KR20190115724A

KR20190115724A - 배전반 시스템

Info

Publication number: KR20190115724A
Application number: KR1020180038759A
Authority: KR
Inventors: 임창준; 최화영
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2018-04-03
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2019-10-14
Also published as: KR102532115B1

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 배전반 시스템은, 통신 모듈이 착탈가능한 슬롯이 형성된 배전반 패널, 및 상기 슬롯과 연결되는 게이트웨이를 포함하고, 상기 게이트웨이는, 상기 슬롯에 상기 통신 모듈이 장착됨에 따라 상기 통신 모듈과 연결되고, 상기 통신 모듈에 연결된 기기와의 데이터 송수신을 수행하도록 상기 통신 모듈을 제어한다.

Description

배전반 시스템{SWITCHBOARD SYSTEM}

본 발명은 배전반 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 배전반을 구성하는 기기들의 통신을 관리하는 시스템에 관한 것이다.

배전반은 건물 등에 설치되어, 배전 계통을 지배하고 전기의 배분과 개폐, 안전, 계량 등을 수행하기 위해 개폐기, 차단기, 계기 등을 포함하는 설비를 의미한다. 이러한 배전반은 설치 장소(건물 등)의 규모나 부하의 양 등에 따라 복수의 배전반 패널들을 포함할 수 있고, 복수의 배전반 패널들 각각에는 상기 개폐기, 차단기, 계기 등이 포함될 수 있다.

배전반을 구성하는 기기들은 다양한 통신 방식을 통해 정보나 데이터를 송수신할 수 있다. 특히, 배전반 패널 내부 또는 외부에 구비되는 게이트웨이는, 배전반 패널 내에 구비되는 기기들(차단기 등)과, 배전반 패널 외부에 구비되는 기기들(데이터 로거, 서버 등) 사이의 데이터 송수신을 관리할 수 있다.

배전반과 관련된 기술의 발전에 따라, 배전반 패널에 포함되는 구성들의 종류가 다양해지고 있다. 이러한 구성들은 송수신하는 데이터의 양에 따라 최적의 통신 방식을 가질 수 있다. 다만, 게이트웨이 내에 포함되는 통신 모듈의 종류는 한정적이고, 이에 따라 게이트웨이가 지원하지 못하는 통신 방식이 존재할 수 있다.

또한, 특정 구성이 송수신하는 데이터의 양이 급격히 변동하는 경우, 상기 특정 구성에 대해 설정된 통신 방식으로는 원활한 데이터 송수신이 불가능할 수 있다. 그러나, 종래의 게이트웨이는 구성들의 통신 방식을 유동적으로 변경하는 기능을 제공하지 못한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 배전반 패널 내에 착탈되는 통신 모듈을 이용하여 기기들의 통신을 관리할 수 있는 게이트웨이를 포함하는 배전반 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 게이트웨이와 연결된 기기들의 통신 부하에 기초하여 통신 방식을 유동적으로 변경시킬 수 있는 배전반 시스템을 제공하는 것이다.

상기 게이트웨이는, 상기 게이트웨이에 포함된 통신부 및 상기 장착된 통신 모듈을 통해, 상기 배전반 패널 내에 구비된 적어도 하나의 하위 기기 및 상기 배전반 패널 외부에 구비된 적어도 하나의 상위 기기와 연결될 수 있다.

상기 게이트웨이는, 상기 장착된 통신 모듈에 포함된 방향 감지 센서의 감지 결과를 수신하고, 수신된 감지 결과에 기초하여 상기 통신 모듈과 연결된 기기가 상위 기기인지 하위 기기인지 여부를 인식할 수 있다.

상기 게이트웨이는, 상기 배전반 패널의 내부와 외부 중 적어도 하나에 구비되는 복수의 기기들과 연결되고, 상기 복수의 기기들 각각에 선택적으로 연결되는 복수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다.

상기 게이트웨이는, 상기 복수의 통신 모듈들을 상기 복수의 기기들 각각에 선택적으로 연결시키는 스위칭 모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 게이트웨이는, 상기 복수의 기기들 각각의 통신 부하를 확인하고, 확인된 통신 부하에 기초하여 상기 복수의 기기들 각각의 통신 방식을 설정하고, 상기 복수의 기기들 각각이 상기 설정된 통신 방식에 대응하는 통신 모듈과 연결되도록 상기 스위칭 모듈을 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 확인된 통신 부하에 기초하여 상기 복수의 기기들을 복수의 그룹들로 구분하고, 상기 복수의 기기들 각각을, 구분된 그룹에 매칭되는 통신 모듈과 연결시키도록 상기 스위칭 모듈을 제어할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 복수의 통신 모듈들 중 제1 통신 모듈과 연결되는 기기들의 수가 임계치를 초과하는 경우, 상기 기기들의 우선 순위에 기초하여, 상기 기기들 중 일부를 상기 제1 통신 모듈과 연결시키고, 나머지 일부를 상기 제1 통신 모듈을 제외한 다른 통신 모듈과 연결시키도록 상기 스위칭 모듈을 제어할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 배전반 시스템은 배전반 패널 내의 슬롯에 게이트웨이와 별도의 통신 모듈이 장착되는 경우, 게이트웨이가 상기 장착된 통신 모듈을 이용하여 기기들의 통신을 관리할 수 있다. 즉, 게이트웨이는 내장된 통신 모듈의 통신 방식과 다른 통신 방식을 지원하는 다양한 통신 모듈을 이용하여 기기들 간의 통신을 가능하게 함으로써, 다양한 기기들이 구비되는 배전반 시스템에도 효과적으로 대응할 수 있다.

또한, 배전반 시스템의 게이트웨이는 기기들의 통신 부하에 따라 최적의 통신 방식을 유동적으로 설정할 수 있다. 이에 따라, 배전반 시스템은 통신 부하가 증가함에 따라 특정 기기의 통신 상태가 저하되는 등의 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배전반 시스템의 다양한 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배전반 시스템에 포함된 게이트웨이에 대한 개략적인 블록도이다.
도 4 내지 도 6은 게이트웨이가 배전반 패널 내에 추가로 장착되는 통신 모듈을 통한 기기들의 통신을 관리하는 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 배전반 시스템이 통신 부하에 기초하여 기기의 통신 방식을 설정하는 실시 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 8 내지 도 9는 도 7에 도시된 실시 예와 관련된 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배전반 시스템의 다양한 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 배전반 시스템은, 배전반 패널(10)의 내부에 구비되는 복수의 차단기들(circuit breakers; 11), 계전기(relay; 12), 미터기(meter; 13), 및 게이트웨이(gateway; 14)와, 데이터 로거(data logger; 20), 및 서버(server; 30) 등을 포함할 수 있다. 배전반 시스템이 도 1에 도시된 구성들만으로 이루어지는 것은 아닌 바, 실시 예에 따라 배전반 시스템은 보다 많거나 적은 구성들을 포함할 수 있다.

배전반 패널(10)의 내부에는 복수의 차단기들(11)이 배치될 수 있다. 배전반 패널(10)의 내부에 배치되는 차단기들의 수는, 배전반 패널(10) 내부에서 분기되는 선로들의 수에 기초하여 결정될 수 있다. 예컨대, 차단기들(11) 각각은 배전반 패널(10) 내부의 슬롯(slot) 등에 체결되어 고정 설치될 수 있다.

차단기들(11) 각각은 선로에 과전류, 과전압, 부족전압, 단락, 지락 등의 요소가 검출되는 경우 선로를 차단함으로써, 배전반 및 이와 연결된 부하나 각종 시스템을 보호할 수 있다. 차단기들(11)은 선로들 각각에 하나씩 대응하여 배치됨으로써, 대응하는 선로의 차단 동작을 수행할 수 있다. 이러한 차단기들(11) 각각은 ACB(air circuit breaker), MCCB(molded case circuit breaker), MCB(molded circuit breaker) 등으로 구현될 수 있다. 일반적으로 허용 전류가 가장 높은 ACB는 상위 선로에 배치되고, 허용 전류가 가장 낮은 MCB는 하위 선로에 배치될 수 있다.

차단기들(11)은 배전반 패널(10) 내의 분기된 선로들 각각에 배치되는 바, 선로들 간의 계통(ancestry) 관계에 따라 차단기들(11) 또한 계통 관계를 가질 수 있다.

차단기들(11) 각각은 스위치(미도시)를 포함할 수 있다. 차단기들(11) 각각의 스위치가 오프되는 경우, 배치된 선로가 차단되어 전력 공급이 중단되고, 스위치가 온 되는 경우 상기 전력 공급이 재개될 수 있다. 예컨대, 차단기들(11) 각각은 게이트웨이(14)로부터 수신되는 제어 신호에 기초하여 상기 스위치를 온/오프시킬 수 있다. 실시 예에 따라, 관리자 또는 사용자가 수동으로 상기 스위치를 조작하여 상기 스위치를 온/오프시킬 수도 있다. 상기 스위치는 물리적인 스위치 형태로 제공되어, 스위치의 온/오프 전환 시 위치가 변경될 수 있고, 특정 수준의 진동이 발생할 수 있다.

계전기(12)는 모터나 전동기 등과 같은 부하단에 전원을 공급 또는 차단하도록 제어하고, 부하단에 흐르는 전류에 있어서 과전류, 단락 전류 등과 같은 사고 전류 발생 시 부하단을 보호할 수 있다. 이러한 계전기(12)는 전자식 모터보호계전기(electronic motor protection relay (EMPR))로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

미터기(13)는, 배전반의 전력계통의 전력량을 계측 및 모니터링할 수 있다. 예컨대, 미터기(13)는 디지털 집중표시제어장치(digital integrated meter; GIMAC)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

배전반 패널(10)의 내부에는 게이트웨이(14)가 구비될 수 있다. 실시 예에 따라, 게이트웨이(14)는 배전반 패널(10)의 외부에 배치될 수도 있다.

게이트웨이(14)는 배전반 패널(10) 내의 차단기들(11), 계전기(12), 및 미터기(13)와 유선 또는 무선 통신 방식에 따라 연결(예컨대, RS485 등)되어, 차단기들(11), 계전기(12), 및 미터기(13) 각각으로부터 배전반의 동작 상태 등과 관련된 각종 정보를 수신할 수 있다. 게이트웨이(14)는 수신된 정보를 데이터 로거(20)나 서버(30)로 전송할 수 있다. 또한, 게이트웨이(14)는 데이터 로거(20)나 서버(30) 등으로부터 배전반 패널(10) 내부의 구성들에 대한 제어 명령을 수신하고, 수신된 제어 명령에 기초하여 구성들(11, 12, 13)을 제어하거나, 상기 제어 명령을 직접 생성하여 구성들(11, 12, 13)을 제어할 수도 있다.

실시 예에 따라, 게이트웨이(14)는 HMI(human machine interface; 40)와 연결될 수 있다. HMI(40)는 배전반 패널(10)의 외부 일면 또는 배전반 패널(10)의 외부에 구비될 수 있다. HMI(40)는 게이트웨이(14)로부터 배전반 패널(10) 내의 동작 상태와 관련된 각종 정보를 수신하여 그래픽이나 텍스트 형태로 상기 정보를 표시할 수 있다. 또한, HMI(40)는 관리자 또는 사용자로부터 배전반의 동작과 관련된 각종 명령이나 요청 등을 수신하고, 수신된 명령이나 요청을 게이트웨이(14)로 전송할 수 있다. 게이트웨이(14)는 HMI(40)로부터 수신된 명령 또는 요청을 처리하고, 처리 결과를 HMI(40)를 통해 출력할 수도 있다.

데이터 로거(20)는, 게이트웨이(14) 및 서버(30)와 유선 또는 무선 통신 방식을 통해 연결될 수 있다. 데이터 로거(20)는 게이트웨이(14) 및 하부 기기들(차단기들(11), 계전기(12), 미터기(13) 등)의 동작과 관련된 각종 정보를 수신하고, 수신된 정보를 서버(30)로 전송할 수 있다. 또한, 데이터 로거(20)는 서버(30)로부터 수신되는 제어 명령을 게이트웨이(14)로 전송할 수도 있다.

서버(30)는 클라우드 서버 형태로 구현되어, 배전반 패널(10) 내의 정보를 통합적으로 관리할 수 있다.

게이트웨이(14), 데이터 로거(20), 또는 서버(30)는 관리자 또는 사용자의 단말기(60; 예컨대 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 데스크톱 등)와 각종 공지된 통신 방식을 통해 연결될 수 있다. 즉, 게이트웨이(14), 데이터 로거(20), 또는 서버(30)는 배전반의 동작과 관련된 각종 정보를 단말기(60)로 전송할 수 있다. 또한, 게이트웨이(14), 데이터 로거(20), 또는 서버(30)는 단말기(60)로부터 배전반 패널(10) 내의 구성들(11, 12, 13)을 제어하는 제어 명령을 수신하고, 수신된 제어 명령에 기초한 제어 신호를 생성하여 구성들(11, 12, 13)로 전송할 수도 있다.

이러한 배전반 시스템은 설치되는 사이트(site; 건물 등)의 규모나 부하의 양 등에 따라 다양한 형태로 변형되어 구현될 수 있다.

예컨대, 도 2를 참조하면, 도 1과 달리 배전반 시스템은 별도의 데이터 로거(20)를 포함하지 않을 수도 있다. 예컨대, 사이트 내에 하나의 배전반 패널(10)만이 구비되는 경우에는, 데이터 로거(20)가 구비되지 않고, 게이트웨이(14)가 직접 서버(30)와 통신을 수행할 수 있다.

또한, 게이트웨이(14)는 서버(30)와 유선 통신 방식으로 연결될 수 있으나, 실시 예에 따라서는 무선 통신 방식(Wi-Fi 등)을 이용하여 연결될 수도 있다.

이러한 게이트웨이(14)에 대해 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배전반 시스템에 포함된 게이트웨이에 대한 개략적인 블록도이다.

도 3을 참조하면, 게이트웨이(14)는 통신부(141), 메모리(142), 및 컨트롤러(143)를 포함한다. 실시 예에 따라, 게이트웨이(14)는 배전반 패널(10) 내의 환경을 감지하는 적어도 하나의 센서(예컨대, 온도센서, 습도센서, 진동센서, 소음센서 등)를 더 포함할 수 있다.

통신부(141)는, 게이트웨이(14)와 차단기들(11), 게이트웨이(14)와 계전기(12), 게이트웨이(14)와 미터기(13), 게이트웨이(14)와 데이터 로거(20), 게이트웨이(14)와 HMI(40), 및 게이트웨이(14)와 단말기(60) 간의 통신을 가능하게 하는 적어도 하나의 유/무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대, 통신부는 RS485 모듈, 이더넷 모듈 등을 포함할 수 있다.

메모리(142)는 게이트웨이(14)의 동작과 관련된 각종 정보 및 알고리즘과, 배전반 패널(10) 내에 포함된 구성들(11, 12, 13)에 대한 정보 등을 저장할 수 있다.

컨트롤러(143)는 게이트웨이(14)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

한편, 배전반 패널(10)에는 도 1에서 상술한 차단기(11), 계전기(12), 미터기(13) 뿐만 아니라, 다양한 기기들(예컨대, 카메라, 각종 센서 등)이 구비될 수 있다. 특히, 최근 등장하는 지능형 배전반 시스템의 경우, 배전반 패널(10) 내에 종래보다 많은 종류의 기기들이 구비될 수 있다.

이러한 기기들은 처리 및 송수신하는 데이터의 종류나 양에 따라 최적의 통신 방식을 가질 수 있다. 그러나, 게이트웨이(14)의 통신부(141)에 포함되는 통신 모듈의 종류는 한정적이고, 이 경우 게이트웨이(14)는 특정 기기에 최적화된 통신 방식을 지원하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 게이트웨이(14)는 배전반 패널(10)의 슬롯에 별도로 착탈가능한 통신 모듈을 이용하여, 통신부(141)에서 지원하지 못하는 통신 방식을 지원할 수 있다.

이와 관련하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 6은 게이트웨이가 배전반 패널 내에 추가로 장착되는 통신 모듈을 통한 기기들의 통신을 관리하는 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.

도 4를 참조하면, 게이트웨이(14)의 통신부(141)는 RS485 통신 방식을 지원하는 RS485 모듈(141a), 및 이더넷 통신 방식을 지원하는 이더넷 모듈(141b)을 포함할 수 있다. 예컨대, 배전반 패널(10)에 포함된 차단기들(CB1~CB8), 계전기(12), 및 미터기(13)는 RS485 모듈(141a)과 연결되어 RS485 통신 방식에 따라 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 배전반 패널(10) 외부에 구비된 데이터 로거(20)는 이더넷 모듈(141b)과 연결되어 이더넷 통신 방식에 따라 게이트웨이(14)와 데이터를 송수신할 수 있다.

이러한 배전반 패널(10)을 포함하는 배전반 시스템의 구동 중, 배전반 패널(10) 내에 진동 센서(16)가 추가로 설치될 수 있다. 또는, 관리자 또는 사용자가 단말기(60)와 게이트웨이(14) 간의 통신 연결을 설정하고자 할 수 있다.

예컨대, 단말기(60)는 게이트웨이(14)와 Wi-Fi 통신 방식을 이용하여 연결될 수 있고, 진동 센서(16)는 게이트웨이(14)와 RS232 또는 RS485 통신 방식을 이용하여 연결될 수 있다고 가정한다.

게이트웨이(14)의 통신부(141)는 Wi-Fi 모듈을 포함하지 않으므로, 단말기(60)와의 연결이 불가능할 수 있다. 또한, 통신부(141)는 RS232 모듈을 포함하지 않고, RS485 모듈(141a)의 잔여 단자가 존재하지 않는 경우 진동 센서(16)와의 연결이 불가능할 수 있다.

이 경우, 관리자 또는 사용자는 별도의 통신 카드 형태를 갖는 RS232 모듈(17) 및 Wi-Fi 모듈(18)을 배전반 패널(10) 내에 장착할 수 있다. 배전반 패널(10)에는 RS232 모듈(17) 및 Wi-Fi 모듈(18) 등 통신 모듈의 장착을 위한 복수의 슬롯들이 존재할 수 있다. 상기 슬롯들과 게이트웨이(14)의 컨트롤러(143)는 케이블이나 회로 등을 통해 연결될 수 있다.

도 5를 참조하면, 컨트롤러(143)는 상기 슬롯들에 RS232 모듈(17) 및 Wi-Fi 모듈(18)이 장착됨을 인식하고, 인식된 모듈들(17, 18)의 제어를 수행할 수 있다.

컨트롤러(143)는 슬롯에 RS232 모듈(17)이 장착되고, RS232 모듈(17)과 진동 센서(16)가 연결되면, 진동 센서(16)로부터 제공되는 데이터를 수신하도록 RS232 모듈(17)을 제어할 수 있다.

또한, 컨트롤러(143)는 슬롯에 Wi-Fi 모듈(18)이 장착되고, Wi-Fi 모듈(18)과 단말기(60) 간의 통신 연결이 성립되면, 데이터를 단말기(60)로 전송하도록 Wi-Fi 모듈(18)을 제어하거나, 단말기(60)로부터 데이터를 수신하도록 Wi-Fi 모듈(18)을 제어할 수 있다.

도 6을 참조하면, 특정 통신 모듈은 방향성을 가질 수 있다. 예컨대, RS232 모듈(17)은 배전반 패널(10)에 포함된 하위 기기(도 5의 진동 센서(16))와 연결될 수도 있고, 배전반 패널(10) 외부의 상위 기기(광 출력장치(70))와 연결될 수도 있다.

관리자 또는 사용자는 통신 모듈의 방향성에 기초하여, 통신 모듈이 장착되는 방향을 서로 달리할 수 있다. 예컨대, 도 5의 RS232 모듈(17)과 도 6의 RS232 모듈(17)은 슬롯에 장착되는 방향이 서로 다를 수 있다.

즉, 관리자 또는 사용자는 특정 통신 모듈의 장착 방향을 변경시킴으로써, 통신 방향을 자유롭게 변경시킬 수 있다. 특히, 상기 특정 통신 모듈이 단방향 통신 모듈인 경우, 상기 특정 통신 모듈의 장착 방향에 따라 상기 특정 통신 모듈의 데이터 전달 방향이 전환될 수 있다.

이 경우, RS232 모듈(17)에 포함된 방향 감지 센서(예컨대, 자이로 센서나 중력센서 등)는 상기 슬롯에의 장착 방향을 감지할 수 있다. 게이트웨이(14)는 상기 방향 감지 센서의 감지 결과에 기초하여, RS232 모듈(17)과 연결된 기기가 상위 기기인지 하위 기기인지 여부를 인식할 수 있다.

실시 예에 따라, 컨트롤러(143)는 내부에 구비된 컨버터(미도시) 등을 이용하여, 통신부(141)에 포함된 또는 슬롯에 장착된 특정 통신 모듈의 데이터 전달 방향을 변경할 수도 있다. 예컨대, 도 5와 도 6에서 이더넷 모듈(141b)은 데이터 로거(20) 측으로 데이터를 전송하도록 구비될 수 있으나, 컨트롤러(143)는 이더넷 모듈(141b)의 데이터 전달 방향을 변경하여, 배전반 패널(10) 내부에 구비되는 특정 장치(예컨대, 테스트 기기) 측으로 데이터를 전송하도록 제어할 수도 있다.

즉, 도 4 내지 도 6에 도시된 실시 예에 따르면, 배전반 시스템은 배전반 패널 내의 슬롯에 게이트웨이와 별도의 통신 모듈이 장착되는 경우, 게이트웨이가 상기 장착된 통신 모듈을 이용하여 기기들의 통신을 관리할 수 있다. 즉, 게이트웨이는 내장된 통신 모듈의 통신 방식과 다른 통신 방식을 지원하는 다양한 통신 모듈을 이용하여 기기들 간의 통신을 가능하게 함으로써, 다양한 기기들이 구비되는 배전반 시스템에도 효과적으로 대응할 수 있다.

도 7은 배전반 시스템이 통신 부하에 기초하여 기기의 통신 방식을 설정하는 실시 예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 7 내지 도 9에서는 게이트웨이(14)의 하위 기기(차단기(11), 계전기(12), 및 미터기(13) 등 배전반 패널(10) 내부에 구비된 기기)의 통신 방식을 설정하는 실시 예만 도시되어 있으나, 해당 실시 예는 상위 기기(데이터 로거(20), 서버(30), 단말기(60) 등 배전반 패널(10)의 외부에 구비된 기기)에 대해서도 유사한 방식으로 적용될 수 있다.

도 7을 참조하면, 배전반 시스템은 하위 기기의 통신 부하를 확인할 수 있다(S700).

게이트웨이(14)는 통신부(141)를 통해 연결된 하위 기기들(CB1~CB8, 12, 13) 각각으로부터 수신되는 데이터의 양, 및 하위 기기들(CB1~CB8, 12, 13) 각각으로 송신하는 데이터의 양에 기초하여, 하위 기기들 각각의 통신 부하를 확인할 수 있다. 예컨대, 송수신하는 데이터의 양이 많을수록 통신 부하는 높을 수 있고, 송수신하는 데이터의 양이 적을수록 통신 부하는 낮을 수 있다.

배전반 시스템은 확인된 통신 부하에 기초하여, 하위 기기의 통신 방식을 설정할 수 있다(S710).

예컨대, 게이트웨이(14)는 하위 기기들 각각에 대해 확인된 통신 부하에 기초하여, 하위 기기들을 복수의 그룹들로 구분할 수 있다. 상기 복수의 그룹들 각각은 통신부(141)에 포함된 통신 모듈들 중 어느 하나에 대응할 수 있다. 예컨대, 통신 부하가 상대적으로 높은 하위 기기가 속하는 그룹은 통신 속도가 상대적으로 높은 통신 모듈에 대응할 수 있다.

게이트웨이(14)는 하위 기기들 각각의 그룹에 대응하는 통신 모듈을 이용하여, 하위 기기들 각각의 통신 방식을 설정할 수 있다.

예컨대, 제1 차단기(CB1)가 제1 그룹에 속하고, 제1 그룹이 RS485 모듈에 대응하는 경우, 게이트웨이(14)의 컨트롤러(143)는 제1 차단기(CB1)를 RS485 모듈과 연결시킴으로써 제1 차단기(CB1)의 통신 방식을 RS485 방식으로 설정할 수 있다.

실시 예에 따라, 게이트웨이(14)는 하위 기기들 각각의 통신 부하와 매칭되는 통신 방식을 식별하고, 식별된 통신 방식에 기초하여 하위 기기들 각각의 통신 방식을 설정할 수도 있다.

다른 실시 예에 따라, 특정 통신 방식으로 설정되는 하위 기기들의 수가 임계치를 초과하는 경우, 게이트웨이(14)는 하위 기기들의 우선 순위에 기초하여, 하위 기기들 중 일부만의 통신 방식을 상기 특정 통신 방식으로 설정할 수도 있다. 즉, 상기 특정 통신 방식을 지원하는 통신 모듈에는 상기 하위 기기들 중 일부만이 연결되고, 나머지 기기는 다른 통신 모듈과 연결될 수 있다.

배전반 시스템은, 설정된 통신 방식을 통해 하위 기기와의 통신을 수행할 수 있다(S720).

도 8 내지 도 9는 도 7에 도시된 실시 예와 관련된 예시도이다.

도 8을 참조하면, 게이트웨이(14)의 통신부(141)에는 RS485 모듈(141a)과 이더넷 모듈(141b)이 포함되는 것으로 가정한다. 즉, 통신부(141)는 RS485 통신 및 이더넷 통신을 지원할 수 있다. 이더넷 통신의 통신 속도는 RS485 통신의 통신 속도에 비해 높을 수 있다.

게이트웨이(14)는 하위 기기들(CB1~CB8, 12, 13) 각각의 통신 방식을 설정하기 위한 스위칭 모듈(141c)이 포함될 수 있다. 스위칭 모듈(141c)은 하위 기기들(CB1~CB8, 12, 13) 각각을 RS485 모듈(141a)과 이더넷 모듈(141b) 중 어느 하나에 선택적으로 연결시킬 수 있다.

예컨대, 도 8에서 미터기(13)는 RS485 모듈(141a)과 연결되어, RS485 통신 방식에 따라 게이트웨이(14)로 데이터를 전송할 수 있다.

도 9를 참조하면, 게이트웨이(14)의 컨트롤러(143)는 주기적 또는 비주기적으로 하위 기기들(CB1~CB8, 12, 13) 각각의 통신 부하를 확인할 수 있다.

확인 결과, 미터기(13)의 통신 부하가 증가하여 RS485 통신 방식과 매칭되지 않는 경우, 컨트롤러(143)는 미터기(13)의 통신 방식을 이더넷 통신 방식으로 설정하도록 스위칭 모듈(141c)을 제어할 수 있다. 스위칭 모듈(141c)은 컨트롤러(143)의 제어에 따라, 미터기(13)를 이더넷 모듈(141b)과 연결시킬 수 있다.

미터기(13)는 이더넷 모듈(141b)과 연결됨에 따라, 이더넷 통신 방식을 이용하여 데이터를 게이트웨이(14)로 보다 원활하게 전송할 수 있다.

즉, 도 7 내지 도 9에 도시된 실시 예에 따르면, 배전반 시스템의 게이트웨이는 기기들의 통신 부하에 따라 최적의 통신 방식을 유동적으로 설정할 수 있다. 이에 따라, 배전반 시스템은 통신 부하가 증가함에 따라 특정 기기의 통신 상태가 저하되는 등의 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

통신 모듈이 착탈가능한 슬롯이 형성된 배전반 패널; 및
상기 슬롯과 연결되는 게이트웨이를 포함하고,
상기 게이트웨이는,
상기 슬롯에 상기 통신 모듈이 장착됨에 따라 상기 통신 모듈과 연결되고,
상기 통신 모듈에 연결된 기기와의 데이터 송수신을 수행하도록 상기 통신 모듈을 제어하는 배전반 시스템.
제1항에 있어서,
상기 게이트웨이는,
상기 게이트웨이에 포함된 통신부 및 상기 장착된 통신 모듈을 통해, 상기 배전반 패널 내에 구비된 적어도 하나의 하위 기기 및 상기 배전반 패널 외부에 구비된 적어도 하나의 상위 기기와 연결되는 배전반 시스템.
제2항에 있어서,
상기 게이트웨이는,
상기 장착된 통신 모듈에 포함된 방향 감지 센서의 감지 결과를 수신하고,
수신된 감지 결과에 기초하여 상기 통신 모듈과 연결된 기기가 상위 기기인지 하위 기기인지 여부를 인식하는 배전반 시스템.
제2항에 있어서,
상기 게이트웨이는,
상기 통신 모듈에 연결된 기기에 기초하여 상기 통신 모듈의 데이터 전송 방향이 변경되도록 제어하는 배전반 시스템.
제1항에 있어서,
상기 게이트웨이는,
상기 배전반 패널의 내부와 외부 중 적어도 하나에 구비되는 복수의 기기들과 연결되고,
상기 복수의 기기들 각각에 선택적으로 연결되는 복수의 통신 모듈들을 포함하는 배전반 시스템.
제5항에 있어서,
상기 게이트웨이는,
상기 복수의 통신 모듈들을 상기 복수의 기기들 각각에 선택적으로 연결시키는 스위칭 모듈을 더 포함하는 배전반 시스템.
제6항에 있어서,
상기 게이트웨이는,
상기 복수의 기기들 각각의 통신 부하를 확인하고,
확인된 통신 부하에 기초하여 상기 복수의 기기들 각각의 통신 방식을 설정하고,
상기 복수의 기기들 각각이 상기 설정된 통신 방식에 대응하는 통신 모듈과 연결되도록 상기 스위칭 모듈을 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 배전반 시스템.
제7항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 확인된 통신 부하에 기초하여 상기 복수의 기기들을 복수의 그룹들로 구분하고,
상기 복수의 기기들 각각을, 구분된 그룹에 매칭되는 통신 모듈과 연결시키도록 상기 스위칭 모듈을 제어하는 배전반 시스템.
제7항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 복수의 통신 모듈들 중 제1 통신 모듈과 연결되는 기기들의 수가 임계치를 초과하는 경우,
상기 기기들의 우선 순위에 기초하여, 상기 기기들 중 일부를 상기 제1 통신 모듈과 연결시키고, 나머지 일부를 상기 제1 통신 모듈을 제외한 다른 통신 모듈과 연결시키도록 상기 스위칭 모듈을 제어하는 배전반 시스템.