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KR102356055B1 - 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템 - Google Patents

인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템 Download PDF

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KR102356055B1
KR102356055B1 KR1020210039770A KR20210039770A KR102356055B1 KR 102356055 B1 KR102356055 B1 KR 102356055B1 KR 1020210039770 A KR1020210039770 A KR 1020210039770A KR 20210039770 A KR20210039770 A KR 20210039770A KR 102356055 B1 KR102356055 B1 KR 102356055B1
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solar street
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solar
street light
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김종희
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Abstract

본 발명은 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광모듈에 의하여 구동되고, 개별통신모듈이 구비된 n개의 태양광가로등을 포함하고, 상기 n개의 태양광가로등은 개별통신모듈에 의하여 서로의 상태정보데이터의 송수신이 가능하도록 구성되는 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템에 있어서, 상기 n개의 태양광가로등을 통합 관리하기 위한 관리서버; 상기 개별통신모듈에 의하여 상태정보데이터가 순차적으로 송수신이 가능하도록 1번 태양광가로등으로부터 (n-1)번 태양광가로등으로 구성되는 슬래브 태양광가로등; 상기 (n-1)번 태양광가로등과 상기 개별통신모듈에 의하여 상태정보데이터를 수신하되, 상기 관리서버에 상태정보데이터를 전송하기 위한 인터넷 기반의 통합통신모듈이 구비되고, 상기 통합통신모듈에 의하여 상기 관리서버로부터 명령 데이터를 수신하여 상기 슬래브 태양광가로등의 (n-1)번 태양광가로등으로 전송하기 위한 n번 태양광가로등으로 구성되는 마스터 태양광가로등; 및 상기 관리서버에 구비되고, 상기 상태정보데이터에 기반하여 상기 태양광가로등의 동작 현황을 표시하기 위한 현황디스플레이부;를 포함하여 이루어진다.

Description

인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템{Integrated management system for solar street lights based on internet}
본 발명은 다수의 가로등이 서로의 상태정보데이터를 순차적으로 송수신함과 동시에, 인터넷 기반의 통합통신모듈이 설치된 마스터가로등을 통해 관리서버에 모든 가로등의 상태정보데이터를 전송함으로써 가로등의 통합 관리를 가능하게 하고, 또한 관리서버에서 GPS 정보를 이용하여 일몰 시간부터 소정 시간까지의 점등시간을 설정하거나, 또는 소정 시간으로부터 일출 시간까지의 점등 시간을 설정하여 지정된 시간에 가로등이 점등 및 소등될 수 있도록 함으로써 조명에 의한 필요성 및 효율성을 극대화할 수 있는 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템에 관한 것이다.
통상적으로 가로등과 보안등은 일정한 지역에 다수로 설치되어 설정된 시간에 점등되고, 소등될 수 있도록 구성되어 있다. 이 경우 각 가로등과 보안등의 제어는 개별적으로 진행되는 경우가 대부분이고, 또한 전력을 공급받기 위해 전력공급설비를 별도로 배설하게 된다.
특히 가로등의 점등 및 점멸은 자동점멸기의 타이머에 의하여 개별적으로 설정된 시간에 점등 및 소등되도록 형성되거나, 또는 태양광을 전력으로 이용하는 경우 태양광패널의 전압을 검출하여 가로등을 온/오프하게 되는데, 이러한 경우 주변의 자동차 불빛이나 주변 가로등이 점등되면 점등이 불가능하게 되는 문제가 있다.
상기한 바와 같은 통상적인 태양광가로등은 통합 제어가 불가능하여 관리효율이 떨어지는 문제가 있고, 가로등과 보안등은 전력공급을 위한 설비를 배설하는데 비용이 많이 소요되는 문제가 있다.
또한 태양광가로등의 점등 및 소등 시간을 장소나 지역별 내지 계절별로 개별적으로 설정하여야 하는 불편이 있다.
특히 태양광 가로등의 경우에는 태양광패널의 출력 전압이 특정 전압 이하, 예컨대 출력 전압이 4V 이하로 떨어지면 점등되어 설정된 시간동안 점등 후, 소등되는데, 다수의 태양광 가로등이 설치된 경우라면 각각 점등 시간이 태양광패널의 출력 전압차이로 인해 수분 이상 차이가 발생하여 동일한 지역이라도 어떤 태양광가로등은 켜지고, 어떤 태양광가로등은 꺼져 있어 불편함을 야기하는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-0927901호(2009.11.13. 등록)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
다수의 태양광가로등이 서로의 상태정보데이터를 순차적으로 송수신함과 동시에, 인터넷 기반의 통합통신모듈이 설치된 마스터 태양광가로등을 통해 관리서버에 모든 태양광가로등의 상태정보데이터를 전송함으로써 태양광가로등의 통합 관리를 가능하게 하고, 또한 관리서버에서 GPS 정보를 이용하여 일몰 시간부터 소정 시간까지의 점등시간을 설정하거나, 또는 소정 시간으로부터 일출 시간까지의 점등시간을 설정하여 지정된 시간에 가로등이 점등 및 소등될 수 있도록 함으로써 조명에 의한 필요성 및 효율성을 극대화할 수 있는 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템은 태양광 충전컨트롤러 모듈에 의하여 구동되고, 개별통신모듈이 구비된 n개의 태양광가로등을 포함하고, 상기 n개의 태양광가로등은 개별통신모듈에 의하여 서로의 상태정보데이터의 송수신이 가능하도록 구성되는 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템에 있어서,
상기 n개의 태양광가로등을 통합 관리하기 위한 관리서버; 상기 개별통신모듈에 의하여 상태정보데이터가 순차적으로 송수신이 가능하도록 1번 태양광가로등으로부터 (n-1)번 태양광가로등으로 구성되는 슬래브 태양광가로등; 상기 (n-1)번 태양광가로등과 상기 개별통신모듈에 의하여 상태정보데이터를 수신하되, 상기 관리서버에 상태정보데이터를 전송하기 위한 인터넷 기반의 통합통신모듈이 구비되고, 상기 통합통신모듈에 의하여 상기 관리서버로부터 명령 데이터를 수신하여 상기 슬래브 태양광가로등의 (n-1)번 태양광가로등으로 전송하기 위한 n번 태양광가로등으로 구성되는 마스터 태양광가로등; 및 상기 관리서버에 구비되고, 상기 상태정보데이터에 기반하여 상기 태양광가로등의 동작 현황을 표시하기 위한 현황디스플레이부;를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 상기 상태정보데이터는 상기 태양광가로등이 설치된 지역과 연번, 배터리 상태, 충전상태, GPS상태 및 조명상태와, 각 상태에 대한 정상작동여부에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 슬래브 태양광가로등은 1번 태양광가로등으로부터 (n-1)번 태양광가로등에 대한 각 상태정보데이터를 비트단위로 할당된 영역에 순차적으로 저장하여 상기 개별통신모듈을 통해 상기 마스터 태양광가로등을 전송하고, 상기 마스터 태양광가로등은 자신의 상태정보데이터를 할당된 영역에 저장하여 상기 통합통신모듈을 통해 상기 관리서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 현황디스플레이부에는 GPS 정보를 이용하여 일몰 시간부터 소정 시간까지의 점등시간을 설정하거나, 또는 소정 시간으로부터 일출 시간까지의 점등시간을 설정하기 위한 타임셋팅부를 더 포함하되, 상기 타임셋팅부에 의한 설정데이터는 상기 통합통신모듈을 통해 상기 관리서버로부터 상기 마스터 태양광가로등으로 전송되고, 상기 마스터 태양광가로등은 상기 슬래브 태양광가로등의 (n-1)번 가로등에 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 태양광가로등은 본체와, 상기 본체의 상단에 배치되는 태양광패널과, 상기 태양광패널로부터 전력을 충전하기 위한 배터리모듈과, 상기 배터리모듈로부터 공급되는 전력에 의하여 점등 및 소등되는 조명과, 상기 본체에 내장되고, 상기 개별통신모듈이 배치되는 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 컨트롤러는 마이크로프로세서유닛(MPU)과, 지피에스(GPS)와, 상기 배터리모듈로부터 전력을 변환하여 상기 조명, 상기 지피에스 및 개별통신모듈에 공급을 위해 컨버터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 마스터 태양광가로등의 통합통신모듈은 로라(LoRa) 통신모듈로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 태양광가로등은 상기 태양광패널과 상기 배터리모듈을 연결하기 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 방식의 충전컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템은 다수의 태양광가로등이 서로의 상태정보데이터를 순차적으로 송수신함과 동시에, 인터넷 기반의 통합통신모듈이 설치된 마스터 태양광가로등을 통해 관리서버에 모든 태양광가로등의 상태정보데이터를 전송함으로써 태양광가로등을 통합적인 관리가 가능하게 된다.
또한 본 발명은 GPS 정보를 이용하여 일몰 시간부터 소정 시간까지의 점등시간을 설정하거나, 또는 소정 시간으로부터 일출 시간까지의 점등시간을 설정하여 설정된 시간에 가로등이 점등 및 소등될 수 있도록 함으로써 조명에 의한 필요성 및 효율성을 극대화할 수 있다.
또한 본 발명은 여러 지역(R1, R2, R3, R4)에 설치된 태양광가로등을 인터넷망을 이용하여 통합적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라, 현황디스플레이부에 표시되는 각 태양광가로등의 상태정보에 따라 이상이 발생한 태양광가로등에 대한 즉각적인 대처를 통해 유지보수 및 관리의 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명은 동일한 지역에 태양광가로등에 대한 데이터의 송수신을 각 태양광가로등에 설치된 개별통신모듈을 이용하고, 동시에 각 태양광가로등의 상태정보데이터는 한 대의 마스터 태양광가로등에 상대적으로 고가인 통합통신모듈을 설치하여 관리서버에 전송함으로써 데이터의 효율적인 전송을 물론이고, 비용을 절감할 수 있다는 점에서 유리하다.
또한 본 발명은 태양광을 이용하여 전력을 공급함으로써 기존 전원설비를 매설 및 배설할 필요가 없을 뿐만 아니라, 이로 인한 침수피해 등을 미연에 방지할 수 있어 경제적이면서도 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템을 나타내는 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 통합관리시스템을 나타내는 블록도,
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 통합관리시스템에서 데이터의 처리를 나타내는 개념도,
도 6은 본 발명에 따른 통합관리시스템에서 현황디스플레이부를 나타내는 예시도.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시례를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시례를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템은 관리서버(10)와, 1번 태양광가로등(100)으로부터 (n-1)번 태양광가로등(100)으로 구성되는 슬래브 태양광가로등(20)과, n번 태양광가로등(100)으로 구성되는 마스터 태양광가로등(30) 및 현황디스플레이부(40)를 포함하여 구성된다.
먼저 본 발명에 따른 통합관리시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 태양광모듈에 의하여 구동되는 n개의 태양광가로등(도 3 참조)으로 구성되고, 각 태양광가로등에는 서로의 상태정보에 대한 데이터를 송수신할 수 있도록 개별통신모듈(60)이 구비되어 있다.
즉 각각의 태양광가로등(100)은 지면에 고정되는 포스트 형태의 본체(110)와, 본체(110)의 상단에는 태양광패널(120)이 장착된다. 또한 본체(110)에는 태양광패널(120)로부터 집광된 전력을 충전하고, 전력을 공급하기 위한 배터리모듈(130)이 구비되고, 배터리모듈(130)은 리튬이온 배터리인 것이 바람직하지만, 이외에도 연료전지 등 다양한 형태로 충전이 가능한 형태의 배터리는 모두 채용이 가능하다. 이 경우 태양광패널(120)과 배터리모듈(130)은 충전컨트롤러(180)에 의하여 충전이 제어되는데, 충전컨트롤러(180)는 MPPT(최대전력점추적 : Maximum Power Point Tracking) 컨트롤러(150)를 도입하여 구름, 나무, 눈 등에 의하여 그림자가 생겨 여러 개의 최대 전력을 나타낼 경우 실제 최대 전력 생산 포인트를 찾아 최대출력지점을 빠르고 정확하게 찾아내어 자원의 손실을 줄이고, 모듈의 효용가치를 최대로 높일 수 있어 바람직하다.
이와 같이 배터리모듈(130)에 의하여 충전된 전력은 본체(110) 상부에 구비된 조명(140)으로 공급되어 점등 및 소등이 가능하게 된다. 이 경우 조명(140)은 엘이디조명(140)을 사용하여 전력소비 감축 및 수명을 담보할 수 있도록 하는 것이 바람직하나, 엘이디조명(140) 이외에도 일반적인 조명(140)이 설치되는 것도 가능하다.
또한 각 태양광가로등(100)의 본체(110)에는 컨트롤러(150)가 장착되는데, 컨트롤러(150)는 회로기판에 실장되는 마이크로프로세서유닛(160)(MPU)과, 지피에스(165)(GPS)와, 배터리모듈(130)로부터 전력을 변환하여 조명(140), 지피에스(165) 및 개별통신모듈(60)에 공급을 위한 컨버터(170)로 구성된다.
즉 마이크로프로세서유닛(160)은 데이터를 연산 및 처리하고, 각 태양광가로등을 제어하게 된다. 지피에스(165)는 각 태양광가로등(100)의 위치, 즉 위도, 경도 및 시간 등의 정보를 이용하여 일출, 일몰 시간을 계산하여 상태정보를 관리서버(10)로 제공하게 되고, 관리서버(10)에서는 GPS 정보를 이용하여 일몰 시간부터 소정 시간까지의 점등시간을 설정하거나, 또는 소정 시간으로부터 일출 시간까지의 점등시간을 설정하여 각 태양광가로등(100)으로 전송하게 된다. 컨트롤러(150)는 전송된 설정시간에 따라 태양광가로등의 점등 및 소등을 제어하게 된다. 컨버터(170)는 배터리모듈(130)에 충전된 전력을 변환하여 조명(140), 지피에스(165) 및 개별통신모듈(60)로 공급하게 된다. 이 경우 컨버터(170)는 배터리모듈(130)에서 공급되는 전압보다 낮은 전압으로 지피에스(165)와 개별통신모듈(60)로 공급하기 위한 제1 컨버터(171)와, 배터리모듈(130)에서 공급되는 전압보다 높은 전압으로 조명(140)에 공급하기 위한 제2 컨버터(173)로 구성된다. 제1 컨버터(171)는 입력 전압보다 낮은 전압을 출력하는 벅 컨버터(170)(Buck converter)이고, 제2 컨버터(173)는 입력 전압보다 높은 전압을 출력하는 부스터 컨버터(170)(Boost converter)이다.
통상적으로 가로등과 보안등은 일정한 지역에 다수로 설치되어 설정된 시간에 점등되고, 소등될 수 있도록 구성되어 있다. 이 경우 각 가로등과 보안등의 제어는 개별적으로 진행되는 경우가 대부분이고, 또한 전력을 공급받기 위해 전력공급설비를 별도로 배설하게 된다. 특히 가로등과 보안등의 점등 및 점멸은 자동점멸기의 타이머에 의하여 개별적으로 설정된 시간에 점등 및 소등되도록 형성되거나, 또는 태양광을 전력으로 이용하는 경우 태양광패널(120)의 전압을 검출하여 태양광가로등을 온/오프하게 되는데, 이러한 경우 주변의 자동차 불빛이나 주변 가로등의 점등되면 점등이 불가능하게 되는 문제가 있다.
상기한 바와 같은 통상적인 태양광가로등은 통합 제어가 불가능하여 관리효율이 떨어지는 문제가 있고, 가로등과 보안등은 전력공급을 위한 설비를 배설하는데 비용이 많이 소요되는 문제가 있다. 또한 태양광가로등의 점등 및 소등 시간을 장소나 계절별로 개별적으로 설정하여야 하는 불편이 있다. 특히 태양광가로등의 경우에는 태양광패널(120)의 출력 전압이 특정 전압 이하, 예컨대 출력 전압이 4V 이하로 떨어지면 점등되어 설정된 시간동안 점등 후, 소등되는데, 다수의 태양광 가로등이 설치된 경우라면 각각 점등 시간이 태양광패널(120)의 출력 전압차이로 인해 수분 이상 차이가 발생하여 동일한 지역이라도 어떤 태양광가로등은 켜지고, 어떤 태양광가로등은 커져 있어 불편함을 야기하게 된다.
상기한 바와 같은 종래 태양광가로등의 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 일정한 지역에 설치된 태양광가로등(100)을 인터넷을 기반으로 통합적으로 관리하고, 또한 태양광가로등의 점등 및 소등 시간을 지역별 및 계절별 특성에 맞게 일괄적으로 제어 및 관리할 수 있는 통합관리시스템을 제안하고자 한다.
즉 본 발명은 일정한 지역에 설치되는 다수개의 태양광가로등(100)이 n개 설치되는 경우 n개의 태양광가로등(100)은 컨트롤러(150)에 설치된 개별통신모듈(60)에 의하여 상호간에 데이터 송수신이 가능하도록 구성된다. 여기서, n개의 태양광가로등(100) 중에서 1번 태양광가로등에서 (n-1)번 태양광가로등은 슬래브 태양광가로등(20)이고, n번 태양광가로등은 마스터 태양광가로등(30)이 된다.
먼저 슬래브 태양광가로등(20)은 개별통신모듈(60)에 의하여 각 태양광가로등의 상태정보데이터를 순차적으로 송수신이 가능하도록 구성된다, 즉 1번 태양광가로등(100)으로부터 (n-1)번 태양광가로등(100)까지 개별통신모듈(60)을 이용하여 상태정보데이터는 전송하고, 수신할 수 있도록 구성된다.
다음으로 마스터 태양광가로등(30), 즉 n번 태양광가로등(100)은 개별통신모듈(60)을 이용하여 슬래브 태양광가로등(20)의 (n-1)번 태양광가로등(100)과 상태정보데이터를 수신하게 된다. 이렇게 수신된 상태정보데이터는 마스터 태양광가로등(30)에 설치되는 통합통신모듈(70)에 의하여 인터넷을 통해 관리서버(10)로 전송하도록 구성된다.
여기서, 상태정보데이터는 태양광가로등(100)이 설치된 지역과 연번, 배터리 상태(Battery status), 충전상태(Charger status), GPS상태(GPS status) 및 조명(140)상태(LED status)와, 각 상태에 대한 정상작동여부에 대한 정보를 포함한다.
이 경우 도 3의 도시와 같이 개별통신모듈(60)에 의하여 송수신되는 상태정보데이터는 비트단위로 할당된 영역에 슬래브 태양광가로등(20)의 1번 태양광가로등(100)으로부터 (n-1)번 태양광가로등(100)까지 순차적으로 저장되어 마스터 태양광가로등(30)으로 전송된다. 마스터 태양광가로등(30)은 자신의 상태정보데이터를 할당된 영역에 저장하고, 도 4의 도시와 같이 1번 태양광가로등(100)으로부터 n번 태양광가로등(100)까지의 상태정보데이터를 저장하여 통합통신모듈(70)을 통해 관리서버(10)로 전송하게 된다. 이 경우 상태정보데이터 뿐만 아니라, 기존의 일몰 및 일출시간에 설정된 점등 시간에 대한 데이터도 함께 마스터 태양광가로등(30)에서 관리서버(10)로 전송된다.
이렇게 마스터 태양광가로등(30)을 통하여 관리서버(10)로 전송된 상태정보데이터는 도 6의 도시와 같이 현황디스플레이부(40)에 의하여 표시된다. 이 경우 현황디스플레이부(40)에서는 배터리, 충전, GPS 및 조명(140)(LED조명)의 상태가 정상인 경우에는 초록색으로 표시되고, 비정상상태인 경우로서 고장이나 이상이 있는 경우에는 빨간색으로 표시된다.
여기서 각 태양광가로등(100)에 설치된 개별통신모듈(60)은 근거리 통신이 가능한 통신모듈인 것이 바람직하고, n번 태양광가로등(100), 즉 마스터 태양광가로등(30)에 설치되는 통합통신모듈(70)은 원거리 통신이 가능한 로라(LoRa) 통신모듈인 것이 바람직하다. 이는 로라 통신모듈을 전체 태양광가로등(100)에 설치하는 경우 개별적으로 관리서버(10)에 상태정보데이터를 전송할 수 있으나, 비용적인 측면에서 고비용이 소요되는 문제가 있기 때문에, 저렴한 근거리 통신모듈을 각 태양광가로등에 설치하고, 상대적으로 고가인 로라 통신모듈은 마스터 태양광가로등(30)에만 설치하여 비용은 절감하되, 데이터의 전송은 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
나아가 현황디스플레이부(40)에는 일몰 및 일출 시간에 점등되는 시간을 설정할 수 있는 타임셋팅부(50)가 구비되는데, 이 타임셋팅부(50)는 전술한 바와 같이 일몰 및 일출시간에 따라 조명(140)의 점등 및 소등시간을 일괄하여 변경 및 제어함으로써 기존 태양광가로등의 점등 및 소등시간 차이로 인한 불편함을 제거할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
타임셋팅부(50)는 관리서버(10)에서 GPS 정보를 이용하여 일몰 시간과 일출 시간에 대한 시간정보를 마스터 태양광가로등(30)으로부터 수신하고 일물 및 일출시간을 계산하여 일몰 시간부터 소정 시간까지의 점등시간을 설정하거나, 또는 소정 시간으로부터 일출 시간까지의 점등시간을 재설정할 수 있다. 이렇게 일몰 시간부터 점등시간과 일출 시간까지 점등 시간이 재설정된 설정데이터는 도 5의 도시와 같이 관리서버(10)로부터 통합통신모듈(70)을 통해 마스터 태양광가로등(30)으로 전송되고, 마스터 태양광가로등(30)은 슬래브 태양광가로등(20)의 (n-1)번 태양광가로등으로 설정데이터를 개별통신모듈(60)을 통해 전송하게 된다. 슬래브 태양광가로등은 (n-1)번 태양광가로등으로부터 1번 태양광가로등까지 각각의 개별통신모듈(60)에 의해 순차적으로 설정데이터를 전송하고 수신하게 된다. 이렇게 설정데이터가 각 태양광가로등에 전송되면 각 태양광가로등은 일몰 및 일출시간에 조명(140)이 점등 및 소등되어 동일한 시간에 동작될 수 있도록 제어하게 된다. 이는 GPS 정보를 활용하기 때문에 지역별 내지 계절별로 상이한 일몰시간과 일출시간에 따라 태양광가로등의 점등 및 소등시간을 일괄하여 제어하는 것을 가능하게 함으로써 조명(140) 효율을 높일 수 있고, 이에 의하여 사용자의 불편함, 즉 태양광가로등 간의 점등시간 차이로 인하여 사용자가 겪어야 하는 불편함으로 해소할 수 있게 된다.
특히 본 발명에 따른 타임셋팅부는 전술한 바와 같이 GPS 정보로부터 얻은 일몰 및 일출 시간에 대하여 각각 소정의 점등시간을 설정하는 것이 가능하다. 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이 'Sunset(일몰)'이 '4'로 설정된 경우에는 일몰 시간부터 4시간 동안 점등 후 소등하게 된다. 아울러 'Sunrise(일출)'이 '2'로 설정된 경우에는 일출시간 2시간 전에 점등하여 일출시간에 소등하게 된다. 즉 일몰 시간이 오후 6시인 경우 10시까지 점등 후 소등되고, 일출 시간이 오전 5시인 경우 2시간 전인 오전 3시에 점등하여 5시에 소등하게 된다.
이는 평상시과 같이 태양광에 의한 에너지 공급이 원활하는 경우에는 문제가 없으나, 장마철와 같이 태양광에 의한 에너지 공급이 원활하지 않은 경우 상기한 바와 같이 일몰 시간으부터 점등시간과 일출까지 점등시간을 나누어 설정함으로써 에너지를 절감하면서, 조명이 반드시 필요한 시간에만 가로등이 점등될 수 있도록 하기 위함이다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 통합관리시스템은 도 1의 도시와 같이 여러 지역(R1, R2, R3, R4)에 설치된 다수의 태양광가로등을 인터넷망을 이용하여 통합적으로 관리할 수 있게 된다. 또한 현황디스플레이부(40)에 표시되는 각 태양광가로등의 상태정보에 따라 이상이 발생한 태양광가로등에 대한 즉각적인 대처를 통해 유지보수 및 관리의 효율을 높일 수 있다.
또한 동일한 지역에 태양광가로등에 대한 데이터의 송수신을 각 태양광가로등에 설치된 개별통신모듈(60)을 이용하고, 동시에 각 태양광가로등의 상태정보데이터는 한 대의 마스터 태양광가로등(30)에 상대적으로 고가인 통합통신모듈(70)을 설치하여 관리서버(10)에 전송함으로써 데이터의 효율적인 전송은 물론이고, 비용을 절감할 수 있다는 점에서 유리하다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시례를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시례가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 관리서버 20 : 슬래브 태양광가로등
30 : 마스터 태양광가로등 40 : 현황디스플레이부
50 : 타임셋팅부 60 : 개별통신모듈
70 : 통합통신모듈
100 : 태양광가로등 110 : 본체
120 : 태양광패널 130 : 배터리모듈
140 : 조명 150 : 컨트롤러
160 : 마이크로프로세서유닛 165 : 지피에스
170 : 컨버터 171 : 제1 컨버터
173 : 제2 컨버터
180 : 충전컨트롤러

Claims (8)

  1. 태양광모듈에 의하여 구동되고, 개별통신모듈(60)이 구비된 n개의 태양광가로등(100)을 포함하고, 상기 n개의 태양광가로등(100)은 개별통신모듈(60)에 의하여 서로의 상태정보데이터의 송수신이 가능하도록 구성되는 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템에 있어서,
    상기 n개의 태양광가로등(100)을 통합 관리하기 위한 관리서버(10);
    상기 개별통신모듈(60)에 의하여 상태정보데이터가 순차적으로 송수신이 가능하도록 1번 태양광가로등(100)으로부터 (n-1)번 태양광가로등으로 구성되는 슬래브 태양광가로등(20);
    상기 (n-1)번 태양광가로등(100)과 상기 개별통신모듈(60)에 의하여 상태정보데이터를 수신하되,
    상기 관리서버(10)에 상태정보데이터를 전송하기 위한 인터넷 기반의 통합통신모듈(70)이 구비되고, 상기 통합통신모듈(70)에 의하여 상기 관리서버(10)로부터 명령 데이터를 수신하여 상기 슬래브 태양광가로등(20)의 (n-1)번 태양광가로등(100)으로 전송하기 위한 n번 태양광가로등으로 구성되는 마스터 태양광가로등(30); 및
    상기 관리서버(10)에 구비되고, 상기 상태정보데이터에 기반하여 상기 태양광가로등(100)의 동작 현황을 표시하기 위한 현황디스플레이부(40);를 포함하여 이루어지고,
    상기 상태정보데이터는 상기 태양광가로등(100)이 설치된 지역과 연번, 배터리 상태, 충전상태, GPS상태 및 조명(140)상태와, 각 상태에 대한 정상작동여부에 대한 정보를 포함하며,
    상기 슬래브 태양광가로등(20)은 1번 태양광가로등(100)으로부터 (n-1)번 태양광가로등(100)에 대한 각 상태정보데이터를 비트단위로 할당된 영역에 순차적으로 저장하여 상기 개별통신모듈(60)을 통해 상기 마스터 태양광가로등(30)을 전송하고,
    상기 마스터 태양광가로등(30)은 자신의 상태정보데이터를 할당된 영역에 저장하여 상기 통합통신모듈(70)을 통해 상기 관리서버(10)로 전송하며,
    상기 현황디스플레이부(40)에는 GPS 정보를 이용하여 일몰 시간부터 소정 시간까지의 점등시간을 설정하거나, 또는 소정 시간으로부터 일출 시간까지의 점등시간을 설정하기 위한 타임셋팅부(50)를 더 포함하되,
    상기 타임셋팅부(50)에 의한 설정데이터는 상기 통합통신모듈(70)을 통해 상기 관리서버(10)로부터 상기 마스터 태양광가로등(30)으로 전송되고, 상기 마스터 태양광가로등(30)은 상기 슬래브 태양광가로등(20)의 (n-1)번 태양광가로등에 전송하며,
    상기 태양광가로등(100)은
    본체(110)와,
    상기 본체(110)의 상단에 배치되는 태양광패널(120)과,
    상기 태양광패널(120)로부터 전력을 충전하기 위한 배터리모듈(130)과,
    상기 배터리모듈(130)로부터 공급되는 전력에 의하여 점등 및 소등되는 조명(140)과,
    상기 본체(110)에 내장되고, 상기 개별통신모듈(60)이 배치되는 컨트롤러(150)를 포함하여 이루어지고,
    상기 태양광가로등(100)은 상기 태양광패널(120)과 상기 배터리모듈(130)을 연결하기 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 방식의 충전컨트롤러(180)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(150)는
    마이크로프로세서유닛(160)(MPU)과,
    지피에스(165)(GPS)와,
    상기 배터리모듈(130)로부터 전력을 변환하여 상기 조명(140), 상기 지피에스(165) 및 개별통신모듈(60)에 공급을 위한 컨버터(170)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터 태양광가로등(30)의 통합통신모듈(70)은 로라(LoRa) 통신모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 인터넷에 기반한 태양광 가로등의 통합관리시스템.
  8. 삭제
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