KR100553032B1 - 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 유,무선 네트워크망을 통해 원격지에 이미지리모트컨트롤장치로부터 얻어진 동영상, 음성, 데이터 정보를 제공하며 원격지에서 수신한 정보를 분석하여 소수력발전장치 관련 제어를 실시간 쌍방향 통신을 하여 기기 제어를 원격지에서 할 수 있는 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템을 제공하는 것이다.
이를 실현하기 위하여 본 발명은
각각의 수문 및 터빈 개방 상태의 영상을 감시하기 위한 감시 카메라와,
수문 및 터빈의 개폐정도 및 수위, 유량, 압력, 우량등을 감지하며 소수력발전장치들의 엔진 회전수, 전압, 주파수, 냉각수 온도 및 오일 압력등을 감지하는 감지센서부와,
각각의 수문 및 터빈에 분리설치되며 제어실 혹은 원격지 제어실에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 스피커와,
각각의 수문 및 터빈에 설치되고, 조작명령에 대한 응답정보, 수문 및 터빈의 개폐상태정보, 수위정보를 포함하는 정보를 송신하고, 동력을 발생시켜 수문 및 터빈의 개폐를 제어하는 수문 및 터빈개폐장치와,
현장제어장치의 제어에 의해 각각의 소수력발전장치들의 시동 및 종료 제어신호의 입력에 응답하여 동작하는 발전동작부와,
각각의 수문 및 터빈에 설치되고 수문 및 터빈의 열고 닫힘 상태, 고장여부 및 발전장치들의 시동/종료, 전압, 회전수, 주파수, 온도, 압력 등의 상태를 파악하여 통합제어장치로 송신하며 수문 및 터빈과 발전장치의 조작명령을 수신하고 자신에게 부여된 코드신호를 가지고 있어 데이터해독장치에 코드신호 및 데이터를 보내며 감시 카메라 및 발전장치와 고정 IP를 가지는 컴퓨터 및 제어기기 간의 쌍방향 통신을 하는 현장제어장치를 포함하여 구성되는 현장통제수단과;
상기 현장통제수단의 현장제어장치로부터 오는 데이터를 해석하고 원격감시제어 기능을 가지고 있는 데이터해독장치와,
상기 현장제어장치에서 보내는 영상신호 및 코드신호를 수신하고 상기 데이터해독장치로부터 해독한 데이터를 근거로 수문 및 터빈의 업,다운,스탑,리셋 기능에 대한 데이터 제어 신호 및 발전장치의 시동/종료에 대한 데이터 제어 신호를 현장제어장치로 보내며 현장통제수단 및 원격제어수단내의 고정 IP를 가지는 컴퓨터 및 제어기기 간의 쌍방향 통신을 하는 통합제어장치와,
유,무선 네트워크 접속 및 압축,복원,원격 카메라 제어 및 소수력발전시스템 운영등의 전반적인 기능을 수행하는 이미지리모트컨트롤장치와,
수문 및 터빈의 감시 카메라의 영상 및 발전장치들의 시동/종료 상태, 상기 감지센서부로부터의 수신되는 현재 상태등을 디스플레이하는 모니터링장치를 포함하여 구성되는 제어수단과;
상기 제어수단에서 처리한 데이터를 수신하고 수신된 정보를 디스플레이하며 수문 및 터빈 조작명령과 발전장치 조작명령을 입력받아 제어수단에 전송하는 중앙관리서버와,
비상상태 발생시 자동으로 현장에 있는 감시자 혹은 등록된 사용자의 유무선 전화기로 긴급상황을 알려주는 비상콜장치를 포함하여 구성되는 원격제어수단을 포함하여 구성되며,
상기 이미지리모트컨트롤장치는 감시카메라를 통해 입력되는 영상신호를 엠펙4 방식으로 압축시키는 비디오카드부와,
마이크,앰프,스피커 입출력 단자를 구비하고 있어 쌍방향 통신이 가능하며 음성신호를 처리하는 오디오카드부와,
관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 디지털데이터출력부와,
관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 순위 결정하여 D/A 변환을 한 후 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 아날로그데이터출력부와,
출입통제 및 기기오동작의 비상 신호를 수신하여 메모리된 관리자의 번호로 신호를 보내고 녹음된 메세지를 전달하는 비상신호처리부와,
수문 및 터빈개폐장치와 발전장치의 발전을 통해 얻어진 고전압의 흐름의 컨트롤 상태 보안을 유지하기 위하여 전원의 온/오프를 통제하는 보안전원컨트롤부와,
상기 비디오 카드부를 통해 수신되는 영상신호를 모니터링할 수 있도록 디스플레이 시키는 알지비모니터카드부와,
상기 비디오 카드부를 통해 수신되는 영상신호를 순차적으로 나타내며 4~16 분할 기능을 가지고 있는 컬러순차화면출력부와,
상기 원격제어수단으로부터 입력되는 데이터 신호를 상기 현장제어장치로 보내어 제어할 수 있도록 분리하는 기능을 수행하는 데이터분리부와,
발전장치들의 시동/동작/정지, 동작 상태에 따른 엔진 회전수, 전압, 주파수, 냉각수 온도 및 오일 압력등의 각종 정보를 수신하여 분석하여 표시하는 분석표시부와,
전력제어 및 발전제어장치 혹은 수문 및 터빈 제어 장치들로부터 입력되는 통신 신호를 혼합하여 원격제어수단으로 보내는 허브와,
이미지리모트컨트롤장치내의 모든 데이터를 압축,저장,복원하는 기능을 수행하는 엠펙4 480/240F를 지원하는 엠펙인코딩/디코딩부와,
이미지리모트컨트롤장치내 각각의 부들과 각종 데이터를 주고받으며 전반적인 제어를 수행하는 중앙제어부와,
상기 중앙제어부에서 데이터를 엔코딩한 후 원격제어수단으로 데이터를 송신하며 원격제어수단 데이터를 수신하여 중앙제어부로 전달하는 코덱부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템에 관한 것이다.
본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템을 이용하면
각종 센서에 의해 파악되지 않았던 여러가지 변수들인 수문 및 터빈을 열고 닫기전 수로에서 피사체등의 현장여건을 효과적으로 파악한 후 원격지에서 비상방송등의 조치를 취할 수 있는 효과 및 소수력발전시스템의 현재 동작상태 및 감지상 태등을 원격지에서 제어 및 감시를 할 수 있으며 비상 사태 발생시 감시자에게 전화하는 자동콜 시스템과 수문 및 터빈과 발전장치에 각각 부여되어 있는 고유번호가 부여된 현장제어장치로 하여금 정확한 사고위치를 파악할 수 있고 이를 실시간으로 보내주는 전송해독장치에 의해 수문 및 터빈의 조치 및 발전장치의 조치를 신속하게 처리할 수 있도록 하여 불의의 사고에 의한 인명 피해를 줄이고 고전압의 위험요소 및 원격지에서 차단기를 제어할 수 있어 지락,과부하, 누전등의 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
카메라, 수문, 터빈, 소수력발전, 원격감시, 제어시스템.
Description
도1은 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 대략적인 구성도이다.
도2는 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 전체 블록도이다.
도3은 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 이미지 리모트 컨트롤 장치의 블록도이다.
도4는 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 이미지 리모트 컨트롤 장치의 일실시예로서 영상 처리 신호흐름도이다.
도5는 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 이미지 리모트 컨트롤 장치의 일실시예로서 데이터 처리 신호흐름도이다.
도6은 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 이미지 리모트 컨트롤 장치의 일실시예로서 음성 처리 신호흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 현장통제수단 110 : 감시카메라
120 : 감지센서부 130 : 스피커
140 : 수문 및 터빈개폐장치 150 : 현장제어장치
160 : 발전동작부 200 : 제어수단
210 : 데이터해독장치 211 : 데이터비교부
212 : 마이컴 220 : 통합제어장치
230 : 이미지리모트컨트롤장치
231 : 비디오 카드부 232 : 오디오카드부
233 : 디지털데이터 출력부 234 : 아날로그데이터 출력부
235 : 비상신호처리부 236 : 보안전원컨트롤부
237 : 알지비모니터카드부 238 : 컬러순차화면출력부
239 : 데이터분리부 240 : 허브
241 : 엠펙인코딩/디코딩부 242 : 중앙제어부
243 : 코덱부 244 : 분석표시부
250 : 모니터링장치 300 : 원격제어수단
310 : 중앙관리서버 320 : 비상콜장치
400 : 제어실 500 : 원격제어실
600 : 현장 610 : 수문 및 터빈
본 발명은 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 유,무선 네트워크망을 통해 원격지에 이미지리모트컨트롤장치로부터 얻어진 동영상, 음성, 데이터 정보를 제공하며 원격지에서 수신한 정보를 분석하여 소수력발전장치 관련 제어를 실시간 쌍방향 통신을 하여 기기 제어를 원격지에서 할 수 있는 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템을 제공하는 것이다.
종래에는 소수력발전장치의 수문 및 터빈을 개폐하거나 발전장치들의 엔진상태 및 작동 상태들을 현장에서 직접 수동으로 컨트롤러를 제어함으로 인해 긴급상황이 발생하면 현장사무소까지 가서 위급한 상황을 처리해야 했으므로 신속한 사고 처리가 어려웠고 비록 현장에 왔더라도 어디서 문제가 발생하였는지를 면밀히 분석한 후 사태 수습을 함으로 인한 사고처리의 시간이 지연되었다.
또한, 이미 알려진 발전장치의 제어는 마이크로프로세서를 이용하여 발전장치의 작동을 제어하거나 발전장치의 상태 및 작동상태를 디스플레이할 수 있도록 백열등 혹은 발광다이오드로 표시를 하고 있어 발전장치의 배전반에 설치된 차단기가 지락, 과부하, 누전등의 원인에 의해 오프되어 있을 경우에 현장까지 직접가서 원인을 분석하고 조치를 취하여 신속한 해결의 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 유,무선 네트워크망을 통해 원격지에 이미지리모트컨트롤장치로부터 얻어진 동영상, 음성, 데이터 정보를 제공하며 원격지에서 수신한 정보를 분석하여 소수력발전장치 관련 제어를 실시간 쌍방향 통신을 하여 기기 제어를 원격지에서 할 수 있는 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적으로는 이를 실현하기 위하여
각각의 수문 및 터빈 개방 상태의 영상을 감시하기 위한 감시 카메라와,
수문 및 터빈의 개폐정도 및 수위, 유량, 압력, 우량등을 감지하며 소수력발전장치들의 엔진 회전수, 전압, 주파수, 냉각수 온도 및 오일 압력등을 감지하는 감지센서부와,
각각의 수문 및 터빈에 분리설치되며 제어실 혹은 원격지 제어실에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 스피커와,
각각의 수문 및 터빈에 설치되고, 조작명령에 대한 응답정보, 수문 및 터빈의 개폐상태정보, 수위정보를 포함하는 정보를 송신하고, 동력을 발생시켜 수문 및 터빈의 개폐를 제어하는 수문 및 터빈개폐장치와,
현장제어장치의 제어에 의해 각각의 소수력발전장치들의 시동 및 종료 제어신호의 입력에 응답하여 동작하는 발전동작부와,
각각의 수문 및 터빈에 설치되고 수문 및 터빈의 열고 닫힘 상태, 고장여부 및 발전장치들의 시동/종료, 전압, 회전수, 주파수, 온도, 압력 등의 상태를 파악하여 통합제어장치로 송신하며 수문 및 터빈과 발전장치의 조작명령을 수신하고 자신에게 부여된 코드신호를 가지고 있어 데이터해독장치에 코드신호 및 데이터를 보내며 감시 카메라 및 발전장치와 고정 IP를 가지는 컴퓨터 및 제어기기 간의 쌍방향 통신을 하는 현장제어장치를 포함하여 구성되는 현장통제수단과;
상기 현장통제수단의 현장제어장치로부터 오는 데이터를 해석하고 원격감시제어 기능을 가지고 있는 데이터해독장치와,
상기 현장제어장치에서 보내는 영상신호 및 코드신호를 수신하고 상기 데이터해독장치로부터 해독한 데이터를 근거로 수문 및 터빈의 업,다운,스탑,리셋 기능에 대한 데이터 제어 신호 및 발전장치의 시동/종료에 대한 데이터 제어 신호를 현장제어장치로 보내며 현장통제수단 및 원격제어수단내의 고정 IP를 가지는 컴퓨터 및 제어기기 간의 쌍방향 통신을 하는 통합제어장치와,
유,무선 네트워크 접속 및 압축,복원,원격 카메라 제어 및 소수력발전시스템 운영등의 전반적인 기능을 수행하는 이미지리모트컨트롤장치와,
수문 및 터빈의 감시 카메라의 영상 및 발전장치들의 시동/종료 상태, 상기 감지센서부로부터의 수신되는 현재 상태등을 디스플레이하는 모니터링장치를 포함하여 구성되는 제어수단과;
상기 제어수단에서 처리한 데이터를 수신하고 수신된 정보를 디스플레이하며 수문 및 터빈 조작명령과 발전장치 조작명령을 입력받아 제어수단에 전송하는 중앙관리서버와,
비상상태 발생시 자동으로 현장에 있는 감시자 혹은 등록된 사용자의 유무선 전화기로 긴급상황을 알려주는 비상콜장치를 포함하여 구성되는 원격제어수단을 포함하여 구성되며,
상기 이미지리모트컨트롤장치는 감시카메라를 통해 입력되는 영상신호를 엠펙4 방식으로 압축시키는 비디오카드부와,
마이크,앰프,스피커 입출력 단자를 구비하고 있어 쌍방향 통신이 가능하며 음성신호를 처리하는 오디오카드부와,
관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 디지털데이터출력부와,
관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 순위 결정하여 D/A 변환을 한 후 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 아날로그데이터출력부와,
출입통제 및 기기오동작의 비상 신호를 수신하여 메모리된 관리자의 번호로 신호를 보내고 녹음된 메세지를 전달하는 비상신호처리부와,
수문 및 터빈개폐장치와 발전장치의 발전을 통해 얻어진 고전압의 흐름의 컨트롤 상태 보안을 유지하기 위하여 전원의 온/오프를 통제하는 보안전원컨트롤부와,
상기 비디오 카드부를 통해 수신되는 영상신호를 모니터링할 수 있도록 디스플레이 시키는 알지비모니터카드부와,
상기 비디오 카드부를 통해 수신되는 영상신호를 순차적으로 나타내며 4~16 분할 기능을 가지고 있는 컬러순차화면출력부와,
상기 원격제어수단으로부터 입력되는 데이터 신호를 상기 현장제어장치로 보내어 제어할 수 있도록 분리하는 기능을 수행하는 데이터분리부와,
발전장치들의 시동/동작/정지, 동작 상태에 따른 엔진 회전수, 전압, 주파수, 냉각수 온도 및 오일 압력등의 각종 정보를 수신하여 분석하여 표시하는 분석표시부와,
전력제어 및 발전제어장치 혹은 수문 및 터빈 제어 장치들로부터 입력되는 통신 신호를 혼합하여 원격제어수단으로 보내는 허브와,
이미지리모트컨트롤장치내의 모든 데이터를 압축,저장,복원하는 기능을 수행하는 엠펙4 480/240F를 지원하는 엠펙인코딩/디코딩부와,
이미지리모트컨트롤장치내 각각의 부들과 각종 데이터를 주고받으며 전반적인 제어를 수행하는 중앙제어부와,
상기 중앙제어부에서 데이터를 엔코딩한 후 원격제어수단으로 데이터를 송신하며 원격제어수단 데이터를 수신하여 중앙제어부로 전달하는 코덱부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템을 제공하여 컴퓨터와 시스템 전송 장치들 간에 쌍방향 통신을 통해서 원격감시 및 제어를 함으로써 보다 신속한 사고 대책과 사고원인을 빠르게 알 수 있는 시스템을 구축함으로써 소수력발전시스템이 설치된 장소에 인명피해 및 고전압으로부터의 위험요소를 최소한으로 줄일 수 있으며 비상콜기능과 수문 및 터빈 개폐관리의 보안유지 및 원격감시 제어 구축을 보완함으로써 종래의 소수력발전시스템들의 문제점들을 보완 하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템은,
소수력발전시스템을 원격감시, 제어하는 시스템에 있어서,
각각의 수문 및 터빈 개방 상태의 영상을 감시하기 위한 감시 카메라와,
수문 및 터빈의 개폐정도 및 수위, 유량, 압력, 우량등을 감지하며 소수력발전장치들의 엔진 회전수, 전압, 주파수, 냉각수 온도 및 오일 압력등을 감지하는 감지센서부와,
각각의 수문 및 터빈에 분리설치되며 제어실 혹은 원격지 제어실에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 스피커와,
각각의 수문 및 터빈에 설치되고, 조작명령에 대한 응답정보, 수문 및 터빈의 개폐상태정보, 수위정보를 포함하는 정보를 송신하고, 동력을 발생시켜 수문 및 터빈의 개폐를 제어하는 수문 및 터빈개폐장치와,
현장제어장치의 제어에 의해 각각의 소수력발전장치들의 시동 및 종료 제어신호의 입력에 응답하여 동작하는 발전동작부와,
각각의 수문 및 터빈에 설치되고 수문 및 터빈의 열고 닫힘 상태, 고장여부 및 발전장치들의 시동/종료, 전압, 회전수, 주파수, 온도, 압력 등의 상태를 파악하여 통합제어장치로 송신하며 수문 및 터빈과 발전장치의 조작명령을 수신하고 자 신에게 부여된 코드신호를 가지고 있어 데이터해독장치에 코드신호 및 데이터를 보내며 감시 카메라 및 발전장치와 고정 IP를 가지는 컴퓨터 및 제어기기 간의 쌍방향 통신을 하는 현장제어장치를 포함하여 구성되는 현장통제수단과;
상기 현장통제수단의 현장제어장치로부터 오는 데이터를 해석하고 원격감시제어 기능을 가지고 있는 데이터해독장치와,
상기 현장제어장치에서 보내는 영상신호 및 코드신호를 수신하고 상기 데이터해독장치로부터 해독한 데이터를 근거로 수문 및 터빈의 업,다운,스탑,리셋 기능에 대한 데이터 제어 신호 및 발전장치의 시동/종료에 대한 데이터 제어 신호를 현장제어장치로 보내며 현장통제수단 및 원격제어수단내의 고정 IP를 가지는 컴퓨터 및 제어기기 간의 쌍방향 통신을 하는 통합제어장치와,
유,무선 네트워크 접속 및 압축,복원,원격 카메라 제어 및 소수력발전시스템 운영등의 전반적인 기능을 수행하는 이미지리모트컨트롤장치와,
수문 및 터빈의 감시 카메라의 영상 및 발전장치들의 시동/종료 상태, 상기 감지센서부로부터의 수신되는 현재 상태등을 디스플레이하는 모니터링장치를 포함하여 구성되는 제어수단과;
상기 제어수단에서 처리한 데이터를 수신하고 수신된 정보를 디스플레이하며 수문 및 터빈 조작명령 및 발전장치 조작명령을 입력받아 제어수단에 전송하는 중앙관리서버와,
비상상태 발생시 자동으로 현장에 있는 감시자 혹은 등록된 사용자의 유무선 전화기로 긴급상황을 알려주는 비상콜장치를 포함하여 구성되는 원격제어수단을 포 함하여 구성되며,
상기 이미지리모트컨트롤장치는 감시카메라를 통해 입력되는 영상신호를 엠펙4 방식으로 압축시키는 비디오카드부와,
마이크,앰프,스피커 입출력 단자를 구비하고 있어 쌍방향 통신이 가능하며 음성신호를 처리하는 오디오카드부와,
관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 디지털데이터출력부와,
관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 순위 결정하여 D/A 변환을 한 후 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 아날로그데이터출력부와,
출입통제 및 기기오동작의 비상 신호를 수신하여 메모리된 관리자의 번호로 신호를 보내고 녹음된 메세지를 전달하는 비상신호처리부와,
수문 및 터빈개폐장치와 발전장치의 발전을 통해 얻어진 고전압의 흐름의 컨트롤 상태 보안을 유지하기 위하여 전원의 온/오프를 통제하는 보안전원컨트롤부와,
상기 비디오 카드부를 통해 수신되는 영상신호를 모니터링할 수 있도록 디스플레이 시키는 알지비모니터카드부와,
상기 비디오 카드부를 통해 수신되는 영상신호를 순차적으로 나타내며 4~16 분할 기능을 가지고 있는 컬러순차화면출력부와,
상기 원격제어수단으로부터 입력되는 데이터 신호를 상기 현장제어장치로 보 내어 제어할 수 있도록 분리하는 기능을 수행하는 데이터분리부와,
발전장치들의 시동/동작/정지, 동작 상태에 따른 엔진 회전수, 전압, 주파수, 냉각수 온도 및 오일 압력등의 각종 정보를 수신하여 분석하여 표시하는 분석표시부와,
전력제어 및 발전제어장치 혹은 수문 및 터빈 제어 장치들로부터 입력되는 통신 신호를 혼합하여 원격제어수단으로 보내는 허브와,
이미지리모트컨트롤장치내의 모든 데이터를 압축,저장,복원하는 기능을 수행하는 엠펙4 480/240F를 지원하는 엠펙인코딩/디코딩부와,
이미지리모트컨트롤장치내 각각의 부들과 각종 데이터를 주고받으며 전반적인 제어를 수행하는 중앙제어부와,
상기 중앙제어부에서 데이터를 엔코딩한 후 원격제어수단으로 데이터를 송신하며 원격제어수단 데이터를 수신하여 중앙제어부로 전달하는 코덱부를 포함하여 구성되는 것이다.
본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템은 댐에서 농사철에 물을 방류하는 물을 이용해서 소수력 발전을 하게 된다. 1년에 약7개월 정도를 농사에 이용하므로 경제성을 고려하여 원가 절감이 되어야 하며, 고전압으로 인한 안정성을 확보할 수 있는 시스템이 필요하여 본 발명을 안출한 것이다.
즉, 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 이미지컨트롤장치를 적용하여 원격지 혹은 관리소에서 수문 및 터빈을 개방하면 이 때 물의 힘으로 발전장치들이 회전을 하게되고 회전과 동시에 발전장치들의 보조 전력이 투입 되고 원활한 발전을 유도하게 되어 소수력발전장치로부터 얻어진 출력을 배전반을 통해 부하측에 공급하게 된다.
상기 이미지컨트롤장치에서 얻어진 모든 영상, 음성, 데이터 정보들을 원격제어수단으로 보내고 원격제어수단에서 이 정보를 분석하여 소수력발전소에 있는 제어를 실시간 동영상으로 보고 들으면서 제어할 수 있게 된다.
또한, 지락, 과부하등의 이상상태를 감지하여 차단기가 오프되면 원격제어수단 혹은 제어수단에서 배전반에 있는 차단기를 온시킬 수 있으며 누전, 단선에 의해 발생된 문제점의 경우에는 비상콜, 메세지 송출을 통해 현장에 있는 관리자가 직접 확인할 수 있도록 하여 관리자가 항시 상주함으로서 생기는 시간 및 경비 절약이 가능하고 비상사태 발생시 신속한 처리가 가능하여 피해를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 대략적인 구성도이다.
도1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템은 고정 IP를 갖춘 컴퓨터와 원격지에 떨어져 있는 카메라와 발전장치의 주변기기간에 쌍방향 통신을 하도록 통합제어장치(220)와 현장제어장치(150)내에 모듈을 가지고 있으며 카메라, 렌즈, 등기구, 수문 및 터빈개폐, 긴급메세지신호, 발전장치의 시동/종료, 전압, 회전수, 주파수, 온도, 압력등을 원격지 혹은 네트워크상 에서 이를 조회하고 제어할 수 있다.
또한, 비상사태 발생하면 이미지리모트컨트롤장치의 비상신호처리부(255)를 통해 현장측에 설치되어 있는 비상콜이 작동하여 감시자1로 만약 감시자1이 없으면 감시자2로 다시 감시자N에게로 긴급상황을 전화로 알려줄 수 있다.
통합제어장치(220)는 RS-485통신을 채택하고 네트워크망을 이용하여 노이즈 방지를 위해서 로우신호(LOW SIGNAL)을 스타트비트로 하여 코드부여가 되어있는 현장제어장치(150)에게 자신의 고유 번호를 알려주고 그에 따른 제어 데이터를 펄스폭으로 보내게 되어 이를 현장제어장치(150)가 확인하고 그에 따른 동작을 하게 된다. 상기와 같이 동작한 후 자신의 상태를 또다시 통합제어장치(220)로 보내면 운영소프트웨어나 모니터로 이를 확인할 수 있게 함으로써, 정확한 제어와 동시에 원격감시가 되도록 하는 것이다.
운영소프트웨어와 통합제어장치(220)간에 서로 통신하고 원격에서 보내는 영상 신호 혹은 제어 신호를 입력받아서 가 그 신호를 데이터해독장치(210)에서 해독하여 수문 및 터빈(610)의 업 또는 다운, 정지, 리셋에 대한 데이터 제어 신호 및 발전장치의 시동/종료/동작 제어 신호를 현장제어장치(150)로 보낸다. 그럼 현장제어장치(150)는 다시 자신의 위치 상태를 다시 피드백(FEEDBACK)한다.
각기 고유번호가 부여된 현장제어장치(150)가 장착된 수문 및 터빈(610)에 감시카메라(110)와 원격제어실(500)에서 보내는 음성신호가 증폭되는 스피커(130)와 비상콜장치(320)가 각각 설치된 현장(600)의 제어실(400)에는 영상감시 및 제어기, 수문 및 터빈제어기, 방송통제기, 전원제어기, 발전제어기를 구비하여 영상과 음성 신호를 조작하고 현장제어장치(150)는 수문 및 터빈측에 설치되어 있는 수문 및 터빈개폐장치(140)로부터 제어상태를 입력받아서 이를 RS-485방식의 통합제어장치(220)에 보내면 제어실(400)에 설치된 통합제어장치(220)는 이를 해독하여 기기의 상태와 현장의 상태, 수위의 측정정도, 시설물의 보호 영상과 같은 아날로그 신호를 디지털로 전환하여 DVR이 갖춰진 컴퓨터로 보내진 자료는 유,무선 네트워크망을 통해 마이크 및 음성신호 증폭기가 갖춰진 제어용 컴퓨터로 원격제어실(500)에서 직접 제어 하거나 원격제어실(500)에서 모니터를 통해 실시간으로 감시하고 제어하도록 구성되는 것이다. 상기 원격제어는 지정된 원격제어실(500) 이외의 네트워크망이 연결된 어느 컴퓨터에서도 인증절차를 거치게 되면 제어가 가능하다.
도2는 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 전체 블록도이다.
도시한 바와 같이, 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템은 현장통제수단(100)과 제어수단(200)과 원격제어수단(300)으로 구성된다.
상기 현장통제수단(100)은,
상기 각각의 수문 및 터빈의 영상을 감시하기 위한 감시 카메라1과 감시카메라N(110)과,
수문 및 터빈의 개폐정도 및 수위, 유량, 압력, 우량등을 감지하여 소수력발전장치들의 엔진 회전수, 전압, 주파수, 냉각수 온도 및 오일 압력등을 감지하는 감지센서부1과 감지센서부N(120)과, 각각의 수문 및 터빈에 설치되며 제어실 혹은 원격지 제어실에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 스피커1과 스피커N(130) 과, 각각의 수문 및 터빈에 설치되고, 조작명령에 대한 응답정보, 수문 및 터빈의 개폐상태정보, 수위정보를 포함하는 정보를 송신하고, 동력을 발생시켜 수문 및 터빈의 개폐를 제어하는 수문 및 터빈개폐장치1과 수문 및 터빈개폐장치N과, 각각의 수문 및 터빈에 설치되고 수문 및 터빈의 열고 닫힘 상태 및 고장여부 상태와 소수력발전장치의 현재 상태를 파악하여 통합제어장치(220)로 송신하며 수문 및 터빈의 조작명령을 수신하고 자신에게 부여된 코드신호를 가지고 있어 데이터해독장치(210)에 코드신호 및 데이터를 보내며 감시 카메라(110)와 고정 IP를 가지는 컴퓨터 및 제어기기 간의 쌍방향 통신을 하는 현장제어장치1과 현장제어장치N(150)을 포함하여 구성된다.
상기 현장통제수단(100)은 상기 제어수단(200)과의 송수신은 유선 혹은 무선으로 연결 가능하며 또한, 원격제어수단(100)과도 유선 혹은 무선을 이용하여 연결가능하다.
상기 현장통제수단(100)은 한개 이상의 수문 및 터빈과 발전 장치에 따라 각각 존재하므로 한개 이상의 현장통제수단(100)이 필요하다.
상기 제어수단(200)은,
상기 현장통제수단(100)의 현장제어장치(150)로부터 오는 데이터를 해석하고 원격감시제어 기능을 가지고 있는 데이터해독장치(210)와, 상기 현장제어장치(150)에서 보내는 영상신호 및 코드신호를 수신하고 상기 데이터해독장치(210)로부터 해독한 데이터를 근거로 수문 및 터빈의 업,다운,스탑 및 발전장치의 제어에 대한 데이터 제어 신호를 현장제어장치(150)로 보내며 현장통제수단(100) 및 원격제 어수단(300)내의 고정 IP를 가지는 컴퓨터 및 제어기기 간의 쌍방향 통신을 하는 통합제어장치(220)와, 유,무선 인터넷 접속 및 압축,복원,원격 카메라 제어 및 시스템 운영등의 기능을 수행하는 이미지리모트컨트롤장치(230)와, 수문 및 터빈의 감시 카메라의 영상을 디스플레이하는 모니터링장치(250)를 포함하여 구성된다.
상기 원격제어수단(300)은,
상기 제어수단(200)에서 처리한 데이터를 수신하고 수신된 정보를 디스플레이하며 수문 및 터빈과 발전 장치의 조작명령을 입력받아 제어수단에 전송하는 중앙관리서버(310)와, 비상상태 발생시 자동으로 현장에 있는 감시자 혹은 등록된 사용자의 유무선 전화기로 긴급상황을 알려주는 비상콜장치(320)를 포함하여 구성된다.
상기 현장제어장치(150)는 실시간으로 수문 및 터빈의 상태 및 발전장치의 상태를 제어실 혹은 원격제어실 및 감시자에게 호출하는 기능을 가지고 있으며 상기 현장제어장치(150)를 통해 카메라, 렌즈, 등기구, 수문 및 터빈 오픈/클로즈, 비상 콜, 발전장치 현재 상태등을 제어실 혹은 원격제어실에서 조회하고 제어할 수 있다.
상기 수문 및 터빈개폐장치(140)는 상용전원을 상시적으로 충전하였다가 사용하며 상용전원의 고장시 대체용으로 배터리 혹은 지역의 특성상 태양열 전지를 이용할 수 있다.
상기 데이터해독장치(210)는 상기 현장제어장치(150)로부터의 데이터를 해석하는 데이터비교부(211)와,
주변기기와의 데이터 충돌을 방지하며 전반적인 원격감시제어를 수행하는 마이컴(212)을 포함하여 구성된다.
도시한 바와 같이, 주요한 전송매체로는 쌍방향 통신이 가능한 현장제어장치(150)와 전송하고 해독하는 통합제어장치(220)가 있다.
상기 현장제어장치(150)는 현장의 수문 및 터빈(610)의 열고 닫힘 상태 및 고장여부상태를 파악하며 발전장치들의 시동/종료, 전압, 회전수, 주파수, 온도, 압력 등의 상태파악을 하고 정확한 위치의 장치제어가 되었는지를 감시 제어하고 있으며, 실시간으로 수문 및 터빈(610)의 상태를 제어실(400)이나 감시자에게 이를 호출하고 자신에게 부여된 코드신호를 바탕으로 데이터해독장치(210)에게 데이터를 보낸다.
그러면 상기 데이터를 통합제어장치(220)가 받아서 처리한다.
데이터해독장치(210)는 상기 현장제어장치(150)로부터 오는 데이터를 해석하는 데이터비교부(211)와,
주변기기와의 데이터 충돌을 방지하며 전반적인 원격감시제어를 수행하는 마이컴(212)를 포함하여 이루어지며 데이터 충돌을 방지함에 따른 호환성이 뛰어난 장점을 가지고 있다.
본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템은 마이컴(212)을 내장하고 있는데, 마이컴(212)은 기존 데이터와 충돌하지 않는 동작을 하며 원격감시제어가 가능하도록 회로를 내장하고 있다.
발전동작부는 현장제어장치(150)의 제어에 의해 각각의 소수력발전장치들의 시동 및 종료 제어 신호의 입력에 응답하여 동작하도록 한다.
도3은 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 이미지 리모트 컨트롤 장치의 블록도이다.
도시한 바와 같이, 상기 이미지리모트컨트롤장치(230)은,
감시카메라를 통해 입력되는 영상신호를 엠펙4 방식으로 압축시키는 비디오 카드부(231)와,
마이크,앰프,스피커 입출력 단자를 구비하고 있어 쌍방향 통신이 가능하며 음성신호를 처리하는 오디오카드부(232)와,
관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 디지털데이터출력부(233)와,
관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 순위 결정하여 D/A 변환을 한 후 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 아날로그데이터출력부(234)와,
출입통제 및 기기오동작의 비상 신호를 수신하여 메모리된 관리자의 번호로 신호를 보내고 녹음된 메세지를 전달하는 비상신호처리부(235)와,
수문 및 터빈개폐장치 및 발전장치의 발전을 통해 얻어진 고전압 흐름의 컨트롤 상태 보안을 유지하기 위하여 전원의 온/오프를 통제하는 보안전원컨트롤부(236)와,
상기 비디오카드부(231)를 통해 수신되는 영상신호를 모니터링할 수 있도록 디스플레이 시키는 알지비모니터카드부(237)와,
상기 비디오카드부(231)를 통해 수신되는 영상신호를 순차적으로 나타내며 4~16 분할 기능을 가지고 있는 컬러순차화면출력부(238)와,
상기 원격제어수단(300)으로부터 입력되는 데이터 신호를 상기 현장제어장치(150)로 보내어 제어할 수 있도록 분리하는 기능을 수행하는 데이터 분리부(239)와,
발전장치들의 시동/동작/정지, 동작 상태에 따른 엔진 회전수, 전압, 주파수, 냉각수 온도 및 오일 압력등의 각종 정보를 수신하여 분석하여 표시하는 분석표시부(244)와,
전력제어 및 발전제어장치 혹은 수문 및 터빈 제어 장치들로부터 입력되는 통신 신호를 혼합하여 원격제어수단(300)으로 보내는 허브(240)와,
이미지리모트컨트롤장치(230)내의 모든 데이터를 압축,저장,복원하는 기능을 수행하는 엠펙4 480/240F(241)를 지원하는 엠펙인코딩/디코딩부와,
이미지리모트컨트롤장치(230)내 각각의 부들과 각종 데이터를 주고받으며 전반적인 제어를 수행하는 중앙제어부(242)와,
상기 중앙제어부(242)에서 데이터를 엔코딩한 후 원격제어수단으로 데이터를 송신하며 원격제어수단(300)의 데이터를 수신하여 중앙제어부로 전달하는 코덱부(243)를 포함하여 구성된다.
일반적으로 상기 수문 및 터빈개폐장치(140)는 예컨대 업,다운,스탑,리셋등의 동작 신호를 주어 모터를 구동시킨다. 그러나, 상기 보안전원컨트롤부(236)는 수문 및 터빈개폐장치(140)의 전원만 제어하게 되며 또한 발전장치의 발전을 통해 얻어진 고전압 흐름의 컨트롤 상태 보안을 유지하기 위하여 전원의 온/오프를 통제하게 된다. 즉, 관리자이외의 접근을 원천 봉쇄하기위해 패스워드를 입력한 후 접근할 수 있도록 하였으며 동작 실행이후 전원 오프도 패스워드를 입력해야만 오프가 가능하도록 하였다. 그리고, 보안전원컨트롤부(236)에서 수문 및 터빈개폐장치(140)를 오프할 경우에는 상기의 수문 및 터빈개폐장치(140)가 동작 실행할 수 없게 된다.
상기 이미지리모트컨트롤장치(230)는 영상과 음성 및 데이터 정보을 엔코딩하여 유,무선 네트워크망을 통해 원격지에 있는 제어실로 보내는 코덱장치와 연결하여 송수신한다. 상기 코덱장치란 음성 또는 영상의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 엔코더와 그 반대로 변환시켜 주는 디코더의 기능을 함께 갖춘 장치를 말하며, 코덱 장치에 관한 기술은 공지된 기술이므로 상세한 설명과 도면은 생략하기로 한다.
상기 유,무선 네트워크 접속은 웹상에서 유,무선으로 연결되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 패스워드를 입력하게 하는 것은 보안상에 수문 및 터빈개폐장치(140)의 컨트롤 및 발전장치의 컨트롤과 고전압 흐름제어등이 해킹된다면 관리자이외의 접근을 원천봉쇄할 수 없게되어 원치않는 사고로 이어질수 있기때문이다. 상세히 설명하자면, 평상시에는 상기 비상전원 컨트롤부(236)의 파워를 오프시켜놓은 상태이고, 파워를 오프한 상태에서는 수문 및 터빈개폐장치(140) 및 발전장치의 컨트롤이 불가능하게되며 관리자만이 패스워드를 입력한 후 접근하여 파워를 온시킴 으로써 수문 및 터빈개폐장치(140) 및 발전장치의 컨트롤이 가능하게 되는 것이며 이러한 보안 메카니즘은 단순하면서도 가장 강력한 수단이 된다.
이와같은 절차는 원격 제어실 이외에 컴퓨터가 있는 곳이면 어디에서든지 관리자가 컨트롤 할 수 있도록 하였다.
상기와 같은 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 활용을 일실시예로 설명하자면, 만약 감지센서부(120)에서 감지를 하다가 변화가 생기게 되면 감지센서부(120)에서 신호를 상기 이미지리모트컨트롤장치(230)의 허브(240)를 통해 수신하여 신호를 혼합하고 중앙제어부(242)를 통해 코덱부(243)로 보내면 유,무선 네트워크망을 통해 해당 수문 및 터빈(610) 혹은 해당 발전장치의 동작 상태 화면을 디스플레이중인 모니터링장치(250)에서 해당 수문 및 터빈 혹은 발전장치의 화면이 깜박거리거나 모니터링장치(250)들의 화면을 해당 수문 및 터빈의 화면 혹은 해당 발전장치를 전체화면으로 와이드하게 보여주거나 비상신호벨(미도시)을 울림으로써 관리자가 인식할 수 있도록 한다. 상기 유,무선 네트워크망을 통해 원격 제어를 할 수 있게 되며 관리자가 화면제어신호를 상기 이미지리모트컨트롤장치(230)의 디지털데이터출력부(233)로 보내면 팬,틸트,줌 신호를 감시카메라(110)에 주어 감시카메라를 제어하거나 발전장치의 시동/종료/동작 제어 신호를 주게된다. 상기 관리자가 비디오카드부(231)로 받은 영상신호를 알지비모니터카드부(237)에서 수신하고 수신된 영상신호를 컬러순차화면출력부(238)를 통해 모니터링장치(250)로 디스플레이하게 되며 또한 발전 장치들의 시동/동작/정지, 동작 상태에 따른 엔진 회전수, 전압, 주파수, 냉각수 온도 및 오일 압력등의 각종 정보를 분석표시부(244)에서 분석하여 모니터링장치(250)을 통해 디스플레이하게 된다.
한편, 비디오카드부(231)에서 수신된 영상신호를 엠펙인코딩/디코딩부를 통해 디지털신호로 변환하여 D.V.R장치 혹은 원격지에 있는 중앙관리서버(310)의 데이터베이스에 저장할 수 있다.
상기 수문 및 터빈을 여는 구동 모터 제어에 관한 기술은 공지된 기술이므로 상세한 설명과 도면은 생략하기로 한다.
상기 모니터링장치(250)의 디스플레이 순서 및 문제 발생시 디스플레이 방법에 관한 프로그래밍을 통해 해당 관리자의 취향에 따라 선택할 수 있도록 한다.
만약, 급작스러운 긴급한 상황 발생시 상기 이미지리모트컨트롤장치(230)의 비상신호처리부(235)를 통해 처리하고 비상콜장치(320)에서 PSTN망을 통해 자동으로 현장에 있는 관리자 혹은 감시자 및 등록된 사용자의 유무선 전화기로 긴급상황을 알려주는 비상콜을 하여 신속한 조치를 취하게 할 수 있다.
도4는 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 이미지리모트 컨트롤 장치의 일실시예로서 영상 처리 신호흐름도이다.
도시한 바와 같이 관리자가 이미지리모트컨트롤장치를 조작할 경우에 중앙제어부(242)에서 조작 신호를 처리한 후 디지털데이터출력부(233)에서 팬,틸트,줌 정보를 해당 감시카메라(110)에 주어 제어하게 되는 것이다. 한편, 감시카메라(110)에서 포착된 영상신호를 비디오카드부(231)에서 엠펙4로 변환하여 중앙제어부(242)에 보내게 되면 중앙제어부(242)에서 처리한 후 알지비모니터카드부(237)를 거쳐 디스플레이하게 되며, 상기 비디오카드부(231)를 통해 수신되는 영상신호를 컬러순차화면출력부(238)에서 순차적으로 나타내며 4~16 분할 기능을 가지고 있어 하나이상의 지역에서 오는 영상신호를 한눈에 알아볼 수 있도록 한다. 그리고, 상기 중앙제어부(242)에서 처리한 영상 데이터를 엠펙인코딩/디코딩부(241)를 통해 압축한 후 코덱부(243)를 거쳐 원격제어수단 또는 원격지에 영상 데이터를 보내어 원격지제어수단 또는 원격지에서도 확인할 수 있다.
상기 도면의 점선은 관리자 입장에서 보면 송신 신호를 의미하며, 실선은 수신 신호를 의미한다.
도5는 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 이미지리모트 컨트롤 장치의 일실시예로서 데이터 처리 신호흐름도이다.
도시한 바와 같이 관리자가 이미지리모트컨트롤장치를 조작할 경우에 중앙제어부(242)에서 조작 신호를 처리한 후 아날로그데이터출력부(234)에서 수문 및 터빈 개폐정보를 해당 수문 및 터빈개폐장치(140)에 주어 제어하게 되는 것이며 중앙제어부(242)에서 조작 신호를 처리한 후 감지센서부로부터 감지되는 주파수, 엔진속도, 오일압력, 냉각수 온도, 각상의 전압레벨 및 전류등의 정보를 토대로 디지털데이터출력부(233)에서 발전동작부로 신호를 보내어 제어하게 된다. 한편, 수문 및 터빈개폐장치(140)의 개폐정보 혹은 발전장치의 현재상태정보등을 리모트 지역 혹은 로컬 지역에 위치한 이미지리모트컨트롤장치로 보내면 허브(240)에서 해당 정보를 입력받아 데이터해독장치(210)를 거쳐 데이터를 해독한 후 중앙제어부(242)로 보내어 처리하며 해당 수문 및 터빈의 개폐정보 혹은 발전장치의 현재상태정보등을 알지비모니터카드부(237)를 거쳐 디스플레이하게 되며, 상기 데이터를 컬러순차화면출력부(238)에서 순차적으로 나타내며 4~16 분할 기능을 가지고 있어 하나이상의 지역에서 오는 데이터를 한눈에 알아볼 수 있도록 한다. 그리고, 상기 중앙제어부(242)에서 처리한 데이터를 코덱부(243)를 거쳐 원격제어수단 또는 원격지에 영상 데이터를 보내어 원격지제어수단 또는 원격지에서도 확인할 수 있다.
상기 도면의 점선은 관리자 입장에서 보면 송신 신호를 의미하며, 실선은 수신 신호를 의미한다.
도6은 본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템의 이미지리모트 컨트롤 장치의 일실시예로서 음성 처리 신호흐름도이다.
도시한 바와 같이 관리자가 마이크를 통해 음성을 입력하게 되면 중앙제어부(242)에서 음성 신호를 처리한 후 아날로그데이터출력부(234)에서 음성 정보를 해당 현장스피커(130)에 주어 비상 신호를 내보내게 되는 것이다. 한편, 현장에 있는 마이크(미도시)를 통해 입력된 음성 신호를 리모트 지역 혹은 로컬 지역에 위치한 이미지리모트컨트롤장치로 보내면 중앙제어부(242)로 보내어 처리하며 해당 수문 및 터빈의 음성 신호를 아날로그데이터출력부(234)를 통해 아날로그 신호로 변환 후 관리자 스피커를 통해 음성을 해당 수문 및 터빈의 음성 신호를 듣을 수 있는 것이다.
그리고, 상기 중앙제어부(242)에서 처리한 음성 데이터를 엠펙인코딩/디코딩부(241)를 통해 압축한 후 코덱부(243)를 거쳐 원격제어수단 또는 원격지에 영상 데이터를 보내어 원격지제어수단 또는 원격지에서도 확인할 수 있다.
상기 도면의 점선은 관리자 입장에서 보면 송신 신호를 의미하며, 실선은 수신 신호를 의미한다.
이와 같이 본 발명은 피드백을 통한 쌍방향 통신을 갖추고 있고 또한, 종래의 시스템의 문제점을 보완해서 구성하여 호환성을 가지고 있으며, 보다 정밀하고 신속한 사고 대책을 위해서 갖춘 비상사태 자동 콜 기능은 소수력발전시스템의 원격조정에 있어서의 신속한 대처가 가능하며 보안상의 문제점을 해결하기 위해 해당 관리자이외의 소수력발전시스템 조작의 접근을 원천 봉쇄할 수 있도록 인증절차를 거치므로 보안이 강화되도록 하였다.
상기한 바와 같은 구성 및 작용은 하나의 실시예로서 본 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 변경하지 아니하는 범위내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 분야에 종사하는 자에게는 자명한 것이다.
본 발명의 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템을 이용하면
각종 센서에 의해 파악되지 않았던 여러가지 변수들인 수문 및 터빈을 열고 닫기전 수로에 있는 피사체등의 현장여건을 효과적으로 파악한 후 원격지에서 비상방송등의 조치를 취할 수 있는 효과 및 소수력발전시스템의 현재 동작상태 및 감지상태등을 원격지에서 제어 및 감시를 할 수 있으며 비상 사태 발생시 감시자에게 전화하는 자동콜 시스템과 수문 및 터빈과 발전장치에 각각 부여되어 있는 고유번 호가 부여된 현장제어장치로 하여금 정확한 사고위치를 파악할 수 있고 이를 실시간으로 보내주는 전송해독장치에 의해 수문 및 터빈의 조치 및 발전장치의 조치를 신속하게 처리할 수 있도록 하여 불의의 사고에 의한 인명 피해를 줄이고 고전압의 위험요소 및 원격지에서 차단기를 제어할 수 있어 지락,과부하, 누전등의 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. 따라서, 특허청구범위의 등가적인 의미나 범위에 속하는 모든 변화들은 전부 본 발명의 권리범위안에 속한다는 것을 밝혀두고자 한다.
Claims (7)
- 소수력발전시스템을 원격감시, 제어하는 시스템에 있어서,각각의 수문 및 터빈 개방 상태의 영상을 감시하기 위한 감시 카메라와,수문 및 터빈의 개폐정도 및 수위, 유량, 압력, 우량등을 감지하며 소수력발전장치들의 엔진 회전수, 전압, 주파수, 냉각수 온도 및 오일 압력등을 감지하는 감지센서부와,각각의 수문 및 터빈에 분리설치되며 제어실 혹은 원격지 제어실에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 스피커와,각각의 수문 및 터빈에 설치되고, 조작명령에 대한 응답정보, 수문 및 터빈의 개폐상태정보, 수위정보를 포함하는 정보를 송신하고, 동력을 발생시켜 수문 및 터빈의 개폐를 제어하는 수문 및 터빈개폐장치와,현장제어장치의 제어에 의해 각각의 소수력발전장치들의 시동 및 종료 제어신호의 입력에 응답하여 동작하는 발전동작부와,각각의 수문 및 터빈에 설치되고 수문 및 터빈의 열고 닫힘 상태, 고장여부 및 발전장치들의 시동/종료, 전압, 회전수, 주파수, 온도, 압력 등의 상태를 파악하여 통합제어장치로 송신하며 수문 및 터빈과 발전장치의 조작명령을 수신하고 자신에게 부여된 코드신호를 가지고 있어 데이터해독장치에 코드신호 및 데이터를 보내며 감시 카메라 및 발전장치와 고정 IP를 가지는 컴퓨터 및 제어기기 간의 쌍방향 통신을 하고, 실시간으로 수문 및 터빈들의 상태 및 발전장치들의 상태를 원격제어실 및 감시자에게 호출하는 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 현장제어장치를 포함하여 구성되는 현장통제수단과;상기 현장제어장치로부터의 데이터를 해석하는 데이터비교부 및 주변기기와의 데이터 충돌을 방지하며 전반적인 원격감시제어를 수행하는 마이컴을 포함하여 구성되되, 상기 현장통제수단의 현장제어장치로부터 오는 데이터를 해석하고 원격감시제어 기능을 가지고 있는 데이터해독장치와,상기 현장제어장치에서 보내는 영상신호 및 코드신호를 수신하고 상기 데이터해독장치로부터 해독한 데이터를 근거로 수문 및 터빈의 업,다운,스탑,리셋 기능에 대한 데이터 제어 신호 및 발전장치의 시동/종료에 대한 데이터 제어 신호를 현장제어장치로 보내며 현장통제수단 및 원격제어수단내의 고정 IP를 가지는 컴퓨터 및 제어기기 간의 쌍방향 통신을 하는 기능을 가지며, RS-485통신 방식을 채택하여 코드부여가 되어있는 상기 현장제어장치에 통합제어장치의 제어 데이터를 펄스폭으로 보내는 것을 특징으로 하는 통합제어장치와,유,무선 네트워크 접속 및 압축,복원,원격 카메라 제어 및 소수력발전시스템 운영등의 전반적인 기능을 수행하는 이미지리모트컨트롤장치와,수문 및 터빈의 감시 카메라의 영상 및 발전장치들의 시동/종료 상태, 상기 감지센서부로부터의 수신되는 현재 상태등을 디스플레이하는 모니터링장치를 포함하여 구성되는 제어수단과;상기 제어수단에서 처리한 데이터를 수신하고 수신된 정보를 디스플레이하며 수문 및 터빈 조작명령 및 발전장치 조작명령을 입력받아 제어수단에 전송하는 중앙관리서버와,비상상태 발생시 자동으로 현장에 있는 감시자 혹은 등록된 사용자의 유무선 전화기로 긴급상황을 알려주는 비상콜장치를 포함하여 구성되는 원격제어수단을 포함하여 구성되며,상기 현장제어장치는 카메라, 렌즈, 등기구, 수문 및 터빈 오픈/클로즈, 발전장치의 시동/종료 및 감지상태, 비상 콜등을 제어실 혹은 원격제어실에서 조회하고 제어할 수 있는 것을 특징으로 하며,상기 이미지리모트컨트롤장치는 감시카메라를 통해 입력되는 영상신호를 엠펙4 방식으로 압축시키는 비디오카드부와,마이크,앰프,스피커 입출력 단자를 구비하고 있어 쌍방향 통신이 가능하며 음성신호를 처리하는 오디오카드부와,관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 디지털데이터출력부와,관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 순위 결정하여 D/A 변환을 한 후 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 아날로그데이터출력부와,출입통제 및 기기오동작의 비상 신호를 수신하여 메모리된 관리자의 번호로 신호를 보내고 녹음된 메세지를 전달하기 위해 메모리된 관리자의 번호로 문자메세지를 송출하는 비상신호처리부와,수문 및 터빈개폐장치 및 발전장치의 발전을 통해 얻어진 고전압의 흐름의 컨트롤 상태 보안을 유지하기 위하여 전원의 온/오프를 통제하되, 수문 및 터빈개폐장치의 전원을 온/오프시키거나 발전장치의 시동/동작/정지에 관한 제어를 위한 보안을 유지하기 위해 패스워드를 입력하는 보안전원컨트롤부와,상기 비디오 카드부를 통해 수신되는 영상신호를 모니터링할 수 있도록 디스플레이 시키는 알지비모니터카드부와,상기 비디오 카드부를 통해 수신되는 영상신호를 순차적으로 나타내며 4~16 분할 기능을 가지고 있는 컬러순차화면출력부와,상기 원격제어수단으로부터 입력되는 데이터 신호를 상기 현장제어장치로 보내어 제어할 수 있도록 분리하는 기능을 수행하는 데이터분리부와,발전장치들의 시동/동작/정지, 동작 상태에 따른 엔진 회전수, 전압, 주파수, 냉각수 온도 및 오일 압력등의 각종 정보를 수신하여 분석하여 표시하는 분석표시부와,전력제어 및 발전제어장치 혹은 수문 및 터빈 제어 장치들로부터 입력되는 통신 신호를 혼합하여 원격제어수단으로 보내는 허브와,이미지리모트컨트롤장치내의 모든 데이터를 압축,저장,복원하는 기능을 수행하는 엠펙4 480/240F를 지원하는 엠펙인코딩/디코딩부와,이미지리모트컨트롤장치내 각각의 부들과 각종 데이터를 주고받으며 전반적인 제어를 수행하는 중앙제어부와,상기 중앙제어부에서 데이터를 엔코딩한 후 원격제어수단으로 데이터를 송신하며 원격제어수단 데이터를 수신하여 중앙제어부로 전달하는 코덱부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소수력발전시스템의 원격감시 및 제어시스템.
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