KR102110564B1 - Comprehensive disaster prevention system for disaster prevention by occurrence of lightning - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 낙뢰 발생에 의한 재해의 방지를 위한 종합 방재시스템에 관한 것으로, 특히 낙뢰가 발생하였을 때 대지 중의 전계, 접지저항, 서지전압 또는 서지전류의 데이터를 수신하여 종합적으로 방재하는 종합 방재시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a comprehensive disaster prevention system for preventing a disaster caused by a lightning strike, and particularly to a comprehensive disaster prevention system that receives and receives data of electric field, ground resistance, surge voltage or surge current in the ground when a lightning strike occurs, and comprehensively prevents it. It is about.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진시키기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The items described in this background section are written to improve the understanding of the background of the invention, and may include matters other than the prior art already known to those of ordinary skill in the field to which this technology belongs.
일반적으로, 천둥이나 번개 즉, 뇌방전의 발생원인이 되는 가장 보편적인 것은 뇌운이다. 이러한 뇌운은 전기로 충전되어 있고, 대체로 상부는 양전하를 띤 얼음결정을 이루고, 하부는 음전하를 띤 물방울로 이루어져 있다. 뇌운 속에서 전하 축적에 따라 그 바로 아래 지표면에는 운저 전하와 역극성 전하가 유기되므로 양자간 전계강도가 증가하여 공기절연 파괴내력을 넘으면 양자 사이에 불꽃방전이 발생하고 이른바 대지뇌격(낙뢰)가 일어난다.In general, thunder or lightning, the most common cause of brain discharge, is thundercloud. These thunderclouds are charged with electricity, and generally the upper part forms ice charges with a positive charge, and the lower part consists of water droplets with a negative charge. As the charge accumulates in the thundercloud, uncharged charges and reverse polarity charges are induced on the surface directly below it, so the electric field strength between the two increases, and when the breakdown of the air insulation exceeds, a spark discharge occurs between the two and a so-called lightning strike occurs. .
구름에 모여있던 전하가 대지로 방전될 때 지상의 전계강도도 올라가게 된다. 즉, 번개의 전하에 유도되어 지상의 한 점으로 전하들이 모이게 되는데, 이때 돌출된 부위일수록 전하들이 쉽게 모일 수 있으므로, 가장 돌출된 부위의 전계가 주변에 비해 상승하게 되며, 이 곳으로 낙뢰가 떨어지게 된다.When the electric charges gathered in the clouds are discharged to the earth, the electric field strength of the ground also increases. That is, electric charges are collected by a point on the ground by being induced by the electric charge of the lightning. At this time, the more prominent the electric charges can be, so the electric field of the most prominent region rises compared to the surroundings, and the lightning falls there. do.
전하들이 쉽게 모일 수 있는 곳으로는 평평한 대지 위에 있는 나무, 사람, 건물 등이 있으며, 특히 건조하거나 금속물질이 있는 곳이 그렇지 않은 곳보다 더욱 모이기 쉽다.The places where charges can be easily gathered are trees, people, buildings, etc. on flat ground, especially where dry or metallic material is more likely to gather than those that do not.
최근, 고층건물들이 많이 건축되고 있으며, 이에 따라 낙뢰의 뇌격으로부터 건물들을 보호하기 위한 낙뢰 보호시스템이 마련되고 있다. 특히, 안전분야 기술이 적용된 스마트 홈/빌딩이 증가되고 있으며, 통합 예방 경보 시스템의 필요성이 증대되고 있다. 또한, 자연재해로부터의 피해를 최소화할 필요성이 있다.Recently, many high-rise buildings have been built, and accordingly, a lightning protection system has been provided to protect buildings from lightning strikes. In particular, the smart home / building to which safety technology is applied is increasing, and the need for an integrated preventive alarm system is increasing. In addition, there is a need to minimize damage from natural disasters.
그러나, 아직까지는 실시간 모니터링을 통해 종합적으로 방재하는 시스템이 존재하지 않고 있다.However, there has not been a comprehensive disaster prevention system through real-time monitoring.
전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 관리실의 낙뢰관리서버의 화면 및 관리자의 이동통신 단말기의 화면에 낙뢰정보가 표시됨으로써, 낙뢰정보의 표시상태에 따라 관리자는 낙뢰경보정보에 대한 피해를 최소로 줄이기 위한 조치를 실행할 수 있는 낙뢰 발생에 의한 재해의 방지를 위한 종합 방재시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention is to display the lightning information on the screen of the lightning management server of the management room and the screen of the mobile communication terminal of the administrator, so that the administrator can use the lightning warning information according to the display state of the lightning information. It is an object of the present invention to provide a comprehensive disaster prevention system for the prevention of disasters caused by lightning strikes that can implement measures to reduce damage to the minimum.
본 발명은 낙뢰가 발생하여 이동하게 되어 지면에서 실시간으로 변화하는 대지전계를 고감도로 측정할 수 있게 하는 낙뢰 발생에 의한 재해의 방지를 위한 종합 방재시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a comprehensive disaster prevention system for preventing a disaster caused by a lightning strike that enables a lightning strike to move and measure a high-sensitivity earth field that changes in real time on the ground.
본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 발생에 의한 재해의 방지를 위한 종합 방재시스템은, 건물의 최상단 또는 외측면에 설치되어, 대지 중의 전계를 측정하는 대지전계 측정기; 지면에 접촉되지 않은 상태로 다중접지선에 관통 설치되어, 접지저항을 측정하는 접지저항 측정기; 전력소와 전자기기를 전기적으로 연결하는 선로에 설치되어, 낙뢰가 발생할 때 전력소의 상용전원으로부터 유입되는 서지전압 또는 서지전류를 흡수하여 전자기기를 보호하는 서지보호기; 및 대지전계 측정기로부터 전계의 데이터를 실시간으로 수신하고, 접지저항 측정기로부터 접지저항의 데이터를 실시간으로 수신하고, 서지보호기로부터 서지전압 또는 서지전류의 데이터를 실시간으로 수신하고, 낙뢰가 발생하였는지를 판단하여 낙뢰가 발생하였을 때 관리실의 낙뢰관리서버 및 관리자의 이동통신 단말기 중 적어도 하나에 낙뢰정보를 송신하는 모니터링부를 포함한다.Comprehensive disaster prevention system for preventing a disaster caused by a lightning strike according to an embodiment of the present invention, installed on the top or outer surface of the building, a ground electric field measuring device for measuring the electric field in the ground; A ground resistance meter installed through the multi-ground wire without contacting the ground to measure ground resistance; A surge protector installed on a line electrically connecting the power station and the electronics to protect the electronics by absorbing surge voltage or surge current flowing from the commercial power of the power station when a lightning strike occurs; And receiving electric field data from the earth field meter in real time, receiving ground resistance data from the ground resistance meter in real time, receiving surge voltage or surge current data from the surge protector in real time, and determining whether a lightning strike has occurred. And a monitoring unit that transmits lightning information to at least one of the lightning management server in the management room and the mobile communication terminal of the administrator when a lightning strike occurs.
여기서, 대지전계 측정기는 유기되는 전하량을 통해 대지 중의 전계를 측정한다.Here, the earth electric field measuring device measures the electric field in the earth through the amount of charge induced.
또한, 접지저항 측정기는 CT(Current Transformer)이다.In addition, the ground resistance meter is a CT (Current Transformer).
또한, 모니터링부는, 낙뢰경보신호에 대응되는 기준 전계값에 대한 정보를 저장하고, 낙뢰감지기와 통신하면서 실시간으로 측정된 전계값에 대한 정보를 수신하여 기준 전계값과 비교하여 측정된 전계값이 기준 전계값 이상일 때 낙뢰경보신호를 발생시키는 낙뢰경보기; 낙뢰가 발생할 때 낙뢰경보기가 낙뢰경보신호를 발생시킨 시간을 체크하고, 화면에 입력된 기간동안의 낙뢰횟수를 카운팅하여 디스플레이하는 낙뢰카운터; 낙뢰가 발생하여 화재가 발생할 때 경보가 울리면서 화재발생구역에 경보등을 표시하는 화재수신반; 낙뢰경보기로부터 낙뢰경보신호를 수신하여, 몸체와 피뢰침으로 이루어지되 피뢰침은 상기 몸체에 삽탈식으로 결합된 피뢰장치에서, 피뢰침이 상기 몸체의 상부로부터 노출되도록 하는 피뢰장치 제어부를 포함한다.In addition, the monitoring unit stores information on the reference electric field value corresponding to the lightning alarm signal, receives information on the electric field value measured in real time while communicating with the lightning detector, and compares the reference electric field value with the measured electric field value. A lightning alarm that generates a lightning warning signal when the electric field value is higher than; A lightning counter that checks the time at which the lightning alarm generated the lightning alarm signal when a lightning strike occurs, and counts and displays the number of lightning strikes during the period input on the screen; A fire receiving panel displaying an alarm lamp in the fire generating area while an alarm sounds when a fire occurs due to a lightning strike; A lightning protection signal is received from a lightning alarm, and is composed of a body and a lightning rod, but the lightning rod includes a lightning arrester control unit that exposes the lightning rod from the top of the body in a lightning arrestor coupled to the body.
또한, 몸체는 유압장치에 연결되고, 피뢰장치 제어부는 낙뢰 발생시 유압장치의 유압동작에 의해 피뢰침이 몸체의 상부로부터 노출되도록 한다.In addition, the body is connected to the hydraulic device, and the lightning device control unit exposes the lightning rod from the top of the body by the hydraulic operation of the hydraulic device when a lightning strike occurs.
또한, 피뢰장치 제어부는 낙뢰 발생시 타이머를 동작시키고, 설정시간이 경과되었을 때 타이머로부터 동작해제신호를 수신하여 유압장치의 동작을 해제시켜 피뢰침이 몸체의 상부에 삽입되도록 한다.In addition, the lightning protection controller operates a timer when a lightning strike occurs, and when the set time has elapsed, receives an operation release signal from the timer to release the operation of the hydraulic device so that the lightning rod is inserted into the upper portion of the body.
또한, 낙뢰정보는 낙뢰위치정보, 낙뢰크기 및 낙뢰종류를 포함한다.In addition, the lightning information includes lightning location information, lightning size, and type of lightning.
본 발명에 따르면, 관리실의 낙뢰관리서버의 화면 및 관리자의 이동통신 단말기의 화면에 낙뢰정보가 표시됨으로써, 낙뢰정보의 표시상태에 따라 관리자는 낙뢰경보정보에 대한 피해를 최소로 줄이기 위한 조치를 실행할 수 있다.According to the present invention, the lightning information is displayed on the screen of the lightning management server of the management room and the screen of the mobile communication terminal of the manager, so that the administrator executes measures to minimize damage to the lightning alarm information according to the display state of the lightning information Can be.
본 발명에 따르면, 낙뢰가 발생하여 이동하게 되어 지면에서 실시간으로 변화하는 대지전계를 고감도로 측정할 수 있게 한다.According to the present invention, it is possible to measure the earth electric field changing in real time on the ground with high sensitivity as a lightning strike occurs and moves.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 발생에 의한 재해의 방지를 위한 종합 방재시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1의 모니터링부의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대지전계 측정기의 대지전계 측정원리를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접지저항 측정기의 접지저항 측정원리를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피뢰장치가 유압장치에 연결된 상태에서 피뢰침이 몸체의 상부에 노출되기 전의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피뢰장치가 유압장치에 연결된 상태에서 피뢰침이 몸체의 상부에 노출된 후의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰경보신호가 발생하여 피뢰침이 몸체의 상부로부터 노출되기 까지의 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 발생 후 피뢰침이 몸체의 상부에 삽입되기 까지의 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 발생 후의 피뢰침 동작상황을 시간에 따라 나타낸 타임 차트이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 발생 후 낙뢰정보가 디스플레이된 관리자의 이동통신 단말기의 화면이다.1 is a block diagram of a comprehensive disaster prevention system for preventing a disaster caused by a lightning strike according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the monitoring unit of FIG. 1.
Figure 3 is a schematic diagram showing the ground field measurement principle of the earth field meter according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing the grounding resistance measurement principle of the ground resistance meter according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic view before the lightning rod is exposed to the upper portion of the body in a state in which the lightning arrester according to an embodiment of the present invention is connected to the hydraulic system.
Figure 6 is a schematic view after the lightning rod is exposed to the upper portion of the body in the state that the lightning protection device according to an embodiment of the present invention is connected to the hydraulic device.
7 is a flow chart showing a process from the lightning rod signal is generated according to an embodiment of the present invention until the lightning rod is exposed from the top of the body.
8 is a flow chart showing a process until a lightning rod is inserted into an upper portion of a body after a lightning strike according to an embodiment of the present invention.
9 is a time chart showing the operation status of a lightning rod after a lightning strike according to an embodiment of the present invention over time.
10 is a screen of a manager's mobile communication terminal on which lightning information is displayed after a lightning strike according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will be apparent with reference to embodiments described below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms. Only embodiments are provided to make the disclosure of the present invention complete, and to fully inform the person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, the scope of the present invention being defined by the scope of the claims. That's it.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 발생에 의한 재해의 방지를 위한 종합 방재시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a comprehensive disaster prevention system for preventing a disaster caused by a lightning strike according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 낙뢰 발생에 의한 재해의 방지를 위한 종합 방재시스템은 대지전계 측정기(100), 접지저항 측정기(200), 서지보호기(300) 및 모니터링부 (400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a comprehensive disaster prevention system for preventing a disaster caused by a lightning strike may include a ground
대지전계 측정기(100)는 건물의 최상단 또는 외측면에 설치되어, 대지 중의 전계를 측정한다. 여기서, 대지전계 측정기(100)는 유기되는 전하량을 통해 대지 중의 전계를 측정한다(필드밀 방식).The ground electric
접지저항 측정기(200)는 지면에 접촉되지 않은 상태로 다중접지선에 관통 설치되어, 접지저항을 측정한다. 접지저항 측정기는 CT(Current Transformer)일 수 있다. 이와 같은 접지저항 측정방식은 접지극의 상태가 양호한지 측정하기 위해 사용될 수 있다.The
서지보호기(300)는 전력소와 전자기기를 전기적으로 연결하는 선로에 설치되어, 낙뢰가 발생할 때 전력소의 상용전원으로부터 유입되는 서지전압 또는 서지전류를 흡수하여 전자기기를 보호한다.The
모니터링부(400)는 대지전계 측정기(100)로부터 전계의 데이터를 실시간으로 수신하고, 접지저항 측정기(200)로부터 접지저항의 데이터를 실시간으로 수신하고, 서지보호기(300)로부터 서지전압 또는 서지전류의 데이터를 실시간으로 수신하여, 낙뢰가 발생하였는지를 판단하여 낙뢰가 발생하였을 때 관리실의 낙뢰관리서버(10) 및 관리자의 이동통신 단말기(20) 중 적어도 하나에 낙뢰정보를 송신한다.The
모니터링부(400)가 대지전계 측정기(100), 접지저항 측정기(200) 및 서지보호기(300)로부터 데이터를 수신하는 방식은 RS-485(Recommended Standard 485) 방식이 이용된다. RS-485는 기존의 RS-232 방식, RS-422 방식의 확장 버젼으로서, 홈 네트워크를 지원하는 일종의 직렬통신 프로토콜 표준이다. RS-485 방식은 모든 장치들이 같은 라인에서 데이터를 송신하고 수신할 수 있다.RS-485 (Recommended Standard 485) method is used as a method for the
낙뢰정보는 낙뢰위치정보, 낙뢰크기 및 낙뢰종류를 포함한다. 낙뢰위치정보는 방향과 거리를 사용하여 나타낼 수 있다. 평균적인 낙뢰크기는 30kA~40kA인데 kA 단위를 사용하여 낙뢰크기를 나타낸다. 낙뢰종류로는 극성에 따라, 발생 메커니즘에 따라, 낙뢰의 형태에 따라분류할 수 있다. 낙뢰는 극성에 따라 정극성 뇌방전, 부극성 뇌방전으로 분류되며, 발생 메커니즘에 따라 열뢰, 계뢰, 와뢰, 지형뢰, 자연뢰로 분류되며, 낙뢰의 형태에 따라 직격뢰, 유도뢰로 분류될 수 있다. The lightning information includes lightning location information, lightning size, and type of lightning. Lightning location information can be represented using direction and distance. The average lightning size is 30kA ~ 40kA, and the lightning size is expressed using kA units. The types of lightning can be classified according to polarity, generation mechanism, and type of lightning. Lightning is classified into positive and negative lightning discharges according to polarity, and classified into heat strikes, lightning strikes, lightning strikes, topographical strikes, and natural lightning strikes according to the mechanism of occurrence. Can be.
관리실의 낙뢰관리서버(10)의 화면 및 관리자의 이동통신 단말기(20)의 화면에 낙뢰위치정보, 낙뢰크기 및 낙뢰종류를 포함하는 낙뢰정보가 표시됨으로써, 낙뢰정보의 표시상태에 따라 관리자는 낙뢰경보정보에 대한 피해를 최소로 줄이기 위한 조치를 실행할 수 있다. 관리자의 이동통신 단말기(20)의 화면에 낙뢰정보가 표시된 것은 도 10과 관련하여 상세히 살펴보기로 한다.On the screen of the
도 2는 도 1의 모니터링부의 상세 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 모니터링부(400)는 낙뢰경보기(410), 낙뢰카운터(420), 화재수신반(430) 및 피뢰장치 제어부(440)를 포함할 수 있다.FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the monitoring unit of FIG. 1. Referring to FIGS. 1 and 2, the
낙뢰경보기(410)는 낙뢰경보신호에 대응되는 기준 전계값에 대한 정보를 저장하고, 낙뢰감지기(도시되지 않음)와 통신하면서 실시간으로 측정된 전계값에 대한 정보를 수신하여 기준 전계값과 비교하여 측정된 전계값이 기준 전계값 이상일 때 낙뢰경보신호를 발생시킨다.The
기준 전계값은 기준 낙뢰예상 전계값, 기준 낙뢰 전계값으로 설정되고, 낙뢰경보신호는 낙뢰예비경고신호, 낙뢰발생경보신호를 포함할 수 있다. 이때, 기준 낙뢰예상 전계값은 약 6KV/m2인 것이 바람직하고, 기준 낙뢰 전계값은 약 10KV/m2~30KV/m2인 것이 바람직하다. 기준 전계값이 15KV/m2이고 측정된 전계값이 20KV/m2이라면 낙뢰경보신호가 발생한다.The reference electric field value is set to a reference lightning predicted electric field value and a reference lightning electric field value, and the lightning warning signal may include a lightning preliminary warning signal and a lightning occurrence alarm signal. At this time, it is preferable that the reference lightning predicted electric field value is about 6 KV / m 2 , and the reference lightning electric field value is about 10 KV / m 2 to 30 KV / m 2 . If the reference electric field value is 15KV / m 2 and the measured electric field value is 20KV / m 2, a lightning alarm signal is generated.
낙뢰경보신호는 알람음 또는 메시지 중에서 적어도 하나일 수 있다. 해당 관리실의 낙뢰관리서버(10)의 화면 및 관리자의 이동통신 단말기(20)의 화면에 낙뢰경보신호가 표시되거나 알람음을 발생시킴으로써, 관리자는 낙뢰로 인한 피해를 최대한 예방할 수 있게 된다.The lightning warning signal may be at least one of an alarm sound or a message. By displaying a lightning warning signal or generating an alarm sound on the screen of the
낙뢰카운터(420)는 낙뢰가 발생할 때 낙뢰경보기(410)가 낙뢰경보신호를 발생시킨 시간을 체크하고, 화면에 입력된 기간동안의 낙뢰횟수를 카운팅하여 디스플레이한다.The
화재수신반(430)은 낙뢰가 발생하여 화재가 발생할 때 경보가 울리면서 화재발생구역에 경보등을 표시한다.The
피뢰장치 제어부(440)는 낙뢰경보기(410)로부터 낙뢰경보신호를 수신하여, 몸체와 피뢰침으로 이루어지되 피뢰침은 몸체에 삽탈식으로 결합된 피뢰장치에서, 피뢰침이 몸체의 상부로부터 노출되도록 한다. 피뢰장치 제어부(440)의 피뢰장치 제어동작과 관련해서는 도 5 및 도 6과 관련하여 상세히 살펴보기로 한다.The lightning
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대지전계 측정기의 대지전계 측정원리를 나타낸 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the ground field measurement principle of the earth field meter according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 대지전계 측정기(100)의 구조를 보이고 있다. 대지전계 측정기(100)는 베이스판(110), PCB(Printed Curcuit Board, 120), 회전판(또는 회전도체, 130), 직류모터(140), 감지판(150), 지지부재(160) 및 연결부재(170)로 구성된다.Referring to Figure 3, it shows the structure of the
직류모터(140)는 회전판(130)에 연결되어 PCB(120)로부터 구동입력을 받아 회전판(130)을 회전시키는데, 회전판(130)은 직류모터(140)의 회전축에 결합되어 회전축과 함께 회전하며, 중심을 기준으로 원주방향으로 둘 이상의 회전날개가 등간격으로 형성되어 있다.The
감지판(150)은 회전판(130)의 회전에 따라 회전하면서 유기되는 전하량을 통해 대지 중의 전계를 측정한다. 이와 같은 대지전계 측정방식을 필드밀 방식이라 하는데, 필드밀 방식은 낙뢰가 발생하여 이동하게 되어 지면에서 실시간으로 변화하는 대지전계를 고감도로 측정할 수 있게 한다.The
지지부재(160)는 베이스판(110)과 PCB(120)에 연결되어 PCB(120)를 지지한다.The
연결부재(170)는 PCB(120)와 회전판(130)에 연결되어 회전판(130)이 베이스판(110)으로부터 이탈되지 않도록 한다.The connecting
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접지저항 측정기의 접지저항 측정원리를 나타낸 개략도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing the grounding resistance measurement principle of the ground resistance meter according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 접지저항 측정기(200)가 지면에 접촉되지 않은 상태로 다중접지선(30)에 관통 설치되어, 접지저항을 측정하는 것을 보이고 있다. 접지저항 측정기(200)는 CT(Current Transformer, 또는 계기용 변류기)가 사용된 것이 예시되었으며, 이에 한정되지는 않는다.Referring to FIG. 4, the
접지를 위해 다중 접지선(30)이 설치되며, 다중접지선(30)에 관통 설치된 CT (200)에는 계기판(40)이 연결되어 있다. CT(200)는 전류의 크기를 바꾸기 위해 사용하는 장치로서 보통 대전류를 저전류로 변성한다. CT(200)에는 계기판(40)이 유선으로 연결되어 있고, 계기판(40)에는 전류값이 표시된다.For grounding,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피뢰장치가 유압장치에 연결된 상태에서 피뢰침이 몸체의 상부에 노출되기 전의 개략도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피뢰장치가 유압장치에 연결된 상태에서 피뢰침이 몸체의 상부에 노출된 후의 개략도이다.FIG. 5 is a schematic view of the lightning rod before being exposed on the upper part of the body in the state where the lightning protection device according to an embodiment of the present invention is connected to the hydraulic device, and FIG. 6 is the lightning protection device according to an embodiment of the present invention connected to the hydraulic device It is a schematic diagram after the lightning rod is exposed to the upper part of the body in the state.
도 2, 도 5, 도 6을 참조하면, 유압장치(50)는 유압동작에 의해 유압을 발생시키는데, 작동유를 저장하는 오일탱크와, 오일탱크의 내부에 배설되어 작동유를 흡입하여 토출하는 유압펌프와, 유압펌프를 구동하는 구동모터, 유압펌프로부터 토출되어 액츄에어터에 공급되는 작동유와, 액츄에이터로부터 오일탱크로 환류되는 작동유의 적어도 어느 하나를 제어하는 제어소자와, 오일탱크, 구동모터, 제어소자가 장착되는 매니폴드를 구비할 수 있다. 이러한 유압장치(50)는 일 예로서 이에 한정되지 않고 다양한 변형이 가능함은 물론이다.2, 5, and 6, the
피뢰장치(60)는 몸체(61)와 피뢰침(62)으로 이루어지되 피뢰침(62)은 몸체(61)에 삽탈식으로 결합된다. 피뢰장치(60)는 몸체(61)가 유압장치(50)에 연결되어 낙뢰 발생시 유압장치(50)의 유압동작에 의해 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부로부터 노출되도록 하여 낙뢰전류를 대지로 방출시킨다. 몸체(61)는 유압장치(50)와 함께 베이스 판(1) 위에 설치될 수 있다. 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부에 삽입된다는 것은 낙뢰전류가 없는 상태로 복귀하였음을 의미한다.The lightning protection device 60 is composed of a
피뢰장치 제어부(440)는 낙뢰경보기(410)로부터 낙뢰경보신호를 수신하여 유압장치(50)를 동작시켜 몸체(61)에 삽입된 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부로부터 노출되도록 한다. 이때, 유압장치(50)는 유압동작에 의해 몸체(61)에 삽입된 피뢰침 (62)을 몸체(61)의 상부로 밀어올린다.The lightning
피뢰장치 제어부(440) 내의 타이머(도시되지 않음)는 낙뢰 발생 후의 시간을 카운팅한다. 피뢰장치 제어부(440)는 낙뢰 발생시 타이머를 동작시키고, 설정시간이 경과되었을 때 유압장치(50)의 동작을 해제시켜 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부에 삽입되도록 한다. 설정시간은 사용자에 의해 타이머에 설정되어 있다. 예를 들어 설정시간은 30분일 수 있으며 이에 한정되지는 않는다.A timer (not shown) in the lightning protection
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰경보신호가 발생하여 피뢰침이 몸체의 상부로부터 노출되기 까지의 과정을 나타낸 흐름도이다.7 is a flow chart showing a process from the lightning rod signal is generated according to an embodiment of the present invention until the lightning rod is exposed from the top of the body.
도 1, 도 5 내지 도 7를 참조하면, 낙뢰경보신호가 발생하여 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부로부터 노출되기 까지의 과정을 보이고 있다. 기준 전계값이 20KV/m2이라고 하자.Referring to FIGS. 1 and 5 to 7, a lightning warning signal is generated to show the process from the upper portion of the
먼저, 낙뢰경보기(100)가 낙뢰감지기(10)와 통신하면서 실시간으로 측정된 전계값에 대한 정보를 수신한다(S110). 낙뢰경보기(100)는 낙뢰경보신호에 대응되는 기준 전계값 20KV/m2에 대한 정보를 저장한다.First, the
S110 이후, 낙뢰경보기(100)가 측정된 전계값을 기준 전계값 20KV/m2과 비교한다(S120).After S110, the
S120에서, 측정된 전계값이 20KV/m2 이상일 때 낙뢰경보기(100)는 낙뢰경보신호를 발생시킨다(S130). 그러나, S120에서, 측정된 전계값이 20KV/m2 미만일 때 S110으로 피드백한다(feedback).In S120, when the measured electric field value is 20 KV / m 2 or more, the
S130과는 별도로, 낙뢰경보기(100)는 관리자의 낙뢰관리서버(10) 및 관리자의 이동통신 단말기(20)에 낙뢰경보신호를 송신할 수 있다. 낙뢰경보신호는 알람음 또는 메시지 중에서 적어도 하나일 수 있다. 관리실의 낙뢰관리서버(10)의 화면 및 관리자의 이동통신 단말기(20)의 화면에 낙뢰경보신호가 표시되거나 알람음을 발생시킴으로써 관리자는 낙뢰로 인한 피해를 최대한 예방할 수 있게 된다.Apart from S130, the
또한, S130과는 별도로, 낙뢰경보기(100)는 측정된 전계값으로부터 낙뢰위치정보, 낙뢰크기 및 낙뢰종류를 포함하는 낙뢰정보를 발생시켜 관리실의 낙뢰관리서버(10) 및 관리자의 이동통신 단말기(20)에 송신할 수 있다. 관리실의 낙뢰관리서버(10)의 화면 및 관리자의 이동통신 단말기(20)의 화면에 낙뢰위치정보, 낙뢰크기 및 낙뢰종류를 포함하는 낙뢰정보가 표시됨으로써, 낙뢰정보의 표시상태에 따라 관리자는 낙뢰경보정보에 대한 피해를 최소로 줄이기 위한 조치를 실행할 수 있다.In addition, separately from S130, the
S130 이후, 몸체(61)에 삽입된 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부로부터 노출된다(S140). 이때, 유압장치(50)는 유압동작에 의해 몸체(61)에 삽입된 피뢰침(62)을 몸체(61)의 상부로 밀어 올린다.After S130, the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 발생 후 피뢰침이 몸체의 상부에 삽입되기 까지의 과정을 나타낸 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a process from the occurrence of a lightning strike according to an embodiment of the present invention until the lightning rod is inserted into the upper portion of the body.
도 2, 도 5, 도 6 및 도 8을 참조하면, 낙뢰 발생 후 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부에 삽입되기 까지의 과정을 보이고 있다. 예를 들어, 설정시간이 30분이라고 하자.2, 5, 6 and 8, after the lightning strike, the
먼저, 낙뢰 발생 후 타이머가 동작하여(S210) 30분이 경과되었는지를 판단한다(S220). 30분이 경과되었는지를 판단하는 이유는, 유압장치(50)의 동작을 해제시켜 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부에 삽입되도록 하기 위함이다.First, after a lightning strike, the timer operates (S210) to determine whether 30 minutes have passed (S220). The reason for determining whether 30 minutes has elapsed is to release the operation of the
S220에서, 낙뢰 발생 후 30분이 경과되었으면, 피뢰장치 제어부(440)가 유압장치(50)의 동작을 해제시켜(S230) 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부에 삽입되도록 한다(S240). 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부에 삽입된다는 것은 낙뢰전류가 없는 상태로 복귀하였음을 의미한다. S220에서, 낙뢰 발생 후 30분이 경과되지 않았으면 S210으로 피드백한다(feedback).In S220, if 30 minutes have elapsed since the occurrence of a lightning strike, the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 발생 후의 피뢰침 동작상황을 시간에 따라 나타낸 타임 차트이다.9 is a time chart showing the operation status of a lightning rod after a lightning strike according to an embodiment of the present invention over time.
도 2, 도 5, 도 6 및 도 9를 참조하면, 낙뢰 발생 후의 시간에 따른 피뢰침(62)의 동작상황을 보이고 있다. 예를 들어, 설정시간이 30분이라고 하자.2, 5, 6 and 9, the operation status of the
피뢰장치 제어부(440)는 낙뢰 발생시 타이머를 동작시키는데, 이때 몸체(61)에 삽입된 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부로부터 노출된다. 이때, 유압장치(50)는 유압동작에 의해 몸체(61)에 삽입된 피뢰침(62)을 몸체(61)의 상부로 밀어 올린다.The lightning
타이머 동작 후 30분이 경과되었을 때, 피뢰장치 제어부(440)는 유압장치(50)의 동작을 해제시켜 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부에 삽입되도록 한다. 피뢰침(62)이 몸체(61)의 상부에 삽입된다는 것은 낙뢰전류가 없는 상태로 복귀하였음을 의미한다.When 30 minutes have elapsed after the timer operation, the lightning
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 발생 후 낙뢰정보가 디스플레이된 관리자의 이동통신 단말기의 화면이다.10 is a screen of a manager's mobile communication terminal on which lightning information is displayed after a lightning strike according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 낙뢰위치정보, 낙뢰크기 및 낙뢰종류를 포함하는 낙뢰정보가 관리자의 이동통신 단말기에 디스플레이되었음을 알 수 있다.Referring to FIG. 10, it can be seen that the lightning information including the lightning location information, the lightning size and the lightning type is displayed on the manager's mobile communication terminal.
관리실의 관리자의 이동통신 단말기에는 "낙뢰정보를 알려드립니다. 피뢰장치로부터 서북방향 2.5km 부근에 낙뢰전류가 50kA인 정극성 뇌방전이 발생하였습니다."와 같은 낙뢰정보가 디스플레이되었다. 이때, 낙뢰위치정보는 서북방향 2.5km 부근이고, 낙뢰전류는 50kA이고, 낙뢰종류는 정극성 뇌방전임을 알 수 있다.On the mobile communication terminal of the manager in the management room, lightning information such as "We will inform you of the lightning. A lightning strike with a lightning current of 50 kA occurred 2.5km northwest of the lightning protection device." At this time, it can be seen that the lightning location information is around 2.5 km in the northwest, the lightning current is 50 kA, and the lightning type is a positive polarity lightning discharge.
그리고, "관리자께서는 안전조치를 취하여 주시기 바랍니다."와 같은 안전조치 권유 문자가 디스플레이되었다. 이러한 이동통신 단말기의 화면을 확인한 후, 관리자는 이동통신 단말기 화면의 낙뢰정보에 대한 피해를 최소로 줄이기 위한 조치를 실행할 수 있다.In addition, a text suggesting a safety measure such as "Please take safety measures by an administrator" was displayed. After checking the screen of the mobile communication terminal, the administrator may execute measures to minimize damage to lightning information on the screen of the mobile communication terminal.
전술한 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described embodiments of the present invention have been described with reference to the embodiments shown in the drawings to aid understanding, but these are merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments can be obtained from those skilled in the art. You will understand that it is possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.
1 : 베이스 판 10 : 낙뢰관리서버 20 : 이동통신 단말기 30 : 다중접지선
40 : 계기판 50 : 유압장치
60 : 피뢰장치 61 : 몸체
62 : 피뢰침 100 : 대지전계 측정기
110 : 베이스판 120 : PCB
130 : 회전판 140 : 직류모터
141 : 회전축 150 : 감지판 160 : 지지부재 170 : 연결부재 200 : 접지저항 측정기 300 : 서지보호기 400 : 모니터링부 410 : 낙뢰경보기 420 : 낙뢰카운터 430 : 화재수신반 440 : 피뢰장치 제어부DESCRIPTION OF
40: instrument panel 50: hydraulic system
60: lightning arrester 61: body
62: lightning rod 100: earth field meter
110: base plate 120: PCB
130: rotating plate 140: DC motor
141: rotating shaft 150: detecting plate 160: supporting member 170: connecting member 200: ground resistance meter 300: surge protector 400: monitoring unit 410: lightning alarm 420: lightning counter 430: fire receiving panel 440: control unit
Claims (7)
지면에 접촉되지 않은 상태로 다중접지선(30)에 관통 설치되어, 접지저항을 측정하는 접지저항 측정기(200);
전력소와 전자기기를 전기적으로 연결하는 선로에 설치되어, 낙뢰가 발생할 때 전력소의 상용전원으로부터 유입되는 서지전압 또는 서지전류를 흡수하여 전자기기를 보호하는 서지보호기(300); 및
상기 대지전계 측정기(100)로부터 전계의 데이터를 실시간으로 수신하고, 상기 접지저항 측정기(200)로부터 접지저항의 데이터를 실시간으로 수신하고, 상기 서지보호기(300)로부터 서지전압 또는 서지전류의 데이터를 실시간으로 수신하고, 낙뢰가 발생하였는지를 판단하여 낙뢰가 발생하였을 때 관리실의 낙뢰관리서버 및 관리자의 이동통신 단말기 중 적어도 하나에 낙뢰정보를 송신하는 모니터링부(400)를 포함하고,
상기 모니터링부(400)는, 낙뢰경보신호에 대응되는 기준 전계값에 대한 정보를 저장하고, 낙뢰감지기와 통신하면서 실시간으로 측정된 전계값에 대한 정보를 수신하여 상기 기준 전계값과 비교하여 상기 측정된 전계값이 상기 기준 전계값 이상일 때 낙뢰경보신호를 발생시키는 낙뢰경보기(410); 낙뢰가 발생할 때 상기 낙뢰경보기(410)가 낙뢰경보신호를 발생시킨 시간을 체크하고, 화면에 입력된 기간동안의 낙뢰횟수를 카운팅하여 디스플레이하는 낙뢰카운터(420); 낙뢰가 발생하여 화재가 발생할 때 경보가 울리면서 화재발생구역에 경보등을 표시하는 화재수신반(430); 상기 낙뢰경보기(410)로부터 낙뢰경보신호를 수신하여, 몸체(61)와 피뢰침(62)으로 이루어지되 상기 피뢰침(62)은 상기 몸체(61)에 삽탈식으로 결합된 피뢰장치에서, 상기 피뢰침(62)이 상기 몸체(61)의 상부로부터 노출되도록 하는 피뢰장치 제어부(440)를 포함하며,
상기 몸체(61)는 유압장치에 연결되고, 상기 피뢰장치 제어부(440)는 낙뢰 발생시 상기 유압장치의 유압동작에 의해 상기 피뢰침(62)이 상기 몸체(61)의 상부로부터 노출되도록 하고,
상기 피뢰장치 제어부(440)는 낙뢰 발생시 타이머를 동작시키고, 설정시간이 경과되었을 때 상기 타이머로부터 동작해제신호를 수신하여 상기 유압장치의 동작을 해제시켜 상기 피뢰침(62)이 상기 몸체(61)의 상부에 삽입되도록 하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 발생에 의한 재해의 방지를 위한 종합 방재시스템.
A ground electric field measuring device 100 installed on the top or outside surface of the building to measure the electric field in the ground;
A ground resistance meter 200 installed through the multi-ground wire 30 in a state of not contacting the ground to measure ground resistance;
A surge protector 300 that is installed on a line electrically connecting the power station and the electronic device to protect the electronic device by absorbing surge voltage or surge current flowing from commercial power of the power station when a lightning strike occurs; And
Real-time data of the electric field is received from the earth field meter 100, real-time data of the ground resistance is received from the ground resistance meter 200, and surge voltage or surge current data is received from the surge protector 300. It includes a monitoring unit 400 that receives in real time, determines whether a lightning strike has occurred, and transmits lightning information to at least one of a lightning management server in the management room and a mobile communication terminal of the manager when a lightning strike occurs,
The monitoring unit 400 stores information on a reference electric field value corresponding to a lightning alarm signal, receives information on the electric field value measured in real time while communicating with a lightning detector, and compares the measured electric field value with the reference electric field value. A lightning alarm 410 for generating a lightning warning signal when the calculated electric field value is greater than or equal to the reference electric field value; A lightning counter 420 that checks the time at which the lightning alarm 410 generates a lightning warning signal when a lightning strike occurs, and counts and displays the number of lightning strikes during the period input on the screen; A fire receiving panel 430 displaying an alarm lamp in the fire generating area while an alarm sounds when a fire occurs due to a lightning strike; Lightning alarm signal received from the lightning alarm 410, consisting of a body 61 and a lightning rod 62, but the lightning rod 62 is a lightning protection device that is detachably coupled to the body 61, the lightning rod ( 62) includes an arrester control unit 440 to be exposed from the top of the body 61,
The body 61 is connected to a hydraulic device, and the lightning arrester control unit 440 causes the lightning rod 62 to be exposed from the upper portion of the body 61 by the hydraulic operation of the hydraulic device when a lightning strike occurs,
The lightning protection control unit 440 operates a timer when a lightning strike occurs, and when the set time has elapsed, receives an operation release signal from the timer to release the operation of the hydraulic device, so that the lightning rod 62 of the body 61 Comprehensive disaster prevention system for preventing a disaster caused by a lightning strike, characterized in that it is inserted into the upper part.
상기 기준 전계값은 기준 낙뢰예상 전계값, 기준 낙뢰 전계값으로 설정되고, 상기 낙뢰경보신호는 낙뢰예비경고신호, 낙뢰발생경보신호를 포함하며,
상기 낙뢰경보기는 관리자의 이동통신 단말기에 낙뢰경보신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 발생에 의한 재해의 방지를 위한 종합 방재시스템.
According to claim 1,
The reference electric field value is set to a reference lightning predicted electric field value and a reference lightning electric field value, and the lightning alarm signal includes a lightning warning warning signal and a lightning occurrence alarm signal,
The lightning alarm is a comprehensive disaster prevention system for preventing a disaster caused by a lightning strike characterized in that it transmits a lightning warning signal to the mobile communication terminal of the administrator.
상기 대지전계 측정기(100)는, 베이스판(110)과 PCB(120) 사이에 연결되어 PCB(120)를 지지하는 지지부재(160)와,
회전판(130)에 연결되고, 상기 PCB(120)로부터 구동입력을 받아 회전판(130)을 회전시키는 직류모터(140)와,
상기 회전판(130)의 회전에 따라 회전하면서 유기되는 전하량을 통해 대지 중의 전계를 측정하는 감지판(150)과,
상기 PCB(120)와 상기 회전판(130)에 연결되어 상기 회전판(130)이 상기 베이스판(110)으로부터 이탈되지 않도록 고정시키는 연결부재(170)를 포함하고,
상기 회전판(130)은, 직류모터(140)의 회전축에 결합되어 회전축과 함께 회전하며, 중심을 기준으로 원주방향으로 둘 이상의 회전날개가 등간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 낙뢰 발생에 의한 재해의 방지를 위한 종합 방재시스템.
According to claim 1,
The earth field measuring instrument 100 is connected between the base plate 110 and the PCB 120 and a support member 160 for supporting the PCB 120,
DC motor 140 which is connected to the rotating plate 130 and receives a driving input from the PCB 120 to rotate the rotating plate 130,
A sensing plate 150 for measuring the electric field in the ground through the amount of charge generated while rotating according to the rotation of the rotating plate 130,
It is connected to the PCB 120 and the rotating plate 130 and includes a connecting member 170 for fixing the rotating plate 130 so as not to be separated from the base plate 110,
The rotating plate 130 is coupled to the rotating shaft of the DC motor 140 and rotates together with the rotating shaft, and two or more rotating blades are formed at equal intervals in the circumferential direction relative to the center of the disaster caused by lightning. Disaster prevention system for prevention.
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KR1020190055213A KR102110564B1 (en) | 2019-05-10 | 2019-05-10 | Comprehensive disaster prevention system for disaster prevention by occurrence of lightning |
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