KR100766744B1 - 실시간 원격 전력 관리 기능을 갖춘 무인 재해 음성 경보장치 - Google Patents

실시간 원격 전력 관리 기능을 갖춘 무인 재해 음성 경보장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양전지의 전원을 이용하여 홍수 등 재난 위험을 음성으로 경고하는 무인 재해 음성 경보 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무인 재해 음성 경보 장치는 태양전지 모듈(210)로부터 전원을 공급받아 내부의 배터리(251)를 충전하고 배터리에 저장된 전원을 RTU(300), 앰프(400)로 공급하는 충전지(200)와; 상기 태양전지 모듈(210)로부터 상기 충전지(200)에 공급되는 전원상태 및 충전지(200)의 충방전 상태, 강우량 센서로부터 전송된 강우량 정보를 원격 제어국(700)으로 전송하고, 상기 원격 제어국(700)으로부터 전달된 명령을 처리하는 RTU(300)와; 상기 RTU(300)의 처리에 따라 경보방송을 수행하는 앰프(400) 및 스피커(600)와; 충전지(200)의 충방전 상태, 태양전지 모듈로부터 상기 충전지에 공급되는 전원 상태값 중 어느 하나를 선택하고 표시하는 전원부(500)로 이루어져 재난시 경보메시지를 방송하는 무인 재해 음성 경보 장치에 있어서,
상기 충전지(200)는, 태양전지 모듈(210)로부터 공급되는 전류를 검출하여 신호선택부(510) 및 RTU(300)로 출력하는 제1전류감시부(220)와; 태양전지모듈(210)로부터 공급되는 전압을 검출하여 신호선택부(510)와 RTU(300)로 출력하는 제1전압감시부(230)와; 상기 태양전지모듈(210)로부터 공급되는 전원으로 충전되는 배터리(251) 및 상기 배터리의 과충전을 방지하는 과충전 방지부(252)로 구성되는 충전조절부(250)와; 상기 충전조절부(250)의 앞단에서 태양전지모듈(210)의 이상여 부를 판단하는 태양전지 시험부(240)와; 상기 배터리(251)의 전압을 검출하여 신호선택부(510) 및 RTU(300)로 출력하는 제2전압검출부(260)와; 상기 배터리(251)에서 RTU(300)로 공급되는 전류를 검출하여 신호선택부(510) 및 RTU(300)로 출력하는 제2전류검출부(270)와; 배터리(251)에서 앰프(400) 및 스피커(600)로 공급되는 전류를 검출하여 신호선택부(510) 및 RTU(300)로 출력하는 제3전류검출부(280)와; 상기 배터리(251)에서 공급되는 전압을 검출하여 기 설정된 전압보다 낮을 경우 RTU(300), 앰프(400) 및 스피커(600)로 공급하는 전원을 차단하는 저전압검출 차단부(290);를 포함하며,
상기 RTU(300)는, 충전지(200)의 상기 제1전류검출부(220), 제1전압검출부(230), 제2전압검출부(260), 제2전류검출부(270), 제3전류검출부(280)에서 검출한 전압값 및 전류값을 전달받는 충전지 전원 검출 입력부(310)와; 무인 재해 음성 경보 장치 주변에 설치된 센서로부터 강우량 정보를 전달받는 강우량 수수구 센서 입력부(316)와; 함체(100) 도어의 개폐 상태를 감지하는 도어개폐감지부(317)와; 상기 충전지 전원 검출 입력부(310)의 전압값 및 전류값, 강우량 정보를 디지털로 변경하는 아날로그-디지털 변환부(315)와; 상기 강우량 수수구 센서 입력부(316)로부터 전달받은 강우량 정보와, 충전지 전원 검출 입력부(310)로부터 전달받은 태양전지 모듈(210)로부터 공급되는 전원값 배터리(251)의 충전 전원값, RTU(300) 앰프(400) 스피커(600)로 공급되는 전원값을 전달받아 원격송수신부(320)를 통하여 원격제어국(700)으로 전송하고, 상기 원격제어국에서 전달되는 명령에 따라 스피커(600)에서 경보메시지를 방송하도록 메모리(340) 및 음성신호처리부(330)를 제어 하는 중앙제어부(350)와; 상기 중앙제어부(350)의 제어에 따라 충전지(200)로부터 전달되는 각각의 전류값 전압값 및 강우량 값을 TRS 망, 위성망, CDMA망 또는 홍수경보용 VHF 통신망 중 어느 하나를 통하여 원격제어국(700)로 전송하고, 상기 원격제어국로부터 전송되는 명령을 수신받는 원격송수신부(320)와; 상기 원격제어국(700)의 명령에 따라 메모리(340)에 저장된 경보메시지, 원격제어국로부터 전송된 문자가 음성으로 변환된 경보메시지 또는 원격제어국에서 압축되어 전송되는 음성 경보메시지를 스피커(600)에서 출력되도록 음성처리하는 음성신호 처리부(330); 및 재난 상태에 따라 출력되는 다양한 경보메시지가 저장된 메모리(340)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은, 태양전지의 전원을 이용한 무인 재해 음성 경보 장치의 충방전 상태뿐 아니라 태양전지모듈의 작동여부를 실시간으로 파악할 수 있다.
경보장치, 태양전지, 충방전, 원격감시

Description

실시간 원격 전력 관리 기능을 갖춘 무인 재해 음성 경보 장치{A Voice warning device which required remote electric power control in real time}
본 발명은 무인 재해 음성 경보 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 태양전지에 의해 충전된 전원으로 홍수 등 재난시에 경보메시지를 발생시킴에 있어서 태양전지 모듈의 이상여부와 배터리의 충전량, 경보기기를 구동시키는데 사용되는 전원량을 지속적으로 감시하여 원격 관리국에 전송하고, 주변의 재난 상황에 따라 경보메시지를 발생시키는 무인 재해 음성 경보 장치에 관한 것이다.
강우량이나 수위 등을 관측하고 대피 및 경보메시지를 방송하는 무인 재해 음성 경보 장치는 그 특성상 외딴 장소에 설치되어 태양전지를 통하여 경보장치에 전원을 공급하는 것이 통상적이다. 이러한 종래의 태양전지를 이용한 무인 재해 음성 경보 장치의 전원공급은 태양전지가 가동되는 낮동안에 태양전지를 통하여 경보장치에 전원을 공급하는 동시에 배터리(Battery ; 축전지)를 충전시키게 되고, 태양전지가 가동되지 않는 밤에는 배터리에 충전된 전원을 통하여 경보장치에 전원을 공급함으로써 무인 재해 음성 경보 장치가 지속적으로 운영될 수 있도록 하였다.
이러한 태양전지를 이용한 전원공급은 낙뢰나 써지(Surge) 등으로부터 안전하여 경보장치에 안정적인 전원을 공급할 수 있으나, 태양전지의 이상, 경보장치 내부기기의 전원사용이 급증하거나 또는 경보장치의 이상으로 배터리의 전원이 충분한지 여부를 원격관리부에서 알 수 없었다.
이에 따라 무인 재해 음성 경보 장치의 태양전지 모듈의 동작여부, 배터리의 과충전 및 과방전 여부를 적시에 감시하지 못하여 홍수 등 재난시에 경보방송을 수행하기에 필요한 전원이 부족한 경우가 자주 발생하였다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 태양전지 모듈로부터 공급되는 전원, 배터리의 충방전 상태 및 경보장치의 동작 여부를 원격지의 관리부에서 실시간으로 감시할 수 있는 무인 재해 음성 경보 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 태양전지로부터 충전되는 배터리 및 경보장치 내부 기기의 동작에 따라 소모되는 전원의 양을 지속적으로 감시하여 재난시에 정상적으로 동작할 수 있는 무인 재해 음성 경보 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은,
태양전지 모듈(210)로부터 전원을 공급받아 내부의 배터리(251)를 충전하고 배터리에 저장된 전원을 RTU(300), 앰프(400)로 공급하는 충전지(200)와; 상기 태양전지 모듈(210)로부터 상기 충전지(200)에 공급되는 전원상태 및 충전지(200)의 충방전 상태, 강우량 센서로부터 전송된 강우량 정보를 원격 제어국(700)으로 전송하고, 상기 원격 제어국(700)으로부터 전달된 명령을 처리하는 RTU(300)와; 상기 RTU(300)의 처리에 따라 경보방송을 수행하는 앰프(400) 및 스피커(600)와; 충전지(200)의 충방전 상태, 태양전지 모듈로부터 상기 충전지에 공급되는 전원 상태값 중 어느 하나를 선택하고 표시하는 전원부(500)로 이루어져 재난시 경보메시지를 방송하는 무인 재해 음성 경보 장치에 있어서,
상기 충전지(200)는, 태양전지 모듈(210)로부터 공급되는 전류를 검출하여 신호선택부(510) 및 RTU(300)로 출력하는 제1전류감시부(220)와; 태양전지모듈(210)로부터 공급되는 전압을 검출하여 신호선택부(510)와 RTU(300)로 출력하는 제1전압감시부(230)와; 상기 태양전지모듈(210)로부터 공급되는 전원으로 충전되는 배터리(251) 및 상기 배터리의 과충전을 방지하는 과충전 방지부(252)를 포함하는 충전조절부(250)와; 상기 충전조절부(250)의 앞단에서 태양전지모듈(210)의 이상여부를 판단하는 태양전지 시험부(240)와; 상기 배터리(251)의 전압을 검출하여 신호선택부(510) 및 RTU(300)로 출력하는 제2전압검출부(260)와; 상기 배터리(251)에서 RTU(300)로 공급되는 전류를 검출하여 신호선택부(510) 및 RTU(300)로 출력하는 제2전류검출부(270)와; 배터리(251)에서 앰프(400) 및 스피커(600)로 공급되는 전류를 검출하여 신호선택부(510) 및 RTU(300)로 출력하는 제3전류검출부(280)와; 상기 배터리(251)에서 공급되는 전압을 검출하여 기 설정된 전압보다 낮을 경우 RTU(300), 앰프(400) 및 스피커(600)로 공급하는 전원을 차단하는 저전압검출 차단부(290);를 포함하며,
상기 RTU(300)는, 충전지(200)의 상기 제1전류검출부(220), 제1전압검출부(230), 제2전압검출부(260), 제2전류검출부(270), 제3전류검출부(280)에서 검출한 전압값 및 전류값을 전달받는 충전지 전원 검출 입력부(310)와; 무인 재해 음성 경보 장치 주변에 설치된 센서로부터 강우량 정보를 전달받는 강우량 수수구 센서 입력부(316)와; 함체(100) 도어의 개폐 상태를 감지하는 도어개폐감지부(317)와; 상기 충전지 전원 검출 입력부(310)의 전압값 및 전류값, 강우량 정보를 디지털로 변경하는 아날로그-디지털 변환부(315)와; 상기 강우량 수수구 센서 입력부(316)로부터 전달받은 강우량 정보와, 충전지 전원 검출 입력부(310)로부터 전달받은 태양전지 모듈(210)로부터 공급되는 전원값 배터리(251)의 충전 전원값, RTU(300) 앰프(400) 스피커(600)로 공급되는 전원값을 전달받아 원격송수신부(320)를 통하여 원격제어국(700)으로 전송하고, 상기 원격제어국으로부터 전달되는 명령에 따라 스피커(600)에서 경보메시지를 방송하도록 메모리(340) 및 음성신호처리부(330)를 제어하는 중앙제어부(350)와; 상기 중앙제어부(350)의 제어에 따라 충전지(200)로부터 전달된 각각의 전류값 전압값 및 강우량 값을 TRS 망, 위성망, CDMA망 또는 홍수경보용 VHF 통신망 중 어느 하나를 통하여 원격제어국(700)로 전송하고, 상기 원격제어국로부터 전송되는 명령을 수신받는 원격송수신부(320)와; 상기 원격제어국(700)의 명령에 따라 메모리(340)에 저장된 경보메시지, 원격제어국로부터 전송된 문자가 음성으로 변환된 경보메시지 또는 원격제어국에서 압축되어 전송되는 음성 경보메시지를 스피커(600)에서 출력되도록 음성처리하는 음성신호 처리부(330); 및 재난 상태에 따라 출력되는 다양한 경보메시지가 저장된 메모리(340)를 포함하며,
상기 앰프(400)는 RTU(300)의 음성처리부(330)로부터 전달되는 경보메시지를 증폭하여 상기 스피커(600)로 전달하고,
상기 스피커(600)는 앰프(400)로부터 전송된 경보메시지를 외부로 출력하고,
상기 전원부(500)는 상기 제1전류검출부(220), 제1전압검출부(230), 제2전압검출부(260), 제2전류검출부(270), 제3전류검출부(280) 중 어느 하나를 경보장치에서 직접 확인가능하도록 선택하는 신호선택부(510)와; 상기 신호선택부(510)에서 선택에 의해 상기 검출된 전류 혹은 전압 신호중 어느 하나를 표시하는 표시부(520)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 RTU의 음성신호처리부(330)는, 중앙제어부(350)의 제어에 따라
메모리(340)에 저장된 음성 경보메시지를 독출하는 녹음처리부(332)와, 원격제어국(700)에서 전송되는 압축된 음성 경보메시지를 압축해제하는 음성처리부(331)와, 원격제어국(700)에서 전송되는 문자메지시를 음성으로 변환하는 실시간 음성복원 처리부(333)와, 상기 녹음처리부(332), 음성처리부(331), 실시간 음성복원처리부(333)로부터 처리된 음성경보메시지를 앰프(400)로 출력하는 음성출력부(334)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 원격지에 떨어져 설치된 무인 재해 음성 경보 장치에 있어서, 태양전지 모듈의 작동 상태, 배터리의 충방전 상태를 원격관리국에서 실시간으로 파악할 수 있으므로 고장과 동시에 수리를 할 수 있다.
또한, 본 발명은 태양전지 모듈로 인해 배터리가 완전히 충전된 상태를 관리 자가 쉽게 파악할 수 있으며, 무인 재해 음성 경보 장치의 내부 기기의 구동에 의하여 배터리의 충전이 일정 이하로 떨어지는 경우 기기로 전송하는 전원을 자동으로 차단할 수 있어 완전방전에 따른 배터리의 파손을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 설명한다. 첨부한 도면들에서 구성 또는 작용에 표기된 참조번호는, 다른 도면에서도 동일한 구성 또는 작용을 표기할 때에 가능한 한 동일한 참조번호를 사용하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무인 재해 음성 경보 장치의 외형 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무인 재해 음성 경보 장치의 함체(100)의 내부 구성도이다.
상기 도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무인 재해 음성 경보 장치는 충전지(200), RTU(Remote Terminal Unit)(300), 앰프(400), 전원부(500)가 포함된 함체(100)와, 상기 함체 상부에 태양전지 모듈(210) 및 재난시 경보메시지를 출력하는 스피커(600)로 구성된다.
기존의 충전지는 상기 태양전지모듈로부터 공급되는 전원을 충전하는 배터리와 상기 배터리의 과충전을 방지하는 과충전방지부만을 포함한다. 본 발명의 충전지(200)는 상기 배터리 및 과충전방지부를 포함하는 충전조절부(250) 이외에, 태양전지모듈(210)로부터 공급되는 전원(전류, 전압)이 정상적인지 여부를 검사하기 위한 제1전류검출부(220) 제1전압검출부(230) 및 배터리(251)의 충전전압이 정상적인지를 여부를 검사하는 제2전압검출부(260), 상기 배터리의 전원으로 구동하는 RTU(300)가 방전하는 방전량을 검출하는 제2전류검출부(270)와, 상기 배터리의 전원으로 동작하는 앰프(400)가 방전하는 방전양을 검출하는 제3전류검출부(280)를 추가적으로 구비한다.
또한, 본 발명의 충전지(200)는 배터리의 충전완료를 검사하기 위하여 충전조절부(250) 앞단에 태양전지 시험부(240)를, 배터리(251)로부터 앰프(400) 등 방송장비로 공급되는 전압이 기 설정된 기준전압보다 낮을 경우 공급되는 전원을 차단하는 저전압 검출 차단부(290)를 추가적으로 구비한다.
무인 재해 음성 경보 장치는 재난시에 원격제어국의 제어에 따라 자동으로 경보메시지를 방송하여야 하며, 이에 따라 항상 충분하고 안정적으로 RTU 및 방송장비에 전원이 공급되어야 한다. 만약 태양전지 모듈에 이상이 발생한다면 RTU(300)를 비롯한 앰프(400)가 정상적으로 동작할 수 없다. 따라서 원격제어 국(700)은 배터리(251)의 충방전 상태 뿐 아니라 충전 전원의 근원이 되는 태양전지모듈(210)의 상태까지도 감시하여야 한다.
본 발명에서는 태양전지 모듈(210)로부터 공급되는 전압을 24V 로 가정하여 기술하고 있으며, 만약 공급전압이 12V나 기타 다른 전압이라면 이하의 구성은 그에 비례하여 증가 또는 감소되면 된다.
태양전지 모듈(210)로부터 배터리(251)로 공급되는 전원은 제1전류검출부(220) 및 제1전압검출부(230)를 통하여 검출된다.
제1전류검출부(220)는 도 5와 같이 10A/125mV 션트(shunt)로 전류를 검출하는 전류검출부(221)와, 125mV를 2.5V로 증폭하는 제1전압변환부(222)와, 상기 제1전압증폭부(222)의 전압을 버퍼(223)를 지나 50mV로 감압하는 제2전압변환부(224)로 이루어진다. 상기 제1전류검출부(220)의 전류검출부(221)에서 검출된 신호는 상기 버퍼(223)에서 RTU(300)의 충전지 전원 검출 입력부(310)로 입력되고, 원격제어국(700)에서는 RTU에서 전송된 상기 감지신호를 바탕으로 태양전지모듈(210)에서 배터리(251)로 공급되는 전류의 상태를 파악할 수 있다. 한편, 제2전압변환부(224)의 출력신호는 전원부(500)의 신호선택부(510)로 전송되며, 신호선택부(510)에서 함체 관리자의 선택에 따라 전원부(500)의 표시부(520)에서 50mV/10A 스케일로 태양전지모듈로부터 공급되는 전류가 표시된다. 상기 전류검출부(221)의 한 예가 도 6에 도시되어 있다.
상기 제1전압검출부(230)는 태양전지모듈로부터 배터리로 공급되는 전압을 검출하며, 그 구성은 상기 전류검출부(221)가 없는 제1전류검출부(220)와 유사하 다. 상기 검출된 전압은 감지부에서 RTU의 충전지 전원 검출 입력부(310)로 입력되고, 50mV로 신호선택부(510)로 전송되며, 신호선택부의 선택에 따라 전원부(500)의 표시부(520)에서 50mV/50V 스케일로 태양전지모듈로부터 배터리로 공급되는 전압이 표시된다. 도 7은 상기 제1전압검출부의 일 실시예이다.
태양전지 모듈(210)로부터 공급되는 전원으로 충전조절부(250)의 배터리(251)가 충전되며, 이때 과충전을 방지하기 위한 과충전방지부(252)가 구비된다. 상기 배터리(251)는 충전완료시 태양전지모듈로부터 충전조절부로 전류가 흐르지 않으므로 태양전지 모듈이 정상적인지 여부를 외부에서 확인할 수 없다. 본 발명에서는 이를 확인하기 위하여 충전조절부(250) 앞단에 태양전지 시험부(240)를 구비한다. 태양전지 시험부는 접지스위치로 구성될 수 있으며, 태양전지 모듈을 점검하고자 할 때에 스위치를 접점상태로 변환하여 전류가 태양전지 시험부(240)로 흐르는지 여부로서 태양전지 모듈의 이상 유무를 판단한다.
충전조절부(250)의 배터리는 과충전방지부(252)에 의하여 과충전되지 않지만 저충전될 수 있고, 무인 재해 음성 경보 장치내의 송수신장비 및 방송장비를 구동하기 위하여 전원을 사용함으로써 충전이 충분하지 못할 수 있다. 본 발명은 태양전지 모듈(210)의 상태를 검출하는 제1전류검출부 및 제1전압검출부와 유사하게 배터리(251)의 충방전 상태를 검출하는 제2전압검출부(260), 제2전류검출부(270), 제3전류검출부(280)를 구비한다.
제2전압검출부(260)는 제1전압검출부(230)과 동일하게 구성되어 배터리의 충전 전압을 검출하며, 검출된 전압은 요구 전압(2.5V)으로 변환되어 RTU의 충전지 전원 검출 입력부(310)로 입력되고, 또한 50mV로 변환되어 신호선택부(510)로 전송된다.
제2전류검출부(270)는 제1전류검출부(220)와 동일한 구성으로 이루어지며 배터리로부터 RTU로 공급되는 전류를 검출함으로써, RTU의 구동으로 인하여 방전되는 배터리의 방전량을 검출한다. 검출된 전류는 요구 전압(2.5V)으로 변환된 후 RTU의 충전지 전원 검출 입력부(310)로 입력되고, 또한, 50mV로 변환되어 신호선택부(510)로 전송된다.
제3전류검출부(280)는 제1전류검출부와 동일하게 구성되며 배터리로부터 앰프(400), 스피커(600) 등 방송장비로 공급되는 전류를 검출함으로써, 방송장비의 구동으로 인하여 방전되는 배터리의 방전량을 검출한다.
한편, 전원부(500)의 신호선택부(510)는 제1전류검출부(220), 제1전압검출부(230), 제2전압검출부(260), 제2전류검출부(270), 제3전류검출부(280)로부터 출력된 검출값 중 어느 하나를 수동으로 선택하며, 상기 표시부(520)는 상기 신호선택부(510)의 선택에 따라 상기 검출된 전원의 상태를 표시하여 준다. 이러한 표시부(520)를 통하여 무인 재해 음성 경보 장치의 관리자는 태양전지 모듈의 이상 유무, 배터리의 충방전 상태를 직접 관찰할 수 있게 된다.
상기 기재에서 알 수 있듯이, 충전기(200)는 태양전지 모듈(210)에서 배터리(251)로 공급되는 전원, 배터리(251)의 충전양, 배터리에서 RTU 및 앰프 등 방송장비를 구동함으로써 방전되는 방전량을 검출하여 이를 함체내에 위치한 전원부(500)의 표시부(520)에 표시하고, 원격제어국(700)에 송신함으로써, 무인 재해 음성 경보 장치의 관리자뿐 아니라 원격제어국(700)은 무인 재해 음성 경보 장치의 작동상태를 실시간으로 파악할 수 있다.
도 4는 충전지의 충방전 상태여부, 태양전지모듈의 정상적인 작동여부, 측정된 강우량 등을 원격제어국(700)에 전송하고, 원격제어국으로부터 전송되는 경보메시지를 처리하는 RTU의 블록 구성도를 나타내는 도면이며, 상기 RTU(300)는 충전지 전원 검출 입력부(310), 아날로그-디지털 변환부(315), 강우량 수수구 센서 입력부(316), 도어개폐감지부(317), 원격송수신부(320), 음성신호 처리부(330), 메모리(340), 중앙제어부(350)로 구성된다.
상기 충전지 전원 검출 입력부(310)는 충전지(200)의 제1전류검출부(220), 제1전압검출부(230), 제2전압검출부(260), 제2전류검출부(270), 제3전류검출부(280)에서 검출한 전압값 또는 전류값을 전달받는다. 상기 전달되는 전압값 또는 전류값은 아날로그-디지털 변환부(315)에서 디지털값으로 변환된다.
상기 강우량 수수구 센서 입력부(316)는 무인 재해 음성 경보 장치 주변에 설치된 강우량 센서로부터 강우량 정보를 전송받는다.
상기 도어 개폐감지부(317)는 함체(100) 도어의 개폐 상태를 감지한다. 함체(100) 도어가 개방되면 RTU의 중앙제어부(350)에 의해 신호선택부(510)의 검출결과를 표시하는 표시부(520), RTU 외면이 발광처리 되어 무인 재해 음성 경보 장치의 관리자가 태양전지 모듈, 배터리 등의 상태를 알 수 있게 된다.
상기 원격송수신부(320)는 RTU(300)와 원격제어국(700) 사이의 데이터를 송수신한다. RTU에서 원격제어국으로 송신하는 데이터에는 충전지 전원 검출 입력부(310)로 입력되는 충전지(200)의 검출정보와 강우량 수수구 센서 입력부(316)로 입력되는 무인 재해 음성 경보 장치 주변의 강우량 정보이다. 원격송수신부(320)는 TRS 망, 위성망, CDMA망, VHF 망 중의 어느 하나가 될 수 있다. 상기 원격송수신부(320)를 통해 전송되는 데이터는 원격제어국(700)으로 전달되고, 원격제어국(700)에서는 상기 데이터를 바탕으로 무인 재해 음성 경보 장치의 상태와 무인 재해 음성 경보 장치 주변의 강우량을 파악할 수 있게 된다. 원격제어국(700)은 상기 데이터 중에서 강우량에 따라 무인 재해 음성 경보 장치가 필요한 경보메시지를 출력하도록 명령한다. 상기 명령은 원격송수신부(320)를 거쳐 중앙제어부(350)에서 처리된다.
상기 음성신호처리부(330)는 원격제어국(700)으로부터 전송된 명령을 중앙제어부(350)의 제어에 따라 처리한다. 원격제어국(700)가 RTU로 전송하는 명령은, RTU의 메모리(340)에 저장된 경보메시지를 스피커(600)를 통하여 출력하도록 하는 녹음방송출력명령과, 경보메시지를 문자로 전송하여 이를 음성으로 변환(TTS)하여 출력하도록 하는 문자경보방송출력명령과, 원격제어국(700)의 서버에 저장된 음성 경보메시지를 압축하여 전송하고 RTU에서 이를 압축해제하여 경보메시지를 방송하는 음성방송출력명령이 있다. 음성신호처리부(330)의 음성처리부(331)는 상기 원격제어국(700)으로부터 전달되는 명령중에서 음성방송출력명령을 처리하며, 원격제어국에서 전송된 음성 압축 경보 메시지를 풀어 음성출력부(340)로 전송한다. 음성신호처리부(330)의 녹음처리부(332)는 상기 원격제어국(700)으로부터 RTU의 메모리(340)에 저장된 경보메시지를 출력하라는 명령에 대하여 상기 중앙제어부(350)의 제어에 의해 메모리(340)에서 독출된 메시지를 음성처리하여 음성출력부(334)로 전송한다. 음성신호처리부(330)의 실시간 음성복원처리부(333)는 원격제어국(700)으로부터 전달된 문자경보 메시지를 음성으로 변환하여(TTS) 음성출력부(334)로 전송한다. 음성출력부(334)는 상기 음성처리부(331), 녹음처리부(332) 및 실시간 음성복원처리부(333)로부터 전달받은 음성경보메시지를 스피커(600)를 통하여 출력할 수 있도록 앰프(400)로 전송한다.
상기 메모리(340)는 무인 재해 음성 경보 장치 주변의 강우량, 태양전지모듈 및 배터리의 충방전 상태에 따라 출력할 경보 메시지, 상태정보 메시지 및 RTU 로딩 정보가 저장되어 있다.
RTU의 동작을 제어하는 중앙제어부(350)는 입력되는 충전지 상태 감시 데이터 및 강우량 데이터를 원격송수신부(320)를 통하여 원격제어국(700)으로 전송하고, 상기 원격제어국으로부터 전달되는 명령을 수행한다. 또한, 함체도어가 개방되면 발광소자를 발광시키며, 관리자의 명령을 입력받아 수행할 준비상태로 변경한다.
앰프(400)는 하나의 앰프로 설치될 수도 있고, 프리앰프(410) 및 메인앰프(420)로 분리하여 설치될 수도 있으며, 통상적인 앰프의 기능과 동일하게 입력된 음성신호를 증폭하고 이퀄라이징하여 스피커로 전달한다. 앰프는 또한 무인 재해 음성 경보 장치 관리자로부터 경보 메시지를 입력받아 처리할 수 있도록 음성입력부가 구비되어 있다.
전원부(500)는 상기 제1전류검출부(220), 제1전압검출부(230), 제2전압검출부(260), 제2전류검출부(270), 제3전류검출부(280) 중 어느 하나를 함체에서 직접 확인가능하도록 선택하는 신호선택부(510)와; 상기 신호선택부(510)의 선택에 의해 상기 검출된 전류 혹은 전압 신호 중 어느 하나를 표시하는 표시부(520)와; 태양전지 모듈로부터의 전원공급을 차단하는 입력전원 차단부(530)와, RTU, 앰프, 스피커 등으로의 전원을 차단하는 출력전원차단부(540)로 구성된다.
스피커(600)는 앰프(400)로부터 전달된 음성경보메시지를 외부로 출력하여 홍수 등 재난시 인명과 재산을 보호할 있도록 한다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에 서 실시될 수 있다. 따라서 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무인 재해 음성 경보 장치의 외형 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무인 재해 음성 경보 장치의 함체 내부 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무인 재해 음성 경보 장치에 있어서, 충전지의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무인 재해 음성 경보 장치에 있어서, RTU의 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무인 재해 음성 경보 장치에 있어서, 제1전류검출부.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 무인 재해 음성 경보 장치에 있어서, 전류검출부.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 무인 재해 음성 경보 장치에 있어서의 전압검출부.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 함체, 200 : 충전지, 300 : RTU,
400 : 앰프, 500 : 전원부, 600 : 스피커,
700 : 원격제어국

Claims (2)

  1. 태양전지 모듈(210)로부터 전원을 공급받아 내부의 배터리(251)를 충전하고 배터리에 저장된 전원을 RTU(300), 앰프(400)로 공급하는 충전지(200)와; 상기 태양전지 모듈(210)로부터 상기 충전지(200)에 공급되는 전원상태 및 충전지(200)의 충방전 상태, 강우량 센서로부터 전송된 강우량 정보를 원격 제어국(700)으로 전송하고, 상기 원격 제어국(700)으로부터 전달된 명령을 처리하는 RTU(300)와; 상기 RTU(300)의 처리에 따라 경보방송을 수행하는 앰프(400) 및 스피커(600)와; 충전지(200)의 충방전 상태, 태양전지 모듈로부터 상기 충전지에 공급되는 전원 상태값 중 어느 하나를 선택하고 표시하는 전원부(500)로 이루어져 재난시 경보메시지를 방송하는 무인 재해 음성 경보 장치에 있어서,
    상기 충전지(200)는, 태양전지 모듈(210)로부터 공급되는 전류를 검출하여 신호선택부(510) 및 RTU(300)로 출력하는 제1전류감시부(220)와; 태양전지모듈(210)로부터 공급되는 전압을 검출하여 신호선택부(510)와 RTU(300)로 출력하는 제1전압감시부(230)와; 상기 태양전지모듈(210)로부터 공급되는 전원으로 충전되는 배터리(251) 및 상기 배터리의 과충전을 방지하는 과충전 방지부(252)로 구성되는 충전조절부(250)와; 상기 충전조절부(250)의 앞단에서 태양전지모듈(210)의 이상여부를 판단하는 태양전지 시험부(240)와; 상기 배터리(251)의 전압을 검출하여 신호선택부(510) 및 RTU(300)로 출력하는 제2전압검출부(260)와; 상기 배터리(251)에서 RTU(300)로 공급되는 전류를 검출하여 신호선택부(510) 및 RTU(300)로 출력하는 제 2전류검출부(270)와; 배터리(251)에서 앰프(400) 및 스피커(600)로 공급되는 전류를 검출하여 신호선택부(510) 및 RTU(300)로 출력하는 제3전류검출부(280)와; 상기 배터리(251)에서 공급되는 전압을 검출하여 기 설정된 전압보다 낮을 경우 RTU(300), 앰프(400) 및 스피커(600)로 공급하는 전원을 차단하는 저전압검출 차단부(290);를 포함하며,
    상기 RTU(300)는, 충전지(200)의 상기 제1전류검출부(220), 제1전압검출부(230), 제2전압검출부(260), 제2전류검출부(270), 제3전류검출부(280)에서 검출한 전압값 및 전류값을 전달받는 충전지 전원 검출 입력부(310)와; 무인 재해 음성 경보 장치 주변에 설치된 센서로부터 강우량 정보를 전달받는 강우량 수수구 센서 입력부(316)와; 함체(100) 도어의 개폐 상태를 감지하는 도어개폐감지부(317)와; 상기 충전지 전원 검출 입력부(310)의 전압값 및 전류값, 강우량 정보를 디지털로 변경하는 아날로그-디지털 변환부(315)와; 상기 강우량 수수구 센서 입력부(316)로부터 전달받은 강우량 정보와, 충전지 전원 검출 입력부(310)로부터 전달받은 태양전지 모듈(210)로부터 공급되는 전원값 배터리(251)의 충전 전원값, RTU(300) 앰프(400) 스피커(600)로 공급되는 전원값을 전달받아 원격송수신부(320)를 통하여 원격제어국(700)으로 전송하고, 상기 원격제어국으로부터 전달되는 명령에 따라 스피커(600)에서 경보메시지를 방송하도록 메모리(340) 및 음성신호처리부(330)를 제어하는 중앙제어부(350)와; 상기 중앙제어부(350)의 제어에 따라 충전지(200)로부터 전달되는 각각의 전류값 전압값 및 강우량 값을 TRS 망, 위성망, CDMA망 또는 홍수경보용 VHF 통신망 중 어느 하나를 통하여 원격제어국(700)로 전송하고, 상기 원격제어국로부터 전송되는 명령을 수신받는 원격송수신부(320)와; 상기 원격제어국(700)의 명령에 따라 메모리(340)에 저장된 경보메시지, 원격제어국로부터 전송된 문자가 음성으로 변환된 경보메시지 또는 원격제어국에서 압축되어 전송되는 음성 경보메시지를 스피커(600)에서 출력되도록 음성처리하는 음성신호 처리부(330); 및 재난 상태에 따라 출력되는 다양한 경보메시지가 저장된 메모리(340)를 포함하며,
    상기 앰프(400)는 RTU(300)의 음성처리부(330)로부터 전달된 경보메시지를 증폭하여 상기 스피커(600)로 전달하고,
    상기 스피커(600)는 앰프(400)로부터 전송된 경보메시지를 외부로 출력하고,
    상기 전원부(500)는 상기 제1전류검출부(220), 제1전압검출부(230), 제2전압검출부(260), 제2전류검출부(270), 제3전류검출부(280) 중 어느 하나를 경보장치에서 직접 확인가능하도록 선택하는 신호선택부(510)와; 상기 신호선택부(510)의 선택에 의해 상기 검출된 전류 혹은 전압 신호 중 어느 하나를 표시하는 표시부(520)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실시간 원격 전력 관리 기능이 구비된 무인 재해 음성 경보 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RTU의 음성신호처리부(330)는, 중앙제어부(350)의 제어에 따라
    메모리(340)에 저장된 음성 경보메시지를 독출하는 녹음처리부(332)와, 원격 제어국(700)에서 전송되는 압축된 음성 경보메시지를 압축해제하는 음성처리부(331)와, 원격제어국(700)에서 전송되는 문자메지시를 음성으로 변환(TTS)하는 실시간 음성복원 처리부(333)와, 상기 녹음처리부(332), 음성처리부(331), 실시간 음성복원처리부(333)로부터 처리된 음성경보메시지를 앰프(400)로 출력하는 음성출력부(334)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실시간 원격 전력 관리 기능이 구비된 무인 재해 음성 경보 장치.
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