KR20210097922A - Control Method of Solar Streetlight Apparatus Using IoT - Google Patents

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KR20210097922A
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김범수
임채현
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주식회사 미지에너텍
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Abstract

The present invention relates to a solar streetlight control method using IoT and, more specifically, to a solar streetlight control method controlling a plurality of solar streetlights comprising a solar module (100) equivalent to a power generating unit that generates power using sunlight, a lamp (200) emitting light using the power generated by the solar module (100), a solar controller (300) including a communication modem (310), and a battery (400) storing the power generated by the solar module (100). The method relates to the solar streetlight control method using IoT that controls the solar streetlights by acquiring and using weather information through wired or wireless communication.

Description

IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법{Control Method of Solar Streetlight Apparatus Using IoT}Control Method of Solar Streetlight Apparatus Using IoT

본 발명은 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과거 기상 자료와 발전량 결과에 근거하여 향후 기상 정보에 따른 발전량을 예측하고, 이를 토대로 IoT를 통해 가로등 램프의 디밍 조건을 연속 또는 비연속적으로 변동 제어하는 태양광 가로등 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar street light control method using IoT, and more particularly, predicts the amount of power generation according to future weather information based on past weather data and power generation results, and determines the dimming conditions of the street lamp lamp through IoT based on this. It relates to a method for controlling a solar street light that continuously or discontinuously controls fluctuations.

태양광 가로등은 태양광을 이용하여 거리를 밝히는 시스템으로, 인적이 드문 곳이나 전력공급을 위한 설비를 설치하기 곤란하거나 그 설치비용이 과다하게 소요되는 곳에 주로 설치된다. A solar street light is a system that uses sunlight to illuminate a street, and is mainly installed in places where there are few people or where it is difficult to install facilities for power supply or where the installation cost is excessive.

세계적으로 기후변화 협약과 에너지 자원 고갈문제가 대두되면서 태양 에너지에 대한 관심이 고조되어 태양에너지를 효율적으로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는 등, 태양광을 이용하여 독자적으로 전력을 생산하여 야간에 가로등을 켜서 보행자의 안전을 보호할 수 있는 태양광 가로등 설치가 증가하고 있는 상황이다.As the global climate change agreement and the issue of energy resource depletion have emerged, interest in solar energy has risen and research to use solar energy efficiently is being actively conducted. The installation of solar-powered streetlights that can protect pedestrian safety by turning on streetlights is increasing.

도 1은 종래기술에 따른 태양광 가로등의 개념도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 태양광 가로등은 태양전지 모듈(100), 램프(200), 태양광 콘트롤러(300), 그리고 배터리(400)를 포함하는 것이 일반적이다. 이들의 작동원리를 간단히 설명하면, 태양전지 모듈(100)로부터 생산된 전력은 배터리(400)에 저장되고, 충전된 전력은 램프(200)에 공급되며, 태양광 콘트롤러(300)는 배터리의 충전상태를 관리한다. 1 is a conceptual diagram of a solar street light according to the prior art. As shown in FIG. 1 , the solar street light generally includes a solar cell module 100 , a lamp 200 , a solar controller 300 , and a battery 400 . Briefly explaining their operating principle, the power generated from the solar cell module 100 is stored in the battery 400 , the charged power is supplied to the lamp 200 , and the solar controller 300 is charged with the battery. Manage status.

이러한 태양광 가로등은 어두운 밤에는 램프가 점등되어야 하고 밝은 낮에는 소등되어야 하며, 램프의 점등과 소등은 조도 센서나 타이머에 의존하는 것이 일반적이다. In such solar street lamps, the lamp should be turned on in the dark night and turned off during the bright day, and the lighting and turning off of the lamp generally depend on an illuminance sensor or a timer.

한편, 태양광 가로등의 주 전원은 태양으로부터의 빛에 의존하기 때문에 기상 조건과 시간에 크게 의존한다. 예를 들어, 비가 오거나 심야에는 태양전지 모듈(100)로 전달되는 광량이 현저하게 감소하기 때문에 충분한 전력 생산이 어렵다.On the other hand, since the main power source of solar street light depends on light from the sun, it is highly dependent on weather conditions and time. For example, since the amount of light transmitted to the solar cell module 100 is remarkably reduced in the rain or at night, it is difficult to generate sufficient power.

특히, 빈번하게 비가 내리는 장마기간이나 폭설이 있을 시에는 발전량이 급격하게 감소하게 되고, 따라서 심야에 가로등을 점등시키는 것이 어려울 수 있다.In particular, during the rainy season when it rains frequently or when there is heavy snow, the amount of power generation is sharply reduced, so it may be difficult to turn on the street lamp at night.

물론 장기간 전력 생산이 불가능하더라도 가로등에 전력을 공급할 수 있도록 용량이 큰 배터리를 구비함으로써 어느 정도 해결은 가능하지만, 이 경우 배터리 구입비용이 크게 증가할 뿐만 아니라 가로등 전체의 부피가 커지기 때문에 태양광 가로등으로서의 기능을 상실할 수 밖에 없다는 문제점이 있다.Of course, even if it is impossible to produce electricity for a long period of time, it is possible to solve it to some extent by having a large-capacity battery to supply power to the street lamp. There is a problem that there is no choice but to lose the function.

한국등록특허공보 제1516193호Korean Patent Publication No. 1516193

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 기상 상태 악화 등으로 인해 태양광 발전이 충분하지 않더라도 가로등으로서의 최소한의 기능을 유지할 수 있도록 하기 위하여 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and provides a solar street light control method using IoT in order to maintain the minimum function as a street light even if solar power generation is not sufficient due to bad weather conditions, etc. aim to

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법은, 태양광을 이용하여 전력을 발생시키는 발전부에 해당되는 태양광 모듈(100), 상기 태양광 모듈(100)에서 발전된 전력을 이용하여 광을 발산하는 램프(200), 통신모뎀(310)을 포함하는 태양광 콘트롤러(300) 및 태양광 모듈(100)에서 발전된 전력을 저장하는 배터리(400)를 포함하는 복수개의 태양광 가로등을 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은 유선 또는 무선 통신을 통해 기상정보를 획득 및 활용하여 태양광 가로등을 제어하는 것을 특징으로 한다.In the solar street light control method using IoT according to the present invention for solving the above problems, the solar module 100 corresponding to the power generation unit that generates electric power using sunlight, the solar module 100 A plurality of lamps 200 emitting light using the generated power, a solar controller 300 including a communication modem 310 and a battery 400 for storing power generated by the solar module 100 . A method for controlling a solar street light, the method is characterized in that the solar street light is controlled by acquiring and utilizing weather information through wired or wireless communication.

또한 본 발명에 따른 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법에서, 상기 기상정보를 활용한 태양광 가로등의 제어는, IoT를 활용하여 기상정보를 획득하는 제1 단계; 태양광 가로등의 발전량을 측정하는 제2 단계; 기상정보에 따른 태양광 가로등의 발전량을 계산하는 제3 단계; 태양광 가로등의 전력사용량을 계산하는 제4 단계; 및 태양광 가로등을 제어하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the method for controlling a solar street light using the IoT according to the present invention, the control of the solar street light using the weather information includes: a first step of obtaining weather information using the IoT; A second step of measuring the amount of power generation of the solar street light; A third step of calculating the amount of power generation of the solar street lamp according to the weather information; A fourth step of calculating the power consumption of the solar street light; and a fifth step of controlling the solar street light.

또한 본 발명에 따른 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법에서, 상기 제1 단계에서의 기상정보는 기온, 강수량, 시정(visibility) 및 운량(雲量) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, in the method for controlling a solar street light using IoT according to the present invention, the weather information in the first step is characterized in that at least one of temperature, precipitation, visibility, and cloudiness.

또한 본 발명에 따른 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법에서, 상기 제4 단계에서의 전력사용량은 상기 램프(200)의 디밍(Dimming) 조건에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the method for controlling a solar street light using IoT according to the present invention, the power consumption in the fourth step is determined by the dimming condition of the lamp 200 .

또한 본 발명에 따른 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법에서, 상기 제1 단계 내지 제3 단계는 반복적으로 수행되어 기상정보에 따른 태양광 가로등의 발전량을 IoT를 활용한 무선 통신을 통해 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the method for controlling a solar street light using IoT according to the present invention, the first to third steps are repeatedly performed to store the amount of electricity generated by the solar street light according to the weather information in a database through wireless communication using IoT. characterized by being

또한 본 발명에 따른 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법에서, 상기 제5 단계는 램프(200)의 디밍(Dimming) 조건을 조절하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the method for controlling a solar street light using IoT according to the present invention, the fifth step is characterized in that the dimming condition of the lamp 200 is adjusted.

또한 본 발명에 따른 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법에서, 상기 제1 단계에서의 기상정보는 기온, 강수량, 시정(visibility) 및 운량(雲量) 정보이고, 상기 제4 단계에서의 전력사용량은 상기 램프(200)의 디밍(Dimming) 조건에 의해 결정되고, 상기 제1 단계 내지 제3 단계는 반복적으로 수행되어 기상정보에 따른 태양광 가로등의 발전량이 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터베이스에 저장되고, 상기 제5 단계에서는, 기상예보 자료와 제1 단계 내지 제4 단계에서 얻어진 자료로부터 램프(200)의 디밍(Dimming) 조건을 조절하되, 상기 제5 단계에서의 디밍(Dimming) 조건은 하기 중 어느 하나 이상인 조건으로 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the solar street light control method using IoT according to the present invention, the weather information in the first step is temperature, precipitation, visibility and cloudiness information, and the power consumption in the fourth step is It is determined by the dimming condition of the lamp 200, and the first to third steps are repeatedly performed so that the amount of electricity generated by the solar street lamp according to the weather information is stored in the database through wired or wireless communication, In the fifth step, the dimming condition of the lamp 200 is adjusted from the weather forecast data and the data obtained in the first to fourth steps, but the dimming condition in the fifth step is any of the following It is characterized in that one or more conditions are set.

ⅰ) 모든 램프(200)의 밝기를 소정값 이하로 설정i) Set the brightness of all lamps 200 to less than a predetermined value

ⅱ) 복수개의 램프(200) 중에서 인근하는 램프(200)의 밝기를 다르게 설정 ii) Differently set the brightness of the adjacent lamp 200 among the plurality of lamps 200

ⅲ) 모든 램프(200)의 밝기를 시간에 따라 상이하게 설정iii) Set the brightness of all lamps 200 differently according to time

본 발명의 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법에 의하면, 태양광 모듈에 의한 발전량이 충분하지 않더라도 램프의 디밍 조건 변경을 통해 가로등으로서의 기능을 수행할 수 있다는 이점이 있다.According to the solar street light control method using the IoT of the present invention, even if the amount of power generated by the solar module is not sufficient, there is an advantage that the function as a street light can be performed by changing the dimming condition of the lamp.

또한 본 발명의 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법에 의하면, 과거의 기상 상태 및 해당 기상 상태에 따른 전력량을 IoT를 활용하여 서버에 데이터베이스화하고, 이를 기초로 향후 기상 예측자료를 매칭시키기 때문에 발전량 예상치의 정확도가 높다는 장점이 있다.In addition, according to the solar street light control method using the IoT of the present invention, the amount of electricity generated because the past weather conditions and the amount of electricity according to the weather conditions are databased in the server using the IoT, and future weather forecast data are matched based on this. The advantage is that the prediction accuracy is high.

게다가 본 발명의 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법에 의하면, 기상 정보로서 태양광 발전과 밀접한 기온, 강수량, 시정(visibility) 및 운량(雲量)을 함께 활용하기 때문에 데이터의 신뢰도가 높다는 이점이 있다. In addition, according to the solar street light control method using the IoT of the present invention, since temperature, precipitation, visibility and cloudiness closely related to solar power are used as weather information, the reliability of data is high. .

도 1은 종래기술에 따른 태양광 가로등의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 가로등의 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 가로등을 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a conceptual diagram of a solar street light according to the prior art.
2 is a conceptual diagram of a solar street light according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a flowchart for explaining a method of controlling a solar street light according to the present invention.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as “comprises”, “have” or “have” are intended to designate the existence of features, numbers, steps, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", should be interpreted similarly.

이하, 본 발명에 따른 IoT를 활용한 태양광 가로등 제어방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, a solar street light control method using IoT according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and repeated descriptions of the same components are omitted.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 가로등의 개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 태양광 가로등을 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 2 is a conceptual diagram of a solar street light according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a flowchart for explaining a method for controlling a solar street light according to the present invention.

도 2 및 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 IoT를 활용한 태양광 가로등의 제어방법은, IoT를 통하여 기상정보를 획득하는 제1 단계; 태양광 가로등의 발전량을 측정하는 제2 단계; 기상정보에 따른 태양광 가로등의 발전량을 계산하는 제3 단계; 태양광 가로등의 전력사용량을 계산하는 제4 단계; 및 태양광 가로등을 제어하는 제5 단계를 포함한다.2 and 3 , the method for controlling a solar street lamp using IoT according to the present invention includes a first step of acquiring weather information through the IoT; A second step of measuring the amount of power generation of the solar street light; A third step of calculating the amount of power generation of the solar street lamp according to the weather information; A fourth step of calculating the power consumption of the solar street light; and a fifth step of controlling the solar street light.

본 발명의 태양광 가로등은 도 1에 도시한 종래기술에 비하여 통신모뎀(310)이 더 구비되어 있다. 구체적으로, 태양광을 이용하여 전력을 발생시키는 발전부에 해당되는 태양광 모듈(100), 태양광 모듈(100)에서 발전된 전력을 이용하여 광을 발산하는 램프(200), 유선 또는 무선 방식의 통신모뎀(310)이 구비된 태양광 콘트롤러(300) 그리고 태양광 모듈(100)에서 발전된 전력을 저장하는 배터리(400)가 내장되어 있고, 상기와 같은 구성을 갖는 가로등이 1개 이상, 보다 바람직하게는 소정 거리 이격된 채 2개 이상 배치된다.The solar street light of the present invention is further provided with a communication modem 310 compared to the prior art shown in FIG. 1 . Specifically, a photovoltaic module 100 corresponding to a power generation unit that generates power using sunlight, a lamp 200 that emits light using power generated from the photovoltaic module 100, a wired or wireless type A solar controller 300 equipped with a communication modem 310 and a battery 400 for storing power generated by the solar module 100 are built-in, and at least one street lamp having the above configuration is more preferable. Two or more are arranged spaced apart by a predetermined distance.

먼저 제1 단계는 IoT를 활용하여 기상정보를 획득하는 단계이다. 태양광 모듈(100)에서의 전력 생산량이나 태양광 가로등의 전력 사용량은 기상 조건에 따라 크게 좌우되기 때문에 각종 기상정보를 기초 자료로 활용한다.First, the first step is to acquire weather information using IoT. Since the amount of electricity produced by the solar module 100 or the amount of electricity consumed by the solar street lamp depends largely on the weather conditions, various weather information is used as basic data.

여기서, 기상정보의 예로서는, 기온, 강수량, 시정(visibility) 및 운량(雲量) 중 어느 하나 이상인 것이 바람직하고, 이들 정보를 모두 활용하는 것이 보다 바람직하다.Here, as an example of the meteorological information, it is preferable to use at least one of temperature, precipitation, visibility, and cloudiness, and it is more preferable to utilize all of these information.

기온이 낮은 동절기에는 하절기보다 상대적으로 발전량이 낮아 질 수 있고, 강수량이 많을수록 역시 발전량이 떨어질 수 있다. 특히 동일한 강수량이라 하더라도 눈이 내릴 시에는 태양광 모듈(100)에 쌓이게 되어 빛의 투과가 어려워지므로, 비가 오는 경우에 비해 상대적으로 발전량은 낮아진다. 물론 해당 강수량이 비인지 눈인지는 기온 정보를 동시에 활용함으로써 알 수 있다.In winter, when the temperature is low, the power generation may be relatively lower than in summer, and the more precipitation, the lower the power generation. In particular, even with the same amount of precipitation, when snow falls, it accumulates on the solar module 100, making it difficult to transmit light. Of course, whether the amount of precipitation is rain or snow can be determined by simultaneously using temperature information.

시정(visibility)은 대기의 혼탁도를 나타내는 척도로서, 낮에는 수평방향으로 먼 거리의 지물을 보통 육안으로 식별할 수 있는 최대거리, 야간에는 주간과 같은 밝은 상태를 가정했을 때에 목표물을 식별할 수 있는 최대거리가 그 방향의 시정이 된다. 이러한 시정은 대기 중에 안개·먼지 등 부유물질의 혼탁도에 따라 좌우되며, 시정장애의 큰 요인은 안개·황사·강수·하층운 등으로, 기상관측법에서 시정은 거리를 기준으로 하여 0∼9(50m 이하∼50km 이상)까지 10등급의 계급을 사용한다. Visibility is a measure of the turbidity of the atmosphere. During the day, it is possible to identify a target at the maximum distance that can usually be identified with the naked eye in the horizontal direction, and when a bright condition such as daytime is assumed at night. The maximum distance is the visibility in that direction. Visibility depends on the turbidity of suspended substances such as fog and dust in the atmosphere, and the major factors for visibility disturbances are fog, yellow dust, precipitation, and lower clouds. Up to 50 km or more), use 10 grades.

결국 시정에 따라 태양광 모듈(100)까지 도달하는 빛의 량이 달라지게 되므로, 전력 생산량과 함께 전력 소모량에도 영향을 미친다.After all, since the amount of light reaching the solar module 100 varies according to visibility, it affects power consumption as well as power production.

운량(雲量)은 하늘 전체에 대해 구름이 덮은 양을 정의하는 것으로, 구름이 하늘에 전혀 없을 때의 운량을 0, 구름이 하늘을 완전히 덮고 있을 때의 운량을 10으로 하고 구름량의 정도에 따라 0∼10까지의 11계급으로 표시한다. 일반적으로 운량이 2 이하일 때는 맑음, 3∼7일 때에는 구름 다소, 8 이상일 때에는 흐림이라고 한다. Cloudiness (雲量) defines the amount of cloud cover for the entire sky. When there are no clouds in the sky, the amount of cloudiness is 0, and when the sky is completely covered by clouds, the amount of cloudiness is 10. It is displayed in 11 grades from 0 to 10. Generally speaking, when the amount of cloudiness is 2 or less, it is said to be sunny, when it is 3-7, it is said to be cloudy, and when it is 8 or more, it is called cloudy.

시정(visibility)과 마찬가지로 운량(雲量)에 따라 태양광 가로등의 전력 생산량과 전력 소모량에 영향을 미친다.As with visibility, the amount of cloud cover affects the power production and power consumption of solar street lights.

한편, 운량(雲量)은 하늘을 구름이 덮은 양인데 반해, 시정(visibility)은 대기의 혼탁도이므로 정확한 발전량과 소모량을 계산 및 예측하기 위해서는 이들 운량(雲量)과 시정(visibility) 정보를 동시에 고려하는 것이 바람직하다.On the other hand, cloud cover is the amount of cloud cover in the sky, whereas visibility is the turbidity of the atmosphere. It is preferable to do

예를 들어, 운량(雲量)이 0(구름이 전혀 없는 상태)일 경우 발전량이 많아야 하지만 시정(visibility)이 매우 좋지 않다면 발전량이 낮아지고, 또 시정(visibility)이 양호하더라도 운량(雲量)이 많으면 역시 충분한 발전량을 얻을 수 없기 때문이다.For example, if the amount of cloudiness is 0 (there are no clouds at all), the amount of power generation should be large, but if visibility is very poor, the amount of power generation will be low. It's also because you can't get enough power.

이상과 같은 기온, 강수량, 시정(visibility) 및 운량(雲量) 등 기상정보는 기상청(500)으로부터 공급받을 수 있고, 모든 자료는 데이터베이스(600)에 실시간으로 저장한다.Meteorological information such as temperature, precipitation, visibility and cloudiness as described above may be supplied from the Meteorological Administration 500 , and all data are stored in the database 600 in real time.

제2 단계는 태양광 가로등의 발전량을 측정하는 단계이다. 해당 태양광 가로등에 장착되어 있는 태양광 모듈(100)에 의해 생산된 전력은 배터리(400)에 저장되며, 이러한 정보는 유선 또는 무선 방식의 통신모뎀(310)을 통해 데이터베이스(600)에 실시간으로 전송되어 저장된다. The second step is a step of measuring the amount of electricity generated by the solar street light. The power produced by the solar module 100 mounted on the corresponding solar street lamp is stored in the battery 400, and this information is stored in the database 600 in real time through the wired or wireless communication modem 310. transmitted and stored.

제3 단계는 기상정보에 따른 태양광 가로등의 발전량을 계산하는 단계이다.The third step is a step of calculating the amount of power generation of the solar street lamp according to the weather information.

구체적으로 전술한 제1 단계에서 얻어진 기상정보와 발전량을 매칭시키는 단계로서, 동일 시간대의 기상정보 상황에 따라 어는 정도의 발전이 가능한지를 계산한다. 물론 얻어진 결과들은 통신모뎀(310)을 통해 데이터베이스(600)에 저장되어야 함은 자명하다.Specifically, as a step of matching the amount of power generation with the weather information obtained in the first step, it is calculated how much power generation is possible according to the weather information situation in the same time zone. Of course, it is obvious that the obtained results should be stored in the database 600 through the communication modem 310 .

한편, 신뢰성이 높은 결과가 얻어질 수 있도록 전술한 제1 단계 내지 제3 단계는 반복적으로 수행되는 것이 바람직하다. Meanwhile, it is preferable that the above-described first to third steps be repeatedly performed so that reliable results can be obtained.

제4 단계는 태양광 가로등의 전력사용량을 계산하는 단계이다. 태양광 가로등은 일출 시간과 일몰 시간을 반영하여 램프(200)의 밝기를 조절하는 소위 디밍(Dimming) 시스템을 통해 제어하는 것이 일반적이다.The fourth step is to calculate the power consumption of the solar street light. The solar street light is generally controlled through a so-called dimming system that adjusts the brightness of the lamp 200 by reflecting the sunrise time and the sunset time.

따라서 일출 시간과 일몰 시간을 미리 예측하고 이들 예측 시간으로부터 희망하는 시간에 램프를 소등하거나 점등하도록 제어하면서 실제 사용된 전력량을 측정하고, 그 결과값은 무선 또는 유선 통신모뎀(310)을 통해 데이터베이스(600)에 저장한다.Therefore, the sunrise time and sunset time are predicted in advance, and the amount of power actually used is measured while controlling the lamp to be turned off or turned on at a desired time from these predicted times, and the result value is stored in the database ( 600) is stored.

제5 단계는 램프(200)의 디밍(Dimming) 조건을 조절하는 단계이다. 전술한 바와 같이 태양광 가로등은 주간에는 태양광을 받아 발전 및 저장하고, 저장된 전력은 야간 점등 시 이용되기 때문에, 주간에 전력을 충분히 저장해 두어야 한다. 하지만 단기 또는 장기간 기상 조건이 좋지 않으면 발전량이 저하되고, 따라서 야간에 점등이 어려운 상황이 발생할 수 있다.The fifth step is a step of adjusting the dimming condition of the lamp 200 . As described above, since the solar street lamp receives and generates and stores sunlight during the daytime, and the stored power is used during lighting at night, it is necessary to sufficiently store power during the daytime. However, if the short-term or long-term weather conditions are not good, the amount of power generation may be reduced, and thus it may be difficult to turn on the lights at night.

제5 단계에서는 기상 조건이 나빠 평소 대비 발전량이 떨어질 경우를 예측하고, 이에 근거하여 램프(200)의 디밍(Dimming) 조건을 재설정하는 단계로서, 제1 단계 내지 제4 단계에서 얻어진 데이터, 그리고 향후의 기상정보에 기반하여 디밍(Dimming) 조건을 재설정한다. The fifth step is a step of predicting a case where the amount of power generation is lower than usual due to bad weather conditions, and resetting the dimming conditions of the lamp 200 based on this, and the data obtained in the first to fourth steps, and Reset the dimming condition based on the weather information of

여기서, 제5 단계에서는 태양광 가로등이 언제 설치되었는지를 함께 고려하는 것이 보다 바람직하다. 태양광 모듈(100)과 태양광 콘트롤러(300)는 가동시간에 따라 성능이 조금씩 저하될 수 있고, 따라서 가동 시기에 따른 발전량 추이를 함께 고려하여 발전량을 예상하는 것이 좋다.Here, in the fifth step, it is more preferable to consider when the solar street light is installed. The performance of the photovoltaic module 100 and the photovoltaic controller 300 may be slightly degraded depending on the operating time, so it is good to estimate the power generation by considering the generation amount trend according to the operating time.

한편, 디밍(Dimming) 조건의 일예로, 모든 램프(200)의 밝기를 소정값 이하로 설정할 수 있다. 데이터베이스(600)에 저장된 과거 기상 정보에 따른 발전량을 고려하여 향후 발전량을 예측하고, 예측된 발전량에 부합되도록 램프(200)의 밝기를 재조절한다.Meanwhile, as an example of a dimming condition, the brightness of all lamps 200 may be set to a predetermined value or less. In consideration of the amount of generation according to the past weather information stored in the database 600 , the amount of future generation is predicted, and the brightness of the lamp 200 is readjusted to match the predicted amount of generation.

즉, 익일 또는 향후 수일간 일평균 강수량 50mm, 기온 20~25℃ 그리고 운량 5라는 기상 예측 정보가 얻어질 경우, 과거의 동일 내지 유사한 기상 조건에서 얻어진 발전량을 확인하고, 제4 단계의 디밍(Dimming) 조건 하에서 필요로 하는 전력량을 비교한다. 비교한 결과, 기 설정된 디밍(Dimming) 조건으로 램프(200)를 켜는 것이 곤란한 경우, 설치된 모든 가로등의 램프(200) 밝기를 일정값 이하로 재설정하고, 이를 통해 가로등으로서 최소한의 기능을 수행할 수 있도록 제어한다.That is, when weather forecast information such as daily average precipitation of 50mm, temperature of 20~25℃, and cloudiness of 5 is obtained for the next day or several days in the future, the amount of power generated under the same or similar weather conditions in the past is checked, and the fourth stage of dimming is performed. ) and compare the amount of power required under the conditions. As a result of the comparison, if it is difficult to turn on the lamp 200 under the preset dimming condition, the brightness of the lamp 200 of all installed street lamps is reset to a certain value or less, and through this, the minimum function as a street lamp can be performed. control so that

디밍(Dimming) 조건의 또 다른 예로서, 복수개의 램프(200) 중에서 일부 램프(200)의 밝기를 다르게 설정하는 것도 가능하다.As another example of the dimming condition, it is also possible to differently set the brightness of some of the lamps 200 among the plurality of lamps 200 .

전술한 동일한 방법으로 발전량과 전력사용량을 예측하고, 발전량이 부족하다고 판단될 시, 홀수번째 또는 소정 위치의 가로등 램프(200)들의 밝기를 어둡게 하는 것도 가능하다.It is also possible to predict the amount of power generation and power consumption in the same manner as described above, and to darken the brightness of the street lamps 200 at odd-numbered or predetermined positions when it is determined that the amount of power generation is insufficient.

디밍(Dimming) 조건의 또 다른 예로서, 모든 램프(200)의 밝기를 시간에 따라 상이하게 설정하는 것도 가능하다. 즉, 차량통행량이 많거나 주택밀집지역이어서 일몰 이후에도 비교적 밝은 곳에 설치된 가로등이라면 램프(200)의 점등시간을 늦추는 반면, 빨리 소등할 수 있도록 디밍(Dimming) 조건을 재설정한다.As another example of the dimming condition, it is also possible to set the brightness of all lamps 200 differently according to time. That is, if there is a large amount of vehicle traffic or a street lamp installed in a relatively bright place even after sunset because of a dense residential area, the lighting time of the lamp 200 is delayed while the dimming condition is reset so that it can be turned off quickly.

상기 디밍(Dimming) 조건들은 단독으로 설정되어도 무방하지만, 필요에 따라서는 3가지 조건을 모두 활용할 수 있도록 설정하는 것이 보다 바람직하다.The dimming conditions may be set individually, but it is more preferable to set them so that all three conditions can be used if necessary.

전술한 바와 같은 단계들이 수행되도록 설계된 제어프로그램은 태양광 콘트롤러(300)에 내장되거나, 제어부가 별도로 마련될 수 있다.The control program designed to perform the steps as described above may be embedded in the solar controller 300 or a control unit may be provided separately.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다. As described above in detail a specific part of the content of the present invention, to those of ordinary skill in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby, It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

100 : 태양광 모듈
200 : 램프
300 : 태양광 콘트롤러
310 : 통신 모뎀
400 : 배터리100: solar module
200: lamp
300: solar controller
310: communication modem
400 : battery

Claims (7)

태양광을 이용하여 전력을 발생시키는 발전부에 해당되는 태양광 모듈(100), 상기 태양광 모듈(100)에서 발전된 전력을 이용하여 광을 발산하는 램프(200), 통신모뎀(310)을 포함하는 태양광 콘트롤러(300), 및 태양광 모듈(100)에서 발전된 전력을 저장하는 배터리(400)를 포함하는 복수개의 태양광 가로등을 제어하는 방법에 있어서,
상기 방법은 유선 또는 무선 통신을 통해 기상정보를 획득 및 활용하여 태양광 가로등을 제어하는 것을 특징으로 하는 IoT를 활용한 태양광 가로등의 제어방법.
It includes a solar module 100 corresponding to a power generation unit that generates power using sunlight, a lamp 200 that emits light using the power generated by the solar module 100, and a communication modem 310 In the method of controlling a plurality of solar street lights comprising a solar controller 300, and a battery 400 for storing power generated by the solar module 100,
The method is a method of controlling a solar street light using IoT, characterized in that the solar street light is controlled by acquiring and utilizing weather information through wired or wireless communication.
 제1항에 있어서,
상기 기상정보를 활용한 태양광 가로등의 제어는,
IoT를 활용하여 기상정보를 획득하는 제1 단계;
태양광 가로등의 발전량을 측정하는 제2 단계;
기상정보에 따른 태양광 가로등의 발전량을 계산하는 제3 단계;
태양광 가로등의 전력사용량을 계산하는 제4 단계; 및
태양광 가로등을 제어하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등의 제어방법.
According to claim 1,
The control of the solar street light using the weather information is,
A first step of acquiring weather information using IoT;
A second step of measuring the amount of power generation of the solar street light;
A third step of calculating the amount of power generation of the solar street lamp according to the weather information;
A fourth step of calculating the power consumption of the solar street light; and
A method of controlling a solar street light, comprising the fifth step of controlling the solar street light.
 제2항에 있어서,
상기 제1 단계에서의 기상정보는 기온, 강수량, 시정(visibility) 및 운량(雲量) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 태양광 가로등의 제어방법.
3. The method of claim 2,
The weather information in the first step is a control method of a solar street light, characterized in that any one or more of temperature, precipitation, visibility, and cloudiness (雲量).
 제2항에 있어서,
상기 제4 단계에서의 전력사용량은 상기 램프(200)의 디밍(Dimming) 조건에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등의 제어방법.
3. The method of claim 2,
The power consumption in the fourth step is a control method of a solar street light, characterized in that determined by the dimming (Dimming) condition of the lamp (200).
 제2항에 있어서,
상기 제1 단계 내지 제3 단계는 반복적으로 수행되어 기상정보에 따른 태양광 가로등의 발전량이 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등의 제어방법.
3. The method of claim 2,
The first to third steps are repeatedly performed to control the solar street lamp, characterized in that the amount of electricity generated by the solar street lamp according to the weather information is stored in a database.
 제2항에 있어서,
상기 제5 단계는 램프(200)의 디밍(Dimming) 조건을 조절하는 것을 특징으로 하는 태양광 가로등의 제어방법.
3. The method of claim 2,
The fifth step is a control method of a solar street light, characterized in that the dimming (Dimming) condition of the lamp 200 is adjusted.
 제2항에 있어서,
상기 제1 단계에서의 기상정보는 기온, 강수량, 시정(visibility) 및 운량(雲量) 정보이고,
상기 제4 단계에서의 전력사용량은 상기 램프(200)의 디밍(Dimming) 조건에 의해 결정되고,
상기 제1 단계 내지 제3 단계는 반복적으로 수행되어 기상정보에 따른 태양광 가로등의 발전량이 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터베이스에 저장되고,
상기 제5 단계에서는, 기상예보 자료와 제1 단계 내지 제4 단계에서 얻어진 자료로부터 램프(200)의 디밍(Dimming) 조건을 조절하되,
상기 제5 단계에서의 디밍(Dimming) 조건은 하기 중 어느 하나 이상인 조건으로 설정하는 것을 특징으로 하는 IoT를 활용한 태양광 가로등의 제어방법.
ⅰ) 모든 램프(200)의 밝기를 소정값 이하로 설정
ⅱ) 복수개의 램프(200) 중에서 인근하는 램프(200)의 밝기를 다르게 설정
ⅲ) 모든 램프(200)의 밝기를 시간에 따라 상이하게 설정3. The method of claim 2,
The weather information in the first step is temperature, precipitation, visibility and cloudiness information,
The power consumption in the fourth step is determined by the dimming condition of the lamp 200,
The first to third steps are repeatedly performed so that the amount of electricity generated by the solar street lamp according to the weather information is stored in the database through wired or wireless communication,
In the fifth step, the dimming conditions of the lamp 200 are adjusted from the weather forecast data and the data obtained in the first to fourth steps,
A method of controlling a solar street light using IoT, characterized in that the dimming condition in the fifth step is set to one or more of the following conditions.
i) Set the brightness of all lamps 200 to less than a predetermined value
ii) Differently set the brightness of the adjacent lamp 200 among the plurality of lamps 200
iii) Set the brightness of all lamps 200 differently according to time
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