KR100857969B1 - 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템 - Google Patents

전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기관사실 주 배전반으로부터 공급되는 AC 220V 전원 입력선단에 형성되어 노이즈를 제거하는 블로킹 필터; 상기 블로킹 필터를 통하여 필터링된 신호의 대역폭을 확장시키는 적어도 하나의 리피터; 상기 리피터로부터 연장되어 각 객차와 연결되는 전력선 통신망; 각 차량을 연결하는 전력선 통신망으로부터 케이블이 분기되는 지점에 형성되어 신호를 분기시키는 적어도 하나의 연결부; 전력선 통신망과 연결된 각 구성요소의 동작을 제어하는 마스터 PLC; 및 각 객차마다 하나 이상 탑재되어 상기 마스터 PLC의 동작 제어를 보조하는 적어도 하나의 슬레이브 PLC를 포함하는 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템을 제공하며, 이를 활용하여 각 IP 카메라로부터 전송 받은 Image Data를 효율적으로 전송할 수 있도록 한다. 또한 DVR에서 영상을 Display하는 동시에 ,IP카메라, 각 PLC의 Bathwith 및 SNR, 장애발생여부를 표출할 수 있도록 하여 효율적으로 시스템을 관리 할 수 있다.
전력선 통신, PLC, NMS, 리피터, DVR

Description

전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템{DUAL DIRECTION COMMUNICATION SYSTEM USING POWER LINE COMMUNICATION IN SUBWAY}
본 발명은 전동차 객실 내 설치되는 CCTV 감시를 위하여 구축되는 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템에 관한 것이다.
종래 객실 내에 카메라를 설치하여 영상을 녹화하기 위해서는 객차 내부 및 객차와 객차를 연결하는 통신망을 구성해야 하나 현재 운용 중인 전동차는 객차와 객차 사이에 적절한 통신선로가 없어 별도의 케이블(광 또는 UTP 또는 기타 선로)을 신설해야 하는 문제점이 있었다.
즉, TCP/IP 기반 통신 서비스를 제공할 수 있는 통신 케이블을 설치하기 위해서는 객차 내 케이블 포설, 객차 간 통신 케이블 접속 등 케이블 설치를 위한 배선 공간 확보, 누수 방지 및 열차 간 접속 문제뿐만 아니라 배선 작업공정에 있어 시간, 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.
한편 전력선 통신은 일반기업 및 가정용 데이터 통신, 인터넷 등 근거리 통신에 있어 전력선 통신(PLC:Power Line Communication) 모뎀을 이용하여 일반적으로 사용되고 있으나, 현재 열차와 같은 이동체에서 전력선 통신 기술이 사용되고 있는 사례는 없다.
도 1은 종래 열차 사이의 전원선 구성을 간략히 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 8량의 열차를 예로들면 각 열차에는 전력용 케이블(10)이 직경 50mm 정도의 다발 형태로 1호 객차부터 8호 객차까지 객차 하부에 설치된 연결부(20;Junction Box)를 통해 접지식 커넥터로 연결되어 있다. 또한 상기 연결부(20)로부터 분기된 케이블(10)은 배전반(20)으로 연결되어 있다.
전력선 통신을 위한 전원선은 케이블 다발 중 사용하지 않는 불특정 케이블을 사용하여 구성하나, 1호 객차부터 8호 객차까지 사용된 케이블(10) 단면적이 일정하지는 않다는 문제점이 있다.
또한, 이러한 구조로 연결된 전력선 통신망은 외부 영향에 매우 취약하여 충분한 데이터 전송속도 확보가 어렵기 때문에, 전력선 통신 및 관련 장치의 배치, 구성을 최적화하여 객차와 객차 간 IP 기반 양방향 통신이 가능하도록 통신망을 구축할 수 있는 방안의 개발이 요구된다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 전력선통신(Power Line Communication)을 이용하여 각 객차에 기 설치되어 있는 전력선 중 유휴 전력선을 이용하여 전력선 통신망을 구축하고 기관사실 주 배전반으로부터 AC 220V 전원을 블로킹 필터(Blocking Filter)를 거쳐 공급받아, 객실 내 배전반에 배치된 마스터(Master) PLC, 슬레이브(Slave) PLC, 및 리피터(Repeater)를 이용하여 TCP/IP 용 통신망을 구성하는 것을 목적으로 한다.
또한, PLC 모뎀(Modem)을 통해 각 객실에 IP 카메라를 설치하여 통신망을 구축함으로써 각각의 카메라 영상을 기관사실에 설치되어 있는 디지털녹화장치(DVR)에 전송하여 저장과 관리를 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 망 관리 프로토콜(SNMP)을 기반으로 하는 운영프로그램(NMS)을 통해, 원격으로 통신망 상태, 카메라의 장애 유무를 자동으로 파악하고, 장애경보를 발령할 수 있는 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 통하여 전력선 통신(PLC)의 대역폭, 전력선 통신 상태와 IP 카메라의 영상 사이즈, 초당 프레임 수, 영상화질, 카메라 상태 등을 실시간으로 모니터링하여 장애 및 긴급상황 발생 시 자동 복구하거나 모니터, 스피커 등을 통한 경보 발령으로 신속히 대처할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기관사실 주 배전반으로부터 공급되는 AC 220V 전원 입력선단에 형성되어 노이즈를 제거하는 블로킹 필터; 상기 블로킹 필터를 통하여 필터링된 신호의 대역폭을 확장시키는 적어도 하나의 리피터; 상기 리피터로부터 연장되어 각 객차와 연결되는 전력선 통신망; 각 차량을 연결하는 전력선 통신망으로부터 케이블이 분기되는 지점에 형성되어 신호를 분기시키는 적어도 하나의 연결부; 전력선 통신망과 연결된 각 구성요소의 동작을 제어하는 마스터 PLC; 및 각 객차마다 하나 이상 탑재되어 상기 마스터 PLC의 동작 제어를 보조하는 적어도 하나의 슬레이브 PLC를 포함하는 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템을 제공한다.
바람직하게는, 상기 마스터 PLC, 슬레이브 PLC 또는 리피터의 이더넷 포트에는 IP 카메라가 연결되어 각 객차의 영상을 촬영할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 IP 카메라를 통하여 촬영된 영상을 전력선 통신망을 통하여 전달받아 저장 및 관리하는 DVR을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 IP 카메라의 동작에 요구되는 전원을 공급하는 배전반을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 각각의 리피터는 시스템 설치 환경에 따라 소정거리 이격되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 리피터 사이의 거리는 PHY rates가 60 내지 100Mbps를 유지할 수 있는 거리로 이격되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 마스터 PLC는 상기 리피터 사이의 거리를 최소화하기 위하여 2호 객차에 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 별도의 통신 케이블 설치를 배제하여 투자 비용의 절감 및 통신망 구축 기간을 단축할 수 있으며, 기존 전력선 케이블을 사용하므로 통신망의 운용 및 관리가 용이하다는 장점이 있다.
또한, IP 카메라 및 전력선 통신 네트워크를 통시에 모니터링할 수 있는 시스템을 통하여 통신망 또는 통신망과 연결된 개별 기기의 장애 발생 시 신속하게 문제를 파악하고 대처할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작성의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명은 별도의 통신용 배선을 설치하지 않고 기존에 설치된 전력용 배선을 활용하여 열차 내 TCP/IP 네트워크를 구성하는 것을 목적으로 하며, 이를 위해 서는 열차 내에 포설된 기존의 내부 배선을 사용하되 에어컨, 전등 등 기존 시설물 등에 의한 노이즈를 최소화할 수 있는 최적화된 구성의 설계가 요구된다. 이를 위한 구성의 최적화 과정을 이하 상세히 설명한다.
도 2는 1대의 마스터 PLC가 설치된 열차 내 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 전체 전원을 1호 객차의 입력전원으로 연결하고 1호 객차에 블로킹 필터(100)를 설치한다. 또한, 상기 1호 객차에 마스터 PLC(110)를 연결하고, 상기 마스터 PLC(110)에 제 1 PC(120)를 연결한다. 한편, 3, 5호 객차의 전력선 통신망과 연결된 슬레이브 PLC(130)를 통해 제 2 PC(140) 및 제 3 PC(150)가 연결된다. 추가적으로 5호 객차에 연결된 슬레이브 PLC(130)에는 스위칭 허브(160)를 통하여 IP 카메라(170) 4대가 연결된다.
상기 제 1 PC(120)에서 제 2 PC(140) 및 제 3 PC(150)로부터 대용량 파일(100MB)을 각각 FTP로 수신(download)받아 전송 속도를 확인하고, 제 1 PC(120) 에서 제 2 PC(140) 및 제 3 PC(150)로 대용량 파일(100MB)을 FTP로 송신(upload)하여 전송속도를 확인한다. 또한, 5호 객차에 IP 카메라(170) 4대를 접속하여 동시 모니터링을 확인한다.
도 3은 3호 객차에서의 스펙트럼 데이터를 나타낸 도면이고, 도 4는 5호 객차에서의 스펙트럼 데이터를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 이와 같은 구성을 이용한 전력선 통신 결과 상기 5호 객차까지가 전송 거리 한계인 것으로 판단되며, 마스터 PLC(110) 1대로는 열차 내 전력선 통신 네트워크 구성이 불가능함을 확인할 수 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 마스터 PLC 1대 및 리피터 1대를 설치하여 2차 시험을 진행하였다.
도 5는 1대의 마스터 PLC 및 1대의 리피터가 설치된 열차 내 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 전체전원을 1호 객차의 입력전원으로 연결하고 1호 객차에 블로킹 필터(100)를 설치한다. 또한, 상기 1호 객차의 전력선 통신망은 마스터 PLC(110)와 연결되며, 상기 마스터 PLC(110)는 제 1 PC(120)와 연결된다. 한편, 5호 객차의 전력선 통신망은 리피터(180)와 연결된다. 그리고 8호 객차의 전력선 통신망은 슬레이브 PLC(130)와 연결되며, 상기 슬레이브 PLC(130)에는 제 2 PC(140) 및 스위칭 허브(160)를 통하여 IP 카메라(170) 4대가 연결된다.
상기 제 1 PC(120)에서 제 2 PC(140)로부터 대용량 파일(100MB)을 각각 FTP로 수신(download) 받아 전송 속도를 확인하고, 제 1 PC(120)에서 제 2 PC(140) 및 제 3 PC(150)로 대용량 파일(100MB)을 FTP로 송신(upload)하여 전송속도를 확인한다. 또한, 8호 객차에 IP 카메라(170) 4대를 접속하여 동시 모니터링을 확인한다.
도 6은 8호 객차에서의 스펙트럼 데이터를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 이와 같은 구성을 이용한 전력선 통신 결과 1대의 리피터를 사용하여 상기 8호 객차까지 데이터 전송은 가능하나 전체 16대 IP 카메라 영상 데이터 전송을 위한 대역폭은 부족함을 확인할 수 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 마스터 PLC 1대 및 리피터 3대를 설치하여 3차 시험을 진행하였다.
도 7은 1대의 마스터 PLC 및 4대의 리피터가 설치된 열차 내 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 전체전원을 1호 객차의 입력전원으로 연결하고 1호 객차에 블로킹 필터를 설치한다. 또한, 상기 2호 객차의 전력선 통신망은 마스터 PLC(110)와 연결된다. 상기 마스터 PLC(110)가 1호 객차 기관실에 위치하면 리피터(180, 181, 182)간 간격이 벌어지게 되어 PHY rates를 보장할 수 없으므로, 상기 마스터 PLC(110)의 위치를 2호 객차 뒤쪽으로 이동시키고, 1호 객차 기관실에 CPE를 설치하여 DVR 서버(190)와 연결하도록 구성한다.
한편, 인프라 장비로 구성되는 백본(backbone)의 각 장비 간 PHY rates가 60??100Mbps가 되도록 리피터(180, 181, 182)를 최적의 위치로 조정한다. 4호, 5호, 7호 객차의 전력선 통신망은 리피터(180, 181, 182)와 연결된다. 상기 리피터(180, 181, 182) 사이의 간격은 잡음/인터페이스 등 설치 환경에 따라 조절되어 전력선 통신 네트워크를 구성한다. 전력선 통신 네트워크에는 IP 카메라(170) 16대가 접속되어 상호 연동한다.
상기 IP 카메라(170) 16대를 실제로 연동했을 때 화질 및 끊김 현상 등 영상 수준을 확인하고 최적화하는 시험 결과 상기와 같은 방법으로 최적화할 경우 16대 전체 IP 카메라(170)를 위한 데이터 전송 대역폭이 충분함을 확인할 수 있었다.
이를 기초로 하여 구축된 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템을 이하 도면을 참조하여 보다 상세히 기술한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 기관사실 주 배전반으로부터의 AC 220V 전원 입력선에 노이즈 제거를 위한 블로킹 필터(100)가 형성되고, 상기 블로킹 필터(100)를 통하여 필터링된 신호의 대역폭 확장을 위한 리피터(183)가 형성된다. 상기 리피터(183)로부터 연장되어 각 객차와 연결되는 전력선 통신망이 형성되고, 각 차량을 연결하는 전력선 통신망은 적어도 하나의 연결부(200)로부터 분기되어 마스터 PLC(110)와 연결된다.
또한, 상기 적어도 하나의 연결부(200)로부터 분기된 케이블에는 슬레이브 PLC(210)가 연결되거나, 잡음/인터페이스 등 설치 환경에 따라 소정거리 이격되어 리피터(180, 181, 182)가 형성될 수 있다.
한편, 각 객차에 설치된 마스터 또는 슬레이브 PLC(110, 210), 리피터(180, 181, 182)의 이더넷 포트에는 IP 카메라(170)이 연결될 수 있으며, 상기 마스터 또는 슬레이브 PLC(110, 210), 리피터(180, 181, 182)는 상기 IP 카메라(170)의 동작을 제어한다.
한편, 상기 리피터(183)에는 DVR(190)이 연결되어 상기 IP 카메라(170)를 통하여 촬영된 영상을 전달받아 저장 및 관리할 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기관사실 및 1호 객차의 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 기관사실 주 배선반으로부터의 AC 220V 전원 입력선에 블 로킹 필터(100)가 형성되고, 상기 블로킹 필터(100)를 통과한 신호가 리피터(183)로 입력된다. 상기 리피터(183)를 통하여 부족한 대역폭을 확보하며, 상기 리피터(183)의 이더넷 포트에는 DVR(190) 및 IP 카메라(170)가 연결되며, 상기 리피터(183)로부터 분기된 또 다른 전력 통신 케이블은 연결부(200)와 연결된다. 상기 연결부(200)로부터 분기된 전력 통신 케이블은 배선반(220)과 연결되며, 상기 IP 카메라(170)는 상기 배선반(220)을 통해 전원을 공급받는다.
한편, 상기 연결부(200)는 객차 후미에 위치하는 또 다른 연결부(200)와 케이블을 통하여 연결되며, 객차 후미에 위치하는 연결부(200)에서 분기된 케이블은 또 다른 배선반(220)과 연결된다. 객차 후미에 형성된 배선반(220)은 양갈래로 분기된 케이블을 통하여 일단은 슬레이브 PLC(210)와 연결되며, 타단은 IP 카메라(170)와 연결되어 IP 카메라(170)로 전원을 공급한다. 한편, 상기 IP 카메라(170)는 상기 슬레이브 PLC(210)의 이더넷 포트에 연결되어 상기 슬레이브 PLC(210)의 제어를 받게 된다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2호 객차의 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 상기 1호 객차의 후미에 형성된 연결부(200)로부터 분기된 케이블을 통하여 연결된 연결부(200)가 2호 객차 선두에 형성되고, 상기 연결부(200)로부터 분기된 케이블을 통해 배전반(220)이 연결된다. 상기 배전반은 2호 객차 선두에 형성된 IP 카메라(170)에 전원을 공급하고, 상기 배전반(220)으로부터 분기된 케이블은 슬레이브 PLC(210)와 연결된다. 상기 IP 카메라(170)는 상기 슬레 이브 PLC(210)의 이더넷 포트를 통하여 연결되며, 상기 슬레이브 PLC(210)의 조작에 따라 작동한다.
한편, 상기 연결부(200)로부터 분기된 또 다른 케이블은 2호 객차 후미에 형성된 또 다른 연결부(200)와 케이블을 통하여 연결되며, 객차 후미에 위치하는 연결부(200)에서 분기된 케이블은 또 다른 배선반(220)과 연결된다. 객차 후미에 형성된 배선반(220)은 양갈래로 분기된 케이블을 통하여 일단은 마스터 PLC(110)와 연결되며, 타단은 IP 카메라(170)와 연결되어 IP 카메라(170)로 전원을 공급한다. 한편, 상기 IP 카메라(170)는 상기 마스터 PLC(110)의 이더넷 포트를 통하여 연결된다.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 3, 6, 8호 객차의 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 이전 객차의 후미에 형성된 연결부(200)로부터 분기된 케이블을 통하여 연결된 연결부(200)가 3, 6, 8호 객차 선두에 형성되고, 상기 연결부(200)로부터 분기된 케이블을 통해 배전반(220)이 연결된다. 상기 배전반은 3, 6, 8호 객차 선두에 형성된 IP 카메라(170)에 전원을 공급하고, 상기 배전반(220)으로부터 분기된 케이블은 슬레이브 PLC(210)와 연결된다. 상기 IP 카메라(170)는 상기 슬레이브 PLC(210)의 이더넷 포트를 통하여 연결되며, 상기 슬레이브 PLC(210)의 조작에 의해 작동한다.
한편, 상기 연결부(200)로부터 분기된 또 다른 케이블은 3, 6, 8호 객차 후미에 형성된 또 다른 연결부(200)와 케이블을 통하여 연결되며, 객차 후미에 위치 하는 연결부(200)에서 분기된 케이블은 또 다른 배선반(220)과 연결된다. 객차 후미에 형성된 배선반(220)은 양갈래로 분기된 케이블을 통하여 일단은 슬레이브 PLC(210)와 연결되며, 타단은 IP 카메라(170)와 연결되어 IP 카메라(170)로 전원을 공급한다. 한편, 상기 IP 카메라(170)는 상기 슬레이브 PLC(210)의 이더넷 포트를 통하여 연결된다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 4호 객차의 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 이전 객차의 후미에 형성된 연결부(200)로부터 분기된 케이블을 통하여 연결된 연결부(200)가 4호 객차 선두에 형성되고, 상기 연결부(200)로부터 분기된 케이블을 통해 배전반(220)이 연결된다. 상기 배전반(220)은 4호 객차 선두에 형성된 IP 카메라(170)에 전원을 공급한다. 상기 배전반(220)으로부터 분기된 케이블은 리피터(180)와 연결되며, 상기 리피터(180)는 대역폭을 확장시킨다. 상기 IP 카메라(170)는 상기 리피터(180)의 이더넷 포트를 통하여 연결되며, 상기 리피터(180)의 조작에 의해 작동한다.
한편, 상기 연결부(200)로부터 분기된 또 다른 케이블은 4호 객차 후미에 형성된 또 다른 연결부(200)와 케이블을 통하여 연결되며, 객차 후미에 위치하는 연결부(200)에서 분기된 케이블은 또 다른 배선반(220)과 연결된다. 객차 후미에 형성된 배선반(220)은 양갈래로 분기된 케이블을 통하여 일단은 슬레이브 PLC(210)와 연결되며, 타단은 IP 카메라(170)와 연결되어 IP 카메라(170)로 전원을 공급한다. 한편, 상기 IP 카메라(170)는 상기 슬레이브 PLC(210)의 이더넷 포트를 통하여 연 결된다.
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 5, 7호 객차의 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 이전 객차의 후미에 형성된 연결부(200)로부터 분기된 케이블을 통하여 연결된 연결부(200)가 5, 7호 객차 선두에 형성되고, 상기 연결부(200)로부터 분기된 케이블을 통해 배전반(220)이 연결된다. 상기 배전반은 5, 7호 객차 선두에 형성된 IP 카메라(170)에 전원을 공급하고, 상기 배전반(220)으로부터 분기된 케이블은 슬레이브 PLC(210)와 연결된다. 상기 IP 카메라(170)는 상기 슬레이브 PLC(210)의 이더넷 포트를 통하여 연결되며, 상기 슬레이브 PLC(210)의 조작에 의해 작동한다.
한편, 상기 연결부(200)로부터 분기된 또 다른 케이블은 5, 7호 객차 후미에 형성된 또 다른 연결부(200)와 케이블을 통하여 연결되며, 객차 후미에 위치하는 연결부(200)에서 분기된 케이블은 또 다른 배선반(220)과 연결된다. 객차 후미에 형성된 배선반(220)은 양갈래로 분기된 케이블을 통하여 일단은 리피터(181, 182)와 연결되며, 타단은 IP 카메라(170)와 연결되어 IP 카메라(170)로 전원을 공급한다. 한편, 상기 IP 카메라(170)는 상기 리피터(181, 182)의 이더넷 포트를 통하여 연결되며, 상기 리피터(181, 182)는 대역폭을 확장한다.
한편, 열차 내부의 협소한 공간 및 운전자의 관리성을 고려하여 CCTV 화상 시스템 및 전력선 통신 네트워크의 이상 상태를 동시에 관리할 수 있는 통합 관리 및 운용시스템이 요구된다.
보다 상세히, 통합 관리 및 운용시스템은 네트워크 대역폭, PLC 장치상태, IP 카메라 영상 사이즈, 프레임 수, 영상화질, IP 카메라 상태 등을 실시간으로 모니터링하여 장애 및 긴급 상황 발생 시 원격 조치하거나 관리자에게 모니터, 스피커 등을 통해 경보 및 대처 내용이 전달될 수 있도록 한다.
도 14는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PLC 및 IP카메라의 정상 동작 화면을 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 오른쪽 상단의 버튼은 PLC 모뎀 상태, 하단 오른쪽 버튼은 IP 카메라의 상태를 확인할 수 있는 버튼이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PLC 상태의 모니터링 화면을 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, PLC 모뎀 번호는 1호 객차부터 순서대로 번호를 지정하고, PLC 상태(신호대 잡음비와 물리적인 대역폭)를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 만약 장애가 발생하면 장애가 발생한 장치의 번호와 상태가 적색으로 표시되며 PLC에 연결된 영상채널에서 그 정보를 확인할 수 있다.
도 16은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 IP 카메라 상태의 모니터링 화면을 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하면, 현재 설정되어 있는 카메라의 비트 레이트(Kbps), 프레임 사이즈(Frame Size:현재 받고 있는 영상사이즈), 초당 프레임 수를 표시한다. 만약 장애가 발생하면 장애가 발생한 IP 카메라 번호의 상태가 적색으로 표시되며 그 내용은 영상 채널에서 확인할 수 있다.
도 17은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PLC 및 IP 카메라 모니터링 화면을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 IP 카메라 장애 시 화면을 나타낸 도면이다.
도 18을 참조하면, IP 카메라 장애 발생 화면을 나타내며, 만약 일정 시간 이후 IP 카메라가 정상 동작할 경우 다시 영상을 확인할 수 있으며, 이후 경보는 사라지게 된다. IP 카메라 장애 발생 시 자동으로 IP 카메라와 PLC 모뎀의 모니터링 화면이 나타나게 된다.
도 19는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PLC 모뎀 장애시 화면을 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, PLC 모뎀의 장애발생 화면을 나타내며 PLC 모뎀 경보 발생 시 자동으로 IP 카메라와 PLC 모뎀의 모니터링 화면이 나타나게 된다.
본 발명에 따르면 이와 같이 운전자의 관리 효율성 제고를 위해 PLC 통신망 및 열차 CCTV 시스템 이상 유무를 동시에 관리할 수 있는 통합 관리, 운용시스템이 제공될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래 열차 사이의 전원선 구성을 간략히 나타낸 도면.
도 2는 1대의 마스터 PLC가 설치된 열차 내 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면.
도 3은 3호 객차에서의 스펙트럼 데이터를 나타낸 도면.
도 4는 5호 객차에서의 스펙트럼 데이터를 나타낸 도면.
도 5는 1대의 마스터 PLC 및 1대의 리피터가 설치된 열차 내 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면.
도 6은 8호 객차에서의 스펙트럼 데이터를 나타낸 도면.
도 7은 1대의 마스터 PLC 및 4대의 리피터가 설치된 열차 내 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기관사실 및 1호 객차의 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2호 객차의 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 3, 6, 8호 객차의 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 4호 객차의 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 5, 7호 객차의 전력선 통신망을 간략히 나타낸 도면.
도 14는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PLC 및 IP카메라의 정상 동작 화면을 나타낸 도면.
도 15는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PLC 상태의 모니터링 화면을 나타낸 도면.
도 16은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 IP 카메라 상태의 모니터링 화면을 나타낸 도면.
도 17은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PLC 및 IP 카메라 모니터링 화면을 나타낸 도면.
도 18은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 IP 카메라 장애 시 화면을 나타낸 도면.
도 19는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PLC 모뎀 장애시 화면을 나타낸 도면.

Claims (8)

  1. 기관사실 주 배전반으로부터 공급되는 AC 220V 전원 입력선단에 형성되어 노이즈를 제거하는 블로킹 필터;
    상기 블로킹 필터를 통하여 필터링된 신호의 대역폭을 확장시키는 적어도 하나의 리피터;
    상기 리피터로부터 연장되어 각 객차와 연결되는 전력선 통신망;
    각 차량을 연결하는 전력선 통신망으로부터 케이블이 분기되는 지점에 형성되어 신호를 분기시키는 적어도 하나의 연결부;
    전력선 통신망과 연결된 각 구성요소의 동작을 제어하는 마스터 PLC; 및
    각 객차마다 하나 이상 탑재되어 상기 마스터 PLC의 동작 제어를 보조하는 적어도 하나의 슬레이브 PLC를 포함하며,
    상기 마스터 PLC, 슬레이브 PLC 또는 리피터의 이더넷 포트에는 IP 카메라가 연결되어 각 객차의 영상을 촬영하며, 상기 IP 카메라를 통하여 촬영된 영상과 표출(모니터링) 및 카메라, PLC를 관리할 수 있는 망 관리 프로토콜(SNMP) 기반의 관리운영프로그램(NMS)을 구현하는 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 IP 카메라를 통하여 촬영된 영상을 전력선 통신망을 통하여 전달받아 저장 및 관리하는 DVR을 더 포함하는 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 IP 카메라의 동작에 요구되는 전원을 공급하는 배전반을 더 포함하는 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 각각의 리피터는 시스템 설치 환경에 따라 소정거리 이격되어 형성되는 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 리피터 사이의 거리는 PHY rates가 60 내지 100Mbps를 유지할 수 있는 거리로 이격되어 형성되는 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스 템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 PLC는 상기 리피터 사이의 거리를 최소화하기 위하여 2호 객차에 형성되는 전력선 통신을 이용한 전동차 객실 내 양방향 통신 시스템.
  8. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005278082A (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Yazaki Corp 車両情報通信システム
KR20060058533A (ko) * 2004-11-25 2006-05-30 주식회사 영국전자 철도차량 내부영상 전송방법

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