지능형 전력 검사 로봇에 "Hot Eye"를 무장시킨 FLIR

변전소는 전압을 변경하고 전기 에너지를 받아 기존 전력 시스템으로 분배하는 전력 시설입니다. 변전소 가동 중 검사 정보의 95%는 육안 관찰에서 나옵니다. 비디오 모니터링도 변전소를 모니터링 하는데 자주 쓰이지만, 이 기술은 표적 장비의 가동 상태를 분석하지 못하기 때문에 안전 문제가 생길 여지가 있습니다. 그렇지만 열화상 카메라가 탑재된 지능형 전력 검사 로봇은 인간의 검사를 대체할 수 있고 효과적으로 원격 신호 및 원격 관찰을 보충함으로써 변전소의 안전한 가동을 보장해줍니다.

Shenzhen Launch Digital Technology Co., Ltd.는 지능형 산업 장비 및 솔루션의 선두 업체입니다. 이 회사의 Launch 시리즈 지능형 그리드 제품들은 중국 국영 전력망 전기에너지 연구협회와 외부 검사 협회의 종합적 검사들을 통과했습니다. 이 제품들은 Northeastern Grid, Northwestern Grid, Northern China Grid, Central China Grid, Eastern China Grid, Southern Grid에서 성공적으로 쓰이고 있습니다. Launch의 변전소 로봇들은 110kV, 220kV, 330kV, 500kV 변전소들과 그 이상의 변전소 들에서 주로 쓰이며, 육안 검사를 실시하는 인력을 대체하여 검사의 빈도, 효율, 품질을 효과적으로 향상시킵니다.

전력 장비의 온도

Launch Technology의 전문가, Mr. Xian Kaiyi에 따르면, 전력 장비의 온도를 측정할 때 가장 중요한 요소 중 하나가, 이상 온도는 장비 고장의 전조라는 것입니다. 열화상은 이러한 장비 고장을 탐지하는데 쓰일 수 있습니다. 이 기술은 열 복사와 온도 변화를 포착하는데 이상적인 비접촉식 도구이기 때문입니다.

인력을 통한 일상 검사는 주 변전소, 절연기, 스위치, 기타 장비와 변전소 내 이물질의 상태 등이 주로 대상이 됩니다. 그러나 인력을 통한 검사는 번거롭고 반복적이며 단조로워 실수가 생기기 쉽습니다. 로봇은 이런 문제가 생기지 않습니다. Launch 의 지능형 전력 검사 로봇은 높은 빈도와 넓은 규모로 실수 없이 검사를 할 수 있습니다. 이 로봇은 FLIR Systems 의 열화상 카메라를 이용해 변압기 권선과 오일 냉각 시스템, HV 차단기, 절연기, 캐패시터, 버스 바 등의 열을 정확히 검사하여 열적 하자를 찾아내고 경고를 합니다. 이 모두가 장비 검사 효율을 크게 향상시키는 것들입니다.

온도 경보

지능형 검사 로봇은 주간 검사, 열화상을 이용한 야간 검사, 주요 장비에 대한 검사를 수행합니다. 이것은 멀티 센서 위치 탐지 기술과 전기 지도 및 경로 계획을 이용해 로봇의 조종과 동작 관리를 모니터링 합니다. 이렇게 하면 장비 상태를 정확히 알 수 있고 비디오 분석의 정확도와 신뢰도도 향상됩니다.

이 검사 로봇은 FLIR A310 열화상 카메라를 이용하고 있습니다. 이 로봇은 자동 또는 수동으로 전력 장비 사이를 왕복하며 기록된 모든 검사 정보를 저장하고 분석 보고서를 생성합니다. 온도 이상이나 정전이 있을 경우, 전체 시스템은 즉시 경보를 발동하여 그 고장의 원인을 찾아냅니다.

열화상이 로봇에게 “Hot Eye”를 주다

“이 지능형 로봇의 핵심 부품은 FLIR 열화상 카메라와 가시 광선 카메라이다. 둘 다 예민한 눈처럼 로봇 상부에 설치된다고 Mr. Xian Kaiyi 은 말합니다.

이 플랫폼은 이더넷을 통해 로봇 제어 컴퓨터에 연결돼 있습니다. 그 동안 마스터 제어 장치는 네트워크를 통해 열화상 기기와 고해상도 카메라, 플랫폼 동작을 제어합니다. 열화상 카메라는 CVBS 아날로그 비디오를 출력하고 고해상도 카메라는 H265 비디오를 출력합니다.

이 온도 측정 데이터는 이더넷을 통해 메인 제어 장치로 전송되며, 비디오 압축 보드를 통해 최고 온도와 최저 온도에 관한 온도 측정 데이터를 멀티프레임 풀 스크린으로 보여줍니다. 동시에 방사 휘도, 거리, 구역 정보와 함께 정확한 전치 위치가 구해집니다. 이런 식으로 계측 정확성을 확보할 수 있고, 계속 온도 측정 값을 비교할 수 있습니다.

매끄러운 융화

Xian Kaiyi에 따르면, 무엇보다 열화상 데이터와 다른 센서에서 얻은 데이터를 통합해야 한다고 합니다. “FLIR 데이터와 로봇 소프트웨어 사이에 제대로 융화가 이루어졌고, 이것이 성공의 중요한 요소였다.”

FLIR 열화상 카메라는 로봇, 트랙, 고정 지지대에 설치되며, 고해상도 카메라, 오디오 획득 장비, 와이파이 장비에서 완벽하게 작동하여 허용공차 ±2ºC 이내의 정밀한 온도 측정으로 작업장에서 전력 장비의 안전한 가동을 보장하고 있습니다.

중요 장비 모니터링을 위한 열화상 카메라

Xian Kaiyi 은 이렇게 말했습니다: “FLIR A310 열화상 카메라는 지능형 변전소 검사 로봇에 이상적이다.” A310은 고정 탑재형 열화상 카메라로, 중요 장비나 기타 귀중한 자산을 모니터링 하기 위한 거의 모든 곳에 설치 가능합니다. FLIR A310은 스팟 온도 측정, 구역 온도 계측, 온도 차이 계측 같은 분석 기능들을 내장하고 있습니다. FLIR A310은 이더넷/IP와 모드버스 TCP 를 준수하고 있어서, 분석 및 경보 결과를 쉽게 프로그램 가능 논리제어장치 (PLC)와 공유할 수 있습니다. 이 카메라는 분석 결과와 적외선 이미지, 기타 등등을 자동으로 예약된 날짜에 메일로 보내거나 경보가 있을 때 메일로 보냅니다. FLIR A310은 320 x 240 픽셀의 선명한 열화상을 만들어내고, 이더넷을 통해 MPEG-4 비디오를 스트리밍 하여 PC에서 라이브 이미지를 보여줄 수 있으며, 자동 포커스의 25° 렌즈를 내장하고 있습니다.

신뢰할 수 있는 파트너

Mr. Xian Kaiyi: “우리 시스템에 열화상 카메라를 넣을 때 FLIR가 보여준 지원은 놀라웠다. FLIR는 필요한 모든 정보를 우리에게 주었다. 이것은 업계의 거대 브랜드에 대한 신뢰와 믿음으로 나타난다.

“가장 중요한 것은, FLIR 제품이 우수한 화질과 ±2ºC의 정확도, 실시간 아날로그 이미지, 풀 스크린 온도 측정 데이터를 가지고 있다는 점이다. 그 다음으로 중요한 것은, FLIR A310이 인력의 작업부담을 덜어주고 인력을 통한 검사에서 전형적으로 나타나는 주관성을 줄여주면서 검사 빈도는 늘려주었다는 점이다. FLIR 카메라를 그 시스템 소프트웨어와 함께 사용하면 자동으로 문제를 찾아 보고서를 생성할 수 있다. 이것은 검사 효율과 가동 안전을 향상시켜준다.”