KR101266143B1 - 원방감시제어시스템 및 방법 - Google Patents

원방감시제어시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 원방감시제어시스템은, 현장에 설치되는 부하, 상기 부하의 상태를 측정하여 전기적신호로 출력하는 계측기, 상기 전기적신호를 입력받아 PLL(Phase Locked Loop)제어를 통해 계통전압의 위상을 검출하고 상기 검출된 위상을 이용하여 인버터의 기준전류를 생성하여 상기 인버터의 출력전류를 제어하는 전원제어서브유닛 및 상기 전기적신호에 따라 상기 부하의 제어를 위한 복수 개의 임계값들이 미리 설정되고, 상기 설정된 임계값들을 기준으로 상기 부하를 제어하는 부하제어서브유닛을 포함하는 감시제어부 및 상기 전기적신호를 입력받아 상기 부하의 상태를 표시하고 사용자로부터 명령을 입력받아 상기 감시제어부를 제어하는 원격제어부를 포함한다.

Description

원방감시제어시스템 및 방법{Supervisory Control And Data Acquisition System and Method}
본 발명은 원방감시제어시스템 및 방법에 관한 것이다.
원방감시제어시스템은 원격지에 설치된 계측기 및 센서로부터 RTU(Remote Terminal Unit) 및 PLC(Programmable Logic Controller) 등의 감시제어부가 데이터를 수집한 뒤, 유선 또는 무선 통신망을 통해 원격감시실에 설치된 원격제어용 컴퓨터에 전송함으로써 현장상황을 실시간 온-라인(on-line)으로 감시 제어하는 시스템이다. 일반적으로 원방감시제어시스템은 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition System)라고 불린다. 이러한 원방감시제어시스템은 전력설비를 한 곳에서 감시 및 제어함으로써 효율적으로 전력계통을 운용할 뿐만 아니라 플랜트 관리, 조명 관리, 수처리 관리, 가스 관리 또는 방재 관리 등에 응용되고 있다.
원방감시제어시스템은 디지털계전기와의 원할한 통신지원을 통하여 완벽한 IED(Intelligent Electronic Device)기능을 지원하고 Unix 또는 Windows 2000/XP의 다양한 운영환경을 지원하며 관계형(關係形) DB를 이용한 장기 데이터 저장이 가능하다. 또한 사용자의 요구를 충족시키는 다양한 형식의 보고서 출력, OTS(Operator Training System)기능 지원, Web감시 기능 지원이 가능하다.
종래의 원방감시제어시스템은 원격지에 있는 부하들을 수동적으로 감시 및 제어만을 수행했다. 이러한 수동적인 방식의 감시는 RTU(Remote Terminal Unit) 및 PLC(Programmable Logic Controller) 등의 감시제어부가 계측기가 측정한 부하들의 상태를 전기적 신호로 입력받은 뒤 원격제어부에 제공하면, 원격제어부는 단지 부하들의 상태를 이미지로 출력한다. 작업자는 원격제어부에 표시된 부하들의 상태를 보고 부하의 고장 유무를 확인할 수 있다. 따라서 작업자는 부하들이 고장 나기 전에는 부하들의 수리 및 교체를 할 수 없어서 부하들의 피해가 커질 수 있다는 문제점이 있다.
또한 수동적인 방식의 제어는 RTU 및 PLC 등의 감시제어부가 단지 부하들의 자동운전만을 하였다. 부하들의 자동운전은 산업현장에서의 무인화를 가능하게 하였다. 하지만 현재에는 부하들의 자동운전보다는 에너지 효율에 대한 관심이 많아지고 있다. 따라서 부하들을 효율적으로 제어하고 에너지 효율을 높일 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 부하들이 고장 나기 전 미리 부하들의 수명을 예측할 수 있는 원방감시제어시스템 및 방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적 중 하나이다. 또한, 본 발명의 목적 중 하나는 부하들을 효율적으로 제어하고 에너지 효율을 높일 수 있는 원방감시제어시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 원방감시제어시스템은, 현장에 설치되는 부하, 상기 부하의 상태를 측정하여 전기적신호로 출력하는 계측기, 상기 전기적신호를 입력받아 PLL(Phase Locked Loop)제어를 통해 계통전압의 위상을 검출하고 상기 검출된 위상을 이용하여 인버터의 기준전류를 생성하여 상기 인버터의 출력전류를 제어하는 전원제어서브유닛 및 상기 전기적신호에 따라 상기 부하의 제어를 위한 복수개의 임계값들이 미리 설정되고, 상기 설정된 임계값들을 기준으로 상기 부하를 제어하는 부하제어서브유닛을 포함하는 감시제어부 및 상기 전기적신호를 입력받아 상기 부하의 상태를 표시하고 사용자로부터 명령을 입력 받아 상기 감시제어부를 제어하는 원격제어부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 부하는 조명부하, 전력부하, 설비부하, 수처리부하, 가스부하 및 방재부하 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 계측기는 리미트센서(limit sensor), 압력센서, 리드센서(reed sensor), 광센서, 근접센서, 초음파센서, 전류센서, 전압센서, 속도센서, 온도센서 및 화재센서 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 감시제어부는 RTU(Remote Terminal Unit), MRTU(Multi-function Remote Terminal Unit) , EMS-RTU(Energy Management System-Remote Terminal Unit), RCU(Remote Control Unit), MCU(Multiponit Control Unit), TM/TC(Telemetering/Telecontrol), PLC(Programmable Logic Controller) 및 DDC(Direct Digital Control) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 감시제어부는 상기 부하의 상태를 표시하는 표시서브유닛을 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 감시제어부는 상기 원격제어부와 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 통신서브유닛을 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 PLL제어는 단상PLL제어 및 3상PLL제어 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 부하의 상태는 상기 부하의 가동시간을 포함하는 제1 부하 상태 및 전류, 전압, 주파수 및 온도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 제2 부하 상태를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 감시제어부는 상기 제1 부하 상태를 측정한 전기적신호가 제1 임계값 이상이고 제2 임계값 미만일 경우 상기 원격제어부에 경보를 발생하고, 제2 임계값 이상일 경우 상기 부하의 구동을 정지시키고 상기 원격제어부에 경보를 발생한다.
일 실시예에서, 상기 감시제어부는 상기 제2 부하 상태를 측정한 전기적신호가 제3 임계값 이하이거나 제4 임계값 이상일 경우 상기 부하의 구동을 정지시키고 상기 원격제어부에 경보를 발생한다.
일 실시예에서, 상기 원격제어부는 상기 부하의 상태를 부하별, 회사별, 계절별, 월별, 주별, 요일별 및 특정일별 등으로 분류하여 데이터를 생성하는 원격분류서브유닛을 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 원격제어부는 상기 분류한 데이터가 저장되는 원격메모리서브유닛을 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 원격제어부는 상기 감시제어부와 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 원격통신서브유닛을 더 포함한다.
일 실시예에서, 현장과 상기 부하의 영상을 획득하여 상기 원격제어부에 상기 획득한 영상을 제공하는 카메라부를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 카메라부는 상기 원격제어부와 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 카메라통신서브유닛을 더 포함한다.
본 발명에 의한 원방감시제어시스템 방법은, 부하의 상태를 측정하여 전기적신호로 출력하는 단계와, 상기 전기적신호를 입력받아 PLL(Phase Locked Loop)제어를 통해 계통전압의 위상을 검출하고 상기 검출된 위상을 이용하여 인버터의 기준전류를 생성하여 상기 인버터의 출력전류를 제어하는 단계와, 상기 전기적신호에 따라 미리 설정된 복수 개의 임계값들을 기준으로 상기 부하를 제어하는 단계와, 상기 전기적신호를 입력받아 상기 부하의 상태를 표시하는 단계와, 사용자로부터 명령을 입력 받은 원격제어부가 감시제어부를 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 부하의 상태를 측정하여 상기 전기적신호로 출력하는 단계는, 상기 부하의 가동시간을 측정하는 단계와 전류, 전압, 주파수 및 온도 중 적어도 어느 하나를 측정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 전기적신호에 따라 미리 설정된 복수 개의 임계값들을 기준으로 상기 부하를 제어하는 단계는, 상기 부하의 가동시간을 측정한 전기적 신호가 제1 임계값 이상이고 제2 임계값 미만일 경우 상기 원격제어부에 경보를 발생하고, 제2 임계값 이상일 경우 상기 부하의 구동을 정지시키고 상기 원격제어부에 경보를 발생한다.
일 실시예에서, 상기 전기적신호에 따라 미리 설정된 복수 개의 임계값들을 기준으로 상기 부하를 제어하는 단계는, 상기 전류, 전압 및 주파수 중 적어도 어느 하나를 측정한 전기적신호가 제3 임계값 이하이거나 제4 임계값 이상일 경우 상기 부하의 구동을 정지시키고 상기 원격제어부에 경보를 발생한다.
일 실시예에서, 상기 PLL제어는 단상PLL제어 및 3상PLL제어 중 적어도 어느 하나를 선택하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 전기적신호를 입력받아 상기 부하의 상태를 표시하는 단계는, 상기 부하의 상태를 부하별, 회사별, 계절별, 월별, 주별, 요일별 및 특정일별 등으로 분류하여 데이터를 생성하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 분석한 데이터가 저장되는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 감시제어부와 상기 원격제어부가 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 현장과 상기 부하의 영상을 획득하여 상기 원격제어부에 상기 획득한 영상을 제공하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 원격제어부와 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한다면, 작업자가 부하들이 고장 나기 전에 부하들의 수명을 예측하여, 부하들을 수리 및 교체함으로써 부하들의 피해를 줄일 수 있다는 효과가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 의한다면, 부하들을 효율적으로 제어하고 에너지 효율을 높일 수 있다는 효과가 제공된다.
도 1은 원방감시제어시스템에 대한 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 감시제어부(3000)에 대한 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 감시제어부에(3000)서 부하(1000)를 제어하는 설명을 하기 위한 블록도이다.
도 4는 카메라부(4000)에 대한 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 원격제어부(5000)에 대한 구성을 나타낸 블록도이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 원방감시제어시스템을 설명한다. 도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원방감시제어시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원방감시제어시스템에 대한 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시제어부(3000)에 대한 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시제어부에서 부하(1000)를 제어하는 설명을 하기 위한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라부(4000)에 대한 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 원격제어부(5000)에 대한 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원방감시제어시스템은 부하(1000), 계측기(2000), 감시제어부(3000), 원격제어부(5000)를 포함한다. 또한 카메라부(4000)를 더 포함한다.
도 1을 참조하면, 부하(1000)는 현장에 설치되고, 이러한 부하(1000)는 조명부하, 전력부하, 설비부하, 수처리부하, 가스부하 및 방재부하 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 일 실시예에서, 부하(1000)는 상수도처리부하, 지하수처리부하, 보일러 부하, 또는 소각로 부하 등 원격으로 감시 및 제어가 필요한 부하(1000)를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 계측기(2000)는 부하(1000)의 상태를 측정하여 전기적신호로 출력하는 장치이다. 계측기(2000)는 길이, 형상, 각도, 위치 등의 변위량, 중량, 온도 및 전기량 등 모든 물리량을 측정하는 장치로서 측정방법에 따라 기계적, 전기적, 광학적, 공기식으로 분류 될 수 있다. 일 실시예에서, 계측기(2000)는 리미트센서(limit sensor), 압력센서, 리드센서(reed sensor), 광센서, 근접센서, 초음파센서, 전류센서, 전압센서, 속도센서, 온도센서 및 화재센서 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 필요에 따라 계측기(2000)는 유량센서 및 개폐센서 중 적어도 어느 하나를 더 포함 할 수 있다. 다른 실시예에서, 계측기(2000)는 출력된 전기적신호를 감시제어부(3000) 및 원격제어부(5000)에 제공하기 위하여 유선 또는 무선으로 통신할 수 있는 통신모듈(미도시)을 더 포함 할 있다. 또 다른 실시예에서, 계측기(2000)는 부하(1000)에 따라 각각 구비되지만 하나로 통합된 계측기(2000)가 구비될 수 있다. 또한, 감시제어부(3000)에 구비될 수 도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 감시제어부(3000)는 전원제어서브유닛(3100) 및 부하제어서브유닛(3200)을 포함한다. 전원제어서브유닛(3100)은 계측기(2000)로부터 전기적신호를 입력받아 PLL(Phase Locked Loop)제어(3110)를 통해 계통전압의 위상을 검출하고, 검출된 위상을 이용하여 인버터(3120)의 기준전류를 생성하여 인버터(3120)의 출력전류를 제어한다. 일 실시예에서, PLL제어(3110)는 단상PLL제어 및 3상PLL제어 중 적어도 어느 하나를 포함한다. AC/DC 컨버터, UPS(Uninterruptible Power Supply), 대체에너지 등의 시스템에서 계통전압의 위상검출은 제어를 위하여 반드시 필요하다. 또한 검출된 계통전압의 위상은 기준전류를 생성하는데 필수적이기 때문에 정확히 검출되어야 한다. PLL제어(3110)는 계통전압의 위상을 검출하는 제어이다. 일 예에서, 단상PLL제어는 영점검출방식이 있다. 영점 검출 방식은 반주기마다 영점을 지나는 점을 찾아내어 위상(0과
Figure 112012060314012-pat00001
)을 검출하고, 추정 주파수로 위상(
Figure 112012060314012-pat00002
)을 계산한다. 또한, 영점에서 실제 위상(0과
Figure 112012060314012-pat00003
)과 추정 위상(
Figure 112012060314012-pat00004
)을 PI 제어하여 주파수(
Figure 112012060314012-pat00005
)를 추정한다. 즉 계통 전압을 샘플링하여 현재 값과 과거 값을 곱셈 연산하여 영점을 검출한다. 이때 현재 값이 0보다 크면 위상이 0인 경우이고 현재 값이 0보다 작으면 위상이 인 경우이다. 또한 단상 PLL제어는 가상2상방식을 이용한 방식, 전차원 상태관측기를 이용한 방식 등이 있다. 또 다른 예에서, 3상PLL제어는 3상 전압을 정지좌표계로 변환하고, 정지좌표계로 변환된 3상전압을 다시 동기좌표계로 변환하면, 동기좌표계로 변환된 3상 전압의 벡터각이 위상각으로 표현된다.
또 다른 실시예에서, PLL제어(3110)를 통해 계통전압의 위상을 검출하고, 인버터(3120)의 직류링크 전압을 제어하여 인버터(3120) 기준전류의 크기를 생성한다. 생성된 위상과 크기를 통하여 인버터(3120) 기준전류를 생성하고, 생성된 인버터(3120) 기준전류를 이용하여 인버터(3120) 출력전류를 제어한다. 출력된 전류는 부하(1000)를 제어한다.
부하제어서브유닛(3200)은 계측기(2000)로부터 측정된 전기적 신호를 입력받고 미리 설정된 복수 개의 임계값들과 비교하여 설정된 임계값들을 기준으로 하여 부하(1000)를 제어한다. 일 실시예에서, 계측기(2000)로부터 측정된 부하(1000)의 상태는 두 개의 부하상태로 나눌 수 있다. 제1 부하상태는 부하(1000)의 가동시간 을 포함한다. 제2 부하상태는 전류, 전압, 주파수 및 온도 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 다만 부하의 상태는 제1 부하상태 또는 제2 부하상태에 한정하지 않고 사용자가 필요에 따라 부하(1000)의 상태를 더 설정할 수 있다. 일 예에서, 부하 상태는 역률, 무효전력 및 유효전력 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 감시제어부(3000)는 계측기(2000)로부터 제1 부하 상태를 측정한 전기적신호를 입력받아 부하(1000)의 구동 유무를 판단 한다. 측정된 전기적 신호가 제1 임계값 이상이고 제2 임계값 미만일 경우에는 부하(1000)의 구동을 유지시키고, 제2 임계값 이상일 경우에는 부하(1000)의 구동을 정지시킨다. 원격제어부(5000)는 감시제어부(3000)로부터 부하(1000)의 상황을 제공받는다. 그러면 원격제어부(5000)는 사용자가 인식할 수 있도록 음성, 벨 또는 부저 등의 형태로 경보를 발생시킨다. 원격제어부(5000)는 경보 발생 시각 및 경보 명칭을 화면에 이미지로 표시하거나 프린터(미도시)로 출력할 수 있다. 또한 발생 된 경보의 이력은 원격메모리서브유닛(5200)에 저장될 수 있다.
일 예에서, 임계값들은 사용자가 원격제어부(5000)를 통하여 감시제어부(3000)에 제공한다. 제공된 임계값들은 감시제어부(3000) 내부 또는 외부에 설치된 메모리(미도시)에 저장될 수 있다. 다른 예에서, 제1 임계값은 제1 부하상태의 정격값에 90%가 설정되고, 제2 임계값은 정격값이 설정될 수 있다. 필요에 따라서는 제1 임계값이 정격값의 95%가 설정되고, 제2 임계값은 정격값이 설정될 수 있다. 다만 설정된 제1 임계값 및 제2 임계값은 이에 한정하지 않고 사용자가 필요에 따라 다르게 설정할 수 있다. 그러나 제1 임계값은 제2 임계값보다 작다. 다른 예에서, 감시제어부(3000)는 전기적 신호가 제1 임계값 미만일 경우에는 부하의 구동을 유지시킨다. 다른 예에서, 감시제어부(3000)는 측정된 전기적 신호가 제1 임계값일 때, 부하(1000)의 구동을 유지시키고 원격제어부(5000)는 감시제어부(3000)로부터 부하(1000)의 상황을 제공받는다. 그러면 원격제어부(5000)는 경보를 발생시키고 화면에 이미지로 표시하거나 프린터(미도시)로 출력한다. 다른 예에서, 감시제어부(3000)는 측정된 전기적 신호가 제1 임계값을 초과하고 제2 임계값 미만일 경우에는, 부하(1000)의 구동을 유지시키고 원격제어부(5000)는 감시제어부(3000)로부터 부하(1000)의 상황을 제공받는다. 그러면 원격제어부(5000)는 경보는 발생시키지 않고 화면에 이미지로 표시하거나 프린터(미도시)로 출력한다. 다만 경보의 발생 유무는 이에 한정하지 않고 사용자가 필요에 따라 다르게 설정할 수 있다. 다른 예에서, 감시제어부(3000)는 측정된 전기적 신호가 제2 임계값일 때, 부하(1000)의 구동을 정지시키고 원격제어부(5000)는 감시제어부(3000)로부터 부하(1000)의 상황을 제공받는다. 그러면 원격제어부(5000)는 경보를 발생시키고 화면에 이미지로 표시하거나 프린터(미도시)로 출력한다. 또 다른 예에서, 감시제어부(3000)는 측정된 전기적 신호가 제2 임계값을 초과하는 경우에는, 부하(1000)의 구동을 정지시키고 작업자가 부하(1000)의 점검을 마칠 때까지 부하(1000)의 구동을 금지시킨다.
또 다른 실시예에서, 감시제어부(3000)는 계측기(2000)로부터 제2 부하 상태를 측정한 전기적신호를 입력받아 부하(1000)의 구동 유무를 판단한다. 측정된 전기적 신호가 제3 임계값 이하이거나 제4 임계값 이상일 경우에는 부하(1000)의 구동을 정지시킨다. 원격제어부(5000)는 감시제어부(3000)로부터 부하(1000)의 상황을 제공받는다. 그러면 원격제어부(5000)는 사용자가 인식할 수 있도록 음성, 벨 또는 부저 등의 형태로 경보를 발생시킨다. 다만, 상술한 원격제어부(5000)에 관한 중복되는 부분은 설명의 간명성을 위하여 생략한다. 일 예에서, 제3 임계값은 제2 부하상태의 정격값에 90%가 설정되고, 제4 임계값은 정격값의 110%가 설정될 수 있다. 필요에 따라서는 제3 임계값이 정격값의 95%가 설정되고, 제2 임계값은 정격값의 105%가 설정될 수 있다. 다만 설정된 제3 임계값 및 제4 임계값은 이에 한정하지 않고 사용자가 필요에 따라 다르게 설정할 수 있다. 그러나 제3 임계값은 제4 임계값보다 작다. 또 다른 예에서, 감시제어부(3000)에서 부하(1000)의 구동을 정지시키는 시점은, 부하(1000)가 정상적으로 구동되고 있는 중에 제2 부하의 상태를 측정한 전기적 신호가 제3 임계값 이하이거나 제4 임계값 이상일 경우에 부하(1000)의 구동을 정지시킨다.
다른 실시예에서, 감시제어부(3000)는 RTU(Remote Terminal Unit), MRTU(Multi-function Remote Terminal Unit), EMS-RTU(Energy Management System-Remote Terminal Unit), RCU(Remote Control Unit), MCU(Multiponit Control Unit), TM/TC(Telemetering/Telecontrol), PLC(Programmable Logic Controller) 및 DDC(Direct Digital Control) 중 적어도 어느 하나를 포함한다. RTU는 현장의 부하(1000)들로부터 정보를 수집하고, 수집된 정보를 이용하여 감시 및 제어를 수행 하고 유선 또는 무선 통신을 이용하여 원격제어부(5000)와 송/수신하는 장치로서 원격단말장치라고 한다. MRTU는 일반적으로 변전소용 스카다시스템에 사용되는 RTU로서 다기능 원격단말장치라고 한다. EMS-RTU는 발전소 또는 변전소에 설치되어 원방감시 및 제어를 하는 RTU로서 급전자동화시스템 원격단말장치라고 한다. RCU는 원격제어장치라고 한다. MCU는 다지점제어장치라고 한다. TM/TC는 데이터 통신을 이용하여 원격지에 있는 부하(1000)들을 계측하고 제어하는 첨단 자동화 장치로서 텔레메트리(Telemetry)라고도 한다. PLC는 산업설비들을 자동으로 제어하고 감시하는 장치로서 프로그래머블 로직 컨트롤러라고 한다. DDC는 디지털 컴퓨터를 제어계에 직접 결합시켜 제어하는 방식으로 직접디지털제어라고 한다. 다른 실시예에서, 감시제어부(3000)는 부하(1000)의 상태를 입력받아 화면에 이미지로 표시하는 표시서브유닛(3300)을 더 포함한다. 일 예에서, 표시서브유닛(3300)은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panlen), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)및 EPD(Electric Paper Display)중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 사용자가 명령을 입력할 수 있는 터치스크린으로 이루어질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 감시제어부(3000)는 원격제어부(5000)와 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 통신서브유닛(3400)을 더 포함한다. 일 예에서, 통신서브유닛(3400)은 안테나(미도시)가 포함된 통신모듈(미도시)로 이루어질 수 있다. 또 다른 예에서, 통신서브유닛(3400)은 계측기(2000)와 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신할 수 있다.
도 5를 참조하면, 원격제어부(5000)는 감시제어부(3000)로부터 측정된 전기적신호를 입력받아 부하(1000)의 상태를 화면에 이미지로 표시하거나 프린터(미도시)로 출력할 수 있다. 또한 사용자로부터 명령을 입력받아 감시제어부(3000)를 제어한다. 다만, 상술한 원격제어부(5000)에 관한 중복되는 부분은 설명의 간명성을 위하여 생략한다. 일 실시예세서, 원격제어부(5000)는 계측기(2000) 또는 부하(1000)로부터 부하(1000)의 상태를 측정한 전기적 신호 또는 부하(1000)의 상태를 직접 입력받을 수 있으며, 계측기(2000) 또는 부하(1000)를 직접 제어할 수 있다. 다른 실시예에서, 원격제어부(5000)는 감시제어부(3000)와 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 원격통신서브유닛(5300)을 더 포함한다. 또한, 원격통신서브유닛(5300)은 안테나(미도시)가 포함된 통신모듈(미도시)로 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서, 원격제어부(5000)는 원격분류서브유닛(5100)을 더 포함한다. 원격분류서브유닛(5100)은 감시제어부(3000)로부터 부하(1000)의 상태를 입력받아 취합하고 취합된 데이터를 부하별, 회사별, 계절별, 월별, 주별, 요일별 및 특정일별 등으로 통계적으로 분류한다. 다만, 통계적으로 분류한 데이터는 이에 한정하지 않고 사용자의 필요에 따라 다르게 분류될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 원격제어부(5000)는 원격분류서브유닛(5100)에서 통계적으로 분류한 데이터가 저장되는 원격메모리서브유닛(5200)을 더 포함한다.
도 4를 참조하면, 카메라부(4000)는 현장과 부하(1000)를 영상으로 획득하여 획득된 영상을 원격제어부(5000)에 제공한다. 일 실시예에서, 카메라부(4000)는 획득된 영상을 원격제어부(5000)에 제공하기 위하여 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 카메라통신서브유닛(4100)을 더 포함한다. 또한 카메라부(4000)는 획득한 영상을 감시제어부(3000)에 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 카메라통신서브유닛(4100)은 안테나(미도시)가 포함된 통신모듈로 이루어질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 카메라부(4000)는 CCTV일 수 있으며 현장과 부하(1000)마다 각각 구비될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예 의한 원방감시제어시스템 방법에 대하여 설명한다. 다만, 상술한 원방감시제어시스템과 중복되는 부분은 설명의 간명성을 위하여 생략한다. 본 발명의 일실시예에 따른 원방감시제어시스템 방법은 부하(1000)의 상태를 측정하여 전기적신호로 출력하는 단계와, 전기적신호를 입력받아 PLL(Phase Locked Loop)제어(3110)를 통해 계통전압의 위상을 검출하고 계통전압과 동상인 전류를 생성하여 인버터(3120)의 출력전류를 제어하는 단계와, 전기적신호에 따라 미리 설정된 복수 개의 임계값들을 기준으로 부하(1000)를 제어하는 단계와, 전기적신호를 입력받아 부하(1000)의 상태를 표시하는 단계와, 사용자로부터 명령을 입력받은 원격제어부(5000)가 감시제어부(3000)를 제어하는 단계를 포함한다. 또한, 감시제어부(3000)와 원격제어부(5000)가 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 단계와 현장과 부하(1000)의 영상을 획득하여 원격제어부(5000)에 획득한 영상을 제공하는 단계를 더 포함한다.
계측기(2000)는 부하(1000)의 상태를 측정하여 전기적신호로 출력한다. 일 실시예에서, 부하(1000)의 상태를 측정하여 전기적신호로 출력하는 단계는 계측기(2000)가 부하(1000)의 가동시간을 측정하는 단계와 부하(1000)의 전류, 전압, 주파수 및 온도 중 적어도 어느 하나를 측정하는 단계를 포함한다.
감시제어부(3000)의 전원제어서브유닛(3100)은 계측기(2000)가 측정한 부하(1000)의 상태를 전기적 신호를 입력받아 PLL(Phase Locked Loop)제어(3110)를 통해 계통전압의 위상을 검출한다. 검출된 위상을 이용하여 인버터(3120)의 기준전류를 생성하여 인버터(3120)의 출력전류를 제어한다. 출력된 전류는 부하(1000)를 제어한다. 일 실시예에서, 전기적신호를 입력받아 PLL(Phase Locked Loop)제어(3110)를 통해 계통전압의 위상을 검출하고 계통전압과 동상인 전류를 생성하여 인버터(3120)의 출력전류를 제어하는 단계에서 PLL제어(3110)는 단상PLL제어 및 3상PLL제어 중 적어도 어느 하나를 선택하는 단계를 포함한다.
감시제어부(3000)의 부하제어서브유닛(3200)은 계측기(2000)가 측정한 부하(1000)의 상태를 전기적 신호를 입력받아 미리 설정된 임계값들과 비교하여 부하(1000)를 제어한다. 일 실시예에서, 전기적신호에 따라 미리 설정된 복수 개의 임계값들을 기준으로 부하(1000)를 제어하는 단계에서 감시제어부(3000)의 부하제어서브유닛(3200)은 부하(1000)의 가동시간을 측정한 전기적 신호가 제1 임계값 이상이고 제2 임계값 미만일 경우에 원격제어부(5000)에 경보를 발생하고, 제2 임계값 이상일 경우 부하(1000)의 구동을 정지시키고, 원격제어부(5000)에 경보를 발생한다. 다른 실시예에서, 전기적신호에 따라 부하(1000)의 제어를 위한 복수 개의 임계값들이 미리 설정되고, 설정된 임계값들을 기준으로 부하(1000)를 제어하는 단계에서 감시제어부(3000)의 부하제어서브유닛(3200)은 전류, 전압 및 주파수 중 적어도 어느 하나를 측정한 전기적신호가 제3 임계값 이하이거나 제4 임계값 이상일 경우 부하(1000)의 구동을 정지시키고 원격제어부(5000)에 경보를 발생한다.
원격제어부(5000)는 감시제어부(3000)로부터 입력받은 전기적 신호를 이용하여 화면에 부하(1000)의 상태를 표시한다. 또한 원격제어부(5000)는 사용자로부터 명령을 입력받으면, 입력받은 명령에 따라 감시제어부(3000)를 제어한다. 일 실시예에서, 전기적신호를 입력받아 부하(1000)의 상태를 표시하는 단계는 원격제어부(5000)가 전기적 신호를 이용하여 부하(1000)의 상태를 부하별, 회사별, 계절별, 월별, 주별, 요일별 및 특정일별 등으로 분류하여 데이터를 생성하는 단계를 더 포함한다. 다른 실시예에서, 전기적신호를 입력받아 부하(1000)의 상태를 표시하는 단계는 원격제어부(5000)가 분석한 데이터를 저장하는 단계를 더 포함한다.
카메라부(4000)는 현장과 부하(1000)의 영상을 획득하여, 획득한 영상을 원격제어부(5000)에 제공한다. 일 실시예에서, 현장과 부하(1000)의 영상을 획득하여 원격제어부(5000)에 획득한 영상을 제공하는 단계는 카메라부(4000)와 원격제어부(5000)가 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
1000: 부하 2000: 계측기
3000: 감시제어부 3100: 전원제어서브유닛
3110: PLL제어 3120: 인버터
3200: 부하제어서브유닛 3300: 표시서브유닛
3400: 통신서브유닛 4000: 카메라부
4100: 카메라통신서브유닛 5000: 원격제어부
5100: 원격분류서브유닛 5200: 원격메모리서브유닛
5300: 원격통신서브유닛

Claims (25)

  1. 현장에 설치되는 부하;
    상기 부하의 상태를 측정하여 전기적신호로 출력하는 계측기;
    상기 전기적신호를 입력받아 PLL(Phase Locked Loop)제어를 통해 계통전압의 위상을 검출하고 상기 검출된 위상을 이용하여 인버터의 기준전류를 생성하여 상기 인버터의 출력전류를 제어하는 전원제어서브유닛 및 상기 전기적신호에 따라 상기 부하의 제어를 위한 복수개의 임계값들이 미리 설정되고, 상기 설정된 임계값들을 기준으로 상기 부하를 제어하는 부하제어서브유닛을 포함하는 감시제어부; 및
    상기 전기적신호를 입력받아 상기 부하의 상태를 표시하고 사용자로부터 명령을 입력 받아 상기 감시제어부를 제어하는 원격제어부를 포함하며,
    상기 부하의 상태는, 상기 부하의 전류, 전압, 주파수 및 온도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 제2 부하 상태와 상기 부하의 가동시간이며,
    상기 감시제어부는,
    상기 부하의 가동 시간을 측정한 전기적신호가 제1 임계값 이상이고 제2 임계값 미만일 경우 상기 원격제어부에 경보를 발생하고, 제2 임계값 이상일 경우 상기 부하의 구동을 정지시키고 상기 원격제어부에 경보를 발생하고,
    상기 제2 부하 상태를 측정한 전기적신호가 제3 임계값 이하이거나 제4 임계값 이상일 경우 상기 부하의 구동을 정지시키고 상기 원격제어부에 경보를 발생하는 원방감시제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부하는 조명부하, 전력부하, 설비부하, 수처리부하, 가스부하 및 방재부하 중 적어도 어느 하나를 포함하는 원방감시제어시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 계측기는 리미트센서(limit sensor), 압력센서, 리드센서(reed sensor), 광센서, 근접센서, 초음파센서, 전류센서, 전압센서, 속도센서, 온도센서 및 화재센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 원방감시제어시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 감시제어부는 RTU(Remote Terminal Unit), MRTU(Multi-function Remote Terminal Unit) , EMS-RTU(Energy Management System-Remote Terminal Unit), RCU(Remote Control Unit), MCU(Multiponit Control Unit), TM/TC(Telemetering/Telecontrol), PLC(Programmable Logic Controller) 및 DDC(Direct Digital Control) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 원방감시제어시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 감시제어부는,
    상기 부하의 상태를 표시하는 표시서브유닛을 더 포함하는 원방감시제어시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 감시제어부는,
    상기 원격제어부와 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 통신서브유닛을 더 포함하는 원방감시제어시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 PLL제어는 단상PLL제어 및 3상PLL제어 중 적어도 어느 하나를 포함하는 원방감시제어시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 원격제어부는,
    상기 부하의 상태를 부하별, 회사별, 계절별, 월별, 주별, 요일별 및 특정일별로 분류하여 데이터를 생성하는 원격분류서브유닛을 더 포함하는 원방감시제어시스템.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 원격제어부는,
    상기 분류한 데이터가 저장되는 원격메모리서브유닛을 더 포함하는 원방감시제어시스템.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 원격제어부는,
    상기 감시제어부와 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 원격통신서브유닛을 더 포함하는 원방감시제어시스템.
  14. 제1 항에 있어서,
    현장과 상기 부하의 영상을 획득하여 상기 원격제어부에 상기 획득한 영상을 제공하는 카메라부를 더 포함하는 원방감시제어시스템.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 카메라부는,
    상기 원격제어부와 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 카메라통신서브유닛을 더 포함하는 원방감시제어시스템.
  16. 부하의 상태를 측정하여 전기적신호로 출력하는 단계와,
    상기 전기적신호를 입력받아 PLL(Phase Locked Loop)제어를 통해 계통전압의 위상을 검출하고 상기 검출된 위상을 이용하여 인버터의 기준전류를 생성하여 상기 인버터의 출력전류를 제어하는 단계와,
    상기 전기적신호에 따라 미리 설정된 복수개의 임계값들을 기준으로 상기 부하를 제어하는 단계와,
    상기 전기적신호를 입력받아 상기 부하의 상태를 표시하는 단계와,
    사용자로부터 명령을 입력 받은 원격제어부가 감시제어부를 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 부하의 상태를 측정하여 상기 전기적신호로 출력하는 단계는,
    상기 부하의 가동시간을 측정하는 단계와, 상기 부하의 전류, 전압, 주파수 및 온도 중 적어도 어느 하나를 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 부하의 가동시간을 측정한 전기적 신호가 제1 임계값 이상이고 제2 임계값 미만일 경우 상기 원격제어부에 경보를 발생하고, 제2 임계값 이상일 경우 상기 부하의 구동을 정지시키고 상기 원격제어부에 경보를 발생하며,
    상기 부하의 전류, 전압 및 주파수 및 온도 중 적어도 어느 하나를 측정한 전기적 신호가 제3 임계값 이하이거나 제4 임계값 이상일 경우 상기 부하의 구동을 정지시키고 상기 원격제어부에 경보를 발생하는 원방감시제어 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 PLL제어는 단상PLL제어 및 3상PLL제어 중 적어도 어느 하나를 선택하는 단계를 포함하는 원방감시제어 방법.
  21. 제16 항에 있어서,
    상기 전기적신호를 입력받아 상기 부하의 상태를 표시하는 단계는,
    상기 부하의 상태를 부하별, 회사별, 계절별, 월별, 주별, 요일별 및 특정일별로 분류하여 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 원방감시제어 방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    분류하여 생성된 데이터가 저장되는 단계를 더 포함하는 원방감시제어 방법.
  23. 제16 항에 있어서,
    상기 감시제어부와 상기 원격제어부가 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 단계를 더 포함하는 원방감시제어 방법.
  24. 제16 항에 있어서,
    현장과 상기 부하의 영상을 획득하여 상기 원격제어부에 상기 획득한 영상을 제공하는 단계를 더 포함하는 원방감시제어 방법.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 원격제어부와 유선 또는 무선 통신을 이용하여 통신하는 단계를 더 포함하는 원방감시제어 방법.
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