KR200423938Y1 - 알에프아이디를 이용한 가로등 장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 도로에 설치된 수많은 가로등의 점등상태를 관리하고, 전체 또는 개별 제어가 가능한 가로등 제어장치에, 무선주파수인식(RFID)기술을 이용하여 전체 가로등 시스템 및 장치의 성능을 향상시켰으며, 가로등 장치의 관리 및 A/S를 용이하게 할 수 있도록 무선주파수인식 기능을 갖는 알에프아이디(RFID) 가로등 장치이다.
본 장치는, 중앙제어장치, 알에프아이디(RFID) 리더기, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부를 포함하는 분전함 장치, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치의 4가지로 구성되어 있다.
본 고안의 알에프아이디(RFID) 가로등 장치는 기존의 여러가지 종류의 가로등 관제 시스템과는 다르게 다음과 같은 특징이 있다.
첫째, 무선주파수인식이 가능한 알에프아이디(RFID) 리더기는 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)와 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치 또는 분전함이나 가로등의 내부 또는 외부에 부착되거나 결합되어 있는 알에프아이디(RFID)용 태그모듈의 메모리에 저장된 분전함이나 가로등주에 관련된 데이터를 읽은후에 신규 데이터를 다시 메모리에 저장할 수 있는 장치이다. 이 리더기는 알에프아이디(RFID) 표준 주파수 대역의 범위에서 동작한다.
둘째, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)는, 중앙제어장치의 서버컴퓨터에서 가로등의 점등 소등에 필요한 제어명령을 전달받거나, 각각의 가로등의 동작상태를 중앙 제어장치(서버컴퓨터)에 전달하는 역할을 수행하며,
알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)는, 내부의 통신 모듈을 이용하여 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치의 통신모듈과 데이터 송수신을 담당하며, 내부 또는 외부에 무선주파수인식(RFID)용 태그를 포함하고 있으며, 이 태그에는 분전함의 이력 및 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)의 이력 및 장치의 특성에 대한 내용을 메모리에 저장하고 있으며, 분전함 관련 데이터를 태그모듈부에 전송하는 리더기 모듈부를 알에프아이디(RFID) 분전함의 컨트롤러부에 포함한다.
세째, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치는, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)와 데이터 송수신을 수행하여, 개별 가로등의 동작상태나 선로 상태를 보고하거나, 중앙제어장치(서버 컴퓨터)의 제어명령을 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)를 통하여 전달 받는다. 또한, 장치의 내부 또는 외부에 무선주파수인식(RFID)용 태그모듈을 포함하고 있으며, 이 태그모듈에는 가로등주 또는 가로등주 제어장치의 이력 및 장치의 특성에 대한 내용을 메모리에 저장하고 있으며, 태그모듈부에 데이터를 전송하는 리더기 모듈부를 포함한다.
넷째, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부를 포함하는 분전함 제어장치는, 상용전원과 안전전압에서 동작 가능하도록 안전전압 인가장치를 포함하고 있으며, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치내에는 전자회로를 이용하여 상용전원과 안전전압 모두에서 동작 가능하도록 고안하였다.
기존의 가로등 장치는 현장에 설치된 분전함이나 가로등주의 이력에 대한 정보를 문서나 책자를 통하여 알게됨으로 인하여, 현장에서 작업시 번거로움과 현장관리자 변경이 발생한 경우에 있어서, 신규 관리자는 선임 관리자에게 인수인계를 받을시에 일대일로 같이 동행해서, 모든 장소의 위치 및 장치의 정보등에 대한 내용을 인수인계 받아야 하는 어려움이 있었다.
본 고안은 사무 관리자나 현장 관리자 모두가 알에프아이디(RFID) 리더기 장치를 이용하여, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부와 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치의 태그모듈부에 분전함과 가로등주의 이력과 장치의 특성을 저장하고, 관리하며 손쉽게 제어가 가능하도록 구현한 장치이며, 분전함 제어장치는 야간 시간, 즉 가로등주의 가로등이 점등되는 시간에는 분전함에서 전력선로에 상용전압을 인가하여 가로등을 점등시키고, 주간에 가로등을 소등시에는, 사람에게 감전의 위험이 없는 30V 이하의 안전전압을 가로등주 제어장치에 공급하여, 실시간으로 선로 상의 누설전류, 단선, 합선등의 전력선로의 상태를 감시할 수 있도록 하였다.
알에프아이디, 태그모듈, 가로등 제어장치, 중앙 제어장치, CDMA통신, 통신모듈, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치, 알에프아이디(RFID) 리더기
Description
[도 1]은 전체 가로등 장치의 구성도이다.
(510)은 인터넷망을 이용하여 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)로 제어명령을 전달하고, 각 가로등주의 개별 동작상태를 관리하는 중앙제어장치(서버 컴퓨터)이다.
(520)은 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)와 중앙제어장치(서버 컴퓨터) 사이의 데이터 전송통로인 인터넷망이다.
(530)은 각 가로등의 동작상태를 중앙제어장치(서버 컴퓨터)로 전달하고 또는 중앙제어장치(서버 컴퓨터)의 제어명령을 각 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치로 전달하는 역할을 담당하는 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부를 포함하는 분전함 제어 장치이다.
(540)은 여러지역에 설치되어 있는 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치 이다.
(550)은 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 제어 장치)나, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치의 태그모듈부에 저장되어 있는 데이터를 읽 어오거나, 새로운 데이터를 태그모듈부 메모리에 저장할 수 있도록 하는 알에프아이디(RFID) 리더기 이다.
기존의 가로등 제어 장치 및 시스템에 관한 고안은, 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)나 가로등주 제어장치를 제어나 관리에 있어서, 중앙관제 시스템에서 분전함에 설치된 가로등 점멸 제어장치의 방향으로, 가로등 제어 주파수대역의 반송파에 특정 데이터를 싣어보내는 방식과 전송방법에 따라서 단방향 VHF방식과, 양방향 VHF방식, CDMA방식과 전력선 통신방식등의 여러가지 통신방법에 대한 고안이 대부분이었다.
또한, 기존의 가로등 장치는 현장에 설치된 분전함이나 가로등주의 이력에 대한 정보를 문서나 책자를 통하여 알게됨으로 인하여, 현장에서 작업시 번거로움과 현장관리자 변경이 발생한 경우에 있어서, 신규 관리자는 선임 관리자에게 인수인계를 받을시에 일대일로 같이 동행해서, 모든 장소의 위치 및 장치의 정보등에 대한 내용을 인수인계 받아야 하는 어려움이 있었다.
기존의 분전함 제어장치나 가로등주 제어장치는, 관리자가 장치의 관리나 고장 수리시에, 현장에서 분전함(제어장치 포함)이나 가로등주(제어장치 포함)를 열어서, 장치의 설정 상태나 동작 상황을 조작버튼을 이용하거나 장치의 디스플레이 장치만을 이용하여 확인할 수 있었으며, 이러한 고장을 확인하는데에도 많은 시간이 소요되는 단점이 있었다.
기존의 가로등 제어방식의 내용을 살펴보면 다음과 같다.
초기의 단방향 VHF방식은 단순 온.오프 제어만 가능한 방식이었으며, 양방향 VHF방식은 가로등의 온, 오프 제어와 가로등의 고장유무만을 판단할 수 있는 방식이었다. 또한, 최근의 CDMA모듈이나 모뎀을 이용한 CDMA방식은 많은 기능이 첨가되어 안정기나 램프의 고장 유무까지 확인할 수 있는 방식이다.
그러나, 이러한 모든 방식의 가로등 장치는, 가로등 고장시에 관리자가 중앙 관제에서 고장을 감지하였더라도, 현장에서 점검시에 가로등이 소등상태일 경우에는, 수많은 가로등 중에서 어떤 가로등이 고장인지 정상인지를 판별하기 위해서는 가로등에 전원을 공급하여 이상 유무를 판단할 수 밖에 없었으며, 고장 개소가 여러개일 경우에는 더욱 더 어려움이 많이 존재하였다.
예를들어, 기존의 가로등 장치에서 1번 분전함의 5번 가로등 안정기 고장과, 6번 가로등 램프 고장을 감지하여, 관리자가 현장에 도착하였을 경우에 있어서, 현장의 도로상에 여러개의 가로등 분전함이 인접하여 있고, 도로가 곡선일 경우에 고장난 해당 가로등을 찾아서 정확한 고장상태를 파악할 수 없다는 단점이 있다.
지피에스 신호수신 및 양방향 원격통신을 이용한 가로등관리장치(출원번호 : 20-2003-0012941)의 고안에서는 시스템의 운영프로그램을 내장하고 구동하는 제어 컴퓨터와; 상기 제어 컴퓨터와 연결 구성되어 무선 통신을 통하여 정보를 상호 교환가능한 원격통신부와; 제어컴퓨터와 연결 구성된 상용의 GPS수신기 등으로 구성되어 있는 시스템으로써, 각각의 분전함이나 가로등주에는 제어장치나 감시장치를 연결하지 않고, 알에프아이디(RFID)용 태그를 사용하지 않는 점에서도 다른 방식이다.
가로등 제어장치(출원번호 : 20-2003-0019317)의 고안에서는, 조도센서와 타임스위치가 겸용되면서 누전차단기능(또는 감전보호기능)을 가지는 제어수단을 구성한 후 이를 가로등의 외부 둘레면에 설치하여 동작시키는 방식으로써, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치), 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치 및 알에프아이디(RFID)용 리더기가 없는 방식으로, 본 고안과는 다른 방식이다.
광역 가로등 시스템(출원번호 : 10-2003-0006213)의 고안에서는, 중앙통제장치와, 다수의 선로로 전기를 배전하는 다수의 배전반으로 구성되고, 상기 배전반에 구비된 배선용 차단기 및 누전차단기를 전원차단 또는 전원연결상태로 전환시키는 액츄에이터와, 가로등 연결용 선로에 각각 장착되어 선로의 절연저항측정을 통해 누전을 감지하는 절연저항측정기와, 가로등 연결용 선로에 신호파를 발진시키고 반사되어 돌아오는 반사파를 검출 및 처리하여 누전 및 단선위치를 측정하는 선로감시기를 포함하는 방식으로써, 배전반에서의 누전과 단선 위치 측정방식에 관한 것으로, 알에프아이디(RFID) 리더기, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치), 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치로 구성된 본 고안과는 다른 방식이다.
가로등 관제 시스템 및 그 방법(출원번호 : 10-2002-0076689)의 발명은,
호스트컨트롤러부와 서브컨트롤러부, 그리고 가로등 컨트롤러부로 구성된 방식이며, 제어신호를 입력하고 관리 및 보수하도록 제어하는 호스트 컨트롤러의 제어신호와 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰의 제어신호 중 어느 하나에 의해 다수개의 가로등을 전부 또는 부분적으로 점/소등되도록 제어하는 방식이며, 상기 호스트 컨트롤러 및 상기 가로등 컨트롤러 사이에 상기 유무선 통신망과 상기 전력선 통신망으로 연결되며, 상기 가로등을 보수하는 자의 휴대폰의 제어신호에 의해 상기 가로등 컨트롤러의 동작을 제어하는 서브 컨트롤러로 구성된 방식으로, 현장에서 고장을 진단하고 파악하기 위한 알에프아이디(RFID) 리더기, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치), 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치로 구성된 본 고안과는 다른 방식이다.
이동통신을 이용한 가로등 제어방법(출원번호 : 10-2003-0032856)의 발명은, 중앙 관제센터에 가로등 제어명령용 서버와 이동통신 단말기로 구성되어 있고, 분전함에 가로등제어부와 가로등 점소등 구동부로 가로등 모니터링부, 이동통신 모뎀으로 구성되어 있고, 가로등 제어명령용 서버가 이동통신 단말기의 통해, 상기 제 어명령에 해당되는 가로등 분전함의 전화번호를 확인하여 다이얼링하고, 가로등 분전함이 착신할 경우에 상기 제어명령에 따라 중앙 관제센터와 가로등 분전함이 이동통신을 이용하여 상호간에 소정의 데이터를 전송하면서 중앙 관제센터가 가로등의 현재상태를 모니터링하고, 점등 및 소등 명령을 가로등 분전함으로 제공하여 가로등을 점등 및 소등시키도록 하는 방식으로,
분전함 제어장치에 태그모듈이 결합되지 않는 방식이며, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치와 알에프아이디(RFID) 리더기가 없는점에서 본 고안과는 구성도 다른 방식이다.
가로등 제어장치에 안전전압 사용에 있어서, 기존의 분전함 제어장치와 가로등주 제어장치는 상용전원과 안전전압을 동시에 사용할 수 없는 장치가 대부분이었다.
또한, 안전전압을 이용할 수 있도록 한 일부 고안에서는, 상용전원용 전원장치와 안전전압용 전원장치를 각각 별도로 사용하여, 필요시에 이러한 2개의 전원회로를 스위칭 절환하여 사용하는 방식을 사용함으로써, 전체 제어장치의 가격의 상승과 전원부의 크기가 2배로 되는 단점이 있었다.
그러나, 본 고안은 분전함내의 안전전압 인가장치를 이용하여, 각각의 가로등주 제어장치에 전자회로를 사용하여 안전전압을 공급할 수 있도록 구현하였다는 점에서, 기존의 고안과 차이가 있다.
1. 본 고안은 가로등의 점등상태를 관리하고, 전체 또는 개별 제어가 가능한 가로등 제어 시스템에, 무선주파수인식 기술인 알에프아이디(RFID)기술을 이용하여 전체 가로등 시스템 및 장치의 성능을 향상시킬 수 있으며, 가로등 장치의 관리 및 A/S를 용이하게 할 수 있게 하고자 한다.
2. 본 고안은, 중앙제어장치, 알에프아이디(RFID) 리더기, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부를 포함하는 분전함 제어 장치, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치의 4가지 장치로 구성한다.
3. 태그모듈부에 저장되어 있는 알에프아이디(RFID) 표준규격의 데이터를 인식하고, 추가로 신규 데이터를 메모리에 저장할 수 있는 알에프아이디(RFID) 리더기를 구현한다.
4. 알에프아이디(RFID) 리더기를 이용하여, 분전함과 가로등주의 동작상태 및 고장시에는 고장내용과 지금까지의 고장내력등을 파악하고 관리할 수 있으며, 상용전원과 안전전압에서 동작가능한 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)와, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치를 구현한다.
5. 본 고안에서, CDMA통신, 전력선 통신, 무선(VHF)통신, 지그비(ZigBee) 통신, 와이브로 통신등 여러분야의 통신 모듈을 이용한 가로등 제어 장치 또는 시스템과 무선주파수 인식기술(RFID)이 결합되어 쌍방향 데이터 전송이 가능한, 혁신적인 알에프아이디(RFID) 가로등 장치를 구현 한다.
6. 본 고안의 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장 치)에는 디스플레이부, 외부통신모듈부, 내부통신 모듈부, 외부통신 감시용 마이컴부, 컨트롤장치 제어명령 마이컴부, 자기복구용 마이컴부, 센서감지부, 태그모듈부, 충전회로부, 밧데리부, 전원장치부, 필터부, 내부 리더기부--로 구성되며, 장치의 특성 및 동작 상태가 내부 리더기부를 통하여 태그부의 메모리에 저장된다. 태그부의 메모리에 저장된 장치의 특성 및 동작 상태에 대한 정보는, 관리자가 휴대하는 알에프아이디(RFID) 리더기를 이용하여 분전함의 외부에서 분전함(제어장치 포함)과 분전함 컨트롤부의 특성 및 동작 상태를 파악할 수 있다.
7. 본 고안의 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치에는 태그모듈부, 내부 리더기모듈부, 고유번호(ID) 설정부, 일반 상용전압(보통 220V 이상)과 안전전압(30V 이하) 모두에서 등주제어기가 동작 가능하도록 전원을 공급해주는 상용전압 안전전압 공용 전원부, 각각의 개별 가로등주의 사용 전류값을 감지하는 CT부, 각각의 개별 가로등주의 사용 누설전류값을 감지하는 ZCT부, 등주 제어장치에서 사용하는 상용전압 안전전압 공용 전원부(450)와 가로등용 안정기등에서 발생하는 전원 노이즈를 제거하는 필터부, 상용전압(보통 220V 이상)과 안전전압(30V 이하)이 입력되고, CT와 ZCT를 연결하는 입력부, 입력되는 상용전압(보통 220V 이상)과 안전전압(30V 이하)이 가로등용 안정기로 바로 연결되어 동작하거나 등주제어장치의 제어명령에 의해 동작하는가를 선택하는 모드변환부, 모드변환부의 선택에 따라서 가로등용 안정기에 연결 시키거나 등주제어기로 연결 시키는 역할을 담당하는 출력제어부, 가로등용 램프의 현재 상태를 감시하여 램프의 점등 소등 또는 램프 이상유무를 감지하여 등주 제어명령 처리용 마이컴부에 전달하는 램프감지부로 구성되며, 장치의 특성 및 동작 상태가 내부 리더기부를 통하여 태그모듈부의 메모리에 저장된다. 태그모듈부의 메모리에 저장된 장치의 특성 및 동작 상태에 대한 정보는 관리자가 휴대하는 알에프아이디(RFID)리더기를 이용하여 가로등주의 외부에서 가로등주(제어장치 포함)의 특성 및 동작 상태를 파악할 수 있으며, 내부 리더기부와 직접 통신을 수행할 수 있도록 한다.
[도 1]은 전체 가로등 장치의 구성도이다.
(510)은 인터넷망을 이용하여 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)로 제어명령을 전달하고, 각 가로등주의 개별 동작상태를 관리하는 중앙제어장치(서버 컴퓨터)이다.
(520)은 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)와 중앙제어장치(서버 컴퓨터) 사이의 데이터 전송통로인 인터넷망이다.
(530)은 각 가로등의 동작상태를 중앙제어장치(서버 컴퓨터)로 전달하고 또는 중앙제어장치(서버 컴퓨터)의 제어명령을 각 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치로 전달하는 역할을 담당하는 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)이다.
(540)은 여러지역에 설치되어 있는 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치 이다.
(550)은 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)나, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치의 태그모듈에 저장되어 있는 데이터를 읽어오거나, 새로운 데이터를 메모리에 저장할 수 있도록 하는 알에프아이디(RFID) 리더기이며, 데이터를 표시하는 디스플레이부, 제어장치를 포함하는 본체, 무선 데이터를 송수신하는 안테나부로 구성된 장치이다.
[도 2]는 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부(또는, 분전함 컨트롤 장치)와 연결된 장치들의 블럭도이다.
(80)은 분전함(또는, 분전함 컨트롤 장치)에서 각종장치의 동작의 제어명령과 연산을 수행하는 컨트롤부이다.
(90)은 주간에 가로등이 소등되어 있을때 선로를 감시하기 위하여 선로상에 30V 이하의 전압을 인가하는 안전전압 인가 장치이다.
(110)은 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부가 고장시에, 수동으로 절환하여 정해진 시간에 가로등을 점등 시키기 위한 수동 타이머 장치를 나타내고 있다.
(120)은 수동/자동 선택 스위치를 나타내고 있다.
(130)은 마그네틱 스위치(MC) 장치의 수동 동작 버튼을 나타내고 있다.
(100)은 컨트롤부에서 마그네틱 스위치 1과 2의 제어신호선을 나타내고 있다.
(200)은 컨트롤부에서 안전전압을 인가하는 전원선이며, 전력선 통신시에는 통신선로로도 사용하고 있다.
(300)은 전류감지센서(CT)에서 컨트롤부로 전류값을 전송하는 데이터 신호선이며, 각각의 누전차단기부 하단에 접속하여 구성한다.
(400)은 누설전류감지센서(ZCT)에서 컨트롤부로 누설전류값을 전송하는 데이터 신호선이며, 각각의 누전차단기부 하단에 접속하여 구성한다.
[도 3]은 분전함 내부의 전체 구성도이다.
(10)은 인가되는 공급전원을 온오프하는 메인 전원차단기 이다.
(20), (30)은 컨트롤부에서의 제어신호에 따라서 온오프 동작을 수행하는 마크네틱 스위치이다.
(40), (50), (60), (70)은 누전시에 자동으로 전원을 차단하는 누전차단기이다.
(500)은 분전함내의 스위치를 제어하고 중앙제어장치와의 통신을 통하여 데이터를 송수신하고, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치와 통신을 수행하는 분전함 제어장치부 이다.
(140)은 누전차단기 하단에 위치하여 각각 분기별로 가로등을 연결할 수 있는 부하측이다.
[도 4]는 알에프아이디(RFID) 분전함 제어장치 컨트롤부의 블럭도이다.
(150)은 컨트롤부의 현재 동작상태를 보여주는 디스플레이부이다.
(160)은 중앙제어장치(서버컴퓨터)와 인터넷망을 이용하여 데이터를 송수신 하는 외부통신모듈(또는 외부모뎀부)이다.
(170)은 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치와 통신선로를 통하여 데이터를 송수신하기 위한 내부통신 모듈부이다.
(180)은 외부통신 모듈(또는 외부 모뎀부)의 통신상태를 실시간으로 감시하는 외부통신모듈 감시용 마이컴부 이다.
(190)은 내부통신 모듈부의 통신상태를 실시간으로 감시하는 내부통신모듈 감시용 마이컴부 이다.
(210)은 컨트롤장치의 여러가지 제어명령을 담당하는 컨트롤장치 제어명령 마이컴부 이다.
(220)은 외부통신 모듈(또는 외부 모뎀부) 감시용 마이컴부(180)와 내부통신 모듈부 감시용 마이컴부(190), 그리고 컨트롤장치 제어명령 마이컴부(210)의 이상동작이나 장치 동작정지시에 이를 감지하여 자동으로 리셋하여 장치를 복구하는 자기복구용 마이컴부 이다.
(230)은 CT를 이용하여 전류감지를 수행하고, ZCT를 이용하여 누설전류를 감지하기 위한 센서감지부 이다.
(240)은 정전을 감지하고 평상시에 밧데리를 충전하고, 정전시에 밧데리의 전원을 이용할 수 있도록 하는 충전회로부 이다.
(250)은 밧데리부 이다.
(260)은 전원공급을 담당하는 전원장치부 이다.
(270)은 전원의 노이즈를 차단하는 필터부 이다.
(280)은 분전함 점멸기의 출력 동작을 제어하는 출력 제어부이고, 안전전압 인가 장치(90), 수동 타이머 장치(110), 수동/자동 선택 스위치(120), 마그네틱 스위치(MC) 장치의 수동 동작 버튼(130), 마그네틱 스위치 1과 2의 제어신호선(100), 전력선 통신선로와 안전전압을 인가하는 전원선(200)과 연결된다.
(285)는 태그모듈부의 메모리에 분전함관련된 데이터를 읽고 저장하기 위한 내부 리더기부이며, 외부의 알에프아이디(RFID)리더기와도 직접 통신을 수행하여 데이터를 전송할 수 있다.
(290)은 분전함이나 분전함 컨트롤부의 특성 및 동작 상태를 메모리에 저장하는 태그모듈부이며, 내부리더기부를 이용하거나 외부의 알에프아이디(RFID)리더기를 이용하여 분전함 관련된 데이터를 읽어들이거나 저장하는 부분이다.
[도 5]는 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어 장치의 블럭도이다.
(410)은 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부와 통신을 담당하는 통신 모듈부이다.
(415)는 통신용 마이컴부 이다.
(420)은 등주제어명령 처리용 마이컴부 이다.
(430)은 통신용 마이컴부(415)와 등주제어명령 처리용 마이컴부(420)가 이상 동작하거나 동작이 정지될때, 자동으로 이를 감지하여 마이컴부에 리셋 명령을 하달하여 장치를 초기화하는 자기복구용 마이컴부 이다.
(440)은 여러개의 가로등주에 고유번호(ID)를 부여할 수 있는 고유번호(ID) 설정부이다.
(450)은 일반 상용전압(보통 220V 이상)과 안전전압(30V 이하) 모두에서 가로등주 제어장치가 동작 가능하도록 전원을 공급해주는 상용전압 안전전압 공용 전원부 이다.
(460)은 각각의 개별 가로등주의 사용 전류값을 감지하는 CT부 이다.
(470)은 각각의 개별 가로등주의 사용 누설전류값을 감지하는 ZCT부 이다.
(480)은 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치에서 사용하는 상용전압 안전전압 공용 전원부(450)와 가로등용 안정기등에서 발생하는 전원 노이즈를 제거하는 필터부이다.
(490)은 상용전압(보통 220V 이상)과 안전전압(30V 이하)이 입력되고, CT와 ZCT를 연결하는 입력부 이다.
(491)은 입력되는 상용전압(보통 220V 이상)과 안전전압(30V 이하)이 가로등용 안정기로 바로 연결되어 동작하거나 가로등주 제어장치의 제어명령에 의해 동작하는가를 선택하는 모드변환부 이다.
(492)는 모드변환부(491)의 선택에 따라서 가로등용 안정기에 연결 시키거나 등주제어기로 연결 시키는 역할을 담당하는 출력제어부 이다.
(493)은 가로등용 램프의 현재 상태를 감시하여 램프의 점등 소등 또는 램프 이상유무를 감지하여 등주 제어명령 처리용 마이컴부(420)에 전달하는 램프감지부 이다.
(494)는 태그모듈부의 메모리에 가로등주나 안정기, 램프등에 관련된 데이터 를 읽고 저장하기 위한 내부 리더기부이며, 외부의 알에프아이디(RFID)리더기와도 직접 통신을 수행하여 데이터를 전송할 수 있다.
(495)는 가로등주나 안정기, 램프등에 관련된 장치의 특성 및 동작 상태를 메모리에 저장하는 태그모듈부이며, 내부리더기부를 이용하거나 외부의 알에프아이디(RFID)리더기를 이용하여 데이터를 읽어들이거나 저장할 수 있다.
본 고안의 알에프아이디(RFID) 가로등 장치의 동작은 다음과 같다.
분전함 내에 위치한 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부의 컨트롤장치 제어명령 마이컴부(210)에서, 1년 365일의 일출시간과 일몰시간에 대한 데이터를 계산하고 저장하고 있어서, 매일 매일의 일몰시간이 되면, 마그네틱 스위치(20, 30)에 온(ON) 제어신호를 전송하여 전원선에 전원을 인가하고, 자동으로 내부통신 모듈부(170)를 통하고, 알에프아이디(RFID) 가로등주 컨트롤부의 통신 모듈부(410)를 통하고, 통신용 마이컴부(415)와 등주제어명령 처리용 마이컴부(420)를 통하,여 점등 명령을 전달하여 램프를 점등시키고, 일출시간이 되면 다시 자동으로 내부통신 모듈부(170)를 통하고, 가로등주 컨트롤부의 통신 모듈부(410)를 통하고, 통신용 마이컴부(415)와 등주제어명령 처리용 마이컴부(420)를 통하여, 알에프아이디(RFID) 가로등주 컨트롤부에게 소등 명령을 전달하여 램프를 소등시킨다. 이때, 각각의 알에프아이디(RFID) 가로등주 컨트롤부를 구분할 수 있도록 각각의 알에프아이디(RFID) 가로등주 컨틀로부의 고유번호 설정부(440)에서 장치의 고유번호를 설정하고, 이렇게 설정된 이들 가로등주의 총갯수에 대한 데이터는, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부의 컨트롤장치 제어명령 마이컴부(210)에도 동시에 저장하여 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치와 상호 통신이 가능하다.
일출시간이 되어 램프가 소등된 후, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부의 컨트롤장치 제어명령 마이컴부(210)에서는, 다시 안전전압 인가장치(90)에게 동작 명령을 전송하게 되고, 분전함과 가로등주 사이의 전원선에는 상용전원(통상 220V)이 공급되다가 30V 이하의 안전전압이 공급되며, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치에도 30V 이하의 안전전압이 공급된다. 이때, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치는 고용전원부(450)에 의하여 30V 이하의 전원에도 동작 가능하며, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치 고장시에는 모드변환부(491)를 이용하여, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치 없이 안정기를 동작 시킨다. 또한, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부에서 고장 발생시에는, 수동/자동 선택스위치(120)를 수동으로 전환하면, 설정된 타이머의 시간에 따라서 가로등주의 램프는 점등 또는 소등된다.
위와같이, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부가 상용전원이나 안전전압에서 동작중에는, 선로에 흐르는 전류값은 전류감지센서(300)를 이용하여 감지할 수 있으며, 선로의 누설전류값은 누설전류감지센서(400)를 이용하여 감지하고 중앙제어장치로 데이터를 전송한다. 또한, 누설전류값이 누전차단기(40, 50, 60, 70)의 허용값을 초과하면 자동으로 전원을 차단한다.
고안의 장치에서는, 위와 같이 가로등이 소등되는 주간 시간에도 안전전압을 선로에 인가함으로써, 선로를 상시 감시할 수 있으며, 선로에 누설전류나 단선고장이 발생시, 즉시 이러한 사실을 감지하고 조치를 취할 수 있으나, 기존의 장치나 고안에서는 주간에 선로고장이 발생하여도 야간에 램프를 점등시키기 전까지는 선로의 고장에 대한 정보를 알수가 없었던 단점이 있었다. 또한, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부에서 외부통신 모듈(또는 외부 모뎀부) 감시용 마이컴(180)과, 내부통신 모듈부 통신감시 마이컴(190)을 이용하여, 외부통신 모듈(또는 외부 모뎀부)과 내부통신 모듈부를 감시하며, 자기복구용 마이컴부(220)를 이용하여 다시 감시하는 2중의 감시체계를 갖추고 있다.
알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치에서는 CT부(460)를 이용하여 개별 가로등주의 사용전류값을 감지하며, ZCT부(470)를 이용하여 개별 가로등주의 누설전류값을 감지하며, 등주 제어명령 처리용 마이컴부(420)과, 통신감지 마이컴(415)을 이용하여 가로등주의 동작상태와 통신 모듈의 동작상태를 24시간 항상 감시하며, 이들 모뎀의 동작상태는 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치의 자기복구용 마이컴부(430)를 이용하여 다시 감시하는 2중의 감시체계를 갖추고 있다. 이렇게 각각의 감지부를 이용하여 누설전류, 단선, 안정기 고장, 램프 고장과 같은 상황 발생시에 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치는, 통신 모듈부(410)를 통하고 통신용 마이 컴부(415)와 등주제어명령 처리용 마이컴부(420)를 통하여, 알에프아이디(RFID) 분전함 제어장치 컨트롤부의 통신 모듈부(170)를 통하고 제어명령 마이컴부(210)를 통하여, 알에프아이디(RFID) 분전함 제어장치의 컨트롤부의 외부통신 모듈(또는 외부 모뎀부)(160)을 이용, 인터넷망을 통하여 중앙제어장치(서버 컴퓨터)에게 고장명령을 전달한다. 이러한 절차로 전체 가로등 제어장치와 시스템이 동작한다.
그러나, 중앙제어장치(서버컴퓨터)에서 임의의 시간에 관리자가 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부의 외부통신 모듈(또는 외부 모뎀부)(160)을 이용, 인터넷망을 통하여 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부의 컨트롤장치 제어명령 마이컴부(210)로 점등 또는 소등 명령을 전송하면, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부는 다음 점등 또는 소등 시간까지는 가장 우선적인 명령으로 인식하여 중앙제어장치의 명령을 수행한다.
본 고안의 알에프아이디(RFID) 가로등 장치에서, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부는 내부에 외부통신 모듈(또는 외부 모뎀부)과 내부통신 모듈, 2가지의 통신 모듈을 가지고 있는데, 외부통신 모듈(또는 외부 모뎀부)을 이용 인터넷망에 접속하여, 중앙제어장치의 서버컴퓨터와 접속하여 여러개 가로등의 점등 소등에 필요한 제어명령을 전달받거나, 각각의 가로등의 동작상태를 중앙 제어장치( 서버컴퓨터)에 전달하는 역할을 수행하며, 내부의 통신 모듈을 이용하여 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치의 통신모듈과 데이터 송수신을 담당한다. 또한, 가로등이 점등되는 시간에는 분전함에 상용전원을 인가하여 가로등을 점등 시키고, 가로등이 점등되지 않는 시간에는 분전함에 30V 이하의 안전전압을 인가하여 선로의 현재상태를 점검할 수 있다.
또한, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치는 통신 모듈을 이용하여 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부의 내부통신모듈과 데이터 송수신을 수행하여, 개별 가로등의 동작상태나 선로 상태를 보고하거나, 중앙제어장치(서버 컴퓨터)의 제어명령을 알에프아이디(RFID) 분전함 제어장치를 통하여 전달 받을 수 있다.
이를 이용하여, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부와 중앙제어장치(서버 컴퓨터)에서는 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치를 이용하여, 야간에 가로등의 램프가 점등시에 각 개별 가로등주의 램프 점등 소등 상태와 안정기의 동작상태, 개별 가로등주의 누설전류값에 대한 정보를 얻을 수 있다.
주간 소등시 또는 에너지 절약 차원에서 가로등을 격등으로 소등시에는, 사람에게 감전의 위험이 없는 30V 이하의 안전전압을 전력선로에 인가하여, 실시간으로 선로상의 누설전류, 단선, 합선등의 전력선로의 상태를 감시할 수 있도록 한 장치이다. 이렇게 함으로써, 본 고안은 항상 전력선로에 전압이 인가되는 상태이므로 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치가 24시간 동작 가능하여, 장마철의 누전상태 또는 도로공사로 인한 선로의 파손상태등을 실시간으로 감시할 수 있으므로 감전피해를 사전에 예방할 수 있다. 이렇게 함으로써, 가로등이 동작되지 않는 시간에도 안전전압이 가로등용 선로에 인가되어 선로 합선, 누전, 단선등의 여러가지 고장상황을 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부에서 쉽게 파악하여 중앙 제어장치로 통보할 수 있다.
또한, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부에서 외부통신모듈을 이용하여 인터넷망을 접속하여 중앙관제장치의 서버컴퓨터로, 여러 개소의 분전함의 동작상태 및 이러한 분전함에 연결된 다수의 가로등의 동작상태에 대한 데이터를 전송하고, 서버 컴퓨터는 이들 각각의 데이터를 분석하여 현재 시스템의 각 부분 또는 전체의 동작상태에 대한 제어명령을 판단하여, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부로 명령을 전송할 수 있는 가로등 장치이다.
만일, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부에서는 현재 시스템의 상태를 정확하게 판단하여 중앙제어장치의 명령이 없을 경우에도, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부 자체적으로 가로등의 점등과 소등 상태를 제어할 수 있는 장치이다.
또다른 예를들어, 알에프아이디(RFID) 가로등 장치에서 1번 분전함의 5번 가로등 안정기 고장과, 6번 가로등 램프 고장을 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부나 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치에서 감지하였다고 하면, 이러한 사실을 중앙제어장치로 통보하고, 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부나 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치의 내부 리더기부에서 태그모듈부로 고장내용과 일자에 관한 정보데이터를 전송한다.
관리자가 고장수리를 위하여 현장에 도착하였을 경우에 있어서, 현장의 도로상에 여러개의 가로등 분전함이 인접하여 있고, 도로가 곡선일 경우도 알에프아이디(RFID) 리더기를 이용하여 태그모듈에 저장된 정보를 읽어들여서 고장난 분전함과 가로등주를 확인할 수 있고, 정확한 고장내용에 대한 정보를 현장에서 곧바로 확인하여 고장수리를 실시하고 고장수리 내력에 대한 정보를 다시 태그모듈부에 저장한다.
위와같이 알에프아이디(RFID) 리더기는 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치 또는 분전함이나 가로등의 내부 또는 외부에 부착되거나 결합되어 있는 알에프아이디(RFID)용 태그모듈부의 메모리에 저장된 분전함이나 가로등주에 관련된 데이터를 읽고 메모리에 다시 데이터를 저장할 수 있는 장치이다.
Claims (3)
- 인터넷망에 직접 접속하여 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부의 외부통신모듈부를 통하여 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부와 상호 통신을 수행하고 데이터를 송수신 하는 서버컴퓨터로 구성된 중앙 제어장치,데이터를 표시하는 디스플레이부, 제어장치를 포함하는 본체, 무선 데이터를 송수신하는 안테나부로 구성된 알에프아이디(RFID) 리더기,분전함내 각종장치의 동작의 제어명령과 연산을 수행하는 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부, 주간에 가로등이 소등되어 있을때 선로의 합선, 단선, 누설전류값 등에 관한 데이터를 측정하여, 선로상태를 감시하기 위하여 선로상에 30V 이하의 전압을 인가하는 안전전압 인가 장치, 분전함 컨트롤부가 고장시에 수동으로 정해진 시간에 가로등을 점등 시키기 위한 수동 타이머 장치, 수동/자동 선택 스위치부, 마그네틱 스위치(MC) 장치의 수동 동작 버튼부등으로 구성된, 분전함 장치,가로등의 점등과 소등제어를 수행하고 외부의 알에프아이디(RFID) 리더기에 가로등과 주변 장치의 정보를 전달하는 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치,의 4가지(중앙제어장치, 알에프아이디(RFID) 리더기, 분전함 장치, 알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치)로 구성되는 알에프아이디(RFID) 가로등 장치.
- 제 1항의 알에프아이디(RFID) 가로등 장치에서,알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치는, 분전함 컨트롤부와 통신을 담당하는 통신 모듈부, 통신 모듈부의 동작 제어을 담당하는 통신용 마이컴부, 등주제어명령 처리용 마이컴부, 통신용 마이컴부와 가로등주 제어명령 처리용 마이컴부가 이상 동작하거나 동작이 정지될때, 자동으로 이를 감지하여 마이컴부에 리셋 명령을 하달하여 장치를 초기화하는 자기복구 마이컴부, 여러개의 가로등주에 고유번호(ID)를 부여할 수 있는 고유번호(ID) 설정부, 일반 상용전압(보통 220V 이상)과 안전전압(30V 이하) 모두에서 등주제어기가 동작 가능하도록 전원을 공급해주는 상용전압 안전전압용 전원장치부, 각각의 개별 가로등주의 사용 전류값을 감지하는 CT부, 각각의 개별 가로등주의 사용 누설전류값을 감지하는 ZCT부, 등주 제어장치에서 사용하는 상용전압 안전전압용 전원장치부와 가로등용 안정기등에서 발생하는 전원 노이즈를 제거하는 필터부, 상용전압(보통 220V 이상)과 안전전압(30V 이하)의 전원부와, CT와 ZCT를 연결하는 입력부, 입력되는 상용전압(보통 220V 이상)과 안전전압(30V 이하)이 가로등용 안정기로 바로 연결되어 동작하는 모드와 가로등주 제어장치의 제어명령에 의해 동작하는 모드를 선택하는 모드변환부, 모드변환부의 선택에 따라서 가로등용 안정기에 연결 시키거나 등주제어기로 연결 시키는 역할을 담당하는 출력제어부, 가로등용 램프의 현재 상태를 감시하여 램프의 점등 소등 또는 램프 이상유무를 감지하여 등주 제어명령 처리용 마이컴부에 전달하는 램프감지 부, 내부의 리더기 모듈이나 외부의 알에프아이디(RFID) 리더기에 의해서 분전함 장치관련 데이터를 저장할 수 있는 태그모듈부, 태그모듈부의 데이터를 읽어오거나 제어명령 마이컴부의 명령에 의해서 태그모듈부의 메모리에 데이터를 저장할 수 있는 리더기 모듈부로 구성되는,알에프아이디(RFID) 가로등주 제어장치를 포함하는 알에프아이디(RFID) 가로등 장치.
- 제 1항의 알에프아이디(RFID) 가로등 장치에서,분전함내 각종 장치의 동작과 제어명령을 수행하는 알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부는, 컨트롤부의 현재 동작상태를 보여주는 디스플레이부, 중앙제어장치(서버컴퓨터)와 인터넷망을 이용하여 데이터를 송수신하는 외부통신 모듈부, 가로등주 제어장치와 데이터를 송수신하기 위한 통신 모듈부, 외부통신 모듈부의 통신상태를 실시간으로 감시하는 외부통신모듈 감시용 마이컴부, 내부 통신 모듈부의 통신상태를 실시간으로 감시하는 내부통신모듈 감시용 마이컴부, 컨트롤부의 여러가지 제어명령을 담당하는 컨트롤장치 제어명령 마이컴부, 외부통신모듈감시용 마이컴부와 내부통신 감시용 마이컴부, 그리고 컨트롤장치 제어명령 마이컴부의 이상동작이나 동작정지시에, 이를 감지하여 자동으로 리셋하여 장치를 복구하는 자기복구용 마이컴부, CT를 이용하여 전류감지를 수행하고, ZCT를 이용하여 누설전류를 감지하기 위한 센서감지부, 정전을 감지하고 평상시에 밧데리를 충전하고 정전시에 밧데리의 전원을 이용할 수 있도록 하는 충전회로부, 밧데리부, 전원공급을 담당하는 전원장치부, 전원의 노이즈를 차단하는 필터부, 분전함 점멸기의 동작을 제어하는 출력 제어부, 내부의 리더기 모듈이나 외부의 알에프아이디(RFID) 리더기에 의해서 분전함 장치관련 데이터를 저장할 수 있는 태그모듈부, 태그모듈부의 데이터를 읽어오거나 제어명령 마이컴부의 명령에 의해서 태그모듈부의 메모리에 데이터를 저장할 수 있는 리더기 모듈부로 구성된,알에프아이디(RFID) 분전함 컨트롤부를 포함하는 알에프아이디(RFID) 가로등 장치.
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REGI | Registration of establishment | ||
T201 | Request for technology evaluation of utility model | ||
T701 | Written decision to grant on technology evaluation | ||
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Payment date: 20120727 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130708 Year of fee payment: 8 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |