KR101030986B1 - Smart control system of power device based on information technology - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 IT 기반의 전력기기 스마트 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 네트워크 환경기반을 활용하여 수배전반, 분전반, MCC반의 상태정보 수집 및 제어를 통해 전력에너지 관리의 효율성과 안정성을 향상시키기 위한 IT 기반의 전력기기 스마트 제어시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an IT-based smart device smart control system, and more specifically, to improve the efficiency and stability of power energy management by collecting and controlling the status information of switchgear, distribution panel, MCC panel using the network environment infrastructure The present invention relates to a smart power control system based on power equipment.
일반적으로 관공서, 학교, 빌딩 등과 같은 대규모 건축물에서는 비교적 많은 전기 사용량을 요구하게 되는 이유로, 이에 따라 안정적으로 전력을 공급하는데 필수적 요소인 수배전 설비가 시설되며, 그 수배전 설비의 핵심적 구성요소로는 차단기를 예로 들 수 있는데, 이는 전기공급자(한전)로부터 수용가까지 전기를 공급받아서 수용가의 관리자로 하여금 안전하게 전기를 사용할 수 있도록 하는 전기적 보호장치를 의미하며, 차단기의 투입에 의해 전력공급계통이 연계되고 전력계통 이상 시 계통 경로를 보호하는 기능을 한다.
In general, large buildings such as government offices, schools, and buildings require relatively large amounts of electricity. Accordingly, water distribution facilities, which are essential for stable power supply, are installed. For example, a breaker is an electrical protection device that receives electricity from the electricity supplier (KEPCO) to the customer so that the manager of the customer can safely use the electricity, and the power supply system is connected by the input of the breaker. It protects the system path in case of power system failure.
최근에 들어 기존 수배전반, 분전반, MCC((Motor Control Center)반 설비에 사용되는 차단기를 각종 통신방식을 적용하여 자동으로 제어하는 단계까지 발전하게 되었으나, 아직까지도 차단기 초기 이상 발생시 이에 대한 대처가 지연되는 경우가 많아 대형 사고로 파급되거나, 표준화되지 않은 사설구조를 사용하여 보안성의 결여되고 타시스템과의 연동이 잘 이루어지지 않거나, 차단기 제어를 위한 판넬마다 IP 주소를 할당하여 IP 자원을 낭비하는 등의 비효율적인 측면이 많아 이에 대한 연구가 지속적으로 이루어질 필요가 있다.
Recently, the circuit breaker used in the existing switchgear, distribution panel, and MCC (Motor Control Center) panel equipment has been developed to automatically control by applying various communication methods. In many cases, it spreads due to large accidents, lacks security by using a non-standardized private structure, does not work well with other systems, or wastes IP resources by allocating IP addresses per panel for circuit breaker control. There are a lot of inefficiencies that need to be continuously studied.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 생활전반에 널리 퍼져있는 네트워크 환경을 기반으로 하여 수배전반, 분전반, MCC반의 상태정보 수집 및 제어를 통해 전력에너지 관리의 효율성과 안정성을 향상시킬 수 있는 IT 기반의 전력기기 스마트 제어시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, based on the network environment that is widely spread throughout the life to improve the efficiency and stability of power energy management by collecting and controlling the status information of switchgear, distribution panel, MCC panel The purpose is to provide an IT-based smart device smart control system that can be improved.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, SNMP(Simple Network Management Protocol)를 기반으로 공중망 인터넷을 통해 전력 스위치 컨트롤 패널 및 전력 스위치가 구비된 원격지의 전력 차단 제어기를 내장된 스케쥴에 따라 자동으로 제어하는 관리서버와; 상기 관리서버로부터 공인 IP 주소를 할당받고 슬레이브 포트를 구비하는 기본제어기와, 상기 기본제어기와 슬레이브 포트를 통해 접속되는 확장제어기로 이루어져, 상기 전력차단 제어기 및 IP 카메라와 데이지 체인 구조로 접속가능한 제어국사와; 상기 제어국사를 통해 전력차단 제어기와 연결되어 전력 스위치의 동작여부를 AC 전원라인에서 제로크로스 포인트를 검출하여 확인하되, 상기 전력 스위치를 ON한 경우 동작하지 않으면 상기 관리서버로 경보신호를 전송하고, 상기 전력 스위치가 복전될 시에 순간 서지가 가해지지 않도록 하는 스마트 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the present invention, based on the SNMP (Simple Network Management Protocol) to automatically control the power switch controller of the remote location equipped with a power switch control panel and a power switch over the public network Internet according to the built-in schedule A management server; A control station that is assigned a public IP address from the management server and includes a slave controller and an expansion controller connected through the basic controller and a slave port, and which can be connected to the power cut controller and the IP camera in a daisy chain structure. Wow; It is connected to the power cut controller through the control station to check the operation of the power switch by detecting a zero cross point in the AC power line, if the power switch is turned on if it does not operate sends an alarm signal to the management server, And a smart controller to prevent a momentary surge from being applied when the power switch is restored.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 IT 기반의 전력기기 스마트 제어시스템은 SNMP를 통한 표준화된 인터넷 통신에 기초하여 원격으로 전력 스위치(차단기)를 제어하도록 함으로써 보안성과 타시스템의 원활한 연동을 보장할 수 있다.
As described above, the IT-based power device smart control system according to the present invention can ensure the security and smooth interworking of other systems by controlling the power switch (breaker) remotely based on standardized Internet communication through SNMP. have.
또한 공인 IP 주소를 데이지 체인 구조로 확장하여 사용함에 따라 부족할 수 있는 IP 자원의 보다 효율적인 활용을 가능하게 한다.
It also extends the use of public IP addresses in a daisy chain structure, enabling more efficient use of IP resources that may be lacking.
추가로 전력 스위치 제어를 위한 스마트 컨트롤러의 동작 소모전력이 제로인 녹색 에너지 기능을 적용함으로써 친환경적인 전력 제어 시스템의 구현을 가능하게 한다.
In addition, by applying the green energy function of zero operation power consumption of the smart controller for power switch control, it is possible to implement an eco-friendly power control system.
도 1은 본 발명에 따른 IT 기반의 전력기기 스마트 제어시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명 중 관리서버와 제어국사간의 접속관계를 도시한 도면.
도 3은 본 발명 중 스마트 컨트롤러의 동작구조를 도시한 도면.1 is a view schematically showing an IT-based power device smart control system according to the present invention.
2 is a diagram showing a connection relationship between a management server and a control station in the present invention.
Figure 3 is a view showing the operation structure of the smart controller of the present invention.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 IT 기반의 전력기기 스마트 제어시스템를 설명하기로 한다.
Hereinafter, an IT-based power device smart control system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 IT 기반의 전력기기 스마트 제어시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
1 is a view schematically showing an IT-based power device smart control system according to the present invention.
본 발명에 따른 IT 기반의 전력기기 스마트 제어시스템은 기본적으로 공중망 인터넷을 통해 원격지의 전력 차단 제어기를 제어하는 관리서버와, 관리서버로부터 공인 IP 주소(Internet Protocol Address)를 할당 받아 데이지 체인 구조로 확장가능하게 하는 제어국사와, 제어국사를 통해 전력 차단 제어기에 의해 제어되는 전력 스위치의 동작상태를 확인하는 스마트 컨트롤러를 구비한다.
Smart control system for IT-based power equipment according to the present invention basically extends to a daisy chain structure by receiving a management server that controls a remote power cutoff controller through a public network and a public IP address (Internet Protocol address) from the management server. And a smart controller for checking the operation state of the power switch controlled by the power cutoff controller through the control station.
상기 관리서버는 보안성과 타시스템의 원활한 연동을 위해 SNMP(Simple Network Management Protocol)를 기반으로 공중망 인터넷을 통해 전력 스위치 컨트롤 패널 및 전력 스위치(차단기)가 구비된 원격지의 전력 차단 제어기를 내장된 스케쥴에 따라 자동제어하기 위한 것으로, 전용 브라우저를 활용하여 복수개의 스마트 컨트롤러의 상태정보감시 및 제어를 가능하게 하는 한편, 관리자 부재 시 관리서버가 인터넷망 및 CDMA망을 거쳐 관리자 휴대용 단말기로 전력차단 제어기 상태정보를 전송가능하도록 하고, 관리자 휴대용 단말기 또한 관리서버를 통해 전력차단 제어기를 제어할 수 있도록 하여, 전력차단 제어기에서 이상이 발생될 경우 이에 대한 신속한 대처를 가능하게 할 수 있다.
The management server has a power switch control panel and a power switch controller of a remote location equipped with a power switch (breaker) through the public network Internet based on the Simple Network Management Protocol (SNMP) for security and smooth interworking with other systems. According to the automatic control, it is possible to monitor and control the status information of a plurality of smart controllers by using a dedicated browser, and in the absence of the administrator, the management server via the Internet network and CDMA network to the manager portable terminal. It is possible to transmit, and the manager portable terminal can also control the power-off controller through the management server, it is possible to quickly cope with this when an error occurs in the power-off controller.
도 2는 본 발명 중 관리서버와 제어국사간의 접속관계를 도시한 도면이다.
2 is a diagram showing a connection relationship between a management server and a control station in the present invention.
상기 제어국사는 관리서버로부터 공인 IP 주소를 할당받고 슬레이브 포트를 구비하는 기본제어기와, 기본제어기와 슬레이브 포트를 통해 접속되는 확장제어기로 이루어져, 전력차단 제어기 및 IP 카메라와 데이지 체인 구조로 접속가능한 구조를 갖는데, 이에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 관리서버에서 할당된 공인 IP를 갖는 기본제어기와, 그 기본제어기와 동일한 구조를 가지면서 2개의 이더넷 슬레이브 포트를 통해 연결되어 공인 IP를 확장하여 사용하게 되는 확장제어기간의 연결구조를 통해 IP 자원의 낭비없이 수배전반, 분전반, MCC반에 설치되는 전력차단 제어기를 데이지 체인 구조로 확장 연결시킬 수 있으며, 수배전반, 분전반, MCC반의 무인감시를 위한 IP 카메라 또한 기본제어기 및 확장제어기에 구비되는 슬레이브 포트에 연결될 수 있다.
The control station is composed of a basic controller assigned a public IP address from the management server and having a slave port, and an expansion controller connected through the basic controller and the slave port, and can be connected to the power cut controller and the IP camera in a daisy chain structure. In more detail, the basic controller having a public IP assigned by the management server, and the basic controller have the same structure and are connected through two Ethernet slave ports to expand the public IP. Through the connection structure between controllers, power cut-off controllers installed in switchgear, distribution board and MCC board can be connected in daisy chain structure without waste of IP resources. IP camera for unattended monitoring of switchgear, distribution board and MCC board is also basic controller. And a slave port provided to the expansion controller.
도 3은 본 발명 중 스마트 컨트롤러의 동작구조를 도시한 도면이다.3 is a view showing the operation structure of the smart controller of the present invention.
상기 스마트 컨트롤러는 제어국사를 통해 전력차단 제어기와 연결되어 전력 스위치의 동작여부를 AC 전원라인에서 제로크로스 포인트를 검출하여 확인하기 위한 것으로, 기존 전력 스위치를 관리서버에서 제어하는 경우 실제 전력 스위치의 동작여부를 확인하는 방법으로 AC 전원라인에서 제로크로스 포인트를 검출하여 60Hz로 동작하는지 검사하는 기능을 수행하게 된다.
The smart controller is connected to a power cut controller through a control station to check whether the power switch is operated by detecting a zero cross point on the AC power line. When the existing power switch is controlled by the management server, the actual power switch is operated. As a method of checking whether the AC power line detects a zero cross point, it performs a function of checking whether it operates at 60 Hz.
상기와 같은 동작을 위해, 스마트 컨트롤러는 제로크로스 포인트에서 ON 또는 OFF 접점되는 래치 릴레이(ON 접점에 100mS AC 입력시 전력 스위치를 ON 시키고 OFF 접점에 100mS AC 전원 입력시 전력 스위치 OFF 시킴)와, 래치 릴레이의 ON 또는 OFF 접점 신호를 출력(전력 스위치 ON을 위한 접점출력A, 전력 스위치 OFF를 위한 접점출력B)하거나 래치 릴레이의 출력신호를 되먹임(접점입력)하여 전력 스위치의 상태를 확인가능하게 하는 접점 신호 입출력부와, 접점 신호 입출력부의 입출력 신호를 처리하고 프로그램가능한 제어로직부(프로그래머블 로직으로 설계되어 소프트웨어에 의한 방식보다 응답속도가 빨라 안정성이 뛰어남)와, 제어로직부의 입출력 신호를 저장 및 확인하여 전력 스위치를 제어하기 위한 신호처리부를 구비한다.
For the above operation, the smart controller latches the latch relay which is ON or OFF contact at the zero cross point (turns the power switch on when 100mS AC is input to the ON contact and the power switch is OFF when 100mS AC power is input to the OFF contact) Output the ON or OFF contact signal of relay (contact output A for power switch ON, contact output B for power switch OFF) or feedback output signal of latch relay (contact input) to check the status of power switch. It handles the input / output signal of the contact signal input / output part and the contact signal input / output part, and stores the programmable control logic part (designed with programmable logic, which has better response speed than the software method), and saves the input / output signal of the control logic part. And a signal processing unit for controlling the power switch.
여기서 관리서버를 통해 해당하는 전력 스위치를 ON한 경우 그 전력 스위치가 동작하지 않으면 스마트 컨트롤러가 인터넷을 통해 관리서버로 경보신호를 전송하여 그 관리서버가 경보신호를 시청각적으로 표시하게 하며, 해당 전력 스위치가 다시 복전될 시에 순간 서지가 가해지지 않도록 안정적인 상태로 회복되게 한다.
If the corresponding power switch is turned on through the management server, if the power switch does not work, the smart controller sends an alarm signal to the management server through the Internet so that the management server displays the alarm signal visually. Allow the switch to return to a stable state so that no instantaneous surge is applied when the switch is restored.
이러한 스마트 컨트롤러는 기존의 SSR(Solid State Relay) 등을 사용하는 경우와는 달리 소모전력이 제로인 상태에서 동작할 수 있음에 따라 에너지 사용량이 적으므로 열로 인한 수명 단축 문제를 해소하게 된다.
Unlike the case of using a solid state relay (SSR), such a smart controller can operate in a state of zero power consumption, thereby eliminating the problem of shortening the life cycle due to low energy consumption.
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추가적으로 상기 스마트 컨트롤러는 정전시에도 전원공급을 가능하게 하는 배터리를 구비함으로써, 공급전원이 끊어지는 경우에도 전력차단 제어기 상태를 관리서버로 보고할 수 있도록 하여 최소한의 전력 관리 시간을 보장할 수 있게 한다.In addition, the smart controller includes a battery that enables power supply even in the event of a power failure, so that the power cut controller status can be reported to the management server even when the power supply is cut off, thereby ensuring a minimum power management time. .
Claims (5)
상기 관리서버로부터 공인 IP 주소를 할당받고 슬레이브 포트를 구비하는 기본제어기와, 상기 기본제어기와 슬레이브 포트를 통해 접속되는 확장제어기로 이루어져, 상기 전력차단 제어기 및 IP 카메라와 데이지 체인 구조로 접속가능한 제어국사와;
상기 제어국사를 통해 전력차단 제어기와 연결되어 전력 스위치의 동작여부를 AC 전원라인에서 제로크로스 포인트를 검출하여 확인하되, 상기 전력 스위치를 ON한 경우 동작하지 않으면 상기 관리서버로 경보신호를 전송하고, 상기 전력 스위치가 복전될 시에 순간 서지가 가해지지 않도록 하는 스마트 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 IT 기반의 전력기기 스마트 제어시스템.A management server for automatically controlling a power switch controller of a remote location equipped with a power switch control panel and a power switch based on a simple network management protocol (SNMP) based on an embedded schedule;
A control station that is assigned a public IP address from the management server and includes a slave controller and an expansion controller connected through the basic controller and a slave port, and which can be connected to the power cut controller and the IP camera in a daisy chain structure. Wow;
It is connected to the power cut controller through the control station to check the operation of the power switch by detecting a zero cross point in the AC power line, if the power switch is turned on if it does not operate sends an alarm signal to the management server, And a smart controller to prevent a momentary surge from being applied when the power switch is restored.
상기 관리서버는 관리자 휴대용 단말기로 전력차단 제어기 상태정보를 전송가능하며, 상기 관리자 휴대용 단말기는 관리서버를 통해 전력차단 제어기를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 IT 기반의 전력기기 스마트 제어시스템.
The method according to claim 1,
The management server is capable of transmitting power cutoff controller status information to a manager portable terminal, wherein the manager portable terminal is capable of controlling the power cut controller through the management server IT-based power device smart control system.
상기 스마트 컨트롤러는 제로크로스 포인트에서 ON 또는 OFF 접점되는 래치 릴레이와, 상기 래치 릴레이의 ON 또는 OFF 접점 신호를 출력하거나 래치 릴레이의 출력신호를 되먹임하여 전력 스위치의 상태를 확인가능하게 하는 접점 신호 입출력부와, 상기 접점 신호 입출력부의 입출력 신호를 처리하고 프로그램가능한 제어로직부와, 상기 제어로직부의 입출력 신호를 저장 및 확인하여 상기 전력 스위치를 제어하기 위한 신호처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 IT 기반의 전력기기 스마트 제어시스템.The method according to claim 1,
The smart controller includes a latch relay that is turned on or off at a zero cross point, and a contact signal input / output unit for outputting an ON or OFF contact signal of the latch relay or by feeding back an output signal of the latch relay to check a state of a power switch. And an IT-based signal processing unit configured to process input / output signals of the contact signal input / output unit, a programmable control logic unit, and a control unit to store and confirm the input / output signals of the control logic unit to control the power switch. Power equipment smart control system.
상기 스마트 컨트롤러는 정전시에도 전원공급을 가능하게 하는 배터리를 내장하는 것을 특징으로 하는 IT 기반의 전력기기 스마트 제어시스템.The method according to claim 4,
The smart controller is an IT-based power device smart control system, characterized in that the built-in battery that enables power supply even in the event of a power failure.
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