KR101365221B1

KR101365221B1 - 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기

Info

Publication number: KR101365221B1
Application number: KR1020120046186A
Authority: KR
Inventors: 김유성
Original assignee: 김유성
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2014-02-20
Also published as: KR20130123061A

Abstract

본 발명은 기존의 원격제어용 감시 단말기가 터치기판으로 구성되어 있어, 제품부피가 크고, 구동시 열이 많이 발생되어, 주변의 다른 전자부품에 영향을 끼쳐 오작동시키는 문제점과, 정전시, 조명부하의 전원이 나가더라도, 영구자석에 의해 래치릴레이가 계속해서 온(On) 상태로 작동하기 때문에, 원격지의 메인컨트롤러에서 조명부하가 정상적으로 구동되고 있지 않음에도 불구하고 조명부하가 정상적으로 구동되고 있다고 오인되는 문제점과, 무부하시 전원기기의 대기전력을 감지할 수 없는 문제점을 개선하고자, 단말기본체, 전원입력모듈, 유선송수신모듈, 어드레스설정모듈, 전원기기접속모듈, 스마트제어모듈로 구성됨으로서, 터치기판 대신 다수의 버튼으로 어드레스 설정 및 기능설정을 할 수 있어, 내부 열 발생이 없고, 단말기를 슬림하게 제작할 수 있으며, 래치릴레이부의 온(On)/오프(Off) 구동시 접촉되는 릴레이브라켓 헤드부의 접점을 감지해서 마이컴부로 전달시킬 수 있어, 래치릴레이부의 오작동을 방지할 수 있고, 메인컨트롤러로 전원기기의 부하전력과 무부하시의 대기전력을 전송시킬 수 있어, 전원기기의 전력소비를 실시간으로 체크할 수 있고, 조명뿐만 아니라, TV, 에어컨, 냉장고와 같은 가전기기와 같은 전원기기의 부하측량에도 호환시켜 사용할 수 있고, 전류센서부로부터 센싱된 대기전력값이 기준설정치에 비해 높을 경우에, 대기전력을 보상시키는 대기전력 보상모듈이 구성됨으로서, 기존에 비해 전력소비를 80% 줄일 수 있는 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기{THE REMOTE CONTROL TERMINAL OF SMART CONTROL MOUDULE}

본 발명은 원격지의 메인컨트롤러와 유선으로 연결되어 양방향통신을 하면서, 메인컨트롤러로부터 명령신호를 수신받고, 전원기기의 부하와 대기전력을 센싱해서 메인컨트롤러로 송신시키는 원격감시제어단말기에 관한 것이다.

현재 LED 조명, 일반조명 등과 같은 부하를 원격제어를 통해 감시하는 원격감시제어단말기가 널리 사용되고 있다.

상기 원격감시제어단말기는 국내등록특허공보 제10-1039903호에 기재된 바와 같이, 케이스 본체와; 복수의 조작부를 구비한 조작 패널과; 케이스 본체에 배치되는 것과 함께, 상기 조작 패널의 이면에 배치되고, 상기 조작 패널을 사이에 끼워 누름 검지 가능한 복수의 터치 조작부를 가지며, 상기 조작부의 위치에 대응시켜 상기 복수의 터치 조작부중의 적어도 하나 이상의 터치 조작부로 이루어진 검출 에어리어를 설정 가능한 터치 기판과; 상기 터치 기판과 전기적으로 접속되어, 상기 터치 조작부가 누름 검지했을 때에 조작신호를 출력하는 전송부;를 구비하고, 상기 터치 조작부가 조작된 것을 고지하는 고지 수단을 가지며, 상기 터치 조작부의 조작시부터 고지가 완료할 때까지의 시간내에, 조작된 상기 터치 조작부가 재차 조작된 경우에는, 재차 조작된 터치 조작부의 조작신호를 출력하지 않는 것을 특징으로 하는 원격제어용 감시 단말기가 제시된 바 있었다.

하지만, 이는 터치기판이 구성되어 있어, 제품부피가 크고, 구동시 열이 많이 발생되어, 주변의 다른 전자부품에 영향을 끼쳐 오작동시키는 문제점이 있고, 정전시, 조명부하의 전원이 나가더라도, 영구자석에 의해 래치릴레이가 계속해서 온(On) 상태로 작동하기 때문에, 원격지의 메인컨트롤러에서 조명부하가 정상적으로 구동되고 있지 않음에도 불구하고 조명부하가 정상적으로 구동되고 있다고 오인되는 문제점이 있었다.

또한, 기존의 원격감시제어단말기는 조명부하만을 원격감시하도록 구성되어 있기 때문에, 무부하시 대기전력을 감지할 수 없어, 조명을 오프한 상태에서도 소모되는 전력을 차단시키는 장치개발이 시급한 실정이다.

국내등록특허공보 제10-1039903호

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 터치기판이 없어, 내부 열 발생이 없고, 단말기를 슬림하게 제작할 수 있으며, 래치릴레이부의 온(On)/오프(Off) 구동시 접촉되는 릴레이브라켓 헤드부의 접점을 감지해서 마이컴부로 전달시킬 수 있어, 래치릴레이부의 오작동을 방지할 수 있고, 메인컨트롤러로 전원기기의 부하전력과 무부하시의 대기전력을 전송시킬 수 있어, 전원기기의 전력소비를 실시간으로 체크할 수 있고, 조명뿐만 아니라, TV, 에어컨, 냉장고와 같은 가전기기와 같은 전원기기의 부하측량에도 호환시켜 사용할 수 있고, 기존에 비해 전력소비를 현저히 줄일 수 있는 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기는

원격지의 메인컨트롤러와 유선으로 연결되어 양방향통신을 하면서, 메인컨트롤러로부터 명령신호를 수신받고, 전원기기의 부하와 대기전력을 센싱해서 메인컨트롤러로 송신시키는 원격감시제어단말기(1)로 이루어지고,

상기 원격감시제어단말기(1)는

사각박스형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하는 단말기본체(100)와,

단말기본체의 외부 상단 일측에 돌출되어, 전원을 인가받아 각 기기에 공급시키는 전원입력모듈(200)과,

전원입력모듈 일측에 위치되어, 2선식의 신호선을 통해서 메인컨트롤러의 명령신호를 수신해서 내부의 스마트 제어모듈로 전달시키고, 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 센싱한 센싱값을 원격지의 메인컨트롤러로 송신시키는 유선송수신모듈(300)과,

유선송수신모듈 일측에 위치되어, 단말기본체의 고유식별ID를 설정하는 어드레스설정모듈(400)과,

어드레스설정모듈 일측에 위치되어, 전원기기의 입출력단자와 연결돼서 전원기기의 부하를 센싱하고, 무부하시 대기전력을 센싱해서 단말기본체 내부의 스마트 제어모듈로 전달시키는 전원기기접속모듈(500)과,

단말기본체 내부에 위치되어, 전원입력모듈, 유선송수신모듈, 어드레스설정모듈, 전원기기접속모듈과 연결돼서 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 메인컨트롤러의 명령신호를 전달받아 해당 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 체크한 후, 체크된 결과값을 원격지의 메인컨트롤러로 전송시키도록 제어하는 스마트제어모듈(600)로 구성됨으로서 달성된다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명에서는 터치기판이 없어, 내부 열 발생이 없고, 단말기를 슬림하게 제작할 수 있으며, 래치릴레이부의 오작동을 방지할 수 있고, 전원기기의 전력소비를 실시간으로 체크할 수 있으며, 조명뿐만 아니라, TV, 에어컨, 냉장고와 같은 가전기기와 같은 전원기기의 부하측량에도 호환시켜 사용할 수 있고, 기존에 비해 전력소비를 80% 줄일 수 있는 좋은 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기의 구성요소를 도시한 전체사시도,
도 2는 본 발명에 따른 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 전원입력모듈(200)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 스마트제어모듈(600)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 릴레이브라켓(633)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 래치릴레이부에 형성된 릴레이브라켓과 마이크로스위치의 동작과정을 도시한 일실시예도,
도 7은 본 발명에 따른 래치릴레이전원부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 8은 본 발명에 따른 마이컴전원부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 9는 본 발명에 따른 명령신호수신부와 응답신호송신부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 10은 본 발명에 따른 어드레스설정모듈의 구성요소를 도시한 회로도,
도 11은 본 발명에 따른 래치릴레이부에 래치릴레이용세팅기기가 연결되어,래치릴레이용세팅기기로부터 눌러진 버튼신호에 따라 외부에서 강제로 래치릴레이부가 구동되는 것을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 마이컴부에 연결된 명령신호수신부,전류센서부, 응답신호송신부, 설정입력핀간의 연결구성을 도시한 회로도,
도 13은 본 발명에 따른 전류센서부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 14는 본 발명에 따른 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기와 원격지의 메인컨트롤러와 유선으로 연결된 것을 도시한 일실시예도.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기의 구성요소를 도시한 전체사시도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기의 구성요소를 도시한 분해사시도에 관한 것으로, 이는 원격지의 메인컨트롤러와 유선으로 연결되어 양방향통신을 하면서, 메인컨트롤러로부터 명령신호를 수신받고, 전원기기의 부하와 대기전력을 센싱해서 메인컨트롤러로 송신시키는 역할을 한다.

상기 원격감시제어단말기(1)는 단말기본체(100), 전원입력모듈(200), 유선송수신모듈(300), 어드레스설정모듈(400), 전원기기접속모듈(500), 스마트제어모듈(600)로 구성된다.

먼저, 본 발명에 따른 단말기본체(100)에 관해 설명한다.

상기 단말기본체(100)는 사각박스형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하는 역할을 한다.

이는 상부커버(110)와 하부커버(120)로 구성된다.

상기 상부커버(110)는 전원입력모듈, 유선송수신모듈, 어드레스설정모듈, 전원기기접속모듈을 삽입홈에 관통시켜 외부로 돌출시키고, 내부에 스마트제어모듈을 내장시켜 외압으로부터 보호하는 역할을 한다.

이는 중앙에 래치릴레이부가 포함되면서 수납되도록 래치릴레이지지부(111)가 사각형상으로 돌출되어 형성되고, 래치릴레이지지부의 전단 일측에 전원입력모듈, 유선송수신모듈이 삽입되어 돌출되도록 제1,2삽입홈(112,113)이 형성되며, 래치릴레이지지부의 측면 일측에 어드레스설정모듈이 삽입되어 돌출되도록 제3 삽입홈(114)이 형성되고, 래치릴레이지지부의 후단 일측에 전원기기접속모듈이 삽입되어 돌출되도록 온오프표시홈(115)이 형성된다.

그리고, 상부커버(110)는 제1,2 삽입홈(112,113)사이에 설정입력핀(670)이 삽입되어 돌출되도록 제4삽입홈(116)이 형성된다.

상기 제4삽입홈(116) 일측에 전체 온/오프 스위치(117)가 형성되고, 전체 온/오프 스위치 하단에 4개의 개별 온/오프 스위치(118)가 형성된다.

여기서, 전체 온/오프 스위치(117)는 원격감시제어단말기 전체의 구동을 온/오프시키는 역할을 하고, 개별 온/오프 스위치(118)는 짧게 눌러진 경우에 래치릴레이부를 온/오프시켜 전원기기접속모듈을 통해 접속된 4개의 전원기기의 구동을 1:1로 개별로 온/오프시키고, 길게 눌러진 경우에 전원기기의 대기전력값을 설정하는 역할을 한다.

상기 하부커버(120)는 바닥면으로부터 0.7~2cm 간격의 높이로 이격시킨 상태에서 스마트제어모듈을 볼트조임한 후, 외압으로부터 보호하는 역할을 한다.

여기서, 하부커버를 바닥면으로부터 0.7~2cm 간격의 높이로 이격시키는 이유는 메인PCB기판과 보조PCB기판으로부터 구성된 스마트제어모듈에서 발생되는 내부 열을 외부로 배출시켜 방열시키기 위함이다. 0.7cm 이하에서는 메인PCB기판과 보조PCB기판로 이물질 유입과 방열이 잘 안되는 문제점이 있고, 2cm 이상에서는 기기의 부피가 커지고, 외압에 의해 흔들리는 문제점이 발생되기 때문에, 0.7~2cm 간격의 높이로 이격시키는 가장 바람직하다.

다음으로, 본 발명에 따른 전원입력모듈(200)에 관해 설명한다.

상기 전원입력모듈(200)은 단말기본체의 외부 상단 일측에 돌출되어, 전원을 인가받아 각 기기에 공급시키는 역할을 한다.

이는 전원입력단자(210)로 24V AC 전원을 인가받도록 구성된다.

그리고, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 전원입력단자 하단에 인가받은 24V AC전원을 12V로 변환시켜 래치릴레이부로 전달시키는 래치릴레이전원부(220)와, 3.3V로 변환시켜 마이컴부로 전달시키는 마이컴전원부(230)로 구성된다.

상기 래치릴레이전원부(220)는 도 7에서 도시한 바와 같이, 24V AC가 입력되면 브릿지 다이오드를 통해 DC전압(30V정도)으로 변환되고, 변환된 DC전압을 제1스위칭레귤레이터(SWITCHING REGULATOR)로 12V DC를 만든다.

여기서, 제1스위칭레귤레이터로부터 생성된 12V DC는 마이컴부(620)로부터 온/오프 제어 명령을 받는다.

상기 마이컴전원부(230)는 도 8에서 도시한 바와 같이, 변환된 DC전압(30V정도)을 제2 스위칭레귤레이터(SWITCHING REGULATOR)로 3.3VDC를 만든다.

다음으로, 본 발명에 따른 유선송수신모듈(300)에 관해 설명한다.

상기 유선송수신모듈(300)은 전원입력모듈 일측에 위치되어, 2선식의 신호선을 통해서 메인컨트롤러의 명령신호를 수신해서 내부의 스마트 제어모듈로 전달시키고, 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 센싱한 센싱값을 원격지의 메인컨트롤러로 송신시키는 역할을 한다.

이는 유선송수신단자(310)에 메슬-에스 뉴 프로토콜(MESL-S NEW 프로토콜)로 이루어진 2선식의 신호선이 접속되어 구성된다.

여기서, 메슬-에스 뉴 프로토콜(MESL-S NEW 프로토콜)은 일본 도시바(TOSHIBA) 사의 조명제어 콘트롤러에 관한 통신 프로토콜을 말한다.

즉, 도 12에서 도시한 바와 같이, 신호선 S2는 메인컨트롤러의 명령신호를 수신하는 단자이고, 신호선 S1은 센싱한 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 원격지의 메인컨트롤러로 송신시키는 단자이다.

다음으로, 본 발명에 따른 어드레스설정모듈(400)에 관해 설명한다.

상기 어드레스설정모듈(400)은 유선송수신모듈 일측에 위치되어, 단말기본체의 고유식별ID를 설정하는 역할을 한다.

이는 도 12에서 도시한 바와 같이, 8비트 딥스위치(410)로 이루어져, 고유식별ID를 8비트로 설정한다.

그리고, 딥스위치 좌측에 적색LED표시부(420)가 구성되고, 딥스위치 우측에 녹색 LED표시부(430)가 구성된다.

상기 적색LED표시부(420)는 각 기기가 정상적으로 작동할 때, 적색 LED가 규칙적으로 점멸되어 외부에 각 기기가 정상적으로 작동하고 있음을 표시하는 역할을 한다.

상기 녹색LED표시부(430)는 유선송수신모듈에 메슬-에스 뉴 프로토콜(MESL-S NEW 프로토콜)이 연결되면, 녹색 LED가 켜져서, 외부에 정상적으로 통신하고 있음을 표시하는 역할을 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 전원기기접속모듈(500)에 관해 설명한다.

상기 전원기기접속모듈(500)은 어드레스설정모듈 일측에 위치되어, 전원기기의 입출력단자와 연결돼서 전원기기의 부하를 센싱하고, 무부하시 대기전력을 센싱해서 단말기본체 내부의 스마트 제어모듈로 전달시키는 역할을 한다.

이는 (+),(-) 전원기기접속단자(510)로 구성된다.

본 발명에서는 4개의 전원기기접속단자로 구성되어, 4채널로 4개의 전원기기가 (+),(-)로 연결된다.

그리고, 4개의 전원기기접속단자 일측에는 각각 전류센서부가 1:1로 연결되어 구성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 스마트제어모듈(600)에 관해 설명한다.

상기 스마트제어모듈(600)은 단말기본체 내부에 위치되어, 전원입력모듈, 유선송수신모듈, 어드레스설정모듈, 전원기기접속모듈과 연결돼서 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 메인컨트롤러의 명령신호를 전달받아 해당 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 체크한 후, 체크된 결과값을 원격지의 메인컨트롤러로 전송시키도록 제어하는 역할을 한다.

이는 도 4에 도시한 바와 같이, 명령신호수신부(610), 마이컴부(620), 래치릴레이부(630), 마이크로스위치(640), 전류센서부(650), 응답신호송신부(660), 설정입력핀(670)이 포함되어 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 명령신호수신부(610)에 관해 설명한다.

상기 명령신호수신부(610)는 원격지 메인컨트롤러의 명령신호를 수신해서 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다.

이는 도 9에 도시한 바와 같이, 신호선 S2 일측에 위치되어, 브릿지다이오드 RD1, 포토커플러 PC2로 이루어진 메슬-에스(MESL-S) 수신모듈(611)이 구성된다.

상기 메슬-에스(MESL-S) 수신모듈은 수신받은 메인컨트롤러의 명령신호를 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다.

둘째, 본 발명에 따른 마이컴부(620)에 관해 설명한다.

상기 마이컴부(620)는 명령신호수신부로부터 메인컨트롤러의 명령신호를 전달받아 래치릴레이를 온(On)/오프(Off)시키고, 래치릴레이가 정상적으로 동작되었는지 여부를 체크한 후, 래치릴레이가 정상적으로 동작되면, 온(On)상태에 있는 래치릴레이와 연결된 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 센싱해서 원격지의 메인컨트롤러로 전송시키도록 제어하는 역할을 한다.

이는 PIC16F1937원칩마이컴으로 구성된다.

즉, 도 12에 도시한 바와 같이, 입력단자 PC4 일측에 메슬-에스(MESL-S) 수신모듈(611)이 연결되어, 메슬-에스(MESL-S) 수신모듈을 통해 수신받은 메인컨트롤러의 명령신호를 수신받고, 출력단자 PC5 일측에 메슬-에스(MESL-S) 송신모듈(661)이 연결되어, 메슬-에스(MESL-S) 송신모듈로 센싱한 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 송신시키며, 출력단자 PC6, PC7 일측에 설정기기통신모듈(675)이 연결되어, 설정기기통신모듈(675)을 통해 설정기기와 통신시키며, 입력단자 PA1 일측에 MCU 연결용암컨넥터(620a)의 ADC1단자가 연결되어, 제1 전류센서부에서 센싱한 제1 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 입력받고, 입력단자 PA2 일측에 MCU 연결용암컨넥터(620a)의 ADC2단자가 연결되어, 제2 전류센서부에서 센싱한 제2 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 입력받으며, 입력단자 PA3 일측에 MCU 연결용암컨넥터(620a)의 ADC3단자가 연결되어, 제3 전류센서부에서 센싱한 제3 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 입력받고, 입력단자 PA4 일측에 MCU 연결용암컨넥터(620a)의 ADC4단자가 연결되어, 제4 전류센서부에서 센싱한 제4 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 입력받으며, 출력단자 PC0에 래치릴레이전원부(220)의 제1 스위칭레귤레이터가 연결되어, 래치릴레이전원부의 전원을 온/오프 제어시키고, 입력단자 PD0~PD4에 딥스위치연결컨넥터(620c)가 연결되어, 어드레스설정모듈(400)에 설정된 8비트 고유식별ID값을 입력받고, 입력단자 PB0,PB1,PE2,PE3에 세팅기기연결컨넥터(2a)가 연결되어, 래치릴레이용세팅기기(2)로부터 눌러진 버튼신호에 따라 외부에서 강제로 4채널 래치릴레이부가 구동시키도록 제어시키고, 입력단자 PD0~PD4에 연결된 딥스위치연결컨넥터(620c)가 전체 온/오프 스위치(117)와 연결되어, 전체 온/오프 스위치(117)로부터 스위치신호를 입력받아 원격감시제어단말기 전체의 구동을 온/오프시키도록 제어시키며, 입력단자 PD0~PD4에 연결된 딥스위치연결컨넥터(620c)가 개별 온/오프 스위치(118)와 연결되어, 개별 온/오프 스위치(118)로부터 짧게 눌러진 스위치신호를 입력받아 래치릴레이부를 온/오프시켜 전원기기접속모듈을 통해 접속된 4개의 전원기기의 구동을 1:1로 개별로 온/오프시키고, 개별 온/오프 스위치(118)로부터 길게 눌러진 스위치신호를 입력받아 전원기기의 대기전력값을 설정시키도록 제어시키고, 출력단자 PC1, PD5, PD6, PD7에 릴레이구동드라이버 IC(620b)가 연결되어, 제1 래치릴레이, 제2 래치릴레이, 제3 래치릴레이, 제4 래치릴레이로 이루어진 래치릴레이부(630)를 선택해서 온/오프 구동시키도록 제어시키도록 구성된다.

상기 릴레이구동드라이버 IC(620b)는 마이컴부의 제어신호를 입력받아 4채널 래치릴레이부의 구동을 선택해서 온/오프시키는 역할을 한다.

이는 NOT GATE(낫 게이트) 구조로 이루어져, 마이컴부에서 한번 펄스 동작시키면 온신호를 래치릴레이부로 전달시키고, 또 한번 펄스 동작시키면 오프신호를 래치릴레이부로 전달시킨다.

셋째, 본 발명에 따른 래치릴레이부(630)에 관해 설명한다.

상기 래치릴레이부(630)는 마이컴부의 제어신호에 따라 온(On)/오프(Off) 구동되어 1:1로 설정된 전원기기와의 연결을 개폐시키고, 온(On)/오프(Off) 구동시, 릴레이노브와 맞물려 있는 릴레이브라켓을 기계적으로 동작시키는 역할을 한다.

이는 보자력(保磁力)이 큰 철심을 사용하여 접점의 동작이 여자 전류(勵磁電流)를 끊은 후에도 자력(磁力)이 유지되도록 한 릴레이로서 역방향 여자 전류로 접점이 복귀하며 펄스로 제어된다.

상기 래치릴레이부(630)는 코일에 단지 50~100ms만 전류를 흘려주면 온(ON)이 되고, 그 후 코일에 흐르는 전류를 끊어줘도 온(ON)상태가 계속 유지되고, 오프(OFF)를 시키는 방법은 전류 흐르는 방향을 반대로 해서 넣어주는 종류와 또다른 코일쪽에 전류를 흘려줘 끊어주는 방법으로 오프시킨다.

본 발명에 따른 래치릴레이부(630)는 릴레이본체(631), 릴레이노브(632), 릴레이브라켓(633)으로 구성된다.

상기 릴레이본체(631)는 사각박스형상으로 이루어져, 각 기기를 외압으로부터 보호하는 역할을 한다.

상기 릴레이노브(632)는 릴레이본체의 상단 표면에 일자형상으로 돌출되어, 온/오프 구동시, 릴레이브라켓에 상하의 기계적인 힘을 전달시키는 역할을 한다.

상기 릴레이브라켓(633)은 도 6에 도시한 바와 같이, 릴레이노브와 연결되어 릴레이노브로부터 전달되는 상하의 기계적인 힘에 의해 동작되는 온/오프 상태를 전단부의 헤드부를 통해 마이크로스위치로 접점시키는 역할을 한다.

이는 도 5에 도시한 바와 같이, "ㄱ"자 형상의 본체(633a)로 이루어지고, 본체의 수직방향쪽으로 수직바(633b)가 형성되고, 수평방향쪽으로 수평바(633c)가 일체형으로 형성된다.

상기 수직바(633b)의 상단 중앙에 릴레이노브와 결합되는 표시바(633b-1)가 돌출 형성되어, 래치릴레이지지부(111)의 상단의 온오프표시홈(115)에 돌출된다.

즉, 릴레이노브가 온/오프 구동시, 릴레이브라켓의 표시바에 그대로 상하의 기계적인 힘이 전달된다.

그리고, 상기 수평바(633c)의 헤드부(633c-1)에 마이크로스위치와 접점되는 접점부(633c-2)가 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 래치릴레이부(630)는 마이컴부의 제어신호에 따라 온(On)/오프(Off) 구동되는 수단이외에도, 도 11에 도시한 바와 같이, 래치릴레이용세팅기기(2)에 의해 외부에서 강제로 온(On)/오프(Off) 구동되도록 구성된다.

즉, 래치릴레이부(630)에 래치릴레이용세팅기기(2)가 연결되면, 래치릴레이용세팅기기(2)로부터 눌러진 버튼신호에 따라 외부에서 강제로 4채널 래치릴레이부가 구동된다.

또한, 본 발명에 따른 래치릴레이부(630)는 마이컴부의 제어신호에 따라 온(On)/오프(Off) 구동되어 1:1로 설정된 전원기기와의 연결되도록 하기 위해, 제1래치릴레이(630a), 제2래치릴레이(630b), 제3래치릴레이(630c), 제4래치릴레이(630d)로 구성된다.

넷째, 본 발명에 따른 마이크로스위치(640)에 관해 설명한다.

상기 마이크로스위치(640)는 래치릴레이부의 릴레이브라켓과 0.5~1.5cm간격으로 이격되어 위치되면서, 래치릴레이부의 온(On)/오프(Off) 구동시 접촉되는 릴레이브라켓의 접점부 접점을 감지해서 마이컴부로 전달시키는 역할을 한다.

이는 미소접점 간격과 스냅 동작기구로 구성되고, 규정된 동작과 규정된 힘으로 개폐동작을 하는 접점기구가 케이스로 덮여져 구성된다.

외부 일측에 릴레이브라켓 접점부와 접점되는 액추에이터가 구성된다.

본 발명에 따른 마이크로스위치는 래치릴레이부의 온/오프 구동여부를 정확하게 감지할 수 있어 신뢰성이 높고, 성능이 우수하고, 소형, 높은 용량, 저가격, 보수점검이 용이한 특성을 가진다.

다섯째, 본 발명에 따른 전류센서부(650)에 관해 설명한다.

상기 전류센서부(650)는 전원기기접속모듈의 하단에 위치되어, 마이컴부의 제어신호에 따라 구동되면서, 래치릴레이와 1:1로 연결된 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 센싱하는 역할을 한다.

이는 도너츠 모양의 자심을 사용하여 1차 및 2차 코일을 자심에 감아 2차 전류를 측정함으로써 1차 전류를 검지하는 변류기 방식과 전류에 의하여 생기는 자계 속에 홀 소자를 설치하여 홀 전압을 측정함으로써 자계의 강도, 즉 전류의 강약을 검지하는 홀 소자 방식으로 구성된다.

본 발명에 따른 전류센서부는 4채널로 이루어진 전원기기접속모듈의 각 채널에 하나씩 구성된다. 즉, 제1 전류센서, 제2 전류센서, 제3 전류센서, 제4 전류센서로 이루어진 4개의 전류센서부가 구성된다.

상기 전류센서부는 CT ( CURRENT TRANSFORMER )을 이용하여 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 센싱한 후, 마이컴부로 전달시킨다.

즉, 도 13에서 도시한 바와 같이, CT에서 센싱된 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 R75, R81을 통해 센싱하고, OP앰프로 증폭시켜 MCU 연결용수컨넥터를 통해 마이컴부로 전달시킨다.

여섯째, 본 발명에 따른 응답신호송신부(660)에 관해 설명한다.

상기 응답신호송신부(660)는 마이컴부의 제어신호에 따라 구동되어, 센싱된 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력에 관한 센싱값을 응답신호로 신호처리한 후, 유선송수신모듈을 통해 원격지의 메인컨트롤러로 전송시키는 역할을 한다.

이는 신호선 S1 일측에 위치되어, 저항 R27, 다이오드 D1,D2, 포토커플러 PC1로 이루어진 메슬-에스(MESL-S) 송신모듈(661)로 구성된다.

상기 메슬-에스(MESL-S) 송신모듈은 센싱한 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 마이컴부로부터 전달받아 원격지의 메인컨트롤러로 송신시킨다.

일곱째, 본 발명에 따른 설정입력핀(670)에 관해 설명한다.

상기 설정입력핀(670)은 4개의 입력핀으로 이루어져 설정기기가 연결되면, 각 기기의 연결상태, 대기전력 설정 및 검사데이터를 설정하는 역할을 한다.

이는 1번핀에 전원입력핀이 형성되고, 2번핀에 단락핀이 형성되며, 3번핀에 그라운드연결핀이 형성되고, 4번핀에 설정기기(3)와 연결되거는 통신핀이 형성된다.

상기 통신핀 일측에는 도 10에 도시한 바와 같이, 트랜지스터Q3, 포토커플러 PC4, 트랜지스터 Q2, 포토커플러 PC3로 이루어진 설정기기통신모듈(675)이 구성된다.

상기 통신핀에 설정기기가 연결되면, 대기전력 설정 및 명령신호수신부(610), 마이컴부(620), 래치릴레이부(630), 마이크로스위치(640), 전류센서부(650), 응답신호송신부(660)의 동작을 검사한다.

즉, 통신핀에 설정기기가 연결되면, 표 1과 같이, 설정기기 화면상에 메뉴창이 활성화되고, 메뉴창에는 펀션(FUNK)/어드레스(ADDR)메뉴와, 체크(CHECK)메뉴가 활성화된다.

MENU

1.FUNK/ADDR

2. CHECK

이어서, 펀션(FUNK)/어드레스(ADDR)메뉴를 선택하면, 표 2와 같이, 스위치메뉴, 컨트롤 터미널 유닛(CONTROL T/U)메뉴, 입력 터미널 유닛(INPUT T/U)메뉴가 활성화된다.

FUNC/ADDR

1. SWITCH

2. CONTROL T/U

3. INPUT T/U

이어서, 컨트롤 터미널 유닛(CONTROL T/U)메뉴를 선택해서, 컨트롤 터미널 유닛(CONTROL T/U)메뉴안으로 들어가서, 리드(READ)하게 되면, 표 3과 같이, 어드레스(ADDR)에 따라 설정한 전력값(◁t), 부하전력값(t▷)이 표출된다.

ADDR	◁t	t▷
0-1	5S	1S
0-2	5S
0-2	5S	4S
0-2	5S	10S

표 3에서, ADDR항목 중에 앞의 0부분은 표시용도로 설정하고, 뒤의 숫자는 작동유무를 설정한다.

즉, 뒤의 숫자가 "1"이면 대기모드를 온(ON)상태로 설정하고, 뒤의 숫자가 "2"이면 대기모들 오프(OFF)상태로 설정한다.

그리고, 상기 ◁t는 설정한 전력값을 나타낸 것으로서, 본 특허에서는 5W로 설정한다. 상기 표 3의 5S에서 S는 WATT(W)를 의미한다.

상기 t▷는 현재 연결되어 있는 부하에 대한 전력값을 나타낸 것으로서, 빈칸은 0인 상태, 즉, 무부하상태를 의미한다.

그리고, 1S는 1W, 4S는 4W, 10S는 10W를 의미한다.

본 발명에 따른 마이컴부에서는 상기 표 3과 같이, 현재 연결되어 있는 부하에 대한 전력값(t▷)이 설정한 전력값(◁t)보다 낮은 값으로 들어올 경우에는 2분 30초 후에 전원스위치가 자동으로 오프(OFF)되게 하여 대기전력을 차단시키도록 제어한다.

즉, 전원스위치의 오프(OFF) 설정값을 5W로 하였을 때, 전원스위치를 온(ON)한 상태에서 50W짜리 충전기(부하)를 연결하게 되면, 계속 온(ON)인 상태로 되다가 충전이 완료되어 5W미만으로 떨어지게 될 때에는 떨어지는 시점에서 2분 30초 후에 전원 스위치가 자동으로 오프(OFF)되어 대기전력 소모량을 0으로 만들게 된다.

이하, 본 발명에 따른 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.

먼저, 전원입력모듈에 24V AC 전원선을 접지시킨 후, 각 기기에 전원을 공급시킨다.

이어서, 어드레스설정모듈에서 단말기본체의 고유식별ID를 설정한다.

이어서, 유선송수신모듈에 2선식의 신호선을 접지시켜, 메인컨트롤러로 어드레스설정모듈에서 설정된 고유식별ID를 전송시킨다.

이어서, 유선송수신모듈로 메인컨트롤러의 명령신호가 수신되면, 내부의 스마트 제어모듈로 전달시킨다.

이어서, 전원기기접속모듈에 전원기기의 입출력단자가 연결돼서 스마트제어모듈의 제어신호에 따라 전원기기의 부하를 센싱하고, 무부하시 대기전력을 센싱해서 단말기본체 내부의 스마트 제어모듈로 전달시킨다.

이어서, 스마트제어모듈에서 메인컨트롤러의 명령신호를 전달받아 해당 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 체크한 후, 체크된 결과값을 원격지의 메인컨트롤러로 전송시키도록 제어한다.

이어서, 유선송수신모듈에서 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 센싱한 센싱값을 원격지의 메인컨트롤러로 송신시킨다.

끝으로, 원격지의 메인컨트롤러에서 원격감시제어단말기로부터 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 전달받아 해당 전원기기의 상태를 체크 후, 전원기기 점검 및 전원차단의 명령신호를 보낸다.

1 : 원격감시제어단말기 100 : 단말기본체
200 : 전원입력모듈 300 : 유선송수신모듈
400 : 어드레스설정모듈 500 : 전원기기접속모듈
600 : 스마트제어모듈

Claims

원격지의 메인컨트롤러와 유선으로 연결되어 양방향통신을 하면서, 메인컨트롤러로부터 명령신호를 수신받고, 전원기기의 부하와 대기전력을 센싱해서 메인컨트롤러로 송신시키는 원격감시제어단말기(1)로 이루어지고,
상기 원격감시제어단말기(1)는
사각박스형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하는 단말기본체(100)와,
단말기본체의 외부 상단 일측에 돌출되어, 전원을 인가받아 각 기기에 공급시키는 전원입력모듈(200)과,
전원입력모듈 일측에 위치되어, 2선식의 신호선을 통해서 메인컨트롤러의 명령신호를 수신해서 내부의 스마트 제어모듈로 전달시키고, 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 센싱한 센싱값을 원격지의 메인컨트롤러로 송신시키는 유선송수신모듈(300)과,
유선송수신모듈 일측에 위치되어, 단말기본체의 고유식별ID를 설정하는 어드레스설정모듈(400)과,
어드레스설정모듈 일측에 위치되어, 전원기기의 입출력단자와 연결돼서 전원기기의 부하를 센싱하고, 무부하시 대기전력을 센싱해서 단말기본체 내부의 스마트 제어모듈로 전달시키는 전원기기접속모듈(500)과,
단말기본체 내부에 위치되어, 전원입력모듈, 유선송수신모듈, 어드레스설정모듈, 전원기기접속모듈과 연결돼서 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 메인컨트롤러의 명령신호를 전달받아 해당 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 체크한 후, 체크된 결과값을 원격지의 메인컨트롤러로 전송시키도록 제어하는 스마트제어모듈(600)로 구성되는 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기에 있어서,
상기 스마트제어모듈(600)은
원격지 메인컨트롤러의 명령신호를 수신해서 마이컴부로 전달시키는 명령신호수신부(610)와,
명령신호수신부로부터 메인컨트롤러의 명령신호를 전달받아 래치릴레이를 온(On)/오프(Off)시키고, 래치릴레이가 정상적으로 동작되었는지 여부를 체크한 후, 래치릴레이가 정상적으로 동작되면, 온(On)상태에 있는 래치릴레이와 연결된 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 센싱해서 원격지의 메인컨트롤러로 전송시키도록 제어하는 마이컴부(620)와,
마이컴부의 제어신호에 따라 온(On)/오프(Off) 구동되어 1:1로 설정된 전원기기와의 연결을 개폐시키고, 온(On)/오프(Off) 구동시, 릴레이노브와 맞물려 있는 릴레이브라켓을 기계적으로 동작시키는 래치릴레이부(630)와,
래치릴레이부의 릴레이브라켓과 0.5~1.5cm간격으로 이격되어 위치되면서, 래치릴레이부의 온(On)/오프(Off) 구동시 접촉되는 릴레이브라켓 헤드부의 접점을 감지해서 마이컴부로 전달시키는 마이크로스위치(640)와,
전원기기접속모듈의 하단에 위치되어, 마이컴부의 제어신호에 따라 구동되면서, 래치릴레이와 1:1로 연결된 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 센싱하는 전류센서부(650)와,
마이컴부의 제어신호에 따라 구동되어, 센싱된 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력에 관한 센싱값을 응답신호로 신호처리한 후, 유선송수신모듈을 통해 원격지의 메인컨트롤러로 전송시키는 응답신호송신부(660)와,
4개의 입력핀으로 이루어져 설정기기가 연결되면, 각 기기의 연결상태, 대기전력 설정 및 검사데이터를 설정하는 설정입력핀(670)이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기.
삭제
제1항에 있어서, 상기 마이컴부(620)는
입력단자 PC4 일측에 메슬-에스(MESL-S) 수신모듈(611)이 연결되어, 메슬-에스(MESL-S) 수신모듈을 통해 수신받은 메인컨트롤러의 명령신호를 수신받고, 출력단자 PC5 일측에 메슬-에스(MESL-S) 송신모듈(661)이 연결되어, 메슬-에스(MESL-S) 송신모듈로 센싱한 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 송신시키며, 출력단자 PC6, PC7 일측에 설정기기통신모듈(675)이 연결되어, 설정기기통신모듈(675)을 통해 설정기기와 통신시키며, 입력단자 PA1 일측에 MCU 연결용암컨넥터(620a)의 ADC1단자가 연결되어, 제1 전류센서부에서 센싱한 제1 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 입력받고, 입력단자 PA2 일측에 MCU 연결용암컨넥터(620a)의 ADC2단자가 연결되어, 제2 전류센서부에서 센싱한 제2 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 입력받으며, 입력단자 PA3 일측에 MCU 연결용암컨넥터(620a)의 ADC3단자가 연결되어, 제3 전류센서부에서 센싱한 제3 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 입력받고, 입력단자 PA4 일측에 MCU 연결용암컨넥터(620a)의 ADC4단자가 연결되어, 제4 전류센서부에서 센싱한 제4 전원기기의 부하전력과, 무부하시 대기전력을 입력받으며, 출력단자 PC0에 래치릴레이전원부(220)의 제1 스위칭레귤레이터가 연결되어, 래치릴레이전원부의 전원을 온/오프 제어시키고, 입력단자 PD0~PD4에 딥스위치연결컨넥터(620c)가 연결되어, 어드레스설정모듈(400)에 설정된 8비트 고유식별ID값을 입력받고, 입력단자 PB0,PB1,PE2,PE3에 세팅기기연결컨넥터(2a)가 연결되어, 래치릴레이용세팅기기(2)로부터 눌러진 버튼신호에 따라 외부에서 강제로 4채널 래치릴레이부가 구동시키도록 제어시키고, 입력단자 PD0~PD4에 연결된 딥스위치연결컨넥터(620c)가 전체 온/오프 스위치(117)와 연결되어, 전체 온/오프 스위치(117)로부터 스위치신호를 입력받아 원격감시제어단말기 전체의 구동을 온/오프시키도록 제어시키며, 입력단자 PD0~PD4에 연결된 딥스위치연결컨넥터(620c)가 개별 온/오프 스위치(118)와 연결되어, 개별 온/오프 스위치(118)로부터 짧게 눌러진 스위치신호를 입력받아 래치릴레이부를 온/오프시켜 전원기기접속모듈을 통해 접속된 4개의 전원기기의 구동을 1:1로 개별로 온/오프시키고, 개별 온/오프 스위치(118)로부터 길게 눌러진 스위치신호를 입력받아 전원기기의 대기전력값을 설정시키도록 제어시키고, 출력단자 PC1, PD5, PD6, PD7에 릴레이구동드라이버 IC(620b)가 연결되어, 제1 래치릴레이, 제2 래치릴레이, 제3 래치릴레이, 제4 래치릴레이로 이루어진 래치릴레이부(630)를 선택해서 온/오프 구동시키도록 제어시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기.
제1항에 있어서, 상기 래치릴레이부(630)는
사각박스형상으로 이루어져, 각 기기를 외압으로부터 보호하는 릴레이본체(631)와,
릴레이본체의 상단 표면에 일자형상으로 돌출되어, 온/오프 구동시, 릴레이브라켓에 상하의 기계적인 힘을 전달시키는 릴레이노브(632)와,
릴레이노브와 연결되어 릴레이노브로부터 전달되는 상하의 기계적인 힘에 의해 동작되는 온/오프 상태를 전단부의 헤드부를 통해 마이크로스위치로 접점시키는 릴레이브라켓(633)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기.
제4항에 있어서, 상기 릴레이브라켓(633)은
"ㄱ"자 형상의 본체(633a)로 이루어지고, 본체의 수평방향쪽으로 수평바(633b)가 형성되고, 수직방향쪽으로 수직바(633c)가 일체형으로 형성되며, 상기 수평바(633b)의 상단 중앙에 릴레이노브와 결합되는 표시바(633b-1)가 돌출 형성되어, 래치릴레이지지부(111)의 상단의 온오프표시홈(111a)에 돌출되고, 수직바(633c)의 헤드부(633c-1)에 마이크로스위치와 접점되는 접점부(633c-2)가 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트제어모듈을 갖는 원격감시제어단말기.