KR101894738B1 - 수배전반 화재 경보 시스템 및 방법 - Google Patents

수배전반 화재 경보 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수배전반의 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃감지 및 영상 데이터들을 획득하는 데이터 획득 모듈, 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 수배전반 화재 경보용 알람을 출력하는 센싱모듈, 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 데이터들 및 상기 센싱모듈이 출력한 화재 경보용 알람을 모니터링하는 모니터링 서버 및 상기 모니터링 서버가 모니터링한 상기 데이터들 및 상기 화재 경보용 알람을 디스플레이하는 사용자단말을 포함한다.

Description

수배전반 화재 경보 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHODS FOR FIRE ALARM OF SWITCHGEAR}
본 발명은 수배전반 화재 경보 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수배전반의 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃 감지 및 영상 데이터들을 획득하고, 획득한 상기 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하여 수배전반 화재 경보를 출력하는 수배전반 화재 경보 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전력수요의 증가에 따른 전력설비의 용량과 대수가 급속도로 증가하고 있으나 정전, 고장 등에 따른 인명피해 및 경제적 손실도 또한 증가하고 있는 실정이다.
수배전반은 수배전에 필요한 각종 차단기, 변류기, 변압기, 제어 개폐기, 계전기 등으로 구성된다. 수배전반에 고장이 발생하면 수리하거나 교체하는데 많은 시간이 소요되며 이에 따른 피해가 크기 때문에 고장 발생 전에 교체 하거나 고장이 나더라도 피해를 최소화할 수 있어야 한다.
수배전반 계통에 문제가 발생할 경우 이의 확산을 방지할 수 있는 제어장치는 많이 고안되어 있지만 고장이나 문제가 발생하기 전에 미리 감지할 수 있는 방법은 용이하지 않다.
따라서, 수배전반에 화재가 발생하기 전 수배전반 화재 경보를 출력할 수 있는 기술 개발이 필요하다.
대한민국 등록특허공보 제10-1127094호(2012.03.08.등록)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 화재가 발생하기 전 화재 경보용 알람을 출력할 수 있는 수배전반 화재 경보 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 수배전반에 부착되는 센서의 위치 이동이 자유로운 수배전반 화재 경보 시스템 및 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 센서의 기준치 교정(Baseline calibration)을 수행할 수 있는 수배전반 화재 경보 시스템 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 수배전반의 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃감지 및 영상 데이터들을 획득하는 데이터 획득 모듈, 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 수배전반 화재 경보용 알람을 출력하는 센싱모듈, 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 데이터들 및 상기 센싱모듈이 출력한 화재 경보용 알람을 모니터링하는 모니터링 서버 및 상기 모니터링 서버가 모니터링한 상기 데이터들 및 상기 화재 경보용 알람을 디스플레이하는 사용자단말을 포함한다.
또한, 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 데이터들을 디스플레이하며, 상기 센싱모듈이 출력한 상기 화재 경보용 알람을 디스플레이하는 표시모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터 획득 모듈은, 상기 수배전반의 전압, 전류를 측정하여 전압, 전류 데이터들을 획득하는 전압,전류센서, 상기 수배전반의 온습도를 측정하여 온습도 데이터들을 획득하는 온습도센서, 상기 수배전반의 연기농도를 측정하여 연기농도 데이터들을 획득하는 연기농도센서, 상기 수배전반의 CO2 농도를 측정하여 CO2 농도 데이터들을 획득하는 CO2농도센서, 상기 수배전반의 불꽃을 감지하여 불꽃 감지 데이터들을 획득하는 불꽃 감지 센서 및 상기 수배전반의 영상을 촬영하여 영상 데이터들을 획득하는 영상센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전압,전류 센서, 온습도센서, 연기농도센서, CO2농도센서, 불꽃감지센서 및 영상센서는 각각의 상기 센서들에 자성체가 부착되고, 부착된 상기 자성체를 이용하여 상기 각각의 센서들을 상기 수배전반에 부착할 수 있다.
또한, 상기 센싱모듈은, 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 상기 수배전반의 전압, 전류 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 전압, 전류 이상 여부를 결정하는 전압, 전류 이상 결정모듈, 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 상기 수배전반의 온습도 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 온습도 이상 여부를 결정하는 온습도 이상 결정모듈, 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 상기 수배전반의 연기농도 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 연기농도 이상 여부를 결정하는 연기농도 이상 결정모듈, 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 상기 수배전반의 CO2 농도 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 CO2 농도 이상 여부를 결정하는 CO2 농도 이상 결정모듈, 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 상기 수배전반의 불꽃 감지 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 불꽃 감지 이상 여부를 결정하는 불꽃 감지 이상 결정모듈 및 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 상기 수배전반의 영상 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 영상 이상 여부를 결정하는 영상 이상 결정모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기 수집한 데이터들을, 상기 수배전반이 정상동작할 때의 전압,전류와 관련된 데이터들, 전력의 변동에 따른 전력 성분, 역률성분, 전류성분 및 주파수 성분과 관련된 데이터들, 온습도와 관련된 데이터들, 연기농도와 관련된 데이터들, CO2 농도와 관련된 데이터들, 불꽃감지와 관련된 데이터들 또는 상기 수배전반 내외부의 화재와 관련된 데이터들 중 적어도 하나에 해당할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 수배전반 화재 경보 시스템이 수배전반의 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃 감지 또는 영상 데이터들을 획득하는 단계, 수배전반 화재 경보 시스템이 상기 수배전반의 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃 감지 또는 영상 데이터들과 기 수집한 데이터들과 비교하는 단계, 수배전반 화재 경보 시스템이 비교 결과에 따라 수배전반 화재 경보용 알람을 출력하는 단계 및 수배전반 화재 경보 시스템이 상기 데이터들 및 상기 화재 경보용 알람을 디스플레이하는 단계를 포함한다.
본 발명의 수배전반 화재 경보 시스템 및 방법에 의하면, 수배전반에 화재가 발생하기 전 화재 경보용 알람을 출력할 수 있는 효과가 있다.
또한, 수배전반에 부착되는 센서의 위치를 자유롭게 이동시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 기준치 교정(Baseline calibration)을 수행하여 센서에 발생한 드리프트(Drift)를 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 수배전반에 화재가 발생한 경우, 수배전반을 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수배전반 화재 경보 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 데이터획득모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 기준치 교정모듈이 CO2 농도 센서에 기준치 교정(Baseline calibration)을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 센싱모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 수배전반 화재 경보 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하의 설명에서 동일한 식별 기호는 동일한 구성을 의미하며, 불필요한 중복적인 설명 및 공지 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시 예에서 '통신', '통신망' 및 '네트워크'는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 상기 세 용어들은, 파일을 사용자 단말, 다른 사용자들의 단말 및 다운로드 서버 사이에서 송수신할 수 있는 유무선의 근거리 및 광역 데이터 송수신망을 의미한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수배전반 화재 경보 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 데이터획득모듈(100)은 수배전반의 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃 감지 및 영상 데이터들을 획득한다.
센싱모듈(200)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 수배전반 화재 경보용 알람을 출력한다.
표시모듈(300)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 데이터들을 디스플레이하며, 센싱모듈(200)이 출력한 상기 화재 경보용 알람을 디스플레이한다.
표시모듈(300)은 센싱모듈(200)이 출력한 상기 화재 경보용 알람을 영상, 소리 또는 진동을 이용하여 디스플레이할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따라 데이터획득모듈(100), 센싱모듈(200) 및 표시모듈(300)은 수배전반과 결합되어 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 데이터획득모듈(100), 센싱모듈(200) 및 표시모듈(300)이 각각 구현될 수도 있다.
모니터링 서버(400)는 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 데이터들 및 센싱모듈(200)이 출력한 화재 경보용 알람을 모니터링한다.
모니터링 서버(400)는 화재 경보용 알람을 수신한 경우, 상기 수배전반을 제어하기 위한 신호를 출력할 수 있다.
모니터링 서버(400)는 화재 경보용 알람을 수신한 경우, 기 설정된 소방서로 화재 신고를 할 수 있다.
모니터링 서버(400)는 화재 경보용 알람을 수신한 경우, 사용자단말(500)로 화재 경보용 알람을 전송할 수 있다.
여기서 사용된 '서버'라는 용어는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 구분되는 구성 요소가 아니라는 점은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이다.
사용자단말(500)은 모니터링 서버(400)가 모니터링한 상기 데이터들 및 상기 화재 경보용 알람을 디스플레이한다.
사용자단말(500)은 화재 경보용 알람을 수신한 경우, 상기 수배전반을 제어하기 위한 신호를 출력할 수 있다.
사용자단말(500)은 화재 경보용 알람을 수신한 경우, 기 설정된 소방서로 화재 신고를 할 수 있다.
도 2는 데이터획득모듈의 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 기준치 교정모듈이 CO2 농도 센서에 기준치 교정(Baseline calibration)을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 데이터획득모듈(100)은 제1 제어모듈(110), 전압,전류센서(120), 온습도센서(130), 연기농도센서(140), CO2농도센서(150), 불꽃감지센서(160), 영상센서(170), 기준치교정모듈(180) 및 제1 통신모듈(190)을 포함한다.
제1 제어모듈(110)은 데이터획득모듈(100)이 획득한 데이터들이나 데이터획득모듈(100)에 대한 정보 및 데이터획득모듈(100)의 동작을 관리한다.
전압,전류센서(120)는 실시간으로 수배전반의 전압 또는 전류를 측정하여 전압, 전류 데이터들을 획득한다.
이때, 상기 전압, 전류 데이터들은 전압과 전류가 포함된 하나의 데이터로 획득될 수 있고, 전압과 전류 데이터가 각각 획득될 수 있다.
온습도센서(130)는 실시간으로 수배전반의 온습도를 측정하여 온습도 데이터들을 획득한다.
이때, 상기 온습도 데이터들은 온도와 습도가 포함된 하나의 데이터로 획득될 수 있고, 온도와 습도 데이터가 각각 획득될 수 있다.
연기농도센서(140)는 실시간으로 수배전반의 연기농도를 측정하여 연기농도 데이터들을 획득한다.
연기농도센서(140)는 빛의 투과를 이용한 연기 농도계로 연기농도 데이터들을 획득하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
CO2농도센서(150)는 실시간으로 수배전반의 CO2 농도를 측정하여 CO2 농도 데이터들을 획득한다.
불꽃감지센서(160)는 실시간으로 수배전반의 불꽃을 감지하여 불꽃 감지 데이터들을 획득한다.
영상센서(170)는 실시간으로 수배전반의 영상을 촬영하여 영상 데이터들을 획득한다.
영상센서(170)는 상기 수배전반의 내외부 영상을 촬영하여 영상 데이터들을 획득하는 것이 바람직하다.
영상센서(170)는 열화감지센서가 부착된 IP 카메라를 이용하는 것이 바람직하다.
전압,전류센서(120), 온습도센서(130), 연기농도센서(140), CO2농도센서(150), 불꽃감지센서(160) 및 영상센서(170)는 각각의 상기 센서들에 자성체가 부착되고, 부착된 상기 자성체를 이용하여 각각의 상기 센서들을 상기 수배전반에 부착할 수 있다.
이때, 상기 자성체는 상기 센서들에 부착되는 것이 용이한 탄성이 있는 자석이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 센서들에 상기 자성체를 부착하여 상기 수배전반에 부착하기 때문에, 상기 수배전반에서 상기 센서들의 위치를 변경시키는 것이 용이하다.
이렇게 상기 센서들의 위치를 변경시키는 것이 용이하기 때문에, 상기 수배전반에서 획득하고자 하는 데이터들을 가장 잘 획득할 수 있는 장소로 상기 센서들이 부착되는 위치를 조절하여 상기 센서들이 획득하는 데이터들의 정확성을 높일 수 있다.
기준치교정모듈(180)은 전압,전류센서(120), 온습도센서(130), 연기농도센서(140), CO2농도센서(150), 불꽃감지센서(160) 및 영상센서(170)의 기준치 교정(Baseline calibration)을 수행한다.
기준치교정모듈(180)은 특정 선형 구간에서 기준치 교정(Baseline calibration)을 수행할 수 있다.
기준치교정모듈(180)은 각각의 레퍼런스 센서로 획득한 획득 데이터들이 저장되어 있다.
이때, 각각의 상기 레퍼런스 센서로 획득한 획득 데이터들은 이상적인 상황에서 각각의 상기 레퍼런스 센서로 획득한 데이터들인 것이 바람직하다.
기준치교정모듈(180)은 센서의 감도가 변하지 않는다는 가정하에 센서의 롱-텀 드리프트(long-term drift)를 교정할 수 있다.
기준치교정모듈(180)에 저장된 각각의 상기 레퍼런스 센서로 획득한 데이터들은 정확하고 안정된 특징을 가진다고 가정한다.
도 3을 참조하면, 센서의 롱-텀 드리프트(long-term drift) 때문에 실제 획득 데이터들인 도 3(b)의 CO2 농도 데이터들과 레퍼런스 센서로 획득한 데이터들인 도 3(a)의 CO2 농도 데이터들이 차이가 발생한 것을 알 수 있다.
이때, 기준치교정모듈(180)은 실제 획득 데이터들인 도 3(b)의 CO2 농도 데이터들 얼마나 많은 드리프트가 발생하였는지를 검출할 수 있다.
기준치교정모듈(180)은 검출한 상기 드리프트를 이용하여 특정 선형 구간에서 임의적인(arbitrary) CO2농도에서 상기 센서에서 발생한 상기 드리프트를 보상할 수 있다.
기준치교정모듈(180)은 각각의 레퍼런스 센서들이 선형 값을 갖는 특정 구간에서 전압,전류센서(120), 온습도센서(130), 연기농도센서(140), CO2농도센서(150), 불꽃감지센서(160) 및 영상센서(170)의 기준치 교정(Baseline calibration)을 수행할 수 있다.
제1 통신모듈(190)은 무선랜(Wireless Local Area Network; WLAN), 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio-frequency Identification), IrDA(Infrared Data Association), 지그비(ZigBee), 인터넷, Wibro(Wireless Broadband)망, Wimax(World Interoperability for Microwave Access)망, CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA), LTE(Long Term Evolution) 등을 포함하는 이동통신망 또는 이들의 결합으로 이루어진 통신망을 통하여 데이터획득모듈(100)이 획득한 데이터들을 출력할 수 있다.
도 4는 센싱모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 센싱모듈(200)은 제2 제어모듈(210), 데이터수집모듈(220), 전압전류이상결정모듈(230), 온습도이상결정모듈(240), 연기농도이상결정모듈(250), CO2농도이상결정모듈(260), 불꽃감지이상결정모듈(270), 영상이상결정모듈(280) 및 제2 통신모듈(290)을 포함한다.
제2 제어모듈(210)은 센싱모듈(200)이 수집한 데이터들 및 센싱모듈(200)이 수신한 데이터들을 관리하며, 센싱모듈(200)에 대한 정보나 센싱모듈(200)의 동작을 관리한다.
제2 제어모듈(210)은 모니터링 서버(400) 또는 사용자단말(500)이 출력한 수배전반을 제어하기 위한 신호를 후술하는 제2 통신모듈(280)을 통하여 수신하면 수신한 상기 수배전반을 제어하기 위한 신호를 이용하여 상기 수배전반을 제어(예컨대, 수배전반의 동작 정지)할 수 있다.
데이터수집모듈(220)은 네트워크를 통하여 사용자단말(500)이 수배전반이 정상동작할 때의 전송한 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃 감지 및 영상 데이터들을 저장한다.
데이터수집모듈(220)은 빅데이터를 활용하여 수집한 수배전반이 정상동작할 때의 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃 감지 및 영상 데이터들을 저장한다.
데이터수집모듈(220)이 기 수집한 데이터들은 상기 수배전반이 정상동작할 때의 전압,전류와 관련된 데이터들, 전력의 변동에 따른 전력 성분, 역률성분, 전류성분 및 주파수 성분과 관련된 데이터들, 온습도와 관련된 데이터들, 연기농도와 관련된 데이터들, CO2 농도와 관련된 데이터들, 불꽃감지와 관련된 데이터들 또는 상기 수배전반 내외부의 화재와 관련된 데이터들 중 적어도 하나에 해당할 수 있다.
데이터수집모듈(220)이 수집하는 전압, 전류 데이터들은 수배전반이 정상 동작할 때의 전압 또는 전류 값의 변동 데이터들 또는 변동 주기와 관련된 데이터들일 수 있다.
데이터수집모듈(220)이 수집하는 온습도 데이터들은 수배전반이 정상 동작할 때의 날짜 및 시간에 따른 온습도 데이터들과 관련된 데이터들일 수 있다.
데이터수집모듈(220)이 수집하는 연기농도 데이터들은 수배전반이 정상 동작할 때의 수배전반의 동작에 따라 발생하는 연기농도 데이터들과 관련된 데이터들일 수 있다.
데이터수집모듈(220)이 수집하는 CO2 농도 데이터들은 수배전반이 정상 동작할 때의 수배전반의 동작에 따라 발생하는 CO2 농도 데이터들과 관련된 데이터들일 수 있다.
데이터수집모듈(220)이 수집하는 불꽃 감지 데이터들은 수배전반이 정상 동작할 때의 수배전반의 동작에 따라 발생하는 불꽃 감지 데이터들과 관련된 데이터들일 수 있다.
데이터수집모듈(220)이 수집하는 영상 데이터들은 수배전반이 정상 동작할 때의 수배전반 내외부의 영상 데이터들과 관련된 데이터들일 수 있다.
전압전류이상결정모듈(230)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 전압, 전류 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 전압, 전류 이상 여부를 결정한다.
전압전류이상결정모듈(230)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 전압, 전류 데이터들과 데이터수집모듈(220)이 수집한 전류, 전압 데이터들이 상이한 경우 전압전류이상을 결정한다.
전압전류이상결정모듈(230)이 상기 전압전류이상이라고 결정하면 전압전류이상결정모듈(230)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 전류,전압 데이터들 및 수배전반 화재 경보용 알람을 후술하는 제2 통신모듈(290)을 통하여 출력한다.
온습도이상결정모듈(240)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 온습도 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 온습도 이상 여부를 결정한다.
온습도이상결정모듈(240)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 온습도 데이터들과 데이터수집모듈(220)이 수집한 온습도 데이터들이 상이한 경우 온습도이상을 결정한다.
온습도이상결정모듈(240)이 상기 온습도이상이라고 결정하면, 온습도이상결정모듈(240)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 온습도 데이터들 및 수배전반 화재 경보용 알람을 후술하는 제2 통신모듈(290)을 통하여 출력한다.
연기농도이상결정모듈(250)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 연기농도 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 연기농도 이상 여부를 결정한다.
연기농도이상결정모듈(250)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 연기농도 데이터들과 데이터수집모듈(220)이 수집한 연기농도 데이터들이 상이한 경우 연기농도이상을 결정한다.
연기농도이상결정모듈(250)이 상기 연기농도이상이라고 결정하면, 연기농도이상결정모듈(250)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 연기농도 데이터들 및 수배전반 화재 경보용 알람을 후술하는 제2 통신모듈(290)을 통하여 출력한다.
CO2농도이상결정모듈(260)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 CO2농도 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 CO2농도 이상 여부를 결정한다.
CO2농도이상결정모듈(260)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 CO2농도 데이터들과 데이터수집모듈(220)이 수집한 CO2농도 데이터들이 상이한 경우 CO2농도이상을 결정한다.
CO2농도이상결정모듈(260)이 상기 CO2농도이상이라고 결정하면, CO2농도이상결정모듈(260)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 CO2농도 데이터들 및 수배전반 화재 경보용 알람을 후술하는 제2 통신모듈(290)을 통하여 출력한다.
불꽃 감지 이상 결정모듈(270)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 불꽃 감지 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 불꽃 감지 이상 여부를 결정한다.
불꽃 감지 이상 결정모듈(270)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 불꽃 감지 데이터들과 데이터수집모듈(220)이 수집한 불꽃 감지 데이터들이 상이한 경우 불꽃감지이상을 결정한다.
불꽃 감지 이상 결정모듈(270)이 상기 불꽃감지이상이라고 결정하면, 불꽃 감지 이상 결정모듈(270)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 불꽃 감지 데이터들 및 수배전반 화재 경보용 알람을 후술하는 제2 통신모듈(290)을 통하여 출력한다.
영상이상결정모듈(280)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 영상 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 영상 이상 여부를 결정한다.
영상이상결정모듈(280)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 영상 데이터들과 데이터수집모듈(220)이 수집한 영상 데이터들이 상이한 경우 영상 이상을 결정한다.
영상이상결정모듈(280)이 상기 영상 이상이라고 결정하면, 영상이상결정모듈(270)은 데이터 획득 모듈(100)이 획득한 상기 수배전반의 영상 데이터들 및 수배전반 화재 경보용 알람을 후술하는 제2 통신모듈(290)을 통하여 출력한다.
제2 통신모듈(290)은 무선랜(Wireless Local Area Network; WLAN), 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio-frequency Identification), IrDA(Infrared Data Association), 지그비(ZigBee), 인터넷, Wibro(Wireless Broadband)망, Wimax(World Interoperability for Microwave Access)망, CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA), LTE(Long Term Evolution) 등을 포함하는 이동통신망 또는 이들의 결합으로 이루어진 통신망을 통하여 이상 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃 감지 영상 데이터들 및 수배전반 화재 경보용 알람을 출력할 수 있다.
제2 통신모듈(290)은 모니터링 서버(400) 또는 사용자단말(500)이 출력한 수배전반을 제어하기 위한 신호를 수신할 수 있다.
여기서 사용된 '부 또는 모듈'이라는 용어는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 구분되는 구성 요소가 아니라는 점은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이다.
도 5는 본 발명의 일실예에 따른 수배전반 화재 경보 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실예에 따른 수배전반 화재 경보 방법은 수배전반 화재 경보 시스템이 수배전반의 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃감지 또는 영상 데이터들을 획득한다(S100).
수배전반 화재 경보 시스템이 상기 수배전반의 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃감지 또는 영상 데이터들과 기 수집한 데이터들과 비교한다(S110).
이때, 상기 기 수집한 데이터들을, 상기 수배전반이 정상동작할 때의 전압,전류와 관련된 데이터들, 전력의 변동에 따른 전력 성분, 역률성분, 전류성분 및 주파수 성분과 관련된 데이터들, 온습도와 관련된 데이터들, 연기농도와 관련된 데이터들, CO2 농도와 관련된 데이터들, 불꽃감지와 관련된 데이터들 또는 상기 수배전반 내외부의 화재와 관련된 데이터들 중 적어도 하나에 해당할 수 있다.
수배전반 화재 경보 시스템이 비교 결과에 따라 수배전반 화재 경보용 알람을 출력한다(S120).
여기서, 상기 수배전반 화재 경보용 알람은 표시모듈(300), 모니터링 서버(400) 또는 사용자 단말(500)로 출력될 수 있다.
수배전반 화재 경보 시스템이 상기 데이터들 및 상기 화재 경보용 알람을 디스플레이한다(S130).
이때, 수배전반 화재 경보 시스템은 상기 화재 경보용 알람을 영상, 소리 또는 진동을 이용하여 디스플레이할 수 있다.
수배전반 화재 경보 시스템이 상기 수배전반을 제어하기 위한 신호를 출력한다(S140).
이때, 상기 수배전반을 제어하기 위한 신호는 상기 수배전반의 동작 정지일 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 적어도 하나로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100....데이터획득모듈 200....센싱모듈
300....표시모듈 400....모니터링서버
500....사용자단말

Claims (7)

  1. 수배전반의 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃감지 및 영상 데이터들을 획득하는 데이터 획득 모듈; 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 수배전반 화재 경보용 알람을 출력하는 센싱모듈; 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 데이터들을 디스플레이하며, 상기 센싱모듈이 출력한 상기 화재 경보용 알람을 디스플레이하는 표시모듈; 상기 데이터 획득 모듈이 획득한 데이터들 및 상기 센싱모듈이 출력한 화재 경보용 알람을 모니터링하는 모니터링 서버; 및 상기 모니터링 서버가 모니터링한 상기 데이터들 및 상기 화재 경보용 알람을 디스플레이하는 사용자단말;을 포함하는 수배전반 화재 경보 시스템으로서,
    상기 데이터 획득 모듈은,
    상기 수배전반의 전압, 전류를 측정하여 전압, 전류 데이터들을 획득하는 전압,전류센서;
    상기 수배전반의 온습도를 측정하여 온습도 데이터들을 획득하는 온습도센서;
    상기 수배전반의 연기농도를 측정하여 연기농도 데이터들을 획득하는 연기농도센서;
    상기 수배전반의 CO2 농도를 측정하여 CO2 농도 데이터들을 획득하는 CO2농도센서;
    상기 수배전반의 불꽃을 감지하여 불꽃 감지 데이터들을 획득하는 불꽃 감지 센서;
    상기 수배전반의 영상을 촬영하여 영상 데이터들을 획득하는 영상센서; 및
    상기 전압,전류센서, 온습도센서, 연기농도센서, CO2농도센서, 불꽃감지센서 및 영상센서의 기준치 교정(Baseline calibration)을 수행하는 기준치교정모듈;을 포함하며,
    상기 기준치교정모듈은,
    이상적인 상황에서 각각의 레퍼런스 센서로 획득한 획득 데이터들을 저장하고, 특정 선형 구간에서 기준치 교정(Baseline calibration)을 수행하며,
    센서의 감도가 변하지 않는다는 가정하에 센서의 롱-텀 드리프트(long-term drift)를 교정할 수 있으며,
    검출한 상기 드리프트를 이용하여 특정 선형 구간에서 임의적인(arbitrary) CO2농도에서 상기 센서에서 발생한 상기 드리프트를 보상할 수 있으며,
    각각의 레퍼런스 센서들이 선형 값을 갖는 특정 구간에서 전압,전류센서, 온습도센서, 연기농도센서, CO2농도센서, 불꽃감지센서 및 영상센서의 기준치 교정을 수행하는 것을 특징으로 하는 수배전반 화재 경보 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전압,전류 센서, 온습도센서, 연기농도센서, CO2농도센서, 불꽃감지센서 및 영상센서는 각각의 상기 센서들에 자성체가 부착되고, 부착된 상기 자성체를 이용하여 상기 각각의 센서들을 상기 수배전반에 부착하는 수배전반 화재 경보 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센싱모듈은,
    수배전반이 정상동작할 때의 전압, 전류, 온습도, 연기농도, CO2 농도, 불꽃 감지 및 영상 데이터들을 빅데이터를 활용하여 수집하여 저장하는 데이터수집모듈;
    상기 데이터 획득 모듈이 획득한 상기 수배전반의 전압, 전류 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 전압, 전류 이상 여부를 결정하는 전압, 전류 이상 결정모듈;
    상기 데이터 획득 모듈이 획득한 상기 수배전반의 온습도 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 온습도 이상 여부를 결정하는 온습도 이상 결정모듈;
    상기 데이터 획득 모듈이 획득한 상기 수배전반의 연기농도 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 연기농도 이상 여부를 결정하는 연기농도 이상 결정모듈;
    상기 데이터 획득 모듈이 획득한 상기 수배전반의 CO2 농도 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 CO2 농도 이상 여부를 결정하는 CO2 농도 이상 결정모듈;
    상기 데이터 획득 모듈이 획득한 상기 수배전반의 불꽃 감지 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 불꽃 감지 이상 여부를 결정하는 불꽃 감지 이상 결정모듈; 및
    상기 데이터 획득 모듈이 획득한 상기 수배전반의 영상 데이터들과 기 수집한 데이터들을 비교하고, 비교 결과에 따라 영상 이상 여부를 결정하는 영상 이상 결정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수배전반 화재 경보 시스템.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 기 수집한 데이터들은,
    상기 수배전반이 정상동작할 때의 전압,전류와 관련된 데이터들, 전력의 변동에 따른 전력 성분, 역률성분, 전류성분 및 주파수 성분과 관련된 데이터들, 온습도와 관련된 데이터들, 연기농도와 관련된 데이터들, CO2 농도와 관련된 데이터들, 불꽃감지와 관련된 데이터들 또는 상기 수배전반 내외부의 화재와 관련된 데이터들 중 적어도 하나에 해당하는 수배전반 화재 경보 시스템.
  7. 삭제
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