KR20190036063A - 열화상 카메라를 구비한 보호 계전기 - Google Patents

열화상 카메라를 구비한 보호 계전기 Download PDF

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KR20190036063A
KR20190036063A KR1020170124834A KR20170124834A KR20190036063A KR 20190036063 A KR20190036063 A KR 20190036063A KR 1020170124834 A KR1020170124834 A KR 1020170124834A KR 20170124834 A KR20170124834 A KR 20170124834A KR 20190036063 A KR20190036063 A KR 20190036063A
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Abstract

본 발명은 열화상 카메라를 구비한 보호 계전기에 관한 것이다. 본 발명의 전력 기기와 연결된 보호 계전기는, 상기 전력 기기에 대한 열화상을 촬영하는 적어도 하나의 열화상 카메라, 상기 적어도 하나의 열화상 카메라와 유선 또는 무선으로 연결되어 촬영된 상기 열화상을 수신하는 영상 모듈 연결부, 상기 열화상을 화면에 표시하는 디스플레이부, 상기 전력 기기의 전류 또는 전압값을 측정하는 센서부, 및 상기 센서부에서 측정된 측정값과 상기 열화상에 포함된 온도 정보를 기초로, 상기 전력 기기의 이상 여부를 분석하고, 분석된 정보를 상기 디스플레이부에 표시하는 연산부를 포함한다.

Description

열화상 카메라를 구비한 보호 계전기{Protection relay having thermal imaging camera}
본 발명은 열화상 카메라를 구비한 보호 계전기에 관한 것이다.
일반적으로 수전반, 배전반, 분전반 등은 전력 회사가 공급하는 고압 또는 특고압 전기를 수전하여 이를 수용가에서 사용되는 전압으로 변환하여 부하 설비로 배전하는 장치이다.
이러한 수전반, 배전반, 분전반, MCC 등은 내부에 고압차단기, 변류기 등의 전력 기기와 전력 계통 보호 및 감시를 위한　보호 계전기　등 각종 전기 부품이 구비되어 있다.
여기에서, 보호　계전기는 모터, 전동기 등과 같은 부하단에 전원을 공급 또는 차단하도록 제어하며, 부하단에 흐르는 전류에 있어서 과전류, 단락 전류 등과 같은 사고 전류 발생 시 부하단을 보호할 수 있다.
즉, 보호 계전기는 계통의 사고를 판단하고 사고 구간을 신속히 차단할 수 있다. 하지만 기술의 발전을 통해 다양한 부가 기능들이 포함하게 되었고, 그 중 특정 전력기기에 대한 온도 감시 기능이 있다.
기존의 온도 감시 기능에는 바이메탈 등을 이용하는 온도계를 특정 전력기기에 인접하게 설치한 후 이로부터 출력되는 4 ~ 20 mA 신호를 이용하여 온도를 측정하는 방식과, 고가의 이동용 열화상 카메라를 이용하여 측정하는 방식이 있다.
이때, 온도계를 이용하는 방식은 고정된 대상 기기를 계속 감시하고자 할 때 사용하며, 이동용 열화상 카메라를 이용하는 방식은 임의의 기간 동안 여러 대의 대상 기기를 한대의 열화상 카메라를 이용하여 진단할 때 사용한다.
도 1은 종래의 온도계를 이용하는 보호　계전기를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 보호　계전기(10)는 온도 감시 대상 기기(20)에 부착된 온도계(25)로부터 출력되는 측정된 온도를 입력 받는다. 이어서, 보호　계전기(10)는 측정된 온도를 ADC(Analog to Digital Convert)를 이용하여 실제 온도로 연산한 후, 연산된 온도 정보가 설정 온도 보다 높을 경우 사용자에게 임의의 수단을 이용하여 알림 정보를 제공하는 기능으로 동작한다.
다만, 온도계(25)를 이용하는 방법은 온도계(25)가 설치된 부분의 온도만 감시할 수 있어, 온도계(25)가 설치되지 않은 부분에서 온도 상승이 발생할 경우 회로를 제대로 보호할 수 없다는 한계점이 있으며, 온도 정보를 요구하는 대상 기기에 대한 시각적인 정보를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.
도 2는 종래의 이동용 열화상 카메라를 이용하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 보호　계전기는 이동용 열화상 카메라(40)를 이용하여 대상 기기(30) 등의 온도를 측정하고, 측정된 온도 정보를 이용하여 대상 기기(30)의 이상 유무를 사용자가 직관적으로 인지하는 방법이다.
다만, 이동용 열화상 카메라(40)를 이용하여 복수의 대상 기기(31, 33, 35, 37)의 온도를 순서대로 진단하는 경우, 검사하는 시점에서의 온도만을 알 수 있어 정밀한 온도 감시가 불가능하다.
또한, 이동용 열화상 카메라(40)는 고해상도의 고가 장비라 한 현장에 여러 대를 운영하기가 어려우며, 상대적으로 크기가 커서 배전반 내부의 부스바 또는 ACB 와 같은 기기의 내부 온도 감시는 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 대상 기기에 대하여 적어도 하나의 열화상 카메라에서 촬영한 열화상을 디스플레이부에 표시하고, 열화상을 웹서버 또는 사용자 단말기에 전달할 수 있는 보호 계전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 대상 기기 중 일부에서 동작 이상이 발생하는 경우, 동작 이상이 발생한 부분에 대한 열화상을 디스플레이부에 표시하고, 센서부에서 측정한 측정값을 열화상과 함께 표시하는 보호 계전기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 전력 기기와 연결된 보호 계전기는, 상기 전력 기기에 대한 열화상을 촬영하는 적어도 하나의 열화상 카메라, 상기 적어도 하나의 열화상 카메라와 유선 또는 무선으로 연결되어 촬영된 상기 열화상을 수신하는 영상 모듈 연결부, 상기 열화상을 화면에 표시하는 디스플레이부, 상기 전력 기기의 전류 또는 전압값을 측정하는 센서부, 및 상기 센서부에서 측정된 측정값과 상기 열화상에 포함된 온도 정보를 기초로, 상기 전력 기기의 이상 여부를 분석하고, 분석된 정보를 상기 디스플레이부에 표시하는 연산부를 포함한다.
또한, 사용자로부터 입력을 수신하거나, 상기 전력 기기에 인접한 온도센서에서 측정된 온도를 수신하여, 상기 연산부에 전달하는 디지털 입력부를 더 포함하고, 상기 연산부는, 상기 온도센서에서 측정된 온도가 미리 정해진 온도 이상이거나, 사용자로부터 특정 입력이 수신되는 경우, 상기 열화상을 상기 디스플레이부에 표시하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 열화상을 저장하는 메모리부를 더 포함하고, 상기 연산부는, 상기 디지털 입력부에 영상 저장명령이 입력되는 경우, 상기 영상 저장명령이 입력된 시점의 이전 시간부터 발생된 열화상을 상기 메모리부에 저장하고, 상기 저장되는 열화상을 상기 디스플레이부에 표시하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 램프 또는 스피커를 포함하는 디지털 출력부를 더 포함하고, 상기 연산부는, 상기 사용자로부터 수신한 입력 또는 상기 온도센서에서 측정된 온도를 기초로, 상기 전력 기기의 일부에 대한 이벤트 발생 여부를 판단하고, 상기 이벤트가 발생하는 경우 상기 디지털 출력부를 동작시킬 수 있다.
또한, 상기 연산부는, 상기 이벤트가 발생한 부분을 상기 디스플레이부에 표시하거나, 상기 이벤트가 발생한 부분에 대한 열화상을 메모리부에 저장할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 열화상 카메라에서 촬영한 상기 열화상을 유선 또는 무선을 통해 웹서버 또는 사용자 단말기에 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 상기 적어도 하나의 열화상 카메라에서 촬영한 상기 열화상을 실시간 스트리밍으로 상기 웹서버 또는 상기 사용자 단말기에 제공하거나, 기존에 메모리부에 저장된 열화상을 상기 웹서버 또는 상기 사용자 단말기에 제공할 수 있다.
또한, 상기 연산부는, 상기 전력 기기의 일부에 이벤트가 발생하는 경우, 상기 통신부를 통하여 상기 웹서버 또는 상기 사용자 단말기에 상기 이벤트의 발생 여부 및 상기 이벤트가 발생한 부분에 대한 정보를 제공할 수 있다.
또한, 상기 영상 모듈 연결부는, USB, 이더넷, 또는 RS485 규격을 포함하는 유선 연결 방식이나, WIFI 또는 블루투스를 포함하는 무선 연결 방식을 이용하여, 상기 적어도 하나의 열화상 카메라로부터 상기 열화상을 수신할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부는, 상기 열화상 카메라에서 촬영한 상기 열화상과, 상기 센서부에서 측정한 상기 전력 기기의 전류 또는 전압값을 동시에 표시할 수 있다.
본 발명의 보호 계전기는, 온도 감시를 필요로 하는 대상 기기에 대하여 비접촉식으로 시각적인 온도 변화 추이를 사용자에게 제공함으로써, 문제가 발생한 부분을 사용자가 직관적으로 파악할 수 있도록 한다. 또한, 보호 계전기의 열화상 카메라는 빛이 들어오지 않는 대상 기기의 내부에 복수 개가 설치되어 대상 기기의 특정 지점에 대한 고장 여부를 판단할 수 있어, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 보호 계전기의 열화상 카메라는, 통상적으로 배전반에 설치되는 감시 카메라보다 크기가 작아 설치가 용이하고, 적은 비용으로 운용할 수 있어 비용을 절약할 수 있는 장점이 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래의 온도계를 이용하는 보호　계전기를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 이동용 열화상 카메라를 이용하는 보호　계전기를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보호 계전기를 포함하는 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 계전기를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 계전기를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보호 계전기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보호 계전기에서 표시되는 화면을 설명하기 위한 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 몇몇 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보호 계전기를 포함하는 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 보호 계전기를 포함하는 시스템은 보호　계전기(100), 전력 기기(200), 사용자 단말기(410), 웹 서버(420)(Web Server)를 포함한다.
보호　계전기(100)는 전력 기기(200)와 연결되어, 전력 기기(200)에 연결되는 회로를 제어할 수 있다.
구체적으로, 보호　계전기(100)는 전력 기기(200)에 전원을 공급 또는 차단하도록 제어할 수 있다. 보호　계전기(100)는 전력 기기(200)에 흐르는 전류에 있어서 과전류, 단락 전류 등과 같은 사고 전류 발생 시 전력 기기(200)를 보호할 수 있다. 즉, 보호　계전기(100)는 계통의 사고를 판단하고, 사고 구간을 신속히 차단시킬 수 있다.
이때, 보호　계전기(100)는 전자식 모터 보호 계전기(EMPR, Electronic motor protection relay), ACB(Air circuit breaker), MCCB(Molded case circuit breaker) 또는 MCB(Miniature Circuit Breaker) 등을 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
전력 기기(200)는 복수의 기기(210, 220, 230)를 포함할 수 있다. 이때, 전력 기기(200)는 모터, 전동기 등과 같은 부하단을 포함할 수 있으며, 전력 계통에 연결되어 동작될 수 있다.
보호　계전기(100)는 전력 기기(200)에 흐르는 전류 또는 전압을 측정하여 전력 기기(200)에 이상 여부를 판단할 수 있다. 또한, 보호　계전기(100)는 전력 기기(200)에 인접한 온도 센서(미도시)에서 측정한 온도 또는 열화상 카메라를 통해 측정한 열화상을 분석하여 전력 기기(200)의 이상 여부를 판단할 수 있다.
이때, 보호　계전기(100)는 복수의 열화상 카메라를 이용하여 전력 기기(200)의 일부를 촬영할 수 있다.
이때, 각각의 열화상 카메라는 전력 기기(200)의 본체 뿐만 아니라, 전력 기기(200)와 연결된 회로, 전선, 저항, 계통 전원 등에 대한 열화상을 촬영하여 전력 기기(200)의 이상 여부를 판단할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 이후에 후술하도록 한다.
보호　계전기(100)에 포함된 열화상 카메라에서 촬영된 열화상은, 네트워크(300)을 통해 사용자 단말기(410) 또는 웹 서버(420)에 전송될 수 있다.
여기에서, 네트워크(300)가 이용하는 통신 규약은, 예를 들어 CDMA(Code Division Multiple Access) 통신, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 통신 혹은, 광대역 무선 통신을 포함한다. 이때, 무선 통신망으로는 무선랜(WLAN), 와이 파이(Wi-Fi), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), IEEE802.16, 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS) 등이 포함될 수 있다.
또한, 근거리 무선 통신망으로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 지웨이브(Z-Wave), RS-485 및 RJ-45 등이 포함될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
사용자 단말기(410)는 HMI(Human machine interface), 컴퓨터, UMPC(Ultra Mobile PC), 워크스테이션, 넷북(net-book), PDA(Personal Digital Assistants), 포터블(portable) 컴퓨터, 웹 타블렛(web tablet), 무선 전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), e-북(e-book), PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 블랙 박스(black box) 또는 디지털 카메라(digital camera) 같은 전자 장치의 다양한 구성 요소들 중 하나로 제공될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
웹 서버(420)는 네트워크(300)에 유선 또는 무선으로 연결된 데이터베이스 또는 운영체제를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 계전기를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 계전기(100)는, 컨트롤러(110)와 적어도 하나의 열화상 카메라(120)를 포함한다.
구체적으로, 컨트롤러(110)는 연산부(111), 영상 모듈 연결부(113), 메모리부(114), 디스플레이부(115), 통신부(116), 센서부(117), 디지털 입력부(DI)(118), 디지털 출력부(DO)(119)를 포함할 수 있다.
연산부(111)는 컨트롤러(110)의 제어 동작에 필요한 연산을 수행할 수 있다. 연산부(111)는 임의의 유형의 종래의 프로세서, 마이크로 프로세서, 또는 명령어들을 해석하고 실행하는 프로세싱 로직을 포함할 수 있다.
영상 모듈 연결부(113)는 적어도 하나의 열화상 카메라(120)로부터 촬영된 열화상을 수신할 수 있다. 영상 모듈 연결부(113)는 유선으로 연결된 적어도 하나의 열화상 카메라(120)와 데이터 통신을 수행할 수 있다.
예를 들어, 영상 모듈 연결부(113)는 USB, 이더넷, 또는 RS485 규격을 포함하는 유선 연결 방식을 이용하여, 적어도 하나의 열화상 카메라(120)로부터 열화상을 수신할 수 있다.
이어서, 연산부(111)는 수신한 열화상에 포함된 각 화소별 온도 정보를 분석하고, 열화상이 정상인지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 수신한 열화상에 이상이 발견되는 경우, 연산부(111)는 수신한 열화상을 디스플레이부(115)에 표시할 수 있다.
구체적으로, 연산부(111)는 수신한 열화상에 포함된 각 화소별 온도 정보가 기 설정된 설정 온도 이상이거나, 사용자로부터 특정 명령이 입력되는 경우, 수신한 열화상을 디스플레이부(115)에 표시할 수 있다. 이때, 디스플레이부(115)에 표시되는 영상은 메모리부(114)에 자동 저장될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 이후에서 후술하도록 한다.
영상 모듈 연결부(113)는 USB (Universal Serial Bus) 프로토콜, MMC (multimedia card) 프로토콜, PCI (peripheral component interconnection) 프로토콜, PCI-E (PCI-express) 프로토콜, ATA (Advanced Technology Attachment) 프로토콜, Serial-ATA 프로토콜, Parallel-ATA 프로토콜, SCSI (small computer small interface) 프로토콜, ESDI (enhanced small disk interface) 프로토콜, 그리고 IDE (Integrated Drive Electronics) 프로토콜 등과 같은 다양한 인터페이스 프로토콜들 중 적어도 하나를 통해 적어도 하나의 열화상 카메라(120)와 통신하도록 구성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
메모리부(114)는 촬영된 열화상을 포함하는 데이터를 저장할 수 있다. 이때, 메모리부(114)는 센서부(117) 또는 디지털 입력부(118)를 통해 수신된 입력을 저장할 수 있다.
메모리부(114)는 휘발성 메모리 유닛 또는 비휘발성 메모리 유닛일 수 있다. 메모리부(114)는 또한 자기 또는 광디스크와 같은 컴퓨터 판독가능 매체의 또 다른 유형일 수 있다.
디스플레이부(115)는 적어도 하나의 열화상 카메라(120)에서 촬영된 열화상을 패널 상에 표시할 수 있다.
또한, 디스플레이부(115)는 적어도 하나의 열화상 카메라(120)에서 촬영된 열화상과, 센서부(117)에서 측정한 측정값을 동시에 패널 상에 표시할 수 있다. 이때, 측정값은 패널 상에 표시되는 열화상에 대응되는 부분에서 측정된 전압값 또는 전류값을 포함할 수 있다.
디스플레이부(115)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT- LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 및 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 디스플레이부(115)는 보호　계전기(100)의 전면에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
통신부(116)는 네트워크(300)을 통해 사용자 단말기(410) 또는 웹 서버(420)와 데이터를 교환할 수 있다. 구체적으로, 통신부(116)는 적어도 하나의 열화상 카메라(120)에서 촬영한 열화상을 유선 또는 무선을 통해 사용자 단말기(410) 또는 웹 서버(420)에 전달할 수 있다.
이때, 통신부(116)는 적어도 하나의 열화상 카메라(120)에서 촬영한 열화상을 실시간 스트리밍으로 사용자 단말기(410) 또는 웹 서버(420)에 전달할 수 있다.
또한, 통신부(116)는 메모리부(114)에 미리 저장된 열화상을 사용자 단말기(410) 또는 웹 서버(420)에 전달할 수 있다.
또한, 통신부(116)는 전력 기기(200)의 일부에 이벤트(예를 들어, 동작 이상)가 발생하는 경우, 통신부(116)를 통하여 사용자 단말기(410) 또는 웹 서버(420)에 상기 이벤트의 발생 여부 및 상기 이벤트가 발생한 부분에 대한 정보를 제공할 수 있다.
통신부(116)에서 이용하는 통신 규약은 예를 들어 CDMA(Code Division Multiple Access) 통신, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 통신 혹은, 광대역 무선 통신을 포함한다. 이때, 무선 통신망으로는 무선랜(WLAN), 와이 파이(Wi-Fi), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), IEEE802.16, 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS) 등을 포함할 수 있다.
또한, 근거리 무선 통신망으로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 지웨이브(Z-Wave), RS-485 및 RJ-45 등이 포함될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
센서부(117)는 보호　계전기(100)와 연결된 전력 기기(200)에 대한 전류값 또는 전압값을 측정할 수 있다. 센서부(117)는 전력 기기(200)와 연결된 회로, 전선, 저항, 계통 전원에 대한 전류값 또는 전압값을 측정할 수 있다.
이때, 센서부(117)는 전류값을 측정하기 위한 CT 센서와 전압값을 측정하기 위한 PT 센서를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 센서들이 포함될 수 있다.
디지털 입력부(118)(DI)는 사용자로부터 입력을 수신하거나, 전력 기기(200)에 인접한 온도센서(미도시)에서 측정된 온도를 수신하여, 연산부(111)에 전달할 수 있다. 디지털 입력부(118)는 사용자 인터페이스, 외부 센서, 외부 입력장치 등을 포함할 수 있다.
이때, 연산부(111)는, 전력 기기(200)에 인접한 온도센서에서 측정된 온도가 미리 정해진 온도 이상이거나, 사용자로부터 특정 입력이 수신되는 경우, 하나 이상의 열화상 카메라(120)에서 촬영한 열화상을 디스플레이부(115)에 표시할 수 있다.
또한, 연산부(111)는, 디지털 입력부(118)에 영상 저장명령이 입력되는 경우, 영상 저장명령이 입력된 시점의 이전 시간부터 발생된 열화상을 상기 메모리부(114)에 저장될 수 있다. 또한, 연산부(111)는 저장되는 열화상을 디스플레이부(115)에 표시할 수 있다.
다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 디지털 입력부(118)에 영상 저장명령이 입력되는 경우, 특정 시점 이전 또는 이후부터 열화상이 메모리부(114)에 저장될 수 있다.
디지털 출력부(119)(DO)는 사용자에게 특정 이벤트(예를 들어, 동작 이상)가 발생하였음을 알리는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디지털 출력부(119)는 빛을 출력하는 램프 또는 소리를 출력하는 스피커를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
디지털 출력부(119)는 전력 기기(200)의 일부에 대한 이벤트(발생하는 경우 동작할 수 있다. 구체적으로, 연산부(111)는 사용자로부터 수신한 입력 또는 온도센서에서 측정된 온도를 기초로 전력 기기(200)의 일부에 대한 이벤트 발생 여부를 판단한다.
이어서, 전력 기기(200)에 이벤트가 발생하는 경우 연산부(111)는 디지털 출력부(119)를 동작시켜 사용자에게 이벤트의 발생 여부를 알려줄 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 계전기를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 계전기(101)는, 도 4를 참조하여 설명한 보호　계전기(100)와 실질적으로 동일한 구조를 포함한다. 이하에서는, 보호　계전기(100)와 동일한 구조에 대한 설명은 생략하고 차이점을 위주로 설명하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 보호 계전기(101)에서, 영상 모듈 연결부(113)는 적어도 하나의 열화상 카메라(120)로부터 촬영된 열화상을 수신할 수 있다.
이때, 영상 모듈 연결부(113)는 적어도 하나의 열화상 카메라(120)와 무선으로 데이터 통신을 수행할 수 있다.
구체적으로, 영상 모듈 연결부(113)는 WIFI 또는 블루투스를 포함하는 무선 연결 방식을 이용하여, 적어도 하나의 열화상 카메라(120)로부터 열화상을 수신할 수 있다.
예를 들어, 영상 모듈 연결부(113)는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 및 지웨이브(Z-Wave) 등을 이용하여 적어도 하나의 열화상 카메라(120)로부터 열화상을 수신할 수 있다.
다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 영상 모듈 연결부(113)는 이동 통신망과 연동된 무선 인터넷 통신망, TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol), UDP(User Datagram Protocol)과 같은 프로토콜 기반의 데이터 통신을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보호 계전기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보호 계전기(100)에서 컨트롤러(110)는 하나 이상의 열화상 카메라(120)를 제어할 수 있다. 이하에서는 보호 계전기(100)에 복수의 열화상 카메라(120)가 포함되는 것을 기초로 설명하도록 한다.
복수의 열화상 카메라(120)는 각각 전력 기기(200)의 서로 다른 부분을 촬영할 수 있다.
예를 들어, 제1 열화상 카메라(121)는 전력 기기(200)에 포함된 기기 A(210)의 열화상을 촬영할 수 있고, 제2 열화상 카메라(123)는 전력 기기(200)에 포함된 기기 B(220)의 열화상을 촬영할 수 있다. 또한, 제3 열화상 카메라(125)는 전력 기기(200)에 포함되어 기기와 기기를 연결하는 전선(270)의 열화상을 촬영할 수 있고, 제4 열화상 카메라(127)는 전력 기기(200)에 포함된 특정 소자(280)의 열화상을 촬영할 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 복수의 열화상 카메라(120)는 각각 전력 기기(200)와 유선 또는 무선으로 데이터 통신을 수행할 수 있다.
이어서, 컨트롤러(110)는 촬영된 열화상의 이상 유무를 판단할 수 있다.
구체적으로, 컨트롤러(110)에 포함된 연산부(111)는 촬영된 열화상에 포함된 각 화소별 온도 정보를 분석하고, 열화상이 정상인지 여부를 판단할 수 있다.
이때, 수신한 열화상에 이상이 발견되는 경우, 연산부(111)는 수신한 열화상을 디스플레이부(115)에 표시할 수 있다. 이때, 디스플레이부(115)는 사용자가 쉽게 열화상을 확인하도록 보호　계전기(100)의 전면에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 디스플레이부(115)에 표시되는 영상은 메모리부(114)에 자동 저장될 수 있다.
또한, 디지털 입력부(118)에 영상 저장명령이 입력되는 경우, 영상 저장명령이 입력된 시점의 이전 시간부터 발생된 열화상은 메모리부(114)에 저장될 수 있다. 또한 저장되는 열화상은 디스플레이부(115)에 표시될 수 있다.
또한, 디지털 입력부(118)에 영상 저장명령이 입력되는 경우, 특정 시점 이전 또는 이후부터 열화상이 메모리부(114)에 저장될 수 있다.
또한, 전력 기기(200)에 인접한 온도센서에서 측정된 온도가 미리 정해진 온도 이상이거나, 사용자로부터 특정 입력이 수신되는 경우, 열화상 카메라(120)에서 촬영한 열화상은 메모리부(114)에 저장되고, 디스플레이부(115)에 표시될 수 있다.
이어서, 이렇게 촬영 또는 저장된 열화상은 네트워크(300)을 통해 사용자 단말기(410) 또는 웹 서버(420)에 전달될 수 있다.
또한, 전력 기기(200)의 일부에 동작 이상이 발생하는 경우, 보호　계전기(100)는 사용자 단말기(410) 또는 웹 서버(420)에 동작 이상의 발생 여부 및 동작 이상이 발생한 부분에 대한 정보를 제공할 수 있다.
이때, 열화상 카메라(120)에서 촬영한 열화상은 실시간 스트리밍으로 사용자 단말기(410) 또는 웹 서버(420)에 전달될 수 있다. 메모리부(114)에 미리 저장된 열화상은 요청에 의해 사용자 단말기(410) 또는 웹 서버(420)에 전달될 수 있다.
즉, 본 발명의 보호　계전기(100)는 동작 이상이 발생한 전력 기기(200)에 대한 열화상을 실시간 스트리밍(real-time streaming)으로 전송하거나, 메모리에 실시간으로 저장(saving)하거나, 미리 저장된 열화상을 로딩(loading)하는 기능을 사용자에게 제공할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보호 계전기에서 표시되는 화면을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보호 계전기(100)의 디스플레이부(도 4의 115)의 화면(1000)을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 화면(1000)은 제1 내지 제4 영역(1100, 1200, 1300, 1400)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 화면(1000)은 열화상 이미지를 표시하는 제1 영역(1100), 전력 기기(200)의 동작 이상 알람을 표시하는 제2 영역(1200), 전력 기기(200)의 동작 이상이 발생한 부분을 나타내는 제3 영역(1300), 및 표시되는 열화상과 관련된 부분의 측정값을 표시하는 제4 영역(1400)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 영역(1100)에는 동작 이상이 발생하거나, 사용자가 선택한 부분에 대한 열화상이 표시될 수 있다. 제2 영역(1200)에는 전력 기기(200)의 동작 이상 여부에 대한 알람이 표시될 수 있다. 제3 영역(1300)에는 현재 표시되는 부분에 대한 정보 또는 이벤트가 발생한 부분에 대한 정보가 표시될 수 있다. 제4 영역(1400)은 제1 영역(1100)에 표시된 부분에 대한 전류값 또는 전압값이 표시될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제1 내지 제4 영역(1100, 1200, 1300, 1400)의 배치는 임의로 표시된 것을 뿐이며, 다른 크기 및 배치로 영역이 구성될 수 있다.
이러한 화면(1000)은 보호 계전기(100)의 전면에 배치되어 사용자가 쉽게 정보를 파악하고, 명령을 입력할 수 있도록 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보호　계전기는, 온도 감시를 필요로 하는 대상 기기에 대하여 비접촉식으로 시각적인 온도 변화 추이를 사용자에게 제공할 수 있다,
이를 통해, 대상 기기에서 문제가 발생한 부분을 사용자가 직관적으로 파악할 수 있도록 할 수 있으며, 빛이 들어오지 않는 대상 기기의 내부에 복수개가 설치되어 대상 기기의 특정 지점에 대한 고장 여부를 판단할 수 있어, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 보호 계전기에 포함된 열화상 카메라는, 통상적으로 배전반에 설치되는 폐쇄형 카메라보다 크기가 작아 설치가 용이하고, 적은 비용으로 운용할 수 있어 비용을 절약할 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (10)

  1. 전력 기기와 연결된 보호 계전기에 있어서,
    상기 전력 기기에 대한 열화상을 촬영하는 적어도 하나의 열화상 카메라;
    상기 적어도 하나의 열화상 카메라와 유선 또는 무선으로 연결되어 촬영된 상기 열화상을 수신하는 영상 모듈 연결부;
    상기 열화상을 화면에 표시하는 디스플레이부;
    상기 전력 기기의 전류 또는 전압값을 측정하는 센서부; 및
    상기 센서부에서 측정된 측정값과 상기 열화상에 포함된 온도 정보를 기초로, 상기 전력 기기의 이상 여부를 분석하고, 분석된 정보를 상기 디스플레이부에 표시하는 연산부를 포함하는
    보호 계전기.
  2. 제1 항에 있어서,
    사용자로부터 입력을 수신하거나, 상기 전력 기기에 인접한 온도센서에서 측정된 온도를 수신하여, 상기 연산부에 전달하는 디지털 입력부를 더 포함하고,
    상기 연산부는, 상기 온도센서에서 측정된 온도가 미리 정해진 온도 이상이거나, 사용자로부터 특정 입력이 수신되는 경우, 상기 열화상을 상기 디스플레이부에 표시하는 것을 포함하는
    보호 계전기.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 열화상을 저장하는 메모리부를 더 포함하고,
    상기 연산부는, 상기 디지털 입력부에 영상 저장명령이 입력되는 경우, 상기 영상 저장명령이 입력된 시점의 이전 시간부터 발생된 열화상을 상기 메모리부에 저장하고, 저장되는 상기 열화상을 상기 디스플레이부에 표시하는 것을 포함하는
    보호 계전기.
  4. 제2 항에 있어서,
    램프 또는 스피커를 포함하는 디지털 출력부를 더 포함하고,
    상기 연산부는, 상기 사용자로부터 수신한 입력 또는 상기 온도센서에서 측정된 온도를 기초로, 상기 전력 기기의 일부에 대한 이벤트 발생 여부를 판단하고, 상기 이벤트가 발생하는 경우 상기 디지털 출력부를 동작시키는
    보호 계전기.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 연산부는, 상기 이벤트가 발생한 부분을 상기 디스플레이부에 표시하거나, 상기 이벤트가 발생한 부분에 대한 열화상을 메모리부에 저장하는
    보호 계전기.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 열화상 카메라에서 촬영한 상기 열화상을 유선 또는 무선을 통해 웹서버 또는 사용자 단말기에 전송하는 통신부를 더 포함하는
    보호 계전기.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 적어도 하나의 열화상 카메라에서 촬영한 상기 열화상을 실시간 스트리밍으로 상기 웹서버 또는 상기 사용자 단말기에 제공하거나, 기존에 메모리부에 저장된 열화상을 상기 웹서버 또는 상기 사용자 단말기에 제공하는
    보호 계전기.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 연산부는, 상기 전력 기기의 일부에 이벤트가 발생하는 경우, 상기 통신부를 통하여 상기 웹서버 또는 상기 사용자 단말기에 상기 이벤트의 발생 여부 및 상기 이벤트가 발생한 부분에 대한 정보를 제공하는
    보호 계전기.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 영상 모듈 연결부는, USB, 이더넷, 또는 RS485 규격을 포함하는 유선 연결 방식이나, WIFI 또는 블루투스를 포함하는 무선 연결 방식을 이용하여, 상기 적어도 하나의 열화상 카메라로부터 상기 열화상을 수신하는
    보호 계전기.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는, 상기 열화상 카메라에서 촬영한 상기 열화상과, 상기 센서부에서 측정한 상기 전력 기기의 전류 또는 전압값을 동시에 표시하는
    보호 계전기.
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