KR100786238B1 - 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트 - Google Patents

고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고속철로변에 가설되는 비상단로기를 감시제어하는 리모터터미널유니트에 관한 것으로, 상위 호스트(HOST)와 리모터터미널유니트 간에 통신하도록 하는 모뎀을 구성한 통신부(10)와, 상기 리모터터미널유니트와 리모터터미널유니트 상호간에 통신하도록 하는 허브를 구성한 네트워크부(11)와 ,상기 비상단로기(100)와 연결되는 터미널부(20)와, 상기 상위 호스트(HOST)와 통신부의 통신으로 데이터를 연계하여, 내부버스(BUS)를 통해 이벤트(Event)/상태/아날로그 값을 수집하여 상위 호스트(HOST)로 보고하거나 호스트(HOST)로부터 내려온 제어 명령에 따라 비상단로기를 제어하는 중앙처리(CPU)제어부(30)와, 상기 터미널부(20)를 통해 현장의 접점상태를 감시하거나 지정된 이벤트(Event)를 발생하도록 하는 디지털신호입력부(40)와, 상기 중앙처리제어부(30)에서 하달된 제어명령에 따라 각각의 모듈에 구성된 릴레이를 제어하는 디지털신호출력부(50)와, 상기 터미널부(20)를 통해 입력된 아날로그 값을 디지털 값으로 변환하여 중앙처리제어부에게 데이터를 전송하는 아날로그신호입력부(60)와, 상기 입출력부(40,50,60)에서 입출력된 각각의 이력정보를 표시하고, 데이타베이스의 정보를 표시하는 디스플레이부(70);를 포함하여 구성하여, 실시간으로 입출력모듈로부터 내부버스(Bus)를 통해 이벤트(Event)/상태/아날로그 값을 수집하여 상위 호스트(HOST)로 보고하거나 호스트(HOST)로부터 내려온 제어 명령을 수행하고, 리모터터미널유니트 상호간에 통신이 가능하도록 네트워크부를 구성하여, 종래에 원거리에 있는 호스트(HOST)와 리모터터미널유니트의 통신선로를 리모터터미널 간의 중계를 통하여 통신선로를 줄이고, 과전류나 과전압 또는 외부의 힘에 의해 메인(Master)중앙처리제어장치에 에러가 발생하면 그에 대응하는 보조(Slave)중앙처리제어장치에서 시스템 제어를 동일하게 제어하여, 시스템을 제어할 시 발생하는 안전사고를 미연에 방지함과 시스템에러가 발생하여도 신속한 대응이 가능한 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트에 관한 것이다.
단로기, 리모터터미널유니트, 스카다시스템, 디스플레이

Description

고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트{Remote Terminal Unit for Rapid-transit railway unusualness disconnector}
도 1은 본 발명에 따른 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트의 구성을 나타낸 예시도
도 2a는 본 발명에 따른 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트의 실시예를 보인 예시도
도 2b는 본 발명에 따른 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트의 다른 실시예를 보인 예시도
도 3은 본 발명에 따른 CPU운영 프로그램 예시도
도 4는 본 발명에 따른 CPU-Main 프로그램 예시도
도 5는 본 발명에 따른 MMI운영 프로그램 예시도
도 6은 본 발명에 따른 MMI 프로토콜 운영의 실시예의 예시도
도 7은 본 발명에 따른 시뮬레이터의 실시예를 보인 예시도
도 8은 본 발명에 따른 시뮬레이터 프로토콜 예시도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 통신부 11: 네트워크부 20: 터미널부
30: 중앙처리제어부 40: 디지털신호입력부 50: 디지털신호출력부
60: 아날로그신호입력부 70: 디스플레이부
본 발명은 고속철로변에 가설되는 비상단로기를 감시제어하는 리모터터미널유니트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실시간으로 입출력모듈로부터 내부버스(Bus)를 통해 이벤트(Event)/상태/아날로그 값을 수집하여 상위 호스트(HOST)로 보고하거나 호스트(HOST)로부터 내려온 제어 명령을 수행하고, 리모터터미널유니트 상호간에 통신이 가능하도록 네트워크부를 구성하여, 종래에 원거리에 있는 호스트(HOST)와 리모터터미널유니트의 통신선로를 리모터터미널 간의 중계를 통하여 통신선로를 줄이고, 과전류나 과전압 또는 외부의 힘에 의해 메인(Master)중앙처리제어장치에 에러가 발생하면 그에 대응하는 보조(Slave)중앙처리제어장치에서 시스템 제어를 동일하게 제어하여, 시스템을 제어할 시 발생하는 안전사고를 미연에 방지함과 시스템에러가 발생하여도 신속한 대응이 이루어지도록 하는 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트에 관한 것이다.
그리고 고속철도의 급전거리가 긴 구간에서 전력선로의 이상으로 단전시 단전구간을 최소화하기 위해 설치되는 개폐기(단로기)를 원격 감시제어하기 위해 설치되는 장치로써, 단로기의 정보를 취득,분석하여 상위호스트 제어명령을 수행하는 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트에 관한 것이다.
일반적으로 고속철도는 철로변에 고압선을 설치하여 고압의 전력으로 고속철도를 운영하게 되는데, 이때 호스트(HOST)(스카다(SCADA)라고 함.)사령설비가 전력을 원격 감시제어를 하여 고속철도를 운영하게 된다.
이러한 철로변의 고압선을 유지 및 보수할 목적으로 역간 철로변의 고압배전선로에 일정간격마다 단로기를 설치하여 사용하는데, 상기 단로기는 개폐기의 일종으로 수용가 인입구에 설치하여 무부하 상태의 전로를 개폐하는 역할을 하거나 차단기, 변압기, 피뢰기 등 고전압 기기의 1차측에 설치하여 기기를 점검, 수리할 때 전원으로부터 이들 기기를 분리하기 위해 사용한다.
하지만 종래에 비상단로기를 감시제어하기 위해 리모터터미널유니트를 전력 운영 시스템인 HOST장치(스카다)와 일대일로 연결되어 회선설비 단가 상승 및 리모터터미널유니트의 비효율적인 운영이 이루어졌다.
따라서 본 발명 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트는 상기한 제반 문제점을 해소하기 위해 이와 같이 실시간으로 입출력모듈로부터 내부버스(Bus)를 통해 이벤트(Event)/상태/아날로그 값을 수집하여 상위 호스트(HOST)로 보고하거나 호스트(HOST)로부터 내려온 제어 명령을 수행하고, 과전류나 과전압 또는 외부의 힘에 의해 메인(Master)중앙처리제어장치에 에러가 발생하면 그에 대응하는 보조(Slave)중앙처리제어장치에서 시스템 제어를 동일하게 제어하여, 시스템을 제어 할 시 발생하는 안전사고를 미연에 방지함과 에러가 발생하여도 신속한 대응이 이루어지도록 하며, 터치판넬이 구비된 LCD를 이용함으로써, user-friendly GUI 환경을 제공해 주고, dynamic한 GUI를 제공 및 동영상 표출도 가능한 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트를 제공함에 그 목적이 있다.
이와 같은 본 발명 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트를 살펴보면 다음과 같다.
고속철로변에 가설되는 비상단로기를 감시제어하는 리모터미널유니트를 구성함에 있어서, 상위 호스트(HOST)와 리모터터미널유니트 간에 통신하도록 하는 모뎀을 구성한 통신부(10)와;
상기 리모터터미널유니트와 리모터터미널유니트 상호간에 통신하도록 하는 허브를 구성한 네트워크부(11)와;
상기 비상단로기(100)와 연결되는 터미널부(20)와;
상기 상위 호스트(HOST)와 통신부의 통신으로 데이터를 연계하여, 비상단로기를 제어하는 중앙처리(CPU)제어부(30)와;
상기 터미널부(20)를 통해 입력된 디지털신호를 중앙처리제어부에게로 데이터를 전송하는 디지털신호입력부(40)와;
상기 중앙처리제어부(30)에서 연산한 데이터에 따라 각각의 모듈에 구성된 릴레이를 제어하는 디지털신호출력부(50)와;
상기 터미널부(20)를 통해 입력된 아날로그 값을 디지털 값으로 변환하여 중앙처리제어부에게 데이터를 전송하는 아날로그신호입력부(60)와;
상기 입출력부(40,50,60)에서 입출력된 각각의 이력정보를 표시하고, 데이타베이스의 정보를 표시하는 디스플레이부(70);를 포함하여 구성한다.
이와 같은 본 발명의 구성 및 실시예를 도면에 도시된 바와 같이 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트의 실시예를 보인 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 CPU운영 프로그램 블록도이고, 도 4는 CPU-Main 프로그램 예시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 MMI운영 프로그램 예시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 MMI 프로토콜 운영의 실시예의 예시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 시뮬레이터의 실시예를 보인 예시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 시뮬레이터 프로토콜 예시도이다.
상기 통신부(10)는 상위 호스트(HOST)와 비상단로기의 데이터가 연계하고, 통신라인(Line)에 실려서 오는 서지를 억제(Suppressive) 하기 위해 통신 피뢰기(ARRESTER)를 구성한다.
상기 네트워크부(11)는 리모터터미널유니트와 리모터터미널유니트 상호간에 통신을 연계하여 통신부(10)를 거쳐 HOST와 데이터를 연계한다.
상기 터미널부(20)는 비상단로기와의 연결을 위한 로컬케이블이 접속되는 곳으로 비상단로기로부터 유입되는 서지로부터 리모터터미널유니트의 각각의 구성요소를 보호하기 위한 서지 서퍼리시브(Surge Suppressive)가 장착되고, 상위 호스트(host)의 통신 연결을 위해 연결 터미널로도 사용된다.
상기 중앙처리(CPU)제어부(30)는 32Bit High Performance Microprocessor를 탑재하고 있으며 상위 HOST와 모뎀 통신으로 데이터를 연계하고, 각각의 입출력부로 부터 내부버스(BUS)를 통해 이벤트(Event)/상태/아날로그 값을 수집하여 상위 호스트(HOST)로 보고하거나 호스트(HOST)로부터 내려온 제어 명령을 수행한다.
이때 상기 중앙처리(CPU)제어부(30)는 이중화 구성을 이루는데, 인터페이스체인지부(80)를 구성하여, 상위 호스트(Host) 통신 채널을 단일화하기 위해 구성된다.
상기 인터페이스체인지부(80)는 보조(Slave)중앙처리(CPU)제어부에서 메인(Master)중앙처리(CPU)제어부를 감시하도록 하고, 메인(Master)중앙처리(CPU)제어부가 정상적으로 동작하지 않을 경우 보조(Slave)중앙처리(CPU)제어부에서 통신라인(Line)을 절체하는 기능을 갖는다.
상기 디지털신호입력부(40)는 8 Point 상태 입력을 받을 수 있으며, 터미널 모듈을 통해 현장의 접점 상태를 감시하여 지정된 이벤트(Event) 발생할 수 있다.
상기 디지털신호출력부(50)는 제어 출력을 4 Point Digital 출력(Trip/Close Pair)을 할 수 있고, 중앙처리(CPU)제어부에서 내려준 제어명령에 따라, 모듈에 장착된 보조릴레이(Relay)를 구동하고, 터미널부에 장착된 메인릴레이(Relay)를 구동하여 비상단로기를 제어한다.
상기 아날로그신호입력부(60)는 8 Point 아날로그 입력을 디지털 값으로 변환할 수 있고, 터미널부를 통해 입력된 아날로그 값을 디지털 값으로 변환하여 중앙처리(CPU)제어부에게 데이타(Data)를 전송한다.
상기 디스플레이부(70)는 MMI 모듈(Man Machine Interface)을 포함하여 구성되어 각각의 입출력부의 입출력 상태와 각각의 이력정보 및 데이타베이스(Database)의 배열(Configuation) 정보를 디스플레이한다.
본 발명은 실시간 오프레이팅 시스템(Real time OS)을 사용하고 있으며 유저인터페이스테스크(User Interface Task), 통신테스크, 와치도그테스크(Watchdog Task), 정적테스크(Statistic Task)로 구성되는데, 상기 유저인터페이스테스크(User Interface Task)는 콘솔(Console)을 통해 통신 상태 및 로컬버스메모리덤프(Local bus Memory dump)등을 수행하고, 상기 통신테스크는 통신 이상이 포트(Port) 자동절체 수행 및 포트(Port) 이상 상태를 통신을 통해 상위 시스템에 전달하며, 상기 와치도그테스크(Watchdog Task)는 유저인터페이스(User Interface)/통신/정적테스크(Statistic Task)들의 동작을 감시하여 하드웨어적인 와치도그(Watchdog) 기능을 보완하고, 상기 정적테스크(Statistic Task)는 통신 실패 및 데이타 오류 등의 정보를 계산 유저인터페이스(User Interface)를 통해 제공해 준다.
이와 같이 본 발명 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트에 의하면, 실시 간으로 입출력모듈로부터 내부버스(Bus)를 통해 이벤트(Event)/상태/아날로그 값을 수집하여 상위 호스트(HOST)로 보고하거나 호스트(HOST)로부터 내려온 제어 명령을 수행하고, 리모터터미널유니트 상호간에 통신이 가능하도록 네트워크부를 구성하여, 종래에 원거리에 있는 호스트(HOST)와 리모터터미널유니트의 통신선로를 리모터터미널 간의 중계를 통하여 통신선로를 줄이는 효과를 가진 것이다.
그리고 과전류나 과전압 또는 외부의 힘에 의해 메인(Master)중앙처리제어장치에 에러가 발생하면 그에 대응하는 보조(Slave)중앙처리제어장치에서 시스템 제어를 동일하게 제어하여, 시스템을 제어할 시 발생하는 안전사고를 미연에 방지함과 시스템에러가 발생하여도 신속한 대응이 이루어지도록 하는 효과를 가진 것이다.

Claims (3)

  1. 고속철로변에 가설되는 비상단로기를 감시제어하는 리모터미널유니트를 구성함에 있어서,
    상위 호스트(HOST)와 리모터터미널유니트 간에 통신하도록 하는 모뎀을 구성한 통신부(10)와;
    상기 리모터터미널유니트와 리모터터미널유니트 상호간에 통신하도록 하는 허브를 구성한 네트워크부(11)와;
    상기 비상단로기(100)와 연결되는 터미널부(20)와;
    상기 상위 호스트(HOST)와 통신부의 통신으로 데이터를 연계하여, 비상단로기를 제어하는 중앙처리(CPU)제어부(30)와;
    상기 터미널부(20)를 통해 입력된 디지털신호를 중앙처리제어부에게로 데이터를 전송하는 디지털신호입력부(40)와;
    상기 중앙처리제어부(30)에서 연산한 데이터에 따라 각각의 모듈에 구성된 릴레이를 제어하는 디지털신호출력부(50)와;
    상기 터미널부(20)를 통해 입력된 아날로그 값을 디지털 값으로 변환하여 중앙처리제어부에게 데이터를 전송하는 아날로그신호입력부(60)와;
    상기 입출력부(40,50,60)에서 입출력된 각각의 이력정보를 표시하고, 데이타베이스의 정보를 표시하는 디스플레이부(70);를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙처리제어부(30)를 메인(Master)중앙처리제어장치(31)와 보조(Slave)중앙처리제어장치(32)로 구성하고, 상기 보조(Slave)중앙처리제어장치에서 메인(Master)중앙처리제어장치를 감시하고, 상기 메인(Master)중앙처리제어장치가 정상적으로 동작하지 않을 경우 보조(Slave)중앙처리제어장치에서 통신라인(Line)을 절제하는 인터페이스 체인지부(80)를 구성함을 특징으로 하는 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트.
  3. 제 1항에 있어서,
    디스플레이부(70)의 디스플레이를 그래픽 디스플레이가 가능한 터치 LCD를 구성함을 특징으로 하는 고속철도 비상단로기 리모터터미널유니트.
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