KR20100051161A

KR20100051161A - 절전 및 모니터링 시스템

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Publication number: KR20100051161A
Application number: KR1020080110183A
Authority: KR
Inventors: 나병봉; 배종현
Original assignee: 주식회사 글로비젠
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2010-05-17

Abstract

본 발명에서 멀티 탭 별로 구비되는 부하에 대한 전력량을 개별 감시 및 제어를 수행할 수 있는 절전 및 모니터링 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 시스템은, 전력 감시 및 제어 시스템에 있어서, 적어도 하나 이상의 포트를 갖고 각 포트로 임의의 부하가 접속되며, 각 부하에 대한 고유코드 정보 및 전력 정보 예컨대, 소비전력, 공급 전압, 전류, 역률 등의 정보를 전송하는 연결 콘센트 예컨대, 멀티 탭이 적어도 하나 이상 구비되며; 상기 각 멀티 탭으로부터 전송된 고유코드 정보 및 전력 정보를 수신하여 각 멀티 탭 별, 포트별 정보로 분리한 후, 이를 그래픽화된 정보로 디스플레이하고, 설정된 알고리즘에 근거하여 상기 각 멀티 탭 별, 포트 별 공급 전력을 차단 제어하는 중앙제어 장치로 이루어진다.

따라서, 본 발명은 사무실, 연구실 등에서 다수 사용되는 멀티 탭에 대한 각 부하량, 소비전력 등을 측정 및 디스플레이하고, 이를 임의의 위치 예컨대, 출입 도어에 근접된 위치에서 각 부하에 대한 각종 정보를 취합한 후, 관리자 또는 사용자에 의해 부하별 공급 전력을 스위칭 제어토록 함에 따라, 불필요한 전력 소비를 방지하고 절전 의식을 고취시킬 수 있는 효과가 있다.

전력, 감시, 모니터링, 절전, 멀티 탭, 부하, 원격, 제어

Description

절전 및 모니터링 시스템{SYSTEM FOR POWER SAVING AND POWER MONITORING}

본 발명은 전력량 감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사무공간으로 분포된 다수의 콘센트 예컨대, 멀티 탭으로 접속되는 부하량을 중앙에서 감시 제어하거나, 원격에 의한 전원 제어를 수행할 수 있는 절전 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 문화생활의 발달로 각종 전자기기의 수요가 증가하면서 이에 비례하여 전력사용량도 더욱 늘어나고 있다. 한편, 최근 고유가시대에 접어들면서 에너지 절약 차원에서의 전력 사용을 절감하기 위한 방안이 사회적 문제로 대두되고 있는 실정이다.

이를 위해, 근래에는 벽체에 형성된 콘센트에서 각각의 부하기기의 전력량을 측정하고 이를 표시함으로써, 부하기기의 전력소비량을 개별적으로 나타내어 실질적인 에너지 절감 효과를 상승시키고, 다양한 단위의 전력량을 표시하여 사용의 편의성을 향상시키도록 하는 전력량 측정 및 표시 기능을 갖는 콘센트 장치가 개발되고 있다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 전력량 측정 및 표시 기능을 갖는 콘센트의 주요 기능을 나타낸 구성도이다. 도시된 바와 같이 제어회로부는, 전압검출부(210), 전류검출부(CT센서)(220), 전원공급부(230), 제어부(MPU)(240), 메모리(EPROM)(250), 펄스표시부(260), LCD표시부(270), 선택스위치(280)를 포함한다.

전압검출부(210)는 상기 부하기기(300)의 전압을 검출하고, 전류검출부(220)는 상기 부하기기의 전류를 검출한다. 전원공급부(230)는 상용전원(AC 220V)을 입력받아 적정한 DC전압(5V)으로 변환하여 제어부(240)에 구동전원을 공급한다. 제어부(240)는 상기 전압검출부(210) 및 상기 전류검출부(220)로부터 검출된 전압 및 전류를 통하여 전력사용량을 계산한다. 상기 제어부(240)는 15A 까지 유효전력 및 무효전력을 적산할 수 있으며, 역율관리도 가능하다. 메모리(250)는 상기 제어부(240)에서 계산된 전력사용량을 저장한다.

펄스표시부(260)는 상기 전압 및 전류 사용상태를 LED 점멸로 표시하고, LCD표시부(270)는 상기 제어부(240)에서 계산된 전력사용량을 문자로 표시한다. 선택스위치(280)는 상기 콘센트 본체의 전면에 형성되며, 상기 제어부(240)에서 계산된 전력사용량을 다른 단위로 환산하여 표시하도록 선택신호를 입력한다.

따라서, 사용자는 콘센트 본체의 전면에 형성된 선택스위치(280)를 조작하여, 상기 제어부(240)에서 계산된 전력사용량을 다른 단위, 예로서 시간당 유효전력량(KWh), 무효전력량(kvarh), 전력(V.W), 또는 역율(PE) 단위로 환산하여 다양하게 표시하도록 한다. 또한, 콘센트 본체 배면에 형성되고, 상기 부하 연결부(110)와 전기적으로 연결되어 다른 부하 연결부에 착탈되는 콘센트 플러그(120)를 구비함으로써, 다른 콘센트에 편리하게 장착하여 전력량을 측정할 수 있으며, 또 사용 하지 않을 경우에는 분리하여 보관할 수 있도록 한다.

결국, 종래의 전력량 측정 및 표시 기능을 갖는 콘센트에 의하면, 벽체에 형성된 콘센트에서 각각의 부하기기의 전력량을 측정하고 이를 표시함으로써, 부하기기의 전력소비량을 개별적으로 나타내어 실질적인 에너지 절감 효과를 상승시키고, 다양한 단위의 전력량을 표시하여 사용의 편의성을 향상시키고 있다.

그러나, 전술된 바와 같이, 종래의 전력량 측정 및 표시는 최종 소비 전력을 측정하는 것으로, 부하별 전력량을 측정하지 못하는 구조이다. 이는 벽체형 콘센트로 다수의 멀티 탭이 접속되기 때문에, 실질적인 부하별 전력량 측정은 불가한 상황이다. 또한, 종래에서는 임의의 부하에 대한 전력 측정 결과를 단순히 디스플레이하는 정도로 구현하여, 다과 소비전력 또는 불필요한 소비전력에 대한 제어가 이루어지지 못하여 시스템의 실효성에 의구심이 발생되고 있는 실정이다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 다수의 멀티 탭으로 접속되는 각 부하에 대한 부하량을 측정하고, 측정된 결과에 기초하여 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있는 절전 및 모니터링 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 다수의 멀티 탭으로 접속되어 각 부하량으로 공급되는 전력을 원격지에서 개별 또는 일괄 제어를 수행토록 하여 집단별 전력 제어가 가능한 절전 및 모니터링 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 다수의 멀티 탭으로 접속되어 각 부하량으로 공급되는 전력량을 원격지에서 감시토록 하여, 불필요하게 낭비되는 전력을 디스플레이 또는 경고할 수 있는 절전 및 모니터링 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 절전 및 모니터링 시스템은, 전력 감시 및 제어 시스템에 있어서, 적어도 하나 이상의 포트를 갖고 각 포트로 임의의 부하가 접속되며, 각 부하에 대한 고유코드 정보 및 전력 정보 예컨대, 소비전력, 공급 전압, 전류, 역률 등의 정보를 전송하는 멀티 탭이 적어도 하나 이상 구비되며; 상기 각 멀티 탭으로부터 전송된 고유코드 정보 및 전력 정보를 수신하여 각 멀티 탭 별, 포트별 정보로 분리한 후, 이를 그래픽화된 정보로 디스플레 이하고, 설정된 알고리즘에 근거하여 상기 각 멀티 탭 별, 포트 별 공급 전력을 차단 제어하는 중앙제어 장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 절전 및 모니터링 시스템은, 사무실, 연구실 등에서 다수 사용되는 멀티 탭에 대한 각 부하량, 소비전력 등을 측정 및 디스플레이하고, 이를 임의의 위치 예컨대, 출입 도어에 근접된 위치에서 각 부하에 대한 각종 정보를 취합한 후, 관리자 또는 사용자에 의해 부하별 공급 전력을 스위칭 제어토록 함에 따라, 불필요한 전력 소비를 방지하고 절전 의식을 고취시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a는 본 발명에 따른 절전 및 모니터링 시스템을 나타낸 구성도이고, 2b는 본 발명에 따른 데이터 통신 프로토콜을 설명하는 데이터 구성도다. 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 포트(211)를 갖고 각 포트로 임의의 부하가 접속되며, 각 부하에 대한 고유코드 정보 및 전력 정보 예컨대, 소비전력, 공급 전압, 전류, 역률 등의 정보를 전송하는 연결 콘센트(이하, 멀티 탭(201))이 적어도 하나 이상 구비되며, 상기 각 멀티 탭(201)으로부터 전송된 고유코드 정보 및 전력 정보를 수신하여 각 멀티 탭 별, 포트별 정보로 분리한 후, 이를 그래픽화된 정보로 디 스플레이하고, 설정된 알고리즘에 근거하여 상기 각 멀티 탭 별, 포트 별 공급 전력을 차단 제어하는 중앙제어 장치(203)로 구성된다.

상기 중앙제어 장치(203)로 설정된 알고리즘은 인증된 사용자로부터 각 멀티 탭 별, 포트 별 공급 전력을 제어하거나, 기 설정된 전력량을 초과할 경우 자동 전력 차단을 수행하거나, 설정된 시간, 날짜에 따라 전원 공급을 차단 제어할 수 있을 것이다.

여기서, 상기 중앙제어 장치(203)는 전력 제어를 위한 사용자 인증을 수행함에 있어, 별도의 RFID 출입 카드 또는 지문인식, 홍채인식 시스템 등의 출입인증 시스템과 연동하여 전력 제어의 안정성을 부여할 수 있을 것이다. 또한, 전력 제어를 수행함에 있어 인증된 사용자의 실수로 인한 전력 차단을 감안하여, 상기 멀티 탭(201)은 외부에 의한 전원 강제 차단 시 소정의 비프음 출력 및 타이머에 의한 시간 지연의 기능을 포함할 수 있다.

상기 멀티 탭(201)은 다수의 포트(211)를 포함하고 있으며, 각 포트(211)는 상용 전원(AC)이 공급됨과 동시에, 해당 포트에 대한 고유코드 정보를 토대로 포트별 소비전력량을 감시한다. 고유코드 정보는 상기 중앙제어 장치(203)와의 페어링을 통한 코드 등록이 가능하며, 이를 근거로 멀티 탭에 대한 부가 설치가 가능하다.

상기 멀티 탭(201)에서 제공되는 고유코드 정보 및 전력량 정보는 통신선(209)을 통해 송수신되나, 전술된 통신선(209)은 유선 및 무선을 총칭할 것이다. 상기 통신선(209)은 RF 통신, 근거리 통신, 전력선 통신 등을 포함하며, 상기 근거 리 통신은 지그비, 블루투스 등을 포함한다. 따라서, 상기 멀티 탭(201)은 전술된 통신 시스템을 구축하기 위한 각각의 통신 모듈을 구비할 것이다.

한편, 이러한 통신을 수행하기 위해 상기 멀티 탭(201)은 도 2b와 같이 통신 프로토콜에 기반하여 통신이 이루어지는데, 도시된 바와 같이, 데이터 통신을 개시하기 위한 스타트 코드(S-CODE)가 발신되고, 각각의 멀티 탭(201)으로 설정된 탭 ID 정보를 제공한다. 이후, 해당 멀티 탭(201)으로 구성된 다수의 포트(211)에 대한 포트별 고유 ID 정보를 순차적으로 전송하며, 포트별 고유 ID 정보가 모두 전송된 후, 에러 코드를 검출하기 위한 패리티 코드를 전송한다. 그리고, 데이터 통신의 종료를 알리는 엔드 코드(E-CODE)를 발신한다.

전술된 통신 프로토콜은 각 멀티 탭(201) 별로 이루어지나, 상기 중앙제어 장치(203)의 전송 명령에 기초한다. 즉, 상기 중앙제어 장치(203)는 임의의 멀티 탭에 해당하는 호출 코드를 송신한 후, 해당 멀티 탭으로부터 스타트 코드(S-CODE)가 수신되면 엔드 코드(E-CODE)가 수신되기 전까지 데이터 수신을 수행한다. 그리고, 이러한 데이터 수신이 완료되면 또 다른 멀티 탭을 호출하기 위한 호출 코드가 발신된다. 따라서, 상기 호출 코드는 등록된 멀티 탭의 개 수만큼 전송되어 일 주기를 생성하며, 각 주기는 소정 시간 간격을 갖는다. 이러한 절차를 통해 멀티 탭(201)과 중앙제어 장치(203) 간의 데이터 등록을 수행할 수 있다.

한편, 상기 중앙제어 장치(203)는 각 멀티 탭(201) 별로 전력을 제어하는데, 전력 제어를 위한 통신은 도 2b에 도시된 바와 같이 멀티 탭(201)을 호출을 개시하기 위한 호출 코드를 시작으로, 스타트 코드(S-CODE), 해당 멀티 탭의 고유 ID 정 보, 포트 정보, 해당 포트에 대한 검출 데이터 정보를 지속적으로 제공한다. 멀티 탭으로 구비되는 각 통신모듈은 중앙제어 장치(203)에서 전송된 통신 요청에 응답하여 멀티 탭 별, 포트 별 검출 데이터를 상기 중앙제어 장치(203)로 제공하는 것이다.

그러면, 본 발명에 따른 멀티 탭의 주요 구성을 살펴 보면 다음과 같다.

도 3은 멀티 탭의 주요 기능을 설명하기 위한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 포트 제어장치(300)는 멀티 탭(201)을 구성하는 각 포트 단위로 형성되며 상기 중앙제어 장치(203)의 전력 제어명령에 기초하여 해당 포트의 공급 전원을 스위칭한다. 또는, 중앙제어 장치(203)의 감시 명령에 기초하여, 해당 포트를 통해 공급되는 전원의 전력량, 전압, 전류, 역률 등의 전력 정보를 상기 중앙제어 장치(203)로 제공한다. 상기 전력 정보는 전력량 정보를 포함하며, 필요에 따라 전압, 전류, 역률 등의 부가정보를 검출할 수 있다.

이와 같은 기능을 수행하기 위해, 상기 포트로 전원을 스위칭 제어하는 스위칭부(301)와, 상기 포트의 각 단자로 접속되는 상용전원(AC)의 전력을 토대로 시스템 정격 전원을 생성하는 전원부(303)와, 상기 포트로 인가되는 전력에 대한 전력정보 즉, 전력량, 전압, 전류, 역률 정보를 검출하여, 디지트화된 정보로 변환 출력하는 전력 검출부(309)와, 상기 포트에 대한 고유코드 및 해당 포트를 갖는 멀티 탭(201)에 대한 고유코드 정보를 입력하는 ID 설정부(313)와, 상기 중앙제어 장치(203)의 요청에 응답하여 상기 전력 검출부(309)로부터 전력 정보를 추출하고, 상기 ID 설정부(313)에서 설정된 ID 정보를 토대로 상기 포트에 대한 상기 전력 정 보를 상기 중앙제어 장치(203)로 전송하며, 상기 중앙제어 장치(203)의 지시에 응답하여 상기 스위칭부(301)에 대한 전력 제어를 지시하는 마이컴(307)과, 상기 마이컴(307)과 중앙제어 장치(203) 간의 통신 규약을 설정하고, 해당 통신 규약에 따른 데이터 송수신을 수행하는 통신모듈(305)로 구성된다.

한편, 상기 마이컴(307)은 통신모듈(305)로부터 접수된 포트 전력 제어명령을 접수할 경우, 소정 시간을 지연시킨 후 상기 전력 제어명령을 수행할 수 있도록 타이머(311)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 타이머(311)에 대한 동작을 인지시키기 위한 음향 출력부(315)를 포함할 수 있으며, 상기 제어부(307)는 타이머(311) 및 음향 출력부(315)를 운용 제어하기 위한 알고리즘을 포함한다.

상기 통신모듈(305)은 전술된 바와 같이, RF 통신모듈이거나, 지그비 또는 블루투스 등의 근거리 통신모듈 또는 전력선을 이용한 전력선 통신모듈로 상정될 수 있다. 상기 음향 출력부(315)는 마이컴(307)의 제어 하에 소정 주파수 대역의 비프음을 출력할 수 있는 피에조로 구성되거나, 설정된 음향 또는 음성을 출력하기 위한 스피커로 구성될 수 있다.

상기 ID 설정부(313)는 DIP 스위치로 구성됨이 바람직하며, 이는 멀티 탭(201)의 내부로 구현됨을 감안하기 위한 것이다. 따라서, 충분한 설치 공간을 확보할 수 있을 경우, 상기 ID 설정부(313)는 푸쉬 스위치, 토글 스위치 등 임의의 스위치로 이루어질 수 있음은 물론이다. 상기 타이머(311)는 마이컴(307)의 내부로 구비된 카운터를 이용할 수 있으며, 필요에 따라 NE555 IC를 이용한 타이머 회로가 부가될 수 있을 것이다. 한편, 본 발명에서 서술된 타이머(311)는 실시 예로서 상 기 멀티 탭(201)으로 내설 되고 있으나, 상기 중앙제어 장치(203)에서 구비토록 할 수 있음은 당연할 것이다.

이와 같이 구성된 포트 제어장치(300)는 상기 전원부(303)에 의해 상용 전원(AC)을 정격 직류 전원으로 변환된다. 정격 직류 전원은 시스템 운용을 위한 공급 전원으로 DC 5V, DC 9V 등 필요에 따라 정의될 수 있을 것이다. 상기 마이컴(307)으로 정격전원이 공급되면, 상기 마이컴(307)은 초기화 과정을 통해 해당 멀티 탭(201) 및 해당 포트에 대한 각각의 고유정보 즉, ID 정보가 설정되었는지를 판단한다.

판단한 결과, 해당 ID 정보가 설정되어 있지 않을 경우, 마이컴(307)은 ID 설정부(313)로부터 임의의 ID 정보를 입력하도록 지시한다. 이는 별도의 메뉴얼 페이퍼를 통해 정보 입력을 지시할 수 있을 것이다. 사용자는 상기 ID 설정부(313)를 이용하여 수치화된 정보를 입력한다. ID 설정부(313)는 DIP 스위치 등으로 구성됨에 따라, 2진화된 코드로 입력될 것이다. 고유코드 정보에 대한 ID 정보는 멀티 탭(201)에 대한 고유정보와, 해당 포트에 대한 고유정보로서 입력되나, 필요에 따라 멀티 탭(201) 만의 고유정보로 설정되거나, 포트만의 고유정보로서 입력될 수 있을 것이다.

마이컴(307)은 입력된 ID 정보를 상기 통신모듈(305)로 전송하며, 통신모듈(305)은 상기 ID 정보를 상기 중앙제어 장치(203)로 제공함으로써, 중앙제어 장치(203)와 마이컴(307)의 고유코드 정보에 대한 공유를 수행한다. 이는 데이터에 대한 페어링을 수행하는 것으로, 중앙제어 장치(203)는 이러한 페어링을 통해 데이 터 등록을 수행한다. 그리고, 중앙제어 장치(203)는 ID 정보에 대한 등록 완료상태를 해당 마이컴(307)으로 통지함으로써, ID 정보 등록을 완료한다.

한편, 상기 전력 검출부(309)는 상용 전원(AC)의 전력선으로부터 소비 전력량을 검출하는데, 상기 전력선으로 권취된 CT를 이용한 유기 전력을 검출한다. 전력량을 검출하는 방법은 다수의 방법이 사용되나, 본 발명의 실시 예에서는 CT를 이용한 검출 방법을 제시하고 있다. 그러나, 본 발명에서 적용되는 전력량 검출 방법은 하나의 예로서 다수의 방법이 사용될 수 있음은 물론이다.

상기 전력 검출부(309)는 CT로부터 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 마이컴(307)으로 제공하며, 마이컴(307)은 디지털 신호에 대응하는 전력량 정보를 추출한다. 여기서, 전력량 정보는 기 설정된 테이블화된 정보에 근거하여 상기 디지털 신호에 대응하는 전력량 정보를 추출하거나, 산출 알고리즘에 근거하여 전력량 정보를 산출할 수 있다. 이후, 상기 마이컴(307)은 산출된 전력량 정보를 내부 메모리로 저장 관리하되, 소정 시간 단위 예컨대 1 sec 단위로 검출하고 그 결과를 지속적으로 업데이트 할 것이다.

상기 스위칭부(301)는 물리적 접촉을 수행하는 릴레이로 이루어지거나, 비접촉 방식인 SCR, 고전력 TR, TRAC 등의 소자를 통해 스위칭을 수행할 수 있다. 또한, 상기 스위칭부(301)는 NO 즉, 무전원 상태에서 Normal Open 상태를 유지하거나, NC 즉, 무전원 상태에서 Normal Close 상태를 유지토록 하여 시스템의 안정성을 유도할 수 있을 것이다.

따라서, 상기 마이컴(307)은 스위칭부(301)로 무신호 즉, 풀다운 상태에서의 로우(Low) 레벨의 신호를 공급할 수 있다. 이후, 상기 통신모듈(305)로부터 호출 코드가 접수될 경우, 상기 마이컴(307)은 호출코드에 이어서 수신되는 멀티 탭 호출 정보를 인지하며, 멀티 탭 호출 정보가 기설정된 상기 ID 설정부(317)에 의해 등록된 정보인지를 판단한다. 여기서, 상기 멀티 탭 호출 정보가 등록된 정보일 경우, 마이컴(307)은 상기 호출코드에 응답하여 스타트 코드(S-CODE)를 발신한 후, 해당 멀티 탭에 대한 고유코드 정보를 전송한다.

또한, 상기 마이컴(307)은 각 포트 별 고유코드와 더불어 해당 포트에서 소비되는 전력량 정보를 상기 통신모듈(305)로 전송한다. 상기 통신모듈(305)은 마이컴(307)의 제어 명령에 따라, 각 포트별 전력량 정보를 순차적으로 전송한다.

한편, 상기 중앙제어 장치(203)가 임의의 멀티 탭(201) 또는 임의의 포트로 공급되는 전력을 차단 제어하기 위해, 상기 통신모듈(305)로 전력 제어명령을 전송할 경우, 상기 마이컴(307)은 전력 제어명령에 따라 호출 코드를 접수한 후, 멀티 탭 ID 정보, 포트별 ID 정보를 포함하여 포트별 제어 데이터를 수신한다.

상기 마이컴(307)은 포트별 제어 데이터에 근거하여 해당 포트에 대응하는 스위칭부(301, 301', 301'')를 디스에이블 시켜 해당 포트로 공급되는 전력을 차단한다. 여기서, 마이컴(307)은 중앙제어 장치(203)의 전력 제어명령을 수신할 경우 상기 음향 출력부(315)를 통해 전력 차단을 예고할 수 있으며, 또한 상기 타이머(311)를 이용하여 소정 시간 동안의 지연시간을 제공할 수 있다. 이는 컴퓨터 등의 전원 차단에 따른 정보 손실을 방지하기 위한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 중앙제어 장치를 나타낸 구성도이다. 도시된 바와 같이, 상용전원을 정격 전원으로 변환 출력하는 전원 공급부(403)와, 상기 포트 제어장치(300)의 통신모듈(305)과 페어링 된 후, 상호 데이터 송수신을 수행하는 통신부(405)와, 상기 포트 제어장치(300)로부터 제공된 수치화된 전력 정보를 그래픽화된 정보로 변환하여 디스플레이 패널(205)로 전송하는 디스플레이부(407)와, 출입 인증시스템에 근거한 인증된 사용자로부터 멀티 탭 별 또는 포트 별 전력 제어를 지시하는 제어 패널(411)과, 상기 멀티 탭 별 포트 제어장치로부터 전력 정보를 수집하고, 수집된 전력 정보를 상기 디스플레이부(407)로 제공하며, 상기 제어 패널(411)로부터 입력된 전력 제어 명령에 근거하여 해당 멀티 탭 별, 포트 별 전력 제어명령을 생성한 후, 상기 통신부(405)로 전송제어를 지시하는 제어부(401)로 이루어진다.

상기 제어부(401)는 PC 또는 서버로 상기 전력 정보 및 제어정보를 기록 관리할 수 있도록 PC 통신부(413)와 연동하며, 또한 외부에서 전력을 감시 제어할 수 있도록 외부 통신부(415)를 포함한다. 상기 PC 통신부(413)는 전술된 PC 또는 서버와의 통신을 수행하기 위한 통신장치로써, RS232C, RS485 통신 모듈이 바람직하다.

또한, 상기 외부 통신부(415)는 인터넷 접속이 가능한 TCP/IP 통신모듈이거나, 전화선 통신모듈일 수 있다. 따라서, 상기 PC 또는 서버를 포함하여 외부 통신부(415)와 접속되는 컴퓨터는 데이터 관리를 위한 GUI를 보유한다.

상기 PC 또는 서버에서 관리되는 전력정보는 전력의 사용량 정보를 포함하여, 전압, 전류, 역률 등의 정보가 될 수 있으며, 상기 제어정보는 출입인증 시스 템에 근거한, 전력 제어자 정보, 전력 제어 시간정보, 멀티 탭 또는 포트 별 전력 제어 정보 등을 포함한다. 본 발명에서 상기한 PC, 서버, 컴퓨터 등의 외부 접속 컴퓨터에 대한 상세한 기능 설명은 본 발명의 요지를 벗어날 우려가 있어 생략할 것이다. 또한, 상기 통신부(405)에서 적용되는 통신 프로토콜 및 ID 정보 등록에 관한 절차 및 구체적인 설명은 상기 포트 제어장치(300)에서 충분히 이루어졌음에 따라 중첩 설명을 회피할 것이다.

한편, 상기 제어패널(411)은 별도의 입력 수단으로 설명하였으나, 상기 디스플레이 패널(205)을 텃치 스크린으로 적용할 경우, 디스플레이 패널(205)의 텃치 기능을 활용할 수 있다.

이와 같이 구성된 중앙제어 장치는 상기 전원 공급부(403)에 의해 정격 전력이 공급된 후, 상기 통신부(405)를 통해 포트 제어장치(300)로부터 검출된 전력정보를 수신한다. 상기 전력정보는 멀티 탭 별, 포트 별로 사용되는 소비 전력 정보로서, 소정의 시간 단위로 지속적으로 제공된다. 상기 제어부(401)는 내부 메모리로 상기 전력 정보를 누적시킴과 동시에, 현재 검출된 전력 정보를 상기 디스플레이부(407)로 제공한다.

상기 디스플레이부(407)는 전력 정보에 대응하는 데이터를 그래픽 처리 알고리즘에 따라 그래픽 처리하여 상기 디스플레이 패널(205)로 전송한다. 따라서, 상기 디스플레이 패널(205)은 멀티 탭 별, 포트 별 전력 사용량 정보를 그래픽화된 정보로 표시한다. 여기서, 그래픽화된 정보는 그래픽을 포함하는 수치 정보를 나타낸다.

이후, 사용자가 임의의 멀티 탭의 전력을 차단하거나, 전체 전력을 차단하고자 할 경우 예컨대, 사무실에서 최종 퇴근자가 모든 전력을 차단하고 퇴실하고자 할 경우, 사용자는 출입인증 시스템을 통해 사용자 인증을 수행한 후, 상기 제어패널(411)을 이용하여 전력을 제어한다. 전력 제어는 상기 텃치 스크린 기능을 갖는 디스플레이 패널(205)을 통해 이루어질 수 있으며, 사용자는 그래픽화된 정보를 토대로 텃치 제어가 가능할 것이다.

상기 제어부(401)는 내부 타이머 또는 RTS(Real Timer System)를 이용한 시간 정보를 추출하고, 상기 출입인증 시스템에 근거한 전력 제어자 정보를 추출하며, 전력 제어에 따른 제어 목록 등의 전력 제어정보를 생성한다. 그리고, 내부 메모리로 상기 전력 제어정보를 저장 관리한다. 여기서, 상기 출입인증 시스템은 부가적인 장치로써, 사용자별로 설정된 개인 ID 정보를 입력받음으로써, 상기 출입인증 시스템을 대치할 수 있다.

또한, 상기 제어부(401)는 상기 PC 통신부(413)와 연동하는 PC 또는 서버로 기 저장된 전력 제어정보를 전송한다. 이는 제어부(401)에 대한 내부 메모리 한계를 극복하기 위한 수단일 수 있으나, 상기 PC 또는 서버로 전송된 전력 제어정보는 추후 일별/월별/년별 전력량 정보를 산출하거나, 시간대별 전력량을 산출토록 할 수 있을 것이다. 이외에, 최종 퇴실자 정보, 최초 출근자 정보, 개인별 근무 시간 등의 정보를 산출하는데 활용됨은 물론이다.

상기 제어부(401)는 외부 통신부(415)와 접속됨에 따라, 외부의 관리자에 의해 현재 전력 사용량이 감시되거나, 불필요한 소비 전력을 모니터링 할 수 있다. 이를 위해, 상기 외부 통신부(415)는 제어부(401)에서 관리되는 전력 제어정보, 전력량 정보 등을 TCP/IP 통신 또는 전화선 통신을 통해 원격지의 컴퓨터로 전송할 것이다.

전술된 바와 같이, 본 발명은 멀티 탭으로 접속되는 각종 부하에 대한 소비 전력량을 감시할 뿐만 아니라, 내부 또는 외부에서 멀티 탭 별 즉, 사용자별 전력 제어를 수행토록 함에 따라, 다수의 인원이 근무하는 사무실 등에서 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있어 산업적 이용 가치가 충분히 높을 것으로 판단된다.

도 1은 종래 전력 감시용 컨센트를 나타낸 구성도이다.

도 2a, 2b는 본 발명에 따른 전체 시스템 및 통신 규약을 설명하는 도면이다.

도 3은 도 2a의 멀티 탭으로 구비되는 포트 제어장치를 나타낸 구성도이다.

도 4는 도 2a의 중앙제어 장치를 설명하기 위한 구성도이다.

<주요 도면에 대한 부호의 설명>

201 : 멀티 탭 203 : 중앙제어 장치

205 : 디스플레이 패널 209 : 통신선

301, 301', 301'' : 스위칭부 303 : 전원부

305 : 통신모듈 307 : 마이컴

309 : 전력 검출부 311 : 타이머

313 : ID 설정부 315 : 음향 출력부

401 : 제어부 403 : 전원 공급부

405 : 통신부 407 : 디스플레이부

411 : 제어패널 413 : PC 통신부

415 : 외부 통신부

Claims

전력 감시 및 제어 시스템에 있어서,

적어도 하나 이상의 포트를 갖고 각 포트로 임의의 부하가 접속되며, 각 부하에 대한 고유코드 정보 및 전력 정보 예컨대, 소비전력, 공급 전압, 전류, 역률 등의 정보를 전송하는 멀티 탭이 적어도 하나 이상 구비되며;

상기 각 멀티 탭으로부터 전송된 고유코드 정보 및 전력 정보를 수신하여 각 멀티 탭 별, 포트별 정보로 분리한 후, 이를 그래픽화된 정보로 디스플레이하고, 설정된 알고리즘에 근거하여 상기 각 멀티 탭 별, 포트 별 공급 전력을 차단 제어하는 중앙제어 장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 절전 및 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 중앙제어 장치로 설정된 알고리즘은, 인증된 사용자로부터 각 멀티 탭 별, 포트 별 공급 전력을 제어하거나, 기 설정된 전력량을 초과할 경우 자동 전력 차단을 수행하거나, 설정된 시간, 날짜에 따라 전원 공급을 차단 제어하는 것을 특징으로 하는 절전 및 모니터링 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 중앙제어 장치는 전력 제어를 위한 사용자 인증을 수행함에 있어, 별도의 RFID 출입 카드 또는 지문인식, 홍채인식 시스템 중 어느 하나의 출입인증 시스 템과 연동하는 것을 특징으로 하는 절전 및 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 멀티 탭에서 제공되는 고유코드 정보 및 전력량 정보는 RF 통신, 근거리 통신, 전력선 통신 중 어느 하나의 통신 수단에 의해 송수신되며, 상기 근거리 통신은 지그비 또는 블루투스 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 절전 및 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 멀티 탭은, 상기 포트로 전원을 스위칭 제어하는 스위칭부;

상기 포트의 각 단자로 접속되는 상용전원(AC)의 전력을 토대로 시스템 정격 전원을 생성하는 전원부;

상기 포트로 인가되는 전력에 대한 전력정보를 검출하여, 디지트화된 정보로 변환 출력하는 전력 검출부;

상기 포트에 대한 고유코드 및 해당 포트를 갖는 멀티 탭에 대한 고유코드 정보를 입력하는 ID 설정부;

상기 중앙제어 장치의 요청에 응답하여 상기 전력 검출부로부터 전력 정보를 추출하고, 상기 ID 설정부에서 설정된 ID 정보를 토대로 상기 포트에 대한 상기 전력 정보를 상기 중앙제어 장치로 전송하며, 상기 중앙제어 장치의 지시에 응답하여 상기 스위칭부에 대한 전력 제어를 지시하는 마이컴;

상기 마이컴과 중앙제어 장치 간의 통신 규약을 설정하고, 해당 통신 규약에 따른 데이터 송수신을 수행하는 통신모듈로 구성된 포트 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 절전 및 모니터링 시스템.
제 5 항에 있어서,

상기 마이컴은 상기 통신모듈로부터 접수된 포트 전력 제어명령을 접수할 경우, 소정 시간을 지연시킨 후 상기 전력 제어명령을 수행할 수 있도록 타이머 및 상기 타이머에 대한 동작을 인지시키기 위한 음향 출력부를 더 포함하며;

상기 제어부는 상기 타이머 및 음향 출력부에 대한 시간 제어 및 음향 출력 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 절전 및 모니터링 시스템.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 중앙제어 장치는, 상기 포트 제어장치의 통신모듈과 페어링 된 후, 상호 데이터 송수신을 수행하는 통신부;

상기 포트 제어장치로부터 제공된 수치화된 전력 정보를 그래픽화된 정보로 변환하여 디스플레이 패널로 전송하는 디스플레이부;

상기 멀티 탭 별 또는 포트 별 전력 제어를 지시하는 제어 패널;

상기 멀티 탭 별 포트 제어장치로부터 전력 정보를 수집하고, 수집된 전력 정보를 상기 디스플레이부로 제공하며, 상기 제어 패널로부터 입력된 전력 제어 명령에 근거하여 해당 멀티 탭 별, 포트 별 전력 제어명령을 생성한 후, 상기 통신부 로 전송제어를 지시하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 절전 및 모니터링 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 제어부는 PC 또는 서버로 상기 전력 정보 및 제어정보를 기록 관리할 수 있는 PC 통신부 및 외부에서 전력을 감시 제어할 수 있도록 외부 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절전 및 모니터링 시스템.
제 8 항에 있어서,

상기 PC 통신부는 RS232C 또는 RS485 통신 모듈이며, 상기 외부 통신부는 인터넷 접속이 가능한 TCP/IP 통신모듈이거나, 전화선 통신모듈인 것을 특징으로 하는 절전 및 모니터링 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 디스플레이 패널은 텃치 스크린인 것을 특징으로 하는 절전 및 모니터링 시스템.