WO2015016660A1

WO2015016660A1 - 구내방송장치용 이상부하분석 처리방법 및 장치

Info

Publication number: WO2015016660A1
Application number: PCT/KR2014/007114
Authority: WO
Inventors: 박용수
Original assignee: (주)전전사
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2015-02-05
Also published as: US20160192101A1; US10015610B2; KR101412711B1

Abstract

본 발명은 구내방송장치의 이상부하분석처리 방법 및 장치에 관한 것으로, 구내방송장치앰프출력측과 연결되는 배선선로 포함 확성기부하의 이상부하분석 처리방법에 있어서; 각 개별의 확성기부하 측마다 이상분석 실시초기의 개별부하량값과, 사용 실시간 개별부하량값을 비교 분석하는 단계; 상기 비교 분석단계에서, 단락에 해당하는 배선선로 포함 확성기부하만을 구내방송장치엠프출력측과 전기적으로 분리하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리방법(여기서, 실시초기의 개별부하량값은 초기2동률값으로 특정되고, 상기 초기2동률값은 초기부하전압값을 초기부하전류값으로 나눈 것이며; 사용 실시간 개별부하량값은 실시간2동률값으로 특정되고, 상기 실시간2동률값은 실시간부하전압값을 실시간부하전류값으로 나눈 것임.) 본 발명에 따르면, 배선선로를 포함한 복수의 구내방송장치부하에 있어 개별 불특정다수의 부하 측 이상이 발생해도 이상부하만을 구내방송장치 출력앰프로부터 전기적으로 분리 또는 표식 및 조치가 가능하여 정상부하수용가확성기 전체에 일반방송전달 및 비상대피방송 등이 중단되는 폐해를 막아 공공의 불편을 해소하고 비상방송설비 화재안전기준 등을 충족할 수 있고 부가적으로 구내방송장치 구축 시 출력앰프의 소비물자 절감과 앰프 소손방지에도 활용 될 수 있다.

Description

구내방송장치용 이상부하분석 처리방법 및 장치

본 발명은 구내방송장치의 이상부하분석처리 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구내방송장치앰프의 출력측 단자에 연결되고 회로가 구분된 복수조건의 배선선로를 포함하는 확성기부하에 있어서 확성기부하 개별의 이상부하를 분석하여 해당 이상부하를 정상부하그룹으로부터 지체 없이 전기적으로 분리시켜 정상부하의 수용가에 방송 또는 음향송출에 지장이 없도록 한 구내방송장치용 이상부하분석 처리방법 및 장치에 관한 것이다.

공공의 용도로 사용되는 구내방송장치의 설비특성과 사용자 환경상 확성기배선선로의 단락사고는 매우 심각한 문제를 야기한다.

단선의 경우는 동일 또는 복수계통의 정상 확성기부하에 영향을 주지는 않으나 단락의 경우에는 동일계통 전체 정상 확성기부하에 일괄적으로 방송중단이라는 결과로 인해 문제를 유발하고 이어 구내방송장치출력앰프의 소손피해의 원인이 될 수 있다.

특히, 공공의 음향송출을 목적으로 다수의 확성기부하를 사용하는 공연장, 집회장소, 교육기관 등에 1차적으로 음향송출중단과 함께 2차적으로는 출력앰프의 소손 부작용이 발생한다.

한편, 다가구주택이나 다층아파트의 경우에 비상상황 발생이나 화재 시 단락으로 인한 수용가전체의 방송중단은 재산손실은 물론 중대한 인명피해로 까지 이어지게 되므로 현재 대다수 국가에서 비상방송설비 화재안전기준법으로 확성기배선 포함 확성기부하의 단락사고를 특별하게 명시하여 규정하고 있다.

그리고, 구내방송장치의 확성기배선 또는 확성기부하의 단락을 고려한 종래의 일반적 배경기술은 크게 다음의 두 가지 유형으로 구분할 수 있다.

첫 번째 유형의 배경기술은 등록특허 제0661401호에 개시된 것으로, 단락 시 출력앰프의 입출력 신호를 차단하여 출력앰프를 보호하는 것으로서 전체 방송중단사태는 면할 수 없고 출력앰프를 보호하는데 그치는 기술이다.

두 번째 유형의 배경기술은 등록특허 제0998516호에 개시된 것으로, 각 확성기부하계통에 해당 부하마다 부하값과 같은 동일용량의 저항을 직렬삽입하는 조건으로 부하의 단락 시 하나의 계통 삽입 저항값에 해당하는 부하전류값 정도로 부하단락전류를 제한하는 기술이다.

그런데, 전자의 경우는 단락 시 앰프나 스피커를 보호하기위한 대책으로서 일단 단락사고가 발생하는 경우 앰프보호수단으로 입력신호 및 출력신호를 차단토록 하여 확성기스피커나 앰프의 기능을 중단시키는 상태이므로 단락사고가 나지 않은 동일계통의 정상방송수용가에 방송중단사태를 막을 수 없는 계통적인 조건을 갖는다.

예컨대, 도 1에서와 같이, 수용가확성기그룹(3)의 단락 시, 전체 확성기배선(4) 및 부하가 스피커선택스위치(2)를 통한 병렬접속이므로 앰프 및 스피커 보호회로(1)의 출력차단부에 의해 신호입력단자(5)에 입력신호가 상존해도 전체방송이 중단될 수밖에 없다.

이러한 상기 등록특허 제0661401호는 개별 단락 시에 계통 내 확성기방송을 필요로 하는 수용가를 위한 것이 아니고 앰프와 스피커를 보호한다는 목적임을 신호의 전기적 계통을 통해 알 수 있는데, 이와 관련된 사항은 등록특허의 종래 기술에도 명시되어 있다.

특히, 상기 등록특허 제0661401호는 구내방송장치의 설비특성상 확성기배선선로의 단락사고의 심각성은 언급하고 있으나, 그 최종 보호의 목적이 앰프 및 스피커를 보호하기 위함으로 되어 있으며, 단락사고 발생 시 해당 장치가 이를 검출하는 경우 등록특허의 공보중 도 3에 도시된 회로도에서 릴레이(RY2)에 의하여 앰프 입력신호를 감쇄하고 릴레이(RY1)에 의하여 앰프의 OUT신호는 차단되게 되어 있음을 알 수 있다.

그러므로, 단락검출 시 앰프로 감쇄신호는 입력이 되어 약하게 작동은 하나, 단락 또는 이상출력신호를 릴레이(RY1)가 차단하기 때문에 방송이 중단되면서 앰프와 스피커를 보호토록 되어있다.

따라서, 해당 방송장치의 앰프출력신호가 끊어지는 관계로 단락된 수용가확성기뿐 아니라 동일계통의 병렬로 접속된 정상 수용가확성기에까지 방송이 중단되어 비상방송 화재안전기준 등 공공의 목적을 이룰 수 없다.

뿐만 아니라, 스피커와 출력제어부가 단일의 회로로 구성됐으므로 상기의 배경기술은 그 이루고자하는 목적이 방송장치의 기기보호에 있음을 분명히 하고 있는 바, 공공의 음향송출을 목적으로 다수의 확성기부하를 사용하는 공연장, 집회장소, 교육기관 또는 다가구주택이나 다층아파트와 같은 수용가부하에 있어서 개별 확성기배선이나 확성장치에서 단락사고 발생 시 동일계통 확성기배선선로를 통한 음향송출 또는 안내방송이나 대피 유도방송 등의 전체방송은 중단사태를 면할 수 없다.

한편, 후자의 경우는 구내방송회로의 앰프보호장치를 개시하고 있는데, 개시된 공보에 따르면, 스피커들에서 쇼트가 발생하더라도 앰프를 효과적으로 보호하여 다른 스피커들에 대한 앰프의 출력은 정상적으로 이뤄지고 스피커들의 배선선로 상태를 매우 용이하게 실시간 감시할 수 있어 방송회로의 문제를 조기에 발견할 수 있도록 한 것을 주된 목적으로 하고 있다.

즉, 최종부하인 스피커의 임피던스값에 해당하는 저항을 부가하되 직렬로 삽입하여 배선선로(부하) 쇼트 시 앰프 측에서는 쇼트상태가 아닌 삽입한 저항이 전기적부하가 되는 구내방송회로의 앰프보호장치로 볼 수 있는 바, 도 2를 참고하면, 쇼트발생시를 대비하여 추가로 적용된 회로소자는 저항(R1, R2, ~Rn)이 각 한 개씩이고, N개의 스피커선택스위치(2)(스위치1, 스위치2, 스위치n)는 범용의 기계식접점의 수동식스위치이며, 앰프 및 스피커 보호회로(1)의 구성요소인 LED 레벨미터는 쇼트를 육안으로 판단하기 위한 것이고, 수용가확성기그룹(3)의 하나의 수용가(수용가1)에서의 단락 시, 또는 확성기배선(4)중 개별단락 시에도 전체 부하배선선로나 스피커선택스위치(2)와 저항(R1, R2, ~Rn)이 직렬로 된 최종 병렬접속이므로 앰프의 입력신호단자(5)의 입력신호와는 관계없이 로드저항(R1, R2, ~Rn)이 해당부하가 되어 과부하단락전류로부터 앰프가 보호되고 나머지 수용가(수용가2~수용가n)에는 방송 송출이 가능하도록 한 것인데, 여기에는 다음과 같은 문제가 필연적으로 발생한다.

첫째로, 상기 등록특허 제0998516호에 개시된 장치는 단락상태를 스스로 판독하거나 대응조치를 할 수 없다는 한계가 있다.

예컨대, 스피커(배선선로포함)의 쇼트 시 상기 등록특허에 개시된 바에 따르면, 부하임피던스값이 1/2로 줄어들므로 정상상태 대비 두 배의 부하가 걸리는데 선택스위치는 고정되어 있는 구조이므로 장치 스스로가 쇼트배선선로를 전기적으로 개방, 또는 분리할 수 없으므로 육안으로 레벨미터를 보고 이상여부를 판독하여 사람이 손이나 또는 부가장치를 사용한 릴레이 등을 별도 구성해서 스위치를 내릴 건지 결정해야 한다.

그러나, 오디오신호의 특성은 진폭의 실시간변화가 크고, 신호의 주기변화 역시 빠르고 많으며 불규칙하게 변화하기 때문에 두 배 부하변화에 해당하여 움직이는 LED레벨미터 표시차이를 육안으로 구별하여 쇼트상황인지를 판단해야 하므로 일반 상식의 불특정다수인으로서 그 가능성은 용이하지 않고, 또한 사람이 상시 감시해야한다는 전제조건이 되므로 실효성이 거의 없다.

둘째로, 전체수용가의 스피커회선마다 직렬로 저항을 삽입함으로 인해 부하전류의 제곱과 해당 저항과 시간에 비례하는 주울열(Q=0.24I²Rt)이 발생한다.

즉, 등록특허 제0998516호가 인용하고 있는 학교의 경우 개별교실은 비교적 소 전력(3W~10W)일 수 있지만 복수(2~4개)일 수 있어 12[W]~40[W]일 수 있고, 특별실이나 복도 운동장인 경우는 수 백 와트[W]인 경우가 있다. 따라서, 스피커와 동일하게 전력을 소비하는 이른 바 더미로드의 발열처리에 상당한 부피 증가요소와 발열로 인한 화재 위험요소가 있다.

뿐만 아니라, 스피커부하는 하나가 아니고 전체수용가의 숫자만큼 필요하게 되는 다수이므로 발생하는 발열량은 부하수량만큼 합하여 늘어나게 되고 화재위험부담도 그만큼 늘어나며 더미로드 발열에 해당하는 앰프의 출력전력이 추가손실로 이어지며 해당 출력전력손실에 의한 소비전력 추가손실은 D급앰프의 경우 약 1.2배, AB급앰프의 경우 출력전력의 약 2배에 해당하는 전력낭비의 문제점이 있다.

셋째로, 상기한 과정에 의한 쇼트보호작동 기능이 성립되면서 범용의 240[W]스피커를 정상적으로 사용하기위해서는 스피커용량과 같은 42[Ω] 240[W]용량의 더미로드 저항과 앰프의 출력전압이 표준(100V)대비 두 배(200V)이어야 하는 것과, 앰프출력용량도 두 배(480W)라야 한다. 즉 두 배에 따른 해당손실을 허용하지 않을 수 없는 조건이 된다.

더욱이, 쇼트 시에는 부하임피던스가 절반이 된 상태에서 전압이 두 배이므로 실제 단락 시 더미로드가 견뎌야 할 용량은 앰프용량의 두 배 즉 960[W]를 견뎌내야 하는데 육안으로 LED레벨미터를 판독하거나 수요처에서의 연락 등으로 인해 스위치를 내리기 전까지는 이를 견디는 내열성의 더미로드(저항-1~저항-n)이어야 함은 당연해야 하고, 앰프용량이 이를 견디려면 일반의 4배 출력전력이 필요하게 되어 앰프를 실사용에 적용키 위해 출력설정을 4배까지 상향 적용해야 하는 낭비적 문제점이 있다.

만약, 앰프전압과 출력을 높이지 않음을 전제하는 경우라면, 더미로드부하와의 직렬로 연결된 합성 임피던스로 인하여 전체 부하임피던스가 두 배가 되므로 스피커의 입력전력이 1/4 로 줄어들 수밖에 없는 문제가 있어 상당하는 손실과 함께 현저한 음량감쇄가 뒤따르는 폐단이 있으므로 비효율은 물론, 정상적인 스피커장치의 구동을 기대할 수 없다.

이와 같이 상술한 두 가지 유형의 방송장치의 앰프 및 스피커 보호회로나 구내방송회로의 앰프보호장치 등에 개시된 기술로는 방송중단사태를 막을 수 없거나 적용하더라도 실효성이 떨어지는 한계를 가지고 있다.

또한, 구내방송장치의 확성기배선 및 부하에 있어서 단선의 경우와는 달리, 단락의 전기적 속성에는 배선선로저항값 + 임피던스값으로 인한 직렬 부가적 등가상태가 분포되므로 실 부하량값에 가중되어 있다.

때문에, 부하의 임피던스를 측정하거나 부하전류의 크기를 감지하여 과부하 및 이상, 단락여부를 확정지으려는 시도는 한계가 있는데, 이를테면 구내방송장치의 부하의 구성적 세부요소를 살피면 현실적으로 부가 임피던스값은 항상 확성기배선선로의 필수 등가저항성분이 실효값(수Ω~수십Ω)으로 내포(직렬)되어 있고, 이러한 일정(一定)이상의 배선선로저항값으로 인하여 단락의 상태라고 명확히 판단할 수 없는 경우가 상당부분에 해당된다는 것이 문제이다.

일예로, 8[Ω] 임피던스값을 갖는 부하에 있어서 1000[W]의 용량을 적용한 배선선로의 저항값이 10[Ω]인 경우 현실적부하의 임피던스값은 18[Ω]이 되므로 부하의 양단이 단락되어도 앰프측에서 보면 10[Ω]의 부하로 인식되고 부하용량은 1000[W] 미만으로서 오디오앰프의 종래 검출 보호장치는 과부하상태로 인식하지 않는 결과가 된다.

다른 예로, 100[V]를 선간전압으로 하는 범용의 구내방송장치에 있어서 500[W]부하의 임피던스값은 20[Ω]인데 배선선로의 등가저항값이 20[Ω]이상인 경우의 합성 부하임피던스값은 40[Ω]이상이 되어 부하 단자측에서 단락되는 경우 배선선로 저항값으로 인해 20[Ω]인 상태가 될 뿐이므로 20[Ω]의 정상부하로 인식될 수밖에 없다.

이렇듯, 구내방송장치 확성기배선의 실제 배선선로저항값은 실 부하에 상당하여 더해지는 임피던스증가의 가중적요소가 되므로 배선선로 또는 부하의 이상 및 과부하의 판단기준점은 현장여건에 따라 변동될 수밖에 없어 그 고정 절대값으로는 이상여부를 분명히 확정지을 수 없다.

또한, 오디오신호자체는 그 실효출력의 전압값이 계속 불규칙하게 변동하면서 시간을 따라 진행하는 특징이 있으므로 그 실효전력값 산출이 어렵고 이상적 평균값이 산출된다 해도 고정값으로 단정하여 규정해서는 상기한 결과와 같이 이상 및 과부하유무를 명확히 단정 지을 수 없다. 예컨대, 5[W]나 50[W]나 500[W]나 5000[W]나 해당부하로 적용 시 정상부하일 수 있으므로 환산된 특정한부하량(값)이 과부하판단의 일정기준값이 되어서는 이상부하분석에 관한 부가기능은 물론 기본분석처리기능도 충족할 수 없다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 확성기부하군 전체를 하나의 일괄 부하값으로 삼는 단일지정의 고정 한계값 검출방식의 종래 기술을 탈피하여, 확성기 개별부하의 채널마다 사용 실시간부하값 또는 변동부하값을, 이상부하분석처리 실시초기에 개별로 저장 후 생성한 정상부하값과 각각 개별로 비교분석처리토록 함으로써 단락에 상응하는 상향변동성부하채널 또는 단락부하채널만을 전기적으로 신속히 분리시켜 정상부하의 수용가에 방송 또는 음향송출에 지장이 없도록 하는 것을 그 주된 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 각 부하의 대기, 단락, 단선, 정상 등 이상여부판독이 필요한 모든 개별부하채널을 대상으로 이상부하분석처리의 표식 및 경보, 유무선 외부전송제어수단 등을 구비하여 구내방송장치 운용 및 관리상 편의성을 극대화시키고자 함에 그 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 산업 현장이나 공공장소 등 구내방송장치의 사용 장소에 부설하여 기능을 수행해야 하므로 실사용에 최적화한 외형적인 구조와 전기적결선의 적용성과 확장성 등을 고려한 장치의 구조를 제공하고자 함에 그 다른 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 구내방송장치앰프출력측과 연결되는 배선선로 포함 확성기부하의 이상부하분석 처리방법은, 각 개별의 확성기부하측마다 이상분석실시 초기에 생성한 개별부하량값과, 사용 실시간의 개별부하량값을 비교 분석하는 단계; 상기 비교 분석단계이후, 단락에 해당하는 배선선로 포함 확성기부하만을 구내방송장치앰프출력측과 전기적으로 분리하는 단계; 를 포함하되, 여기서, 실시초기의 개별부하량값은 초기2동률연산값으로 특정하고, 상기 초기2동률연산값은 초기부하전압값을 초기부하전류값으로 나눈 것이며; 사용 실시간의 개별부하량값은 실시간2동률연산값으로 특정하고, 상기 실시간2동률연산값은 실시간부하전압값을 실시간부하전류값으로 나눈 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 비교 분석하는 단계는 상기 초기2동률연산값과 실시간2동률연산값을 비교하여, 단락상태 또는 단선상태임을 판단하는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 단락상태는 이상분석 실시초기의 개별부하량값 대비 사용 실시간의 개별부하량값이 상향변동성 이상부하상태인 것을 포함하고, 상기 단선상태는 이상분석 실시초기의 개별부하량값 대비 사용 실시간의 개별부하량값이 하향변동성 이상부하상태인 것; 을 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 비교 분석하는 단계는 상기 초기2동률연산값과 실시간2동률연산값을 비교하여, 대기상태 또는 정상상태임을 판단하는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 비교 분석단계는, 상기 초기2동률연산값을 A라 하고, 상기 실시간2동률연산값을 B라 했을 때, A＜B 이면 단락 또는 상향변동성 이상부하상태로 판단하고; A＞B 이면 단선 또는 하향변동성 이상부하상태로 판단토록 하는 것; 을 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 비교 분석단계는, 상기 초기2동률연산값을 A라 하고, 상기 실시간2동률연산값을 B라 했을 때, A=1, B=0 이면 대기상태로 판단하고; A=B 이면 정상부하상태로 판단토록 하는 것; 을 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 단락 또는 상향변동성 이상부하상태일 때는, 구내방송장치앰프출력측과 배선선로를 포함한 확성기부하 간의 접속을 전기적으로 분리토록 한 것과, 상기 단선 또는 하향변동성 이상부하상태일 때는, 구내방송장치앰프출력측과 배선선로를 포함한 확성기부하 간의 접속을 전기적으로 유지토록 한 것을 의미한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 단락 또는 상향변동성 이상부하상태와 상기 단선 또는 하향변동성 이상부하상태를 외부에 표시 또는 경보토록 한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 비교 분석단계의 판단정보를 통신접속채널을 통해 원격지에 전송하고 제어용 원격신호를 받는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 비교 분석단계에 선행하여 초기셋업단계를 더 수행하되, 초기셋업단계의 자동적 단계는, 이상부하분석처리 실시초기에 실시초기 부하전압값, 실시초기 부하전류값으로 구성된 부하패턴2개요소값을 해당 구내방송장치출력앰프로부터 신호를 입력받아 초기2동률연산값으로서 저장 후 생성한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 비교 분석단계에 선행하여 초기셋업단계를 더 수행하되, 초기셋업단계의 수동적 단계는, 이상부하분석처리 실시초기에 실시초기 부하전압값, 실시초기 부하전류값을 외부입력수단을 통해 입력받아 초기2동률연산값으로서 저장 후 생성한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 초기셋업단계에서 저장 후 생성된 초기2동률연산값은 비교 분석단계의 2조건입력중 제1조건요소로써 제공하고; 실시간2동률연산값은 실시간 부하전압값, 실시간 부하전류값으로 구성된 부하패턴2개요소에 의해 형성한 후 비교 분석단계의 2조건입력중 제2조건요소로써 제공하는 것; 을 포함한다.

본 발명에 의한 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치는 구내방송장치앰프출력측이 각 개별로 접속되는 입력연결부와; 개별 확성기부하와 배선선로가 접속되는 출력연결부와; 상기 입력연결부에 직렬로 접속되는 부하전류변환부와; 상기 입력연결부에 병렬로 접속되는 부하전압변환부와; 상기 부하전류변환부의 전류값을 받아 비례목표연산출력하는 부하전류증폭연산부와; 상기 부하전압변환부의 전압값을 받아 비례목표연산출력하는 부하전압증폭연산부와; 분석처리 실시초기 때 개별부하에 해당하는 기준값을 저장값출력으로 출력하는 초기셋업부와; 분석초기에 초기셋업부에서 제공받은 상기 저장값출력을 초기2동률연산값으로 저장생성하고, 분석실시간에 실시간2동률연산값으로 형성하여 초기2동률연산값과 함께 2조건입력요소로서 해당데이터로 출력하는 2동률연산값생성부와; 초기2동률연산값과 실시간2동률연산값을 2조건입력으로 받아 분석하되 대기, 단락, 단선, 정상임을 판단하고 이상분석명령신호로써 단속처리명령을 내리는 4논리분석처리부와; 4논리분석처리결과에 따라 출력연결부와 입력연결부의 전기적 접속을 개방 또는 유지하는 단속부; 상기 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 4논리분석처리부 장치는 2조건입력을 인하여 판단토록 구성하되, 2조건입력요소가; 초기2동률연산값=1 실시간2동률연산값=0 일 때는 대기상태로 판단, 초기2동률연산값<실시간2동률연산값 일 때는 단락 또는 상향변동성부하상태로 판단, 초기2동률연산값>실시간2동률연산값 일 때는 단선 또는 하향변동성부하상태로 판단, 초기2동률연산값=실시간2동률연산값 일 때는 정상상태로 판단토록 구성한 장치인 것과; 상기 4분류 해당상태의 판단값을 상기 단속부 장치에 이상분석명령신호로써 전달토록 구성 것; 을 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 단속부 장치는 4논리분석처리결과에 따른 이상분석명령신호를 입력받되; 이상분석명령신호 중 단락 또는 상향변동성부하상태일 때는 입력연결부와 출력연결부간의 접속을 전기적으로 차단토록 구성한 단속 장치와; 단선 또는 하향변동성부하상태일 때는 입력연결부와 출력연결부간의 접속을 전기적으로 유지토록 구성한 단속 장치; 를 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 4논리분석처리부 장치의 분석결과출력을 이상분석명령신호입력으로 받되; 단락 또는 단선 또는 대기 또는 정상 상태임을 시각 또는 청각으로 구분하여 식별할 수 있는 표시경보장치를 포함하여 구성한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 4논리분석처리부의 장치로부터 이상분석명령신호를 입력받되; 해당 통신수단을 통해 외부의 유관기기에 분석처리 상태에 해당하는 데이터를 전송하는 것과, 원격제어신호를 수신 받도록 하는 전송제어부 장치; 를 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 입력연결부 및 출력연결부는 각각 128조 이하, 회로당 4단자 이하로 구성한 것과, 상기 부하전류변환부는 입력연결부를 통해 흐르는 부하전류에 비례하는 변환출력값을 얻도록 구성한 것과, 그 수량은 출력연결부의 개별 수량의 합과 같이 구성한 것과, 상기 부하전압변환부는 입력연결부에 인가되는 입력전압에 비례하는 변환출력값을 얻도록 구성한 것과, 상기 부하전류증폭연산부는 부하전류변환부의 신호를 입력으로 받고, 그 출력은 분석처리를 위한 개별부하전류값에 해당토록 구성한 것과, 상기 부하전압증폭연산부는 부하전압변환부의 신호를 입력으로 받고, 그 출력은 분석처리를 위한 개별부하전압값에 해당토록 구성한 것; 을 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 초기셋업부의 자동셋업장치는; 구내방송장치출력앰프신호를 받아 초기셋업을 실시토록 구성하되, 변환된 구내방송장치앰프출력신호가 부하전류측 A-D컨버터와 부하전압측 A-D컨버터를 거치도록 구성한 장치인 것과, 2동률연산값생성부로 저장값출력을 전달하여 저장 후 초기2동률연산값을 생성토록 구성한 장치인 것; 을 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 초기셋업부의 수동셋업장치는 구내방송장치출력앰프신호를 초기셋업신호로 받지 않고 유무선의 외부입력장치를 통해 해당데이터를 제공받도록 한 것과, 해당 저장값출력을 얻어, 2동률연산값생성부로 저장값출력을 전달하는 장치인 것과, 2동률연산값생성부로 저장값출력을 전달하여 저장 후 초기2동률연산값을 생성토록 구성한 장치; 인 것을 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 2동률연산값생성부는 초기셋업부의 저장값출력을 초기저장값입력으로 받도록 구성한 것과, 그 값을 비휘발성메모리에 저장토록 구성한 것과, EEPROM저장값인터페이스를 통해 프로세스장치를 거치도록 구성한 것과, 드라이브인터페이스를 통하여 저장 후 생성한 초기2동률연산값을 4논리분석처리부에 2조건입력중 제1조건값으로 전달토록 구성한 것과; 실시간연산값 입력을 받고 실시간연산값인터페이스와 A-D컨버터와 프로세스장치와 드라이브인터페이스를 통해 생성한 실시간2동률연산값을 4논리분석처리부에 2조건입력중 제2조건값으로 전달토록 구성한 장치; 를 포함한다.

본 발명에 의한 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치은, 함체를 포함한 것과, 상기 함체는 수납형 배치구조이고; 함체 좌우에는 탈 부착할 수 있는 고정용 홀이 구비된 것과, 함체 전면에는 조작 장치와 각 채널별 이상분석상태를 판독할 있는 디스플레이장치 또는 자체 경보음 발생장치를 포함하여 구성한 것과, 함체전면 양측면에는 탈부착 핸들을 구비한 것; 을 포함하며,

상기 함체에는 구내방송장치앰프출력측이 각 개별로 접속되는 입력연결부와; 개별 확성기부하와 배선선로가 접속되는 출력연결부와; 상기 입력연결부에 직렬로 접속되는 부하전류변환부와; 상기 입력연결부에 병렬로 접속되는 부하전압변환부와; 상기 부하전류변환부의 전류값을 받아 비례목표연산출력하는 부하전류증폭연산부와; 상기 부하전압변환부의 전압값을 받아 비례목표연산출력하는 부하전압증폭연산부와; 분석처리 실시초기 때 개별부하에 해당하는 기준값을 저장값출력으로 출력하는 초기셋업부와; 분석초기에 초기셋업부에서 제공받은 상기 저장값출력을 초기2동률연산값으로 저장생성하고, 분석실시간에 실시간2동률연산값으로 형성하여 초기2동률연산값과 함께 2조건입력요소로서 해당데이터로 출력하는 2동률연산값생성부와; 초기2동률연산값과 실시간2동률연산값을 2조건입력으로 받아 분석하되 대기, 단락, 단선, 정상임을 판단하고 이상분석명령신호로써 단속처리명령을 내리는 4논리분석처리부와; 4논리분석처리결과에 따라 출력연결부와 입력연결부의 전기적 접속을 개방 또는 유지하는 단속부; 상기 장치를 포함한다.

본 발명에 의한 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치은, 함체를 포함한 것과, 상기 함체는 벽체형 배치구조이고; 함체 전면에는 조작 장치와 각 채널별 이상분석상태를 판독할 있는 디스플레이장치 또는 자체 경보음 발생장치를 포함하여 구성한 것; 을 포함하며,

상기 함체에는 구내방송장치앰프출력측이 각 개별로 접속되는 입력연결부와; 개별 확성기부하와 배선선로가 접속되는 출력연결부와; 상기 입력연결부에 직렬로 접속되는 부하전류변환부와; 상기 입력연결부에 병렬로 접속되는 부하전압변환부와; 상기 부하전류변환부의 전류값을 받아 비례목표연산출력하는 부하전류증폭연산부와; 상기 부하전압변환부의 전압값을 받아 비례목표연산출력하는 부하전압증폭연산부와; 분석처리 실시초기 때 개별부하에 해당하는 기준값을 저장값출력으로 출력하는 초기셋업부와; 분석초기에 초기셋업부에서 제공받은 상기 저장값출력을 초기2동률연산값으로 저장생성하고, 분석실시간에 실시간2동률연산값으로 형성하여 초기2동률연산값과 함께 2조건입력요소로서 해당데이터로 출력하는 2동률연산값생성부와; 초기2동률연산값과 실시간2동률연산값을 2조건입력으로 받아 분석하되 대기, 단락, 단선, 정상임을 판단하고 이상분석명령신호로써 단속처리명령을 내리는 4논리분석처리부와; 4논리분석처리결과에 따라 출력연결부와 입력연결부의 전기적 접속을 개방 또는 유지하는 단속부; 상기 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 배선선로를 포함한 복수의 구내방송장치부하에 있어 개별 불특정다수의 부하 측 이상이 발생해도 이상부하만을 구내방송장치 출력앰프로부터 전기적으로 분리 또는 표식 및 조치가 가능하여 정상부하수용가확성기 전체에 일반방송전달 및 비상대피방송 등이 중단되는 폐해를 막아 공공의 불편을 해소하고 비상방송설비 화재안전기준 등을 충족할 수 있고 부가적으로 구내방송장치 구축 시 출력앰프의 소비물자 절감과 앰프 소손방지에도 활용 될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 단락발생시 전체방송중단현상을 설명하기 위한 배경기술 참고계통도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 실 부하의 부하량 만큼 상시 전력이 낭비됨을 제시한 배경기술 참고계통도이다.

도 3은 본 발명에 따른 이상부하분석처리방법을 도해한 구성 개요도이다.

도 4는 본 발명에 따라 개별단락사고가 확성기배선그룹에 미치는 영향을 도해한 수용가확성기와 앰프의 병렬접속형태도이다.

도 5는 본 발명에 따라 확성기부하 사용 전(全)영역에서의 부하의 전압대비 전류비가 동일함을 도해한 2동률연산값 도해도이다.

도 6은 본 발명에 따라 이상분석 실시초기에 기준값을 저장후생성하기 위해 먼저 실행해야하는 생성단계 프로세스 도면이다.

도 7은 본 발명에 따라 사용 중에 대기, 단락, 단선, 정상의 분석결과를 얻기 위해 실행해야하는 분석, 처리단계 프로세스 도면이다.

도 8은 본 발명에 따라 이상부하분석처리에 필요한 구성상의 전반개요를 도해한 이상부하 분석처리장치 구성도이다.

도 9는 본 발명에 따라 구내방송장치앰프출력이 각 개별로 접속되는 입력연결부구성도이다.

도 10은 본 발명에 따라 배선선로포함 수용가확성기부하가 각 개별로 접속되는 출력연결부구성도이다.

도 11은 본 발명에 따라 부하전류값에 비례하는 분석처리용 변환전류값을 얻는 부하전류변환부구성도이다.

도 12는 본 발명에 따라 부하전압값에 비례하는 분석처리용 변환전압값을 얻는 부하전압변환부구성도이다.

도 13은 본 발명에 따라 얻은 변환전류값을 전류성분으로써 안정적인 출력 전류값으로 해당과정을 목표연산하는 부하전류증폭연산부 구성도이다.

도 14는 본 발명에 따라 얻은 변환전압값을 전압성분으로써 안정적인 출력 전압값으로 해당과정을 목표연산하는 부하전압증폭연산부 구성도이다.

도 15는 본 발명에 따라 이상분석 실시초기의 기준값을 저장출력값으로 다음 장치의 해당메모리에 저장후생성하는 초기셋업부 구성도이다.

도 16은 본 발명에 따라 실시초기의 기준값으로써 받은 저장출력값으로 해당비휘발성메모리에 이상분석용 2조건입력의 제1조건요소로 저장하고 다음은 사용 실시간 부하값을 이상분석용 2조건입력의 제2조건요소로 실시간생성하여 분석단계로 전달하는 2동률연산값생성부 구성도이다.

도 17은 본 발명에 따라 초기부하값과 실시간부하값을 목표변환 2조건입력으로 받아 대기, 단락, 단선, 정상임을 처리단계의 3구성요소에 이상분석명령신호로써 전달하는 4논리분석처리부 구성도이다.

도 18은 본 발명에 따른 입력연결부(도 10)와 출력연결부(도 11)를 이상분석명령신호에 의해 구내방송장치출력앰프와 확성기배선선로를 포함한 부하의 접속을 전기적으로 분리 또는 유지하는 단속부 구성도이다.

도 19는 본 발명에 따라 각 채널의 작동상태 및 이상분석처리결과를 시각화 청각화 하는 결과표시경보부 구성도이다.

도 20은 본 발명에 따른 작동상태파악 및 유무선의 원격조작이 제3의 장소에서 가능토록 하는 전송제어부 구성도이다.

도 21은 본 발명에 따른 구내방송장치의 구성 각 요소에 필요한 다중의 정전압전원 공급계통을 나타낸 전원공급부구성도이다.

도 22는 본 발명에 따른 수납방식의 이상부하분석처리장치 구조를 나타낸 함체의 예시도이다.

도 23은 본 발명에 따른 노출형의 벽체형 이상부하분석처리장치 구조를 나타낸 함체의 다른 예를 보인 예시도이다.

도 24는 본 발명에 따른 구내방송장치의 앰프와 수용가부하와 전원 등을 본 장치와 접속하는 컨넥터 구조도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

일반적으로 이상부하는 수용가부하그룹으로부터 전기적으로 분리되어야 정상수용가부하그룹에 방송중단을 막을 수 있고 구내방송출력앰프 소손도 막을 수 있다.

그러므로 본 발명의 이상부하분석처리의 핵심목표는 이상부하를 분석하여 해당 이상부하를 본 발명에 따른 장치 스스로가 정상부하그룹으로부터 지체 없이 전기적으로 분리해내는 조치의 비중이 우선이고, 그 다음은 해당 분석조치결과를 표식 또는 전송제어토록 하면서 작동프로세스는 동시에 이뤄지도록 실시함에 있다.

또한, 본 발명에 따른 장치는 오디오신호의 흐름상 구내방송장치앰프출력측과 개별 수용가부하측에 삽입되어야 하고, 이상분석처리 진행 실시간에 개별 채널별로 상시 실시해야 하므로 이상부하분석처리방법에 의해 의도되어 목적한 조치 및 결과의 기능을 수행할 수 있도록 하는 구성이 필요하다.

뿐만 아니라, 이러한 장치는 산업 현장이나 공공장소 등 구내방송장치의 사용 장소에 부설하여 기능을 수행해야 하므로 실사용에 최적화한 외형적인 구조와 전기적결선의 적용성과 확장성 등을 고려한 장치의 구조가 요구된다.

또한, 구내방송장치부하는 수용가측 부하장치의 최초가설 이후 부하의 증 감량이 이뤄질 수 있는 경우가 있으므로 이상부하의 판단기준값을 임의의 정수 값으로 고정하면 상술한 종래 기술에서와 같이, 변동 부하상황에 대응하는 능력이 상당부분 제한되므로 단락 등의 여부를 현실적으로 확정지을 수 없다.

이에, 본 발명은 구내방송장치출력앰프의 한계부하값검출보호방식이 아닌 실사용 환경에서 이상분석 실시초기에 구내방송장치출력앰프로부터 음성출력을 받아 실 부하에 해당하는 부하패턴 값을 입력받아 초기기준값을 형성 또는 외부입력수단으로 실 부하패턴 값에 해당하는 고유부하 값을 입력받아 초기기준값을 형성하여, 목적에 따라 변환하고 기억후생성한 후; 사용 실시간부하패턴과 개별 채널별로 연속비교토록 함으로서 실시초기에 기억후생성 된 초기부하패턴값과, 변동이 일어난 실시간부하패턴값을 본 발명이 특정한 방법으로 분석 처리하여 이상부하채널만을 구내방송장치출력앰프로부터 전기적으로 신속히 분리함과 동시에 대기, 단락, 단선, 정상 등의 4논리출력 결과를 해당프로세스에 연계하여 이상부하처리토록 하는 방법 및 그와 관련된 장치를 개시한다.

먼저, 방법 설명을 위해 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 이상부하분석 처리방법은 생성단계(S10), 분석단계(S20), 처리단계(S30)로 이루어진다.

이상부하분석처리의 실시초기 실행과정인 생성단계(S10)는 부하패턴2개요소(11), 초기2동률연산값(12), 실시간2동률연산값(13)의 처리과정을 포함한다.

또한, 상기 이상부하분석처리의 분석단계(S20)는 2조건입력(21), 4논리출력(22), 이상분석명령신호(23)의 처리과정을 포함한다.

뿐만 아니라, 상기 이상부하분석처리의 처리단계(S30)는 단속처리(31), 결과표시경보처리(32), 전송제어처리(33) 과정을 포함한다.

이때, 본 발명에 따른 분석처리 프로세스는 상기 생성단계(S10)의 각 처리과정에서 생성한 초기2동률연산값(12)과 실시간2동률연산값(13)을 상기 분석단계(S20)의 2조건입력(21)으로 처리함으로써 대기, 단락, 단선, 정상의 4논리출력(22)의 결과를 이상분석명령신호(23)로써 처리단계(S30)에 전달한다.

그리고, 상기 처리단계(S30)는 구내방송장치출력앰프측과 부하측을 전기적으로 단속처리(31)하고, 그 상태를 결과표시경보처리(32)하며, 외부로 전송제어처리(33)한다.

여기에서, 상기 초기2동률연산값(12)이란 이상부하분석처리의 실시초기에 기준값으로 변환 목표연산 저장 후 생성한 초기부하전압값을 초기부하전류값으로 나눈 일정한 비율(%)값을 말하며, 이때 초기부하전압값과 초기부하전류값은 이상분석실시초기의 부하패턴2개요소(11)가 된다.

아울러, 상기 실시간2동률연산값(13)이란 사용 실시간의 실시간부하전압값을 실시간부하전류값으로 나눈 일정한 비율(%)값을 말하며, 이때 실시간부하전압값과 실시간부하전류값 또한 부하패턴2개요소(11)를 구성한다.

즉, 상기 부하패턴2개요소(11)는 실시초기의 부하전압값 및 부하전류값 2개와, 사용중 실시간 부하전압값 및 부하전류값 2개를 모두 포함하는 것이다.

그리고, 나머지 용어들의 개념은 이하, 후술되는 구체적인 실시예를 통해 함께 설명하기로 한다.

아울러, 본 발명에 따른 구체적인 설명에 앞서, 수용가확성기와 엠프의 접속형태를 먼저 살펴본다.

구내방송배선선로 전체를 하나의 부하계통으로 보면 계통적 접속구조는 최종 병렬접속인 바, 부하의 수량만큼 출력앰프 수량을 사용하지 않는 현실에서는 동일계통의 불특정 소수 또는 단 하나의 부하단락이라도 계통전체의 단락으로 이어진다.

이는 곧바로 계통전체의 방송중단이 초래되고 자칫 구내방송장치출력앰프의 소손으로 이어지면 돌발적으로 발생된 단락사고로 인해 부하의 수용가측은 단락의 원인제거 또는 앰프소손의 원인제거와 복구 작업 이전까지 방송중단에 무방비하게 된다.

그러나 본 발명의 방법에 따르면 다음과 같이 방송중단의 폐해를 막을 수 있다.

개별단락사고가 확성기배선그룹에 미치는 영향을 나타낸 도 4에서 수용가 확성기(44)는 그 수량에 관계없이 모두 병렬접속되어 있고, 구내방송장치출력앰프(42)와도 병렬접속되어 있다.

때문에, 초단, 말단을 막론하고 확성기배선의 주 배선선로나 간선배선선로나 개별부하의 분기점 전후를 막론하고 불특정 단락지점(45)의 발단은 전체단락사고로 이어지므로 신호입력(41)의 입력신호 상존과 무관하게 말단수용가확성기(43)를 포함한 중간지점수용가확성기(44) 전체에 방송 불능상태가 된다.

특히, 구내방송장치앰프(42) 측에서 볼 때 단락이 발생하면 과부하로 말미암아 내장된 출력차단부 또는 해당 보호장치에서 음성신호 또는 작동전원을 끊음으로써 앰프는 작동중지가 되어 방송은 2차적으로 다시 전체 중단상태가 된다.

그리고, 개별확성기의 스피커보이스코일(SP-1,SP-2) 또는 매칭트랜스의 2차측에서 단락이 일어나는 경우에도 방송 불능상태가 되고, 매칭트랜스 1차코일에 과부하가 걸려 발열이 계속 진행되면 1차권선코일의 층간절연파괴로 말미암은 추가단락으로 연이어져 스피커보이스코일(SP-1,SP-2)의 소손경우와 같이 방송 불능상태가 된다. 그러므로, 배선선로를 포함한 수용가부하측 개별의 모든 단락사고는 스피커부하 임피던스값의 종류와 관계없이 어느 지점 어느 부위가 되든지 확성기배선그룹에 미치는 영향은 상기한 바와 같이 전체 방송중단사태를 가져오게 된다.

그러나, 본 발명에서는 개별 수용가 또는 병렬접속의 모든 확성기의 부분단락 시에 해당 확성기 부하만을 구내방송장치출력앰프로부터 전기적으로 분리, 표시, 경보 처리하는 결과를 얻을 수 있어 앞서 상기한 문제점인 전체 방송중단사태를 막을 수 있다.

보다 구체적으로, 도 3에서와 같이, 본 발명에 따른 상기 생성단계(S10)는 상기 부하패턴2개요소(11)로부터 초기2동률연산값(12)을 산출한 다음 저장테이블에 저장한 후 비교값으로 확정, 생성하여 다음 과정인 분석단계(S20)의 2조건입력(21) 과정의 제1요소로 제공하고, 또한 상기 부하패턴2개요소(11)로부터 사용 실시간의 실시간2동률연산값(13)을 생성하여 2조건입력(21) 과정의 제2요소로 제공한다.

이때, 이상부하분석처리를 위해서는 전기적인 실시간부하의 상황값 대비 실시초기의 기준값을 비교 또는 분석 처리해야 하며, 상기 부하패턴2개요소(11)는 앞서 설명하였듯이, 부하전압값과 부하전류값으로 이루어지는데, 이들은 실시초기와 실시간 사용중 각각 2개씩으로 구성되며, 이들의 조건 연산을 통해 초기2동률연산값(12)과 실시간2동률연산값(13)이 생성된다.

아울러, 상기 초기2동률연산값(12)의 생성은 실시초기의 부하패턴2개요소(11)인 부하전압값, 부하전류값 비율(%)화를 위해 목표변환하고, 변환한 실시초기 부하패턴2개요소값을 분석결과의 정확도를 목적으로 단위시간 내에 복수의 실시초기부하패턴2개요소값을 평균하여 목표연산하고 그 값을 해당 메모리테이블에 저장하여 실시간2동률연산값(13)과 비교분석이 가능한 정상부하의 기준값인 초기2동률연산값(12)을 결정하는 방식으로 이루어진다.

이후, 목표변환 된 사용 실시간의 부하전압값, 부하전류값을 실시간부하패턴2개요소값으로 지정하고, 지정된 실시간부하패턴2개요소값을 목표연산하며, 실시간2동률연산값(13)으로 생성한 후 두 조건(초기2동률연산값, 실시간2동률연산값)을 이상부하분석처리의 다음 단계인 분석단계(S20)에 각각 2조건입력(21)으로 제공하여 4논리분석처리토록 할 수 있다.

그리고, 이상부하분석처리 전(全) 처리단계 중 시작단계인 생성단계(S10)에 있어서 분석을 위한 초기 시작부터 초기2동률연산값(12)을 저장 후 생성토록 정상부하시의 초기기준값을 개별 저장출력값(도 15 참조)으로 2동률연산값생성부 비휘발성메모리(도 16 참조)에 제공토록 하는 단계까지를 본 발명에 따른 이상부하분석처리방법의 초기셋업 단계로 포함한다.

아울러, 이상부하분석처리 시작초기에 부하패턴2개요소(11)인 부하전압값과 부하전류값을 생성하기 위해서는 입력방식분류상 수동생성과 자동생성 두 가지 방법이 있어 이를 택일적용하거나 모두 적용할 수 있다.

예컨대, 수동생성을 위한 수동입력은 PC, 모바일기기 또는 본체 버튼조작에 의하거나 프로그램에 의한 생성 등, 외부로부터 인위적으로 일정 해당 값을 범용의 입력포트나 장치를 수단으로 간단히 입력하여 초기2동률연산값(12) 저장후 생성을 위해 목표변환하여 적용하는 방법인데 초기2동률연산값(12)이 고정값이 되면 변동 실부하에 동기화 또는 최적화세팅 적용이 불가하므로 향후 부하의 증감에 탄력적으로 적용할 수 없거나 재입력을 해야 하는 번거로움이 있기 때문에 유무선통신망을 통한 외부입력이나 범용USB포트 등 외부입력수단을 마련하여, 초기2동률연산값(12)과 작동프로그램 데이터 등을 입력 또는 입력값을 업그레이드 할 수 있는 보조수단을 함께 제공하는 것이 바람직하다.

그리고, 자동생성을 위한 자동입력은 실사용 환경에서 구내방송장치출력앰프측으로부터 실시간음성출력을 입력받아 상기한 과정을 수행토록 한다.

또한, 상기 부하패턴2개요소(11)는 이상부하분석 실시초기와 사용 실시간 모두 부하전압값과 부하전류값으로 이뤄지며, 이상부하분석처리의 실시초기에는 초기셋업과정을 통해 도 16에 도시된 초기2동률연산값(12)을 저장 후 생성하기 위한 수단으로 적용하고, 이상부하분석처리의 사용 실시간에는 도 16에 도시된 실시간2동률연산값(13)으로 목표변환되어 먼저 저장 후 생성한 초기2동률연산값과 실시간2동률연산값은 분석단계(S20)에 2조건입력(21)의 두 요소로 제공토록 적용한다.

이 경우, 이상부하분석처리에 있어서 부하패턴에 주요영향을 미치는 요소 중 부하외적관련요소는 대체로 20Hz이상~100kHz 이내에 해당하는 대칭교류의 부하전압값과 부하전류값이다.

그리고, 전력값[W]=전압값×전류값(P=EㆍI)이므로 일반특성의 고정 및 변동부하에 있어서 부하량의 관점에서 보면 상시 부하전압값 부하전류값은 비례관계에 있고, 일반상태에서의 오디오신호의 전압값은 1초에도 수주기 또는 수십주기 이상으로 변화하며, 변화하는 오디오신호에 있어 전압값과 그 전류값은 평균치와 첨두치를 막론하고 거의 매 주기마다 각각 다르나 부하전압이 증가할 때 부하전류도 증가하고 부하전압이 감소할 때 부하전류도 감소한다.

본 발명의 방법에 따르면, 2동률연산값을 도해한 도 5와 같이, 부하전압값(57)과 부하전류값(58)은 위상이 같고 동일 시간축(52)으로 진행하며 일정 상호비율을 유지한 채로 연속적인 시간적 흐름을 갖는다.

*부하용량크기에 있어 특정부하량과 비특정부하량을 막론하고 일정 부하 시에는 부하전압값과 부하전류값의 각 실효값이 아닌 대비(%)폭은 일정한 동률의 연산값 즉 이른바 2동률연산값을 형성토록 한다.

전력값(부하량)에 비례관계에 있는 부하전압값, 부하전류값은 오디오신호의 진행방향(시간)과 변화패턴에 일정하고 고유한 특징적 전압전류관계를 형성한다.

이에 따라, 도 3의 부하패턴2개요소(11)의 값은 초기셋업시 최종 초기2동률연산값(12)이 되고, 사용 실시간에는 실시간2동률연산값(13)이 되므로 상기한 바와 같이 오디오 신호레벨크기와 주기와 부하량이 무한 또는 광범위하게 변동하나 특성적 동일속성으로 도 5와 같이 제1,2,3,..N주기(53,54,55,..56)와 같이 진행하게 되므로 부하전압값과 부하전류값을 이상부하분석처리를 위해 목표연산하면 실시초기와 사용 실시간을 포함하여 부하전압값과 부하전류값의 비율인 2동률연산값을 얻을 수 있다.

이에, 상기 초기2동률연산값(12)과 실시간2동률연산값(13)을 얻는데 필요한 부하전압값과 부하전류값을 부하패턴2개요소(11)로 특정하기로 한다.

특히, 이상부하분석처리방법에 있어서 상기 생성단계(S10)의 초기2동률연산값(12)은 이상부하분석처리 시작과정인 초기셋업과정을 통해 부하패턴2개요소(11) 즉, 초기부하전압값과 초기부하전류값의 변환비율(%)의 평균값으로 이루어짐이 바람직하다.

아울러, 상기 초기2동률연산값(12)이란 상술하였듯이, 이상분석실시초기의 부하패턴의2개요소인 교류의 초기부하전압값과 초기부하전류값의 조건관계에서 얻을 수 있는 고유한 성질의 일정요율을 의미하며, 무한대 주기 전체를 포함하는 오디오신호의 흐름과정의 현상에서 구내방송장치출력앰프의 출력신호변동과 부하량에 따라 각 주기 공히 실시초기 부하패턴2개요소인 초기부하전압값과 초기부하전류값의 개별변화는 있게 되나 본 발명에 의한 그 연산값 즉, 목표연산 된 초기부하전압값을 초기부하전류값으로 나눈 비율(%)은 불변하는데 이를 초기2동률연산값(12)으로 특정 한다.

보다 상세히는 도 5에서와 같이, 구내방송장치출력앰프에서 입력받은 오디오신호의 각 주기별 부하전압값(57:V1, V2, V3, Vn)이 있고, 구내방송장치출력앰프의 실제 부하량에 의한 각 주기별 부하전류값(58:I1, I2, I3, In)이 있게 되는데 이를 동위상의 동일시간축으로 도해할 때, 제1주기(53)부터 제N주기(56)까지 부하값에 해당하는 부하전압값(57)과 부하전류값(58)의 차이를 ΔD1~n으로 하면, (V1-I1=ΔD1)≠(V2-I2=ΔD2)≠(V3-I3=ΔD3)≠(Vn-In=ΔDn)의 관계가 되고 ΔD는 부하전압값(57)과 부하전류값(58)의 차이가 된다.

그러나, 상기한 바와 같이 제1주기부터 제N주기까지의 부하전압값을 부하전류값으로 나눈 비율(%)을 Q1~n 으로 하면 V1/I1 =ΔQ1, V2/I2 =ΔQ2, V3/I3 = ΔQ3, Vn/In =ΔQn 의 관계가 되고 ΔQ는 V1≠V2≠V3≠Vn 이고, I1≠I2≠I3≠In인 조건과 (V1-I1=ΔD1)≠(V2-I2=ΔD2)≠(V3-I3=ΔD3)≠(Vn-In=ΔDn)의 조건에서도 일정하게 ΔQ1 =ΔQ2 =ΔQ3 =ΔQn의 결과를 얻게 된다.

여기서, 얻어지는 동율의 결과 값 Q1~n를 2동률연산값으로 한다.

이에, 일예로 임의정수를 대입하여 2동률연산값을 산출하면 다음과 같다.

50[Ω]의 부하에 있어서, V1=100, V2=50, V3=25인 경우 각 부하전류 I1=100/50=2, I2=50/50=1, I3=25/50=0.5 암페어(Ampere)가 된다.

본 발명에서 2동률연산값=부하전압/부하전류로 특정하여 전제하므로 2동률연산값#1=100/2=50, 2동률연산값#2=50/1=50, 2동률연산값#3=25/0.5=50이 되어 결과값(비율)이 동일하다.

즉, 50[Ω]의 부하에 있어서 각 주기별 공급전압(V1~3)이 100[V], 50[V], 25[V]로 변하고 부하전류(I1~3)가 2[A], 1[A], 0.5[A]로 변해도 2동률연산값은 50으로서 변동이 없다.

또, 500[Ω]의 부하에 있어서는 V1=100, V2=20, V3=10 인 경우 각 부하전류 I1=100/500=0.2, I2=20/500=0.04, I3=10/500=0.02 암페어(Ampere)가 된다.

본 발명에서 2동률연산값=부하전압/부하전류로 특정하여 전제하므로 2동률연산값#1=100/0.2=500, 2동률연산값#2=20/0.04=500, 2동률연산값#3=10/0.02=500 이 되어 결과값(비율)이 동일하다.

즉, 500[Ω]의 고정값부하에 있어서, 각 주기별 공급전압(V1~3)이 100[V], 20[V], 10[V]로 변하고 부하전류(I1~3)가 0.2[A], 0.04[A], 0.02[A]로 변해도 2동률연산값은 500으로서 변동이 없다.

이와 같이 산출된 2동률연산값은 부하전압값과 부하전류값과 진폭의 변화에 관계없이 부하값에만 상응하는 고유값으로 형성할 수 있게 된다.

다시 말해, 입력 오디오신호전압이 도 5에서, 제1주기(53)의 시작점인 0(Zero)을 지나서 그래프레벨측(51)의 무한대 레벨과 그래프시간축(52)의 무한대 시간으로 연속가변 계속 진행돼도 각 주기(53,54,55,56)의 변동(주기)값과 무관함을 유지한 채로 부하 전영역에서의 전압대비 전류의 비율(%)값은 지속적으로 동일하게 얻어낼 수 있다.

이와 같은 방식으로 얻은 초기2동률연산값은, 사용 실시간에 부하측이 단락이 되거나 부하량이 어떤 이유로 변동될 때 실시간2동률연산값이 실시간의 부하패턴2개요소로인하여 초기2동률연산값과 그 요율값(%)이 달라지므로 이를 비교분석하면 이상부하분석을 위한 유효적절한 조치명령 성분을 얻을 수 있다.

마찬가지로, 도 3에서 실시간2동률연산값(13)이란 사용 실시간의 부하패턴의2개요소인 실시간부하전압값(교류)과 실시간부하전류값(교류)의 상관관계에서 얻을 수 있는 고유한 성질의 일정요율을 의미하며, 무한대 주기 전체를 포함하는 오디오신호의 흐름과정의 현상에서 구내방송장치출력앰프의 출력신호변동과 부하량에 따라 각 주기 공히 실시간부하패턴2개요소인 실시간부하전압값과 실시간부하전류값의 변화는 있게 되나 본 발명의 그 연산값 즉 목표연산 된 실시간부하전압값과 실시간부하전류값의 비율은 불변하므로 이를 실시간2동률연산값으로 특정한다.

이러한 실시간2동률연산값은 이상부하분석처리 초기셋업과정을 마친 동 진행단계에 있어서 상기한 바와 같이 사용 실시간 부하전압값과 부하전류값의 비율(%)로 이뤄지므로 실시간2동률연산값에 있어서 본 발명이 제시하는 방법 원리는 도 5와 관련하여 상기한 초기2동률연산값과 근본적으로 같다.

따라서, 실시간2동률연산값은 사용 실시간 부하패턴2개요소인 실시간부하전압값과 실시간부하전류값으로 이뤄지며 이뤄진 실시간2동률연산값은 초기셋업과정에서 최종 저장후생성된 초기2동률연산값과 함께 이상부하분석처리 분석단계(S20)의 2조건입력(21)요소중 하나가 된다.

초기2동률연산값은 이상부하분석처리과정에 있어 실시초기 1회성으로 평균 저장값을 생성함으로써 과정상 목적이 달성되나, 실시간2동률연산값은 사용 실시간에 계속 변동되는 오디오신호 흐름가운데 일정한 2동률연산값을 상시 모니터링토록하고 초기2동률연산값과 상시비교토록 하여 일정 변동량이 계산 분석되면 지체 없이 단속 장치 등에 분석명령처리를 할 수 있도록 한다.

한편, 상기 분석단계(S20)는 상기 생성단계(S10)에서 생성된 초기2동률연산값(12)과 실시간2동률연산값(13)을 2조건입력(21)으로 받아 4논리출력(22)(대기, 단락, 단선, 정상)으로 분류 출력함으로써 처리단계(S30)에 해당요소들에 이상분석명령신호를 전달하는 단계이다.

이상부하 분석처리방법에 있어, 상기 생성단계(S10) 이후 프로세스는 분석단계(S20)에서 2입력을 기반으로하는 4논리출력분석을 특정하는 방법을 제공하는데, 2조건입력(21)은 이상부하 분석처리 시작과정의 부하패턴2개요소(11)인 실시초기 또는 실시간의 부하전압값, 부하전류값으로 목표연산하여 저장후 생성한 초기2동률연산값(12)과 실시간2동률연산값(13)이고; 4논리출력(22)은 2조건입력(21)의 논리입력으로 인한 분석결과인 대기, 단락, 단선, 정상 등 4분류결과 출력으로 특정된다.

여기서, 단락이라 함은 실 부하에 있어 초기2동률연산값 대비 배선선로를 포함한 부하의 포괄적인 상향(上向)변동부하이고, 단선이라 함은 실 부하에 있어 초기2동률연산값 대비 배선선로를 포함한 부하의 포괄적인 하향변동부하이다.

아울러, 4논리출력(22)된 이상분석명령신호(23)는 이상부하분석처리방법의 제3단계 프로세스인 처리단계(S30)로 전달토록 하여 구내방송장치앰프출력측과 부하측을 전기적으로 차단 또는 유지하는 단속처리(31)를 실시토록 하고 동 분석결과를 결과표시경보처리(32)에 실행신호로써 명령하고 외부 유관기기들에 그 결과 값을 유무선 전송제어처리(33)한다.

그리고, 상기 2조건입력(21)은 생성단계(S10)에서 생성된 초기2동률연산값(12)과 실시간2동률연산값(13)을 입력요소로 받아들인다.

또한, 상기 초기2동률연산값(12)의 본질은 초기부하전압값 대비 초기부하전류값이므로 초기의 부하패턴2개요소인 초기부하전압값과 초기부하전류값의 변화에 따라 부하개별로 상이한 결과값으로 각각 생성 후 저장되어 2조건입력중 제1조건값으로 분석단계(S20)의 2조건입력(21)프로세스에 전달된다.

뿐만 아니라, 상기 실시간2동률연산값(13)은 실시간부하전압값 대비 실시간부하전류값으로써 실시간의 부하패턴2개요소인 실시간부하전압값과 실시간부하전류값의 변화에 따라 실 부하패턴에 상응하는 실부하의 개별 값이므로 앞서 실시초기에 저장 형성된 초기2동률연산값(12)과 함께, 2조건입력(21)중 제2조건값으로 분석단계(S20)의 2조건입력(21)프로세스에 전달하여 4논리출력(22)결과를 발생(출력)시키도록 하고 이상부하분석처리의 다음 해당프로세스에 전달하며, 2조건입력(21)에 해당하는 초기2동률연산값(12)과 실시간2동률연산값(13)의 상호관계상 비교조건식은 4개 유형으로 하기한 표 1과 같다.

표 1

유형	2동률연산값 4유형 조건
1	초기2동률연산값=1, 실시간2동률연산값=0
2	초기2동률연산값<실시간2동률연산값
3	초기2동률연산값>실시간2동률연산값
4	초기2동률연산값=실시간2동률연산값

상기 표 1과 같이, 초기2동률연산값(12)와 실시간2동률연산값(13)의 2조건식은 4유형으로 분류한다.

제1유형은 초기2동률연산값=1, 실시간2동률연산값=0으로서 초기셋업시 2동률연산값생성부에서 저장 후 생성한 초기2동률연산값이 존재하나 실시간2동률값은 부재한 것이므로 부하전류값이나 부하전압값 중에 하나의 값이 부재한 것으로서, 신호없음의 단계이므로 해당상태를 일정 연산과정과 4논리출력(22)을 통하여 분석처리 할 수 있게 된다.

제2유형은 초기2동률연산값<실시간2동률연산값으로서 초기셋업시 2동률연산값생성부에서 저장 후 생성된 초기2동률연산값 보다 실사용에서 실시간2동률값이 커졌으므로 실시초기 대비 부하량이 늘어난 것이므로 해당 상태를 일정 연산과정과 4논리출력(22)을 통하여 분석처리 할 수 있게 된다.

제3유형은 초기2동률연산값>실시간2동률연산값으로서 초기셋업시 2동률연산값생성부에서 저장후 생성된 초기2동률연산값 보다 실사용에서 실시간2동률값이 작아져 실시초기 대비 부하량이 줄어든 것이므로 해당 상태를 일정 연산과정과 4논리출력(22)을 통하여 분석처리 할 수 있게 된다.

제4유형은 초기2동률연산값=실시간2동률연산값으로서 초기셋업시 2동률연산값생성부에서 저장 후 생성된 초기2동률연산값과 실시간2동률값이 같아 부하변동이 일어나지 않는 상태이므로 해당 상태를 일정 연산과정과 4논리출력(22)을 통하여 분석처리 할 수 있게 된다.

그리고, 도 3에서 4논리출력(22)은 분석단계(S20)의 2조건입력(21) 프로세스에서 2조건입력요소인 초기2동률연산값과 실시간2동률연산값의 상관관계를 일정연산 또는 논리출력화하여 4개 명령값으로 분석, 분류하며, 출력을 위해 형성된 결과값은 이상분석명령신호(23)로 처리단계(S30)에 전달된다.

이때, 2조건입력(21)에 의한 4논리출력(22)결과값은 대기, 단락, 단선, 정상 등의 4분류로 하며 그 결과 값은 표 2와 같다.

표 2

유형	2조건식 관계	분석분류결과	부하패턴2개요소실시간 비교
1	초기2동률연산값=1, 실시간2동률연산값=0	대기	부하전압=0 : 부하전류=0
2	초기2동률연산값<실시간2동률연산값	단락	부하전압=0 : 부하전류=1
3	초기2동률연산값>실시간2동률연산값	단선	부하전압=1 : 부하전류=0
4	초기2동률연산값=실시간2동률연산값	정상	부하전압=1 : 부하전류=1

상기 표 2와 같이, 4유형의 2조건식관계에 의해 대기, 단락, 단선, 정상 등의 4분석결과를 이상분석명령신호(23)로 처리단계(S30)에 전달한다.

제1유형은 초기2동률연산값=1, 실시간2동률연산값=0으로서 초기셋업시 2동률연산값생성부에 저장 후 생성된 초기2동률연산값이 존재하나 실시간2동률값은 부재한 것이므로 부하전류값이나 부하전압값 중에 하나의 값이 부재한 것으로 즉 신호없음의 단계이므로 대기상태로 분석 분류토록 한다.

제2유형은 초기2동률연산값<실시간2동률연산값으로서 초기셋업시 저장 후생성된 초기2동률연산값 보다 실사용에서 실시간2동률값이 커진 상태이므로 이상부하분석처리 실시초기대비 부하량이 늘어난 것이므로 단락 또는 상향변동부하상태로 분석 분류토록 한다.

제3유형은 초기2동률연산값>실시간2동률연산값으로서 저장 후 생성된 초기2동률연산값 보다 실사용에서 실시간2동률값이 작아졌으므로 이상부하분석처리 실시초기대비 부하량이 줄어든 상태이므로 단선 또는 하향변동부하상태로 분석 분류토록 한다.

제4유형은 초기2동률연산값=실시간2동률연산값으로서 저장후생성된 초기2동률연산값과 실시간2동률값이 같으므로 이상부하분석처리 실시초기대비 실시간의 부하변동이 일어나지 않은 상태이므로 정상상태로 분석 분류토록 한다.

상기 4개유형의 처리과정에서 얻어낸 분석분류결과를 이상분석명령신호(23)로 확정하고 그 명령값을 처리단계(S30)로 전달토록 한다.

또한, 상기 표 2에서 필요시 부하패턴2개요소 실시간 비교를 조건으로 적용하면 간단히 4논리출력값을 결과로 얻을 수 있는데, 예컨대 대기 상태란 입력신호전압이 0으로서 부하전압조건이 0이므로 형성되는 전류가 없어 부하전류조건도 0이 되는 상태이고, 단락 상태란 부하전류조건이 1로서 부하전압조건이 0인 상태를 뜻하는데 1의 부하전류는 정상전류를 초과하는 이상부하전류이고 0인상태의 부하전압은 단락의 정도에 따라 잔존강하전압이 0부근으로 향한 부족전압이 된 상태이며, 단선 상태란 부하전압조건이 1로서 부하가 없으므로 부하전류조건이 0이 된 상태이고, 정상 상태란 부하전압조건이 1로서 실 사용전압이 형성됨을 해석으로 하고 부하전류조건도 1로서 실사용전류가 형성된 상태를 뜻한다.

상기한 바와 같이, 4논리출력 분석분류 결과는 구내방송장치 부하의 이상분석처리에 필요한 4개요소를 충족한다.

아울러, 상기 4논리출력(22)에 의한 분석분류결과인 대기, 단락, 단선, 정상 등의 4개결과는 본 발명의 이상부하분석처리방법에 있어 4개의 이상분석명령신호(23)가 된다.

그리고, 확정된 이상분석명령신호(23, 도 3 참조)는 처리단계(S30)로 전달되어 단속처리(31)와 결과표시경보처리(32)와 전송제어처리(33)에 처리제어명령을 전달한다.

이와 같이, 상기 처리단계(S30)의 목적은 이상분석명령신호(23)의 4논리출력값을 기반으로 구내방송장치앰프출력측과 수용가확성기부하사이에 부가한 계전기를 단속처리(31)하는데 있고, 동 이상분석명령신호(23)의 4논리출력값을 기반으로 이상부하의 상태를 시각적인 것과 청각적인 수단을 병행하여 관리운용자가 직관적으로 식별할 수 있도록 하는 결과표시경보처리(32)를 실시하는데 있으며, 동 이상분석명령신호(23)의 4논리출력값을 기반으로 이상부하의 상태 및 처리 또는 진행상황을 외부의 유관기기에 유무선 통신수단을 통해 데이터로 전송제어처리(33)하는데 있다.

이때, 상기 처리단계(S30)를 구성하는 단속처리(31)는 분석단계(S20)인 이상분석명령신호(23)의 4논리출력값을 받아 구내방송장치출력앰프와 수용가확성기부하사이에 부가한 다접점 계전기(Relay) 또는 전자식 무접점릴레이(S.S.R)를 통해 그 접속을 단속하기 위한 과정이다.

계전기의 NO, NC접점은 공통단자, 비상단자, 노멀 단자 등을 수용할 수 있도록 하고, 접점용량은 100[A]이하, 자화전압, 전류는 50[V], 1[A]이하, 지연시간은 0.5초 이하, 공급전원전압은 100[V]이하로 작동토록 한다.

이상부하분석 결과값이 정상상태인 경우 NC접점을 적용하면 단락 시에만 해당릴레이를 가동할 수 있으므로 상시 가동소비전력을 줄일 수 있다.

단속처리(31)의 경우 본 단속처리(장치)로써 스피커(부하) 선택기기능을 병행토록 할 수 있다.

또한, 상기 처리단계(S30)를 구성하는 결과표시경보처리(32)는 분석단계(S20)인 이상분석명령신호(23)의 4논리출력값을 받아 상기한 이상부하의 상태를 시각적인 것과 청각적인 수단을 병행하여 관리운용자가 직관적으로 식별할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이를 위해, 대기, 단락, 단선, 정상의 표시램프나 디스플레이의 문자배열을 색상구분하고 채널별로 구분판독이 가능토록 한다.

경보음은 발생부의 진동음이 직접 전달되는 구조일 것과 필요시 경보음을 일시 해지할 수 있도록 하고 경보음해지 작동중임을 알리는 표식수단을 부가한다.

결과표시는 개별채널별 독립표시단계를 요하나 경보음발생장치는 1개로 공용토록 한다.

아울러, 상기 전송제어처리(33)는 4논리출력값을 기반으로 이상부하의 상태 및 처리 또는 진행상황을 유무선통신수단을 통해 외부의 유관기기에 데이터로 전송하기 위한 것이다.

이때, 상기 전송제어처리(33)는 양방향으로 구성해야 외부에서 원격으로 이상부하분석처리프로세스를 조작 및 감시할 수 있게 되며, 각 채널별 분석결과와 함께 실 부하상황과 프로세스 진행상태 등을 전송하며 제3의 장소에서 원격으로 조작 및 설정토록 한다.

또한, 이상부하분석처리방법 생성단계 구현 프로세스의 바람직한 실시방법에 따른 일 예는 도 6과 같이, 메모리초기화(61)로 기억장소초기화를 시행하고, 도 5에서 설명한 2동률연산값의 오차를 줄이기 위한 오차상쇄용평균값산출(62)을 도 3의 부하패턴2개요소(11)를 기반으로 시행하고, 구내방송장치출력앰프로부터의 입력레벨신호가 없는 경우에 입력없음처리(63)을 시행하며, 부하측을 검사하여 단선을 포함한 부하가 없을 때 부하없음처리(64)를 시행토록 하여 장치에 동기화한 후 도 8의 2동률연산값생성부(88)에 실시초기의 기준값으로써 도 16에서 얻은 초기2동률연산값(12)을 비휘발성으로 저장후 생성토록 한다.

그리고, 이상부하 분석처리방법 분석, 처리단계 구현 프로세스의 바람직한 일예는, 구내방송장치출력앰프로부터의 입력레벨신호가 없는 경우와 단선을 포함한 부하가 없는 경우가 합하여 질 때 도 7과 같이, 입력없음부하없음처리(75)를 시행하고 정상상태무한루프(Loop)(76)를 형성하며, 도 6의 생성단계 초기셋업과정으로 인해 도 16의 2동률연산값생성부에서 얻어진 초기2동률연산값(12)으로 저장한 후 생성하며, 상기2조건입력(21), 4논리출력(22), 이상분석명령신호(23)의 분석처리과정을 시행토록 하되 도 5의 2동률연산값도해에서 보인 전압전류부하패턴은 V1/I1 =ΔQ1, V2/I2 =ΔQ2, V3/I3 = ΔQ3, Vn/In =ΔQn 일 때 (사용 실시간ΔQ1, ΔQ2, ΔQ3, ΔQn )=초기기준값이면 정상으로 판단하고, (사용 실시간 ΔQ1, 2Q2, ΔQ3, ΔQn )>초기기준값이면 비정상(단락 또는 상향변동성부하)으로 판단하고 단락프로시져(77)로 한다.

또한, (사용 실시간ΔQ1, ΔQ2, ΔQ3, ΔQn )<초기기준값이면 비정상(단선 또는 하향변동성부하)으로 판단하여 오픈프로시져(78)로 시행한다.

상기 초기기준값은 도 16의 2동률연산값생성부에서 생성한 초기2동률연산값(12)이다.

아울러, 부하의 상존 시 입력신호레벨이 처리기준치보다 작은 경우 신호없음 중 대기로 판단토록 한다. 상기 과정의 결과는 표 2의 4논리출력 결과표와 같도록 구성해야 한다.

상술한 방법을 구현하기 위한 본 발명에 따른 이상부하 분석처리장치의 구성 일실시예는 다음과 같다.

도 8 내지 도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이상부하 분석처리장치는 구내방송장치앰프출력측이 각 개별로 접속되는 입력연결부(81)와; 개별 확성기부하와 배선선로가 접속되는 출력연결부(82)와; 입력연결부(81)에 직렬로 접속되는 개별확성기의 부하전류변환부(83)와; 입력연결부(81)에 병렬로 접속되는 개별확성기의 부하전압변환부(84)와; 변환된 전류변화를 받아 비례목표연산출력하는 부하전류증폭연산부(85)와; 변환된 전압을 받아 비례목표연산출력 하는 부하전압증폭연산부(86)와; 분석처리 실시초기의 기준값을 저장값출력(150, 도 15 참조)으로 다음 단계에 제공하고 저장후 생성토록 하는 초기셋업부(87)와; 초기셋업부(87)에서 분석초기에 상기 저장값출력(150)을 받아 초기2동률연산값(12)을 저장후 생성하고, 분석실시간의 실시간2동률연산값(13)을 생성하여 분석단계(S20)에 2조건입력(21)으로 해당데이터를 제공하는 2동률연산값생성부(88)와; 초기2동률연산값(12)과 실시간2동률연산값(13)을 2조건입력(21)으로 받아 분석하여 대기, 단락, 단선, 정상임을 판단하고 이상분석명령신호(23)로 처리명령을 내리는 4논리분석처리부(89)와; 4논리분석처리결과에 따라 출력연결부(82)와 입력연결부(81)의 전기적 접속을 개방 또는 유지하는 단속부(810)와; 4논리분석처리결과를 시각 청각으로 식별할 수 있는 결과표시경보부(811)와; 분석처리결과데이터를 유무선통신 송출 또는 원격 입력제어토록 하는 전송제어부(812)와; 다중 정전압전원을 공급하는 전원공급부(813)로 구성한다.

이때, 상기 구내방송장치앰프출력측이 각 개별로 접속되는 입력연결부(81)는 구내방송장치앰프출력측이 각 개별로 접속되는 연결부로서 1차적 기능을 한다.

통상, 구내방송장치의 스피커선택기 회선 수와 또는 수용가개별확성기나 배선선로의 채널수량과 같거나 구내방송장치앰프출력의 채널수량 그 이상으로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 입력연결부(81)의 2차적 기능으로 상기 부하전류변환부(83)와 부하전압변환부(84)에는 이상부하분석처리신호를 공급하고, 출력연결부(82)에는 단속부(810)를 거쳐 구내방송장치앰프출력 전력을 공급토록 함으로써 출력연결부(82)와는 단속의 상대관계로 구성되도록 한다.

이러한 입력연결부(81)의 바람직한 예는 도 9와 같이, 1차적 기능으로서 3개 단자, 즉 공통단자인 C(94), 일반단자인 HOT(95), 비상단자인 EM(96)이 1개 채널로 구성되어 다수 개별채널입력단자, 즉 CH-1(91), CH-2(92),...CH-N(93)으로 구현되므로 필요에 따라 채널수를 적용하거나 증설할 수 있다.

이 경우, 전체 개별채널입력단자의 배열형태도 3개 단자로서 동일하므로 공통단자인 C(94), 일반단자인 HOT(95), 비상단자인 EM(96)을 동열로 배치하며, 프러그인(Plug in)방식으로 하는 경우는 전체를 하나 또는 그룹별의 묶음 컨넥터 등의 형식으로 통합하여 구성하고, 필요에 맞춰 해당 배선재를 구내방송장치앰프출력측과 접속가능토록 함께 제공하고 각 단자나 배선재는 해당색상구분을 실시토록 한다.

아울러, 2차적 기능으로 부하전류변환부(83)와 부하전압변환부(84)에 이상부하분석처리신호를 연결, 제공하는 단계에서는 신호처리에 해당하는 상대 소전류설계로 각 채널간의 전기적 간섭을 최소화하여 구성토록 하고, 출력연결부(82)와는 허용전류용량을 수용가개별확성기의 부하용량에 맞춰 구내방송장치출력앰프의 출력전력을 수용토록하며 상호 단속할 수 있도록 구성한다.

상기 입력연결부(81) 접속점의 전류용량과, 출력연결부(82)와의 연결계통은 저(Low)임피던스부하(2~16Ω)까지를 고려하여 100[A]이하, 단자 간 내전압은 200[V] 이내로 구성하고, 구내방송장치출력앰프의 최대출력전압 100[V]를 기준으로 범용인 경우 개별 최대 10[KW] 부하까지 분석처리를 가능토록 한다.

이때, CH-1(91)부터 CH-N(93)까지 각 채널의 단자 C(94), HOT(95), EM(96)은 상호 도통 저항값이 1000[Ω]을 초과하거나 전기적 절연을 원칙으로 구성함으로서 다수앰프의 동시적용에도 불요 순환전류 및 누설전류를 최소화해야 한다.

그리고, 상기 출력연결부(82)는 개별 확성기부하와 구내방송장치의 배선선로를 포함한 수용가확성기부하가 각 개별로 접속되는 연결부로서의 기능을 1차적으로 수행한다.

따라서, 구내방송장치의 스피커선택기 회선 수와 또는 수용가개별확성기나 배선선로의 채널수량과 같거나 그 이상으로 구성되어야 한다.

아울러, 2차적 기능은 입력연결부(81)와는 단속부(810)를 연관조건으로 하는 단속의 상대관계로써 구성한다.

이러한 출력연결부(82)의 바람직한 예는 도 10에서와 같이, 1차적 기능으로써 3개 단자, 즉 즉 공통단자인 C(106), 일반단자인 HOT(105), 비상단자인 EM(104)이 1개 채널로 구성되어 다수 개별채널출력단자, 즉 CH-1(101), CH-2(102),...CH-N(103)으로 구현되므로 필요에 따라 채널수를 적용하거나 증설할 수 있다.

이 경우, 전체 개별채널출력단자의 배열형태도 3개 단자로써 상기 입력연결부(82)와도 동일하므로 C(106), HOT(105), EM(104)으로 하고 동열로 배치하며, 프러그인(Plug in)방식으로 하는 경우는 전체를 하나 또는 그룹별의 묶음 컨넥터 등의 형식으로 통합하여 구성하고, 필요에 맞춰 해당 배선재를 수용가 개별확성기부하측에 접속가능토록 함께 제공하며, 각 단자나 배선재는 해당색상 구분을 실시토록 한다.

이때, 2차적 기능으로써 입력연결부(81)와는 허용전류용량을 수용가개별확성기의 부하용량이상으로 적용하여 입력연결부(81)로부터 단속부(810)를 거쳐 제공되는 구내방송장치출력앰프출력전력을 수용가개별확성기에 전달토록 구성한다.

그리고, 출력연결부(82) 접속점의 전류용량과, 입력연결부(81)와의 연결계통은 저(Low)임피던스부하(2~16Ω) 까지를 고려하여 100[A]이하, 단자 간 내전압은 200[V] 이내로 구성하고 구내방송장치출력앰프의 최대출력전압 100[V]를 기준으로 범용인 경우 개별 최대 10[KW] 부하까지 분석처리를 가능토록 한다.

또한, CH-1(101), CH-2(102),..CH-N(103) 까지 각 채널의 단자는 C(106), HOT(105), EM(104)의 각 상호 도통 저항값이 1000[Ω]을 초과하거나 전기적 절연을 원칙으로 구성함으로써 다수앰프의 동시적용에도 불요 순환전류 및 누설전류를 최소화해야 한다.

뿐만 아니라, 상기 입력연결부(81)에 직렬로 접속되는 개별확성기의 부하전류변환부(83)는 상기 입력연결부(81)를 통해 전달받은 구내방송장치의 수용가개별확성기부하에 흐르는 개별 부하전류값에 비례하는 개별 변환전류값을 전압성분으로 얻어 부하패턴2개요소(11) 중 제1요소로써 부하전류증폭연산부(85)에 그 값을 제공하는 기능을 수행한다.

이러한 이상부하 분석처리기의 부하전류변환부(83)는 도 11에 도시된 바와 같이, 구내방송장치출력앰프가 동시 개별 수용가배선선로를 통한 확성기부하전류에 비례하는 분석용 개별전류출력(114,115,116)을 얻기 위하여 전 채널(111,112,113)별 커렌트트랜스포머(117,118,119)의 1개 이상 상에 해당하는 1차코일을 입력연결부(81)와 단속부(810) 사이에 각각 직렬로 삽입토록 하고, 1, 2차 모두 해당 권선은 극성을 통일할 수 있도록 핀 배치 구조를 일치시킨다.

상기 부하전류변환부(83)에 있어 각각의 1차코일에는 정상부하일 때 개별수용가의 확성기출력용량[W]에 해당하는 전류, 또는 단락부하상태인 경우 단락전류에 해당하는 전(全)부하전류(Full Load Current)가 흐르게 되며, 정상부하시나 이상부하시를 막론하고 그 전류의 실효값은 수시로 변하는 오디오신호와 동기화되어 변화하게 되므로 2차코일에서는 이러한 변화상의 신호전류를 이상부하분석처리에 적합한 일정비율로 변류하여 본 이상부하분석처리장치의 부하전류증폭연산부(85)의 입력단에 그 값을 공급토록 구성한다.

또한, 상기 부하전류변환부(83)에 있어 우선 중요시되는 특성은 삽입손실의 최소화이다.

부품실장을 허락 하는 범위 내 최소화한 자계 루프(Loop)에서 1차코일의 권선의 수가 1, 2회를 초과하지 않는 범위로 2차 변환이 이뤄짐이 바람직하고 수용가 부하의 최대허용전류값과 단락전류값에 견디는 것이라야 한다.

100[V] 기반의 구내방송장치에는 10[A]이하, 저 임피던스부하(2~16Ω]에는 필요에 따라 100[A]까지 적용할 필요가 있다.

다음으로 중요시 되는 특성은 가청 오디오주파수 전 영역은 물론이고, 가능한 100KHz 대역까지 평탄한 변류비특성과, 2차코일에 접속되는 2차회로 부하영향을 적게 받는 실용 감도가 얻어질 수 있도록 설계하고 구성함이 바람직하다.

아울러, 상기 입력연결부(81)에 병렬로 접속되는 개별확성기의 부하전압변환부(84)는 상기 입력연결부(81)를 통해 전달받은 구내방송장치의 수용가개별확성기부하 양단에 걸리는 개별 부하전압값에 비례하는 개별 변환전압값을 얻어 부하패턴2개요소(11)중 제2요소로써 부하전압증폭연산부(86)에 그 값을 제공하는 기능을 수행한다.

이러한 이상부하 분석처리기의 부하전압변환부(84)는 도 12에 도시된 바와 같이, 구내방송장치앰프출력에 해당하는 전압[V]에 비례하는 분석용 개별전압출력(124,125,126)을 얻기 위해 전(全) 채널(121,122,123)별 포텐셜트랜스포머(127,128,129)의 1차코일부분을 입력연결부(81)의 양단(C+EM) 또는 (C+HOT)에 각각 병렬로 접속하며, 1, 2차 모두 해당 권선은 극성을 통일할 수 있도록 핀 배치 구조를 일치시킨다.

상기 부하전압변환부(84)에 있어 각각의 1차코일에는 개별수용가의 구내방송장치앰프출력에 해당하는 전압[V]이 공급되도록 하며, 필요에 따라 무유도성의 임피던스값을 지닌 감압소자를 직렬로 삽입하여 1차코일 양단에 걸리는 전압을 최소화할 필요가 있다. 이때, 2차코일에서는 입력연결부(81)에 걸리는 변화상의 신호전압을 이상부하분석처리에 적합한 일정비율로 변성하여 본 이상부하분석처리장치의 부하전압증폭연산부(86)의 입력단에 그 값을 공급토록 구성한다.

상기 부하전압변환부(84)에 있어 중요시되는 특성은 가청 오디오주파수 전 영역은 물론이고 가능한 100KHz 대역까지 평탄한 변성비특성과, 2차코일에 접속되는 2차회로부하(부하전압증폭연산부)의 영향을 적게 받는 감도가 얻어질 수 있도록 설계하고 구성함이 바람직하다.

또한, 상기 포텐셜트랜스포머(127,128,129)를 적용함은 구내방송장치앰프출력과 전기적 절연을 용이하게 유지하여 안정적인 부하전압증폭연산부(86)의 동작을 도모하기 위함이므로 이와 동등이상의 효과가 보장되는 비절연연방식의 감압수단 또는 변환수단을 본 부하전압변환부에 적용하는 것도 가능하다.

한편, 변환된 전류변화를 받아 비례목표연산출력 하는 부하전류증폭연산부(85)는 부하전류변환부(83)의 변류출력을 받아 전, 후 신호처리과정에서 요구되는 전달특성충족을 위해 정합과정을 실시하고 불요성분들을 제거하는 필터과정을 거치도록 하고 증폭소자(136, 도 13 참고)에 필요한 일정 감쇄처리와 소자보호장치를 회로에 포함 구성하여 분석처리 해당프로세서의 전류측 A-D컨버터 샘플홀드로 유용한 부하전류에 해당하는 변환 데이터값을 전달하는 기능을 수행한다.

예컨대, 도 13에서와 같이, 전(全) 채널(CH-1~CH-N) 부하전류변환부(83)의 변류출력을 입력(138)받아 증폭소자(136)가 부하전류에 비례하는 안정적인 출력전류값을 프로세서 샘플홀드 입력단에 전달하기 위해, 전류부정합기(131)는 부하전류변환부의 2차전류값을 받아 부하전류증폭연산부(85)에 레벨매칭을 실시하고, 전류부필터(132)는 불필요한 일정 첨두전류와 노이즈성 고조파성분을 감쇄시키며, 전류부감쇄기(133, 134)는 증폭소자(136)의 적정입력전류레벨을 보정하고 부하전류변환부(83)의 신호전류 상 한계부하에 해당하는 값을 정하며, 전류부보호기(135)는 4개요소의 기능적 한계를 초과하는 불요 첨두전류를 흡수하여 증폭단 보호와 작동과도현상을 제거하고, OP-AMP 증폭소자(136)는 상기 필요기능들을 포함한 일정 입력에 비례한 출력 전류 값을 부하전류증폭연산부(85)를 통해 전류측출력(137)함으로써 샘플홀드 과정을 거쳐 해당프로세서 A-D컨버터에 전달하도록 구성한다.

이때, 전 채널(CH-1~CH-N) 부하전류증폭연산부(85)는 전 채널 입력연결부(81)와 절연을 실시하여 구내방송장치출력앰프와 불요한 전기적 상호간섭을 최소화하고, 증폭단은 평형형(Balance) 증폭기로써 전류부감쇄기(133,134)는 전기적특성이 동일토록하고, 전류부보호기(135)의 한계전압은 1.2[Volt] 내외로 양방향성으로 하고, 전류부정합기(131)와 전류부필터(132)는 R+C로 필요에 따라 L(리액터)를 추가하되 사용 주파수특성과 다이내믹레인지를 충족토록 전류증폭용 OP-AMP 증폭소자(136)에 맞춰 유동적으로 적용시킨다.

그리고, 상기 부하전류증폭연산부(85)의 출력은 변환된 전압으로도 나타나지만 본 발명의 장치에 있어서는 부하전류의 증폭부로써의 기능으로 분류한다.

다른 한편, 변환된 전압을 받아 비례목표연산출력 하는 부하전압증폭연산부(86)는 부하전압변환부(84)의 변성출력을 받아 전, 후 신호처리과정에서 요구되는 전달특성충족을 위해 정합과정을 실시하고 불요성분들을 제거하는 필터과정을 거치도록 하고, 증폭소자(146, 도 14 참조)에 필요한 일정 감쇄처리와 소자보호장치를 회로에 포함 구성하여 분석처리 해당프로세서의 전압측 A-D컨버터 샘플홀드로 유용한 부하전압에 해당하는 변환 데이터값을 전달하는 기능을 수행한다.

이때, 도 14에서와 같이, 전 채널(CH-1~CH-N) 부하전압변환부(83)의 변성출력을 입력(148)받아 증폭소자(146)가 부하전압에 일정 비례하는 안정적인 출력전압값을 프로세서 샘플홀드 입력단에 전달하기 위해, 전압부정합기(141)는 부하전압변환부의 2차전압값을 받아 부하전압증폭연산부(86)에 레벨매칭을 실시하고, 전압부필터(142)는 불필요한 일정 첨두전압과 노이즈성 고조파성분을 감쇄시키며, 전압부감쇄기(143,144)는 증폭소자의 적정입력전압레벨을 보정하고 부하전압변환부(84)의 신호전압 상 한계부하에 해당하는 값을 정하며, 전압부보호기(145)는 4개요소의 기능적 한계를 초과하는 불요 첨두전압을 흡수하여 증폭단 보호와 작동과도현상을 제거하고, OP-AMP 증폭소자(146)는 상기 필요기능들을 포함한 일정 입력에 비례한 출력 전압 값을 부하전압증폭연산부(86)를 통해 전압측출력(147)함으로써 샘플홀드 과정을 거쳐 해당프로세서 A-D컨버터에 전달토록 구성한다.

이 경우, 전 채널(CH-1~CH-N) 부하전압증폭연산부(86)는 전 채널 입력연결부(81)와 절연을 실시하여 구내방송장치 앰프와 불요한 전기적 상호간섭을 최소화하고 증폭단은 평형형(Balance)증폭기로써 전압부감쇄기(143, 144)는 전기적특성이 동일토록하고, 전압부보호기(145)의 한계전압은 1.2[Volt] 내외로 양방향성으로 하고, 전압부정합기(141)와 전압부필터(142)는 R+C로 필요에 따라 L(리액터)를 추가하되 사용 주파수특성과 다이내믹레인지를 충족토록 전압증폭용 OP-AMP 증폭소자(146)에 맞춰 유동적으로 적용시킨다.

또다른 한편, 분석처리 실시초기의 기준값을 저장값출력(150, 도 15 참조)으로 다음 단계에 제공하고 저장후 생성토록 하는 초기셋업부(87)는 초기 부하패턴2개요소값으로서 초기정상부하의 고유한 기준값을 자동초기셋업과정을 통해 저장값출력(150)으로, 또는 외부입력수단으로 수동초기셋업과정을 통해 기준값과 동일한 값을 저장값출력(150)토록 함으로써 2동률연산값생성부(88)에 분석처리에 해당하는 값을 제공하는 기능을 수행한다.

이때, 이상부하분석처리 실시초기 정상부하의 기준값은 사용 실시간 부하의 이상분석의 상대 기준값이 된다.

따라서, 초기기준값의 자동생성의 경우는 실시초기 정상부하의 부하패턴2개요소(11)인 부하전압값과 부하전류값에 의해 기준값을 상기 저장값출력(150)으로 2동률연산값생성부(88)에서 저장후 생성토록 장치를 구성한다.

초기기준값의 수동생성의 경우는 정상부하의 부하전압값과 부하전류값 대신 별도의 외부 고유값을 초기셋업부(87)의 저장값출력(150)에 바로 연계토록 구성하여 정상부하의 기준값과 같은 저장값출력(150)을 2동률연산값생성부(88)에서 저장후 생성토록 장치를 구성한다.

이때, 초기기준값 자동생성의 경우는 도 15에서와 같이, 이상부하분석처리 실시초기에 구내방송장치앰프출력을 받아 개별 정상부하의 부하패턴2개요소에 의한 부하전류값부하전압값(151)을 목표변환 하여 실시초기의 변환값을 형성한 후 신호처리과정을 거쳐 부하전압값임시저장소(157)와 부하전류값임시저장소(158)와 개별의 누적횟수임시저장소(159)를 통해 이상부하분석처리용 저장값출력(150)을 얻도록 구성한다. 동 저장값출력(150)은 다음 분석처리과정의 구성장치인 2동률연산값생성부(88)에 그 값을 제공토록 구성하고 2동률연산값생성부(88)는 이를 비휘발성메모리에 저장한 후 생성 확정토록 구성한다.

또한, 초기기준값 수동생성의 경우는 이상부하분석처리 실시초기에 개별 정상부하의 초기기준값을 도 15와 같이, 매뉴얼USB입력(152)이나 유무선통신수단 등을 통해 직접 입력받고 임시저장소(157)(158) 또는 누적횟수임시저장소(159)를 거치지 않고 저장값출력(150)함으로써 다음 분석처리과정의 구성장치인 2동률연산값생성부(88)에 제공토록 하는데 이를 2동률연산값생성부(88)는 비휘발성메모리에 저장한 후 생성 확정토록 구성한다.

아울러, 상기 초기셋업부(87)는 자동초기셋업과정을 통한 초기기준값의 자동입력방식이 있고, 별도 외부입력수단을 통해 부하패턴2개요소(11)를 발생치 않고 임시저장처리 또는 누적저장평균값 산출과정을 거치지 않는 초기셋업 수동입력방식인 수동생성이 있으므로 초기기준값 입력선택기(153)로 택일하여 사용 환경에 최적화한 이상부하분석처리를 실시할 수 있도록 양방 선택장치를 구비해놓거나 입력선택기 없이 양용으로 구성할 수도 있다.

상기한 부하전류값 부하전압값을 목표변환 함에 있어서 유의할 것은, 기준값에 미달되는 부하전류값 부하전압값은 버리고 유효값만 누적횟수임시저장소(159)에 이상부하분석처리의 정확도가 확보될만한 지정횟수만큼 반복 누적하고 평균값을 산출하여 분석결과신뢰도를 확보하는 것이다.

임시저장과정은 이상부하분석처리의 채널수와 같은 임시저장소그룹을 정하고 그룹 안에 부하전압용, 부하전류용, 누적횟수용의 3개별저장소를 배열한 후 분석처리를 진행시키면 상기 부하전류값 부하전압값이 목표변환되어 프로세스진행에 적합한 부하전압값 대비 부하전류값으로 변환되고 고유번호의 임시저장소 배열에 초기셋업기준값으로 기록된다.

이 과정에서, 부하없음처리(155)로 분류되면 초기기준값이 없는 것으로 판단된 것이므로 채널은 0으로 기록하고 입력 없음으로 판단된 채널은 별도로 구분하여 고유번호의 임시저장소 배열에 입력없음처리(154)에 해당하는 초기셋업기준값으로 기록토록 구성한다.

이에 초기셋업기준값은 초기셋업부(87)의 저장값출력(150)으로써 2동률연산값생성부(88) 비휘발성 저장 공간에 필요한 고유값을 제공하게 된다.

상기 초기셋업부(87)의 유관 연계작동을 위해 작동입력장치 제어펑션(156)을 함께 제공해둔다.

또한, 상기 초기셋업부(87)에서 분석초기에 저장값출력(150)을 받아 초기2동률연산값(88)을 저장후 생성하고, 분석실시간의 실시간2동률연산값(13)을 생성하여 분석단계(S20)에 2조건입력(21)으로 해당데이터를 제공하는 2동률연산값생성부(88)는 도 16에서와 같이, 이상부하분석처리 실시초기에 초기셋업부(87)에서 초기기준값으로 인해 형성된 저장값출력(150)을 입력(161)받아 비휘발성메모리(163)에 저장하고 최종 초기2동률연산값(12)으로 생성하여 4논리분석처리부(89)의 2조건입력요소(172,173,177,178,1712,1713, 도 17 참조)중 제1요소(173, 178, 1713, 도 17 참조)로 전달되도록 기능한다.

뿐만 아니라, 상기 2동률연산값생성부(88)는 이상부하분석처리 사용 실시간연산값(166, 도 16 참조)을 실시간2동률연산값(13)으로 생성하여 상기 4논리분석처리부(89)의 2조건입력요소(172,173,177,178,1712,1713, 도 17 참조)중 제2요소(172, 177, 1712, 도 17 참조)로 전달되도록 하는 기능도 수행한다.

특히, 상기 2동률연산값생성부(88)의 구성도에서 초기셋업부(87)에서 개별 정상부하의 초기기준값을 저장값출력(150)으로 형성, 변환하여 넘김으로써 실시초기의 저장값출력(150)을 2동률연산값생성부(88)의 초기저장값입력(161)으로 받고 비휘발성메모리저장배열(163)에 각 개별로 저장한 후 EEP ROM저장값인터페이스(165)를 거쳐 목표 프로세싱한 후 드라이브인터페이스(167)를 거쳐 개별의 초기2동률연산값(12)으로 생성 확정한다. 생성 확정한 초기2동률연산값(12)은 4논리분석처리부(89)에 2조건입력(21) 중 제1요소로써 0~N채널 만큼 제공한다.

또한, 도 16에서 실시간연산값입력(162)을 받은 실시간 상대값은 분석처리실시간의 부하값으로써 실시간동률값배열(164)에 저장과정 없이 실시간연산값인터페이스(166)을 거쳐 변환되어 처리프로세스에 입력된 후 드라이브인터페이스(167)를 거쳐 실시간2동률연산값(13)으로 확정한 후 생성 완료한다.

생성되는 실시간2동률연산값(13)은 도 8의 4논리분석처리부(89)에 2조건입력(21, 도 1 참조) 중 제2요소로써 0~N채널 만큼 제공한다.

상기와 같이 먼저 생성한 초기2동률연산값출력(12)과 나중에 생성한 실시간2동률연산값출력(13)을 4논리분석처리부(89)의 2조건의 두 입력으로 함께 제공토록 함으로써 이상분석처리결과를 산출할 수 있도록 구성한다.

2동률연산값생성부(88, 도 8 참조)는 이상부하분석처리를 위한 장치의 생성단계의 종단으로써 필요시 본 장치와 외부기기를 유관 작동토록 할 수 있도록 기능(FUNCTION) 또는 동기(SYNC)화 시킬 수 있도록 한다.

개별 초기2동률연산값(12) 저장후 생성상태 또는 실시간2동률연산값(13)의 생성상태를 이상부하분석처리과정에서 정보화하여 디스플레이 또는 원격으로 각 상태를 전송할 수 있도록 구성한다. 2동률연산값생성부(88)에서 생성하는 초기2동률연산값(12)과 실시간2동률연산값(13)은 각각 어느 한곳이나 모두 부재하는 경우 이상부하 분석에러에 해당하므로 표식과 함께 경보처리 또는 상태전송과 함께 관리를 위해 이벤트별로 기록화, 목록화할 수 있다.

또한, 초기2동률연산값(12)과 실시간2동률연산값(13)을 2조건입력(21)으로 받아 분석하여 대기, 단락, 단선, 정상임을 판단하고 이상분석명령신호(23, 도 3 참조)로 처리명령을 내리는 4논리분석처리부(89)는 상기 생성단계(S10)의 2동률연산값생성부(88)에서 생성한 초기2동률연산값(12)과 실시간2동률연산값(13)을 2조건입력(21)으로 받아 도 1의 4논리출력(22)(대기, 단락, 단선, 정상)으로 분류 출력함으로써 처리단계(S30)의 해당요소들에 이상분석명령신호를 전달하는 기능을 수행한다.

이때, 상기 4논리분석처리부(89)는 2동률연산값생성부(88)에서 생성한 도 17의 실시간2동률연산값(172,177,1712)=A와 초기2동률연산값(173,178,1713)=B를 각 채널별로 1조 입력인 2조건입력(171,176,1711)으로 지정하고 4논리분석처리를 위한 2조건입력으로 각각 받아들이도록 구성하며, 이 상태는 이상부하분석처리의 사용 실시간에 부하의 이상여부를 분석키 위한 개별 대상값은 실시간2동률연산값(172,177,1712)=A가 되도록 하고 이상부하분석처리의 실시초기 정상부하의 개별 기초값은 초기2동률연산값(173,178,1713)=B가 되도록 하여 2조건입력으로 2:4논리분석처리장치(174,179,1714)에 각각 받아들이고 2조건입력(21)의 조건적 상관변수에 따라 4논리출력(22)의 결과로 대기, 단락, 단선, 정상의 4분석결과를 각 채널별 처리단계3구성요소(175,1710,1715)인 단속부(810), 결과표시경보부(811), 전송제어부(812)에 이상부하명령신호(23)로써 전달토록 구성한다.

상기 실시간2동률연산값(172,177,1712)=A와 초기2동률연산값(173,178,1713)=B와의 상관변수와 분석결과는 다음의 4유형으로 한다.

먼저, 제1유형은 A=0, B=1로서 초기셋업시 2동률연산값생성부(88)에 저장후 생성된 초기2동률연산값(12)이 존재하나 실시간2동률값(13)은 부재한 것이므로 부하전류값이나 부하전압값 중에 하나의 값이 부재한 것으로 즉 신호없음의 단계이므로 대기상태로 분석 분류토록 구성한다.

다음, 제2유형은 A>B로서 초기셋업시 저장후 생성된 초기2동률연산값(12) 보다 실사용에서 실시간2동률값(13)이 커졌으므로 실시초기대비 부하량이 늘어난 것이므로 단락 또는 상향변동부하상태로 분석 분류토록 구성한다.

그리고, 제3유형은 A<B로서 저장후 생성된 초기2동률연산값(12) 보다 실사용에서 실시간2동률값(13)이 작아져 실시초기대비 부하량이 줄어든 것이므로 단선 또는 하향변동부하상태로 분석 분류토록 구성한다.

마지막으로, 제4유형은 A=B로서 저장후 생성된 초기2동률연산값(12)과 실시간2동률값(13)이 같으므로 부하변동이 일어나지 않는 상태이므로 정상상태로 분석 분류토록 한다.

이러한 4유형의 처리과정에서 얻어낸 분석분류결과를 이상분석명령신호(23)로 확정하고 그 명령값을 처리단계3구성요소(175, 1710, 1715)에 전달토록 구성한다.

즉, 제1유형의 대기상태인 A=0, B=1의 경우 4논리분석처리부의 이상분석명령신호는 단속부(810)에 의해 입력연결부와(81) 출력연결부(82)를 NC접점으로 전기적인 접속을 유지토록하고 결과표시경보부(811)에 대기상태를 표식 또는 선택 경보토록 하고 전송제어부(812)에 해당상태를 전송토록 한다.

그리고, 제2유형의 단락 또는 상향변동부하상태인 A>B의 경우 4논리분석처리부(89)의 이상분석명령신호는 단속부(810)에 의해 입력연결부와(81) 출력연결부(82)를 전기적인 접속을 차단하고 결과표시경보부(811)에 단락 또는 상향변동부하상태를 표식 또는 필수 경보토록 하고 전송제어부(812)에 해당상태를 전송토록 구성한다.

또한, 제3유형의 단선 또는 하향변동부하상태인 A<B의 경우 4논리분석처리부(89)의 이상분석명령신호는 단속부(810)에 의해 입력연결부와(81) 출력연결부(82)를 NC접점으로 유지토록하고 결과표시경보부(811)에 단선 또는 하향변동부하상태를 표식 또는 선택 경보토록 하고 전송제어부(812)에 해당상태를 전송토록 구성한다.

아울러, 제4유형의 정상상태인 A=B의 경우 4논리분석처리부(89)의 이상분석명령신호는 단속부(810)에 의해 입력연결부와(81) 출력연결부(82)를 NC접점으로 전기적인 접속을 유지토록하고 결과표시경보부(811)에 정상상태를 표식토록 하고 전송제어부(812)에 정상의 해당상태를 전송토록 구성한다.

또 다른 한편, 4논리분석처리결과 따라 출력연결부(82)와 입력연결부(81)를 전기적 접속을 개방 또는 유지하는 단속부(810)는 4논리분석처리부(89)에서 분석결과로 얻은 이상분석명령신호(23)에 의해 이상부하분석처리장치의 입력연결부(81)와 출력연결부(82)를 단속하는 기능을 수행한다.

이러한 단속부(810)는 도 18의 예와 같거나 유사한 구성으로서 계전기는 반도체의 삽입손실적 한계, 또는 첨두전압파괴 한계가 극복되기 전까지는 공간 및 작동전류의 문제가 없는 한, 기계식 접점의 것을 사용 권장한다.

본 발명의 장치에서는 단락 등 유사시만 한정하여 계전기가 작동토록 구성하는데, 도 18과 같이, 분석처리된 논리출력이 계전기의 구동회로 드라이브인터페이스(184)(189)(1814)에 입력되며, 계전기(182)(187)(1812)를 가동해, 입력연결부(181)(186)(1811)와 출력연결부(183)(188)(1813)을 가능한 신속히 단속하되 200~100분의 1초 이내로 단속처리토록 구성한다.

이상부하분석처리장치의 단속부의 전자식계전기는 단선, 정상, 대기 때는 폐회로를 유지하고 있다가 단락인 경우에만 회로개방을 위해 작동하므로 평상시 접점은 노멀크로스 상태이다.

복구 및 재가동의 여부에 본 단속부는 자체변수나 자체권한은 없고 4논리분석처리부프로세서명령(이상분석명령신호)에 의존한다. 단속부의 작동의 여부나 상태는 결과표시경보부(175)(1710)(1715)와 일부 연동토록 구성하고 그 전 단계에서는 전송제어부(812)와도 연관시킬 수 있도록 구성한다.

아울러, 4논리분석처리결과를 시각 청각으로 식별할 수 있는 결과표시경보처리부(811, 도 8 참조)는 4논리분석처리부(89)에서 분석결과로 얻은 이상분석명령신호(23)에 의한 분석처리 상태 및 결과를 시각적으로 표식토록 구성하고 함께 청각적으로 경보음을 발생시키는 기능을 수행한다.

상기 결과표시경보부(811)는 도 19와 같이, 각 채널의 작동상태(채널ON, OFF 초기셋업, 알람-OFF 등) 및 이상분석처리결과(대기, 단락, 단선, 정상)를 시각적으로 그리고 개별로 모두 상시표시하고 청각적으로는 상시 경보음을 발생할 수 있도록 구성한다.

즉, 개별채널스위치(194)에 의해 해당채널의 분석처리기능이 작동하고 그 결과를 단락단선표시램프(191), 정상대기표시램프(192), 점검표시램프(193) 등의 점등 또는 점멸로 상태를 표시토록 구성한다.

또한, 기기 전면의 알람창(196)을 통해 전(全) 채널의 해당 경보음을 송출토록 하되 경보음해제버튼(195)으로 필요시 차단할 수 있도록 하는데 이 경우 경보음해제버튼의 조명표시를 점등, 또는 점멸토록 구성하여 스위치주의를 표시토록 한다.

그리고, 각 채널스위치에 의해 개별채널을 가동, 또는 작동중지 또는 바이패스 할 수 있으므로 다수 배선선로 중 이상 배선선로의 점검 및 보수 시 개별로 분석처리명령을 선택, 해제할 수 있도록 구성하되 실시초기 가동 시 항상 ON으로 시작토록 한다. 개별표시부의 세 가지 표시램프는 직관성을 유지하면서 한 개의 다색 디스플레이소자로 응용 적용할 수 있고 각 점멸주기를 달리함으로써 상태표시를 다중으로 실시할 수 있다.

경보음의 경우 단락과 단선을 단속음의 주기와 길이로 구분하여 경보할 수 있다. 문자 또는 그래픽디스플레이 또는 터치형디스플레이 등을 적용하여 결과표시 및 작동케 하면 보다 작은 구조 또는 조작설정부의 단순화로 상기기능을 충족시킬 수 있다.

또한, 분석처리결과데이터를 유무선통신 송출 또는 원격 입력제어토록 하는 전송제어부(812)는 4논리분석처리부(89)에서 분석결과로 얻은 이상분석명령신호(23)에 의한 분석처리 상태 및 결과를 해당 유무선통신수단을 통해 외부의 유관기기에 데이터로 전송하고 제어 받도록 구성된다.

이러한 전송제어부(812)는 도 20과 같거나 유사한 구성으로서 대기, 단락, 단선, 정상 또는 작동상태, 결과표시 등의 데이터를 RS-485Tx-Rx(207)와 같은 해당 프로토콜을 통해 필요한 유관기기로 송출하거나 원격제어입력을 받고, 유무선 인터넷망을 통해 이상부하분석처리장치를 운용제어 또는 결과 및 상태정보를 송출토록 구성한다.

적용수단에 의해 PC 또는 모바일 폰 등으로 해당정보를 송출 및 원격제어입력토록 구성한다. 즉, 4논리분석처리부(89)의 이상분석명령신호(23)를 받아 이상부하분석처리기능을 수행하는 중 분석처리과정의 상태를 프로세스인터페이스(204)를 통해 통신전용변환소자(206)를 거쳐 범용통신규약형식 RS-485Tx-Rx(207) 등으로 구내방송장치 운용PC 또는 원격감시반 등에 운용정보를 제공하거나 양방향 원격운용제어를 실시가 가능토록 구성하거나 데이터인터페이스(205)를 거치고 이더넷드라이버(208)을 통해 근거리유선통신망으로 접속을 실시하거나 블루투스모듈(209)를 통해 근거리무선통신망을 형성, 모바일 폰이나 태블릿PC등에 접속을 실시하거나 와이파이모듈(209)를 통해 광대역무선인터넷망에 접속하여 이상부하분석처리의 해당정보 운용 및 제어 영역을 넓힐 수 있도록 구성한다.

이때, 단속부(811)의 채널별 단속실행 상태와 결과표시경보부(812)의 채널별 작동현황 상태를 중앙처리장치 마이크로프로세서에 상시 입력하여 분석결과 및 상태송출이 필요한 곳에서 모니터링이 가능토록 한다.

그리고, 이더넷드라이버(208)와 블루투스모듈(209)과 와이파이모듈(2010)은 모두 이상부하분석처리장치에 수납토록 하고 장치 전 후면에 전용 접속장치 또는 안테나접속장치를 부설한다.

아울러, 다중 정전압전원을 공급하는 전원공급부(813)는 상기 생성단계(S10)의 구성장치8개소와 분석단계(S20)의 구성장치와 처리단계(S30)의 구성장치3개소의 작동에 소요되는 전원을 공급토록 구성되며, 상기 전원공급부(813)의 입력전원은 상용전원과 비상용 DC전원을 함께 사용토록 구성한다.

이러한 전원공급부(813)는 도 21과 같거나 유사한 구성으로서, 정전보상, 또는 직류(DC)작동을 위한 직류입력단을 비상전원용 단일전원으로 공급토록 구성하되 범용성을 고려하여 50[V] 이하로 한다.

이때, 상시는 교류상용전원으로 작동토록 구성하고, 비상시는 DC-DC 컨버터(Converter) 또는 필터 및 안정화를 위한 레귤레이터(Regulator)를 거쳐 본 장치의 각 구성요소에 소요 전원을 공급토록 구성한다.

그리고, 도 21에서, 교류상용전원(211) 혹은 직류비상전원(212)을 받아 3종류나 필요시 4종류 등의 안정화전원으로 저전압BUS(213)는 부하전류증폭연산부(85) + 부하전압증폭연산부(86)에 해당하는 저전압전원소요부(216)에 공급하고, 상대 중간전압인 중전압BUS(214)는 초기셋업부(87) + 4논리분석처리부(89) + 2동률연산값생성부(88) + 결과표시경보부(811) + 전송제어부(812)에 해당하는 중전압전원소요부(217)에 공급하고, 상대 고전압BUS(215)는 단속부(810)에 해당하는 고전압전원소요부(218)에 공급토록 구성한다.

상기 전원공급부(813)는 각 부의 증폭 및 변환소자 등의 작동환경 또는 사양에 의해 필요시 +, - 양 전원으로 구성하고 전체 각 출력전압변동율을 최소화하여 구성함으로써 이상분석 실용확도를 보장할 만한 안정화전원을 공급토록 구성한다.

다음, 본 발명에 따른 이상부하분석처리장치는 도 22에 예시된 형태의 함체로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 함체는 각 채널별표시램프(221), 또는 일괄작동표시램프(224) 등 작동상태를 다중의 칼라구분방식이나 또는 LED표시기 등으로 이상부하분석결과를 식별할 수 있는 표식부와; 각 채널별, 또는 일괄로 장치를 선택하거나 제어하는 버튼스위치 및 채널스위치(222), 경보음해제버튼스위치(223), 경보음이 투과될 수 있도록 알람창(225) 등이 전면에 배치된 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 함체의 전면에는 문자, 그래픽아이콘 등이 제공되며 정보입력이 가능하도록 터치형 또는 인메뉴(in menu) 방식의 다중칼라 LCD또는 LED방식 등의 디스플레이(2212)가 더 구비될 수 있는데, 이를 테면 공용 상시버튼스위치(2213)를 제외한 버튼스위치, 채널스위치, 경보음해제버튼스위치 등을 해당 디스플레이에 실장 또는 하단 또는 측면에 인메뉴와 연계, 부분통합하고 실장된 버튼아이콘 및 표식아이콘 등이 제어명령 입출력시 활성화 및 비활성화되는 과정을 포함하고, 유관작동 상 필요한 디스플레이정보 운용에 요구되는 작동장치를 구축하고, 각 채널별 이상여부와 작동과정 등은 문자 또는 아이콘을 통해 육안으로 직관적정보해석이 가능토록 하고, 전면에 주전원스위치(11), 공용 상시버튼스위치(2213), 알람창(2217)을 배치하고 알람작동시 해당 디스플레이의 연동발광 점멸발광 또는 면(面)발광을 부가하여 경보음과 함께 정보시인성을 높일 수 있다.

그리고, 상기 함체의 후면에는 구내방송장치출력앰프의 출력라인이 접속되는 입력연결부(2221)와, 수용가 확성기라인이 접속되는 출력연결부(2222)와, 상용전원과 비상전원이 공급되는 전원연결부(2223)와, 별도의 외부기기들과의 연동을 위한 접점출력단자부(24)와, 원격제어 및 원격모니터링을 위한 전송제어부의 데이터연결단자부(2226) 또는 USB포트(2225) 이더넷통신망접속부(2228) 와이파이안테나단자부(2229) 등을 배치할 수 있다.

덧붙여, 외형 및 기타사항으로; 본 발명장치의 외형은 범용 구내방송장치와의 사용호환성을 고려하여 수납함에 탈착되는 구조로 하되 좌, 우에 고정홀(Hole)(227,2218)이 위치하고 설치 및 유지보수를 위해 장치의 핸들(226,2214)이 본체 양쪽에 구비되고, 가로규격(229,2215)은 600mm이내로 하고 세로규격(228,2216)은 176mm이하, 깊이규격(2227,2219)은 600mm이내로 함이 바람직하다.

또한, 상기 함체는 도 23과 같은 형태로 변형할 수도 있는데, 이 경우에는 그 전면부에 일괄작동표시램프 또는 각 채널별표시램프(231)의 작동상태를 다중의 칼라구분방식이나 또는 문자 또는 그래픽디스플레이 등으로 이상부하분석을 식별할 수 있는 표식부와, 각 채널스위치(232)나, 일괄선택스위치, 기타 제어버튼스위치, 경보음해제버튼스위치(233)등을 배치하고 경보음이 투과될 수 있도록 알람창(234) 등을 배치할 수 있다.

그리고, 상기 함체의 내부에는 부품이 실장된 회로기판(2314)이 외함(2313)에 체결되는 구조로 하되 전면패널과 연결되는 기판 실장형컨넥터(237)와 각부 단자대를 육안으로 식별하며 라인접속을 실시토록 구내방송장치앰프와 수용가 확성기라인이 접속되는 입출력연결부(238), 상용전원과 비상전원이 공급되는 전원연결부와, 별도의 외부기기들과의 연동을 위한 접점출력단자부, 원격제어 및 원격모니터링을 위한 전송제어부의 데이터연결단자부, USB포트 이더넷통신망접속부 등을 접속할 수 있는 유관단자부(239), 와이파이안테나단자부(2315)를 배치할 수 있다.

또한, 전면부패널(236)의 개폐를 위한 패널잠금장치(235)나 이와 유사한 기능의 개폐수단을 제공하여 설치 및 유지보수에 활용토록 하고, 인사이드 뷰(Inside view)와 같이 본 발명 장치를 구성하는 외함(2313)에 일체의 해당 배선이 통과될 수 있도록 벽체면(2312)과 상, 하부면(2311)에 해당 배선분량 크기 이상의 전선관통구를 제공하고, 본체를 벽에 체결할 수 있도록 나사고정구(2310)를 구비한다.

그리고, 라인결선용 컨넥터는 도 24와 같이, 장치면 접속부(243)의 구조는 본 발명 장치의 후면 또는 측면에 위치하여 구내방송장치출력앰프의 출력라인이 접속되는 입력연결부(247)와, 상용전원 또는 비상전원과 수용가 확성기라인이 접속되는 전원출력연결부(242)로 하되 입력연결부(247)와 전원출력연결부(242)간의 오삽방지를 위한 체결구조나 색상구분을 병행 실시한다.

아울러, 케이블면접속부(241,246)는 장치면접속부(243)의 전원출력연결부(242)와 입력연결부(277)에 각기 별도의 공구 없이도 접속체결 및 분리가 가능토록 하고 상호 오삽방지를 위한 체결구조나 색상구분을 병행 실시한다.

또한, 라인부는 전원출력연결부(242)에 접속되는 전원라인부(244)와 출력라인부(245)는 기능별라인의 특징과 순서를 구분할 수 있도록 핫(Hot)측과 콜드(Cold)측 색상과 선번이 구분되도록 한다.

아울러, 입력연결부(247)에 접속되는 입력라인부(248)도 기능별라인의 특징을 구분하되 핫(Hot)측과 콜드(Cold)측 순서 등을 구분할 수 있도록 색상 및 배치를 고려한다.

또한, 전원출력라인부(245), 입력라인부(248)의 배선길이는 통상 3m이내로 제공하여 구내방송장치와의 원활히 접속토록 한다.

한편, 상기된 설명에서는 4논리출력(22) 결과값은 대기, 단락, 단선, 정상의 4가지로 분류되는 것을 전제로 설명하였으나, 경우에 따라서는 이상상태에 해당하는 단락, 단선상태만을 판단하거나, 정상상태에 해당하는 대기, 정상 상태만을 판단하여 필요한 조치를 취하도록 할 수도 있다.

[도 1] 배경기술 참고계통도-1

1:앰프 및 스피커 보호회로, 2:스피커선택스위치, 3:수용가확성기그룹, 4:확성기배선, 5:신호입력단자

[도 2] 배경기술 참고계통도-2

[도 3] 이상부하 분석처리방법 개요도

S10:생성단계, S20:분석단계, S30:처리단계, 11:부하패턴2개요소, 12:초기2동률연산값, 13:실시간2동률연산값, 21:2조건입력, 22:4논리출력, 23:이상분석명령신호, 31:단속처리, 32:결과표시경보처리, 33:전송제어처리

[도 4] 수용가확성기와 앰프의 병렬접속형태

41:신호입력단자, 42:구내방송장치출력앰프, 43:말단수용가확성기, 44:중간지점수용가확성기, 45:단락지점

[도 5] 2동률연산값 도해

51:그래프레벨축, 52:그래프시간축, 53:제1주기, 54:제2주기, 55:제3주기, 56:제N주기, 57:각주기 부하전압값, 58:각주기 부하전류값

[도 6] 생성단계 프로세스

61:메모리초기화, 62:오차상쇄용평균값산출, 63:입력없음처리, 64:부하없음처리

[도 7] 분석, 처리단계 프로세스

75:입력없음부하없음 처리, 76:정상상태무한Loop, 77:단락프로시져, 78:오픈프로시져

[도 8] 이상부하 분석처리장치 구성도

81:입력연결부, 82:출력연결부, 83:부하전류변환부, 84:부하전압변환부, 85:부하전류증폭연산부, 86:부하전압증폭연산부, 87:초기셋업부, 88:2동률연산값생성부 89:4논리분석처리부, 810:단속부 811:결과표시경보부, 812:전송제어부 813:전원공급부

[도 9] 입력연결부 구성도

91, 92, 93:개별채널입력단자, 94:공통(C), 95:일반(HOT), 96:비상(EM)

[도 10] 출력연결부 구성도

101, 102, 103:개별채널출력단자, 104:비상(EM), 105:일반(HOT), 106:공통(C)

[도 11] 부하전류변환부 구성도

111, 112, 113:전채널, 114, 115, 116:개별전류출력, 117, 118, 119:커렌트트랜스포머

[도 12] 부하전압변환부 구성도

121, 122, 123:전채널, 124, 125, 126:개별전압출력, 127, 128, 129:포텐셜트랜스포머

[도 13] 부하전류증폭연산부 구성도

131:전류부정합기, 132:전류부필터, 133:전류부감쇄기, 134:전류부감쇄기, 135:전류부보호기, 136:증폭소자 137:출력, 138:입력

[도 14] 부하전압증폭연산부 구성도

141:전압부정합기, 142:전압부필터, 143:전압부감쇄기, 144:전압부감쇄기, 145:전압부보호기, 146:증폭소자 147:출력, 148:입력

[도 15] 초기셋업부 구성도

151: 부하전류값부하전압값 152:매뉴얼USB입력 153:입력선택기 154:입력없음처리 155:부하없음처리 156:제어펑션 157:부하전압값임시저장소 158:부하전류값임시저장소 159:누적횟수임시저장소 150:저장값출력

[도 16] 2동률연산값생성부 구성도

161:초기저장값입력 162:실시간연산값입력 163: 비휘발성메모리저장배열 164:실시간동률값배열 165:EEP ROM저장값인터페이스 166:실시간연산값인터페이스 167:드라이브인터페이스 168:초기2동률연산값출력 169:실시간2동률연산값출력

[도 17] 4논리분석처리부 구성도

171:2조건입력#1 172:#1실시간2동률연산값 173:#1초기2동률연산값 174:2:4논리분석처리장치#1 175:#1처리단계3구성요소 176: 2조건입력#2 177:#2실시간2동률연산값 178:#2초기2동률연산값 179:2:4논리분석처리장치#2 1710:#2처리단계3구성요소 1711:2조건입력#N 1712:#N실시간2동률연산값 1713#N초기2동률연산값: 1714:2:4논리분석처리장치#N 1715:#N처리단계3구성요소

[도 18] 단속부 구성도

181:#1입력연결부, 182:#1계전기, 183:#1출력연결부, 184:#1드라이브인터페이스, 185:#1결과표시경보부, 186:#2입력연결부, 187:#2계전기, 188:#2출력연결부, 189:#2드라이브인터페이스, 1810:#2결과표시경보부, 1811:#N입력연결부, 1812:#N계전기, 1813:#N출력연결부, 1814:#N드라이브인터페이스, 1815:#N결과표시경보부

[도 19] 결과표시경보부 구성도

191:단락단선표시램프, 192:정상대기표시램프, 193:점검표시램프, 194:개별채널스위치, 195:경보음해제버튼, 196:알람창

[도 20] 전송제어부 구성도

201:샘플홀드데이터#1, 202:샘플홀드데이터#2, 203:샘플홀드데이터#3, 204:프로세스인터페이스, 205:데이터인터페이스, 206:통신전용변환소자, 207:RS-485Tx-Rx, 208:이더넷드라이버, 209:블루투스모듈, 2010:와이파이모듈, 810:단속부#1~#n, 811:결과표시경보부#1~#n

[도 21] 전원공급부 구성도

211:교류상용전원, 212:직류비상전원, 213:저전압BUS, 214:중전압BUS, 215:고전압BUS, 216:저전압전원 소요부, 217:중전압전원소요부, 218:고전압전원소요부

[도 22] 외형1 구조도

221:채널별표시램프, 222:채널스위치, 223:경보음해제버튼스위치, 224:일괄작동표시램프, 225, 2217:알람창, 226, 2214:핸들, 227, 2218:나사고정구, 228, 2216:세로규격, 229, 2215:가로규격, 2211:주전원스위치, 2212:디스플레이, 2213:공용상시버튼스위치, 2221:입력연결부, 2222:출력연결부, 2223:전원연결부, 2224:접점출력단자부, 2225:USB포트, 2226:데이터연결단자부, 2219, 2227:깊이규격 2228: 이더넷통신망접속부 2229:와이파이안테나단자부

[도 23] 외형2 구조도

231:채널별표시램프, 232:채널스위치, 233:경보음해제버튼스위치, 234:알람창, 235:패널잠금장치, 236:전면부패널, 237:실장형컨넥터, 238:입출력연결부, 239:유관단자부, 2310:나사고정구, 2311:하부면, 2312:벽체면, 2313:외함 2314:회로기판 2315:와이파이안테나단자부

[도 24] 컨넥터 구조도

241:케이블면접속부, 242:전원출력연결부, 243:장치면접속부, 244:전원라인부 245:전원출력라인부 246:케이블면접속부, 247:입력연결부, 248:입력라인부

Claims

구내방송장치앰프 출력단자에 병렬로 접속되는 오디오출력신호 계통에서 배선선로를 포함한 복수의 확성기부하에 대한 이상부하상태를 분석하여 처리하는 방법에 있어서,

상기 복수의 확성기부하들마다 이상분석처리를 위해, 앰프와 확성기부하의 접속상태를 상시 유지한 채로 상기 복수의 확성기 부하들마다 초기부하전압값 및 초기부하전류값을 계산하고, 상기 각 확성기 부하들마다 계산된 상기 초기부하전압값을 상기 초기부하전류값으로 나눈 값을 상기 각 확성기 부하마다의 초기2동률연산값들로 설정하는 단계;

상기 복수의 확성기부하들마다 이상분석처리를 위해, 앰프와 확성기부하의 접속상태를 상시 유지한 채로 상기 각 확성기 부하들마다 상기 오디오출력신호 가동시 실시간부하전압값 및 실시간부하전류값을 상시 검출한 후, 각 확성기부하들마다 산출한 실시간부하전압값을 상기 실시간부하전류값으로 나눈 값을 각 확성기부하마다의 실시간2동률연산값으로 설정하는 단계;

상기 오디오출력신호가 공급되는 확성기부하마다 상기 확성기부하에 해당하는 상기 초기2동률연산값과 상기 실시간2동률연산값을 상시 대비하는 단계;

적어도 하나의 확성기부하에 대한 상기 초기2동률연산값과 상기 실시간2동률연산값이 상이한 경우 해당 확성기부하를 단락 이상상태, 또는 단선 이상상태로 판별하는 단계; 및

상기 이상상태가 단락 이상상태일시 상기 구내방송장치앰프 출력측과 상기 해당 확성기를 전기적으로 분리하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석처리방법.
청구항 1에 있어서,

상기 단락 이상상태는 상기 확성기 부하의 단락 또는 상기 확성기 부하의 상향변동성 이상부하상태를 포함하고,

상기 단선 이상상태는 상기 확성기 부하의 단선 또는 상기 확성기 부하의 하향변동성 이상부하상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 방법.
청구항 1에 있어서,

하나 이상의 상기 확성기로 상기 오디오출력신호가 공급될 시 해당 확성기 부하의 상기 초기2동률연산값과 상기 실시간2동률연산값이 동일한 경우 정상상태로 판별하고, 상기 복수의 확성기들 중 어느 하나의 확성기로도 상기 오디오출력신호가 제공되지 않을 시 대기상태로 판별하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리방법.
청구항 1에 있어서,

상기 복수의 확성기부하들 중에서 소정 확성기 부하에 대하여 상기 초기2동률연산값을 A라 하고, 상기 실시간2동률연산값을 B라 할 때, A＜B 이면 단락 또는 상향변동성 이상부하상태로 판별하고,

A＞B 이면 단선 또는 하향변동성 이상부하상태로 판별하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 방법.
청구항 4에 있어서,

상기 단선 이상상태 또는 상기 하향변동성 이상부하상태일 때는, 상기 구내방송장치 앰프 출력측과 상기 배선선로를 포함한 확성기 간의 접속을 전기적으로 유지토록 하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 방법.
청구항 4에 있어서,

상기 단락 이상상태 또는 상기 상향변동성 이상부하상태 또는 상기 단선 이상상태 또는 상기 하향변동성 이상부하상태를 외부에 표시하거나 또는 경보하거나 또는 표시와 경보를 동시에 하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 판별한 이상상태를 통신접속채널을 통해 원격지에 전송하는 단계; 및

상기 통신접속채널을 통해 제어용 원격신호를 수신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리방법.
청구항 1에 있어서,

상기 각 확성기부하의 초기2동률연산값은, 상기 구내방송장치 출력앰프로부터 각 확성기 부하로 제공되는 초기 신호로부터 검출된 부하 전압값 및 부하 전류값을 환산하여 생성 및 저장하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리방법.
청구항 1에 있어서,

상기 복수의 확성기 부하마다의 초기2동률연산값은 외부입력수단을 통해 입력받아 저장한 값인 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 방법.
구내방송장치 앰프로부터 복수의 배선선로를 통해 복수의 확성기로 각각 제공되는 오디오출력신호를 이용하여 각각의 배선선로 및 각각의 확성기를 포함하는 복수의 확성기 부하의 이상을 분석하여 처리하기 위한 이상부하 분석처리장치에 있어서,

상기 구내방송장치 앰프의 각 출력단과 개별로 접속되는 복수의 입력연결부들;

상기 복수의 입력연결부와 상기 복수의 확성기 부하간을 연결하는 출력연결부들;

상기 입력연결부 각각에 대응하는 각각의 출력연결부 사이를 연결하거나 차단하기 위한 단속부들; 및

상기 각 단속부들의 연결 및 차단을 제어하기 위한 각각의 이상부하 분석처리부들을 포함하되,

각각의 이상부하 분석처리부들은,

상기 이상부하 분석처리부가 제어하는 상기 단속부가 연결된 상기 입력연결부에 직렬로 접속되어 해당하는 확성기 부하로 제공되는 오디오신호를 이용하여 부하 전류 값을 산출하는 부하전류변환부;

상기 이상부하 분석처리부가 제어하는 상기 단속부가 연결된 상기 입력연결부에 병렬로 접속되어 상기 해당하는 확성기 부하로 제공되는 상기 오디오신호를 이용하여 전압 값을 산출하는 부하전압변환부;

상기 부하전류변환부의 전류값을 받아 이상부하 분석처리를 위해 미리 설정된 비율로 증폭하는 부하전류증폭연산부;

상기 부하전압변환부의 전압값을 받아 이상부하 분석처리를 위해 미리 설정된 비율로 증폭하는 부하전압증폭연산부;

상기 단속부가 연결된 상기 확성기 부하에 대한 초기부하전압값을 초기부하전류값으로 나눈 값을 초기2동률연산값으로 저장 및 출력하는 초기셋업부;

상기 초기셋업부로부터 제공받은 상기 초기2동률연산값 및 상기 구내방송장치 앰프로부터 제공되는 상기 오디오신호를 이용하여 실시간으로 측정한 상기 확성기 부하의 실시간부하전압값을 실시간부하전류값으로 나눈 값을 실시간2동률연산값으로 하여 상기 초기2동률연산값과 함께 2조건입력요소로서 출력하는 2동률연산값생성부; 및

초기2동률연산값과 실시간2동률연산값을 2조건입력으로 받아 분석하여 상기 확성기 부하의 대기, 단락, 단선, 정상 상태를 판별하고, 상기 판별 결과에 따라 상기 이상부하 분석처리장치가 제어하는 상기 단속부로 연결 및 차단을 위한 이상분석명령신호로써 단속처리명령을 제공하는 4논리분석처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치.
청구항 10에 있어서, 상기 4논리분석처리부는,

상기 2조건입력을 이용한 판별 시 상기 초기2동률연산값이 존재하고, 실시간2동률연산값이 존재하지 않을 시 대기상태로 판단하고,

초기2동률연산값<실시간2동률연산값 일 때는 단락 또는 상향변동성부하상태로 판별하고,

초기2동률연산값>실시간2동률연산값 일 때는 단선 또는 하향변동성부하상태로 판별하고,

초기2동률연산값=실시간2동률연산값 일 때는 정상상태로 판별하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치.
청구항 10에 있어서, 상기 각각의 단속부들은,

해당 단속부을 제어하기 위한 해당 이상부하 분석처리부에 포함된 상기 4논리분석처리부로부터 단락 또는 상향변동성부하상태에 대응한 이상분석명령신호를 수신할 시 상기 단속부와 연결된 해당 입력연결부와 해당 출력연결부간의 접속을 전기적으로 차단하고, 단선 또는 하향변동성부하상태에 대응한 이상분석명령신호를 수신할 시 상기 단속부와 연결된 상기 입력연결부와 상기 출력연결부간의 접속을 전기적으로 유지토록 하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 4논리분석처리부로부터 출력되는 상기 이상분석명령신호를 이용하여 단락 또는 단선 또는 대기 또는 정상 상태임을 시각 또는 청각 또는 시각과 청각 모두의 형태로 식별할 수 있는 표시경보를 제공하는 경보표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 4논리분석처리부로부터 출력되는 상기 이상분석명령신호를 외부의 다른 장치로 제공하며, 상기 다른 장치로부터 원격제어신호를 수신하기 위한 전송장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치.
청구항 10에 있어서, 상기 초기셋업부는,

유무선의 외부입력장치로부터 상기 단속부가 연결된 상기 확성기 부하에 대한 상기 초기부하전압값, 상기 초기부하전류값 또는 상기 초기2동률연산값을 수신하여 저장하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치.
제10항에 있어서, 상기 이상부하분석 처리장치는,

상기 이상부하분석 처리장치가 회로기판으로 구성될 시 상기 회로기판을 수납할 수 있는 수납형 배치구조의 함체에 수납되며,

상기 함체 좌우에 상기 회로기판을 상기 함체에 탈 부착할 수 있는 고정용 홀;

상기 함체 전면에 배치되어 사용자가 상기 이상부하분석 처리장치의 동작을 조작할 수 있는 조작 장치;

상기 각 확성기 부하별로 할당된 채널별 이상분석상태를 시각적으로 판독할 수 있도록 시각 정보를 제공하는 디스플레이장치;

적어도 하나의 확성기 부하가 이상상태일 시 경보를 발생할 수 있는 자체 경보음 발생장치; 및

상기 함체 전면의 양측면에 탈 부착이 가능한 핸들;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치.
제10항에 있어서, 상기 이상부하분석 처리장치는,

상기 이상부하분석 처리장치가 회로기판으로 구성될 시 상기 회로기판을 수납할 수 있는 벽체형 배치구조의 함체에 수납되며,

상기 함체의 전면에 배치되어 사용자가 상기 이상부하분석 처리장치의 동작을 조작할 수 있는 조작 장치;

상기 각 확성기 부하별로 할당된 각 채널별 이상분석상태를 시각적으로 판독할 수 있도록 시각 정보를 제공하는 있는 디스플레이장치; 및

적어도 하나의 확성기 부하가 이상상태일 시 경보를 발생할 수 있는 자체 경보음 발생장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구내방송장치용 이상부하분석 처리 장치.