KR102378126B1 - Lte망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템 - Google Patents

Lte망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

실시예는 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.
구체적으로, 이러한 시스템은 각 건물에 설치된 건물 절전 시스템이 각 건물의 전기사용량 또는 각 건물의 주변환경상태를 감지하여서, 중앙관제센터로 각 건물의 전기사용량 정보 혹은 각 건물의 주변환경상태를 이동통신망인 LTE망에 의해 무선으로 제공함으로써, 건물의 전기사용량이나 주변환경상태를 쉽고 신속히 알린다.
그리고, 일실시예는 중앙관제센터가 각 건물 절전 시스템별로 건물의 전기사용량 또는 주변환경상태를 제공받아서, 각 건물의 전기사용실태나 주변환경실태를 시간대별 또는 계절별로 산출해서 LTE망을 통해 각 건물의 절전 동작 혹은 주변환경을 쉽고 신속히 제어하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 이를 통해 건물 절전 시스템을 원격 모니터링할 시, 중앙관제센터에서 각 건물의 전기사용실태 또는 건물의 주변환경실태를 이동통신망인 LTE망에 의해 시간대별 또는 계절별로 원격 모니터링하여 제어한다.

Description

LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템{System for remote failure diagnosis and monitoring empolying building power-saving system empolying Long Term Evolution network}
본 명세서에 개시된 내용은 건물 절전 시스템을 원격 모니터링하여 제어하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이러한 원격 모니터링과 제어를 할 시에 중앙관제센터에서 건물 절전 시스템을 LTE망을 통해 원격 모니터링하여 제어하는 기술에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일반적으로, 건물 절전 시스템은 가정이나, 건물, 및 도시 시설물에 설치된 전력기기에서 소비되는 전력을 모니터링하고 제어하는 것이다.
이러한 건물 절전 시스템은 다수의 전력기기에서 소비되는 전력을 모니터링하고 제어하는 중앙 제어부와, 다수의 전력기기의 전원을 제어하는 전원 제어부, 전력기기 주변의 환경을 감지하는 감지부, 감지부가 수집한 정보를 중앙 제어부에 전달함과 아울러 중앙 제어부로부터 제공된 제어 신호를 전원 제어부에 전달하는 전달부를 포함한다.
한편, 건물 절전 시스템은 제공하는 공급 업체는 고객, 즉 사용자에게 상기와 같은 건물 절전 시스템을 제공함과 더불어 사용자가 컴퓨터나 휴대용 단말기를 통해 원거리에서도 전력기기를 모니터링 하고 제어할 수 있도록 응용 서비스 프로그램을 제공한다. 이때, 응용 서비스 프로그램은 모든 사용자에게 일괄 제공될 수도
있으나, 사용자의 특성 및 요구에 따라 가변적으로 제공되는 것이 일반적이다.
다른 한편으로, 건물 절전 시스템과 관련하여 예를 들어, 비상상태정보 전송방식은 전력현황정보를 패킷형태로 전송하는 RS-232 방식과 SNMP(Simple Network Management Protocol)를 이용한 이더넷방식으로 나뉜다.
이러한 방식 중에서, RS-232 방식은 반 이중통신방식으로 통신가능거리가 짧고 주로 1:1 통신의 경우에만 사용하며, 통신거리를 늘리거나 l:N 통신을 위해서는 RS-485 방
식으로 컨버팅을 해야만 가능한 조건이다.
그리고, SNMP를 이용한 이더넷방식은 구내 네트워크 스위치로 다양한 구성이 가능하나 반드시 네트워크 케이블의 포설이 필요한 구축방식이므로 소비자 및 사업자의 다양한 요구에 완벽하게 부응하는 정보전송체계를 제공하지 못하는 문제점이 있다.
또한 물리적인 네트워크를 구성하여 별도 SMS 모듈을 구성하여 단순 경보에 대한 메시지를 수신 받는 기존 유선망 네트워크 방식은 외부 해킹에 노출되게 되어있어 보안에 치명적 결함을 초래 할 수 있다. 또한 DATA를 관제실 혹은 운용자 PC에서 실시간 관제하는 방법은 시간적, 위치적으로 감시/관리에 대한 한계가 있는 상태이다.
또한 현재 각 이동통신사에서는 IoT 전용망을 2016년 말 기준으로 구성한 상태이다.
그리고, 별도의 네트워크공사가 불가능한 옥내시설이나 장거리 원격감시가 필요한 지역에서도 실시간 전력현황정보를 관리자가 실시간으로 감시할 필요성이 생겼다.
이러한 배경의 선행기술문헌은 아래의 특허문헌이다.
(특허문헌 1) KR101770347 Y1
(특허문헌 2) KR101435183 Y1
참고적으로, 본 명세서에 개시된 내용과 관련하여 이러한 특허문헌 1의 기술은 유선 등 물리적으로 구성 할 수 있는 기존의 무정전전원장치의 상태전송기술의 한계를 보완하고자 'IoT기반의 LTE이동통신망을 활용한 무정전전원장치 상태정보 전송기술'을 제공한다. 그리고, 상기 특허문헌 1의 기술은 건물 절전 시스템을 원격 감시 제어할 시에 IoT 기반의 LTE이동통신망을 활용하는 점이 기존의 기술로서 본 명세서에 개시된 내용과 유사한 기술을 포함한다.
그리고, 특허문헌 2의 기술은 상수도 시설물 등에 설치되어서, 유동 IP 네트워크를 통해 PLC를 기반으로 해서 원격 감시하는 시스템을 제공한다. 이러한 특허문헌 2의 기술은 건물 절전 시스템 등을 원격 모니터링할 시에 PLC 기반의 네트워킹을 하는 점이 기존 기술로서 본 명세서에 개시된 내용과 유사한 기술을 포함한다.
개시된 내용은, 전술한 기존 건물 절전 시스템의 전송 방식의 한계점을 극복하고, 건물 절전 시스템을 원격 모니터링할 시, 중앙관제센터에서 각 건물의 전기사용실태 등을 LTE망에 의해 시간대별이나 계절별로 원격 모니터링하여 제어할 수 있도록 하는 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템은,
각 건물에 설치된 건물 절전 시스템이 각 건물의 전기사용량 또는 각 건물의 주변환경상태를 감지하여서, 중앙관제센터로 각 건물의 전기사용량 정보 혹은 각 건물의 주변환경상태를 LTE망(구체적으로는, PLC 기반의 IoT형 LTE망)에 의해 무선으로 제공함으로써, 건물의 전기사용량이나 주변환경상태를 쉽고 신속히 알린다.
그리고, 상기 중앙관제센터가 각 건물 절전 시스템별로 건물의 전기사용량 또는 주변환경상태를 제공받아서, 각 건물의 전기사용실태나 주변환경실태를 시간대별 또는 계절별로 산출해서 상기한 LTE망을 통해 각 건물의 절전 동작 혹은 주변환경을 쉽고 신속히 제어하는 것을 특징으로 한다.
실시예들에 의하면, 건물 절전 시스템을 원격 모니터링할 시, 중앙관제센터에서 각 건물의 전기사용실태 또는 건물의 주변환경실태를 전술한 LTE망(즉, PLC 기반의 IoT형 LTE망)에 의해 시간대별 또는 계절별로 원격 모니터링하여 제어한다.
도 1은 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템이 적용된 개념도
도 2는 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템을 전체적으로 도시한 도면
도 3은 도 2의 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템에 적용된 건물 절전 시스템의 구성을 도시한 블록도
도 4는 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트
도 5는 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템의 건물 전기사용량 또는 건물 주변환경상태 알림 동작을 설명하기 위한 도면
도 6은 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템의 건물 주변환경실태 사용자 인터페이스 화면을 보여주는 도면
도 1은 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템이 적용된 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일실시예의 시스템은 건물 절전 시스템(100)이 건물에 설치되어, 건물의 전기사용량을 감지하여 LTE망(구체적으론, PLC 기반의 IoT형 LTE망)에 의해 미리 등록된 중앙관제센터로 알림함으로써, 관리자에게 건물의 전기사용 현황을 알린다.
그리고, 일실시예의 시스템은 상기 중앙관제센터가 각 건물 절전 시스템별로 건물의 전기사용량을 알림받아서, 각 건물의 전기사용실태를 상이한 시간대별 또는 계절별로 산출해서 대응하는 절전제어신호에 의해 상기 LTE망을 통해 각 건물의 절전 동작을 제어한다.
따라서, 이를 통해 일실시예의 시스템은 건물 절전 시스템을 원격 모니터링할 시, 중앙관제센터에서 각 건물의 전기사용실태 또는 건물의 주변환경실태를 LTE망(즉, PLC 기반의 IoT형 LTE망)에 의해 시간대별 또는 계절별로 원격 모니터링하여 제어한다. 참고적으로, 일실시예에 따른 PLC 기반의 IoT형 LTE망은 도 2와 도 3을 참조하여 상세히 후술하며, 이하에서는 간략히 LTE망으로만 기재한다.
추가적으로, 상기 시스템은 상기 건물 절전 시스템(100)이 건물의 절전 상태를 감지하여 일실시예에 따른 LTE망을 통해 상기 중앙관제센터로 알림하고, 중앙관제센터에서 건물의 절전 고장 유무를 이러한 건물의 절전 상태에 따라 확인함으로써, 건물 절전 시스템(100)을 원격 고장진단한다.
상기 건물 절전 시스템(100)은 평상시에 예를 들어, 건물의 각 층별로 설치된 조명장치와 가전기기 등의 전기사용량을 감지해서, 중앙관제센터로 건물의 전기사용량을 LTE망을 통해 알림함으로써, 관리자에게 건물의 전기사용 현황을 쉽게 사용가능한 LTE망을 통해 편리하게 알려준다. 이에 따라, 상기 중앙관제센터는 각 건물 절전 시스템별로 건물의 전기사용량을 알림받아서, 각 건물의 전기사용실태를 상이한 시간대별 또는 계절별로 산출해서 대응하는 절전제어신호를 발생하고, 각 건물 절전 시스템으로 LTE망을 통해 회신함으로써, 각 건물의 절전 동작을 제어한다. 따라서, 이를 통해 일실시예는 건물 절전 시스템에 대해 원격 모니터링을 할 시, 중앙관제센터에서 각 건물의 전기사용실태를 LTE망에 의해 시간대별 또는 계절별로 원격 모니터링함으로써, 건물 절전 시스템을 원격 제어한다. 이에 더하여, 상기 건물 절전 시스템(100)은 각 건물의 전기사용량을 감지한 경우, 미리 등록된 관리자 단말기 앱으로 각 건물의 전기사용량 정보를 LTE망을 통해 알림함으로써, 관리자가 신속히 각 건물의 전기사용실태를 확인해서 원격 모니터링하고 제어한다.
도 2는 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템을 전체적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일실시예의 시스템은 각 건물의 전기사용량을 감지하여 LTE망을 통해 알림하는 다수의 건물 절전 시스템(100-1 ~ 100-n)과, 상기 건물 절전 시스템(100-1 ~ 100-n)으로부터 각 건물의 전기사용량을 통합적으로 알림받아 전기사용실태를 원격 모니터링해서 LTE망을 통해 절전 제어함으로써, 건물 절전 시스템을 원격 모니터링하고 제어하는 중앙관제센터(200)를 포함한다.
추가적으로, 일실시예의 시스템은 건물 절전 시스템(100-1 ~ 100-n)의 전기사용실태를 원격 모니터링하고 제어할 경우, 각 건물 절전 시스템(100-1 ~ 100-n)으로부터 각 건물의 전기사용량 정보를 모바일 앱에 의해 LTE망을 통해 제공받음으로써, 관리자가 쉽고 신속히 건물 절전 시스템을 모니터링하고 제어하는 관리자 단말기(300)를 포함한다.
상기 건물 절전 시스템(100-1 ~ 100-n)은 각 건물별로 설치되어, 예를 들어 각 가정집 또는 각 빌딩별로 설치되어, TCP/IP port에 의한 LTE망을 통해 무선으로 각 건물의 전기사용량을 각기 중앙관제센터(200)로 제공함으로써, 건물의 전기사용 현황을 쉽고 신속히 알림한다.
상기 중앙관제센터(200)는 각 건물 절전 시스템별로 건물의 전기사용량을 통합적으로 제공받아서, 각 건물의 전기사용실태를 상이한 시간대별 또는 계절별로 산출해서 대응하는 절전제어신호를 각 건물 절전 시스템(100-1 ~ 100-n)으로 상기한 LTE망을 통해 회신함으로써, 각 건물의 절전 동작을 제어한다. 따라서, 이를 통해 일실시예는 건물 절전 시스템에 대해 원격 모니터링을 할 시, 중앙관제센터에서 각 건물의 전기사용실태를 LTE망에 의해 시간대별 또는 계절별로 모니터링함으로써, 건물 절전 시스템을 원격 모니터링하고 제어한다.
상기 관리자 단말기(300)는 건물 절전 시스템의 전기사용실태를 원격 모니터링하고 제어할 경우, 각 건물 절전 시스템(100-1 ~ 100-n)으로부터 각 건물의 전기사용량 정보를 모바일 앱에 의해 LTE망을 통해 제공받음으로써, 관리자가 쉽고 신속히 건물 절전 시스템을 모니터링한다. 그리고, 이에 더하여 상기 관리자 단말기(300)는 이렇게 건물의 전기사용량 정보가 제공된 경우, 관리자 단말기 앱에서 전기사용실태를 예를 들어, 시간대별 또는 계절별로 일실시예에 따른 LTE망을 통해 제공해서 알림함으로써, 관리자가 쉽고 신속히 건물 절전 시스템을 모니터링할 수 있도록 한다. 또한, 이러한 경우 상기 관리자 단말기(300)는 전기사용실태가 알림이 된 후에, 관리자의 키 조작에 따라 또는 시스템적으로 대응하는 절전제어신호를 발생해서 건물 절전 시스템(100-1 ~ 100-n)으로 제공함으로써, 건물 절전 시스템(100-1 ~ 100-n)을 원격 제어한다.
도 3은 도 2의 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템에 적용된 건물 절전 시스템(100)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일실시예의 건물 절전 시스템(100)은 건물의 전기사용량을 감지하는 제 1 센서부(101)와, 건물의 주변환경상태를 감지하는 제 2 센서부(102), 각 감지 결과를 통합 입력받아 LTE망을 통해 중앙관제센터(200)로 제공함으로써, 원격 건물 절전 모니터링과 제어를 하는 PLC 컨트롤러(103)를 포함한다.
추가적으로, 일실시예에 따른 건물 절전 시스템(100)은 건물의 주변환경을 촬영하는 카메라 모듈(104)과, 상기 촬영된 건물의 주변환경 영상을 디지틸 신호 처리하여 상기 PLC 컨트롤러(103)로 전달하는 DSP부(105)를 포함한다.
상기 제 1 센서부(101)는 건물의 각 층별로 또는 각 실별로 설치된 형광등의 조명장치와, 냉장고와 에어콘을 포함한 가전기기 등의 전기사용량을 감지하는 적어도 어느 하나 이상의 아날로그 감지센서 등을 포함하여 이루어진다. 그래서, 상기 제 1 센서부(101)는 이러한 센서를 통해 건물의 전기사용량을 감지한 경우, 상기 PLC 컨트롤러(103)로 건물의 전기사용량 정보를 입력함으로써, 건물의 전기사용량이 원격지의 중앙관제센터에서 모니터링되고, 이를 통해 절전이 제어되도록 한다.
상기 제 2 센서부(102)는 건물의 주변환경상태를 감지하는 센서를 적어도 어느 하나 이상 포함하는 것이다. 예를 들어, 이러한 센서는 건물의 미세먼지를 감지하는 아날로그 미세먼지센서와, 건물의 태양광을 감지하는 디지털 광 센서, 건물의 온도를 감지하는 아날로그 온도센서 등을 포함하여 이루어진다. 즉, 상기 제 2 센서부(102)는 건물의 화재감지센서와, 미세먼지센서, 지진감지센서 등의 각종 아날로그 감지센서와 디지털 감시센서를 포함하여 이루어진다. 그래서, 상기 제 2 센서부(102)는 이러한 센서를 통해 건물의 주변환경상태를 감지한 경우, 상기 PLC 컨트롤러(103)로 건물의 주변환경상태 정보를 입력함으로써, 건물의 주변환경이 원격지의 중앙관제센터(200)에서 모니터링되고, 이를 통해 건물의 주변환경이 제어되도록 한다.
상기 PLC 컨트롤러(103)는 상기 제 1-2 센서부(101-102)에 의해 감지된 건물의 전기사용량과 주변환경상태 정보를 통합적으로 입/출력 처리하여 상기 중앙관제센터(200)로 제공하고, 상기 중앙관제센터(200)로부터 상기 건물의 전기사용량에 따른 절전제어신호를 포함한 다수의 상이한 제어신호를 제공받아 미리 등록된 제어대상에 전달하는 것이다. 이러한 경우, 일실시예에 따라 예를 들어, 상기 PLC 컨트롤러(103)는 PLC 자체에 전원을 공급하는 전원 모듈, 상기 제 1-2 센서부(101-102)에 의한 건물의 전기사용량 아날로그 정보와 건물의 주변환경상태 아날로그 정보를 디지털로 변환하는 A/D 모듈, 디지털 유닛의 디지털정보를 아날로그로 변환하는 D/A 모듈, 상기 제 2 센서부(102)에 의한 건물의 주변환경상태 디지털 정보를 입력받는 D/I 모듈, 상기 중앙관제센터(200)에 의한 절전제어신호를 포함한 다수의 상이한 제어신호를 해당되는 미리 등록된 제어대상으로 예를 들어, 미세먼지 저감장치로 출력하는 D/O 모듈, 상기 제 1-2 센서부(101-102)에 의해 감지된 건물의 전기사용량과 주변환경정보를 IoT 데이터로서 LTE망을 통해 상기 중앙관제센터(200)로 제공하고, 상기 중앙관제센터(200)로부터 상기 건물의 전기사용량에 따른 절전제어신호를 포함한 다수의 상이한 제어신호를 제공받는 IoT 모듈 및, 상기 각 모듈을 제어하는 CPU 모듈을 포함한다. 그래서, 이를 통해 상기 중앙관제센터는 각 건물별로 절전제어신호를 제공할 시, 상기 PLC 컨트롤러의 IoT 모듈에 의한 건물의 전기사용량 정보로부터 전기사용실태를 상이한 시간대별과 계절별로 산출해서, 각 건물의 절전 동작을 원격 모니터링하고 제어한다.
추가적으로, 일실시예에 따른 건물 절전 시스템(100)은 외부입력부(미도시)가 더 구비되는데, 상기 외부입력부(미도시)는 관리자가 직접 건물 절전과 관련된 음성을 중앙처리부인 PLC 컨트롤러(103)에 입력하기 위한 것으로서, 무선이나 유선의 방식으로 구비될 수 있으며, 문자, 마이크 등의 별도의 입력수단을 통하여 입력할 수 있도록 이루어진다.
한편, 여기에서 전술한 도 3의 건물 절전 시스템(100)에 적용된 PLC 컨트롤러(103)의 구성을 보다 상세히 설명한다.
이와 관련하여 먼저 부가설명을 하면, 다양한 환경에서 사용되는 기존의 PLC 시스템에 대해서는 여러 기능을 가진 모듈이 필요하며, 이에 따라서 PLC 제조 업체는 사용자의 요구사항을 만족하는 다양한 모듈을 제공한다. 예를 들어, 디지털 입출력 모듈, 아날로그 입출력모듈, 통신 모듈 등 여러 기능을 가진 모듈이 PLC 시스템에 사용되고, 이러한 다양한 모듈을 통해서 사용자가 원하는 시스템이 구축된다.
예를 들어, 특허문헌 KR101778333 Y1의 기술은 이러한 기술로서 등록받은 발명이며, 구체적으로는 PLC의 출력모듈의 동작상 결함 여부를 진단하기 위한 진단모듈을 구비하는 PLC 시스템에 관한 것이다.
일실시예에 따른 전술한 IOT 모듈은 이러한 점들을 이용해서, 그 IOT 모듈로부터 IOT 기능을 제공하는 PLC를 제공하고, 이를 통해 더 나아가 관리자에 의해 쉽게 감시와 제어 등이 이루어지도록 한 것이다.
이에 따라, 일실시예에 의해 상기 PLC 컨트롤러(103)는 상기 제1-2 센서부(101-102)로부터 신호를 입력받는 입력 모듈과, 중앙제어부인 CPU 모듈, 제어대상으로 제어신호를 출력하는 출력 모듈을 포함한다.
그리고, 상기 PLC 컨트롤러(103)는 이때 추가적으로 PLC 자체에서 IOT 기능을 수행하는 IOT 모듈을 구비해서, 상기 CPU 모듈이 이러한 IOT 모듈에 의해 상기 입/출력 모듈과 연동하여 해당되는 제어로직으로부터 IOT 기능을 수행함으로써, LTE망을 통해 중앙관제센터(200)와 무선 통신하도록 한다. 이러한 경우, 상기 IOT 모듈은 자체적으로 LTE모듈과 무선 통신 모듈 예를 들어, LoRa 모듈을 구비한다.
또한, 상기 PLC 컨트롤러(103)는 상기 IoT모듈을 통해 자체적으로 인터넷연결부가 구비되어, 실시간으로 감지되는 건물의 전기사용량 정보를 수집함과 더불어 미리 등록된 관리자 단말기 앱으로 직접 송출할 수 있는 기능을 수행한다.
참고적으로, 여기에서 상기 PLC 컨트롤러(103)의 입력 모듈 즉, A/D 모듈과 D/I 모듈은 건물의 전기사용량/주변환경상태 아날로그 정보와 건물의 주변환경상태 디지털 정보 등 각종 아날로그와 디지털 정보를 통합적으로 입력받는다.
예를 들어, 상기 입력 모듈은 상기 제 2 센서부(102) 예를 들어, 미세먼지센서로부터 건물 주변의 미세먼지 아날로그 정보를 입력받는다. 또는 상기 D/I 모듈을 통해 상기 제 2 센서부(102) 예컨대, 건물 주변의 태양광정보를 디지털 정보로서 입력받는다.
이러한 경우, 상기 입력 모듈은 PLC의 입력 모듈로서 I/O카드를 포함하는 것으로 정의한다.
그리고, 상기 PLC 컨트롤러(103)의 출력 모듈은 상기 입력 모듈을 통해 신호가 입력되어 CPU 모듈에 의해 제어신호가 발생될 시, 제어대상으로 예를 들어, 건물에 설치된 미세먼지 저감 장치 등으로 상기 제어신호를 전달한다.
이에 더하여, 상기 IOT 모듈은 일실시예에 따라 이러한 경우, PLC 자체에서 IOT 기능을 수행하는 것이다, 구체적으로 상기 IOT 기능은 먼저 전술한 바와 같이 건물의 전기사용량 정보가 수집 또는 건물의 주변환상태가 수집될 경우, 자체 유/무선 통신모듈을 예를 들어, LTE모듈 또는 LoRa 모듈을 구비하여 중앙관제센터(200)로 제공한다.
또한, 상기 CPU 모듈은 입력 모듈에 의해 신호가 입력될 시, 미리 설정된 제어 로직에 따라 입력된 신호를 프로세싱하여 건물 절전의 모니터링과 관련된 상이한 제어신호를 발생한다.
추가적으로, 이러한 PLC 컨트롤러(103)는 전술한 바에 더해, 상기한 PLC의 I/O 카드로부터 수집된 데이터에 대해 지정된 음성으로 알람 등을 한다.
이를 위해, 상기 IOT 모듈은 자체 TTS엔진을 구비하여 PLC의 입력 모듈로부터 수집된 데이터에 대해 미리 설정된 데이터별 음성정보에 따라 예를 들어, 음성멘트에 따라 상이하게 음성으로 알람한다.
구체적으로는, 상기 IoT 모듈은 자체 TTS엔진을 구비하여 상기 제 2 센서부(102)에 의한 건물의 주변환경상태 레벨에 대응하는 음성정보를 상기 TTS엔진에 의해 직접적으로 음성 알람을 한다.
또한, 다른 예로 상기 IoT 모듈은 건물의 절전과 관련된 외부 음성을 입력받아 노이즈 캔슬링을 수행하고 오디오 출력을 한다.
이에 더하여, 상기한 IoT 모듈은 상기 제 2 센서부(102)에 의한 건물의 주변환경상태 레벨에 대응하는 음성정보를 IoT데이터로 상기 중앙관제센터(200)에 음성 알람을 한다.
이러한 경우, 상기 음성멘트는 예를 들어, IOT 모듈 자체에 구비된 플래시 음성메모리에 등록함으로써 된다.
그래서, 이를 통해 PLC의 I/O 카드로부터 수집된 데이터 등에 대해 지정된 음성으로 알람을 한다.
또한, 이에 더하여 상기 PLC 컨트롤러(103)는 외부 음성에 대해 노이즈 캔슬링 기능을 수행한다.
구체적으로, 상기 IOT 모듈은 건물 절전과 관련된 관리자 등의 음성을 입력받아 노이즈 캔슬링을 수행하고 오디오 출력을 함으로써 오디오 IOT기능을 수행한다.
예를 들어, 이러한 경우 외부 오디오 입력을 받아 노이즈 캔슬링을 수행하고 IOT 모듈 자체에 구비된 오디오 앰프를 통해 오디오 출력을 함으로써 오디오 IOT기능을 수행한다.
한편, 이에 더하여 도 3의 일실시예에 따른 건물 절전 시스템(100)은 건물의 절전 상태를 감지하여 LTE망을 통해 상기 중앙관제센터(200)로 알림하고, 중앙관제센터(200)에서 건물의 절전 고장 유무를 이러한 건물의 절전 상태에 따라 확인함으로써, 건물 절전 시스템을 원격 고장진단한다.
이를 위해, 일실시예에 따른 건물 절전 시스템(100)은 건물의 전기 단선을 포함한 건물의 절전 상태를 감지하여 상기 PLC 컨트롤러(103)의 A/D 모듈 또는 D/I 모듈로 입력하는 제 3 센서부(미도시)를 포함한다.
그리고, 상기 중앙관제센터(200)는 상기 PLC 컨트롤러(103)의 IoT 모듈로부터 건물의 절전 상태 정보를 제공받아 미리 설정된 기준 절전 상태 정보와 비교함으로써, 건물 절전 시스템의 고장 유무를 확인한다.
도 4는 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트이다(도 2 참조).
도 4에 도시된 바와 같이, 일실시예의 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템은 먼저 건물 절전 시스템이 각 건물에 설치되어, 각 건물의 전기사용량을 감지하여(S401) 일실시예에 따른 LTE망(PLC 기반의 IoT형 LTE망)에 의해 미리 등록된 중앙관제센터로 알림함으로써(S402), 관리자에게 건물의 전기사용 현황을 알려준다.
그리고, 일실시예에 따른 시스템은 상기 중앙관제센터가 각 건물 절전 시스템별로 건물의 전기사용량을 알림받아서, 각 건물의 전기사용실태를 상이한 시간대별 또는 계절별로 산출해서(S403) 대응하는 절전제어신호에 의해 LTE망을 통해 각 건물의 절전 동작을 제어한다(S404).
따라서, 이를 통해 일실시예의 시스템은 건물 절전 시스템에 대해 원격 모니터링을 할 시, 중앙관제센터에서 각 건물의 전기사용실태를 LTE망에 의해 시간대별 또는 계절별로 모니터링함으로써, 각 건물 절전 시스템을 원격 절전 제어한다.
한편, 이에 더하여 이러한 시스템은 건물 절전 시스템이 이때 각 건물의 주변환경상태를 감지하여(S405) LTE망에 의해 상기 중앙관제센터로 알림함으로써(S406), 관리자에게 건물의 주변환경 현황을 알려준다.
그리고, 상기 시스템은 상기 중앙관제센터가 각 건물 절전 시스템별로 건물의 주변환경상태를 알림받아서, 각 건물의 주변환경상태를 예를 들어, 상이한 시간대별 또는 계절별로 미리 설정된 기준 주변환경상태와 비교해서 상이한 주변환경별로 예를 들어, 미세먼지와 온도, 습도별로 산출해서(S407), LTE망을 통해 각 건물 절전 시스템으로 제공함으로써, 각 건물의 주변환경을 제어한다(S408).
따라서, 이를 통해 일실시예의 시스템은 건물 절전 시스템을 원격 모니터링할 시, 중앙관제센터에서 각 건물의 전기사용실태 또는 건물의 주변환경실태를 일실시예에 따른 LTE망에 의해 시간대별 또는 계절별로 원격 모니터링하여 제어한다.
이상과 같이, 일실시예는 각 건물에 설치된 건물 절전 시스템이 각 건물의 전기사용량 또는 각 건물의 주변환경상태를 감지하여서, 중앙관제센터로 각 건물의 전기사용량 정보 혹은 각 건물의 주변환경상태를 LTE망(PLC 기반의 IoT형 LTE망)에 의해 무선으로 제공함으로써, 건물의 전기사용량이나 주변환경상태를 쉽고 신속히 알린다.
그리고, 일실시예는 중앙관제센터가 각 건물 절전 시스템별로 건물의 전기사용량 또는 주변환경상태를 제공받아서, 각 건물의 전기사용실태나 주변환경실태를 시간대별 또는 계절별로 산출해서 LTE망을 통해 각 건물의 절전 동작 혹은 주변환경을 쉽고 신속히 제어한다.
따라서, 이를 통해 일실시예는 건물 절전 시스템을 원격 모니터링할 시, 중앙관제센터에서 각 건물의 전기사용실태 또는 건물의 주변환경실태를 이동통신망인 LTE망에 의해 시간대별 또는 계절별로 원격 모니터링하여 제어한다.
도 5는 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템의 건물 전기사용량 또는 건물 주변환경상태 알림 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 일실시예의 시스템은 건물 절전 시스템(100)이 제 1-2 센서부(101-102)에 의해 건물의 전기사용량과 건물의 주변환경상태를 감지한 경우, PLC 컨트롤러(103)의 IoT 모듈에서 감지 결과를 미리 등록된 관리자 단말기(예: 스마트 폰) 앱으로 알림함으로써, 관리자가 쉽고 신속히 건물의 전기사용량 등을 파악한다.
예를 들어, 상기 PLC 컨트롤러(103)의 CPU 모듈은 미리 등록된 관리자 단말기(300)가 무선통신망으로 연결된 경우 해당되는 무선통신망의 개별 IP 주소로 관리자 단말기(300)와 연결하고, 무선통신망이 연결되지 않은 경우 이동통신데이터 망의 단말기 식별 고유 번호로 관리자 단말기(300)와 연결하여 관리자 단말기(300)와 실시간 연결을 확보한다.
그래서, 상기 PLC 컨트롤러(103)의 CPU 모듈은 상기 제 1-2 센서부(101-102)에 의해 감지된 건물의 전기사용량과 주변환경정보를 상기 IoT 모듈에 의해 관리자 단말기(300)로 송출하도록 한다.
다른 예로, 일실시예에 따른 시스템은 상기 PLC 컨트롤러(103)의 CPU 모듈은 상기 제 2 센서부(102)에 의한 건물의 주변환경상태를 예를 들어, 상이한 시간대별 또는 계절별로 미리 설정된 기준 주변환경상태와 상이한 주변환경별로 비교하여 이상상태로 판별한 경우, 상기 IoT 모듈에 의해 상기 관리자 단말기 앱으로 알림한다.
예컨대, 상기 PLC 컨트롤러(103)의 CPU 모듈은 미세먼지센서에 의한 건물의 미세먼지 농도가 미리 설정된 기준 미세먼지 농도보다 초과한 경우, 이상상태로 판별해서 상기 IoT 모듈에 의해 상기 관리자 단말기 앱으로 알림한다.
도 6은 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템의 건물 주변환경실태에 관한 사용자 인터페이스 화면을 보여주는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 시스템은 건물 절전 시스템이 예를 들어, 건물의 미세먼지 정보가 입력될 시, 카메라영상(여기에서는 배경 영상으로 사용함)과 미세먼지 감시결과를 상호 연동시켜 사용자 인터페이스화함으로써, 중앙관제센터 또는 관리자 단말기에서 미세먼지 정보 등을 영상통합계측한다.
예를 들어, 일실시예에 따른 시스템은 미세먼지 정보가 입력될 시, 카메라영상과 미세먼지 양, 양호 등의 미세먼지 상태 정보, 현재온도 정보의 글씨와 그래프, 좌표 등을 상호 연동시켜 사용자 인터페이스화함으로써, 미세먼지 정보 등을 포함하여 영상통합계측한다.
여기서는, ‘구내 공기 청정 이상 !’과, 구역정보인 ‘2층’을 알림하는 예이다.
그래서, 일실시예의 시스템은 중앙관제센터 또는 관리자 단말기에서 이러한 이상상태 즉, 건물의 주변환경실태를 관리자에게 영상으로 통합해서 제공한다.
이를 위해, 상기한 일실시예에 따른 건물 절전 시스템은 상기 건물의 주변환경을 촬영하는 카메라 모듈과, 상기 촬영된 건물의 주변환경 영상을 디지틸 신호 처리하여 상기 PLC 컨트롤러로 전달하는 DSP부를 포함한다.
그리고, 이에 더하여 일실시예에 따른 PLC 컨트롤러는 HMI 모듈을 포함하여 이루어진다.
이러한 경우, 상기 HMI 모듈은 상기 CPU모듈의 제어에 의해 상기 카메라 모듈에 의한 영상 신호와 상기 제 1-2 센서부에 의한 감지 신호를 사용자 인터페이스화로서 상호 연동시킴으로써 영상통합계측하고, 상기 CPU모듈의 제어에 의해 상기 제 1-2 센서부로부터의 감지 신호에 따라 알람을 감지한 경우, 상기 카메라 모듈에 의한 영상 신호에 해당되는 이상상태 UI정보를 상기 중앙관제센터 또는 상기 관리자 단말기에서 팝업하도록 한다.
이때, 상기 PLC 컨트롤러의 IoT 모듈이 상기한 이상상태 UI정보를 IoT데이터로 LTE망 등을 통해 중앙관제센터 또는 관리자 단말기에 제공한다.
이에 더하여, 상기 HMI 모듈은 상기 카메라 모듈을 포함하여 촬영된 영상이 다수개인 경우, HMI 기반에 맵 형태로 팝업하도록 한다.
부가적으로, 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템은 IoT를 적용한 건물 절전 시스템의 인증을 수행하여 방송이 선택적으로 될 수 있도록 한다.
이를 위해, 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템은 IoT 네트워크를 위한 위치기반 인증 시스템이 멀티미디어 방송 다중 송출 서비스 시스템 (eMBMS, evolved Multimedia Broadcast Multicast Service)을 통해 셀 내부의 IoT (Cellular internet of things) 단말로 시드 코드(Seed Code)를 전송하도록 한다. 시드코드(seed code)는 위치기반 인증 암호화 시스템 등에서 일반적으로 사용되는 단말 암호 생성 알고리즘에서 사용하는 기본 코드이다. 실시예에서 시드 코드는 대칭 키 교환, 비대칭 키 교환, 대칭 키 암호화, 비대칭 키 암호화 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 선택적 암호화 장치 및 방법은 특정의 암호화 알고리즘 방식에 국한되지 않으며, 다양한 방식으로 시드코드를 확보할 수 있다.
eMBMS (evolved Multimedia Broadcast Multicast Service, 멀티미디어 방송 다중 송출 서비스) 시스템은 일대 다수를 지원하는 LTE 기반 동영상 전송 서비스이다.
이러한 위치기반 인증 시스템은 IoT를 적용한 건물 절전 시스템이 예를 들어, SCEF로부터 요청된 임시 단말그룹 아이디를 전달받아, IoT 네트워크에서 각종 가전기기를 제어하는 IoT를 적용한 건물 절전 시스템에 할당하고, 이러한 IoT 건물 절전 시스템으로 위치기반 인증 암호 생성을 위한 시드 코드를 전송한다. 실시예에서 IoT 건물 절전 시스템은 단말에 구비된 센서, 카메라로 사용자의 생체정보 및 위치정보를 수집하고, 기 설치된 암호 생성 알고리즘을 통해 수집된 정보를 이용한 단말 인증 암호를 생성할 수 있다. 구체적으로 사용자의 생체정보와 위치정보를 결합하여 단말 버전 위치기반 생체인증 암호를 생성하고, 이를 위치기반 인증 서버에 전송하여 시드 코드 수신 전 IoT 건물 절전 시스템 인증을 수행하도록 한다.
따라서, 이를 통해 IoT 건물 절전 시스템과 위치인증 서버에서 생체정보와 위치정보를 결합한 암호를 생성하여 이를 통해 단말 인증 후 시드코드를 전송하도록 함으로써, IoT 네트워크에서의 보안성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
추가적으로, 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템은 전술한 PLC와는 다른 형태로서, 외부 입출력 포트, 즉, 디지털 입력(Digital Input), 디지털 출력(Digital Output), 아날로그 입력(Analoge Input:4-20mA입력 등) 통신포트를 RS-485 통신포트, RS-232 통신포트, 랜(LAN)포트, 오디오포트 등을 카메라부에서 직접 처리할 수 있는 영상 감시 시스템을 제공할 수 있도록 한다.
이를 위해, 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템은 외부 계측 기기로부터 각각 아날로그 데이터와 디지털 데이터를 수신하는 데이터 수집부와, 이에 따른 상용의 CPU를 포함한다.
상기 데이터 수집부는 아날로그 센서의 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC 컨버터와, 뷰어소프트웨어와 연동되어 전기적 입력을 받거나 출력으로 외부 센서를 제어하기 위한 GPIO 포트와, 상기 외부 계측기기로부터 디지털 데이터를 수신하기 위한 RS485 포트와, 상기 데이터 처리부와의 통신과 상기 뷰어소프트웨어와의 통신을 위한 RS232 포트 및 상기 ADC 컨버터, GPIO 포트, RS485 포트, RS232 포트와 연결되어 데이터를 처리하고 뷰어소프트웨어의 제어 명령을 수행하는 MCU를 포함할 수 있다.
따라서, 이를 통해 외부 입출력 포트, 즉, 디지털 입력(Digital Input), 디지털 출력(Digital Output), 아날로그 입력(Analoge Input:4-20mA입력 등), RS-485 통신포트, RS232 통신포트, 랜(LAN)포트, 오디오(Audio) 포트 등을 카메라부에서 직접 처리하도록 하여 NVR회사마다 다른 사양을 협의할 필요가 없는 효과가 있다.
또한, 외부 계측 기기를 제어하기 위한 데이터출력(D/O(data out)), 접점 출력, 알람 등을 제어하기 위한 포트, 데이터 입력(D/I(data in)), 아날로그 입력(Analog Input:4-20mA입력 등)은 MCU에서 전처리하여 CPU에 전달하고, RS-485 통신 포트, 랜(LAN)포트, 오디오 포트 등을 두고, 다양한 포트에서 받아들인 외부 입력 데이터를 카
메라에서 직접 데이터 트렌드화 하여 관리자가 쉽게 수위, 압력, 온도와 같은 데이터를 파악할 수 있으며, 이를 통하여 외부 시스템를 효율적으로 제어하는 방법을 제공하는 효과가 있다.
그리고, 이러한 경우 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템은 외부 입출력 포트에 입력된 데이터를 카메라부의 메모리에 직접적으로 데이터베이스(DATABASE)화하여 이를 모니터에 영상으로 표출시 그래프 형식의 데이터 트렌드가 함께 표출되도록 한다.
이를 위해, 일실시예에 따른 LTE망을 이용한 건물 절전 시스템의 원격 고장진단 및 모니터링 시스템은 감시구역의 수집된 영상과 함께 처리된 수위, 온도, 압력 등의 아날로그 또는 디지털 데이터는 SD에 데이터베이스로 저장되어 영상과 함께 데이터베이스가 문자 또는 그래프 형식의 데이터 트렌드로 중앙관제센터의 화면에 표시될 수 있다.
화면에 표시되는 내용은 수위, 온도, 압력 등의 각종 상황에 대한 데이터베이
스가 영상과 함께 표출되며, 영상에 문자가 표출 될 시 글자의 문구, 문구 값의 단위, 문구의 화면 상 위치, 폰트, 색상 등으로 설정될 수 있으며, 경고 시, 표출 문구는 지정된 색으로 깜빡 깜빡거리거나, 글자는 지정된 색으로 가만히 있고 화면 전체가 컬러 또는 흑백의 지정된 색으로 깜빡 깜빡거리는 플리커링(flickering)의 경우 중 어느 하나로 표시되며, 영상에 각종 상황에 대한 데이터베이스를 그래프 형식의 데이터 트렌드로 표출 할 시 데이터의 문구, 단위, 색깔을 관리자가 설정한대로 표출할 수 있다. 또한 영상에 표출된 트렌드의 바를 원하는 시간에 이동하면 이동된 바가 위치한 트렌드의 시간의 값이 나타나고, 데이터의 확인 후 이동바 위에 위치한 데이터 값은 자동으로 사라지며, 경고 시, 표출 문구는 지정된 색으로 깜빡 깜빡거리거나, 글자는 지정된 색으로 가만히 있고 화면 전체가 컬러 또는 흑백의 지정된 색으로 깜빡 깜빡거리는 플리커링(flickering)의 경우 중 어느 하나로 표시되는 기능을 포함한다.
상기 영상에 데이터 문자 및 그래프 형식의 데이터 트렌트를 표출 시 표출 방법을 설정하는 프로그램의 방법은 제너럴, 데이터아날로그(Data Analog), 데이터 디지털 입력(Digital Input), 디지털 출력(Digital Output)으로 구성된다.
제너럴에서 일반적인 설정을 하며, 카메라부는 연결된 카메라부의 종류를 선택하는 것이고, 주소(Address)는 선택된 카메라부의 네트워크 주소, 프로토콜(Protocol)은 LS산전, 모드버스(Modbus), 프로피버스(Profibus) 등 카메라부(50)와 맞는 것으로 선택할 수 있으며, 통신(Communication)은 RS-232, RS485, 랜 통신 중 선택을 할 수 있으며 통신포트(Comm. Port)는 통신포트(Common Port) 단자 선택(COM1, COM2, ... , COM10), IP주소는 카메라의 IP 주소, 히스토리(History)의 트렌드(Trend)는 Live 또는 저장된 이전 데이터를 검색할 히스토리(History) 중 선택, 히스토리는 이전 데이터 검색의 날짜 선택, 주기(Period)는 검색 날짜 기간을
선택할 수 있다.
Analog에서는, 인에이블(Enable)은 표출 데이터의 사용 유무, 스트링(String)은 데이터 명칭, 메저(Measure)은 데이터 단위, X축은 화면에 문자를 표시할 X축의 좌표, Y축은 화면에 문자를 표시할 Y축의 좌표, 사이즈(Size)는 문자의 크기, 컬러(Color)는 문자의 색깔, 디스플레이상태(Display Status)는 Text 또는 트렌드(Trend) 중 선택, 최소범위(Range Min)은 데이터의 최소 수치, 최대범위(Range Max)는 데이터의 최고 수치, 디스플레이시간(Display Time)은 트렌드(Trend) 표출 시 트렌드(Trend) 좌표 중 시간 영역 X좌표를 설정한 시간으로 표출한다.
디지털 입력(Digital Input)의 인에이블(Enable)은 표출 데이터의 사용 유무, 스트링(String)은 데이터 명칭, X축은 화면에 문자를 표시할 X축의 좌표, Y축은 화면에 문자를 표시할 Y축의 좌표, 사이즈(Size)는 문자의 크기, 컬러(Color)는 문자의 색깔, 이펙트(Effect)는 경보의 방법(글자의 빠른 깜빡임, 느린 깜빡임, 화면 깜빡임)을
설정하고, 디스플레이상태(Display Status)는 Text 또는 트렌드(Trend) 중 선택, 디스플레이시간(DisplayTime)은 트렌드(Trend) 표출 시 트렌드(Trend) 좌표 중 시간 영역 X좌표를 설정한 시간으로 표출한다.
디지털 출력(Digital Output)의 인에이블(Enable)은 표출 데이터의 사용 유무, 스트링(String)은 데이터 명칭, X축은 화면에 문자를 표시할 X축의 좌표, Y축은 화면에 문자를 표시할 Y축의 좌표, 사이즈(Size)는 문자의 크기, 컬러(Color)는 문자의 색깔, 이펙트(Effect)는 경보의 방법(글자의 빠른 깜빡임, 느린 깜빡임, 화면 깜빡임)을 설정하고, 제어상태(Control Status)는 제어시스템의 제어를 온/오프(ON/OFF) 중 선택하는 프로그램을 관리자 임의로 설정할 수 있는 기능을 포함한다.
한편, 또 다른 실시예에 따른 시스템은 구내 로컬네트워크와 연동하여 예를 들어, 구내 냉/난방기의 동작 정보와, 사용자가 휴대하고 있는 이동형 기기에서 감지한 사용자 주변의 온도 및 습도 정보를 기설정된 주기마다 수신한다.
일측에 따르면, 냉/난방기의 동작 정보는 냉/난방기의 동작 여부, 희망 온도 및 냉/난방기에서 감지한 현재 온도를 포함할 수 있다.
그리고, 이러한 실시예에 따른 시스템은 이러한 실시간의 정보와 기준 데이터와의 비교 결과에 기초하여 화재와 같은 재난 상황의 발생 여부를 판단한다.
여기에서, 상기 기준 데이터는 냉/난방기의 동작 정보에 따른 사용자 주변의 온도 및 습도의 이상 변화를 감지하기 위한 데이터이다.
상기 실시예에 따른 시스템은 예를 들어, 이러한 판단 결과에 기초하여 스피커 및 조명을 이용한 재난 발생 알람을 제공하기 위한 제어 신호 및 재난 발생 정보를 생성하고, 제어 신호를 스피커 및 조명으로 출력하며, 재난 발생 정보를 서버 및 방송 수신 장치에 송신한다.
그리고, 상기 시스템은 이동형 기기에서 재난 발생 정보를 수신하여 조명 및 진동을 이용해서 재난 상황을 출력한다.
또한, 상기 시스템은 스마트 디바이스에서 재난 발생 정보를 수신하여 전용 어플(Application)로 재난 상황을 출력한다.
일측에 따르면, 스마트 디바이스에서 재난 발생 정보에 기초하여 소리, 진동 및 조명으로 재난 상황의 알림 기능을 제공하고, 재난 상황에 따른 대피 경로 및 주의 사항을 제공할 수 있다.
그리고, 예를 들어 월패드에서 재난 발생 정보를 수신하여 재난 발생 알림음을 스피커로 출력하고 구내 로컬네트워크를 통해 IoT 기기의 동작을 제어한다.
다른 일측에 따르면, 상기 시스템은 월패드에서 재난 발생 정보에 기초하여 냉/난방기 제어 기능, 도어락 제어 기능, 창문의 개폐 제어 기능, 환풍기 제어 기능, 비상등 제어 기능, 가스락 잠금 제어 기능, 스프링쿨러 제어 기능, 호출 기능 및 기설정된 연락처로 비상전화/문자를 송신하는 기능 중 적어도 하나 이상의 기능을 수행하여 IoT 기기의 동작을 제어할 수 있다.
결국, 실시예를 이용하면 다중전달방식으로 스마트 디바이스, 재난 방송용 휴대 단말 및 월패드에 재난 상황을 동시 출력함으로써, 고령자 및 청각 장애인과 같이 재난 상황에 취약한 사용자의 재난 발생 인지 확률을 높일 수 있다.
또한, 냉/난방기의 동작 정보 및 이동형 기기에서 감지한 사용자 주변의 온도 및 습도 정보에 기초하여 집안의 온도 및 습도 변화를 신속하게 감지함으로써, 화재와 같은 재난 상황에 대하여 신속하게 대응을 할 수 있다.
100 : 건물 절전 시스템 200 : 중앙관제센터
300 : 관리자 단말기 101 : 제 1 센서부
102 : 제 2 센서부 103 : PLC 컨트롤러

Claims (10)

  1. 각 건물별로 설치되어, 건물의 전기사용량을 감지하여 미리 등록된 중앙관제센터로 제공하고, 상기 중앙관제센터로부터 건물의 전기사용량에 따른 절전제어신호를 포함한 다수의 상이한 제어신호를 제공받아 건물의 절전 동작을 수행하는 건물 절전 시스템;
    상기 건물 절전 시스템별로 건물의 전기사용량 정보를 통합적으로 제공받아 전기사용실태를 산출해서 상기 절전제어신호를 각 건물 절전 시스템으로 제공하는 중앙관제센터; 를 포함하고,
    상기 건물 절전 시스템은,
    건물의 전기사용량을 감지하는 제 1 센서부;
    상기 건물의 주변환경상태를 감지하는 제 2 센서부; 및
    상기 제 1-2 센서부에 의해 감지된 건물의 전기사용량과 주변환경상태 정보를 통합적으로 입/출력 처리하여 상기 중앙관제센터로 제공하고, 상기 중앙관제센터로부터 상기 건물의 전기사용량에 따른 절전제어신호를 포함한 다수의 상이한 제어신호를 제공받아 미리 등록된 제어대상에 전달하는 PLC 컨트롤러; 를 포함하고 있으며,
    상기 PLC 컨트롤러는,
    PLC 자체에 전원을 공급하는 전원 모듈;
    상기 제 1-2 센서부에 의한 건물의 전기사용량 아날로그 정보와 건물의 주변환경상태 아날로그 정보를 디지털로 변환하는 A/D 모듈;
    디지털 유닛의 디지털정보를 아날로그로 변환하는 D/A 모듈;
    상기 제 2 센서부에 의한 건물의 주변환경상태 디지털 정보를 입력받는 D/I 모듈;
    상기 중앙관제센터에 의한 절전제어신호를 포함한 다수의 상이한 제어신호를 해당되는 미리 등록된 제어대상으로 출력하는 D/O 모듈;
    상기 제 1-2 센서부에 의해 감지된 건물의 전기사용량과 주변환경정보를 IoT 데이터로서 LTE망을 통해 상기 중앙관제센터로 제공하고, 상기 중앙관제센터로부터 상기 건물의 전기사용량에 따른 절전제어신호를 포함한 다수의 상이한 제어신호를 제공받는 IoT 모듈; 및
    상기 각 모듈을 제어하는 CPU 모듈; 을 포함하고,
    상기 중앙관제센터는 각 건물별로 절전제어신호를 제공할 시, 상기 PLC 컨트롤러의 IoT 모듈에 의한 건물의 전기사용량 정보로부터 전기사용실태를 상이한 시간대별과 계절별로 산출해서, 각 건물의 절전 동작을 원격 모니터링하며,
    상기 건물의 전기사용량 정보로부터 전기사용실태를 상이한 시간대별과 계절별로 산출하는 방법은
    각 건물의 전기사용량을 감지하는 단계(S401);
    상기 S401 단계에서 감지된 전기사용량을 LTE망에 의해 미리 등록된 중앙관제센터로 알리는 단계(S402);
    상기 중앙관제센터가 각 건물 절전 시스템별로 건물의 전기사용량을 알림받아서, 각 건물의 전기사용실태를 상이한 시간대별 또는 계절별로 산출하는 단계(S403);
    상기 중앙관제센터는 상기 S403단계에서, 절전제어신호에 의해 LTE망을 통해 각 건물의 절전 동작을 제어하는 단계(S404);
    각 건물의 주변환경상태를 감지하는 단계(S405);
    상기 S405단계에서, LTE망에 의해 상기 중앙관제센터로 알리는 단계(S406);
    각 건물의 상이한 시간대별 또는 계절별로 미리 설정된 기준 주변환경상태와 비교해서 상이한 주변환경별로 미세먼지와 온도, 습도별로 산출하는 단계(S407);
    LTE망을 통해 각 건물 절전 시스템으로 제공하여 각 건물의 주변환경을 제어하는 단계(S408)로 구성되며,
    상기 건물 절전 시스템은,
    건물의 전기 단선을 포함한 건물의 절전 상태를 감지하여 상기 PLC 컨트롤러의 A/D 모듈 또는 D/I 모듈로 입력하는 제 3 센서부; 를 포함하고,
    상기 중앙관제센터는,
    상기 PLC 컨트롤러의 IoT 모듈로부터 건물의 절전 상태 정보를 제공받아 미리 설정된 기준 절전 상태 정보와 비교함으로써, 건물 절전 시스템의 고장 유무를 확인하며,
    상기 IoT 모듈은
    자체 TTS엔진을 구비하여 상기 제 2 센서부에 의한 건물의 주변환경상태 레벨에 대응하는 음성정보를 상기 TTS엔진에 의해 직접적으로 음성 알람하며, 노이즈 캔슬링을 수행하고 오디오 출력하며,
    상기 PLC 컨트롤러의 CPU 모듈은
    미리 등록된 관리자 단말기가 무선통신망으로 연결된 경우 해당되는 무선통신망의 개별 IP 주소로 관리자 단말기와 연결하고, 무선통신망이 연결되지 않은 경우 이동통신데이터 망의 단말기 식별 고유 번호로 관리자 단말기와 연결하여 관리자 단말기와 실시간 연결을 확보하도록 해서, 상기 제 1-2 센서부에 의해 감지된 건물의 전기사용량과 주변환경정보를 상기 IoT 모듈에 의해 관리자 단말기로 송출하고,
    상기 PLC 컨트롤러의 CPU 모듈은
    상기 제 2 센서부에 의한 건물의 주변환경상태를 미리 설정된 기준 주변환경상태와 상이한 주변환경별로 비교하여 이상상태로 판별한 경우, 상기 IoT 모듈에 의해 상기 관리자 단말기의 앱으로 알림하는 것을 특징으로 하는 건물 절전 모니터링 시스템
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 PLC 컨트롤러의 IoT 모듈은,
    상기 제 1-2 센서부에 의해 감지된 건물의 전기사용량과 주변환경정보를 IoT 데이터로서 LTE망을 통해 또는 자체적으로 구비한 IoT 통신 모듈을 통해 미리 등록된 관리자 단말기 앱으로 제공하고, 상기 관리자 단말기 앱으로부터 상기 건물의 전기사용량에 따른 절전제어신호를 포함한 다수의 상이한 제어신호를 제공받는 것; 을 특징으로 하는 건물 절전 모니터링 시스템
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 IoT 모듈은
    상기 제 2 센서부에 의한 건물의 주변환경상태 레벨에 대응하는 음성정보를 IoT데이터로 상기 중앙관제센터에 음성 알람을 하는 것; 을 특징으로 하는 건물 절전 모니터링 시스템
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 건물 절전 시스템은,
    상기 건물의 주변환경을 촬영하는 카메라 모듈;
    상기 촬영된 건물의 주변환경 영상을 디지틸 신호 처리하여 상기 PLC 컨트롤러로 전달하는 DSP부; 를 포함하고,
    상기 PLC 컨트롤러는,
    상기 CPU모듈의 제어에 의해 상기 카메라 모듈에 의한 영상 신호와 상기 제 2 센서부에 의한 감지 신호를 사용자 인터페이스화로서 상호 연동시킴으로써 영상통합계측하고, 상기 CPU모듈의 제어에 의해 상기 제 2 센서부로부터의 감지 신호에 따라 알람을 감지한 경우, 상기 카메라 모듈에 의한 영상 신호에 해당되는 이상상태 UI정보를 상기 중앙관제센터에서 팝업하도록 하는 HMI 모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 절전 모니터링 시스템
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 HMI 모듈은
    상기 카메라 모듈을 포함하여 촬영된 영상이 다수개인 경우, HMI 기반에 맵 형태로 팝업하도록 하는 것; 을 특징으로 하는 건물 절전 모니터링 시스템
  9. 삭제
  10. 삭제
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