KR200310279Y1 - 전력선 통신을 이용한 등기구 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 등기구를 제어하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 특히 각 등기구와 연결된 제어장치와 관리실의 중앙 제어장치간의 통신을 전력선을 이용하여 수행하는 한편, 제어장치와 중앙 제어장치간에 쌍방향 통신을 가능하게 하므로써, 중앙 제어장치가 다수의 제어장치들을 통합관리할 수 있도록 하며, 각 제어장치가 그와 연결된 등기구에 대한 상태정보를 중앙 제어장치로 보낼 수 있도록 하기 위한, 전력선 통신을 이용한 등기구 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 고안은 등기구 제어 시스템에 있어서, 다수의 등기구(430)를 통합적으로 관리하기 위한 중앙 제어장치(400); 상기 중앙 제어장치와 전력선을 통해 통신을 하면서 등기구에 대한 온/오프 기능 및 등기구에 대한 상태 감지기능을 수행하기 위한 다수의 제어장치(410); 및 상기 제어장치의 제어에 따라 온/오프되는 등기구(430)를 포함한다.

Description

전력선 통신을 이용한 등기구 제어 시스템{Lamp Control System Using Electic Power Line Communication}

본 고안은 각종 등기구를 제어하기 위한 시스템에 관한 것이다.

최근 가로등 및 건물 내부의 조명등(이하, 간단히 "등기구"라 함) 관리에 대한 관심이 늘어나고 있는데 반하여 이에 대한 적절한 방법이 개발되지 않은 상태에있다. 즉, 수많은 도로와 건물이 건설되고 있는 현실에서 각 도로와 건물에 설치된 등기구를 체계적으로 관리한다는 것은 전력 절감 효과에 있어서 큰 의미를 부여할 수 있으며, 이에 따라 상기 등기구들을 관리하기 위한 시스템들이 개발 되고 있다. 이하, 도 1a 내지 도 1c 를 참조하여 종래의 등기구 제어 시스템에 대하여 간단히 설명하겠다.

도 1a 는 종래의 등기구 제어 시스템의 일실시예 구성도로서, 특히 스위치를 이용한 그룹 제어 시스템의 일실시예 구성도이다.

도면에 도시된 등기구 제어 시스템은 현재 사용되고 있는 가장 흔한 방법으로서, 한 개의 전원 스위치(100) 하단에 40~50개의 등기구(가로등)(130-1 내지 130-n)를 그룹으로 연결하여 ON/OFF하는 방법으로써 가로등의 상태 파악은 물론 가로등의 개별 관리를 전혀 할 수 없는 구조로 되어 있다.

특히 부하 투입 시 전체 부하가 동시에 투입되므로 순간적으로 과전류가 문제시 되고 있다.

즉, 도면에 도시된 바와 같은 그룹 제어방법은 등기구(130-n)의 고장 및 안정기(120-n)의 고장 상태를 중앙 관리센터에서 파악하지 못하고 반드시 현장 검증을 하여야만 가능할 뿐만 아니라, 누전 및 과전류 발생 등주를 찾기가 힘들다는 문제점이 있다.

또한, 등주에 문제 발생시 원인 파악이 어렵고, 부하 투입시 전체 부하가 동시에 동작되므로 순간적인 과전류 상태가 되어 주변 부하에 영향을 줄 수 있다는 문제점이 있다.

도 1b 는 종래의 등기구 제어 시스템의 또 다른 일실시예 구성도로서, 특히 무선 통신을 이용한 그룹 제어 시스템의 일실시예 구성도이다.

이 방법은 한 그룹내에 포함된 소수개의 등기구를 무선 제어기에 연결하여 소그룹을 제어 하는 방법으로써, 이 방법 또한 단방향의 통신을 이용하므로 개별 등주의 상태 파악은 할 수 없으며 단지 전구를 ON/OFF하는 기능만 수행한다.

즉, 도면에 도시된 바와 같은 무선 통신을 이용한 그룹 제어 방법은, 등기구의 고장 및 안정기의 고장 상태를 센터에서 파악하지 못하고 반드시 현장 검증을 하여야만 가능하며, 누전 발생시 발생 등주를 찾기가 힘들뿐만 아니라, 등주에 문제 발생시 원인 파악이 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 부하 투입시 전체 부하가 동시에 동작되므로 순간적인 과전류 상태가 되어 주변 부하에 영향을 줄 수 있으며, 제어기 내부에 과전류 및 누전 차단 기능이 없어 별도의 차단기를 부착해야 한다는 문제점이 있다.

또한, 구조가 복잡하고, 시공 비용이 많이 들며, 신설 공사에는 적용이 가능하나 기 설치된 등주에 적용하기에는 어려움이 있다는 문제점이 있다.

도 1c 는 종래의 등기구 제어 시스템의 또 다른 일실시예 구성도로서, 특히 유선 통신을 이용한 그룹 제어 시스템의 일실시예 구성도이다.

이 방법은 등주에 유선 통신 모듈을 부착하여 등기구를 제어 하는 방법으로서, 양방향의 통신을 이용하여 개별 등주의 전구 점등 상태는 파악은 할 수 있도록 되어 있으나 과전류 및 누전에 대한 정보를 알 수 없으며, 기 설치 시설에 시공할 경우 통신선 재공사를 하여야 하고 차단기를 별도로 부착해야 한다는 문제점이 있다.

즉, 상기한 방법은 누전 발생시 발생 등주를 찾기가 힘들며, 등주에 문제 발생시 원인 파악이 어려울 뿐만 아니라, 제어기 내부에 과전류 및 누전 차단 기능이 없어 별도의 차단기를 부착해야 하므로 구조가 복잡하며, 기 설치 등주에 시공 할 경우 별도의 통신선 공사를 하여야 한다는 문제점이 있다.

한편, 상기한 바와 같은 종래의 등기구 제어 시스템은, 각 등기구를 개별적으로 관리할 수 없어 전력 절감 효과를 극대화 시킬 수 없으며, 기 설치된 등기구 시설이나 새롭게 구축하고자 하는 시스템에 있어서도 그 구축을 위해 별도의 장비 및 시설이 필요하다는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각 등기구와 연결된 제어장치와 관리실의 중앙 제어장치간의 통신을 전력선을 이용하여 수행하는 한편, 제어장치와 중앙 제어장치간에 쌍방향 통신을 가능하게 하므로써, 중앙 제어장치가 다수의 제어장치들을 통합관리할 수 있도록 하며, 각 제어장치가 그와 연결된 등기구에 대한 상태정보를 중앙 제어장치로 보낼 수 있도록 하기 위한, 전력선 통신을 이용한 등기구 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a 는 종래의 등기구 제어 시스템의 일실시예 구성도로서, 스위치를 이용한 그룹 제어 시스템의 일실시예 구성도.

도 1b 는 종래의 등기구 제어 시스템의 또 다른 일실시예 구성도로서, 무선 통신을 이용한 그룹 제어 시스템의 일실시예 구성도.

도 1c 는 종래의 등기구 제어 시스템의 또 다른 일실시예 구성도로서, 유선 통신을 이용한 그룹 제어 시스템의 일실시예 구성도.

도 2a 는 본 고안에 따른 전력선 통신을 이용한 등기구 제어 시스템의 일실시예 구성도.

도 2b 는 본 고안에 적용되는 제어장치의 일실시예 상세 구성도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 등기구 제어 시스템에 있어서, 다수의 등기구(430)를 통합적으로 관리하기 위한 중앙 제어장치(400); 상기 중앙 제어장치와 전력선을 통해 통신을 하면서 등기구에 대한 온/오프 기능 및 등기구에 대한 상태 감지기능을 수행하기 위한 다수의 제어장치(410); 및 상기 제어장치의 제어에 따라 온/오프되는 등기구(430)를 포함하며, 상기 중앙 제어장치(400)는, 전력선을 통해 전원을 공급받아 중앙 제어장치 내부로 공급하는 한편 중앙 제어장치와 전력선과의 통신을 중계하기 위한 인터페이스(401); 다수의 제어장치(410)들과 전력선을 통한 통신을 수행하기 위한 전력선 통신부(406); 사용자로부터 각종 정보를 입력받기 위한 입력부(403); 상기 입력부 또는 다수의 제어장치(410)를 통해 입력된 정보를 저장하기 위한 저장부(405); 관리자가 각 제어장치(410)에 대한 정보를 확인할 수 있도록 각종 정보를 출력하기 위한 출력부(404); 및 상기 저장부(405)에 저장되어 있는 프로그램 및 상기 제어장치(410)로부터 전송된 신호에 따라, 제어 신호를 상기 전력선 통신부(406)를 통해 상기 제어장치(410)로 전송하며, 상기 각 제어장치(410)의 상태와 관련된 정보를 출력하도록 상기 출력부(404)를 제어하기 위한 제어부(402)를 포함한다.

즉, 본 고안은 전력선에 통신신호를 보내서 등기구를 감시 및 제어하기 위한 것으로서, 시/도내의 가로등 및 보안등에 대한 상태감시 및 제어를 할 수 있을 뿐만 아니라, 건물내의 등기구 상태감시 및 원격제어, 그리고 리조트, 골프장, 스키장, 기타유락시설의 등기구에 대한 상태감시 및 원격제어를 위한 등기구 제어 시스템에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2a 는 본 고안에 따른 전력선 통신을 이용한 등기구 제어 시스템의 일실시예 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 전력선 통신(POWER LINE CARRIER)을 이용한 등기구 제어 시스템은, 다수의 등기구(430)를 통합적으로 관리하기 위한 중앙 제어장치(400), 상기 중앙 제어장치와 전력선을 통해 통신을 하면서 등기구에 대한 온/오프 기능 및 등기구에 대한 상태 감지기능을 수행하기 위한 다수의 제어장치(410), 상기 제어장치의 제어에 따라 온/오프되는 등기구(430) 및 상기 제어장치를 통해 인가되는 전원을 안정화 시켜 등기구에 제공하기 위한 안정기(420)를 포함하여 구성되어 있다.

제어장치(410)에 대한 상세한 설명은 도 2b 를 참조하여 설명하겠으며, 이하에서는 중앙 제어장치(400)에 대하여 설명하겠다.

도면에 도시된 바와 같이 중앙 제어장치(400)는, 전력선을 통해 전원을 공급받아 중앙 제어장치 내부로 공급하는 한편 중앙 제어장치와 전력선과의 통신을 중계하기 위한 인터페이스(401), 사용자로부터 각종 정보를 입력받기 위한 입력부(403), 상기 입력부 또는 다수의 제어장치를 통해 입력된 정보를 저장하기 위한 저장부(405), 관리자가 각 제어장치에 대한 정보를 확인할 수 있도록 각종 정보를 출력하기 위한 출력부(404), 다수의 제어장치(410)들과 전력선을 통한 통신을 수행하기 위한 전력선 통신부(406) 및 인터페이스(401), 전력선 통신부(406), 각 부(403 내지 405)간의 이동 정보를 제어하기 위한 제어부(402)를 포함하여 구성되어 있다.

먼저 인터페이스(401)는, 전력선을 통해 전원을 공급받아 중앙 제어장치의내부 회로에 공급하는 한편, 전력선 통신부(406)를 통해 전송되는 각종 정보를 전력선으로 전송하고, 전력선을 통해 각 제어장치(410)로부터 전송된 정보들을 전력선 통신부(406)로 전송하는 기능을 수행한다.

다음으로 전력선 통신부(406)는, 각 제어장치(410)로 전송하고자 하는 직렬신호를 전력선을 통해 전송하는데 적합하도록 소정의 주파수(60-140Hz)로 주파수변조하여 인터페이스(411)를 통해 출력하는 한편, 상기 인터페이스(411)를 통해 전력선으로 부터 전송되는 신호를 복조하고 디지탈 직렬 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 즉, 전력선 통신부(406)는 전력선 통신을 위한 모뎀 기능을 수행하는 것으로서, 송신 및 수신 신호를 전력선 통신에 맞게 변조 및 복조하는 기능을 수행한다.

다음으로 입력부(403)는, 중앙 제어장치의 구동에 필요한 각종 데이터 및 프로그램을 입력 받는 한편, 다수의 제어장치(410)를 관리하는데 필요한 정보들을 입력받는다. 즉, 등기구(430)들을 특정 시간에 온/오프 시키기 위한 경우에 필요한 시간 정보, 각 제어장치(410)에 대한 위치 및 관리번호 등 등기구 관리에 필요한 각종 정보들을 저장받게 되며, 상기 입력된 정보들은 저장부(405)에 저장되어 관리되게 된다.

다음으로 출력부(404)는, 현재 관리되고 있는 제어장치 및 등기구들에 대한 정보, 즉, 등기구의 온/오프 정보, 이상 상태 정보 등을 출력해 주므로써 관리자로 하여금 등기구 제어 시스템의 작동 상태를 점검 할 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 또한, 제어장치(410)로부터 전송된 정보 즉, 특정 제어장치 또는 등기구의 이상 상태에 대한 정보도 출력할 수 있다.

다음으로 제어부(402)는, 저장부(405)에 저장되어 있는 관리 프로그램에 따라 제어장치(410)를 제어하기 위한 신호를 전력선 통신부(406)를 통해 전송하는 한편, 각 제어장치(410)로 부터 전송되어온 정보들을 상기 전력선 통신부(406)로부터 전송 받아 출력부(404)를 통해 출력하거나 저장부(405)에 저장하여 관리하게 된다. 또한, 각 제어장치(410)로 부터 전송된 신호들에 의해 다시 전력선 통신부(406)를 구동하여 등기구에 대한 제어 정보를 각 제어장치(410)로 전송할 수도 있다.

즉, 제어부(402)는 저장부(405)에 저장되어 있는 관리 프로그램에 따라 전력선 통신부(406)를 통한 전력선 통신을 통해 각종 제어 신호를 제어장치(410)로 전송하는 한편, 각 제어장치(410)로부터 전송되어온 신호를 분석 및 관리하고 그에 따른 제어신호를 다시 제어장치로 전송하므로써, 제어장치(410)와 양방향 통신을 수행하게 된다.

도 2b 는 본 고안에 적용되는 제어장치의 일실시예 상세 구성도로서, 도 2a 에 도시된 제어장치(410)의 내부 구성을 상세하게 나타낸 것이다.

도면에 도시된 바와 같이 제어장치(400)는, 전력선을 통해 전원을 공급받아 제어장치 내부로 공급하는 한편 제어장치와 전력선과의 통신을 중계하기 위한 인터페이스(411), 등기구의 각종 상태를 출력하기 위한 출력부(413), 각종 정보를 저장하기 위한 저장부(414), 등기구 또는 안정기의 정상 동작여부 즉, 온/오프 상태, 누전, 과전류 등을 감지하기 위한 감지부(415), 중앙 제어장치와의 전력선 통신을 통해 등기구를 온/오프 시키는 한편, 감지부(415)를 통해 감지된 안정기 및 등기구의 상태를 인터페이스(411)를 통해 중앙 제어장치(400)로 전송하기 위한제어부(412), 제어부(412)의 제어에 따라 등기구(430)로 전송되는 전원을 스위칭 하기 위한 스위칭부(417) 및 상기 제어부의 제어에 따라 생성된 신호를 전력선 통신에 맞게 변조하는 한편, 전력선을 통해 중앙 제어장치(400)로부터 전송된 신호들을 복조하므로써 전력선 통신을 수행하기 위한 전력선 통신부(416)를 포함하여 구성되어 있다.

먼저, 인터페이스(411)는 전력선을 통해 전원을 공급받아 제어장치의 내부 회로에 공급하는 한편, 전력선 통신부(416)를 통해 전송되는 각종 정보를 전력선으로 전송하고, 전력선을 통해 중앙 제어장치(400)로부터 전송된 정보들을 전력선 통신부(416)로 전송하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 인터페이스(411)를 통해 전송된 전원은 감지부(415), 스위칭부(417) 및 안정기(420)를 통해 등기구(430)로 전송되어 등기구를 온 시키게 된다.

다음으로 전력선 통신부(416)는, 상기 중앙 제어장치(400)의 전력선 통신부(406)와 동일한 기능을 수행하는 것으로서, 상기 인터페이스(401, 411)를 통해 중앙 제어장치(400)의 전력선 통신부(406)와 전력선 통신을 수행하게 된다.

다음으로 출력부(413)는, 제어장치(410)가 관리하고 있는 등기구(430)에 대한 정보, 즉, 등기구의 온/오프 정보, 이상 상태 정보 등을 출력하는 기능을 수행하므로써, 관리자가 현장 방문을 통해 직접 등기구의 상태를 점검하는 경우 각종 정보를 확인할 수 있도록 할 수 있다. 그러나, 상기 출력부(413)는 제어장치(410)에 구비되지 않을 수도 있다.

다음으로 제어부(412)는, 전력선 통신부(416)를 통해 중앙 제어장치(400)로부터 제어신호가 전송된 경우 스위칭부(417)를 구동하여 등기구(430)를 온/오프 하는 기능을 수행한다. 또한, 감지부(415)로부터 감지된 정보에 따라 스위칭부(417)를 구동할 수도 있으며, 감지된 정보를 전력선 통신부(416)를 통해 중앙 제어장치(400)로 전송하는 기능도 수행할 수 있다.

다음으로 감지부(415)는, 누전 및 과전류 발생, 등기구, 안정기의 고장 등을 감지하여 제어부(412)로 전송하는 기능을 수행한다. 또한, 등기구의 온/오프 상태에 대한 정보도 감지하여 제어부(412)로 전송할 수 있다.

다음으로 스위칭부(417)는, 제어부(412)의 제어신호에 따라 전력선으로부터 공급되는 전원을 온/오프 시키므로써 등기구(430)를 실질적으로 온/오프 시키는 기능을 수행하게 된다.

다음으로 도면에 도시되어 있지는 않지만 제어장치(410)의 구동에 필요한 각종 데이터 및 프로그램을 입력 받기 위해 입력부가 더 구비될 수도 있으며, 상기 입력부를 통해 입력된 정보들은 저장부에 저장되어 관리된다.

상기에서 설명된 본 고안에 따른 전력선 통신을 이용한 등기구 제어 시스템의 동작과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 중앙 제어장치(400)는 저장부(405)에 저장되어 있는 프로그램에 따라 등기구를 제어(온/오프)하기 위한 제어 신호를 발생하게 되며, 발생된 제어 신호는 전력선 통신부(406)에서 전력선 통신 신호로 변환되어 각 제어장치(410)로 전송된다. 각 제어장치(410)는 수신한 전력선 통신 신호를 디코딩하여 제어 신호를 확인한 후 제어신호에 따라 스위칭부(417)를 온/오프 시키게 된다.

한편, 중앙 제어장치(400)는 다수의 제어장치(410)에 일괄적으로 동일한 제어 신호를 전력선을 통해 전송할 수도 있으나, 특정한 제어장치에만 제어 신호를 보내 등기구를 온/오프 시키도록 할 수도 있다. 즉, 모든 제어장치(410)에 대한 정보는 중앙 제어장치(400)의 저장부(405)에서 관리되므로 제어부(402)는 특정 제어장치(410)만을 선택하여 제어 신호를 전송할 수 있다.

다음으로, 각 제어장치(410)는 감지부(415)에서 감지된 각종 정보에 따라 스위칭부(417)를 제어하여 등기구를 온/오프 시킬 수도 있으며, 감지된 정보를 전력선 통신부(416)를 통해 중앙 제어장치(400)로 전송할 수도 있다. 즉, 전력선 통신을 통해 중앙 제어장치(400)로 감지 정보를 전송할 수 있으며, 이때, 중앙 제어장치(400)로부터 그에 따른 제어 신호를 재 전송 받아 등기구를 온/오프 시킬 수도 있다. 또한, 감지된 정보에 따라 등기구를 온/오프 시킨 결과를 전력선 통신을 통해 중앙 제어장치(400)로 전송할 수도 있다.

이상의 본 고안은 상기에서 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 고안의 취지와 범위에 포함된다.

본 고안은 전력선 통신을 이용해 다수의 등기구를 제어할 수 있으므로, 기 설치된 등기구 시스템에도 쉽게 적용될 수 있다는 우수한 효과가 있다.

또한, 전력선 통신을 이용한 쌍방향 통신을 가능하게 하므로써 등기구의 누전, 과전류 및 기타 장애 발생 여부를 중앙 관리실에서 확인할 수 있으므로 신속한복구가 이루어질 수 있다는 우수한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 등기구 제어 시스템에 있어서,

   다수의 등기구(430)를 통합적으로 관리하기 위한 중앙 제어장치(400);

   상기 중앙 제어장치와 전력선을 통해 통신을 하면서 등기구에 대한 온/오프 기능 및 등기구에 대한 상태 감지기능을 수행하기 위한 다수의 제어장치(410); 및

   상기 제어장치의 제어에 따라 온/오프되는 등기구(430)를 포함하며,

   상기 중앙 제어장치(400)는,

   전력선을 통해 전원을 공급받아 중앙 제어장치 내부로 공급하는 한편 중앙 제어장치와 전력선과의 통신을 중계하기 위한 인터페이스(401);

   다수의 제어장치(410)들과 전력선을 통한 통신을 수행하기 위한 전력선 통신부(406);

   사용자로부터 각종 정보를 입력받기 위한 입력부(403);

   상기 입력부 또는 다수의 제어장치(410)를 통해 입력된 정보를 저장하기 위한 저장부(405);

   관리자가 각 제어장치(410)에 대한 정보를 확인할 수 있도록 각종 정보를 출력하기 위한 출력부(404); 및

   상기 저장부(405)에 저장되어 있는 프로그램 및 상기 제어장치(410)로부터 전송된 신호에 따라, 제어 신호를 상기 전력선 통신부(406)를 통해 상기제어장치(410)로 전송하며, 상기 각 제어장치(410)의 상태와 관련된 정보를 출력하도록 상기 출력부(404)를 제어하기 위한 제어부(402)

   를 포함하는 전력선 통신을 이용한 등기구 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어장치(410)는,

   전력선을 통해 전원을 공급받아 제어장치 내부로 공급하는 한편 제어장치와 전력선과의 통신을 중계하기 위한 인터페이스(411);

   중앙 제어장치(400)와 전력선을 통한 통신을 수행하기 위한 전력선 통신부(416)

   등기구의 각종 상태를 출력하기 위한 출력부(413);

   각종 정보를 저장하기 위한 저장부(414);

   등기구 또는 안정기의 정상 동작여부 즉, 온/오프 상태, 누전, 과전류 등을 감지하기 위한 감지부(415);

   중앙 제어장치(400)와의 상기 전력선 통신부(416)를 통한 전력선 통신을 통해 등기구에 대한 온/오프를 제어하는 한편, 감지부(415)를 통해 감지된 안정기 및 등기구의 상태 정보를 상기 전력선 통신부(416)를 통해 중앙 제어장치(400)로 전송하도록 하기 위한 제어부(412); 및

   제어부(412)의 제어에 따라 등기구(430)로 전송되는 전원을 스위칭 하기 위한 스위칭부(417)

   를 포함하는 전력선 통신을 이용한 등기구 제어 시스템.