KR101393236B1 - 전력선 통신을 이용한 가로등 관리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력선 통신을 이용한 가로등 관리시스템에 관한 것으로,
상기의 본 발명은,
가로등 제어장치에서 터널이나 도로에 설치되는 가로등 램프가 고장을 일으키거나 전원을 공급하는 중에 쇼트, 과전류 또는 누전 등 이상 상태의 발생 여부를 변류기와 영상 변류기로 검출하면서 인식하도록 하고,
상기 가로등 제어장치에서 이상 상태를 인식하면 램프의 안정기로 공급되는 전원을 릴레이를 통해 차단하였다가 다시 정상상태로 환원되면 자동으로 복구시키도록 하고,
상기 가로등 제어장치에서 고장을 인식하였을 시에는 자신의 주소에 해당하는 어드레스와 함께 고장의 종류에 따른 가로등 정보를 ㅖㅣㅊ 송신부에 의해 전력선을 통하여 다음의 가로등 제어장치로 전달하여 다음의 가로등 제어장치의 PLC 수신부를 통하여 수신한 후 다시 PLC 송신부를 통하여 다음의 가로등 제어장치로 전송하는 방식에 의하여 요소에 설치한 데이터 수집기에 전송되도록 하고,
상기의 데이터 수집기의 보드를 통하여 눈으로 확인하는 동시에 무선 입출력 단자에 PC를 결합하여 확인하도록 하여 가로등의 고장에 대한 처리가 신속히 이루어지므로 가로등의 관리를 보다 안정적으로 수행하도록 구성함을 특징으로 한다.

Description

전력선 통신을 이용한 가로등 관리시스템{Control system for road lamps using power line communication}

본 발명은 전력선 통신을 이용한 가로등 관리시스템에 관한 것으로, 상세하게는 터널이나 도로에 설치되는 각각의 가로등 램프가 고장을 일으키거나 선로의 이상으로 인해 쇼트, 과전류 또는 누전 등 이상 상태가 발생하는가를 가로등 제어장치에서 인식하면 램프의 안정기로 공급되는 전원을 차단하였다가 다시 정상상태로 환원되면 자동으로 복구시키도록 하고, 각 가로등 제어장치에서 주기적으로 간단한 구조의 전력선 통신모듈을 사용하여 전력선으로 전송하도록 하여 지정된 데이터 수집기에 정상이나 고장에 따른 가로등 정보에 대한 수집 및 고장에 따른 처리가 이루어질 수 있도록 함으로써 가로등의 감시를 보다 안정적으로 수행하도록 한 전력선 통신을 이용한 가로등 관리시스템에 관한 것이다.

일반적으로 노변 등에 설치되는 방전등용 안정기(예: 나트륨등 안정기, 수은등 안정기, 메탈 할라이트 안정기 등)는 안정기 커버와 일체로 형성된 안정기 케이스와, 그 안정기 케이스 내부에 설치되어 고압 나트륨 램프용 안정기와, 상기 안정기에 적정한 펄스 전압을 공급하도록 고장 유무 판단 및 출력을 제한하는 이그나이터와, 상기 이그나이터 하단부에 방전용 저항이 내장된 콘덴서와, 고압 방전등 점등시 유기전압을 얻기 위한 코일이 권회된 보빈의 내부에 다수 개 적층된 코어로 구성되는 권선형 트랜스가 일체로 몰딩 형성되는 구조를 갖는다.

여기서, 상기 고압방전등용 점등기 케이스가 안정기 커버와 일체로 형성됨으로써 그 커버와 케이스의 제작공정이 복잡하고, 또한 점등기의 교환작업이 매우 까다롭고 번거로운 문제점이 있었다.

그러므로 2000년 12월 22일자 특허출원 제20-2000-0036172호(전력선을 이용한 조명등 회로 고장정보 검출장치)가 제안되었는 바,

이는, 조명등 회로와, 조명등 회로의 고장 정보를 검출하는 단말 장치와, 고장 정보를 전송받아 수집하여 원거리에 위치한 호스트에 전달하는 중앙장치를 포함하도록 하고,

중앙장치가 호스트로부터 소정의 제어 신호를 전달받아 처리하도록 하며,

중앙 장치와 호스트 사이에서 이루어지는 상태 정보 및 제어 신호의 전달이 조명등 고장정보 검출 장치에 전력을 공급하는 전력선을 통하여 이루어지도록 하였으나, 조명회로 전력선에 조명부하가 없는 시간 즉 조명등을 점등하지 않는 시간에, 교류 전압이 인가되지 않고 있는 전력선을 통신 회선으로 이용하여 호스트와 중앙 장치 사이에 정보의 송수신이 이루어지도록 하였으므로 야간에 발생하는 상태에 대하여는 전혀 인식할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

그리고 2004년 06월 01일자 특허출원 제10-2004-0041085호(가로등용 PLC 시스템 및 그 단말 PLC기 제어박스 구조)가 제안되었으며,

이는, 내부로 통신망 상에서 웹상 관리하기 용이할 수 있도록 가로등 관리프로그램과 DB화된 정보를 구비하고 있으며, 상기 관리프로그램에는 원격제어 명령정보, 분전함 및 가로등 위치정보(GPS) 등이 포함되며 분전함 회로별 공급전압, 전류, 실효전력량, 누전상태, 램프점소등 상태, 회로별 가로등갯수, 분전함 개수정보 등이 데이터베이스화(DB)되어 관리되는 한편,

가로등의 이상상태 정보, 분전함위치 등이 서버컴퓨터의 호출 정보신호로 관리자(휴대폰 등)에게 통보함으로써 상시 유지관리 체계를 확보할 수 있도록 한 가로등용 PLC시스템를 구축함에 있어 분전함에 설치되는 전용의 리모트 PLC기와 가로등에 설치되는 단말PLC기를 설치하여 각각의 개별제어는 물론이고, 제어박스를 제작하여 단말 PLC기를 가로등 외부에서 간단히 부착시켜 고정할 수 있도록 함으로써 가로등의 고장 여부를 전력선을 통하여 전송하도록 하였으나, 단말 PLC기에 의한 전력선 통신을 수행하는 회로 구조가 복잡하여 설치에 따른 비용이 소요되므로 각각의 가로등마다 하나씩의 단말 PLC기를 설치하는 데에 따른 불편과 함께 비용에 따른 문제점도 있었다.

또한, 2007년 03월 05일자 특허출원 제10-2007-0021269호(가로등 고장 검출장치 및 방법)가 제안되었는 바.

이는, 램프와 안정기로 구성되는 가로등에서 이상이 발생하는 경우 가로등으로의 전원공급을 자동으로 차단하고, 그 고장 상태를 원격지에 있는 상황실에 실시간 전송함으로써 신속하게 복구가 이루어질 수 있도록 하되,

상기 장치는 전원을 공급하는 상용전원에 걸리는 전압, 가로등 안정기와 램프에 흐르는 소비전류 및 외부로 누설되는 누설전류를 측정하는 검출부;

상기 검출부로부터 측정된 전압, 소비전류, 누설전류로부터 램프에서 소비되는 유효전력을 계산하고, 과전류 및 누전 여부를 판단하여 램프 및 안정기의 고장 여부를 판단하는 프로세서;

상기 프로세서가 램프 또는 안정기의 고장으로 판단한 경우 상기 프로세서로부터 제어명령을 받아 안정기로의 전원 공급을 차단하는 차단부;

상기 검출부의 검출 내역과 상기 프로세서의 계산, 판단 및 제어 내역을 상기 상황실로 실시간으로 전송하는 통신부를 포함하여 구성함으로써 가로등의 위험상황을 신속하게 파악하여 조치할 수 있어 사고 및 고장의 확산을 방지할 수 있으며, 위험이 감지된 경우 가로등에 전원이 공급되지 않도록 하여 신속히 누전 등으로 인한 화재 사고의 위험을 방지할 수 있도록 하였다.

그러나 상기의 가로등 고장 검출장치 및 방법은 가로등의 고장 원인이 되는 과전류 및 누전 여부를 인식하여 차단하도록 하였으나, 선로의 단선이나 가로등의 고장으로 인해 점등되지 않는 경우 등의 모든 고장을 정확하게 인식하지 못하는 단점이 있음은 물론, 이들 고장에 따른 신호를 별도의 신호선이나 무선의 전송을 사용하였으므로 신호의 전송을 위한 부가적인 비용이 많이 소요되거나 효율적인 관리가 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 터널이나 도로에 설치되는 각각의 가로등 램프가 고장을 일으키거나 선로의 이상으로 인해 쇼트, 과전류 또는 누전 등 이상 상태가 발생하는가를 가로등 제어장치에서 인식하면 램프의 안정기로 공급되는 전원을 차단하였다가 다시 정상상태로 환원되면 자동으로 복구시키도록 하고, 각 가로등 제어장치에서 주기적으로 간단한 구조의 전력선 통신모듈을 사용하여 전력선으로 전송하도록 하여 지정된 데이터 수집기에 정상이나 고장에 따른 가로등 정보에 대한 수집 및 고장에 따른 처리가 이루어질 수 있도록 함으로써 가로등의 감시를 보다 안정적으로 수행하도록 한 전력선 통신을 이용한 가로등 관리시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은 하나의 가로등 제어장치의 송신부에서 다음 가로등 제어장치의 수신부로 가로등 정보를 전달하면서 데이터 수집기까지 주기적으로 가로등 정보를 수집하여 관리할 수 있도록 함을 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력선 통신을 이용한 가로등 관리시스템은,

외부로부터 가로등의 릴레이로 공급되는 전원을 제1 변류기로 검출하면서 과전류나 저전류의 여부를 판단하도록 하고,

상기의 릴레이에서 안정기를 거쳐 가로등 램프로 공급되는 전원을 제2 변류기로 검출하면서 램프의 고장 여부를 판단하도록 하고,

외부로부터 릴레이로 공급되는 전원을 영상변류기로 검출하면서 누전의 여부를 판단하도록 하고,

상기의 제1 변류기와 제2 변류기 및 영상변류기를 통한 고장 여부의 신호를 전달받는 가로등 제어장치의 마이크로프로세서에서 이상 상태를 인식하면 램프의 안정기로 공급되는 전원을 릴레이를 통해 차단하였다가 다시 정상상태로 환원되면 자동으로 복구시키도록 하고,

상기 가로등 제어장치의 마이크로프로세서의 제어를 받는 PLC 송신부에서는 고장의 여부에 따른 가로등 정보를 주기적으로 자신의 주소에 해당하는 어드레스와 함께 전력선을 통하여 다음의 가로등 제어장치로 전달하면서 PLC 수신부를 통하여 수신한 이전 가로등 제어장치의 가로등 정보도 다음의 가로등 제어장치로 전송하는 방식에 의하여 요소에 설치한 데이터 수집기에 수집되도록 하고,

마이크로프로세서의 출력단을 통하여 전달되는 디지털신호를 변조시키는 PLC 송신부의 변조부와,

상기의 변조부에 의해 변조된 변조 디지털신호를 증폭시키는 PLC 송신부의 제1 증폭부와,

상기의 제1 증폭부에 의해 증폭된 변조 디지털신호의 전류와 전압에 대해 다시 증폭하는 전력 증폭부와,

상기의 전력 증폭부에서 증폭된 변조 디지털신호에 대해 내압 처리하면서 전력선으로 출력하는 PLC 송신부의 송신 커플링 트랜스부와,

상기의 전력선에 결합된 트랜스를 비롯한 LC동조 주파수에 의해 변조 디지털신호를 유기하는 PLC 수신부의 수신 커플링 트랜스부와,

상기의 변조 디지털신호에 대해 수신감도의 보정을 위하여 증폭하는 PLC 수신부의 제2 증폭부와,

상기의 제2 증폭부에 의해 증폭된 변조 디지털신호의 디지털 주파수 대역의 신호만을 통과시키고 그 외의 신호는 차단하는 PLC 수신부의 BPF(band-pass filter)와,

상기의 BPF를 통과한 변조 디지털 신호를 다시 증폭하여 수신강도가 향상되도록 하는 PLC 수신부의 제3 증폭부와,

상기의 제3 증폭부에 의해 증폭된 변조 디지털 신호를 원래의 디지털 신호로 복원하여 마이크로프로세서의 입력단(RX)에 전달하는 PLC 수신부의 복조부로 구성함을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 전력선 통신을 이용한 가로등 관리시스템에 의하여서는 터널이나 도로에 설치되는 각각의 가로등 램프가 고장을 일으키거나 전원을 공급하는 중에 쇼트, 과전류 또는 누전 등 이상 상태의 발생을 가로등 제어장치에서 변류기와 영상 변류기로 검출하면 램프의 안정기로 공급되는 전원을 릴레이를 통해 차단하였다가 다시 정상상태로 환원되면 자동으로 복구시키도록 하여 가로등의 내부 소자들을 보호할 수 있도록 하고,

상기 가로등 제어장치의 마이크로프로세서에서 주기적으로 어드레스와 함께 고장의 종류에 따른 가로등 정보 또는 정상에 따른 가로등 정보를 전력선을 통하여 다음의 가로등 제어장치로 전달하고 수신부를 통하여 수신한 이전의 가로등 제어장치로부터의 가로등 정보는 PLC 송신부를 통하여 그 다음의 가로등 제어장치나 데이터 수집기로 전송하는 방식에 의하여 연결된 모든 가로등 제어장치의 가로등 정보가 데이터 수집기에 수집되어 눈으로 확인하는 동시에 무선으로 PC를 연결하여서도 확인할 수 있도록 하고,

상기의 PLC 송신부는 마이크로프로세서의 출력단(TX)을 통하여 전달되는 디지털신호를 앤드게이트를 이용한 간단한 구조의 변조부에서 변조한 후 제1 증폭부에서 증폭하여 송신 커플링 트랜스부를 통하여 전력선으로 출력하도록 하고,

상기의 PLC 수신부는 상기의 전력선에 결합된 수신 커플링 트랜스부의 트랜스를 비롯한 LC동조 주파수에 의해 디지털신호를 유기하여 제2 증폭부와 BPF를 거쳐 복조부에서 원래의 디지털 신호로 복원하여 마이크로프로세서의 입력단(RX)에 전달하도록 함으로써 가로등의 고장에 대한 처리가 신속하게 이루어질 수 있음은 물론 가로등의 관리를 보다 안정적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 PLC 송신부와 PLC 수신부의 상세한 구성을 도시한 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 가로등 관리시스템의 전체 구성을 도시한 것으로서,

가로등 제어장치(A)에서 가로등 램프와 선로의 고장 여부를 인식하면서 점등을 제어하는 중에 램프의 고장이나 선로의 이상에 따른 고장을 인식하면서 주기적으로 PLC 송신부(B)을 통해 가로등 정보를 데이터 수집기(D)에 전달하도록 하고,

바로 전단의 가로등 제어장치(A1)로부터 전달되는 가로등 정보를 PLC 수신부(C)를 통하여 수신하여 다음의 가로등 제어장치(A2) 또는 데이터 수집기(D)에 전달할 수 있도록 하되,

상기의 가로등 제어장치(A)는,

외부로부터 공급되는 AC 220V 전원이 공급되면 DC 5V와 DC 12V의 동작 전원으로 안정되게 공급하는 전원부(1)와,

외부로부터 안정기(2)로 공급되는 전원의 단선, 과전류 및 저전류의 여부를 검출하는 제1 변류기(3)와,

상기의 안정기(3)를 거쳐 가로등 램프(4)로 공급되는 전원을 검출하면서 가로등 램프(4)의 고장 여부를 판단하는 제2 변류기(5)와,

상기 외부로부터 공급되는 AC 220V 전원에 대해 선로의 전류가 대지로 흐르는 누전의 여부를 검출하는 영상 변류기(6)와,

상기의 제1 변류기(3)와 제2 변류기(5) 및 영상 변류기(6)를 통하여 가로등 램프(4)의 고장 여부를 비롯한 단선, 과전류, 저전류 또는 누전 등의 고장 상태와 정상으로의 환원 여부를 판단하여 안정기(2)를 거쳐 가로등 램프(4)로 공급되는 전원을 제어하면서 내부의 동작을 제어하는 마이크로프로세서(7)와,

상기 마이크로프로세서(7)의 제어신호에 의해 외부로부터의 AC 220V 전원이 상기 안정기(2)로 공급되는 상태를 제어하는 릴레이(8)와,

상기 마이크로프로세서(7)의 제어를 받으면서 정상상태, 고장, 단선, 과전류, 저전류 또는 누전에 의한 고장의 여부를 제1 표시부(10)를 통해 각각 알려주는 고장 표시구동부(9)로 구성하고,

상기 마이크로프로세서(7)에서 자신의 주소에 해당하는 어드레스와 함께 정상이나 고장의 여부에 따른 가로등 정보를 디지털신호로 출력하면 이를 다음의 가로등 제어장치에 출력하는 상기의 PLC 송신부(B)는,

마이크로프로세서(7)의 출력단(TX)을 통하여 전달되는 디지털신호를 변조시키는 PLC 송신부의 변조부(11)와,

상기의 변조부(11)에 의해 변조된 변조 디지털신호를 증폭시키는 PLC 송신부의 제1 증폭부(12)와,

상기의 제1 증폭부(12)에 의해 증폭된 변조 디지털신호의 전류와 전압에 대해 다시 증폭하는 제1 전력 증폭부(13)와,

상기의 전력 증폭부(13)에서 증폭된 변조 디지털신호에 대해 내압 처리하면서 전력선(100)으로 출력하는 PLC 송신부의 제1 송신 커플링 트랜스부(14)로 구성하고,

이전의 가로등 제어장치(A1)로부터 전달되는 디지털 신호의 어드레스와 가로등 정보를 상기 마이크로프로세서(7)에 전달하여 다음의 가로등 제어장치(A2)에 PLC 송신부(B)를 통해 출력하도록 하는 상기의 PLC 수신부(C)는,

상기의 전력선(100)에 결합된 트랜스를 비롯한 LC동조 주파수에 의해 변조 디지털신호를 유기하는 PLC 수신부의 제1 수신 커플링 트랜스부(21)와,

상기의 변조 디지털신호에 대해 수신감도의 보정을 위하여 증폭하는 PLC 수신부의 제2 증폭부(22)와,

상기의 제2 증폭부(22)에 의해 증폭된 변조 디지털신호의 디지털 주파수 대역의 신호만을 통과시키고 그 외의 신호는 차단하는 PLC 수신부의 BPF(band-pass filter)(23)와,

상기의 BPF(23)를 통과한 변조 디지털 신호를 다시 증폭하여 수신강도가 향상되도록 하는 제3 증폭부(24)와,

상기의 제3 증폭부(24)에 의해 증폭된 변조 디지털 신호를 원래의 디지털 신호로 복원하여 마이크로프로세서(7)의 입력단(RX)에 전달하는 PLC 수신부의 복조부(25)로 구성하고,

상기의 데이터 수집기(D)는,

변조부(31), 제4 증폭부(32), 제2 전력 증폭부(33) 및 제2 송신 커플링 트랜스부(34)를 통하여 각 가로등 제어장치에 가로등의 정상 여부에 따른 가로등 정보를 어드레스와 함께 보내도록 데이터를 상기 PLC 수신부(C)에 전송하거나, 상기 PLC 송신부(B)에서 전력선(100)을 통하여 전달되는 디지털 신호의 어드레스와 가로등 정보를 제2 수신 커플링 트랜스부(35), 제5 증폭부(36), BPF(37), 제6 증폭부(38) 및 복조부(39)를 통하여 수신하면 디지털 신호의 어드레스를 확인하면서 내부의 동작을 제어하는 컨트롤러(40)와,

상기 컨트롤러(40)의 제어를 받으면서 전송된 어드레스와 가로등 정보의 디지털 신호를 저장하는 메모리(41)와,

관리자가 키입력부(42)의 확인 키를 온시키면 이를 인식한 컨트롤러(40)의 제어에 의해 상기의 메모리(41)에 저장된 디지털 신호를 전달받아 제2 표시부(44)에 가로등의 번호와 고장의 종류에 따른 정보를 문자와 숫자로 표시하는 표시구동부(43)와,

무선통신으로 연결되는 노트북과 같은 휴대용 PC(50)의 제2 무선 데이터 입출력부(52)로 상기의 메모리(41)에 저장된 가로등 정보를 읽도록 한 제1 무선 데이터 입출력부(45)로 구성한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 PLC 송신부와 PLC 수신부의 상세한 구성을 도시한 것으로,

상기의 PLC 송신부(B)는,

마이크로프로세서(7)의 출력단(TX)을 통하여 전달되는 디지털신호를 일측 단자로 입력받는 앤드게이트(IC1)에는 캐리어 주파수 발생기(15)로부터의 발진주파수가 인가되도록 하여 마이크로프로세서(7)로부터 PLC 전송 인에이블신호(TX-ENABLE)가 입력될 때에만 앤드 게이트(IC1)를 통과하는 동안 반송파에 상기의 디지털신호를 실어주면서 변조시키는 변조부(11)와,

상기의 변조부(11)에 의해 변조된 변조 디지털신호에 대해 증폭기(AMP1)를 통해 증폭하는 제1 증폭부(12)와,

상기의 제1 증폭부(12)에서 증폭된 변조 디지털신호의 전류와 전압에 대해 다시 증폭하는 전력 증폭부(13)와,

상기의 전력 증폭부(13)에서 증폭한 변조 디지털신호가 콘덴서(C1)를 거쳐 트랜스(T1)의 1차측에 인가되는 상태에 의해 2차측에 변조 디지털신호가 유기되도록 하면서 2차측에 유기된 변조 디지털신호에 대해 콘덴서(C2)에서 내압 처리하여 전력선(100)으로 출력하는 제1 송신 커플링 트랜스부(14)로 구성하는 한편,

상기의 PLC 수신부(C)는,

상기 전력선(100)에 콘덴서(C3)를 거쳐 연결된 트랜스(T2)의 1차측에 상기의 변조 디지털신호가 유기되면 2차측에서 트랜스(T2)의 인덕던스와 콘덴서(C4)에 의한 LC동조 주파수에 의하여 2차측에 변조 디지털신호가 유기되도록 하는 제1 수신 커플링 트랜스부(21)와,

상기의 변조 디지털신호에 대해 증폭기(AMP2)(AMP3)에 의해 2단 증폭하는 중에 수신감도의 보정을 위하여 증폭하는 제2 증폭부(22)와,

상기의 제2 증폭부(22)에 의해 증폭된 변조 디지털신호에 대해 디지털 주파수 대역의 신호만을 통과시키고 그 외의 신호는 차단하는 BPF(band-pass filter)(23)와,

상기의 BPF(23)를 통과한 변조 디지털 신호를 다시 증폭하여 수신강도가 향상되도록 하는 제3 증폭부(24)와,

상기의 제3 증폭부(24)에 의해 증폭된 변조 디지털 신호에 대해 원래의 디지털 신호로 복원하여 마이크로프로세서(7)의 입력단(RX)에 전달하는 복조부(24)로 구성한 것이다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 전력선 통신을 이용한 가로등 관리시스템은 가로등 제어장치(A)의 마이크로프로세서(7)에서 가로등 램프와 선로의 고장 여부를 인식하면서 점등을 제어하는 중에 램프의 고장이나 선로의 이상에 따른 고장을 인식하면 PLC 송신부(B)를 통해 가로등 정보를 데이터 수집기(D)에 전달하도록 하고, 바로 전단의 가로등 제어장치(A1)로부터 전달되는 가로등 정보를 PLC 수신부(C)를 통하여 수신하여 다음의 가로등 제어장치(A2) 또는 데이터 수집기(D)에 전달할 수 있도록 한 것으로서,

외부로부터 AC 220V 전원을 공급받는 전원부(1)는 AC 220V 전원이 공급되면 DC 5V와 DC 12V 동작 전원도 안정되게 공급하도록 한다.

상기의 전원부(1)로 공급되는 AC 220V 전원을 공급받는 릴레이(8)에 접속한 제1 변류기(3)에서는 안정기(2)로 공급되는 전원의 단선, 과전류 및 저전류의 여부를 검출하도록 한다.

그리고 상기의 안정기(2)에서 가로등 램프(4)로 공급되는 전원을 제2 변류기(5)에서 검출하면서 가로등 램프(4)의 고장 여부를 판단하도록 한다.

상기의 오부로부터 릴레이(8)로 공급되는 전원에 대해 영상 변류기(6)에서 선로의 전류가 대지로 흐르는 누전의 여부를 검출하도록 한다.

상기의 제1 변류기(3)와 제2 변류기(5) 및 영상 변류기(6)를 통하여 가로등 램프(2)의 고장 여부를 비롯한 단선, 과전류, 저전류 또는 누전 등의 고장 상태와 정상으로의 환원 여부를 판단하는 마이크로프로세서(7)는 가로등 램프(4)로 공급되는 전원을 제어하면서 내부의 동작을 제어하도록 한다.

상기 마이크로프로세서(7)의 제어신호를 전달받는 릴레이(8)는 고장이 발생하였을 때 전원이 상기 인정기(2)를 거쳐 가로등 램프(4)로 공급되는 상태를 제어하도록 한다.

상기 마이크로프로세서(7)의 제어를 받는 고장 표시구동부(9)는 정상상태, 고장, 단선, 과전류, 저전류 또는 누전에 의한 고장의 여부를 제1 표시부(10)를 통해 각각 알려주도록 한다.

한편, 상기 마이크로프로세서(7)에서 PLC 송신부(B)로 전달되는 주소에 해당하는 어드레스를 비롯한 고장의 종류에 따른 가로등 정보의 디지털신호는 변조부(11)의 앤드게이트(IC1)의 제1 단자로 입력되면서 제2 단자에는 캐리어 주파수 발생기(15)로부터 반송파를 전달받도록 한다.

그 상태에서 상기의 마이크로프로세서(7)로부터 PLC 전송 인에이블신호(TX-ENABLE)가 제3 단자로 입력될 때에만 앤드 게이트(IC1)를 통과하는 동안 반송파에 상기의 디지털신호를 실어주면서 변조시키는 변조부(11)에서 상기 앤드게이트(IC1)의 출력단에서 반송파에 상기의 디지털신호를 실어주면서 변조된 변조 디지털신호를 출력하게 된다.

상기의 변조부(11)에 의해 변조된 변조 디지털신호는 증폭기(12)에서 증폭된 후 다시 전력 증폭기(13)에 의해 전류와 전압에 대해 모두 증폭되도록 한 후 송신 커플링 트랜스부(14)의 콘덴서(C1)를 거쳐 트랜스(T1)의 1차측에 인가되는 상태에 의해 2차측에 디지털신호가 유기되도록 하면서 2차측에 유기된 도 5d와 같은 변조 디지털신호에 대해 콘덴서(C2)에서 내압 처리하여 전력선(100)으로 출력하도록 한다.

한편, 전력선(100)을 통하여 수신되는 변조 디지털신호가 콘덴서(C3)를 거쳐 수신 커플링 트랜스부(21)의 트랜스(T2)의 1차측에 유기되면 2차측에서 트랜스에 의한 인덕던스와 콘덴서(C4)에 의한 LC동조 주파수에 의하여 2차측에 변조 디지털신호가 유기되도록 한다.

상기의 변조 디지털신호에 대해 제2 증폭부(22)의 증폭기에 의해 증폭하는 중에 수신감도의 보정을 위하여 증폭하도록 한다.

그리고 상기의 제2 증폭부(22)에 의해 증폭된 변조 디지털신호에 대해 BPF(band-pass filter)(23)에서 디지털 주파수 대역의 신호만을 통과시키고 그 외의 신호는 차단하도록 한다.

그리고 상기의 BPF(23)를 통과한 변조 디지털 신호를 다시 제3 증폭부(24)에서 증폭하여 수신강도가 향상되도록 한다.

상기의 제3 증폭부(24)에 의해 증폭된 변조 디지털신호에 대해 복조부(24)에서 원래의 가로등 제어장치(A)의 주소에 해당하는 어드레스와 함께 고장의 종류에 따른 가로등 정보의 디지털신호로 복원하여 마이크로프로세서(7)의 입력단(RX)에 전달될 수 있도록 한다.

한편, 변조부(31), 제4 증폭부(32), 제2 전력 증폭부(33) 및 제2 송신 커플링 트랜스부(34)를 통하여 각 가로등 제어장치에 가로등의 정상 여부에 따른 가로등 정보를 어드레스와 함께 보내도록 데이터를 상기 PLC 수신부(C)에 전송하거나, 상기 PLC 송신부(B)의 전력선(100)을 통하여 전달되는 주소에 해당하는 어드레스와 함께 고장의 종류에 따른 가로등 정보의 디지털신호를 제2 수신 커플링 트랜스부(35), 제5 증폭부(36), BPF(37), 제6 증폭부(38) 및 제2 복조부(39)를 통하여 수신하면 데이터 수집기(D)의 컨트롤러(40)에서 디지털 신호의 어드레스와 가로등 정보를 디지털 신호의 어드레스를 확인하면서 내부의 동작을 제어한다.

상기 컨트롤러(40)의 제어를 받는 메모리(41)에 상기의 어드레스와 가로등 정보의 디지털 신호를 저장한다.

그 상태에서, 관리자가 키입력부(42)의 확인 키를 온시키면 이를 인식한 컨트롤러(40)의 제어에 의해 상기의 메모리(41)에 저장된 디지털 신호를 전달받는 표시구동부(43)에서 표시부(44)에 가로등의 번호와 고장의 종류에 따른 정보를 문자로 표시한다.

그리고 상기 데이터 수집기(D)의 제1 무선 데이터 입출력부(45)에 무선으로 연결되는 노트북과 같은 휴대용 PC(50)의 제2 무선 데이터 입출력부(51)를 통하여 메모리(41)에 저장된 가로등 정보를 외부에서 읽을 수 있도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

A : 가로등 제어장치 B : PLC 송신부
C : PLC 수신부 D : 데이터 수집기
2 : 안정기 3, 5 : 변류기
6 : 영상 변류기 7 : 마이크로프로세서
8 : 릴레이 11 : 변조부
12, 22, 24, 32, 34 : 증폭부 13 : 전력 증폭부
14, 34 : 송신 커플링 트랜스부 21, 31 : 수신 커플링 트랜스부
23, 33 : BPF 25, 35 :복조부
36 : 컨트롤러 37 : 메모리

Claims (1)

1. 가로등 제어장치(A)에서 가로등 램프와 선로의 고장 여부를 인식하면서 점등을 제어하는 중에 램프의 고장이나 선로의 이상에 따른 고장을 인식하면 변조부(11)와 제1 증폭부(12)와 전력 증폭부(13) 및 송신 커플링 트랜스부(14)로 이루어진 PLC 송신부(B)를 통해 가로등 정보를 데이터 수집기에 전달하도록 하고,
   바로 전단의 가로등 제어장치(A1)로부터 전달되는 가로등 정보를
   수신 커플링 트랜스부(21)와 제2 증폭부(22)와 BPF(23)와 제3 증폭부(24) 및 복조부(24)로 이루어진 PLC 수신부(C)를 통하여 수신하여 다음의 가로등 제어장치(A2) 또는 데이터 수집기(D)에 전달할 수 있도록 한 전력선 통신을 이용한 가로등 관리시스템에 있어서,
   상기 PLC 송신부(B)는,
   마이크로프로세서(7)의 출력단(TX)을 통하여 전달되는 디지털신호를 일측 단자로 입력받는 변조부(11)의 앤드게이트(IC1)에는 캐리어 주파수 발생기(15)로부터의 발진주파수가 인가되도록 하여 마이크로프로세서(7)로부터 PLC 전송 인에이블신호(TX-ENABLE)가 입력될 때에만 앤드 게이트(IC1)를 통과하는 동안 반송파에 상기의 디지털신호를 실어주면서 변조시키도록 하고,
   상기의 변조부(11)에 의해 변조된 변조 디지털신호를 제1 증폭부(12)와 전력 증폭부(13)를 통하여 전달받는 송신 커플링 트랜스부(14)에서 콘덴서(C1)를 거쳐 트랜스(T1)의 1차측에 인가되는 상태에 의해 2차측에 변조 디지털신호가 유기되도록 하면서 2차측에 유기된 변조 디지털신호에 대해 콘덴서(C2)에서 내압 처리하여 전력선(100)으로 출력하도록 하고,
   상기의 PLC 수신부(C)는,
   상기 전력선(100)에 콘덴서(C3)를 거쳐 연결된 수신 커플링 트랜스부(21)에서 트랜스(T2)의 1차측에 상기의 변조 디지털신호가 유기되면 2차측에서 트랜스(T2)의 인덕던스와 콘덴서(C4)에 의한 LC동조 주파수에 의하여 2차측에 변조 디지털신호가 유기되도록 하여 제2 증폭부(22)와 BPF(23)와 제3 증폭부(24) 및 복조부(24)를 거쳐 상기 마이크로프로세서(7)의 입력단(RX)에 전달하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 가로등 관리시스템.

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