KR101916014B1 - DAQ-Data acquisition system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기상관측용 데이터 수집 시스템(DAQ 시스템)에 관한 것이다.The present invention relates to a data acquisition system (DAQ system) for weather observation.
구체적으로는, 기상관측을 위한 각종 정보를 측정하는 센서들로 이루어진 센서그룹으로부터 아날로그 형태의 신호(센서값) 또는 디지털 형태의 신호(센서값)를 수신하고, 이를 메인모드로 종합하여 저장하며, 관리자의 수집용 단말기 또는 서버로 최종데이터를 전송하는 데이터 수집 시스템에 관한 것으로,More specifically, it receives an analog type signal (sensor value) or a digital type signal (sensor value) from a sensor group composed of sensors for measuring various information for meteorological observation, integrates them in a main mode, The present invention relates to a data collection system for transmitting final data to a collection terminal or a server of an administrator,
1:n 통신이 가능하도록 CAN통신 방식을 이용하여, 1개의 메인보드에 대하여 복수 개의 아날로그보드 및 디지털보드의 연결이 가능하고,It is possible to connect a plurality of analog boards and digital boards to one main board using CAN communication method so that 1: n communication is possible,
추후, 새로운 기능의 보드를 확장하더라도 기존의 하드웨어 변경 없이 케이블 결선만으로 보드 확장이 가능하도록 하는, 기상관측용 데이터 수집 시스템에 관한 것이다.To a data acquisition system for meteorological observations, which enables expansion of a board only by cable connection without changing existing hardware even if a new function board is extended.
또한, 본 발명은 종래 통신 장애 시, 현장에 출동하여 장애를 복구하던 것의 번거로움과 불편함을 해소하기 위하여, 메인보드 OS watchdog로 하여금 처리 통신 프로세스의 장애를 판단하고, 스스로 통신모듈을 리셋할 수 있도록 하는, 기상관측용 데이터 수집 시스템에 관한 것이다.In addition, in order to solve the troubles and inconveniences of restoring a fault in the case of a conventional communication failure, the mainboard OS watchdog judges a failure of the processing communication process and resets the communication module by itself To a data acquisition system for meteorological observation.
기상 관측 정보의 중요성 때문에 관측개소는 증가하고 관측개소중에는 상시 관리자가 없는 도서 산간 지역등 무인시스템이 설치 운용되는 경우가 점차적으로 많아지고 있다.Due to the importance of meteorological observation information, the number of observations increases, and there is an increasing number of cases where an unmanned system is installed and operated, such as a mountainous area where there is no administrator at all.
상시 관리자가 없는 지역에 설치된 기상관측시스템의 경우, 종래 개발된 기상데이터 수집시스템의 기상센서의 고장 유무를 알기 위해서는 관리자가 직접 현장에 출동하여 육안으로 센서의 상태를 확인하였다 무인기상관측시스템의 경우 장시간 운영함에 있어 기상센서의 오동작으로 인한 데이터 손실이 빈번하게 일어난다.In the case of a weather observation system installed in an area without an administrator, an administrator directly visited the site to check the status of the sensor to see if there was a malfunction of the weather sensor of the previously developed weather data collection system. In the case of the unmanned weather observation system Data loss frequently occurs due to malfunction of the weather sensor when operating for a long time.
이로 인해 기상센서를 정기적으로 확인 및 교체함으로써 많은 유지비용이 발생한다 기상센서의 오동작이나 고장 유무를 효과적으로 판단할 수 있는 장치가 요구된다.Therefore, a large amount of maintenance cost is incurred by periodically checking and replacing the weather sensor. There is a need for a device capable of effectively detecting malfunction or failure of the weather sensor.
이를 극복하기 위한 기술로서, 등록특허공보 제10-1823519호의 기상관측용 데이터로거를 포함하는 기상센서 감시 장치가 기재되어 있다.As a technique for overcoming this, there is disclosed a gas-phase sensor monitoring apparatus including a data logger for a weather observation of Patent Publication No. 10-1823519.
상기 기술은, 기상센서값이 일정 시간동안 변화없이 같은 값을 유지할 경우, 기상센서값의 변화량이 임계값을 넘어설 경우, 기상센서값이 최대, 최소 임계값을 넘을 경우 중 어느 하나 이상일 경우 기상센서를 촬영하고, 타임스케줄에 의한 영상 촬영하는 카메라; 촬영된 영상과 현재 기상정보를 이미지 형태로 기입하여 전송하는 송신부; 전송된 영상을 수신하는 수신부; 및 수신된 영상을 제공하는 서버를 포함하고, 서버는 여러 개의 기상센서로부터 데이터를 수집하여 기상센서별 임계값을 설정한다. 따라서 무인 기상정보시스템에서 기상센서의 고장 유무를 빠르게 파악하여 대처할 수 있는 것을 기재하고 있다.In the case where the change of the vapor sensor value exceeds a threshold value, or when the vapor sensor value exceeds a maximum value or a minimum threshold value, when the vapor sensor value remains the same value without changing for a predetermined time, A camera for photographing a sensor and taking a picture by time schedule; A transmitter for writing the photographed image and current weather information in an image form and transmitting the image; A receiving unit for receiving the transmitted image; And a server for providing the received image, wherein the server collects data from a plurality of weather sensors and sets a threshold value for each weather sensor. Therefore, it is described that the unattended weather information system can quickly detect the failure of the weather sensor and cope with it.
그러나 상기와 같이, 센서에만 오작동이나 고장이 발생되는 것이 아니라, 통신에도 장애가 발생되고 있는데, 이 경우, 현장으로 출동하여 통신모뎀을 리셋시켜줘야 하는 번거로운 문제점이 있다.However, as described above, not only a malfunction or a failure occurs in only the sensor, but also a communication failure occurs. In this case, there is a problem that the communication modem must be reset and reset the communication modem.
상술된 기술의 경우, 상기의 문제점을 해결할 수 없다.In the case of the above-described technique, the above problems can not be solved.
한편, 데이터 로거는 센서와 연동하여 데이터의 기록과 저장의 기능을 수행하고 있는데, 이에 관련하여서는 공개특허공보 제10-2010-0087549호에 외부 센서를 이용한 데이터로거 시스템이 기재되어 있다.Meanwhile, the data logger performs a function of recording and storing data in cooperation with a sensor. In this regard, a data logger system using external sensors is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-2010-0087549.
상기 기술은, 외부 센서를 이용하여 현장상황을 감시하는 현장 제어부 ; 상기 현장 제어부의 자료를 인터넷망을 통하여 전송받아 가공 및 저장하는 웹기반 처리부 ; 상기 웹기반 처리부에 의하여 가공 및 저장된 자료를 인터넷망을 통하여 전송받는 중앙 제어부 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이에 의하여, 기존의 입출력 정보 이외에 데이터 로거 기능을 추가할 수 있도록 별도의 웹기반 처리부를 마련되고, 중앙 제어부의 정전이나 통신 두절의 경우에도 차후에 문제 시점의 데이터를 웹기반 처리부에 의하여 확인하고 이를 중앙 제어부의 컴퓨터로 복구하는 기능을 가진 외부 센서를 이용한 데이터 로거 시스템을 기재하고 있다.The technique includes a field controller for monitoring a field situation using an external sensor; A web-based processing unit for receiving, processing and storing data of the field control unit through the Internet; A central control unit for receiving data processed and stored by the web-based processing unit through the Internet; In this case, a separate web-based processing unit is provided to add a data logger function in addition to the conventional input / output information. In case of interruption of communication or communication failure of the central control unit, A data logger system using an external sensor having a function of confirming by a web-based processing unit and restoring it to a computer of a central control unit.
이러한 데이터 로거를 이용하여 기상 관측에 적용한 다른 기술로서, 공개특허공보 제10-2013-0058133호에는 기상관측장치의 관리 방법, 이를 수행하는 단말기 및 시스템이 기재되어 있다.As another technique applied to meteorological observation using such a data logger, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 10-2013-0058133 describes a management method of a meteorological observation apparatus, a terminal and a system for performing the management method.
상기 기술은, 관리자 단말기는 기상관측장치에 포함된 데이터 로거와의 NFC 통신을 통해 작업 개시정보 및 작업 종료정보를 획득하며, 관리자 단말기로부터 작업 개시정보 및 작업 종료정보를 수신한 관리 서버는 이를 이용하여 기상관측장치의 유지보수 작업 현황과, 작업 관리자의 근무 현황을 실시간으로 파악하는 것이 가능하다.The management terminal obtains job start information and job end information through NFC communication with a data logger included in a weather observation device, and the management server, which receives job start information and job end information from an administrator terminal, It is possible to grasp the maintenance work status of the weather observation device and the work status of the work manager in real time.
관련된 또 다른 기술로서, 공개특허공보 제10-2013-0009142호에 기상탑 데이터의 실시간 모니터링 시스템 및 방법이 기재되어 있다.As another related technique, a system and a method for real-time monitoring of meteorological data are disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2013-0009142.
상기 기술은, 기상탑 데이터의 실시간 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기상탑에 의해 측정되는 데이터(풍속, 풍향, 온도, 습도 등)를 실시간 통신 단말기에 전송함으로써 원거리에서도 기상탑 데이터를 모니터링하는 것이 가능한 것을 기재하고 있다.More particularly, the present invention relates to a system and method for real-time monitoring of meteorological top data by transmitting data (wind speed, direction, temperature, humidity, etc.) measured by a meteorological tower to a real- And the like.
그러나 상술된 기술들은, 통신방식에 대하여 1:1 통신이 일반적임을 감안하였을 때, 이를 채용하고 있을 것으로 판단되어, 복수 구성에 대한 통신을 위하여 많은 포트(Port)가 필요한 단점이 있다.However, the above-described techniques have a disadvantage in that a large number of ports are required for communication for a plurality of configurations because it is considered that the above-described technologies adopt the 1: 1 communication for the communication method in general.
또한, 상술된 기술들은, 통신 장애 시 현장에 출동하여 장애를 복구하여야 한다.In addition, the above-described techniques are required to return to the site in the event of a communication failure to restore the fault.
본 발명의 목적은, 기상관측을 위한 각종 정보를 측정하는 센서들로 이루어진 센서그룹으로부터 아날로그 형태의 신호(센서값) 또는 디지털 형태의 신호(센서값)를 수신하고, 이를 메인모드로 종합하여 저장하며, 관리자의 수집용 단말 또는 서버로 최종데이터를 전송하는 데이터 로거에 관한 것으로,An object of the present invention is to receive an analog signal (sensor value) or a digital signal (sensor value) from a sensor group consisting of sensors for measuring various information for weather observation, And to a data logger for transferring final data to a collection terminal or server of an administrator,
1:n 통신이 가능하도록 CAN통신 방식을 이용하여, 1개의 메인보드에 대하여 복수 개의 아날로그보드 및 디지털보드의 연결이 가능하고,It is possible to connect a plurality of analog boards and digital boards to one main board using CAN communication method so that 1: n communication is possible,
추후, 새로운 기능의 보드를 확장하더라도 기존의 하드웨어 변경 없이 케이블 결선만으로 보드 확장이 가능하도록 하는, 기상관측용 데이터 수집 시스템을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a data collection system for meteorological observations, which enables expansion of a board by cable connection without changing existing hardware even if a new function board is extended.
본 발명의 다른 목적은, 종래 통신 장애 시, 현장에 출동하여 장애를 복구하던 것의 번거로움과 불편함을 해소하기 위하여, 메인보드 OS watchdog로 하여금 처리 통신 프로세스의 장애를 판단하고, 스스로 통신모듈을 리셋할 수 있도록 하는, 기상관측용 데이터 수집 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a mainboard OS watchdog for judging a failure of a processing communication process in order to solve the hassle and inconvenience of restoring a fault in the case of a conventional communication failure, And to reset the weather data.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에 따른 기상관측용 데이터 수집 시스템은, 센서그룹에서 측정된 센서값인 신호를 아날로그 형태의 데이터로 수신하는 아날로그보드와,According to an aspect of the present invention, there is provided a data collecting system for meteorological observation, comprising an analog board for receiving a signal, which is a sensor value measured in a sensor group,
상기 센서그룹의 신호를 디지털 형태의 데이터로 수신하는 디지털보드와,A digital board for receiving the signal of the sensor group as data in digital form,
CAN통신을 통해 상기 아날로그보드에서 수신 후 변경된 디지털데이터와 상기 디지털보드에서 수신된 디지털데이터를 수신하여 저장하고, 상기 아날로그보드 또는 디지털데이터와의 통신 장애를 판단하며, 통신 장애시 통신의 리셋제어를 수행하는 메인보드를 포함하는 것을 특징으로 한다.Receives the changed digital data and the digital data received from the digital board through the CAN communication and stores the changed digital data and determines the communication failure with the analog board or the digital data, And a main board to be operated.
이때, 상기 아날로그보드는,At this time,
상기 센서그룹의 신호 중 아날로그 형태로 이루어진 아날로그데이터를 수신하는, 아날로그데이터 수신모듈과,An analog data receiving module for receiving analog data in analog form among signals of the sensor group,
상기 아날로그데이터 수신모듈을 통해 수신된 아날로그데이터를 디지털데이터로 변환하는 A/D 변환모듈과,An A / D conversion module for converting the analog data received through the analog data receiving module into digital data;
상기 아날로그보드가 메인보드와 CAN통신이 가능하도록 하는 CAN통신모듈과,A CAN communication module for allowing the analog board to perform CAN communication with the main board,
상기 A/D 변환모듈을 통해 변환된 디지털데이터를 상기 메인보드로 송출하는 디지털데이터 송출모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a digital data transmission module for transmitting the digital data converted by the A / D conversion module to the main board.
또한, 상기 디지털보드는,Further, in the digital board,
상기 센서그룹의 신호 중 디지털 형태로 이루어진 디지털데이터를 수신하는 디지털데이터 수신모듈과,A digital data receiving module for receiving the digital data in the sensor group,
상기 디지털데이터 수신모듈을 통해 수신된 디지털데이터를 상기 메인보드로 송출하는, 디지털데이터 송출모듈과,A digital data transmission module for transmitting the digital data received through the digital data reception module to the main board;
상기 디지털보드가 메인보드와 CAN통신이 가능하도록 기능하는, CAN통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a CAN communication module functioning to enable the digital board to perform CAN communication with the main board.
또한, 상기 메인보드는,Further, the main board includes:
상기 아날로그보드와 디지털보드로부터 송출된 디지털데이터를 수신하는, 디지털데이터 수신모듈과,A digital data receiving module for receiving the digital data transmitted from the analog board and the digital board;
상기 디지털데이터 수신모듈을 통해 수신된 디지털데이터를 기반하여 기상데이터를 산출하는, 기상데이터 산출모듈과,A weather data calculation module for calculating weather data based on the digital data received through the digital data reception module;
상기 기상데이터 산출모듈을 통해 산출된 기상데이터를 저장하는, 기상데이터 저장모듈과,A weather data storage module for storing weather data calculated through the weather data calculation module;
상기 기상데이터 저장모듈을 통해 저장된 기상데이터를 별도의 관리자 단말 또는 서버 등의 기기로 송출하는, 기상데이터 송출모듈과,A weather data sending module for sending the weather data stored through the weather data storage module to a device such as an administrator terminal or a server,
상기 메인보드가 상기 아날로그보드 및 디지털보드와 CAN통신할 수 있도록 하는 CAN통신모듈과,A CAN communication module for allowing the main board to perform CAN communication with the analog board and the digital board,
상기 메인보드의 아날로드보드 또는 디지털보드와의 CAN통신 중 장애가 발생되는 것을 판단하는 통신장애판단모듈과,A communication failure determination module for determining that a failure has occurred during CAN communication with the analog load board or the digital board of the main board,
상기 통신장애판단모듈을 통해 통신에 장애가 발생된 것으로 판단되면, 메인보드의 CAN통신모듈을 리셋시키는 기능을 수행하는 통신리셋제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a communication reset control module that performs a function of resetting the CAN communication module of the main board when it is determined that communication failure has occurred through the communication failure determination module.
이러한 본 발명에 따른 기상관측용 데이터 수집 시스템에 의하면,According to the data collection system for meteorological observation according to the present invention,
기상관측을 위한 각종 정보를 측정하는 센서들로 이루어진 센서그룹으로부터 아날로그 형태의 신호(센서값) 또는 디지털 형태의 신호(센서값)를 수신하고, 이를 메인모드로 종합하여 저장하며, 관리자의 수집용 단말 또는 서버로 최종데이터를 전송하는 데이터 수집기에 있어서,(Sensor value) or digital signal (sensor value) from a sensor group made up of sensors for measuring various information for meteorological observation, and collects and stores them in a main mode, 1. A data collector for transmitting final data to a terminal or a server,
첫째, 1:n 통신이 가능하도록 CAN통신 방식을 이용하여, 1개의 메인보드에 대하여 복수 개의 아날로그보드 및 디지털보드의 연결이 가능하다.First, a plurality of analog boards and digital boards can be connected to one main board using the CAN communication method to enable 1: n communication.
둘째, 이러한 통신방식의 채용으로 인해, 보드를 추가하더라도 하드웨어 등을 교체하지 않고도, 보드 추가를 위한 회로 투입이 가능하도록 한다.Second, due to the adoption of such a communication method, even if a board is added, a circuit can be added for adding a board without replacing hardware.
셋째, 메인보드로 하여금 통신 장애를 판단하고, 스스로 통신모듈을 리셋할 수 있도록 함으로써, 종래 통신 장애 시, 현장에 출동하여 장애를 복구하던 것의 번거로움과 불편함을 해소할 수 있다.Third, the main board can determine a communication failure and reset the communication module by itself, thereby eliminating the troubles and inconveniences of returning to the field in case of a conventional communication failure and repairing the failure.
도 1은 본 발명에 따른 기상관측용 데이터 수집 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.1 schematically shows a data collection system for meteorological observation according to the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor can properly define the concept of the term to describe its invention in the best possible way And should be construed in accordance with the principles and meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents And variations are possible.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.Before describing the present invention with reference to the accompanying drawings, it should be noted that the present invention is not described or specifically described with respect to a known configuration that can be easily added by a person skilled in the art, Let the sound be revealed.
본 발명은 기상관측용 데이터 수집 시스템(DAQ 시스템)에 관한 것이다.The present invention relates to a data acquisition system (DAQ system) for weather observation.
구체적으로는, 기상관측을 위한 각종 정보를 측정하는 센서들로 이루어진 센서그룹으로부터 아날로그 형태의 신호(센서값) 또는 디지털 형태의 신호(센서값)를 수신하고, 이를 메인모드로 종합하여 저장하며, 관리자의 수집용 단말기 또는 서버로 최종데이터를 전송하는 데이터 수집 시스템에 관한 것으로,More specifically, it receives an analog type signal (sensor value) or a digital type signal (sensor value) from a sensor group composed of sensors for measuring various information for meteorological observation, integrates them in a main mode, The present invention relates to a data collection system for transmitting final data to a collection terminal or a server of an administrator,
1:n 통신이 가능하도록 CAN통신 방식을 이용하여, 1개의 메인보드에 대하여 복수 개의 아날로그보드 및 디지털보드의 연결이 가능하고,It is possible to connect a plurality of analog boards and digital boards to one main board using CAN communication method so that 1: n communication is possible,
추후, 새로운 기능의 보드를 확장하더라도 기존의 하드웨어 변경 없이 케이블 결선만으로 보드 확장이 가능하도록 하는, 기상관측용 데이터 수집 시스템에 관한 것이다.To a data acquisition system for meteorological observations, which enables expansion of a board only by cable connection without changing existing hardware even if a new function board is extended.
또한, 본 발명은 종래 통신 장애 시, 현장에 출동하여 장애를 복구하던 것의 번거로움과 불편함을 해소하기 위하여, 메인보드 OS watchdog로 하여금 처리 통신 프로세스의 장애를 판단하고, 스스로 통신모듈을 리셋할 수 있도록 하는, 기상관측용 데이터 수집 시스템에 관한 것이다.In addition, in order to solve the troubles and inconveniences of restoring a fault in the case of a conventional communication failure, the mainboard OS watchdog judges a failure of the processing communication process and resets the communication module by itself To a data acquisition system for meteorological observation.
이하의 [표 1]은 본 발명의 CAN통신의 설명을 위한 참고도이다.Table 1 below is a reference diagram for explaining the CAN communication of the present invention.
이러한 본 발명을 첨부된 도면의 도 1을 통해 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described with reference to FIG. 1 of the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 기상관측용 데이터 수집 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.1 schematically shows a data collection system for meteorological observation according to the present invention.
첨부된 도면의 도 1에 따르면, 본 발명은 센서그룹에서 측정된 센서값인 신호를 아날로그 형태의 데이터로 수신하는 아날로그보드와,BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification,
상기 센서그룹의 신호를 디지털 형태의 데이터로 수신하는 디지털보드와,A digital board for receiving the signal of the sensor group as data in digital form,
CAN통신을 통해 상기 아날로그보드에서 수신 후 변경된 디지털데이터와 상기 디지털보드에서 수신된 디지털데이터를 수신하여 저장하고, 상기 아날로그보드 또는 디지털데이터와의 통신 장애를 판단하며, 통신 장애시 통신의 리셋제어를 수행하는 메인보드를 포함한다.Receives the changed digital data and the digital data received from the digital board through the CAN communication and stores the changed digital data and determines the communication failure with the analog board or the digital data, Includes a mainboard to perform.
이때, 상기 센서그룹이란, 기상관측을 위한 통상의 기술자가 예측할 수 있는 출원시점의 모든 정보를 측정하기 위한 센서들의 그룹을 의미하는 것으로서, 이러한 센서그룹의 각 센서들은 통합설명을 위하여 그룹이라는 단어로 지칭될 뿐, 개별동작될 수 있는 것임을 이해할 수 있어야 한다.Here, the sensor group means a group of sensors for measuring all the information at the time of filing that can be predicted by a general technician for weather observation, and each sensor of such a sensor group is referred to as a group It should be understood that it is only referred to and can be operated separately.
물론, 센서 네트워크를 통해 그룹제어 될 수도 있을 것이나, 이는 자명한 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.Of course, group control may be performed through the sensor network, but this is a self-explanatory technique, so a detailed description thereof will be omitted.
즉, 센서그룹이 아날로그보드 또는 디지털보드와 통신하는 것 역시, 센서 네트워크를 통한 통신일 수 있다.That is, the communication of the sensor group with the analog board or the digital board may also be the communication via the sensor network.
또한, 아날로그보드, 디지털보드 및 메인보드의 경우에는 본 명세서에서는 개별 구성인 것처럼 설명되고 있으나, 하나의 단말 또는 기기 등에 설치되는 하드웨어적 구성으로서, 상호 통신하여 기능할 수도 있고,In the case of an analog board, a digital board, and a main board, although they are described as individual components in this specification, they may function as a hardware configuration provided in one terminal or device,
별도의 단말 또는 기기 등에 설치되어 이격된 거리에서 상호 통신하여 기능할 수도 있을 것이다.It may be installed in a separate terminal or a device so as to communicate with each other at a distance.
아날로그보드는, 상기 센서그룹의 신호 중 아날로그 형태로 이루어진 아날로그데이터를 수신하는, 아날로그데이터 수신모듈과,The analog board includes an analog data receiving module for receiving analog data in the form of an analog signal among the signals of the sensor group,
상기 아날로그데이터 수신모듈을 통해 수신된 아날로그데이터를 디지털데이터로 변환하는 A(아날로그)/D(디지털) 변환모듈과,An A (analog) / D (digital) conversion module for converting the analog data received through the analog data receiving module into digital data,
상기 아날로그보드가 메인보드와 CAN통신이 가능하도록 하는 CAN통신모듈과,A CAN communication module for allowing the analog board to perform CAN communication with the main board,
상기 A/D 변환모듈을 통해 변환된 디지털데이터를 상기 메인보드로 송출하는 디지털데이터 송출모듈을 포함할 수 있다.And a digital data transmission module for transmitting the digital data converted by the A / D conversion module to the main board.
또한, 아날로그보드의 경우, 0~5v의 전압이 인가되어 구동되는 수단으로 구성되어, 전력확보가 가능하고, 확보된 전력을 기반으로 센서그룹에 동작전원을 공급할 수 있다. 이를 위해, 센서그룹은 아날로그보드로부터 전원을 공급받을 수 있는 유/무선상의 거리를 갖는 것이 바람직하다.In addition, in the case of the analog board, it is constituted by a means which is driven by applying a voltage of 0 to 5v so that power can be secured and operation power can be supplied to the sensor group based on the secured power. To this end, it is desirable that the sensor group has a distance on the wire / wireless path from which power can be supplied from the analog board.
또한, 아날로그데이터 수신모듈의 경우, 아날로그 형태의 데이터를 수신하기 위한 유/무선 구성으로 이루어지거나 포함함이 당연하다. 이는 디지털보드의 디지털데이터 수신모듈 역시 마찬가지이다.In the case of the analog data receiving module, it is natural to include or include a wired / wireless configuration for receiving analog type data. This is also true of the digital data receiving module of the digital board.
상기 디지털보드는, 상기 센서그룹의 신호 중 디지털 형태로 이루어진 디지털데이터를 수신하는 디지털데이터 수신모듈과,The digital board includes a digital data receiving module for receiving digital data in a digital form among signals of the sensor group,
상기 디지털데이터 수신모듈을 통해 수신된 디지털데이터를 상기 메인보드로 송출하는, 디지털데이터 송출모듈과,A digital data transmission module for transmitting the digital data received through the digital data reception module to the main board;
상기 디지털보드가 메인보드와 CAN통신이 가능하도록 기능하는, CAN통신모듈을 포함할 수 있다.And a CAN communication module functioning to enable CAN communication with the digital board.
상기 메인보드는, 상기 아날로그보드와 디지털보드로부터 송출된 디지털데이터를 수신하는, 디지털데이터 수신모듈과,The main board includes a digital data receiving module for receiving digital data transmitted from the analog board and the digital board,
상기 디지털데이터 수신모듈을 통해 수신된 디지털데이터를 기반하여 기상데이터를 산출하는, 기상데이터 산출모듈과,A weather data calculation module for calculating weather data based on the digital data received through the digital data reception module;
상기 기상데이터 산출모듈을 통해 산출된 기상데이터를 저장하는, 기상데이터 저장모듈과,A weather data storage module for storing weather data calculated through the weather data calculation module;
상기 기상데이터 저장모듈을 통해 저장된 기상데이터를 별도의 관리자 단말 또는 서버 등의 기기로 송출하는, 기상데이터 송출모듈과,A weather data sending module for sending the weather data stored through the weather data storage module to a device such as an administrator terminal or a server,
상기 메인보드가 상기 아날로그보드 및 디지털보드와 CAN통신할 수 있도록 하는 CAN통신모듈과,A CAN communication module for allowing the main board to perform CAN communication with the analog board and the digital board,
상기 메인보드의 아날로드보드 또는 디지털보드와의 CAN통신 중 장애가 발생되는 것을 판단하는 통신장애판단모듈과,A communication failure determination module for determining that a failure has occurred during CAN communication with the analog load board or the digital board of the main board,
상기 통신장애판단모듈을 통해 통신에 장애가 발생된 것으로 판단되면, 메인보드의 CAN통신모듈을 리셋시키는 기능을 수행하는 통신리셋제어모듈을 포함한다.And a communication reset control module that performs a function of resetting the CAN communication module of the main board when it is determined that communication failure has occurred through the communication failure determination module.
이때, 상기 기상데이터 산출모듈에서의 기상데이터 산출은, 종래 공개된 표준기상데이터 산출형식에 따르며, 이는 'https://hanmiyi.blog.me/140068485276' 등에서도 기재하고 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.At this time, the weather data calculation in the weather data calculation module is based on a conventionally disclosed standard weather data calculation format, which is also described in " https://hanmiyi.blog.me/140068485276 " .
또한, 상기 기상데이터 송출모듈의 경우, 일정주기(예를 들면, 분 단위)마다 저장된 기상데이터를 송출하도록 한다.In the case of the weather data transmission module, the weather data stored every predetermined cycle (for example, every minute) is transmitted.
또한, 메인보드, 아날로그보드 및 디지털보드에 구비된 CAN통신모듈의 경우, 각각 1개의 포트(Port)로 구성될 수 있으며, CAN통신의 특성상 1:n의 통신이 가능하게 되므로, 1개의 포트를 이용하여 메인보드에 복수 개의 아날로그보드 및/또는 디지털보드를 연결하여 통신하도록 할 수 있으며,In the case of the CAN communication module provided on the main board, the analog board and the digital board, each of the ports can be composed of one port. Since 1: n communication is possible due to the characteristics of CAN communication, A plurality of analog boards and / or digital boards may be connected to the main board for communication,
아날로그보드나 디지털보드를 추가 연결하려는 경우에도 메인보드의 회로 추가를 위하여 하드웨어적인 교체작업이 없이 보드의 추가 연결이 가능해지는 효과를 갖는다.Even if an analog board or a digital board is additionally connected, it is possible to additionally connect the board without hardware replacement for adding a circuit of the main board.
또한, 통신장애판단모듈의 경우, 통신 장애를 판단함에 있어서, 와치독(Watchdog, 감시계기)를 이용하여 통신의 장애를 판단할 수 있는데, 이러한 와치독은 시스템에 고장이나 오류 등으로 중단 상태가 발생되거나, 무제한의 반복(Loop) 상태가 되는 것을 감지하는 장치를 의미하는데,Also, in case of the communication failure judgment module, it is possible to judge a communication failure by using a watchdog (a watchdog) in judging a communication failure. Such a watchdog can not be stopped due to a failure or an error in the system Or an unlimited number of loops,
이때, 고장이나 오류 등의 판단은 일반적인 와치독의 기능을 수행하거나, 혹은, (a) 소정의 시간동안 데이터의 수집이 없거나, (b) 각 아날로그보드 또는 디지털보드로 장애판단용 신호를 송출하였다가 회신이 없는 경우 통신에 장애가 발생된 것으로 판단할 수도 있을 것이다.At this time, judgment of a failure or an error is performed by a general watchdog function, or (b) there is no data collection for a predetermined period of time, or (b) If there is no reply, it may be judged that a communication failure has occurred.
한편, 설계 조건에 따라서는, 아날로그보드와 디지털보드에는 수신되어 변환까지 되어 디지털 형식으로 된 데이터를 임시 저장하도록 임시저장모듈을 더 포함할 수 있다.On the other hand, depending on the design conditions, the analog board and the digital board may further include a temporary storage module for temporarily storing the data in the digital format, which is received and converted.
이때, 임시저장모듈에 의해 임시 저장되는 데이터는 소정의 시간(예를 들면, 1일) 동안 저장되었다가 시간이 경과되면 삭제되도록 구성되고, 또한 임시저장될 때, 시간을 기준으로 복수의 데이터가 그룹으로 묶여 저장되도록 할 수 있다.At this time, the data temporarily stored by the temporary storage module is stored for a predetermined time (for example, one day) and is deleted when the time elapses. Also, when temporarily stored, a plurality of data Group and stored in a group.
그리고 아날로그보드와 디지털보드는 그룹을 식별할 수 있도록 데이터에 식별정보를 생성하고 입히는 식별정보적용모듈을 더 포함할 수 있다.The analog board and the digital board may further include an identification information application module for generating and applying identification information to the data so as to identify the group.
예를 들어, 데이터가 A, B, C라는 그룹으로 저장되어 있는 경우, 식별정보적용모듈에 의해 A/123, B/123, C/123이라는 '123' 등의 식별정보를 임의로 생성하여 입혀 적용하는 것이다.For example, if data is stored in groups A, B, and C, identification information such as A / 123, B / 123, and C / 123 '123' .
또한, 메인보드는 그룹데이터 수신모듈을 더 포함하여, 통신에 장애가 발생되어 리셋이 1회 수행된 이후에, CAN통신을 통해 아날로그보드와 디지털보드로부터 식별정보가 적용된 그룹데이터를 수신하도록 구성할 수 있다. 이때, 그룹데이터 수신모듈은 아날로그보드와 디지털보드로부터 식별정보에 대한 정보를 함께 수신하도록 할 수 있다.Further, the main board may further include a group data receiving module so that after the communication is failed and the reset is performed once, the group data can be configured to receive the group data to which the identification information is applied from the analog board and the digital board through the CAN communication have. At this time, the group data receiving module may receive information on the identification information from the analog board and the digital board together.
즉, 메인보드의 그룹데이터 수신모듈은 통신 장애 후, 리셋이 수행된 이후에 동작되도록 구성되는 것이다.That is, the group data receiving module of the main board is configured to be operated after a communication failure and after a reset is performed.
또한, 메인보드는 비교모듈을 더 포함할 수 있는데, 상기 비교모듈은 상기 그룹데이터 수신모듈을 통해 수신된 식별정보가 적용된 그룹데이터에서 식별정보를 기반으로 비교하여, 그룹데이터 수신모듈로부터 수신된 임시형태의 그룹데이터임을, 메인보드에 저장되어 있는 기상데이터와 혼용하지 않도록 하고,The main board may further include a comparison module for comparing the group data to which the identification information received through the group data reception module is applied based on the identification information, Type group data is not mixed with the weather data stored in the main board,
상기 비교모듈을 통해 식별정보를 제거한 그룹데이터에 포함된 데이터와, 디지털데이터 수신모듈에서 수신된 디지털데이터를 비교하도록 한다.And the data included in the group data from which the identification information is removed through the comparison module is compared with the digital data received from the digital data receiving module.
비교 결과에 따라 중복된 데이터는 삭제하도록 할 수도 있다(데이터 삭제모듈 포함).Depending on the comparison result, the duplicated data may be deleted (including the data deletion module).
이러한 비교모듈에 의해, 메인보드는, 통신 장애로 인해 리셋이 수행되는 경우, 데이터가 중복되어 수신되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 통신 장애로 인해 디지털데이터의 수신 및 미수신 범위의 경계가 애매할 때, 그룹데이터에서 식별정보를 제거한 상태에서 비교하여 그룹데이터 내의 데이터 중, 중복되는 데이터는 제거하고, 중복되지 않는 데이터는 디지털 데이터로서 활용하여, 데이터 송수신의 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.With such a comparison module, when resetting is performed due to a communication failure, the main board can prevent data from being received redundantly. In addition, it is possible to prevent the reception of digital data and the boundaries of the non- , It is possible to improve the quality of data transmission and reception by removing redundant data among data in group data by comparing the data with the identification information removed from the group data and by utilizing the data that is not duplicated as digital data.
상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.It is apparent that the present invention is not limited to the configuration of the drawings, as described above with reference to the drawings, only the main points of the present invention are described, and various designs can be made within the technical scope thereof.
Claims (4)
상기 센서그룹의 신호를 디지털 형태의 데이터로 수신하는 디지털보드와,
CAN통신을 통해 상기 아날로그보드에서 수신 후 변경된 디지털데이터와 상기 디지털보드에서 수신된 디지털데이터를 수신하여 저장하고, 상기 아날로그보드 또는 디지털데이터와의 통신 장애를 판단하며, 통신 장애시 통신의 리셋제어를 수행하는 메인보드를 포함하되,
(a) 상기 아날로그보드는,
상기 센서그룹의 신호 중 아날로그 형태로 이루어진 아날로그데이터를 수신하는, 아날로그데이터 수신모듈과,
상기 아날로그데이터 수신모듈을 통해 수신된 아날로그데이터를 디지털데이터로 변환하는 A/D 변환모듈과,
상기 아날로그보드가 메인보드와 CAN통신이 가능하도록 하는 CAN통신모듈과,
상기 A/D 변환모듈을 통해 변환된 디지털데이터를 상기 메인보드로 송출하는 디지털데이터 송출모듈을 포함하고,
(b) 상기 디지털보드는,
상기 센서그룹의 신호 중 디지털 형태로 이루어진 디지털데이터를 수신하는 디지털데이터 수신모듈과,
상기 디지털데이터 수신모듈을 통해 수신된 디지털데이터를 상기 메인보드로 송출하는, 디지털데이터 송출모듈과,
상기 디지털보드가 메인보드와 CAN통신이 가능하도록 기능하는, CAN통신모듈을 포함하며,
(c) 상기 메인보드는,
상기 아날로그보드와 디지털보드로부터 송출된 디지털데이터를 수신하는, 디지털데이터 수신모듈과,
상기 디지털데이터 수신모듈을 통해 수신된 디지털데이터를 기반하여 기상데이터를 산출하는, 기상데이터 산출모듈과,
상기 기상데이터 산출모듈을 통해 산출된 기상데이터를 저장하는, 기상데이터 저장모듈과,
상기 기상데이터 저장모듈을 통해 저장된 기상데이터를 별도의 관리자 단말 또는 서버 등의 기기로 송출하는, 기상데이터 송출모듈과,
상기 메인보드가 상기 아날로그보드 및 디지털보드와 CAN통신할 수 있도록 하는 CAN통신모듈과,
상기 메인보드의 아날로드보드 또는 디지털보드와의 CAN통신 중 장애가 발생되는 것을 판단하는 통신장애판단모듈과,
상기 통신장애판단모듈을 통해 통신에 장애가 발생된 것으로 판단되면, 메인보드의 CAN통신모듈을 리셋시키는 기능을 수행하는 통신리셋제어모듈을 포함하고,
(d) 상기 아날로그보드와 디지털보드에는 수신되어 변환까지 되어 디지털 형식으로 된 데이터를 임시 저장하도록 임시저장모듈 및 그룹을 식별할 수 있도록 데이터에 식별정보를 생성하고 입히는 식별정보적용모듈을 더 포함하되,
상기 임시저장모듈은 임시 저장되는 데이터를 기반으로, 시간을 기준으로 복수의 데이터를 그룹으로 묶어 저장하고,
상기 메인보드는 그룹데이터 수신모듈을 더 포함하되, 통신에 장애가 발생되어 리셋이 1회 수행된 이후에, CAN통신을 통해 아날로그보드와 디지털보드로부터 식별정보가 적용된 그룹데이터와 상기 식별정보를 수신하며,
상기 메인보드는 비교모듈을 더 포함하되, 상기 비교모듈은 상기 그룹데이터 수신모듈을 통해 수신된 식별정보가 적용된 그룹데이터에서 식별정보를 기반으로 비교하여, 그룹데이터 수신모듈로부터 수신된 임시형태의 그룹데이터임을 판단하여, 메인보드에 저장되어 있는 기상데이터와 혼용하지 않도록 하고,
상기 비교모듈을 통해 식별정보를 제거한 그룹데이터에 포함된 데이터와, 디지털데이터 수신모듈에서 수신된 디지털데이터를 비교하되, 상기 메인보드는 데이터 삭제모듈을 더 포함하여, 상기 비교모듈의 비교 결과에 따라 중복된 데이터는 삭제함으로써,
상기 메인보드는, 통신 장애로 인해 리셋이 수행되는 경우, 데이터가 중복되어 수신되는 것을 방지할 수 있고, 통신 장애로 인해 디지털데이터의 수신 및 미수신이 불명확할 때, 그룹데이터에서 식별정보를 제거한 상태에서 비교하여 그룹데이터 내의 데이터 중, 중복되는 데이터는 제거하고, 중복되지 않는 데이터는 디지털 데이터로서 활용하는 것을 특징으로 하는, 기상관측용 데이터 수집 시스템.An analog board for receiving a signal, which is a sensor value measured in a sensor group, as analog type data,
A digital board for receiving signals of the sensor group as data in digital form,
Receives the changed digital data and the digital data received from the digital board through the CAN communication and stores the changed digital data and determines the communication failure with the analog board or the digital data, Includes a mainboard to perform,
(a) the analog board includes:
An analog data receiving module for receiving analog data in analog form among signals of the sensor group,
An A / D conversion module for converting the analog data received through the analog data receiving module into digital data;
A CAN communication module for allowing the analog board to perform CAN communication with the main board,
And a digital data transmission module for transmitting the digital data converted by the A / D conversion module to the main board,
(b)
A digital data receiving module for receiving the digital data in the sensor group,
A digital data transmission module for transmitting the digital data received through the digital data reception module to the main board;
And a CAN communication module functioning to enable the digital board to perform CAN communication with the main board,
(c)
A digital data receiving module for receiving the digital data transmitted from the analog board and the digital board;
A weather data calculation module for calculating weather data based on the digital data received through the digital data reception module;
A weather data storage module for storing weather data calculated through the weather data calculation module;
A weather data sending module for sending the weather data stored through the weather data storage module to a device such as an administrator terminal or a server,
A CAN communication module for allowing the main board to perform CAN communication with the analog board and the digital board,
A communication failure determination module for determining that a failure has occurred during CAN communication with the analog load board or the digital board of the main board,
And a communication reset control module that performs a function of resetting the CAN communication module of the main board when it is determined that a communication error has occurred through the communication failure determination module,
(d) an identification information application module for generating and applying identification information to the data so as to identify the temporary storage module and the group so that the analog board and the digital board temporarily store the data received and converted in the digital format, ,
Wherein the temporary storage module stores a plurality of data in a group by time based on temporarily stored data,
The main board further includes a group data receiving module. The main board receives the group data and the identification information, to which the identification information is applied, from the analog board and the digital board via the CAN communication after the communication is failed and the reset is performed once ,
The main board further includes a comparison module, wherein the comparison module compares the group data to which the identification information received through the group data reception module is applied based on the identification information, Data is not mixed with the weather data stored in the main board,
Wherein the main board includes a data deletion module for comparing the data included in the group data from which the identification information is removed through the comparison module and the digital data received from the digital data reception module, By deleting redundant data,
When resetting is performed due to a communication failure, the main board can prevent data from being received redundantly. When the reception and non-reception of digital data is unclear due to a communication failure, the main board removes the identification information from the group data And the redundant data among the data in the group data is removed, and the data that is not redundant is utilized as the digital data.
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|---|---|---|---|
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| KR20210060965A (en) | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 박진환 | Data acquisition system |
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