KR20010035925A - 원격감시 및 원격제어장치를 구성하는 동력선 모뎀, - Google Patents
원격감시 및 원격제어장치를 구성하는 동력선 모뎀, Download PDFInfo
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- G08C19/00—Electric signal transmission systems
- G08C19/16—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses
- G08C19/26—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses by varying pulse repetition frequency
Abstract
본 발명의 목적은, 별도의 추가배선 없이 동력선만으로 효율적인 중앙관제가 가능하며 상시 실시간 원격감시 및 원격제어가 이루어지는 장치를 구성하는 동력선 모뎀, 중계기, 로드 트랜듀서 및 제어구동장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명인 동력선 모뎀은 수신된 신호의 특정 주파수로 변조하는 변조기;
변조된 신호를 기저대역신호로 복조하는 복조기;
대역확산방식에서의 의사부호발생기;
적응형 라인 보상기; 및
파형정형필터를 포함하고,
본 발명인 중계기는 신호를 수신하는 수신단;
상기 수신된 신호를 대역확산방식으로 증폭하게 하는 증폭기; 및
상기 증폭된 신호를 송신하는 송신단을 포함하고,
또 다른 본 발명인 로드 트랜듀서는 에너지 부하를 측정하는 센서; 및
수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하여 주는 A/D 컨버터를 포함하고,
또 다른 본 발명인 제어구동장치는 제어신호를 수신하는 입력포트;
제어신호를 발신하는 출력포트; 및
각각의 구성요소와의 인터페이스를 가능하게 하는 구동부인터페이스장치를 포함한다.
Description
본 발명은 원격감시 및 원격제어장치를 구성하는 동력선 모뎀, 중계기, 로드트랜듀서 및 제어구동장치에 관한 것으로서, 특히, 지능형 빌딩시스템을 구축하는 있어서, 별도의 통신선을 설치하지 않고 전력선을 사용하는 실시간 전력을 사용하는 원격 감시 및 제어장치를 구성하는 각각의 구성요소에 해당하는 동력선 모뎀, 중계기, 로드 트랜듀서 및 제어구동장치에 관한 것이다.
동력선을 이용한 데이터 전송방식은 신호선의 추가증설 없이도 기존 인프라를 그대로 이용할 수 있다는 측면에서 효용가치가 지대하며, 최근 전력선을 통한 정보의 전송은 통신방식의 발달로 현재 대역확산통신 방식을 이용하여 100kbps이상의 고속통신이 가능하게 되어 있다.
현재 활용하고 있는 예로서는 수입 또는 수출 운송에서의 환경적 영향에 대한 제품의 보호를 위해 일반적으로 사용되고 있는 냉동컨테이너를 포함하는 항온 항습 컨테이너의 온도, 습도 등의 제어와 제어상태의 감시 및 이상상태의 감지기능을 수행하기 위한 수단으로서 사용되는 슬레이브 모뎀이 매우 유용하게 사용되고 있으며, 이에 대해 1991년 컨테이너 감시를 위한 ISO 표준이 제창되었고, 기술위원회에서 컨테이너에 대한 통신절차, 데이터 전송, 변환전송, 프로토콜 및 원격제어 등에 관한 기술기준을 1992년 등록하여 국제표준으로 정한 바도 있다.
동력선을 통한 정보의 전송은 통신방식의 발달로 현재 대역확산통신 방식을 이용하여 100kbps 이상의 고속통신이 가능하게 되어 있으나 현재 국내의 기술은 현저한 차이를 보이고 있는 실정이다.
이러한 통신방식의 개발은 동력선에 기반을 둔 LAN 시스템동 가능하므로 소규모의 POS 망, 원격검침, 구내망, 공장 및 기계 자동화망 등에서도 사용될 수 있는 기술로 활용될 수 있으며 특히, 본 발명을 통하여 농업기반 시설에 필요한 농수로이 원격제어 및 감시장치 또는 방송국 시청율 조사에 필수적으로 적용되는 TV Rating 시스템에 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 별도의 추가배선 없이 동력선만으로 효율적인 중앙관제가 가능하며 상시 실시간 원격감시 및 원격제어가 이루어지는 장치를 구성하는 동력선 모뎀, 중계기, 로드 트랜듀서 및 제어구동장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명인 동력선 모뎀은 수신된 신호의 특정 주파수로 변조하는 변조기;
변조된 신호를 기저대역신호로 복조하는 복조기;
대역확산방식에서의 의사부호발생기;
적응형 라인 보상기; 및
파형정형필터를 포함하고,
본 발명인 중계기는 신호를 수신하는 수신단;
상기 수신된 신호를 대역확산방식으로 증폭하게 하는 증폭기; 및
상기 증폭된 신호를 송신하는 송신단을 포함하고,
또 다른 본 발명인 로드 트랜듀서는 에너지 부하를 측정하는 센서; 및
수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하여 주는 A/D 컨버터를 포함하고,
또 다른 본 발명ㅇ니 제어구동장치는 제어신호를 수신하는 입력포트;
제어신호를 발신하는 출력포트; 및
각각의 구성요소와의 인터페이스를 가능하게 하는 구동부인터페이스장치를 포함한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 장점 및 특징은 첨부 도면과 관련하여 설명되는 다음의 기재로부터 더 명백하게 될 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 동력선을 이용하는 원격감시 및 제어장치에 관한 네트워트의 구성을 도시한 도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 동력선 모뎀을 도시한 도이다.
도 3(a) 은 본 발명에 따른 중계기를 도시한 도이다.
도 3(b) 는 본 발명에 따른 로드트랜듀서를 도시한 도이다.
도 3(c) 는 본 발명에 따른 제어구동장치를 도시한 도이다.
도 1 은 본 발명에 따른 동력선을 이용하는 원격감시 및 제어장치에 관한 네트워트의 구성을 도시한 도면이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 동력선을 이용하는 원격감시 및 제어장치는, 필수구성요소로서 정보 및 신호가 전달되는 채널; 상기 채널을 통하여 전송되는 신호를 변조 및 복조하는 동력선 모뎀; 상기 채널을 통하여 전송되는 신호를 증폭하여 주는 중계기; 빌딩내 각각의 국부적인 부분의 에너지 부하를 측정하는 로드 트랜듀서; 상기의 구성요소들을 구동시키는 것을 제어하는 제어구동장치; 및 상기의 장치들을 서로 모니터링하고 제어하게 하는 모니터링/제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 채널은 전력선을 사용하고, 상기 동력선 변조/복조기는 수신된 신호를 대역확산방식으로 변조/복조하는 것을 특징으로 하고, 상기 중계기는 대역확산방식에 의하는 것을 특징으로 하고, 상기 빌딩내의 각각의 국부적인 부분의 예로는 실내온도/습도, 덕트내 온도/습도, 조명관리, 배관내 온도/압력, 가스 및 수도관리, 구내방송, 통신 및 LAN, 출입 및 주차관리 및 비상관리 등을 들수 있다.
본 발명의 전체네트워크를 좀 더 구체적으로 살펴보면, 옥외 변압기를 통하여 유입된 전력을 분배하는 전력분배기, 동력선을 통하여 전송되는 신호를 변조/복조하는 동력선 모뎀, 동력선을 통하여 전송되는 신호를 증폭하는 기능을 하는 중계기, 에너지 부하를 측정하는 하는 로드 트랜듀서 본 발명에 따라서 원격감시 및 제어되는 하부시스템 및 동력선을 이용하는 원격감시 및 제어장치의 각각의 구성요소들을 감시하고 제어하는 센터를 포함한다.
도 2 는 본 발명에 따른 동력선 모뎀을 도시한 도이다. 도 2 에 도시한 바와 같이. 본 발명에 따른 동력선 모뎀은 수신된 신호의 특정 주파수로 변조하는 변조기, 변조된 신호를 기저대역신호로 복조하는 복조기, 대역확산방식에서의 의사부호발생기, 적응형 라인 보상기 및 파형정형필터를 포함한다.
도 2(a) 은 본 발명에 따른 중계기를 도시한 도이다. 도 2(a) 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 중계기는 신호를 수신하는 수신단, 상기 수신된 신호를 대역확산방식으로 증폭하게 하는 증폭기 및 상기 증폭된 신호를 송신하는 송신단을 포함한다.
도 2(b) 는 본 발명에 따른 로드 트랜듀서를 도시한 도이다. 도 2(b) 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 로드 트랜듀서는 에너지 부하를 측정하는 센서 및 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하여 주는 A/D 컨버터를 포함한다. 도 2(c) 는 본 발명에 따른 제어구동장치를 도시한 도이다. 도 2(c) 에 도시한 바와 본 발명에 따른 제어구동장치는 제어신호를 수신하는 입력포트, 제어신호를 발신하는 출력포트 및 각각의 구성요소와의 인터페이스를 가능하게 하는 구동부인터페이스장치를 포함한다.
본 발명에 따른 상기 동력선 모뎀은 대역확산방식으로 동력선을 따라서 전송하는 신호들을 변조/복조한다. shannon의 채널용량에 관한 법칙에 따르면, 신호대 잡음의 비가 좋지 않은 경우라도 대역폭을 증가시커면 낮은 에러율을 가지므로 신호를 잘 송수신할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 동력선 모뎀은 대역확산방식으로 신호를 변조/복조할 수 있도록 하여 현재 시중에서 채용하고 있는 CDMA 방식과 같이 주파수 대역폭을 확산시켜서 신호가 전송하는 중에 잡음이 포함되는 경우라도 이 신호를 수신하는 경우에 S/N 비가 좋아서 고품질의 신호를 수신할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 대역확산방식의 통신에는 직접확산(Direct Spread), 주파수호핑(Frequency Hopping), 펄스파 주파수변조(Pulse FM) 의 방식들이 있는데, 직접확산방식은 정보신호 대역폭보다 비트속도가 매우 큰 신호계열에 의해 반송파를 변조하는 방식으로, 변조방식은 부호와 같은 속도의 PSK이고, 주파수 호핑방식은 부호계열에 의해 규정된 순서에 따라 그 부호상태에 대응한 반송주파수를 전송하는 방식으로, 반송주파수는 부호상태의 변화에 동기하고 주파수 집합의 요소간을 모두 호핑한다. 그리고 펄스화 주파수 변조는 정해진 펄스동기에 따라 반송주파수를 어느 넓은 주파수 대역에서 소인하는 방식이다.
IBS (Intelligent Building System) 관련 통신방식의 성능을 동력선 LAN (Local Area Network), 무선 LAN 및 유선 LAN 과 각각 비교하면, 동력선 LAN 은 전송매체로서 동력선을 활용하고, 안정선면에서 안전하고, 프로토콜은 CSMA/CD 을 사용하고, 전송속도는 100Kbps이상이고, 구내전송거리는 변압기내에 속하는 선로이면 가능하고, 기존의 빌딩에도 쉽게 적용할 수 있고, 망유지의 측면에서 보면 용이하고 비용도 저가이고, 변경 및 확장성에 있어서는 자유롭고, 허가는 불필요하고, 관련표준으로는 ISO 10368 이다.
무선 LAN 은 전송매체로서 전파 또는 적외선을 활용하고, 안정선면에서 간섭하고, 프로토콜은 CSMA/CA 를 사용하고, 전송속도는 1.6 Mbps이상이고, 구내전송거리는 45m 이내이면 가능하고, 기존의 빌딩에 적용할 수 있는가 여부는 방해요소를 제거하면 가능하고, 망유지의 측면에서는 용이하고 비용도 저가이고, 변경 및 확장성에 있어서는 자유롭고, 허가는 FCC로부터 받을 필요가 있고, 관련표준으로는 802.11 IEEE 이다.
유선 LAN 은 전송매체로서 전용회선을 활용하고, 안정선면에서 안전하고, 프로토콜은 CSMA/CD 을 사용하고, 전송속도는 4~10 Mbps 이상이고, 구내전송거리는 185m 이내의 선로이면 가능하고, 기존의 빌딩에도 쉽게 적용할 수 있고, 망유지의 측면에서 보면 난이하고 비용은 고가이고, 변경 및 확장성에 있어서는 난이 및 번거롭고, 허가는 불필요하고, 관련표준으로는 ISO 8802-3 이다.
이상 살펴본 바와 같이, 동력선을 이용한 LAN은 유선 또는 무선 LAN에 비하여 많은 이점을 포함하고 있습니다.
건물에너지 성능 측정, 진단, 평가 및 전송기술은 기술적 측면에서 IBS(차세대 지능형 빌딩 시스템) 분야에서 필수적으로 운용되며, 특히 동력선을 이용한 데이터 전송방식은 신호선의 추가증설 없이도 기존 인프라를 그대로 이용할 수 있다는 측면에서 효용가치가 지대하며, 그 중 다른 용도이지만 현재 일반적으로 사용하도 있는 FSK 또는 ASK 방식의 Power Line MODEM 은 비교적 데이터 전송 에러율이 높아 활용도가 다소 제한되고 있는 바, 본 발명은 대역확산방식을 채용하여 전력선 모뎀을 구성함으로써 에러율을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시례가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로 부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.
Claims (4)
- 수신된 신호의 특정 주파수로 변조하는 변조기;변조된 신호를 기저대역신호로 복조하는 복조기;대역확산방식에서의 의사부호발생기;적응형 라인 보상기; 및파형정형필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력선 모뎀.
- 신호를 수신하는 수신단;상기 수신된 신호를 대역확산방식으로 증폭하게 하는 증폭기; 및상기 증폭된 신호를 송신하는 송신단을 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기.
- 에너지 부하를 측정하는 센서; 및수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하여 주는 A/D 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드트랜듀서.
- 제어신호를 수신하는 입력포트;제어신호를 발신하는 출력포트; 및각각의 구성요소와의 인터페이스를 가능하게 하는 구동부인터페이스장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어구동장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990042713A KR20010035925A (ko) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | 원격감시 및 원격제어장치를 구성하는 동력선 모뎀, |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990042713A KR20010035925A (ko) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | 원격감시 및 원격제어장치를 구성하는 동력선 모뎀, |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010035925A true KR20010035925A (ko) | 2001-05-07 |
Family
ID=19613943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019990042713A KR20010035925A (ko) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | 원격감시 및 원격제어장치를 구성하는 동력선 모뎀, |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20010035925A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103292940A (zh) * | 2013-03-02 | 2013-09-11 | 杭州银江智慧城市技术有限公司 | 电力线载波技术的低压电线杆斜拉索预紧力远程监测系统 |
-
1999
- 1999-10-04 KR KR1019990042713A patent/KR20010035925A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103292940A (zh) * | 2013-03-02 | 2013-09-11 | 杭州银江智慧城市技术有限公司 | 电力线载波技术的低压电线杆斜拉索预紧力远程监测系统 |
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