KR200290462Y1 - 인터넷을 이용한 현장감시제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 인터넷을 이용한 현장감시제어장치(RTU: Remote Terminal Unit)에 관한 것이다.

본 고안의 구성은 프로세서, 기억장치, 통신장치 및 I/O장치로 구성된 현장감시제어부와; 영상처리부, 음성제어부, TCP/IP통신부 및 통합감시 소프트웨어로 구성된 웹카메라서버부와; 상기 웹카메라서버부에 연결되는 카메라, 마이크 및 스피커 등의 감시장비를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면 인터넷이 가능한 네트워크에 접속하여 어느 장소에나 설치할 수 있으며, 현장의 영상 및 음성, 상태나 계측 데이터를 실시간으로 제공하여 인터넷이 연결된 원격지의 클라이언트PC 상에서 Internet Explorer나 Netscape와 같은 웹브라우저를 통하여 모니터링하고 제어할 수 있으며, 특별한 클라이언트 소프트웨어가 필요 없다는 장점이 있다.

Description

인터넷을 이용한 현장감시제어장치{Remote Terminal Unit Using Internet}

본 고안은 인터넷을 이용한 현장감시제어장치(RTU: Remote Terminal Unit)에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 종래의 RTU와 인터넷 온라인 영상 모니터링, 음성제어를 위한 웹서버를 결합하여 별도의 PC 소프트웨어가 필요 없이 웹 상에서 현장 감시 및 제어가 가능한 인터넷을 이용한 현장감시제어장치(RTU)에 관한 것이다.

특히, 종래의 RTU에 의한 원격 감시제어 시스템에서 단순한 현장장비의 상태에 대한 데이터만을 상위 시스템으로 전송하는 전래의 방식에서 요즘 점차적으로 확산되고있는 원격측정(Telematics) 시스템 기술을 도입하여 고급 감시 제어를 요구하는 사용자들에 맞추어 웹서버로의 접근성에 용이함을 가진 웹카메라서버를 이용하는 것을 특징으로 한다.

즉, 웹카메라서버를 이용하여 무인변전소 등에 이미 사용되고 있는 RTU의 기능과 카메라에 잡힌 영상을 인터넷을 통해 전송해 주는 기능을 결합함으로써 인터넷이 연결된 어느 장소에서나 웹브라우저를 통하여 현장감시가 가능한 RTU를 제공해 준다.

RTU는 현재 원격감시 및 제어를 위해 변전소, 전력소 및 발전소에 설치되는 원격소 단말장치로서 기존의 변전소의 유인, 무인화 운전을 위해 변전소에 설치되는 원격소 단말장치의 역할을 수행하는 단말장치를 의미한다.

변전소, 전력소 및 발전소에 위치한 RTU는 전용 회선을 통해 상호 정보교환이 이루어지며, RTU는 상위 제어소로부터 송출되는 신호를 수신한 뒤, 그 명령을 분석하여 해당 모듈을 적절히 제어함으로써 변전소설비를 제어하거나, 현장설비로부터 취득한 자료를 비롯하여 장치의 전원상실 및 모듈(Module)의 고장유무를 자동 검출하여 제어소로 전송하는 기능 등을 구비한 장치로 고속의 마이크로 프로세서를구비하고, 각 모듈의 이상유무 표시 기능을 갖추고 있다.

변전소, 전력소 및 발전소에 위치한 RTU는 수집된 자료를 바탕으로 균형 있는 전력수급을 가능하게 하며 계통사고 등 비상시 신속한 대처가 가능케 한다. 또한 예비율 등의 사전 조절로 경제적인 전력운용을 가능하게 한다.

또한 사람이 상주하는 유인 RTU뿐 아니라 사람이 상주 할 수 없는 곳을 무인화하여 무인변전소, 철도의 구분소, 상·하수도처리장에 많은 무인 RTU를 설치하여 이용하고 있다.

그러나 이와 같은 종래의 무인 RTU의 경우에는 무인변전소 등의 장비 또는 장치의 상태나 이들의 계측 데이터만을 원격에서 얻거나 제어할 수 있고 영상이나 음성정보를 이용하여 제어하는 것이 아니었으므로 장치의 화재, 도난, 침입 등의 비상상황이 발생할 경우 이에 즉각적으로 대비할 수 있는 대책이 없다는 문제점이 있었다.

또한 전용선에 연결된 운영자 PC를 통하여만 현장감시가 가능하므로 운영자 PC와 떨어진 다른 장소에서는 현장감시가 불가능하다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 고안의 목적은 무인장비에 대한 상태나 계측 데이터뿐만 아니라 장비에 대한 영상 및 음성을 원격지에서 수신할 수 있도록 하여 무인 원격소 내의 화재, 침입 등의 사고 발생에 신속한 대응을 할 수 있는 장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 상기와 같은 원격장비에 대한 각종 정보를 전용선 등을 통한 일정한 단말을 통하여만 확인할 수 있을 뿐만 아니라 인터넷이 연결된 곳이라면 어느 곳에서나 웹브라우저를 통하여 확인할 수 있는 현장감시 제어장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 현장감시제어장치를 이용한 현장감시 시스템의 구성도,

도 2는 본 고안에 의한 인터넷을 이용한 현장감시제어장치의 블록도,

도 3은 본 고안에 의한 인터넷을 이용한 현장감시제어장치를 이용한 현장감시 시스템의 사용상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50, 230 : 스피커 60, 220 : 마이크

200 : 웹카메라 서버부 210 : 카메라

240 : 영상처리부 250 : 음성제어부

260 : 통합감시 소프트웨어 300 : 현장감시제어부

310 : 프로세서 320 : 기억장치

330 : 통신장치 340 : 입출력(I/O)장치

본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 주요 구성은 프로세서, 기억장치, 통신장치 및 입출력(I/O)장치로 구성된 현장감시제어부와;

영상처리부, 음성제어부, TCP/IP통신부 및 통합감시 소프트웨어로 구성되어 영상·음성정보를 인터넷망을 통해 전송함으로써 인터넷에 연결된 어느 곳에서나 웹브라우저를 통해 확인하여 현장장비를 감시할 수 있게 하는 웹카메라 서버부와;

상기 웹카메라 서버부에 연결되는 카메라, 마이크 및 스피커 등의 감시장비를 포함하여 구성된다.

상기 영상처리부는 상기 카메라에 비친 영상에 대해 반응을 보이도록 프로그램된 동작감지부(Motion Detection)와 상기 동작감지부에 의해 동작 감지시 영상을 자동녹화하여 저장하는 저장장치 및 한 채널의 영상이 아닌 여러 채널의 영상을 처리할 수 있도록 해주는 영상채널카드부로 구성된다.

상기 음성제어부는 아날로그 음성을 디지털로 전환 전송하기 위한 A/D변환부와 실제 현장에서 경고 방송용으로 사용하기 위한 파워앰프(Power-AMP)로 구성되어, 동작감지부에 의한 동작감지시 상위시스템에 알람 전송이 가능하고 현장에서도 알람이 울리도록 해주며 여러 개의 현장중 한 개의 현장만을 선택 경고 방송을 내보낼 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 통합감시 소프트웨어는 팝업(Pop-up)프로그램과 로그(Log)프로그램으로 구성되어, 여러 개의 현장에 대한 상시 집중 감시가 아닌 현장에서 사건 발생시에만 팝업(Pop-Up)기능을 통해 관리자가 조치를 취할 수 있도록 해주며 관리자가 인지하지 못할 경우를 대비하여 사건 발생시 기록파일(Time Log File)을 생성하여 영상·음성과 함께 상위 통합감시가 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 송·변전 전력계통감시 제어분야, 플랜트 설비 감시제어 분야, 배전 자동화 분야, 물관리 시스템, 수해 방지설비, 상하수 처리장 등 유,무인 감시 설비가 필요한 시스템의 현장에서 설비의 상태 및 계측, 영상정보, 방범 및 방재, 출입 통제에 관련한 데이터를 수집하여 전 시설물의 관리 및 통제를 하던 기존의 RTU와 이러한 상태 및 계측 신호데이터뿐 아니라 영상·음성신호를 상위시스템에 송·수신하여 원격지에서 일반 웹브라우저를 통해 무인화된 현장의 설비 및 상황을 영상으로 감시할 수 있는 웹모니터링 서버기능이 통합되어 구성된다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다. 도 2는 본 고안에 의한 인터넷을 이용한 현장감시제어장치의 블록도이고, 도 3은 본 고안에 의한 인터넷을 이용한 현장감시제어장치를 이용한 현장감시시스템의 사용상태도이다.

도 2에 의하면 본 고안에 의한 인터넷을 이용한 현장감시제어장치는 상기와 같이 크게 영상과 음성 부분을 처리하는 웹카메라 서버부(200), 카메라(210), 마이크(220), 스피커(230) 등의 감시장치 및 현장데이터 부분을 처리하는 현장감시제어부(300)로 구성된다.

상기에서 살펴본 바와 같이 웹카메라 서버부(200)는 카메라에 비친 영상에 대해 반응을 보이도록 프로그램된 동작감지부와 상기 동작감지부에 의해 동작 감지시 영상을 자동녹화하여 저장하는 저장장치를 갖는 영상처리부와; 아날로그 음성을 디지털로 전환 전송하고 실제 현장에서 경고 방송용으로 사용하기 위한 파워앰프(Power-AMP)를 가지며 동작감지부에 의한 알람 전송이 가능하고 현장에서도 알람이 가능하며 여러 개의 현장중 한 개의 현장만을 선택 경고 방송을 내보낼 수 있는 음성제어부와; 데이터의 인터넷전송을 위한 TCP/IP통신부; 및 여러 개의 현장을 감시하기 위해 상시 집중 감시가 아닌 현장에서 사건 발생시에만 팝업(Pop-Up)기능을 통해 관리자가 조치를 취할 수 있고, 관리자가 인지하지 못할시를 대비하여 사건 발생시 시간에 따른 기록파일(Time Log File)을 생성하여 영상·음성과 함께 상위 통합감시가 가능한 통합감시 소프트웨어로 구성된다.

상기 현장감시제어부는 프로세서(310), 기억장치(320), 통신장치(330) 및 상태 및 계측을 위한 디지털 및 아날로그 입출력장치(340)로 구성된다.

도 3을 참조하여 본 고안의 인터넷을 이용한 현장감시제어장치의 동작을 설명한다.

본 고안에 의한 현장감시제어장치를 이용하여 현장감시를 하는 경우의 전체적인 시스템의 구성을 보면 현장감시제어부(300), 웹카메라 서버부(200) 및 감시장비로 이루어진 본 고안의 인터넷을 이용한 현장감시제어장치와 상기의 현장감시제어장치로부터의 데이터를 감시관리자 또는 운영자에게 전송하기 위한 전용망 및 인터넷망과 상기 현장감시제어장치로부터 전용망을 통하여 전송 받은 정보를 이용하여 현장감시를 할 수 있도록 하는 운영자 PC(30)와 상기 현장감시제어장치로부터 인터넷망을 통하여 전송 받은 정보를 웹브라우저를 통해 확인하여 현장감시를 할 수 있도록 하는 공용 PC(40)로 구성된다.

다수의 현장계기(10) 또는 센서(20)가 현장감시제어부에 연결되어, 수집한 정보들과 Event정보는 RS-485 통신방식 등을 이용하여 본 고안의 현장감시제어장치(400)에 보내진다. 여기서 Event정보란 현장에서의 화재 등의 발생시 화재감지기(240) 등의 장치에 의한 화재발생정보 또는 외부인의 침입정보 등을 말한다. 현장감시제어장치의 웹카메라서버부(200)는 카메라(210)에서 보내온 영상정보, 현장에서 마이크(220)를 통해 수집된 음성정보 및 Event정보들을 모아 인터넷 표준 프로토콜인 TCP/IP로 상호 변환하여 전용망을 통해 운영자PC(30)에 공급한다.

또한 인터넷을 통해 공용 PC(40)에 공급하여 일반 웹브라우저인 Internet Explorer 또는 Netscape를 이용하여 상기한 음성정보와 영상정보 및 Event정보를 통하여 현장장비를 감시, 진단, 제어, 관리를 할 수 있도록 해준다.

현장장비에 외부인이 접근해온 경우를 예로 들어 본 고안의 인터넷을 이용한 현장감시제어장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

상기의 동작감지기에 의해 외부인의 접근이 감지되면 웹카메라 서버부(200)는 조명등(250)을 켜고 동작 감지시부터의 영상을 카메라(210)로 자동녹화하여 저장장치에 저장한다.

외부인의 접근시 상기 음성제어부의 알람기능에 해당 현장에 알람을 울리거나 상위시스템의 관리자에게 알람을 울려 외부인의 접근을 인지할 수 있도록 한다.

상기 통합감시 소프트웨어의 팝업(Pop-up)기능에 의해 해당 현장의 영상 및 음성을 상위시스템에 출력되도록 한다.

상위시스템에서의 외부인의 접근을 관리자가 인지하지 못할 경우를 대비하여 통합감시 소프트웨어의 로그기능에 의하여 상기 동작감지기에 의한 동작 감지시부터 기록파일(Time Log File)을 생성시킨다.

상위시스템에서의 관리자가 상기 상황을 인지하는 경우 관리자는 상기의 음성제어부 및 마이크를 이용하여 해당 현장에 접근하는 외부인에게 경고 방송을 하거나 외부인의 신분을 확인하기 위하여 외부인과 대화를 할 수도 있다.

해당 현장의 영상·음성 등은 상기의 웹카메라 서버부에 의해 인터넷망을 통하여 전송이 되므로, 상위시스템의 운영자 단말에서만 이를 보거나 들을 수 있는 것이 아니라 인터넷이 연결되는 어느 곳에서든 웹브라우저를 통하여 확인이 가능하다. 따라서 상위시스템 관리자가 외부에 있는 경우라도 인터넷을 통하여 언제 어디서든지 현장장비의 감시가 가능한 것이다.

이상에서 구체적인 실시예를 들어 본 고안을 설명하였으나, 본 고안이 상기의 실시예에만 국한되는 것은 아니며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 설계 변경이나 회피설계를 한다 해도 본 고안의 범위 안에 있다 할 것이다.

본 고안의 인터넷을 이용한 현장감시제어장치에 의하면 원격감시제어를 위한 RTU와 인터넷 온라인 영상 모니터링 및 음성제어를 위한 웹서버를 결합함으로써 별도의 PC가 필요 없이 웹상에서 현장감시 및 제어가 가능하다.

또한, 인터넷이 가능한 네트워크에 접속하여 어느 장소에서나 실시간으로 제공되는 현장의 화면 및 음성, 상태나 계측 데이터를 이용하여 Internet Explorer나 Netscape와 같은 웹브라우저를 통하여 현장설비를 원격으로 모니터링하고 제어할 수 있어, 특별한 클라이언트 소프트웨어가 필요 없다는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 프로세서, 기억장치, 통신장치 및 입출력장치로 구성된 현장감시제어부와;

   영상처리부, 음성제어부, TCP/IP통신부 및 통합감시 소프트웨어로 구성되어 영상·음성정보를 인터넷망을 통해 전송함으로써 인터넷에 연결된 어느 곳에서나 웹브라우저를 통해 확인하여 현장장비를 감시할 수 있게 하는 웹카메라 서버부와;

   상기 웹카메라 서버부에 연결되는 카메라, 마이크 및 스피커 등의 감시장비를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 현장감시제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 영상처리부는

   상기 카메라에 비친 영상에 대해 반응을 보이도록 프로그램된 동작감지부와;

   상기 동작감지부에 의해 동작 감지시 영상을 자동녹화하여 저장하는 저장장치; 및

   한 채널의 영상이 아닌 여러 채널의 영상을 처리할 수 있도록 해주는 영상채널카드부로 구성되는 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 현장감시제어장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 음성제어부는

   아날로그 음성을 디지털로 전환 전송하기 위한 A/D변환부와 실제 현장에서 경고 방송용으로 사용하기 위한 파워앰프(Power-AMP)로 구성되어

   동작감지부에 의한 동작감지시 상위시스템에 알람 전송이 가능하고 현장에서도 알람이 울리도록 해주며 여러 개의 현장중 한 개의 현장만을 선택 경고 방송을 내보낼 수 있는 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 현장감시제어장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 통합감시 소프트웨어는

   팝업(Pop-up)프로그램과 로그(Log)프로그램으로 구성되어, 여러 개의 현장에 대한 상시 집중 감시가 아닌 현장에서 사건 발생시에만 팝업(Pop-up)기능을 통해 관리자가 조치를 취할 수 있도록 해주며 관리자가 인지하지 못할 경우를 대비하여 사건 발생시 기록파일을 생성하는 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 현장감시제어장치.