KR100419239B1

KR100419239B1 - 자동기상관측 시스템의 데이터수집기 자동절환 장치

Info

Publication number: KR100419239B1
Application number: KR10-2001-0032694A
Authority: KR
Inventors: 이상호
Original assignee: 디아이케이(주)
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2004-02-19
Also published as: KR20020094467A

Abstract

본 발명은 자동기상관측 시스템에서 동일한 데이터수집기를 여분으로 배열하여 어느 하나의 데이터수집기가 고장시 다른 정상의 데이터수집기로 자동으로 절환되는 자동절환 장치로서, 기상 상황을 감지하는 다수의 센서; 다수의 센서로부터 출력되는 신호를 입력받아 디지털데이터로 변환하여 출력하는 인터페이스; 인터페이스로부터 센서 신호를 입력받아 데이터처리하여 기상정보 데이터로서 출력하는 데이터처리부와, 기상정보 데이터를 외부로 전송하는 모뎀과, 상기 데이터처리부와 모뎀에 전원을 공급하는 전원부로 구성되는 데이터수집기로 구성되는 기상관측 시스템에 있어서, 상기 데이터수집기가 제1데이터수집기와 제2데이터수집기로 복수배열되고, 제1데이터수집기 또는 제2데이터수집기 중 어느 하나가 운용중에 고장시 자동으로 다른 데이터수집기로 절환되도록 하는 절환신호를 발생하는 절환부가 추가로 포함되어 구성되는 자동기상관측 시스템의 데이터수집기 자동절환 장치이다.

Description

자동기상관측 시스템의 데이터수집기 자동절환 장치{Automatic data logger switching apparatus for automatic weather system}

본 발명은 자동기상관측 시스템에 적용되는 데이터수집기(data logger)에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 동일한 데이터수집기를 여분으로 배열하여 어느 하나의 데이터수집기가 고장시 다른 정상의 데이터수집기로 자동으로 절환되는 장치에 관한 것이다.

자동기상관측 시스템(AWS, Automatic Weather System)은 산간, 섬 등에 설치된 기상센서와 데이터수집기로부터 기상정보를 받아들여 기상을 관측하는 시스템을 말한다.

기상관측 시스템은 도1a의 예와 같이 현장에 설치될 수 있다. 이는 주지된 관용기술로서, 예를 들어, 철탑(80)에 각종 센서를 규격대로 설치하고 데이터수집기(20)와 단말기(30)를 케이블(40)로 연결하고, 단말기(30)는 구조물내(실내)에 설치할 수 있다.

도1b는 자동기상관측 시스템의 설치 예시도인 도1a에 있어서, 철탑(80)에 설치되는 센서와 데이터수집기(20)의 구성을 나타내는 개요도이다. 도1b에 나타난 바와 같이, 기상관측 시스템은 크게 센서(센서1, 센서2, ..., 센서n), 인터페이스 (50), 데이터수집기(20), 단말기(30)로 구성된다. 여기서, 데이터수집기(20)는 데이터처리부(22), 모뎀(24), 전원부(26)로 구성되며, 데이터처리부(22)는 CPU, 메모리, 처리프로그램(응용 S/W)으로 구성된다.

주지된 자동기상관측 시스템의 기능을 도1b를 중심으로 도1a를 참조하여 설명한다.

각종 센서(센서1, 센서2, ..., 센서n ; 강우, 온도, 습도, 풍량 등)에서 감지한 신호는 인터페이스(50)에서 디지털데이터로 변환되어 데이터수집기(20)의 데이터처리부(22)로 제공되며, 데이터처리부(22)에서 처리된 기상정보 데이터는 모뎀 (24)을 통해 단말기(30)로 전송된다. 아울러, 데이터수집기(20)의 전원부(26)로부터 데이터처리부(22)와 모뎀(24)에 전원이 공급된다.

이와 같이 구성되는 데이터수집기(20)는 악천후 속에서도 고장없이 제 성능을 발휘하도록 설계되어야만 한다. 그러나, 실제로는 낙뢰 등에 의하여 데이터수집기(20)의 전원부(26)나 데이터처리부(22)내의 CPU가 파손되는 경우가 많이 발생한다. 그리고, 파손된 데이터수집기(20)를 교체하기 위해서는 시스템 전체를 정지시켜야 하는 문제점이 있다.

또한, 도1b에서 보는 것과 같이, 종래의 기술은 다수의 센서(센서1, 센서2, ..., 센서n)로부터의 출력신호가 하나의 인터페이스(50)로 입력되므로, 어느 하나의 센서에 관계된 회로만이 고장나더라도 인터페이스(50) 자체를 교체하여야 하는 낭비적 요소가 있다.

본 발명은 동일한 데이터수집기를 여분으로 배열하고 어느 한 개가 고장시, 자동으로 이를 탐지하여 시스템을 정지하지 않고도 다른 여분의 데이터수집기로 자동절환이 가능하도록 하여 종래의 문제점을 해결하고자 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 동일한 데이터수집기를 여분으로 배열하여 어느 하나의 데이터수집기가 고장시 다른 정상의 데이터수집기로 자동으로 절환되는 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 인터페이스를 각 센서별로 분리하여 두고, 고장시에 고장난 인터페이스만 교체할 수 있도록 설계된 데이터수집기 자동절환 장치를 제공함에 있다.

도1a는 자동기상관측 시스템의 설치 예시도.

도1b는 자동기상관측 시스템의 내부 구성도.

도2는 본 발명에 따른 데이터수집기 자동절환 장치의 시스템 구성도.

도3은 본 발명의 변형 실시예의 구성도.

<도면부호의 설명>

제1데이터수집기(20), 제2데이터수집기(20'), 데이터처리부(22, 22'), 모뎀 (24, 24'), 전원부(26, 26'), 단말기(30), 케이블(40), 인터페이스(50), 전원감지부(62), 통신부(64), 절환신호 발생부(66), DC충전부(68), 철탑(80)

발명의 개요

본 발명은 자동기상관측 시스템에서 동일한 데이터수집기를 여분으로 배열하여 어느 하나의 데이터수집기가 고장시 다른 정상의 데이터수집기로 자동으로 절환되는 자동절환 장치에 관한 것이다.

본 발명의 데이터수집기 자동절환 장치에 따르면, 기상 상황을 감지하는 다수의 센서로부터 출력되는 신호를 입력받아 인터페이스에서 디지털데이터로 변환하여 출력한다. 출력된 신호는 데이터수집기의 데이터처리부에서 입력받아 데이터처리한 후, 데이터처리한 기상정보 데이터를 모뎀을 통하여 외부의 단말기로 전송한다. 여기서, 데이터수집기의 데이터처리부와 모뎀의 전원 공급은 전원부로부터 공급받는다. 본 발명에 따르면, 상기와 같이 구성되는 데이터수집기를 복수배열하여 어느 하나가 운용중에 고장시 자동으로 다른 데이터수집기로 절환되도록 하는 절환신호를 발생하는 절환부를 포함하고 있다.

상기의 절환부는 절환스위치(SW1, SW2, SW3a, SW3b), 각 데이터수집기의 데이터처리부와 통신하는 통신부, 각 데이터수집기의 전원부에서의 전원출력을 감지하는 전원감지부로 구성된다. 또한, 절환부의 전원 공급은 각 데이터수집기의 전원부로부터 전원을 공급받아 충전하는 DC충전부로부터 공급 받는다.

이와같이 구성되는 절환부에서는 각 데이터수집기의 데이터처리부와의 통신이 두절되거나, 전원부에서 전원이 감지되지 않을 때 절환신호의 발생으로부터 절환스위치를 작동시켜 현재 운용중인 데이터수집기로부터 다른 데이터수집기로 운용상태를 절환한다.

또한, 본 발명에 따르면 각 센서별로 독립적으로 인터페이스를 두어, 고장시에 고장난 인터페이스만 교체할 수 있도록 하여 인터페이스 자체를 교체하는 낭비를 줄이도록 하였다.

실시예

본 발명에 따른 데이터수집기의 자동절환 장치의 실시예를 도2를 참조하여 설명한다.

본 발명은 기상 상황을 감지하는 다수의 센서(센서1, 센서2,..., 센서n); 다수의 센서 (센서1, 센서2,..., 센서n)로부터 출력되는 신호를 입력받아 디지털데이터로 변환하여 출력하는 인터페이스(50); 인터페이스(50)로부터 센서 신호를 입력받아 데이터처리하여 기상정보 데이터로서 출력하는 데이터처리부(22, 22')와, 기상정보 데이터를 외부 단말기(30)로 전송하는 모뎀(24, 24')과, 상기 데이터처리부 (22, 22')와 모뎀(24, 24')에 전원을 공급하는 전원부(26, 26')를 포함하는 데이터수집기(20, 20')로 구성되는 기상관측 시스템에 적용된다.

본 발명에서, 상기 데이터수집기(20, 20')는 제1데이터수집기(20)와 제2데이터수집기(20')가 복수배열되고, 제1데이터수집기(20) 또는 제2데이터수집기(20') 중 어느 하나가 운용중에 고장시, 자동으로 다른 데이터수집기로 절환되도록 하는 절환신호를 발생하는 절환부(60)가 추가로 포함된다.

절환신호를 발생하는 절환부(60)에 있어서, 절환신호는 상기 인터페이스(50)를 제1데이터수집기(20) 또는 제2데이터수집기(20')에 선택적으로 연결하는 제1스위치(SW1), 제1데이터수집기(20) 또는 제2데이터수집기(20')의 모뎀(24, 24') 중하나를 선택적으로 단말기(30)에 연결시키는 제2스위치(SW2), 제1데이터수집기(20) 또는 제2데이터수집기(20')의 전원부(26, 26') 중 하나를 선택하는 제3스위치 (SW3a, SW3b)를 동작시키는 신호이다.

절환부(60)는 제1데이터수집기(20)의 데이터처리부(22)와 제2데이터수집기 (20')의 데이터처리부(22')와 통신하는 통신부(64); 제1데이터수집기(20)의 전원부 (26)와 제2데이터수집기(20')의 전원부(26')에서 전원이 출력되고 있는지를 감지하는 전원감지부(62)를 포함하고 있다. 또한, 상기 절환부(60)에는 제1데이터수집기 (20) 및 제2데이터수집기(20')의 각 전원부(26, 26')로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하는 DC충전부(68)가 추가로 포함되며, DC충전부(68)에 의해 충전된 배터리에 의해 절환부(60)가 동작한다.

이와같이 구성되는 본 발명에 따른 데이터수집기의 자동절환 장치의 작용을 도2를 참조하여 구체적으로 설명한다. 도2에서 데이터수집기의 동작은 제1데이터수집기(20)가 현재 운용중인 상태로 가정하여 설명한다.

각종 센서(센서1, 센서2, ..., 센서n)에서 감지한 신호는 인터페이스(50)에서 디지털데이터로 변환되어 제1데이터수집기(20)의 데이터처리부(22)로 제공된다. 여기서, 사용되는 각종 센서에는 풍향센서, 풍속센서, 강우감지센서, 공기순환기 대기온도센서, 강우량센서 등이 사용된다.

CPU, 메모리, 처리프로그램(응용 S/W)으로 구성되는 데이터처리부(22)에서는 인터페이스(50)를 통해 디지털데이터로 변환된 기상정보 데이터를 처리하며, 처리된 기상정보 데이터는 모뎀(24)을 통해 외부 단말기(30)로 전송된다. 예를들어, 데이터처리부(22)에서는 기상의 변화를 24시간 매초 측정하여 기상정보 데이터를 외부 단말기(30)로 전송함과 동시에, 만일을 대비하여 데이터처리부(22)내의 메모리에서는 1분 평균자료, 10분 평균자료, 1시간 평균자료, 1일 평균자료 등을 7일간 저장하게 된다. 이렇게 저장된 자료는 노트북이나 PC를 이용하여 자료를 다운받을 수 있게 된다. 아울러, 제1데이터수집기(20)의 전원부(26)에서는 제1데이터수집기 (20)내의 데이터처리부(22)와 모뎀(24)에 전원을 공급하는 역할을 한다.

절환스위치(SW1, SW2, SW3a, SW3b), 통신부(64), 전원감지부(62), 절환신호 발생부(66), DC충전부(68)로 구성되는 절환부(60)의 동작에 대해서는 도2를 참조하여 구체적으로 설명한다.

절환부(60)의 통신부(64)에서는 항상 제1, 제2데이터수집기(20, 20')의 데이터처리부(22, 22')와 통신을 하여 통신의 두절상태를 확인하며, 전원감지부(62)에서는 항상 제1, 제2데이터수집기(20, 20')의 전원부(26, 26')에서의 전원의 출력여부를 확인하고 있다. 이와같이, 통신부(64)와 전원감지부(62)에 의해 데이터수집기 (20, 20')의 데이터처리부(22, 22')가 고장나거나, 전원부(26, 26')가 고장났음이 감지될 수 있다. 즉, 통신부(64)는 데이터처리부(22, 22')와의 통신이 두절되었음을, 전원감지부(62)는 전원부(26, 26')가 고장났음을 절환신호 발생부(66)에서 알린다. 이러한 경우에, 절환부(60)의 절환신호 발생부(66)에서는 절환신호를 발생시켜, 절환스위치(SW1, SW2, SW3b)를 동작시켜 제1데이터수집기(20) 대신에 제2데이터수집기(20')로 운용상태를 절환시킨다. 이와같은 자동절환에 의해, 제1데이터수집기(20)의 시스템 장애시 시스템 전체를 정지시키지 않고도 자동절환으로 제2데이터수집기(20')를 통해 기상관측을 할 수가 있다.

그리고, 절환부(60)의 전원공급은 절환부(60)의 DC충전부(68)에서 이루어지는데, DC충전부(68)는 제1, 제2데이터수집기(20, 20')의 전원부(26, 26')로부터 전원을 공급받아 충전한다. 전원부(26, 26') 중 어느 하나는 항상 DC충전부(68)에 공급되고 있으므로, 절환부(60)는 항상 DC전원을 공급받을 수 있게 된다.

변형된 실시예

본 발명에 따른 변형된 실시예를 도3을 참조하여 설명한다.

도3에서는 각 센서(센서1, 센서2, ..., 센서n)별로 독립적으로 인터페이스 (인터페이스1, 인터페이스2, ..., 인터페이스n ; 50)가 설치되어 있다. 따라서, 각 센서에 해당되는 각 인터페이스에서 센서의 신호를 입력받아 디지털데이터로 변환하여, 제1, 제2데이터수집기(20, 20')의 데이터처리부(22, 22')로 전송한다. 데이터처리부(22, 22') 이후의 동작에 관해서는 앞서 설명한 바와 같다. 이에 의해, 어느 하나의 센서에 관계된 회로만이 고장나더라도 해당되는 인터페이스만을 교체할 수 있으므로, 인터페이스(50) 자체를 교체해야 하는 낭비적 요소를 줄일 수 있다.

이상에서는 데이터수집기를 두 대 연결한 시스템을 실시예로 하여 설명하였지만, 본 발명에 따른 기술사상은 두 대 이상의 데이터수집기가 연결되어 어느 하나의 데이터수집기가 고장날 경우에 다른 여분의 데이터수집기로 자동절환된다는 기술적 사상을 포함한다. 본 발명에 따른 기술적 범위는 특허청구범위에 의해 정해지는 권리범위에 따라 결정된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 자동기상관측 시스템에서의 데이터수집기 자동절환 장치는, 운용중인 데이터수집기의 시스템 장애시 자동으로 여분의 데이터수집기로 운용상태를 절환할 수 있으므로, 파손된 데이터수집기를 교체하기 위해 시스템 전체를 정지시킬 필요가 없다. 또한, 각 센서에 해당되는 인터페이스를 독립적으로 둠으로써, 어느 하나의 센서에 관계된 회로의 고장시 해당되는 센서별로 인터페이스를 교체할 수 있으므로, 인터페이스 자체를 교체하는 낭비를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

기상 상황을 감지하는 다수의 센서에서 출력되는 신호를 입력받아 디지털데이터로 변환하는 인터페이스로부터 신호를 입력받아 데이터처리하여 기상정보 데이터로서 출력하는 데이터처리부와, 이 기상정보 데이터를 외부로 전송하는 모뎀과, 상기 데이터처리부와 모뎀에 전원을 공급하는 전원부로 구성되는 데이터수집기로 구성되는 기상관측 시스템에 있어서,

상기 데이터수집기가 제1데이터수집기와 제2데이터수집기로 복수배열되고,

제1데이터수집기 또는 제2데이터수집기 중 어느 하나가 운용중에 고장시 자동으로 다른 데이터수집기로 절환되도록 하는 절환신호를 발생하는 절환부가 추가로 포함되되,

상기 절환부는, 상기 인터페이스를 제1데이터수집기 또는 제2데이터수집기로 선택적으로 연결하는 제1스위치, 제1데이터수집기 또는 제2데이터수집기의 모뎀 중 하나를 선택적으로 단말기에 연결시키는 제2스위치, 제1데이터수집기의 전원부 또는 제2데이터수집기의 전원부 중 하나를 선택하는 제3스위치를 포함하는 절환스위치; 제1데이터수집기의 데이터처리부와 제2데이터수집기의 데이터처리부와 통신하는 통신부; 제1데이터수집기의 전원부와 제2데이터수집기의 전원부에서 전원이 출력되고 있는지를 감지하는 전원감지부로 구성되어,

상기 통신부가 통신하고 있던 데이터처리부와의 통신이 두절되거나, 상기 전원감지부가 감지하고 있던 전원부로 전원이 감지되지 않을 때에, 상기 절환스위치를 작동시켜 현재 운용중인 데이터수집기로부터 다른 데이터수집기로 운용상태를 절환하는 것을 특징으로 하는, 자동기상관측 시스템의 데이터수집기 자동절환 장치.
삭제
청구항 1에서, 상기 절환부에는 제1데이터수집기 및 제2데이터수집기의 각 전원부로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하는 DC충전부가 추가로 포함되어, 이 DC충전부에 의해 충전된 배터리에 의해 동작하는 것을 특징으로 하는, 자동기상관측 시스템의 데이터수집기 자동절환 장치.
청구항 1 또는 3에서, 상기 인터페이스는 각 센서별로 독립적으로 설치되는 것을 특징으로 하는, 자동기상관측 시스템의 데이터수집기 자동절환 장치.