KR101039402B1 - remote system for controlling a receptacle using Power Line Communication - Google Patents

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Abstract

이 발명은 원격지의 관리서버가 전력선 통신을 이용하여 가전기기에 인가되는 전력을 제어할 수 있도록 하는 콘센트 원격 제어시스템에 관한 것이다.

이 발명에 따른 콘센트 원격 제어시스템은, 원격지의 가전기기에 공급되는 전력을 스위칭하기 위한 제어 신호를 출력하고 상기 가전기기의 상태 신호를 수신하는 관리 서버와; 상기 관리 서버로부터 상기 제어 신호를 수신하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 3상4선 전력선에 실어서 전송하고, 3상4선 전력선에 실려서 전송된 전력선 신호 형태의 상태 신호를 수신하여 원 상태 신호로 복원한 후 상기 관리 서버에게 전송하는 마스터 모뎀과; 상기 가전기기와 연결되고 상기 3상4선 전력선 중 임의의 단상2선 전력선에 실려서 전송된 전력선 신호 형태의 제어 신호를 원 제어 신호로 복원한 후 상기 제어 신호에 따라 상기 가전기기에 공급되는 전력을 스위칭 제어하고, 상기 가전기기의 소비 전류량과 누설 전류량을 포함한 상기 상태 신호를 수집하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 상기 단상2선 전력선에 실어서 전송하는 원격 제어 가능 콘센트장치를 포함한다.

Figure R1020090098604

전력선, 콘센트, 전력선통신, 누설전류, 원격제어, 전류센서, 가전기기

The present invention relates to an outlet remote control system that allows a remote management server to control power applied to home appliances using power line communication.

An outlet remote control system according to the present invention includes a management server for outputting a control signal for switching power supplied to a home appliance at a remote location and receiving a status signal of the home appliance; Receives the control signal from the management server, converts it into a power line signal form, loads it on a three-phase four-wire power line, and transmits the signal. A master modem to restore and transmit to the management server; Restoring a control signal in the form of a power line signal connected to the home appliance and loaded on any single-phase two-wire power line of the three-phase four-wire power line to an original control signal, and then supplying power to the home appliance according to the control signal. And a remotely controllable outlet device for switching control, collecting the state signal including the consumption current amount and leakage current amount of the home appliance, converting the state signal into a power line signal form, and transmitting the signal onto the single-phase 2-line power line.

Figure R1020090098604

Power Line, Outlet, Power Line Communication, Leakage Current, Remote Control, Current Sensor, Home Appliance

Description

전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템 {remote system for controlling a receptacle using Power Line Communication}Remote control system for outlets using power line communication {remote system for controlling a receptacle using Power Line Communication}

이 발명은 콘센트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원격지의 관리서버가 전력선 통신을 이용하여 가전기기에 인가되는 전력을 제어할 수 있도록 하는 콘센트 원격 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an outlet device, and more particularly, to a remote outlet control system that allows a remote management server to control the power applied to home appliances using power line communication.

도 1은 종래의 전력선 통신을 이용한 원격 제어 가능 콘센트 장치를 도시한 구성 블록도이다. 종래의 원격 제어 가능 콘센트 장치는 전력선을 통해 입력되는 원격제어신호에 따라 입력 전력선과 플러그 삽입부 사이를 스위칭하여 플러그 삽입부로 공급되는 전력을 스위칭한다.1 is a block diagram showing a remote controllable outlet device using a conventional power line communication. The conventional remote controllable outlet device switches between an input power line and a plug insertion unit to switch power supplied to the plug insertion unit according to a remote control signal input through a power line.

이 종래의 원격 제어 가능 콘센트 장치는 전력선과 정합하여 전력선신호를 송수신하는 AC커플러(11)와, AC커플러(11)를 통해 수신된 전력선신호로부터 원격제어신호를 복조하는 PLC모뎀(12)과, PLC모뎀(12)에서 복조된 원격제어신호에 따라 릴레이(14)를 온/오프시키는 MCU(13)를 포함한다. 릴레이(14)는 MCU(13)의 제어에 따라 온/오프됨으로써, 입력 전력선과 플러그 삽입부(15) 사이를 스위칭하여 플러그 삽입부(15)로 공급되는 전력을 스위칭한다.The conventional remote controllable outlet device includes an AC coupler 11 that matches a power line and transmits and receives a power line signal, a PLC modem 12 that demodulates a remote control signal from a power line signal received through the AC coupler 11, And a MCU 13 for turning on / off the relay 14 according to the remote control signal demodulated in the PLC modem 12. The relay 14 is turned on / off under the control of the MCU 13 to switch between the input power line and the plug insert 15 to switch the power supplied to the plug insert 15.

도시되지 않은 원격지의 중앙제어반은 원격제어신호를 생성하고 전력선신호로 변조한 후 전력선에 실어서 전송한다.The central control panel of the remote place not shown generates a remote control signal, modulates it into a power line signal, and loads it on a power line.

그러면, 원격 제어 가능 콘센트 장치의 AC커플러(11)는 전력선에 정합하여 그 전력선신호를 수신하고, PLC모뎀(12)은 수신된 전력선신호로부터 원격제어신호를 복조한다. MCU(13)는 원격제어신호에 따라 릴레이(14)를 온/오프시킨다. 릴레이(14)가 온되면 입력 전력선과 플러그 삽입부(15)가 연결되어 플러그 삽입부(15)로 전력이 공급되며, 릴레이(14)가 오프되면 입력 전력선과 플러그 삽입부(15) 사이가 끊어져서 전력이 공급되지 않는다. 즉, 원격제어신호에 따라 플러그 삽입부(15)에 삽입되는 가전기기의 플러그에 공급되는 전력이 스위칭되며, 이로써 가전기기의 동작을 원격지의 중앙제어반에서 제어할 수 있다.Then, the AC coupler 11 of the remote controllable outlet device matches the power line and receives the power line signal, and the PLC modem 12 demodulates the remote control signal from the received power line signal. The MCU 13 turns on / off the relay 14 according to the remote control signal. When the relay 14 is turned on, the input power line and the plug inserter 15 are connected to supply power to the plug inserter 15. When the relay 14 is turned off, the input power line and the plug inserter 15 are disconnected. There is no power. That is, the power supplied to the plug of the home appliance inserted into the plug insertion unit 15 is switched in accordance with the remote control signal, thereby controlling the operation of the home appliance from the remote control panel.

상술한 바와 같이 종래의 원격 제어 가능 콘센트 장치는 원격지의 중앙제어반이 원격지의 콘센트 장치를 제어함으로써, 원격지에서도 가전기기의 동작을 스위칭할 수 있다. 그러나, 종래의 원격 제어 가능 콘센트 장치에 따르면 원격지의 중앙제어반은 가전기기의 동작 온/오프만을 제어할 수 있을 뿐, 그 사용 전력량을 모니터링할 수 없다. 또한, 종래의 원격 제어 가능 콘센트 장치는, 콘센트 장치 내부의 전력 소비 상태를 감시하여 이상 유무를 판단하거나, 이상 발생시 자동으로 차단하는 기능을 구비하지 않기 때문에 누전이나 화재의 위험이 존재하는 문제점이 있다.As described above, the conventional remote controllable outlet device can control the operation of the home appliance even in the remote place by controlling the outlet device at the remote place by the central control panel at the remote place. However, according to the conventional remote controllable outlet device, the central control panel of the remote place can only control the operation on / off of the home appliance, and cannot monitor the amount of power used. In addition, the conventional remote controllable outlet device has a problem in that there is a risk of a short circuit or a fire because it does not have a function of monitoring a power consumption state inside the outlet device to determine whether there is an error or automatically shuts off when an error occurs. .

상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 이 발명의 목적은, 전력선 통신을 이용하여 콘센트 장치에 연결된 가전기기의 소비 전류량과 누설 전류량을 감시하여 중앙 관리서버에게 보고하고, 중앙 관리서버로부터 입력되는 원격 제어 신호에 따라 콘센트 장치에 연결된 가전기기에 공급되는 전력을 스위칭하는 콘센트 원격 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.The object of the present invention devised to solve the above problems of the prior art, by monitoring the current consumption and leakage current amount of the home appliance connected to the outlet device using power line communication to report to the central management server, input from the central management server To provide a remote outlet control system for switching the power supplied to the home appliance connected to the outlet device according to the remote control signal.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템은, 원격지의 가전기기에 공급되는 전력을 스위칭하기 위한 제어 신호를 출력하고 상기 가전기기의 상태 신호를 수신하는 관리 서버와;An outlet remote control system using the power line communication of the present invention for achieving the above object comprises a management server for outputting a control signal for switching the power supplied to the home appliances of the remote and receiving a status signal of the home appliance;

상기 관리 서버로부터 상기 제어 신호를 수신하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 3상4선 전력선에 실어서 전송하고, 3상4선 전력선에 실려서 전송된 전력선 신호 형태의 상태 신호를 수신하여 원 상태 신호로 복원한 후 상기 관리 서버에게 전송하는 마스터 모뎀과;Receives the control signal from the management server, converts it into a power line signal form, loads it on a three-phase four-wire power line, transmits it, and receives a state signal in the form of a power line signal transmitted on a three-phase four-line power line to receive an original state signal. A master modem to restore and transmit to the management server;

상기 가전기기와 연결되고 상기 3상4선 전력선 중 임의의 단상2선 전력선에 실려서 전송된 전력선 신호 형태의 제어 신호를 원 제어 신호로 복원한 후 상기 제어 신호에 따라 상기 가전기기에 공급되는 전력을 스위칭 제어하고, 상기 가전기기의 소비 전류량과 누설 전류량을 포함한 상기 상태 신호를 수집하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 상기 단상2선 전력선에 실어서 전송하는 원격 제어 가능 콘센트장치를 포함한 것을 특징으로 한다.Restoring a control signal in the form of a power line signal connected to the home appliance and loaded on any single-phase two-wire power line of the three-phase four-wire power line to an original control signal, and then supplying power to the home appliance according to the control signal. And a remotely controllable outlet device for switching control, collecting the state signal including the consumption current amount and leakage current amount of the home appliance, converting the state signal into a power line signal form, and transmitting the signal onto the single-phase 2-wire power line.

이상과 같이 이 발명에 따르면 원격지의 중앙 관리 서버가 각 가전기기의 소비 전류량(전력량)을 모니터링할 수 있고 각 가전기기의 동작을 스위칭할 수 있으며, 가전기기의 소비 전류량(전력량)에 이상이 발생하면 해당 가전기기에 공급되는 전력을 자체적으로 차단하거나 경보를 발생함으로써, 누설로 인한 화재나 감전을 방지할 수 있는 잇점이 있다.As described above, according to the present invention, the central management server of the remote site can monitor the amount of current consumption (power amount) of each home appliance, can switch the operation of each appliance, and an abnormality occurs in the amount of current consumption (power amount) of the household appliance. In this case, the power supplied to the home appliance may be cut off by itself or an alarm may be generated to prevent fire or electric shock due to leakage.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 한 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the outlet remote control system using power line communication according to an embodiment of the present invention.

도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템을 도시한 기능 블록도이다.2 is a functional block diagram illustrating a remote control outlet system using power line communication according to an embodiment of the present invention.

이 전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템은, 관리 서버(210)와, 게이트웨이(220)와, 마스터 모뎀(230)과, 원격 제어 가능 콘센트장치(240)를 포함하여 구성된다. 이 원격 제어 가능 콘센트장치(240)는 플러그삽입부를 포함하며 이 플러그삽입부에 가전기기(250)가 삽입되어 연결된다.The outlet remote control system using this power line communication includes a management server 210, a gateway 220, a master modem 230, and a remote controllable outlet device 240. The remote controllable outlet device 240 includes a plug insertion unit, in which the home appliance 250 is inserted and connected.

마스터 모뎀(230)과 원격 제어 가능 콘센트장치(240)는 상호간에 전력선 통 신을 수행한다. 관리 서버(210)는 각 가전기기의 동작을 제어하기 위한 신호를 생성하여 게이트웨이(220)와 마스터 모뎀(230)과 전력선을 통해 원격 제어 가능 콘센트장치(240)에게 전달함으로써, 원격 제어 가능 콘센트장치(240)가 가전기기의 동작을 제어하도록 한다. 관리 서버(210)로부터 원격 제어 가능 콘센트장치(240)에게 전달되는 신호를 제어 신호라고 한다. 한편, 원격 제어 가능 콘센트장치(240)는 각 가전기기의 소비 전류 및 누설 전류 등의 상태를 모니터링하고 정보를 수집하여 전력선과 마스터 모뎀(230)과 게이트웨이(220)를 통해 관리 서버(210)에게 보고한다. 원격 제어 가능 콘센트장치(240)로부터 관리 서버(210)에게 보고되는 신호를 상태 신호라고 한다.The master modem 230 and the remote controllable outlet device 240 perform power line communication with each other. The management server 210 generates a signal for controlling the operation of each home appliance, and delivers the remote controllable outlet device 240 to the remote controllable outlet device 240 through the gateway 220, the master modem 230, and a power line. The 240 controls the operation of the home appliance. The signal transmitted from the management server 210 to the remote controllable outlet device 240 is called a control signal. On the other hand, the remote controllable outlet device 240 monitors the state of current consumption and leakage current, etc. of each home appliance and collects information to the management server 210 through the power line, the master modem 230 and the gateway 220. report. The signal reported from the remotely controllable outlet device 240 to the management server 210 is called a status signal.

관리 서버(210)와 게이트웨이(220) 사이는 이더넷으로 연결되어, 관리 서버(210)가 웹 기반으로 각 가전기기(250)를 관리 및 제어할 수 있도록 한다. 관리 서버(210)는 각 가전기기(250)의 소비 전류 및 누설 전류 상태를 감시하여 이상 유무를 판단하는 모니터링 알고리즘을 포함한다. 이 모니터링 알고리즘은 원격 제어 가능 콘센트 장치(240)에 포함될 수도 있고 게이트웨이(220)에 포함될 수도 있다. 이 모니터링 알고리즘은 소비 전류 및 누설 전류 정보를 통해 가전기기의 소비 전력을 감시하고 순간 소비 전력 또는 일정 기간동안의 누적 소비 전력이 각각의 임계값을 초과하면 가전기기에 공급되는 전력을 차단하는 기능을 한다. 또한, 누설 전류를 감시하여 누설 전류가 임계값을 초과하면 사용자에게 경고하거나 가전기기에 공급되는 전력을 차단함으로써, 누설전류로 인한 감전이나 화재를 방지한다.The management server 210 and the gateway 220 are connected by Ethernet, so that the management server 210 can manage and control each home appliance 250 on a web basis. The management server 210 includes a monitoring algorithm that monitors the consumption current and the leakage current state of each home appliance 250 to determine whether there is an error. This monitoring algorithm may be included in the remotely controllable outlet device 240 or in the gateway 220. This monitoring algorithm monitors the power consumption of home appliances through current and leakage current information, and cuts off the power supplied to home appliances when the instantaneous power consumption or the cumulative power consumption for a certain period exceeds each threshold. do. In addition, by monitoring the leakage current to warn the user when the leakage current exceeds the threshold or to cut off the power supplied to the home appliances, to prevent electric shock or fire caused by the leakage current.

관리 서버(210)는 이더넷을 통해 게이트웨이(220)로부터 가전기기의 소비 전 류(전력)에 대한 상태 신호를 수신하고, 이더넷을 통해 게이트웨이(220)에게 가전기기에 전력 공급 여부에 따른 제어 신호를 송신한다. 이때, 상태 신호와 제어 신호가 이더넷을 통해 전송되기 위해 이더넷 신호로 변환되어야 함은 자명하다.The management server 210 receives a status signal of the consumption current (power) of the home appliance from the gateway 220 through the Ethernet, and provides a control signal according to whether or not to supply power to the home appliance to the gateway 220 through the Ethernet Send. At this time, it is obvious that the status signal and the control signal must be converted into an Ethernet signal to be transmitted through the Ethernet.

게이트웨이(220)는 관리 서버(210)와 이더넷으로 연결되고 마스터 모뎀(230)과 RS-232C로 연결되어, 이더넷 신호와 RS-232C 신호를 상호 변환한다. 게이트웨이(220)는 관리 서버(210)로부터 이더넷을 통해 제어 신호가 입력되면 이를 RS-232C 신호로 변환하여 마스터 모뎀(230)에게 전달한다. 아울러, 게이트웨이(220)는 마스터 모뎀(230)으로부터 RS-232C를 통해 가전기기의 상태 신호가 입력되면 이를 이더넷 신호로 변환하여 관리 서버(210)에게 전달한다. 이 게이트웨이(220)는 관리 서버(210)가 없을 경우, 모니터링 알고리즘 등 관리 서버(210)의 기능을 모두 수행할 수도 있다. The gateway 220 is connected to the management server 210 by Ethernet and is connected to the master modem 230 by RS-232C to convert the Ethernet signal and the RS-232C signal to each other. The gateway 220 converts the control signal into an RS-232C signal and transmits it to the master modem 230 when the control signal is input from the management server 210 through Ethernet. In addition, the gateway 220 converts the state signal of the home appliance through the RS-232C from the master modem 230 and converts it into an Ethernet signal and transmits it to the management server 210. If there is no management server 210, the gateway 220 may perform all the functions of the management server 210 such as a monitoring algorithm.

마스터 모뎀(230)은 게이트웨이(220)와 RS-232C로 연결되고 원격 제어 가능 콘센트장치(240)와는 전력선 통신을 수행한다. 3상4선 전력선(R/S/T/N)에는 하나의 마스터 모뎀(230)과 다수의 원격 제어 가능 콘센트장치(240)가 연결될 수 있다. 마스터 모뎀(230)은 3상4선 전력선으로 전력선 신호를 송,수신한다. 마스터 모뎀(230)은 RS-232C를 통해 수신된 제어 신호를 다수(예컨대, 3개)의 주파수대역의 반송파로 각각 변조하고 그 다수의 변조 신호를 결합하여 3상4선 전력선에 실어서 전송한다. 또한, 마스터 모뎀(230)은 3상4선 전력선에 실려서 전송된 상태 신호를 수신하고 다수의 반송파 주파수대역을 분리하여 복조한 후 원 상태 신호로 복원하고 RS232C를 통해 게이트웨이(220)에게 전달한다.The master modem 230 is connected to the gateway 220 by RS-232C and performs power line communication with the remotely controllable outlet device 240. One master modem 230 and a plurality of remotely controllable outlet devices 240 may be connected to the three-phase four-wire power line R / S / T / N. The master modem 230 transmits and receives a power line signal through a three-phase four-wire power line. The master modem 230 modulates the control signals received through RS-232C into carriers of a plurality of frequency bands (eg, three), and combines the plurality of modulated signals on a three-phase four-wire power line for transmission. . In addition, the master modem 230 receives a state signal transmitted on a three-phase four-wire power line, separates and demodulates a plurality of carrier frequency bands, restores the original state signal, and transmits the original state signal to the gateway 220 through RS232C.

원격 제어 가능 콘센트장치(240)는 마스터 모뎀(230)과 전력선 통신을 수행하는 바, 3상4선 전력선 중 임의의 단상2선 전력선에 연결되며, 단상2선 전력선으로 전력선 신호를 수신하여 해당 신호의 목적주소가 자기 자신이면 취하고 목적주소가 자기 자신이 아니면 버린다. 원격 제어 가능 콘센트장치(240)는 단상2선 전력선에 실려서 전송된 제어 신호를 수신하고 다수의 반송파 주파수대역을 분리하여 복조한 후 원 제어 신호로 복원하고, 그 제어 신호에 따라 가전기기에 전력을 공급하거나 차단한다. 또한, 원격 제어 가능 콘센트장치(240)는 가전기기의 전력 소비 상태를 수집하여 목적주소를 마스터 모뎀(230)으로 하는 상태 신호를 생성하고, 그 상태 신호를 다수의 주파수대역의 반송파로 각각 변조하고 그 다수의 변조 신호를 결합하여 단상2선 전력선에 실어서 전송한다.The remote controllable outlet device 240 performs power line communication with the master modem 230, and is connected to any single-phase two-wire power line among three-phase four-wire power lines, and receives a power line signal with a single-phase two-wire power line to receive a corresponding signal. If the destination address of the person is himself, he is taken; if the destination address is not himself, he is discarded. The remote controlable outlet device 240 receives a control signal transmitted on a single-phase two-wire power line, separates and demodulates a plurality of carrier frequency bands, restores the original control signal, and supplies power to the home appliance according to the control signal. Supply or shut off. In addition, the remote controllable outlet device 240 collects the power consumption of the home appliance, generates a status signal using the destination address as the master modem 230, modulates the status signal into carriers of a plurality of frequency bands, respectively. The multiple modulated signals are combined and transmitted on a single-phase two-wire power line.

마스터 모뎀(230)은 3상4선(R, S, T 및 N) 전력선 모두에 연결되어 제어 신호를 전송하거나 상태 신호를 수신하고, 원격 제어 가능 콘센트장치(240)는 3상4선 전력선 중 임의의 단상2선((R 또는 S 또는 T)와, N) 전력선에 연결되어 제어 신호를 수신하거나 상태 신호를 전송한다. 따라서, 원격 제어 가능 콘센트장치(240)가 어느 단상2선 전력선에 연결되어 있던지 관계없이 원격 제어 가능 콘센트장치(240)와 마스터 모뎀(230)은 전력선 통신이 가능하게 된다.The master modem 230 is connected to all three-phase four-wire (R, S, T, and N) power lines to transmit control signals or receive status signals, and the remote controllable outlet device 240 is a three-phase four-wire power line. It is connected to any single-phase two-wire ((R or S or T) and N) power line to receive control signals or transmit status signals. Therefore, the remote controllable outlet device 240 and the master modem 230 are capable of power line communication regardless of which single-phase two-wire power line is connected to the remote controllable outlet device 240.

마스터 모뎀(230)과 원격 제어 가능 콘센트장치(240)가 제어 신호와 상태 신호에 대해 다수의 주파수대역의 반송파로 변복조하는 이유는, 전력선은 부하 상태에 따라 특정 주파수대역의 잡음이 급격하게 증가하는 경우가 발생하며, 그럴 경우 해당 특정 주파수대역으로부터 신호의 송수신이 곤란하다. 이 때문에 이 발명에서 는 송신측에서는 제어 신호와 상태 신호에 대해 다수의 주파수대역(예컨대, 110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz)으로 변조한 후 이를 전력선을 통해 전송하고, 수신측에서는 각각의 주파수대역으로부터 제어 신호와 상태 신호를 복조하고 상호 비교하여 원래의 데이터를 복원한다. 이렇게 하면 특정 주파수대역의 신호가 깨지더라도 다른 주파수대역을 통해 원 데이터를 복원할 수 있기 때문에 신호 전송의 성공율이 증가한다.The reason why the master modem 230 and the remote controllable outlet device 240 modulate and demodulate the control signals and the state signals into carriers of a plurality of frequency bands is that the power line rapidly increases the noise of a specific frequency band according to the load condition. In some cases, it is difficult to transmit or receive a signal from a specific frequency band. For this reason, in the present invention, the transmitting side modulates the control signal and the status signal into a plurality of frequency bands (for example, 110 to 195 Khz, 205 to 285 Khz, and 305 to 395 Khz), and then transmits them through the power line. Demodulate and compare the control and status signals from the band to recover the original data. This increases the success rate of signal transmission because the original data can be recovered through another frequency band even if the signal of one frequency band is broken.

도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 게이트웨이의 기능 블록도이다. 이 게이트웨이는 게이트웨이제어부(221)와, 클럭발생부(222)와, ISP인터페이스부(223)와, RS232C인터페이스부(224)와, 이더넷모듈(225)과, 리셋스위치(226)와, 상태표시부(227)를 포함하여 구성된다.3 is a functional block diagram of a gateway according to an embodiment of the present invention. The gateway includes a gateway control unit 221, a clock generation unit 222, an ISP interface unit 223, an RS232C interface unit 224, an Ethernet module 225, a reset switch 226, and a status display unit. And 227.

클럭발생부(222)는 실시간 클럭을 발생하여 게이트웨이제어부(221)에게 제공한다. ISP인터페이스부(223)는 게이트웨이제어부(221)에 게이트웨이 펌웨어를 설치하기 위한 인터페이스이고, RS232C인터페이스부(224)는 게이트웨이제어부(221)와 마스터 모뎀(230)을 정합하는 인터페이스이며, 이더넷모듈(225)은 게이트웨이제어부(221)가 관리 서버(210)와 이더넷 신호를 송수신하도록 하는 모듈이다. 리셋스위치(226)는 게이트웨이를 초기화하기 위한 스위치이고, 상태 표시부(227)는 관리 서버(210)와의 이더넷 통신과 마스터 모뎀(230)과의 RS232C 직렬 통신이 정상적으로 이루어지는 지를 표시한다.The clock generator 222 generates a real time clock and provides it to the gateway controller 221. The ISP interface unit 223 is an interface for installing the gateway firmware in the gateway controller 221, and the RS232C interface unit 224 is an interface that matches the gateway controller 221 and the master modem 230, and the Ethernet module 225. ) Is a module for allowing the gateway controller 221 to transmit and receive an Ethernet signal with the management server 210. The reset switch 226 is a switch for initializing the gateway, and the status display unit 227 indicates whether Ethernet communication with the management server 210 and RS232C serial communication with the master modem 230 are normally performed.

도 4는 이 발명의 한 실시예에 따른 마스터 모뎀의 기능 블록도이다. 이 마스터 모뎀은 3상커플링부(231)와, 전력선통신 송수신부(232)와, RS232C인터페이스 부(233)와, 딥선택스위치(234)와, 상태표시부(235)를 포함하여 구성된다. 전력선통신 송수신부(232)는 프리필터(232a)와, 차동증폭부(232b)와, 주필터부(232c)와, 증폭&비교부(232d)와, 데이터집선부(232e)와, 변환구동부(232f)를 포함하여 구성된다.4 is a functional block diagram of a master modem according to one embodiment of this invention. The master modem includes a three-phase coupling unit 231, a power line communication transmission and reception unit 232, an RS232C interface unit 233, a dip selection switch 234, and a status display unit 235. The power line communication transceiver 232 includes a prefilter 232a, a differential amplifier 232b, a main filter 232c, an amplification and comparison unit 232d, a data concentrator 232e, and a conversion driver ( 232f).

3상커플링부(231)는 마스터 모뎀에 송수신되는 신호를 3상4선 전력선에 커플링한다.The three-phase coupling unit 231 couples the signal transmitted and received to the master modem to the three-phase four-wire power line.

전력선통신 송수신부(232)는 제어 신호를 전력선 신호로 변조하여 출력하고 전력선 신호를 복조하여 상태 신호로 복원한다. 이를 구체적으로 살펴보면, 프리필터(232a)는 3상커플링부(231)로 수신된 전력선 신호 중 20~400Khz 주파수대역을 필터링한다. 차동증폭부(232b)는 프리필터(232a)에서 필터링된 주파수대역의 이득을 안정적으로 증폭한다. 주필터부(232c)는 필터링된 주파수대역을 3개의 서브대역으로 분리하여 필터링하는데, 예컨대, 110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz로 분리한다. 각각 분리된 서브대역에는 동일한 상태 신호가 다중 전송되는데, 주필터부(232c)가 이 세 개의 상태 신호를 복조한다. 증폭&비교부(232d)는 주필터부(232c)에서 복조된 3개의 상태 신호를 증폭하고 비교하여 원 상태 신호를 추출한다. 데이터집선부(data concentrater)(232e)는 복원된 상태 신호를 RS232C신호로 변환하여 RS232C인터페이스부(233)를 통해 게이트웨이(220)에게 전달한다. 한편, 데이터집선부(232d)는 RS232C인터페이스부(233)를 통해 입력되는 RS232C신호를 제어 신호로 변환하고, 변환구동부(232f)는 제어 신호를 3개의 서브대역으로 변조하고 변조된 신호들을 결합하여 전력선신호를 생성한 후 3상커플링부(231)를 통해 3 상4선 전력선에 실어서 전송한다.The power line communication transceiver 232 modulates the control signal into a power line signal, outputs the demodulated signal, and demodulates the power line signal to a state signal. In detail, the prefilter 232a filters the frequency band of 20 to 400 kHz among the power line signals received by the three-phase coupling unit 231. The differential amplifier 232b stably amplifies the gain of the frequency band filtered by the prefilter 232a. The main filter unit 232c separates and filters the filtered frequency band into three subbands. For example, the main filter unit 232c divides the filtered frequency band into three subbands, for example, 110 to 195Khz, 205 to 285Khz, and 305 to 395Khz. The same status signal is multiplexed in each of the separated subbands, and the main filter unit 232c demodulates these three status signals. The amplifying & comparing unit 232d amplifies and compares the three state signals demodulated by the main filter unit 232c to extract the original state signals. The data concentrator 232e converts the restored state signal into an RS232C signal and transmits the converted state signal to the gateway 220 through the RS232C interface unit 233. Meanwhile, the data concentrator 232d converts the RS232C signal input through the RS232C interface 233 into a control signal, and the conversion driver 232f modulates the control signal into three subbands and combines the modulated signals. The power line signal is generated and then loaded onto a three-phase four-line power line through the three-phase coupling unit 231 and transmitted.

딥선택스위치(234)는 마스터 모뎀(230)의 주소를 설정하기 위한 스위치로서, 사용자가 외부에서 직접 조작하거나 무선으로 원격 조작되도록 설치할 수도 있다. 이 마스터 모뎀(230)의 주소 정보는 전력선통신 송수신부(232)에 제공되며, 전력선통신 송수신부(232)는 원격 제어 가능 콘센트 장치에게 전송하는 전력선신호의 출발주소에 자신의 주소를 함께 전송한다. 마스터 모뎀(230)의 주소는 관리 서버(210) 및 원격 제어 가능 콘센트 장치(240)에 공유된다. 상태표시부(235)는 마스터 모뎀(230)과 원격 제어 가능 콘센트 장치(240)과의 전력선 통신 또는 마스터 모뎀(230)과 게이트웨이(220)와의 RS232C 직렬통신이 정상적으로 이루어지는 지를 표시한다.The dip selection switch 234 is a switch for setting an address of the master modem 230, and may be installed so that a user directly operates from the outside or remotely operates wirelessly. The address information of the master modem 230 is provided to the power line communication transceiver 232, and the power line communication transceiver 232 transmits its address to the starting address of the power line signal transmitted to the remote controllable outlet device. . The address of the master modem 230 is shared between the management server 210 and the remote controllable outlet device 240. The status display unit 235 indicates whether power line communication between the master modem 230 and the remote controllable outlet device 240 or RS232C serial communication between the master modem 230 and the gateway 220 is normally performed.

도 5는 이 발명의 한 실시예에 따른 원격 제어 가능 콘센트 장치의 기능 블록도이다. 이 원격 제어 가능 콘센트 장치는 단상커플링부(241)와, 전력선통신 송수신부(242)와, 전류센싱부(243)와, 선로누전감시부(244)와, 로컬제어부(245)와, 릴레이(246)와, 플러그삽입부(247)를 포함하여 구성된다.5 is a functional block diagram of a remotely controllable outlet device according to an embodiment of the present invention. The remote controllable outlet device includes a single phase coupling unit 241, a power line communication transceiver 242, a current sensing unit 243, a line leakage monitoring unit 244, a local control unit 245, and a relay ( 246 and a plug inserting portion 247.

단상커플링부(241)는 원격 제어 가능 콘센트장치에 송수신되는 신호를 단상2선 전력선에 커플링한다.The single phase coupling unit 241 couples a signal transmitted and received to the remote controllable outlet device to a single phase two wire power line.

전력선통신 송수신부(242)는 상태 신호를 전력선 신호로 변조하여 출력하고 전력선 신호를 복조하여 제어 신호로 복원한다. 이를 구체적으로 살펴보면, 프리필터(242a)는 단상커플링부(241)로 수신된 전력선 신호 중 20~400Khz 주파수대역을 필터링한다. 차동증폭부(242b)는 프리필터(242a)에서 필터링된 주파수대역의 이득 을 안정적으로 증폭한다. 주필터부(242c)는 필터링된 주파수대역을 3개의 서브대역으로 분리하여 필터링하는데, 예컨대, 110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz로 분리한다. 각각 분리된 서브대역에는 동일한 제어 신호가 다중 전송되는데, 주필터부(242c)가 이 세 개의 제어 신호를 복조한다. 증폭&비교부(242d)는 주필터부(242c)에서 복조된 3개의 제어 신호를 증폭하고 비교하여 원 제어 신호를 추출한다. 데이터집선부(data concentrater)(242e)는 복원된 제어 신호를 로컬제어부(245)에게 전달한다. 한편, 데이터집선부(242e)는 로컬제어부(245)를 통해 입력되는 상태 신호를 변환구동부(242f)에게 제공하고, 변환구동부(242f)는 상태 신호를 3개의 서브대역으로 변조하고 변조된 신호들을 결합하여 전력선신호를 생성한 후 단상커플링부(241)를 통해 단상2선 전력선에 실어서 전송한다.The power line communication transmitter / receiver 242 modulates and outputs a state signal to a power line signal, and demodulates the power line signal to restore a control signal. In detail, the prefilter 242a filters the frequency band of 20 to 400 kHz among the power line signals received by the single phase coupling unit 241. The differential amplifier 242b stably amplifies the gain of the frequency band filtered by the prefilter 242a. The main filter unit 242c separates and filters the filtered frequency band into three subbands. For example, the main filter unit 242c separates the filtered frequency band into 110-195Khz, 205-285Khz, and 305-395Khz. The same control signal is multiplexed in each of the separated subbands, and the main filter unit 242c demodulates these three control signals. The amplifying & comparing unit 242d amplifies and compares the three control signals demodulated by the main filter unit 242c to extract the original control signal. The data concentrator 242e transfers the restored control signal to the local controller 245. Meanwhile, the data concentrator 242e provides a state signal input through the local controller 245 to the conversion driver 242f, and the conversion driver 242f modulates the state signal into three subbands and modulates the modulated signals. After generating the power line signal by coupling to the single-phase two-line power line via the single-phase coupling unit 241 transmits.

전류센싱부(243)는 입력 전력선으로부터 가전기기에 공급되어 소비되는 소비 전류량을 측정하여 그 측정된 소비 전류량 정보를 로컬제어부(245)에게 전달한다. 선로누전감시부(244)는 입력 전력선으로부터 가전기기로 연결된 전력선로의 누설 전류량을 측정하여 그 측정된 누설 전류량 정보를 로컬제어부(245)에게 전달한다.The current sensing unit 243 measures the amount of current consumed supplied to the home appliance from the input power line and transfers the measured amount of current consumption to the local controller 245. The line leakage monitoring unit 244 measures the leakage current amount of the power line connected from the input power line to the home appliance, and transmits the measured leakage current amount information to the local controller 245.

로컬제어부(245)는 전력선통신 송수신부(242)를 통해 수신된 제어 신호에 따라 릴레이(246)를 온/오프하여 플러그삽입부(247)에 연결된 가전기기에 전력을 공급하거나 차단한다. 또한, 전류센싱부(243)와 선로누전감시부(244)를 통해 입력되는 가전기기의 소비 전류량 정보 및 전력선로의 누설 전류량 정보를 수집하는데, 로컬제어부(245)에는 전류센싱부(243)와 선로누전감시부(244)로부터 입력되는 소비 전류량과 누설 전류량을 아날로그 값에서 디지털 값으로 변환하는 A/D변환기가 내 장된다. 로컬제어부(245)는 이 소비 전류량 정보와 누설 전류량 정보를 포함하는 상태 신호를 생성하여 전력선통신 송수신부(242)를 통해 마스터 모뎀(230)에게 전송한다. 또한, 로컬제어부(245)는 모니터링 알고리즘을 구비하여 수집된 상태 신호를 기반으로 가전기기의 이상 발생 여부를 판단하며, 자체적으로 릴레이(246)를 구동하여 플러그삽입부(247)에 연결된 가전기기에 전력을 공급하거나 차단한다.The local controller 245 turns on / off the relay 246 according to a control signal received through the power line communication transmitter / receiver 242 to supply or cut off power to the home appliance connected to the plug inserter 247. In addition, the current sensing unit 243 and the line leakage monitoring unit 244 collects the current consumption information of the home appliance and the leakage current information information of the power line, the local control unit 245 and the current sensing unit 243 and The A / D converter converts the amount of current consumed and the amount of leakage current input from the line leakage monitoring unit 244 into an analog value to a digital value. The local controller 245 generates a status signal including the current consumption information and leakage current information and transmits the status signal to the master modem 230 through the power line communication transceiver 242. In addition, the local controller 245 includes a monitoring algorithm to determine whether an abnormality occurs in the home appliance based on the collected state signal, and drives the relay 246 to the home appliance connected to the plug insertion unit 247. Power on or off.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템의 동작을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the operation of the outlet remote control system using power line communication according to the present invention.

먼저, 관리 서버(210)로부터 원격 제어 가능 콘센트장치(240)에 제어 신호가 전송되는 과정을 설명한다.First, a process of transmitting a control signal from the management server 210 to the remote controllable outlet device 240 will be described.

관리 서버(210)가 원격 제어 가능 콘센트장치(240)에 연결된 가전기기(250)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 이더넷을 통해 게이트웨이(220)에게 전달한다.The management server 210 generates a control signal for controlling the home appliance 250 connected to the remote controllable outlet device 240 and delivers the control signal to the gateway 220 through Ethernet.

게이트웨이(220)의 이더넷모듈(225)이 이더넷으로부터 제어 신호가 실린 이더넷 신호를 수신하고, 게이트웨이 제어부(221)가 이더넷 신호를 RS232C 신호로 변환하여 RS232C인터페이스부(224)를 통해 마스터 모뎀(230)에게 전달한다. 이더넷모듈(225)을 통해 게이트웨이(220)와 관리 서버(210)가 통신할 때와, RS232C인터페이스부(224)를 통해 게이트웨이(220)와 마스터 모뎀(230)이 통신할 때, 게이트웨이 제어부(221)는 그 통신 상태를 상태 표시부(227)에 표시한다.The Ethernet module 225 of the gateway 220 receives an Ethernet signal carrying a control signal from the Ethernet, and the gateway controller 221 converts the Ethernet signal into an RS232C signal, and through the RS232C interface unit 224, the master modem 230. To pass. When the gateway 220 and the management server 210 communicate through the Ethernet module 225 and the gateway 220 and the master modem 230 communicate through the RS232C interface unit 224, the gateway controller 221. ) Displays the communication state on the status display unit 227.

다음, 마스터 모뎀(230)의 RS232C인터페이스부(233)는 RS232C 신호 형태의 제어 신호를 입력받아 전력선통신 송수신부(232)의 데이터집선부(232e)에게 전달하 고, 데이터집선부(232e)는 RS232C 신호 형태의 제어 신호를 복원하여 변환구동부(232f)에게 전달한다. 변환구동부(232f)는 제어 신호를 3개의 서브대역(110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz)으로 변조하고 그 변조된 신호들을 결합하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 3상커플링부(231)를 통해 3상4선 전력선에 실어서 전송한다. 이때, 마스터 모뎀(230)은 R선, S선, T선에 모두 이 전력선 신호를 전송한다.Next, the RS232C interface unit 233 of the master modem 230 receives a control signal in the form of an RS232C signal and transmits it to the data collecting unit 232e of the power line communication transmitting and receiving unit 232, and the data collecting unit 232e The control signal in the form of the RS232C signal is restored and transmitted to the conversion driver 232f. The conversion driver 232f modulates the control signal into three subbands (110 to 195Khz, 205 to 285Khz, and 305 to 395Khz), combines the modulated signals, and converts the signal into a power line signal form. It is loaded on a three-phase four-wire power line and transmitted. At this time, the master modem 230 transmits this power line signal to all of the R line, S line, and T line.

마스터 모뎀(230)이 전력선의 R선, S선, T선에 모두 전력선 신호 형태의 제어 신호를 송신하면, 이 제어 신호는 전력선에 연결된 모든 원격 제어 가능 콘센트장치들에게 입력된다.When the master modem 230 transmits a control signal in the form of a power line signal to the R line, the S line, and the T line of the power line, the control signal is input to all the remote controllable outlet devices connected to the power line.

전력선 신호 형태의 제어 신호의 목적주소인 원격 제어 가능 콘센트장치(240)의 단상커플링부(241)는 전력선에 커플링하여 이 전력선 신호를 수신하고, 전력선통신 송수신부(242)는 전력선 신호를 복조하여 제어 신호를 복원한다. 이를 상세하게 설명하면, 프리필터(242a)는 단상커플링부(241)로 수신된 전력선 신호 중 20~400Khz 주파수대역을 필터링하고, 차동증폭부(242b)는 프리필터(242a)에서 필터링된 주파수대역의 이득을 안정적으로 증폭한다. 주필터부(242c)는 필터링된 주파수대역을 3개의 서브대역으로 분리하여 필터링하는데, 구체적으로는, 110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz로 분리하여 세 개의 제어 신호를 복조한다. 증폭&비교부(242d)는 주필터부(242c)에서 복조된 3개의 제어 신호를 증폭하고 비교하여 원 제어 신호를 추출한다. 데이터집선부(242e)는 복원된 제어 신호를 로컬제어부(245)에게 전달한다.The single-phase coupling unit 241 of the remote controllable outlet device 240, which is the target address of the control signal in the form of a power line signal, is coupled to the power line to receive the power line signal, and the power line communication transceiver 242 demodulates the power line signal. To restore the control signal. In detail, the prefilter 242a filters a frequency band of 20 to 400Khz among the power line signals received by the single phase coupling unit 241, and the differential amplifier 242b filters the frequency band filtered by the prefilter 242a. Amplify the gain stably. The main filter unit 242c separates and filters the filtered frequency band into three subbands. Specifically, the main filter unit 242c demodulates three control signals by separating them into 110 to 195 Khz, 205 to 285 Khz, and 305 to 395 Khz. The amplifying & comparing unit 242d amplifies and compares the three control signals demodulated by the main filter unit 242c to extract the original control signal. The data collecting unit 242e transfers the restored control signal to the local controller 245.

로컬제어부(245)는 제어 신호에 따라 릴레이(246)를 제어하는데, 릴레이(246)가 온되면 입력 전력선과 플러그삽입부(247)가 연결되어 플러그삽입부(247)에 연결된 가전기기에 전력이 공급된다. 한편, 릴레이(246)가 오프되면 입력 전력선과 플러그삽입부(247)가 오프되어 플러그삽입부(247)에 연결된 가전기기에 전력이 공급되지 않는다.The local controller 245 controls the relay 246 according to the control signal. When the relay 246 is turned on, the input power line and the plug inserter 247 are connected to supply power to the home appliance connected to the plug inserter 247. Supplied. On the other hand, when the relay 246 is off, the input power line and the plug insertion unit 247 are turned off so that electric power is not supplied to the home appliance connected to the plug insertion unit 247.

다음, 로컬제어부(245)로부터 관리 서버(210)에 상태 신호가 전송되는 과정을 설명한다.Next, a process of transmitting a status signal from the local controller 245 to the management server 210 will be described.

로컬제어부(245)는 전류센싱부(243)로부터 가전기기에서 소비되는 소비 전류량 정보를 입력받고, 선로누전감시부(244)로부터 가전기기에 연결된 전력선로로부터의 누설 전류량 정보를 입력받아 상태 신호를 생성하고, 전력선통신 송수신부(242)의 데이터 집선부(242e)에게 전달한다. 데이터 집선부(242e)는 전력선 통신을 위한 상태 신호를 생성하고 변환 구동부(242f)는 이 상태 신호를 3개의 서브대역(110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz)으로 변조하고 그 변조된 신호들을 결합하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 단상커플링부(241)를 통해 단상2선 전력선에 실어서 전송한다. 이 전력선 신호 형태의 상태 신호의 목적주소는 마스터 모뎀(230)으로 설정된다.The local controller 245 receives the amount of current consumption consumed by the home appliance from the current sensing unit 243, receives the leakage current amount information from the power line connected to the home appliance from the line leakage monitoring unit 244, and receives a status signal. It generates and transfers to the data collection unit 242e of the power line communication transceiver 242. The data concentrator 242e generates a state signal for power line communication, and the conversion driver 242f modulates the state signal into three subbands (110 to 195 Khz, 205 to 285 Khz, and 305 to 395 Khz). After the combination is converted into a power line signal form, the single phase coupling unit 241 is mounted on a single phase two-wire power line and transmitted. The destination address of the status signal in the form of this power line signal is set to the master modem 230.

전력선 신호 형태의 상태 신호의 목적주소인 마스터 모뎀(230)의 3상 커플링부(131)는 전력선에 커플링하여 이 전력선 신호를 수신하고, 전력선통신 송수신부(232)는 전력선 신호를 복조하여 상태 신호로 복원한다. 프리필터(232a)는 3상커플링부(231)로 수신된 전력선 신호 중 20~400Khz 주파수대역을 필터링하고, 차동 증폭부(232b)는 프리필터(232a)에서 필터링된 주파수대역의 이득을 안정적으로 증폭한다. 주필터부(232c)는 필터링된 주파수대역을 3개의 서브대역으로 분리하여 필터링하는데, 구체적으로는, 110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz로 분리하여 세 개의 상태 신호를 복조한다. 증폭&비교부(232d)는 주필터부(232c)에서 복조된 3개의 상태 신호를 증폭하고 비교하여 원 상태 신호를 추출한다. 데이터집선부(232e)는 복원된 상태 신호를 RS232C인터페이스부(233)를 통해 게이트웨이(220)에게 전달한다.The three-phase coupling unit 131 of the master modem 230, which is the destination address of the state signal in the form of a power line signal, couples to the power line to receive the power line signal, and the power line communication transceiver 232 demodulates the power line signal. Restore to the signal. The prefilter 232a filters the 20-400 Khz frequency band among the power line signals received by the three-phase coupling unit 231, and the differential amplifier 232b stably adjusts the gain of the frequency band filtered by the prefilter 232a. Amplify. The main filter unit 232c separates and filters the filtered frequency band into three subbands. Specifically, the main filter unit 232c demodulates three state signals by separating into 110 to 195 Khz, 205 to 285 Khz, and 305 to 395 Khz. The amplifying & comparing unit 232d amplifies and compares the three state signals demodulated by the main filter unit 232c to extract the original state signals. The data collecting unit 232e transmits the restored state signal to the gateway 220 through the RS232C interface unit 233.

게이트웨이(220)의 게이트웨이제어부(221)는 RS232C인터페이스부(224)를 통해 마스터 모뎀(230)으로부터 수신되는 상태 신호를 이더넷 신호 형태로 변환하여 이더넷 모듈(225)를 통해 관리 서버(210)에게 전달한다.The gateway control unit 221 of the gateway 220 converts the state signal received from the master modem 230 through the RS232C interface unit 224 into an Ethernet signal form and transmits the state signal to the management server 210 through the Ethernet module 225. do.

이 발명에 따르면 관리 서버는 원격지에서 각 가전기기의 순간 소비 전력량과 월별 소비 전력량 등을 모니터링할 수 있으며, 순간 소비 전력량과 월별 소비 전력량이 각각의 임계값을 초과하면 경보가 발생하거나 해당 가전기기에 공급되는 전력을 차단할 수 있다. 이로 인해, 일정 부하 이상의 순간적인 과부하로부터 가전기기를 보호할 수 있을 뿐만 아니라 나아가 에너지 절감(energy saving)시킬 수 있다.According to the present invention, the management server can monitor the instantaneous power consumption and monthly power consumption of each home appliance at a remote location, and if the instantaneous power consumption and the monthly power consumption exceed the respective thresholds, an alarm is generated or It can cut off the power supply. As a result, not only can the home appliance be protected from an instantaneous overload above a certain load, but also energy saving can be achieved.

또한, 가전기기의 누설 전류량을 실시간 감시할 수 있는데, 가전기기가 오래되어 노화될수록 누설 전류량이 증가하기 때문에 감시된 누설 전류량으로부터 가전기기의 노화 정보를 유추 판단할 수 있다. 또한, 누설 전류로 인한 감전이나 화재 등의 위험을 사전에 예방할 수 있다.In addition, the amount of leakage current of the home appliance can be monitored in real time. Since the amount of leakage current increases as the home appliance ages, the aging information of the home appliance can be inferred from the monitored leakage current amount. In addition, the risk of electric shock or fire due to leakage current can be prevented in advance.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example only for describing the best embodiment of the present invention and not for limiting the present invention. In addition, it is a matter of course that various modifications and variations are possible without departing from the scope of the technical idea of the present invention by anyone having ordinary skill in the art.

도 1은 종래의 전력선 통신을 이용한 원격 제어 가능 콘센트장치를 도시한 구성 블록도,1 is a block diagram showing a remote controllable outlet device using a conventional power line communication,

도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템을 도시한 기능 블록도,2 is a functional block diagram showing an outlet remote control system using power line communication according to an embodiment of the present invention;

도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 게이트웨이의 기능 블록도,3 is a functional block diagram of a gateway according to an embodiment of the present invention;

도 4는 이 발명의 한 실시예에 따른 마스터 모뎀의 기능 블록도,4 is a functional block diagram of a master modem according to one embodiment of the present invention;

도 5는 이 발명의 한 실시예에 따른 원격 제어 가능 콘센트장치의 기능 블록도이다.5 is a functional block diagram of a remotely controllable outlet device according to an embodiment of the present invention.

Claims (8)

원격지의 가전기기에 공급되는 전력을 스위칭하기 위한 제어 신호를 출력하고 상기 가전기기의 상태 신호를 수신하는 관리 서버와; 상기 관리 서버와 인터페이스하여 상기 제어 신호를 수신하고 상기 상태 신호를 송신하며, 하위의 마스터 모뎀과 인터페이스하여 상기 제어 신호를 송신하고 상기 상태 신호를 수신하는 게이트웨이와; 상기 게이트웨이로부터 상기 제어 신호를 수신하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 3상4선 전력선에 실어서 전송하고, 3상4선 전력선에 실려서 전송된 전력선 신호 형태의 상태 신호를 수신하여 원 상태 신호로 복원한 후 상기 게이트웨이에게 전송하는 상기 마스터 모뎀과; 상기 가전기기와 연결되고 상기 3상4선 전력선 중 임의의 단상2선 전력선에 실려서 전송된 전력선 신호 형태의 제어 신호를 원 제어 신호로 복원한 후 상기 제어 신호에 따라 상기 가전기기에 공급되는 전력을 스위칭 제어하고, 상기 가전기기의 소비 전류량과 누설 전류량을 포함한 상기 상태 신호를 수집하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 상기 단상2선 전력선에 실어서 전송하는 원격 제어 가능 콘센트장치를 포함하고,A management server for outputting a control signal for switching power supplied to a remote home appliance and receiving a status signal of the home appliance; A gateway for interfacing with the management server to receive the control signal and transmitting the status signal, and for interfacing with a lower master modem to transmit the control signal and to receive the status signal; Receives the control signal from the gateway, converts it into a power line signal form, loads it on a three-phase four-line power line, transmits it, and receives a state signal in the form of a power line signal transmitted on a three-phase four-line power line to restore an original state signal. The master modem for transmitting to the gateway; Restoring a control signal in the form of a power line signal connected to the home appliance and loaded on any single-phase two-wire power line of the three-phase four-wire power line to an original control signal, and then supplying power to the home appliance according to the control signal. And a remotely controllable outlet device for switching control, collecting the state signal including the current consumption amount and leakage current amount of the home appliance, converting the state signal into a power line signal form, and transmitting the signal onto the single-phase 2-wire power line. 상기 마스터 모뎀은, 상기 3상4선 전력선에 상기 전력선 신호 형태의 제어 신호를 송신하고 상기 3상4선 전력선으로부터 상기 전력선 신호 형태의 상태 신호를 수신하는 3상커플링부와,The master modem may include a three-phase coupling unit configured to transmit a control signal in the form of the power line signal to the three-phase four-line power line and receive a state signal in the form of the power line signal from the three-phase four-line power line; 상기 제어 신호를 전력선 신호 형태로 변조하여 상기 3상커플링부에게 전달하고 상기 전력선 신호 형태의 상태 신호를 원 상태 신호로 복원하여 상기 게이트웨이에게 전달하는 전력선통신 송수신부와,A power line communication transceiver for modulating the control signal in the form of a power line signal and transferring the control signal to the three-phase coupling unit and restoring the state signal in the form of the power line signal to an original state signal and transmitting the signal to the gateway; 상기 게이트웨이와의 통신을 위한 RS232C인터페이스부를 포함한 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템.Outlet remote control system using a power line communication, characterized in that it comprises an RS232C interface unit for communication with the gateway. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 전력선통신 송수신부는,According to claim 1, wherein the power line communication transceiver, 상기 3상커플링부로부터 수신되는 전력선 신호 중 일부 주파수대역을 필터링하는 프리필터와, 상기 프리필터에서 필터링된 주파수대역의 이득을 안정적으로 차동 증폭하는 차동증폭부와, 상기 차동 증폭된 주파수대역을 다수의 서브대역으로 분리하고 각 서브대역별로 상태 신호를 복원하는 주필터부와, 상기 각 서브대역별로 복원된 다수의 상태 신호를 증폭하고 비교하여 원 상태 신호를 추출하는 증폭&비교부와, 상기 제어 신호를 상기 다수의 서브대역으로 변조하고 각 서브대역별로 변조된 신호들을 결합하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 상기 3상커플링부로 전달하는 변환구동부와, 상기 증폭&비교부로부터 추출된 상태 신호를 상기 게이트웨이에게 전달하고 상기 게이트웨이로부터 상기 제어 신호를 수신하는 데이터 집선부를 포함한 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템.A prefilter for filtering some frequency bands of the power line signals received from the three-phase coupling unit, a differential amplifier for stably differentially amplifying gain of the frequency band filtered by the prefilter, and a plurality of the differentially amplified frequency bands A main filter unit for dividing into subbands and restoring a state signal for each subband, an amplifying & comparing unit for amplifying and comparing a plurality of state signals restored for each subband and extracting an original state signal, and the control signal Converts the signal into a plurality of subbands, combines the modulated signals for each subband, converts the signal into a power line signal form, and transmits the converted signal to the three-phase coupling unit; and a state signal extracted from the amplifying and comparing unit. And a data concentrator for transmitting to the gateway and receiving the control signal from the gateway. Outlet remote control system using power line communication. 제 1 항에 있어서, 상기 원격 제어 가능 콘센트장치는,According to claim 1, The remote controllable outlet device, 상기 단상2선 전력선에 상기 전력선 신호 형태의 상태 신호를 송신하고 상기 단상2선 전력선으로부터 상기 전력선 신호 형태의 제어 신호를 수신하는 단상커플링부와,A single phase coupling unit for transmitting a state signal in the form of the power line signal to the single phase two line power line and receiving a control signal in the form of the power line signal from the single phase two line power line; 상기 상태 신호를 전력선 신호 형태로 변조하여 상기 단상커플링부에게 전달하고 상기 전력선 신호 형태의 제어 신호를 원 제어 신호로 복원하는 제2전력선통신 송수신부와,A second power line communication transceiver for modulating the state signal in the form of a power line signal and transferring the state signal to the single phase coupling unit and restoring the control signal in the form of a power line signal to an original control signal; 상기 단상2선 전력선이 연결되고 상기 가전기기의 플러그가 삽입되는 플러그삽입부와,A plug insertion unit to which the single-phase two-wire power line is connected and into which the plug of the home appliance is inserted; 상기 플러그삽입부에 연결된 상기 가전기기의 소비 전류량을 측정하는 전류센싱부와,A current sensing unit measuring an amount of current consumption of the home appliance connected to the plug insertion unit; 상기 플러그삽입부에 연결된 상기 가전기기의 누설 전류량을 측정하는 선로누전감시부와,A line leakage monitoring unit measuring a leakage current amount of the home appliance connected to the plug insertion unit; 상기 단상2선 전력선과 상기 플러그삽입부 사이를 스위칭하여 상기 가전기기에 공급되는 전력을 스위칭하는 릴레이와,A relay for switching power supplied to the home appliance by switching between the single-phase two-wire power line and the plug insertion unit; 상기 복원된 제어 신호에 따라 상기 릴레이를 제어하고 상기 전류센싱부와 상기 선로누전감시부로부터 상기 가전기기의 소비 전류량과 누설 전류량을 포함한 상기 상태 신호를 수집하여 상기 제2전력선통신 송수신부에게 전달하는 로컬제어부를 포함한 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템.Controlling the relay according to the restored control signal and collecting the state signal including the consumption current amount and leakage current amount of the home appliance from the current sensing unit and the line leakage monitoring unit and transferring the state signal to the second power line communication transceiver; Outlet remote control system using a power line communication, characterized in that it comprises a local control unit. 제 5 항에 있어서, 상기 제2전력선통신 송수신부는,The method of claim 5, wherein the second power line communication transceiver, 상기 단상커플링부로부터 수신되는 전력선 신호 중 일부 주파수대역을 필터링하는 프리필터와, 상기 프리필터에서 필터링된 주파수대역의 이득을 안정적으로 증폭하는 차동증폭부와, 상기 차동 증폭된 주파수대역을 다수의 서브대역으로 분리하고 각 서브대역별로 제어 신호를 복원하는 주필터부와, 상기 각 서브대역별로 복원된 다수의 제어 신호를 증폭하고 비교하여 원 제어 신호를 추출하는 증폭&비교부와, 상기 상태 신호를 상기 다수의 서브대역으로 변조하고 각 서브대역별로 변조된 신호들을 결합하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 상기 단상커플링부로 전달하는 변환구동부와, 상기 증폭&비교부로부터 추출된 제어 신호를 상기 로컬제어부에게 전달하고 상기 로컬제어부로부터 상기 상태 신호를 수신하는 데이터 집선부를 포함한 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템.A pre-filter for filtering some frequency bands of the power line signal received from the single-phase coupling unit, a differential amplifier for stably amplifying the gain of the frequency band filtered by the pre-filter, and the differential amplified frequency band A main filter unit for dividing into bands and restoring a control signal for each subband, an amplifying & comparing unit for amplifying and comparing a plurality of control signals restored for each subband and extracting an original control signal, and the state signal A conversion driver for modulating a plurality of subbands, combining the modulated signals for each subband, converting the signal into a power line signal form, and transmitting the converted signal to the single-phase coupling unit, and a control signal extracted from the amplifying and comparing unit to the local controller. And a data collecting unit for transmitting and receiving the status signal from the local controller. Remote control system using power line communication. 제 5 항에 있어서, 상기 로컬제어부는 상기 가전기기의 실시간 소비 전류량과 일정 시간동안의 누적 소비 전류량이 각각의 임계값을 초과하거나, 상기 누설 전류량이 임계값을 초과하면, 상기 릴레이를 제어하여 상기 가전기기에 공급되는 전력을 스위칭하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템.The method of claim 5, wherein the local controller is configured to control the relay when the real-time current consumption of the home appliance and the accumulated current consumption for a predetermined time exceeds a respective threshold value or the leakage current amount exceeds a threshold. Outlet remote control system using power line communication, characterized in that for switching the power supplied to the home appliances. 제 1 항에 있어서, 상기 관리서버는 상기 가전기기의 실시간 소비 전류량과 일정 시간동안의 누적 소비 전류량이 각각의 임계값을 초과하거나, 상기 누설 전류량이 임계값을 초과하면, 상기 제어 신호를 출력하여 상기 가전기기에 공급되는 전력을 스위칭하거나 사용자에게 경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 콘센트 원격 제어시스템.The control server of claim 1, wherein the management server outputs the control signal when the real-time current consumption of the household appliance and the accumulated current consumption for a predetermined time exceeds a respective threshold value or the leakage current amount exceeds a threshold. Outlet remote control system using power line communication, characterized in that for switching the power supplied to the home appliance or generating an alarm to the user.
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