KR20220136699A - 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템 - Google Patents

가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게 설명하면, LED 가로등의 태양광 패널의 이상상태인지 LED 조명부의 이상상태인지가 원격으로 진단되어 태양광 패널 또는 LED 조명부의 이상상태을 용이하게 확인하고, 대응조치를 취할 수 있게 되는 것이 가능하고 각 LED 가로등의 일별, 주별, 월별 그리고 계절별 발전량을 원격으로 점검가능한 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템에 관한 것이다.

Description

가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템{Monitoring system for street light solar power generation}
본 발명은 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게 설명하면, LED 가로등의 태양광 패널의 이상상태인지 LED 조명부의 이상상태인지가 원격으로 진단되어 태양광 패널 또는 LED 조명부의 이상상태을 용이하게 확인하고, 대응조치를 취할 수 있게 되는 것이 가능하고 각 LED 가로등의 일별, 주별, 월별 그리고 계절별 발전량을 원격으로 점검가능한 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템에 관한 것이다.
전세계적으로 심각한 환경 오염 문제 및 자원 고갈 문제에 따라 대체 에너지 산업에 대한 관심이 커지고 있으며, 이에 따라 개인 또는 단체가 에너지를 직접 생산하여 자체적으로 사용하는 신재생에너지 발전 시스템을 도입하는 사례가 증가하고 있고, 최근에는 다양한 종류의 신재생에너지 발전 시스템 중 설치가 용이하고 발전 효율이 뛰어난 태양광 발전기가 각광 받고 있다.
최근에는 엘이디(LED)를 이용한 엘이디 조명기구에 대한 개발이 활발히 진행되고 있으며, 이러한 엘이디(Light Emitting Diode : LED)는 종래의 광원들에 비해 소비전력량이 적고 상대적으로 발열특성이 적은 고효율의 광원으로서 수명이 약 100,000 시간으로 매우 길고, 소형, 경량이라는 장점이 있으며, 수은이나 방전용 가스를 사용하지 않으므로 환경오염을 유발하지 않는 장점이 있어 가로등으로 사용되는 경우가 빠르게 확산되고 있다.
이러한 엘이디 가로등의 고장유형은 전원측(SMPS) 불량과 부하측(LED) 불량으로 나눌 수 있고, 엘이디 가로등에 고장이 발생하면, 전원공급부에 고장이 발생되었는지 아니면 태양광 패널에 고장이 발생되었는지를 육안으로 식별할 수 없어 일일이 점검을 해봐야만 고장 부위를 찾을 수 있게 되는 문제점이 있었다. 즉,장비를 이용하여 LED 가로등 상태를 직접 체크하고, 전원공급부를 분해해서 전원공급부의 고장 상태를 체크하여야 하였다. 이때, 오히려 고장이 나지 않은 부분을 파손시킬 우려도 있고, 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 이러한 태양광 발전을 이용하여 가로를 밝혀주는 가로등 태양광 시스템의 발전 과정을 살펴보면 국부적으로 관리자가 직접 차단기를 온/오프(on/off) 시키는 것이 밤과 낮의 조도를 감지하여 점/ 소등하는 가로등 콘트롤러, 프로그램에 의해 점/ 소등이 제어되는 가로등 콘트롤러, 단방향 유무선 통신을 이용하여 원격제어가 가능한 가로등 제어 시스템으로 발전해 왔으며 현재 단방향 통신 가로등 시스템이 일반적이다.
이러한 종래의 가로등 태양광 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 단방향 통신 가로등 태양광 제어 시스템을 사용하고 있으며, 단방향 통신 가로등 태양광 제어 시스템을 전반적으로 제어하며, 이를 위해 제어 신호를 발생하는 주제어장치(100)와 상기 주제어장치(100)의 제어 신호를 수신하여 가로등기구(400)를 제어하는 다수개의 가로등 콘트롤러(300)와 상기 가로등 콘트롤러(300)에 의해 제어되어 가로를 밝혀주는 다수개의 가로등기구(400)로 구성되어, 이와 같은 단방향 통신 가로등 제어 시스템은 원거리에 원하는 시각에 선별적으로 가로등 점/ 소등을 제어할 수 있으며, 이는 주제어장치(100)에서 지역 번호를 포함하는 제어 신호를 무선 또는 유선으로 송신하고, 이를 가로등 콘트롤러(300)에서 수신하여 제어 신호중에 포함된 지역 번호가 자신의 지역 번호와 동일한 지를 동일한 지를 비교하며, 상기 결과가 동일한 경우 연속되는 제어 데이터를 분석하여 가로등기구(400)를 제어함으로써 이루어진다.
그러나, 종래의 가로등 태양광 시스템은 관리자가 단방향으로만 제어가 가능하여 가로등 태양광 시스템의 고장 상태를 파악할 수 없었고, 관리자가 야간 순찰에 의거하여 각종 등기구의 고장 상태를 파악하거나 민원인의 신고에 의존한 유지 보수 방법으로써, 투자대비 효용성이 저하되었기 때문에 전기 요금의 절감 방법에 한계가 있는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 가로등 태양광 시스템은 태양광 패널을 이용하여 태양광으로 전력을 사용하고 있더라도 관리자는, 어느 시간대에 어느 정도의 전기가 발생되었는가 가장 발전이 많이 되고 있는 시간대는 언제이고 어느 시간대에 많은 전기가 소요되고 있으며 어느 계절에 가장 많은 전기를 생산하고 사용되고 있는가를 알지 못하게 되는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1285192호
본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED 가로등의 태양광 패널의 이상상태인지 LED 조명부의 이상상태인지가 원격으로 진단되어 태양광 패널 또는 LED 조명부의 이상상태을 용이하게 확인하고, 대응조치를 취할 수 있게 되는 것이 가능하고 각 LED 가로등의 일별, 주별, 월별 그리고 계절별 발전량을 원격으로 점검가능한 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 목적은, 소정 구역 내 설치된 다수의 가로등기구를 원격 제어 하는 주제어장치와, 상기 주제어장치로부터 유선 또는 무선으로 입력된 제어 데이터로 가로등기구의 상태를 조절하는 가로등 콘트롤러와, 상기 가로등 콘트롤러 로 부터 유선 또는 무선으로 입력된 제어 데이터로 소정의 상태를 조절하는 LED 가로등기구로 이루어지는 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템에 있어서, 가로등 제어 신호를 무선으로 송신하고 각 가로등 상태 데이터를 무선으로 수신하여 디스플레이 하는 주제어장치; 상기 주제어장치로부터 수신된 제어 신호로 할당된 해당 각 가로등의 제어 신호를 무선으로 송신하는 가로등 콘트롤러; 상기 주제어장치와 가로등 콘트롤러로부터 무선으로 수신된 제어 신호로 LED 가로등을 절전 제어하고, LED 가로등의 상태데이터를 가로등 콘트롤러로 송신하는 LED 가로등기구; 상기 LED 가로등기구내에 설치되며 태양광 패널의 상태와 전원공급부의 상태를 인지하고 이를 통지하는 인지부와, 상기 주제어장치와 연결되어 상기 LED 가로등기구내에 설치된 인지부의 상태를 통지받고 태양광 패널의 이상상태인가 또는전원공급부의 이상상태인가를 판단하고 이를 관리자에게 알려주는 판단통지부;를 포함하는 본 발명에 따른 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템에 의하여 달성된다.
본 발명에 따른 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템은, 소정 구역 내 설치된 다수의 가로등기구를 원격 제어 하는 주제어장치와, 상기 주제어장치로부터 유선 또는 무선으로 입력된 제어 데이터로 가로등기구의 상태를 조절하는 가로등 콘트롤러와, 상기 가로등 콘트롤러 로 부터 유선 또는 무선으로 입력된 제어 데이터로 소정의 상태를 조절하는 LED 가로등기구로 이루어지는 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템에 있어서, 가로등 제어 신호를 무선으로 송신하고 각 가로등 상태 데이터를 무선으로 수신하여 디스플레이 하는 주제어장치; 상기 주제어장치로부터 수신된 제어 신호로 할당된 해당 각 가로등의 제어 신호를 무선으로 송신하는 가로등 콘트롤러; 상기 주제어장치와 가로등 콘트롤러로부터 무선으로 수신된 제어 신호로 LED 가로등을 절전 제어하고, LED 가로등의 상태데이터를 가로등 콘트롤러로 송신하는 LED 가로등기구; 상기 LED 가로등기구내에 설치되며 태양광 패널의 상태와 전원공급부의 상태를 인지하고 이를 통지하는 인지부와, 상기 주제어장치와 연결되어 상기 LED 가로등기구내에 설치된 인지부의 상태를 통지받고 태양광 패널의 이상상태인가 또는전원공급부의 이상상태인가를 판단하고 이를 관리자에게 알려주는 판단통지부;를 포함하여, LED 가로등의 태양광 패널의 이상상태인지 LED 조명부의 이상상태인지가 원격으로 진단되어 태양광 패널 또는 LED 조명부의 이상상태을 용이하게 확인하고, 대응조치를 취할 수 있게 되는 것이 가능하고 각 LED 가로등의 일별, 주별, 월별 그리고 계절별 발전량을 원격으로 점검가능한 우수한 효과가 있다.
도 1은 종래의 가로등 태양광 시스템의 개략적인 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템의 구성도
도 3a, 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템의 상기 LED 가로등기구내에 설치된 인지부와, 상기 주제어장치와 연결된 서버의의 블럭도
본 발명의 일 실시예에 따른 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템(A)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 주제어장치(10)와, 가로등 콘트롤러(30)와, LED 가로등기구(40)와, 상기 주제어장치(10)에 접속된 서버(50)를 포함한다.
상기 LED 가로등기구(40)에는 그 내부에 설치되며 태양광 패널(41)의 상태의 인지와 전원공급부(42)의 상태를 인지하고 이 상태를 서버(50)로 통지하는 인지부(43)가 설치되어 있다. 그리고 상기 LED 가로등기구(40)의 상부에는 상기 태양광 패널(41)에서 생산된 전기를 사용하여 거리를 조명하는 조명등(44)이 설치되어 있다.
상기 주제어장치(10)에는 상기 주제어장치(10)와 연결되어 상기 LED 가로등기구(40)내에 설치된 인지부(43)와 통신하고 상기 LED 가로등기구(40)를 제어하는 서버(50)가 설치되어 있다.
상기 서버(50)는 LED 가로등기구(40)의 상태를 통지받고 태양광 패널(41)의 이상상태인가 또는전원공급부(42)의 이상상태인가를 판단하고 이를 관리자에게 알려주는 판단통지표시부(51)와 상기 LED 가로등기구(40)을 제어하는 원격제어부(52)와 디스플레이부(53)를 포함한다.
상기 주제어장치(10)는 상기 LED 가로등 기구(40)를 제어하는 제어 신호를 무선으로 송신하고 각 LED 가로등기구(40)의 상태 데이터를 무선으로 수신하고 이와 같이 수신된 데이터는 상기 주제어장치(10)에 접속된 서버(50)의 디스플레이부(53)에 선택적으로 표시된다.
상기 가로등 콘트롤러(30)는 상기 주제어장치(10)로부터 수신된 제어 신호로 할당된 해당 각 각 LED 가로등기구(40)의 제어 신호를 무선으로 송신하는 기능을 수행한다.
상기 각 LED 가로등 가로등기구(40)는 상기 주제어장치(10)와 가로등 콘트롤러(30)로부터 무선으로 수신된 제어 신호로 LED 가로등기구(40)의 조명등(44)을 절전 제어하고, LED 가로등의 상태데이터를 가로등 콘트롤러로 송신하는 기능을 수행한다.
상기 LED 가로등기구(40)의 인지부(43)는 상기 조명등(44)에 전기를 공급하는 태양광 패널(41)의 상태의 인지와 전원공급부(42)의 상태를 인지하는 기능을 수행하고 있으며, 상기 태양광 패널(41)은 다수의 태양전지판이 직렬로 설치된 패널유닛(41)과 상기 패널유닛(41)이 다수가 병렬로 설치된 구조를 가지므로 상기 각 패널유닛(41)상에서 말단부에 각 패널유닛(41)에 걸리는 전압신호를 인가받아 상기 전압신호값에 따라 상기 태양광 패널(41)의 고장여부를 인지하는 패널고장인지부(43a)가 설치되고, 또한, 상기 전원공급부(42)의 상기 조명등(44)에 공급되는 전류는 일정하므로 상기 조명등(44)에 공급되는 전류의 변동에 의하여 상기 전원공급부(42)의 고장여부를 인지하는 전원공급부고장인지부(42b)가 설치되어 있다. 상기 전원공급부(42)에는 공급되는 전류를 감지하는 전류센서(도시되지 않음)가 설치되어 전원공급부(42)에 공급되는 전류를 감지한다.
상기 서버(50)의 디스플레이부(53)에는 상기 태양광 패널(41)이나 전원공급부(42)의 고장상태가 표시되나, 이러한 것만 표시되는 것이 아니라 각 LED 가로등기구(40)의 일별, 주별, 월별 그리고 계절별 발전량도 표시되어 관리자가 용이하게 원격지의 각 LED 가로등기구(40)의 발전량도 파악할 수가 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템(A)의 작동을 이하에 구체적으로 설명한다.
가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템(A)의 각 LED 가로등기구(40)의 상태가 가로등 콘트롤러(30)와, 주제어장치(10)와, 상기 주제어장치(10)에 접속된 서버(50)를 통하여 원격지에서도 용이하게 파악할 수가 있을 것이다.
이와 같은 상태에서, 일 LED 가로등기구(40)에서 조명등(44)이 어두어지는 상태가 발생되면, 상기 LED 가로등기구(40)의 인지부(43)에서는 이와 같은 상태가 어떤 이유로 발생하는 것을 인지하게 되는 것이다.
즉, 인지부(43)의 태양광 패널(41)의 이상상태를 인지하는 패널고장인지부(43a)에서는 다수가 병렬로 설치된 패널유닛(41)상에서 말단부에 각 패널유닛(41)에 걸리는 전압신호를 인가받아 정상전압인가를 확인하고 정상전압의 범위일 경우에는 정상으로 인지하고 정상전압의 범위가 아닌 경우에는 이상상태로 인지하여 정상 또는 이상상태를 인지할 수가 있게 되고 만일 태양광 패널(41)이 이상상태인 경우에는 이를 인지하고 가로등 콘트롤러(30)와 주제어장치(10)를 통하여 서버(50)로 송신하게 되는 것이다.
만일 태양광 패널(41)이 정상인 경우에는, 인지부(43)의 전원공급부(42)의 이상상태를 인지하는 전원공급부고장인지부(42b)에서는 전원공급부(42)의 상기 조명등(44)에 공급되는 전류가 정상범위인가를 판단하고 정상전류의 범위일 경우에는 정상으로 인지하고 정상전류의 범위가 아닌 경우에는 이상상태로 인지하여 정상 또는 이상상태를 인지할 수가 있게 되고 만일 전원공급부(42)가 이상상태인 경우에는 이를 인지하고 가로등 콘트롤러(30)와 주제어장치(10)를 통하여 서버(50)로 송신하게 되는 것이다.
이상과 같이 서버(50)는 태양광 패널(41) 또는 전원공급부(42)중 일 구성요소에서 이상상태가 발생된 것을 확인하고 이를 관리자에게 통지하고 신속한 점검을 취하게 하여, 각 LED 가로등기구(40)의 이상상태를 정확하게 인지하여 후속조치를 취할 수가 있게 되므로 많은 시간과 자재를 절약할 수가 있게 되는 것이다.
또한, 상기 서버(5)의 디스플레이부(53)는 각 LED 가로등기구(40)의 상기 태양광 패널(41)의 정보를 시각적으로 확인하는 것으로, 전력 생산량 및 전력 소비량을 포함하는 전력 정보를 표시한다. 각 LED 가로등기구(40)의 상기 태양광 패널(41)의 기간별 전력 생산량, 연간 발전량, 일별 발전량 등의 정보가 표시된다.
그리고, 상기 서버(5)의 디스플레이부(53)는 각 LED 가로등기구(40)의 실시간 발전량을 나타내는 그래프를 화면에 디스플레이될 뿐만 아니라, 해당 태양광 태널(41)의 전압(PV Voltage), 전류(PV Current), 전력(PV Power), 및 1일 누적 발전량의 데이터가 디스플레이될 수도 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템은, LED 가로등의 LED 조명부의 이상이 태양광 패널의 이상상태인지 전원공급부의 이상상태인지가 원격으로 진단되어 태양광 패널 또는 전원공급부의 이상상태인지 의 이상상태을 용이하게 확인하고, 대응조치를 취할 수 있게 되는 것이 가능하고 각 LED 가로등의 일별, 주별, 월별 그리고 계절별 발전량을 원격지에서 용이하게 원격으로 점검가능하게 되는 것이다.
본 발명에 따른 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템은 일반적인 가로등 태양광 발전산업에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.
A : 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템
10 : 주제어장치 30 : 가로등 콘트롤러
40 : LED 가로등기구 41 : 태양광 패널
42 : 전원공급부 43 : 인지부
44 : 조명등 50 : 서버
51 : 판단통지표시부 52 : 원격제어부
53 : 디스플레이부

Claims (2)

  1. 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템(A)에 있어서,
    상기 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템(A)은, 주제어장치(10)와, 가로등 콘트롤러(30)와, LED 가로등기구(40)와, 상기 주제어장치(10)에 접속된 서버(50)를 포함하고,
    상기 LED 가로등기구(40)에는 그 내부에 설치되며 태양광 패널(41)의 상태와 전원공급부(42)의 상태를 인지하고 이 상태를 서버(50)로 통지하는 인지부(43)가 설치되어 있고,
    상기 서버(50)는 각 LED 가로등기구(40)의 상태를 통지받고 태양광 패널(41)의 이상상태인가 또는전원공급부(42)의 이상상태인가를 판단하고 이를 관리자에게 알려주는 판단통지표시부(51)와 상기 LED 가로등기구(40)을 제어하는 원격제어부(52)와 디스플레이부(53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템
  2. 제1항에 있어서,
    상기 LED 가로등기구(40)의 인지부(43)는 상기 조명등(44)에 전기를 공급하는 태양광 패널(41)의 상태와 전원공급부(42)의 상태를 인지하는 기능을 수행하고 있으며,
    상기 인지부(43)는 상기 태양광 패널(41)은 다수의 태양전지판이 직렬로 설치된 패널유닛(41)과 상기 패널유닛(41)이 다수가 병렬로 설치된 구조를 갖는 상기 각 패널유닛(41)상에서 말단부에 각 패널유닛(41)에 걸리는 전압신호를 인가받는 패널고장인지부(43a)와,
    상기 전원공급부(42)의 상기 조명등(44)에 공급되는 전류가 정상범위인가를 판단하고 정상전류의 범위일 경우에는 정상으로 인지하고 정상전류의 범위가 아닌 경우에는 이상상태로 인지하여 정상 또는 이상상태를 인지할 수가 있게 되고 만일 전원공급부(42)가 이상상태인 경우에는 이를 인지하는 전원공급고장인지부(42b)가 설치되는 것을 특징으로 하는 가로등 태양광 발전에 대한 모니터링 시스템
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