KR101885865B1 - 원방설비의 감시 및 제어 시스템 - Google Patents
원방설비의 감시 및 제어 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101885865B1 KR101885865B1 KR1020170176282A KR20170176282A KR101885865B1 KR 101885865 B1 KR101885865 B1 KR 101885865B1 KR 1020170176282 A KR1020170176282 A KR 1020170176282A KR 20170176282 A KR20170176282 A KR 20170176282A KR 101885865 B1 KR101885865 B1 KR 101885865B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- facility
- beacon
- monitoring
- communication
- remote
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 84
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 3
- -1 condensation Substances 0.000 claims description 3
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N chloralodol Chemical compound CC(O)(C)CC(C)OC(O)C(Cl)(Cl)Cl QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
- G05B23/0267—Fault communication, e.g. human machine interface [HMI]
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
- G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
- G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
- G05B23/0235—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/24—Pc safety
- G05B2219/24015—Monitoring
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Economics (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
본 발명은 원방에 위치한 시설물에서 검출되는 환경정보값에 근거하여 원방시설물을 원격에서 감시하고, 검출된 환경정보값에 따라 설비조절장치를 제어하여 원방시설물을 최적을 상태로 운전할 수 있는 원방설비의 감시 및 제어 시스템에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템은 원방설비에 설치되며 검출된 환경정보값을 무선통신으로 송신하는 감지장치; 무선통신으로 수신된 설비제어신호을 출력하는 설비제어장치; 상기 원방설비에 설치되어 상기 설비제어장치로부터 출력되는 설비제어신호에 따라 운전되는 설비장치; 상기 감지장치 및 설비제어장치와 무선통신을 수행하고 환경정보값을 수신하여 통신망을 통해 송신하고, 통신망을 통해 수신된 설비제어신호를 상기 설비장치로 송신하는 무선중계장치; 상기 무선중계장치와 연계하여 상기 환경정보값에 대한 임계값들이 미리 설정되도록 하고, 상기 설정된 임계값들을 기준으로 상기 설비장치를 제어하는 설비제어신호를 출력하는 감시제어장치; 및 상기 무선중계장치와 통신망을 통해 연결되어 상기 설비제어장치를 원격에서 관리하고, 상기 설비제어장치의 상태를 표시하는 HMI(Human-Machine Interface)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템은 원방설비에 설치되며 검출된 환경정보값을 무선통신으로 송신하는 감지장치; 무선통신으로 수신된 설비제어신호을 출력하는 설비제어장치; 상기 원방설비에 설치되어 상기 설비제어장치로부터 출력되는 설비제어신호에 따라 운전되는 설비장치; 상기 감지장치 및 설비제어장치와 무선통신을 수행하고 환경정보값을 수신하여 통신망을 통해 송신하고, 통신망을 통해 수신된 설비제어신호를 상기 설비장치로 송신하는 무선중계장치; 상기 무선중계장치와 연계하여 상기 환경정보값에 대한 임계값들이 미리 설정되도록 하고, 상기 설정된 임계값들을 기준으로 상기 설비장치를 제어하는 설비제어신호를 출력하는 감시제어장치; 및 상기 무선중계장치와 통신망을 통해 연결되어 상기 설비제어장치를 원격에서 관리하고, 상기 설비제어장치의 상태를 표시하는 HMI(Human-Machine Interface)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 원방설비의 감시 및 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원방에 위치한 시설물에서 검출되는 환경정보값에 근거하여 원방시설물을 원격에서 감시하고, 검출된 환경정보값에 따라 설비조절장치를 제어하여 원방시설물을 최적의 상태로 운전할 수 있는 원방설비의 감시 및 제어 시스템에 관한 것이다.
원방 감시시스템(전력/설비/조명/기타 자동감시제어시스템)은 스카다(SCADA, Supervisory Control And Data Acquisition)라고도 부르며, 원방에 설치된 현장계기 및 센서로부터 데이터를 원격소장치(RTU: RemoteTerminal Unit)가 수집한 후, 유무선 통신망을 통해 중앙감시실에 설치된 감시제어용 컴퓨터에 전송하여, 현장의 상황을 온-라인(On-line)으로 감시제어하는 시스템이다.
이러한 원방 감시시스템은 풀 그래픽 자원(Full Graphic Resource)과 작업도구로 최적의 감시/제어환경을 제공해주고, 뷰어 포트(view port) 및 경보 창에서 현장 감시 및 제어가 용이하며, 입출력과 관련된 실제 현장 동작상황의 즉시 감시가 가능하다. 또한, 디지털계전기와의 원활한 통신지원을 통하여 IED 기능 지원이 가능하며, 유닉스(Unix) 및 Windows 2000/XP의 다양한 운영환경 지원이 가능하고, 관계형 데이터베이스를 이용한 장기 데이터 저장이 가능하다. 이에 더하여, 사용자의 요구를 충족시키는 다양한 형식의 보고서 출력이 가능하고, OTS(Operator Traning System) 기능 지원(Option)이 가능하며, 웹(Web) 감시 기능 지원(Option)이 가능한 장점이 있다.
원방감시 시스템에 관한 기술 중의 하나로서, 등록특허공보 제10-1266143호에 원방감시제어시스템 및 방법이 개시되었다.
상기 기술은 현장에 설치되는 부하, 상기 부하의 상태를 측정하여 전기신호로 출력하는 계측기, 상기 전기신호를 입력받아 PLL(Phase Locked Loop)제어를 통해 계통전압의 위상을 검출하고 상기 검출된 위상을 이용하여 인버터의 기준전류를 생성하여 상기 인버터의 출력전류를 제어하는 전원제어서브유닛 및 상기 전기신호에 따라 상기 부하의 제어를 위한 복수 개의 임계값들이 미리 설정되고, 상기 설정된 임계값들을 기준으로 상기 부하를 제어하는 부하제어서브유닛을 포함하는 감시제어부 및 상기 전기신호를 입력받아 상기 부하의 상태를 표시하고 사용자로부터 명령을 입력받아 상기 감시제어부를 제어하는 원격제어부를 포함하여 구성된다.
또한, 등록특허공보 제10-1474687호에 원방감시제어 시스템의 부하의 성능을 측정하는 장치 및 방법이 개시되었다.
상기 기술은 복수 개의 부하들 각각에 배치되어 상기 부하들의 구동온도, 구동전력 및 구동횟수를 감지하는 감지부; 상기 부하들의 구동온도, 구동전력 및 구동횟수를 유무선 통신으로 중앙 관제 서버에 전송하는 통신부; 상기 중앙 관제 서버에 배치되고, 상기 통신부로부터 상기 부하의 구동온도, 구동전력 및 구동횟수를 전송받아 상기 부하의 동작 성능을 측정하는 처리부; 및 상기 측정된 동작 성능을 상기 통신부를 통해 전송받는 관리자 단말을 포함한다.
이러한 상기 기술에는 부하장치 또는 설비의 상태를 검출하기 위해 계측장치 또는 센서 등이 사용된다. 그러나 상태를 검출하기 위한 센서 또는 계측장치는 계측 대상의 종류(온도, 전압, 전류, 압력, 조도, 화재 등)에 대해 제조업체별로 사용된 하드웨어가 각각 달라 호환이 어려운 문제점이 있다.
또한, 각각의 계측장치에서 출력되는 검출값을 제어장치까지 유선통신 또는 무선통신 방식으로 전송하게 되는데, 유선통신 전송에는 통신선을 포설하는 데 따른 비용과 포설된 통신선을 유지 보수하는 데 많은 어려움이 발생되며, 무선통신 전송에는 사용하는 무선통신에 따라 주파수 및 전송 거리가 각각 다를 뿐만 아니라 할당된 주파수에 따라 송신모듈과 수신모듈을 각각 구성해야 하는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해소하고자 하는 과제는, 통합보드를 이용하여 센서를 통합보드에 결합하고, 센서가 결합된 통합보드를 원방설비의 감시 및 제어 시스템으로 연계시켜 원방설비의 감시 및 제어가 용이하도록 하는 원방설비의 감시 및 제어 시스템을 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템은 원방설비에 설치되며 검출된 환경정보값을 무선통신으로 송신하는 감지장치; 무선통신으로 수신된 설비제어신호을 출력하는 설비제어장치; 상기 원방설비에 설치되어 상기 설비제어장치로부터 출력되는 설비제어신호에 따라 운전되는 설비장치; 상기 감지장치 및 설비제어장치와 무선통신을 수행하고 환경정보값을 수신하여 통신망을 통해 송신하고, 통신망을 통해 수신된 설비제어신호를 상기 설비장치로 송신하는 무선중계장치; 상기 무선중계장치와 연계하여 상기 환경정보값에 대한 임계값들이 미리 설정되도록 하고, 상기 설정된 임계값들을 기준으로 상기 설비장치를 제어하는 설비제어신호를 출력하는 감시제어장치; 및 상기 무선중계장치와 통신망을 통해 연결되어 상기 설비제어장치를 원격에서 관리하고, 상기 설비제어장치의 상태를 표시하는 HMI(Human-Machine Interface)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 감지장치는 제1 입력포트와 제1 통신포트을 구비한 제1 통합보드; 상기 제1 입력포트에 결합되고 환경정보값을 검출하는 센서모듈; 및 상기 제1 통신포트에 결합되어 상기 센서에서 출력되는 검출값을 무선통신으로 송신하는 제1 통신모듈을 포함하여 구성되고, 상기 설비제어장치는 제2 통신포트와 제2 출력포트를 구비한 제2 통합보드; 및 상기 제2 통신포트에 결합되어 무선통신을 수행하는 제2 통신모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 제1 통합보드는 상기 제1 입력포트에 결합되어 환경정보값을 검출하여 출력하며 상기 센서모듈에 대한 설정을 관리하는 센서로직부; 상기 제1 입력포트를 통해 수신된 환경정보값을 전송가능한 데이터로 변환하는 데이터변환부; 상기 데이터변환부에서 변환된 데이터를 상기 제1 통신포트로 출력하는 통신부; 및 상기 제1 입력포트에 결합된 센서의 종류, 센서의 아이디, 센서의 입출력 범위 및 출력 방식을 저장 관리하는 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 통합보드에는 수신된 비콘신호에 대응하여 비콘수신신호를 송신하는 비콘송신부를 더 포함하고, 상기 비콘신호를 발생하여 송신하고, 송신된 상기 비콘신호에 대한 수신된 비콘수신신호의 시간, 비콘수신신호의 세기 및 비콘신호를 송신한 위치에 대한 위치정보를 포함하는 비콘정보를 송출하는 복수 개의 비콘단말기를 포함하여 구성되며, 상기 감시제어장치는 상기 무선중계장치를 통해 송출되는 비콘정보를 수신하고, 수신된 상기 비콘정보를 기초로 상기 제1 통합보드가 설치된 상기 감지장치의 위치를 검출하고, 검출된 상기 감지장치의 위치를 상기 HMI로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서모듈은 온도, 습도, 이산화탄소, 결로, 수위, 진동, 전압, 전류 및 인체감지 모듈 중에서 선택된 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 통합보드의 입력부에 센서를 결합하는 것만으로도 감지장치의 증설이 가능하고, 통합보드의 출력부에 설비조절장치를 연결하는 것만으로도 설비조절장치의 제어가 가능한 장점이 있다.
또한, 감지장치 또는 설비조절장치가 무선방식으로 구성됨에 따라 설치 위치에 구애받지 않고 필요한 위치에 배치될 수 있으며, 비교적 넓은 범위를 감시 및 제어할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템의 전체적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템에 적용된 감지장치의 일 실시 예를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템에 적용된 감지장치의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템에 적용된 설비제어장치의 일 실시 예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템에 적용된 감지장치의 일 실시 예를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템에 적용된 감지장치의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템에 적용된 설비제어장치의 일 실시 예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템의 구성도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 원방에 위치한 시설물에서 검출되는 환경정보값에 근거하여 원방시설물을 원격에서 감시하고, 검출된 환경정보값에 따라 설비조절장치를 제어하여 원방시설물을 최적의 상태로 운전할 수 있는 원방설비의 감시 및 제어 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템의 전체적인 구성도를 나타낸 도면이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템은 감지장치(100), 설비제어장치(200), 설비장치(300), 무선중계장치(400), 감시제어장치(500) 및 HMI(Human-Machine Interface, 600)를 포함하여 구성된다.
여기서, 본 발명의 원방설비는 발전시설, 변전시설, 가로등 시설, 수처리 시설, 철도시설, 석유화학 플랜트, 비닐하우스 및 축사 등 다양한 시설물 중에서 선택될 수 있다.
감지장치(100)는 원방설비에 설치되어 검출된 환경정보값을 무선통신으로 송신하는 기능을 수행하는 것으로서, 통합보드에 센서모듈과 통신모듈이 결합 가능하도록 구성된다.
이때, 상기 통합보드에 결합되는 센서모듈의 종류에 따라 검출되는 환경정보값을 가변시킬 수 있도록 하기 위해 상기 통합보드는 범용으로 사용 가능한 보드가 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템에 적용된 감지장치의 일 실시 예를 나타낸 도면이고, 도 3은 감시장치의 구성을 나타낸 도면이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 감지장치(100)는 제1 입력포트(111)와 제1 통신포트(112)를 구비한 제1 통합보드(110), 센서모듈(120) 및 제1 통신모듈(130)을 포함하여 구성된다.
제1 통합보드(110)의 제1 입력포트(111)에는 환경정보값을 검출하는 센서가 채용된 센서모듈(120)이 결합되고, 제1 통신포트(112)에는 상기 센서모듈(120)에서 출력되는 검출값을 무선통신으로 송신하는 제1 통신모듈(130)이 결합된다.
여기서, 상기 제1 입력포트(111)와 제1 통신포트(112) 각각은 제1 통합보드(110)에 센서모듈(120)과 제1 통신모듈(130)을 고정시키면서 데이터 전송이 가능하도록 구성된다. 이에 따라, 상기 제1 입력포트(111)와 제1 통신포트(112) 각각은 대각선으로 마주하는 쌍으로 구성될 수 있고, 쌍으로 구성된 포트 중에서 적어도 하나는 데이터의 송수신이 가능한 접속핀을 구비하게 된다.
또한, 상기 제1 통합보드(110)는 아두이노(Arduino), 라즈베리 파이(Raspberry Pi), 갈릴레오(Galileo) 및 비글본 블랙(BeagleBone Black) 등 오프소스 하드웨어로 구성될 수 있다.
이와 같은 제1 통합보드(110)에는 결합되는 센서모듈에 따라 센서모듈에서 검출된 환경정보값을 무선으로 송출하기 위한 로직이 구성된다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 통합보드(110)에는 센서로직부(114), 데이터변환부(115), 통신부(116) 및 메모리부(117)를 포함하여 구성될 수 있고, 위치 검출을 위해 위치신호처리부(118)가 더 포함될 수 있다.
센서로직부(114)는 상기 제1 입력포트(111)에 결합되고, 환경정보값을 검출하여 출력하는 센서모듈(120)에 대한 설정을 관리한다. 즉, 센서로직부(114)에는 결합될 수 있는 센서모듈의 종류 및 사양(spec)에 대한 센서정보와 센서정보에 대응하는 애플리케이션이 저장되고, 결합된 센서모듈로부터 출력되는 환경정보값을 수신할 수 있는 애플리케이션을 로딩하여 활성화시킨다.
예를 들어, 온도를 검출할 수 있는 온도센서모듈이 상기 제1 입력포트(111)에 결합되면, 상기 센서로직부(114)는 결합된 온도센서모듈에 대한 센서정보를 취득하고, 취득된 센서정보에 대응하는 애플리케이션을 로드하여 활성화시킨다. 이 상태에서, 상기 제1 입력포트(111)에 결합된 센서모듈이 습도를 검출하는 습도센서모듈로 변경되는 경우에는 온도센서모듈에 대응된 활성화된 애플리케이션을 비활성상태로 전환하고 습도센서모듈을 수신할 수 있는 애플리케이션을 로드하여 활성화시킨다.
이에 따르면, 상기 제1 입력포트(111)에 결합된 센서모듈에 따라 환경정보값에 대한 검출 종류를 용이하게 가변시킬 수 있는 장점이 있다.
데이터변환부(115)는 상기 제1 입력포트(111)를 통해 수신된 환경정보값을 전송가능한 데이터로 변환한다. 즉, 데이터변환부(115)는 수신된 환경정보값이 아날로그 신호인 경우에는 디지털 신호로 변환하여 패킷 단위로 출력하고, 디지털 신호인 경우에는 바이패스되어 패킷 단위로 출력하는 기능을 수행한다.
센서모듈에서 출력되는 신호는 일반적으로 아날로그 신호이다. 아날로그 신호는 장거리 전송시 신호 손실이 발생될 수 있어 취약하다. 따라서, 상기 데이터변환부(115)는 결합된 센서모듈(120)이 아날로그 신호를 출력하는 센서모듈인 경우에는 이를 디지털 신호로 변환하여 출력하고, 디지털 신호인 경우에는 바이패스하여 출력되게 한다.
이때, 상기 데이터변환부(115)는 상기 제1 입력포트(111)를 통해 수신된 환경정보값에 대한 데이터값과 메모리부(117)에 저장된 정보를 결합하여 패킷 형태의 데이터로 생성되도록 한다.
통신부(116)는 상기 데이터변환부(115)에서 변환된 데이터를 상기 제1 통신포트(112)로 출력한다.
메모리부(117)에는 상기 제1 입력포트(111)에 결합된 센서모듈의 종류, 센서모듈의 아이디, 센서모듈의 입출력 범위 및 출력 방식이 저장 관리된다. 이때, 상기 제1 입력포트(111)에 결합된 센서모듈이 변경되는 경우, 상기 메모리부(117)에 저장되는 센서모듈의 아이디, 센서모듈의 입출력 범위 및 출력 방식은 변경된 센서모듈에 대한 정보로 갱신되게 된다.
이러한 구성으로 이루어지는 감지장치(100)는 필요에 따라 증설되거나 설치된 위치가 이동시될 수 있다.
감지장치(100)의 증설 또는 이동에 의해 원방설비의 어느 위치에 설치되었는지를 알아야 환경정보값 누락에 의한 공백을 확인할 수 있고, 증설에 대한 필요성을 알 수 있으며, 감시 및 제어에 대한 구체적인 계획을 수립할 수 있다.
이에, 상기 감지장치(110)에는 위치신호처리부(118)가 추가로 구성될 수 있다. 상기 위치신호처리부(118)는 수신된 비콘신호에 대응하여 비콘수신신호를 송신하는 기능을 수행하는 것으로서, 후술한다.
센서모듈(120)은 상기 제1 입력포트(111)에 결합되고 환경정보값을 검출하는 기능을 수행하는 것으로서, 환경정보값을 검출하기 위해 다양한 센서가 채용될 수 있다. 예를 들어, 상기에서 설명한 온도 및 습도 센서 이외에도 이산화탄소, 결로, 수위, 진동, 전압, 전류 및 인체감지 센서 또는 모듈 중에서 선택될 수 있다.
제1 통신모듈(130)은 상기 제1 통신포트(112)에 결합되어 상기 센서모듈(120)에서 출력되는 검출값을 제1 통합보드(110)의 제어에 따라 무선통신으로 송신하는 기능을 수행한다. 이때, 무선통신 방식으로는 지그비(Zigbee), 알에프(RF), 와이파이(WiFi), 3G, 4G, LTE, LTE-A, 와이브로(Wireless Broadband Internet) 및 로라(LORA, Long Range Low Power) 중 어느 하나가 선택되어 사용될 수 있다.
상기의 통신방식 중에서, 로라(LORA)는 UHF(Ultra High Frequency) 대역의 비면허 주파수를 사용하는 비표준 기술이라는 점, 네트워크가 구축되지 않은 야외에서 구축이 용이한 점, 저전력 구동이 가능한 점, 통신 반경이 수 ~ 수십㎞ 인 점 등의 장점이 있다.
무선통신으로 로라 방식을 사용하는 경우, 917 ~ 923.5㎒의 범위에서 주파수별로 할당된 채널을 통해 무선으로 전송한다.
이때, 상기 제1 통신모듈(130)은 할당된 채널에 근거하여 상기 통신부(116)에서 출력되는 데이터를 해당 주파수로 출력한다. 이에, 상기 제1 통신모듈(130)에는 무선 전송제어를 위한 MCU와 안테나(131)가 포함되어 구성될 수 있다.
이와 같이, 제1 통신모듈(130)이 적용되는 감지장치(100)는 모뎀, 전화선 또는 전용 서버가 설치되지 않은 상태에서도 원격지의 무선중계장치로 전송할 수 있고, 비교적 광범위의 원방설비를 감시 및 제어할 수 있는 장점이 있다.
설비제어장치(200)는 무선통신으로 수신된 설비제어신호을 출력하는 기능을 수행한다.
도 4는 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템에 적용된 설비제어장치의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
첨부된 도 4를 참조하면, 상기 설비제어장치(200)는 제2 통신포트(212)와 제2 출력포트(213)를 구비한 제2 통합보드(210) 및 상기 제2 통신포트(213)에 결합되어 무선통신을 수행하는 제2 통신모듈(220)을 포함하여 구성된다.
상기 제2 통합보드(210)는 상기 제2 통신모듈(220)로부터 수신된 설비제어신호를 상기 제2 출력포트(213)로 출력한다.
감지장치(100)는 검출된 환경정보값의 송신을 위한 것이고, 설비제어장치(200)는 설비제어신호의 수신을 위한 것으로서, 본 발명에서 제1 통합보드(110)를 포함하는 감지장치(100)와 제2 통합보드(210)를 포함하는 설비제어장치(200)를 구분하여 설명하였으나, 감지장치(100)의 제1 통합보드(110)와 설비제어장치(200)의 제2 통합보드(210)는 범용으로 구성될 수 있다.
즉, 제1 통합보드(110)와 제2 통합보드(210)는 동일한 구성을 갖도록 제1 통합보드(110)는 설비제어신호 출력을 위한 제1 출력포트가 구비되고, 제2 통합보드(210)에는 센서모듈이 결합될 수 있는 제2 입력포트를 구성하여, 제1 통합보드와 제2 통합보드를 범용으로 사용할 수 있도록 구성될 수 있다.
설비장치(300)는 상기 원방설비에 설치되어 상기 설비제어장치(200)로부터 출력되는 설비제어신호에 따라 운전되는 것으로서, 냉난방기, 조명, 펌프, 환풍기 및 밸브 등 원방설비를 구동 또는 제어하는 장치 중에서 선택될 수 있다.
무선중계장치(400)는 상기 감지장치(100) 및 설비제어장치(200)와 무선통신을 수행하여 환경정보값을 수신하여 통신망을 통해 송신하고, 통신망을 통해 수신된 설비제어신호를 상기 설비장치로 송신하는 기능을 수행한다.
즉, 무선중계장치(400)는 감지장치(100)와 HMI(600)를 연결하거나 설비제어장치(200)와 HMI(600)를 연결하여 통신 가능하도록 중계 기능을 수행한다.
감시제어장치(500)는 상기 무선중계장치(400)와 연계하여 상기 환경정보값에 대한 임계값들이 미리 설정되도록 하고, 상기 설정된 임계값들을 기준으로 상기 설비장치(300)를 제어하는 설비제어신호를 출력한다.
이에, 상기 무선중계장치(400)는 상기 감시제어장치(500)로부터 수신된 설비제어신호를 상기 설비제어장치(200)로 송출한다.
이때, 상기 감시제어장치(500)는 환경정보값에 대한 임계값들이 미리 설정된 메모리모듈을 포함하여 구성된다. 즉, 감시제어장치(500)는 메모리모듈에 저장된 환경정보값의 임계값과 수신된 환경정보값을 비교하고, 비교결과 수신된 환경정보값이 임계값을 벗어나는 경우, 환경정보값이 상기 임계값 범위에 속하도록 하는 설비제어신호를 송출한다.
예를 들어, 온도의 경우 하한 임계값과 상한 임계값이 설정된 상태에서 검출된 환경정보값이 상한 임계값을 초과한 것으로 판단되면, 상기 감시제어장치(500)는 냉방기를 동작하는 설비제어신호를 출력하고, 검출된 환경정보값이 하한 임계값 미만인 것으로 판단되면, 난방기를 동작하는 설비제어신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
또한, 특정의 환경정보값에 대해서 임계값을 초과 또는 미만인 것으로 판단되는 경우에는 인식 가능한 음성, 벨 또는 부저 등의 경고음 또는 메시지를 발생시키는 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 검출된 환경정보값이 정전인 것으로 판단되는 경우에는 정전임을 알리는 경고음을 송출하도록 구성될 수 있다.
아울러, 상기의 임계값은 제1 임계값, 제2 임계값 및 제3 임계값 등의 단계로 구분되어 설정될 수 있다. 또한, 각 임계값에 대한 경고음 메시지 등을 구분하여 출력되도록 구성될 수 있다.
상기 감시제어장치(500)에서 출력되는 설비제어신호 또는 경고음(또는 메시지)은 무선중계장치(400)를 통해 HMI(600)로 전송되어 출력되게 구성된다.
HMI(Human-Machine Interface, 600)는 상기 무선중계장치와 통신망을 통해 연결되어 상기 설비제어장치를 원격에서 관리하고, 상기 설비제어장치의 상태를 표시하는 것으로서, 관리서버, 모바일기기 또는 연계기관서버 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기에서 모바일기기는 이동 통신이 가능한 개인 휴대 단말기로서, 스마트폰, 이동통신단말기, PDA 또는 태블릿PC 등 다양하게 구성될 수 있으며, 연계기관서버는 위험 발생시 연계기관과 협업을 통해 해당 기관의 서비스를 제공받기 위한 것으로서, 소방서, 한국전력공사 및 경찰서 등으로 구성될 수 있다.
한편, 상기의 설명과 같이, 감지장치(100)가 필요에 의해 증설되거나 설치된 위치가 변경되는 경우, 감지장치(100)에 대한 증설 또는 가변된 위치를 인식하기 위한 구성으로서 제1 통합보드(110)에는 수신된 비콘신호에 대응하여 비콘수신신호를 송신하는 위치신호처리부(118)가 구성된다.
또한, 상기 위치신호처리부(118)에 비콘신호를 전송하는 복수 개의 비콘단말기(700)가 구성된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템의 구성도를 나타낸 도면이다.
첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 원방설비의 감시 및 제어 시스템은 비콘단말기(700)를 더 포함하여 구성된다.
상기 비콘단말기(700)는 상기 비콘신호를 발생하여 송신하고, 송신된 상기 비콘신호에 대한 수신된 비콘수신신호의 시간, 비콘수신신호의 세기 및 비콘신호를 송신한 위치에 대한 위치정보를 포함하는 비콘정보를 송출한다.
송출된 상기 비콘정보는 무선중계장치(400)를 통해 감시제어장치(500)로 전송된다.
비콘정보를 수신한 상기 감시제어장치(500)는 수신된 상기 비콘정보를 기초로 상기 제1 통합보드(110)가 설치된 상기 감지장치(100)의 위치를 검출하고, 검출된 상기 감시장치(100)의 위치를 상기 HMI(600)로 전송한다.
여기서, 상기 복수 개의 비콘단말기(700)는 비콘신호가 중첩되도록 설치되되, 각각의 비콘단말기(700)의 위치는 감시제어장치(500)의 메모리모듈에 저장 관리된다.
즉, 상기 감시제어장치(500)는 상기 비콘단말기(700)의 위치를 알고 있는 상태에서 수신된 상기 비콘수신신호의 시간을 산출하여 거리를 산출하게 되고, 산출된 거리에 대한 가상의 반경을 산출하게 된다. 이에, 상기 감시제어장치(500)는 3개 이상의 비콘단말기(700)를 통해 산출된 반경이 겹치는 지점을 상기 감시장치(100)의 위치인 것으로 판단하게 된다.
이때, 수신된 상기 비콘수신신호의 세기는 상기 비콘단말기(700)를 선택하는 정보로 활용된다. 즉, 수신된 상기 비콘수신신호의 세기가 큰 비콘단말기(700)를 우선순위로 하여 3개의 비콘단말기(700)를 선택하고, 선택된 비콘단말기(700)로부터 전송된 비콘정보를 이용하여 상기 감시장치(100)의 위치를 검출하도록 구성된다.
이에 따라, GPS를 이용할 수 없는 건물 내의 설치된 감시제어장치(500) 위치도 검출할 수 있고, 비콘수신신호의 세기에 따라 선별된 비콘정보를 이용함에 따라 측정된 검출위치에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 의하면, 통합보드의 입력부에 센서를 결합하는 것만으로도 감지장치의 증설이 가능하고, 통합보드의 출력부에 설비조절장치를 연결하는 것만으로도 설비조절장치의 제어가 가능한 장점이 있다.
또한, 감지장치 또는 설비조절장치가 무선방식으로 구성됨에 따라 설치 위치에 구애받지 않고 필요한 위치에 배치될 수 있으며, 비교적 넓은 범위를 감시 및 제어할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
100: 감지장치
200: 설비제어장치
300: 설비장치
400: 무선중계장치
500: 감시제어장치
600: HMI
700: 비콘단말기
200: 설비제어장치
300: 설비장치
400: 무선중계장치
500: 감시제어장치
600: HMI
700: 비콘단말기
Claims (5)
- 원방설비에 설치되며 검출된 환경정보값을 무선통신으로 송신하는 감지장치;
무선통신으로 수신된 설비제어신호를 출력하는 설비제어장치;
상기 원방설비에 설치되어 상기 설비제어장치로부터 출력되는 설비제어신호에 따라 운전되는 설비장치;
상기 감지장치 및 설비제어장치와 무선통신을 수행하고 환경정보값을 수신하여 통신망을 통해 송신하고, 통신망을 통해 수신된 설비제어신호를 상기 설비장치로 송신하는 무선중계장치;
상기 무선중계장치와 연계하여 상기 환경정보값에 대한 임계값들이 미리 설정되도록 하고, 상기 설정된 임계값들을 기준으로 상기 설비장치를 제어하는 설비제어신호를 출력하는 감시제어장치; 및
상기 무선중계장치와 통신망을 통해 연결되어 상기 설비제어장치를 원격에서 관리하고, 상기 설비제어장치의 상태를 표시하는 HMI(Human-Machine Interface);
를 포함하고
상기 감지장치는,
제1 입력포트와 제1 통신포트을 구비한 제1 통합보드;
상기 제1 입력포트에 결합되고 환경정보값을 검출하는 센서모듈; 및
상기 제1 통신포트에 결합되어 상기 센서에서 출력되는 검출값을 무선통신으로 송신하는 제1 통신모듈;
을 포함하여 구성되고,
상기 설비제어장치는,
제2 통신포트와 제2 출력포트를 구비한 제2 통합보드; 및
상기 제2 통신포트에 결합되어 무선통신을 수행하는 제2 통신모듈;
을 포함하여 구성되되,
상기 제1 통합보드에는,
수신된 비콘신호에 대응하여 비콘수신신호를 송신하는 비콘송신부;
를 포함하고,
상기 비콘신호를 발생하여 송신하고, 송신된 상기 비콘신호에 대한 수신된 비콘수신신호의 시간, 비콘수신신호의 세기 및 비콘신호를 송신한 위치에 대한 위치정보를 포함하는 비콘정보를 송출하는 복수 개의 비콘단말기;
를 포함하여 구성되며,
상기 감시제어장치는,
상기 무선중계장치를 통해 송출되는 비콘정보를 수신하고, 수신된 상기 비콘정보를 기초로 상기 제1 통합보드가 설치된 상기 감지장치의 위치를 검출하고, 검출된 상기 감지장치의 위치를 상기 HMI로 전송하는 것을 특징으로 하는 원방설비의 감시 및 제어 시스템.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 통합보드는,
상기 제1 입력포트에 결합되어 환경정보값을 검출하여 출력하며 상기 센서모듈에 대한 설정을 관리하는 센서로직부;
상기 제1 입력포트를 통해 수신된 환경정보값을 전송가능한 데이터로 변환하는 데이터변환부;
상기 데이터변환부에서 변환된 데이터를 상기 제1 통신포트로 출력하는 통신부; 및
상기 제1 입력포트에 결합된 센서의 종류, 센서의 아이디, 센서의 입출력 범위 및 출력 방식을 저장 관리하는 메모리부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 원방설비의 감시 및 제어 시스템.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 센서모듈은,
온도, 습도, 이산화탄소, 결로, 수위, 진동, 전압, 전류 및 인체감지 모듈 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 원방설비의 감시 및 제어 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170176282A KR101885865B1 (ko) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 원방설비의 감시 및 제어 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170176282A KR101885865B1 (ko) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 원방설비의 감시 및 제어 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101885865B1 true KR101885865B1 (ko) | 2018-08-21 |
Family
ID=63453984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170176282A KR101885865B1 (ko) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 원방설비의 감시 및 제어 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101885865B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200101620A (ko) * | 2019-02-20 | 2020-08-28 | 창원문성대학교산학협력단 | 센스 디바이스 상태 모니터링 장치 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100002587U (ko) * | 2008-08-29 | 2010-03-10 | (주)와이즈산전 | 복합 공기질 측정모니터 |
| KR101266143B1 (ko) | 2012-07-27 | 2013-05-21 | 주식회사 대은계전 | 원방감시제어시스템 및 방법 |
| KR101474687B1 (ko) | 2014-03-11 | 2014-12-17 | 한국자동제어공업협동조합 | 원방감시제어 시스템의 부하의 성능을 측정하는 장치 및 방법 |
| KR20150080080A (ko) * | 2013-12-30 | 2015-07-09 | 순천대학교 산학협력단 | 위험시설 원격 감시 제어시스템 및 방법 |
| KR20170005671A (ko) * | 2015-07-06 | 2017-01-16 | 한남대학교 산학협력단 | 무선 네트워크를 이용하는 축사 관리 시스템 |
-
2017
- 2017-12-20 KR KR1020170176282A patent/KR101885865B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100002587U (ko) * | 2008-08-29 | 2010-03-10 | (주)와이즈산전 | 복합 공기질 측정모니터 |
| KR101266143B1 (ko) | 2012-07-27 | 2013-05-21 | 주식회사 대은계전 | 원방감시제어시스템 및 방법 |
| KR20150080080A (ko) * | 2013-12-30 | 2015-07-09 | 순천대학교 산학협력단 | 위험시설 원격 감시 제어시스템 및 방법 |
| KR101474687B1 (ko) | 2014-03-11 | 2014-12-17 | 한국자동제어공업협동조합 | 원방감시제어 시스템의 부하의 성능을 측정하는 장치 및 방법 |
| KR20170005671A (ko) * | 2015-07-06 | 2017-01-16 | 한남대학교 산학협력단 | 무선 네트워크를 이용하는 축사 관리 시스템 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200101620A (ko) * | 2019-02-20 | 2020-08-28 | 창원문성대학교산학협력단 | 센스 디바이스 상태 모니터링 장치 |
| KR102237792B1 (ko) * | 2019-02-20 | 2021-04-08 | 송호진 | 센스 디바이스 상태 모니터링 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101662507B1 (ko) | 데이터 변환을 이용한 IoT 기반의 원격 자동제어 시스템 | |
| US20220083032A1 (en) | Smart factory monitoring system | |
| KR20200090652A (ko) | 통합 IoT 모듈 및 이를 이용한 IoT 기반의 설비 환경 통합 관리 시스템 | |
| US11736208B2 (en) | Antenna and environmental conditions monitoring for wireless and telecommunications for private, public, and first responders | |
| Panwar et al. | Eyrie smart home automation using Internet of Things | |
| KR20100000619A (ko) | 지그비 방식을 이용한 무선 방범 네트워크 시스템 | |
| US20100265062A1 (en) | Environmental monitoring system and monitoring method using the same | |
| KR101063979B1 (ko) | 지능형 조명 기기 | |
| KR101439267B1 (ko) | 실시간 스마트형 무인 화재 관제 장치 | |
| KR101885865B1 (ko) | 원방설비의 감시 및 제어 시스템 | |
| KR20030054212A (ko) | 지하 공동구의 원격 감시 시스템 | |
| KR20050098180A (ko) | 고주파 무선제어를 이용한 홈 네트워크 시스템 | |
| KR101744076B1 (ko) | 무선통신을 이용한 선박 내 경보 출력 시스템 | |
| US10728102B1 (en) | Automated network topology discovery system via smart power cords | |
| KR102184093B1 (ko) | 블루투스 통신망을 이용한 무선통신 음영지역 안전관리 시스템 | |
| CN201699994U (zh) | 无线网络质量监控终端 | |
| KR101885867B1 (ko) | 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법 | |
| US10692344B1 (en) | Facility device management system with smart power cords | |
| CN104808566A (zh) | Ap面板无线自组网室内监控系统 | |
| KR20090111608A (ko) | 원격제어 가능한 온습도 관리 시스템 | |
| CN209784760U (zh) | 一种智能家居管理系统 | |
| KR20050103891A (ko) | 전력선통신기반 홈 네트워크 시스템 | |
| KR20130043332A (ko) | 스마트폰을 이용한 원방 감시（계측）제어 방법 및 그 소프트웨어 장치 | |
| CN201919033U (zh) | 一种家庭智能无线物联网系统 | |
| CN1162012C (zh) | 有线电视网络设备无线检测的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant |