KR20120020860A - 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템에 관한 것으로, 컴퓨터(10)와; 데이터변환부의 신호 및 컴퓨터(10)로부터 제공되는 신호를 수신하여 DAC(Digital to Analog Converter) 과정을 거쳐 전력선에 아날로그 데이터(Analog Data)를 전송하는 주 전력선모뎀(Main Powerline Modem)(20)과; 상기 주 전력선모뎀(20)에서 연장되는 전력선에 연결되어, 전기 장치의 작동을 제어하고 통제하는 제 1 제어장치(100) 내지 제 2 제어장치(200)를 구비하고 ; 상기 센서부에서 감지되는 지속적인 상황 또는 변동되는 상황에 따라 정해진 신호를 수신하여 정해진 시간에 따라 데이터변환부(Data Converter)로 전송하고, 상기 등기구 및 전자기기의 작동여부를 정해진 시간에 따라 데이터변환부로 신호를 신호를 전송하며, 상기 컴퓨터로부터 발생하는 제어신호를 수신하여 센서부와 부하부 및 촬상부에 연결된 기기를 온오프(ON/OFF) 제어하는 제어부(130)와; 상기 제어부(130) 및 상기 촬상부(140)로부터 제공되는 신호를 수신하여, 제1 전력선모뎀(160)의 입력신호로 변환하여 전송하고, 상기 주 전력선모뎀(20)으로부터 공급되는 출력신호를 수신하여 상기 제어부 및 촬상장치를 제어하기 위한 신호로 변환하여 전송하기 위한 데이터변환부(150); 를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템{A CONTROL SYSTEM WHICH CAN ADJUST SENSORS, VISUAL, LIGHTING, AND ELECTRIC APPARATUS USING POWER LINE COMMUNICATION}
본 발명은 전력선 통신을 이용한 제어시스템에 관한 것으로, 특히 설치되어 있는 전기선에 통신신호를 공급하여 전자기기를 제어하는 전력선 통신을 이용한 센서와 영상장치 등기구 및 전기기기의 제어시스템에 관한 것이다.
최근 가정 또는 사무실에 설치된 센서, 등기구(Lighting Apparatus), 전자기기 및 카메라(Camera) 등을 이용하여 감시 및 제어를 행하기 위한 장치의 설치가 확산되고 있다. 이러한 장치들을 이용하여 건물 내부 또는 외부의 상황을 실시간으로 파악하고 사건 및 사고 발생시의 현상을 파악하고 분석하는 장치로도 유용하게 이용되고 있다.
그런데, 이러한 센서(Sensor), 등기구(Lighting Apparatus), 전자기기 및 카메라 등을 이용하여 감시 및 제어를 하기 위해서는 각 장치별의 전원선 및 별도의 데이터처리용 라인(Data Line, Cable)선이 필요하였다. 즉, 다수의 센서들과, 등기구 및 기기류, 카메라를 운용할 경우 각각의 장치를 연결하여 작동하기 위해 되는 많은 Data 선과 제어선이 필요하였다.
또, 단독 혹은 다수의 센서, 등기구 및 기기류, 카메라의 신호를 취합하여 처리하기 위한 장비 가격이 높아서 일반적인 가정이나 사무실에서 적극적으로 채택하여 이용하기에 어렵다는 문제점도 있었다.
또한, 이러한 장치들을 실내 또는 실외에 설치하기 위해서는 데이터 선 및 전원선 등의 설치가 필요하게 되어 노출되는 경우가 많고, 라인의 관리 및 정비에도 시간과 비용이 불필요하게 발생하는 경우가 많았다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 전력선에 통신신호를 공급하여 전자기기를 제어하는 전력선 통신을 이용한 센서와 영상장치 등기구 및 전기기기의 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.
또, 본 발명의 다른 목적은 아파트 등 집단주거시설의 주차장과 내외곽의 경비와 감시를 수행하고, 신규 또는 기존 건물의 각 층 단위 또는 동일층에 설치되는 각각의 등기구 및 전기전자 기기류 등의 전력을 소모하는 장치에 설치하여 불필요한 전력소모를 방지하고 중앙에서 작동을 감시하고 통제할 수 있는 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 발전소 및 공장 등의 내외곽 경비가 필요한 시설 및 일정공간을 제어할 수 있는 시설에 대해 개별 선로와 데이터라인을 설치하지 않고도 정보를 수집하고 통제할 수 있는 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템은, 단일 또는 복수개 설치되어 기기의 작동 및 이동을 감지하여 통지하는 센서(Sensor)를 구비한 센서부와, 조명장치와 전자기기를 점등 및 소등하기 위한 부하부(Load)와, CCTV 또는 IPTV용 카메라 장치를 구비하는 촬상부를 통제하여 작동하고 제어하기 위한 기기류 제어장치에 있어서,
시스템 전체를 제어하는 컴퓨터(Computer)와;
상기 컴퓨터에 연결되어, 그 제공되는 신호를 수신하여 디지털아날로그변환(DAC:Digital to Analog Converter) 과정을 거쳐 전력선 상에 아날로그 데이터(Analog Data)를 전송하는 주 전력선모뎀(Main Powerline Modem)과;
상기 주 전력선모뎀에서 연장되는 전력선에 연결되어, 전기 장치의 작동을 제어하고 통제하는 적어도 1개 이상의 제어장치를 구비하고 ;
상기 제어장치에 구비되어, 센서부와 등기구 및 전자기기의 작동 및 변동신호 및 촬상부의 카메라의 작동 및 상태를 점검 및 온오프(ON/OFF) 제어하는 제어부와;
상기 제어부 및 촬상부로부터 제공되는 신호를 송수신하여, 그것에 연결되는 센서부와 부하부 및 촬상부에 입출력되는 신호를 변환하여 상기 제어부 및 촬상장치를 제어하기 위한 신호로 변환하여 전송하기 위한 데이터변환부 ; 및
상기 데이터변환부에 연결되어 변환된 신호를 상기 주 전력선모뎀에 제공하는 복수개의 개별 전력선 모뎀; 을 구비함으로써 달성할 수 있다.
이때, 상기 주 전력선모뎀은, 적어도 1개 이상의 개별 전력선모뎀과 전력선을 통해 연결되고, 상기 컴퓨터로부터 제공되는 디지털신호와 데이터변환부로부터 제공되는 신호를 디지털아날로그변환처리하고, 상호 수신한 아날로그신호를 아날로그디지탈변환처리하여 상기 컴퓨터와 데이터변환부에 제공하도록 작동하는 것이 바람직하다.
또, 상기 전력선 모뎀은, 전력선상에 DC 5[V]~150[V] 와 AC 85[V]~250[V] 범위내에 제어용 데이터를 탑재하여 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템에의하면, 전력선 모뎀(modem)을 기반으로 센서, 등기구 및 전자기기류, 그리고 카메라 장치 등을 운용할 경우 전원선(DC 5 ~ 150V, AC 85~ 250V)만으로 운용이 가능하므로 별도의 데이터선과 제어선을 증설하는 작업이 필요 없어 설치의 공정을 간략화하는 장점이 있다.
또, 본 발명에 의하면, 하나의 전력선에 다수의 센서, 등기구 및 기기류, 카메라 장치 등을 연결할 수 있고, 이들 장치로 전송되는 신호를 취합하여 처리하기 위한 장비가 필요 없으므로 설치비용이 크게 절감되는 경제적인 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템의 구성을 도시한 블록도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하면서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
(실시 예)
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면서 본 발명의 구성에 대하여 설명한다.
본 발명에 의한 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템은, 단일 또는 복수개 설치되어 기기의 작동 및 이동을 감지하여 통지하는 센서(Sensor)를 구비한 센서부와, 조명장치와 전자기기를 점등 및 소등하기 위한 부하부(Load)와, CCTV 또는 IPTV용 카메라 장치를 구비하는 촬상부를 중앙에서 작동하고 제어하기 위한 기기류 제어장치로서, 시스템 전체를 제어하는 컴퓨터(Computer)(10)와; 상기 컴퓨터(10)에 연결되고, 후술하는 데이터변환부(Data Converter)의 신호(Digital signal) 및 컴퓨터(10)로부터 제공되는 신호를 수신하여 DAC(Digital to Analog Converter) 과정을 거쳐 전력선에 아날로그 데이터(Analog Data)를 전송하는 주 전력선모뎀(Main Powerline Modem)(20)과; 상기 주 전력선모뎀(20)에서 연장되는 전력선에 연결되어, 전기 장치의 작동을 제어하고 통제하는 제 1 제어장치(100) 내지 제 2 제어장치(200)를 구비하고 ; 상기 제 1 제어장치(100에서, 상기 센서부에서 감지되는 지속적인 상황 또는 변동되는 상황에 따라 정해진 신호를 수신하여 정해진 시간에 따라 데이터변환부(Data Converter)로 전송하고, 상기 등기구 및 전자기기의 작동여부를 정해진 시간에 따라 데이터변환부로 신호를 전송하며, 상기 컴퓨터로부터 발생하는 제어신호를 수신하여 센서부와 부하부 및 촬상부에 연결된 기기를 온오프(ON/OFF) 제어하는 제어부(130)와; 상기 제어부(130) 및 상기 촬상부(140)로부터 제공되는 신호를 수신하여, 제1 전력선모뎀(160)의 입력신호로 변환하여 전송하고, 상기 주 전력선모뎀(20)으로부터 공급되는 출력신호를 수신하여 상기 제어부 및 촬상장치를 제어하기 위한 신호로 변환하여 전송하기 위한 데이터변환부(150); 를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템의 주요 구성에 대한 부호를 설명하기로 한다.
먼저, 부호 10은 시스템 전체를 제어하는 컴퓨터(Computer)를 도시하고, 부호 20은 상기 컴퓨터(10)에 연결되고, 후술하는 데이터변환부(Data Converter)의 신호(Digital signal) 및 컴퓨터(10)로부터 제공되는 신호를 수신하여 DAC(Digital to Analog Converter) 변환과정을 거쳐 전력선에 아날로그 데이터(Analog Data)를 전송하는 주 전력선모뎀(Main Powerline Modem)이고, 부호 100과 200은 상기 주 전력선모뎀(20)에 병렬연결되어 각각에 설치된 센서와 등기구 및 카메라 등의 장치를 제어하기 위한 개별제어장치로서 제1제어장치 및 제2 제어장치를 각각 도시한다.
상기 제1제어장치(100) 및 제2 제어장치(200)는 외부로부터 초음파센서와 적외선센서 및 열감지센서 등의 각종 센서를 이용하여 지속적인 상황의 변동이 발생할 경우 정해진 신호를 각각의 제1, 제2 제어부(130, 230)로 보내는 제1, 제2 센서부(Sensor)(110, 210)의 신호를 제공받는다.
이때, 상기 제1제어장치(100) 및 제2 제어장치(200)는 건물 또는 시설물에 설치되는 형광등과 백열전구 및 LED전구 등의 각종 등기구 또는 전기 기기류가 연결되어 상술한 제1, 제2 제어부(130, 230)로 점등과 소등의 신호를 제공한다.
또, 상기 제1제어장치(100) 및 제2 제어장치(200)는 일반 CCTV Camera 및 IP-Camera를 이용하여 주변의 상황을 촬상하기 위한 제1, 제2 촬상부(140, 240)(Camera)가 연결되어 신호를 제공한다.
상기 주 전력선모뎀(20)에서 연장되는 전력선은 부호 상기 제1제어장치(100) 및 제2 제어장치(200)에 구비되는 제1전력선모뎀(Powerline Modem1)(160)과 제2 전력선모뎀(Powerline Modem2)(260)에 연결된다.
도면을 참조하면 상술한 바와 같이, 제 1 데이터변환부(150) 및 제 2 데이터변환부(250)는 각각에 연결된 제 1, 제2 제어부(130, 230) 및 제 1 , 제 2 촬상부(140, 240)에 설치된 카메라 장치로부터 촬영된 영상(image) 신호를 수신하여 후단에 연결되는 제1, 제2 전력선모뎀(Powerline Modem1, Powerline Modem2)(160, 260)의 입력신호로 변환하여 전송하는 역할을 한다.
한편으로, 상기 제 1 데이터변환부(150) 및 제 2 데이터변환부(250)는 상기 제1, 제2 전력선모뎀(Powerline Modem1, Powerline Modem2)(160, 260)의 출력신호를 수신하여 상술한 제 1 , 제 2 제어부(130, 230) 및 제 1 , 제 2 촬상부(140, 240)에 설치된 카메라 장치의 신호로 변환하여 전송함으로써 상기 컴퓨터(10)로부터 제공된 제어명령을 수행하는 기능을 수행한다.
본 발명의 구성에 있어서 통제센터에 설치되는 컴퓨터(10)가 주 전력선모뎀(20)에 연결되고, 이 주 전력선모뎀(20)은 전력선을 통해 상술한 바와 같이 제1 전력선모뎀(Powerline Modem1)(160)과 제2 전력선모뎀(Powerline Modem2)(260)에 연결되어상기 제1제어장치(100) 및 제2 제어장치(200)를 제어하게 된다.
구체적으로 본 발명의 구성에 의한 주 전력선모뎀(20)과 제1 전력선모뎀(Powerline Modem1)(160) 및 제2 전력선모뎀(Powerline Modem2)(260)은 이하의 기능을 수행한다.
즉, 상술한 제 1 데이터변환부(150) 및 제 2 데이터변환부(Data Converter)(250)의 신호(Digital signal) 및 컴퓨터(10)로부터 발생되는 신호를 수신하여 디지털아날로그변환(DAC:Digital to Analog Converter) 과정을 거쳐 전력선에 아날로그 데이터(Analog Data)를 전송하는 역할을 행한다.
반대로 전력선으로 전송되는 아날로그 데이터(Analog Data)를 수신하여 아날로그디지털변환(ADC:Analog to Digital Converter) 과정을 거쳐 상술한 제 1 데이터변환부(150) 및 제 2 데이터변환부(Data Converter)(250) 및 통제센터의 기능을 하는 컴퓨터(10)에 디지털신호를 전송하는 역할을 한다.
이때, 상술한 주 전력선모뎀(20)과 제1 전력선모뎀(Powerline Modem1)(160) 및 제2 전력선모뎀(Powerline Modem2)(260)의 출력신호로 송출되는 아날로그 데이터(Analog Data)를 보내는 전송로(전력선)의 전압은 주로 DC 5 ~ 150V, AC 85~ 250V 범위내를 이용하고 있다.
또한, 하나의 전력선에 병렬로 연결할 수 있는 전력선 모뎀(modem)의 개수는 최대 256개이며, 연결 개수 확장은 전력선에 필터 혹은 변압기를 사용한다.
도 1에서 도시한 본 발명의 실시 예에서는 주 전력선모뎀(20)에 연결된 전력선모뎀(160, 260)의 갯수를 2개로 예시하였지만 필터 또는 변압기를 증설함으로써 증설할 수 있음은 물론이다.
이러한 구성으로 함으로써, 전력선에 통신신호를 공급하여 전자기기를 제어하는 전력선 통신을 이용한 센서와 영상장치 등기구 및 전기기기의 제어시스템을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
또, 아파트 등 집단주거시설의 주차장과 내외곽의 경비와 감시를 수행하고, 신규 또는 기존 건물의 각 층 단위 또는 동일층에 설치되는 각각의 등기구 및 전기전자 기기류 등의 전력을 소모하는 장치에 설치하여 불필요한 전력소모를 방지하고 중앙에서 작동을 감시하고 통제할 수 있는 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템을 제공하는 효과가 있다.
또한, 발전소 및 공장 등의 내외곽 경비가 필요한 시설 및 일정공간을 제어할 수 있는 시설에 대해 개별 선로와 데이터라인을 설치하지 않고도 정보를 수집하고 통제할 수 있는 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템을 제공하는 효과를 구현한다.
상술한 본 발명의 실시 예에서는 바람직한 일 실시 예를 들어 그 구조와 작동을 설명하였지만, 본발명과 취지가 동일 또는 유사하고, 그 구성상의 차이가 없어 통상의 지식을 가진 당업자가 용이하게 구성할 수 있는 범위 내라면 본 발명의 권리범위내에 속한다고 간주하는 것은 당연할 것이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 컴퓨터(Computer)
20: 주 전력선모뎀(Main Powerline Modem)
100, 200: 제1, 제2 제어장치
110, 210: 제1, 제2 센서부(Sensor)
120, 220: 제1, 제2 부하부(Load)
130, 230: 제1, 제2 제어부
140, 240: 제1, 제2 촬상부(Camera)
150, 250: 제1, 제2 데이터변환부
160, 260: 제1, 제2 전력선모뎀(Powerline Modem1, Powerline Modem2)
300: 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템.

Claims (3)

  1. 단일 또는 복수개 설치되어 기기의 작동 및 이동을 감지하여 통지하는 센서(Sensor)를 구비한 센서부와, 조명장치와 전자기기를 점등 및 소등하기 위한 부하부(Load)와, CCTV 또는 IPTV용 카메라 장치를 구비하는 촬상부를 통제하여 작동하고 제어하기 위한 기기류 제어장치에 있어서,
    시스템 전체를 제어하는 컴퓨터(Computer)와;
    상기 컴퓨터에 연결되어, 그 제공되는 신호를 수신하여 디지털아날로그변환(DAC:Digital to Analog Converter) 과정을 거쳐 전력선 상에 아날로그 데이터(Analog Data)를 전송하는 주 전력선모뎀(Main Powerline Modem)과;
    상기 주 전력선모뎀에서 연장되는 전력선에 연결되어, 전기 장치의 작동을 제어하고 통제하는 적어도 1개 이상의 제어장치를 구비하고 ;
    상기 제어장치에 구비되어, 센서부와 등기구 및 전자기기의 작동 및 변동신호 및 촬상부의 카메라의 작동 및 상태를 점검 및 온오프(ON/OFF) 제어하는 제어부와;
    상기 제어부 및 촬상부로부터 제공되는 신호를 송수신하여, 그것에 연결되는 센서부와 부하부 및 촬상부에 입출력되는 신호를 변환하여 상기 제어부 및 촬상장치를 제어하기 위한 신호로 변환하여 전송하기 위한 데이터변환부 ; 및
    상기 데이터변환부에 연결되어 변환된 신호를 상기 주 전력선모뎀에 제공하는 복수개의 개별 전력선 모뎀; 을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 주 전력선모뎀은, 적어도 1개 이상의 개별 전력선모뎀과 전력선을 통해 연결되고, 상기 컴퓨터로부터 제공되는 디지털신호와 데이터변환부로부터 제공되는 신호를 디지털아날로그변환처리하고, 상호 수신한 아날로그신호를 아날로그디지탈변환처리하여 상기 컴퓨터와 데이터변환부에 제공하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 전력선 모뎀은, 전력선상에 DC 5[V]~150[V] 와 AC 85[V]~250[V] 범위내에 제어용 데이터를 탑재하여 제어하는 것을 특징으로 하는 전력선통신을 이용한 센서와 영상장치와 등기구 및 전기기기의 제어시스템.




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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103812525A (zh) * 2012-11-13 2014-05-21 李祥明 一种多元信息采集与传输的电力通信一体化系统
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