KR100599743B1

KR100599743B1 - 센서 네트워크를 이용한 전력설비 Ｆａｕｌｔａｌａｒｍｓｙｓｔｅｍ

Info

Publication number: KR100599743B1
Application number: KR1020040001116A
Authority: KR
Inventors: 박철
Original assignee: 하이버스 주식회사
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2006-07-12
Also published as: KR20050072958A

Abstract

본 발명은 센서 네트워크를 이용한 전력설비 결함 알람(Fault Alarm)시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대형화, 복잡화 되어가는 첨단 빌딩 및 공장의 전력설비 계통의 관리 및 운영의 효율화를 위한 센서 네트워크상에서의 전력 감시제어 시스템으로 전력설비의 운전상태 및 계측, 적산치의 정보를 수집하여 운전자가 한눈에 중앙 집중관리를 할 수 있도록 각종 데이터를 처리, 제공함으로서 전력설비의 효율화 및 에너지 절감을 실행할 수 있는 전력설비 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

센서 네트워크, 전력설비, 중앙 집중관리.

Description

센서 네트워크를 이용한 전력설비 Ｆａｕｌｔａｌａｒｍｓｙｓｔｅｍ {the fault alarm system of electricity equipment with senser-network}

도1은 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 전력설비 결함 알람 시스템의 개략적인 구성도,

도2는 본 발명에 따른 전력설비 결함 알람 시스템중 RTU부의 구성을 나타낸 블록도.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 전력설비 20 ; 전력계통설로

30 ; RTU(Remote Terminal Unit)부 40 ; 마스터패널부

50 ; 디스플레이패널부 55 ; RS-232C

60 ; MMI(Man Machine Interface) 호스트부 65 ; RS-424

70 : 서버컴퓨터

본 발명은 센서 네트워크를 이용한 전력설비 결함 알람(Fault Alarm)시스템에 관한 것으로서, 특히 전력계통선로의 전력을 검출하여 전력설비의 전력사용을 효율적으로 관리하며, 산업현장에서 사용하여 구동되는 전기 및 기계설비로의 입력전류를 검출하여 인터넷망을 통해 제어용컴퓨터에 전송하여 주파수분석 및 진단용 알고리즘을 이용 온라인 상태에서 설비의 상태를 점검함으로서 원거리에서도 상시 전력설비의 수명예측, 가동상태, 유지보수의 시기, 생산량등을 파악 할수 있도록 된 인터넷망을 이용한 산업전력의 감시 및 진단 제어시스템에 관한 것이다.

종래에는 전력을 사용하게 되는 전력설비의 점검이나 진단시에는 육안점검이나 경험등의 근원적인 방법을 동원하여 점검하는 수준에 머물러 설비에 이상 징후가 발견돼야 비로서 유지보수를 행하게 돼는 것이었을 뿐만 아니라 설비 상태를 점검하기 위해 현장에 직접가서 각종 계측장비를 이용하여 일일이 점검해야 하는 번거로운 문제점이 발생되었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 전력계통선로의 전력을 검출하여 전력설비의 전력사용을 효율적으로 관리 하여 에너지 효율성을 향상시키며, 산업현장에서 사용하여 구동되는 전기 및 기계설비로의 입력전류를 검출하여 센서 네트워크를 통해 주 제어용 컴퓨터에 전송하여 주파수분석 및 진단용 알고리즘을 이용 온라인 상태에서 설비의 상태를 점검함으로서 원거리에서도 상시 전력설비의 수명예측, 가동상태, 유지보수의 시기, 생산량등 을 파악 할수 있도록 한 센서 네트워크를 이용한 전력감시시스템를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명의 센서 네트워크를 이용한 전력설비 결함 알람(Fault Alarm)시스템은

원격지의 전력설비로 입력되는 전압, 전류, 펄스값을 검출하고 전원을 온·오프하여 원격제어하는 RTU(Remote Terminal Unit)부(30)와,

내부에 CPU 및 CCU가 탑재되어 상기 RTU부와 MMI호스트부간의 통신제어, 경보제어, 상태프린터제어, 스케쥴관리를 담당하는 마스터패널부(40)와,

그 마스터패널부와 연결되어 각 전력설비의 상태를 모자이크 그래픽으로 표현하는 디스플레이패널부(50)와,

전력설비의 가동상황을 모니터링하거나 또는 통신기기의 이상여부를 모니터링하는 MMI(Man Machine Interface) 호스트부(60)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 센서네트워크를 이용한 전력설비 결함 알람 시스템의 개략적인 구성도이고, 도2는 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 전력설비 결함 알람 시스템의 실시예도이다.

먼저, 본 발명에 따른 센서네트워크에 관한 개략적인 내용을 살펴보면 다음과 같다.

센서네트워크는 사용자가 거부감을 느끼지 않고 언제 어디서나 존재하는 컴퓨터(작고 대상에 맞는 특수한 기능을 보유)를 편리하게 이용할 수 있도록 만드는 일을 말한다. 특히 IT 패러다임의 변화에서 센서 네트워크화는 물리공간에 존재하는 컵·화분·자동차·벽·교실이나 사람들이 지니고 다니는 옷·안경·신발·시계 등 모든 사물에 다양한 기능을 갖는 컴퓨터 장치를 심고 이들을 보이지 않는 네트워크로 연결하는 작업으로, 기능적·공간적으로 사람과 컴퓨터, 그리고 사물은 하나로 연결되고 이들간에 자유롭게 정보가 흘러다닐수 있게 되어 물리공간과 전자공간의 연결이되고 이렇게 연결된 무한한 공간이 바로 센서 네트워크이다.

이러한 센서 네트워크를 이용하여 본 발명에서는 대형화, 복잡화 되어가는 첨단 빌딩 및 공장의 전력설비 계통에도 응용하여 전력계통선로의 전력을 실시간 검출하여 전력설비의 전력사용을 효율적으로 관리할 수 있어 에너지 효율성을 향상시키는데 그 목적이 있다.

이에 따라 본 발명의 센서 네트워크를 이용한 전력설비 결함 알람(Fault Alarm)시스템은 도1에서 도시한 바와 같이 RTU(Remote Terminal Unit)부(30),마스터패널부(40), 디스플레이패널부(50), MMI(Man Machine Interface) 호스트부(60)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 RTU(Remote Terminal Unit)부(30)는 VCB On/Off(status), OCR, OCGR, OVR, UVR, Alarm등 상태입력부(31)와, 전원을 온·오프하거나 리셋하여 원격으로 제어하는 전원제어부(32)와, 전류, 전압, 전력, PF, VAR등의 계측값입력부(33)와, WH 등의 펄스 카운터입력부(34)로 구성되어 다수의 전력설비를 측정하기 위해 N개의 RTU부로 구성된다.

그리고, 상기 마스터패널부(40)는 내부에 CPU(Central Processor Unit)및 CCU(Communication Control Unit)가 탑재되어 구성된다.

또한, 상기 디스플레이패널부(50)는 모자이크 그래픽형으로서 4 ×16~128 패널과, 다수의 LED 램프가 내부에 포함되어 구성된다.

그리고,상기 MMI(Man Machine Interface) 호스트부(60)는 주 제어컴퓨터로 인트라넷 LAN과 연결된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 센서 네트워크를 이용한 전력설비 결함 알람(Fault Alarm)시스템의 구체적인 동작을 살펴보면 다음과 같다.

도1에서 도시한 바와 같이 전력계통선로(20)를 통해 입력된 전압은 동일한 선로내에서는 일정하므로 각각의 전력설비측(10)에서는 검출할 필요 없이 전압검출회로로서 전력계통선로의 한 곳에서만 검출하는 N개의 RTU(Remote Terminal Unit)부(30)에 의해 전압을 검출한 다음 이 검출된 전압 신호는 모뎀LAN를 통해 마스터패널부(40)로 전달된다.

이때 RTU(Remote Terminal Unit)부(30)는 전압뿐만 아니라 VCB On/Off(status), OCR, OCGR, OVR, UVR, Alarm등의 상태를 입력하고 주 제어컴퓨터 인 MMI 호스팅부의 제어를 통해 시스템 내부의 문제 발생시 원격으로 전원을 온·오프하여 리셋함으로서 시스템을 하드웨어적으로 복구시킨다.

또한, 마스터패널부(40)는 RTU부(30)로 부터 검출된 전압신호를 CPU(Central Processor Unit)및 CCU(Communication Control Unit)를 통해 제어하여 과전류나 기기의 오작동으로 인한 문제가 발생시 경보(Alarm)를 발생시키고 각 전력설비의 상태를 프린팅하거나 스케쥴하여 관리한다.

이러한 마스터패널부(40)에서 체크한 통신제어, 경보제어, 상태프린터제어, 스케쥴 관리에 관한 데이터를 RS-422(65)를 통해 MMI 호스팅부에 전송하거나 RS-232C(55)를 통해 디스플레이패널부(50)에 전송한다.

이때 디스플레이 패널부(50)는 도3에서 도시한 바와 같이 모자이크 그래픽 화면과 PC 마우스에 의한 사용자 운전 인터페이스를 제공함으로서 손쉬운 운전 환경시스템 및 전력설비의 중앙집중관리를 높일수가 있다.

그리고, MMI호스팅부(60)는 인트라넷에 연결된 모든 서버컴퓨터(70)와 기기로 신호를 전송하고, RTU(Remote Terminal Unit)부(30)에서 검출된 전압정보와 인터넷망을 통하여 수신된 마스터패널부(40)의 통신제어, 경보제어, 상태프린터제어, 스케쥴 관리에 관한 데이터정보를 입력받아 수시로 변동되는 역률 및 전력을 계산함은 물론, 주파수 분석 및 진단용 알고리즘을 이용하여 설비의 상태를 분석하여 원거리에서도 상시적으로 전력설비(10)의 수명예측, 가동상태, 유지보수의 시기, 생산량등을 파악한다.

이처럼 본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용한 전력설비 결함 알람(Fault Alarm)시스템은 RTU(Remote Terminal Unit)부, MMI(Man Machine Interface) 호스트부, 마스터패널부, 디스플레이패널부를 구성함으로서 원격에서 전력설비의 부하를 제어함으로서 중앙에서 집중적으로 관리할 수가 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 온라인 상태에서 전력설비의 상태를 실시간 점검함으로서 원거리에서도 전력설비의 정상적인 운전여부를 판단하게 됨과 동시에 전류의 주기적인 흐름을 판단하여 생산량을 파악하여 탄력적인 공장운영이 이루어 지게 되고, 전력설비의 수명예측, 가동상태, 유지보수의 시기를 파악 할수 있는 등의 효과가 있다.

Claims

원격지의 전력설비로 입력되는 전압, 전류, 펄스값을 검출하고 전원을 온·오프하여 원격제어하는 RTU(Remote Termial Unit)부(30)와,

내부에 CPU 및 CCU가 탑재되어 상기 RTU부와 MMI호스트부간의 통신제어, 경보제어, 상태프린터제어, 스케쥴관리를 담당하는 마스터패널부(40)와,

그 마스터패널부와 연결되어 각 전력설비의 상태를 모자이크 그래픽으로 표현하는 디스플레이패널부(50)와,

전력설비의 가동상황을 모니터링하거나 또는 통신기기의 이상여부를 모니터링하는 MMI(Man Machine Interface) 호스트부(60)로 구성된 것에 있어서,

상기 RTU(Remote Terminal Unit)부(30)는 전압뿐만 아니라 VCB On/Off(status), OCR, OCGR, OVR, UVR, Alarm등의 상태를 입력하고 주 제어컴퓨터인 MMI 호스팅부의 제어를 통해 시스템 내부의 문제 발생시 원격으로 전원을 온·오프하여 리셋함으로서 시스템을 하드웨어적으로 복구시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 센서 네트워크를 이용한 전력설비 결함 알람(Fault Alarm)시스템.
삭제
삭제