KR102238035B1 - 울타리 침입감지시스템 - Google Patents

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KR102238035B1 KR1020200097031A KR20200097031A KR102238035B1 KR 102238035 B1 KR102238035 B1 KR 102238035B1 KR 1020200097031 A KR1020200097031 A KR 1020200097031A KR 20200097031 A KR20200097031 A KR 20200097031A KR 102238035 B1 KR102238035 B1 KR 102238035B1
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Abstract

본 발명은 울타리 침입감지시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 폐회로로 구성된 울타리 침입감시시스템으로서, 전력선 통신(PLC) 상의 단선이 발생된 경우에도 다수의 라인 컨트롤러를 이용하여 전원차단없이 연속감시를 보장할 수 있는 울타리 침입감지시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은, 메인 컨트롤러; 각각이 상기 메인 컨트롤러에 별개로 직접 연결된 다수의 라인 컨트롤러; 각각의 상기 라인 컨트롤러에 연결된 선로; 및 상기 선로에 직렬 다중으로 연결되고, 상기 선로를 통해 상기 라인 컨트롤러에 연결되는 다수의 감지센서;를 포함한다.

Description

울타리 침입감지시스템{SYSTEM FOR SENSING INVASION OF SECURITY FENCE}
본 발명은 울타리 침입감지시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 폐회로로 구성된 울타리 침입감시시스템으로서, 전력선 통신(PLC) 상의 단선이 발생된 경우에도 다수의 라인 컨트롤러를 이용하여 전원차단없이 연속감시를 보장할 수 있는 울타리 침입감지시스템에 관한 것이다.
일반적으로 울타리 또는 휀스는 특정 지역의 영역 내에 설치된 시설에 인가되지 않은 사람이 침입하는 것을 방지하기 위해 설치된다. 특히 국가 주요기관, 주요산업시설, 보호 대상 시설, 교정기관 및 군 주둔지 등에는 필수적으로 울타리 침입을 감지할 수 있는 시스템이 구축된다.
이러한 울타리 침입감지시스템은 주로 울타리의 훼손 및 침입자를 감지하기 위해 펜스 진동 감지시스템이 이용되고 있다.
이러한 펜스 진동 감지시스템으로는 대한민국 등록특허공보 10-1287079의 '면 부착형 계층 구조식 3D센서를 이용한 울타리 감시 시스템'과 대한민국 등록특허공보 10-1046635의 '보안펜스 침입감지시스템 및 침입감지방법'으로 개시되어 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1287079에 개시된 감시 시스템은 마스터센서; 및 마스터센서에 연결되는 다수의 슬레이브센서;를 포함하여 구성되고, 마스터센서에는 관제센터와 연결되는 입출력 케이블이 연결되고, 슬레이브센서(3D 센서)에는 마스터센서와 연결되는 케이블이 연결되어, 슬레이브센서의 센싱 신호는 마스터센서(3D 센서)로 입력된 후 관제센터로 출력되는 형태의 시스템으로 이루어진다.
대한민국 등록특허공보 10-1046635에 개시된 감지 시스템의 감지모듈은 보안펜스에 부착되어 침입을 감지하는 6방향 모션센서를 통해 감지신호를 분석하여 침입인지 판단하고, 전송된 감지정보에서 모션정보를 분석하고 각 감지모듈의 모션정보를 비교하여 침입여부 및 침입형태를 판단하도록 구현된다.
대한민국 등록특허공보 10-1287079와 대한민국 등록특허공보 10-1046635는 울타리 침입 감지에 따른 잘못된 정보를 분석하여 정확한 침입 여부만을 감지해낼 수 있도록 하는 데 있어 각각 3D 센서와 6방향 모션센서를 사용하고 있다.
하지만, 위 2개의 선행기술들은 3D 센서와 6방향 모션센서를 통한 감지를 위해 전원선과 통신선이 별개로 구축되어야 하므로, 설치에 따른 비용 상승과 감지 공백 시간을 최소화 하여야 하는 시스템 특성상 선로 손상 및 절단시 신속한 유지 보수를 할 수 없어 문제될 수 밖에 없다.
또한, 감지센서 외에 다른 종류의 센서 예를 들면, 적외선 감지기, 도어 감지기 및 경광등과 같은 센서들의 설치시 별도의 제어 장치 및 부가적인 통신 및 전원 케이블 포설이 필요하게 된다.
KR10-1287079B1 KR10-1046635B1
본 발명은 전력선 통신(PLC) 상의 단선이 발생된 경우에도 다수의 라인 컨트롤러를 이용하여 전원차단없이 연속감시를 보장할 수 있는 울타리 침입감지시스템을 제공한다.
또한, 오경보를 획기적으로 줄일 수 있는 울타리 침입감지시스템을 제공한다.
또한, 유지보수가 편리한 울타리 침입감지시스템을 제공한다.
또한, 다양한 종류의 펜스에 적용가능한 울타리 침입감지시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은, 메인 컨트롤러; 각각이 상기 메인 컨트롤러에 별개로 직접 연결된 다수의 라인 컨트롤러; 각각의 상기 라인 컨트롤러에 연결된 선로; 및 상기 선로에 직렬 다중으로 연결되고, 상기 선로를 통해 상기 라인 컨트롤러에 연결되는 다수의 감지센서;를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은, 메인 컨트롤러; 상기 메인 컨트롤러에 각각 별개로 직접 연결된 제1 및 제2 라인 컨트롤러; 일 단이 상기 제1 라인 컨트롤러에 연결되고, 타 단이 상기 제2 라인 컨트롤러에 연결되어 링 타입으로 구성되는 선로; 및 상기 선로에 직렬 다중으로 연결되고, 상기 선로를 통해 상기 제1 및 제2 라인 컨트롤러에 연결되는 다수의 감지센서;를 포함하고, 상기 제1 라인 컨트롤러는 마스터로 상기 제2 라인 컨트롤러는 슬래브로 상호 연결되어, 상기 선로의 단선 발생 시 감지 보호 기능을 유지하고, 상기 제1 및 제2 라인 컨트롤러 중 어느 하나의 라인 컨트롤러에 장애 발생 시, 자동으로 절체(switching)된다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은, 다수의 컨트롤러 그룹; 상기 다수의 컨트롤러 그룹 중 인접한 두 개의 컨트롤러 그룹 사이를 연결하는 다수의 선로; 및 상기 다수의 선로 각각에 직렬 다중으로 연결된 다수의 감지센서;를 포함하고, 상기 다수의 컨트롤러 그룹 각각은, 메인 컨트롤러 및 상기 메인 컨트롤러에 각각 별개로 직접 연결된 제1 및 제2 라인 컨트롤러를 포함하고, 상기 제1 라인 컨트롤러는 일 측에 인접한 다른 컨트롤러 그룹의 제1 및 제2 라인 컨트롤러 중 어느 하나와 선로를 통해 연결되고, 상기 제2 라인 컨트롤러는 다른 일 측에 인접한 또 다른 컨트롤러 그룹의 제1 및 제2 라인 컨트롤러 중 어느 하나와 선로를 통해 연결되고, 상기 다수의 컨트롤러 그룹은 상기 다수의 선로에 의해 링 타입으로 구성되고, 상기 제1 라인 컨트롤러는 마스터로 상기 제2 라인 컨트롤러는 슬래브로 상호 연결되어, 상기 선로의 단선 발생 시 감지 보호 기능을 유지하고, 상기 제1 및 제2 라인 컨트롤러 중 어느 하나의 라인 컨트롤러에 장애 발생 시, 자동으로 절체(switching)된다.
본 발명의 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템에 의하면, 전력선 통신(PLC) 단선의 경우에 다수의 라인 컨트롤러를 이용하여 전원차단없이 연속감시를 보장할 수 있는 이점이 있다.
또한, 오경보를 획기적으로 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 유지보수가 편리한 이점이 있다.
또한, 다양한 종류의 펜스에 적용가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템이 적용가능한 전체 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템의 구성도이다.
도 5는 상술한 본 발명의 여러 실시 형태들에 따른 울타리 칩임감지시스템의 예시적으로 운용 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 여러 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템 운용 시 선로 단락 또는 선로 단선이 발생된 경우에도 별도의 장애없이 운용되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 여러 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템의 오경보를 줄일 수 있는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 따른 전력선통신을 이용한 울타리 침입감지시스템의 구조 및 그 작용효과를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템이 적용가능한 전체 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은, 메인 컨트롤러(100, CPU+), 적어도 둘 이상의 라인 컨트롤러(200a, 200b, LCP+), 다수의 감지센서(300, DSP+), 감지선로 분리기(400, LSP+), 입출력 모듈(500, LIP+), 라인 기능 모듈(600), 메인 기능 모듈(800) 및 관제서버(900)를 포함할 수 있다. 이하 각 구성들을 상세히 설명한다.
메인 컨트롤러(100)는 모듈형태의 산업용 프로세서일 수 있다.
메인 컨트롤러(100)는 둘 이상의 라인 컨트롤러(200a, 200b)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 메인 컨트롤러(100)는 제1 및 제2 라인 컨트롤러(200a, 200b)와의 연결을 위한 입력 포트를 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(100)는 제1 및 제2 라인 컨트롤러(200a, 200b)와 RS232 통신을 통해 연결될 수 있다.
메인 컨트롤러(100)는 메인 기능 모듈(800)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 메인 컨트롤러(100)는 이더넷 연결을 위한 LAN TCP/IP 포트 제공할 수 있다. 또한, 메인 컨트롤러(100)는 직접 제어할 수 있는 4개의 릴레이 출력 포트를 제공할 수 있다. 또한, 메인 컨트롤러(100)는 RS485 통신 버스 포트를 제공할 수 있다.
메인 컨트롤러(100)는 데이터 변환기(미도시), 링랜(Ring LAN) 또는 스위칭기(미도시) 등을 매개로 RS-232, RS485, 광링크 또는 이더넷 통신에 의해 관제서버(900)와 통신이 가능하도록 연결된다.
메인 컨트롤러(100)는 TCP/IP 통신을 통해 메인 기능 모듈(800)의 입출력 랜(IOP+/ LAN) 모듈 및 IP 카메라와 연결될 수 있다. 또한, 메인 컨트롤러(100)는 RS485 통신을 통해 입출력 RS 485(IOP+/RS485) 모듈과 연결될 수 있고, RS485 Telemetry를 통해 메인 기능 모듈(800)의 아날로그 PTZ와 연결될 수 있다.
메인 컨트롤러(100)는 둘 이상의 라인 컨트롤러(200a, 200b)로부터 데이터 신호를 제공받아 분석할 수 있다. 분석된 정보를 관제서버(900)로 통신을 통해 전송할 수 있다. 또한, 메인 컨트롤러(100)는 관제서버(900)로부터 전송된 제어 명령에 따라 라인 컨트롤러(200a, 200b), 감지센서(300), 다수의 기타 모듈(감지선로 분리기(400), 입출력 모듈(500))를 제어할 수 있다.
라인 컨트롤러(200a, 200b)는 선로(250a, 250b) 상의 감지센서(300) 또는 기타 모듈(감지선로 분리기(400), 입출력 모듈(500))과의 통신을 위한 라인 모듈로 명명될 수도 있다.
라인 컨트롤러(200a, 200b)는 선로(250a, 250b)와 갈바닉(Galvanic) 절연될 수 있다. 라인 컨트롤러(200a, 200b)는 수백여개의 감지센서(300) 또는 다수의 기타 모듈(감지선로 분리기(400), 입출력 모듈(500))과 선로(250a, 250b)를 통해 연결될 수 있다. 또한, 라인 컨트롤러(200a, 200b)는 선로(250a, 250b)의 극성과 무관하게, 데이터 통신이 가능하다.
라인 컨트롤러(200a, 200b)는 하나의 메인 컨트롤러(100)에 적어도 두 개 이상으로 연결될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 적어도 둘 이상의 라인 컨트롤러를 2개의 제1 라인 컨트롤러(200a) 및 제2 라인 컨트롤러(200b)로 설명하지만, 라인 컨트롤러의 개수가 2개로 한정되는 것은 아니며, 셋 이상일 수도 있음에 유의해야 한다.
여기서, 제1 라인 컨트롤러(200a)는 마스터 라인 컨트롤러로 명명될 수 있고, 제2 라인 컨트롤러(200b)는 슬래브 라인 컨트롤러로 명명될 수 있다. 한편, 라인 컨트롤러가 셋 이상인 경우, 하나는 마스터 라인 컨트롤러로 나머지는 다수의 슬래브 컨트롤러로 명명될 수 있다.
제1 라인 컨트롤러(200a) 및 제2 라인 컨트롤러(200b) 각각은 소정의 선로를 통해 다수의 감지센서(300)와 연결된다. 예를 들어, 제1 라인 컨트롤러(200a)는 제1 선로(250a)를 통해 대략 500개의 감지센서(300)와 연결될 수 있고, 제2 라인 컨트롤러(200b)도 제2 선로(250b)를 통해 대략 500개의 감지센서(300)와 연결될 수 있다.
제1 라인 컨트롤러(200a) 및 제2 라인 컨트롤러(200b) 각각은 상기 선로(250a, 250b)를 통해 감지선로 분리기(400) 및 입출력 모듈(500)과 연결될 수 있다.
제1 라인 컨트롤러(200a) 및 제2 라인 컨트롤러(200b) 각각은 상기 선로(250a, 250b)상의 과전압을 보호하고, 선로(250a, 250b)의 전위상승을 억제하는 선로서지보호기(LLP+)와도 연결될 수 있다.
선로(250a, 250b)는 2선식의 감지라인일 수 있다. 이를 통해 다른 장치의 확장 제어가 가능하다. 선로(250a, 250b)는 감지선로라고도 명명될 수 있다.
감지센서(300)는 선로(250a, 250b)를 통해 라인 컨트롤러(200a, 200b)에 다수로 연결된다. 다수의 감지센서(300)들 각각은 인접 감지센서의 출력선을 입력선으로 하고, 출력선은 다른 인접 감지센서의 입력선이 되도록 2선식 직렬 배선될 수 있다.
감지센서(300)는 압전 소자가 내장된 독립된 마이크로프로세서 내장 감지센서일 수 있다. 이 경우, 반 영구적 사용(수명 년한 10년)이 가능한 이점이 있다.
감지센서(300)는 DC 방식의 2선식의 전력선 통신방식으로 구동될 수 있다. 전력선 통신은 AC 전력선 통신의 경우 울타리 외부 환경에 노출되어 있으므로 단선이나 합선의 위험성이 있으므로, DC 방식의 2선식의 전력선 통신방식으로 구현될 수 있다.
DC 전력선 통신은 전원 선로에 전원보다 높은 주파수로 변조된 데이터 신호를 전원선로를 통하여 전송하며, 전력선 통신에서 전력 보다 낮은 값의 전압을 갖는 데이터 신호를 전력선에 변조하여 전송하게 된다. DC 전력선 통신은 High 레벨과 Low 레벨을 사용하여 하나는 전원 공급과 다른 하나는 감지신호로 교환하여 사용할 수 있다. DC 전력선 통신을 사용하기 위해서는 감지센서들의 소비전류는 극히 미소하게 사용되어져야 하고 또한 감지작동이 되지 않는 상태에서는 소비전류를 줄이기 위해 각 센서의 마이크로 프로세서가 SLEEP 모드로 작동되다가 감지가 일어나면 WAKE-UP 하게 되는 방식을 채택할 수 있다.
전력선에 전원을 공급할 때, 메인 컨트롤러(100)를 통해 각각의 감지센서(300)들에 전원을 공급하며, 전송 데이터 값에 따라, 전력선에 공급하는 전원의 level을 달리하도록 한다. 일 예로, 직류 전원에 직렬 데이터를 전송하기 위하여 직류전원의 전압 값은 두 가지(High 레벨 전압과 Low레벨 전압)로 제어될 수 있다. 디지털 직렬 데이터 통신에서 평상시 High 레벨 값을 유지하도록 하여 전압 Vh을 전송하며, Low 레벨 값을 전송할 때에 전압 Vl를 전송하게 된다. Low 레벨 값을 전송하고자 할 때, 전력선에 공급되는 전압을 Vh에서 Vl로 낮추어 공급하도록 한다. High 레벨에서는 전원을 공급받고, Low 레벨에서는 감지센서들의 감지신호 수신을 하게 된다.
감지센서(300)는 다수로 선로(250a, 250b)에 연결될 수 있다. 다수의 감지센서(300)들이 선로(250a, 250b)에 직렬 다중 접속될 수 있다. 일반적으로 각각의 감지센서(300)들은 교유의 ID를 부여받으며 메인 컨트롤러(100)에서 각각의 감지센서(300)들에게 고유의 ID를 사용하여 데이터 패킷을 전송하거나 역으로 감지신호를 전송받을 수 있다. 메인 컨트롤러(100)가 감지센서(300)로부터 데이터를 전송받는 경우, 감지센서(300)의 데이터 값에 따라, 전원선 전압을 Vh와 Vl로 유지하도록 하는데, Vh는 평상시 전압을 유지하면되고, Vl을 유지하기 위하여 Vh의 전압을 Vl로 강하시키는 회로가 구현될 수 있다.
감지센서(300)는 강화 플라스틱 커버에 의해 쉽게 훼손이 안되며 환경 보호 등급 IP65에 적합하도록 설계될 수 있다.
감지센서(300)는 UV 코팅 케이블 결선을 사용하여 연결될 수 있다.
감지센서(300)는 안티 반달형 감지센서일 수 있는데, 안티 반달형 감지센서는 케이블이 스테인리스강 튜브로 보호되어 기계적 손상 및 전자파 간섭으로부터 보호될 수 있다.
감지센서(300)는 은닉형 감지센서일 수 있다. 은닉형 감지센서는 펜스 포스트 내부에 내장될 수 있고, 펜스 포스트와 지중으로 데이터 케이블 매설이 가능하다. 이러한 은닉형 감지센서는 외관을 펜스 포스트에 내장되므로, 전체 펜스 시설의 외관을 해치지 않는 이점이 있다.
감지센서(300)는 별도의 소프트웨어를 통해 감도조절이 가능하다. 예를 들어, 감지센서(300)는 개별의 펜스 패널에 대한 개별 감도 설정 방식이 가능하고, 원격 감도 설정이 가능하며, 고속의 신호분석이 가능할 수 있다. 또한, 개별 펜스 패널의 1~5m 단위로 정밀한 위치 감지가 가능하며, 감지센서를 개별, 그룹, 전체로 구분하여 자유롭게 영역(zone)의 설정이 가능하다. 펜스 구간별 진동특성이 다른 경우에, 각 펜스 패널 별로 진동 특성에 맞도록 개별로 감지센서의 설정이 가능하다.
감지선로 분리기(400)는 선로(250a, 250b)를 통해 라인 컨트롤러(200a, 200b)에 연결될 수 있다. 감지선로 분리기(400)는 선로(250a, 250b)에 연결된 다수의 감지센서(300)들 사이사이에 적어도 하나 이상씩 설치될 수 있다.
감지선로 분리기(400)는, 선로(250a, 250b) 상의 임의의 구간에서 단락 또는 단선 발생 시, 감지선로 분리기(400) 사이의 선로 분리 구간에서만 감지센서(300)들이 동작하지 않으며 그 이외의 구간에서는 영향을 미치지 않도록, 선로를 분리하여 유지시켜 주는 기능을 갖는다. 또한, 감지선로 분리기(400)는 과전압 보호 기능을 추가적으로 내장할 수도 있다.
감지선로 분리기(400)는 하나의 선로 당 다수로 설치될 수 있는데, 예를 들어, 20 여개로 설치될 수 있다.
입출력 모듈(500)은 선로(250a, 250b)를 통해 라인 컨트롤러(200a, 200b)에 연결될 수 있다. 입출력 모듈(500)은 선로(250a, 250b)에 연결된 다수의 감지센서(300)들 사이에 적어도 하나 이상 연결될 수 있다.
입출력 모듈(500)은 외부의 접점을 수용할 수 있으며, 접점 출력을 송출함으로써 타 기기와 쉽게 통합이 될 수 있다. 예를 들어, 입출력 모듈(500)은 라인 기능 모듈(600)의 적외선 감지기, 마이크로웨이브 감지기, 조명 및 사이렌 중 적어도 하나 이상과 연결될 수 있다.
입출력 모듈(500)은 2개의 이중밸런스 입력을 가질 수 있으며, 선로(250a, 250b) 상 어느 위치에서도 설치 가능하다. 그리고, 입출력 모듈(500)은, 예를 들어, 한 개의 메인 컨트롤러(100) 당 64개로 설치 가능할 수 있다.
한편, 감지센서(300), 감지선로 분리기(400), 입출력 모듈(500) 및 선로서지보호기 각각에 강화플라스틱 커버가 적용될 수 있다. 강화플라스틱 커버를 사용하기 때문에, 자외선을 차단할 수 있으며, 외부조작을 방지할 수 있다.
라인 기능 모듈(600)은, 선로(250a, 250b)를 통해 라인 컨트롤러(200a, 200b)에 연결된 입출력 모듈(500)에 연결될 수 있다.
라인 기능 모듈(600)은 적외선 센서, 마이크로웨이브 감지기, 도어 감지기, 조명 및 사이렌 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 라인 기능 모듈(600)은 입출력 모듈(500)을 통해 라인 컨트롤러(200a, 200b)와 데이터 통신이 가능하다.
메인 기능 모듈(800)은 메인 컨트롤러(100)와 직접 연결이 가능하다.
메인 기능 모듈(800)은 입출력 랜 모듈(IOP+/ LAN), 입출력 RS 485 모듈(IOP+/RS485), 입출력 확장 모듈(IOP+/EXP), 아날로그 PTZ 및 IP 카메라 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
입출력 랜 모듈(IOP+/ LAN)과 입출력 RS 485 모듈(IOP+/RS485)은 16개의 릴레이 출력을 가질 수 있고, 스위칭 접점이 가능하며, 2개의 이중밸런스 입력을 가질 수 있다.
입출력 확장 모듈(IOP+/EXP)은 입출력 랜 모듈(IOP+/ LAN)과 입출력 RS 485 모듈(IOP+/RS485)을 확장할 수 있는 모듈로서, 스위칭 접점이 가능하며, 2개의 이중밸런스 입력을 가질 수 있다.
관제서버(900)는 메인 컨트롤러(100)와 통신을 통해 연결되어 데이터를 주고받을 수 있다. 이를 통해, 메인 컨트롤러(100)를 제어하고, 메인 컨트롤러(100)로부터 감지된 데이터를 수신할 수 있다.
관제서버(900)는 효율적인 운용이 가능한 직관적 그래픽 관제 프로그램을 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은, 한 개의 메인 컨트롤러(100), 메인 컨트롤러(100)에 각각 연결된 제1 및 제2 라인 컨트롤러(200a, 200b), 제1 및 제2 라인 컨트롤러(200a, 200b) 각각에 연결된 선로(250a, 250b), 및 선로(250a, 250b)에 연결된 다수의 감지센서(300)를 포함한다.
이러한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은, 한 개의 메인 컨트롤러(100)에 두 개의 라인 컨트롤러(200a, 200b)가 연결되고, 각각의 라인 컨트롤러(200a, 200b)에 다수의 감지센서(300)가 연결된 선로(250a, 250b)가 연결된다. 따라서, 두 개의 라인 컨트롤러(200a, 200b)가 마스터/슬래브로 상호 연결되어 작동가능하다. 따라서, 2개의 선로(250a, 250b) 중 하나의 선로의 단선 시에도 별도의 장애없이 감지 보호 기능을 유지할 수 있다. 또한, 둘 중 하나의 라인 컨트롤러(200a)의 장애 발생 시, 자동으로 절체(switching)되므로, 울타리 침입감지시스템의 안정성을 유지할 수 있다. 또한, 한 개의 메인 컨트롤러(100)와 두 개의 라인 컨트롤러(200a, 200b)로 최대 1000개의 감지센서(300)를 수용할 수 있다. 따라서, 3미터 간격의 펜스의 경우, 3킬로미터를 한 개의 침입감지시스템으로 보호 영역 구성이 가능하다.
한 개의 메인 컨트롤러(100), 제1 및 제2 라인 컨트롤러(200a, 200b), 선로(250a, 250b) 및 다수의 감지센서(300)가 하나의 컨트롤러 그룹을 구성할 수 있는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하나의 컨트롤러 그룹에 인접하여 다른 컨트롤러 그룹이 배치될 수 있다. 또한 다른 컨트롤러 그룹에 인접하여 또 다른 컨트롤러 그룹이 배치될 수 있다. 여기서, 상기 다른 컨트롤러 그룹과 또 다른 컨트롤러 그룹은 상기 하나의 컨트롤러 그룹과 동일한 구성을 가질 수 있다. 물론, 상기 다른 컨트롤러 그룹 내의 감지센서의 개수는 상기 하나의 컨트롤러 그룹 내의 감지센서(300)의 개수와 다를 수 있다.
여기서, 도면으로 도시하지 않았지만, 선로(250a, 250b)에는 도 1에 도시된 감지선로 분리기(400) 또는 입출력 모듈(500)이 연결될 수 있으며, 선로서지보호기(미도시)도 연결될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은, 한 개의 메인 컨트롤러(100), 메인 컨트롤러(100)에 각각 연결된 제1 및 제2 라인 컨트롤러(200a, 200b), 제1 라인 컨트롤러(200a)와 제2 라인 컨트롤러(200b)에 연결된 선로(250), 선로(250)에 연결된 다수의 감지센서(300)를 포함한다.
여기서, 하나의 선로(250)의 일 단이 제1 라인 컨트롤러(200a)에 연결되고, 타 단이 제2 라인 컨트롤러(200b)이 연결되므로, 링 타입의 선로를 구성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은 링 타입의 울타리 침입감지시스템으로도 명명될 수 있다.
이러한 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은, 한 개의 메인 컨트롤러(100)에 두 개의 라인 컨트롤러(200a, 200b)가 연결되고, 두 개의 라인 컨트롤러(200a, 200b)에 하나의 선로(250)가 연결되고, 선로(250)에 다수의 감지센서(300)가 연결된다. 따라서, 두 개의 라인 컨트롤러(200a, 200b)가 마스터/슬래브로 상호 연결되어 작동가능하다. 따라서, 선로(250)의 단선 시에도 별도의 장애없이 감지 보호 기능을 유지할 수 있다. 또한, 둘 중 하나의 라인 컨트롤러(200a)의 장애 발생 시, 자동으로 절체(switching)되므로, 울타리 침입감지시스템의 안정성을 유지할 수 있다.
도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은, 감지선로 분리기(400)를 더 포함할 수 있다.
감지선로 분리기(400)는 선로(250) 상에 연결되며, 다수의 감지센서(300)들 사이에 적어도 하나씩 배치될 수 있다.
감지선로 분리기(400)는 선로(250) 상의 임의의 구간에서 단락 또는 단선 발생 시, 감지선로 분리기(400) 사이의 선로 분리 구간에서만 감지센서(300)들이 동작하지 않으며 그 이외의 구간에서는 영향을 미치지 않도록, 선로를 분리하여 유지시켜 주는 기능을 갖는다. 또한, 감지선로 분리기(400)는 과전압 보호 기능을 추가적으로 내장할 수도 있다.
여기서, 도면으로 도시하지 않았지만, 선로(250)에는 도 1에 도시된 입출력 모듈(500)이 연결될 수 있으며, 선로서지보호기(미도시)도 연결될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템의 구성도이다.
도 4에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은 거리 제약 없이 감지 보호 구역을 대규모로 구성할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은, 다수의 컨트롤러 그룹(G1, G2, G3, G4), 다수의 컨트롤러 그룹(G1, G2, G3, G4) 중 서로 인접한 2개의 컨트롤러 그룹 사이에 연결된 선로(250-1, 250-2, 250-3, 250-4), 각 선로(250-1, 250-2, 250-3, 250-4)에 연결된 다수의 감지센서(300)를 포함한다. 여기서, 각 선로(250-1, 250-2, 250-3, 250-4)에는 감지선로 분리기(400)가 다수의 감지센서(300)들 사이에 연결될 수 있다.
다수의 컨트롤러 그룹(G1, G2, G3, G4) 각각은, 메인 컨트롤러(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)와 메인 컨트롤러(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)에 연결된 두 개의 라인 컨트롤러(200a-1, 200b-1, 200a-2, 200b-2, 200a-3, 200b-3, 200a-4, 200b-4)를 포함한다. 그리고, 각 라인 컨트롤러는 인접한 다른 그룹에 포함된 하나의 라인 컨트롤러와 선로를 통해 연결된다.
구체적으로, 도 4를 참조하여 설명하는데, 도 4는 다수의 컨트롤러 그룹의 개수가 4개로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 2개 또는 3개일 수도 있고, 5개 이상일 수도 있음에 유의해야 한다.
제1 컨트롤러 그룹(G1)은, 제1 메인 컨트롤러(100-1)와 제1 메인 컨트롤러(100-1)에 연결된 두 개의 라인 컨트롤러(200a-1, 200b-1)를 포함한다. 두 개의 라인 컨트롤러(200a-1, 200b-1) 중 하나는 마스터 라인 컨트롤러로서, 다른 하나는 슬래브 라인 컨트롤러일 수 있다. 여기서, 슬래브 라인 컨트롤러의 개수는 셋 이상일 수도 있다.
제2 컨트롤러 그룹(G2)은, 제2 메인 컨트롤러(100-2)와 제2 메인 컨트롤러(100-2)에 연결된 두 개의 라인 컨트롤러(200a-2, 200b-2)를 포함한다. 두 개의 라인 컨트롤러(200a-2, 200b-2) 중 하나는 마스터 라인 컨트롤러로서, 다른 하나는 슬래브 라인 컨트롤러일 수 있다. 여기서, 슬래브 라인 컨트롤러의 개수는 셋 이상일 수도 있다.
제3 컨트롤러 그룹(G3)은, 제3 메인 컨트롤러(100-3)와 제3 메인 컨트롤러(100-3)에 연결된 두 개의 라인 컨트롤러(200a-3, 200b-3)를 포함한다. 두 개의 라인 컨트롤러(200a-3, 200b-3) 중 하나는 마스터 라인 컨트롤러로서, 다른 하나는 슬래브 라인 컨트롤러일 수 있다. 여기서, 슬래브 라인 컨트롤러의 개수는 셋 이상일 수도 있다.
제4 컨트롤러 그룹(G4)은, 제4 메인 컨트롤러(100-4)와 제4 메인 컨트롤러(100-4)에 연결된 두 개의 라인 컨트롤러(200a-4, 200b-4)를 포함한다. 두 개의 라인 컨트롤러(200a-4, 200b-4) 중 하나는 마스터 라인 컨트롤러로서, 다른 하나는 슬래브 라인 컨트롤러일 수 있다. 여기서, 슬래브 라인 컨트롤러의 개수는 셋 이상일 수도 있다.
제1 선로(250-1)는 제1 컨트롤러 그룹(G1) 내의 두 개의 라인 컨트롤러(200a-1, 200b-1) 중 어느 하나의 라인 컨트롤러(200b-1)와 제2 컨트롤러 그룹(G2) 내의 두 개의 라인 컨트롤러(200a-2, 200b-2) 중 어느 하나의 라인 컨트롤러(200a-2) 사이에 연결된다.
제2 선로(250-2)는 제2 컨트롤러 그룹(G2) 내의 두 개의 라인 컨트롤러(200a-2, 200b-2) 중 나머지 하나의 라인 컨트롤러(200b-2)와 제3 컨트롤러 그룹(G3) 내의 두 개의 라인 컨트롤러(200a-3, 200b-3) 중 어느 하나의 라인 컨트롤러(200a-3) 사이에 연결된다.
제3 선로(250-3)는 제3 컨트롤러 그룹(G3) 내의 두 개의 라인 컨트롤러(200a-3, 200b-3) 중 나머지 하나의 라인 컨트롤러(200b-3)와 제4 컨트롤러 그룹(G4) 내의 두 개의 라인 컨트롤러(200a-4, 200b-4) 중 어느 하나의 라인 컨트롤러(200a-4) 사이에 연결된다.
제4 선로(250-4)는 제4 컨트롤러 그룹(G4) 내의 두 개의 라인 컨트롤러(200a-4, 200b-4) 중 나머지 하나의 라인 컨트롤러(200b-4)와 제1 컨트롤러 그룹(G1) 내의 두 개의 라인 컨트롤러(200a-1, 200b-1) 중 나머지 하나의 라인 컨트롤러(200a-1) 사이에 연결된다.
제1 내지 제4 선로(250-1, 250-2, 250-3, 250-4) 각각에는 다수의 감지센서(300)와 다수의 감지선로 분리기(400)가 연결될 수 있다. 여기서, 도면으로 도시하지 않았지만, 제1 내지 제4 선로(250-1, 250-2, 250-3, 250-4) 각각에는 도 1에 도시된 입출력 모듈(500)이 연결될 수 있으며, 선로서지보호기(미도시)도 연결될 수 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 울타리 침입감지시스템은, 각 컨트롤러 그룹 별로 두 개의 라인 컨트롤러가 마스터/슬래브로 상호 연결되어 작동가능하다. 따라서, 특정 선로의 단선 시에도 별도의 장애없이 감지 보호 기능을 유지할 수 있다. 또한, 둘 중 하나의 라인 컨트롤러의 장애 발생 시, 자동으로 절체(switching)되므로, 울타리 침입감지시스템의 안정성을 유지할 수 있다. 또한, 컨트롤러 그룹을 사용자가 원하는대로 추가하여 거리의 제약 없이 감지 보호 구역을 설정할 수 있다.
도 5는 상술한 본 발명의 여러 실시 형태들에 따른 울타리 칩임감지시스템의 예시적으로 운용 예를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 여러 실시 형태들에 따른 울타리 칩임감지시스템은, 침입자가 울타리(50) 침투 시도 시, 감지센서(300)가 1~3m 단위로 정밀한 위치 침입탐지를 하고, 메인 컨트롤러가 관제서버(900)로 침입 정보를 전송하고, 관제서버(900)가 전송된 침입 정보를 이용하여 이미지 맵(MAP)에 정밀한 위치 표출할 수 있다.
나아가, 감지센서(300)로부터 정밀하게 획득된 위치 포인트 좌표를 이용하여 PTZ 카메라(800)의 프리셋 이동을 통해 확대된 배율로 침입자의 영상을 획득할 수 있다. 추가적으로, 지능형 영상 분석 솔루션과 연동 운용 시, 확대된 배율의 침입자 영상 제공으로 주. 야간 객체 탐지 성능이 향상될 수 있다.
앞서 상술한 본 발명의 여러 실시 형태들에 따른 울타리 칩임감지시스템은 다음과 같은 특장점을 가질 수 있다.
(1) 선로 단선 보호기능
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 여러 실시 형태들에 따른 울타리 칩임감지시스템은 일정 간격 (예를 들어, 25개의 감지센서(DSP)당 1개)으로 감지선로분리기를 배치함으로써, 선로의 단선 발생 시 감지선로분리기 간의 영역만 작동하지 않고, 나머지 계통에는 영향을 미치지 않도록 선로를 분리하여 유지시켜 주는 기능을 가질 수 있다.
(2) 오경보 억제 (차동로직)
본 발명의 여러 실시 형태들에 따른 울타리 칩임감지시스템은, 도 7의 좌측 도면과 같이, 신호 레벨이 큰 침입 위치의 감지센서(DSP3)와, 해당 감지센서(DSP3) 전후에 인접한 4개의 감지센서(DSP1, DSP2, DSP4, DSP5) 간의 신호 레벨 차이를 미리 설정된 기준 신호 레벨과 비교하여, 상기 신호 레벨 차이가 상기 기준 신호 레벨보다 클 경우, 침입경보를 출력하도록 제어할 수 있다.
한편, 도 7의 우측 도면과 같이, 펜스 전체에 진동을 발생시키는 강풍 또는 폭우 시에는 특정 감지센서(DSP3)와 전후 인접 4개의 감지센서(DSP1, DSP2, DSP4, DSP5)간 신호 레벨의 차이가 미리 설정된 기준 신호 레벨보다 작기 때문에, 경보가 발생되지 않는다.
이러한 특정 감지센서와 전후 인접한 다수의 감지센서들 간의 신호 레벨 비교 및 침입경보 제어는 메인 컨트롤러 또는/및 라인 컨트롤러에서 수행될 수 있다.
(3) 유지보수 편리성
감지센서가 압전 진동 감지센서인 경우, 압전 진동 감지센서의 수명 연한은 10년으로써 운용에 따른 센서 장애는 없다. 또한, 울타리 침입감지시스템 도입 후 3~5년 차의 유지보수는 노후 케이블 타이 교체 등의 최소 비용만 발생한다. 또한, 유지보수는 최소의 공구 (별 드라이버, 통신 니퍼 등)만을 사용하여 손쉽게 유지보수가 가능하다. 또한, 시스템 전문가가 필요없이 현장 운용자가 간편하게 현장 조치가 용이하다.
(4) 호환성
조적 벽돌을 제외한 모든 펜스에 적용가능하다. 예를 들어, 디자인펜스, 윤형철조망, EGI 펜스, 목재 펜스 등에도 적용될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 메인 컨트롤러
200a, 200b: 라인 컨트롤러
300: 감지센서
400: 감지선로 분리기
500: 입출력 모듈

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 메인 컨트롤러;
    상기 메인 컨트롤러에 각각 별개로 직접 연결된 제1 및 제2 라인 컨트롤러;
    일 단이 상기 제1 라인 컨트롤러에 연결되고, 타 단이 상기 제2 라인 컨트롤러에 연결되어 링 타입으로 구성되는 선로; 및
    상기 선로에 직렬 다중으로 연결되고, 상기 선로를 통해 상기 제1 및 제2 라인 컨트롤러에 연결되는 다수의 감지센서;를 포함하고,
    상기 제1 라인 컨트롤러는 마스터로 상기 제2 라인 컨트롤러는 슬래브로 상호 연결되어, 상기 선로의 단선 발생 시 감지 보호 기능을 유지하고, 상기 제1 및 제2 라인 컨트롤러 중 어느 하나의 라인 컨트롤러에 장애 발생 시, 자동으로 절체(switching)되는, 울타리 침입감지시스템.
  3. 다수의 컨트롤러 그룹;
    상기 다수의 컨트롤러 그룹 중 인접한 두 개의 컨트롤러 그룹 사이를 연결하는 다수의 선로; 및
    상기 다수의 선로 각각에 직렬 다중으로 연결된 다수의 감지센서;를 포함하고,
    상기 다수의 컨트롤러 그룹 각각은, 메인 컨트롤러 및 상기 메인 컨트롤러에 각각 별개로 직접 연결된 제1 및 제2 라인 컨트롤러를 포함하고,
    상기 제1 라인 컨트롤러는 일 측에 인접한 다른 컨트롤러 그룹의 제1 및 제2 라인 컨트롤러 중 어느 하나와 선로를 통해 연결되고,
    상기 제2 라인 컨트롤러는 다른 일 측에 인접한 또 다른 컨트롤러 그룹의 제1 및 제2 라인 컨트롤러 중 어느 하나와 선로를 통해 연결되고,
    상기 다수의 컨트롤러 그룹은 상기 다수의 선로에 의해 링 타입으로 구성되고,
    상기 제1 라인 컨트롤러는 마스터로 상기 제2 라인 컨트롤러는 슬래브로 상호 연결되어, 상기 선로의 단선 발생 시 감지 보호 기능을 유지하고, 상기 제1 및 제2 라인 컨트롤러 중 어느 하나의 라인 컨트롤러에 장애 발생 시, 자동으로 절체(switching)되는, 울타리 침입감지시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 다수의 감지센서 사이에 적어도 하나 이상으로 상기 선로에 연결된 감지선로 분리기;를 더 포함하는, 울타리 침입감지시스템.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는, 상기 다수의 감지센서 중 어느 하나의 감지센서로부터의 감지신호의 신호 레벨과, 상기 어느 하나의 감지센서와 인접한 다수의 감지센서로부터의 감지신호들의 신호 레벨들의 차이가 미리 설정된 기준 신호 레벨보다 크면, 침입이 발생한 것으로 판단하고,
    상기 차이가 상기 기준 신호 레벨보다 작으면, 상기 침입이 발생하지 않은 것으로 판단하는, 울타리 침입감지시스템.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 다수의 감지센서는 DC 방식의 2선식 전력선 통신 방식으로 상기 라인 컨트롤러와 통신하는, 울타리 침입감지시스템.
  7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러와 통신가능한 관제서버;를 더 포함하고,
    상기 관제서버는 상기 다수의 감지센서로부터의 감지신호에 기초한 정보를 상기 메인 컨트롤러로부터 제공받고, 상기 메인 컨트롤러로 소정의 제어명령을 제공하는, 울타리 침입감지시스템.
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