KR100935497B1 - System of cable observation based by Ubiquitous Sensor Network and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템은, 전력선에 초소형연산장치와 센서를 포함하는 USN 기반 센서태그를 부착하여 전력선의 온도, 진동, 자기장 등의 물리량을 측정하고 측정된 데이터를 기초로 전력선의 이상 유무를 판별함으로써 전력선을 감시하고, 통합서버로 상기의 측정하고 판별한 데이터를 전송함으로써 장애 발생을 알리는 시스템이다.Power line monitoring system using a USN-based sensor tag according to the present invention, by attaching a USN-based sensor tag including a micro-compute device and a sensor to the power line to measure physical quantities such as temperature, vibration, magnetic field of the power line and based on the measured data It is a system that monitors the power line by determining the abnormality of the power line and transmits the measured and determined data to the integrated server to notify the occurrence of a failure.

따라서, 본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템은 무선 센서 네트워크와 무접점 전원공급에 의한 감시 시스템 방법이므로 새로운 감시 시스템을 구축하는데 수월할 뿐만 아니라 이미 구축된 감시 시스템에 추가적으로 설치하는 것 또한 용이하므로 유연하고 손쉬운 전력선 감시 시스템을 구축 및 관리할 수 있는 효과가 있다. 또한, 현장에서 센서태그에 저장되어 있는 데이터를 무선 네트워크 장비를 사용하여 전송받을 수 있도록 구성함으로써, 현장에서도 상세한 정보를 더 손쉽게 알아낼 수 있도록 하여 장애처리가 용이하게 이루어지도록 하는 효과가 있다.Therefore, the power line monitoring system using the USN-based sensor tag according to the present invention is not only easy to build a new monitoring system but also additionally installed in the already established monitoring system because it is a monitoring system method using a wireless sensor network and a contactless power supply. It is also easy to build and manage a flexible and easy power line monitoring system. In addition, by configuring the data stored in the sensor tag in the field to be transmitted using the wireless network equipment, there is an effect that makes it easier to troubleshoot by making it easier to find detailed information in the field.

USN, 태그, 전력선, 케이블, 감시시스템 USN, Tag, Power Line, Cable, Surveillance System

Description

ＵＳＮ 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템 및 그 방법{System of cable observation based by Ubiquitous Sensor Network and method thereof}Power line monitoring system using WSS-based sensor tag and method thereof {System of cable observation based by Ubiquitous Sensor Network and method}

본 발명은 전력선 감시 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력선에 USN 기반 센서태그를 부착하여 물리량을 측정하고 측정된 물리량을 기초로 이상 유무를 판별하는 전력선 감시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power line monitoring system, and more particularly, to a power line monitoring system for measuring a physical quantity by attaching a USN-based sensor tag to a power line and determining whether there is an abnormality based on the measured physical quantity.

일반적으로, 전력선 감시 시스템은 유선을 기반으로 하여 구성되어 있다. 따라서, 기존에 구축되어 있는 전력선 감시 시스템에 대한 추가적인 감시장치의 설치가 배선상의 문제, 통신의 어려움 등을 이유로 용이하지 않다는 문제점이 있다. In general, power line monitoring systems are constructed based on a wire. Therefore, there is a problem that the installation of an additional monitoring device for the existing power line monitoring system is not easy due to wiring problems, communication difficulties, and the like.

또한, 전력선이 지상이나 지중에 있기 때문에 장애처리 요원이 현장에서 대기중인 상태여도 장애발생 원인 및 구체적인 장애발생 위치를 파악하는데 어려움이 있었다.In addition, since the power line is on the ground or underground, it was difficult to identify the cause of the failure and the specific location of the failure even if the failure handling agent is in the standby state.

한편, 어떤 시스템이든지 시스템을 운영하는데 있어서 시스템의 운영에 소모되는 비용을 줄이는 것에 대한 노력은 계속 되고 있고, 그에 따라 전력선 감시 시스템에서도 시스템 운영비용을 줄이기 위한 지속적인 모색이 이루어지고 있다.On the other hand, efforts are being made to reduce the cost of operating the system in any system. Accordingly, the power line monitoring system is continuously seeking to reduce the operating cost of the system.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전력선에 초소형컴퓨터와 센서를 포함하는 USN 기반 센서태그를 부착하여 전력선의 온도, 진동, 자기장 등의 물리량을 측정하고 전력선의 이상 유무를 판별하여 통합서버로 상기의 측정하고 판별한 데이터를 전송함으로써 전력선을 감시하도록 구성하고 상기 센서태그를 전력선의 누설 자기장에서 전원을 공급받을 수 있는 무접점 전원공급방식으로 무선 감시 시스템을 구축할 수 있도록 함으로써, 새로운 감시 시스템을 구축하는데 수월할 뿐만 아니라 이미 구축된 감시 시스템에도 장치의 추가설치가 용이한 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was devised to solve the above problems, by attaching a USN-based sensor tag including a microcomputer and a sensor to the power line to measure the physical quantity of the power line temperature, vibration, magnetic field, etc. and determine whether there is an abnormal power line By monitoring the power line by transmitting the measured and discriminated data to the integrated server, and constructing a wireless monitoring system using a contactless power supply system capable of receiving power from the leakage magnetic field of the power line. In addition, the aim is to provide a power line monitoring system using USN-based sensor tags that not only facilitates the construction of a new monitoring system but also makes it easy to add devices to an already installed monitoring system.

또한, 현장에서 무선 네트워크 장비로 센서태그에 무선 접속하여 센서태그에 저장되어 있는 데이터를 전송받을 수 있도록 구성함으로써, 현장에서도 상세한 정보를 더 손쉽게 알아낼 수 있도록 하여, 장애처리가 용이하게 이루어지도록 하고, 무접점 전원공급으로 보다 저렴한 감시 시스템의 구현을 가능하도록 할 수 있는 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, by wirelessly connecting the sensor tag to the wireless network equipment in the field and configured to receive the data stored in the sensor tag, so that you can easily find out the detailed information in the field, so that the failure can be easily handled, The aim is to provide a power line monitoring system using a USN-based sensor tag that can enable a cheaper monitoring system with a contactless power supply.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 USN(Ubiquitous Sensor Network 이하 USN이라 칭한다) 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템은, 전력선에 소정간격으로 하나 이상 설치되어 상기 전력선의 정상상태 또는 이상상태에 대한 데이터인 상태데이터와 자신의 위치정보를 전송하는 USN 기반의 센서태그; 상기 센서태그가 전송한 상기 상태 데이터와 상기 위치정보를 상기 센서태그에 인접한 센서태그의 중계에 의하여 수신하고 저장하는 통합서버; 및 상기 통합서버에서 수신한 상기 상태 데이터와 상기 위치정보를 기초로 이상이 발생한 위치 또는 발생 원인을 분석하는 분석부를 포함한다.In order to achieve the above object, a power line monitoring system using a USN (hereinafter referred to as USN) based sensor tag according to the present invention may be installed at one or more intervals at a predetermined interval in a normal state or an abnormal state of the power line. USN-based sensor tag for transmitting the state data and its location information which is the data for the; An integrated server configured to receive and store the state data transmitted by the sensor tag and the position information by relaying a sensor tag adjacent to the sensor tag; And an analysis unit for analyzing a location or cause of occurrence of an abnormality based on the state data and the location information received from the integrated server.

상기의 센서태그는 전력선의 온도, 진동, 자기장의 물리량 중 적어도 하나 이상을 측정하는 센서; 상기 센서에서 측정한 센싱 데이터를 기초로 상기 전력선의 이상 유무를 검출하는 검출부; 및 상기 검출부에서 상기 전력선에 이상이 없는 것으로 판단되는 경우, 정상상태에 대한 데이터인 정상 데이터와 상기 위치정보를 함께 주기적으로 전송하고, 이상이 있는 것으로 판단되는 경우 또는 이웃한 태그로부터 상기 정상 데이터가 주기적으로 수신되지 않는 경우, 이상 상태에 대한 데이터인 이상 데이터와 상기 위치정보를 함께 상기 통합서버로 전송하는 데이터관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템을 포함하도록 구성될 수 있다.The sensor tag may include a sensor for measuring at least one or more of physical temperature of a power line temperature, vibration, and magnetic field; A detector configured to detect an abnormality of the power line based on the sensing data measured by the sensor; And when the detection unit determines that there is no abnormality in the power line, periodically transmits the normal data and the position information together which are the data for the normal state, and when the abnormality is determined or when the normal data is received from a neighboring tag. If not received periodically, the power line monitoring system using a USN-based sensor tag, characterized in that it comprises a data management unit for transmitting the abnormal data and the location information together with the data on the abnormal state to the integrated server. Can be.

또한, 상기 센서태그는 라우팅 기능을 포함하며 Multihop 방식으로 상기 통합서버를 목적지로 하여 상기 위치정보와 상기 센싱 데이터 또는 상태 데이터를 전송하도록 구성하는 것이 바람직하며, 상기 위치정보와 상기 센싱데이터 또는 상태데이터를 관리자의 이동 단말기로 더 송신하도록 구성하는 것이 더 바람직하다.In addition, the sensor tag includes a routing function and is configured to transmit the location information and the sensing data or state data to the integrated server as a destination in a multihop manner, wherein the location information and the sensing data or state data Is further configured to further transmit to the manager's mobile terminal.

한편, 상기 센서태그는, 상기 설치된 전력선의 누설 자기장을 전력으로 변환하여 사용하는 무접점 전원공급방식으로 상기 센서태그의 구동에 필요한 전원을 발 전하는 전원발전부를 더 포함할 수 있고, 상기 전원발전부는,상기 자기장의 물리량을 측정하는 센서의 기능을 더 수행하도록 구성될 수 있다.The sensor tag may further include a power generation unit configured to generate power for driving the sensor tag in a contactless power supply method using the leakage magnetic field of the installed power line by converting the power into electric power. It may be configured to further perform a function of a sensor for measuring a physical quantity of the magnetic field.

본 발명의 다른 측면에 의한 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시방법은, 전력선의 정상상태 또는 이상상태에 대한 데이터인 상태데이터와 자신의 위치정보를 상기 전력선에 설치된 센서태그가 측정하여 전송하는 데이터전송단계;상기 센서태그로부터 전송된 상기 상태 데이터와 자신의 위치정보를 상기 센서태그에 인접한 센서태그를 통한 중계에 의하여 통합서버에서 수신하고 저장하는 저장단계; 및 상기 통합서버에서 수신한 상기 상태 데이터와 자신의 위치정보를 기초로 이상이 발생한 위치 또는 발생 원인을 분석하는 분석단계를 포함한다.Power line monitoring method using a USN-based sensor tag according to another aspect of the present invention, A data transmission step of measuring and transmitting state data, which is data on a normal state or abnormal state of a power line, and its position information by a sensor tag installed on the power line; the state data and its position information transmitted from the sensor tag A storage step of receiving and storing in the integrated server by the relay through the sensor tag adjacent to the sensor tag; And an analysis step of analyzing a location or cause of occurrence of an abnormality based on the state data received from the integrated server and its location information.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.As described above, the power line monitoring system using the USN-based sensor tag according to the present invention has the following effects.

첫째, USN 기반 센서태그를 이용하여 무선 센서 네트워크 구축함으로써, 새로이 전력선 감시 시스템을 구축하는데 수월할 뿐만 아니라 이미 구축된 전력선 감시 시스템에 추가설치도 용이하여 손쉽게 관리할 수 있는 효과가 있다. First, by constructing a wireless sensor network using USN-based sensor tags, not only is it easy to build a new power line monitoring system, but it is also easy to add and install on an already established power line monitoring system.

둘째, 현장에서 센서태그에 저장되어 있는 데이터를 관리자의 이동 통신단말기로 전송할 수 있도록 구성함으로써, 현장에서도 상세한 정보를 손쉽게 알아낼 수 있도록 하여 장애처리가 용이하게 이루어지도록 하는 효과가 있다. Second, by configuring the data stored in the sensor tag in the field to be transmitted to the administrator's mobile communication terminal, it is possible to easily find out the detailed information even in the field to facilitate the failure handling.

셋째, 무접점 전원공급으로 보다 저렴한 감시 시스템의 구현을 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.Third, the contactless power supply has the effect of enabling the implementation of a cheaper monitoring system.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 3a는 본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템 및 그 방법에 대한 개략도이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템의 구성요소는 크게 센서태그(300, 301, 302, 303, 304), 통합서버(110) 및 분석부(120)를 포함한다.3A is a schematic diagram of a power line monitoring system and method using the USN-based sensor tag according to the present invention. Referring to the drawings, the components of the power line monitoring system using the USN-based sensor tag according to the present invention includes a sensor tag (300, 301, 302, 303, 304), integrated server 110 and analysis unit 120 largely do.

각각의 센서태그는 전력선(310)에 설치되어 상기 전력선(310)의 물리량을 측정하고 측정된 물리량을 바탕으로 이상 유무를 판별하며 상기 측정된 정보 또는 판별된 정보를 통합서버(110)로 전송한다.Each sensor tag is installed in the power line 310 to measure the physical quantity of the power line 310 and to determine whether there is an abnormality based on the measured physical quantity and transmit the measured information or the determined information to the integrated server 110. .

본 발명은 설치된 각각의 센서태그가 상기의 역할을 수행함으로써 출력한 상기 정보를 통합하여 저장하고 상기 저장된 정보들을 기초로 이상이 발생한 위치 또 는 발생 원인을 분석하여 더욱 신속한 장애처리가 이루어질 수 있도록 하는 시스템 및 방법으로 간략히 설명할 수 있다.The present invention integrates and stores the information outputted by each installed sensor tag by performing the above-mentioned role, and analyzes the location or cause of the abnormality based on the stored information to enable faster trouble shooting. The system and method can be briefly described.

이하에서는 본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템의 일실시예에 관한 구성을 나타낸 블록도인 도 1 및 본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템에서 센서태그의 동작과정에 대한 일실시예를 도시한 흐름도인 도 2를 통하여 본 발명에 따른 전력선 감시 시스템의 구체적인 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a power line monitoring system using a USN based sensor tag according to the present invention, and a process of operating a sensor tag in a power line monitoring system using a USN based sensor tag according to the present invention. The detailed configuration of the power line monitoring system according to the present invention will be described with reference to FIG. 2, which is a flowchart illustrating an embodiment.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템 및 그 방법은 USN 기반의 센서태그(100), 통합서버(110) 및 분석부(120)를 포함하고, 상기 센서태그(100)는 센서(102), 검출부(104), 데이터관리부(106) 및 전원발전부(108)를 포함한다.1, a power line monitoring system and method using a USN-based sensor tag according to the present invention includes a USN-based sensor tag 100, integrated server 110 and the analysis unit 120, the sensor tag 100 includes a sensor 102, a detection unit 104, a data management unit 106, and a power generation unit 108.

본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시방법은 우선적으로, 전력선에 센서태그(100)를 설치한다(S200). 상기 센서태그는 전력선에 소정간격으로 하나 이상 설치한다.In the power line monitoring method using the USN-based sensor tag according to the present invention, first, the sensor tag 100 is installed on the power line (S200). The sensor tag is installed at least one at a predetermined interval on the power line.

상기 소정간격이라 함은 인접한 다른 센서태그와 무선 네트워크가 가능하도록 관리자가 지형, 장애물 및 간섭신호 등의 무선통신에 영향을 미칠 수 있는 요소들을 고려한 위치를 의미한다. The predetermined interval means a location in which an administrator considers factors that may affect wireless communication such as terrain, obstacles, and interference signals to enable another adjacent sensor tag and a wireless network.

그리고, 하나 이상이라 함은 전력선의 길이와 상기 소정간격에 따라 센서태그의 수를 조정해야 함을 의미한다. 따라서, 상기 소정간격과 센서태그의 수는 당업자 간에 센서태그가 설치되는 장소나 지형 및 환경에 따라 다양한 변형례가 가능 하다고 해석되어야 한다.One or more means that the number of sensor tags should be adjusted according to the length of the power line and the predetermined interval. Therefore, the predetermined interval and the number of sensor tags should be interpreted by those skilled in the art that various modifications are possible depending on the location, the terrain, and the environment in which the sensor tags are installed.

상기 설치된 센서태그는 센서(102), 검출부(104), 데이터 관리부(106)를 포함하고, 상기 센서(102)에서 전력선의 온도, 진동, 자기장의 물리량 중 적어도 하나 이상을 측정하며 측정된 센싱 데이터를 기초로 상기 검출부(104)에서 상기 전력선의 이상 유무를 검출(S210)하는 과정을 수행한다. The installed sensor tag includes a sensor 102, a detection unit 104, and a data management unit 106, and the sensing data measured by measuring at least one of physical temperature of a power line, a vibration, and a magnetic field in the sensor 102. On the basis of the detection unit 104 performs a process of detecting the presence or absence of the abnormal power line (S210).

상기 검출부(104)는 연산의 역할을 수행할 수 있는 MCU(Micro Controller Unit) 같은 초소형 연산장치 등으로 구성되며 상기 센서(102)에서 측정한 물리량을 기초로 상기 센서(102)가 설치된 곳 또는 인접 영역에 대한 전력선의 상태를 판단하는 역할을 수행하도록 하는 것이 바람직하다.The detection unit 104 is composed of a micro computing unit such as a microcontroller unit (MCU) that can perform a role of operation, and the place where the sensor 102 is installed or adjacent based on the physical quantity measured by the sensor 102. It is preferable to serve to determine the state of the power line for the region.

다음, 상기 데이터관리부(106)는 상기 전력선의 정상상태 또는 이상상태에 대한 데이터인 상태데이터와 자신의 위치정보를 전송한다(S220). Next, the data management unit 106 transmits the state data and its position information, which is data about the normal state or the abnormal state of the power line (S220).

상기 상태데이터와 자신의 위치정보를 전송하는 방법으로, 상기 검출부(104)에서 상기 전력선에 이상이 없는 것으로 판단되는 경우, 정상상태에 대한 데이터인 정상 데이터와 자신의 위치정보를 함께 주기적으로 전송하고, 이상이 있는 것으로 판단되는 경우 또는 이웃한 태그로부터 상기 정상 데이터가 주기적으로 수신되지 않는 경우, 이상 상태에 대한 데이터인 이상 데이터와 자신의 위치정보를 함께 상기 통합서버(110)로 전송하도록 구성될 수 있다.In the method for transmitting the state data and its own location information, if it is determined that the detection unit 104 has no abnormality in the power line, periodically transmitting the normal data and its own location information, which is data for a normal state, together , When it is determined that there is an abnormality or when the normal data is not periodically received from a neighboring tag, the abnormal data which is data about an abnormal state and its location information together are transmitted to the integrated server 110. Can be.

한편, 상기 데이터관리부(106)는 데이터를 송신하는 역할뿐만 아니라 수신도 가능하여 무선통신이 가능한 인접 센서태그나 통합서버와의 통신역할을 수행하도록 구성하는 것이 바람직하다. On the other hand, the data management unit 106 is preferably configured to perform a communication role with the adjacent sensor tag or integrated server capable of wireless communication as well as the role of transmitting data.

또한, 상기 데이터관리부(106)는 정상 상태의 경우 상기 정상 데이터와 자신의 위치정보를 주기적으로 전송할 때 통합서버를 목적지로 하여 정보를 전송하도록 구성될 수 있고, 이웃한 센서태그로만 정보를 전송하도록 구성될 수도 있다.In addition, the data management unit 106 may be configured to transmit information to an integrated server as a destination when periodically transmitting the normal data and its location information in the normal state, and to transmit information only to neighboring sensor tags. It may be configured.

상기와 같이 이웃한 센서태그로만 정보를 전송하도록 구성하면 데이터 전송의 절차를 간소화하여 네트워크 시스템의 트래픽을 줄임으로써 원활한 시스템 운영을 유도할 수 있다.As described above, if only the neighboring sensor tag is configured to transmit information, it is possible to induce smooth system operation by reducing the traffic of the network system by simplifying the data transmission procedure.

다음으로, 통합서버(110)는 상기 센서태그가 전송한 상기 상태 데이터와 자신의 위치정보를 수신하고 저장(S230)하는데, 상기 상태 데이터와 자신의 위치정보를 전송받는 방법으로 상기 센서태그에 인접한 다른 센서태그의 중계방법에 의하여 수신하고 저장하게 된다.Next, the integrated server 110 receives and stores the state data and its location information transmitted by the sensor tag (S230), and the state data and its location information are adjacent to the sensor tag. It is received and stored by the relay method of another sensor tag.

즉, 상기 센서태그는 상기 통합서버(110)의 방향에 위치해 있는 인접한 센서태그로 데이터를 전송하고 상기 센서태그로부터 데이터를 전송받은 상기 인접한 센서태그는 상기 전송받은 데이터를 다시 상기 통합서버에 더 인접한 센서태그로 중계한다. 센서태그는 통합서버에 더 인접한 다른 센서태그로의 중계에 의한 전달과정을 반복하여 상기 통합서버(110)로 데이터를 전송한다.That is, the sensor tag transmits data to an adjacent sensor tag located in the direction of the integrated server 110, and the adjacent sensor tag receiving data from the sensor tag is further adjacent to the integrated server again. Relay with sensor tag. The sensor tag transmits data to the integrated server 110 by repeating the transmission process by relaying to another sensor tag closer to the integrated server.

또한, 상기 센서태그는 라우팅 기능을 포함하며 Multihop 방식으로 상기 통합서버(110)를 목적지로 하여 자신의 위치정보와 상기 센싱 데이터 또는 상태 데이터를 전송할 수 있다.In addition, the sensor tag includes a routing function and may transmit its location information and the sensing data or the state data to the integrated server 110 as a destination in a multihop manner.

즉, 상기 통합서버로 데이터를 전송하는데 있어서, 라우팅 기능으로 중계 가능한 경로를 설정하고, Multihop 방식으로 상기 통합서버의 방향에 있는 모든 센서 태그의 중계로 데이터를 전송하지 않고 상기 통합서버의 방향에 있는 센서태그 중 선택에 의해 중계를 함으로써, 장애가 발생하였어도 데이터를 전송하는데 무리가 없도록 자체적인 컨트롤이 가능하다.That is, in transmitting data to the integrated server, a route capable of relaying is set by a routing function, and the data is transmitted in the direction of the integrated server without transmitting data to all sensor tags in the direction of the integrated server in a multihop manner. By relaying by selecting one of the sensor tags, even if a failure occurs, it is possible to control itself so as not to overwhelm data transmission.

마지막으로, 분석부(120)는 상기의 전송 및 저장 과정을 거쳐 상기 통합서버(110)에서 수신한 상기 상태 데이터와 데이터를 송신한 센서태그의 위치정보를 기초로 이상이 발생한 위치 또는 발생 원인을 분석(S240)하여 신속한 장애처리가 이루어지도록 한다.Finally, the analysis unit 120 determines the location or cause of the occurrence of the abnormality based on the state data received from the integrated server 110 and the position information of the sensor tag transmitting the data through the transmission and storage process. Analyze (S240) to allow for quick failure processing.

한편, 상기 센서태그는 자신의 위치정보와 상기 센싱데이터 또는 상태데이터를 관리자의 이동 단말기로 더 송신할 수 있도록 구성함으로써, 현장에서 장애상황을 더 손쉽게 파악할 수 있도록 하여, 신속한 장애처리가 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, the sensor tag is configured to transmit its location information and the sensing data or status data to the administrator's mobile terminal, so that it is possible to more easily identify the failure situation in the field, so that quick failure processing can be performed. It is desirable to.

그리고, 상기 센서태그에서 필요한 전원은 밧데리 등의 개별 전원를 이용하여 동작할 수도 있으나, 전자기유도(Electromagnetic Induction) 원리에 의해 무접점 전원공급방식으로 구성되는 전원발전부(108)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 전원발전부(108)는 도 4에 도시된 것처럼 상기 무접점 전원공급방식에 의한 전원공급을 위하여 코일부(107) 및 정류회로(109)를 포함할 수 있다.In addition, the power required by the sensor tag may operate by using a separate power source such as a battery, but may be configured to include a power generation unit 108 is configured in a contactless power supply method by the principle of electromagnetic induction (Electromagnetic Induction). In addition, the power generator 108 may include a coil unit 107 and a rectifier circuit 109 for power supply by the contactless power supply method as shown in FIG.

상기 도 4를 참조하여 상기 전원발전부(108)의 구성을 상세히 살펴볼 때, 상기 코일부(107)의 구동원리는 다음과 같다. 우선, 상기 전력선(310)을 통해 전류가 지속적으로 흐르게 되며, 이렇게 지속적으로 흐르는 전류는 전류가 흐르는 방향에 따른 자기장(311)을 생성하게 된다.When the configuration of the power generator 108 is described in detail with reference to FIG. 4, the driving principle of the coil unit 107 is as follows. First, current flows continuously through the power line 310, and the current flowing continuously generates the magnetic field 311 according to the direction in which the current flows.

상기 본 발명의 코일부(107)는 상기와 같이 생성된 자기장을 이용하여 생성된 자기장의 크기에 비례한 교류 전류를 전자기유도 원리에 의해 생성하는 방법을 채용한다. 그 후, 상기 생성된 교류 전류를 정류회로(109)에서 정류하여 본 발명에 의한 센서 태그 등에서 필요로 하는 DC전원을 생성하게 된다. 이때, 원하는 DC전압을 얻기 위하여 추가로 레귤레이터 등의 사용이 가능하고, 코일의 턴수는 전력선의 전압이나 기구 형태 등에 의해 당업자에 따라 다양한 변형례가 있을 수 있다.The coil unit 107 of the present invention employs a method of generating an alternating current proportional to the magnitude of the magnetic field generated by using the magnetic field generated as described above by the electromagnetic induction principle. Thereafter, the generated AC current is rectified by the rectifier circuit 109 to generate a DC power source required by the sensor tag according to the present invention. In this case, a regulator or the like may be additionally used to obtain a desired DC voltage, and the number of turns of the coil may be variously modified according to a person skilled in the art by the voltage or the shape of the power line.

상기와 같이 본 발명에 의한 센서는 전력선의 이상 유무를 검출하기 위하여 전력선에 설치되는 만큼, 설치된 전력선의 부가적인 전원을 이용하여 반영구적인 전원공급이 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다. As described above, the sensor according to the present invention is preferably configured to enable semi-permanent power supply by using an additional power source of the installed power line as it is installed in the power line to detect an abnormality of the power line.

또한, 상기 전원발전부(108)는 상기 전력선(310)에서 발생되는 자기장을 이용하여 필요한 전력을 생성하므로, 상기 전력선에서의 전류가 변화되는 경우, 이에 따라 자기장의 변화가 발생하게 되고, 결국 전원발전부(108)가 생성하는 전력의 크기가 변하게 되므로, 상기 전원발전부(108)에서 생성되는 전력의 크기에 대한 변화는 결국, 전력선(310)의 물리량의 하나인 자기장의 변화를 인지할 수 있는 근거가 될 수 있다. 이러한 물리적 메타니즘을 이용하여 상기 전원발전부(108)는 자기장의 변화를 센싱하는 센서로서의 역할 또한 수행할 수 있게 된다.In addition, since the power generation unit 108 generates the necessary power by using the magnetic field generated by the power line 310, when the current in the power line is changed, a change in the magnetic field occurs accordingly, the power source Since the magnitude of the power generated by the generator 108 changes, the change in the magnitude of the power generated by the power generator 108 may eventually recognize a change in the magnetic field, which is one of the physical quantities of the power line 310. It can be the basis for that. By using this physical mechanism, the power generator 108 may also serve as a sensor for sensing a change in the magnetic field.

한편, 도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템의 정상상태에서 데이터를 전송하는 과정과 이상상태에서 데이터를 전송하는 과정을 도시한 일실시예에 대한 도면이다. 이하에서는 도 3a와 3b를 참조하여 상기의 상황에서 데이터가 전송되는 과정을 상세히 설명하도록 한다.Meanwhile, FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating an embodiment of a process of transmitting data in a normal state and a process of transmitting data in an abnormal state of a power line monitoring system using a USN-based sensor tag according to the present invention. Hereinafter, a process of transmitting data in the above situation will be described in detail with reference to FIGS. 3A and 3B.

도면을 참조하면, 참조부호 310은 본 발명에 의한 센서태그가 부착되는 대상 전력선을 의미하며, 상기 전력선(310)에는 센서태그들(300, 301, 302, 303, 304)이 설치되어 있다. 이하에서 더욱 효과적인 설명을 위하여 센서태그들을 각각 명할 때는 제1센서태그(300), 제2센서태그(301), 제3센서태그(302), 제4센서태그(303) 및 제5센서태그(304)로 칭하여 설명하기로 한다. 상기 서수에 대한 표현은 각각의 관계를 나타내기 위한 명칭에 해당될 뿐, 반드시 서수적인 의미를 가지는 것은 아니라고 해석되어야 한다. Referring to the drawings, reference numeral 310 denotes a target power line to which the sensor tag is attached according to the present invention, and the sensor tags 300, 301, 302, 303, and 304 are installed on the power line 310. In order to more effectively describe the sensor tags below, the first sensor tag 300, the second sensor tag 301, the third sensor tag 302, the fourth sensor tag 303 and the fifth sensor tag ( 304 to be described. The expression for ordinal numbers should be construed as not only having ordinal meanings, but also names corresponding to respective relationships.

상기 센서태그들(300, 301, 302, 303, 304)은 상기에 설명한 바와 같이 전력선(310)의 물리량을 측정하고 측정된 물리량을 기초로 상기 전력선(310)의 이상 유무를 검출하며 전송한다. As described above, the sensor tags 300, 301, 302, 303, and 304 measure a physical quantity of the power line 310 and detect and transmit an abnormality of the power line 310 based on the measured physical quantity.

도면에서 화살표는 데이터의 이동 경로를 도시하고 있는 것이다. 도 3a에서는 장애상황이 아니기 때문에 센서태그들(300, 301, 302, 303, 304)은 각각 이웃한 태그로만 데이터를 전송하고 있다.Arrows in the figure show the movement path of the data. In FIG. 3A, the sensor tags 300, 301, 302, 303, and 304 transmit data only to neighboring tags.

도 3b에서는 제1센서태그(300)에서 상기 전력선에 이상상태를 검출하여 상기 이상상태에 대한 데이터인 상태데이터를 통합서버로 전송하는데 있어서 다른 센서태그들(301, 302, 303)을 거치지 않고 제5센서태그(304)만의 중계를 받아 통합서버로 전송하고 있다.In FIG. 3B, the first sensor tag 300 detects an abnormal state on the power line and transmits state data, which is data about the abnormal state, to the integrated server without passing through other sensor tags 301, 302, and 303. It receives a relay of only five sensor tags 304 and transmits it to the integrated server.

즉, 제1센서태그(300)가 최단경로를 라우팅하여 Multihop 방식에 의해 다른 센서태그들(301, 302, 303)을 거치지 않고 제5센서태그(304)의 중계만으로 통합서버까지 데이터를 전송할 수 있도록 구성하는 것을 도시하고 있는 것이다.That is, the first sensor tag 300 may route the shortest path and transmit data to the integrated server only by relaying the fifth sensor tag 304 without passing through the other sensor tags 301, 302, and 303 by the multihop method. It is showing the configuration so that.

상기 Multihop 방식은 데이터 전송경로를 간소화하는 효과가 있으며, 또한 상기와 같은 상황에서 제3센서태그가 고장인 경우에서도 제1센서태그가 데이터를 전송할 수 있는 수단으로서의 효과가 있다.The multihop method has an effect of simplifying a data transmission path, and also has an effect as a means for transmitting data by the first sensor tag even when the third sensor tag fails in such a situation.

즉, 센서태그가 보내는 데이터를 중계할 센서태그가 고장인 경우 다른 경로를 라우팅하고 고장인 센서태그는 도약하여 상기 데이터를 전송할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 중복적으로 센서태그가 고장인 상태인 경우에도 데이터의 전송이 가능하도록 구성하는 것이 더 바람직하다.That is, when the sensor tag to relay the data sent by the sensor tag is a failure, it is preferable to route another path and to configure the so that the failed sensor tag can leap and transmit the data. In addition, it is more preferable to configure the data transmission to be possible even if the sensor tag is in a redundant state.

한편, 제1센서태그(300)의 고장으로 정상동작을 할 수 없는 경우 제2센서태그(301)는 제1센서태그에서 주기적인 신호를 전송받지 못하는 것에 대한 데이터를 통합서버로 전송하도록 구성하여 본 발명의 시스템의 장애 또한 검출할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the normal operation is not possible due to the failure of the first sensor tag 300, the second sensor tag 301 is configured to transmit data on the periodic sensor from the first sensor tag to the integrated server It is preferable that the failure of the system of the present invention is also configured to detect.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.The following drawings, which are attached to this specification, illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical idea of the present invention, the present invention includes the matters described in such drawings. It should not be construed as limited to.

도 1은 본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템의 일실시예에 관한 구성을 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a power line monitoring system using a USN-based sensor tag according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시방법의 일실시예에 대한 과정을 도시한 흐름도,2 is a flowchart illustrating a process of an embodiment of a power line monitoring method using a USN-based sensor tag according to the present invention;

도 3a는 본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템 및 그 방법에 대한 개략도 및 정상상태에서 데이터를 전송하는 과정을 도시한 일실시예에 대한 도면,3A is a schematic diagram of a power line monitoring system using a USN-based sensor tag and a method thereof according to the present invention, and a diagram illustrating a process of transmitting data in a steady state;

도 3b는 본 발명에 따른 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템 및 그 방법에 대한 개략도 및 이상상태에서 데이터를 전송하는 과정을 도시한 일실시예에 대한 도면,3b is a schematic diagram of a power line monitoring system using a USN-based sensor tag and a method thereof according to the present invention, and a diagram illustrating a process of transmitting data in an abnormal state;

도 4는 본 발명에 따른 전원발전부가 전원을 생성하는 일실시예를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an embodiment in which a power generation unit according to the present invention generates power.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 센서태그 102 : 센서100: sensor tag 102: sensor

104 : 검출부 106 : 데이터관리부104: detection unit 106: data management unit

108 : 전원발전부 110 : 통합서버108: power generation unit 110: integrated server

120 : 분석부120: analysis unit

Claims (11)

전력선에 소정간격으로 하나 이상 설치되어 상기 전력선의 정상상태 또는 이상상태에 대한 데이터인 상태데이터와 자신의 위치정보를 전송하는 USN 기반의 센서태그;A USN-based sensor tag installed at one or more power lines at predetermined intervals to transmit state data and its location information, which is data about a normal state or an abnormal state of the power line; 상기 센서태그가 전송한 상기 상태 데이터와 자신의 위치정보를 상기 센서태그에 인접한 센서태그의 중계에 의하여 수신하고 저장하는 통합서버; 및An integrated server configured to receive and store the state data transmitted by the sensor tag and its location information by relaying a sensor tag adjacent to the sensor tag; And 상기 통합서버에서 수신한 상기 상태 데이터와 자신의 위치정보를 기초로 이상이 발생한 위치 또는 발생 원인을 분석하는 분석부를 포함하고,It includes an analysis unit for analyzing the location or cause of the occurrence of the abnormality based on the state data and its location information received from the integrated server, 상기 센서태그는,The sensor tag, 상기 설치된 전력선의 누설 자기장을 전력으로 변환하여 사용하는 무접점 전원공급방식으로 상기 센서태그의 구동에 필요한 전원을 발전하는 전원발전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템.The power line monitoring system using a USN-based sensor tag, characterized in that it comprises a power generation unit for generating a power required for driving the sensor tag in a contactless power supply method that converts the leakage magnetic field of the installed power line to power. 제 1항에 있어서, 상기 센서태그는,The method of claim 1, wherein the sensor tag, 전력선의 온도, 진동, 자기장의 물리량 중 적어도 하나 이상을 측정하는 센서;A sensor for measuring at least one of temperature, vibration, and physical quantity of the magnetic field of the power line; 상기 센서에서 측정한 센싱 데이터를 기초로 상기 전력선의 이상 유무를 검출하는 검출부; 및A detector configured to detect an abnormality of the power line based on the sensing data measured by the sensor; And 상기 검출부에서 상기 전력선에 이상이 없는 것으로 판단되는 경우, 정상상태에 대한 데이터인 정상 데이터와 자신의 위치정보를 함께 주기적으로 전송하고, 이상이 있는 것으로 판단되는 경우 또는 이웃한 태그로부터 상기 정상 데이터가 주기적으로 수신되지 않는 경우, 이상 상태에 대한 데이터인 이상 데이터와 자신의 위치정보를 함께 상기 통합서버로 전송하는 데이터관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템.When it is determined that there is no abnormality in the power line, the detection unit periodically transmits normal data and its own location information, which are data on a normal state, and when it is determined that there is an abnormality or when the normal data is received from a neighboring tag. If not received periodically, the power line monitoring system using a USN-based sensor tag, characterized in that it comprises a data management unit for transmitting the abnormal data and its position information together with the data on the abnormal state to the integrated server. 제 2항에 있어서, 상기 센서태그는,The method of claim 2, wherein the sensor tag, 라우팅 기능을 포함하며 Multihop 방식으로 상기 통합서버를 목적지로 하여 자신의 위치정보와 상기 센싱 데이터 또는 상태 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템.Power line monitoring system using a USN-based sensor tag comprising a routing function and transmits its location information and the sensing data or state data to the integrated server as a destination in a multihop manner. 제 2항에 있어서, 상기 센서태그는,The method of claim 2, wherein the sensor tag, 자신의 위치정보와 상기 센싱데이터 또는 상태데이터를 관리자의 이동 단말기로 더 송신하는 것을 특징으로 하는 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템.Power line monitoring system using the USN-based sensor tag, characterized in that further transmitting its own location information and the sensing data or state data to the administrator's mobile terminal. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 전원발전부는,The method of claim 1, wherein the power generation unit, 상기 자기장의 물리량을 측정하는 센서의 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시 시스템.Power line monitoring system using a USN-based sensor tag, characterized in that for further performing the function of the sensor for measuring the physical quantity of the magnetic field. 전력선의 정상상태 또는 이상상태에 대한 데이터인 상태데이터와 자신의 위치정보를 상기 전력선에 설치된 센서태그가 측정하여 전송하는 데이터전송단계;A data transmission step of measuring and transmitting state data which is data on a normal state or abnormal state of a power line, and its position information by a sensor tag installed on the power line; 상기 센서태그로부터 전송된 상기 상태 데이터와 자신의 위치정보를 상기 센서태그에 인접한 센서태그를 통한 중계에 의하여 통합서버에서 수신하고 저장하는 저장단계; 및A storage step of receiving and storing the state data and its position information transmitted from the sensor tag by the relay server through a sensor tag adjacent to the sensor tag; And 상기 통합서버에서 수신한 상기 상태 데이터와 자신의 위치정보를 기초로 이상이 발생한 위치 또는 발생 원인을 분석하는 분석단계를 포함하고,An analysis step of analyzing a location or cause of occurrence of an abnormality based on the state data received from the integrated server and its location information; 상기 센서태그는,The sensor tag, 상기 설치된 전력선의 누설 자기장을 전력으로 변환하여 사용하는 무접점 전원공급방식으로 상기 센서태그의 구동에 필요한 전원이 발전되는 것을 특징으로 하는 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시방법.The power line monitoring method using a USN-based sensor tag, characterized in that the power required to drive the sensor tag is generated by a contactless power supply method that converts the leakage magnetic field of the installed power line into electric power. 제 7항에 있어서, 상기 데이터전송단계는,The method of claim 7, wherein the data transmission step, 상기 센서태그에 포함된 센서가 상기 전력선의 온도, 진동, 자기장의 물리량 중 적어도 하나 이상을 측정하는 측정단계;A measurement step of measuring, by a sensor included in the sensor tag, at least one or more of physical temperature of the power line, vibration, and magnetic field; 상기 센서태그에 포함된 검출부가 상기 센서에서 측정한 센싱 데이터를 기초로 상기 전력선의 이상 유무를 검출하는 검출단계; 및A detection step of detecting, by the detection unit included in the sensor tag, whether there is an abnormality of the power line based on the sensing data measured by the sensor; And 상기 센서태그에 포함된 데이터관리부가 상기 검출단계에서 상기 전력선에 이상이 없는 것으로 판단되는 경우, 정상상태에 대한 데이터인 정상 데이터와 자신의 위치정보를 함께 주기적으로 전송하고, 이상이 있는 것으로 판단되는 경우 또는 이웃한 태그로부터 상기 정상 데이터가 주기적으로 수신되지 않는 경우, 이상 상태 에 대한 데이터인 이상 데이터와 자신의 위치정보를 함께 상기 통합서버로 전송하는 전송관리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시방법.If it is determined that the data management unit included in the sensor tag has no abnormality in the power line in the detecting step, periodically transmits the normal data which is the data for the normal state and its position information together, and determines that there is an abnormality. Or if the normal data is not periodically received from a neighboring tag, a transmission management step of transmitting the abnormal data which is the data on the abnormal state and its location information together to the integrated server. Power line monitoring method using sensor tag. 제 8항에 있어서, 상기 데이터전송단계는,The method of claim 8, wherein the data transmission step, 라우팅 기능을 포함하며 Multihop 방식으로 상기 통합서버를 목적지로 하여 자신의 위치정보와 상기 센싱 데이터 또는 상태 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시방법.A power line monitoring method using a USN-based sensor tag, comprising a routing function and transmitting its location information, the sensing data or the state data to the integrated server as a destination in a multihop manner. 제 8항에 있어서, 상기 데이터전송단계는,The method of claim 8, wherein the data transmission step, 자신의 위치정보와 상기 센싱 데이터 또는 상태데이터를 관리자의 이동 단말기로 더 송신하는 것을 특징으로 하는 USN 기반 센서태그를 이용한 전력선 감시방법.Power line monitoring method using the USN-based sensor tag, characterized in that further transmitting its own location information and the sensing data or status data to the administrator's mobile terminal. 삭제delete
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