KR101195703B1 - 중계기능을 갖는 아이피카메라를 이용한 감시시스템 - Google Patents

중계기능을 갖는 아이피카메라를 이용한 감시시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중계기능을 갖는 아이피(IP)카메라를 이용한 감시시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 근거리 통신망에 사용되는 LAN선 하나를 이용하여 아이피카메라의 영상신호를 전송하면서 그 아이피카메라에 전원을 공급할 수 있는 아이피카메라를 이용한 감시시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 중계기능을 갖는 IP카메라를 이용한 감시시스템은, 허브 또는 단위 관제시스템과, IP카메라의 구동에 필요한 전압으로 변환하는 동시에 PoE(Power over Ethernet) 모듈을 구비하여 데이터와 전원을 동시에 공급하는 PoE 기능을 지원하는 SMPS와, SMPS와 다수의 IP카메라를 직렬 연결하여 전원과 데이터를 동시에 송수신할 수 있도록 하는 LAN선을 포함하여 구성된다.

Description

중계기능을 갖는 아이피카메라를 이용한 감시시스템 {MONITORING SYSTEM USING IP CAMERA HAVING A FUNCTIOM OF TRANSLATION}
본 발명은 아이피(IP)카메라를 이용한 감시시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 근거리 통신망에 사용되는 LAN선 하나를 이용하여 아이피카메라의 영상신호를 전송하면서 그 아이피카메라에 전원을 공급할 수 있는 동시에 영상신호 및 전원을 중계할 수 있는 중계기능을 갖는 아이피카메라를 이용한 감시시스템에 관한 것이다.
최근 아파트 단지, 빌딩, 테크노타운 등과 같이 사람들이 많이 모이는 곳에는 방범을 위해 감시용 카메라를 이용한 원격 감시 시스템이 많이 구축되고 있다.
고층 건물 내에는 보안을 위해 더욱더 많은 감시 카메라가 설치되고 있으며, 또한, 도로나 골목길에도 감시 카메라가 설치가 점차 증가하고 있다.
더불어, 네트워크 카메라(network camera)라고도 불리는 아이피카메라(이하 'IP카메라'로 지칭)를 이용하여 영상 시스템, 특히 영상보안 시스템을 구성하려는 움직임이 활발하다.
상기 IP카메라는 기존의 카메라와 인터넷 서버, 컴퓨터가 통합된 일체형 카메라로서 외부기기의 도움없이 어느 곳에서든 인터넷을 이용하여 화상을 실시간으로 볼 수 있는 장점이 있어, 네트워크와 인터넷 기술을 기반으로 영상보안분야 및 각종 인터넷 사업과 연계되는 추세에 있다.
또한, IP카메라는 일반적으로 전화라인이나 XDSL라인, 또는 이더넷(ethernet)과 같은 네트워크 인터페이스를 가지고 있어서 외부 네트워크에 바로 연결할 수 있는 장점이 있다.
또한, IP카메라는 유무선 인터넷에 연결하여 사용하는 카메라, 카메라 모듈, 디코더, 영상 압축 칩, CPU, 네트워크 전송 칩 등으로 구성되어, 카메라 모듈로부터 받은 아날로그 신호는 디코더를 통해 디지털로 바뀌고, 압축 칩에서 압축을 거쳐 전송되는 흐름이다
도 1은 종래 IP카메라를 이용한 감시시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 IP카메라(40a,…,40n)는 영상신호를 이더넷을 통하여 네트워크선(30)에 연결된 허브 또는 단위 관제시스템(10)으로 전송하는데, 각 IP카메라(40a,…,40n)와 연결되는 별도의 네트워크선(30)을 통해 영상신호를 전송한다. 그리고 각 IP카메라(40a,…,40n)에 공급되는 전원은 전원선(20)을 통하여 공급된다.
따라서, 하나의 IP카메라를 설치하기 위해 네트워크선(30) 및 전원선(20)의 두 개의 케이블을 포설하기 위해 별도의 배선 및 배관 공사를 해야 하고, 포설된 케이블을 유지 및 보수하는데 따른 번거로움이 있으며 그만큼 비용(재료비, 설치비, 인건비, 유지보수비)이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
공개번호 특2003-0015051(2003년02월20일)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, IP카메라를 설치하기 위해 필요한 전원선과 영상신호 전송을 위한 네트워크선으로 하나의 LAN선을 이용하기 때문에 전원선을 위한 별도의 배선, 배관 공사없이 IP카메라를 운영할 수 있어 회로 및 시스템 설치가 간단하고, 유지 및 보수가 편리하며 그에 따른 재료비, 설치비, 인건비, 유지보수비를 절감할 수 있는 IP카메라를 이용한 감시시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 중계기능을 갖는 IP카메라를 이용한 감시시스템은, 다수의 IP카메라; 상기 다수의 IP카메라에 전원과 데이터를 동시에 공급하는 PoE 기능을 지원하는 PoE 모듈을 구비하는 동시에 상기 다수의 IP카메라의 구동에 필요한 전압으로 변환하는 SMPS를 포함하는 단자부; 및 상기 단자부와 상기 다수의 IP카메라를 직렬 연결하는 LAN선;을 포함하고,
상기 각 IP카메라는 직렬 연결되는 상기 LAN선을 통해 전원과 데이터를 동시에 송수신하되, 다음 IP카메라나 이전 IP카메라에 전원과 데이터를 중계하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제의 해결 수단에 의하면 IP카메라를 설치하기 위해 필요한 전원선과 영상신호 전송을 위한 네트워크선으로 하나의 LAN선을 이용하기 때문에 전원선을 위한 별도의 배선, 배관 공사없이 IP카메라를 운영할 수 있어 회로 및 시스템 설치가 간단하고, 유지 및 보수가 편리하며 그에 따른 재료비, 설치비, 인건비, 유지보수비를 절감할 수 있다.
도 1은 종래 IP카메라를 이용한 감시시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 IP카메라를 이용한 감시시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 IP카메라의 구성도이다.
도 4는 도 3의 IP카메라 배면에 형성된 단자를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 감시시스템의 전체적인 구성을 나타내는 일예시도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명에 따른 중계기능을 갖는 IP카메라를 이용한 감시시스템의 개략적인 구성도이다.
본 발명의 중계기능을 갖는 IP카메라를 이용한 감시시스템은, 도시된 바와 같이 허브 또는 단위 관제시스템(50), SMPS(60), LAN선(70) 및 다수의 IP카메라(80a,…,80n)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 허브 또는 단위 관제시스템(50)은 통상의 스위칭허브를 말한다.
SMPS(Switching Mode Power Supply,60)는 IP카메라(80a,…,80n)의 구동에 필요한 전압(예를 들어 DC 12V)으로 변환하여 공급하는 것으로서, 본 발명의 SMPS(60)는 PoE(Power over Ethernet) 모듈을 구비하여 PoE를 지원한다.
상기 PoE는 이더넷 케이블(Ethernet Cable)을 이용하여 데이터와 전원을 동시에 공급하는 방식으로, POE모듈을 이용하면 UTP케이블의 범주를 정의하는 기준(EIA/TIA568 상업용 빌딩 배선 기준)에 의한 연선케이블 표준 중의 하나인 CAT5 이더넷 케이블(본원발명에서는 LAN선)을 통해 데이터와 전원을 동시에 보낼 수 있다.
그리고 본 발명의 SMPS(60)는 저전력을 공급하는 통상의 PoE와는 달리 고전력이 사용되는 후술할 비상벨(92) 또는 경고등(94)의 구동에 필요한 전압 역시 변환하여 공급한다.
즉, 본 발명에서 SMPS(60)와 IP카메라(80a,…,80n)는 LAN선(70)으로 직렬 연결되어 데이터와 전원을 송수신할 수 있는데, 각각의 IP카메라(80a,…,80n)에 전원을 공급하는 과정에서 소정의 전류 예를 들면, 2A의 전류를 분산시켜 공급한다.
다시 말하면, SMPS(60)로부터 제어신호와 전원이 LAN선(70)을 통해 각 IP카메라(80a,…,80n)에 차례로 공급되고, 각 IP카메라(80a,…,80n)에서 촬영된 영상신호가 LAN선(70)을 통해 차례로 각 IP카메라를 거쳐 송신된다. 따라서 본 발명의 IP카메라(80a,…,80n)는 전원, 제어신호, 영상신호를 공급하거나 송신하는 것을 중계하는 기능을 갖는다.
상기 LAN(Local Area Network)선 즉, 근거리 통신망은 같은 건물 내 또는 학교나 공장의 구내와 같은 한정된 지역 내에 분산 설치되어 있는 각종 컴퓨터 및 기타 장치를 통신선으로 연결하여 하나의 장치가 다른 어떤 장치와도 상호 작용할 수 있게 하는 망 시스템이다.
단일 LAN선(70)은 지리적(거리적)으로 한정되지만 분산된 복수의 LAN선(70)을 연결하여 LAN의 집합 또는 대형망을 형성할 수 있다.
도 3은 도 2에 나타낸 IP카메라의 구성도이다.
각 IP카메라(80a,…,80n)는 도시된 바와 같이 유선 인터페이스(81), IP카메라 모듈(82), 제어변환부(83), 누전차단기(84) 및 서지보호기(85)를 포함하여 구성된다.
유선인터페이스(81)는 LAN선(70)으로 SMPS(60)와 데이터와 전원을 주고 받을 수 있도록 연결되고, IP카메라 모듈(82)의 IP서버 및 제어변환부(83)와 연결된다.
IP카메라 모듈(82)은 영상을 촬영하는 것으로 PTZ 제어가 가능하고, 모듈, 위치제어부, 디코더, 영상압축칩, CPU 및 IP서버를 포함하여 구성된다.
제어변환부(83)는 IP카메라 모듈(82)의 CPU, IP서버 및 유선 인터페이스(81)와 연결되어 비상호출신호의 송수신, 음성에 대한 송수신 및 모듈과 유선인터페이스 간의 정보전달을 매개한다.
이에 의해 제어변환부(83)는 모듈에 있어서 카메라의 방향, 거리, 각도 등을 제어하는 원격카메라 제어기능과, 엔코딩되는 영상 데이터의 수준, 방식, 속도 등을 조절하는 영상 데이터 제어기능을 포함하며, 허브 또는 단위 관제시스템(50)의 제어 신호에 따라 IP카메라(80)를 제어한다.
또한, 제어변환부(83)는 후술하는 비상벨(92)의 작동여부와 모듈에서 카메라의 영상출력, 카메라의 작동 여부를 정기적으로 테스트할 수 있도록, 타임 테이블에 따라 주기적인 제어신호를 전송하여 작동여부 및 고장여부를 감지하며, 이 작동여부 및 고장여부를 LAN선(70)을 통해 허브 또는 단위 관제시스템(50)에 전송한다.
이때 제어변환부(83)는 IP카메라(80)의 고장을 감지한 경우 LAN선(70)을 통해 입력되는 전원과 데이터(제어신호 및 영상신호)를 바이패스 시켜 전원과 제어신호는 다음 IP 카메라에 전달하고, 영상신호는 이전 IP 카메라에 전달한다.
또한, 상기 제어변환부(83)는 LAN선(70)을 통해 외부의 각종 제어명령이나 각종 설정명령을 수신받아 처리하고, IP카메라 모듈(82)로부터 수신된 영상을 LAN선(70)을 통해 외부로 전송하도록 동작을 제어한다.
누전차단기(84)는 단락 합선, 누전시에 작동을 하여 IP카메라(84)에 공급되는 전원을 차단한다.
서지보호기(85)는 전원용과 통신용으로 사용되며 외부로부터 유입되는 이상전압 및 직접뢰, 간접뢰로부터 IP카메라(80)를 보호한다.
또한, 본 발명에 의하면 사람의 손이 닿을 수 있는 위치에 단수 또는 복수로 설치되는 비상벨(92)과, 이 비상벨(92)과 연동하는 경고등(94)이 더 구비된다.
비상벨(92)은 비상상황 발생시 그 주위에 있는 특정인이 누르는 것으로서, 비상벨(92)을 누르게 되면 제어변환부(83)가 이를 감지하여 LAN선(70)을 통해 허브 또는 단위 관제시스템(50)에 전달한다.
상기 비상벨(92)에는 미도시된 마이크가 구비되어 주위에 있는 소리 입력에 의해 비상상황 발생시에 비상상황을 알리는 양방향 음성을 LAN선(70)을 통해 허브 또는 단위 관제시스템(50)에 전달할 수 있다.
상기 경고등(94)은 상기 비상벨(2)과 연동하여 비상벨(92)을 통해 비상상황을 허브 또는 단위 관제시스템(50)에 알리는 경우 점멸 또는 점등하거나 경고음을 발생시킴으로써 비상상황을 알리는 것을 특정인이 확인할 수 있도록 한다.
도 4는 도 3의 IP카메라에 형성된 단자를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이 IP 카메라(80)에는 입/출력 단자(81a/81b), 보조전원 단자(87) 및 비상단자(86)를 포함하여 구성된다.
상기 입/출력 단자(81a/81b)의 내부는 유선 인터페이스(81)에, 외부는 LAN선(70)에 연결되어 이 입/출력 단자(81a/81b)를 통해 전원과 데이터가 송수신되고, 보조전원 단자(87)는 LAN선(70)을 통해 전원이 공급되지 않을 경우를 대비하여 보조적으로 전원을 공급하기 위한 단자이다.
제어변환부(83)는 IP카메라(80)의 고장을 감지한 경우 입력 단자(81a)와 출력 단자(81b)를 바로 연결해서 LAN선(70)을 통해 입력되는 전원과 데이터가 고장난 해당 IP카메라에 입력되지 않도록 전원과 데이터(제어신호 및 영상신호)를 바이패스 시켜 전원과 제어신호는 다음 IP 카메라에 전달되고, 영상신호는 이전 IP 카메라에 전달한다. 여기서, IP카메라는 상술한 바와 같이 중계기능을 가짐에 따라 용이하게 전원과 데이터를 바이패스시켜 다음 IP카메라에 전달할 수 있다.
상기 비상단자(86)는 비상벨(92) 및 경고등(94)에 연결되는 단자로서, 입/출력단자를 통해 공급된 전원을 이용하여 비상벨(92) 및 경고등(94)에 전원을 공급한다.
도 5는 본 발명에 따른 감시시스템의 전체적인 구성을 나타내는 일예시도로서 다수의 동으로 이루어진 아파트에 설치하는 경우이다.
도시된 바와 같이 아파트의 각 동단자함(100) 즉, 단자부에는 허브 또는 관제시스템(50)과 SMPS(60)와 광컨버터(110)가 구비된다.
상기 SMPS(60)는 PoE 모듈을 탑재하여 LAN선(70)을 통해 데이터와 전원을 송수신하는 PoE를 지원하는 동시에 IP 카메라(80a,…,80n)나 비상벨(92) 또는 경보등(94)의 작동에 필요한 전압으로 변경한다.
각 동에는 다수의 IP카메라(80a,…,80n)가 PoE를 지원하는 LAN선(70)으로 연결되어 동단자함(100)으로부터의 제어신호와 전원을 LAN선(70)을 통해 입력받고, IP카메라(80a,…,80n)의 영상신호를 LAN선(70)을 통해 동단자함(100)으로 전송한다.
이때 동단자함(100)으로부터의 제어신호와 전원은 IP카메라(80a), IP카메라(80b), …, IP 카메라(80n) 순으로 입력되는 반면에, 말단 IP카메라(80n)의 영상신호는 이전 IP카메라들(80n-1,,…,80a)을 통해 동단자함(100)으로 전송되고, 계속해서 두 번째 IP카메라(80b)의 영상신호는 이전 IP카메라(80a)를 통해 동단자함(100)으로 전송된다.
상기한 IP카메라(80a,…,80n)의 동작 중에 어느 하나의 IP카메라(예를 들어 80b)가 고장나는 경우, 해당 IP카메라(80b)에 입력되는 전원과 데이터를 입력되지 않도록 입력단자(81a)와 출력단자(81b)를 통해 바이패스시켜 제어신호와 전원은 IP카메라(80a), IP카메라(80c) 순으로 입력되고, 영상신호는 IP카메라(80c), IP카메라(80a) 순으로 전달되어 동단자함(100)에 전송된다.
즉, 상기한 IP카메라(80a,…,80n)는 중계 기능을 갖는다.
광컨버터(110)는 외부의 광케이블에 연결되어 보다 큰 전송용량의 광신호(데이터)를 보다 먼 거리로 전송하는 것으로, 상기 광컨버터(110)는 광케이블과 주배전반(MDF, main distributing frame)(200a,200b)의 광허브(210,220)를 통해 관리사무소 등에 설치되는 종합 관제시스템(300)의 NVR(310)에 연결되어, 각 IP카메라(80a,…,80n)에서 전송된 영상신호는 NVR(310)에 저장되는 한편, 모니터(320)를 통해 출력된다.
상기 NVR(Network Video Recorder)(310)은 네트워크상에 설치된 카메라나 비디오 서버의 영상 녹화, 모니터링, 이벤트 관리, 재생 등을 위한 전용 PC 서버로서, IP카메라를 통해 디지털 영상을 전송받아 압축 저장하는 기능으로, IP 전용 저장 장치이기 때문에 아날로그를 디지털로 변환하는 장치가 필요없고 기존 디지털 비디오 녹화기(DVR)를 대체하는 장치이다.
50: 허브 또는 단위 관제시스템 60: SMPS
70: LAN선 80,80a,…,80n: IP카메라
92: 비상벨 94: 경고등

Claims (5)

  1. 다수의 IP카메라;
    상기 다수의 IP카메라에 전원과 데이터를 동시에 공급하게 하는 PoE 기능을 지원하는 PoE 모듈을 구비하는 동시에 상기 다수의 IP카메라의 구동에 필요한 전압으로 변환하는 SMPS를 포함하는 단자부; 및
    상기 단자부와 상기 다수의 IP카메라를 직렬 연결하고, 상기 단자부와 상기 IP카메라 사이 및 상기 각 IP카메라 사이에서 영상신호, 음성신호 및 비상신호를 포함하는 데이터와 전원을 동시에 공급하는 LAN선;을 포함하고,
    상기 각 IP카메라는 직렬 연결되는 상기 LAN선을 통해 전원과 데이터를 동시에 송수신하되, 다음 IP카메라나 이전 IP카메라에 전원과 데이터를 중계하는 것을 특징으로 하는 중계기능을 갖는 IP카메라를 이용한 감시시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각 IP카메라는 IP카메라의 작동 여부를 정기적으로 테스트할 수 있도록 타임 테이블에 따라 주기적인 제어신호를 전송하여 작동여부 및 고장여부를 감지하여, 상기 작동여부 및 고장여부를 LAN선을 통해 허브 또는 단위 관제시스템에 전송하는 것을 특징으로 하는 중계기능을 갖는 IP카메라를 이용한 감시시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 IP카메라가 고장인 경우, 해당 IP카메라는 LAN선을 통해 입력되는 전원과 데이터를 바이패스시켜 다음 IP카메라나 이전 IP카메라에 전달하는 것을 특징으로 하는 중계기능을 갖는 IP카메라를 이용한 감시시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 IP카메라에는 비상시에 누르는 비상벨과, 상기 비상벨에 연동되어 점멸 또는 점등되는 경고등이 연결되고,
    상기 SMPS는 상기 비상벨과 경고등의 구동에 필요한 전압으로 변환하여 상기 LAN선을 통해 공급하게 하고,
    상기 비상신호는 상기 비상벨과 경고등을 통해 발생되는 신호인 것을 특징으로 하는 중계기능을 갖는 IP카메라를 이용한 감시시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 IP카메라에는 상기 LAN선이 연결되는 입/출력단자, 상기 비상벨과 경고등이 연결되는 비상단자, 상기 LAN선을 통해 전원이 입력되지 않는 경우를 대비해 보조적으로 전원을 공급할 수 있도록 보조전원 단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 중계기능을 갖는 IP카메라를 이용한 감시시스템.
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