 음성출력부 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 경보를 화면에 디스플레이하는 표시부로 구성되는 것을 특징으로 하는 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 유무선통신부를 제어하여, 상기 온도라벨테이프의 색상변화에 따라 이상 온도 발생 시, 관리자 단말로 문자 및 영상 중 적어도 어느 하나로 경보 메시지를 더 통보하는 것을 특징으로 하는 수배전반용 지능형 열화감시영상시스템.

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