KR101178930B1

KR101178930B1 - 플러그인 기반의 환경관리 모니터링 장치

Info

Publication number: KR101178930B1
Application number: KR1020110058270A
Authority: KR
Inventors: 장덕진; 유경국
Original assignee: (주)에스에이치아이앤씨
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2012-09-03

Abstract

본 발명에 따르는 플러그인 기반의 환경모니터링 장치는, 어느 한 특정 장소에서 상 전원이 인가된 일반 콘센트에 꼽기만 하면 온도, 습도, 조도, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 동작감지 및 소음측정을 동시에 수행하고, 수집된 환경데이터를 자체의 표시장치에 의해서 현장에서 실시간으로 파악할 수 있게 되며, 필요할 경우 구비된 무선통신방식에 의하여 원격지에 설치된 별도의 송수신시스템을 구축하여 실시간으로 수신하는 것이 가능하게 되고, 상기 무선통신기능에 의해 환경관리를 위한 유비쿼터스센서네트워크(USN:Ubiquitous Sensor Network)를 구축하는데 있어서 센서노드(Sensor Node)의 기능을 수행하고, 각 센서의 기동전원이 센서별로 ON/OFF제어되어 저전력소비가 가능하게 된다.

Description

플러그인 기반의 환경관리 모니터링 장치{Plug-based environmental monitoring device}

본 발명은 플러그인 기반의 환경관리 모니터링 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 무선통신기능을 포함하고 통합된 여러 개의 감지용 센서 (Sensor)를 하나의 기계장치에 구비함으로써 어느 한 특정 장소에서 상 전원이 인가된 일반 콘센트에 꼽기만 하면 온도, 습도, 조도, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 동작감지 및 소음측정을 동시에 수행하고 수집된 환경데이터를 자체의 표시장치에 의해서 현장에서 실시간으로 알려주거나, 무선통신방식에 의하여 원격지에서 실시간으로 수신하는 것이 가능한 플러그인 기반의 환경모니터링 장치에 관한 것이다.

온도, 습도, 조도, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 동작감지 및 소음 등에서 측정되는 환경데이터는 일반 건물관리, 병원시설, 생산현장, 농장, 및 창고시설과 같은 산업시설에서 매우 중요한 관리포인트이다.

특히 온도, 습도, 조도, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소에 대한 환경데이터는 인간이나 동.식물 등의 생장환경에 있어서 필수적인 요소들로서 그린빌딩이나 병원, 산업현장, 창고시설, 농장 및 실내재배시설과 같은 시설물에서는 매우 중요하게 관리되는 환경변수이며, 동작감지데이터는 방범시스템 및 무인관리시스템, 유인, 무인에 따라서 관리수준을 달리하는 에너지관리시스템 등에서 중요하게 인식되고, 소음측정데이터는 공해관리 및 안전시설, 동.식물재배시설 등에서 중요하게 관리되는 환경관리 요소이다.

종래에는 특정장소에 대한 상기의 환경데이타들을 수집하기 위해서는 각각 별도의 설치시스템을 구축하여 취합해야 하므로, 각기 필요한 측정기구와 통신시스템을 별도로 설치해야함에 따라 관리시스템이 복잡하게 될 뿐만 아니라 넓은 설치공간이 필요하고 이에 따르는 유지관리비용도 증가하게 되는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 일정 지역 또는 장소에 대한 환경상태를 측정함에 있어서 상기 각 센서를 일체형으로 통합된 장치로 구성하고, 그 측정 데이터를 현장에서 실시간으로 확인하거나, 무선통신방식에 의하여 원격지에서 실시간으로 수신받을 수 있고, 상기 무선통신기능에 의해 환경관리를 위한 유비쿼터스센서네트워크 (USN:Ubiquitous Sensor Network)를 구축하는데 있어서 센서노드(Sensor Node)의 기능을 수행하는 것이 가능하고, 각 센서의 전원이 ON/OFF제어되어 저전력소비가 가능한 플러그인 기반의 환경모니터링 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,

외부 측 전면부에 설정된 3개의 제어버튼의 입력신호에 의하여 각각의 개별센서의 작동을 ON/OFF하고, 기기의 동작시간을 데이터표시부에 표시하며, 조회할 센서데이터를 전면부의 LCD화면에 보여줄 수 있도록 역할을 수행하며, 각 센서의 데이터처리와 외부인터페이스를 위한 주변장치인 무선통신블럭부, 파워블럭부 및 Timer 등을 제어하는 기능을 수행하는 제어부와, 내장형 무선안테나(131)를 포함하고 지그비 (ZigBee), 와이파이(WIFI), 씨디엠에이(CDMA)모듈을 포함하는 무선통신블럭부와, 외부 전면의 상부에 설정된 엘씨디 (LCD: Liquid Crystal Display)창으로서 제어버튼의 조작에 의하여 조회되는 환경데이터와 작동시간 등을 보여주는 데이터표시부와, 상기 LCD창의 배면의 외측에 구비된 전원플러그와 연결되어 각 센서의 모든 기동전원을 공급하고, 제어버튼 및 제어부로부터 받은 제어신호에 의하여 전원상태를 감시하고 제어하는 파워블록부와, 8개의 센서로 구성되어 있으며, 이 중에서 온도센서, 습도센서, 산소센서, 일산화탄소센서, 이산화탄소센서, 소음감지센서 등 통풍 및 대기센서형의 센서들은, 상기 전원플러그와 동일면의 상층면에 인접하며 통풍이 용이하도록 통풍구가 형성된 케이스 측면 부위의 내측에 설정되고, 동작감지센서와 조도센서는 각각 전면부에 설정되어 있는 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 기반의 환경모니터링 장치를 제공하는 것에 의하여 달성된다.

또한, 상기 전원플러그 반대편 전면에 외부기기를 연결할 수 있게 설치되어, 냉.난방기 또는 환기시설과 같은 환경관련 부하기기 또는 장치를 연결한 후 자체제어 또는 지그비 (ZigBee), 와이파이(WIFI), 씨디엠에이(CDMA) 방식 중에서 선택된 어느 한가지 방식의 무선통신에 의한 원격제어를 수행하는 것이 가능할 수 있도록 구비된 한 개의 전원공급콘센트를 더 포함하며, 무선통신블럭부는 지그비 (ZigBee), 와이파이(WIFI), 씨디엠에이(CDMA)방식의 모듈로서 유비센서네트워크(USN)를 구성하는 것이 가능한 것을 더 포함하고, 유비센서네트워크에서는 상기 플러그인 기반의 환경모니터링 장치를 센서노드(100n)로 설정하여 환경관리네트워크시스템을 구축하는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 플러그인 기반의 환경모니터링 장치는, 어느 한 특정 장소에서 상 전원이 인가된 일반 콘센트에 꼽기만 하면 온도, 습도, 조도, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 동작감지 및 소음측정을 동시에 수행하고, 수집된 환경데이터를 자체의 표시장치에 의해서 현장에서 실시간으로 파악할 수 있게 되며, 필요할 경우 구비된 무선통신방식에 의하여 원격지에 설치된 별도의 송수신시스템을 구축하여 실시간으로 수신하는 것이 가능하게 되고, 상기 무선통신기능에 의해 환경관리를 위한 유비쿼터스센서네트워크(USN:Ubiquitous Sensor Network)를 구축하는데 있어서 센서노드(Sensor Node)의 기능을 수행하고, 각 센서의 기동전원이 센서별로 ON/OFF제어되어 저전력소비가 가능하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플러그인 기반의 환경모니터링 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 플러그인기반의 환경모니터링 장치를 센서노드로 설정하여 원격모니터링시스템을 구성한 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 플러그인기반의 환경모니터링 장치를 센서노드로 설정하여 환경모니터링관리시스템을 구성한 블럭도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 플러그인 기반의 환경모니터링 장치를 나타내는 블록도로서 본 발명의 구성을 예시한다.

도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 플러그인 기반의 환경모니터링 장치(100)는 제어부(110), 무선통신블럭부(130), 데이터표시부(150), 파워블록 (Power Block)부(180), 센서부(190)를 포함한다.

상기 제어부는(110)는 본 발명장치의 전면부 외부측에 설정된 3개의 제어버튼(111)의 입력신호에 의하여 각각의 개별센서의 작동을 ON/OFF하고, 기기의 동작시간을 데이터표시부(150)에 표시하며, 조회할 센서데이터를 전면부의 LCD화면에 보여주는 역할을 수행하며, 각 센서의 데이터처리와 외부인터페이스를 위한 주변장치인 무선통신블럭부, 파워블럭부 및 Timer 등을 제어하는 기능을 수행하며,

내장형 안테나(131)를 포함하는 상기 무선통신블럭부(130)는 지그비 (ZigBee), 와이파이(WIFI), 씨디엠에이(CDMA)모듈을 포함하고 있으며, 이를 통하여 필요할 경우 별도의 서버(300)를 포함하는 네트네트워크를 구축하여 측정된 환경 데이터 값을 확인할 수 있도록 사용자에게 실시간으로 송신하는 것이 가능하다.

또한, 상기 데이터표시부(150)는, 외부 전면 상부에 설정된 엘씨디 (LCD: Liquid Crystal Display)창으로서 제어버튼(111)의 조작에 의하여 환경데이터와 작동시간 등을 보여준다.

외측 후면부 하부에 구비된 전원플러그와 연결되고, 각각의 센서 전원부로 구성되어 있는 상기 파워블록부(180)는, 각 센서의 모든 기동전원을 공급하고 전원상태를 감시하며, 제어버튼(111) 및 제어부(110)로부터 받은 명령에 의하여 전원의 차단 및 감시가 가능하다. 또한, 본 발명의 상기 전원플러그 반대편인 외부의 전면 하부에 외부기기를 연결할 수 있도록 구비된 한 개의 전원공급콘센트(181)는, 이 콘센트에 냉.난방기 또는 환기시설과 같은 환경관련기기를 연결한 후 자체제어 또는 무선통신에 의한 원격제어를 수행하는 것을 가능하게 한다.

또한, 상기 센서부(190)는, 8개의 센서로 구성되어 있으며, 이중에서 온도센서 (191), 습도센서(192), 산소센서(194), 일산화탄소센서(195), 이산화탄소센서 (196), 소음감지센서(198) 등 통풍 및 대기센서형의 센서들은, 본 발명의 후면부에 통풍이 용이하도록 통풍구가 형성된 케이스 측면 부위 내측에 설정되고, 동작감지센서 (197)와 조도센서(193)는 각각 전면부에 설정되어 있다.

또한 본 발명장치는 무선 송.수신 기능을 구비하고 있어서 네트워크 구성에 따라서 수신용 모니터의 역할도 가능한바, 도 2는 본 발명장치의 통신모듈을 조정함으로써 센서노드(100n)로 설정하고, 또 다른 동일기종의 본 발명기기(100m)와 본 발명장치와 동일한 무선통신모듈을 구비한 일반 모니터장치(200)를 이용하여 원격모니터링시스템을 구성하는 일실시예를 보여준다.

도 3은 본 발명의 장치가 특정공간의 종합적인 환경모니터링관리시스템을 구성하는데 있어서도 센서노드(100n)로서의 역할을 수행할 수 있음을 일실시예로 보여준다. 즉 본 발명의 플러그인기반의 환경모니터링 장치로 설정된 센서노드(100n)로 부터 온도, 습도, 조도, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 동작감지, 소음 등의 정보를 무선통신부(310)의 지그비(ZigBee), 와이파이(WIFI), 씨디엠에이(CDMA)모듈 중 하나의 방식에 의해 서버장치(300)로 무선전송하면 서버장치(300)의 제어부 (330)에서는 데이터를 분석하여 디스플레이 (350)로 보여주는 한편, 상기 센서의 환경수치가 관리범위 이상 또는 이하로 판단될 경우에는 제어신호를 부하제어장치 (LCD: Load Control Device)(400)에 전송함으로써 냉.난방장치, 환기장치, 조명장치, 방범창치 등의 부하장치(Load Device)(500)를 자동 또는 수동으로 제어할 수 있게 된다.

도 3은 어느 한 장소로 한정하는 단일시스템을 설명하였지만 단일시스템을 구축하는 기본원리를 적용한다면 다수개의 상기 플러그인기반의 환경모니터링관리장치를 활용하여 복수의 장소에 다수개의 센서노드로 구성되는 다중 환경관리시스템을 구성하는 것도 가능하다.

이 발명의 플러그인기반의 환경모니터링관리장치는 환경관리 모니터링시스템을 구축함에 있어서 유용하게 활용될 수 있고 관련기기 제조공장에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.

100: 플러그인기반의 환경모니터링관리장치
100m: 플러그인기반의 환경모니터링장치로 설정한 모니터
100n: 플러그인기반의 환경모니터링장치로 설정한 센서노드
110: 제어부
130: 무선통신블럭부 150: 데이타표시부
180: 파워블럭(POWER BLOCK)부 181: 전원공급콘센트
190: 센서부 191: 온도센서
192: 습도센서 193: 조도센서
194: 산소센서 195: 일산화탄소센서
196: 이산화탄소센서 197: 동작감지센서
198: 소음감지센서
200: 무선통신모듈이 장착된 모니터장치 300: 서버장치
310: 서버장치무선통신부 330: 서버장치제어부
350: 서버장치디스플레이부 400: 부하제어장치 410: 부하제어장치무선통신부 430: 부하제어장치제어부 450: 부하제어장치디스플레이부 500: 부하장치(환경관리장치)

Claims

특정한 공간 또는 지역의 온도, 습도, 조도, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 동작감지, 소음의 환경정보를 측정하는 플러그인 기반의 환경관리모니터링 장치에 있어서,
외부 측 전면부에 설정된 3개의 제어버튼 (111)의 입력신호에 의하여 각각의 개별센서의 작동을 ON/OFF하고, 기기의 동작시간을 데이터표시부 (150)에 표시하며, 조회할 센서데이터를 전면부의 LCD화면에 보여줄 수 있도록 역할을 수행하며, 각 센서의 데이터처리와 외부인터페이스를 위한 주변장치인 무선통신블럭부(130), 파워블럭부(180) 및 타이머(Timer)를 제어하는 기능을 수행하는 제어부 (110);
상기 제어부(110)에 연결되며, 내장형 무선안테나(131)를 포함하고 지그비 (ZigBee), 와이파이(WIFI), 씨디엠에이(CDMA)모듈을 포함하는 무선통신블럭부 130);
또한, 상기 제어부(110)와 연결되며, 외부의 전면 상부에 설정된 엘씨디 (LCD: Liquid Crystal Display)창으로서 제어버튼(111)의 조작에 의하여 환경데이터와 작동시간을 보여주는 데이터표시(150)부;
상기 LCD창의 배면의 외측에 구비된 전원플러그와 연결되어, 각 센서의 모든 기동전원을 공급하고 제어버튼(111) 및 제어부(110)로부터 받은 제어신호에 의하여 전원상태를 감시하고 제어하는 파워블록부(180); 및
8개의 센서로 구성되어 있으며, 이 중에서 온도센서 (191), 습도센서(192), 산소센서(194), 일산화탄소센서(195), 이산화탄소센서 (196), 소음감지센서(198)의 통풍 및 대기센서형의 센서들은, 상기 전원플러그와 동일면의 상층면에 인접하며 통풍이 용이하도록 통풍구가 형성된 케이스 측면 부위의 내측에 설정되고, 동작감지센서 (197)와 조도센서(193)는 각각 전면부에 설정되어 있는 센서부(190)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 기반의 환경모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 전원플러그 반대편 전면에 외부기기를 연결할 수 있게 설치되어, 냉.난방기 또는 환기시설과 같은 환경관련 부하기기 또는 장치를 연결한 후 자체제어 또는 지그비 (ZigBee), 와이파이(WIFI), 씨디엠에이(CDMA) 방식 중에서 선택된 어느 한가지 방식의 무선통신에 의한 원격제어를 수행하는 것이 가능할 수 있도록 구비된 한 개의 전원공급콘센트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 기반의 환경모니터링 장치.
제 1항에 있어서,
상기 무선통신블럭부(130)는 지그비 (ZigBee), 와이파이(WIFI), 씨디엠에이(CDMA)방식의 모듈로서 유비센서네트워크(USN)를 구성하는 것이 가능한 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 기반의 환경모니터링 장치.
제 3항에 있어서,
유비센서네트워크에서는 상기 플러그인 기반의 환경모니터링 장치를 센서노드(100n)로 설정하는 것이 가능한 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그인 기반의 환경모니터링 장치.