KR100256164B1 - 원격감시제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유인 또는 무인의 통신국사나 기지국 등의 전원 및 환경에 대한 감시·제어를 하는 장치로서, 장치 전체의 제어, 통신을 담당하고 각종 신호를 측정하는 메인보드(RCB)와, TD(TransDucer)를 통과한 아나로그 신호를 백보드를 통하여 수신하고 해당신호를 선택하여 메인보드의 아나로그 스위치로 전송하는 아나로그 입력보드(AIB)와, 축전지의 셀 신호를 수신하는 셀입력보드(CIB)와, 릴레이를 통과한 디지털 신호를 수신하여, 신호의 상태값이 변하면 메인보드로 인터럽트를 요청하는 디지털 입력보드(DIB)와, 메인보드의 제어에 따라 디지털 출력 릴레이를 구동하는 디지털 제어보드(DOB)와, 장치 전체의 전원을 공급하는 전원공급보드(PSB)와, 상기 각 보드사이의 신호와 전원공급을 연결해 주는 백보드(RMBB)로 구성된다.

본 발명의 장치에 의하면 통신국사 등의 전원 및 환경의 변화를 신속하고 정확하게 감지하여 통보함으로써 안정적인 운영을 도모할 수 있다.

Description

원격감시제어장치

제1도는 본 발명이 적용되는 시스템 구성도,

제2도는 본 발명의 시스템 기능블럭도,

제3도는 본 발명이 적용되는 보드실장도,

제4도는 본 발명이 적용되는 정면도이다.

[산업상 이용분야]

본 발명은 유인(有人) 또는 무인(無人)의 통신국사나 기지국 등 전원 및 환경에 대한 감시·제어가 필요한 장소에 설치되어 전원 관련(상전, 발전기, 정류기, UPS, 축전지)의 감시와 온, 습도, 누수, 화재, 하론, 출입문, 에어컨 등에 대한 감시 및 제어기능을 하는 장치에 관한 것이다. 특히 감시대상의 수가 증가하여도 유연성있게 용량증대가 가능하도록 설계되어 있으며 운용자 터미널을 이용하여 현장에서 직접 운용하거나, 모뎀을 통한 원격에서 전원 및 환경장비를 감시·제어하는 원격감시제어장치(RMACS)의 구현에 관한 것이다.

[종래의 기술과 문제점]

종래에는 운용자가 직접 현장에 가서 국사의 전원 및 환경장비에 대한 정상동작을 확인하였다. 위와 같이 운용자에 의한 현장 확인만으로 감시하던 것을 전원 및 환경에 대한 모니터링 장비로 감시하고 있었는데 이는 전원시스템의 단순한 상태만 확인하여 원격의 운용자에게 통보하기 때문에 국사의 전원 및 환경장비가 정상동작을 한다고 해도 실제의 입,출력되는 전압, 전류, 주파수, 온도, 습도 등에 대한 실제 값을 모르기 때문에 정확한 감시가 어려웠다.

또한 원격에서의 제어기능이 없기 때문에 전원장치의 순간오류와 계속되는 오류의 구분이 안될 뿐만아니라 환경장비의 가동을 필요로 할 때 운용자가 이동해에 되므로 신속한 조치가 불가능하였으며 출입문이나 기타 보안에 관련한 사항은 최대로 빨리 인식하여 운용자에게 통보해야 하는데 기존장비는 주기적인 폴링(Polling)에 의해서만 확인하므로 폴링 주기보다 빠르게 변하는 이벤트에 대해서는 인지하지 못하는 문제점이 있었다.

그리고 통신포트의 격리(Isolation)기능이 없어서 여러 종류의 통신장비와 연결시에 두 장치사이에 발생하는 전압차이에 의한 전류의 누수에 의해서 회로의 손상이 발생 할 수 있는 문제점이 있었다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

따라서, 본 발명에서는 전원시스템에서 출력하는 경보중 순간적인 오류와 계속되는 오류를 분류하여 감지할 수 있도록 하며 국사에서 사용하고 있는 모든 전원의 전압, 전류, 주파수에 대한 실제값을 측정하여 운용자에게 실시간으로 통보함으로써 지속적인 감시가 가능하게 하고 내부의 환경변화를 감시하여 운용자에 의하며 원격에서 환경장비를 구동하도록 하는 것이며 외부침입 등 긴급한 오류의 발생을 즉시 감지하여 운용자에게 통보함으로써 폴링 주기 이내의 짧은 이벤트에 대한 감시의 손실을 없게 하는 것이다.

그리고 외부의 통신장비와 연결되는 전원 및 RS-232C 통신포트를 격리시킴으로써 외부에서 발생되는 전원 노이즈를 차단시켜 안정된 측정이 가능하게 하며 RS-232C 통신포트와 직접 연결되는 모뎀 또는 기타 통신장비 사이 전원레벨의 차이로 인한 전류의 누수가 발생되는데 RS-232C Isolation 회로에 의해서 전류의 누수를 막고 통신포트의 회로를 보호하고자 하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 장치에서는 감시 및 제어할 대상을 4종류의 보드(AIB, CIB, DIB, DOB)를 분류하였고 보드의 추가로 감시대상의 수를 증가시킬 수 있으며 하나의 장치당 최대 12개의 보드를 실장할 수 있다. 아날로그 감시접점은 최대 3초마다 Polling 방식으로 감시하며 디지털 감시대상에 대한 경보는 1ms 이내에 이루어 진다. 운용자 감시 장비인 지역집중국 시스템과 통신은 모뎀 또는 전송장비(PAD)를 통한 RMACS 통신용 프로토콜을 사용하여 RS-232C로 접속한다.

[실시예]

이하 도면과 함께 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1는 본 발명이 적용되는 시스템 운용도를 나타낸 것이다. 원격 감시제어장치(RMACS)는 감시 및 제어의 접점종류를 아나로그 감시접점, 축전지 셀감시접점, 디지털 감시접점, 디지털 제어접점으로 분류한다.

아나로그 감시접점은 트랜듀서(Transducer) 및 센서를 통하여 입력되는 신호의 감시를 말하며 상전, 정류기, 발전기, UPS 등에 대한 전압, 전류, 주파수 및 온. 습도가 포함되고 보드당 24개의 접점수를 갖는다.

축전지 감시 접점은 축전지 셀전압을 감시하며 방전시험을 통하여 측정된 데이터를 지역집중국에서 분석함으로써 불량셀을 판별할 수 있고 보드당 접점수는 24개 이다.

디지털 감시접점은, 전원 및 환경장비가 온/오프(On/Off)로 동작상태를 출력하는데 정상동작여부를 감시하여 오류발생시 경보하며 보드당 16개의 접점을 갖는다.

디지털 제어접점은 국사내 운용장비의 제어에 사용되며 보드당 16개의 접점을 갖는다.

본 발명의 원격감시제어장치(RMACS)는 아나로그, 축전지 및 디지털 신호를 감시하여 현장의 감시제어단말 또는 지역집중국 시스템과 통신하는데 RMACS 고유의 프로토콜을 사용한다. 지역집중국과 통신은 전용/다이얼 업 모뎀을 사용하며 전송속도는 2400/9600bps이다.

도2는 본 발명이 적용되는 시스템의 가능블럭도로써 메인보드(RCB), 아나로그 입력보드(AIB), 셀입력보드(CIB), 디지털 입력보드(DIB), 디지털 제어보드(DOB), 전원공급보드(PSB), 백보드(RMBB)로 구성된다.

메인보드는 원격감시제어장치의 제어보드로써 장치의 전반적인 제어, 측정 및 외부 장비와 통신을 담당하며 세부제어기능으로써 재동작 회로, 인터럽트 제어부, 주소분배부, CPU 및 주변회로, 메모리, A/D변환부, 통신포트, 아나로그스위치, 외부접속부, 장치어드레스부로 구성되어 있다.

전원이 입력되면 재동작회로에 의해서 CPU를 초기화 하며 메모리부의 프로그램에 의해 동작되며 메인보드 내부회로 및 외부 접속보드를 번지에 따라 액세스하도록 주소분배부가 어드레스를 할당해주며 통신포트를 통해 지역집중국 시스템 및 콘솔과 통신한다. 아나로그 스위치는 보드단위로 출력되는 아나로그 신호에 대한 제어용으로서 최대 12개의 보드로부터 출력되는 신호중 1개를 선택하여 A/D(Analog/Digital)변환기로 보내며 S/W의 제어에 의하여 A/D 변환 시작 신호를 주면 디지털로 변환된 값을 메모리에 저장한다.

아나로그 입력보드는 TD(TransDucer)를 통과한 아나로그 신호가 백보드를 통하여 입력되면 해당신호를 선택하여 메인보드의 아나로그 스위치로 보내는 보드로 포트접속부, 포트선택부, 압정화부, 포트설정부, 표시부, 보드ID, 주소해독부, I-BUS 버퍼로 구성된다.

포트설정부는 현재 사용중인 포트를 사용자가 설정하는 것으로서 DIP 스위치로 구성되고 미설정된 포트는 측정하지 않는다. TD를 통과한 아나로그 신호는 메인보드의 제어에 따라 포트선택부에서 선택되고 안정화회로에 의해서 각종 노이즈를 제거하여 메인보드의 아나로그 스위치로 보낸다. 보드ID로 접속보드의 종류를 구분할 수 있으며 주소해독부에서 아나로그 입력보드내의 기능블럭별로 어드레스를 할당한다.

I-BUS 버퍼는 메인보드가 아나로그 입력보드를 제어하기 위한 데이터, 어드레스 버스 및 제어신호를 통과시킨다.

셀입력보드는 셀 신호를 입력하는 보드로써 코드당 24개의 셀을 수용 할 수 있으며 최대 12개의 보드실장이 가능하다. 셀 전압은 백보드를 거쳐 셀입력보드에 입력되며 메인보드가 셀입력보드를 제어함으로써 측정할 셀 선택이 가능하고 실제적인 측정은 메인보드에서 이루어 진다.

셀입력보드는 선로접속부, 셀선택부, 안정화부, 포트설정부, 주소해독부, BUS 컨트롤, BUS 버퍼로 구성된다. 선로접속부는 과전압 또는 기타 불량신호로부터 셀입력보드를 보호하기 위한 회로이며, 셀선택부는 메인보드의 제어를 받아 측정하고자 하는 셀의 양 단자 전압을 선택하여 준다. 안정화회로는 셀 양단자에서 발생할 수 있는 각종 노이즈를 제거하는 회로이며 LPF(Low Pass Filter)를 사용하였다. 안정화부를 통한 신호는 메인보드의 아나로그 스위치와 A/D 변환부를 통하여 디지털 데이터로 변환된다. BUS 버퍼는 메이보드가 셀입력보드를 제어하기 위한 데이터 및 어드레스 버스를 통과시키기 위한 것이며 BUS 컨트롤은 제어신호를 통과시킨다. 주소분해부에서 메인보드의 제어에 따라 측정하고자 하는 셀을 선택 할 수 있도록 릴레이를 제어한다.

디지탈 입력보드는 릴레이를 통과한 디지털 신호를 입력하는 보드로서, 상태값이 변하면 메인보드의 인터럽트 제어부로 인터럽트를 요청하여 메인보드에 의한 상태확인이 가능하게 한다. 기능블럭으로는 인터럽트발생부, 주소해독부, 포트설정부, 동작표시부, BUS 컨트롤, BUS 버퍼로 구성된다.

디지탈 제어보드는 메인보드의 제어에 따라 디지털 출력 릴레이를 구동하는 것으로써 여기에는 12V 릴레이를 구동하도록 한다. 기능 블럭으로는 릴레이 구동부, 포트제어부, 표시부, 포트설정부, 디코더(Decoder), I-Bus 버퍼로 구성된다.

백보드는 보드와 보드사이 신호를 연결해 주는 통로이며 전원보드에서 공급되는 전원도 백보드를 통하여 메인보드 및 접속보드(아나로그 입력보드, 셀입력보드, 디지탈 입력보드, 디지탈 제어보드)에 입력된다.

전원공급보드는 -48V 입력을 받아 측전지자동감시장치에서 필요한 각종 전원을 생성 공급하는 보드로써 +5, +12, -12볼트 3종류가 있다.

도3은 원격감시제어장치에 실장되는 각 모듈의 위치를 나타낸 것으로서 전원공급보드, 메인보드는 1장씩 고정된 위치에 실장되며 감시제어포인트의 종류 및 수량에 따라 접속보드의 수량도 달라지며 접속보드는 슬롯(Slot)의 위치와 무관하게 실장이 가능하며 접속보드는 최대 12개 까지 실장이 가능하다.

도4는 원격감시제어장치의 정면도이다.

각 모듈은 정상/오류를 포시하기 위한 발광다이오드(LED)를 두었으며 전원보드는 전원스위치 및 휴즈 그리고 메인보드는 재동작 스위치를 추가로 실장하였으며 보드별로 상,하단에 고정나사를 두어 충격이나 흔들림에 의한 보드의 탈장을 방지한다.

[발명의 효과]

본 발명은 국사의 모든 전원에 대한 실제값을 실시간에 측정하여 운용자에게 통보하기 때문에 전원시스템에 대한 정확한 감시가 가능하며, 필요에 따라 환경장비를 구동하므로 최적의 운용조건을 유지시킬 수 있고, 오류를 즉시 감지하고 운용자에게 통보하여 조치케 함으로써 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 장치 전체의 제어, 통신을 담당하고 각종 신호를 측정하는 메인보드(RCB)와,

   TD(TransDucer)를 통과한 아나로그 신호를 백보드를 통하여 수신하고 해당신호를 선택하여 메인보드의 아나로그 스위치로 전송하는 아나로그 입력보드(AIB)와,

   축전지의 셀 신호를 수신하는 셀입력보드(CIB)와, 릴레이를 통과한 디지털 신호를 수신하여, 신호의 상태값이 변하면 메인보드로 인터럽트를 요청하는 디지털 입력보드(DIB)와, 메인보드의 제어에 따라 디지털 출력 릴레이를 구동하는 디지털 제어보드(DOB)와, 장치 전체의 전원을 공급하는 전원공급보드(PSB)와, 상기 각 보드사이의 신호와 전원공급을 연결해 주는 백보드(RMBB)로 구성된 원격감시제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전원공급보드는 -48V 입력을 받이 +5, +12, -12볼트의 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 원격감시제어장치.

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