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상용 전원 입력과 부하 사이에 연결되어 화재 위험도를 예측하는 아크 감지기로서, 두 전원 라인 중 소정의 전원 라인 상에 흐르는 제1 전류 신호를 감지하고, 상기 제1 전류 신호를 이용하여 트리거 신호를 발생시키는 트리거 신호 발생부, 상기 트리거 신호에 의해 동작하며, 상기 두 전원 라인 중 소정의 전원 라인 상에 흐르는 제2 전류 신호에 대응하는 제1 전류 신호 정보와 상기 두 전원 라인을 통해 감지한 위상 정보에 대응하는 제2 전류 신호 정보를 생성하는 신호 처리부, 그리고상기 제1 전류 신호 정보와 상기 제2 전류 신호 정보를 이용하여 아크 발생 여부를 판단하는 추론부를 포함하는 아크 감지기
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제1항에 있어서, 상기 신호 처리부는, 상기 제2 전류 신호에서 제로-크로싱 부분에서의 신호를 이용하여 상기 제2 전류 신호 정보를 생성하는 아크 감지기
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제2항에 있어서, 상기 신호 처리부는, 상기 제로-크로싱 부분에서의 상기 신호에 대한 신호 평균, 신호 표준 편차, 특정 영역에서 전류의 최대값과 최소값의 차이(Pole Difference), 신호 평균 전력 중 적어도 하나를 계산하며, 상기 제로-크로싱 부분에서의 상기 신호에 대한 주파수 성분 변화 특성을 계산하여, 상기 제2 전류 신호 정보를 생성하는 아크 감지기
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제1항에 있어서, 상기 신호 처리부는, 상기 두 전원 라인을 통해 감지한 신호와 일반적인 전류 신호를 비교하여 상기 위상차를 추출하며, 상기 위상차가 상기 제2 전류 신호 정보인 아크 감지기
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제3항에 있어서, 상기 신호 처리부는, 상기 제2 전류 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기, 상기 디지털 신호를 이용하여 상기 제로-크로싱 부분에서의 신호를 감지하는 제로-크로싱 감지부, 그리고상기 제로-크로싱 부분에서의 상기 신호를 이용하여 상기 제2 전류 신호 정보를 생성하는 특징 분석부를 포함하는 아크 감지기
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제4항에 있어서, 상기 신호 처리부는, 상기 두 전원 라인에 연결되며 상기 두 전원 라인에 흐르는 신호를 이용하여 아날로그 저주파 신호에 대한 위상을 감지하는 위상 감지부, 그리고상기 감지한 위상과 상기 일반적인 전류 신호의 위상을 비교하여, 상기 위상차를 추출하는 위상 분석부를 포함하는 아크 감지기
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제3항에 있어서, 상기 신호 처리부는, 상기 제로-크로싱 부분에서의 상기 신호를 단시간 퓨리에 변환을 수행하여, 시간 변화에 따른 상기 주파수 성분 변화 특성을 추출하는 아크 감지기
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제5항에 있어서, 상기 두 전원 라인 중 상기 전원 라인 상에 위치하며 상기 제2 전류 신호를 감지하는 션트 저항, 그리고상기 제2 전류 신호에서 고주파 성분을 제거하여 상기 아날로그-디지털 변환기로 출력하는 저역 통과 필터를 더 포함하는 아크 감지기
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제1항에 있어서, 상기 트리거 신호 발생부는, 상기 제1 전류 신호에서 소정의 주파수 대역을 필터링하는 대역통과필터, 상기 대역통과 필터의 출력에서 에너지를 감지하는 고주파 센서, 그리고상기 고주파 센서가 상기 에너지를 감지하는 경우 상기 트리거 신호를 발생시키는 스위칭부를 포함하는 아크 감지기
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제1항에 있어서, 상기 추론부는 기계학습 추론 모델을 탑재하고 있으며 상기 아크 발생 여부를 판단하기 전에 미리 훈련되어 있는 아크 감지기
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상용 전원 입력과 부하 사이에 연결되어 화재 위험도를 예측하는 아크 감지기의 동작 방법으로서, 전원 라인 상에 흐르는 제1 전류 신호를 감지하는 단계, 상기 제1 전류 신호가 소정의 주파수 대역인 경우, 트리거 신호를 발생시키는 단계, 상기 트리거 신호가 발생된 경우, 전원 라인 상에 흐르는 제2 전류 신호를 감지하는 단계, 상기 트리거 신호가 발생된 경우, 전원 라인 상에 흐르는 제3 전류 신호에 대한 위상 정보를 획득하는 단계, 그리고상기 제2 전류 신호에 대응되는 제1 전류 정보와 상기 위상 정보에 대응되는 제2 전류 정보를 이용하여, 아크 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는 동작 방법
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제11항에 있어서, 상기 제2 전류 신호에서 제로-크로싱되는 부분에서의 신호를 이용하여, 상기 제1 전류 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 동작 방법
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제12항에 있어서, 상기 제1 전류 정보를 생성하는 단계는, 상기 제로-크로싱되는 부분에서의 상기 신호에 대한 신호 평균, 신호 표준 편차, 특정 영역에서 전류의 최대값과 최소값의 차이(Pole Difference), 신호 평균 전력 중 적어도 하나의 값을 계산하는 단계, 그리고상기 제로-크로싱되는 부분에서의 상기 신호에 대한 주파수 성분 변화 특성을 계산하는 단계를 포함하며, 상기 제1 전류 정보는 상기 적어도 하나의 값과 상기 주파수 성분 변화 특성인 동작 방법
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제11항에 있어서, 상기 위상 정보를 획득하는 단계는, 상기 제3 전류 신호와 일반적인 전류 신호를 비교하여 위상차를 계산하는 단계를 포함하며, 상기 제2 전류 정보는 상기 위상차인 동작 방법
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제13항에 있어서, 상기 주파수 성분 변화 특성을 계산하는 단계는, 상기 제로-크로싱되는 부분에서의 상기 신호를 단시간 퓨리에 변환을 수행하여, 시간 변화에 따른 상기 주파수 성분 변화 특성을 계산하는 단계를 포함하는 동작 방법
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제11항에 있어서, 상기 트리거 신호를 발생시키는 단계는, 상기 제1 전류 신호에서 상기 소정의 주파수 대역을 필터링하는 단계, 상기 필터링된 신호에 대한 에너지를 감지하는 단계, 그리고상기 에너지가 감지된 경우, 상기 트리거 신호를 발생시키는 단계를 포함하는 동작 방법
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상용 전원 라인 상에 연결되는 아크 감지기의 동작 방법으로서, 상기 상용 전원 라인 상에 흐르는 제1 전류 신호를 감지하는 단계, 상기 상용 전원 라인 상에 흐르는 제2 전류 신호를 감지하는 단계, 상기 제1 전류 신호와 정상 전류 신호를 비교하여, 위상차를 획득하는 단계, 상기 제2 전류 신호에 대한 주파수 성분 변화 특성을 획득하는 단계, 그리고상기 위상차와 상기 주파수 성분 변화 특성을 이용하여, 아크 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는 동작 방법
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제17항에 있어서, 상기 상용 전원 라인은 두 개의 전원 라인을 포함하며, 상기 제1 전류 신호를 감지하는 단계는, 상기 두 개의 전원 라인에 흐르는 신호를 이용하여 상기 제1 전류 신호를 감지하는 단계를 포함하는 동작 방법
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제17항에 있어서, 상기 주파수 성분 변화 특성을 획득하는 단계는, 상기 제2 전류 신호에서 제로-크로싱되는 부분에서의 신호를 추출하는 단계, 상기 제로-크로싱되는 부분에서의 상기 신호에 대해서 단시간 퓨리에 변환을 수행하는 단계, 그리고상기 단시간 퓨리에 변환된 신호를 이용하여, 시간 변화에 따른 상기 주파수 성분 변화 특성을 획득하는 단계를 포함하는 동작 방법
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제17항에 있어서, 상기 제2 전류 신호에서 제로-크로싱되는 부분에서의 신호를 추출하는 단계, 그리고상기 제로-크로싱되는 부분에서의 상기 신호에 대한 신호 평균, 신호 표준 편차, 특정 영역에서 전류의 최대값과 최소값의 차이(Pole Difference), 신호 평균 전력 중 적어도 하나의 값을 계산하는 단계를 더 포함하며, 상기 판단하는 단계는, 상기 위상차, 상기 주파수 성분 변화 특성, 그리고 상기 적어도 하나의 값을 이용하여, 아크 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는 동작 방법
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