KR101416449B1 - 유무선 통신을 이용한 조명기기 원격모니터링 시스템 - Google Patents

유무선 통신을 이용한 조명기기 원격모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

무선 네트워크를 이용하여 작업자가 현장에 나가지 않고 원격에서 터널 또는 지하차도 내부의 조명기기를 모니터링하기 위한 조명기기 원격모니터링 시스템은 조명기기의 데이터를 센싱하고 그 데이터에 상기 조명기기를 분류하는 분류코드와 스스로를 식별하는 식별코드를 부가한 제1상태 정보를 발신하는 센싱모듈, 제1상태 정보를 수신하고 제1상태 정보에 자신의 위치 정보를 부가한 제2상태 정보를 발신하는 수집모듈, 제2상태 정보를 수신하고 제2상태 정보를 기초로 사용자에게 조명기기의 종류, 위치 및 상태 정보를 표시하는 표시모듈을 포함한다.

Description

유무선 통신을 이용한 조명기기 원격모니터링 시스템{Remote monitoring system using wired and wireless communication for lighting apparatus}
본 발명은 조명기기를 모니터링하는 시스템에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 유무선 네트워크를 이용하여 원격에 있는 1 또는 2 이상의 조명기기를 실시간으로 모니터링하는 시스템에 관한 것이다.
터널 또는 지하 차도의 수 증가와 그 대형화에 따라 터널 또는 지하 차도 내부의 조명기기의 수가 증가하고 있다. 이에 따라 터널 또는 지하 차도 내부의 조명기기에 대한 관리의 필요성도 증가하고 있다.
이러한 필요성의 증가에도 종래에는 터널 또는 지하 차도 내부에서 발생하는 조명기기에 대한 관리를 작업자가 직접 터널 또는 지하 차도 내부로 이동하여 관리하여 비효율적인 관리가 이루어졌다. 즉 터널 또는 지하 차도 내부에서의 배선 작업에 따른 공사비의 막대한 지출, 작업자의 안전사고 발생위험, 작업자의 수동조작으로 인한 오동작의 발생, 조명기기의 상태 파악의 곤란함 등으로 인하여 터널 또는 지하 차도 내부의 조명기기에 대한 유지, 보수가 원활하지 않는 문제점이 있었으며, 또한 수개의 엘이디(Light Emitting Diode: LED) 조명모듈을 포함하는 엘이디 조명기기의 경우 종래에는 수개의 엘이디 조명모듈 중에 어느 하나가 파손되더라도 엘이디 조명기기 전체를 교체하여 비효율적 관리가 이루어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무선 네트워크를 이용하여 작업자가 현장에 나가지 않고 원격에서 터널 또는 지하차도 내부의 조명기기를 모니터링하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템은 조명기기의 데이터를 센싱하고 상기 데이터에 상기 조명기기를 분류하는 분류코드와 자신을 식별하는 식별코드를 부가한 제1상태 정보를 발신하는 센싱모듈, 상기 제1상태 정보를 수신하고 상기 제1상태 정보에 자신의 위치 정보를 부가한 제2상태 정보를 발신하는 수집모듈, 상기 제2상태 정보를 수신하고 상기 제2상태 정보를 기초로 사용자에게 상기 조명기기의 종류, 위치 및 상태 정보를 표시하는 표시모듈을 포함한다. 상기 조명기기는 엘이디 조명기기이며 상기 조명기기의 데이터는 상기 엘이디 조명기기에 흐르는 전류인 것인 것으로 할 수 있다.
상기 센싱모듈은 상기 조명기기의 상기 데이터를 센싱하는 센서부, 상기 데이터를 필터링하는 필터부, 상기 센싱모듈을 식별하는 상기 식별코드와 상기 조명기기를 분류하는 상기 분류코드를 저장하는 제1식별코드저장부, 상기 필터링된 데이터에 상기 분류코드와 상기 식별코드를 부가하여 상기 제1상태 정보를 생성하는 제1제어부, 상기 제1상태 정보를 발신하는 제1무선통신부, 상기 센싱모듈의 동작 정보를 표시하는 제1표시부, 상기 센싱모듈에 전원을 공급하는 제1전원부를 포함한다.
상기 센싱모듈은 상기 제1상태 정보를 전송하거나 상기 센싱모듈의 동작 프로그램을 업그레이드하기 위한 데이터를 전송받는 제1접속부를 더 포함할 수 있다.
상기 센서부는 오픈 고리의 형태를 가지고 있어 상기 조명기기의 인입선을 절단하지 않고 상기 조명기기에 부착 가능하도록 할 수 있고, 상기 제1전원부는 제1전원, 제1배터리 및 제1전원선택기를 포함하며 상기 제1전원선택기는 상기 데이터 센싱모듈에 제1전원으로부터 전원을 공급하되 제1전원이 차단되면 제1배터리로부터 전원을 공급한다.
또한 상기 필터부는 상기 센싱부가 센싱한 교류 데이터를 직류 데이터로 변환하고 소정의 시간동안 상기 직류 데이터를 평균하여 필터링한다.
상기 수집모듈은 상기 제1상태 정보를 수신하는 제2무선통신부, 상기 수집모듈의 위치정보를 수신하는 위성통신부, 상기 센싱모듈을 식별하는 상기 식별코드와 상기 조명기기를 분류하는 상기 분류코드를 저장하는 제2식별코드저장부, 상기 제1상태 정보에 상기 위치정보를 부가하여 상기 제2상태 정보를 생성하는 제2제어부, 상기 제2상태 정보를 발신하는 제3무선통신부, 상기 수집모듈의 동작 정보를 표시하는 제2표시부, 상기 수집모듈에 전원을 공급하는 제2전원부를 포함한다. 또한 상기 수집모듈은 상기 제1상태 정보를 전송받거나 제2상태 정보를 전송하거나 상기 수집모듈의 동작 프로그램을 업그레이드하기 위한 데이터를 전송받는 제2접속부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2전원부는 제2전원, 제2배터리 및 제2전원선택기를 포함하며, 상기 제2전원선택기는 상기 수집모듈에 제2전원으로부터 전원을 공급하되 제2전원이 차단되면 제2배터리로부터 전원을 공급한다.
상기 표시모듈은 상기 수집모듈이 전송한 제2상태 정보를 수신하는 제4무선통신부, 상기 센싱모듈을 식별하는 식별코드와 상기 조명기기를 분류하는 분류코드를 저장하는 제3식별코드저장부, 상기 제2상태 정보를 기초로 상기 조명기기의 종류와 위치를 파악하고 상기 조명기기의 상태 및 이상 동작 여부를 판단하며 이상 동작이 발견되면 사용자에게 고지하는 제3제어부, 상기 제3제어부가 이상 상태로 판단한 상기 조명기기의 상태 정보, 종류, 위치, 이상 동작 여부 및 이상 동작이 발생한 날짜를 저장하는 제3저장부, 상기 조명기기의 위치, 종류, 상태 정보 및 이상 동작 여부를 표시한다. 또한 상기 표시모듈은 상기 제2상태 정보를 전송받는 제3접속부를 더 포함할 수 있다.
상기 조명기기의 이상 동작은 상기 조명기기의 파손, 누락, 과전류로 인한 화재 발생을 포함한다.
본 발명에 따르면, 터널 또는 지하 차도 내부의 조명기기에 대하여 작업자가 직접 현장에 나가지 아니하고 터널 또는 지하 차도 내부의 조명기기의 파손 내지 오동작을 인지할 수 있어 터널 또는 지하 차도 내부의 조명기기에 대한 관리 비용을 감소시키고 안전사고 발생을 예방할 수 있다.
도 1은 터널 내부의 엘이디 조명기기와 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템을 간략하게 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템을 간략하게 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템의 센싱모듈을 간략하게 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 센싱모듈의 센서부를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 센싱모듈의 전원부를 간략하게 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템의 수집모듈을 간략하게 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 수집모듈의 전원부를 간략하게 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템의 표시모듈을 간략하게 도시한 개념도이다.
도 9는 엘이디 조명기기의 일예를 간략하게 도시한 개념도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 터널 내부의 조명기기(20)와 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템(100)을 간략하게 도시한 개념도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템(100)을 간략하게 도시한 블록도이다.
도 1과 2를 참조하면, 본 발명의 일시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템(100)은 센싱모듈(200), 수집모듈(300) 및 표시모듈(400)을 포함한다.
센싱모듈(200)은 터널 내부의 조명기기(20) 각각에 대하여 조명기기(20)와 근접한 위치에 설치되어 조명기기(20)의 전력, 전류 및 전압 중 어느 하나 이상의 데이터를 센싱한다.
센싱모듈(200)은 조명기기(20)의 데이터에 조명기기(20)의 종류를 분류하는 분류코드와 센싱모듈(200)을 식별하는 식별코드를 부가한 제1상태 정보를 수집모듈(300)로 발신한다. 조명기기(20)는 나트륨 조명기기가 일반적이나 최근 전력 소모가 적고 내구도가 뛰어난 엘이디(LED Lamp: light emitting diode) 조명기기의 사용이 증가하고 있으며 조명기기(20)는 그 종류에 따라 소모하는 전력, 흐르는 전류의 크기, 인가되는 전압 등에 차이가 있으므로 조명기기(20)의 상태를 정확히 파악하기 위하여 조명기기(20)의 종류를 파악할 필요가 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 의한 센싱모듈(200)은 조명기기(20)의 데이터에 조명기기(20)의 종류를 분류하는 분류코드를 부가한다.
상술한 바와 같이 센싱모듈(200)은 조명기기(20)에 개별적으로 설치되며 조명기기(20)와 근접한 위치에 위치하게 된다. 즉 센싱모듈(200)의 위치를 파악하면 모니터링 대상 조명기기(20)의 위치를 파악할 수 있다. 센싱모듈(200)의 위치를 파악하기 위하여 GPS(Global Positioning System) 시스템을 이용할 수 있으나 본 발명의 일 실시예에 의한 센싱모듈(200)은 터널 내부에 설치되므로 GPS 시스템을 사용할 수 없는 한계가 있다. 이러한 한계로 인하여 각각의 센싱모듈(200)을 식별하기 위한 식별코드를 이용한다. 각각의 센싱모듈(200)에 식별코드를 분배하고 식별코드 별로 센싱모듈(200)이 설치된 위치를 저장한 식별테이블을 이용하면 식별코드를 통하여 센싱모듈(200)의 위치를 파악할 수 있다. 식별테이블을 기초로 센싱모듈(200)의 위치를 파악하면 조명기기(20)의 위치 역시 파악할 수 있다. 따라서 터널 내부의 조명기기(20) 중 어느 하나의 조명기기(20)가 파손되면 파손된 조명기기(20)의 데이터를 센싱하는 센싱모듈(200)을 식별하여 파손된 조명기기(20)의 위치를 파악할 수 있다.
수집모듈(300)은 센싱모듈(200)이 발신한 제1상태 정보를 수신하고 수집모듈(300)의 위치 정보를 부가한 제2상태 정보를 사용자의 표시모듈(400)로 발신한다.
본 발명에 일 실시예에 의한 수집모듈(300)은 터널의 외부에 설치하고 GPS시스템을 이용하여 그 위치를 추적한다. 터널 내부에 설치된 조명기기(20)의 데이터를 센싱하는 센싱모듈(200)은 상술한 바와 같이 터널 내부에 위치하므로 GPS 시스템을 통한 위치 추적이 곤란한 반면 수집모듈(300)은 위치에 제한이 없이 설치할 수 있으므로 터널 외부에 설치하고 GPS시스템을 통하여 수집모듈(300)의 위치를 파악할 수 있다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템(100)은 GPS시스템을 이용하여 수집모듈(300)의 위치를 파악하여 전국 수개의 터널 가운데 어느 터널에 위치한 조명기기(20)에 이상이 발생하였는지 파악할 수 있으며 센싱모듈(200)의 고유한 식별코드를 이용하여 터널 내부의 조명기기(20) 가운데 어느 조명기기(20)에 이상이 발생하였는지 파악할 수 있다.
센싱모듈(200)과 수집모듈(300)은 사용자가 휴대 가능한 크기의 케이스(도시되지 않음) 내부에 구비될 수 있다. 이때 케이스(도시되지 않음)는 외부에서 발생하는 습기, 먼지 등의 영향을 받지 않기 위하여 방수, 방진, 방습 기능을 가질 수 있으며 외부에서 발생하는 전자기파를 차단하기 위하여 케이스(도시되지 않음) 내부에 절연체 코팅막과 블록별 차폐가 되는 얇은 알루미늄 재질로 구성할 수 있다.
표시모듈(400)은 수집모듈(300)이 전송한 제2상태 정보에 포함된 조명기기(20)의 데이터, 수집모듈(300)의 위치 정보, 조명기기(20)를 분류하는 분류코드, 센싱모듈(200)을 식별하는 식별코드를 기초로 각각의 조명기기(20)의 위치, 종류, 상태 정보 및 이상 동작 여부를 사용자에게 표시하고 각각의 조명기기(20)의 이상 동작 발생 날짜를 저장한다. 표시모듈(400)은 사용자에게 조명기기(20)를 모니터링할 수 있는 화면을 제공하고 조명기기(20)의 이상 동작 여부를 실시간으로 사용자에게 고지하며 조명기기(20)의 이상 동작 여부 및 이상 동작 발생 날짜를 저장하여 사용자가 조명기기(20)를 효율적으로 관리할 수 있도록 한다.
사용자에게 표시되는 조명기기(20)의 상태 정보는 센싱모듈(200)이 센싱한 조명기기(20)의 전력값, 전류값 또는 전압값 등의 데이터 뿐만 아니라 이를 기초로 하여 조명기기(20)에 과전류가 흐르는지 여부, 조명기기(20)가 파손되었는지 여부 등의 이상 동작 여부를 포함할 수 있다.
실제 구현에서 센싱모듈(200)과 수집모듈(300)은 하드웨어 장치로 구현되나 표시모듈(400)은 개인용 컴퓨터 또는 휴대용 통신장치에 설치되어 실행되는 소프트웨어 프로그램으로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템(100)의 센싱모듈(200)을 간략하게 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 센싱모듈(200)의 센서부(210)를 도시한 개념도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 센싱모듈(200)의 전원부(280)를 간략하게 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템(100)의 센싱모듈(200)은 센서부(210), 필터부(220), 제1식별코드저장부(230), 제1제어부(240), 제1무선통신부(250), 제1표시부(260), 제1접속부(270), 제1전원부(280)를 포함한다.
센서부(210)는 조명기기(20)의 데이터를 센싱한다. 센서부(210)는 조명기기(20)에 공급되는 전력을 측정하는 전력센서, 조명기기(20)에 흐르는 전류를 측정하는 전류센서 및 조명기기(20)에 인가되는 전압을 측정하는 전압센서 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다.
센서부(210)는 조명기기(20)에 공급하는 전원 케이블(10)의 인입선을 절단하지 않고 조명기기(20)의 데이터를 센싱할 수 있다. 도 4를 참조하면 센서부(210)를 오픈 고리형태로 설계하여 조명기기(20)의 전원 케이블(10)의 인입선을 절단하지 않고 조명기기(20)의 전원 케이블(10)에 인입선에 끼워 넣어 센서부(210)가 조명기기(20)의 전력, 전류 등의 데이터를 측정하도록 할 수 있다.
필터부(220)는 센서부(210)가 센싱한 데이터를 필터링한다. 구체적으로 필터부(220)는 센서부(210)가 센싱한 교류 데이터를 직류 데이터로 변환하고 소정의 시간동안의 직류 데이터를 평균 계산하여 필터링한다. 이와 같이 필터링함으로써 외란에 의하여 발생할 수 있는 데이터의 오차를 최소화할 수 있다.
제1식별코드저장부(230)는 센싱모듈(200)을 식별하는 식별코드와 조명기기(20)를 분류하는 분류코드를 저장한다. 식별코드는 모니터링 대상이 되는 조명기기(20)의 위치를 파악하기 위하여 센싱모듈(200)의 위치를 파악하는데 이용된다. 상술한 바와 같이 식별코드를 이용하여 센싱모듈(200)을 식별하고 센싱모듈(200) 별로 그 위치가 저장된 식별테이블을 기초로 센싱모듈(200)의 위치를 파악할 수 있다. 식별코드는 MAC주소, 개인 ID 또는 IP 주소 등 다양한 방식에 의하여 설정할 수 있다.
분류코드는 조명기기의 종류, 명칭 또는 형상을 파악하는데 이용된다. 모니터링 대상이 되는 조명기기(20)가 이상 동작 여부를 판단하기 위하여 모니터링 대상이 되는 조명기기(20)가 정상 동작 중인 경우의 데이터와 센싱모듈(200)이 센싱한 데이터를 비교하여야 하므로 조명기기(20)의 종류를 파악할 필요가 있다. 조명기기(20)의 분류코드와 해당 조명기기(20)의 명칭, 종류, 형상 및 정상 동작 중일 때의 데이터 등의 정보를 저장한 분류테이블을 이용하여 모니터링 대상이 되는 조명기기(20)의 명칭, 종류, 형상 등을 파악할 수 있고 조명기기(20)의 이상 동작 여부를 판단할 수 있다.
제1제어부(240)는 필터부(220)에 의하여 필터링된 데이터에 제1식별코드저장부(230)에 저장된 분류코드와 식별코드를 부가하여 제1상태 정보를 생성한다. 이외에도 제1제어부(240)는 제1상태 정보를 발신하기 위한 유무선 통신 방식의 선택, 센싱모듈(200)에 전원을 인가하는 방식의 선택, 제1표시부(260)의 표시 제어, 동작 프로그램의 업그레이드 제어 등 센싱모듈(200) 전반을 제어한다.
제1무선통신부(250)는 제1제어부(240)가 생성한 제1상태 정보를 무선으로 발신한다. 제1무선통신부(250)는 제1상태 정보를 발신하기 위한 제1안테나(255)를 포함하며 알에프(RF) 통신 방식, 지그비(ZigBee) 통신 방식, 와이파이(WiFi) 통신 방식 등에 의하여 무선 통신할 수 있다. 또한 제1무선통신부(250)의 통신 방식은 제1제어부(240) 또는 사용자에 의하여 선택될 수 있다.
제1안테나(255)는 소형이면서 2.4GHz의 광대역 전방향성 및 직진성을 갖도록 구성한다. 예를 들어 90degreed의 직진성을 갖는 소형 안테나를 3섹터로 구성할 수 있다.
제1접속부(270)는 제1상태 정보를 유선으로 전송하거나 센싱모듈(200)의 동작 프로그램을 업그레이드하기 위한 데이터를 유선으로 전송받는다. 제1접속부(270)는 전원을 공급하기 위한 이더넷전원(Power over Ethernet: PoE)이 포함된 LAN(Local Area Network) 커넥터, USB(Universal Serial Bus) 커넥터, UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 커넥터 및 RS485 커넥터 중 1 또는 2 이상을 포함한다.
제1상태 정보의 전송은 상술한 바와 같이 제1접속부(270)를 통한 유선통신방식과 제1무선통신부(250)를 통한 무선통식방식의 2가지 방식에 의한 전송이 가능하다. 무선통신방식과 유선통신방식의 선택은 제1제어부(240)에 의하여 이루어진다. 제1무선통신부(250)를 통한 무선통신방식으로 전송하는 것을 원칙으로 하되 제1접속부(270)에 수집모듈(300)이 연결되면 제1접속부(270)를 통한 유선통신방식으로 전송하도록 한다.
제1전원부(280)는 센싱모듈(200)에 전원을 공급한다. 도 5를 참조하면, 제1전원부(280)는 제1전원(282), 제1배터리(284) 및 제1전원선택기(286)를 포함한다.
제1전원(282)은 외부 전원장치에 의하여 공급되는 전원이며 제1배터리(284)제1전원(282)이 차단된 경우를 대비한 전원이다. 제1전원선택기(286)는 제1전원(282) 및 제1배터리(284) 중 어느 하나를 통하여 센싱모듈(200)에 전원을 공급한다. 구체적으로 제1전원선택기(286)는 제1전원(282)을 통하여 전원을 공급하는 것을 원칙으로 하되 제1전원(282)이 차단되면 제1배터리(284)를 통하여 전원을 공급할 수 있다.
센싱모듈(200)의 전원은 상술한 바와 같이 제1전원부(280)에 의하여 공급될 수 있을 뿐만 아니라 제1접속부(270)에 이더넷전원이 연결된 경우에는 제1접속부(270)에 의하여 공급될 수 있다. 제1전원부(280)와 제1접속부(270) 사이의 전원 공급은 제1제어부(240)에 의하여 선택되며 제1전원부(280)를 통한 전원 공급을 원칙으로 하되 제1접속부(270)에 이더넷전원이 연결된 경우에 제1접속부(270)를 통하여 전원을 공급한다.
제1표시부(260)는 센싱모듈(200)의 동작 정보를 표시한다. 센싱모듈(200)의 동작 정보는 센싱모듈(200)의 전원인가상태, 제1배터리(284)에 의하여 전원이 공급되는 경우 제1배터리(284)의 충전 상태, 유무선 통신 중 선택된 통신방식, 유선 또는 무선통신의 방식, 유선 또는 무선통신의 상태, 센서부(210)의 연결 상태, 제1접속부(270)를 통한 외부기기와의 연결 상태를 포함한다. 제1표시부(260)의 표시 내용은 제1제어부(240)에 의하여 제어된다. 또한 제1표시부(260)는 모니터링 대상이 되는 조명기기(20)의 종류, 센싱모듈(200)의 식별코드, 센싱모듈(200)이 센싱한 데이터를 표시할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템(100)의 수집모듈(300)을 간략하게 도시한 개념도이며, 도 7는 본 발명의 일 실시예에 의한 수집모듈(300)의 전원부(380)를 간략하게 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템(100)의 수집모듈(300)은 제2무선통신부(310), 위성통신부(320), 제2식별코드저장부(330), 제2제어부(340), 제3무선통신부(350), 제2표시부(360), 제2접속부(370), 제2전원부(380)를 포함한다.
제2무선통신부(310)는 센싱모듈(200)이 발신한 제1상태 정보를 수신한다. 제2무선통신부(310)는 제1상태 정보를 수신하기 위한 제2안테나(315)를 포함하며 알에프(RF) 통신 방식, 지그비(ZigBee) 통신 방식, 와이파이(WiFi) 통신 방식 등에 의하여 무선 통신할 수 있다. 또한 제2무선통신부(310)의 통신 방식은 제2제어부(340) 또는 사용자에 의하여 선택될 수 있다.
제2안테나(315)는 제1안테나(255)와 마찬가지로 소형이면서 2.4GHz의 광대역 전방향성 및 직진성을 갖도록 구성할 수 있다.
위성통신부(320)는 GPS시스템을 이용하여 GPS위성으로부터 수집모듈(300)의 위치 정보를 수신한다. 수집모듈(300)의 위치 정보는 모니터링 대상이 되는 조명기기(20)의 위치를 파악하는데 이용된다.
상술한 바와 같이 조명기기(20)가 터널 내부에 설치된 경우 조명기기(20)와 인접한 센싱모듈(200)은 GPS시스템을 이용하여 그 위치를 파악하는 것이 곤란하다. 따라서 터널 외부에 수집모듈(300)을 설치하고 수집모듈(300)의 GPS시스템을 통하여 조명기기(20)가 위치한 터널의 위치를 파악하고 센싱모듈(200)의 식별코드와 상술한 식별테이블을 이용하여 모니터링 대상이 되는 조명기기(20)의 위치를 파악할 수 있다.
위성통신부(320)는 위성안테나(325)를 포함하며, 위성안테나(325)는 1575.42MHz 대역에서 위성 위치 정보를 수신하므로 소형이면서 광대역 특성을 갖는 패치안테나로 구성될 수 있다.
제2식별코드저장부(230)는 수집모듈(300)이 감지하는 모든 센싱모듈(200)을 식별하는 식별코드와 각각의 센싱모듈(200)이 모니터링하는 조명기기(20)를 분류하는 분류코드를 저장한다. 상술한 바와 같이 식별코드는 모니터링 대상이 되는 조명기기(20)의 위치를 파악하기 위하여 센싱모듈(200)의 위치를 파악하는데 이용되며, 분류코드는 조명기기(20)의 이상 상태 발생 여부를 파악하기 위하여 조명기기(20)의 종류를 파악하는데 이용된다.
제2제어부(340)는 제2무선통신부에 의하여 수신된 제1상태 정보에 위성통신부(320)에 의하여 수신된 위치 정보를 부가하여 제2상태 정보를 생성한다. 이외에도 제2제어부(340)는 제1상태 정보를 수신하기 위한 유무선 통신 방식의 선택, 제2상태 정보를 전송하기 위한 유무선 통신 방식의 선택, 수집모듈(300)에 전원을 인가하는 방식의 선택, 제2표시부(360)의 표시 제어, 동작 프로그램의 업그레이드 제어 등 수집모듈(300) 전반을 제어한다.
제3무선통신부(350)는 제2제어부(340)가 생성한 제2상태 정보를 무선으로 발신한다. 제3무선통신부(350)는 제2상태 정보를 발신하기 위한 제3안테나(355)를 포함하며 CDMA(code-division multiple access) 통신 방식, GSM(Global System for Mobile commnunication) 통신 방식, GPRS(general packet radio services) 통신 방식 등에 의하여 무선 통신할 수 있다. 또한 제3무선통신부(350)의 통신 방식은 제2제어부(340) 또는 사용자에 의하여 선택될 수 있다.
제3안테나(355)는 먼 거리의 표시모듈(400)와 무선 통신이 가능하도록 트리플 안테나로 구성할 수 있다.
제2접속부(370)는 제1상태 정보를 유선으로 전송받거나 제2상태 정보를 유선으로 전송하거나 수집모듈(300)의 동작 프로그램을 업그레이드하기 위한 데이터를 유선으로 전송받는다. 제2접속부(370)는 전원을 공급하기 위한 이더넷전원이 포함된 LAN 커넥터, USB 커넥터, UART 커넥터 및 RS485 커넥터 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
제1상태 정보의 수신 또는 제2상태 정보의 발신은 제2접속부(370)를 통한 유선통신방식과 제2무선통신부(310) 또는 제3무선통신부(350)를 통한 무선통식방식의 2가지 방식에 의하여 가능하다. 무선통신방식과 유선통신방식의 선택은 제2제어부(340)에 의하여 이루어지며 제2무선통신부(310) 또는 제3무선통신부(350)를 통한 무선통신방식에 의하여 전송하는 것을 원칙으로 하되 제2접속부(370)에 센싱모듈(200) 또는 표시모듈(400)이 연결되면 제2접속부(370)를 통한 유선통신방식에 의하도록 한다.
제2전원부(380)는 수집모듈(300)에 전원을 공급한다. 도 7를 참조하면, 제1전원부(280)와 마찬가지로 제2전원부(380)는 제2전원(382), 제2배터리(384) 및 제2전원선택기(386)를 포함한다.
제2전원(382)은 외부 전원장치에 의하여 공급되는 전원이며 제2배터리(384)제2전원(382)이 차단된 경우를 대비한 전원이다. 제2전원선택기(386)는 제2전원(382) 및 제2배터리(384) 중 어느 하나를 통하여 수집모듈(300)에 전원을 공급한다. 구체적으로 제2전원선택기(386)는 제2전원(382)을 통하여 전원을 공급하는 것을 원칙으로 하되 제2전원(382)이 차단되면 제2배터리(384)를 통하여 전원을 공급할 수 있다.
수집모듈(300)의 전원은 상술한 바와 같이 제2전원부(380)에 의하여 공급될 수 있을 뿐만 아니라 제2접속부(370)에 이더넷전원이 연결된 경우에는 제2접속부(370)에 의하여 공급될 수 있다. 제2전원부(380)와 제2접속부(370) 사이의 전원 공급은 제2제어부(340)에 의하여 선택되며 제2전원부(380)를 통한 전원 공급을 원칙으로 하되 제2접속부(370)에 이더넷전원이 연결된 경우에 제2접속부(370)를 통하여 전원을 공급한다.
제2표시부(360)는 수집모듈(300)의 동작 정보를 표시한다. 수집모듈(300)의 동작 정보는 수집모듈(300)의 전원인가상태, 제2배터리(384)에 의하여 전원이 공급되는 경우 제2배터리(384)의 충전 상태, 유무선 통신 중 선택된 통신방식, 유선 또는 무선통신의 방식, 유선 또는 무선통신의 상태, 제2접속부(370)를 통한 외부기기와의 연결 상태를 포함한다. 제2표시부(360)의 표시 내용은 제2제어부(340)에 의하여 제어된다.
또한 제2표시부(360)는 수집모듈(300)가 감지한 센싱모듈(200)이 모니터링하는 조명기기(20)의 종류, 각각의 센싱모듈(200)의 식별코드, 각각의 센싱모듈(200)이 센싱한 데이터를 표시할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템(100)의 표시모듈(400)를 간략하게 도시한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 조명기기 원격모니터링 시스템(100)의 표시모듈(400)은 제4무선통신부(410), 제3식별코드저장부(430), 제3제어부(440), 제3저장부(450), 제3표시부(460) 및 제3접속부(470)을 포함한다.
제4무선통신부(410)은 수집모듈(300)이 발신한 제2상태 정보를 수신한다. 제4무선통신부(350)는 CDMA 통신 방식, GSM 통신 방식, GPRS 통신 방식 등에 의하여 무선 통신할 수 있다. 또한 제4무선통신부(410)의 통신 방식은 제3제어부(440) 또는 사용자에 의하여 선택될 수 있다.
제3식별코드저장부(430)는 수집모듈(300)을 통하여 표시모듈(400)이 감지하는 모든 센싱모듈(200)을 식별하는 식별코드와 각각의 센싱모듈(200)이 모니터링하는 조명기기(20)를 분류하는 분류코드를 저장한다. 제3식별코드저장부(430)에는 식별코드와 각각의 식별코드에 대응하는 센싱모듈(200)을 저장한 식별테이블과 분류코드와 각각의 분류코드에 대응하는 조명기기(20)의 종류 및 명칭을 저장한 분류테이블이 저장된다.
제3제어부(440)는 수집모듈(300)이 전송한 제2상태 정보를 기초로 조명기기(20)의 종류와 위치를 파악하고 조명기기(20)의 상태 및 이상 동작 여부를 판단하며 조명기기(20)의 이상 동작이 발견되면 사용자에게 고지한다.
상술한 바와 같이 제3제어부(440)는 제3식별코드저장부(430)의 식별테이블과 분류테이블, 제2상태 정보의 분류코드와 식별코드를 이용하여 조명기기(20)의 종류 및 위치를 파악할 수 있다. 조명기기(20)의 종류가 파악되면, 제3제어부(440)는 분류테이블 중 조명기기(20)가 정상 동작일 때의 데이터와 제2상태 정보 중 조명기기(20) 데이터를 비교하여 모니터링 대상이 되는 조명기기(20)의 이상 동작 여부를 판단할 수 있다.
상술한 이상 동작은 조명기기(20)가 파손되거나 누락되는 겨우, 과전류로 인하여 조명기기(20)에 화재가 발생한 경우 등 조명기기(20)가 그 역할을 제대로 수행하지 못하는 경우를 의미한다.
조명기기(20)의 이상 동작이 발견되면, 제3제어부(440)는 화면의 깜박임, 알람음, 문자 메시지 전송 등의 수단을 통하여 사용자에게 조명기기(20)의 이상 동작을 고지할 수 있다.
이하에서는 조명기기(20)가 터널 내부에 위치한 엘이디 조명기기인 경우를 예로 들어 제3제어부(440)의 동작을 설명한다.
도 9는 엘이디 조명기기(30)의 일예를 간략하게 도시한 개념도이며, 도 9를 참조하면 엘이디 조명기기(30)는 1 또는 2이상의 엘이디 조명모듈(40)을 포함하며 엘이디 조명모듈(40)은 1 또는 2이상의 엘이디 소자(50)를 포함한다. 또한 각각의 엘이디 모듈(40)은 엘이디 조명기기(30)로부터 분리가 가능하다.
하나의 발광체로 구성된 나트륨 조명기기와 달리 엘이디 조명기기(30)는 복수의 엘이디 소자(50)로 구성되어 복수의 엘이디 소자(50) 중 일부가 파손되면 엘이디 조명기기(30) 전체를 교체하지 않고 파손된 엘이디 소자(50)를 포함하는 엘이디 조명모듈(40)을 교체할 수 있어 경제적인 조명기기 관리가 가능하다.
제3제어부(440)는 제2상태 정보 중 조명기기(20)의 분류코드와 분류테이블로부터 모니터링 대상 조명기기의 종류가 엘이디 조명기기(30)임을 인지할 수 있고 제2상태 정보 중 수집모듈(300)의 위치 정보로부터 모니터링 대상 엘이디 조명기기(30)가 어느 터널에 위치한 것인지 인지할 수 있다. 제3제어부(440)는 제2상태 정보 중 센싱모듈(200)의 식별코드와 식별테이블을 통하여 모니터링 대상 엘이디 조명기기(30)가 터널 내부에서 어느 위치에 위치하는지도 인지할 수 있다.
또한 제3제어부(440)는 제2상태 정보 중 조명기기 데이터와 분류테이블을 통하여 엘이디 조명기기(30)의 파손 정도 및 엘이디 조명기기(30)의 조도(Illuminance)를 판단할 수 있다. 즉 제2상태 정보 중 조명기기에 흐르는 전류값과 분류테이블 중 엘이디 조명기기가 정상 동작 중일 때의 전류값을 비교하여 엘이디 조명기기(30) 중 몇 개의 엘이디 소자(50)가 파손되었는지 및 엘이디 조명기기(20)의 조도를 판단할 수 있다. 구체적으로 제2상태 정보 중 조명기기에 흐르는 전류값이 엘이디 조명기기가 정상 동작 중일 때의 전류값의 90%에 해당된다면 전체 엘이디 소자(50) 중 90%의 엘이디 소자(50)가 파손되었음과 정상 상태일 때에 비하여 90%의 조도를 갖음을 판단할 수 있으며, 조명기기 전류값이 정상동작 전류값의 70%에 해당된다면 전체 엘이디 소자 중 70%의 엘이디 소자(50)가 파손되었음과 정상 상태일 때에 비하여 70%의 조도를 갖음을 판단할 수 있다. 제3제어부(440)는 상술한 방법에 의하여 판단된 엘이디 조명기기(30)의 조도가 터널 내부에서 요구되는 기준 조도에 미달하게 되면 사용자에게 특정 터널의 특정 위치에 위치한 엘이디 조명기기(30)의 파손을 경고한다.
사용자는 조도계를 이용하여 터널 내부에서 엘이디 조명기기(30)의 조도를 개별적으로 측정하지 않아도 모니터링 대상 엘이디 조명기기(30)의 조도를 파악할 수 있으며, 제3제어부의 경고를 기초로 파손된 것으로 판단된 엘이디 조명기기(30)의 위치를 정확히 찾아 파손된 엘이디 조명기기(30)의 일부 엘이디 모듈(40)을 교체할 수 있다.
제3저장부(450)는 각각의 조명기기(20)의 위치, 종류, 상태 정보, 이상 동작 여부 및 이상 동작 발생 날짜를 저장한다. 제3저장부(450)에 저장된 정보는 조명기기(20)를 효율적으로 관리할 수 있는 자료가 된다. 조명기기(20) 종류 별로 실제 내구연한을 파악할 수 있으며 조명기기(20)의 내구연한을 조명기기(20) 제조사가의 내구연한과 비교하여 조명기기(20) 성능을 평가할 수 있다.
제3표시부(460)는 각각의 조명기기(20)의 위치, 종류, 상태 정보, 이상 동작 여부 및 이상 동작 발생 날짜를 표시한다. 특히 조명기기(20)의 이상 동작이 발견된 경우에는 화면의 깜박임과 함께 이상 동작 발생한 조명기기(20)를 두드러지게 표시하여 사용자에게 이상 동작 발생을 고지할 수 있다.
제3접속부(470)는 제2상태 정보를 유선으로 전송받는다. 제2상태 정보는 제4무선통신부(410)를 통하여 무선으로 전송받거나 제3접속부(470)를 통하여 유선으로 전송받을 수 있다. 제2상태 정보를 유선으로 전송받을지 또는 무선으로 전송받을지는 제3제어부(440)가 선택하며, 제4무선통신부(410)를 통하여 무선으로 전송받는 것을 원칙으로 하되 제3접속부(470)에 수집모듈(300)이 연결되면 제3접속부(470)를 통하여 유선으로 전송받는다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함은 물론이고 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
10: 조명기기의 전력 케이블
20: 모니터링 대상 조명기기
30: 엘이디 조명기기의 일예
100: 조명기기 원격모니터링 시스템
200: 센싱모듈
300: 수집모듈
400: 표시모듈

Claims (13)

  1. 조명기기의 데이터를 원격으로 모니터링하는 조명기기 원격모니터링 시스템에 있어서,
    상기 조명기기의 상기 데이터를 센싱하고 상기 데이터에 상기 조명기기를 분류하는 분류코드와 자신을 식별하는 식별코드를 부가한 제1상태 정보를 발신하는 센싱모듈;
    상기 제1상태 정보를 수신하고 상기 제1상태 정보에 자신의 위치 정보를 부가한 제2상태 정보를 발신하는 수집모듈;
    상기 제2상태 정보를 수신하고 상기 제2상태 정보를 기초로 사용자에게 상기 조명기기의 종류, 위치 및 상태 정보를 표시하는 표시모듈을 포함하되;
    상기 센싱모듈은,
    상기 조명기기의 데이터를 센싱하도록 오픈 고리의 형태를 가지고 상기 조명기기의 인입선을 절단하지 않고 상기 조명기기에 부착 가능한 센서부;
    상기 데이터를 필터링하는 필터부;
    상기 센싱모듈을 식별하는 상기 식별코드와 상기 조명기기를 분류하는 상기 분류코드를 저장하는 제1식별코드저장부;
    상기 필터링된 데이터에 상기 분류코드와 상기 식별코드를 부가하여 상기 제1상태 정보를 생성하는 제1제어부;
    상기 제1상태 정보를 발신하는 제1무선통신부;
    상기 센싱모듈의 동작 정보를 표시하는 제1표시부;
    상기 센싱모듈에 전원을 공급하는 제1전원부를 포함하는 것인 조명기기 원격모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조명기기는 엘이디(Light Emitting Diode: LED) 조명기기이며 상기 조명기기의 데이터는 상기 엘이디 조명기기에 흐르는 전류인 것인 조명기기 원격모니터링 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1전원부는 제1전원, 제1배터리 및 제1전원선택기를 포함하며,
    상기 제1전원선택기는 데이터 센싱모듈에 제1전원으로부터 전원을 공급하되 제1전원이 차단되면 제1배터리로부터 전원을 공급하는 것인 조명기기 원격모니터링 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 필터부는 상기 센서부가 센싱한 교류 데이터를 직류 데이터로 변환하고 소정의 시간동안 상기 직류 데이터를 평균하여 필터링하는 것인 조명기기 원격모니터링 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 센싱모듈은
    상기 제1상태 정보를 전송하거나 동작 프로그램을 업그레이드하기 위한 데이터를 전송받는 제1접속부를 더 포함하는 것인 조명기기 원격모니터링 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 수집모듈은
    상기 제1상태 정보를 수신하는 제2무선통신부;
    상기 수집모듈의 위치 정보를 수신하는 위성통신부;
    상기 센싱모듈을 식별하는 상기 식별코드와 상기 조명기기를 분류하는 상기 분류코드를 저장하는 제2식별코드저장부;
    상기 제1상태 정보에 상기 위치정보를 부가하여 상기 제2상태 정보를 생성하는 제2제어부;
    상기 제2상태 정보를 발신하는 제3무선통신부;
    상기 수집모듈의 동작 정보를 표시하는 제2표시부;
    상기 수집모듈에 전원을 공급하는 제2전원부를 포함하는 것인 조명기기 원격모니터링 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2전원부는 제2전원, 제2배터리 및 제2전원선택기를 포함하며,
    상기 제2전원선택기는 상기 수집모듈에 제2전원으로부터 전원을 공급하되 제2전원이 차단되면 제2배터리로부터 전원을 공급하는 것인 조명기기 원격모니터링 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 수집모듈은
    상기 제1상태 정보를 전송받거나 제2상태 정보를 전송하거나 상기 수집모듈의 동작 프로그램을 업그레이드하기 위한 데이터를 전송받는 제2접속부를 더 포함하는 것인 조명기기 원격모니터링 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 표시모듈은
    상기 제2상태 정보를 수신하는 제4무선통신부;
    상기 센싱모듈을 식별하는 상기 식별코드와 상기 조명기기를 분류하는 상기 분류코드를 저장하는 제3식별코드저장부;
    상기 제2상태 정보를 기초로 상기 조명기기의 종류와 위치를 파악하고 상기 조명기기의 상태 및 이상 동작 여부를 판단하며 이상 동작이 발견되면 사용자에게 고지하는 제3제어부;
    상기 제3제어부가 이상 동작으로 판단한 상기 조명기기의 상태 정보, 종류, 위치, 이상 동작 여부 및 이상 동작이 발생한 날짜를 저장하는 제3저장부;
    상기 조명기기의 위치, 종류, 상태 정보 및 이상 동작 여부를 표시하는 제3표시부를 포함하는 것인 조명기기 원격모니터링 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 조명기기의 이상 동작은 상기 조명기기의 파손, 누락, 과전류로 인한 화재 발생에 의하여 동작하지 못하는 것을 포함하는 것인 조명기기 원격모니터링 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 표시모듈은
    상기 제2상태 정보를 전송받는 제3접속부를 더 포함하는 것인 조명기기 원격모니터링 시스템.
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