KR100458309B1 - 가로등 관제 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가로등 관제 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 전력선 통신망 또는 유무선 통신망을 통해 가로등의 점/소등을 전체 또는 부분적으로 제어할 수 있고, 고장 상태를 감시할 수 있으며, 소비전력을 계측할 수 있는 효과가 있다.
이를 위한 본 발명에 의한 가로등 관제 시스템은, 다수개의 가로등을 전부 또는 부분적으로 점/소등하기 위한 제어신호를 입력하고, 하기 가로등 컨트롤러로부터 수신된 각 가로등의 실효전력 및 공급전압의 변동량을 자동으로 산출하여 각 가로등의 고장 상태를 검출하고 이를 유무선 통신망과 전력선 통신망 중 어느 하나를 통해 관리 및 보수하도록 제어하는 호스트 컨트롤러; 상기 호스트 컨트롤러의 제어신호와 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰의 제어신호 중 어느 하나에 의해 상기 다수개의 가로등을 전부 또는 부분적으로 점/소등되도록 제어하고, 상기 각 가로등별로 실효전력 및 공급전압의 변동량과 소비전력량을 원격 검침하여 상기 유무선 통신망과 상기 전력선 통신망 중 어느 하나를 통해 상기 호스트 컨트롤러로 전송하는 다수개의 가로등 컨트롤러; 및 상기 호스트 컨트롤러 및 상기 가로등 컨트롤러 사이에 상기 유무선 통신망과 상기 전력선 통신망으로 연결되며, 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰의 제어신호에 의해 상기 가로등 컨트롤러의 동작을 제어하는 서브 컨트롤러를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

가로등 관제 시스템 및 그 방법{STREET LAMP CONTROL SYSTEM AND METHOD THE SAME}
본 발명은 가로등 관제 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 전력선 통신망 또는 유무선 통신망을 통해 가로등, 보안등 및 일반 전력의 부하 상태를 자동 또는 수동으로 제어, 감시, 계측할 수 있는 가로등 관제 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 도로변이나 공원 또는 주택가 등에 설치된 가로등이나 보안등은 야간에 시민들이 자유롭게 활동할 수 있도록 편의를 제공하기 위해 설치된 것이다. 이러한 가로등 및 보안등은 주위가 어두워지기 시작하는 저녁 무릎부터 날이 밝아오는 다음날 아침까지 점등된다.
그러나, 야간에 사람의 왕래가 빈번하지 않아 최소의 조명 상태만 유지시켜도 되는 지역에서도 수많은 가로등과 보안등이 다음날 새벽까지 점등된 상태로 있기 때문에 에너지 낭비를 초래하였다.
그리고, 수많은 가로등의 상태를 일일이 점검하여 그 고장난 부분을 수리하는 것은 많은 시간과 인력이 소요되고, 경제적으로도 낭비를 초래하게 되었다.
또한, 종래의 가로등 관제 시스템은 소비전력 검출용 적외선 센서를 각 분전함(도시되지 않음)의 적산전력계 외부상면에 설치하여 소비전력량에 따른 회전판의 회전수를 카운트함으로써, 분전함 별 소비전력량을 검출하고 이를 통해 가로등의 점/소등 상태, 고장등수 및 과부하 상태를 감시하였다.
또한, 종래의 가로등 관제 시스템은 전류센서를 이용하여 가로등의 점/소등 상태를 감시하였다. 이와 같이, 전류센서를 이용하여 가로등의 점/소등 상태를 감시하는 방법은 이미 공지된 기술로써, 전류센서를 각 분기회로의 배선부에 설치하고 각 분기회로별로 소비전류의 변화를 검출 및 비교하여 점/소등 상태 및 고장여부를 감시하였다.
상기된 바와 같이, 종래의 가로등 관제 시스템은 적외선 센서나 전류 센서를 이용하여 전압값과 전류값을 측정하였다. 이 때, 측정되는 전압값과 전류값은 아날로그 신호이다.
그런데, 공급전압은 통상적으로 날씨, 전력선의 고장 또는 부하량 등의 환경적인 요인에 따라 전압값이 변동되는 문제점이 있었다. 따라서, 종래의 가로등 관제 시스템과 같이 아날로그 방식으로 전압이나 전류를 검출하게 되면 가로등(또는, 분기회로)의 고장 상태를 검출할 때 환경적인 요인에 의해 변동된 전압값이 검출되기 때문에 오류 데이터가 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 가로등 관제 시스템은 가로등의 램프로 고압 나트륨램프, 메탈램프 등과 같은 방전식 조명등을 사용한다. 이러한 방전식 조명등은 램프의 고장 시 무효전류에 의한 전류역류 현상을 발생시키기 때문에 가로등의 소비전류 및 고장난 가로등 수를 정확하게 검출하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 전력선 통신망 또는 유무선 통신망을 통해 가로등, 보안등 및 분기회로의 부하 상태를 전체 또는 부분적으로 제어, 감시 및 계측할 수 있는 가로등 관제 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 전력선 통신망 또는 유무선 통신망을 통해 가로등의 점/소등을 자동 또는 수동으로 제어할 수 있고, 고장 상태를 감시할 수 있으며, 소비전력을 계측할 수 있는 가로등 관제 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 가로등의 점등 및 소등시간을 기상청에서 발표한 해당 일의 일몰, 일출시간에 의해 자동적으로 제어되도록 하면서 그 가로등의 동작에 대한 제반 상태를 자체적으로 진단 가능하게 하여 가로등의 관리 및 보수를 보다 용이하게 할 수 있는 가로등 관제 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 전력선 통신망 또는 유무선 통신망을 통해 가로등 및 분기회로를 전체 또는 부분적으로 점/소등 제어가 가능한 가로등 관제 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 전력선 통신망 또는 유무선 통신망을 통해 가로등 및 분기회로의 고장상태를 원격에서 자동으로 검출하고 고장난 가로등의 위치정보를 가로등 수리업체의 휴대폰으로 자동으로 연결하여 알리도록 하는 가로등 관제 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 가로등 관제 시스템의 구성을 나타낸 블록도
도 2는 본 발명에 의한 가로등 컨트롤러의 구성을 나타낸 블록도
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 가로등 관제 방법을 설명하기 위한 흐름도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 호스트 컨트롤러부 110 : 데이터베이스(DB)
120 : 모니터 130 : 관제용 컴퓨터
140 : 유무선 송수신부
150 : 마스터 통신 모듈(MCMA)부 200 : 서브 컨트롤러부
210 : 유무선 송수신부 220 : 서브 통신 모듈부
230 : 마이크로 프로세서 장치부
300 : 가로등 컨트롤러부 310 : 가로등 컨트롤러
311 : 유무선 송수신부 312 : 통신 모뎀
313 : 디스플레이 표시부 314 : 수정 발진부
315 : 시간 계수부 316 : 메모리부
317 : 감시 타이머부 318 : 전원부
319 : 실효(r.m.s)전력 검출부 320 : 전류 센서
321 : 공급전압 검출부 322 : 전압 센서
323 : 정전 감지부 324 : 출력 구동부
325 : 릴레이 회로부 326 : 마그네틱 스위치부
327 : 초기화부 328 : 분기회로 검출부
329 : 서브 통신 모듈부
330 : 마이크로 프로세서 장치부
400 : 가로등을 보수하는 자의 휴대폰 또는 보수업체의 휴대폰
500 : 유무선 통신망 600 : 가로등
700 : 전력선 통신망
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 가로등 관제 방법은,관제용 컴퓨터에 가로등 점/소등 시간을 데이터로 입력하여 전력선 통신망과 유무선 통신망 중 어느 하나를 통해 가로등 컨트롤러의 메모리에 저장하는 제 1 단계; 상기 가로등 컨트롤러의 메모리에 저장된 시간과 현재 시간을 비교하여 현재 시간이 가로등 점등 시간이면 해당 지역의 가로등을 점등하는 제 2 단계; 상기 가로등 컨트롤러의 메모리에 저장된 시간과 현재 시간을 비교하여 현재 시간이 가로등 소등 시간이면 해당 지역의 가로등을 소등하는 제 3 단계; 상기 관제용 컴퓨터로부터 제어 신호가 입력되면 상기 제어 신호에 따라 해당 가로등을 점등 또는 소등하고 그 결과를 상기 관제용 컴퓨터에 전송하는 제 4 단계; 및 상기 관제용 컴퓨터로 전송된 결과에 의해 상기 가로등이 점등 또는 소등되지 않은 것으로 판단되면 상기 가로등이 고장난 것으로 보고 가로등을 보수하는 자의 휴대폰으로 고장 정보를 전송하여 보수하도록 명령하는 제 5 단계를 포함하고, 상기 제 4 단계는: 상기 가로등이 정상적으로 점등되었으면, 상기 가로등의 실효전력 및 공급전압을 상기 가로등 컨트롤러에서 일정 주기로 검출하는 제 4-1 단계; 상기 검출된 실효전력과 상기 메모리에 저장된 실효전력을 비교하여, 그 편차가 허용범위 내인지를 판단하는 제 4-2 단계; 상기 편차가 허용범위내일 경우에는 상기 4-1 단계로 가서 각 가로등의 전력량 및 공급전압을 일정 주기로 검출하는 제 4-3 단계; 상기 편차가 허용범위를 초과할 경우에는 상기 검출된 실효전력 및 공급전압에 대한 정보를 상기 관제용 컴퓨터로 전송하는 제 4-4 단계; 상기 관제용 컴퓨터에서 부하 산출식을 이용하여 각 가로등의 이상부하량을 산출하여 정상부하량과 비교함으로써 부하변동량의 범위를 판단하는 제 4-5 단계; 상기 이상부하량이 상기 정상부하량보다 클 경우에는 과부하 상태로 추정하여 이에 대한 메시지를 모니터에 표시하는 제 4-6 단계; 및 상기 이상부하량이 상기 정상부하량보다 적을 경우에는 해당 가로등이 고장난 것으로 판단하고 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰으로 메시지를 전송하는 제 4-7 단계를 더 포함하며, 상기 가로등 컨트롤러는, 상기 제어 신호에 소비전력량 검출명령이 포함되었을 경우 상기 메모리에 누적되어 저장된 실효전력량 값을 독출하여 전력선 통신망과 유무선 통신망 중 어느 하나를 통해 상기 관제용 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰으로 전송하는 상기 메시지의 내용은 고장난 가로등의 장소 및 가로등 수, 정전, 이상점등을 포함한 고장 내용과 보수작업 지시내용을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 관제용 컴퓨터는 고장난 가로등의 고장 내용을 상기 가로등 컨트롤러의 디스플레이 표시부에 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 가로등을 보수하는 자는 휴대폰을 통해 상기 가로등 컨트롤러의 동작을 제어하여 고장난 가로등에 대한 점/소등 정보를 상기 관제용 컴퓨터로 전송하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 가로등 컨트롤러는 고장난 가로등에 대해 보수가 완료되면 이를 상기 관제용 컴퓨터로 전송하여 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰으로 복구상황을 통보함으로써 중복작업을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기 부하 산출식은 R=V2/P(R: 저항, V: 전압, P: 전력)인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 가로등 관제 시스템은,다수개의 가로등을 전부 또는 부분적으로 점/소등하기 위한 제어신호를 입력하고, 하기 가로등 컨트롤러로부터 수신된 각 가로등의 실효전력 및 공급전압의 변동량을 자동으로 산출하여 각 가로등의 고장 상태를 검출하고 이를 유무선 통신망과 전력선 통신망 중 어느 하나를 통해 관리 및 보수하도록 제어하는 호스트 컨트롤러; 상기 호스트 컨트롤러의 제어신호와 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰의 제어신호 중 어느 하나에 의해 상기 다수개의 가로등을 전부 또는 부분적으로 점/소등되도록 제어하고, 상기 각 가로등별로 실효전력 및 공급전압의 변동량과 소비전력량을 원격 검침하여 상기 유무선 통신망과 상기 전력선 통신망 중 어느 하나를 통해 상기 호스트 컨트롤러로 전송하는 다수개의 가로등 컨트롤러; 및 상기 호스트 컨트롤러 및 상기 가로등 컨트롤러 사이에 상기 유무선 통신망과 상기 전력선 통신망으로 연결되며, 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰의 제어신호에 의해 상기 가로등 컨트롤러의 동작을 제어하는 서브 컨트롤러를 포함하고, 상기 호스트 컨트롤러는: 데이터의 입출력 상태를 디스플레이 해주는 모니터; 상기 각 가로등의 실효전력 및 공급전압의 변동량과 각 가로등의 소비전력량을 저장하는 데이터베이스; 상기 유무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하기 위한 유무선 송수신부; 상기 전력선 통신망을 통해 데이터를 송수신하기 위한 마스터 통신 모듈부; 및 상기 유무선 통신망과 상기 전력선 통신망 중 어느 하나를 통해 상기 가로등 컨트롤러의 동작을 제어하기 위한 관제용 컴퓨터를 포함하며, 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰으로 고장난 가로등의 위치정보와 고장내용을 메시지로 전송하여 고장난 가로등을 수리하도록 지시하는 것을 특징으로 한다.
상기 서브 컨트롤러는 상기 유무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하기 위한 유무선 송수신부; 상기 전력선 통신망을 통해 데이터를 송수신하기 위한 서브 통신 모듈부; 및 상기 호스트 컨트롤러 및 상기 가로등 컨트롤러 사이에 데이터 통신이 가능하도록 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가로등 컨트롤러는 상기 유무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하는 유무선 송수신부 및 통신모뎀; 상기 전력선 통신망을 통해 데이터를 송수신하는 서브 통신 모듈부; 수정발진에 의한 클럭 주파수를 발생하여 기준시간을 설정하는 수정 발진부; 상기 기준시간으로 초(初), 분(分), 시(時)의 시간을 카운트하여 일출시간, 일몰시간 및 심야 온/오프 시간 등을 계수하는 시간 계수부; 상기 호스트 컨트롤러로부터 수신된 일출시간, 일몰시간 및 심야 온/오프 시간을 저장하고, 각 가로등에서 검출된 실효전력량 및 소비전력량을 누적하여 저장하는 메모리; 상기 가로등에 공급되는 전압을 감시하여 이상전압이나 이상펄스가 발생되는 것을 검출하는 감시 타이머부; 상기 가로등 컨트롤러를 구성하는 각 회로에 필요한 전원을 공급하는 전원부; 상기 가로등의 실효전력 및 공급전압의 변동량과 소비전력량을 검출하는 분기회로 검출부; 상기 제어신호에 의해 마그네틱 스위치부의 동작을 제어하여 다수개의 가로등의 점/소등 동작을 제어하는 출력 구동부 및 릴레이 회로부; 상기 가로등 컨트롤러의 상태를 감시하고 각 가로등에 대한 가로등수, 부하량, 실효전력량, 공급전압을 포함한 설정 환경을 리셋하는 초기화부; 및 상기 가로등 컨트롤러에 내장된 회로의 각 부분의 동작을 제어하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가로등 컨트롤러는 상기 가로등의 고장 상태를 표시하는 디스플레이 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분기회로 검출부는 상기 가로등에 흐르는 전류를 측정하는 전류 센서; 상기 가로등에 공급되는 공급전압을 측정하는 전압 센서; 상기 전류 센서로부터 측정된 전류값과 상기 전압 센서로부터 측정된 전압값을 디지털 신호로 변환한 후 실효전력에 대한 디지털 신호를 출력하는 실효전력 검출부; 및 상기 전압 센서로부터 측정된 전압값을 디지털 신호로 변환한 후 변환된 디지털 신호를 제곱하여 출력하는 공급전압 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가로등 컨트롤러는 상기 정전 상태를 감지하는 정전 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 가로등 관제 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명에 의한 가로등 관제 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 데이터베이스(DB)(110), 모니터(120), 관제용 컴퓨터(130), 유무선 송수신부(140) 및 마스터 통신 모듈(MCMA)부(140)를 구비한 호스트 컨트롤러(host controller)부(100)와, 유무선 송수신부(210), 서브통신모듈부(220), 마이크로 프로세서 장치부(230)를 구비한 서브 컨트롤러부(200)와, 다수개의 가로등 컨트롤러(310)를 구비한 가로등 컨트롤러부(300)와, 상기 서브 컨트롤러부(200)와 상기 가로등 컨트롤러(310)의 동작을 무선 통신망을 통해 제어하는 보수업체 휴대폰(400)과, 상기 가로등 컨트롤러(310)에 의해 제어되는 다수개의 가로등(600)과, 상기 호스트 컨트롤러부(100), 상기 서브 컨트롤러부(200), 상기 가로등 컨트롤러부(300) 사이를 연결하는 유무선 통신망(500) 및 전력선 통신망(700)을 포함하여 구성한다.
상기 호스트 컨트롤러부(100)의 관제용 컴퓨터(130)는 상기 가로등 컨트롤러(310)를 통해 다수개의 가로등(600)의 점/소등을 원격 제어하고, 상기 가로등 컨트롤러(310)로부터 각 가로등(600)의 실효전력 및 공급전압에 대한 검출신호를 수신한 후 가로등(600)의 부하 변동량을 자동 산출하여 가로등(600)의 고장상태를 추정 관리한다. 이 때, 어느 하나의 가로등이 고장 난 것이 판명되면 상기 관제용 컴퓨터(130)는 가로등을 보수하는 자의 휴대폰(400)으로 전화를 걸어 고장난 가로등의 위치 및 고장 내용을 메시지로 전송하여 가로등을 보수하도록 지시한다. 또한, 상기 관제용 컴퓨터(130)는 일출시간, 일몰시간 및 가로등 온/오프 시간 등을 상기 가로등 컨트롤러(310)에 입력하여, 가로등(600)의 점/소등이 자동으로 이루어지도록 한다. 이를 위해, 상기 관제용 컴퓨터(130)는 데이터를 저장하고 있는 데이터베이스(110)와, 데이터의 입출력 상태를 디스플레이 해주는 모니터(120)와, 유무선 통신망(500)을 통해 데이터를 송수신하기 위한 유무선 송수신부(140)와, 전력선 통신망(700)을 통해 데이터를 송수신하기 위한 마스터 통신 모듈부(150)를 포함한다.
여기서, 상기 전력선 통신망(700)을 이용한 전력선 반송 방식은 상용 전력(商用電力)을 전송하는 전력선에 고주파를 결합하여 통신하는 방식이다. 이를 위해, 상기 마스터 통신 모듈부(150)는 통신 프로토콜에 의해 상기 관제용컴퓨터(130)로 부터의 데이터를 상기 전력선 통신망(700)을 통해 다수개의 서브 컨트롤러부(200)로 전송한다.
상기 서브 컨트롤러부(200)는 상기 유무선 통신망(500) 또는 상기 전력선 통신망(700)을 통해 상기 호스트 컨트롤러부(100)로부터 수신된 제어신호를 상기 유무선 통신망(500) 또는 상기 전력선 통신망(700)을 통해 다수개의 가로등 컨트롤러(310)에 전송하고, 상기 유무선 통신망(500) 또는 상기 전력선 통신망(700)을 통해 상기 가로등 컨트롤러(310)로부터 수신된 검출신호를 상기 유무선 통신망(500) 또는 상기 전력선 통신망(700)을 통해 상기 호스트 컨트롤러부(100)로 전송한다. 이를 위해, 상기 서브 컨트롤러부(200)는 상기 유무선 통신망(500)을 통해 데이터를 송수신하기 위한 유무선 송수신부(210)와, 상기 전력선 통신망(700)을 통해 데이터를 송수신하기 위한 서브 통신 모듈부(150)와, 상기 호스트 컨트롤러부(100) 및 다수개의 가로등 컨트롤러(310) 사이에 데이터 통신이 가능도록 제어하는 마이크로프로세서 장치부(230)를 포함한다.
상기 가로등 컨트롤러(310)는 상기 유무선 통신망(500) 또는 전력선 통신망(700)을 통해 수신된 상기 관제용 컴퓨터(130)의 제어신호에 따라 가로등을 전부 또는 부분적으로 점/소등 제어하고, 각 가로등(600) 별로 점/소등 상태, 실효전력 및 공급전압 변동량을 디지털신호로 검출하여 상기 유무선 통신망(500) 또는 상기 전력선 통신망(700)을 통해 상기 관제용 컴퓨터(130)에 송출한다. 또한, 상기 가로등 컨트롤러(310)는 상기 관제용 컴퓨터(130)의 요구에 따라 가로등(600)의 소비전력량을 원격 검침하여 상기 유무선 통신망(500) 또는 상기 전력선통신망(700)을 통해 상기 관제용 컴퓨터(130)에 송출한다. 이를 위해, 상기 가로등 컨트롤러(310)는 도 2와 같이 구성된다.
도 2는 본 발명에 의한 가로등 컨트롤러(310)의 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명의 가로등 컨트롤러(310)는 도 2에 도시된 바와 같이, 유무선 송수신부(311), 통신모뎀(312), 디스플레이 표시부(313), 수정 발진부(314), 시간 계수부(315), 메모리부(316), 감시타이머부(317), 전원부(318), 실효전력 검출부(319), 전류센서(320), 공급전압 검출부(321), 전압센서(322), 정전 감지부(323), 출력 구동부(324), 릴레이 회로부(325), 마그네틱 스위치부(326), 초기화부(327), 분기회로 검출부(328), 서브 통신 모듈부(330)를 포함하여 구성된다.
상기 유무선 송수신부(311) 및 상기 통신모뎀(312)은 상기 유무선 통신망(500)을 통해 상기 호스트 컨트롤러부(100)로부터 제어신호를 수신하고 상기 호스트 컨트롤러부(100)로 검출신호를 송신한다.
상기 디스플레이 표시부(313)는 상기 가로등(600)의 고장 상태를 표시한다.
상기 수정 발진부(314)는 수정발진에 의한 클럭주파수를 발생하여 기준시간을 설정한다.
상기 시간 계수부(315)는 상기 기준시간으로 초(初), 분(分), 시(時)의 시간을 카운트하여 현재 시간이 일출시간, 일몰시간 및 심야 온/오프 시간 인지를 비교한다.
상기 메모리부(316)는 상기 호스트 컨트롤러부(100)로부터 수신된 일출시간, 일몰시간 및 심야 온/오프 시간을 저장하고, 각 가로등 및 분기회로에서 검출된 실효전력량 및 소비전력량을 누적하여 저장한다.
상기 감시 타이머부(317)는 상기 가로등에 공급되는 전압을 감시하여 이상전압이나 이상펄스가 발생되는 것을 검출한다.
상기 전원부(218)는 상기 가로등 컨트롤러(310)를 구성하는 각 회로에 필요한 전원을 공급한다. 이 때, 공급되는 전원은 교류 전원을 직류 전원으로 변환한 정전압이다.
상기 분기회로 검출부(328)는 각 가로등 및 분기회로의 실효전력 및 공급전압의 변동량과 소비전력량을 검출한다. 이를 위해, 상기 분기회로 검출부(328)는 실효전력 검출부(319), 전류 센서(320), 공급전압 검출부(321), 전압 센서(322)를 포함한다.
여기서, 상기 전류 센서(320)는 각 가로등에 흐르는 전류를 측정하며, 상기 전압 센서(322)는 상기 각 가로등에 공급되는 전압을 측정한다. 그리고, 상기 실효전력 검출부(319)는 상기 전류 센서(320)로부터 측정된 전류값과 상기 전압 센서(322)로부터 측정된 전압값을 디지털 신호로 변환한 후 실효전력에 대한 디지털 신호를 출력한다. 또한, 상기 공급전압 검출부(321)는 상기 전압 센서(322)로부터 측정된 전압값을 디지털 신호로 변환한 후 변환된 디지털 신호를 제곱하여 출력한다. 따라서, 상기 분기회로 검출부(328)는 상기 실효전력 검출부(319)로부터 출력된 전류값(I)과 상기 공급전압 검출부(321)에서 출력된 전압값(V2)에 의해 소비전력량(P)을 구할 수 있다.
상기 정전 감지부(323)는 정전 상태를 감지한다.
상기 출력 구동부(324) 및 릴레이 회로부(325)는 제어신호에 의해 상기 마그네틱 스위치부(326)의 동작을 제어하여 다수개의 가로등의 점/소등 동작을 제어한다.
상기 초기화부(327)는 상기 가로등 컨트롤러(310)의 상태를 감시하고 각 가로등에 대한 가로등수, 부하량, 실효전력량, 공급전압 등에 대한 설정환경을 리셋한다.
상기 서브 통신 모듈부(329)는 상기 전력선 통신망(700)을 통해 데이터를 송수신하기 위한 통신 모듈이다.
상기 마이크로 프로세서 장치부(330)는 상기 가로등 컨트롤러(310)에 내장된 회로의 각 부분을 제어하며, 상기 다수개의 가로등의 점/소등 동작을 제어하고, 각 가로등의 실효전력 및 공급전압의 변동량과 소비전력량을 검출하도록 제어하며, 그밖에 상기에 기술된 기능을 제어한다.
또한, 상기 마이크로 프로세서 장치부(330)는 상기 분기회로 검출부(328)에 의해 일정시간마다 검출되는 측정값을 상기 초기화부(327)의 설정값과 상호 비교하여 그 허용 변동범위를 초과할 경우 상기 측정값을 상기 유무선 통신망(500) 또는 상기 전력선 통신망(700)을 통해 상기 호스트 컨트롤러부(100)로 전송하고, 상기 호스트 컨트롤러부(100)로부터 수신된 제어신호에 따라 상기 마그네틱 스위치부(326)의 동작을 제어함으로써 다수개의 가로등의 점/소등 동작을 전부 또는 부분적으로 제어한다.
상기된 바와 같이, 본 발명은 공급전원의 전류 및 전압의 변화에도 일정한 값을 갖는 가로등(또는 분기회로)의 부하저항을 통해 고장상태 또는 고장등수 등을 판단하기 때문에 공급전원의 변동 또는 전류역류현상에 의한 검출판정의 오류를 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 각 분기회로에 대한 실효전력(P) 및 전압의 제곱값(V2)을 검출할 때, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후 공지의 필터링 과정을 통과하도록 함으로써 전류역류 현상에 의한 값을 제거할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 가로등 관제 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 본 발명의 가로등 관제 방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 상기 호스트 컨트롤러부(100)의 관제용 컴퓨터(130)를 통해 특정 지역의 가로등의 점/소등을 위한 제어신호, 가로등 점/소등 시간, 심야 온/오프 시간, 일몰 및 일출시간을 입력한다(단계 S100). 이 때, 상기 가로등 점/소등 예약시간, 상기 심야 온/오프 시간, 상기 일몰 및 일출시간은 상기 가로등 컨트롤러(310)의 메모리부(316)에 저장된다.
그 다음, 상기 가로등 컨트롤러(310)의 시간계수부(315)에서 현재 시간이 가로등 점등 시간, 심야 온(on) 시간, 일몰 시간 중 어느 하나에 해당하는지를 판단한다(단계 S101).
이 때, 상기 단계(S101)에서 현재 시간이 가로등 점등 시간, 심야 온(on) 시간, 일몰 시간 중 어느 하나에 해당하면 상기 가로등 컨트롤러(310)는 해당 가로등을 점등한다(단계 S102).
만약, 상기 단계(S102)에서 현재 시간이 가로등 점등 시간, 심야 온(on) 시간, 일몰 시간 중 어느 하나에도 해당되지 않으면, 현재 시간이 가로등 소등 시간, 심야 오프(off) 시간, 일출 시간 중 어느 하나에 해당하는지를 판단한다(단계 S103).
이 때, 상기 단계(S103)에서 현재 시간이 가로등 소등 시간, 심야 오프(off) 시간, 일출 시간 중 어느 하나에 해당하면 상기 가로등 컨트롤러(310)는 해당 가로등을 소등한다(단계 S104).
만약, 상기 단계(S103)에서 현재 시간이 가로등 소등 시간, 심야 오프(off) 시간, 일출 시간 중 어느 하나에도 해당되지 않으면, 상기 관제용 컴퓨터(130)로부터 제어 신호가 입력되었는지를 판단한다(단계 S105).
이 때, 상기 단계(S105)에서 제어 신호가 입력되지 않은 것으로 판단되었으면 상기 단계(S101)로 되돌아가고, 상기 단계(S105)에서 제어 신호가 입력된 것으로 판단되었으면 상기 제어 신호에 따라 가로등을 점/소등하게 된다(단계 S106). 이 때, 상기 단계(S106)에서 상기 가로등 컨트롤러(310)는 마이크로프로세서 장치부(330)에 의해 상기 제어 신호를 해석한 후 상기 릴레이 회로부(325)를 통해 상기 마그네틱 스위치부(326)의 동작을 제어함으로써 해당 가로등(또는 분기회로)을 점/소등한다.
그 다음, 상기 가로등 컨트롤러(310)는 각 가로등(또는 분기회로)을 점/소등한 후 일정 시간동안 상기 실효전력 검출부(319)에서의 실효전력 발생여부를 통해 가로등 점/소등의 동작 결과를 판단하고 이를 상기 관제용 컴퓨터(130)로 전송한다(단계 S107). 이에 따라 상기 관제용 컴퓨터(130)는 가로등의 점/소등을 상기 모니터(120)에 표시한다.
또한, 상기 제어 신호에 소비전력량 검출명령이 포함되었을 경우 상기 메모리부(316)에 누적된 실효전력량 값을 독출하여 상기 관제용 컴퓨터(130)로 전송한다.
그 다음, 상기 가로등이 정상적으로 점등되었으면, 상기 가로등 컨트롤러(310)는 일정주기로 각 가로등(또는 분기회로)별로 실효전력 및 공급전압을 자동 검출한다(단계 S108).
그 다음, 상기 가로등 컨트롤러(310)는 상기 검출된 실효전력과 상기 가로등 별로 설정된 실효전력을 상호 비교하여(단계 S109), 그 편차가 허용범위 내인지를 판단한다(단계 S110).
이 때, 상기 단계(S110)에서 상기 편차가 허용범위내일 경우에는 상기 단계(S108) 이전으로 되돌아가서 계속하여 일정 주기로 가로등(또는 분기회로)의 전력량 및 공급전압을 검출하면서 감시하게 되고, 상기 편차가 허용범위를 초과할 경우에는 상기 검출된 실효전력 및 공급전압에 대한 정보를 상기 관제용 컴퓨터(130)로 전송한다(단계 S111).
그 다음, 상기 관제용 컴퓨터(130)는 부하 산출식(R=V2/P)을 이용하여 해당 가로등(또는 분기회로)의 이상부하량을 산출하게 된다(단계 S112).
그 다음, 고장이 발생된 가로등(또는 분기회로)에 대한 정상부하량과 상기 이상부하량을 서로 비교하여 부하변동량의 범위를 판단하게 된다(단계 S113).
이 때, 상기 단계(S113)에서 상기 이상부하량이 정상부하량에 비해 클 경우(상승), 상기 관제용 컴퓨터(130)는 과부하 상태로 추정하여 이에 대한 메시지를 모니터(120)에 표시하게 된다(단계 S115).
또한, 상기 단계(S115)에서 상기 이상부하량이 정상부하량에 비해 적을 경우(강하), 상기 관제용 컴퓨터(130)는 하나의 가로등의 부하량과 비교하여 고장가로등의 수를 용이하게 판단하게 되고 이에 대한 정보를 모니터(120)에 표시한다(단계 S114).
또한, 상기 판단결과에 따른 일별, 기간별 가로등 점등 및 고장 현황, 이에 준한 보수작업 지시서 등을 자동 출력하게 된다.
그 다음, 상기 관제용 컴퓨터(130)는 상기와 같이 가로등의 고장 또는 과부하상태 등이 추정됨에 따라 해당 보수업체(또는 담당직원)의 휴대폰(400)으로 고장내용 등에 관한 메시지를 전송하게 된다. 또한, 상기 고장내용으로 소정의 고장가로등 수(야간), 정전(주야간) 또는 이상점등(주간) 등의 메시지를 송출한다(단계 S116).
그 다음, 상기 관제용 컴퓨터(130)가 고장 추정신호를 전송함에 따라, 상기가로등 컨트롤러(310)는 디스플레이 표시부(313)에 고장내용을 나타내어 고장수리를 용이하게 한다(단계 S117).
또한, 작업복구 작업시, 상기 보수업체(또는 담당직원)는 자신의 휴대폰(400)을 이용하여 고장난 가로등에 대한 점/소등 제어신호를 상기 서브 컨트롤러부(200)를 통해 상기 관제용 컴퓨터(130)로 전송하여 상기 고장난 가로등에 대한 고장 점검 및 수리를 할 수 있도록 한다.
또한, 가로등이 정상적으로 복구될 경우, 상기 가로등 컨트롤러(310)는 이를 상기 관제용 컴퓨터(130)로 전송하여 보수업체(또는 담당직원)의 휴대폰으로 복구상황이 통보됨으로써 중복작업을 방지하고 작업완료 여부를 용이하게 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 가로등 관제 시스템 및 그 방법은, 전력선을 이용한 통신망 또는 유무선 통신망을 통해 가로등, 보안등 및 일반 전력의 부하 상태를 자동 또는 수동으로 제어, 감시 및 계측할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전력선을 이용한 통신망 또는 유무선 통신망을 통해 가로등의 점/소등을 자동 또는 수동으로 제어할 수 있고, 고장 상태를 감시할 수 있으며, 소비전력을 계측할 수 있는 효과가 있다.
또한, 가로등의 점등 및 소등시간을 기상청에서 발표한 해당 일의 일몰, 일출시간에 의해 자동적으로 제어되도록 하면서 그 가로등 및 보안등의 동작에 대한 제반 상태를 자체적으로 진단 가능하게 하여 가로등 및 보안등의 관리 및 보수를 보다 용이할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래에는 어느 한 지역 전체에 있는 가로등이 일괄적으로 점/소등되었지만, 본 발명에서는 원하는 시간에 가로등 및 분기회로를 전체 또는 부분적으로 점/소등이 가능하기 때문에 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 가로등 관제 방법에 있어서,
    관제용 컴퓨터에 가로등 점/소등 시간을 데이터로 입력하여 전력선 통신망과 유무선 통신망 중 어느 하나를 통해 가로등 컨트롤러의 메모리에 저장하는 제 1 단계;
    상기 가로등 컨트롤러의 메모리에 저장된 시간과 현재 시간을 비교하여 현재 시간이 가로등 점등 시간이면 해당 지역의 가로등을 점등하는 제 2 단계;
    상기 가로등 컨트롤러의 메모리에 저장된 시간과 현재 시간을 비교하여 현재 시간이 가로등 소등 시간이면 해당 지역의 가로등을 소등하는 제 3 단계;
    상기 관제용 컴퓨터로부터 제어 신호가 입력되면 상기 제어 신호에 따라 해당 가로등을 점등 또는 소등하고 그 결과를 상기 관제용 컴퓨터에 전송하는 제 4 단계; 및
    상기 관제용 컴퓨터로 전송된 결과에 의해 상기 가로등이 점등 또는 소등되지 않은 것으로 판단되면 상기 가로등이 고장난 것으로 보고 가로등을 보수하는 자의 휴대폰으로 고장 정보를 전송하여 보수하도록 명령하는 제 5 단계를 포함하고,
    상기 제 4 단계는:
    상기 가로등이 정상적으로 점등되었으면, 상기 가로등의 실효전력 및 공급전압을 상기 가로등 컨트롤러에서 일정 주기로 검출하는 제 4-1 단계;
    상기 검출된 실효전력과 상기 메모리에 저장된 실효전력을 비교하여, 그 편차가 허용범위 내인지를 판단하는 제 4-2 단계;
    상기 편차가 허용범위내일 경우에는 상기 4-1 단계로 가서 각 가로등의 전력량 및 공급전압을 일정 주기로 검출하는 제 4-3 단계;
    상기 편차가 허용범위를 초과할 경우에는 상기 검출된 실효전력 및 공급전압에 대한 정보를 상기 관제용 컴퓨터로 전송하는 제 4-4 단계;
    상기 관제용 컴퓨터에서 부하 산출식을 이용하여 각 가로등의 이상부하량을 산출하여 정상부하량과 비교함으로써 부하변동량의 범위를 판단하는 제 4-5 단계;
    상기 이상부하량이 상기 정상부하량보다 클 경우에는 과부하 상태로 추정하여 이에 대한 메시지를 모니터에 표시하는 제 4-6 단계; 및
    상기 이상부하량이 상기 정상부하량보다 적을 경우에는 해당 가로등이 고장난 것으로 판단하고 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰으로 메시지를 전송하는 제 4-7 단계를 더 포함하며,
    상기 가로등 컨트롤러는, 상기 제어 신호에 소비전력량 검출명령이 포함되었을 경우 상기 메모리에 누적되어 저장된 실효전력량 값을 독출하여 전력선 통신망과 유무선 통신망 중 어느 하나를 통해 상기 관제용 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 가로등 관제 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰으로 전송하는 상기 메시지의 내용은 고장난 가로등의 장소 및 가로등 수, 정전, 이상점등을 포함한 고장 내용과 보수작업 지시내용을 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 관제 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 관제용 컴퓨터는 고장난 가로등의 고장 내용을 상기 가로등 컨트롤러의 디스플레이 표시부에 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가로등 관제 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 가로등을 보수하는 자는 휴대폰을 통해 상기 가로등 컨트롤러의 동작을 제어하여 고장난 가로등에 대한 점등 또는 소등 정보를 상기 관제용 컴퓨터로 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 가로등 관제 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 가로등 컨트롤러는 고장난 가로등에 대해 보수가 완료되면 이를 상기 관제용 컴퓨터로 전송하여 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰으로 복구상황을 통보함으로써 중복작업을 방지하는 것을 특징으로 하는 가로등 관제 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 부하 산출식은 R=V2/P(R: 저항, V: 전압, P: 전력)인 것을 특징으로 하는 가로등 관제 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 가로등 관제 시스템에 있어서,
    다수개의 가로등을 전부 또는 부분적으로 점/소등하기 위한 제어신호를 입력하고, 하기 가로등 컨트롤러로부터 수신된 각 가로등의 실효전력 및 공급전압의 변동량을 자동으로 산출하여 각 가로등의 고장 상태를 검출하고 이를 유무선 통신망과 전력선 통신망 중 어느 하나를 통해 관리 및 보수하도록 제어하는 호스트 컨트롤러;
    상기 호스트 컨트롤러의 제어신호와 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰의 제어신호 중 어느 하나에 의해 상기 다수개의 가로등을 전부 또는 부분적으로 점/소등되도록 제어하고, 상기 각 가로등별로 실효전력 및 공급전압의 변동량과 소비전력량을 원격 검침하여 상기 유무선 통신망과 상기 전력선 통신망 중 어느 하나를 통해 상기 호스트 컨트롤러로 전송하는 다수개의 가로등 컨트롤러; 및
    상기 호스트 컨트롤러 및 상기 가로등 컨트롤러 사이에 상기 유무선 통신망과 상기 전력선 통신망으로 연결되며, 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰의 제어신호에 의해 상기 가로등 컨트롤러의 동작을 제어하는 서브 컨트롤러를 포함하고,
    상기 호스트 컨트롤러는:
    데이터의 입출력 상태를 디스플레이 해주는 모니터;
    상기 각 가로등의 실효전력 및 공급전압의 변동량과 각 가로등의 소비전력량을 저장하는 데이터베이스;
    상기 유무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하기 위한 유무선 송수신부;
    상기 전력선 통신망을 통해 데이터를 송수신하기 위한 마스터 통신 모듈부; 및
    상기 유무선 통신망과 상기 전력선 통신망 중 어느 하나를 통해 상기 가로등 컨트롤러의 동작을 제어하기 위한 관제용 컴퓨터를 포함하며, 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰으로 고장난 가로등의 위치정보와 고장내용을 메시지로 전송하여 고장난 가로등을 수리하도록 지시하는 것을 특징으로 하는 가로등 관제 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 서브 컨트롤러는,
    상기 유무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하기 위한 유무선 송수신부;
    상기 전력선 통신망을 통해 데이터를 송수신하기 위한 서브 통신 모듈부; 및
    상기 호스트 컨트롤러 및 상기 가로등 컨트롤러 사이에 데이터 통신이 가능하도록 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 관제 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 가로등 컨트롤러는,
    상기 유무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하는 유무선 송수신부 및 통신모뎀;
    상기 전력선 통신망을 통해 데이터를 송수신하는 서브 통신 모듈부;
    수정발진에 의한 클럭 주파수를 발생하여 기준시간을 설정하는 수정 발진부;
    상기 기준시간으로 초(初), 분(分), 시(時)의 시간을 카운트하여 일출시간, 일몰시간 및 심야 온/오프 시간 등을 계수하는 시간 계수부;
    상기 호스트 컨트롤러로부터 수신된 일출시간, 일몰시간 및 심야 온/오프 시간을 저장하고, 각 가로등에서 검출된 실효전력량 및 소비전력량을 누적하여 저장하는 메모리;
    상기 가로등에 공급되는 전압을 감시하여 이상전압이나 이상펄스가 발생되는 것을 검출하는 감시 타이머부;
    상기 가로등 컨트롤러를 구성하는 각 회로에 필요한 전원을 공급하는 전원부;
    상기 가로등의 실효전력 및 공급전압의 변동량과 소비전력량을 검출하는 분기회로 검출부;
    상기 제어신호에 의해 마그네틱 스위치부의 동작을 제어하여 다수개의 가로등의 점/소등 동작을 제어하는 출력 구동부 및 릴레이 회로부;
    상기 가로등 컨트롤러의 상태를 감시하고 각 가로등에 대한 가로등수, 부하량, 실효전력량, 공급전압을 포함한 설정 환경을 리셋하는 초기화부; 및
    상기 가로등 컨트롤러에 내장된 회로의 각 부분의 동작을 제어하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 관제 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 가로등 컨트롤러는,
    상기 가로등의 고장 상태를 표시하는 디스플레이 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 관제 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 분기회로 검출부는,
    상기 가로등에 흐르는 전류를 측정하는 전류 센서;
    상기 가로등에 공급되는 공급전압을 측정하는 전압 센서;
    상기 전류 센서로부터 측정된 전류값과 상기 전압 센서로부터 측정된 전압값을 디지털 신호로 변환한 후 실효전력에 대한 디지털 신호를 출력하는 실효전력 검출부; 및
    상기 전압 센서로부터 측정된 전압값을 디지털 신호로 변환한 후 변환된 디지털 신호를 제곱하여 출력하는 공급전압 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는가로등 관제 시스템.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 가로등 컨트롤러는,
    상기 정전 상태를 감지하는 정전 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 관제 시스템.
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