KR100853757B1 - 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전관리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적어도 한 개 이상의 태양광 발전시스템을 중앙감시제어실에서 태양광 발전시스템들의 현재 상태를 영상 및 계측 데이터를 통해 실시간으로 제공하며, 중앙감시제어실에서 해당 태양광 발전시스템에 원격 제어신호를 전송하여 원격지에서도 중앙 관리를 실행할 수 있는 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템에 관한 것이다.

본 발명인 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템은,

태양광 발전 시스템에 있어서,

온도, 일사량, 강수량, 풍향, 풍속, 습도의 기상을 계측하기 위한 기상관측부와,

태양광에 의해 발전되는 발전량을 계측하기 위한 발전량계측부와,

상기 기상관측부 및 발전량계측부의 정확한 계측 시간을 일치시키기 위하여 GPS 기준시각 수신에 의한 시간데이터를 매칭시키기 위한 기준시각매칭부와,

태양광 발전시스템에 설치 구성되어 촬영 신호를 전송받아 촬영을 실행하여 영상을 실시간으로 획득하기 위한 영상촬영부와,

각각의 태양광 발전시스템에 설치되며 중앙감시제어수단에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 음향방송부와,

태양광 발전시스템에 설치된 발전 설비들의 조작명령에 대한 응답정보, 발전 설비들의 온/오프 접점 상태정보, 동력을 발생시켜 발전 설비들의 온/오프 접점을 제어하는 접점개폐장치와,

각각의 태양광 발전시스템에 설치되고 상기 접점개폐장치에 의해 획득된 조작 명령에 대한 응답정보 및 고장 여부 상태를 파악하여 중앙감시제어수단으로 송신하며 상기 발전설비 및 영상촬영부의 조작 명령을 수신하고 부여된 코드 신호를 가지고 있어 데이터해독장치에 코드신호 및 데이터를 보내는 태양광발전개별제어장치를 포함하여 구성되는 태양광발전개별제어수단과;

태양광발전개별제어수단으로부터 전송되는 데이터를 해석하고 원격감시제어 기능을 가지고 있는 데이터해독장치와,

상기 태양광발전개별제어수단에서 보내는 영상신호 및 코드신호 및 데이터를 수신하고 상기 데이터해독장치로부터 해독한 데이터인 영상 정보 및 데이터를 해당 코드신호와 매칭시켜 모니터링장치에 전송하며 데이터해독장치로부터 전송되는 원격 제어신호를 태양광발전개별제어장치로 전송하여 태양광발전개별제어장치로부터 전송되는 음성 및 영상 데이터 및 결과 데이터를 수신하여 모니터링장치로 보내는 이미지리모트컨트롤장치와,

상기 영상촬영부 및 태양광발전개별제어장치로부터 전송되는 영상 및 데이터를 디스플레이하는 모니터링장치를 포함하여 구성되는 중앙감시제어수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 통해 각각의 태양광 발전시스템들을 실시간으로 중앙감시실에서 직접 시설관리를 실행시킬 수 있으며, 이상 발생시 영상으로 확인한 후 바로 조치 할 수 있도록 함으로써, 수많은 태양광 발전시스템의 상태를 중앙감시제어실에서 감시 관리하여 관리의 효율을 높이고 태양광 발전시스템의 이상이 즉시 감지되고, 이상발생시 신속·정확하게 대응할 수 있으므로, 태양광 발전시스템의 가치 및 수명이 연장된다.

태양광, 발전량, 기상계측, 종합관리, 영상 감시, 원격 제어.

Description

영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템{Remote Control System of solar power generation system.}

본 발명은 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적어도 한 개 이상의 태양광 발전시스템을 중앙감시제어실에서 태양광 발전시스템들의 현재 상태를 영상 및 계측 데이터를 통해 실시간으로 제공하며, 중앙감시제어실에서 해당 태양광 발전시스템에 원격 제어신호를 전송하여 원격지에서도 중앙 관리를 실행할 수 있는 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전 시스템(PV; Power Generation System)은 태양 에너지의 무공해성, 무한정성에 힘입어 지구 환경 문제와 미래 에너지원의 다각화 대책으로서 선진 각국에서 활발히 연구 개발이 진행되고 있다.

특히, 우리나라는 자원이 부족하기 때문에 대체에너지의 개발이 절대적으로 필요하며, 특히 환경오염을 방지하기 위한 친환경적 에너지 개발이 필요하다.

이를 위해 태양광 발전시스템의 개발이 활성화되고 있다.

이러한 태양광 발전시스템은 태양광 집점판에서 생산된 직류전기를 출력조절장치를 거쳐 축전지에 충전하거나 인버터에서 교류로 변환하여 수용가에 공급하는 설비이다.

상기 태양광 발전시스템은 야간에는 일조량이 없으므로 주간에 축전지에

충전된 전기를 야간에 사용하고 있으며, 우천시나 일조량이 부족하여 전기를 생산하지 못할 경우에는 발전기를 운전하여 전기를 생산하여 수용자에게 공급한다.

이때, 원격지에 설치된 태양광 발전설비의 각종 데이터를 수집,분석,저장하고 분석된 자료를 이용하여 설치된 설비를 최적의 상태에서 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 발전된 전기를 효율적으로 분배하기 위한 시스템이 필요한 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 각각의 태양광 발전시스템들을 실시간으로 중앙감시실에서 직접 시설관리를 실행시킬 수 있으며, 이상 발생시 영상으로 확인한 후 바로 조치할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 감시시스템의 안정성,계측 및 제어를 위한 시간의 정확도, 발전설비의 실시간 감시, 다양한 기상상태변화와 같이 발전용량의 여러 가지 상황변화등에 정확하게 감시제어 할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 원격지에 구성된 중앙감시제어수단을 통해 태양광발전개별제어수단 제어 및 측정은 물론 항상 실시간으로 해당 태양광 발전시스템의 영상을 감시하며 방송하는 기능을 구성함으로써, 실무자가 안전하게 운용하는 원격 영상/음향/제어시스템을 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,

본 발명의 일실시예에 따른 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템은,

태양광 발전 시스템에 있어서,

온도, 일사량, 강수량, 풍향, 풍속, 습도의 기상을 계측하기 위한 기상관측 부와,

태양광에 의해 발전되는 발전량을 계측하기 위한 발전량계측부와,

상기 기상관측부 및 발전량계측부의 정확한 계측 시간을 일치시키기 위하여 GPS 기준시각 수신에 의한 시간데이터를 매칭시키기 위한 기준시각매칭부와,

태양광 발전시스템에 설치 구성되어 촬영 신호를 전송받아 촬영을 실행하여 영상을 실시간으로 획득하기 위한 영상촬영부와,

각각의 태양광 발전시스템에 설치되며 중앙감시제어수단에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 음향방송부와,

태양광 발전시스템에 설치된 발전 설비들의 조작명령에 대한 응답정보, 발전 설비들의 온/오프 접점 상태정보, 동력을 발생시켜 발전 설비들의 온/오프 접점을 제어하는 접점개폐장치와,

각각의 태양광 발전시스템에 설치되고 상기 접점개폐장치에 의해 획득된 조작 명령에 대한 응답정보 및 고장 여부 상태를 파악하여 중앙감시제어수단으로 송신하며 상기 발전설비 및 영상촬영부의 조작 명령을 수신하고 부여된 코드 신호를 가지고 있어 데이터해독장치에 코드신호 및 데이터를 보내는 태양광발전개별제어장치를 포함하여 구성되는 태양광발전개별제어수단과;

태양광발전개별제어수단으로부터 전송되는 데이터를 해석하고 원격감시제어 기능을 가지고 있는 데이터해독장치와,

상기 태양광발전개별제어수단에서 보내는 영상신호 및 코드신호 및 데이터를 수신하고 상기 데이터해독장치로부터 해독한 데이터인 영상 정보 및 데이터를 해당 코드신호와 매칭시켜 모니터링장치에 전송하며 데이터해독장치로부터 전송되는 원격 제어신호를 태양광발전개별제어장치로 전송하여 태양광발전개별제어장치로부터 전송되는 음성 및 영상 데이터 및 결과 데이터를 수신하여 모니터링장치로 보내는 이미지리모트컨트롤장치와,

상기 영상촬영부 및 태양광발전개별제어장치로부터 전송되는 영상 및 데이터를 디스플레이하는 모니터링장치를 포함하여 구성되는 중앙감시제어수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템은 각각의 태양광 발전시스템들을 실시간으로 중앙감시실에서 직접 시설관리를 실행시킬 수 있으며, 이상 발생시 영상으로 확인한 후 바로 조치할 수 있도록 함으로써, 수많은 태양광 발전시스템의 상태를 중앙감시제어실에서 감시 관리하여 관리의 효율을 높이고 태양광 발전시스템의 이상이 즉시 감지되고, 이상발생시 신속·정확하게 대응할 수 있으므로, 태양광 발전시스템의 가치 및 수명이 연장된다.

또한, 태양광 발전시스템의 이상감지 등이 인력에 의하지 않고, 기기들에 의해 행해짐으로써, 기존의 관리비용보다 적은 비용으로 관리할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템은,

태양광 발전 시스템에 있어서,

온도, 일사량, 강수량, 풍향, 풍속, 습도의 기상을 계측하기 위한 기상관측부와,

태양광에 의해 발전되는 발전량을 계측하기 위한 발전량계측부와,

상기 기상관측부 및 발전량계측부의 정확한 계측 시간을 일치시키기 위하여 GPS 기준시각 수신에 의한 시간데이터를 매칭시키기 위한 기준시각매칭부와,

태양광 발전시스템에 설치 구성되어 촬영 신호를 전송받아 촬영을 실행하여 영상을 실시간으로 획득하기 위한 영상촬영부와,

각각의 태양광 발전시스템에 설치되며 중앙감시제어수단에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 음향방송부와,

태양광 발전시스템에 설치된 발전 설비들의 조작명령에 대한 응답정보, 발전 설비들의 온/오프 접점 상태정보, 동력을 발생시켜 발전 설비들의 온/오프 접점을 제어하는 접점개폐장치와,

각각의 태양광 발전시스템에 설치되고 상기 접점개폐장치에 의해 획득된 조작 명령에 대한 응답정보 및 고장 여부 상태를 파악하여 중앙감시제어수단으로 송신하며 상기 발전설비 및 영상촬영부의 조작 명령을 수신하고 부여된 코드 신호를 가지고 있어 데이터해독장치에 코드신호 및 데이터를 보내는 태양광발전개별제어장치를 포함하여 구성되는 태양광발전개별제어수단과;

태양광발전개별제어수단으로부터 전송되는 데이터를 해석하고 원격감시제어 기능을 가지고 있는 데이터해독장치와,

상기 태양광발전개별제어수단에서 보내는 영상신호 및 코드신호 및 데이터를 수신하고 상기 데이터해독장치로부터 해독한 데이터인 영상 정보 및 데이터를 해당 코드신호와 매칭시켜 모니터링장치에 전송하며 데이터해독장치로부터 전송되는 원격 제어신호를 태양광발전개별제어장치로 전송하여 태양광발전개별제어장치로부터 전송되는 음성 및 영상 데이터 및 결과 데이터를 수신하여 모니터링장치로 보내는 이미지리모트컨트롤장치와,

상기 영상촬영부 및 태양광발전개별제어장치로부터 전송되는 영상 및 데이터를 디스플레이하는 모니터링장치를 포함하여 구성되는 중앙감시제어수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 태양광발전개별제어장치를 통해 카메라, 렌즈, 선별 과정을 제어하거나 조회 혹은 감시할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 데이터해독장치는,

상기 기상관측부, 발전량계측부, 기준시각매칭부, 접점개폐장치로부터 전송되는 데이터를 해석하는 데이터해석부와,

관리자가 조작한 원격 감시 제어 신호를 해석하는 원격감시제어해석부와,

상기 데이터해석부를 통해 해석된 데이터와 해당 태양광발전개별제어수단의 코드 신호와 영상 정보를 매칭시키기 위한 데이터매칭부와,

상기 데이터매칭부를 통해 매칭된 정보를 태양광 발전시스템별로 데이터베이 스화시키기 위한 태양광발전정보데이터베이스와,

상기 각 부 및 태양광발전정보데이터베이스의 전반적인 제어를 담당하기 위한 데이터해독장치제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 이미지리모트컨트롤장치는,

영상촬영부를 통해 입력되는 영상신호를 압축시키는 비디오카드부와,

마이크,앰프,스피커 입출력 단자를 구비하고 있어 쌍방향 통신이 가능하며 음성신호를 처리하는 오디오카드부와,

관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 디지털데이터출력부와,

관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 순위 결정하여 디지털 아날로그 변환 후 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 아날로그데이터출력부와,

기기 오동작이거나 이상 발생시 메모리된 관리자의 번호로 신호를 보내고 녹음된 메세지를 전달하는 비상신호처리부와,

관리자의 신상 정보 및 녹음된 메세지 정보 및 기타 데이터 정보를 저장하기 위한 메모리부와,

접점개폐장치 및 영상촬영부의 조작 명령에 대한 응답정보 및 고장 유무 정보 전송시 보안을 유지하기 위하여 전원을 통제하는 보안전원컨트롤부와,

상기 비디오 카드부를 통해 수신되는 영상신호를 모니터링할 수 있도록 디스플레이시키는 알지비모니터카드부와,

이미지리모트컨트롤장치 내의 모든 데이터를 압축,저장,복원하는 기능을 수행하는 인코딩/디코딩부와,

이미지 리모트 컨트롤 장치 내 각각의 부들과 각종 데이터를 주고받으며 전반적인 제어를 수행하는 중앙제어부와,

이미지리모트컨트롤장치로부터 처리되는 각종 데이터를 네트워크망을 통해 송수신하기 위한 데이터전송부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 태양광발전정보데이터베이스는,

기상계측 데이터, 발전량 계측 데이터, 계측 기준시각 데이터, 영상 데이터를 해당 태양광발전개별제어장치의 코드 신호와 매칭시켜 저장하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템의 전체 구성도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템은,

태양광 발전 시스템에 있어서,

온도, 일사량, 강수량, 풍향, 풍속, 습도의 기상을 계측하기 위한 기상관측부(110)와,

태양광에 의해 발전되는 발전량을 계측하기 위한 발전량계측부(120)와,

상기 기상관측부 및 발전량계측부의 정확한 계측 시간을 일치시키기 위하여 GPS 기준시각 수신에 의한 시간데이터를 매칭시키기 위한 기준시각매칭부(130)와,

태양광 발전시스템에 설치 구성되어 촬영 신호를 전송받아 촬영을 실행하여 영상을 실시간으로 획득하기 위한 영상촬영부(140)와,

각각의 태양광 발전시스템에 설치되며 중앙감시제어수단에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 음향방송부(150)와,

태양광 발전시스템에 설치된 발전 설비들의 조작명령에 대한 응답정보, 발전 설비들의 온/오프 접점 상태정보, 동력을 발생시켜 발전 설비들의 온/오프 접점을 제어하는 접점개폐장치(160)와,

각각의 태양광 발전시스템에 설치되고 상기 접점개폐장치에 의해 획득된 조작 명령에 대한 응답정보 및 고장 여부 상태를 파악하여 중앙감시제어수단으로 송신하며 상기 발전설비 및 영상촬영부의 조작 명령을 수신하고 부여된 코드 신호를 가지고 있어 데이터해독장치에 코드신호 및 데이터를 보내는 태양광발전개별제어장치(170)를 포함하여 구성되는 태양광발전개별제어수단(100)과;

태양광발전개별제어수단으로부터 전송되는 데이터를 해석하고 원격감시제어 기능을 가지고 있는 데이터해독장치(240)와,

상기 태양광발전개별제어수단에서 보내는 영상신호 및 코드신호 및 데이터를 수신하고 상기 데이터해독장치로부터 해독한 데이터인 영상 정보 및 데이터를 해당 코드신호와 매칭시켜 모니터링장치에 전송하며 데이터해독장치로부터 전송되는 원격 제어신호를 태양광발전개별제어장치로 전송하여 태양광발전개별제어장치로부터 전송되는 음성 및 영상 데이터 및 결과 데이터를 수신하여 모니터링장치로 보내는 이미지리모트컨트롤장치(210)와,

상기 영상촬영부 및 태양광발전개별제어장치로부터 전송되는 영상 및 데이터를 디스플레이하는 모니터링장치(230)를 포함하여 구성되는 중앙감시제어수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 태양광발전개별제어장치를 통해 카메라, 렌즈, 선별 과정을 제어하거나 조회 혹은 감시할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 영상촬영부는 바람직하게는 스피드 돔을 설치하여 360도 감시 및 녹화가 가능하며 프리셋 기능으로 원하는 곳을 클릭 한번으로 확인할 수 있게 구성하게 된다.

또한, 별도의 모션 감지 기능을 구성하여 움직이는 물체가 있을 시 화면이 자동으로 이동하고 음향방송부로 경고 방송 및 싸이렌을 울릴 수 있으므로 도난의 위험으로부터 예방할 수 있게 된다.

상기 태양광발전개별제어수단(100)은 상기 중앙감시제어수단(200)과의 송수신은 유선 혹은 무선으로 연결 가능하며 또한, 타 컴퓨터단말기와도 유선 혹은 무선을 이용하여 연결가능하다.

상기 태양광발전개별제어수단(100)은 한 개 이상의 태양광 발전시스템의 수에 따라 각각 존재하므로 한 개 이상의 태양광발전개별제어수단이 필요하다.

상기 중앙감시제어수단(200)은,

상기 태양광발전개별제어수단의 태양광발전개별제어장치로부터 오는 데이터 를 해석하고 원격감시제어 기능을 가지고 있는 데이터해독장치와, 상기 태양광발전개별제어장치에서 보내는 영상신호 및 코드신호를 수신하고 상기 데이터해독장치로부터 해독한 데이터를 근거로 태양광 발전시스템 내에 존재하는 각종 발전 설비들의 온, 오프, 리셋 기능 혹은 발전 설비들의 온, 오프, 데이터 제어 신호를 태양광발전개별제어장치로 보내며 태양광발전개별제어수단 및 중앙감시제어수단 내의 IP를 가지는 컴퓨터 및 제어기기 간의 쌍방향 통신 수행 및 유,무선 인터넷 접속 및 압축,복원,원격 카메라 제어 및 시스템 운영등의 기능을 수행하는 이미지리모트컨트롤장치와, 각종 데이터들 및 영상을 디스플레이하는 모니터링장치를 포함하여 구성된다.

상기 중앙감시제어수단은,

상기 중앙감시제어수단에서 처리한 데이터를 수신하고 수신된 정보를 디스플레이하며 각종 발전 설비의 조작명령 혹은 각종 발전 설비들의 온, 오프, 조작명령을 입력받으며, 비상상태 발생시 자동으로 현장에 있는 감시자 혹은 등록된 사용자의 유무선 전화기로 긴급상황을 알려주는 비상콜장치를 포함하여 구성할 수도 있다.

또한, 상기 태양광 발전시스템의 현재 상태를 측정하기 위하여 상기 서술한 측정 범위는 상기 범위에 한정되는 것이 아니고, 현재 태양광 발전시스템의 상태를 측정하기 위한 다른 수단도 포함하고 있는 것은 당연한 것이다.

그리고, 상기 태양광발전개별제어장치를 통해 카메라, 렌즈, 선별 과정을 제어하거나 조회 혹은 감시할 수 있다.

즉, 중앙감시제어수단에서 해당 영상촬영부의 원격 조작 신호를 전송하게 되면 해당 조작 신호를 상기 태양광발전개별제어장치에서 수신하여 해당 영상촬영부에 조작 신호를 전송하여 원하는 영상촬영부의 팬,틸트,줌 기능을 수행할 수 있게 되어 네트워크망에 접속된 어떠한 단말기로도 접속이 승인되면 상기 기능을 수행할 수 있게 되는 것이다.

상기 영상촬영부는 이미지리모트컨트롤장치에서 판단 결과 이상 상태일 경우에 촬영 신호를 전송하게 되면 이를 수신하여 영상을 촬영하거나, 관리자의 제어에 의해 필요할 경우에 영상을 촬영할 수 있거나, 24시간 동안 지속적으로 촬영할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이는 영상촬영부가 24시간 내내 감시할 경우에 발생하는 전력 비용 및 데이터 저장 용량 등이 축적됨으로써 발생하는 추가 비용상 문제점이 발생할 수도 있으므로 관리자의 선택에 따라 탄력적으로 운영할 수 있는 장점을 부가하기 위한 것이다.

상기 접점개폐장치(160)는 태양광 발전시스템에 설치된 발전 설비들의 조작명령에 대한 응답정보, 발전 설비들의 온/오프 접점 상태정보, 동력을 발생시켜 발전 설비들의 온/오프 접점을 제어하는데, 조작명령을 전송하게 되면 이에 따른 응답 신호를 전송하게 되어 올바르게 동작을 실행하였는지를 확인하기 위한 기능을 담당한다.

그리고, 상기 접점개폐장치는 태양광발전개별제어장치에서 수신된 조작명령에 대한 응답정보를 송신하고, 동력 발생을 제어하는 신호를 수신받아 이에 따른 해당 영상촬영부 및 기상관측부 및 발전량계측부 및 기준시각매칭부 및 각종 발전 설비에 동력 발생을 시켜 동력 발생 결과 데이터를 상기 태양광발전개별제어장치로 전송하여 이미지리모트컨트롤장치로 전송하게 되며, 이후 처리 과정은 상기한 바와 같다.

또한, 원격지에서 전송되는 조작명령에 대한 응답정보를 확인하거나 동력을 발생시켜 동작하거나 멈추거나를 원격지에서도 실행할 수 있게 되는 것이다.

상기 태양광발전개별제어장치는 적어도 하나 이상 구성되므로 어느 태양광 발전시스템에서 전송되는 영상 데이터 혹은 계측 데이터인지를 중앙감시제어수단에서 확인할 수 있도록 고유번호를 부여하여 데이터와 함께 전송하게 되며, 상기 태양광발전개별제어수단은 상기 중앙감시제어수단과의 송수신은 유선 혹은 무선으로 연결 가능하다.

다시 말하자면, 상기 태양광발전개별제어수단에서 측정된 데이터 및 촬영된 영상 정보를 실시간으로 상기 중앙감시제어수단에 전송하며, 중앙감시제어수단에서 모든 전송되는 데이터들을 데이터베이스화하여 이를 종합적으로 관리하게 되어 중앙집중식 관리를 통한 효율적인 관리 체계를 구축할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 발전된 전기량을 해당 태양광 발전시스템별로 데이터베이스화할 수 있어서 이에 따른 분배량을 효율적으로 중앙감시제어수단에서 결정할 수 있어 각 지역마다 필요한 전기량 만큼 공급한 후 잉여 전력에 대해서는 타 전력 공급기관에 공급하여 탄력적인 관리를 중앙에서 실행시킬 수 있게 된다.

또한, 원격지에 구성된 중앙감시제어수단은 통합 감시제어를 위하여 네트워 크 기반으로 구축되어지는 중앙 감시제어에 적용되는 소프트웨어는 최신OS (Linux, Unix, MS_Windows) 소프트웨어들을 시스템의 기본 환경으로 사용하여 관리자로 하여금 각종 설정 작업 및 전체 시스템의 원격 제어/감시 작업을 실시간으로 실행시킬 수 있도록 구축되도록 하며, 화면구성은 웹 브라우저를 통한 감시,제어 화면으로 기타 필요한 상태 및 메뉴는 아이콘형태로 표시하고, 주요 설비별 상태를 전체적으로 한 화면에서 감시할 수 있게 한다.

상기와 같이 중앙감시제어실에 설치되는 시스템은 시스템 모니터링으로 장비의 상태정보와 실시간 데이터를 확인할 수 있고, 데이터 분석으로 저장된 데이터와 실시간 데이터를 그래프 형식으로 볼 수 있고, 관리되어지는 설비에서 검출된 데이터를 데이터베이스에 저장. 일별, 월별, 년별의 형식으로 보고서 확인, 현장 및 장비에서 검출된 데이터에서 이상이 발생되었을 경우 데이터베이스에 기록된 이벤트를 확인할 수 있는 알람보기, 시스템 구성도를 이미지로 볼 수 있고, 이용자설정을 할 수 있게 된다.

상기 기준시각매칭부는 위성으로부터 데이터를 수신하여 시간 정보를 추출 연산하고 전체 시스템에 통보 전달 및 자체 세그먼트 또는 LCD 로 기준시각을 표시한다.

상기 기준시각매칭부에 의해 GPS 기준 시각 수신에 의한 시간 데이터 일치기능과 전 장치의 계측 및 제어를 위하여 시간의 정확도를 일치시켜 발전 안정성 및 정확한 발전량을 계산할 수 있도록 하는 것이다.

상기 기상관측부는 기상 계측 기능과 표시기능을 갖되 온도, 습도, 일사량, 강수량, 풍향, 풍속의 데이터를 계측하고 기준시각매칭부를 통해 발전량계측부의 정확한 계측 시간을 일치시키게 된다.

상기한 기상관측부를 통해 발전의 예상 지수를 산출할 수 있게 되어 최종 발전되는 양을 미리 예측할 수 있게 되어 공급의 균형을 꾀할 수 있게 된다.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템의 데이터해독장치 블록도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 데이터해독장치(240)는,

상기 기상관측부, 발전량계측부, 기준시각매칭부, 접점개폐장치로부터 전송되는 데이터를 해석하는 데이터해석부(241)와,

관리자가 조작한 원격 감시 제어 신호를 해석하는 원격감시제어해석부(242)와,

상기 데이터해석부를 통해 해석된 데이터와 해당 태양광발전개별제어수단의 코드 신호와 영상 정보를 매칭시키기 위한 데이터매칭부(243)와,

상기 데이터매칭부를 통해 매칭된 정보를 태양광 발전시스템별로 데이터베이스화시키기 위한 태양광발전정보데이터베이스(244)와,

상기 각 부 및 태양광발전정보데이터베이스의 전반적인 제어를 담당하기 위한 데이터해독장치제어부(245)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터해석부(241)는 기상관측부, 발전량계측부, 기준시각매칭부, 접점개폐장치로부터 전송되는 데이터를 해석하여 해석된 데이터를 상기 데이터매칭부를 통해 매칭된 정보를 태양광 발전시스템별로 태양광발전정보데이터베이스에 저장하여 관리하게 된다.

또한, 원격감시제어해석부(242)에 의해 관리자가 조작한 원격 감시 제어 신호를 해석하게 되는데, 관리자가 중앙감시제어수단에 설치 구성된 조작 패널(미도시)을 통해 조작을 수행하게 되면 어떠한 조작을 실행하는지에 대하여 이를 해석하여 해당 장치가 구성된 태양광발전개별제어장치로 전송하여 이를 조작하게 되는 것이다.

또한, 상기 태양광발전정보데이터베이스는 기상계측 데이터, 발전량 계측 데이터, 계측 기준시각 데이터, 영상 데이터를 해당 태양광발전개별제어장치의 코드 신호와 매칭시켜 저장하여 관리하게 된다.

이를 통해 현재 어느 태양광 발전시스템에서 얼마 정도의 발전을 실행하고 있는지를 종합적으로 확인할 수 있게 되어 효율적인 분배에 따른 수급 조절을 실행시킬 수 있게 되는 것이다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템의 이미지리모트컨트롤장치 블록도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 이미지리모트컨트롤장치(210)는,

영상촬영부를 통해 입력되는 영상신호를 압축시키는 비디오카드부(211)와,

마이크,앰프,스피커 입출력 단자를 구비하고 있어 쌍방향 통신이 가능하며 음성신호를 처리하는 오디오카드부(212)와,

관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 제어하고 자 하는 장치들로 송출하는 디지털데이터출력부(213)와,

관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 순위 결정하여 디지털 아날로그 변환 후 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 아날로그데이터출력부(214)와,

기기 오동작이거나 이상 발생시 메모리된 관리자의 번호로 신호를 보내고 녹음된 메세지를 전달하는 비상신호처리부(215)와,

관리자의 신상 정보 및 녹음된 메세지 정보 및 기타 데이터 정보를 저장하기 위한 메모리부(216)와,

접점개폐장치 및 영상촬영부의 조작 명령에 대한 응답정보 및 고장 유무 정보 전송시 보안을 유지하기 위하여 전원을 통제하는 보안전원컨트롤부(217)와,

상기 비디오 카드부를 통해 수신되는 영상신호를 모니터링할 수 있도록 디스플레이시키는 알지비모니터카드부(218)와,

이미지리모트컨트롤장치 내의 모든 데이터를 압축,저장,복원하는 기능을 수행하는 인코딩/디코딩부(219)와,

이미지 리모트 컨트롤 장치 내 각각의 부들과 각종 데이터를 주고받으며 전반적인 제어를 수행하는 중앙제어부(221)와,

이미지리모트컨트롤장치로부터 처리되는 각종 데이터를 네트워크망을 통해 송수신하기 위한 데이터전송부(220)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 이미지리모트컨트롤장치가 구성된 네트워크망과 연결되어 있는 중앙감시제어수단에서 각각의 태양광발전개별제어수단 내에 설치된 영상촬영부의 카메라, 렌즈 제어와 조회가 가능하며, 비상 신호를 수신받을 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 보안전원컨트롤부(217)는 접점개폐장치 및 영상촬영부 및 본 발명을 위해 구성된 각종 장치들의 온/오프 접점 상태정보 및 동력 발생 제어 신호 전송시 보안을 유지하기 위하여 전원을 통제하게 된다.

즉, 관리자 이외의 접근을 원천 봉쇄하기 위해 패스워드를 입력한 후 접근할 수 있도록 하였으며 동작 실행 이후 전원 오프도 패스워드를 입력해야만 오프가 가능하도록 하였다.

상기 이미지리모트컨트롤장치는 영상과 음성 및 데이터 정보을 엔코딩하여 유,무선 네트워크망을 통해 원격지에 있는 중앙감시제어수단으로 보내는 코덱장치와 연결하여 송수신한다.

상기 코덱장치란 음성 또는 영상의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 엔코더와 그 반대로 변환시켜 주는 디코더의 기능을 함께 갖춘 장치를 말하며, 코덱 장치에 관한 기술은 공지된 기술이므로 상세한 설명과 도면은 생략하기로 한다.

상기 유,무선 네트워크 접속은 웹상에서 유,무선으로 연결되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 패스워드를 입력하게 하는 것은 보안상에 영상촬영부의 컨트롤이 해킹된다면 관리자 이외의 접근을 원천봉쇄할 수 없게 되어 원치않는 사고로 이어질수 있기 때문이다.

상세히 설명하자면, 평상시에는 상기 보안전원컨트롤부의 파워를 오프시켜 놓은 상태이고, 파워를 오프한 상태에서는 영상촬영부의 컨트롤이 불가능하게 되며 관리자만이 패스워드를 입력한 후 접근하여 파워를 온시킴으로써 영상촬영수단의 컨트롤이 가능하게 되는 것이며 이러한 보안 메카니즘은 단순하면서도 가장 강력한 수단이 된다.

이와 같은 절차는 원격 중앙감시 제어실 이외에 컴퓨터가 있는 곳이면 어디에서든지 관리자가 컨트롤할 수 있도록 하였다.

상기 유,무선 네트워크망을 통해 원격 제어를 할 수 있게 되며 관리자가 화면제어신호를 상기 이미지리모트컨트롤장치의 디지털데이터출력부로 보내면 팬,틸트,줌 신호를 영상촬영부에 주어 영상촬영부를 제어하거나 동작 온/오프 신호를 주게 된다.

상기 관리자가 비디오카드부로 받은 영상신호를 알지비모니터카드부에서 수신하고 수신된 영상신호를 모니터링장치로 디스플레이하게 된다.

한편, 비디오카드부에서 수신된 영상신호를 인코딩/디코딩부를 통해 디지털신호로 변환하여 D.V.R장치 혹은 원격지에 있는 데이터베이스에 저장할 수 있다.

상기 모니터링장치의 디스플레이 순서 및 문제 발생시 디스플레이 방법에 관한 프로그래밍을 통해 해당 관리자의 취향에 따라 선택할 수 있도록 한다.

만약, 급작스러운 긴급한 상황 발생시 상기 이미지리모트컨트롤장치로 전송되는 비상 신호를 비상신호처리부에서 수신하여 메모리부에 저장된 관리자의 번호혹은 유관 기관으로 비상 신호를 보내거나 녹음된 메세지를 전달할 수 있게 된다.

또한, 외부비상콜수단(미도시)에 자동으로 비상신호를 전송하여 현장에 있는 관리자 혹은 감시자 및 등록된 사용자의 유무선 전화기로 긴급상황을 알려주는 비상콜을 하여 신속한 조치를 취하게 할 수 있다.

이미지리모트컨트롤장치의 영상 처리 신호 흐름을 설명하자면, 관리자가 이미지리모트컨트롤장치를 조작할 경우에 중앙제어부에서 조작 신호를 처리한 후 디지털데이터출력부에서 팬,틸트,줌 정보를 해당 영상촬영부에 주어 제어하게 되는 것이다.

한편, 영상촬영부에서 포착된 영상신호를 비디오카드부에서 바람직하게는 엠펙4로 변환하여 중앙제어부에 보내게 되면 중앙제어부에서 처리한 후 알지비모니터카드부를 거쳐 디스플레이하게 되며, 상기 비디오카드부를 통해 수신되는 영상신호를 순차화면출력장치(미도시)에 전송하여 관리 지역이 많은 원격제어실에서 순차적으로 나타내어 하나 이상의 지역에서 오는 영상신호를 한눈에 알아볼 수 있도록 한다.

그리고, 상기 중앙제어부에서 처리한 영상 데이터를 인코딩/디코딩부를 통해 압축한 후 코덱부(미도시)를 거쳐 원격 중앙감지 제어실(미도시)에 영상 데이터를 보내어 원격지에서도 확인할 수 있다.

이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명인 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템은 태양광 발전 설비들의 실시간 영상 감시 및 다양한 기상 변화에 따른 정확한 발전량을 계측할 수 있도록 함으로써, 관리 비용 절감 및 중앙에서의 원격 제어가 가능하여 원격 감시 분야 및 태양광 발전 관리 분야에 널리 활용될 것이다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템의 전체 구성도이다.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템의 데이터해독장치 블록도이다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템의 이미지리모트컨트롤장치 블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 태양광발전개별제어수단

110 : 기상관측부

120 : 발전량계측부

130 : 기준시각매칭부

140 : 영상촬영부

150 : 음향방송부

160 : 접점개폐장치

170 : 태양광발전개별제어장치

200 : 중앙감시제어수단

210 : 이미지리모트컨트롤장치

230 : 모니터링장치

240 : 데이터해독장치

Claims (5)

1. 태양광 발전 시스템에 있어서,

   온도, 일사량, 강수량, 풍향, 풍속, 습도의 기상을 계측하기 위한 기상관측부와,

   태양광에 의해 발전되는 발전량을 계측하기 위한 발전량계측부와,

   상기 기상관측부 및 발전량계측부의 정확한 계측 시간을 일치시키기 위하여 GPS 기준시각 수신에 의한 시간데이터를 매칭시키기 위한 기준시각매칭부와,

   태양광 발전시스템에 설치 구성되어 촬영 신호를 전송받아 촬영을 실행하여 영상을 실시간으로 획득하기 위한 영상촬영부와,

   각각의 태양광 발전시스템에 설치되며 중앙감시제어수단에서 보내는 음성 신호를 수신하여 증폭되는 음향방송부와,

   태양광 발전시스템에 설치된 발전 설비들의 조작명령에 대한 응답정보, 발전 설비들의 온/오프 접점 상태정보, 동력을 발생시켜 발전 설비들의 온/오프 접점을 제어하는 접점개폐장치와,

   각각의 태양광 발전시스템에 설치되고 상기 접점개폐장치에 의해 중앙감시제어수단에서 전송한 조작 명령에 대한 응답정보를 수신받으며, 응답정보의 수신 여부에 따른 고장 상태를 파악하여 중앙감시제어수단으로 송신하며 상기 발전설비 및 영상촬영부의 조작 명령을 수신하고 부여된 코드 신호를 가지고 있어 데이터해독장치에 코드신호 및 데이터를 보내는 태양광발전개별제어장치를 포함하여 구성되는 태양광발전개별제어수단과;

   태양광발전개별제어수단으로부터 전송되는 데이터를 해석하고 원격감시제어 기능을 가지고 있는 데이터해독장치와,

   상기 태양광발전개별제어수단에서 보내는 영상신호 및 코드신호 및 데이터를 수신하고 상기 데이터해독장치로부터 해독한 데이터인 영상 정보 및 데이터를 해당 코드신호와 매칭시켜 모니터링장치에 전송하며 데이터해독장치로부터 전송되는 관리자가 조작한 원격 제어신호를 해당 태양광발전개별제어장치로 전송하며, 태양광발전개별제어장치들로부터 전송되는 음성 및 영상 데이터 및 태양광발전개별제어장치에서 보내는 태양광 발전시스템 내에 존재하는 발전 설비들의 온, 오프, 리셋 기능 혹은 발전 설비들의 온, 오프, 데이터 제어 신호를 태양광발전개별제어장치로 보내어 이에 따른 결과 데이터를 수신하여 모니터링장치로 보내는 이미지리모트컨트롤장치와,

   상기 영상촬영부 및 태양광발전개별제어장치로부터 전송되는 영상 및 데이터를 디스플레이하는 모니터링장치를 포함하여 구성되는 중앙감시제어수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터해독장치는,

   상기 기상관측부, 발전량계측부, 기준시각매칭부, 접점개폐장치로부터 전송되는 데이터를 해석하는 데이터해석부와,

   관리자가 조작한 원격 감시 제어 신호를 해석하는 원격감시제어해석부와,

   상기 데이터해석부를 통해 해석된 데이터와 해당 태양광발전개별제어수단의 코드 신호와 영상 정보를 매칭시키기 위한 데이터매칭부와,

   상기 데이터매칭부를 통해 매칭된 정보를 태양광 발전시스템별로 데이터베이스화시키기 위한 태양광발전정보데이터베이스와,

   상기 각 부 및 태양광발전정보데이터베이스의 전반적인 제어를 담당하기 위한 데이터해독장치제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 이미지리모트컨트롤장치는,

   영상촬영부를 통해 입력되는 영상신호를 압축시키는 비디오카드부와,

   마이크,앰프,스피커 입출력 단자를 구비하고 있어 쌍방향 통신이 가능하며 음성신호를 처리하는 오디오카드부와,

   관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 제어하고 자 하는 장치들로 송출하는 디지털데이터출력부와,

   관리자가 입력한 제어 신호를 중앙제어부에서 처리하고 그 결과를 순위 결정하여 디지털 아날로그 변환 후 그 결과를 제어하고자 하는 장치들로 송출하는 아날로그데이터출력부와,

   기기 오동작이거나 이상 발생시 메모리된 관리자의 번호로 신호를 보내고 녹음된 메세지를 전달하는 비상신호처리부와,

   관리자의 신상 정보 및 녹음된 메세지 정보 및 기타 데이터 정보를 저장하기 위한 메모리부와,

   접점개폐장치 및 영상촬영부의 조작 명령에 대한 응답정보 및 고장 유무 정보 전송시 보안을 유지하기 위하여 전원을 통제하는 보안전원컨트롤부와,

   상기 비디오 카드부를 통해 수신되는 영상신호를 모니터링할 수 있도록 디스플레이시키는 알지비모니터카드부와,

   이미지리모트컨트롤장치 내의 모든 데이터를 압축,저장,복원하는 기능을 수행하는 인코딩/디코딩부와,

   이미지 리모트 컨트롤 장치 내 각각의 부들과 각종 데이터를 주고받으며 전반적인 제어를 수행하는 중앙제어부와,

   이미지리모트컨트롤장치로부터 처리되는 각종 데이터를 네트워크망을 통해 송수신하기 위한 데이터전송부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 태양광발전정보데이터베이스는,

   기상계측 데이터, 발전량 계측 데이터, 계측 기준시각 데이터, 영상 데이터를 해당 태양광발전개별제어장치의 코드 신호와 매칭시켜 저장하는 것을 특징으로 하는 영상 원격 감시제어시스템을 이용한 태양광 발전 관리시스템.

Images