KR101659477B1 - Ble기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, 약어로 BLE)를 기반으로 하는 사물인터넷 기술을 이용하여 배전선로에 대한 정확도 높은 도난감시나 각종 사고에 대하여 효과적으로 대응할 수 있도록 한, BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템은 선로용비콘, 감시단말기, 관리서버 및 관리자단말기로 이루어져 있으며, 감시단말기가 배전선로의 전선에 부착된 선로용비콘에서 발생되는 신호를 수신하다가 도난 등에 의하여 선로가 절단되면 상기 선로용비콘이 낙하하면서 감시단말기와의 거리가 멀어지므로 상기 선로용 비콘신호가 갑자기 없어지거나 수신신호세기가 급격히 약해지게 된다는 점을 이용하여 도난여부를 판단하므로 정확하고 신뢰성 높게 도난여부를 파악할 수 있는 배전선로 도난감시 시스템을 제공한다.

Description

BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템 {Bluetooth Low Energy Based Theft Detecting System for Electric Power Distribution Lines}

본 발명은 배전선로 도난감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, 약어로 BLE)를 기반으로하는 사물인터넷 기술을 이용하여 배전선로에 대한 정확도 높은 도난감시나 각종 사고에 대하여 효과적으로 대응할 수 있도록 한, BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에 관한 것이다.

배전선로(Electric Power Distribution Line)는 발전소, 변전소 또는 송전선로로부터 다른 발전소 또는 변전소를 거치지 않고 전기수용가에 이르는 전선로를 말하며, 통상 154kV 또는 66kV에서 배전용 전압인 22.9kV로 변환하는 배전용 변전소로부터 고객에 이르는 전력계통을 배전계통이라 통칭한다.

배전계통은 배전용 변전소 주변압기에서 인출되는 고압 배전선로(22.9kV)에서 수용가측에 위치한 주상변압기까지의 고압배전계통과 주상변압기 2차측에서 수용가까지의 저압배전계통으로 구분된다. 우리나라의 경우, 고압배전계통은 선간전압 22.9kV-y 3상 4선식의 다중접지방식을 채용하고 있으며, 저압배전계통은 동력용으로 3상380V, 가정용으로 단상 220V가 3상 4선식으로 주상변압기에서 수용가까지 공급되고 있다.

이렇게 가정 또는 건물 등에 전력을 공급하는 저압배전선로에는 구리가 많이 사용되는데, 이러한 구리를 무단으로 획득하기 위해 배전선로 중 일부 선로를 절단해가는 도난사고가 끊임없이 발생하고 있다. 특히, 감시가 소홀한 야외 농사용 시설에 위치한 전력선의 도난 사고가 증가하고 있으며, 이러한 도난으로 농가의 생계가 위협받고 있으며, 전력선의 도난을 위한 절단으로 인한 감전 위험과 전력선 재설치 등으로 국가적인 비용 낭비가 발생하고 있다.

특히, 인적이 드문 산이나 시골 등지에서 이러한 선로 절단 도난 사고가 주로 발생하여 농업용 전기시설이 작동불능 상태가 되어 농가의 생계에 커다란 지장을 주고 있을 뿐만 아니라, 사람의 왕래가 드물어 신고에 의한 도난방지를 기대하기도 어려운 실정이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 종래의 기술로서 전력선 통신(Power Line Communication, PLC)을 이용한 방법이 제안되어 있다. 전력선의 경우, 전력선이 절단되면 전력선 통신(PLC) 두절에 따른 원격검침이 불가능하게 되므로, 선로 단선이 발생했음을 알 수 있게 된다.

또한 전력선에 인가된 전압을 측정하여 배전선로의 단선여부를 판단하는 기술도 공개되어 있는데, 전선에 인가된 전압이 일정 값 이하인 경우 단선에 의한 정전으로 판단하여 경보를 발하는 시스템이 개시되어 있다.

그러나, PLC통신장애나 정전이 전력선의 절단에 의하여서만 발생하는 것이 아니므로, 이러한 방법은 전력선이 실제 절단되었는지 여부를 알기 위하여 통신장애가 발생할 때마다 또는 정전이 감지될 때마다 인력이 직접 출동하여 전력선의 상태를 직접 검사해야만 전력선의 절단 여부를 최종적으로 판단할 수 있다는 불편함이 있었다. 또한, PLC 방식의 경우 PLC통신망이 전국적으로 갖추어져 있지 않아 시골 등지에 이러한 방법을 운용하려면 전력선 도난방지만을 위하여 막대한 비용이 발생하는 PLC통신망을 구축해야 하는 문제도 있었다.

특히, 앞에서 언급했던 종래 기술들로는 수목접촉 등으로 인한 지락사고 또는 배전설비의 고장으로 인한 정전이 발생해도 도난으로 인지하는 오류가 발생하는 등 정확도가 떨어지는 문제가 있었다. 그리고 실제로는 도난이 아닌 단순사고로 인한 오경보가 발생하는 경우가 있는데, 이러한 오경보가 자주 발생하다 보면 실제 도난사고시에도 단순사고로 간주하는 등 대응이 늦어지는 등 도난사고 대응체계가 느슨해지는 문제점이 있었다.

특허문헌1 : 대한민국 등록특허 제10-1287627호 특허문헌2 : 대한민국 등록특허 제10-1615127호 특허문헌3 : 대한민국 등록특허 제10-1028062호 특허문헌4 : 대한민국 등록특허 제10-1485517호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 배전선로에서 정전사고가 발생했을 경우 단순 사고에 의한 정전인지 도난에 의한 정전인지를 정확하게 판단하여 관리주체들에게 통보해줄 수 있는 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배전선로에서 도난사고 등이 발생했을 경우 원격지의 관리서버가 있는 곳에서 정확한 사고지점을 신속하게 알려줄 수 있는 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배전선로에서 도난사고 등이 발생했을 경우 원격지의 관리서버가 있는 곳에서 지도를 이용하여 편리하고, 정확하게 사고지점을 파악할 수 있도록 하는 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감 시시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배전선로에서 도난사고 등이 발생했을 경우 현장에 출동하는 관리자 등이 사고지점을 신속하고, 정확하고, 편리하게 파악할 수 있도록 관리자단말기 디스플레이장치상의 지도위에 그 위치를 알려줄 수 있는 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배전선로에서 도난사고 등이 발생했을 경우 관리자 등이 사고지점에 가까이 갔을 때 도난경보 등이 발생한 전주의 위치를 정확하게 알려줄 수 있는 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 도난사고 감시를 위한 선로용비콘을 태양전지 등 에너지 수확형 전원을 사용할 수 있도록 함으로써 배터리의 소모로 인한 비콘의 사용기간 제약문제를 해결할 수 있는 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템은, 배전선로를 구성하는 각각의 전주사이 경간들 마다 적어도 하나 이상씩 선로에 부착되는 선로용비콘, 상기 각각의 전주마다 설치되는 감시단말기, 원격지에 위치한 관리서버 및 적어도 하나 이상의 관리자단말기로 이루어져 있으며, 상기 선로용비콘은, 각각의 선로용비콘마다 각각 다르게 부여된 선로용비콘 고유식별코드를 일정한 시간간격으로 지속적으로 송출하며; 상기 감시단말기는, 상기 감시단말기가 설치된 전주 양쪽의 선로용비콘 고유식별코드가 저장되며, 상기 전주 양쪽의 선로용비콘으로부터 수신되는 수신신호의 세기를 일정시간 간격으로 측정하여 수신신호세기기록으로 저장하는 저장모듈, 상기 전주 양쪽의 선로용비콘 고유식별코드를 수신하며, 상기 저장모듈에 저장되어 있는 상기 전주 양쪽의 선로용비콘 고유식별코드에 해당하는 신호 중 적어도 하나 이상의 신호를 수신하지 못하는 경우 또는 적어도 하나 이상의 수신신호세기가 상기 저장모듈에 저장된 상기 수신신호세기기록에 비하여 급격히 저하된 경우 비콘이상으로 판단하는 비콘신호수신모듈, 상기 감시단말기의 작동전원을 공급하는 제1전원모듈, 상기 제1전원모듈을 충전하는 제2전원모듈, 상기 제2전원모듈에 인가된 전압을 측정하여 일정 값 이하인 경우 정전상태로 판단하는 정전판단모듈, 상기 제1전원모듈이 공급하는 전원으로 작동되며 단말기비콘 고유식별코드를 송출하는 단말기비콘, 상기 감시단말기 전체의 작동과 신호를 제어하는 제어모듈, 및 상기 비콘신호수신모듈의 판단결과, 상기 정전판단모듈의 판단결과 및 상기 단말기비콘 고유식별코드를 포함하는 감시단말기 상태정보를 상기 관리서버에 전송하는 통신모듈을 포함하며; 상기 관리서버는, 배전선로 전체에 설치된 감시단말기들로부터 수신된 상기 감시단말기 상태정보중 적어도 하나이상의 감시단말기 상태정보에서 상기 비콘이상 또는 상기 정전상태가 감지되는 경우 대응되는 경보를 발생시키고 상기 비콘이상이 감지된 감시단말기의 단말기비콘 고유식별코드를 식별해내는 상태판단부, 상기 배전선로 전체에 설치된 감시단말기들 각각의 단말기비콘 고유식별코드 및 상기 각각의 단말기비콘 고유식별코드에 대응되는 상기 감시단말기 각각의 위치정보가 저장되어있는 위치정보저장부, 상기 감시단말기 각각의 위치정보를 이용하여, 상기 비콘이상이 감지된 감시단말기의 단말기비콘 고유식별코드에 대응되는 위치정보를 경보발생위치로 식별하여 상기 대응되는 경보와 함께 지도상에 표시하는 경보위치표시부, 상기 감시단말기 상태정보를 수신하고, 상기 대응되는 경보와 상기 경보발생위치 및 상기 비콘이상이 감지된 감시단말기의 단말기비콘 고유식별코드를 상기 관리자단말기로 전송하는 서버통신부를 포함하며; 상기 관리자단말기는, 상기 관리서버로부터 상기 대응되는 경보를 전송받은 경우, 경보를 발하고 디스플레이화면상에 상기 경보발생위치가 표시된 지도를 나타내며, 상기 비콘이상이 감지된 감시단말기의 단말기비콘 고유식별코드와 동일한 고유식별코드가 수신되는 경우 알람신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에서, 상기 상태판단부가 발생시키는 상기 대응되는 경보는, 적어도 하나 이상의 상기 감시단말기 상태정보에서 상기 비콘이상이 감지되는 동시에 적어도 하나 이상의 상기 감시단말기 상태정보에서 상기 정전상태가 감지되는 경우 도난경보; 적어도 하나 이상의 상기 감시단말기 상태정보에서 상기 비콘이상이 감지되지만 상기 정전상태가 감지되는 상기 감시단말기 상태정보가 없는 경우 비콘고장경보; 적어도 하나 이상의 상기 감시단말기 상태정보에서 정전상태가 감지되지만 상기 비콘이상이 감지되는 상기 감시단말기 상태정보가 없는 경우 단순정전경보;로 하는 특징을 포함하는 것도 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템은, 감시단말기가 배전선로의 전선에 부착된 선로용비콘에서 발생되는 신호를 수신하다가 도난 등에 의하여 선로가 절단되면 상기 선로용비콘이 낙하하면서 감시단말기와의 거리가 멀어지므로 상기 선로용 비콘신호가 갑자기 없어지거나 수신신호세기(RSSI, Received Signal Strength Indication)가 급격히 약해지게 된다는 점을 이용하여 도난여부를 판단하므로 정확하고 신뢰성 높게 도난여부를 파악할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템은, 상기 선로용비콘에서 송출되는 비콘신호 수신결과와 정전여부 판단결과를 조합하여 사용하기 때문에 단순한 정전인지, 도난에 의한 정전인지, 비콘의 고장인지를 판단할 수 있기 때문에 관리자들이 상황을 신속하고 정확하게 사고원인을 파악하여 각 상황에 적절하고 유연하게 대응할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템은, 각 전주에 설치된 감시단말기에도 단말기비콘이 있고 도난사고 등이 발생한 경우 상기 감시단말기가 관리서버에 상기 단말기비콘의 고유식별코드를 보내주고, 상기 관리서버는 상기 단말기비콘의 고유식별코드에 대응되는 위치정보를 가지고 있기 때문에 도난사고 등이 발생한 위치를 정확하고 신속하게 파악할 수 있다는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템은, 관리서버에 경보위치표시부(모니터)를 구비하고 있기 때문에 사고유형을 모니터상에 나타내고 경보를 발함과 아울러 사고위치를 지도 등과 같이 식별시킬 수 있기 때문에 신속하고, 편리하게 사고위치를 파악하여 효율적인 지령을 내릴 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템은, 관리자단말기에서 도난사고가 발생 된 전주에 설치된 감시단말기에서 발생되는 단말기비콘의 신호를 추적할 수 있으므로, 야간 등 악조건 하에서도 도난지점의 정확한 확인이 매우 용이하여 도난에 따른 후속대응을 신속하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템은, 관리자단말기의 디스플레이장치상에 지도와 함께 도난사고등이 발생한 정확한 위치를 표시할 수도 있기 때문에 후속조치를 위해 출동한 관리자 등이 사고위치를 신속하고 정확하게 찾아갈 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템은, 도난사고 감시용 비콘을 태양전지 등 에너지 수확형 전원을 사용할 수도 있기 때문에 배터리의 소모로 인한 비콘의 사용기간 제약문제를 해결할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에 의한 배전선로의 일부를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에 의한 배전선로에서 선로절단사고가 발생한 경우의 일실시예이다.
도 3는 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에 의한 배전선로에서 선로절단사고가 발생한 경우의 또 다른 실시예이다.
도 4는 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에 의한 배전선로에서 선로절단사고가 발생한 경우의 또 다른 실시예이다.
도 5는 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에 의한 배전선로에서 선로절단사고가 발생한 경우의 또 다른 실시예이다.
도 6은 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템의 전체 구성을 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에 의한 배전선로의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템의 전체 구성의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 개략도이다.

상술한 목적과 특징이 분명해지도록 첨부된 도면을 참조하여 여러 가지 실시 예들에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술로서 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다.

이하의 설명에서 제시되는 실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.

실시 예들에 대한 설명 가운데 사용될 수 있는 “포함한다” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 발명된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 다양한 실시 예들에 대한 설명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

실시 예들에 대한 설명에서 “또는” 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, “A 또는 B”는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도 있고 경우에 따라서는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.

다양한 실시 예들에 대한 설명 가운데 “제1,”“제2,”“첫째,”또는“둘째,”등의 표현들이 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.

다양한 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 다양한 실시 예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 실시 예들에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

다양한 실시 예들에서 설명되는 무선단말장치는 무선통신이 가능하고 범용가입자식별모듈을 포함하는 다양한 전자장치를 포함하는데, 이러한 전자장치는, 스마트폰, 태블릿PC, 이동전화기, 화상전화기, 전자북리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북컴퓨터, PDA, PMP, MP3 플레이어, 카메라(camera) 및 기타 이와 유사한 기기들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명은 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, 약어로 BLE) 기반의 사물인터넷기술을 이용한 발명이다. 여기서 사물인터넷(Internet of Things, 약어로 IoT)이란 각종 사물에 센서와 통신기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술을 의미한다. 또한 사물이란 가전제품, 모바일 장비, 웨어러블 컴퓨터 등 다양한 임베디드 시스템이 된다. 사물 인터넷에 연결되는 사물들은 자신을 구별할 수 있는 유일한 IP를 가지고 인터넷으로 연결될 수 있으며, 외부 환경으로부터의 데이터 취득을 위해 센서를 내장할 수 있다.

한편 저전력블루투스는 기존 블루투스 기술의 단점인 비효율적인 전력 소모를 보완한 기술로, 다양한 기기간의 쌍방향 통신을 무선으로 연결하며 장기간의 배터리 수명을 보장한다. 또한 제품 개발 단계에서는 스마트폰과 원활히 호환할 수 있도록 지원하며, 풍부한 사용자 인터페이스 및 연결성의 장점을 제공해준다. 최근 BLE기술은 iOS나 윈도우, 안드로이드와 같은 주요 운영체제와 함께 주요 스마트폰 신제품들에 지원되고 있어 그 활용도는 점차 확대되고 있다.

BLE기반 사물인터넷에 사용되는, 저전력으로 자신만의 고유식별자정보(ID)를 보내주는 단순한 신호발생장치로서 비콘(Beacon)이 최근에 부상하고 있다. 비콘은 블루투스 4.0 기반의 프로토콜 즉, 저전력 블루투스(BLE)를 사용해 주변에 있는 기기들에게 신호를 전달하는 장치이다. 장점으로는 저전력 무선통신이 가능하여 디바이스들의 전력소모에 대한 걱정을 덜 하면서 사용할 수 있다. 또한 기존의 NFC는 10cm 이내에서만 작동이 가능한 반면, 비콘은 최대 50~100m까지도 커버가 가능하다는 장점도 있다. 최근에는 100m를 훨씬 초과하는 제품들도 나오고 있다. 또한 비콘은 블루투스 저전력 근접인식을 이용하여 특정 앱이나 OS에서 지정한 범용의 고유식별자를 전송할 수 있다. 따라서 BLE프로토콜 사용모듈이 탑재된 모바일장치 등은 비콘에서 전송되는 이 고유식별자를 확인하여 신호를 전송하는 비콘을 특정 지을 수 있으며, 비콘에서 보내주는 전송신호강도(TX), 수신되는 신호의 세기(Received Signal Strength Indicator, 약어로 RSSI) 및 신호거리특성을 이용하여 신호를 보내는 비콘과의 물리적인 거리를 확인할 수 있다.

이하 도면을 구체적으로 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에 의한 배전선로(500)의 일부를 도시한 개념도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 배전선로(500)의 각 전주(501)마다 감시단말기(200)가 설치되어 있으며, 전주(501)와 전주(501) 사이 경간에 가설된 선로(502)마다 적어도 하나 이상의 선로용비콘(100)이 선로(502)에 부착되어 있다. 여기서 상기 선로용비콘(100)은 상기 배전선로(500)를 이루는 각 전선 즉 3상 4선식 배전선로의 경우 3선 또는 4선에 각각 부착해 놓을 수도 있지만, 비용 대비 효과측면을 고려하여 각 상 중 하나에만 부착할 수도 있을 것이다. 또한, 도 1의 B경간 및 C경간처럼 경간의 중간에 한 군데만 부착해도 소기의 성과를 거둘 수 있을 것이나, 장경간의 구간에서는 비콘신호의 도달거리 등을 감안하여 도 1의 A 경간처럼 경간의 양쪽에 전주(501)에서 일정거리를 이격하여 두 군데 부착하는 것이 효과적일 것이다. 또한, 상기 선로용비콘(100)을 선로(502)에 부착함에 있어서는 선로(502)의 표면에 직접 부착할 수도 있을 것이나 경우에 따라서는 선로(502)에 매달아 놓은 방식으로 해도 무방하다 할 것것이나, 부착하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다.

상기 선로용비콘(100)은 일정시간 간격으로 비콘신호를 송출하는데, 상기 비콘신호에는 자신의 고유식별코드와 자신이 송출하는 상기 비콘신호의 세기 즉, 전송신호강도에 관한 정보를 담아서 보내게 된다. 여기서 상기 선로용비콘(100)의 고유식별코드는 표준제안사 또는 제작사마다 다소 다르기는 하겠지만, 애플사에서 발표한 iBeacon의 예를 들면, 통상 UUID라 칭하는 범용식별코드(Universally Unique IDentifier, 약어로 UUID)와 Major Identifier 및 Minor Identifier로 구성되어 있다. 본 발명에서는 iBeacon의 사례를 들어 설명할 것이나, 구글의 에디스톤 비콘이나 기타 표준제안사의 표준적용을 배제하는 것은 아니다.

도 1에서 보는바와 같이 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에서는 상기 배전선로(500)가 정상적인 상태에서는 상기 전주(501)의 상층부에 설치된 감시단말기(200)가 상기 선로용비콘(100)에서 송출하는 선로용코드 고유식별코드와 전송신호강도 정보를 계속하여 수신하게 되는데, 상기 감시단말기(200)의 양단에 위치한 각각의 선로용비콘(100)으로부터 수신하게 된다. 즉, 하나의 감시단말기(200)는 적어도 두 개의 선로용비콘(100)으로부터 신호를 수신하게 된다. 다만 배전선로의 맨 마지막 종단에 있는 전주(501)에 설치된 감시단말기(200)의 경우에는 하나의 선로용비콘(100)으로부터 신호를 수신하게 될 수도 있다. 한편, 상기 감시단말기(200)는 상기 선로용비콘(100)들로부터 수신되는 신호의 세기 즉 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 지속적으로 측정하여 일정한 시간간격으로 기록할 수 있는 기능을 갖추도록 하는 것이 바람직한데, 이는 상기 RSSI에 급격한 변화가 있는지를 판단하기 위한 것이다. 여기서 감시단말기(200)와 각각의 선로용비콘(100)과의 정상적인 거리(d1001 또는 d1003)는 상기 선로용비콘(100)의 송출신호 도달거리 이내이어야 하는 반면, 전주(501)와도 어느 정도 이격되어야 바람직 할 것인데, 이는 도난사고로 발생시 전주로부터 어느 정도 이격된 거리에서 선로(502)가 절단되는 경우를 감안해야 하기 때문이다.

도 2는 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에서 선로절단사고 발생한 경우를 보여주는 일 실시 예에 대한 개략도로서, 도 1의 A경간에서, 부하측 전주(501b)에 가까운 곳에서 선로(502)가 절단된 경우를 도시한 것이다.

도 2에서 보는 바와 같이 부하측 선로(502)가 절단된 경우 상기 선로(502)는 전원측 전주(501a)쪽으로 당겨져 가면서 지면에 닿게 되고, 부하측 선로용비콘(100b)도 낙하하면서 상기 전원측으로 당겨져가게 되어 상기 부하측 전주(501b)에 설치된 상기 감시단말기(200b)로부터 갑자기 멀어지게 되어 비정상적인 거리(d1002)로 된다. 그 결과 상기 부하측 선로용비콘(100b)이 전송하는 신호를 수신하던 상기 부하측전주(501b)의 감시단말기(200b)에서는 상기 부하측 선로용비콘(100b)으로부터 오는 신호를 감지할 수 없게 되거나(d1002가 상기 송출신호 도달거리 밖인 경우), 또는 상기 부하측 선로용비콘(100b)으로부터 오는 신호의 RSSI가, 상기 일정한 시간간격으로 측정하여 저장하였던 RSSI보다 급격하게 약해졌음을 감지하게 된다.(d1002가 상기 송출신호 도달거리 이내인 경우) 이 경우 즉, 상기 부하측 전주(501b)의 감시단말기(200b)가 상기 부하측 선로용비콘(100b)으로부터 오는 신호를 감지할 수 없게 되거나, RSSI값이 급격하게 약해졌음을 감지한 경우에는 상기 부하측 전주(501b)의 감시단말기(200b)는 이를 상기 선로(502)가 절단된 상태 또는 상기 부하측 선로용비콘(100b)에 이상이 발생한 상태로 판단하게 된다. 여기서 RSSI가 급격하게 약해졌다 함은, 사전에 정해놓은 RSSI 저하간격의 임계값을 초과하여 저하되었다는 것을 말한다.

여기서 임계값은, 현장상황에 따라서 다를 수도 있지만, RSSI가 거리의 제곱에 반비례하는 특징과, 선로의 절단시 변하는 거리변화를 이용한다. 예를 들어 선로용비콘(100b)과 감시단말기(200b)와의 이격거리가 5m이고, 전주(501)의 높이가 8m이면, 선로(502)의 절단사고가 발생했을 때, 선로(502)의 무게 때문에 절단된 지점의 반대방향 전주 즉 전원측 전주(501a)방향으로 선로가 끌려가게 되는데, 전원측 전주(501a)에 연결된 선로가 45도 각도로 바닥에 늘어지면 피타고라스의 정리에 따라 빗변의 길이가 11.32미터로 되고(8미터 x 1.414 = 11.32), 선로가 바닥에 닿은 지점에서 선로까지의 길이가 8미터이므로, 끌려온 길이는 3.32(11.32 8 = 3.32)미터가 된다. (일단 선로절단이 되면 상대방 전주와 늘어진 전선의 각도는 최소 45도 각도보다는 더 좁게 형성되나, 최악의 경우를 고려해서 45도로 계산한다). 한편, 절단된 지점에서 바닥에 떨어진 선로용비콘(100b)은 절단된 지점의 전주 즉 부하측 전주(501b)의 아래지점부터 8.32미터로 되며(원래의 이격거리 5미터 + 끌려간 거리 3.32미터), 전주의 높이가 8미터 이므로 부하측 전주(501b)에 설치된 감시단말기(200b)와 바닥에 떨어진 선로용비콘(100b)와의 거리는 피타고라스의 정리에 따라 11.54미터로 계산된다( root ((8x8) + (8.32x8.32)) = 11.54) 따라서 감시단말기(200b)와 선로용비콘(100b)의 거리는 5미터에서 11.54미터로 되므로 RSSI의 세기는 원래 세기의 18.77%로 감소하게 된다. 따라서 정상적인 상태에서는 임계값을 원래 세기의 20%정도로만 해도 소기의 성과를 거둘 수 있을 것이나, 경간 중간에 수목 등에 걸릴 경우 등을 고려하여 50%정도로 하는 것도 바람직할 것이다. 50%는, 감시단말기(200b)와 선로용비콘(100b)의 이격거리가 2미터 정도 늘어났을 경우에 RSSI의 감소비율이다. ((5x5) / (7x7) = 0.51)

한편, 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에서 상기 감시단말기(200)들 각각은 상기 배전선로(500)에 정전이 발생되었는지를 판단하는 구성을 갖추고 있기 때문에 상기 선로용비콘(100)의 이상여부와 더불어 정전여부도 판단하여 관리서버(300, 도6 참조)로 보내게 되는 바, 도 2의 경우에서처럼 부하측 전주(501b) 가까운 곳에서 선로(502)가 절단된 경우에는 상기 부하측 전주(501b)는 정전상태가 되므로 상기 부하측 전주(501b)의 감시단말기(200b)는 상기 부하측 선로용비콘(100b)에 이상이 발생하고 정전상태라는 사실을 상기 관리서버(300)로 보내게 되고, 상기 관리서버(300)는 이를 근거로 도난경보를 발생하게 하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에서 선로절단사고가 발생한 경우의 또 다른 실시 예에 대한 개략도로서, 도 1의 B경간에서, 부하측 전주(501c)에 가까운 곳에서 선로(502)가 절단된 경우, 즉 하나의 선로용비콘(100c)을 사용한 경간에서 선로(502)가 절단된 경우를 도시한 것이다. 이 경우도 상기 도 2를 참조해서 상술한 바와 같은 원리로 상기 부하측 전주(501c)의 감시단말기(200c)가 상기 선로용비콘(100c)으로부터 오는 신호를 감지할 수 없게 되거나, RSSI값이 급격하게 약해졌음을 감지한 경우에는 상기 부하측 전주(501c)의 감시단말기(200c)는 이를 선로(502)가 절단된 상태 또는 상기 선로용비콘(100c)에 이상이 발생한 상태로 판단하게 된다.

다만, 이 경우에는 상기 부하측 전주(501c)의 감시단말기(200c)와 상기 선로용비콘(100c)의 거리가 멀어지지만, 전원측 전주(501b)의 감시단말기(200b)와 상기 선로용비콘(100c)과의 거리는 가까워지게 되어 상기 전원측 전주(501b)의 감시단말기(200b)가 수신하는 상기 선로용비콘(100c)의 RSSI는 오히려 증가하게 된다. 따라서, 관리서버(300)가 이를 이용하여, 상기 전원측전주(501b)의 감시단말기(200b)가 수신하는 상기 선로용비콘(100c)의 RSSI가 급격히 증가와 더불어 부하측 전주(501c)의 감시단말기(200c)에서 상기 선로용비콘(100c)으로부터 오는 신호를 수신할 수 없거나, RSSI가 급격히 감소한 것을 감지한 때에는 상기 선로용비콘(100c)의 이상은 아니며, 확실한 선로절단으로 판단하는 것도 가능하다 할 것이다. 즉 정전여부의 판단이 없이도 상기 선로용비콘(100c)의 신호만으로도 도난상태 또는 절단상태로 판단할 수 있다는 장점이 있으므로 정전여부를 판단하는 구성을 제외한 시스템으로 설계하는 것도 가능하다 할 것이다.

도 4는 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에서 선로절단사고가 발생한 경우의 또 다른 실시 예들에 대한 개략도로서, 도 1의 A경간에서, 전원측 전주(501a)에 가까운 곳에서 선로(502)가 절단된 경우를 도시한 것이다. 이 경우도 상기 도 2를 참조해서 상술했던 바와 같은 원리로, 상기 전원측 전주(501a)의 감시단말기(200a)가 상기 선로용비콘(100a)으로부터 오는 신호를 감지할 수 없게 되거나, RSSI값이 급격하게 약해졌음을 감지한 경우에는 상기 전원측 전주(501a)의 감시단말기(200a)는 이를 선로(502)가 절단된 상태 또는 상기 선로용비콘(100a)에 이상이 발생한 상태로 판단하게 된다.

그러나, 이 경우에는 상기 전원측 전주(501a)까지는 정전상태가 아니기 때문에 상기 전원측 전주(501a)의 감시단말기(200a)는 정전이 발생했다는 신호를 보내지 않게 되므로 관리서버(300)는 부하측 전주(501b)의 감시단말기(200b) 및 그 이후 부하측에 설치된 감시단말기들(200)에서 보내오는 정전상태 판단신호를 종합하여 도난경보를 발하게 된다.

도 5는 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에서 선로절단사고가 발생한 경우의 또 다른 실시 예에 대한 개략도로서, 도 1의 B경간에서, 전원측 전주(501b)에 가까운 곳에서 선로(502)가 절단된 경우, 즉 하나의 선로용비콘(100c)을 사용한 경간에서 선로(502)가 절단된 경우를 도시한 것이다. 이 경우도, 위의 도 2 내지 도 4를 참조하여 상술한 바와 같은 원리로 상기 전원측 전주(501b)의 감시단말기(200b)가 상기 선로용비콘(100c)으로부터 오는 신호를 감지할 수 없게 되거나, RSSI값이 급격하게 약해졌음을 감지한 경우에는 상기 전원측 전주(501b)의 감시단말기(200b)는 이를 선로가 절단된 상태 또는 상기 선로용비콘(100c)에 이상이 발생한 상태로 판단하게 된다.

도 6은 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템의 전체 시스템 개요도이다. 이하 도 6을 이용하여 본 발명에 의한 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템의 각 구성요소들의 작동원리와 연결관계에 대하여 설명한다.

도 6에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 BLE사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템은, 배전선로(500)를 구성하는 각각의 전주(501)사이 경간들 마다 적어도 하나 이상씩 선로(502)에 부착되는 선로용비콘(200), 상기 각각의 전주(501)마다 설치되는 감시단말기(200), 관리서버(300) 및 관리자단말기(400)로 이루어져 있다.

그 중 상기 선로용비콘(100)은, 상술한 바와 같이 배전선로(500)를 구성하는 각각의 전주(501)사이 경간들 마다 적어도 하나 이상씩 선로(502)에 부착되어 저전력 블루투스 프로토콜에 의하여 정해진 시간간격으로 자신에게 할당되어 저장된 각각의 고유식별코드와 자신이 송출하는 전송신호강도를 일정한 시간간격으로 지속적으로 송출하게 된다. 여기서 상기 선로용비콘(100)의 전원은 자체적으로 내장된 배터리전원을 사용하는 것도 가능하겠지만, 비록 비콘이 저전력 블루투스를 사용한다 하더라도 비콘에 내장된 배터리는 일정시간이 경과하면 소모가 되기 때문에 항구적으로 쓸 수 있는 에너지수확형 전원 즉 태양전지를 사용하거나 전선에서 나오는 전자기유도신호를 전원으로 사용하영 전자기유도전원 또는 전선의 진동을 이용하여 발전하는 진동발전전원 등을 사용하는 것도 바람직하다.

한편, 상기 감시단말기(200)는 상기 각각의 전주(501)마다 전주(501)의 상단에 설치되며, 상기 감시단말기(200)가 설치된 전주(501) 양쪽 선로용비콘(100)의 고유식별코드가 저장되며, 상기 전주(501) 양쪽의 선로용비콘(100)으로부터 수신되는 수신신호의 세기를 일정시간 간격으로 측정하여 수신신호세기기록으로 저장하는 저장모듈(260), 상기 전주(501) 양쪽의 선로용비콘(100)이 전송하는 선로용비콘 고유식별코드를 수신하며, 상기 저장모듈(260)에 저장되어 있는 상기 전주(501) 양쪽 선로용비콘(100)의 고유식별코드에 해당하는 신호 중 적어도 하나 이상의 신호를 수신하지 못하는 경우 또는 적어도 하나 이상의 수신신호세기가 상기 저장모듈(260)에 저장된 상기 수신신호세기기록에 비하여 급격히 저하된 경우 비콘이상으로 판단하는 비콘신호수신모듈(210), 상기 감시단말기(200)의 작동전원을 공급하는 제1전원모듈(220) 즉 배터리, 상기 배전선로(500)에 인가되는 상용전원을 사용하여 상기 제1전원모듈(220)을 충전하는 제2전원모듈(230) 즉 충전기, 상기 제2전원모듈(230)에 인가된 전압을 측정하여 일정 값 이하인 경우 상기 배전선로(500)의 정전상태라고 판단하는 정전판단모듈(240), 상기 제1전원모듈(220)이 공급하는 전원으로 작동되며 자신의 고유식별코드 즉 단말기비콘 고유식별코드를 일정시간 간격으로 계속 송출하는 단말기비콘(250), 상기 감시단말기(200) 전체의 작동과 신호를 제어하는 제어모듈(270), 및 상기 비콘신호수신모듈(210)의 판단결과, 즉 상기 선로용비콘(200)의 신호수신에 이상이 생겼는지의 여부와 상기 정전판단모듈(240)의 판단결과 즉, 상기 배전선로(500)에 정전이 발생하였는지의 여부, 그리고 상기 단말기비콘(250)의 고유식별코드를 포함하는 감시단말기 상태정보를 상기 관리서버(300)에 전송하는 통신모듈(280)을 포함한다.

여기서 상기 비콘신호수신모듈(210)이 상기 선로용비콘의 이상유무를 판별할 때는 상기 저장모듈(260)에 저장되어 있는 상기 선로용비콘(100)의 고유식별코드에 해당하는 신호 중 적어도 하나 이상의 고유식별번호(700)에 해당하는 신호를 수신하지 못하는 경우 또는 적어도 하나 이상의 고유식별번호(700)에 해당하는 신호의 수신신호세기 즉 RSSI가 상기 저장모듈(260)에 저장되어 있던 RSSI에 비하여 급격히 저하된 경우, 즉 사전에 정해진, 상술한 바 있는, 임계값 이상의 변화가 있는 경우에는 상기 선로용비콘(100)에 이상 발생한 것으로 판단하는 것이 바람직하다. 상기 저장모듈(260)에 저장하는 RSSI는 일정시간 간격으로, 예를 들면 1초 단위로 저장하거나 수십 미리세컨드 단위 등 적절한 단위로 저장하게 되며, 저장용량의 한계를 고려하여 어느 정도 시간이 흐른 다음에는 반복하여 덮어쓰는 방법으로 저장하는 것도 바람직하다. 그리고, 보다 정밀한 판단을 위해서는 상기 선로용비콘(100)에서 보내주는 전송신호강도와 RSSI를 신호거리특성을 이용하여 비교한 후 상기 선로용비콘(100)과 상기 감시단말기(200)과의 물리적 거리를 측정하는 방법으로도 판단하는 것도 가능하다 할 것이다. 이 경우 상기 물리적 거리를 이용하여 판단하게 되면 보다 정밀한 판단이 가능한 효과가 있다.

한편, 상기 단말기비콘(250)은 상기 감시단말기(200)에 내장된 비콘이며, 상기 단말기비콘(250)이 상기 고유식별코드를 송출하는 이유는 상기 관리자단말기(400)에서 상기 감시단말기(200)가 설치된 전주(501)의 위치를 쉽게 식별할 수 있도록 하기 위한 것인데, 상기 배전선로(500)의 관리자들이 상기 관리자단말기(400)을 소지하고 현장에 출동했을 때, 상기 선로용비콘(200)의 신호이상을 감지한 감시단말기(200)로부터 오는 신호를 따라 접근함으로써 도난사고가 발생한 위치를 쉽게 인지할 수 있도록 하기 위함이다. 그리고, 상기 단말기비콘(240)은 통상의 비콘과는 달리 자체배터리를 사용하지 않고 상기 제1전원모듈로부터 전원을 공급받는 구성이 바람직할 것이나, 필요에 따라 단말기비콘 자체에 전원을 보유하는 것도 가능하다 할 것이다. 한편, 저장모듈(260)에는 상기 비콘신호수신모듈(210)이 수신하는 상기 선로용비콘들(100)에 대한 고유식별코드와 더불어 필요에 따라 상기 단말기비콘의 고유식별코드도 저장될 수도 있을 것이다. 여기서 상기 저장모듈(260)에 저장되는 상기 선로용비콘들(100)에 대한 고유식별코드는 상기 감시단말기(200)가 설치된 전주(101) 양단의 경간에 부착된 선로용비콘들(100)에 대한 고유식별코드를 말한다.

또한, 상기 통신모듈(280)은 LTE를 이용하여 통신망(600)에 접속하게 하는 통신모듈(280)을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, LTE통신에 따른 통신비용의 발생부담을 완화하고자 한다면, 도 7에서 보는 바와 같은 구성으로 LTE통신과 wifi통신을 병행하는 구성으로 하는 것도 바람직하다 할 것이다. 즉, 상기 감시단말기(200)중 일부는 도 8의 A-type감시단말기(201)처럼 LTE통신모듈(290)을 포함함과 아울러 wifi중계모듈(291)을 포함하도록 하고, 또 나머지는 도 8의 B-type감시단말기(202)처럼 wifi중계모듈(291)만을 포함하도록 하는 것이다. 이렇게 구성해 놓으면, 상기 A-type감시단말기(201)가 상기 LTE통신모듈(290)을 이용하여 상기 통신망(500)에 접속하고, wifi중계모듈(291)을 이용하여 상기 통신망에 접속할 수 있는 wifi중계허브를 형성할 수 있으며, 상기 B-type감시단말기(202)들은 상기 A-type감시단말기(201)가 형성해 놓은 wifi중계허브를 통하여 상기 통신망(500)에 접속함과 아울러 또 다른 B-type감시단말기(202)들이 자신을 통해 접속할 수 있도록 wifi중계허브를 형성할 수 있게 하는 것이다. 이렇게 하면 소수의 LTE 회선비용으로 나머지 감시단말기(202)들이 통신망에 접속할 수 있어 통신비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 제1전원모듈(220)은 통상의 배터리로서 상기 감시단말기(200)를 구성하는 모든 구성요소들에 전원을 공급하는 역할을 담당한다. 또한 상기 제2전원모듈(230)은 상기 배전선로(500)에 공급되는 상용전원을 상기 선로(502)로부터 인가받아 작동되며, 제1전원모듈(220)을 상시 충전하는 충전기의 역할을 담당하여, 상기 상용전원이 계속 공급되는 한, 제1전원모듈(220)을 계속하여 충전하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 정전판단모듈(240)은 상기 상용전원에 전원이 공급되는지를 감시하는 모듈로서, 상기 제2전원모듈(230)에 인가된 전압을 측정하여 일정 값 이상의 전압이 인가되지 않는 경우에는 정전으로 판단하게 된다. 예를 들면 220볼트 상용전원에서 수십 볼트 또는 십 볼트 이하이면서 단시간이 아니라 일정시간 이상 지속될 경우를 정전의 판단기준으로 만들 수 있을 것이다.

한편, 상기 관리서버(300)는, 하나의 배전선로 전체에 설치된 감시단말기(200)들로부터 수신된 상기 감시단말기(100) 상태정보를 분석하여 비정상이라고 판단되는 경우 즉, 상기 감시단말기(100) 중 적어도 하나 이상으로부터 비콘이상 및/또는 정전상태라는 감시단말기 상태정보를 받은 경우 이에 대응되는 경보를 발생시키고 비콘이상이라는 상태정보를 보낸 감시단말기(200)에서 보내온 단말기비콘 고유식별코드를 식별해내는 상태판단부(310), 상기 배전선로(500) 전체에 설치된 감시단말기(200)들 각각의 단말기비콘 고유식별코드들 및 상기 단말기비콘 고유식별코드들 각각에 대응되는 상기 감시단말기(200) 각각의 위치정보 즉, 각각의 감시단말기(200)의 고유식별코드 별로 해당 감시단말기(200)가 위치한 GPS정보, 위도·경도정보 및/또는 전주(501)의 관리번호 등 해당 위치를 식별할 수 있는 정보들이 저장되어있는 위치정보저장부(320), 상기 감시단말기(200) 각각의 위치정보를 이용하여, 상기 비콘이상이 감지된 감시단말기(200)의 단말기비콘 고유식별코드에 대응되는 위치정보를 경보발생위치로 식별하여 상기 대응되는 경보와 함께 지도상에 표시하는 경보위치표시부(330), 상기 감시단말기 상태정보를 수신하고, 상기 경보내용과 상기 경보발생위치 및 상기 비콘이상이 감지된 감시단말기의 단말기비콘 고유식별코드를 상기 통신망(600)을 통하여 상기 관리자단말기(400)로 전송하는 서버통신부(340)를 포함한다.

여기서, 상기 관리서버(300)의 상기 상태판단부(310)가 발생시키는 상기 대응되는 경보는, 상기 배전선로(500) 전체에 설치된 감시단말기로부터 수신되는 상기 감시단말기 상태정보 중 적어도 하나 이상의 상기 감시단말기 상태정보에서 상기 선로용비콘(100)의 이상이 감지되는 동시에, 상기 배전선로(500) 전체에 설치된 감시단말기로부터 수신되는 상기 감시단말기 상태정보 중 적어도 하나 이상의 상기 감시단말기 상태정보에서 정전상태가 감지되는 경우 도난경보를 발생시키며, 적어도 하나 이상의 상기 감시단말기 상태정보에서 상기 선로용비콘(100)의 이상이 감지되지만 정전상태가 감지되는 상기 감시단말기 상태정보가 없는 경우 단순한 비콘고장경보로 발생시키며, 적어도 하나 이상의 상기 감시단말기 상태정보에서 정전상태가 감지되지만 상기 선로용비콘(100)의 이상이 감지되는 상기 감시단말기 상태정보가 없는 경우 단순정전경보를 발하는 것이 가능하다. 그러나 이러한 경보의 판단은 즉시적인 판단이 가능할 때도 있겠지만, 정전의 발생과 선로의 절단이 일정한 시간간격을 두고 일어날 수도 있다는 점을 감안하여 시간적 간격을 고려하여 판단기준을 마련하는 것도 바람직하다 할 것이다.

한편, 상기 관리자단말기(400)는, 상기 통신망(600)을 통하여 관리서버(300)와 통신하며 BLE수신기능 및 디스플레이화면을 구비한 것이 바람직하며, 상기 통신망(600)을 통하여 상기 관리서버(300)로부터 상기 대응되는 경보를 전송받은 경우, 경보를 발하고 상기 디스플레이화면상에 상기 경보발생위치가 표시된 지도를 나타내며, 상기 비콘이상이 감지된 감시단말기(200)의 단말기비콘 고유식별코드와 동일한 고유식별코드가 수신되는 경우 알람신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 관리자단말기(400)가 상기 관리서버(300)로부터 상기 경보내용, 상기 경보발생위치 및 상기 비콘이상 신호가 감지되는 감시단말기(200)의 단말기비콘 고유식별코드를 수신하는 때에는 상기 디스플레이화면에 해당 경보의 내용과 경보가 발생한 위치가 표시되게 되므로 해당 선로의 담당 관리자는 해당위치로 즉각 출동하여 필요한 조치를 신속하게 취할 수 있게 되는 효과가 있다. 이와 더불어 해당 위치 근처로 갔을 때 경보발생의 원인이 되는 전주(501) 근처에 가면 상기 관리자단말기(400)가 상기 비콘이상이 감지되는 감시단말기의 단말기비콘 고유식별코드와 동일한 신호를 감지해 낼 수 있고 이 경우 알람을 발생시키기 때문에 관리자는 신속하게 정확한 위치를 판단해 낼 수 있다. 이러한 기능은 특히 야간이나 악천후시 유용한 기능이 될 것이다.

또한, 이와 같은 알람 발생은 비콘신호수신부(430)에서 수신된 RSSI강도에 따른 알람음의 출력세기를 음성출력장치에서 조절하여 출력되도록 한다면 해당 위치에 가까이 갈수록 알람음이 커지므로 주간은 물론 특히 야간작업 및 악천후시 특히 더 유용성을 증가시킬 수 있을 것이다.

이러한 상기 관리자단말기(400)의 구성은 BLE신호를 수신할 수 있는 통상의 모바일스마트기기 즉, 스마트폰이나 스마트패드에 관련 기능을 수행할 수 있는 어플리케이션을 탑재하여 구현할 수도 있을 것이다.

상기과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 선로용비콘
200 : 감시단말기
210 : 비콘신호수신모듈 220 : 제1전원모듈
230 : 제2전원모듈 240 : 정전판단모듈
250 : 단말기비콘 260 : 저장모듈
270 : 제어모듈 280 : 통신모듈
290 : LTE통신모듈 291 : wifi중계모듈
300 : 관리서버
310 : 상태판단부 320 : 위치정보저장부
330 : 경보위치표시부 340 : 서버통신부
400 : 관리자용단말기
500 : 배전선로
501 : 전주 502 : 선로
600 : 통신망

Claims (2)

1. 배전선로를 구성하는 각각의 전주사이 경간들 마다 적어도 하나 이상씩 선로에 부착되는 선로용비콘, 상기 각각의 전주마다 설치되는 감시단말기, 원격지에 위치한 관리서버 및 적어도 하나 이상의 관리자단말기로 이루어진 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템에 있어서,
   상기 선로용비콘은,
   각각의 선로용비콘마다 각각 다르게 부여된 선로용비콘 고유식별코드를 일정한 시간간격으로 지속적으로 송출하며;
   상기 감시단말기는,
   상기 감시단말기가 설치된 전주 양쪽의 선로용비콘 고유식별코드가 저장되며, 상기 전주 양쪽의 선로용비콘으로부터 수신되는 수신신호의 세기를 일정시간 간격으로 측정하여 수신신호세기기록으로 저장하는 저장모듈,
   상기 전주 양쪽의 선로용비콘 고유식별코드를 수신하며, 상기 저장모듈에 저장되어 있는 상기 전주 양쪽의 선로용비콘 고유식별코드에 해당하는 신호 중 적어도 하나 이상의 신호를 수신하지 못하는 경우 또는 적어도 하나 이상의 수신신호세기가 상기 저장모듈에 저장된 상기 수신신호세기기록에 비하여 급격히 저하된 경우 비콘이상으로 판단하는 비콘신호수신모듈,
   상기 감시단말기의 작동전원을 공급하는 제1전원모듈,
   상기 제1전원모듈을 충전하는 제2전원모듈,
   상기 제2전원모듈에 인가된 전압을 측정하여 일정 값 이하인 경우 정전상태로 판단하는 정전판단모듈,
   상기 제1전원모듈이 공급하는 전원으로 작동되며 단말기비콘 고유식별코드를 송출하는 단말기비콘,
   상기 감시단말기 전체의 작동과 신호를 제어하는 제어모듈, 및
   상기 비콘신호수신모듈의 판단결과, 상기 정전판단모듈의 판단결과 및 상기 단말기비콘 고유식별코드를 포함하는 감시단말기 상태정보를 상기 관리서버에 전송하는 통신모듈을 포함하며;
   상기 관리서버는,
   배전선로 전체에 설치된 감시단말기들로부터 수신된 상기 감시단말기 상태정보중 적어도 하나이상의 감시단말기 상태정보에서 상기 비콘이상 또는 상기 정전상태가 감지되는 경우 대응되는 경보를 발생시키고 상기 비콘이상이 감지된 감시단말기의 단말기비콘 고유식별코드를 식별해내는 상태판단부,
   상기 배전선로 전체에 설치된 감시단말기들 각각의 단말기비콘 고유식별코드 및 상기 각각의 단말기비콘 고유식별코드에 대응되는 상기 감시단말기 각각의 위치정보가 저장되어있는 위치정보저장부,
   상기 감시단말기 각각의 위치정보를 이용하여, 상기 비콘이상이 감지된 감시단말기의 단말기비콘 고유식별코드에 대응되는 위치정보를 경보발생위치로 식별하여 상기 대응되는 경보와 함께 지도상에 표시하는 경보위치표시부,
   상기 감시단말기 상태정보를 수신하고, 상기 대응되는 경보와 상기 경보발생위치 및 상기 비콘이상이 감지된 감시단말기의 단말기비콘 고유식별코드를 상기 관리자단말기로 전송하는 서버통신부를 포함하며;
   상기 관리자단말기는,
   상기 관리서버로부터 상기 대응되는 경보를 전송받은 경우, 경보를 발하고 디스플레이화면상에 상기 경보발생위치가 표시된 지도를 나타내며, 상기 비콘이상이 감지된 감시단말기의 단말기비콘 고유식별코드와 동일한 고유식별코드가 수신되는 경우 알람신호를 발생하는;
   것을 특징으로 하는 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템
2. 제1항에 있어서,
   상기 상태판단부가 발생시키는 상기 대응되는 경보는, 적어도 하나 이상의 상기 감시단말기 상태정보에서 상기 비콘이상이 감지되는 동시에 적어도 하나 이상의 상기 감시단말기 상태정보에서 상기 정전상태가 감지되는 경우 도난경보;
   적어도 하나 이상의 상기 감시단말기 상태정보에서 상기 비콘이상이 감지되지만 상기 정전상태가 감지되는 상기 감시단말기 상태정보가 없는 경우 비콘고장경보;
   적어도 하나 이상의 상기 감시단말기 상태정보에서 정전상태가 감지되지만 상기 비콘이상이 감지되는 상기 감시단말기 상태정보가 없는 경우 단순정전경보;
   로 하는 것을 특징으로 하는 BLE기반 사물인터넷을 이용한 배전선로 도난감시 시스템

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