복합센서 기반 배전선로 진단 시스템
출원번호 : 10-2014-0169088 (출원일: 2014-11-28)
등록번호 : 10-1627429 (등록일: 2016-05-30)
특허권자 : 충남대학교산학협력단
요약 : 본 발명은 열화상 카메라와 실화상 카메라, 그리고 초음파 어레이 모듈 및 자외선 센서 모듈로 이루어지는 복합 센서를 이용하여 배전선로를 진단할 수 있도록 하는 복합센서 기반 배전선로 진단 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 복합센서 기반 배전선로 진단 시스템은 카메라 영상을 이용하여 배전선로의 이상 유무를 진단하기 위한 시스템에 있어서, 진단 대상이 되는 배전선로 장비의 일반 영상을 촬영하는 실화상 카메라(120)와, 상기 배전선로 장비의 열화상 영상을 촬영하는 열화상 카메라(110)와, 상기 배전선로 장비에서 발생하는 초음파 신호를 검출하는 초음파 어레이 모듈(130)이 하나의 복합 센서로 구성되는 복합센서부(100)와; 상기 복합센서부(100)를 통하여 획득되는 데이터를 신호 처리하는 신호처리부(200)와; 상기 신호처리부(200)를 통하여 신호 처리되는 데이터 중 실화상 카메라(120)와 열화상 카메라(110)를 통하여 획득된 데이터를 분석하여 배전선로 장비의 외관 및 이상 고온 현상을 진단하고, 상기 초음파 어레이 모듈(130)을 통하여 획득된 데이터를 분석하여 배전선로 장비의 초음파 발생 위치를 검출하는 고장진단부(300);를 포함하여 이루어져, 배전선로 장비의 외형 손상, 이상고온 현상, 초음파 발생, 코로나 현상 등을 복합적으로 진단할 수 있도록 제공된다.
대표청구항 : 진단 대상이 되는 배전선로 장비의 일반 영상을 촬영하는 실화상 카메라(120)와, 상기 배전선로 장비의 열화상 영상을 촬영하는 열화상 카메라(110)와, 상기 배전선로 장비에서 발생하는 초음파 신호를 검출하는 초음파 어레이 모듈(130)이 하나의 복합 센서로 구성되는 복합센서부(100)와; 상기 복합센서부(100)를 통하여 획득되는 데이터를 신호 처리하는 신호처리부(200)와; 상기 신호처리부(200)를 통하여 신호 처리되는 데이터를 분석하여 배전선로 장비의 외관 및 이상 고온 현상을 진단하고 배전선로 장비의 초음파 발생 위치를 검출하는 고장진단부(300);를 포함하여 이루어지는 복합센서 기반 배전선로 진단 시스템으로서,상기 복합센서부(100)에는 열화상 카메라(110)와 실화상 카메라(120)가 스테레오 카메라 형태로 상하 또는 수평 방향으로 배치되고, 초음파 어레이 모듈(130)에는 복수의 행과 열을 갖는 격자 형태로 초음파 센서가 배치되며, 상기 신호처리부(200)에는 열화상 카메라(110)와 실화상 카메라(120)의 위치 차이에 따른 변수를 계산하고 보정하여 열화상 카메라(110)를 통하여 획득된 열화상 영상 및 실화상 카메라(120)를 통하여 획득된 실화상 영상을 하나의 영상으로 정합하는 스테레오 정합모듈(210)이 구비되며, 상기 고장진단부(300)에는 스테레오 정합모듈(210)을 통하여 하나의 영상으로 정합된 실화상 영상 및 열화상 영상을 화면에 표출하여 온도 변화가 발생한 위치를 실화상 영상에서 확인 가능하도록 하는 열화상 표출모듈(310)과, 상기 초음파 어레이 모듈(130)을 통하여 획득되는 초음파 신호를 분석하여 초음파 발생 위치 및 강도를 추정하며 추정된 초음파 발생 위치를 실화상 카메라(120)를 통하여 획득된 실화상 영상 위에 표출하는 초음파 음원위치 표출모듈(320)이 구비되되, 상기 초음파 음원위치 표출모듈(320)은 초음파 어레이 모듈(130)을 통하여 획득되는 초음파 신호 중 배전선로 장비가 고장나는 경우 발생하는 40kHz 대역의 음파 신호를 검출하고, 기준 센서로부터 수집되는 신호와 다른 각 센서를 통하여 수집되는 신호의 시간 지연을 검출하여 센서 배열의 전방에 있는 음원의 발생 위치를 추정하는 지연-합(delay and sum) 빔형성 방법을 통하여 음원의 발생 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 복합센서 기반 배전선로 진단 시스템.
상세링크 : http://newsd.wips.co.kr/wipslink/api/dkrdshtm.wips?skey=3516244000593
