KR100891352B1 - 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법 및 그 시스템 - Google Patents

유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광을 집광하는 솔라 전지판과, 상기 솔라 전지판에서 집광되는 광 에너지를 전기전력으로 변환/충전하여 구동 전원으로 공급하는 솔라 축전지와, 충전된 전기 에너지를 구동 전원으로 공급하는 배터리와, 상기 구동 전원을 기반으로 발광하는 조명 램프와, 유비쿼터스 망으로 신호를 교환하는 인터페이스부와, 상기 솔라 전지판, 솔라 축전지, 배터리 또는 조명 램프 중 하나 이상의 동작 상태를 검사하는 적어도 하나 이상의 동작 검사 회로부와, 상기 각 동작 검사 회로부를 통해 이벤트 발생이 검사되면, 위치별 고장 정보 및 상기 솔라 가로등 시스템의 식별 정보가 포함되는 이벤트 신호를 상기 유비쿼터스 망을 통해 관리 단말로 전송하는 조명 제어부를 포함하는 솔라 가로등 시스템을 개시하여, 각기 독립적으로 설치되는 솔라 가로등 시스템이 이벤트 발생을 유비쿼터스 망을 통해 관리 단말로 알리고, 이벤트 신호에 위치별 고장 정보 및 솔라 가로등 시스템의 식별 정보를 포함시켜 관리자가 용이하게 솔라 가로등 시스템을 유지 보수할 수 있으며, 관리자가 원격지에서 유비쿼터스 망을 통해 각 솔라 가로등 시스템의 식별 정보를 기반으로 제어할 수 있도록 하는 것이다.

Description

유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법 및 그 시스템{system and method of management solar street light using ubiquitous}
본 발명은 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 각기 독립적으로 설치되는 솔라 가로등 시스템이 이벤트 발생을 유비쿼터스 망을 통해 관리 단말로 알리고, 이벤트 신호에 위치별 고장 정보 및 솔라 가로등 시스템의 식별 정보를 포함시켜 관리자가 용이하게 솔라 가로등 시스템을 유지 보수할 수 있으며, 관리자가 원격지에서 유비쿼터스 망을 통해 각 솔라 가로등 시스템의 식별 정보를 기반으로 제어할 수 있는 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 가로등이란 가로교통의 안전과 보안을 위하여 가로를 따라서 설치한 조명시설을 말한다. 가로등은 고속도로, 시가지의 주요도로, 공원도로, 주택 골목, 이벤트홀 등 설치장소에 따라 그에 알맞은 종류가 사용된다.
가로등 전주의 형식에는 여러 가지가 있는데, 전주의 끝 부분을 구부려서 그 끝에 등을 다는 하이웨이형(型), 전주의 끝 부분에 가로로 가지를 뻗게 하여 거기에 등을 다는 브래킷 형(型), 전주의 꼭대기에 등을 다는 주두형(柱頭型) 등이 있 다. 광원(光源)으로는 고압 수은등(高壓水銀燈), 형광등, 나트륨등, 보통 전구(電球) 등이 사용된다.
한편, 청정 에너지원으로 각광 받고 있는 태양광 발전에서는 태양빛을 솔라셀(solar cell) 또는 태양광모듈(photovoltaic module)에 집광(열)시켜 발전을 수행하는 것을 의미한다.
태양광모듈은 태양광 전지판 또는 태양전지패널의 일종으로서, 솔라모듈(솔라전지판) 등으로 호칭되며, 일반형, 창호형, 추적형, 하이브리드형(다른 청정에너지 발전수단과 병행된 타입) 등이 존재한다.
이런 태양광모듈을 이용한 태양광 발전 원리(principle of photovoltaic)는 광기전력 효과(photovoltaic effect)에 의해 수행되는 것으로서, 실리콘 결정 위에 n형 도핑을 하여 p-n접합을 한 솔라 전지판에 태양광을 조사하면 광 에너지에 의해 전자-정공에 의한 기전력이 발생하게 되며, 이를 광기전력 효과라고 부른다.
솔라 전지판을 원하는 만큼 직, 병렬로 접속하여 원하는 전력으로 만들어 사용하는데, 축전지에 저장하여 필요시 사용하는 시스템을 개별 태양광 발전 시스템, 혹은 독립형 태양광 발전 시스템이라고 하며, 통상의 전력선과 연계하여 사용하게 되면 계통 연계형 태양광 발전 시스템이라고 한다. 특히, 축전지에 저장된 직류전원은 인버터장치를 거쳐서 교류전원으로 변환된 후 전등 등과 같은 전력 소모 장치에 공급된다.
현재 솔라 가로등 시스템의 조명 램프가 발광시킬 구동 전원으로 외부에서 구동 전원을 공급하는 방식에서 태양광 발전 기술을 접목시켜 주간에 태양광을 기 반으로 전원을 축적하고, 야간에 축적된 전원을 기반으로 조명 램프를 발광시키는 시스템에 대한 관심이 증가하고 있다.
이러한, 태양광을 이용한 솔라 가로등은 초기 시스템 구축 비용의 단가가 높다는 단점을 가지지만, 야간 조명에 필요한 전력을 주간에 축적하기 때문에 전력 소모 비용을 최소화할 수 있으며, 구동 전원을 공급하기 위한 전력선의 배선이 필요없기 때문에 독립적인 솔라 가로등 시스템을 구축할 수 있다는 장점을 가진다.
또한, 솔라 가로등은 전력선의 추가 배선이 필요하지 않기 때문에 시스템 구축 비용을 줄일 수 있으며, 전력선이 배선되지 않은 외진 지역에 솔라 가로등 시스템을 구축할 수 있다는 장점을 가진다.
그러나, 솔라 가로등을 유지 보수 방식은 숙련된 관리자를 고용하여 지역적으로 흩어져 있는 많은 솔라 가로등이 설치된 지역에 방문하여 관리해야 하므로, 많은 유지 보수 비용이 발생하고, 이상이 없는 솔라 가로등에 대해서도 고장 테스트를 해야 하므로, 많은 관리 시간이 소모된다.
따라서, 지역적으로 흩어져 있는 많은 조명 장치를 낮은 비용으로 효과적으로 유지 보수 관리할 수 있는 시스템의 개발이 필요하다.
본 발명은 상술한 문제를 해소하기 위해 제안되는 것으로, 지역적으로 넓게 분포되어 설치되는 여러개의 솔라 가로등 시스템을 관리자가 원격에서 관리할 수 있는 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법 및 그 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 각기 독립적으로 설치되는 솔라 가로등 시스템이 이벤트 발생을 유비쿼터스 망을 통해 관리 단말로 알리고, 위치별 고장 정보를 제공하여 관리자가 용이하게 솔라 가로등 시스템을 유지 보수할 수 있도록 하는 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법 및 그 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 관리자가 원격지에서 유비쿼터스 망을 통해 각 솔라 가로등 시스템을 제어할 수 있는 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법 및 그 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 문제를 해소하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 시스템은, 태양광을 집광하는 솔라 전지판과, 상기 솔라 전지판에서 집광되는 광 에너지를 전기전력으로 변환하여 충전되어 구동 전원으로 공급되도록 하는 솔라 축전지와, 상기 전기 에너지를 충전하여 구동 전원으로 공급하는 배터리와, 상기 구동 전원을 기반으로 발광하는 조명 램프와, 유비쿼터스 망으로 신호를 교환하는 인터페이스부와, 상기 솔라 전지판, 솔라 축전지, 배터리 또는 조명 램프 중 하나 이상의 동작 상태를 검사하는 적어도 하나 이상의 동작 검사 회로부와, 상기 각 동작 검사 회로부를 통해 이벤트 발생이 검사되면, 위치별 고장 정보 및 상기 솔라 가로등 시스템의 식별 정보가 포함되는 이벤트 신호를 상기 유비쿼터스 망을 통해 관리 단말로 전송하는 조명 제어부와, 상기 구동 전원의 전류를 제한하는 전류 제한부와, 날짜 및 시간 정보를 제공하는 타이머를 포함하며,
상기 조명 제어부는, 상기 날짜 및 시간 정보를 기반으로 계절별 일몰 및 일출 시간대를 판단하여 상기 조명 램프의 ON/OFF를 제어하며, 상기 계절별 일몰 및 일출 시간대를 기반으로 상기 솔라 축전지 또는 배터리로부터 상기 조명 램프로 공급되는 상기 구동 전원의 전류를 상기 전류 제한부를 통해 제한하여 단계적으로 상기 조명 램프의 발광 정도를 조절한다.
상기 솔라 가로등 관리 시스템은, 디스플레이 소자로 구현되는 디스플레이부와, 상기 솔라 가로등 시스템의 운용 프로그램 정보 및 다른 솔라 가로등 시스템으로부터 상기 유비쿼터스 망을 통해 수신되는 이벤트 신호를 저장하는 메모리를 더 포함한다.
상기 조명 제어부는, 상기 유비쿼터스 망으로부터 수신되는 이벤트 신호를 상기 유비쿼터스 망내에 위치하는 상기 관리 단말 또는 이웃 솔라 가로등 시스템으로 재전송한다.
상기 조명 제어부는, 상기 유비쿼터스 망으로부터 수신되는 이벤트 신호를 상기 메모리에 임시 저장하고, 일정 시간내에 수신되는 이벤트 신호가 상기 메모리에 저장된 이벤트 신호와 동일하면, 폐기 처리한다.
상기 조명 제어부는, 상기 이벤트 신호의 위치별 고장 정보 및 솔라 가로등 시스템의 식별 정보가 동일하면, 수신되는 이벤트 신호를 폐기 처리한다.
상기 관리 단말은, 상기 유비쿼터스 망으로 솔라 가로등 시스템의 식별 정보 및 제어 정보를 포함하는 제어 신호를 해당 솔라 가로등 시스템으로 전송한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 솔라 가로등 시스템의 관리 방법은, 솔라 가로등 시스템이 주간 시간대에 태양광 에너지를 집광하여 전기전력으로 변환/축적하는 단계와, 각 구성 요소의 동작 상태를 감시하는 단계와, 구성 요소에 이벤트가 발생하면, 위치별 고장 정보 및 상기 솔라 가로등 시스템의 식별 정보가 포함되는 이벤트 신호를 유비쿼터스 망을 통해 관리 단말로 전송하는 단계와, 상기 날짜 및 시간 정보를 기반으로 계절별 일몰 및 일출 시간대를 판단하여 상기 조명 램프의 ON/OFF를 제어하는 단계와, 상기 계절별 일몰 및 일출 시간대를 기반으로 상기 솔라 축전지 또는 배터리로부터 상기 조명 램프로 공급되는 상기 구동 전원의 전류를 제한하여 단계적으로 상기 조명 램프의 발광 정도를 조절하는 단계를 포함한다.
상기 동작 상태를 감시하는 단계는, 솔라 축전지의 출력 전압이 설정치 이상인지 확인하는 단계와, 배터리의 충전 용량이 기준 용량 이하인지 확인하는 단계와, 조명 램프의 동작 상태가 정상 동작 상태인지 확인하는 단계와, 상기 솔라 축전지의 출력 전압이 설정치 이하가 되거나, 상기 배터리의 충전 용량이 기준 용량 이하가 되거나, 상기 조명 램프의 동작 상태가 정상이 아니면, 이벤트 발생으로 판단하는 단계를 포함한다.
상기 이벤트 신호를 유비쿼터스 망을 통해 관리 단말로 전송하는 단계는, 상기 유비쿼터스 망으로부터 수신되는 이벤트 신호를 상기 유비쿼터스 망내에 위치하는 이웃 솔라 가로등 시스템으로 전송하는 단계와, 상기 이벤트 신호를 임시 저장하는 단계와, 일정 시간내에 수신되는 이벤트 신호와 동일한 이벤트 신호가 임시 저장되어 있는지 확인하여, a) 임시 저장되어 있으면, 폐기 처리하고, b) 임시 저장되어 있지 않으면, 상기 유비쿼터스 망으로 재전송하는 단계를 포함한다.
상기 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법은, 상기 관리 단말이 솔라 가로등 시스템의 식별 정보 및 제어 정보를 포함하는 제어 신호를 유비쿼터스 망을 통해 해당 솔라 가로등 시스템에 전송하는 단계를 더 포함한다.
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상기와 같은 본 발명에 따르면, 각기 독립적으로 설치되는 솔라 가로등 시스템이 이벤트 발생을 유비쿼터스 망을 통해 관리 단말로 알리고, 이벤트 신호에 위치별 고장 정보 및 솔라 가로등 시스템의 식별 정보를 포함시켜 관리자가 용이하게 솔라 가로등 시스템을 유지 보수할 수 있으며, 관리자가 원격지에서 유비쿼터스 망을 통해 각 솔라 가로등 시스템의 식별 정보를 기반으로 제어할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법 및 그 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하며, 본 발명의 주된 기술 내용을 흐리거나, 주지된 기술 내용에 대한 상세 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 상세 설명에서는 유비쿼터스가 공지된 기술 내용이므로, 상세 설명을 생략하며, 솔라 가로등의 운용 방식, 예를 들어, 솔라 가로등 시스템의 운용 방식은 주지된 기술 내용이므로, 상세 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유비쿼터스를 통해 솔라 가로등 관리 방식을 설명하기 위한 블록 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 솔라 가로등 시스템(100)은 다수의 솔라 가로등 시스템(100)이 각기 설정된 위치에 설치되어 있고, 각 솔라 가로등 시스템(100)이 태양광을 집광하여 조명 램프(140)의 구동 전원으로 사용하므로, 각기 독립적으로 설치될 수 있다.
그리고, 각 솔라 가로등 시스템(100)은 유비쿼터스(Ubiquitous) 망을 통해 신호를 교환할 수 있으며, 각 솔라 가로등 시스템(100)을 중앙에서 관리하는 관리소에 위치하는 관리 단말은 유비쿼터스 망을 통해 신호를 교환할 수 있는 근거리에 위치하는 솔라 가로등 시스템(100)과 신호를 교환한다.
이때, 솔라 가로등 시스템(100)은 고장 발생 신호를 유니쿼터스 망을 통해 관리 단말(200)로 전송하고, 관리 단말(200)은 관리자가 설정하는 제어 신호를 유비쿼터스 망을 통해 해당 솔라 가로등 시스템(100)으로 전송한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔라 가로등 시스템을 설명하기 위한 블록 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 솔라 가로등 시스템(100)은, 솔라 전지판(111)과, 솔라 축전지(112)와, 배터리(113)와, 디스플레이부(161)와, 키패드부(162)와, 메모리(163)와, 타이머(164)와, 조명 제어부(130)와, 조명 램프(140)와, 인터페이스부(150)를 포함하고, 솔라 전지판(111)과, 솔라 축전지(112)와, 전류 제한부(170)와, 배터리(113) 및 조명 램프(140) 등과 같은 솔라 가로등 시스템(100)의 각 구성 요소의 동작 상태를 검사하는 다수개의 동작 검사 회로부(121~124)를 포함한다.
솔라 전지판(111)은 태양광을 집광하고, 솔라 축전지(112)는 솔라 전지판(111)에서 집광되는 태양광 에너지를 전기전력으로 변환하여 충전하고, 조명 램프(140)의 구동 전원으로 제공한다.
배터리(113)는 전기 에너지를 충전하고, 솔라 축전지(112)에 충전된 전기전력이 조명 램프(140)를 발광시키길 기준 전원보다 낮으면, 구동 전원을 공급한다.
조명 램프(140)는 솔라 축전지(112) 또는 배터리(113)로부터 공급되는 구동 전원을 기반으로 발광하여 설정된 지역을 조명한다.
타이머(164)는 시간 정보, 즉, 날짜 및 시간 정보를 제공한다. 타이머(164)는 RTC(real time clock) 방식으로 구현되어, 실시간으로 날짜 및 시간 정보를 제공할 수 있다.
메모리(163)는 솔라 가로등 시스템(100)의 운용 프로그램 정보, 구성 정보, 설정 정보 및 관리 정보 등과, 솔라 가로등 시스템(100)에서 발생되는 관리 정보 (예를 들어, 솔라 가로등 시스템(100)에서 발생하는 이벤트 정보 등)을 저장한다.
디스플레이부(161)는 LED, LCD 등과 같은 디스플레이 소자로 구현되어, 조명 제어부(130)로부터 제공되는 디스플레이 정보를 출력한다. 조명 제어부(130)가 디스플레이부(161)를 통해 출력하는 디스플레이 정보는 위치별 고장 정보(예컨대, 솔라 축전지 고장 또는 램프 고장 등)가 될 수 있다.
키패드부(162)는 다수개의 키로 구현되어, 관리자가 솔라 가로등 시스템(100)의 환경을 설정하거나, 유지 보수할 수 있도록 한다.
전류 제한부(170)는 전류 제한 반도체 소자로 구비하여, 조명 제어부(130)의 제어에 따라 솔라 축전지(112) 또는 배터리(113)로부터 조명 램프(140)로 공급되는 구동 전원의 전류를 제한한다.
인터페이스부(150)는 솔라 가로등 시스템(100)이 유비쿼터스 망을 통해 이벤트 정보, 즉 위치별 고장 정보 및 솔라 가로등 시스템(100)의 식별 정보 등이 포함되는 이벤트 신호를 근거리에 있는 다른 솔라 가로등 시스템(100)을 통해 관리 단말(200)로 전송되거나, 직접 전송한다. 또한, 인터페이스부(150)는 근거리에 있는 다른 솔라 가로등 시스템(100)을 통해 관리 단말(200)로부터 전송되는 제어 신호를 수신한다.
동작 검사 회로부(121~124)는 다양한 종류의 회로 소자로 구현될 수 있으며, 솔라 전지판(111), 솔라 축전지(112), 배터리(113) 및 조명 램프(140)의 동작 상태를 각각 검사하는 다수개의 구성 요소로 독립적으로 구현되거나, 하나의 구성 요소로 솔라 가로등 시스템(100)의 각 구성 요소를 검사하도록 구현될 수 있다.
이하 본 발명의 상세 설명에서는 동작 검사 회로부(121~124)가 각각의 구성 요소의 동작 상태를 검사하는 경우에 대하여 설명한다.
제1 동작 검사 회로부(121)는 솔라 전지판(111)의 동작 상태를 검사하고, 솔라 전지판(111)에 동작 이상이 발생하면, 예를 들어, 솔라 전지판(111)의 집광 능력이 저하되면, 솔라 전지판(111) 고장 신호(이하 "제1 고장 신호"라 칭함)를 조명 제어부(130)로 전송한다.
제2 동작 검사 회로부(122)는 솔라 축전지(112)의 동작 상태를 검사하고, 솔라 축전지(112)에 동작 이상이 발생하면, 예를 들어, 솔라 축전지(112)의 축전 기능이 저하되거나, 출력 전압이 설정치 이하가 되면, 솔라 축전지(112) 고장 신호(이하 "제2 고장 신호"라 칭함)를 조명 제어부(130)로 전송한다.
제3 동작 검사 회로부(123)는 배터리(113)의 동작 상태, 예를 들어, 배터리(113)의 충전 용량이 기준 용량에 미치지 않거나, 충전 기능이 저하되면, 배터리(113) 고장 신호(이하"제3 고장 신호"라 칭함)를 조명 제어부(130)로 전송한다
제4 동작 검사 회로부(124)는 조명 램프(140)의 동작 상태를 검사하여 이상이 발생하면, 램프 고장 신호(이하 "제4 고장 신호"라 칭함)를 조명 제어부(130)로 전송한다.
조명 제어부(130)는 각 동작 검사 회로부(121~124)로부터 고장 신호가 수신되면, 위치별 고장 정보, 즉, 고장이 발생한 구성 요소의 정보가 포함되는 이벤트 신호를 관리 단말(200)로 전송한다.
이때, 솔라 가로등 시스템(100)이 관리 단말(200)로 직접 이벤트 신호를 전 송할 수 있는 근거리에 위치하지 않는 경우에는 이웃하는 근거리에 있는 솔라 가로등 시스템(100)의 조명 제어부(130)로 이벤트 신호를 전송하고, 이웃 솔라 가로등 시스템(100)의 조명 제어부(130)는 이벤트 신호를 다시금 이웃하는 솔라 가로등 시스템(100) 또는 관리 단말(200)로 전송한다.
따라서, 관리자는 관리 단말(200)을 통해 이벤트 신호에 포함된 솔라 가로등 시스템(100)의 식별 정보 및 위치별 고장 정보를 확인하여 고장이 발생한 솔라 가로등 시스템(100)의 위치와, 고장이 발생한 구성 요소를 용이하게 파악하여, 신속히 대응할 수 있으며, 숙련되지 않은 관리자라도 고장이 발생한 구성 요소, 즉 부품을 파악하여 보수 관리할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 솔라 가로등 시스템이 신호를 교환하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 솔라 가로등 시스템(100)의 조명 제어부(130)는 근거리에 관리 단말(200)이 위치하지 않으면, 유비쿼터스 망으로 이벤트 신호를 전송한다.
예를 들어, 제1 솔라 가로등 시스템(100)의 조명 제어부(130)가 이벤트 신호를 유비쿼터스 망으로 전송하면, 이웃하는 제2 솔라 가로등 시스템(100)의 조명 제어부(130)가 유비쿼터스 망으로 이벤트 신호를 수신하여 다시금 유비쿼터스 망으로 전송한다. 따라서, 제1 솔라 가로등 시스템(100)의 조명 제어부(130)가 전송하는 이벤트 신호는 유비쿼터스 망내에 있는 이웃 솔라 가로등 시스템(100)을 거쳐 관리 단말(200)로 전송된다.
이때, 조명 제어부(130)는 유비쿼터스 망으로부터 수신되는 이벤트 신호가 중첩되는 경우, 예를 들어, 조명 제어부(130)가 유비쿼터스 망으로 이벤트 신호를 전송하므로, 여러개의 솔라 가로등 시스템(100)이 유비쿼터스 망에 위치하는 경우, 하나의 이벤트 신호가 중첩 수신될 수 있다.
따라서, 조명 제어부(130)는 수신되는 이벤트 신호를 메모리(163)에 임시 저장하고, 일정 시간내에 수신되는 이벤트 신호가 임시 저장된 이벤트 신호와 동일하면, 예를 들어, 이벤트 신호에 포함된 위치별 고장 정보 및 솔라 가로등 시스템(100)의 식별 정보가 동일하면, 해당 이벤트 신호를 폐기한다.
반면, 관리자는 관리 단말(200)을 이용하여 각 솔라 가로등 시스템(100)을 제어할 수 있으며, 관리 단말(200)은 관리자가 선택하는 솔라 가로등 시스템(100)의 식별 정보 및 제어 정보를 포함하는 제어 신호를 해당 솔라 가로등 시스템(100)에 전송한다.
이때, 관리 단말(200)이 솔라 가로등 시스템(100)으로 전송하는 제어 신호는 이벤트 신호의 전송 방식과 동일하게 전송될 수 있으며, 조명 제어부(130)는 중첩되는 제어 신호도 역시 폐기 처리한다.
한편, 조명 제어부(130)는 각 동작 검사 회로부(121~124)로부터 고장 신호가 수신되면, 위치별 고장 정보에 상응하는 디스플레이 정보를 디스플레이부(161)를 통해 출력한다.
조명 제어부(130)는 메모리(163)에 저장된 운용 프로그램 정보를 기반으로 솔라 가로등 시스템(100), 예를 들어, 조명 램프(140)의 구동을 제어한다. 예를 들 어, 조명 제어부(130)는 자동 제어 모드가 설정된 경우, 타이머(164)로부터 제공되는 날짜 및 시간 정보를 기반으로 솔라 가로등 시스템(100)의 구동, 즉 조명 램프(140)의 ON/OFF를 제어한다.
이때, 조명 제어부(130)는 타이머(164)로부터 제공되는 날짜 및 시간 정보를 기반으로 일몰 시간대에 조명 장치를 ON시키고, 일출 시간대에 조명 장치를 OFF시킨다. 또한, 조명 제어부(130)는 날짜를 기반으로 계절별 일몰 및 일출 시간대를 판단할 수 있다.
한편, 조명 제어부(130)는 계절별 일몰 및 일출 시간대에 서광으로 인해 점차 밝아지거나, 어두워지므로, 점차적으로 조명 램프(140)의 발광 정도를 조절하는 것이 효과적이다. 따라서, 조명 제어부(130)는 계절별 일몰 및 일출 시간대에 구동 전원의 전류를 제한하여 조명 램프(140)의 발광 정도를 조절한다.
이때, 솔라 가로등 시스템(100)은 솔라 축전지(112) 및 배터리(113)로부터 조명 램프(140)로 구동 전원을 공급하는 전원선 상에 전류 제한 반도체 소자로 구현되는 전류 제한부(170)를 통해 구동 전원의 전류를 제한함에 의해 조명 램프(140)의 발광 정도를 조절할 수 있다.
또한, 관리자는 관리 단말(200)을 통해 조명 장치의 이벤트 발생을 인지하고, 관리 단말(200)을 이용하여 솔라 가로등 시스템(100)으로 제어 신호를 전송하여, 솔라 가로등 시스템(100)의 고장을 보수하거나, 환경을 설정/제어할 수 있으며, 이때, 관리자는 관리 단말(200)을 이용하여 솔라 가로등 시스템(100)의 식별 정보를 기반으로 각 솔라 가로등 시스템(100)을 원격 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법을 설명하기 위한 플로챠트이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 솔라 가로등 시스템(100)은 솔라 전지판(111)을 통해 태양광을 집광하고, 솔라 축전지(112)는 솔라 전지판(111)에서 집광되는 태양광 에너지를 전기전력으로 변환하여 축적한다(S 100).
솔라 가로등 시스템(100)은 각 구성 요소, 예를 들어, 솔라 전지판(111), 솔라 축전지(112), 배터리(113) 및 조명 램프(140)의 동작 상태를 각각 검사한다(S 110).
도 5는 본 발명에 따른 솔라 가로등 시스템의 동작 상태를 검사하는 방법을 설명하기 위한 플로챠트이다.
도 5를 참조하면, 솔라 가로등 시스템(100)은 솔라 축전지의 출력 전압이 설정치 이상으로 유지되는지 여부를 확인한다(S 111).
그리고, 솔라 가로등 시스템(100)은 배터리(113)의 충전 용량이 기준 용량 이하인지 여부를 확인한다(S 112).
솔라 가로등 시스템(100)은 조명 램프(140)의 동작 상태가 정상 동작 상태인지 여부를 확인한다(S 113).
솔라 가로등 시스템(100)은 솔라 축전지의 출력 전압이 설정치 이하가 되거나, 배터리(113)의 충전 용량이 기준 용량 이하가 되거나, 조명 램프(140)의 동작 상태가 정상이 아니면, 고장으로 인한 이벤트 발생으로 판단하여 유비쿼터스 망을 통해 이벤트 신호를 관리 단말(200)로 전송한다(S 114).
한편, 솔라 가로등 시스템(100)은 구성 요소의 동작 상태에 이상이 발생하면, 위치별 고장 정보, 즉, 고장이 발생한 구성 요소의 정보 및 솔라 가로등 시스템(100)의 식별 정보가 포함되는 이벤트 신호를 유비쿼터스 망을 통해 관리 단말(200)로 전송한다(S 120).
이때, 솔라 가로등 시스템(100)이 관리 단말(200)로 직접 이벤트 신호를 전송할 수 있는 근거리에 위치하지 않는 경우에는 이웃하는 근거리에 있는 솔라 가로등 시스템(100)의 조명 제어부(130)로 이벤트 신호를 전송하고, 이웃 솔라 가로등 시스템(100)의 조명 제어부(130)는 이벤트 신호를 다시금 이웃하는 솔라 가로등 시스템(100) 또는 관리 단말(200)로 전송한다.
예를 들어, 제1 솔라 가로등 시스템(100)의 조명 제어부(130)가 이벤트 신호를 유비쿼터스 망으로 전송하면, 이웃하는 제2 솔라 가로등 시스템(100)의 조명 제어부(130)가 유비쿼터스 망으로 이벤트 신호를 수신하여 다시금 유비쿼터스 망으로 전송한다. 따라서, 제1 솔라 가로등 시스템(100)의 조명 제어부(130)가 전송하는 이벤트 신호는 유비쿼터스 망내에 있는 이웃 솔라 가로등 시스템(100)을 거쳐 관리 단말(200)로 전송된다.
이때, 솔라 가로등 제어부는 유비쿼터스 망으로부터 수신되는 이벤트 신호가 중첩되는 경우, 예를 들어, 조명 제어부(130)가 유비쿼터스 망으로 이벤트 신호를 전송하므로, 여러개의 솔라 가로등 시스템(100)이 유비쿼터스 망에 위치하는 경우, 하나의 이벤트 신호가 중첩 수신될 수 있다.
따라서, 조명 제어부(130)는 수신되는 이벤트 신호를 메모리(163)에 임시 저 장하고, 일정 시간내에 수신되는 이벤트 신호가 임시 저장된 이벤트 신호와 동일하면, 예를 들어, 이벤트 신호에 포함된 위치별 고장 정보 및 솔라 가로등 시스템(100)의 식별 정보가 동일하면, 해당 이벤트 신호를 폐기한다.
반면, 관리자는 관리 단말(200)을 이용하여 각 솔라 가로등 시스템(100)을 제어할 수 있으며, 관리 단말(200)은 관리자가 선택하는 솔라 가로등 시스템(100)의 식별 정보 및 제어 정보를 포함하는 제어 신호를 해당 솔라 가로등 시스템(100)에 전송한다(S 130).
이때, 관리 단말(200)이 솔라 가로등 시스템(100)으로 전송하는 제어 신호는 이벤트 신호의 전송 방식과 동일하게 전송될 수 있으며, 조명 제어부(130)는 중첩되는 제어 신호도 역시 폐기 처리한다.
한편, 솔라 가로등 시스템(100)은 각 동작 검사 회로부(121~124)로부터 고장 신호가 수신되면, 위치별 고장 정보에 상응하는 디스플레이 정보를 디스플레이부(161)를 통해 출력한다.
솔라 가로등 시스템(100)은 메모리(163)에 저장된 운용 프로그램 정보를 기반으로 솔라 가로등 시스템(100), 예를 들어, 조명 램프(140)의 구동을 제어한다. 예를 들어, 조명 제어부(130)는 자동 제어 모드가 설정된 경우, 타이머(164)로부터 제공되는 날짜 및 시간 정보를 기반으로 솔라 가로등 시스템(100)의 구동, 즉 조명 램프(140)의 ON/OFF를 제어한다(S 140).
이때, 솔라 가로등 시스템(100)은 타이머(164)로부터 제공되는 날짜 및 시간 정보를 기반으로 일몰 시간대에 조명 장치를 ON시키고, 일출 시간대에 조명 장치를 OFF시킨다.
또한, 솔라 가로등 시스템(100)은 날짜를 기반으로 계절별 일몰 및 일출 시간대를 판단하여, 구동 전원의 전류를 제한함에 의해 조명 램프(140)의 발광 정도를 조절한다.
한편, 솔라 가로등 시스템(100)의 운용 방식은 주간 시간대에 솔라 전지판(111)으로 집광되는 광 에너지를 솔라 축전지(112)가 전기전력으로 변환하여 축적하고, 야간 시간대에 솔라 축전지(112)로부터 출력되는 출력 전압이 설정치 이상이면, 조명 램프(140)로 구동 전원을 공급하여 조명 램프(140)를 발광시킨다.
한편, 솔라 가로등 시스템(100)은 솔라 축전지(112)의 출력 전압이 설정치 이하이면, 솔라 축전지(112)와 조명 램프(140)간 연결을 연결 해제하고, 배터리(113)와 조명 램프(140)간 연결하여 배터리(113)로부터 공급되는 구동 전원을 기반으로 조명 램프(140)를 발광시킨다.
또한, 솔라 가로등 시스템(100)은 솔라 축전지(112)의 출력 전압이 설정치 이상이 되면, 다시금 조명 램프(140)와 연결한다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유비쿼터스를 통해 솔라 가로등 관리 방식을 설명하기 위한 블록 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔라 가로등 시스템을 설명하기 위한 블록 도면.
도 3은 본 발명에 따른 솔라 가로등 시스템이 신호를 교환하는 방식을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법을 설명하기 위한 플로챠트.
도 5는 본 발명에 따른 솔라 가로등 시스템의 동작 상태를 검사하는 방법을 설명하기 위한 플로챠트.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
100 : 솔라 가로등 시스템 111 : 솔라 전지판
112 : 솔라 축전지 113 : 배터리
121~124 : 동작 감시 회로부 130 : 조명 제어부
140 : 조명 램프 150 : 인터페이스부
161 : 디스플레이부 162 : 키패드부
163 : 메모리 164 : 타이머
170 : 전류 제한부 200 : 관리 단말

Claims (13)

  1. 솔라 가로등 관리 시스템에 있어서,
    태양광을 집광하는 솔라 전지판과,
    상기 솔라 전지판에서 집광되는 광 에너지를 전기전력으로 변환하여 충전되어 구동 전원으로 공급되도록 하는 솔라 축전지와,
    상기 전기 에너지를 충전하여 구동 전원으로 공급하는 배터리와,
    상기 구동 전원을 기반으로 발광하는 조명 램프와,
    유비쿼터스 망으로 신호를 교환하는 인터페이스부와,
    상기 솔라 전지판, 솔라 축전지, 배터리 또는 조명 램프 중 하나 이상의 동작 상태를 검사하는 적어도 하나 이상의 동작 검사 회로부와,
    상기 각 동작 검사 회로부를 통해 이벤트 발생이 검사되면, 위치별 고장 정보 및 상기 솔라 가로등 시스템의 식별 정보가 포함되는 이벤트 신호를 상기 유비쿼터스 망을 통해 관리 단말로 전송하는 조명 제어부와,
    상기 구동 전원의 전류를 제한하는 전류 제한부와,
    날짜 및 시간 정보를 제공하는 타이머를 포함하며,
    상기 조명 제어부는,
    상기 날짜 및 시간 정보를 기반으로 계절별 일몰 및 일출 시간대를 판단하여 상기 조명 램프의 ON/OFF를 제어하며, 상기 계절별 일몰 및 일출 시간대를 기반으로 상기 솔라 축전지 또는 배터리로부터 상기 조명 램프로 공급되는 상기 구동 전원의 전류를 상기 전류 제한부를 통해 제한하여 단계적으로 상기 조명 램프의 발광정도를 조절하며, 상기 유비쿼터스 망으로부터 수신되는 이벤트 신호를 메모리에 임시 저장하고, 일정 시간 내에 수신되는 이벤트 신호가 상기 메모리에 저장된 이벤트 신호와 동일하면, 폐기 처리하고 동일하지 않으면 상기 유비쿼터스 망내에 위치하는 상기 관리단말 또는 이웃 솔라 가로등 시스템으로 재전송하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 시스템.
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  8. 삭제
  9. 솔라 가로등 시스템의 관리 방법에 있어서,
    솔라 가로등 시스템이 주간 시간대에 태양광 에너지를 집광하여 전기전력으로 변환/축적하는 단계와,
    각 구성 요소의 동작 상태를 감시하는 단계와,
    구성 요소에 이벤트가 발생하면, 위치별 고장 정보 및 상기 솔라 가로등 시스템의 식별 정보가 포함되는 이벤트 신호를 유비쿼터스 망을 통해 관리 단말로 전송하는 단계와,
    날짜 및 시간 정보를 기반으로 계절별 일몰 및 일출 시간대를 판단하여 조명 램프의 ON/OFF를 제어하는 단계와,
    상기 계절별 일몰 및 일출 시간대를 기반으로 솔라 축전지 또는 배터리로부터 상기 조명 램프로 공급되는 구동 전원의 전류를 제한하여 단계적으로 상기 조명 램프의 발광 정도를 조절하는 단계와,
    상기 유비쿼터스 망으로부터 수신되는 이벤트 신호를 상기 유비쿼터스 망 내에 위치하는 이웃 솔라 가로등 시스템으로 전송하는 단계와,
    상기 이벤트 신호를 임시 저장하는 단계와,
    일정 시간 내에 수신되는 이벤트 신호와 동일한 이벤트 신호가 임시 저장되어있는지 확인하여,
    a) 임시 저장되어 있으면, 폐기 처리하고,
    b) 임시 저장되어 있지 않으면, 상기 유비쿼터스 망으로 재전송하는 단계를 포함하는 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법.
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