KR102124963B1 - IoT and 5G LoRa Communication Based Smart Light Fixture Maintenance and System - Google Patents

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KR102124963B1
KR102124963B1 KR1020190092856A KR20190092856A KR102124963B1 KR 102124963 B1 KR102124963 B1 KR 102124963B1 KR 1020190092856 A KR1020190092856 A KR 1020190092856A KR 20190092856 A KR20190092856 A KR 20190092856A KR 102124963 B1 KR102124963 B1 KR 102124963B1
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오승준
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Abstract

A maintenance method of a smart light fixture mounted on a street light or security lamp according to the present invention includes the steps of: sensing the state of a light fixture; storing, transmitting, and analyzing the sensed state information of the light fixture; after analyzing the information, remotely controlling the light fixture according to a preset reference or if necessary, giving an alarm to a user so that the user directly maintains the light fixture; and storing the sensed state information of the light fixture and maintenance information of the user, and learning and predicting using the stored data. Communication for storing, transmitting and receiving, analysis, and remote control of the sensed state information of the light fixture and maintenance information is built on the basis of IoT and 5G LoRa communication.

Description

IoT 및 5G LoRa 통신 기반의 스마트 등기구 유지관리 방법 및 시스템 {IoT and 5G LoRa Communication Based Smart Light Fixture Maintenance and System}IoT and 5G LoRa communication based smart light fixture maintenance method and system {IoT and 5G LoRa Communication Based Smart Light Fixture Maintenance and System}

본 발명은 스마트 등기구의 유지관리 방법 및 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 도로에 설치되는 도로조명의 등기구 구조를 개선하여 무선 점멸기 및 고장 감시기가 내장된 일체형으로 제작함으로써 경제성과 사용성이 향상되고 IoT 및 5G LoRa 통신 기반으로 원격 제어 및 데이터 분석을 함으로써 등기구의 유지 관리 및 고장 발생 시 신속하게 대처할 수 있는 스마트 등기구의 유지관리 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a maintenance method and system of a smart luminaire, and more specifically, by improving the luminaire structure of a road lighting installed on a road, manufacturing a wireless flasher and a fault monitor built-in, improving economic efficiency and usability and improving IoT and It is a maintenance method and system of a smart luminaire that can quickly manage and maintain a luminaire by performing remote control and data analysis based on 5G LoRa communication.

일반적으로, 가로등 또는 보안등과 같은 도로조명은 어두운 밤 또는 시야가 좋지 않은 상황에서 운전자나 보행자가 시야를 확보함으로써, 각종 사고를 예방하고 나아가 범죄를 예방할 목적으로 도로나 보도 등에 설치된다. In general, road lighting such as a street light or a security light is installed on a road or a sidewalk for the purpose of preventing various accidents and further preventing crime by securing a field of view by a driver or a pedestrian in a dark night or poor visibility.

이러한 조명 시설은 비교적 넓은 영역에 많은 수의 조명등을 설치하여 관리하게 되며, 시간에 맞추어 점등하거나 소등해야 하는데, 가로등의 점등시간과 소등시간의 관리는 에너지의 낭비를 막는 차원에서 정확하게 관리되어야 할 필요가 있으며 이와 함께 조명 시설의 사용 중 오작동, 고장 유무에 대한 확인도 반드시 필요하다.Such a lighting facility is managed by installing a large number of lighting lamps in a relatively large area, and must be turned on or off in time, and the lighting time and the lighting time management of the street lamps need to be accurately managed in order to prevent waste of energy. In addition, it is essential to check for malfunctions or malfunctions during the use of lighting facilities.

그런데, 넒은 공간에 분산되어 설치되므로 사용자나 관리자의 접근이 쉽지 않은 조명 시설의 특성 상 등기구의 점등 및 소등을 위한 제어와 등기구의 상태, 오작동 및 고장 유무 등에 대한 확인이 어려운 것이 현실이다. However, since the 넒 is distributed in a space, it is difficult to check the status of lighting fixtures, malfunctions, and malfunctions, as well as control and lighting for lighting fixtures due to the characteristics of lighting facilities that are not easily accessible to users or administrators.

따라서, 일일이 수작업으로 가로등의 등기구를 점등, 소등하는 것이 아니라 자동 또는 무선으로 원격 제어하여 점등 소등이 되도록 하고 있으며 한국전기안전공사의 “가로등 및 보안등 점검지침”에 따르면 가로등은 무선원격조정에 의하여 자동으로 점등, 소등되도록 구성하게 되어 있다. 또한 이를 위해 기존의 가로등 설치 공사 시 별도의 무선 점멸기를 가로등주(컬럼)에 부착하여 사용하고 있다.Therefore, instead of manually turning on and off the lamp luminaire manually, it is automatically or wirelessly controlled remotely so that the lamp is turned off. According to the Korea Electrical Safety Corporation's “Guidelines for Street Light and Security Light Inspection”, street lights are subject to wireless remote adjustment. It is designed to be turned on and off automatically. For this, a separate wireless flasher is attached to the street lamp column (column) during the existing street lamp installation work.

이에 따라 종래의 등기구, 가로등은 기존 LED 가로등기구와 일반 점멸기를 각각 준비하여 설치하는 방식으로 제품 설치 시 가로등과 점멸기를 따로 구매하여야 하며, 공사 시에도 각각 설치되어야 하므로 매우 비효율적이다.Accordingly, the conventional luminaires and street lights are prepared by installing and installing the existing LED street light fixtures and the general flasher, respectively. When installing the product, the street light and the flasher must be separately purchased, and it is very inefficient because they must be installed at the time of construction.

또한, 가로등, 등기구의 램프 또는 안정기와 같은 부품들이 고장 난 경우에는 무부하 전력 손실이 발생하므로 이를 신속하게 검출하여 전력 공급을 차단하는 등의 조치가 필요하다. 그 밖에도 다양한 이유로 인해 등기구의 상태를 확인하고 유지관리하며 이상이 발생한 경우 보수해야 한다.In addition, when parts such as a lamp or a ballast of a street lamp, a luminaire fail, no-load power loss occurs, so it is necessary to quickly detect it and cut off the power supply. In addition, it is necessary to check and maintain the condition of the luminaire for various reasons and to repair it if an error occurs.

따라서, 가로등이나 보안등, 등기구는 평상시에도 정기적이고 지속적인 유지 보수가 필요하므로, 이를 위한 별도의 관리 인력이 필요한 것이 현실이지만, 실제 가로등 및 보안등을 관리하고 있는 적은 인원을 관리 담당자로 두고 있어 관리에 어려움이 있는 실정이며, 관리 담당자를 현장에 직접 투입하려면 많은 수의 인력이 필요하고, 유지 보수에 많은 시간이 소요될 수밖에 없다.Therefore, street lights, security lights, and luminaires require regular and constant maintenance even during normal times, so it is necessary to have separate management personnel for this.However, there are a small number of people who manage actual street lights and security lights as management personnel. It is a difficult situation, and a large number of personnel are required to directly inject management personnel into the field, and maintenance is required.

따라서, 지금까지는 가로등과 보안등의 램프수명이 다하거나 고장 나게 되면, 민원이 제기되고 관리 담당자는 민원을 접수 받아 유지보수업체에 수리를 요청하여 보안, 가로등의 수리 및 교체하게 되는 원시적인 방법으로 보안, 가로등의 관리가 이루어지는 것이었다.Therefore, until now, if the life span of lamps and security lamps has reached the end of life or malfunctions, complaints are filed and management personnel receive complaints and request repairs to maintenance companies for security. , It was to manage the street lights.

이러한 문제점을 해결하기 위해 원격 제어 및 통신망을 이용하게 되었고 네트워크 통신기술의 발달은 수많은 관리 대상물의 통합관리를 가능케 했고, 이를 통해 가로등 및 보안등과 같이 비교적 넓은 범위로 분산배치 되면서도 일정시간에 일시 제어가 요구되는 공공기물의 관리를 용이하게 하였다. In order to solve this problem, remote control and communication networks have been used, and the development of network communication technology has made it possible to integrate and manage a large number of management objects. Through this, it is temporarily distributed in a relatively wide range, such as street lights and security lights, and temporarily controlled at a certain time. It facilitated the management of required public property.

종래에는, 등기구의 자동 점멸 및 유지 보수를 위해 CDMA방식을 이용하였으나 이러한 방식은 소출력 무선통신에 의한 RF 네트워크망 끊김 문제가 있으며, 무선중계기 불량 발생시 이와 연결된 개별 WIFI/Zigbee 단말기의 기능 발휘가 제한되는 단점이 있다.In the past, the CDMA method was used for the automatic flashing and maintenance of the luminaire, but this method has a problem in the RF network network disconnection due to small-power wireless communication, and the function of individual WIFI/Zigbee terminals connected to it is limited when a wireless repeater malfunctions. There are disadvantages.

또한, CDMA, LTE 무선중계기/증폭기 사용시 통신비 부담이 다소 크고(연5~6만원), Group방식 설치만 가능하여 효율이 떨어지며, 이를 개선하기 위해 현재 출시된 RoLa 통신을 활용한 조명제품은 무선중계기가 장착되어야 하는 제품들로 구매 단가 및 관리 측면으로 비효율적이다.In addition, when using CDMA and LTE wireless repeaters/amplifiers, the communication cost burden is somewhat high (50,000 to 60,000 won per year), and only the group method can be installed to reduce efficiency, and to improve this, lighting products that utilize the currently released RoLa communication are wireless repeaters. Products that must be installed are inefficient in terms of purchase price and management.

한국등록공고 제10-0813132 (2008.03.17. 공고)Korea Registration Announcement No. 10-0813132 (Announcement on March 17, 2008)

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조 및 구성을 개선하여 무선 점멸기 및 고장 감시기가 일체형으로 내장된 스마트 LED 등기구를 제공하며 개선된 유지관리 방법 및 시스템을 이용함으로써 등기구의 유지 및 관리를 효율적으로 수행하려는 것이다.The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to improve the structure and configuration to provide a smart LED luminaire integrated with a wireless flasher and a fault monitor, and by using an improved maintenance method and system. It is to efficiently carry out maintenance and management of luminaires.

본 발명에 따른 가로등 또는 보안등에 장착되는 스마트 등기구 유지관리 방법은 상기 등기구의 상태를 센싱하는 단계, 센싱된 상기 등기구의 상태 정보를 저장, 송신, 분석하는 단계, 상기 정보를 분석한 후 기 설정된 기준에 따라 상기 등기구를 원격 제어하거나 필요 시 사용자에게 알람하여 사용자가 직접 상기 등기구를 유지 보수하는 단계 및 센싱된 상기 등기구의 상태 정보 및 사용자의 유지보수 정보를 저장하고 저장된 데이터를 이용하여 학습 및 예측하는 단계; 를 포함하며, 상기 등기구의 상태 정보, 유지보수 정보의 저장, 송수신 및 분석과 원격 제어를 위한 통신은 IoT 및 5G LoRa 통신 기반으로 마련되는 것을 특징으로 한다.The smart luminaire maintenance method mounted on a street light or a security lamp according to the present invention includes sensing a state of the luminaire, storing, transmitting, and analyzing the sensed state information of the luminaire, and analyzing the information to establish a predetermined criterion In accordance with the remote control of the luminaire or an alarm to the user when necessary, the user directly maintains the luminaire and stores the sensed status information of the luminaire and the user's maintenance information and learns and predicts it using the stored data. step; It includes, the status information of the luminaire, the communication for the storage, transmission and analysis of the maintenance information, and remote control, it is characterized in that provided on the basis of the IoT and 5G LoRa communication.

또한, 상기 등기구는 LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 조명부, 상기 조명부 및 관련 구성을 외부 오염원이나 충격으로부터 보호하되 일부가 개방된 하우징, 상기 하우징 내부의 온도, 조도, 습도, 변위, 압력 중 어느 하나 이상을 감지하는 센서를 통해 상기 등기구의 상태를 체크하는 고장 감시부, 상기 조명부의 점등과 소등을 원격 또는 자동 제어하기 위한 무선 점멸기, 상기 무선 점멸기 및 고장 감시부의 제어와 사용자와의 정보 송수신을 위한 통신부, 상기 무선 점멸기 및 고장 감시부를 일체형으로 내장하기 위해 개선된 구조를 갖는 SMPS(switched mode power supply, 전원공급장치) 및 상기 등기구에 전원을 공급하는 전원부를 포함함으로써 상기 등기구 내부에 상기 무선 점멸기 및 고장 감시부를 내장시켜 일체형으로 제작하는 것을 특징으로 한다.In addition, the luminaire protects the lighting unit using a light emitting diode (LED) as a light source, the lighting unit and related components from external contaminants or shocks, but partially open housing, temperature, illuminance, humidity, displacement, pressure inside the housing A failure monitoring unit that checks the status of the luminaire through a sensor that detects any one or more of them, a wireless flasher for remotely or automatically controlling the lighting and lighting of the lighting unit, control of the wireless flasher and the failure monitoring unit, and information with the user By including a communication unit for transmitting and receiving, the wireless flasher and the failure monitoring unit integrally embedded with an improved structure SMPS (switched mode power supply, power supply) and a power supply unit for supplying power to the luminaire, the inside of the luminaire It is characterized in that it is manufactured integrally with a built-in wireless flasher and a fault monitor.

또한, 상기 고장 감시부는 복수의 센서를 이용하여 상기 등기구의 상태를 확인하고 확인 된 정보는 사용자에게 송신되며, 필요 시 상기 고장 감시부에서 센싱한 정보를 외부에 알람하는 별도의 알람부를 더 포함하되 상기 알람부는 음향, 화상을 이용하여 알람하며, 상기 통신부는 5G LoRa(Long Range) 통신기반 기술을 이용함으로써 CDMA 무선중계기를 생략하고, 최대 11킬로미터의 통신 범위를 확보함으로써 네트워크의 안정성과 운용 데이터의 신뢰성을 확보하는 것을 특징으로 한다.In addition, the failure monitoring unit checks the state of the luminaire by using a plurality of sensors, and the verified information is further transmitted to a user, and further includes a separate alarm unit for externally alarming information sensed by the failure monitoring unit when necessary. The alarm unit alarms by using sound and image, and the communication unit omits a CDMA radio repeater by using 5G Long Range (LoRa) communication-based technology, and secures a communication range of up to 11 km to secure network stability and operational data. It is characterized by ensuring reliability.

또한, 상기 SMPS는 종래 36V SMPS에 5V의 Mini SMPS를 추가 연결하며, 상기 Mini SMPS는 LED 모듈 출력용 포트, 디밍용 포트, 고장 감시부 포트 및 무선 점멸부 포트와 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the SMPS additionally connects a 5V Mini SMPS to the conventional 36V SMPS, and the Mini SMPS is characterized in that it is connected to an LED module output port, a dimming port, a fault monitor port, and a wireless flasher port.

또한, 제어부; 및 클라우드 서버; 를 더 포함하며, 사용자는 별도의 사용자 단말을 이용하여 상기 클라우드 서버와 데이터를 송수신 하며, 상기 데이터는 데이터 베이스로 가공되어 저장 또는 학습됨으로써 상기 등기구의 상태 및 고장 유무의 예측과 대비가 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit; And a cloud server; Further comprising, the user transmits and receives data to and from the cloud server using a separate user terminal, and the data is processed into a database and stored or learned, so that it is possible to predict and prepare for the state and failure of the luminaire. Is done.

또한, 상기 통신부는 원격 송신되는 무선 신호를 송수신하고 상기 무선 신호를 변조, 복조, 증폭하여 상기 무선 점멸기의 MCU에 공급하며, 상기 제어부는 상기 등기구가 설치되는 해당 지역의 일출, 일몰 시간을 반영하여 무선 원격으로 제어하며, 제어신호를 교류 신호로 출력함으로써 상기 등기구가 자동으로 점멸될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the communication unit transmits and receives a wireless signal that is remotely transmitted, modulates, demodulates, and amplifies the wireless signal and supplies it to the MCU of the wireless flasher, and the control unit reflects the sunrise and sunset times of the region where the luminaire is installed. It is controlled by a wireless remote control, and outputs a control signal as an AC signal, so that the luminaire can be automatically flashed.

또한, 상기 센서는 조도를 감지하는 조도 센서를 포함하되 연장선을 사용하여 상기 등기구 외부에 램프 또는 조명부 방향으로 설치되며, 상기 하우징 개방 시에도 손상 을 방지하기 위해 투명 케이스 및 별도의 실링부를 마련하여 외부 오염원 내지 충격으로부터 차단되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor includes an illuminance sensor that detects illuminance, but is installed in the direction of a lamp or lighting unit outside the luminaire using an extension wire, and a transparent case and a separate sealing unit are provided outside to prevent damage even when the housing is opened. It is characterized in that it is blocked from contamination or impact.

또한, 상기 통신부를 포함하는 통신 모듈이 더 마련되고, 상기 통신 모듈, SMPS 및 Mini SMPS가 일체형으로 마련되어 상기 등기구의 부피를 감소시키고 사용성이 증대되는 것을 특징으로 한다.In addition, a communication module including the communication unit is further provided, and the communication module, SMPS, and Mini SMPS are integrally provided to reduce the volume of the luminaire and increase usability.

본 발명에 따른 스마트 등기구 유지관리 시스템은 무선 점멸기와 고장 감시부가 일체형으로 제작된 등기구, 상기 등기구와 사용자 간 통신 가능한 통신부, 상기 통신부를 통한 송수신 데이터를 저장하는 클라우드 서버, 상기 등기구 및 통신부를 제어하는 제어부 및 하나 이상의 휴대용 단말을 포함하며, 상기 통신부는 IoT 및 5G LoRa 통신 기반으로 마련되는 것을 특징으로 한다.The smart luminaire maintenance system according to the present invention includes a luminaire in which a wireless flasher and a failure monitoring unit are integrally formed, a communication unit capable of communicating between the luminaire and a user, a cloud server storing data transmitted and received through the communication unit, and controlling the luminaire and the communication unit It includes a control unit and one or more portable terminals, the communication unit is characterized in that provided on the basis of IoT and 5G LoRa communication.

또한, 상기 통신부를 포함하는 통신 모듈이 더 마련되고, 상기 통신 모듈, SMPS 및 Mini SMPS가 일체형으로 마련되어 상기 등기구의 부피를 감소시키고 사용성이 증대되며 유지 관리가 용이한 것을 특징으로 한다.In addition, a communication module including the communication unit is further provided, and the communication module, SMPS, and Mini SMPS are integrally formed to reduce the volume of the luminaire, increase usability, and facilitate maintenance.

본 발명에 따른 스마트 등기구의 유지관리 방법 및 시스템은 구조를 개선하여 등기구 내부에 자동 점멸기 및 고장 감시기를 포함시키고 IoT 및 5G LoRa 통신 기반으로 원격 제어 및 데이터 분석을 함으로써 등기구의 유지 관리 및 고장 발생 시 신속하게 대처할 수 있도록 한다.The maintenance method and system of the smart luminaire according to the present invention is improved when the maintenance and failure of the luminaire are generated by improving the structure to include an automatic flasher and a fault monitor inside the luminaire and performing remote control and data analysis based on IoT and 5G LoRa communication. Be able to respond quickly.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 LED 등기구를 설명하기 위한 개념 설명도,
도 2는 본 발명에 따른 스마트 등기구 유지관리 방법에 관한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 스마트 등기구 유지관리 방법에 관한 상세 순서도,
도 4는 본 발명에 다른 스마트 LED 등기구의 구성 블록도 및 사용 상태도,
도 5은 본 발명에 따른 스마트 LED 등기구의 구성 및 제어과정을 설명하는 이미지,
도 6는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 스마트 LED 등기구의 주요부에 관한 상세 설명 이미지,
도 7는 본 발명에 따른 스마트 LED 등기구의 원격 제어 동작을 설명하는 사진 이미지,
도 8은 본 발명에 따른 무선 점멸기 및 고장 감시기의 기능별 흐름을 보여주는 기술 흐름도,
도 9은 본 발명에 따른 미니 SMPS에 관한 설명도이다.
1 is a conceptual explanatory diagram for explaining a smart LED luminaire according to the present invention,
Figure 2 is a flow chart of a smart luminaire maintenance method according to the present invention,
Figure 3 is a detailed flow chart of the smart luminaire maintenance method according to the present invention,
Figure 4 is a block diagram and a use state diagram of a smart LED luminaire according to the present invention,
5 is an image for explaining the configuration and control process of the smart LED luminaire according to the present invention,
6 is a detailed explanatory image of the main part of the smart LED luminaire according to the present invention shown in FIG. 3,
7 is a photographic image illustrating a remote control operation of a smart LED luminaire according to the present invention,
8 is a technical flow chart showing the functional flow of the wireless flasher and the fault monitor according to the present invention,
9 is an explanatory diagram of a mini SMPS according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 스마트 등기구의 유지관리 방법 및 시스템에 관하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시 할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail so that a person with ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily carry out the maintenance method and system of a smart luminaire according to an embodiment of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described herein, and may be implemented in various different forms.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다. 본 발명은 스마트 등기구의 유지관리 방법 및 시스템에 관한 발명으로서 그 용어상 유닛, 장치, 시스템은 구체적인 구성에 관한 동일한 의미로 이해할 수 있으며, 방법이나 공정, 프로세스에 관한 발명을 포함하며, 합리적인 상식에서 용어를 해석하여 본 발명을 이해할 수 있을 것이다. In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification. The present invention relates to a method and system for maintaining and maintaining a smart luminaire. In terms of the term, a unit, a device, and a system can be understood in the same sense with respect to a specific configuration, and includes an invention related to a method, process, or process. You will be able to understand the invention by interpreting the terms.

앞서 설명한 바와 같이 한국전기안전공사의 “가로등 및 보안등 점검지침”에 따르면 가로등 및 보안등은 무선 원격조정에 의하여 자동으로 점등, 소등되도록 구성하게 되어 있으며, 종래에는 가로등 설치 공사 시 별도의 무선 점멸기를 가로등주 내지 컬럼에 부착하고 있다.As described above, according to the “Street Light and Security Light Inspection Guideline” of the Korea Electrical Safety Corporation, street lights and security lights are configured to be turned on and off automatically by wireless remote control. It is attached to a street lamp column or a column.

도 1은 종래 기술과 달리 본 발명에 따라 등기구(1, 가로등) 내부에 무선 점멸기 및 고장 감시기를 일체형으로 내장시켜 사용하는 것에 관한 개념 설명도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가로등, 보안등에 사용되는 등기구(1)는 구조를 개선하여 둘 이상의 기능이 동시에 수행되는 것이 특징이다. FIG. 1 is a conceptual explanatory diagram of using a wireless flasher and a fault monitor internally integrated in a luminaire 1, a street light, according to the present invention, unlike the prior art. As shown, the luminaire 1 used for street lights and security lights according to the present invention is characterized by improving its structure so that two or more functions are performed simultaneously.

도 2는 본 발명에 따른 스마트 등기구 유지관리 방법에 관한 순서도로서 상기 등기구의 상태를 센싱하는 단계(S100), 센싱된 상기 등기구의 상태 정보를 저장, 송신, 분석하는 단계, 상기 정보를 분석한 후 기 설정된 기준에 따라 상기 등기구를 원격 제어하거나 필요 시 사용자에게 알람하여 사용자가 직접 상기 등기구를 유지 보수하는 단계 및 센싱된 상기 등기구의 상태 정보 및 사용자의 유지보수 정보를 저장하고 저장된 데이터를 이용하여 학습 및 예측하는 단계를 포함한다.2 is a flowchart of a smart luminaire maintenance method according to the present invention, the step of sensing the state of the luminaire (S100), the step of storing, transmitting, and analyzing the sensed state information of the luminaire, after analyzing the information Remotely controlling the luminaire according to a preset criterion or, if necessary, alarming the user to directly maintain the luminaire and storing the sensed status information of the luminaire and the user's maintenance information and learning using the stored data And predicting.

또한, 상기 등기구의 상태 정보, 유지보수 정보의 저장, 송수신 및 분석과 원격 제어를 위한 통신은 IoT 및 5G LoRa 통신 기반으로 마련되는 것을 특징으로 한다.In addition, the communication for the storage, transmission and analysis of the status information, maintenance information of the luminaire, and remote control is provided based on IoT and 5G LoRa communication.

종래, 자동 점멸을 위한 통신 망에 있어서 종래 CDMA방식은 소출력 무선통신에 의한 RF 네트워크망 끊김 문제가 있으며, 무선중계기 불량 발생시 이와 연결된 개별 WIFI/Zigbee 단말기의 기능 발휘가 제한되는 단점이 있다.Conventionally, in a communication network for automatic flashing, the conventional CDMA method has a problem in that the RF network network is disconnected due to small-output wireless communication, and when a wireless repeater is defective, the function of individual WIFI/Zigbee terminals connected thereto is limited.

또한, 종래 기술에 따른 통신방식은 CDMA, LTE 무선중계기/증폭기 사용시 통신비 부담이 다소 크고(연5~6만원), Group방식 설치만 가능하여 효율이 떨어지며, 이를 개선하기 위해 현재 출시된 타사의 RoLa 통신을 활용한 조명제품은 무선중계기가 장착되어야 하는 제품들로 구매 단가 및 관리 측면으로 비효율적인 문제점이 있다.In addition, the communication method according to the prior art has a relatively large communication cost burden when using a CDMA, LTE wireless repeater/amplifier (50,000 to 60,000 won per year), and only the group method can be installed, resulting in reduced efficiency, and RoLa of other companies currently released to improve this Lighting products utilizing communication are products that must be equipped with a wireless repeater, which is inefficient in terms of purchase price and management.

이에 따라 본 발명에 따른 통신부(500)는 5G LoRa(Long Range) 통신기반 기술을 이용함으로써 CDMA 무선중계기를 생략하고, 최대 11킬로미터의 통신 범위를 확보함으로써 네트워크의 안정성과 운용 데이터의 신뢰성을 확보한다.Accordingly, the communication unit 500 according to the present invention omits a CDMA radio repeater by using a 5G Long Range (LoRa) communication-based technology, and secures network stability and reliability of operation data by securing a communication range of up to 11 km. .

또한, 상기 통신부(500)를 통한 상기 무선 점멸기(400)의 제어 성능은 빅데이터 기반의 클라우드 서버 방식을 이용함으로써 일반적인 자동 점멸기 대비 네트워크 보안성, 안정성 및 서버 신뢰도가 매우 높다.In addition, the control performance of the wireless flasher 400 through the communication unit 500 is very high in network security, stability, and server reliability compared to a general automatic flasher by using a big data-based cloud server method.

참고로, 출원인은 본 발명 기술과 관련된 "5G LoRa 통신을 활용한 LED 가로등 점멸기 도입 관련 제품 성능 시험평가(BMT)" 에서 시연에 성공하였으며, 또한, 통신사로부터 인증을 받음으로써 무선 자가망 구축 사업의 핵심인 통신 보안성, 안정성, 서버 신뢰성을 갖추고 있다.For reference, the applicant succeeded in the demonstration in "Product performance test evaluation (BMT) related to the introduction of 5G LoRa communication using LED street light flasher" related to the technology of the present invention. It has the core communication security, stability, and server reliability.

본 발명에 따른 스마트 등기구 유지관리 시스템은 무선 점멸기와 고장 감시부가 일체형으로 제작된 등기구, 상기 등기구와 사용자 간 통신 가능한 통신부, 상기 통신부를 통한 송수신 데이터를 저장하는 클라우드 서버, 상기 등기구 및 통신부를 제어하는 제어부 및 하나 이상의 휴대용 단말을 포함한다.The smart luminaire maintenance system according to the present invention includes a luminaire in which a wireless flasher and a failure monitoring unit are integrally formed, a communication unit capable of communicating between the luminaire and a user, a cloud server storing data transmitted and received through the communication unit, and controlling the luminaire and the communication unit It includes a control unit and one or more portable terminals.

또한, 상기 등기구는 LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 조명부, 상기 조명부 및 관련 구성을 외부 오염원이나 충격으로부터 보호하되 일부가 개방된 하우징, 상기 하우징 내부의 온도, 조도, 습도, 변위, 압력 중 어느 하나 이상을 감지하는 센서를 통해 상기 등기구의 상태를 체크하는 고장 감시부를 포함한다.In addition, the luminaire protects the lighting unit using a light emitting diode (LED) as a light source, the lighting unit and related components from external contaminants or shocks, but partially open housing, temperature, illuminance, humidity, displacement, pressure inside the housing It includes a failure monitoring unit for checking the state of the luminaire through a sensor that detects any one or more of.

또한, 상기 조명부의 점등과 소등을 원격 또는 자동 제어하기 위한 무선 점멸기, 상기 무선 점멸기 및 고장 감시부의 제어와 사용자와의 정보 송수신을 위한 통신부, 상기 무선 점멸기 및 고장 감시부를 일체형으로 내장하기 위해 개선된 구조를 갖는 SMPS(switched mode power supply, 전원공급장치) 및 상기 등기구에 전원을 공급하는 전원부를 포함함으로써 상기 등기구 내부에 상기 무선 점멸기 및 고장 감시부를 내장시켜 일체형으로 제작한다. In addition, a wireless flasher for remotely or automatically controlling the lighting and lighting of the lighting unit, a communication unit for controlling the wireless flasher and the failure monitoring unit, and transmitting and receiving information to and from the user, the wireless blinker and the failure monitoring unit are improved to be integrated. By including a switched mode power supply (SMPS) having a structure and a power supply unit for supplying power to the luminaire, the wireless flasher and the fault monitor are built into the luminaire to be integrally manufactured.

또한, 상기 통신부를 포함하는 통신 모듈이 더 마련되고, 상기 통신 모듈, SMPS 및 Mini SMPS가 일체형으로 마련되어 상기 등기구의 부피를 감소시키고 사용성이 증대되며 유지 관리가 용이한 것을 특징으로 한다. In addition, a communication module including the communication unit is further provided, and the communication module, SMPS, and Mini SMPS are integrally formed to reduce the volume of the luminaire, increase usability, and facilitate maintenance.

상기 고장 감시부는 복수의 센서를 이용하여 상기 등기구의 상태를 확인하고 확인 된 정보는 사용자에게 송신되며, 필요 시 상기 고장 감시부에서 센싱한 정보를 외부에 알람하는 별도의 알람부를 더 포함하되 상기 알람부는 음향, 화상을 이용하여 알람한다.The failure monitoring unit checks the state of the luminaire using a plurality of sensors, and the verified information is further transmitted to a user, and further includes a separate alarm unit for externally alarming information sensed by the failure monitoring unit when necessary. The alarm sounds using sound and images.

상기 통신부는 5G LoRa(Long Range) 통신기반 기술을 이용함으로써 CDMA 무선중계기를 생략하고, 최대 11킬로미터의 통신 범위를 확보함으로써 네트워크의 안정성과 운용 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있다.By using the 5G LoRa (Long Range) communication-based technology, the communication unit can omit a CDMA radio repeater and secure a communication range of up to 11 km to secure network stability and reliability of operational data.

상기 SMPS는 종래 36V SMPS에 5V의 Mini SMPS를 추가 연결하며, 상기 Mini SMPS는 LED 모듈 출력용 포트, 디밍용 포트, 고장 감시부 포트 및 무선 점멸부 포트와 연결된다.The SMPS additionally connects a 5V Mini SMPS to a conventional 36V SMPS, and the Mini SMPS is connected to a port for LED module output, a port for dimming, a fault monitoring unit port, and a wireless flasher port.

또한, 제어부; 및 클라우드 서버; 를 더 포함하며, 사용자는 별도의 사용자 단말을 이용하여 상기 클라우드 서버와 데이터를 송수신 하며, 상기 데이터는 데이터 베이스로 가공되어 저장 또는 학습됨으로써 상기 등기구의 상태 및 고장 유무의 예측과 대비가 가능할 수 있다.In addition, the control unit; And a cloud server; Further comprising, the user transmits and receives data to and from the cloud server using a separate user terminal, and the data is processed and stored in a database or learned to predict and prepare for the state of the luminaire and whether or not there is a failure. .

상기 통신부는 원격 송신되는 무선 신호를 송수신하고 상기 무선 신호를 변조, 복조, 증폭하여 상기 무선 점멸기의 MCU에 공급하며, 상기 제어부는 상기 등기구가 설치되는 해당 지역의 일출, 일몰 시간을 반영하여 무선 원격으로 제어하며, 제어신호를 교류 신호로 출력함으로써 상기 등기구가 자동으로 점멸될 수 있다.The communication unit transmits and receives a wireless signal that is remotely transmitted, modulates, demodulates, and amplifies the wireless signal and supplies it to the MCU of the wireless flasher, and the control unit reflects the sunrise and sunset time in the area where the luminaire is installed, and wireless remote Control, and by outputting a control signal as an AC signal, the luminaire can be automatically flashed.

상기 센서는 조도를 감지하는 조도 센서를 포함하되 연장선을 사용하여 상기 등기구 외부에 램프 또는 조명부 방향으로 설치되며, 상기 하우징 개방 시에도 손상을 방지하기 위해 투명 케이스 및 별도의 실링부를 마련하여 외부 오염원 내지 충격으로부터 차단된다.The sensor includes an illuminance sensor that detects illuminance, but is installed in the direction of a lamp or lighting unit outside the luminaire using an extension line, and a transparent case and a separate sealing unit are provided to prevent damage even when the housing is opened. It is isolated from shock.

상기 통신부를 포함하는 통신 모듈이 더 마련되고, 상기 통신 모듈, SMPS 및 Mini SMPS가 일체형으로 마련되어 상기 등기구의 부피를 감소시키고 사용성이 증대된다.A communication module including the communication unit is further provided, and the communication module, SMPS, and Mini SMPS are integrally provided to reduce the volume of the luminaire and increase usability.

본 발명에 따른 시스템은 상술한 스마트 등기구 유지관리 방법에 사용되는 스마트 등기구 유지관리 시스템으로서 무선 점멸기와 고장 감시부가 일체형으로 제작된 등기구; 상기 등기구와 사용자 간 통신 가능한 통신부; 상기 통신부를 통한 송수신 데이터를 저장하는 클라우드 서버; 상기 등기구 및 통신부를 제어하는 제어부; 및 하나 이상의 휴대용 단말; 을 포함하며 상기 통신부는 IoT 및 5G LoRa 통신 기반으로 마련된다.The system according to the present invention is a smart luminaire maintenance system used in the above-described smart luminaire maintenance method, wherein a wireless flasher and a failure monitoring unit are integrally manufactured; A communication unit capable of communicating between the luminaire and a user; A cloud server that stores data transmitted and received through the communication unit; A control unit controlling the luminaire and the communication unit; And one or more portable terminals; The communication unit is provided on the basis of IoT and 5G LoRa communication.

또한, 상기 통신부를 포함하는 통신 모듈이 더 마련되고, 상기 통신 모듈, SMPS 및 Mini SMPS가 일체형으로 마련되어 상기 등기구의 부피를 감소시키고 사용성이 증대되며 유지 관리가 용이하다.In addition, a communication module including the communication unit is further provided, and the communication module, SMPS, and Mini SMPS are integrally formed to reduce the volume of the luminaire, increase usability, and facilitate maintenance.

이하 본 발명에 따른 스마트 등기구 유지관리 방법 및 시스템에 사용되는 개선된 구조의 스마트 LED 등기구를 설명하면 다음과 같다. 또한, 상기 스마트 LED 등기구는 본 발명에 적용되기 위해 그 구성이나 효과가 가감될 수 있으며 필요 시 상이한 등기구를 이용할 수도 있다.Hereinafter, a smart LED luminaire having an improved structure used in a method and system for maintaining a smart luminaire according to the present invention will be described. In addition, the configuration and effect of the smart LED luminaire may be added or decreased to be applied to the present invention, and different luminaires may be used if necessary.

본 발명에 따른 가로등 또는 보안등과 같은 조명시설에 사용하는 등기구(1)는 LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 조명부(100), 상기 조명부(100) 및 관련 구성을 외부 오염원이나 충격으로부터 보호하되 일부가 개방된 하우징(200), 상기 하우징(200) 내부의 온도, 조도, 습도, 변위, 압력 중 어느 하나 이상을 감지하는 센서(310)를 통해 상기 등기구(1)의 상태를 체크하는 고장 감시부(300)를 포함한다.The luminaire 1 used in a lighting facility such as a street light or a security lamp according to the present invention protects the lighting unit 100, the lighting unit 100 and related components using an LED (light emitting diode) as a light source from external contamination or impact A failure to check the state of the luminaire 1 through a sensor 310 that detects any one or more of the housing 200, the housing 200, the temperature, illuminance, humidity, displacement, and pressure inside the housing 200 It includes a monitoring unit 300.

또한, 상기 조명부(100)의 점등과 소등을 원격 또는 자동 제어하기 위한 무선 점멸기(400), 상기 무선 점멸기(400) 및 고장 감시부(300)의 제어와 사용자와의 정보 송수신을 위한 통신부(500), 상기 무선 점멸기(400) 및 고장 감시부(300)를 일체형으로 내장하기 위해 개선된 구조를 갖는 SMPS(switched mode power supply, 전원공급장치, 600, 610) 및 상기 등기구(1)에 전원을 공급하는 전원부(700)를 포함한다. In addition, a wireless flasher 400 for remotely or automatically controlling the lighting and extinguishing of the lighting unit 100, a control unit of the wireless flasher 400 and the failure monitoring unit 300, and a communication unit 500 for transmitting and receiving information to and from the user ), the SMPS (switched mode power supply, power supply, 600, 610) and the luminaire (1) having an improved structure to integrally embed the wireless flasher 400 and the failure monitoring unit 300 It includes a power supply unit 700 for supply.

본 발명에 따른 스마트 LED 등기구는 상기 등기구(1) 내부에 상기 무선 점멸기(400) 및 고장 감시부(300, 고장 감시기)를 내장시켜 일체형으로 제작함으로써 사용성 및 경제성을 향상시키는 것이다.The smart LED luminaire according to the present invention improves usability and economical efficiency by incorporating the wireless flasher 400 and the fault monitor 300 (fault monitor) inside the luminaire 1.

상기 조명부(100)은 바람직하게는 LED를 사용하고 있으나 경우에 따라서 다양한 광원이 적용될 수 있으며 크기, 위치, 개수, 색상 등과 같은 다양한 조건 등을 변경하고 수정할 수 있다. 예컨대, 상기 등기구(1)가 설치될 장소나 환경, 시간 등의 조건에 따라 상기 크기나 위치 등을 조정할 수 있으며 LED의 색채와 개수 등도 적합하게 변경하여 마련할 수 있는 것이다. The lighting unit 100 preferably uses an LED, but in various cases, various light sources may be applied, and various conditions such as size, location, number, color, etc. may be changed and modified. For example, the size or position may be adjusted according to conditions, such as a place, environment, or time in which the luminaire 1 is to be installed, and the color and number of LEDs may be appropriately changed.

상기 하우징(200)은 외부의 오염원이나 충격으로부터 등기구 및 포함된 관련 구성부를 보호하는 것으로 주로 아래 방향으로 개방되어 광원이 하 방향으로 조사될 수 있다. 물론, 상기 하우징(200)의 개방부 위치나 그 형상, 크기 등은 사용하는 목적이나 환경, 조건 등에 따라 변경될 수 있다. The housing 200 is to protect the luminaire and the related components included therefrom from external contamination or impact, and is mainly opened in a downward direction so that the light source can be radiated downward. Of course, the position, shape, size, etc. of the opening portion of the housing 200 may be changed according to the purpose, environment, conditions, and the like.

또한, 본 발명에 따른 스마트 LED 등기구는 실링부(미도시)를 더 포함할 수 있는데, 상기 하우징(200)의 체결, 밀폐를 위해 실링재 또는 체결구가 더 포함되며, 상기 실링부는 경우에 따라서 상기 하우징(200)과 분리되거나 분해할 수 있다. In addition, the smart LED luminaire according to the present invention may further include a sealing portion (not shown), a sealing material or a fastener is further included for fastening and sealing the housing 200, and the sealing portion may be The housing 200 may be separated from or disassembled.

상기 고장 감시부(300)는 복수의 센서(310)를 이용하여 상기 등기구(1)의 상태를 확인하고 확인 된 정보는 사용자에게 송신되며, 상기 센서(310)의 종류는 상술한 바와 같이 온도, 조도, 습도, 변위, 압력 중 적어도 어느 하나 이상을 감지하기 위한 센서로 마련된다. The failure monitoring unit 300 checks the state of the luminaire 1 using a plurality of sensors 310, and the verified information is transmitted to the user, and the type of the sensor 310 is the temperature as described above. It is provided as a sensor for detecting at least one of illuminance, humidity, displacement, and pressure.

또한, 상기 센서(310)는 조도를 감지하는 조도 센서를 포함하되 연장선을 사용하여 상기 등기구(1) 외부에 램프 또는 조명부 방향으로 설치되며, 상기 하우징(200) 개방 시에도 손상을 방지하기 위해 투명 케이스 및 별도의 실링부(미도시)를 마련하여 외부 오염원 내지 충격으로부터 차단되도록 한다.In addition, the sensor 310 includes an illuminance sensor that detects illuminance, but is installed in the direction of a lamp or lighting unit outside the luminaire 1 using an extension line, and is transparent to prevent damage even when the housing 200 is opened. A case and a separate sealing part (not shown) are provided to be shielded from external contamination or impact.

또한, 상기 고장 감시부(300)의 감시 또는 감지 과정을 추가로 설명하면, Lamp 고장(온도 센서부, 조도 센서부), SMPS고장, 무선 통신부 고장 판단이 가능하도록 설계하며, In addition, when the monitoring or detection process of the failure monitoring unit 300 is further described, a lamp failure (temperature sensor unit, illuminance sensor unit), SMPS failure, wireless communication unit failure determination is designed to be possible,

(1) Lamp 고장 판단: 조명의 점등/소등, 램프 고장 여부의 감시를 위해 신규 디바이스에 측정되는 ACV/DCV의 공급여부(인입/차단) 및 전류 또는 전압을 측정하는 센서부의 정보와 센서 또는 조도센서부의 정보를 수집/분석하여 MCU가 선택적 또는 복합적으로 판단하는 구조를 갖도록 설계한다.(1) Lamp failure judgment: Information on the sensor and sensor or illuminance to measure whether the supply of ACV/DCV (input/block) and current or voltage are measured to a new device to monitor lighting on/off, lamp failure, etc. It is designed to collect/analyze the information of the sensor unit and have a structure for the MCU to selectively or complexly judge.

*온도 센서부: 온도센서를 고장감시기에 설치하며(제한사항 발생시 LED 방열판에 연결), Lamp불량을 인지하는 방법은 “off”상태의 Lamp 표면의 온도를 기준으로 “on”상태의 온도와의 수치적 차이를 비교하여 MCU 소프트웨어를 통해 Lamp 불량을 판단하도록 설계한다.*Temperature sensor part: A temperature sensor is installed on the fault monitor (connected to the LED heat sink when restrictions occur), and the method of recognizing lamp failure is based on the temperature of the lamp surface in the “off” state and the temperature in the “on” state. It is designed to judge the lamp defect through MCU software by comparing numerical differences.

*조도 센서부: 연장선을 사용하여 가로등 외부에 램프방향으로 설치하며, 가로등 개방하여도 파손되지 않고, 투명 방수케이스를 씌어 날씨에 상관없이 측정 될 수 있도록 설계*Illumination sensor part: It is designed to be installed in the direction of the lamp outside the street light using an extension line, and it is not damaged even when the street light is opened, and is designed to be measured regardless of the weather by putting a transparent waterproof case

(2) SMPS 고장 판단: SMPS로 연결되는 ACV LINE의 공급여부(인입/차단) 및 전류 또는 전압을 측정하고, 측정값을 MCU에 전달하여 판단하는 방식으로 설계한다.(2) SMPS failure determination: It is designed in such a way that ACV LINE connected to SMPS is supplied (input/block) and current or voltage is measured, and the measured value is transmitted to the MCU to be judged.

*D/C LED모듈과 SMPS로 연결되는 DCV LINE에 DCV의 공급여부(인입/차단) 및 전류 또는 전압을 측정할 수 있는 센서부로부터 측정값을 MCU에 전달되도록 설계한다.*Designed to transfer the measured value to the MCU from the sensor unit that can measure whether DCV is supplied (input/block) and current or voltage to the DCV line connected to the D/C LED module and SMPS.

* 위 구조에서 센서부에서 ACV의 인입이 확인되나, DCV의 공급차단으로 확인되는 경우에 MCU는 SMPS를 고장으로 우선 판단하고, 이후 온도, 조도 센서부에 의한 센서측정값과 ACV/DCV의 센서측정값을 비교 분석하여 정확한 고장부분에 대한 판단을 할 수 있도록 설계한다.* In the above structure, when ACV inflow is confirmed at the sensor part, but when it is confirmed by DCV supply cutoff, the MCU first judges the SMPS as a failure, and then the sensor measurement value by the temperature and illuminance sensor part and the sensor of ACV/DCV It is designed to make a judgment on the exact failure by comparing and analyzing the measured values.

(3) 무선 통신부의 고장 판단: 소프트웨어 알고리즘 자가진단이 가능하도록 MCU설계한다.(3) Determination of failure of the wireless communication unit: Design the MCU to enable self-diagnosis of the software algorithm.

* 자가진단 내용: 무선통신의 수신감도를 측정하는 RSSI 수치의 기준치 미달, 무선통신 Noise 수치의 증가, 동시접속에 의한 COVERAGE문제로 기지국(중계기)과의 송수신 신호 전달불능, LPWA 등의 하드웨어 결선상의 접지 불량임을 확인한다.* Self-diagnostics: RSS Insufficient standard of RSSI value to measure the reception sensitivity of wireless communication, increase of wireless communication noise level, inability to transmit/receive signals to/from base stations (repeaters) due to coverage problems due to simultaneous connection, hardware connection such as LPWA Check for bad ground.

또한, 상기 고장 감시부(300)에서 센싱한 정보를 외부에 알람하는 별도의 알람부(330)를 더 포함하되 상기 알람부(330)는 음향, 화상을 이용하여 알람 할 수 있으며, 상기 등기구(1)에 마련되어 등기구 주변의 사용자나 관리자에게 정보를 알리거나 필요 시 통신을 이용하여 사용자의 단말(1000)을 통해 정보를 알람 할 수 있다.In addition, the alarm monitoring unit 300 further includes a separate alarm unit 330 for externally alarming the information sensed, the alarm unit 330 can be alarmed using sound, images, and the luminaire ( It is provided in 1) to inform the user or the manager around the luminaire or, if necessary, use the communication to alarm the information through the user's terminal 1000.

종래, 자동 점멸을 위한 통신 망에 있어서 종래 CDMA방식은 소출력 무선통신에 의한 RF 네트워크망 끊김 문제가 있으며, 무선중계기 불량 발생시 이와 연결된 개별 WIFI/Zigbee 단말기의 기능 발휘가 제한되는 단점이 있다.Conventionally, in a communication network for automatic flashing, the conventional CDMA method has a problem in that the RF network network is disconnected due to small-output wireless communication, and when a wireless repeater is defective, the function of individual WIFI/Zigbee terminals connected thereto is limited.

또한, 종래 기술에 따른 통신방식은 CDMA, LTE 무선중계기/증폭기 사용시 통신비 부담이 다소 크고(연5~6만원), Group방식 설치만 가능하여 효율이 떨어지며, 이를 개선하기 위해 현재 출시된 타사의 RoLa 통신을 활용한 조명제품은 무선중계기가 장착되어야 하는 제품들로 구매 단가 및 관리 측면으로 비효율적인 문제점이 있다.In addition, the communication method according to the prior art has a relatively large communication cost burden when using a CDMA, LTE wireless repeater/amplifier (50,000 to 60,000 won per year), and only the group method can be installed, resulting in reduced efficiency, and RoLa of other companies currently released to improve this Lighting products utilizing communication are products that must be equipped with a wireless repeater, which is inefficient in terms of purchase price and management.

이에 따라 본 발명에 따른 통신부(500)는 5G LoRa(Long Range) 통신기반 기술을 이용함으로써 CDMA 무선중계기를 생략하고, 최대 11킬로미터의 통신 범위를 확보함으로써 네트워크의 안정성과 운용 데이터의 신뢰성을 확보한다.Accordingly, the communication unit 500 according to the present invention omits a CDMA radio repeater by using a 5G Long Range (LoRa) communication-based technology, and secures network stability and reliability of operation data by securing a communication range of up to 11 km. .

또한, 상기 통신부(500)를 통한 상기 무선 점멸기(400)의 제어 성능은 빅데이터 기반의 클라우드 서버 방식을 이용함으로써 일반적인 자동 점멸기 대비 네트워크 보안성, 안정성 및 서버 신뢰도가 매우 높다.In addition, the control performance of the wireless flasher 400 through the communication unit 500 is very high in network security, stability, and server reliability compared to a general automatic flasher by using a big data-based cloud server method.

참고로, 출원인은 본 발명 기술과 관련된 "5G LoRa 통신을 활용한 LED 가로등 점멸기 도입 관련 제품 성능 시험평가(BMT)" 에서 시연에 성공하였으며, 또한, 통신사로부터 인증을 받음으로써 무선 자가망 구축 사업의 핵심인 통신 보안성, 안정성, 서버 신뢰성을 갖추고 있다. For reference, the applicant succeeded in the demonstration in "Product performance test evaluation (BMT) related to the introduction of 5G LoRa communication using LED street light flasher" related to the technology of the present invention. It has the core communication security, stability, and server reliability.

본 발명에 따른 스마트 LED 등기구는 내부에 무선 점멸기(400) 및 고장 감시기(고장 감시부, 300)를 내장시켜 일체형으로 제작하는 것에 특징이 있으며 이를 위해 별도의 SMPS를 제작하여야 한다. The smart LED luminaire according to the present invention is characterized in that a wireless flasher 400 and a fault monitor (fault monitoring unit, 300) are built in and integrally manufactured. For this, a separate SMPS must be manufactured.

따라서 종래 36V SMPS에 5V의 Mini SMPS(610)를 추가 연결하며, 상기 Mini SMPS는 LED 모듈 출력용 포트, 디밍용 포트, 고장 감시부 포트 및 무선 점멸부 포트와 연결되는 것이다. Therefore, a conventional 5V Mini SMPS 610 is additionally connected to a conventional 36V SMPS, and the Mini SMPS is connected to a port for outputting an LED module, a port for dimming, a fault monitoring unit port, and a wireless flashing port.

또한, 본 발명에 따른 스마트 LED 등기구는 상기 통신부(500)를 포함하는 통신 모듈이 더 마련되고, 상기 통신 모듈, 상기 SMPS 및 상기 Mini SMPS가 일체형으로 마련됨으로써 상기 등기구의 부피를 감소시키고 사용성이 증대될 수 있으며, 설치가 용이하다. 물론, 이와 같은 본 발명의 작용효과를 구현할 수 있는 구성이나 장치는 다양하게 변경, 추가, 대체될 수 있으며 상술한 용어나 구성에 한정 해석 되지 않는다.In addition, the smart LED luminaire according to the present invention is further provided with a communication module including the communication unit 500, and the communication module, the SMPS, and the Mini SMPS are integrally provided to reduce the volume of the luminaire and increase usability Can be, and is easy to install. Of course, a configuration or apparatus capable of implementing the effect of the present invention can be variously changed, added, and replaced, and is not limited to the above-described terms or configurations.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스마트 LED 등기구는 개선된 구조를 갖는 SMPS(600)이 무선 점멸기(400) 및 고장 감시기(300)와 연결되며 일체형으로 제작되어 등기구(1)의 하우징(200)내에 모두 마련된다. As shown in FIG. 3, the smart LED luminaire according to the present invention is an SMPS 600 having an improved structure and is connected to the wireless flasher 400 and the fault monitor 300 and is integrally manufactured to provide a housing of the luminaire 1 ( 200).

특히, 본 발명에 따른 스마트 LED 등기구는 일체형으로 제작하기 위하여 상기 SMPS(600)의 구조를 개선하였으며 이를 위해 Mini SMPS(610)을 종래 사용하는 SMPS에 연결한다. 상술한 SMPS를 포함한 주요부의 확대 설명도로서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 전원부(700)가 SMPS(600)에 연결되고 상기 SMPS(600)은 36V SMPS와 5V Mini SMPS(610)를 포함하며, 상기 Mini SMPS(610)는 무선 점멸기(400), 고장 감시기(300)와 연결된다. In particular, the smart LED luminaire according to the present invention has improved the structure of the SMPS 600 in order to manufacture it as an integral type, and for this purpose, the Mini SMPS 610 is connected to a conventionally used SMPS. As an enlarged explanatory diagram of the main part including the aforementioned SMPS, as shown in FIG. 4, the power supply unit 700 is connected to the SMPS 600, and the SMPS 600 includes 36V SMPS and 5V Mini SMPS 610, , The Mini SMPS 610 is connected to the wireless flasher 400, the fault monitor 300.

또한 본 발명에 따른 스마트 LDE 등기구는 제어부(900) 및 클라우드 서버(800)를 더 포함하며, 사용자는 별도의 사용자 단말(1000)을 이용하여 상기 클라우드 서버(800)와 데이터를 송수신 하며, 상기 데이터는 데이터 베이스로 가공되어 저장 또는 학습됨으로써 상기 등기구(1)의 상태 및 고장 유무의 예측과 대비가 가능하다.In addition, the smart LDE luminaire according to the present invention further includes a control unit 900 and a cloud server 800, and a user transmits and receives data to and from the cloud server 800 using a separate user terminal 1000, and the data Is processed into a database and stored or learned, thereby predicting and preparing for the state of the luminaire 1 and the presence or absence of a failure.

또한, 상기 통신부(500)는 원격 송신되는 무선 신호를 송수신하고 상기 무선 신호를 변조, 복조, 증폭하여 상기 무선 점멸기의 MCU에 공급하며, 상기 제어부(90)는 상기 등기구(1)가 설치되는 해당 지역의 일출, 일몰 시간을 반영하여 무선 원격으로 제어하며, 제어신호를 교류 신호로 출력함으로써 상기 등기구가 자동으로 점멸될 수 있도록 한다.In addition, the communication unit 500 transmits and receives a wireless signal that is remotely transmitted, modulates, demodulates, and amplifies the wireless signal and supplies it to the MCU of the wireless flasher, and the control unit 90 corresponds to where the luminaire 1 is installed. The remote control is performed wirelessly by reflecting the sunrise and sunset time of the area, and the control signal is output as an AC signal so that the luminaire can be automatically flashed.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and simple substitutions, modifications and changes within the technical spirit of the present invention will be apparent to those skilled in the art.

본 발명에 따른 스마트 등기구 유지관리 방법 및 시스템은 개선된 구조와 구성을 이용하고 IoT 및 5G LoRa 통신망을 사용함으로써 효과적인 등기구의 유지관리 효과를 얻을 수 있는 스마트 등기구 유지관리 및 방법에 이용될 수 있다.The smart luminaire maintenance method and system according to the present invention can be used in a smart luminaire maintenance and method that can obtain an effective luminaire maintenance effect by using an improved structure and configuration and by using IoT and 5G LoRa communication networks.

1: 등기구
100: 조명부 200: 하우징
300: 고장 감시부 310: 센서
330: 알람부 400: 무선 점멸기
500: 통신부 510: RF 안테나
600: SMPS 610: Mini SMPS
700: 전원부 800: 클라우드 서버
900: 제어부 1000: 사용자 단말
S100: 등기구 상태 센싱 단계
S300: 센싱된 정보 송신 단계(5G LoRa)
S400: 클라우드 서버 및 제어부 판단 단계
S450: 센싱된 정보 이상 유무 판단 단계
S470: 사용자 관리자 알람 단계
S500: 유지보수 또는 원격제어 단계
S600: 유지보수 정보 송신 단계
S700: 정보저장, 학습단계
1: luminaire
100: lighting unit 200: housing
300: failure monitoring unit 310: sensor
330: alarm unit 400: wireless flasher
500: communication unit 510: RF antenna
600: SMPS 610: Mini SMPS
700: power supply 800: cloud server
900: control unit 1000: user terminal
S100: Luminaire state sensing step
S300: Sensed information transmission step (5G LoRa)
S400: Cloud server and control unit judgment step
S450: Step to determine whether the sensed information is abnormal
S470: User manager alarm step
S500: maintenance or remote control stage
S600: Maintenance information transmission step
S700: Information storage, learning stage

Claims (10)

가로등 또는 보안등에 장착되는 스마트 등기구 유지관리 방법에 있어서,
상기 등기구의 상태를 센싱하는 단계;
센싱된 상기 등기구의 상태 정보를 저장, 송신, 분석하는 단계;
상기 정보를 분석한 후 기 설정된 기준에 따라 상기 등기구를 원격 제어하거나 필요 시 사용자에게 알람하여 사용자가 직접 상기 등기구를 유지 보수하는 단계; 및
센싱된 상기 등기구의 상태 정보 및 사용자의 유지보수 정보를 저장하고 저장된 데이터는 데이터 베이스로 가공되어 저장 및 학습됨으로써 상기 등기구의 상태 및 고장 유무를 예측 및 대비하는 단계; 를 포함하며,
상기 스마트 등기구의 유지관리를 위해 상기 등기구는 LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 조명부, 상기 조명부 및 관련 구성을 외부 오염원이나 충격으로부터 보호하되 일부가 개방된 하우징, 상기 하우징 내부의 온도, 조도, 습도, 변위, 압력을 모두 감지하는 복수의 센서를 통해 상기 등기구의 상태를 체크하는 고장 감시부, 상기 조명부의 점등과 소등을 원격 또는 자동 제어하기 위한 무선 점멸기, 상기 무선 점멸기 및 고장 감시부의 제어와 사용자와의 정보 송수신을 위한 통신부, 상기 무선 점멸기 및 고장 감시부를 일체형으로 내장하기 위해 개선된 구조를 갖는 SMPS(switched mode power supply, 전원공급장치) 및 상기 등기구에 전원을 공급하는 전원부를 포함함으로써 상기 등기구 내부에 상기 무선 점멸기 및 고장 감시부를 내장시켜 일체형으로 제작하고,
상기 스마트 등기구의 유지관리를 위해 상기 센서 중 조도를 감지하는 조도 센서는 연장선을 사용하여 상기 등기구 외부에 램프 또는 조명부 방향으로 설치되며, 상기 하우징 개방 시에도 손상 을 방지하기 위해 투명 케이스 및 별도의 실링부를 마련하여 외부 오염원 내지 충격으로부터 차단되도록 하며, 상기 통신부를 포함하는 통신 모듈이 더 마련되고, 상기 통신 모듈, SMPS 및 Mini SMPS가 일체형으로 마련되어 상기 등기구의 부피를 감소시키고 사용성이 증대되는 것을 특징으로 하며,
상기 스마트 등기구의 유지관리를 위해 제어부; 및 클라우드 서버; 를 더 포함하여, 사용자는 별도의 사용자 단말을 이용하여 상기 클라우드 서버와 데이터를 송수신 하며, 상기 데이터는 데이터 베이스로 가공되어 저장 또는 학습됨으로써 상기 등기구의 상태 및 고장 유무의 예측과 대비가 가능하도록 하고,
상기 통신부는 원격 송신되는 무선 신호를 송수신하고 상기 무선 신호를 변조, 복조, 증폭하여 상기 무선 점멸기의 MCU에 공급하며, 상기 제어부는 상기 등기구가 설치되는 해당 지역의 일출, 일몰 시간을 반영하여 무선 원격으로 제어하며, 제어신호를 교류 신호로 출력함으로써 상기 등기구가 자동으로 점멸될 수 있도록 하며,
상기 정보를 분석한 후 기 설정된 기준에 따라 상기 등기구를 원격 제어하거나 필요 시 사용자에게 알람하여 사용자가 직접 상기 등기구를 유지 보수하는 단계; 는 분석결과 기 설정된 기준 이상인 경우에는 사용자 및 관리자에게 알람하여 직접 또는 원격으로 제어 및 유지보수 하며, 분석결과 기 설정된 기준 이상이 아닌 경우에는 바로 분석결과에 따른 정보를 저장 및 학습하도록 함으로써 등기구의 상태를 예측 및 학습하고,
상기 등기구의 상태를 센싱하는 단계; 는 상기 고장 감시부가 상기 하우징 내부의 온도, 조도, 습도, 변위, 압력을 모두 감지하되 온도 감지를 위해 온도센서를 고장 감시부에 설치하며(제한사항 발생시 LED 방열판에 연결), Lamp 불량을 인지하기 위해서 off상태의 Lamp 표면의 온도를 기준으로 on 상태의 온도와의 수치적 차이를 비교하여 MCU 소프트웨어를 통해 Lamp 불량을 판단하도록 설계하고, 조도 감지를 위해 연장선을 사용하여 가로등 외부에 램프방향으로 설치하며,
상기 SMPS의 고장 감지를 위해 SMPS로 연결되는 ACV LINE의 공급여부(인입/차단) 및 전류 또는 전압을 측정하고 측정값을 MCU에 전달하여 판단하도록 설계하여 센서부에서 ACV의 인입이 확인되나, DCV의 공급차단으로 확인되는 경우에 MCU는 SMPS를 고장으로 우선 판단하고, 이후 온도, 조도 센서부에 의한 측정값과 ACV/DCV의 측정값을 비교 분석하여 고장부분에 대한 판단을 할 수 있도록 설계하며,
상기 무선 통신부의 고장 감지를 위해 소프트웨어 알고리즘 자가진단이 가능하도록 MCU 설계하고, 상기 자가진단 내용은 무선통신의 수신감도를 측정하는 RSSI 수치의 기준치 미달 여부, 무선통신 Noise 수치의 증가, 동시접속에 의한 COVERAGE문제로 기지국(중계기)과의 송수신 신호 전달불능, LPWA 등의 하드웨어 결선상의 접지 불량 여부를 이용하여 확인할 수 있으며, 상기 등기구의 상태 정보, 유지보수 정보의 저장, 송수신 및 분석과 원격 제어를 위한 통신은 IoT 및 5G LoRa 통신 기반으로 마련되는 것을 특징으로 하는 스마트 등기구 유지관리 방법.
In the smart lamp maintenance method mounted on a street light or security light,
Sensing the state of the luminaire;
Storing, transmitting, and analyzing the sensed state information of the luminaire;
After analyzing the information, remotely controlling the luminaire according to a preset criterion or alarming a user when necessary to directly maintain the luminaire; And
Storing the sensed state information of the luminaire and maintenance information of the user, and storing and learning the stored data into a database to predict and prepare for the state and failure of the luminaire; It includes,
For the maintenance of the smart luminaire, the luminaire protects the lighting unit using a light emitting diode (LED) as a light source, the lighting unit and related components from external pollution sources or shocks, but partially opened housing, temperature inside the housing, and illuminance , A failure monitoring unit that checks the state of the luminaire through a plurality of sensors that detect both humidity, displacement, and pressure, a wireless flasher for remotely or automatically controlling the lighting and lighting of the lighting unit, and a control of the wireless flasher and the failure monitoring unit By including a communication unit for transmitting and receiving information with the user, the wireless flasher and the failure monitoring unit integrally with an improved structure SMPS (switched mode power supply, power supply) and a power unit for supplying power to the luminaire The wireless flasher and the failure monitoring unit are built in the luminaire to be integrally manufactured.
For maintenance of the smart luminaire, an illuminance sensor that detects illuminance among the sensors is installed in the direction of a lamp or lighting unit outside the luminaire using an extension line, and a transparent case and a separate sealing to prevent damage even when the housing is opened It is provided with a part so as to be shielded from external contamination or shock, a communication module including the communication part is further provided, and the communication module, SMPS and Mini SMPS are integrally formed to reduce the volume of the luminaire and increase usability. And
A control unit for maintenance of the smart luminaire; And a cloud server; Further comprising, the user transmits and receives data to and from the cloud server using a separate user terminal, and the data is processed and stored or learned in a database to enable prediction and preparation of the state and failure of the luminaire. ,
The communication unit transmits and receives a wireless signal that is remotely transmitted, modulates, demodulates, and amplifies the wireless signal and supplies it to the MCU of the wireless flasher, and the control unit reflects the sunrise and sunset time in the area where the luminaire is installed, and wireless remote Control, and output the control signal as an AC signal so that the luminaire can automatically flash,
After analyzing the information, remotely controlling the luminaire according to a preset criterion or alarming a user when necessary to directly maintain the luminaire; If the analysis result is above the preset criteria, alarms are sent to the user and the administrator to control and maintain it directly or remotely. If the analysis result is not above the preset criteria, the information on the analysis result is stored and learned immediately. Predict and learn,
Sensing the state of the luminaire; The failure monitoring unit detects all of the temperature, illuminance, humidity, displacement, and pressure inside the housing, but installs a temperature sensor to the failure monitoring unit for temperature detection (connects to the LED heat sink when restrictions occur), and recognizes lamp failure In order to compare the numerical difference with the temperature of the on state based on the temperature of the lamp surface in the off state, it is designed to judge the lamp failure through the MCU software, and an extension wire is used to detect the illuminance and installed in the direction of the lamp outside the street lamp. And
In order to detect the failure of the SMPS, it is designed to measure whether or not the ACV LINE connected to the SMPS (input/block) and current or voltage are measured and deliver the measured value to the MCU to determine the ACV inflow at the sensor, but DCV When it is confirmed that the supply is cut off, the MCU first judges the SMPS as a failure, and then compares and analyzes the measured values by the temperature and illuminance sensor unit and the measured values of the ACV/DCV to designate the fault. ,
The MCU is designed to enable self-diagnosis of software algorithms to detect the failure of the wireless communication unit, and the contents of the self-diagnosis are based on whether the RSSI value that measures the reception sensitivity of the wireless communication does not meet the reference value, the wireless communication noise level increases, and the simultaneous connection It is possible to check whether transmission/reception signals cannot be transmitted to or received from a base station (repeater) due to a coverage problem, or whether grounding is defective on a hardware connection such as LPWA, and for storage, transmission, analysis and remote control of status information and maintenance information of the luminaire. Communication is a smart luminaire maintenance method characterized by being provided on the basis of IoT and 5G LoRa communication.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 고장 감시부는 복수의 센서를 이용하여 상기 등기구의 상태를 확인하고 확인 된 정보는 사용자에게 송신되며, 필요 시 상기 고장 감시부에서 센싱한 정보를 외부에 알람하는 별도의 알람부를 더 포함하되 상기 알람부는 음향, 화상을 이용하여 알람하며,
상기 통신부는 5G LoRa(Long Range) 통신기반 기술을 이용함으로써 CDMA 무선중계기를 생략하고, 최대 11킬로미터의 통신 범위를 확보함으로써 네트워크의 안정성과 운용 데이터의 신뢰성을 확보하는 것을 특징으로 하는 스마트 등기구 유지관리 방법.
According to claim 1,
The failure monitoring unit checks the state of the luminaire using a plurality of sensors, and the verified information is further transmitted to a user, and further includes a separate alarm unit for externally alarming information sensed by the failure monitoring unit when necessary. Blows an alarm using sound and images,
The communication unit omits a CDMA radio repeater by using a 5G Long Range (Long Range) communication-based technology, and maintains a smart luminaire maintenance characterized by securing network stability and reliability of operation data by securing a communication range of up to 11 km. Way.
제 1항에 있어서,
상기 SMPS는 종래 36V SMPS에 5V의 Mini SMPS를 추가 연결하며, 상기 Mini SMPS는 LED 모듈 출력용 포트, 디밍용 포트, 고장 감시부 포트 및 무선 점멸부 포트와 연결되는 것을 특징으로 하는 스마트 등기구 유지관리 방법.
According to claim 1,
The SMPS additionally connects a 5V Mini SMPS to a conventional 36V SMPS, and the Mini SMPS is connected to a port for LED module output, a port for dimming, a fault monitoring unit port, and a wireless flashing unit port. .
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 따른 스마트 등기구 유지관리 방법에 사용되는 스마트 등기구 유지관리 시스템으로서,
무선 점멸기와 고장 감시부가 일체형으로 제작된 등기구;
상기 등기구와 사용자 간 통신 가능한 통신부;
상기 통신부를 통한 송수신 데이터를 저장하는 클라우드 서버;
상기 등기구 및 통신부를 제어하는 제어부; 및
하나 이상의 휴대용 단말; 을 포함하며,
상기 통신부는 IoT 및 5G LoRa 통신 기반으로 마련되는 것을 특징으로 하는 스마트 등기구 유지관리 시스템.
A smart luminaire maintenance system used in the smart luminaire maintenance method according to claim 1,
A luminaire in which the wireless flasher and the failure monitoring unit are integrally manufactured;
A communication unit capable of communicating between the luminaire and a user;
A cloud server that stores data transmitted and received through the communication unit;
A control unit controlling the luminaire and the communication unit; And
One or more portable terminals; It includes,
The communication unit is a smart luminaire maintenance system, characterized in that provided on the basis of IoT and 5G LoRa communication.
제 9항에 있어서,
상기 통신부를 포함하는 통신 모듈이 더 마련되고, 상기 통신 모듈, SMPS 및 Mini SMPS가 일체형으로 마련되어 상기 등기구의 부피를 감소시키고 사용성이 증대되며 유지 관리가 용이한 것을 특징으로 하는 스마트 등기구 유지관리 시스템.

The method of claim 9,
A communication module including the communication unit is further provided, and the communication module, the SMPS and the Mini SMPS are integrally formed to reduce the volume of the luminaire, increase usability, and facilitate maintenance.

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