KR100509785B1

KR100509785B1 - 전력선 통신을 이용한 가로등 제어장치

Info

Publication number: KR100509785B1
Application number: KR10-2003-0032856A
Authority: KR
Inventors: 김수석
Original assignee: 주식회사 이너스텍
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2005-08-24
Also published as: KR20040100481A

Abstract

본 발명은 전력선 통신을 이용한 가로등 제어장치에 있어서 하나의 가로등 중앙분전반이 제어할 수 있는 전송 제한 거리 이내에 중계기를 설치하여 거리제한 없이 전력선 통신방식으로 가로등 제어를 할 수 있도록 한 전력선 통신을 이용한 가로등 제어장치에 관한 것으로, 가로등 중앙분전반에는 상기 각 가로등의 등주제어기와 전력선을 이용하여 제어정보를 전송하고 가로등의 상태정보를 수신하는 전력선 통신용 마스터 모뎀이 설치되고, 상기 각 등주제어기에는 상기 마스터 모뎀과 전력선을 이용한 통신을 할 수 있는 PLC모뎀이 설치되며, 상기 마스터 모뎀의 위치로부터 전력선 통신의 최대 유효 거리 범위 이내에 있는 임의의 등주제어기의 PLC모뎀에는 상기 마스터 모뎀과 각 등주제어기의 PLC모뎀과의 통신 정보를 중계하는 중계기가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

Description

전력선 통신을 이용한 가로등 제어장치{ Control system for road lamps using a communication through power line}

본 발명은 가로등 제어장치에 관한 것으로서, 특히 전력선 통신을 이용한 가로등 제어장치에 있어서 하나의 가로등 중앙분전반이 제어할 수 있는 전송 제한 거리 이내에 중계기를 설치하여 거리제한 없이 전력선 통신방식으로 가로등 제어를 할 수 있도록 한 중계기를 이용한 전력선 통신 방식의 가로등 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 가로등 제어장치는 현장의 가로등마다 설치된 전원차단기를 사람이 수동으로 조작하는 방식과, 주간과 야간의 조도를 감지하여 자동적으로 가로등을 제어하는 방식과, 일출과 일몰시간의 변화에 맞추어 계절별 타임 프로그램에 의하여 자동적으로 가로등을 제어하는 방식 등이 알려져 있다.

그러나 이러한 가로등 제어방법은 가로등의 동작 상태를 중앙 집중식으로 감시 제어하기 어렵고 일부 소수의 가로등을 제어하기 위한 방식으로 이용되고 있을 뿐이며, 최근 들어서는 등주제어기와 가로등 중앙분전반 사이에 양방향 통신이 가능하도록 하는 통신수단을 구비하여 가로등을 중앙 집중식으로 감시 관리할 수 있도록 하는 가로등제어 및 감시시스템이 설치 운용되고 있다.

그러나 이러한 종래의 가로등 원격감시 및 제어시스템에서는, 각 가로등과 가로등 중앙분전반이나 현장제어기 등과의 통신을 위하여 유선통신장치를 구비하는 경우는 독립된 전용 통신설로를 구비하거나 가로등으로부터 일반 통신 선로까지 통신선로를 배선하여 일반 유선 통신망을 이용하는 방법을 사용하게 되나 이 경우 통신선로의 설치 및 유지 관리 비용이 지나치게 커진다. 또한 무선통신망을 사용하는 경우에는 각 가로등마다 식별코드를 부여하여 근거리 통신을 하고, 근거리 통신에 의해 집중되는 현장제어기가 중앙제어반과 통신하도록 무선 통신망을 구비해야 하는데 이 또한 무선통신 회선 수가 많아지고 설치 및 관리 운영비용이 지나치게 높아지는 단점이 있다.

한편 최근 들어 전력선 통신(PLC) 방식이 개발되면서 전력선 통신 방식이 제안되고 있다. 그러나 이러한 전력선 통신은 전력선을 통해서 데이터 송수신이 가능하다는 장점이 있으나 전송거리에 제한을 받고 있기 때문에 가로등 원격 감시 제어 시스템의 통신 방법으로 활용하기에는 부적합한 면이 있었다.

상기와 같이 전력선 통신 방식을 이용하는 경우에 설치 환경에 따른 전송거리의 제한이 발생하므로, 이러한 제한 거리 이상의 거리에 있는 전력선 통신 기지와 통신을 할 수 있는 방법이 필요하게 된다.

본 발명은 전력선 통신 방식을 이용하여 가로등을 제어하기 위한 것으로서, 전력선 통신 방식의 거리제한을 해결하기 위하여 중계기를 설치함으로써 전력선 통신 방식을 이용한 가로등 원격감시 제어 시스템을 구축할 수 있도록 하기 위한 것이다.

전송제한 거리 가까이에 있는 PLC기기에 중계기 기능을 추가하여 그 중계기를 기준으로 전송제한 거리만큼 더 늘어난 전송가능 거리를 확보할 수 있도록 하며, 상기 중계기를 다단으로 연장 설치함으로써 거리제한의 문제점을 극복하기 위한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 전력선 통신 방식을 이용한 가로등 원격 제어 시스템은,

복수개의 가로등의 점등과 소등을 제어하고 가로등 상태를 감시하는 가로등 중앙분전반과, 각 가로등마다 설치되어 상기 가로등 중앙분전반과 통신하면서 각 가로등의 점등과 소등 제어 및 상태정보를 보고하는 등주제어기로 구성된 가로등 제어장치에 있어서,

상기 가로등 중앙분전반에는 상기 각 등주제어기와 전력선을 통해 제어정보를 전송하고 가로등의 상태정보를 수신하는 전력선 통신용 마스터 모뎀이 설치되고,

상기 각 등주에는 상기 마스터 모뎀과 전력선 통신이 가능한 PLC모뎀이 설치되며,

상기 마스터 모뎀의 위치로부터 전력선 통신의 최대 유효 거리 범위 이내에 있는 등주제어기의 PLC모뎀에는 상기 마스터 모뎀과 각 등주제어기의 PLC모뎀과의 통신 정보를 중계하는 중계기가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 중계기는 전력선 통신의 최대 유효 거리마다 설치하여 다단구성으로 거리 제한없이 가로등 제어 및 감시를 위한 통신을 중계하도록 구성된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 전력선 통신 방식을 이용한 가로등 원격 제어 시스템 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이, 가로등과 통신하면서 가로등의 점등과 소등을 제어하고 가로등 상태를 감시하기 위한 가로등 중앙분전반(100)과, 각 가로등마다 설치되어 그 가로등 분전반(100)와 통신하면서 각 가로등의 점등과 소등 제어 및 상태정보를 보고하는 등주제어기(200)로 가로등 제어장치가 구성된다. 상기 가로등 중앙분전반(100)은 가로등과는 원격지에 설치되어 관리자가 가로등을 관리 운영하는 시스템으로서, 각 가로등의 점등과 소등을 제어하고, 가로등의 각 상태정보를 수신하여 상태를 감시할 수 있도록 한다.

그리고 상기 등주제어기(200)는, 각 가로등에 설치되어 램프에 공급되는 전력을 공급 또는 차단시켜 점등과 소등을 제어하고 가로등의 상태 즉, 점등과 소등시의 전력소모나 누전 상태 등의 상태정보를 검출하도록 감지회로들이 설치된다.

상기 가로등 중앙분전반(100)에는 상기 각 가로등의 등주제어기와 전력선을 이용하여 제어정보를 전송하고 가로등의 상태정보를 수신하는 전력선 통신용 마스터 모뎀(110)이 설치되고, 상기 각 등주제어기(200)에는 상기 마스터 모뎀(110)과 전력선을 이용한 통신을 할 수 있는 PLC모뎀(210)이 설치되며, 상기 마스터 모뎀(110)의 위치로부터 전력선 통신의 최대 유효 거리 범위 이내에 있는 상기 등주제어기중 가장 먼거리에 있는 등주제어기의 PLC모뎀에는 상기 마스터 모뎀과 각 등주제어기의 PLC모뎀과의 통신 정보를 중계하는 중계기(220)가 더 포함되어 구성된다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 마스터 모뎀(110)으로부터 전력선 통신의 최대 유효거리 에 있는 등주제어기(200)의 PLC모뎀(210)에는 중계기(220)가 더 포함되어 구성되는 것이다. 그리고 그 중계기(220)들은 상기 전력선 통신 최대 유효거리마다 다단으로 설치되어 정보를 중계하도록 구성된다.

한편 도 2는 본 발명에 의한 등주제어기의 PLC모뎀에 설치되는 중계기의 블록도이다.

도시된 바와 같이, 상기 PLC 모뎀에 설치되는 중계기는, PCL모뎀(210)을 통해 수신되는 데이터를 일시저장하는 수신데이터 일시저장부(221)와, 그 일시저장된 수신데이터의 패킷 데이터를 검출하여 수신 데이터의 타깃이 어느 등주인지를 알기 위해 데이터 타깃 ID를 검출하는 패킷 검출부(223)과, 등주를 식별하기 위해 부여된 ID를 저장하고 있는 등주 ID저장부(224)와, 그 등주 ID와 상기 패킷 검출부(223)에서 검출된 타깃 ID를 비교하는 ID비교부(225)와, 그 ID비교부(225)에 의해 비교된 결과 수신데이터와 해당 등주 ID가 일치되는 경우 상기 수신데이터 일시 저장부(221)에 저장된 데이터 명령에 의거하여 해당 등주를 제어하는 등주제어부(222)와, 상기 ID비교부(225)의 비교에 의해 해당 등주의 ID가 아닌 다른 등주의 ID인 경우 상기 수신데이터 일시 저장부(221)에 저장된 데이터를 상기 PLC모뎀(210)을 통해서 재전송하여 중계하도록 제어하는 재전송 제어부(226)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 가로등 중앙분전반(100)의 마스터 모뎀(110)을 통해서 가로등 제어명령을 전송하게 되면, 전송되는 명령데이터 패킷에 제어하고자 하는 등주의 ID가 포함되어 전송된다. 각 등주제어기(200)의 PLC모뎀(210)은 수신된 데이터가 각기 해당되는 ID데이터를 포함한 데이터인 경우 그 명령 데이터에 의거하여 등주제어기에 제어신호를 전송하여 가로등을 제어하게 된다. 또한 등주제어기에서는 가로등 상태정보를 검출하여 이를 PLC모뎀(210)을 통해서 상기 가로등 중앙분전반(100)의 마스터 모뎀(110)으로 전송한다.

한편 본 발명에서는 전력선 통신의 제한적인 요소인 전송 거리 제한을 극복하기 위해서 소정의 거리마다 등주제어기(200)의 PLC모뎀(210)에 중계기(220)를 더 포함시켜 구성한 바, 이에 관해 이하에서 더욱 상세히 설명한다.

상기 중계기(220)는, 상기 PLC모뎀(210)을 통해 수신되는 데이터를 일시 저장부(221)에 저장하여두고, 패킷 검출부(223)가 그 수신데이터의 패킷 데이터에서 타깃 ID를 검출한다. 타깃 ID는 상기 가로등 중앙분전반(100)이 명령 데이터를 전송할 때 해당되는 등주의 ID를 포함시켜 전송하는 것으로서, 임의의 가로등을 선택적으로 제어할 수도 있고 일괄 제어할 수도 있다.

상기 패킷 검출부(223)에서 ID가 검출되면 해당 등주 ID 저장부(224)에 저장된 ID와 비교한다. 이때 ID비교부(225)는, 등주 자체 식별 ID와, 모두 선택 ID와, 짝수 또는 홀수 선택 ID와, ID 끝자리 순번만을 선택하는 ID인지를 비교하여 자체 등주 제어인지 아니면 상위 순번의 등주 제어명령인지를 판단하는 것이다. 이와 같은 선택 ID는 가로등 중앙분전반(100)의 마스터모뎀(110)과 PLC모뎀(210)간에 미리 인식 프로그램이나 테이블로 설정하여 선택을 판단할 수 있게 한다.

만약, 상기 ID비교부(225)가 비교 판단한 결과가 자체 등주의 ID인 경우는, 상기 등주제어부(222)에 제어신호를 전송하고, 그 등주제어부(222)는 상기 수신데이터 일시 저장부(221)에 저장된 제어명령에 의거하여 가로등을 제어하게 되는것이다.

한편, 상기 ID비교부(225)의 비교 판단 결과 다른 가로등의 제어명령이 포함된 경우는, 재전송 제어부(226)를 제어하여 그 재전송 제어부(226)가 상기 수신데이터 일시저장부(221)에 저장된 데이터를 PLC모뎀(210)을 통해서 재전송하게 된다.

재전송을 하게 되면 PLC모뎀이 갖는 전력선 통신의 최대 유효거리 만큼은 명령 데이타를 중계하게 되며, 이를 다시 중계기가 받아서 다음 단으로 중계하는 방법으로 거리 제한을 극복하는 것이다.

마찬가지로 등주제어기에서 가로등 중앙분전반으로 전송하는 가로등 상태정보도 상기 중계기가 중계하여 가로등 중앙분전반으로 전송하게 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 가로등 제어장치에 있어서 전력선 통신을 이용할 수 있게 되므로, 별도의 통신설로를 구축하거나 무선통신수단을 구축하지 않아도 가로등에 공급하는 전력선만으로 가로등을 제어 및 감시할 수 있게 하는 효과가 있다. 본 발명은 전력선 통신 방법의 문제점인 거리제한을 극복하고자 소정의 거리마다 중계기를 포함시켜 구성함으로써, 거리제한의 문제점을 해소하고 저비용으로 가로등 제어 시스템을 구축할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 전력선 통신 방식을 이용한 가로등 원격 제어 시스템 구성도

도 2는 본 발명에 의한 등주제어기의 PLC모뎀에 설치되는 중계기의 블록도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 가로등 중앙분전반 110 : 마스터 모뎀

200 : 등주제어기 210 : PLC모뎀

220 : 중계기 221 : 수신데이터 저장부

222 : 등주 제어부 223 : 패킷 검출부

224 : 등주 ID 저장부 225 : ID 비교부

226 : 재전송제어부

Claims

복수개의 가로등의 점등과 소등을 제어하고 가로등 상태를 감시하는 가로등 중앙분전반과, 각 가로등마다 설치되어 상기 가로등 분전반과 통신하면서 각 가로등의 점등과 소등 제어 및 상태정보를 보고하는 등주제어기로 구성된 가로등 제어장치에 있어서,

상기 가로등 중앙분전반에는 상기 각 등주제어기와 전력선을 통해 제어정보를 전송하고 가로등의 상태정보를 수신하는 전력선 통신용 마스터 모뎀이 설치되고, 상기 각 등주제어기에는 상기 마스터 모뎀과 전력선 통신이 가능한 PLC모뎀이 설치되며, 상기 마스터 모뎀의 위치로부터 전력선 통신의 최대 유효 거리 범위 이내에 있는 등주제어기의 PLC모뎀에는 상기 마스터 모뎀과 각 등주제어기의 PLC모뎀과의 통신 정보를 중계하는 중계기가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하며,

상기 중계기는

PLC모뎀(210)을 통해 수신되는 데이터를 일시저장하는 수신데이터 일시저장부(221)와, 그 일시저장된 수신데이터의 패킷 데이터를 검출하여 수신되는 데이터의 타깃이 어느 등주인지를 알기 위해 데이터 타깃 ID를 검출하는 패킷 검출부(223)과, 등주를 식별하기 위해 부여된 ID를 저장하고 있는 등주 ID 저장부(224)와, 그 등주 ID와 상기 패킷 검출부(223) 검출된 타깃 ID를 비교하는 ID 비교부(225)와, 그 ID비교부(225)에 의해 비교된 결과 수신데이터와 해당 등주 ID가 일치되는 경우 상기 수신데이터 일시 저장부(221)에 저장된 데이터 명령에 의거하여 해당 등주를 제어하는 등주제어부(222)와, 상기 ID비교부(225)의 비교에 의해 해당 등주의 ID가 아닌 다른 등주의 ID인 경우 상기 수신데이터 일시 저장부(221)에 저장된 데이터를 상기 PLC모뎀(210)을 통해서 재전송하여 중계하도록 제어하는 재전송 제어부(226)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 가로등 제어장치.
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