독립형 태양광 가로등은 태양광 모듈, 배터리, LED등기구, 컨트롤러로 구성된다. 컨트롤러는 낮 시간 동안 태양광 모듈로부터 발전된 전력을 배터리에 충전하는 충전 기능과 밤 시간 동안 배터리에 충전된 전력을 LED등기구로 방전하여 태양광 가로등을 운영한다. 그러나 독립형 태양광 가로등은 태양 빛에 의존하여 발전된 전력을 배터리에 충전하기 때문에 날씨에 영향을 가장 많이 받는다. 그리고 상용전력이 공급되지 않는 장소에 설치되어 운영하기 때문에 컨트롤러의 오류로 오작동 할 경우 정상적인 운영을 할 수 없고, 설치 위치 확인이 어려울 경우 배터리의 자연 방전 등으로 복구하는데 유지보수 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 상용전력이 공급되지 않는 장소에서 독립형 태양광 가로등을 모니터링하고 안정적으로 운영하기 위하여 무선 통신 기술을 적용한 모니터링 및 ...
독립형 태양광 가로등은 태양광 모듈, 배터리, LED등기구, 컨트롤러로 구성된다. 컨트롤러는 낮 시간 동안 태양광 모듈로부터 발전된 전력을 배터리에 충전하는 충전 기능과 밤 시간 동안 배터리에 충전된 전력을 LED등기구로 방전하여 태양광 가로등을 운영한다. 그러나 독립형 태양광 가로등은 태양 빛에 의존하여 발전된 전력을 배터리에 충전하기 때문에 날씨에 영향을 가장 많이 받는다. 그리고 상용전력이 공급되지 않는 장소에 설치되어 운영하기 때문에 컨트롤러의 오류로 오작동 할 경우 정상적인 운영을 할 수 없고, 설치 위치 확인이 어려울 경우 배터리의 자연 방전 등으로 복구하는데 유지보수 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 상용전력이 공급되지 않는 장소에서 독립형 태양광 가로등을 모니터링하고 안정적으로 운영하기 위하여 무선 통신 기술을 적용한 모니터링 및 제어 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 다수의 태양광 가로등을 하나의 클러스터로 구성한다. 클러스터 내에서는 지그비 또는 RF 통신 기술을 적용하고, 클러스터에는 1개의 태양광 가로등에 IoT게이트웨이를 포함한다. IoT 게이트웨이는 IoT 서비스 서버와 통신을 위한 WiFi, 스마트폰과 통신을 위한 블루투스, 클러스터 안에 있는 태양광 가로등과 통신을 위한 지그비 또는 RF 등 이기종 통신 기술을 적용한다. 또한, IoT 서비스 서버를 구축하고 IoT 게이트웨이, IoT 관리 PC, 스마트폰, IoT 데이터베이스 서버 간의 TCP/IP 통신 환경을 구성하였다. 각 클러스터에 설치된 태양광 가로등은 사용자가 정한 일정한 주기로 태양광 가로등의 상태 정보를 IoT 서비스 서버로 전송한다. IoT 서비스 서버는 IoT 데이터베이스 서버에 접속하여 태양광 가로등의 상태 정보를 저장 한다. 관리자는 IoT 관리 PC와 스마트폰으로 제어 및 환경 설정 정보를 태양광 가로등으로 전송하여 가로등의 운영을 실시간으로 변경 할 수 있고, 태양광 가로등이 설치된 현장에서 스마트폰을 이용하여 상황에 맞는 컨트롤러의 환경 정보 설정이 가능하도록 하였다. 제안하는 모니터링 및 제어 시스템에서 독립형 태양광 가로등의 운영상황을 알 수 있어 관리가 가능하며 오작동으로 인한 문제가 발생하면 실시간으로 현장 또는 원격지에서 처리가 가능하며, 시스템의 복구 및 유지보수 비용을 최소화 할 수 있다.
독립형 태양광 가로등은 태양광 모듈, 배터리, LED등기구, 컨트롤러로 구성된다. 컨트롤러는 낮 시간 동안 태양광 모듈로부터 발전된 전력을 배터리에 충전하는 충전 기능과 밤 시간 동안 배터리에 충전된 전력을 LED등기구로 방전하여 태양광 가로등을 운영한다. 그러나 독립형 태양광 가로등은 태양 빛에 의존하여 발전된 전력을 배터리에 충전하기 때문에 날씨에 영향을 가장 많이 받는다. 그리고 상용전력이 공급되지 않는 장소에 설치되어 운영하기 때문에 컨트롤러의 오류로 오작동 할 경우 정상적인 운영을 할 수 없고, 설치 위치 확인이 어려울 경우 배터리의 자연 방전 등으로 복구하는데 유지보수 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 상용전력이 공급되지 않는 장소에서 독립형 태양광 가로등을 모니터링하고 안정적으로 운영하기 위하여 무선 통신 기술을 적용한 모니터링 및 제어 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 다수의 태양광 가로등을 하나의 클러스터로 구성한다. 클러스터 내에서는 지그비 또는 RF 통신 기술을 적용하고, 클러스터에는 1개의 태양광 가로등에 IoT 게이트웨이를 포함한다. IoT 게이트웨이는 IoT 서비스 서버와 통신을 위한 WiFi, 스마트폰과 통신을 위한 블루투스, 클러스터 안에 있는 태양광 가로등과 통신을 위한 지그비 또는 RF 등 이기종 통신 기술을 적용한다. 또한, IoT 서비스 서버를 구축하고 IoT 게이트웨이, IoT 관리 PC, 스마트폰, IoT 데이터베이스 서버 간의 TCP/IP 통신 환경을 구성하였다. 각 클러스터에 설치된 태양광 가로등은 사용자가 정한 일정한 주기로 태양광 가로등의 상태 정보를 IoT 서비스 서버로 전송한다. IoT 서비스 서버는 IoT 데이터베이스 서버에 접속하여 태양광 가로등의 상태 정보를 저장 한다. 관리자는 IoT 관리 PC와 스마트폰으로 제어 및 환경 설정 정보를 태양광 가로등으로 전송하여 가로등의 운영을 실시간으로 변경 할 수 있고, 태양광 가로등이 설치된 현장에서 스마트폰을 이용하여 상황에 맞는 컨트롤러의 환경 정보 설정이 가능하도록 하였다. 제안하는 모니터링 및 제어 시스템에서 독립형 태양광 가로등의 운영상황을 알 수 있어 관리가 가능하며 오작동으로 인한 문제가 발생하면 실시간으로 현장 또는 원격지에서 처리가 가능하며, 시스템의 복구 및 유지보수 비용을 최소화 할 수 있다.
The stand-alone solar street light consists of a solar module, a battery, an LED lamp, and a controller. The controller operates the solar street light by the function of charging the battery to the power generated from the photovoltaic module during the daytime and discharging the power charged in ...
The stand-alone solar street light consists of a solar module, a battery, an LED lamp, and a controller. The controller operates the solar street light by the function of charging the battery to the power generated from the photovoltaic module during the daytime and discharging the power charged in the battery to the LED lamp during the night. However, the stand-alone solar street light is most affected by the weather because it relies on sunlight to charge the developed power to the battery. And, since the stand-alone solar street light is installed in a place where commercial power is not supplied, it can not operate normally if the controller malfunctions, and if it is difficult to confirm the installation position then there is a problem that a maintenance cost is increased. In this dissertation, we propose a monitoring and control system using wireless communication technology for monitoring and reliably operating a stand-alone solar street light in a place where commercial power is not supplied. The proposed system consists one cluster of several solar street lights. The cluster is applied Zigbee or RF communication technology, and the cluster includes an IoT gateway in one solar street light. IoT gateways employ heterogeneous communications technologies such as WiFi for communication with IoT service server, Bluetooth for communication with smart phones, and ZigBee or RF for communications with solar street light in the cluster. Also, IoT service server was constructed and to configure TCP/IP communication environment between IoT gateway, IoT management PC, smart phone, and IoT database server. The solar street light installed in each cluster transmits the state information of the solar street light to the IoT service server at a fixed period determined by the user. The IoT service server is connected to the IoT database server and stores state information of the solar street light. The administrator can change the operation of the street light in real time by transferring the control and environment setting information to the solar street light with IoT management PC and smart phone, and in the field where the solar street light is installed, the environment information setting of the controller suitable for the situation is made possible by using the smart phone. The proposed monitoring and control system enables to know the operation status of the stand-alone solar street light and it can be managed. If there is a problem caused by malfunction, it can be processed in real time on the field or remote location, and the repair and maintenance cost of the system can be minimized can do.
The stand-alone solar street light consists of a solar module, a battery, an LED lamp, and a controller. The controller operates the solar street light by the function of charging the battery to the power generated from the photovoltaic module during the daytime and discharging the power charged in the battery to the LED lamp during the night. However, the stand-alone solar street light is most affected by the weather because it relies on sunlight to charge the developed power to the battery. And, since the stand-alone solar street light is installed in a place where commercial power is not supplied, it can not operate normally if the controller malfunctions, and if it is difficult to confirm the installation position then there is a problem that a maintenance cost is increased. In this dissertation, we propose a monitoring and control system using wireless communication technology for monitoring and reliably operating a stand-alone solar street light in a place where commercial power is not supplied. The proposed system consists one cluster of several solar street lights. The cluster is applied Zigbee or RF communication technology, and the cluster includes an IoT gateway in one solar street light. IoT gateways employ heterogeneous communications technologies such as WiFi for communication with IoT service server, Bluetooth for communication with smart phones, and ZigBee or RF for communications with solar street light in the cluster. Also, IoT service server was constructed and to configure TCP/IP communication environment between IoT gateway, IoT management PC, smart phone, and IoT database server. The solar street light installed in each cluster transmits the state information of the solar street light to the IoT service server at a fixed period determined by the user. The IoT service server is connected to the IoT database server and stores state information of the solar street light. The administrator can change the operation of the street light in real time by transferring the control and environment setting information to the solar street light with IoT management PC and smart phone, and in the field where the solar street light is installed, the environment information setting of the controller suitable for the situation is made possible by using the smart phone. The proposed monitoring and control system enables to know the operation status of the stand-alone solar street light and it can be managed. If there is a problem caused by malfunction, it can be processed in real time on the field or remote location, and the repair and maintenance cost of the system can be minimized can do.
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