KR20160105997A - 안테나 모니터링 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안테나 모니터링 장치 및 시스템에 관한 것으로, 거치대 위에 설치된 안테나의 자세, 안테나에서 방사되는 신호의 주파수, 세기, 방향 등을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 안테나에 대한 적절한 조치를 수행할 수 있도록 하기 위한 것이다. 본 발명은 복수의 거치대에 설치되는 복수의 안테나와, 복수의 안테나의 상단면에 각각 설치되어 복수의 안테나를 각각 모니터링 하는 복수의 안테나 모니터링 장치를 포함하는 안테나 모니터링 시스템을 제공한다. 이때 안테나 모니터링 장치는 자세 감지 센서, 위치 감지 모듈, 카메라, RF 신호 감지기, 통신부 및 제어부를 포함한다. 자세 감지 센서는 안테나의 공간 상의 자세를 감지하여 출력한다. 위치 감지 모듈은 GPS 신호를 수신하여 안테나의 설치 위치를 산출하여 출력한다. 카메라는 안테나가 바라보는 방향에 설치되며, 안테나가 바라보는 방향에 위치하는 객체를 촬영하여 출력한다. RF 신호 감지기는 안테나에서 방사되는 RF 신호의 주파수, 세기 또는 방향을 감지하여 출력한다. 통신부는 제어 장치 또는 관리 장치와 통신을 수행한다. 그리고 제어부는 자세 감지 센서, 위치 감지 모듈, 카메라 및 RF 신호 감지기로부터 수신한 안테나의 상태 정보를 통신부를 통하여 제어 장치 또는 관리 장치로 전송한다.

Description

안테나 모니터링 장치 및 시스템{Antenna monitoring device and system}
본 발명에 안테나 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 거치대 위에 설치된 안테나의 자세, 안테나에서 방사되는 신호의 주파수, 세기, 방향 등을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 안테나에 대한 적절한 조치를 수행하는 안테나 모니터링 장치 및 시스템에 관한 것이다.
이동통신용 안테나는 거치대 위에 브라켓을 이용하여 설치된다. 거치대에 설치한 이후에 이동통신용 안테나를 물리적 또는 전기적으로 틸트시켜 안테나에서 방사되는 신호가 적정 영역을 커버할 수 있도록 안테나의 위치를 조정하게 된다.
이러한 안테나의 위치 조정은 적절한 안테나의 성능을 발휘시키기 위한 중요한 요소 중에 하나이다.
통상 거치대는 지대가 높은 곳 예컨대 건물의 옥상, 산의 정상 등에 설치되고, 그 거치대의 상단부에 안테나가 설치되기 때문에, 안테나는 태양, 바람, 비, 눈 등과 같은 외부의 물리적인 영향에 그대로 노출된다.
이로 인해 외부의 물리적인 영향에 의해 안테나의 자세가 변경되는 문제가 발생될 수 있다. 또한 안테나의 사용에 따라서, 안테나에서 방사되는 신호의 주파수, 신호의 세기, 신호의 방향에 변화가 발생될 수 있다.
하지만 여러 곳에 많은 수의 안테나가 설치되어 있기 때문에, 이러한 많은 수의 안테나의 변화에 즉각적으로 대처하는 데는 한계가 있다.
한국공개특허공보 제10-2007-0060630호(2007.06.13.)
따라서 본 발명의 목적은 안테나의 다양한 변화에 즉각적으로 대처할 수 있는 안테나 모니터링 장치 및 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 거치대 위에 설치된 안테나의 자세, 안테나에서 방사되는 신호의 주파수, 세기, 방향 등을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 안테나에 대한 적절한 조치를 수행하는 안테나 모니터링 장치 및 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 안테나의 상단에 설치되는 안테나 모니터링 장치로서, 자세 감지 센서, 위치 감지 모듈, 카메라, RF 신호 감지기, 통신부 및 제어부를 포함한다. 상기 자세 감지 센서는 상기 안테나의 공간 상의 자세를 감지하여 출력한다. 상기 위치 감지 모듈은 GPS 신호를 수신하여 상기 안테나의 설치 위치를 산출하여 출력한다. 상기 카메라는 상기 안테나가 바라보는 방향에 설치되며, 상기 안테나가 바라보는 방향에 위치하는 객체를 촬영하여 출력한다. 상기 RF 신호 감지기는 상기 안테나에서 방사되는 RF 신호의 주파수, 세기 또는 방향을 감지하여 출력한다. 상기 통신부는 제어 장치 또는 관리 장치와 통신을 수행한다. 그리고 상기 제어부는 상기 자세 감지 센서, 위치 감지 모듈, 카메라 및 RF 신호 감지기로부터 수신한 안테나의 상태 정보를 상기 통신부를 통하여 상기 제어 장치 또는 상기 관리 장치로 전송한다.
본 발명에 따른 안테나 모니터링 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 수신한 안테나의 상태 정보를 주기적으로 상기 제어 장치 또는 상기 관리 장치로 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 모니터링 장치는 상기 수신한 안테나의 상태 정보에 대한 기준 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 수신한 안테나의 상태 정보와 상기 기준 정보를 비교하여 오차값이 임계 범위를 벗어나는 경우, 상기 통신부를 통하여 상기 수신한 안테나의 상태 정보를 상기 제어 장치 또는 상기 관리 장치로 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 모니터링 장치는 상기 자세 감지 센서, 위치 감지 모듈, 카메라, RF 신호 감지기, 통신부 및 제어부로 각각 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함할 수 있다. 상기 전원 공급부는 상기 안테나로 공급되는 전원, 태양열 또는 상기 안테나에서 방사되는 RF 신호를 이용한 무선 충전 기술을 이용하여 생성한 전원을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 모니터링 장치에 있어서, 상기 자세 감지 센서는 3축 가속도 센서, 자이로 센서 또는 지자계 센서를 포함한다. 상기 카메라는 IP 카메라를 포함한다. 상기 RF 신호 감지기는 광대역 복사 소자 또는 다이폴 소자를 이용하여 상기 안테나에서 방사되는 RF 신호의 주파수, 세기 또는 방향을 감지하여 출력한다.
본 발명에 따른 안테나 모니터링 장치에 있어서, 상기 통신부는 상기 거치대에 근접하게 설치되는 상기 제어 장치와 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신 모듈, 또는 상기 안테나에 대해서 원거리에 설치되는 상기 관리 장치와 통신망을 통한 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 포함한다.
본 발명은 또한, 복수의 거치대에 설치되는 복수의 안테나와, 상기 복수의 안테나의 상단면에 각각 설치되어 상기 복수의 안테나를 각각 모니터링 하는 복수의 안테나 모니터링 장치를 포함하는 안테나 모니터링 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 안테나 모니터링 시스템은 복수의 제어 장치와 관리 장치를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 제어 장치는 상기 복수의 안테나 모니터링 장치와 각각 근접하게 설치되어 근거리 무선 통신을 수행하며, 상기 복수의 안테나 모니터링 장치로부터 각각 수신한 안테나의 상태 정보를 출력한다. 그리고 상기 관리 장치는 상기 복수의 제어 장치와 원거리 통신을 수행하며, 상기 복수의 제어 장치로부터 수신한 안테나의 상태 정보를 화면에 출력한다.
본 발명에 따른 안테나 모니터링 시스템에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 수신한 안테나의 상태 정보를 주기적으로 상기 관리 장치로 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 모니터링 시스템에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 수신한 안테나의 상태 정보에 대한 기준 정보를 저장하고, 상기 수신한 안테나의 상태 정보와 상기 기준 정보를 비교하여 오차값이 임계 범위를 벗어나는 경우, 상기 수신한 안테나의 상태 정보를 상기 관리 장치로 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 모니터링 시스템에 있어서, 상기 관리 장치는 상기 화면의 지도 상에 상기 복수의 안테나를 표시하고, 상기 화면을 통하여 임계 범위를 벗어난 안테나를 다른 안테나와 구별되게 표시할 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 모니터링 시스템에 있어서, 상기 관리 장치는 상기 화면의 지도 상에 상기 복수의 안테나를 표시하고, 상기 수신한 안테나의 상태 정보에 대한 기준 정보를 저장하고, 상기 수신한 안테나의 상태 정보와 상기 기준 정보를 비교하여 오차값이 임계 범위를 벗어나는 경우, 상기 화면을 통하여 해당 안테나를 다른 안테나와 구별되게 표시할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 안테나 모니터링 시스템에 있어서, 상기 관리 장치는 상기 화면의 지도 상에 표시된 복수의 안테나 중에서 특정 안테나가 선택되면, 선택된 안테나가 거치대에 설치된 공간 상의 현재 자세를 표시할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나에 설치된 안테나 모니터링 장치를 통하여 안테나의 위치, 자세, 안테나가 바라보는 방향, 안테나에서 방사되는 RF 신호를 측정하여 안테나 관리 장치에 전송하고, 안테나 관리 장치는 안테나 모니터링 장치로부터 수신한 정보 분석을 통하여 이상이 발생된 안테나에 대한 정보를 관리자에게 알려줌으로써, 이상이 발생된 안테나에 대한 조치를 즉각적으로 수행할 수 있다.
이로 인해 관리자는 관리 장치의 화면을 통하여 지도 상에 표시된 안테나들의 상태를 전체적으로 관리할 수 있고, 이상이 있는 안테나에 대해서 확대하여 현재의 설치 상태를 바로 확인할 수 있도록 정보를 제공받을 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 안테나 모니터링 장치는 안테나로 공급되는 전원, 태양 전지, 안테나에서 방사되는 RF 신호를 이용한 무선 충전 기술을 이용하여 전원을 안정적으로 공급받을 수 있다. 이로 인해 안테나 모니터링 장치를 안테나에 설치한 이후에, 배터리로 인한 별도의 유지보수가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모니터링 시스템을 보여주는 개략도이다.
도 2는 거치대에 설치된 안테나에 안테나 모니터링 장치가 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 안테나 모니터링 장치를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 안테나 모니터링 장치의 세부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5는 도 1의 관리 장치의 화면에 표시된 안테나들을 보여주는 예시도이다.
도 6은 도 5의 화면에서 임계 범위를 벗어난 안테나를 하이라이트 하여 보여주는 예시도이다.
도 7은 도 5의 화면에서 특정 안테나가 선택되어 거치대에 설치된 해당 안테나의 공간 상의 현재 자세를 보여주는 예시도이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모니터링 시스템을 보여주는 개략도이다. 도 2는 거치대에 설치된 안테나에 안테나 모니터링 장치가 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 안테나 모니터링 시스템(100)은 거치대(10)에 설치된 안테나(30)의 상태를 모니터링 하고, 모니터링 결과에 따라 안테나(30)에 대한 적절한 조치를 수행할 수 있도록 지원하는 시스템이다. 이때 안테나(30)의 상태는 거치대(10) 위에 설치된 안테나(30)의 자세, 안테나(30)에서 방사되는 신호의 주파수, 세기, 방향 등을 포함한다.
이러한 본 실시예에 따른 안테나 모니터링 시스템(100)은 복수의 안테나(30a,30b,30c,30d)와, 복수의 안테나(30a,30b,30c,30d)에 각각 설치된 안테나 모니터링 장치(40a,40b,40c,40d)를 포함한다. 안테나 모니터링 시스템(100)은 각각의 안테나(30a,30b,30c,30d)에 연결되는 제어 장치들(60a,60b,60c,60d) 또는 안테나들(30a,30b,30c,30d)에 대한 관리를 수행하는 관리 장치(70)를 더 포함할 수 있다. 안테나(30), 안테나 모니터링 장치(40) 및 제어 장치(60)는 하나의 그룹으로 설치되는 안테나 유닛으로, 복수의 안테나 유닛이 통신망(80)을 매개로 관리 장치(70)에 연결된다. 이때 안테나 유닛의 안테나 모니터링 장치(40) 또는 제어 장치(60)는 통신망(80)을 매개로 관리 장치(70)에 연결된다.
안테나(30)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 거치대(10)의 상단부에 브라켓(20)을 매개로 설치된다. 브라켓(20)은 안테나(30)를 거치대(10)에 고정하면서, 거치대(10)를 축으로 안테나(30)의 공간 상의 위치를 조정할 수 있도록 한다. 브라켓(20)은 안테나(30)의 하부를 거치대(10)에 고정하는 하부 브라켓과, 안테나(30)의 상부를 거치대(10)에 고정하는 상부 브라켓을 포함한다. 하부 브라켓은 안테나(30)를 거치대(10)에 고정하여 안테나(30)의 하부의 축의 역할을 할 수 있도록 한다. 상부 브라켓은 거치대(10)에 대해서 아래로 이동하거나 위로 이동할 수 있도록 절첩되는 형태를 가질 수 있다.
안테나 모니터링 장치(40)는 안테나(30)의 상단에 설치되며, 거치대(10) 위에 설치된 안테나(30)의 자세, 안테나(30)에서 방사되는 신호의 주파수, 세기, 방향 등을 감지하여 제어 장치(60) 또는 관리 장치(70)로 전송한다. 즉 안테나 모니터링 장치(40)는 안테나(30)의 상단 즉, 안테나(30)의 상부 캡에 탈착 가능하게 설치된다. 이때 거치대(10) 위에 설치된 안테나(30)의 자세, 안테나(30)에서 방사되는 신호의 주파수, 세기, 방향 등을 감지한 정보를 안테나(30)의 상태 정보라 한다.
제어 장치(60)는 안테나(30) 보다는 하부의 거치대(10) 부분에 설치되거나, 거치대(10)에 근접한 부분에 이격되어 설치될 수 있다. 제어 장치(60)는 안테나(30)를 통한 RF 신호의 송수신을 포함하여 안테나(30)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어 장치(60)는 안테나(30)와 유선으로 연결된다. 제어 장치(60)는 블루투스, 지그비와 같은 근거리 통신을 통하여 안테나 모니터링 장치(40)로부터 감지한 안테나(30)의 상태 정보를 수신할 수 있다. 제어 장치(60)는 수신한 안테나(30)의 상태 정보를 통신망(80)을 통하여 관리 장치(70)로 전송할 수 있다.
제어 장치(60)는 주기적으로 관리 장치(70)로 수신한 안테나(30)의 상태 정보를 전송할 수 있다. 또는 제어 장치(60)는 수신한 안테나(30)의 상태 정보에 대한 기준 정보를 저장하고, 수신한 안테나(30)의 상태 정보와 기준 정보를 비교하여 오차값이 임계 범위를 벗어나는 경우, 수신한 안테나(30)의 상태 정보를 관리 장치(70)로 전송할 수 있다.
여기서 기준 정보는 거치대(10)에 설치되어 세팅된 안테나(30)의 상태 정보를 기반으로 설정되는 값이다. 안테나(30)가 세팅된 이후에, 안테나(30)의 안테나 모니터링 장치(40)로부터 획득한 안테나(30)의 상태 정보를 기준 정보로 사용할 수 있다.
안테나(30)는 세팅된 이후에 외부의 환경적인 요인으로 자세가 변경될 수 있다. 따라서 제어 장치(60)는 기준 정보와 현재 수신한 안테나(30)의 상태 정보를 비교하여 현재의 안테나(30)에 대한 모니터링을 수행한다.
관리 장치(70)는 통신망(80)을 통하여 안테나 모니터링 장치들(40a,40b,40c,40d) 또는 제어 장치(60a,60b,60c,60d)들과 통신을 수행한다. 관리 장치(70)는 일정 영역 내에 설치되는 안테나들(30a,30b,30c,30d)에 대한 관리를 수행한다. 관리 장치(70)는 안테나 모니터링 장치들(40a,40b,40c,40d) 또는 제어 장치들(60a,60b,60c,60d)로부터 안테나들(30a,30b,30c,30d)의 상태 정보를 수신한다. 관리 장치(70)는 수신한 안테나들(30a,30b,30c,30d)의 상태 정보에 대한 분석을 통해서 현재의 안테나들(30a,30b,30c,30d)의 상태를 확인한다. 관리 장치(70)는 조치가 필요한 안테나(30)가 있는 경우 이를 관리자에게 알려 해당 안테나(30)에 대한 유지보수가 이루어질 수 있도록 한다.
관리 장치(70)는 수신한 안테나들(30a,30b,30c,30d)의 상태 정보를 관리자가 확인할 수 있도록, 도 7에 도시된 바와 같이, 화면(71)에 출력할 수 있다. 관리 장치(70)는 화면(71)의 지도(73) 상에 표시된 안테나들(30a,30b,30c,30d) 중에서 특정 안테나(30c)가 선택되면, 선택된 안테나(30c)가 거치대(10)에 설치된 공간 상의 현재 자세를 표시할 수 있다.
관리 장치(70)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 화면(71)의 지도(73) 상에 안테나들(30a,30b,30c,30d)을 표시하고, 관리자가 쉽게 확인할 수 있도록, 화면(71)을 통하여 임계 범위를 벗어난 안테나(30c)를 다른 안테나(30a,30b,30c)와 구별되게 표시할 수 있다. 예컨대 관리 장치(70)는 화면(71)에 임계 범위를 벗어난 안테나(30c)를 하이라이트 하여 표시하거나 점멸하여 표시하고, 화면(71) 표시와는 별개로 경고음, 진동 등을 출력할 수 있다.
그리고 통신망(80)은 안테나 모니터링 장치(40) 및 제어 장치(60)와, 관리 장치(70) 간의 정보의 송수신 동작을 수행한다. 이러한 통신망(80)으로는 다양한 형태의 통신망이 이용될 수 있다. 예컨대 통신망(80)은 이동통신망, 무선랜(WLAN, Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), 고속하향패킷접속(HSDPA, High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신방식 또는 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coax), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신방식이 이용될 수 있다. 한편, 통신망(80)은 상술한 통신방식에 한정되는 것은 아니며, 상술한 통신방식 이외에도 기타 널리 공지되었거나 향후 개발될 모든 형태의 통신방식을 포함할 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 안테나 모니터링 시스템(100)에 있어서, 안테나(30)에 대한 모니터링은 다음과 같이 수행될 수 있다.
먼저 안테나 모니터링 장치(40)는 제어 장치(60)를 경유하지 않고 관리 장치(70)로 직접 획득한 안테나(30)의 상태 정보를 전송하여 안테나(30)에 대한 관리를 수행할 수 있다. 이때 안테나 모니터링 장치(40)는 관리하는 안테나(30)의 이상 여부를 직접 판단하여 관리 장치(70)로 해당 정보를 전송할 수 있다. 또는 관리 장치(70)는 안테나 모니터링 장치(40)로부터 수신한 안테나(30)의 상태 정보를 통하여 안테나(30)의 이상 여부를 판단할 수 있다.
다음으로 안테나 모니터링 장치(40)는 제어 장치(60)를 경유하여 관리 장치(70)로 획득한 안테나(30)의 상태 정보를 전송하여 안테나(30)에 대한 관리를 수행할 수 있다. 이때 안테나 모니터링 장치(40)는 관리하는 안테나(30)의 이상 여부를 직접 판단하여 제어 장치(60)로 해당 정보를 전송할 수 있다. 또는 제어 장치(60)는 안테나 모니터링 장치(40)로부터 수신한 안테나(30)의 상태 정보를 통하여 안테나(30)의 이상 여부를 판단하여 관리 장치(70)로 전송할 수 있다. 또는 관리 장치(70)는 제어 장치(60)로부터 수신한 안테나(30)의 상태 정보를 통하여 안테나(30)의 이상 여부를 판단할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따르면, 안테나(30)에 설치된 안테나 모니터링 장치(40)를 통하여 안테나(30)의 위치, 자세, 안테나(30)가 바라보는 방향, 안테나(30)에서 방사되는 RF 신호를 측정하여 관리 장치(70)에 전송하고, 관리 장치(70)는 안테나 모니터링 장치(40)로부터 수신한 정보 분석을 통하여 이상이 발생된 안테나(30)에 대한 정보를 관리자에게 알려줌으로써, 이상이 발생된 안테나(30)에 대한 조치를 즉각적으로 수행할 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 안테나 모니터링 시스템(100)의 안테나 모니터링 장치(40)에 대해서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 3은 도 2의 안테나 모니터링 장치(40)를 보여주는 도면이다. 도 4는 도 3의 안테나 모니터링 장치(40)의 세부 구성을 보여주는 블록도이다.
안테나 모니터링 장치(40)는 자세 감지 센서(41), 위치 감지 모듈(42), 카메라(43), RF 신호 감지기(44), 통신부(45) 및 제어부(48)를 포함하며, 저장부(46) 및 전원 공급부(47)를 더 포함할 수 있다. 자세 감지 센서(41), 위치 감지 모듈(42), 카메라(43), RF 신호 감지기(44), 통신부(45), 제어부(48), 저장부(46) 및 전원 공급부(47)는 케이스(49)에 설치되며, 카메라(43)의 렌즈는 케이스(49) 밖으로 노출된다.
자세 감지 센서(41)는 거치대(10)에 설치된 안테나(30)의 공간 상의 자세를 감지하여 출력한다. 이러한 자세 감지 센서(41)로는 3축 가속도 센서, 자이로 센서, 지자계 센서 등이 사용될 수 있다. 자세 감지 센서(41)로 감지한 안테나(30)의 자세를 기반으로 관리 장치(70)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 화면(71)의 지상 상에 해당 안테나(30c)가 설치된 자세를 표시한다.
위치 감지 모듈(42)은 복수의 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 안테나(30)의 설치 위치를 산출하여 출력한다. 후술되겠지만, 위치 감지 모듈(42)로 감지한 안테나(30)의 설치 위치를 기반으로 관리 장치(70)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 화면(71)의 지도(73) 상에 해당 안테나(30a,30b,30c,30d)의 위치를 표시한다.
카메라(43)는 안테나(30)가 바라보는 방향에 설치되며, 안테나(30)가 바라보는 방향에 위치하는 객체를 촬영하여 출력한다. 이로 인해 거치대(10)에 안테나(30)가 설치된 이후에, 안테나(30)가 바라보는 방향 즉, 해당 안테나(30)로 커버링 하는 영역을 관리자가 해당 촬영 영상을 통하여 쉽게 확인할 수 있다.
이러한 카메라(43)는 CMOS 이미지 센서를 구비한 카메라로서, 예컨대 IP 카메라가 사용될 수 있다. IP 카메라는 유무선 인터넷에 연결하여 사용하는 카메라로서, 예컨대 카메라 모듈, 디코더, 영상 압축 칩, CPU, 네트워크 전송 칩을 포함한다. IP 카메라는 카메라 모듈로부터 받은 아날로그 신호는 디코더를 통해 디지털로 바뀌고, 압축 칩에서 압축을 거쳐 전송한다. IP 카메라는 통신망(80)으로 연결된 관리 장치(70)에서 안테나(30)가 바라보는 방향을 점검할 수 있도록, 촬영 영상을 제공한다.
RF 신호 감지기(44)는 안테나(30)에서 방사되는 RF 신호의 주파수, 세기 또는 방향을 감지하여 출력한다. RF 신호 감지기(44)는 광대역 복사 소자 또는 다이폴 소자를 이용하여 안테나(30)에서 방사되는 RF 신호의 주파수, 세기 또는 방향을 감지하여 출력한다. RF 신호 감지기(44)가 감지한 RF 신호의 주파수, 세기 또는 방향으로부터 해당 안테나(30)의 방사 특성을 알 수 있다.
통신부(45)는 제어 장치(60) 또는 관리 장치(70)와 통신을 수행한다. 통신부(45)는 감지한 안테나(30)의 상태 정보를 제어부(48)의 제어에 따라 제어 장치(60) 또는 관리 장치(70)로 전송한다. 이러한 통신부(45)는 제어 장치(60)와 근거리 통신을 지원하는 근거리 통신 모듈(45a)과, 관리 장치(70)와 통신망(80)을 통한 원거리 통신을 지원하는 원거리 통신 모듈(45b)을 포함을 포함한다.
제어부(48)는 안테나 모니터링 장치(40)의 전반적인 제어 동작을 수행하는 마이크로프로세서(microprocessor)이다. 제어부(48)는 거치대(10) 위에 설치된 안테나(30)의 자세, 안테나(30)에서 방사되는 신호의 주파수, 세기, 방향 등을 감지하여 모니터링 한다. 즉 제어부(48)는 자세 감지 센서(41), 위치 감지 모듈(42), 카메라(43) 및 RF 신호 감지기(44)로부터 수신한 정보, 즉 안테나(30)의 상태 정보를 통신부(45)를 통하여 제어 장치(60) 또는 관리 장치(70)로 전송한다. 이때 제어부(48)는 수신한 안테나(30)의 상태 정보를 주기적으로 제어 장치(60) 또는 관리 장치(70)로 전송할 수 있다.
예컨대 제어부(48)는 거치대(10)를 축으로 한 안테나(30)의 공간 상의 위치는 3차원(XYZ) 좌표계, 원기둥 좌표계(cylindrical coordinate), 구면 좌표계(spherical coordinate) 등으로 산출할 수 있다. 예컨대 구면 좌표계로 안테나(30)의 위치를 표시할 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 안테나(30c)의 위치는 (r, θ, φ)로 표시된다. 구명 좌표계의 원점에서, 안테나(30c)의 위치가 P라고 하면, r, θ, φ은 아래와 같다.
r : 원점으로부터 P까지의 거리(r≥0)
θ : z축의 양의 방향으로부터 원점과 P가 이루는 직선까지의 각(0≤θ≤π)
φ : x축의 양의 방향으로부터 원점과 P가 이루는 직선을 xy평면에 투영시킨 직선까지의 각(0≤φ≤2π)
저장부(46)는 안테나 모니터링 장치(40)의 동작 제어시 필요한 프로그램과, 그 프로그램 수행 중에 발생되는 정보를 저장한다. 저장부(46)는 안테나(30)의 상태 정보의 감지 및 전송에 필요한 실행프로그램을 저장한다.
한편으로 저장부(46)는 자세 감지 센서(41), 위치 감지 모듈(42), 카메라(43) 및 RF 신호 감지기(44)로부터 수신한 안테나(30)의 상태 정보에 대한 기준 정보를 저장할 수 있다. 이때 제어부(48)는 수신한 안테나(30)의 상태 정보와 기준 정보를 비교하여 오차값이 임계 범위를 벗어나는 경우, 통신부(45)를 통하여 수신한 안테나(30)의 상태 정보를 제어 장치(60) 또는 관리 장치(70)로 전송할 수 있다. 물론 오차값이 임계 범위를 벗어나지 않는 경우에는, 제어부(48)는 일정 주기가 될 때 수신한 안테나(30)의 상태 정보를 제어 장치(60) 또는 관리 장치(70)로 전송할 수 있다.
그리고 전원 공급부(47)는 자세 감지 센서(41), 위치 감지 모듈(42), 카메라(43), RF 신호 감지기(44), 통신부(45) 및 제어부(48)로 각각 전원을 공급한다. 이때 전원 공급부(47)는 안테나(30)로 공급되는 전원, 태양열 또는 안테나(30)에서 방사되는 RF 신호를 이용한 무선 충전 기술을 이용하여 생성한 전원을 이용할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 안테나 모니터링 장치(40)는 안테나(30)로 공급되는 전원, 태양 전지, 안테나(30)에서 방사되는 RF 신호를 이용한 무선 충전 기술을 이용하여 전원을 안정적으로 공급받을 수 있다. 이로 인해 안테나 모니터링 장치(40)를 안테나(30)에 설치한 이후에, 배터리로 인한 별도의 유지보수가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
본 실시예에 따른 관리 장치(70)는 안테나 모니터링 장치(40) 또는 제어 장치(60)로부터 수신한 안테나(30)의 상태 정보를 기반으로, 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 화면(71)에 출력하여 표시할 수 있다. 도 5는 도 1의 관리 장치(70)의 화면(71)에 표시된 안테나들(30)을 보여주는 예시도이다. 도 6은 도 5의 화면(71)에서 임계 범위를 벗어난 안테나(30c)를 하이라이트 하여 보여주는 예시도이다. 그리고 도 7은 도 5의 화면(71)에서 특정 안테나(30c)가 선택되어 거치대(10)에 설치된 해당 안테나(30c)의 공간 상의 현재 자세를 보여주는 예시도이다.
도 5를 참조하면, 관리 장치(70)는 화면(71)에 수신한 안테나(30a,30b,30c,30d)의 상태 정보를 기반으로 지도(73) 상에 해당 안테나들(30a,30b,30c,30d)을 표시한다.
화면(71)에 표시된 안테나들(30a,30b,30c,30d) 중 오차값이 임계 범위를 벗어난 안테나(30c)가 있는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 관리 장치(70)는 해당 안테나(30c)를 다른 안테나(30a,30b,30d)와 구별되게 표시한다. 도 6에서는 관리자가 해당 안테나(30c)를 쉽게 식별할 수 있도록 하이라이트 하여 표시하는 예를 개시하였다.
도 7에 도시된 바와 같이, 관리자가 화면(71) 상의 특정 안테나(30c)를 선택하면, 선택된 안테나(30c)는 거치대(10)에 설치된 공간 상의 현재 자세를 확대하여 표시한다. 이때 특정 안테나(30c)의 선택은 화면(71) 상에 표시된 해당 안테나(30c)에 대한 마우스 클릭, 터치, 제스처 또는 음성으로 선택할 수 있다.
선택된 안테나(30c)의 현재 자세에 대해서, 거치대(10)에 안테나(30c)가 설치된 간소화된 영상과 더불어 구면 좌표계에 안테나(30c)의 위치를 표시하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 안테나(30c)의 위치는 (r, θ, φ) 값으로 제공할 수 있다.
확대하여 표시되는 영상은 팝업 창(75) 형태로 표시될 수 있다. 팝업 창(75)을 선택하면, 도 6의 화면(71) 상태로 복귀하거나, 선택된 안테나(30c)의 상태 정보를 상세하게 출력할 수 있다.
따라서 관리자는 관리 장치(70)의 화면(71)을 통하여 지도(73) 상에 표시된 안테나들(30a,30b,30c,30d)의 상태를 전체적으로 관리할 수 있고, 이상이 있는 안테나(30c)에 대해서 확대하여 현재의 설치 상태를 바로 확인할 수 있도록 정보를 제공받을 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10 : 거치대
20 : 브라켓
30 : 안테나
40 : 안테나 모니터링 장치
41 : 자세 감지 센서
42 : 위치 감지 모듈
43 : 카메라
44 : RF 신호 감지기
45 : 통신부
46 : 저장부
47 : 전원 공급부
48 : 제어부
49 : 케이스
60 : 제어 장치
70 : 관리 장치
71 : 화면
80 : 통신망
100 : 안테나 모니터링 시스템

Claims (13)

  1. 안테나의 상단에 설치되는 안테나 모니터링 장치로서,
    상기 안테나의 공간 상의 자세를 감지하여 출력하는 자세 감지 센서;
    GPS 신호를 수신하여 상기 안테나의 설치 위치를 산출하여 출력하는 위치 감지 모듈;
    상기 안테나가 바라보는 방향에 설치되며, 상기 안테나가 바라보는 방향에 위치하는 객체를 촬영하여 출력하는 카메라;
    상기 안테나에서 방사되는 RF 신호의 주파수, 세기 또는 방향을 감지하여 출력하는 RF 신호 감지기;
    제어 장치 또는 관리 장치와 통신을 수행하는 통신부;
    상기 자세 감지 센서, 위치 감지 모듈, 카메라 및 RF 신호 감지기로부터 수신한 안테나의 상태 정보를 상기 통신부를 통하여 상기 제어 장치 또는 상기 관리 장치로 전송하는 제어부;
    를 포함하는 안테나 모니터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수신한 안테나의 상태 정보를 주기적으로 상기 제어 장치 또는 상기 관리 장치로 전송하는 안테나 모니터링 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신한 안테나의 상태 정보에 대한 기준 정보를 저장하는 저장부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 수신한 안테나의 상태 정보와 상기 기준 정보를 비교하여 오차값이 임계 범위를 벗어나는 경우, 상기 통신부를 통하여 상기 수신한 안테나의 상태 정보를 상기 제어 장치 또는 상기 관리 장치로 전송하는 안테나 모니터링 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자세 감지 센서, 위치 감지 모듈, 카메라, RF 신호 감지기, 통신부 및 제어부로 각각 전원을 공급하는 전원 공급부;를 더 포함하며,
    상기 전원 공급부는 상기 안테나로 공급되는 전원, 태양열 또는 상기 안테나에서 방사되는 RF 신호를 이용한 무선 충전 기술을 이용하여 생성한 전원을 이용하는 안테나 모니터링 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자세 감지 센서는 3축 가속도 센서, 자이로 센서 또는 지자계 센서를 포함하고,
    상기 카메라는 IP 카메라를 포함하고,
    상기 RF 신호 감지기는 광대역 복사 소자 또는 다이폴 소자를 이용하여 상기 안테나에서 방사되는 RF 신호의 주파수, 세기 또는 방향을 감지하여 출력하는 안테나 모니터링 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 거치대에 근접하게 설치되는 상기 제어 장치와 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신 모듈; 또는
    상기 안테나에 대해서 원거리에 설치되는 상기 관리 장치와 통신망을 통한 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈;
    을 포함하는 안테나 모니터링 장치.
  7. 복수의 거치대에 설치되는 복수의 안테나;
    상기 복수의 안테나의 상단면에 각각 설치되어 상기 복수의 안테나를 각각 모니터링 하는 복수의 안테나 모니터링 장치;를 포함하며,
    상기 복수의 안테나 모니터링 장치는 각각,
    상기 안테나의 공간 상의 자세를 감지하여 출력하는 자세 감지 센서;
    GPS 신호를 수신하여 상기 안테나의 설치 위치를 산출하여 출력하는 위치 감지 모듈;
    상기 안테나가 바라보는 방향에 설치되며, 상기 안테나가 바라보는 방향에 위치하는 객체를 촬영하여 출력하는 카메라;
    상기 안테나에서 방사되는 RF 신호의 주파수, 세기 또는 방향을 감지하여 출력하는 RF 신호 감지기;
    제어 장치 또는 관리 장치와 통신을 수행하는 통신부;
    상기 자세 감지 센서, 위치 감지 모듈, 카메라 및 RF 신호 감지기로부터 수신한 안테나의 상태 정보를 상기 통신부를 통하여 상기 제어 장치 또는 상기 관리 장치로 전송하는 제어부;
    를 포함하는 안테나 모니터링 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 모니터링 장치와 각각 근접하게 설치되어 근거리 무선 통신을 수행하며, 상기 복수의 안테나 모니터링 장치로부터 각각 수신한 안테나의 상태 정보를 출력하는 복수의 제어 장치;
    상기 복수의 제어 장치와 원거리 통신을 수행하며, 상기 복수의 제어 장치로부터 수신한 안테나의 상태 정보를 화면에 출력하는 관리 장치;
    를 더 포함하는 안테나 모니터링 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 수신한 안테나의 상태 정보를 주기적으로 상기 관리 장치로 전송하는 안테나 모니터링 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 수신한 안테나의 상태 정보에 대한 기준 정보를 저장하고,
    상기 수신한 안테나의 상태 정보와 상기 기준 정보를 비교하여 오차값이 임계 범위를 벗어나는 경우, 상기 수신한 안테나의 상태 정보를 상기 관리 장치로 전송하는 안테나 모니터링 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 관리 장치는,
    상기 화면의 지도 상에 상기 복수의 안테나를 표시하고, 상기 화면을 통하여 임계 범위를 벗어난 안테나를 다른 안테나와 구별되게 표시하는 안테나 모니터링 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 관리 장치는,
    상기 화면의 지도 상에 상기 복수의 안테나를 표시하고, 상기 수신한 안테나의 상태 정보에 대한 기준 정보를 저장하고, 상기 수신한 안테나의 상태 정보와 상기 기준 정보를 비교하여 오차값이 임계 범위를 벗어나는 경우, 상기 화면을 통하여 해당 안테나를 다른 안테나와 구별되게 표시하는 안테나 모니터링 시스템.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 관리 장치는,
    상기 화면의 지도 상에 표시된 복수의 안테나 중에서 특정 안테나가 선택되면, 선택된 안테나가 거치대에 설치된 공간 상의 현재 자세를 표시하는 안테나 모니터링 시스템.
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