KR20190130953A - 스마트 배전반 감시 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 배전반 감시 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 배전반에서 공급되어 소비되는 전력 소비량을 측정하는 전력 소비량 측정부, 측정된 전력 소비량을 분기별로 구분하여 분기별 전력 소비량을 도출하는 분기별 전력 소비량 도출부, 도출된 분기별 전력 소비량을 토대로 분기별 허용 기준 전력량을 도출하는 분기별 허용 기준 전력량 도출부, 측정되는 전력 소비량과 도출된 분기별 허용 기준 전력량을 비교하여, 배전반의 과부하 발생 여부를 판단하는 과부하 발생 판단부, 배전반 내부의 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보를 토대로 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하는 이상 상황 발생 판단부 및 배전반에 과부하 또는 배전반 내부의 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면, 배전반의 상태를 제어하는 배전반 상태 제어부를 포함한다.

Description

스마트 배전반 감시 제어 장치 및 그 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR OF MONITORING AND CONTROL OF SMART SWITCHBOARD}
본 발명은 스마트 배전반 감시 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 측정된 전력 소비량을 토대로 분기별 전력 소비량을 도출하고, 분기별 전력 소비량을 토대로 도출되는 분기별 허용 기준 전력량을 이용하여 배전반의 과부하 발생 여부를 판단하고, 배전반 내부의 환경 정보(온도, 습도, 누수, 진동, 먼지 등)를 토대로 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하여 배전반의 장애에 따른 사고 피해를 방지할 수 있는 스마트 배전반 감시 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
배전반은 발전소, 변전소, 일반 건물 등과 같이 전기 시설이 되어 있는 건물 등에서 계측기, 경보기 등을 배치하여 전기공급의 제어를 용이하게 하는 장치이다. 즉, 배전반은 외부로부터 공급된 전기를 해당 건물에 적절한 수준으로 낮추거나 하는 등의 조절을 하여 전기 공급의 감시, 제어, 보호를 행하는 기기이다.
이러한 배전반은 그 설비의 특성상 고압, 고전류가 흐르게 되어 관리자 이외의 사람이 쉽게 접근하거나 조작할 수 없도록 폐쇄된 상태를 유지한다. 통상적으로 금속제 함에 격납시킨다.
한편, 이러한 배전반은 앞서 언급한 바와 같이 금속제 함에 격납된 상태로 전력을 수전 및 배전하는 역할을 수행하기 때문에 외부에서 이러한 동작들이 원활하게 이루어지는지 확인하려면 관리자가 함의 개폐구를 통해 내부로 진입해서 확인해야 한다는 불편함을 안고 있다. 또한, 외부 또는 실시간으로 배전반의 상태를 쉽게 확인하기 어렵기 때문에 만약 화재가 발생한다면 즉각적으로 대체할 수 없는 문제점이 있었다.
이에, 최근에는 배전반에 전자 센서를 장착하여 전력 소비량을 실시간으로 감시, 측정 및 제어하는 '스마트 배전반 시스템'이 개발되고 있으나, 여전히 정전, 누전, 화재 등과 같은 사고를 예방하는데 한계가 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2008-0026231호는 "디지털 그래픽 기반의 수배전반 시스템"에 관하여 개시하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 측정된 전력 소비량을 분기별로 구분하여 분기별 전력 소비량을 도출하고, 도출된 분기별 전력 소비량을 토대로 도출되는 분기별 허용 기준 전력량을 이용하여 배전반의 과부하 발생 여부를 판단하는 스마트 배전반 감시 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 배전반 내부의 환경 정보(온도, 습도, 누수, 진동, 먼지 등)를 수집하여 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하는 스마트 배전반 감시 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 배전반 감시 제어 장치는 배전반에서 공급되어 소비되는 전력 소비량을 측정하는 전력 소비량 측정부; 측정된 전력 소비량을 분기별로 구분하여 분기별 전력 소비량을 도출하는 분기별 전력 소비량 도출부; 도출된 분기별 전력 소비량을 토대로 분기별 허용 기준 전력량을 도출하는 분기별 허용 기준 전력량 도출부; 측정되는 전력 소비량과 도출된 분기별 허용 기준 전력량을 비교하여, 배전반의 과부하 발생 여부를 판단하는 과부하 발생 판단부; 배전반 내부의 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보를 토대로 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하는 이상 상황 발생 판단부; 및 배전반에 과부하 또는 배전반 내부의 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면, 배전반의 상태를 제어하는 배전반 상태 제어부;를 포함한다.
또한, 상기 과부하 발생 판단부는 전력 소비량과 분기별 허용 기준 전력량의 비교결과, 전력 소비량이 분기별 허용 기준 전력량을 초과하는 경우 배전반에 과부하가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이상 상황 발생 판단부는 배전반 내부에 설치되는 감지 센서들로부터 온도 정보, 습도 정보, 누수 정보, 진동 정보 및 먼지 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보와 정보별 기 설정된 위험 수위 정보를 비교 분석하여 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이상 상황 발생 판단부는 수집된 환경 정보가 정보별 기 설정된 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않는 경우 배전반 내부에 이상 상황이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배전반 상태 제어부는 배전반에 과부하가 발생한 것으로 판단되면 배전반으로부터 공급되는 전력을 차단하고, 과부하에 따른 배전반의 상태 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배전반 상태 제어부는 배전반 내부의 온도 정보가 기 설정된 온도 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 습도 정보가 기 설정된 습도 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 누수 정보가 기 설정된 누수 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 진동 정보가 기 설정된 진동 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 먼지 정보가 기 설정된 먼지 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않는 경우 이상 상황의 원인에 따라 배전반의 상태 정보를 각각 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 분기별로 도출되는 분기별 전력 소비량은 전력 사용자 단말에 전달하고, 과부하에 따라 생성된 배전반의 상태 정보 또는 이상 상황의 원인에 따라 생성된 배전반의 상태 정보는 배전반 관리자 단말에 전달하는 정보 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 배전반 감시 제어 방법은 전력 소비량 측정부에 의해, 배전반에서 공급되어 소비되는 전력 소비량을 측정하는 단계; 분기별 전력 소비량 도출부에 의해, 측정된 전력 소비량을 분기별로 구분하여 분기별 전력 소비량을 도출하는 단계; 허용 기준 전력량 도출부에 의해, 도출된 분기별 전력 소비량을 토대로 분기별 허용 기준 전력량을 도출하는 단계; 과부하 발생 판단부에 의해, 측정되는 전력 소비량과 도출된 분기별 허용 기준 전력량을 비교하여, 배전반의 과부하 발생 여부를 판단하는 단계; 이상 상황 발생 판단부에 의해, 배전반 내부의 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보를 토대로 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계: 배전반 상태 제어부에 의해, 배전반에 과부하 또는 배전반 내부의 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면, 배전반의 상태를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 측정되는 전력 소비량과 도출된 분기별 허용 기준 전력량을 비교하여, 배전반의 과부하 발생 여부를 판단하는 단계는, 전력 소비량과 분기별 허용 기준 전력량의 비교결과, 전력 소비량이 분기별 허용 기준 전력량을 초과하는 경우 배전반에 과부하가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 배전반 내부의 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보를 토대로 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계는, 배전반 내부에 설치되는 감지 센서들로부터 온도 정보, 습도 정보, 누수 정보, 진동 정보 및 먼지 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보와 정보별 기 설정된 위험 수위 정보를 비교 분석하여 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하되, 수집된 환경 정보가 정보별 기 설정된 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않는 경우 배전반 내부에 이상 상황이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 배전반에 과부하 또는 배전반 내부의 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면, 배전반의 상태를 제어하는 단계는, 배전반에 과부하가 발생한 것으로 판단되면 배전반으로부터 공급되는 전력을 차단하고, 과부하에 따른 배전반의 상태 정보를 생성하고, 배전반 내부의 온도 정보가 기 설정된 온도 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 습도 정보가 기 설정된 습도 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 누수 정보가 기 설정된 누수 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 진동 정보가 기 설정된 진동 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 먼지 정보가 기 설정된 먼지 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않는 경우 이상 상황의 원인에 따라 배전반의 상태 정보를 각각 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 배전반에 과부하 또는 배전반 내부의 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면, 배전반의 상태를 제어하는 단계 이후에, 분기별로 도출되는 분기별 전력 소비량은 전력 사용자 단말에 전달하고, 과부하에 따라 생성된 배전반의 상태 정보 또는 이상 상황의 원인에 따라 생성된 배전반의 상태 정보는 배전반 관리자 단말에 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 배전반 감시 제어 장치 및 그 방법은 측정된 전력 소비량을 분기별로 구분하여 분기별 전력 소비량을 도출하고, 도출된 분기별 전력 소비량을 토대로 도출되는 분기별 허용 기준 전력량을 이용하여 배전반의 과부하 발생 여부를 판단함으로써, 판단 결과 배전반의 과부하가 발생된 것으로 판단되면 배전반의 전력 공급을 차단하여 정전이나 화재 사고 등을 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 배전반 내부의 환경 정보(온도, 습도, 누수, 진동, 먼지 등)를 수집하여 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하고, 판단 결과 배전반 내부에 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면 이상상황이 발생했음을 알리는 경보를 관리자 단말기에 전송함으로써, 배전반 내의 누전이나 화재 사고 등을 사전에 차단할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 적용되는 스마트 배전반 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 배전반 감시 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 배전반 감시 제어 장치에 채용되는 분기별 전력 소비량 도출부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 스마트 배전반 감시 제어 방법의 순서를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
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.
본 출원에서 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.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 스마트 배전반 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 적용되는 스마트 배전반 시스템은 배전반, 스마트 배전반 하드웨어, 데이터베이스, 응용소프트웨어 및 웹 서비스웨어를 포함한다.
배전반은 빌딩이나 공장에서는 송전선으로부터 고압의 전력을 받아 변압기로 저압으로 변환하여 각종 전기설비 계통으로 배전을 하는 장치이다.
스마트 배전반 하드웨어는 내부에 장착된 전자 센서로부터 수집된 정보를 토대로 전력 소비량을 실시간으로 감시 및 측정하고, 시각화(가시화)뿐만 아니라, 전력 소비량 측정, 장애 발생 감시 등과 같은 제어 기능과 수집된 정보를 서버로 데이터를 전송할 수 있는 스마트 배전반 감시 제어 장치로 구성된다. 이때, 스마트 배전반 감시 제어 장치의 구성 및 기능은 하기에서 설명되는 도면들을 통해 자세하게 설명하기로 한다.
데이터베이스는 미들웨어를 통해 수집된 스마트 배전반 하드웨어 정보를 저장한다.
응용소프트웨어는 저장된 데이터를 가공하고 제공한다.
웹 서비스웨어는 pc나 모바일기기로 정보를 제공하거나 원격제어 할 수 있는 웹서비스를 구성한다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 배전반 감시 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 스마트 배전반 감시 제어 장치에 채용되는 분기별 전력 소비량 도출부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 스마트 배전반 감시 제어 장치는 전력 소비량 측정부(110), 분기별 전력 소비량 도출부(120), 분기별 허용 기준 전력량 도출부(130), 과부하 발생 판단부(140), 이상 상황 발생 판단부(150), 배전반 상태 제어부(160) 및 감시 정보 제공부(170)를 포함한다.
전력 소비량 측정부(110)는 배전반에서 공급되어 소비되는 전력 소비량을 측정한다.
분기별 전력 소비량 도출부(120)는 측정된 전력 소비량을 도 3에 도시된 바와 같이, 분기별로 구분하여 분기별 전력 소비량을 도출한다. 여기서, 분기는 1 ~ 3월에 해당하는 1분기(1/4), 4 ~ 6월에 해당하는 2분기(2/4), 7 ~ 9월에 해당하는 3분기(3/4), 10 ~ 12월에 해당하는 4분기(4/4)로 구분된다.
즉, 분기별 전력 소비량 도출부(120)는 1분기, 2분기, 3분기, 4분기에 분기별 전력 소비량을 도출한다. 여기서, 도출된 분기별 전력 소비량을 토대로 배전반의 과부하 발생 여부를 판단하고 배전반으로부터 공급되는 전력을 차단할 수 있게 된다.
분기별 허용 기준 전력량 도출부(130)는 도출된 분기별 전력 소비량을 토대로 분기별 허용 기준 전력량을 도출한다.
과부하 발생 판단부(140)는 측정되는 전력 소비량과 도출된 분기별 허용 기준 전력량을 비교하여, 배전반의 과부하 발생 여부를 판단한다.
과부하 발생 판단부(140)는 전력 소비량과 분기별 허용 기준 전력량의 비교결과, 전력 소비량이 분기별 허용 기준 전력량을 초과하는 경우 배전반에 과부하가 발생한 것으로 판단한다.
이상 상황 발생 판단부(150)는 배전반 내부의 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보를 토대로 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단한다.
이상 상황 발생 판단부(150)는 배전반 내부에 설치되는 온도 감지 센서, 습도 감지 센서, 누수 감지 센서, 진동 감지 센서 및 먼지 감지 센서로부터 온도 정보, 습도 정보, 누수 정보, 진동 정보 및 먼지 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보와 정보별 기 설정된 위험 수위 정보를 비교 분석하여 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단한다.
또한, 이상 상황 발생 판단부(150)는 수집된 환경 정보가 정보별 기 설정된 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않는 경우 배전반 내부에 이상 상황(고온, 저온, 고습도, 저습도, 누수 발생, 진동 발생, 고농도 먼지)이 발생한 것으로 판단한다.
배전반 상태 제어부(160)는 배전반에 과부하가 발생한 것으로 판단되면 배전반으로부터 공급되는 전력을 차단하고, 과부하에 따른 배전반의 상태 정보를 생성한다.
또한, 배전반 상태 제어부(160)는 배전반 내부의 온도 정보가 기 설정된 온도 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 습도 정보가 기 설정된 습도 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 누수 정보가 기 설정된 누수 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 진동 정보가 기 설정된 진동 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 먼지 정보가 기 설정된 먼지 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않는 경우 이상 상황의 원인에 따라 배전반의 상태 정보를 각각 생성한다.
감시 정보 제공부(170)는 분기별로 도출되는 분기별 전력 소비량은 전력 사용자 단말에 전달하고, 과부하에 따라 생성된 배전반의 상태 정보 또는 이상 상황의 원인에 따라 생성된 배전반의 상태 정보는 배전반 관리자 단말에 전달한다.
여기서, 전력 사용자 단말은 배전반에서 공급되는 전력을 사용하는 사용자의 단말로, 전력 사용자는 분기별로 도출되는 분기별 전력 소비량 수신을 통해 전기용량 과부하에 대한 사전 인지가 가능하다. 그리고 배전반 관리자 단말은 본 발명에 적용되는 배전반을 관리하는 관리자의 단말로, 과부하에 따라 생성된 배전반의 상태 정보 또는 이상 상황의 원인에 따라 생성된 배전반의 상태 정보 수신을 통해 단계별 배전반 제어를 통하여 배전반의 장애에 따른 사고 피해를 최소화시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 스마트 배전반 감시 제어 방법의 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 스마트 배전반 감시 제어 방법은 앞서 설명한 스마트 배전반 감시 제어 장치를 이용하는 것으로, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 배전반에서 공급되어 소비되는 전력 소비량을 측정한다(S100).
다음, 측정된 전력 소비량을 도 3에 도시된 바와 같이, 분기별로 구분하여 분기별 전력 소비량을 도출한다(S200).
다음, 도출된 분기별 전력 소비량을 토대로 분기별 허용 기준 전력량을 도출한다(S300).
다음, 측정되는 전력 소비량과 도출된 분기별 허용 기준 전력량을 비교하여, 배전반의 과부하 발생 여부를 판단한다(S400).
S400 단계는 전력 소비량과 분기별 허용 기준 전력량의 비교결과, 전력 소비량이 분기별 허용 기준 전력량을 초과하는 경우 배전반에 과부하가 발생한 것으로 판단한다.
다음, 배전반 내부의 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보를 토대로 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단한다(S500).
S500 단계는 배전반 내부에 설치되는 감지 센서들로부터 온도 정보, 습도 정보, 누수 정보, 진동 정보 및 먼지 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보와 정보별 기 설정된 위험 수위 정보를 비교 분석하여 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하되, 수집된 환경 정보가 정보별 기 설정된 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않는 경우 배전반 내부에 이상 상황이 발생한 것으로 판단한다.
다음, 배전반에 과부하 또는 배전반 내부의 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면, 배전반의 상태를 제어한다(S600).
S600 단계는 배전반에 과부하가 발생한 것으로 판단되면 배전반으로부터 공급되는 전력을 차단하고, 과부하에 따른 배전반의 상태 정보를 생성한다.
또한, S600 단계는 배전반 내부의 온도 정보가 기 설정된 온도 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 습도 정보가 기 설정된 습도 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 누수 정보가 기 설정된 누수 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 진동 정보가 기 설정된 진동 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 먼지 정보가 기 설정된 먼지 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않는 경우 이상 상황의 원인에 따라 배전반의 상태 정보를 각각 생성한다.
다음, 분기별로 도출되는 분기별 전력 소비량은 전력 사용자 단말에 전달하고, 과부하에 따라 생성된 배전반의 상태 정보 또는 이상 상황의 원인에 따라 생성된 배전반의 상태 정보는 배전반 관리자 단말에 전달한다(S700).
이를 통해, 본 발명에 따른 스마트 배전반 감시 제어 장치 및 그 방법은 측정된 전력 소비량을 분기별로 구분하여 분기별 전력 소비량을 도출하고, 도출된 분기별 전력 소비량을 토대로 도출되는 분기별 허용 기준 전력량을 이용하여 배전반의 과부하 발생 여부를 판단함으로써, 판단 결과 배전반의 과부하가 발생된 것으로 판단되면 배전반의 전력 공급을 차단하여 정전이나 화재 사고 등을 예방할 수 있다.
또한, 배전반 내부의 환경 정보(온도, 습도, 누수, 진동, 먼지 등)를 수집하여 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하고, 판단 결과 배전반 내부에 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면 이상상황이 발생했음을 알리는 경보를 관리자 단말기에 전송함으로써, 배전반 내의 누전이나 화재 사고 등을 사전에 차단할 수 있다.
이상 본 명세서에서 설명한 기능적 동작과 본 주제에 관한 실시형태들은 본 명세서에서 개시한 구조들 및 그들의 구조적인 등가물을 포함하여 디지털 전자 회로나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어에서 혹은 이들 중 하나 이상이 조합에서 구현 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 주제의 실시형태는 하나 이상이 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위하여 혹은 그 동작을 제어하기 위하여 유형의 프로그램 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상이 모듈로서 구현될 수 있다. 유형의 프로그램 매체는 전파형 신호이거나 컴퓨터로 판독 가능한 매체일 수 있다. 전파형 신호는 컴퓨터에 의한 실행을 위하여 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하기 위하여 생성되는 예컨대 기계가 생성한 전기적, 광학적 혹은 전자기 신호와 같은 인공적으로 생성된 신호이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조합 혹은 이들 중 하나 이상이 조합일 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 파일 장치의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상이 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상이 스크립트) 내에 저장될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
부가적으로, 본 특허문헌에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블록도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조와 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 프로세스와 논리 흐름은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위하여 하나 이상이 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상이 프로그래머블 프로세서에 의하여 수행 가능하다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는, 예컨대 범용 및 특수 목적의 마이크로프로세서 양자 및 어떤 형태의 디지털 컴퓨터의 어떠한 하나 이상이 프로세서라도 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 읽기 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리 혹은 양자로부터 명령어와 데이터를 수신할 것이다.
컴퓨터의 핵심적인 요소는 명령어와 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 메모리 장치 및 명령을 수행하기 위한 프로세서이다. 또한, 컴퓨터는 일반적으로 예컨대 자기, 자기 광학 디스크나 광학 디스크와 같은 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 대량 저장 장치로부터 데이터를 수신하거나 그것으로 데이터를 전송하거나 혹은 그러한 동작 둘 다를 수행하기 위하여 동작가능 하도록 결합되거나 이를 포함할 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 장치를 가질 필요가 없다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 요컨대 본 발명이 의도하는 효과를 달성하기 위해 도면에 도시된 모든 기능 블록을 별도로 포함하거나 도면에 도시된 모든 순서를 도시된 순서 그대로 따라야만 하는 것은 아니며, 그렇지 않더라도 얼마든지 청구항에 기재된 본 발명의 기술적 범위에 속할 수 있음에 주의한다.
100 : 스마트 배전반 감시 제어 장치
110 : 전력 소비량 측정부
120 : 분기별 전력 소비량 도출부
130 : 분기별 허용 기준 전력량 도출부
140 : 과부하 발생 판단부
150 : 이상 상황 발생 판단부
160 : 배전반 상태 제어부
170 : 감시 정보 제공부

Claims (12)

  1. 배전반에서 공급되어 소비되는 전력 소비량을 측정하는 전력 소비량 측정부;
    측정된 전력 소비량을 분기별로 구분하여 분기별 전력 소비량을 도출하는 분기별 전력 소비량 도출부;
    도출된 분기별 전력 소비량을 토대로 분기별 허용 기준 전력량을 도출하는 분기별 허용 기준 전력량 도출부;
    측정되는 전력 소비량과 도출된 분기별 허용 기준 전력량을 비교하여, 배전반의 과부하 발생 여부를 판단하는 과부하 발생 판단부;
    배전반 내부의 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보를 토대로 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하는 이상 상황 발생 판단부; 및
    배전반에 과부하 또는 배전반 내부의 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면, 배전반의 상태를 제어하는 배전반 상태 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전반 감시 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 과부하 발생 판단부는 전력 소비량과 분기별 허용 기준 전력량의 비교결과, 전력 소비량이 분기별 허용 기준 전력량을 초과하는 경우 배전반에 과부하가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전반 감시 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이상 상황 발생 판단부는 배전반 내부에 설치되는 감지 센서들로부터 온도 정보, 습도 정보, 누수 정보, 진동 정보 및 먼지 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보와 정보별 기 설정된 위험 수위 정보를 비교 분석하여 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전반 감시 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이상 상황 발생 판단부는 수집된 환경 정보가 정보별 기 설정된 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않는 경우 배전반 내부에 이상 상황이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전반 감시 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배전반 상태 제어부는 배전반에 과부하가 발생한 것으로 판단되면 배전반으로부터 공급되는 전력을 차단하고, 과부하에 따른 배전반의 상태 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전반 감시 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배전반 상태 제어부는 배전반 내부의 온도 정보가 기 설정된 온도 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 습도 정보가 기 설정된 습도 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 누수 정보가 기 설정된 누수 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 진동 정보가 기 설정된 진동 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 먼지 정보가 기 설정된 먼지 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않는 경우 이상 상황의 원인에 따라 배전반의 상태 정보를 각각 생성하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전반 감시 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    분기별로 도출되는 분기별 전력 소비량은 전력 사용자 단말에 전달하고, 과부하에 따라 생성된 배전반의 상태 정보 또는 이상 상황의 원인에 따라 생성된 배전반의 상태 정보는 배전반 관리자 단말에 전달하는 감시 정보 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전반 감시 제어 장치.
  8. 전력 소비량 측정부에 의해, 배전반에서 공급되어 소비되는 전력 소비량을 측정하는 단계;
    분기별 전력 소비량 도출부에 의해, 측정된 전력 소비량을 분기별로 구분하여 분기별 전력 소비량을 도출하는 단계;
    허용 기준 전력량 도출부에 의해, 도출된 분기별 전력 소비량을 토대로 분기별 허용 기준 전력량을 도출하는 단계;
    과부하 발생 판단부에 의해, 측정되는 전력 소비량과 도출된 분기별 허용 기준 전력량을 비교하여, 배전반의 과부하 발생 여부를 판단하는 단계;
    이상 상황 발생 판단부에 의해, 배전반 내부의 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보를 토대로 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계:
    배전반 상태 제어부에 의해, 배전반에 과부하 또는 배전반 내부의 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면, 배전반의 상태를 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전반 감시 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    측정되는 전력 소비량과 도출된 분기별 허용 기준 전력량을 비교하여, 배전반의 과부하 발생 여부를 판단하는 단계는,
    전력 소비량과 분기별 허용 기준 전력량의 비교결과, 전력 소비량이 분기별 허용 기준 전력량을 초과하는 경우 배전반에 과부하가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전반 감시 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    배전반 내부의 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보를 토대로 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하는 단계는,
    배전반 내부에 설치되는 감지 센서들로부터 온도 정보, 습도 정보, 누수 정보, 진동 정보 및 먼지 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 환경 정보를 수집하고, 수집된 환경 정보와 정보별 기 설정된 위험 수위 정보를 비교 분석하여 배전반 내부의 이상 상황 발생 여부를 판단하되, 수집된 환경 정보가 정보별 기 설정된 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않는 경우 배전반 내부에 이상 상황이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전반 감시 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    배전반에 과부하 또는 배전반 내부의 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면, 배전반의 상태를 제어하는 단계는,
    배전반에 과부하가 발생한 것으로 판단되면 배전반으로부터 공급되는 전력을 차단하고, 과부하에 따른 배전반의 상태 정보를 생성하고, 배전반 내부의 온도 정보가 기 설정된 온도 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 습도 정보가 기 설정된 습도 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 누수 정보가 기 설정된 누수 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 진동 정보가 기 설정된 진동 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않거나 또는 배전반 내부의 먼지 정보가 기 설정된 먼지 위험 수위 정보의 정상값 범위에 속하지 않는 경우 이상 상황의 원인에 따라 배전반의 상태 정보를 각각 생성하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전반 감시 제어 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    배전반에 과부하 또는 배전반 내부의 이상 상황이 발생한 것으로 판단되면, 배전반의 상태를 제어하는 단계 이후에,
    분기별로 도출되는 분기별 전력 소비량은 전력 사용자 단말에 전달하고, 과부하에 따라 생성된 배전반의 상태 정보 또는 이상 상황의 원인에 따라 생성된 배전반의 상태 정보는 배전반 관리자 단말에 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 배전반 감시 제어 방법.
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