KR102630910B1 - 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템 - Google Patents

전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가로등 원격감시시스템에 관한 것으로, 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템은 가로등 분전함 내에 설치되어 각 가로등의 점.소등 제어 및 상태보고가 이루어지는 양방향 감시점멸기(100), 상기 양방향 점멸기가 설치된 전체 가로등의 각 위치정보를 데이터베이스에 저장하고, IoT 무선망을 통해 원격지에서 상기 양방향 감시점멸기를 제어하는 가로등 중앙관제부(200), 상기 IoT 무선망을 통해 원격지에서 상기 중앙관제부의 데이터베이스에 저장된 가로등 분전함 위치별 실시간 전기안전 원격점검을 실행하는 전기안전 원격점검 실행부(300)를 포함하여 매년 1회 정기적으로 실시하는 인력점검비를 절감하고, 감전 및 화재사고 등 전기적 사고를 미연에 방지하며, 가로등 원격감시시스템과 통합 구축함으로써 예산 절감 및 업무 간소화를 달성할 수 있는 효과가 있다.

Description

전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템{Street light remote monitoring system with electric safety remote inspection function}
본 발명은 가로등 원격감시시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템에 관한 것이다.
전세계적으로 저탄소 녹색성장, 에너지 절감에 대한 이슈가 부각되고 있다. 이에 다수의 연구기관 및 기업에서는 전통산업인 조명산업과 IT기술 및 차세대 미래기술이 융복합된 Green-IT 기반 녹색 조명제어 시스템인 Smart-Con 제품을 검증하고 사업화를 추진하고 있는 추세이다.
현재 조명시장은 기존의 소모품식 광원에서 반영구적인 LED광원으로 바뀌고 있는 추세이다. 또한 단순히 조명 제품만을 교체하기 보다는 관리 및 제어가 가능한 어플리케이션 솔루션을 요구하고 있고, 이를 통해 단순히 조명 기능만이 아닌 에너지 절감 및 사용자 감응형 서비스 제공을 원하고 있다.
종래기술은 가로등 점소등을 무선통신을 이용하여 원격에서 자동제어함과 동시에 가로등 분전함의 전원상태, 누전 발생여부 및 가로등의 점소등 상태, 고장발생여부 등을 자동으로 검출하여 중앙관제서버로 전송하여 감시할 수 있다.
하지만, 가로등 관리체계에 있어 매년 정기적으로 인력을 현장에 파견하여 인력점검을 통해 가로등 원격감시시스템을 점검해야하고, 지속적인 가로등 증가에 따른 에너지 사용증가와 높은 전기요금 지출 부담, 지속적인 공공요금 상승 대책필요, 고장처리 지연에 따른 주민불만, 민원인 신고에 의한 고장 접수 및 소수인원 관리한계로 시설물 현황, 보수 현황, 자재정보 등 DB화 부재로 업무효율성이 저하되는 문제가 있다.
등록특허 제10-0823086호(2008.04.11)
본 발명은 상술한 문제를 해결하고자 고안한 것으로, 스마트 솔루션을 통해 사용자 기반의 에너지 관리 서비스를 위한 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템은 가로등 분전함 내에 설치되어 각 가로등의 점.소등 제어 및 상태보고가 이루어지는 양방향 감시점멸기(100), 상기 양방향 점멸기가 설치된 전체 가로등의 각 위치정보를 데이터베이스에 저장하고, IoT 무선망을 통해 원격지에서 상기 양방향 감시점멸기를 제어하는 가로등 중앙관제부(200), 상기 IoT 무선망을 통해 원격지에서 상기 중앙관제부의 데이터베이스에 저장된 가로등 분전함 위치별 실시간 전기안전 원격점검을 실행하는 전기안전 원격점검 실행부(300)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템에 의하면, 스마트 솔루션을 통해 사용자 기반의 에너지 관리 서비스를 통해 사용자 기반의 조명에너지 관리기술을 상용화하고, 산업적으로는 에너지 소비절감 및 탄소배출을 저감하는 효과를 가져올 수 있으며, 경제적으로는 기업의 매출증대를 통한 지역경제 활성화와 고용창출 효과를 가져올 수 있다.
도 1은 기존 가로등 원격감시시스템을 나타낸 개요도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템을 나타낸 개요도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템의 전기안전 원격점검 실행부 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템의 전기안전 원격점검 실행부 세부 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 설명을 생략하였다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템을 나타낸 개요도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.다.
도 2에 도시된 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템은 가로등 중앙관제부(200)에서 IoT 무선망을 통해 제어명령 및 상태보고를 수행하고, 인터넷망을 통해 가로등 관리자의 관제모니터로 모니터링하고, 유지보수원의 휴대폰으로 SMS 전송하여 현장조치가 이루어질 수 있도록 한다.
또한 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템은 전기안전 원격점검부(300)에서 IoT 무선망을 통해 실시간으로 제어명령 및 상태보고를 수행하고, 인터넷망을 통해 전기안전 원격점검 관리자의 관제모니터로 모니터링하고, 방문점검요원의 휴대폰으로 SMS 전송하여 현장조치가 이루어질 수 있도록 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템은 양방향 감시점멸기(100), 가로등 중앙관제부(200), 전기안전 원격점검 실행부(300), 전기안전 원격관제부(400)를 포함한다.
양방향 감시점멸기(100)는 가로등 분전함 내에 설치되어 각 가로등의 점.소등 제어 및 상태보고가 이루어지도록 하는 구성이다.
본 실시예에 따른 양방향 감시점멸기(100)는 전기안전 원격점검 통신모듈(110), 조명제어 솔루션 모듈(120), 스마트 솔루션 모듈(130)을 포함하여 구성된다.
전기안전 원격점검 통신모듈(110)은 도 3에 도시된 바와 같이, 전기안전 원격점검 실행부와 통신으로 연결되어 가로등 중앙관제부(200)와 전기안전 원격관제부(400) 사이에서 전기안전 원격점검 관련 데이터를 송수신하는 구성이다.
조명제어 솔루션 모듈(120)은 가로등 중앙관제부(200)에 의해 가로등 점.소등을 무선통신을 이용하여 원격 제어한다.
스마트 솔루션 모듈(130)은 가로등 분전함 내에 전기안전 원격점검 실행부(300)와 연결 설치되어 가로등 분전함의 전원상태, 누전 발생여부 및 가로등의 점.소등 상태, 고장발생여부를 검출하여 가로등 중앙관제부(200)로 전송하여 관제 모니터와 휴대폰으로 모니터링하고 가로등 중앙관제부(200)로부터 수신하는 제어명령을 조명제어 솔루션 모듈(120)로 전달하여 사용자 기반의 조명에너지 관리를 수행하기 위한 구성이다.
가로등 중앙관제부(200)는 양방향 점멸기가 설치된 전체 가로등 분전함의 각 위치정보를 데이터베이스에 저장하고, IoT 무선망을 통해 원격지에서 양방향 감시점멸기와 전기안전 원격점검 실행부(300)를 제어한다.
전기안전 원격점검 실행부(300)는 IoT 무선망을 통해 원격지에서 상기 중앙관제부의 데이터베이스에 저장된 가로등 분전함 위치별 실시간 전기안전 원격점검을 실행하는 구성이다.
전기안전 원격관제부(400)는 전기안전 원격점검 실행부가 가로등 양방향 감시점멸기를 통해 IoT 무선망으로 전기안전 원격점검 보고를 수행하도록 한다. 이러한 본 실시예에 따른 전기안전 원격관제부(400)는 전기안전공사(KESCO) 서버로서, IoT 무선망을 통해 전기안전 원격점검 보고 및 제어를 위한 구성이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템의 전기안전 원격점검 실행부(300') 세부 구성을 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 전기안전 원격점검 실행부(300')는 가로등 양방향 감시점멸기 통신모듈(311), FOTA모듈(312), 측정모듈(313), 산출모듈(314), 제어모듈(315), 파형 데이터 캡쳐모듈(316), 설정모듈(317)을 포함한다.
가로등 양방향 감시점멸기 통신모듈(311)은 양방향 감시 점멸기의 전기안전 원격점검 통신모듈과 연결되어 전기안전 원격점검 실행부(300 또는 300' 또는 300'')가 가로등 양방향 감시점멸기를 통해 전기안전 원격관제부(400)와 통신을 수행하도록 하는 구성이다.
본 실시예에 따른 가로등 양방향 감시점멸기 통신모듈은 가로등 양방향 감시 점멸기가 전기안전 원격관제부(400)와 통신하고, 전기안전 원격점검 실행부(300 또는 300' 또는 300'')의 측정 및 설정 데이터를 송수신한다. 여기서, 전기안전 원격점검 실행부(300, 300', 300'')의 다양한 형태는 아래에서 설명하기로 한다.
FOTA모듈(312)는 가로등 양방향 감시점멸기가 전기안전 원격관제부(400)로부터 전기안전 원격점검 실행부(300) 구동을 위한 F/W(MCU S/W)를 무선통신으로 다운로드하여, 전기안전 원격점검 실행을 위한 F/W(MCU S/W)를 업그레이드 또는 변경할 수 있도록 한다. 본 실시예에 따른 통신 순서를 살펴보면, 전기안전 원격관제부(400)에서 가로등 양방향감시 점멸기를 통해 전기안전 원격점검 실행부와 통신 및 제어를 수행하도록 한다.
측정모듈(313)은 분전반 전원 1차측 전압, 전류, 저항성 및 용량성 누설전류, 고조파, 분전반 내 온도를 측정하도록 하는 구성이다.
산출모듈(314)은 측정모듈의 측정요소별 측정결과를 메시지 주기동안 평균값, 최대/최소값, 현재값, 고조파 차수별 벡터 값으로 산출한다.
제어모듈(315)은 산출모듈을 통해 산출된 결과를 원격점검 서버와 연동하여 실시간 원격점검을 실행하도록 한다.
파형 데이터 캡쳐모듈(316)은 측정모듈의 트리거 조건에 따른 파형 데이터를 캡쳐하는 구성이다.
설정모듈(317)은 측정모듈의 측정 상한, 하한을 포함하는 임계값, 지속시간, 빈도에 따른 이벤트 발생조건을 설정한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템의 전기안전 원격점검 실행부(300'') 세부 구성을 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템의 전기안전 원격점검 실행부(300'')는 전기안전 원격점검 실행부(300')의 구성에 우회회로모듈(318), 판별모듈(319), 절체 개폐모듈(320), 복귀제어모듈(321)을 더 포함한다.
우회회로모듈(318)은 전기안전 원격점검 실행 중 누전 차단기 동작시험시 차단된 전류를 우회시키도록 한다.
판별모듈(319)은 누전 차단기의 투입 또는 개방 상태를 판별하여 상기 누전 차단기로 트립신호 미인가가 일정시간 경과될 경우 동작불량을 판별하도록 한다.
절체 개폐모듈(320)은 우회회로모듈을 무정전 절체하는 구성이다.
복귀제어모듈(321)은 누전 차단기 동작시험 완료 후, 상기 누전 차단기와 병렬로 연결되는 제2 누전 차단기가 교대투입되도록 하여 점검대상 누전차단기의 동작상태를 판별하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템에서, 전기안전 원격점검 실행부(300)의 전기안전 원격점검 기능은 측정요소로 분전반 전원 1차측 전압, 전류, 저항성 및 용량성 누설전류, 고조파, 분전반 내 온도를 측정하도록 한다.
또한 측정요소별 산출 값은 메시지 주기동안 평균값, 최대/최소값, 현재값, 고조파 차수별 벡터 값으로 산출한다.
또한 파형데이터는 트리거 조건에 따른 파형 데이터 캡쳐 기능을 갖는다.
또한 이벤트 발생조건 설정은 임계값(상한, 하한), 지속시간, 빈도를 포함한다.
또한 전기안전 원격점검 실행부(300)는 원격 프로그램 업데이트(Firmware Over The Air) 기능을 갖고, 디버깅 로그를 확인하며, 한국전기안전공사 전기안전 원격점검 서버와 연동할 수 있다. 그리고 KISA IoT보안 인증 BASIC 단계 이상 획득하여 한국전기안전공사에서 안전점검을 원격에서 할 수 있도록 하는 기능을 확장하여 매년 1회 정기적으로 실시하는 인력점검을 원격점검으로 대체하여 점검비를 절감하고, 연중무휴 24시간 실시간으로 원격점검을 실행함으로써 감전 및 화재사고 등 전기적 사고를 미연에 방지하여 인명과 재산 보호에 기여할 수 있으며, 가로등 원격감시시스템과 통합 구축함으로써 예산 절감 및 업무 간소화를 달성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템에 의하면, 스마트 솔루션을 통해 사용자 기반의 에너지 관리 서비스를 통해 사용자 기반의 조명에너지 관리기술을 상용화하고, 산업적으로는 에너지 소비절감 및 탄소배출을 저감하는 효과를 가져올 수 있으며, 경제적으로는 기업의 매출증대를 통한 지역경제 활성화와 고용창출 효과를 가져올 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 당업자에게 명백할 것이다.
100 : 양방향 감시점멸기
110 : 조명제어 솔루션 모듈
120 : 스마트 솔루션 모듈
200 : 가로등 중앙관제부
300 : 전기안전 원격점검 실행부
311 : 가로등 양방향 감시점멸기 통신모듈
312 : FOTA모듈
313 : 측정모듈
314 : 산출모듈
315 : 제어모듈
316 : 파형 데이터 캡쳐모듈
317 : 설정모듈
318 : 우회회로모듈
319 : 판별모듈
320 : 절체 개폐모듈
321 : 복귀제어모듈

Claims (5)

  1. 가로등 분전함 내에 설치되어 각 가로등의 점.소등 제어 및 상태보고가 이루어지도록 하는 양방향 감시점멸기,
    상기 양방향 감시점멸기가 설치된 전체 가로등 분전함의 각 위치정보를 데이터베이스에 저장하고, IoT 무선망을 통해 원격지에서 상기 양방향 감시점멸기를 제어하는 가로등 중앙관제부,
    상기 IoT 무선망을 통해 원격지에서 상기 중앙관제부의 데이터베이스에 저장된 보안등 위치별 실시간 전기안전 원격점검을 실행하는 전기안전 원격점검 실행부 및
    상기 전기안전 원격점검 실행부가 IoT 무선망을 통해 전기안전 원격점검 보고를 수행하도록 하는 전기안전 원격관제부를 포함하며,
    상기 전기안전 원격점검 실행부(300)는 양방향 감시 점멸기의 전기안전 원격점검 통신모듈과 연결되어 가로등 양방향 감시점멸기를 통해 전기안전 원격관제부와 통신을 수행하도록 하는 가로등 양방향 감시점멸기 통신모듈,
    상기 가로등 양방향 감시점멸기가 전기안전 원격관제부로부터 전기안전 원격점검 실행부 구동을 위한 F/W(MCU S/W)를 무선통신으로 다운로드하여, 전기안전 원격점검 실행을 위한 F/W(MCU S/W)를 업그레이드 또는 변경할 수 있도록 하는 FOTA모듈,
    분전반 전원 1차측 전압, 전류, 저항성 및 용량성 누설전류, 고조파, 분전반 내 온도를 측정하도록 하는 측정모듈,
    상기 측정모듈의 측정요소별 측정결과를 메시지 주기동안 평균값, 최대/최소값, 현재값, 고조파 차수별 벡터 값으로 산출하는 산출모듈,
    상기 산출모듈을 통해 산출된 결과를 원격점검 서버와 연동하여 실시간 원격점검을 실행하도록 하는 제어모듈,
    상기 측정모듈의 트리거 조건에 따른 파형 데이터를 캡쳐하는 파형 데이터캡쳐모듈,
    상기 측정모듈의 측정 상한, 하한을 포함하는 임계값, 지속시간, 빈도에 따른 이벤트 발생조건을 설정하는 설정모듈,
    전기안전 원격점검 실행 중 누전 차단기 동작시험시 차단된 전류를 우회시키도록 하는 우회회로모듈,
    상기 누전 차단기의 투입 또는 개방 상태를 판별하여 상기 누전 차단기로 트립신호 미인가가 일정시간 경과될 경우 동작불량을 판별하도록 하는 판별모듈,
    상기 우회회로모듈을 무정전 절체하는 절체 개폐모듈 및
    상기 누전 차단기 동작시험 완료 후, 상기 누전 차단기와 병렬로 연결되는 제2 누전 차단기가 교대투입되도록 하여 점검대상 누전차단기의 동작상태를 판별하도록 하는 복귀제어모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양방향 감시점멸기는
    전기안전 원격점검 실행부와 통신으로 연결되어 가로등 중앙관제부와 전기안전 원격관제부 사이에서 전기안전 원격점검 관련 데이터를 송수신하는 전기안전 원격점검 통신모듈,
    상기 가로등 중앙관제부에 의해 가로등 점.소등을 무선통신을 이용하여 원격 제어하는 조명제어 솔루션 모듈 및
    상기 가로등 분전함의 전원상태, 누전 발생여부 및 가로등의 점.소등 상태, 고장발생여부를 검출하여 상기 가로등 중앙관제부로 전송하여 관제모니터와 휴대폰으로 모니터링하고 상기 가로등 중앙관제부로부터 수신하는 제어명령을 상기 조명제어 솔루션 모듈로 전달하여 사용자 기반의 조명에너지 관리를 수행하는 스마트 솔루션 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기안전 원격점검 실행부는
    분전반 전원 1차측 전압, 전류, 저항성 및 용량성 누설전류, 고조파, 분전반 내 온도를 측정하도록 하는 측정모듈,
    상기 측정모듈의 측정요소별 측정결과를 메시지 주기동안 평균값, 최대/최소값, 현재값, 고조파 차수별 벡터 값으로 산출하는 산출모듈 및
    상기 산출모듈을 통해 산출된 결과를 원격점검 서버와 연동하여 실시간 원격점검을 실행하도록 하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전기안전 원격점검 실행부는
    상기 측정모듈의 트리거 조건에 따른 파형 데이터를 캡쳐하는 파형 데이터 캡쳐모듈 및
    상기 측정모듈의 측정 상한, 하한을 포함하는 임계값, 지속시간, 빈도에 따른 이벤트 발생조건을 설정하는 설정모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기안전 원격점검 기능을 구비한 가로등 원격감시시스템.
  5. 삭제
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