KR20130075052A - 계통 연계형 가로등 감시 제어 시스템 - Google Patents

계통 연계형 가로등 감시 제어 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20130075052A
KR20130075052A KR1020110143246A KR20110143246A KR20130075052A KR 20130075052 A KR20130075052 A KR 20130075052A KR 1020110143246 A KR1020110143246 A KR 1020110143246A KR 20110143246 A KR20110143246 A KR 20110143246A KR 20130075052 A KR20130075052 A KR 20130075052A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
street light
street
distribution box
street lamp
Prior art date
Application number
KR1020110143246A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101311349B1 (ko
Inventor
한재용
이경득
고태경
Original Assignee
주식회사 퓨처테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 퓨처테크 filed Critical 주식회사 퓨처테크
Priority to KR1020110143246A priority Critical patent/KR101311349B1/ko
Publication of KR20130075052A publication Critical patent/KR20130075052A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101311349B1 publication Critical patent/KR101311349B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
    • F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
    • F21S9/026—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by using wind power, e.g. using wind turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
    • F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
    • F21S9/03—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/72—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps in street lighting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

가로등 감시 제어 시스템은 가로등에 설치되어 자연 에너지를 통해 DC 전원을 생산하는 발전 장치, 발전 장치에서 생산된 DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 상용 계통으로 송전하는 계통 연계형 인버터, 각 가로등마다 구비되어 야간 시간 동안에 상용 계통으로부터 공급되는 AC 전원을 이용해 가로등을 점등하고, 가로등의 개별 발전 전력량과 누전 여부를 모니터링하는 복수 개의 가로등 제어기들, 그와 연결되어 발전 전력량에 따라 각 가로등의 점등 여부를 제어하는 분전함 제어기를 포함한다. 분전함 제어기는 가로등의 개별 발전 전력량과 인접 가로등의 발전 전력량 간의 관계를 고려하여 어두운 날씨를 인식하거나 발전 기능의 고장을 추적하고, 그에 따라 가로등의 점등을 효과적으로 제어한다.
이에 따르면, 자연 에너지를 이용해 효율적인 전력 공급을 수행함과 더불어, 전력의 공백 없이 가로등을 안정적으로 운용할 수 있고, 효율적인 유지·보수를 수행할 수 있으며, 개별 가로등에서 생산된 전력량을 모니터링하여 점/소등 제어에 활용할 수 있다.

Description

계통 연계형 가로등 감시 제어 시스템{Grid-Connected Control and Monitoring System for Street Light}
본 발명은 가로등 감시 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 태양광이나 풍력 발전을 이용한 가로등 감시 제어 시스템에 관한 것이다.
초기에 가로등은 국부적으로 관리자가 직접 차단기를 수동 온/오프 시키는 방식으로 운용되었으나, 자동화가 이루어지면서 발전소 전력, 즉, 상용 전원에 의해 일괄적으로 점등하는 방식으로 발전하였다.
그런데, 상용 전원을 이용한 일괄적 점등 방식을 적용하게 되면, 야간에 거리를 밝히는 가로등 본연의 역할을 수행하기 위하여 막대한 전력 손실이 발생하고, 가로등의 개별적인 고장을 감지하여 적절히 대처하기가 어려운 문제점이 있다.
한편, 태양광이나 풍력을 이용한 대체 에너지 기술이 발전하고, 태양광 및 풍력 에너지 생산량이 늘어나면서, 가로등에 대체 에너지를 접목하는 기술이 도입된 바 있다.
종래의 태양광 발전 가로등이나 풍력 발전 가로등은 축전지형으로서, 주간에 받은 태양광 및 풍력을 전기 에너지로 변환하여 축전지에 저장해 두었다가 야간에 사용하는 방식이다.
그런데, 이러한 축전지형 태양광/풍력 발전 가로등의 경우 축전지의 잦은 고장과 교체에 필요한 유지관리 비용이 지속적으로 소요된다.
또한, 고가의 축전지 구매로 인해 초기 비용이 상승되고, 흐린 날씨와 같이 발전량이 부족할 경우에는, 축전지가 충분히 충전되지 못하여 밤에 가로등이 작동하지 않는 문제점이 있다.
그리고, 저용량의 축전지를 사용하게 되면, 고출력 램프의 사용이 불가능하다. 만약, 이를 해결하기 위하여, 조도가 낮은 삼파장 램프나 LED(light emitting diode) 등을 조명원으로 사용하면, 축전지의 저장 전력 한계 때문에 가로등이 어두워지게 되는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1025222호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 자연 에너지를 이용해 효율적인 전력 공급을 수행함과 더불어, 전력의 공백 없이 가로등을 안정적으로 운용할 수 있는 가로등 감시 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가로등의 누전 및 고장, 발전 기능의 이상 여부를 무선 통신망을 통해 원격에서 파악하여 효율적인 유지·보수를 수행할 수 있는 가로등 감시 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 개별 가로등에서 생산된 전력량을 모니터링하여 점/소등 제어에 활용할 수 있는 가로등 감시 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 가로등 감시 제어 시스템은, 가로등에 설치되어 태양광 발전을 통해 DC 전원을 생산하는 발전 장치; 상기 발전 장치에서 생산된 DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 상용 계통으로 송전하는 계통 연계형 인버터; 야간 시간 동안에 상용 계통으로부터 공급되는 AC 전원을 이용해 상기 가로등을 점등하고, 상기 가로등의 개별 발전 전력량과 누전 여부를 모니터링하는 가로등 제어기; 및 복수의 가로등 제어기들과 연결되어 발전 전력량에 따라 각 가로등의 점등 여부를 제어하는 분전함 제어기를 포함한다.
상기 가로등 제어기는, 가로등 점멸 스케줄, 일출 시간 및 일몰 시간을 바탕으로 상기 가로등을 점등하기 위한 야간 시간을 결정할 수 있다.
상기 분전함 제어기는, 연결된 복수의 가로등 제어기들을 통해 대상이 되는 가로등들에 대한 개별 제어, 그룹 제어, 통합 제어를 선택적으로 수행할 수 있다.
상기 분전함 제어기는, 상기 가로등의 개별 발전 전력량이 임계값 이하인 경우, 어두운 날씨로 판단하여, 시간에 관계없이 상용 계통으로부터 공급되는 AC 전원을 이용해 상기 가로등이 점등되도록 제어할 수 있다.
상기 분전함 제어기는, 가로등의 개별 발전 전력량과 상기 가로등에 인접한 인접 가로등의 발전 전력량 간의 차이를 통해 발전 기능의 고장을 추적할 수 있다.
상기 분전함 제어기는, 가로등의 개별 발전 전력량이 임계값 이하이고, 상기 가로등의 개별 발전 전력량과 상기 인접 가로등의 발전 전력량 간의 차이가 일정 표준편차 이내인 경우, 어두운 날씨로 판단하여, 시간에 관계없이 상용 계통으로부터 공급되는 AC 전원을 이용해 상기 가로등이 점등되도록 제어할 수 있다.
상기 가로등 감시 제어 시스템은, 상기 분전함 제어기와 무선 연결되어 원격에서 각 가로등의 제어 및 모니터링을 수행하는 관제 서버를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 분전함 제어기는 무선 통신망의 접속 노드를 통해 상기 관제 서버에 접속하며, 상기 관제 서버는 가로등 정보와 관리자 정보를 매칭한 기초 정보 테이블을 저장하고, 상기 분전함 제어기가 제공하는 가로등별 발전 전력량, 사용 전력량, 누전 여부 및 점등 여부가 포함된 감시 정보를 통해 각 가로등의 운용 상태를 개별적으로 모니터링하여, 상기 모니터링 결과를 무선 통신망을 이용해 각 가로등의 관리자 휴대전화에 무선 전송한다.
상기 발전 장치는, 태양광 발전 에너지 및 풍력 발전 에너지를 이용해 DC 전원을 생산할 수 있다.
본 발명의 가로등 감시 제어 시스템에 따르면, 자연 에너지를 이용해 효율적인 전력 공급을 수행함과 더불어, 전력의 공백 없이 가로등을 안정적으로 운용할 수 있다.
또한, 가로등의 누전 및 고장, 발전 기능의 이상 여부를 무선 통신망을 통해 원격에서 파악하여 효율적인 유지·보수를 수행할 수 있다.
또한, 개별 가로등에서 생산된 전력량을 모니터링하여 점/소등 제어에 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계통 연계형 가로등 감시 제어 시스템의 구성을 보인 도면이다.
도 2는 도 1의 가로등에 설치된 가로등 제어기 및 그에 연결된 분전함 제어기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 계통 연계형 가로등 감시 제어 시스템에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계통 연계형 가로등 감시 제어 시스템의 구성을 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 가로등 감시 제어 시스템은 크게, 현장에 설치된 복수 개의 가로등(100)들과, 그에 연결된 분전함 제어기(200), 무선 통신망의 접속 노드(310) 및 무선 인터넷 게이트웨이(320)를 통해 분전함 제어기(200)와 무선 접속하여 각 가로등(100)의 원격 모니터링 및 제어를 수행하는 관제 센터(400)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 태양광 및 풍력을 이용해 가로등(100)에서 얻어진 전력이 상용 계통(500) 방향으로 송전되며, 가로등(100)이 점등되는 야간 시간 동안에는 상용 계통(500)으로부터 가로등(100) 방향으로 전력이 공급되어 가로등(100)의 전원으로 이용된다.
분전함 제어기(200)는 복수 개의 가로등(100)들과 연결되어, 발전 전력량에 따라 각 가로등(100)의 점/소등을 제어한다.
또한, 분전함 제어기(200)는 무선 통신망에 있는 기지국 등의 접속 노드(310) 및 무선 인터넷 게이트웨이(320)를 통해 관제 서버(410)에 접속하여 관제 서버(410)와 고장/감시/제어 정보를 송수신한다.
분전함 제어기(200)는 연결된 복수 개의 가로등(100)들로부터 각 가로등(100)의 개별적인 발전 전력량, 사용 전력량, 누전 여부 및 점등 여부 등이 포함된 감시 정보를 수집하여 관제 서버(410)로 전송한다. 관제 서버(410)와의 무선 통신은 기 설치된 무선 통신망(예컨대, CDMA 망 등)을 활용함으로써 망 설치의 제약을 받지 않을 수 있다.
이때, 분전함 제어기(200)는 여러 종류의 무선 통신망에 접속 가능한 장치일 수 있다. 예컨대, 분전함 제어기는 CDMA(Code-Division Multiple Access) 모듈, TRS(Trunked Radio System)나 VHF(Very High Frequency) 모뎀 등을 사용한 무선 통신을 지원하여 관제 서버(410)와의 접속을 구현할 수 있다.
또한, 분전함 제어기(200)는 관제 서버(410)로부터 실시간으로 제어 명령을 수신하여 가로등(100)을 바로 제어하거나, 미리 관제 서버(410)로부터 수신한 가로등 점멸 스케줄, 일출 시간 및 일몰 시간을 통해 정해진 시간에 의해 가로등(100)을 제어할 수 있다.
복수의 가로등 제어기(140)들과 연결된 분전함 제어기(200)가 각 가로등(100)의 개별적인 발전 전력량, 사용 전력량, 누전 여부 등에 대한 감시 정보를 수집하여 관제 서버(410)로 제공함에 따라, 관제 서버(410)는 무선 통신망(예컨대, CDMA 망 등)의 접속 노드(310) 및 무선 인터넷 게이트웨이(320)를 통해 분전함 제어기(200)와 무선 연결되어 원격에서 각 가로등(100)의 제어 및 모니터링을 수행하게 된다.
관제 센터(400)는 관제 서버(410)와 하나 이상의 관제 클라이언트 단말(420)로 구성되며, 필요 시 문자 메시지 형태의 고장/감시 정보를 생성하여 CDMA 등의 무선 통신을 이용해 무선 전송할 수 있다. 관제 클라이언트 단말(420)은 LAN(Local Area Network)를 통해 관제 서버(410)에 접속할 수 있는 PC(Personal Computer) 등의 장치이다.
관제 센터(400) 내의 관제 서버(410)는 가로등 정보와 관리자 정보를 매칭한 기초 정보 테이블을 데이터베이스화하여 저장하고, 분전함 제어기(200)가 제공하는 가로등별 발전 전력량, 사용 전력량, 누전 여부 및 점등 여부에 대한 감시 정보를 통해 각 가로등(100)의 운용 상태를 개별적으로 모니터링하여, 모니터링 결과를 무선 통신(예컨대, CDMA 등)을 이용해 각 가로등(100)의 관리자 휴대전화(330)에 무선 전송한다.
특히, 가로등(100)의 발전 기능 고장이나 이벤트 발생 시, 관제 서버(410)는 분전함 제어기(200)가 제공하는 가로등별 감시 정보(발전 전력량, 사용 전력량, 누전 여부 등)를 통해 이를 인식하여 관련 정보를 SMS(Short Message Service), MMS(Multimedia Message Service) 등의 문자 메시지 형태로 관리자의 휴대전화(330)에 무선 전송한다.
이러한 관제 서버(410)는 그래픽 유저 인터페이스(GUI: Graphic User Interface)를 구성하여, 현재 각 가로등별 발전 전력량, 누전 및 고장 여부 등을 손쉽게 확인할 수 있다. 또한, 관제 센터(400)를 통해 각 가로등(100)의 상태를 원격에서 실시간으로 확인하여 문제 발생 시 빠르게 대처할 수 있으므로, 시스템의 유지·보수가 수월해지고, 신뢰성이 높아진다.
기지국 등의 접속 노드(310)에서는 CDMA 등의 무선 통신을 통해 무선 인터넷 게이트웨이(320)와의 통신이 이루어진다. 무선 인터넷 게이트웨이(320)는 CDMA 등의 무선 통신을 이용해 관제 서버(410)와 통제 신호를 송수신한다.
이와 같이, 일 실시예는 태양광 및 풍력 발전을 이용한 계통 연계에 의해, 야간에는 상용 계통(500)으로부터 전력을 공급받아 사용하고, 주간에는 발전된 전력을 다시 상용 계통(500)으로 송전하여 에너지 절감을 이룰 수 있고, 가로등(100)의 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 일 실시예는 관제 센터(400)를 통해 개별 가로등(100)의 발전 전력량 모니터링 및 가로등 제어/감시 기능을 동시에 구현할 수 있으며, 전체 가로등(100)들의 발전 전력량을 모니터링할 뿐만 아니라, 개별 가로등(100)의 발전 전력량을 모니터링하여 각 가로등(100)의 발전 상태를 개별적으로, 실시간으로 확인할 수 있다.
도 2는 도 1의 가로등에 설치된 가로등 제어기 및 그에 연결된 분전함 제어기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에서, 분전함 제어기(200)와 가로등 제어기(140)들은 상용 계통(500)으로부터 AC 전원을 공급받기 위한 전력 공급선에 의해 서로 연결된다. 각각의 가로등 제어기(140)와 분전함 제어기(200)가 전력 공급선을 이용한 PLC(Programmable Logic Controller) 통신을 수행하게 되면, 추가 통신비를 절감할 수 있어 효율적이다.
각 가로등(100)에는 도 2에 도시된 것처럼, 발전 장치(120)와 계통 연계형 인버터(130)가 설치되어 있다.
또한, 각 가로등(100)은 개별적으로 가로등 제어기(140)를 구비하며, 분전함 제어기(200)는 PLC 통신으로 가로등(100) 마다 구비되는 복수의 가로등 제어기(140)들에 연결된다.
도 2에서는 가로등(100)에 2개의 램프(111, 112)가 구비된 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 실시형태에 따라 램프(110)의 개수가 달라질 수 있음은 물론이다.
발전 장치(120)는 자연 에너지를 통해 DC 전원을 생산하기 위한 것으로, 주로 가로등(100)이 소등되어 있는 주간 시간 동안에 태양광 발전 에너지 및 풍력 발전 에너지를 이용해 DC 전원을 생산하게 된다. 예컨대, 태양 전지(122) 및 풍력 발전기(121) 등이 여기에 해당한다.
발전 장치(120)와 관련하여, 일 실시예에서는, 태양광 발전 및 풍력 발전을 동시에 적용하여 DC 전원을 생산하는 경우를 가정하고 있으나, 풍력 발전을 이용하여 DC 전원을 생산하는 구성은 실시예에 따라 생략될 수도 있다.
가로등(100)의 발전 장치(120)에서 태양광 및 풍력을 이용해 발전된 DC 전원은 계통 연계형 인버터(130)를 통해 AC 전원으로 변환되어 상용 계통(500)으로 송전된다.
계통 연계형 인버터(130)는 발전 장치(120)에서 태양광 및 풍력을 이용해 생산한 DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 상용 계통(500) 방향으로 송전하는 역할을 한다.
가로등 제어기(140)는 연결된 가로등(100)의 점등 및 소등을 제어하기 위한 것으로, 야간 시간 동안에 상용 계통(500)으로부터 가로등(100) 방향으로 공급되는 AC 전원을 이용해 가로등(100)의 램프(110)를 점등시킨다. 이때, 가로등 제어기(140)는 각 램프(111, 112)에 연결된 릴레이 스위치부(SW1, SW2)를 통해 각 램프(111, 112)의 점등 및 소등을 제어할 수 있다.
전술한 가로등 제어기(140)는 가로등 점멸 스케줄, 일출 시간 및 일몰 시간에 의해 가로등(100)을 점등하기 위한 야간 시간을 결정할 수 있다.
구체적으로, 일 실시예는 가로등 제어기(140)나 관제 센터(400)에서 미리 설정하거나, 원격지의 관제 센터(400)에서 실시간으로 설정하는 가로등 점멸 스케줄, 일출 시간 및 일몰 시간을 바탕으로 야간 시간을 결정하고, 결정된 야간 시간에 의해 가로등(100)을 제어할 수 있다.
또한, 가로등 제어기(140)는 연결된 가로등(100)의 개별적인 발전 전력량, 사용 전력량 및 누전 여부를 측정하여 모니터링하고, 해당 정보들을 PLC 통신으로 분전함 제어기(200)로 통보한다.
이를 위하여, 도 2에 도시된 것처럼, 가로등(100)의 발전 장치(120) 및 램프(110)와 연결되는 전선의 각 위치에 발전 전력량 감시용 CT(Current Transformer)(151, 152), 사용 전력량 감시용 CT(Current Transformer)(153, 154) 및 누전 감지 ZCT(Zero phase Current Transformer)(155)가 설치될 수 있다.
가로등 제어기(140)는 가로등(100)의 발전 장치(120)에서 계통 연계형 인버터(130)로 전달되는 신호를 통과시키는 발전 전력량 감시용 CT(151, 152)를 통해 가로등(100)의 발전 전력량을 측정하며, 측정된 발전 전력량을 이용해 발전 기능의 이상 유무를 감지한다.
이때, 태양광 발전 및 풍력 발전을 통한 발전 전력량을 감시하기 위한 CT(151, 152)의 위치는 도 2와 같이 계통 연계형 인버터(130)의 전단이 될 수도 있고, 혹은 계통 연계형 인버터(130)의 후단이 될 수도 있다.
마찬가지로, 가로등 제어기(140)는 상용 계통(500)에서 가로등(100)의 램프(110)로 전달되는 신호를 통과시키는 사용 전력량 감시용 CT(153, 154)와 누전 감지 ZCT(155)를 통해 가로등(100)의 사용 전력량 및 누전 여부를 감지한다.
가로등(100)의 램프(110)가 2개인 경우에는, 각 램프(111, 112)에 연결된 2개의 사용 전력량 감시용 CT(153, 154)가 구비된다. 누전 감지 ZCT(155)는 2개의 램프(111, 112)에서 발생하는 누전을 감지할 수 있다. 가로등 제어기(140)는 누전 감지 ZCT(155)를 통해 2개 램프(111, 112)의 누전을 감지하며, 어느 일측에서 누전이 감지되면 바로 가로등(100)의 램프(111, 112)를 모두 소등한다.
한편, 도 2를 참조하여 분전함 제어기(200)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
전술한 바와 같이, 각 가로등 제어기(140)는 가로등(100)에 설치된 태양 전지(122) 및 풍력 발전기(121)를 통해 생성된 발전 전력량, 사용 전력량 및 누전 여부를 측정하여 전력 공급선을 이용한 PLC 통신으로 분전함 제어기(200)에 전송한다.
따라서, 분전함 제어기(200)는 각 가로등(100)에 설치된 발전 장치(120)의 발전 전력량과 누전을 개별적으로 감시할 수 있으며, 가로등(100)의 개별 발전 전력량을 바탕으로 해당 가로등(100)의 점등을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 가로등(100)의 개별 발전 전력량이 임계값 이하인 경우, 분전함 제어기(200)는 어두운 날씨(예컨대, 흐림, 눈, 비 등)로 판단하여, 현재 시간에 관계없이 상용 계통(500)으로부터 공급되는 AC 전원을 이용해 가로등(100)이 점등되도록 제어하게 된다.
예컨대, 날씨가 흐려져 태양광 발전량이 적을 경우, 주간 시간인 경우에도 분전함 제어기(200)가 가로등(100)을 점등하여 날씨와 발전 전력량 관계를 통한 가로등 제어를 구현할 수 있다.
단, 1개 가로등(100)의 발전 전력량만을 기준으로 하는 경우, 날씨의 영향인지, 혹은 발전 기능의 고장인지 여부를 확실히 판단하기 어려울 수 있다.
따라서, 개별 발전 전력량과 다른 가로등(들)의 발전 전력량에 대한 정보를 함께 취합하면, 발전 전력량 간의 차이를 통해 발전 기능의 고장을 추적할 수 있다.
즉, 다른 실시예에서, 분전함 제어기(200)는 날씨, 특정 가로등(100)의 개별 발전 전력량, 해당 가로등(100)과 인접하게 위치한 인접 가로등(들)의 발전 전력량 간의 관계를 고려하여 해당 가로등(100)의 점등을 제어할 수 있다.
예컨대, 가로등(100)의 개별 발전 전력량이 임계값 이하이고, 해당 가로등(100)의 개별 발전 전력량과 인접 가로등(들)의 발전 전력량 간의 차이가 일정 표준편차 이내인 경우, 분전함 제어기(200)는 어두운 날씨(예컨대, 흐른 날씨)로 판단하여, 시간에 관계없이 상용 계통(500)으로부터 공급되는 AC 전원을 이용해 해당 가로등(100)이 점등되도록 제어한다.
만약, 가로등(100)의 개별 발전 전력량이 임계값 이하이고, 해당 가로등(100)의 개별 발전 전력량과 인접 가로등(들)의 발전 전력량 간의 차이가 일정 표준편차를 벗어난 경우라면, 해당 가로등(100)의 발전 기능 고장으로 판단하게 된다.
이러한 분전함 제어기(200)는 관리자의 설정이나 무선 통신(예컨대, CDMA)으로 제어가 가능하며, 이를 통해 가로등(100)들에 대한 제어를 수행할 수 있다.
구체적으로, 분전함 제어기(200)는 연결된 복수의 가로등 제어기(140)들을 통해 대상이 되는 가로등(100)들에 대한 개별 제어, 그룹 제어, 통합 제어를 선택적으로 수행할 수 있다.
예컨대, 통합 제어의 경우, 분전함 제어기(200)는 모든 가로등 제어기(140)들을 일괄 제어하여 동일한 주간 시간 및 야간 시간의 기준을 적용함으로써, 모든 가로등(100)들을 동시에 점등하고, 동시에 소등하게 된다. 이때, 모든 가로등(100)들은 동일한 야간 시간 동안 점등되어 상용 계통(500)으로부터 전력을 공급받는다.
혹은, 분전함 제어기(200)는 개별 제어를 통해, 각 가로등(100)마다 주간 시간 및 야간 시간의 기준을 개별적으로 적용할 수 있다.
혹은, 분전함 제어기(200)는 그룹 제어를 통해, 대상 가로등(100)들을 몇 개의 그룹으로 그룹화하여 각 그룹마다 주간 시간 및 야간 시간을 다르게 설정할 수 있다. 이러한 경우, 각 그룹의 점/소등과, 상용 계통(500)으로부터 전력을 공급받는 기준이 되는 주간 시간 및 야간 시간의 범위는 가로등 점멸 스케줄이나, 지역별 일출 시간과 일몰 시간 등에 의해 결정될 수 있을 것이다.
태양광을 이용하기 위해 가로등에 축전지를 구비하는 종래 방식의 경우, 가로등의 축전지나 DC-DC 컨버터로 공급되는 충전 전압이 과부족 전압으로 판별되면, 외부로부터 공급되는 AC 전원을 스위칭시켜 사용한다.
그런데, 전술한 바와 같이, 이러한 축전지 방식은 축전지 설치에 필요한 초기 비용, 유지관리 비용, 축전지의 발전량 확보, 저장 용량 등에 있어서 일정한 한계를 가진다.
이러한 한계를 극복하기 위하여, 일 실시예는 과부족 전압을 측정하여 외부의 전원을 공급해 주는 대신, 가로등(100)이 소등되는 주간 동안에는 태양광 발전 및 풍력 발전을 위해 설치된 발전 장치(120)에 의해 얻어진 전력을 외부로 송전하고, 가로등(100)이 점등되는 야간 동안에는 비교적 값싼 심야 전력을 가로등(100)에 공급한다.
즉, 일 실시예는, 태양 에너지로 축전지를 충전하지 못하는 경우 상용 전원을 이용하는 종래 방식을 대신하여, 발전 장치(120)에서 발생되는 전기 에너지는 상용 전원으로 공급하고, 축전지의 충전 여부를 떠나서 야간에는 외부에서 공급되는 상용 전원을 이용하여 가로등(100)을 점등시키는 방식을 구현한다.
이러한 구성에 따르면, 주간에 소등되는 가로등(100)의 특성을 이용하여 주간 시간 동안에 주로 생성되는 발전 전력을 상용 전력으로 공급하여 에너지를 절감할 수 있고, 가로등(100)이 점등되어야 하는 야간에는 비교적 값싼 심야 전력을 이용할 수 있다. 그러므로, 전력의 운용 측면에서 매우 효율적이다.
본 발명에 따른 계통 연계형 가로등 감시 제어 시스템의 구성은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100: 가로등, 110: 램프,
120: 발전 장치, 130: 계통 연계형 인버터,
140: 가로등 제어기, 200: 분전함 제어기,
310: 접속 노드, 320: 무선 인터넷 게이트웨이,
330: 휴대전화, 400: 관제 센터,
410: 관제 서버, 420: 관제 클라이언트 단말,
500: 상용 계통

Claims (8)

  1. 가로등에 설치되어 태양광 발전을 통해 DC 전원을 생산하는 발전 장치;
    상기 발전 장치에서 생산된 DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 상용 계통으로 송전하는 계통 연계형 인버터;
    야간 시간 동안에 상용 계통으로부터 공급되는 AC 전원을 이용해 상기 가로등을 점등하고, 상기 가로등의 개별 발전 전력량과 누전 여부를 모니터링하는 가로등 제어기; 및
    복수의 가로등 제어기들과 연결되어 발전 전력량에 따라 각 가로등의 점등 여부를 제어하는 분전함 제어기를 포함하는 가로등 감시 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가로등 제어기는,
    가로등 점멸 스케줄, 일출 시간 및 일몰 시간을 바탕으로 상기 가로등을 점등하기 위한 야간 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 가로등 감시 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분전함 제어기는,
    연결된 복수의 가로등 제어기들을 통해 대상이 되는 가로등들에 대한 개별 제어, 그룹 제어, 통합 제어를 선택적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 가로등 감시 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 분전함 제어기는,
    상기 가로등의 개별 발전 전력량이 임계값 이하인 경우, 어두운 날씨로 판단하여, 시간에 관계없이 상용 계통으로부터 공급되는 AC 전원을 이용해 상기 가로등이 점등되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가로등 감시 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 분전함 제어기는,
    가로등의 개별 발전 전력량과 상기 가로등에 인접한 인접 가로등의 발전 전력량 간의 차이를 통해 발전 기능의 고장을 추적하는 것을 특징으로 하는 가로등 감시 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 분전함 제어기는,
    가로등의 개별 발전 전력량이 임계값 이하이고, 상기 가로등의 개별 발전 전력량과 상기 인접 가로등의 발전 전력량 간의 차이가 일정 표준편차 이내인 경우, 어두운 날씨로 판단하여, 시간에 관계없이 상용 계통으로부터 공급되는 AC 전원을 이용해 상기 가로등이 점등되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가로등 감시 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 분전함 제어기와 무선 연결되어 원격에서 각 가로등의 제어 및 모니터링을 수행하는 관제 서버를 더 포함하되,
    상기 분전함 제어기는 무선 통신망의 접속 노드를 통해 상기 관제 서버에 접속하며,
    상기 관제 서버는 가로등 정보와 관리자 정보를 매칭한 기초 정보 테이블을 저장하고, 상기 분전함 제어기가 제공하는 가로등별 발전 전력량, 사용 전력량, 누전 여부 및 점등 여부가 포함된 감시 정보를 통해 각 가로등의 운용 상태를 개별적으로 모니터링하여, 상기 모니터링 결과를 무선 통신망을 이용해 각 가로등의 관리자 휴대전화에 무선 전송하는 것을 특징으로 하는 가로등 감시 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 발전 장치는,
    태양광 발전 에너지 및 풍력 발전 에너지를 이용해 DC 전원을 생산하는 것을 특징으로 하는 가로등 감시 제어 시스템.
KR1020110143246A 2011-12-27 2011-12-27 계통 연계형 가로등 감시 제어 시스템 KR101311349B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110143246A KR101311349B1 (ko) 2011-12-27 2011-12-27 계통 연계형 가로등 감시 제어 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110143246A KR101311349B1 (ko) 2011-12-27 2011-12-27 계통 연계형 가로등 감시 제어 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130075052A true KR20130075052A (ko) 2013-07-05
KR101311349B1 KR101311349B1 (ko) 2013-09-25

Family

ID=48989009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110143246A KR101311349B1 (ko) 2011-12-27 2011-12-27 계통 연계형 가로등 감시 제어 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101311349B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101472907B1 (ko) * 2013-08-28 2014-12-24 주식회사 제이엠티 폴 타입 태양광 가로등 구조
CN106793391A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 海宁登云环保科技股份有限公司 一种智能照明控制系统及方法
KR102243763B1 (ko) * 2020-06-08 2021-04-27 이지스로직 주식회사 딥러닝 기반 효율적 에너지 사용과 피코캐스트를 활용한 조명 반사 가변형 태양광 가로등 무선제어 시스템
KR102253867B1 (ko) * 2020-06-08 2021-05-24 이지스로직 주식회사 딥러닝 기반 효율적 에너지 사용과 피코캐스트를 활용한 조명 영역 가변형 태양광 가로등 무선제어 시스템
KR102271922B1 (ko) * 2020-06-08 2021-07-05 이지스로직 주식회사 딥러닝 기반 효율적 에너지 사용과 피코캐스트를 활용한 태양광 가로등 무선제어 시스템
WO2022221224A1 (en) * 2021-04-13 2022-10-20 Ul Llc Technologies for measuring and analyzing roadway or pathway lighting data

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101859175B1 (ko) * 2017-10-30 2018-05-18 주식회사 이너스텍 위치정보시스템을 이용한 지능형 도로조명 시스템
KR101906801B1 (ko) * 2018-05-09 2018-10-11 주식회사 이너스텍 위치정보시스템을 이용한 지능형 도로조명 시스템

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100666671B1 (ko) 2005-11-02 2007-01-09 김성태 원격제어 가능한 자가 발전 가로등
KR100782429B1 (ko) 2006-06-13 2007-12-05 조애나 원격 가로등 절전 제어 시스템의 가로등기구
KR100891352B1 (ko) 2008-09-01 2009-04-01 코람이엘(주) 유비쿼터스를 통한 솔라 가로등 관리 방법 및 그 시스템

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101472907B1 (ko) * 2013-08-28 2014-12-24 주식회사 제이엠티 폴 타입 태양광 가로등 구조
CN106793391A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 海宁登云环保科技股份有限公司 一种智能照明控制系统及方法
CN106793391B (zh) * 2016-12-13 2019-07-26 宁波斯凯蒙环保科技股份有限公司 一种智能照明控制系统及方法
KR102243763B1 (ko) * 2020-06-08 2021-04-27 이지스로직 주식회사 딥러닝 기반 효율적 에너지 사용과 피코캐스트를 활용한 조명 반사 가변형 태양광 가로등 무선제어 시스템
KR102253867B1 (ko) * 2020-06-08 2021-05-24 이지스로직 주식회사 딥러닝 기반 효율적 에너지 사용과 피코캐스트를 활용한 조명 영역 가변형 태양광 가로등 무선제어 시스템
KR102271922B1 (ko) * 2020-06-08 2021-07-05 이지스로직 주식회사 딥러닝 기반 효율적 에너지 사용과 피코캐스트를 활용한 태양광 가로등 무선제어 시스템
WO2022221224A1 (en) * 2021-04-13 2022-10-20 Ul Llc Technologies for measuring and analyzing roadway or pathway lighting data

Also Published As

Publication number Publication date
KR101311349B1 (ko) 2013-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101311349B1 (ko) 계통 연계형 가로등 감시 제어 시스템
CN114361885B (zh) 智能插座
TWI427239B (zh) 路燈系統
CN207692096U (zh) 一种基于NB-IoT的智慧路灯控制系统
US8044539B2 (en) Intelligent solar energy collection system
KR101375229B1 (ko) 계통 연계형 가로등 시스템 내의 가로등 제어 장치
CN106505551A (zh) 一种基于协调控制装置的光储直流供电系统
CN113644736B (zh) 5g基站智能微电网多源供电系统
CN202634797U (zh) 灯联网节能监控系统
KR101367230B1 (ko) 계통 연계형 가로등 시스템 내의 분전함 제어 장치
US9774711B2 (en) Management system, management method and equipment
CN102006701A (zh) 基于电力载波通信的智能led电源
CN103068128A (zh) 一种太阳能路灯无线智能控制系统
CN103634572A (zh) 一种基于视频监测的输电线路智能巡线用通信系统
CN103987161A (zh) 一种风光互补智能型太阳能led路灯控制系统
CN105896726A (zh) 一种应用于移动变电站的风光互补电源系统
CN102842915A (zh) 一种具备信息集成功能的并网逆变器
CN105988370A (zh) 基于多种能源的智能家居控制系统及方法
CN103574477A (zh) 基于太阳能光伏并网发电的室外照明系统
CN209767152U (zh) 基于能源池的直流微网供电系统
CN213126490U (zh) 分体式5g通信智能关断装置
CN210629923U (zh) 一种直流供电配电结构
CN204103500U (zh) 公共区域用电节能及终端智能控制系统
CN105554950A (zh) 一种智能路灯控制系统及其控制方法
CN102196626A (zh) 路灯变压器智能控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant