KR200179740Y1 - 전기설비 원격관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 전기설비 및 전기적으로 제어할 수 있는 응용설비들을 통합하여 감시하고, 그 데이터를 저장함과 동시에 원격지로 신속히 통보할 수 있는 전기설비 원격관리 시스템에 관한 것으로, 다수의 전기설비 각각에 대해 이상 상태를 감지하는 전기설비 이상검출수단; 상기 전기설비 이상검출수단에 의해 검출된 해당 전기설비의 이상 정보데이터를 출력하고, 원격지에서 송출된 통제신호에 따라 상기전기설비를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 마이컴; 상기 마이컴의 제어하에 해당 전기설비의 이상정보를 미리 설정된 프로토콜로 전환하여 원격지로 송신하고 상기 원격지에서 수신된 명령신호를 수신하여 상기 마임컴에 전달하는 송수신수단; 상기 마이컴에서 출력된 전기설비의 이상 정보를 저장 및 분석한 후 해당 전기설비 담당자에게 공중망을 통해 자동으로 통보하고, 입력된 통제신호에 대응하는 통제신호를 미리 약정된 프로토콜로 상기 마이컴에 전송하여 이상 전기설비를 통제할 수 있도록 하는 원격지 제어수단;으로 구성되며, 상기 원격지 제어수단에 저장된 정보를 근거로 해당 전기설비를 일정 기간 단위로 분석하고, 가입자 가입.해약 및 사용료 징수에 따른 프로그램이 내장된 고객관리시스템을 통해 에프터 서비스 발생빈도를 종합적으로 분석하고 시설개조의 기초 자료로 활용할 수 있도록 하고 있다.

Description

전기설비 원격관리 시스템{.}

본 고안은 각종 전기설비와 관련된 시설물에 대한 이상상태를 검출하여 원격지로 송신하는 전기설비 원격관리 시스템에 관한 것이다.

전기설비의 이상을 검출하는 예로는 역상검출, 과전압검출, 과부하검출, 전류/전력피크검출, 발전기 비상전원 전압전류검출, 전화국선의 단선검출 및 각종 응용회로들의 이상을 검출하는 것으로, 응용회로로는 가스검출, 도난감시, 수위검출, 화재감지 등 실생활에 광범위하게 응용되는 모든 분야에 적용가능하다.

역상검출은 회전체인 경우, 정회전 상태라인에서 역회전으로 운전될 경우 위험하므로, 항시 같은 방향으로 되므로써 안전하게 작동하도록 하는 일정의 안전장치로, 예를 들면 콘베이어라인, 승강기 등에 적용할 수 있다.

과전압검출은 단상전압과 3상전압에 디지털, 아날로그를 설정한 수치보다 높거나 낮을 경우에 검출 및 증폭하여 검출하므로써 변화되는 불안정한 상태를 감시하도록 하고 있다.

과부하검출은 기기의 정격으로서 정하여진 부하 이상의 부하를 말한다. 이를테면 전기기기 등에 있어서 허용할 수 있는 출력이 10VA인 경우에 10VA 이상의 전기공급 규정에서 출력이 그 이상으로 흐르는 것을 과부하라고 한다.

전류/전력피크검출은 변압기와 변류기를 사용한, 변성기에서 검출한 순간 전력을 설정치 보다 높은 상태로 될 경우에 경보로 알림과 동시에 부하를 순서대로 차단하여 사용전력 피크치를 조정하면 전기 요금을 절약할 수 있다. 예를 들면 한국전력에서는 정하여진 시간 동안 피크값으로 사용되는 용량에 적용할 수 있으므로 큰 도움이 된다.

발전기 비상전원 검출은 비상용 발전기는 비상시에 사용할 때 배터리 불량으로 방전이 되어 시동이 걸리지 않는 경우가 있는데 이것을 체크하여 비상용 전원을 확인할 수 있다.

전화국선의 단선검출은 모뎀을 사용하여 통신중이거나, 대기상태에서 선로를 절단하게 되면 무용지물이 된다. 이러한 경우에는 선로에 전압을 검출하고 있다가 차단되는 경우, 즉시 검출하여진 전압에 문제가 발생하므로 경보로 알려주므로써안전하게 사용할 수 있다.

그 밖의 응용회로는 실생활에 적용되는 광범위한 분야를 모두 포함하는 것으로 예를 들면 가스검출, 도난감시, 수위검출, 화재감지, 누전등에 적용할 수 있다.

이와 같이 각종 전기와 관련된 분야에서 종래에 기술은 각각에 대한 검출시스템이 개발되어 국부적으로 사용되고 있으나, 개발된 시스템은 이상 상태만을 검출하고 경보하는 기능으로 한정되어 있기 때문에 전기적인 이상이나 또는 전기사고 후 즉시 설비의 보수 및 제어가 불가능하였다.

특히 원거리를 유지하며 상호 이격된 위치에 분포되어 있는 다수의 전기설비를 구비한 통합적인 전기시스템의 경우에 개별적으로 각 전기설비를 관리함에 따라 관리적인 측면에서 많은 노력이 요구되고 있다.

본 고안의 목적은 각종 전기설비 및 전기적으로 제어할 수 있는 응용설비들을 통합하여 감시하고, 그 데이터를 저장함과 동시에 원격지로 신속히 설비담당자에게 통보할 수 있는 전기설비 원격관리 및 통보시스템을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 전기설비 원격관리 시스템은 다수의 전기설비 각각에 대해 이상 상태를 감지하는 전기설비 이상검출수단; 상기 전기설비 이상검출수단에 의해 검출된 해당 전기설비의 이상 정보데이터를 출력하고, 원격지에서 송출된 통제신호에 따라 상기 전기설비를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 마이컴; 상기 마이컴의 제어하에 해당 전기설비의 이상정보를 미리 설정된 프로토콜로 전환하여 원격지로 송신하고 상기 원격지에서 수신된 명령신호를 수신하여 상기 마임컴에 전달하는 송수신수단; 상기 마이컴에서 출력된 전기설비의 이상정보를 저장 및 분석한 후 해당 전기설비 담당자에게 공중망을 통해 자동으로 통보하고, 입력된 통제신호에 대응하는 통제신호를 미리 약정된 프로토콜로 상기 마이컴에 전송하여 이상 전기설비를 통제할 수 있도록 하는 원격지 제어수단;으로 구성된다.

더욱이 본 고안은 상기 원격지 제어수단에 저장된 정보를 근거로 해당 전기설비를 일정 기간 단위로 분석하고, 가입자 가입.해약 및 사용료 징수에 따른 프로그램이 내장된 고객관리시스템을 더 포함하여 에프터 서비스 발생빈도를 종합적으로 분석하고 그에 따른 시설개조의 기초 자료로 활용할 수 있도록 하고 있다.

이러한 구성에 의하면 가입된 다수의 전기설비를 지속적으로 체크하고 전기설비에 이상이 검출되면 해당 전기설비의 정보를 저장함과 동시에 통제신호를 DTMF신호에 의해 원격지에 전송하여 전기설비를 관리 또는 제어할수 있다.

또한 국선전화망을 이용하여 관리자의 무선호출기 및 전화기에 해당 전기설비의 식별코드 및 이상 상태를 음성으로 통보하여 다른 장소에서도 후속조치를 취할 수 있다.

도 1은 본 고안의 원격관리 시스템에 대한 개요도,

도 2는 본 고안의 DCU 상세 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1;전기설비 2;감지부

3;제어부 10;DCU

11;마이컴 20;자동통지 시스템

40;고객관리 시스템

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 설명한다. 도 1은 본 고안에 따른 전체적인 시스템 개요도를 도시한 것으로, 가입된 전기설비의 이상유무를 DCU(10;Date Control Unit)에서 검출하여 그 결과를 공중망(PSTN)을 통해 원격지에 있는 자동통지 시스템(20)으로 전송하고, 반대로 원격지에서 DCU(10)에통제신호를 전송하여 해당 전기설비를 통제할 수 있도록 하고, 동시에 유무선으로 수신자 단말기(30)를 통해 전기설비 담당자에게 음성으로 정보를 제공하고, 더욱이 자동통지 시스템(20)에 저장된 정보를 근거로 해당 전기설비를 일정 기간 단위로 분석하고, 가입자 가입.해약 및 사용료 징수에 따른 프로그램이 내장된 고객관리시스템(40)을 더 포함하여 에프터 서비스 발생빈도를 종합적으로 분석하고 그에 따른 시설개조의 기초 자료로 활용할 수 있는 시스템을 구축하고 있다.

본 고안은 다양한 전기설비 예를 들면 역상검출, 과전압검출, 과부하검출, 피크전력검출, 발전기 비상전원 전압전류검출, 전화국선의 단선검출 및 각종 응용 회로들의 이상을 검출하는 것으로, 응용회로로는 가스검출, 도난감시, 수위검출, 화재감지 등 실생활에 광범위하게 응용되는 모든 분야에 적용가능하다.

도 2는 상기한 전기설비를 검출하여 원격지로 그 정보를 전송하는 DCU에 관한 상세한 회로를 도시한 것으로, 도면을 참조하면 상기한 다수의 전기설비(1) 각각에 대해 이상 상태를 검출할 수 있는 감지부(2)들을 포함하고 있다.

감지부(2)는 일반적인 검출방식으로 해당 전기설비(1)에 이상이 검출되면 각각의 전원라인에 전기적으로 연결된 감지부(2)에 전원이 통전되면서 마이컴(11)에 그 검출신호를 인가하도록 되어 있다.

마이컴(11)은 각각의 전기설비에 대응하여 할당된 식별코드 별로 해당 전기 설비의 정보를 원격지의 자동통지 시스템(20)에 정보를 전송하고, 반대로 원격지에서 전송된 통제신호에 따라 마이컴(11)에서는 해당 제어부(3)를 통해 전기설비를 제어하여 전기설비나 또는 응용설비를 통제하게 된다.

더욱이 본 고안은 상기 마이컴(11)과 데이터를 공유하면서 가입된 전기설비에 대한 정보를 원격지로 전송하거나 또는 원격지의 통제신호를 수신할 수 있는 송수신수단을 포함하고 있다.

상기 송수신수단은 마이컴(11)과 원격지 제어수단을 공중망을 통해 양방향 통신하는 것으로, 도면을 참조하면 상기 마이컴(11)의 출력단에 컨트롤 버스를 통해 연결된 디코더(12)를 갖고, 이 디코더(12)에서 출력된 신호에 의해 카운터(19a), 훅릴레이(19b)등으로 이루어진 전화회로(19)를 제어하게 된다.

또한 마이컴(11)의 다른 출력단에는 전기설비에 검출된 검출정보를 전화선로를 통해 전송할 수 있도록 데이터버스로 연결된 한 쌍의 플립플롭(13)(14)을 포함하고, 이 플립플롭(13)(14)들은 각각 원격지에서 전송된 DTMF신호를 수신하는 DTMF 리시버(15)와 원격지로 정보를 송신하기 위한 톤다이얼러(16)와 전기적으로 연결된다.

부호 17은 CPT컨트롤러를 도시한 것으로, 이 CPT컨트롤러(17)는 다이얼링, 가입자 전화상태 확인, 통화, 다이얼톤, 링백톤, 신호 인식시스템 등을 체크하고, 그 결과를 DTMF리시버(15)를 통해 마이컴(11)에 통보하게 되며, 마이컴(11)에서는 이 신호에 의해 디코더(12)를 통해 송수신수단을 제어하게 된다.

디코더(12)는 마이컴(11)의 제어에 따라 DTMF 아웃, DTMF 클리어, RING 클리어, CPT 클리어 신호를 출력하여 각각 D플립플롭(13)(14), 톤다이얼러(16), CPT컨트롤러(17) 및 링신호출력부(18)를 제어한다.

이러한 구성에 의해 전기설비에 대한 정보를 공중망을 통해 원격지로 전송하면, 원격지에 설치된 제어수단 즉, 자동통지 시스템에서는 전송된 정보를 저장, 분석함과 동시에 해당 전기설비 담당자에게 유무선망을 통해 음성으로 전송하게 된다.

도 1을 참조하면, 상기 자동통지 시스템(20)은 중앙처리장치(21)에 의한 자동통지 시스템으로 ACS(22;Auto Calling Service)와 TTS(23;Text To Speach)로 구성되어 자동으로 전화를 걸어 통지하고자 하는 약정된 음성정보를 수신자 단말기(30)를 통해 담당자에게 전달하게 된다.

여기서 TTS부(23)는 컴퓨터의 텍스트 데이터를 음성으로 변환하는 모듈로써 한글 및 아라비아 숫자, 시간, 요일 등의 데이터를 약정된 음성으로 변환하는 음성처리 소프트웨어 엔진이다.

상기 자동통지 시스템은 국선과 연결되고, 이 국선들은 음성처리통신 카드를 장착하여 확장할 수 있다.

실시예에 의하면, 1개의 자동통지 시스템(20)에는 10장의 음성처리통신 카드가 내장되어 10회선을 동시에 사용할 수 있고, 1개의 랙에는 4개의 시스템을 LAN으로 통합하여 동시에 40회선을 접수, 통보, 제어 등을 수행할 수 있는 것으로, 이들의 용량은 필요에 따라 확장할 수 있다.

이와 같이 구성된 전기설비 원격관리 시스템은 다수의 전기설비(1) 각각에 이들의 이상 상태를 감지할 수 있는 센서들로 이루어진 감지부(2)에 의해 상시 체크할 수 있도록 하는 것으로, 예를 들면 역상검출인 경우 3상에 저항, 릴레이, 콘덴서를 각각 설치하고 모터등의 회전체가 정회전 상태에서 역회전으로 운전될 경우릴레이 접점이 동작하여 포터커플러에 전원을 인가함으로써 마이컴(11)에서 인식할 수 있도록 하고 있다.

과전압일 경우에는 전원라인에 정류기를 설치하고 정류된 전압과 기준전압을 비교함으로써 전원을 통전시켜 전원이 인가되도록 하는 등 각각의 전기설비에 적합한 설치를 하고 있다.

마이컴(11)은 감지부(2)에 의해 감지된 전기설비(1)들의 식별코드와 함께 감지 날짜, 시간 등을 송수신수단을 통해 자동통지 시스템(20)으로 전기설비의 이상 상태를 알리게 되며, 동시에 원격지의 자동통지 시스템(20)에서는 전송된 정보를 저장함과 동시에 공중망을 통해 담당자에게 미리 약정된 음성으로 통보하게 된다.

자동통지 시스템(20)에 저장된 정보는 필요할 경우에 기간 및 시간대별로 기록된 내용을 고객관리시스템(40)을 통해 프린트로 출력할 수 있는 것으로, 이 고객관리시스템(40)은 등록처리와 통계처리를 하게 된다.

등록처리는 현장에 DCU(10) 단말기를 설치한 설치 담당자가 출하시 등록하는 DCU ID를 체크하여 기재해 놓는다.

DCU ID 및 설치장소, 각 포트별 센서 연결포인트, 아날로그 센서의 종류, 센싱레벨, 차단밸브 사용여부, DCU 연결전화번호, 비상시 연락받을 담당자 전화번호 등의 데이터를 자동통지 시스템(20)으로 설치시 전송하게 된다.

자동통지 시스템(20)은 현장에서 보낸 데이터를 근거로 DCU정보를 원격지에서 등록한 후 현장의 DCU 가동상태를 시험점검하여 가동시키고, 이후 해당 전기설비의 이상 상태에 따른 정보를 약정된 프로토콜에 의해 자동통지 시스템(20)으로송신하게 하게, 이 자동통지 시스템(20)은 공중망을 통해 담당자에게 음성으로 안내하게 된다.

통계처리는 자동통지 시스템(20)에 현장사고 일시 및 장소가 항시 기록이 되고 있어 각 현장 포인트마다 사고 이력을 월별, 계절별, 빈도별로 리포트하여 전기설비 가입자게 매월 제출할 수 있도록 하며, 리포트된 자료 중에서 사고 빈도수가 많은 포인트는 향후 문제점을 종합적으로 분석하고 그에 따른 시설개조나 개선방향을 찾는데 기초자료로 활용된다.

더욱이 본 고안은 상기 송수신수단을 통해 이상이 감지 및 전기설비들을 각각 제어할 수 있다.

그 제어방법으로는 호스트컴퓨터에 저장된 프로그램에 따라 자동으로 독자적인 프로토콜(Protocol)에 의해 DTMF(Dual Tone Modulation Frequency) 통제신호를 마이컴(11)에 출력하고, 이 신호를 감지한 마이컴(11)은 해당 전기설비를 제어부(3)를 제어하게 된다.

일반적인 통신방법은 본 고안과 같이 원격지와 송,수신할 경우 모뎀을 이용하지만 본 고안은 모뎀을 사용하지 않고 전화기의 톤(DTMF)신호를 이용하여 통신하므로, 일반 국선라인을 사용하여 송수신할 수 있어 시스템 구축이 용이하고, 통신선로 공사가 용이하다.

본 고안에 의해 약정된 통신 프로토콜은 전화기의 DTMF신호를 이용한 것으로, 예를 들면, 통제신호와 통제신호사이에 전화기 버튼의 별표(*)버튼과 샵(#)버튼을 통제신호 전후에 삽입(*123# *111# 등)하여 연속되는 통제신호를 구분되게 출력한다.

이와 같이 원격지에서 송신된 통제신호에 따라 제어부(3)에 의해 제어되는 각각의 전기설비들은 감지부(2)와 같이 다양한 형태로 각각의 전기설비를 제어를 할 수 있는데, 예를 들면 피크전력등은 부하를 순서대로 전원을 차단하여 전체적으로 안정될 경우 전원이 차단된 부하에 전원을 통전시키도록 한다.

또한 결선이 잘못된 회전체와 같은 경우에는 전원을 초기부터 차단시키고, 가스검출이나 수위검출 등에 이용되는 응용회로들은 파이프 배관에 설치된 솔레노이드 밸브,팬, 도어를 전기적으로 제어하여 가스나 물의 공급을 차단시키며, 도난감시나 화재감지 등은 해당 관계기관에 기밀히 연락하여 후속조치를 취할 수 있도록 한다.

특히 도난감시의 경우에는 카메라를 통해 침입자를 열추적 센서를 부가하여 감시자의 이동 방향에 따라 회전되게 함으로써 침입자의 해동을 면밀히 감시할 수 있도록 하고 그 것을 녹화하여 추후에 증거자료로 채택할 수 있다.

이상에서 설명한 실시예에서는 전기설비의 일부만을 그 예로서 설명하고 있으나 그 밖의 다양한 전기설비나 감지, 감식기능 등에 활용할 수 있는 것으로 본 고안은 이에 국한되지 않고 이하의 청구범위에 기재된 바와 같이 변경실시 가능함을 밝혀둔다.

이상 실시예에서와 같이 본 고안은 다양한 전기설비등에 감시수단을 전기적으로 연결하여 이상 상태를 검출하고 그 정보를 원격지에 전송함과 동시에 원격지에서 해당 전기설비등을 제어함으로써 전기설비나 또는 안전장치등의 사고 확산을 방지할 수 있다.

또한 원격모니터링 및 통보처리를 자동처리하기 때문에 많은 인력이 필요하지 않고 분산된 지역의 방재나 환경등에 효율적으로 관리할 수 있으며, 더욱이 장비의 구성 및 설비 가격을 저렴하게 구성할 수 있고 통신처리도 독자적인 DTMF 프로토콜로 처리하므로 쉽게 누구나 설치가 가능하고 기존 장비와 비교하여 저렴하게 회로를 구성할 수 있다.

Claims (3)

1. 다수의 전기설비 각각에 대해 이상 상태를 감지하는 전기설비 이상검출수단;

   상기 전기설비 이상검출수단에 의해 검출된 해당 전기설비의 이상 정보데이터를 출력하고, 원격지에서 송출된 통제신호에 따라 상기 전기설비를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 마이컴;

   상기 마이컴의 제어하에 해당 전기설비의 이상정보를 미리 설정된 프로토콜로 전환하여 원격지로 송신하고 상기 원격지에서 수신된 명령신호를 수신하여 상기마임컴에 전달하는 송수신수단;

   상기 마이컴에서 출력된 전기설비의 이상 정보를 저장 및 분석한 후 해당 전기설비 담당자에게 공중망을 통해 자동으로 통보하고, 입력된 통제신호에 대응하는 통제신호를 미리 약정된 프로토콜로 상기 마이컴에 전송하여 이상 전기설비를 통제할 수 있도록 하는 원격지 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기설비 원격관리 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 원격지 제어수단에 저장된 정보를 근거로 해당 전기 설비를 일정 기간 단위로 분석하고, 가입자 가입.해약 및 사용료 징수를 처리하기 위한 프로그램이 내장된 고객관리시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기설비 원격관리 시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 송수신수단에 의해 송수신되는 신호는 일반 국선전화 라인을 통해 미리 약정된 DTMF인 것을 특징으로 하는 전기설비 원격관리 시스템.