Sensei 솔루션은 페일 프루프(Fail-Proof) 상태 모니터링에 FLIR 자동화 카메라를 이용합니다.

상태 모니터링은 고장이 발생하기 전에 문제를 식별하여 많은 비용을 초래하는 서비스 중단 사태를 막는 것이 목적입니다. 전력 시설에서 일반적으로 모니터 하는 장비로는 부싱, 차단기, 컨덴서 뱅크, 고전압 개폐기가 들어갑니다. 중요 부품 고장이 순차적으로 다른 부분 고장까지 이어질 수 있기 때문에 전력회사는 이런 장비에 많은 관심을 기울이고 있습니다. 그렇게 하지 않을 경우 시스템 가동과 재시작에 막대한 비용이 소요됩니다.

통상적인 상태 모니터링

공공시설은 전력 공급의 신뢰성을 높이는 한편 비용을 절감하기 위해 이런 문제를 해결할 방안을 모색 중입니다. 현재 수많은 기기와 측정법이 나와 있습니다. 이런 솔루션 대부분이 침습적이며 복잡하고 설치를 하려면 전기 공급을 중단해야 합니다. 또한 모든 부품에 별도 센서가 필요하므로, 이런 솔루션은 가격 또한 비싼 경우가 많습니다.

미국 거점의 고전압 장비 측정용 라디오메트릭(radiometric) 솔루션 전문 기업으로 FLIR 제휴사인 Sensei Solutions LCC의 설립자이자 CTO인 Robin Thompson의 말을 빌자면, 상태를 모니터링 할 수 있는 좀 더 효율적인 다른 방법이 있다고 합니다. “전자장비와 부품은 고장이 나기 전에 온도가 올라갑니다. 이런 원리에 입각해 조기 온도 상승을 감지하는 데에 열화상 카메라를 이용합니다. 이 방법을 쓰면 보다 효과적으로 정비 계획을 세워 많은 비용을 초래하는 단전 사태를 막을 수 있습니다.”

열화상 기술로 변전소의 신뢰도와 보안을 개선할 수 있습니다. 모든 물체는 맨눈으로는 보이지 않는 적외선 스펙트럼 형태로 열 복사를 방출합니다. 열화상 카메라는 이 복사열을 온도를 가늠할 수 있는 분명한 이미지로 변환해 줍니다.

실제 전력시설은 수년째 휴대형 열화상 카메라로 변전소를 모니터하고 있지만, 이 역시 자원집약적이며 비용이 소요되는 방법으로 연속 분석은 할 수 없습니다. 거기에 더에, 검사 기사가 실수를 하거나 해석의 주관성과 검사자 간 해석 차이를 배제할 수 없습니다. 역시 중요한 마지막 문제점이 중요 자산이 고장이 났을 때 사람이 직접 개입하는 것은 지극히 위험한 일이라는 점입니다.

연속 자동 열화상

진정한 승리는 자동화에 있습니다. 고정 네트워크 열화상 카메라와 지능형 자동화 소프트웨어를 결합하여, 밤이건 낮이건 장비 고장이 임박한 상황을 원격 모니터링 부지에서 사람의 개입 없이 탐지할 수 있습니다. 열화상 카메라가 사전에 지정한 임계 온도를 감지하면 원격지의 운영자에게 경보로 알려줍니다. 신뢰성은 높이고 비용은 절감하는 효과가 있다.

“연속 자동화 라디오메트리(radiometry)는 많은 이점이 있다”며 Robin Thompson이 말을 이었습니다. “이 방법은 비침습적이며, 인적 오류 자체가 발생하지 않고 더 큰 고장 위험을 줄일 수 있습니다.” 24시간 연중무휴로 운영되므로, 열화상 자동 카메라로 더 많은 표본을 입수할 수 있습니다. 또한 카메라 한 대로 여러 중요 자산을 한 번에 모니터 할 수 있습니다. 이 방법은 자동화 상태 모니터링 수단으로서의 열화상의 신뢰도를 높여줍니다.

라디오메트릭(radiometric) 정확성, 실시간 소급 분석

Sensei Solutions LLC 은 자동 분석 온열 측정법 분야 경험만 십여 년으로 고객을 위한 중요 자산 보호 솔루션 차원에서 전력 시설 설계를 지원할 수 있습니다. 회사의 SensEye AVR 분석 비디오 기록장치 솔루션은 열화상 카메라에서 오는 정보를 컬러 JPEG와 프레임 단위 라디오메트릭(radiometric) 데이터 두 가지로 데이터를 동시 기록하여 픽셀 단위로 정밀하게 측정할 수 있습니다. SensEye AVR는 실질적으로 어떤 변전소 장치이건 온라인 데이터를 신속하고 간편하게 포착, 저장, 분석하여, 어떤 값이나 값의 조합에 중요 변동이 발견되면 자동으로 경보와 통지를 하고 데이터는 SCADA와 기업 서버로 보냅니다.

온도 측정 및 침입 탐지

“우리는 이 솔루션을 미국의 여러 전력시설과 고압 장비 업체에 공급하였고 대단한 성공을 거두었다”고 Robin Thompson이 말하였습니다. “사실은 침입 탐지 솔루션을 제공해 수 있는지 타진하기 위해 전력회사 측에서 먼저 접근하였습니다. 우리는 보안 침입과 구리선 도난 재발 문제 쪽에 경험이 많은 기업입니다. FLIR Systems의 열화상 카메라를 사용하는 침입 탐지 솔루션을 제안하였지만, 고객에게 훨씬 더 많은 도움이 될 거라는 사실을 재빨리 포착하지는 못하였습니다.”

FLIR 열화상 카메라는 침입 탐지 쪽에서는 유명한 기술입니다. 침입자의 열적 특성을 인식하여 침입자나 차량을 단시간에 탐지합니다 . 여러 기술을 면밀히 평가한 Sensei Solutions은 부싱, 차단기, 컨덴서 뱅크의 온도를 읽는데에도 이상적인 솔루션이라는 것을 알게 되었습니다. Sensei의 기록 분석 솔루션과 결합한 FLIR 열화상 카메라는 빠르게 변전소 상태 모니터링 솔루션이 되었습니다.

열기술 적용 성공 사례

미드웨스트에서 자체 변전소를 두고 있는 대형 데이터 센터를 위해 Sensei 는 변압기 –회로 차단기 여덟 쌍과 수동 조작 연결해제장치 한 대를 모니터링 할 FLIR A310f 열화상 카메라 아홉 대를 설치하였습니다. 카메라를 Sensei AVR 소프트웨어에 연결하여 각 카메라 시야에서 “검침 지점” 12곳을 모니터 합니다. 20 분마다 화상 표본을 수집하여, 각 측정점의 고/저, 중간 및 중앙 온도값을 확보합니다. “연간 네 차례 온도계측 표본을 수집하던 것에서 연간 26,000회 이상으로 온열 측정 표본을 수집해 고객의 보안 수준을 높였을 뿐 아니라, 그 덕에 신뢰도가 상승하여 보험료도 크게 내려가는 혜택도 받았다”고 Robin Thompson이 말하였습니다.

자동 열 검사 솔루션은 신뢰도를 높여줄 뿐 아니라PR 면에서 큰 부대효과도 있습니다. 자체 변전소가 있는 텍사스의 한 대규모 제조사를 위해 Sensei 는 FLIR A310f 카메라를 세 대 설치해 변압기와 회로 차단기 부싱, 개폐장치 날, 수동 조작 연결차단장치를 모니터하도록 하였습니다. Sensei AVR 소프트웨어는 각 카메라 시야에서 12-16개 검침점을 모니터링 합니다. 이 경우 공장 검사의 신뢰성을 입증하였기 때문에 고객의 본사에 있는 Sensei의 연속 AVR 콘솔 디스플레이가 경영진과 가치가 높은 고객을 위한 참고가 됩니다 .

자동 열 모니터링 시스템의 이점이 너무도 분명해서 도저히 무시할 수 없는 경우도 있다. East Coast 철강 제조사의 경우, Sensei 는 FLIR A300f 카메라를 네 대 설치하였다. 그 중 두 대는 용광로를 모니터 하며 현재 온도를 실시간으로 감시해 재난적 고장을 예방하기 위해 용융실(Melt Room)에 설치했고, 다른 두 대는 현장 변압기 맨홀에 설치하였습니다. Robin Thompson: “우리 고객은 이미 AVR 모니터링 첫 날에 이미 개폐장치의 문제를 세 가지나 발견하였습니다. 이렇게 하여 임박한 고장을 예방하고 정비팀은 문제를 즉각적으로 해결할 수 있습니다.