KR100877947B1 - 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 측정기에서 측정되는 자료를 수집, 분석 및 저장하여 이를 실시간으로 주 컴퓨터에 전송하며, 상기 주 컴퓨터의 원격제어에 의하여 측정기의 동작상태, 교정이 가능토록 하는 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치에 관한 것이다.
본 발명은 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치에 있어서, 측정기에서 오염물질 항목별로 측정한 측정자료를 수집, 분석 및 저장하고, 체크섬을 통해 데이터의 누락을 방지하는 데이터저장부; 상기 항목별로 입력되는 AI신호를 입력받는 AI입력부; 상기 측정기의 상태를 보수중, 전원단절, 동작불량, 교정중 및 정상 중 어느 하나의 상태 신호로 수신받는 수신부; 상기 수신부에서 수신받은 상기 측정기의 상태 신호에 따라 우선순위를 부여하여 상기 AI신호와 상기 상태 신호에 따른 데이터를 실시간으로 주컴퓨터에 전송하는 전송부; 상기 주컴퓨터의 원격제어명령에 의해 상기 측정기의 동작상태 또는 교정을 제어하는 제어부; 및 상기 측정자료의 임의 변경을 방지하기 위하여 상기 측정자료별로 보안코드를 자동으로 부여하고, 추후 자료의 변조 여부를 확인할 수 있게 하는 보안처리부를 포함함에 기술적 특징이 있다.
굴뚝, 원격, 감시, 시스템, TMS
Description
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 5분(평균) 자료수집 예시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 상태의 종류를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자료 송수신 양식의 기본 형식을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배출업소 출력자료의 종류를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배출업소 측정자료를 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배출업소 상(계)수 설정 자료를 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주 컴퓨터 원격제어 명령의 종류를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주 컴퓨터 원격제어 일반 명령 형식을 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 주 컴퓨터 자료수동 전송 명령을 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 송·수신 부호를 설명하는 도면,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 배출업소의 자료 전송 절차를 나타내는 도면,
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 주 컴퓨터의 원격 제어 명령을 나타내는 도면,
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 송신오류가 발생한 경우를 나타내는 도면,
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 주 컴퓨터의 Buffer가 포화상태인 경우를 나타내는 도면,
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 우선권(contention) 제어를 나타내는 도면,
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 통신 Matrix Table을 나타내는 도면,
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 정상처리의 경우를 나타내는 도면,
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 X-ON/OFF처리의 경우를 나타내는 도면,
도 19a 및 도 19b는 본 발명의 실시예에 따른 배출업소의 자료 전송 절차를 나타내는 도면,
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 송신오류가 발생한 경우의 절차를 나타내는 도면,
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 주 컴퓨터의 Buffer가 포화상태인 경우의 절차를 나타내는 도면,
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 무응답이 발생한 경우의 절차를 나타내는 도면,
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 checksum을 만드는 방법의 예시도,
도 24a 및 도 24b는 본 발명의 실시예에 따른 시스템 운영 메뉴를 나타내는 도면이다.
본 발명은 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 측정기에서 측정되는 자료를 수집, 분석 및 저장하여 이를 실시간으로 주 컴퓨터에 전송하며, 상기 주 컴퓨터의 원격제어에 의하여 측정기의 동작상태, 교정이 가능토록 하는 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치에 관한 것이다.
통상적으로 사업장 굴뚝에서는 오염물질을 포함한 가스가 배출된다. 대기환경보전법에서는 굴뚝배출 가스량을 배출허용기준을 적용하여 규제하고 있으며, 상기 배출가스량을 측정하는 방법으로 1996년 이전까지는 측정요원이 직접 굴뚝을 타고 올라가 측정공에 센서를 집어넣고 배출가스의 성상을 측정해야만 되었다. 그러나 상기 배출가스성상 측정이 위험하고, 번거로움이 많아 1996년부터는 직접 굴뚝 내부에 자동센서를 설치하고 센서로부터 얻어지는 배출가스 성상에 대한 데이터를 중앙통제소로 전송해주는 방법이 사용되기 시작했는데, 이를 원격 측정 시스템(Tele Metering System, TMS)이라 한다.
통상적으로 사업장 굴뚝에서는 오염물질을 포함한 가스가 배출된다. 대기환경보전법에서는 굴뚝배출 가스량을 배출허용기준을 적용하여 규제하고 있으며, 상기 배출가스량을 측정하는 방법으로 1996년 이전까지는 측정요원이 직접 굴뚝을 타고 올라가 측정공에 센서를 집어넣고 배출가스의 성상을 측정해야만 되었다. 그러나 상기 배출가스성상 측정이 위험하고, 번거로움이 많아 1996년부터는 직접 굴뚝 내부에 자동센서를 설치하고 센서로부터 얻어지는 배출가스 성상에 대한 데이터를 중앙통제소로 전송해주는 방법이 사용되기 시작했는데, 이를 원격 측정 시스템(Tele Metering System, TMS)이라 한다.
일반적으로 굴뚝에 설치된 원격측정시스템의 배출가스 성상 측정항목은 먼지, O2, CO, NOx, SOx, 배출가스 유속 및 배출가스 온도 등이다. 상기 굴뚝배출가스 성상에 대한 자료는 중앙처리장치에 배출가스 입력자료로서 전송된다.
일반적으로 굴뚝에 설치된 원격측정시스템은 굴뚝의 배출가스와 산소농도를 측정하기 위한 산소센서와, 산소센서로부터 고유신호(예컨대, RS485 통신규격)를 입력받아 증폭·변형하여 검출값을 분석하는 산소측정장치와, 굴뚝 배출가스의 오염물질 농도를 측정하기 위한 먼지센서와, 먼지센서로부터 고유신호(예컨대, RS485 통신규격)를 입력받아 증폭·변형하여 검출값을 분석하는 먼지 측정장치와, 굴뚝 배출가스의 황산화물을 측정하기 위한 황산화물 측정센서와, 황산화물 측정센서로부터 고유신호(예컨대, RS485 통신규격)를 입력받아 증폭·변형하여 검출값을 분석하는 황산화물 측정장치와, 굴뚝 배출가스의 질소산화물을 측정하기 위한 질소산화물 측정센서와 질소산화물 측정센서로부터 고유신호(예컨대, RS485 통신규격)를 입력받아 증폭·변형하여 검출값을 분석하는 질소산화물 측정장치와, 굴뚝 배출가스의 일산화탄소를 측정하기 위한 일산화탄소 측정센서와 일산화탄소 측정센서로부터 고유신호(예컨대, RS485 통신규격)를 입력받아 증폭·변형하여 검출값을 분석하는 일산화탄소 측정장치와, 굴뚝 배출가스의 유량을 측정하기 위한 유량센서와 유량센 서로부터 고유신호(예컨대, RS485 통신규격)를 입력받아 증폭·변형하여 검출값을 분석하는 유량측정장치와, 굴뚝 배출가스의 온도를 측정하기 위한 온도센서와, 온도센서로부터 고유신호(예컨대, RS485 통신규격)를 입력받아 증폭·변형하여 검출값을 분석하는 온도측정장치와, 산소측정장치; 먼지 측정장치; 황산화물 측정장치; 질소산화물 측정장치; 일산화탄소 측정장치; 유량 측정장치; 온도측정장치의 출력값을 통합하여 전송하기 위한 데이터로거로 이루어진다.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 측정기에서 측정되는 자료를 수집, 분석 및 저장하고, 주 컴퓨터와의 통신을 통하여 측정기의 동작 상태 및 교정을 가능토록 하는 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서의 도면, 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위로부터 본 발명의 다른 목적 및 장점을 쉽게 인식할 수 있다.
본 발명의 목적은 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치에 있어서, 측정기에서 오염물질 항목별로 측정한 측정자료를 수집, 분석 및 저장하고, 체크섬을 통해 데이터의 누락을 방지하는 데이터저장부; 상기 항목별로 입력되는 AI신호를 입력받는 AI입력부; 상기 측정기의 상태를 보수중, 전원단절, 동작불량, 교정중 및 정상 중 어느 하나의 상태 신호로 수신받는 수신부; 상기 수신부에서 수신받은 상기 측정기의 상태 신호에 따라 우선순위를 부여하여 상기 AI신호와 상기 상태 신호에 따른 데이터를 실시간으로 주컴퓨터에 전송하는 전송부; 상기 주컴퓨터의 원격제어명령에 의해 상기 측정기의 동작상태 또는 교정을 제어하는 제어부; 및 상기 측정자료의 임의 변경을 방지하기 위하여 상기 측정자료별로 보안코드를 자동으로 부여하고, 추후 자료의 변조 여부를 확인할 수 있게 하는 보안처리부를 포함하는 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 보수중, 전원단절, 동작불량 및 교정중 어느 하나일 경우, AI전류값을 스캐닝한 신호의 상태에 따라 정상 또는 비정상으로 다시 판별하고, 상기 상태가 정상이 아닐 경우, 데이터의 환산 및 보정을 실시하지 않는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 전원단절일 경우, 전원이 복구된 후 미전송 데이터를 전송할 때 이를 표시하는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 자료수집장치의 데이터 송수신 기본형식은 지역코드, 배출업소코드, 굴뚝번호, DCD, 측정 항목수, 일시, 측정항목, 측정치, 측정기 상태, 자료수집장치 상태 및 보안 코드 중 어느 하나 이상으로 되어있는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 자료수집장치의 배출업소 출력자료 종류는 Frame-ID, Report-ID로 구별하는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 자료수집장치의 환경설정을 위한 상수 정보는 임의편집이 불가능하도록 암호화하여 저장하며, 상기 자료수집장치의 상수 설정 자료는 Frame-ID, Report-ID, 항목수, 측정 최소 범위 및 측정 최대 범위 중 어느 하나 이상으로 설정하는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 자료수집장치의 원격제어 명령 형식은 명령어, 날짜로 설정하는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 자료수집장치의 자료수동 전송 명령은 명령어, 시작/종료 일시로 설정하는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 보수중, 전원단절, 동작불량 및 교정중 어느 하나일 경우, AI전류값을 스캐닝한 신호의 상태에 따라 정상 또는 비정상으로 다시 판별하고, 상기 상태가 정상이 아닐 경우, 데이터의 환산 및 보정을 실시하지 않는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 전원단절일 경우, 전원이 복구된 후 미전송 데이터를 전송할 때 이를 표시하는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 자료수집장치의 데이터 송수신 기본형식은 지역코드, 배출업소코드, 굴뚝번호, DCD, 측정 항목수, 일시, 측정항목, 측정치, 측정기 상태, 자료수집장치 상태 및 보안 코드 중 어느 하나 이상으로 되어있는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 자료수집장치의 배출업소 출력자료 종류는 Frame-ID, Report-ID로 구별하는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 자료수집장치의 환경설정을 위한 상수 정보는 임의편집이 불가능하도록 암호화하여 저장하며, 상기 자료수집장치의 상수 설정 자료는 Frame-ID, Report-ID, 항목수, 측정 최소 범위 및 측정 최대 범위 중 어느 하나 이상으로 설정하는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 자료수집장치의 원격제어 명령 형식은 명령어, 날짜로 설정하는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명의 자료수집장치의 자료수동 전송 명령은 명령어, 시작/종료 일시로 설정하는 것으로 달성된다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다. 또한 프로세서, 제어가 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다. 유사하게, 도면에 도시된 스위치는 개념적으로만 제시된 것일 수 있다. 이러한 스위치의 작용은 프로 그램 로직 또는 전용 로직을 통해 프로그램 제어 및 전용 로직의 상호 작용을 통하거나 수동으로 수행될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 특정의 기술은 본 명세서의 보다 상세한 이해로서 설계자에 의해 선택될 수 있다.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
자료수집장치는 측정기에서 측정되는 자료를 수집, 분석 및 저장하여 실시간으로 주 컴퓨터(Host computer)에 보내고 필요시 주 컴퓨터의 원격제어에 의하여 각종 측정기의 동작상태 및 교정 등이 가능하며 측정자료를 수집할 수 있는 기기를 말한다.
본 발명에 따른 자료수집장치는 측정자료로서 5분데이터 및 30분데이터를 생성한다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치는 측정기기로부터 측정값을 최소한 초당 1회 이상 수집할 수 있다. (단 측정기기의 자료송출간격이 이 보다 긴 경우에는 이전 수집 값을 계속 사용한다.)
또한 본 발명에 따른 자료수집장치는 자료의 신뢰도와 측정 정도를 좌우하므로 원격진단, 측정기 및 자료수집장치의 상태출력기능 등이 있다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치는 상기 30분 자료를 측정기 상태와 함께 15일 이상을 보관할 수 있는 저장기능이 있다. (필요시 3~10초/1분데이터 자료 생성·전송 기능이 있다.)
또한 본 발명에 따른 자료수집장치의 프로그램은 비휘발성 메모리를 사용하여 원격으로 프로그램 변경이 가능하다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치의 자료 전송 방법은 LAN, 무선, 전용선(RS-232C) 방식을 모두 지원한다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치의 환경설정 등 임의 변경을 방지하기 위하여 사용자별 암호를 부여하고 사용권한을 제한할 수 있는 기능이 있으며, 이러한 조작은 관제센터에서 지정한 특정한 사람에 한하여 가능하다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치의 측정자료의 임의 변경을 방지하기 위하여 측정자료별로 자동으로 부여되고 추후 자료의 변조 여부를 확인할 수 있게 해주는 보안코드를 사용한다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치의 자체 오류 발생시 Watch dog Timer를 이용한 자동 Rebooting 기능을 지원한다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치의 오류 및 상태를 로그자료로 보관한다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치 자료 전송시 전송방법(LAN, 무선, 전용선) 에 따라서 각각의 고유한 프로토콜로 통신한다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치는 원격지에서도 상태점검 및 운영환경을 관리할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치는 30분마다 자료를 전송하고, 전송이상시 다른 자료 전송 방법으로 전송하여 실시간 관제에 이상이 없도록 한다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치는 배출허용기준에 상응하는 주의보, 경보 상황 발생시 즉시 데이터를 전송한다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치는 Auto dump 기능(2시간)을 보유한다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치의 프로그램 패치, 설정값 변경 및 로그 파일 확인을 위하여 콘솔포트을 지원함과 동시에 원격지에서도 수정 변경이 가능하다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치의 자료 상태 중 보수중 상태 는 자료수집장치에서 설정된다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치는 TCP/IP 통신에 있어서 자료수집장치는 VPN(Virtual Private Network) 장치를 통하여 관제센터의 서버로 자료를 전송할수 있다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치는 무선통신 및 전용회선통신을 위한 자료수집장치 및 중간자료수집기의 인터페이스는 RS-232C(DB-9)을 이용한다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치 프로그램은 ROM에 저장되어 운영되어야 하며 업그레이드시에는 ROM을 교체하는 방식으로 수행된다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치는 환경설정을 위한 상(계)수 정보는 암호화하여 저장함으로써 사용자의 임의편집이 불가능하다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치의 상수(계수)값을 변경할 경우에는 변경된 값을 적용하는 시점(저장)에 최종 상수값을 관제센터에 자동으로 전송하며, 통신상의 문제 등으로 인해 전송이 불가능한 경우는 전송이 개시되는 시점에 3일 이내의 오래된 미전송 자료부터 자동으로 전송한다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치는 측정항목의 교정 등 정상이 아닌 상태표시가 발생한 경우에는 해당 항목에 대하여 환산 및 보정을 실시하지 않는다.
또한 본 발명에 따른 자료수집장치는 원격검색시 검색값의 산출방법은 Zero 및 Span검색 각각 검색시간의 최종 10초간의 평균값으로 한다.
본 발명에 따른 자료수집장치의 5분(평균)자료 수집방법은 다음과 같다. 각 측정기에서 수집된 데이터를 바탕으로 매 시간당 '00분'부터 '55분'까지의 5분단위로 12개의 5분자료를 생성하며 5분간 수집된 데이터의 80% 이상이 정상인 상태표시 (상태)를 가질 때 유효하다고 판단한다. 정상인 데이터가 80%를 넘지 못할 경우 상태의 우선 순위에 준하여 최상위 상태를 붙인다.
< 5분(평균)자료의 시간적 범위 >
△△시 00분 00초 ≤ △△시 00분-5분(평균)자료 < △△시 05분 00초
또한, 본 발명에 따른 자료수집장치의 30분(평균)자료 수집방법은 다음과 같다. 5분 자료중 상태가 정상적인 자료만을 평균한 값이 된다. 해당시간당 '00분' 및 '30분'의 2개의 30분(평균)자료를 생성하며, 5분자료 6개중 5개 이상이 정상인 상태를 가질 경우 유효하다고 판단한다. 유효한 5분 평균 자료가 4개 이하일 경우 상태 우선 순위에 준하여 상태를 붙인다.
< 30분(평균)자료의 시간적 범위 >
△△시 00분 00초 ≤ △△시 00분-30분(평균)자료 ≤ △△시 25분-5분(평균)자료
다음으로 본 발명에 따른 자료수집장치의 상태 종류 및 우선순위는 다음과 같다. 측정기의 상태는 보수중>전원단절>동작불량>교정중>정상의 5가지로, 부등호에 따른 우선순위를 부여하며, 보수중과 정상을 제외한 나머지 상태는 측정기로부터 신호를 입력받는다. 도1a 내지 도1d는 5분(평균) 자료수집 예시도로서 각각 경우1, 2, 3, 4를 나타낸다. 상태가 비정상이고 발생한 상태가 1개 이상일 경우는 시간적으로 마지막에 발생한 상태를 취하는 것이 아니라 우선 순위에 따라 상태가 설정된다.
다음으로 본 발명에 따른 자료수집장치의 상태 종류 및 부착방법은 다음과 같다. 비정상( Scanning Hit Rate 80% 미만)의 경우, 자료수집장치의 측정 항목별로 입력되는 측정값이 AI 신호일 경우 상태 판정은 측정 항목별 AI 전류값을 주기적(1초 간격)으로 Scanning하여 80% 이상이 4∼20 ㎃이내일 경우는 상태를 "정상"으로, 4㎃미만일 경우는 "비정상"으로 설정한다. 도2a 및 도2b는 상태의 종류를 설명하기 위한 도면으로서 각각 "정상" 및 "비정상"의 경우를 나타낸다.
다음으로 전원단절의 경우, 자료수집장치의 전원복구후 미전송 자료 송신시 부착한다. 이때, 측정기 상태도 전원단절을 반영하여야 한다.
다음으로 본 발명에 따른 자료수집장치의 자료 송수신 양식은 다음과 같다. 기본 형식은 도3에 도시된 바와 같이, 본문 공통 부분으로서 지역코드(형식: 정수 2자리, 내용: 관제센터 관할지역 일련번호/01 ∼ 99), 배출업소코드(형식: 정수 4자리, 내용: 사업장(배출업소) 일련번호/0001 ∼ 9999), 굴뚝 번호(형식: 숫자 3자리, 내용: 사업장별 굴뚝번호/001 ∼ 999), dcd{형식: 문자 1자리, 내용: 주 컴퓨터와 자료수집장치의 통신 방법 및 회선상태, 0(양호), 1(주회선 불량), 2(내부회선 불량(자료수집장치와 FEP 사이)), 3(주회선과 내부회선 모두 불량)}, 측정 항목수(형식: 숫자 2자리, 내용: 측정항목의 총 개수), 일 시(형식: 문자 12자리, 내용: 측정 일자 및 시간/YYYYMMDDhhmm, 예: 200001010005), 측정항목{형식: 문자 3자리, 내용: TSP(먼지), NOx(질소화합물), SO2(황산화물), HCl(염화수소), NH3(암모니아), CO(일산화탄소), HF(불화수소), TM1~TM3(소각로 로내온도), FLW(배출가스 유량), TMP(온도), O2(산소), FFL(액체유량), ALL(모든측정항목)}, 측정치{형식: 숫자 7자리(소숫점 포함), 내용: 항목별 측정값 또는 기준 값/xxxx.xx(소숫점 위치 변경가, 소수점이하 반올림)}, 측정기 상태{형식: 문자 1자리, 내용: 측정기의 상태표시, 0(정상),1(교정중), 2(동작불량), 4(전원단절), 8(보수중)}, 자료수집장치 상태{형식: 문자 1자리, 내용: 해당 측정기의 자료수집 상태표시, 0(정상), 1(비정상), 4(전원단절)}, 보안코드(형식: 문자 12자리, 내용: 측정자료의 변조를 방지하기 위한 확인 문자)가 있다.
다음으로 본 발명에 따른 자료수집장치의 배출업소 출력자료의 종류는 도4, 측정자료는 도5와 같다. 도면에 도시된 바와 같이, Frame-ID(형식: 숫자 3자리, 내용: 자료 Frame 당 고유의 ID 종류/001 ~ 999), Report-ID(형식: 문자 4자리, 내용: 출력자료 종류/RPT0, RPT1, DUMF 중 한가지 선택)이 있다.
다음으로 본 발명에 따른 자료수집장치의 상(계)수 설정 자료는 도6에 도시된 바와 같이, Frame-ID(형식: 숫자 3자리, 내용: 자료 Frame 당 고유의 ID 종류/001 ~ 999), Report-ID(형식: 문자 4자리, 내용: 출력자료 종류/CNST), 항목수(형식: 숫자 2자리, 내용: 자료수집장치에 부착된 측정항목 수), 측정 최소 범위(형식: 숫자 7자리, 내용: 측정항목의 현재상태의 측정 가능한 범위의 최소 값), 측정 최대 범위(형식: 숫자 7자리, 내용: 측정항목의 현재상태의 측정 가능한 범위의 최대 값)이 있다.
다음으로 본 발명에 따른 자료수집장치의 원격제어 명령(Remote control)의 종류는 도7, 원격제어 일반 명령 형식은 도8과 같다. 도면에 도시된 바와 같이, 명령어(형식: 문자 4자리, 내용: 원격제어 명령 종류 / DUMP, RCHK, CCHK, SETT, REST, SETP 중 1), 날짜(내용: 원격 명령 지시 일시. 단 SETP시 새로운 비밀번호 6자리)가 있다.
다음으로 본 발명에 따른 자료수집장치의 자료수동 전송 명령은 도9에 도시된 바와 같이, 명령어(형식: 문자 4자리, 내용: 원격제어 명령 종류/DUMP), 시작/종료 일시(내용: 자료 전송대상의 시간적인 범위 설정)가 있다.
다음으로 본 발명에 따른 자료수집장치의 송·수신 신호는 도10에 도시된 바와 같으며, 전용선 사용시 송수신 절차로서 송·수신 방법은 자료검증 오류(Data checksum Error) 발생시 5회까지 재송신 가능하고, 송신측에서 전송개시 신호를 보내면 수신측은 자료를 수신 할 준비 후에 ACK 신호를 송신측으로 보내고, 송신측에서 마지막 자료 전송 후에 수신측의 ACK 신호를 접수한 후에 EOT로 전송을 마치고, 송신 10초 경과 후 응답이 없을 때는 5회까지 반복 송신하고, 전송 시작에서 EOT까지 시간은 2분 이내로 하며 그 이상 지체되면 Time-out으로 처리하고, Buffer Overflow(해당 channel Buffer가 80%이상 쓰여진 때)는 X-OFF를 전송하고 시간이 경과되어 Buffer가 60%정도에 도달한 때에 X-ON을 전송하면 송신측은 최초의 ENQ 송신 후 대기부터 다시 시작하여 잔여 자료를 수집하고, 주 컴퓨터가 처리하는 과정에서 처리속도 저하로 인한 과적상태에 있을 때도 위와 같이 처리하고, HALT(주 컴퓨터가 자료를 전혀 받을 수 없는 상태의 H/W적인 장해 또는 배출업소 장해), 응답불능(dcd drop에 의한 통신불능 상태)시에도 각 단계별로 5초간 기다리고 그 이상 지체되면 Time-out으로 처리하고, Time-out으로 전송이 무시된 후 자료수집장치에서 발생되는 5분 및 30분 자료는 2시간까지 자료수집장치에서 일시적으로 보관한 후에 주 컴퓨터에 재 전송하여야 하며, 양측 통신장애 중 DCD DROP시에도 일시 통신보류 후, 회선회복 후에 처음 도래하는 5분 및 30분 평균자료 전송 시각에 자동전송(auto dump)되고, 2시간 경과 시는 주 컴퓨터에서 5분 및 30분 평균자료에 대한 수동 전송 요구로 손실된 자료를 수집 처리하고, TCP/IP통신시 송신을 완료한 후 연결(Connection)을 종료한다.
다음으로 본 발명에 따른 자료수집장치의 전용선 사용시 기본 송수신 절차로서 배출업소의 자료 전송은 도11과 같고, 주 컴퓨터의 원격 제어 명령은 도12와 같다. 예외적인 수행 절차로서, 송신오류가 발생한 경우는 도13과 같고, 주 컴퓨터의 Buffer가 포화상태인 경우는 도14와 같고, 우선권(contention) 제어인 경우는 도15와 같다. 통신 Matrix Table은 도16에 도시된 바와 같이, Data Logger의 경우 ENQ를 송신하고 대기중에 상대방측에서 송신한 ENQ를 수신하면 ACK를 송신하고 대기한다.(contention 제어) Error 처리시는 해당전문을 송신 Queue에서 삭제한다. Text 송수신 후 해당전문의 유무효를 판정한다. 수신측은 해당 Text를 수신하여 기록한 후 ACK를 전송 하며, 이 Text는 상대방측으로부터의 EOT 발생여부와 관계없이 유효하다. 또 송신측은 Text 송신에 대한 ACK 수신 후 데이터를 송신 Queue에서 삭제한다. 도16의 통신 Matrix Table을 읽는 법은 다음과 같다. 통신 Matrix Table 구성은 상태와 Event로 구성되며 상태는 송수신 동작 후의 자신의 상태를, Event는 각 단계의 상태에서 상대방으로부터의 발생사건을 나타낸다. →표는 상대방으로부터의 사건에 대응한 응답제어 발생 후 다음 단계의 상태로 돌아감을 나타낸다. 도17은 정상처리의 경우를 나타내는 도면이고, 도18은 X-ON/OFF처리의 경우를 나타내는 도면이다. 여기서 Retry는 상대방과의 통신연결을 위한 「ENQ 송신후 대기」상태와 「검증오류」발생시에 한해서 최대 5회까지 가능하다. 또한, X-OFF 후 X-ON 발생시 송신할 데이터가 있을 경우는 「ENQ 송신후 대기」부터 다시 시작한다.
다음으로 본 발명에 따른 자료수집장치의 LAN 사용시 송수신 절차로서, 송·수신 방법은 다음과 같다. 자료검증 오류(Data checksum Error) 발생시 5회까지 재송신 가능하고, 송신 10초 경과 후 응답이 없을 때는 5회까지 반복 송신하고, 송신측에서 마지막 자료 전송 후에 수신측의 ACK 신호를 접수한 후에 전송을 마치고, Buffer Overflow(해당 channel Buffer가 80%이상 쓰여진 때)는 X-OFF를 전송하고 시간이 경과 되어 Buffer가 60%정도에 도달한 때에 X-ON을 전송하면 송신측은 다시 Data전송을 시작하여 잔여 자료를 수집하고, 주 컴퓨터가 처리하는 과정에서 처리속도 저하로 인한 과적상태에 있을 때도 위와 같이 처리하고, HALT(주 컴퓨터가 자료를 전혀 받을 수 없는 상태의 H/W적인 장해 또는 배출업소 장해), 응답불능(TCP/IP 연결단절에 의한 통신불능 상태)시에도 10초간 기다리고 그 이상 지체되면 Time-out으로 처리하고, Time-out으로 전송이 무시된 후 자료수집장치에서 발생되는 5분 및 30분자료는 2시간까지 자료수집장치에서 일시적으로 보관한 후에 주 컴퓨터에 재전송하여야 하며 양측 통신장애 중 TCP/IP 연결단절시에도 일시 통신보류 후, 회선회복 후에 처음 도래하는 5분 및 30분 평균자료 전송 시각에 자동전송(auto dump)되고, 2시간 경과 시는 주 컴퓨터에서 5분 및 1시간 평균자료에 대한 수동 전송 요구로 손실된 자료를 수집 처리한다.
다음으로 본 발명에 따른 자료수집장치의 LAN 사용시 기본 수행 절차로서, 배출업소의 자료 전송 절차는 도19a 및 도19b와 같다. 예외적인 수행 절차로서, 송신오류가 발생한 경우의 절차는 도20과 같고, 주 컴퓨터의 Buffer가 포화상태인 경우의 절차는 도21과 같으며, 무응답이 발생한 경우의 절차는 도22와 같다.
다음으로 본 발명에 따른 자료수집장치의 자료검증 byte의 계산방법은 다음과 같다. 송신자료의 Record의 각 byte의 합으로 결정하며 최하위 1byte(16진수)만 채택하여 상위 4bit, 하위 4bit로 분리, 각각 30h 값을 더하여 문자 코드화(2byte)한다.
* checksum을 만드는 방법
unsigned char MakecheckSum(char * Data, int len)
｛
int i ;
unsigned char a;
a=0 ;
for(i=0; i〈len ; i++)
a=(char)((a+*(Data+i))
return a;
｝
checksum을 전송하기 위해서 2byte로 분할한다. (이 부분은 측정기 및 자료수집장치 상태를 만들때와 동일하다)
chk1 = (checksum ＆ 0xF0)>>4
if (chk1 < 10) chk1 = chk1 + 0x30
else chk1 = chk1 + 0x37
chk2 = (checksum ＆ 0x0F)>>0
if (chk2 < 10) chk2 = chk2 + 0x30
else chk2 = chk2 + 0x37
chk1 과 chk2를 전송한다.
도23은 checksum을 만드는 방법의 예시도이다. checksum의 검증은 위의 역순으로 행한다.
다음으로 도24a 및 도24b는 시스템 운영 메뉴를 나타내는 도면으로서, 본 발명에 따른 자료수집장치가 원활히 기능을 수행할 수 있도록 각종 설정값을 기능 버튼을 이용하여 설정할 수 있다. 기능 설정은 측정소 관련(측정소 코드, 굴뚝번호, 관제소 IP, 통신설정), 측정기 관련(항목코드, 기준값, 측정 채널), 운영 관련(운영화면 지정, 보수중 상태 설정) 기능 설정이 가능하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백하다 할 것이다.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 측정기에서 측정되는 자료를 수집, 분석 및 저장하고, 주 컴퓨터와의 통신을 통하여 측정기의 동작 상태 및 교정을 가능토록 할 수 있는 장점이 있다.
Claims (14)
- 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치에 있어서,측정기에서 오염물질 항목별로 측정한 측정자료를 수집, 분석 및 저장하고, 체크섬을 통해 데이터의 누락을 방지하는 데이터저장부;상기 항목별로 입력되는 AI신호를 입력받는 AI입력부;상기 측정기의 상태를 보수중, 전원단절, 동작불량, 교정중 및 정상 중 어느 하나의 상태 신호로 수신받는 수신부;상기 수신부에서 수신받은 상기 측정기의 상태 신호에 따라 우선순위를 부여하여 상기 AI신호와 상기 상태 신호에 따른 데이터를 실시간으로 주컴퓨터에 전송하는 전송부;상기 주컴퓨터의 원격제어명령에 의해 상기 측정기의 동작상태 또는 교정을 제어하는 제어부; 및상기 측정자료의 임의 변경을 방지하기 위하여 상기 측정자료별로 보안코드를 자동으로 부여하고, 추후 자료의 변조 여부를 확인할 수 있게 하는 보안처리부를 포함하는 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,상기 보수중, 전원단절, 동작불량 및 교정중 어느 하나일 경우, AI전류값을 스캐닝한 신호의 상태에 따라 정상 또는 비정상으로 다시 판별하고, 상기 상태가 정상이 아닐 경우, 데이터의 환산 및 보정을 실시하지 않는 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치.
- 제 4항에 있어서,상기 전원단절일 경우, 전원이 복구된 후 미전송 데이터를 전송할 때 이를 표시하는 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치.
- 제 5항에 있어서,상기 자료수집장치의 데이터 송수신 기본형식은 지역코드, 배출업소코드, 굴뚝번호, DCD, 측정 항목수, 일시, 측정항목, 측정치, 측정기 상태, 자료수집장치 상태 및 보안 코드 중 어느 하나 이상으로 되어있는 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치.
- 제 6항에 있어서,상기 자료수집장치의 배출업소 출력자료 종류는 Frame-ID, Report-ID로 구별하는 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치.
- 제 7항에 있어서,상기 자료수집장치의 환경설정을 위한 상수 정보는 임의편집이 불가능하도록 암호화하여 저장하며, 상기 자료수집장치의 상수 설정 자료는 Frame-ID, Report-ID, 항목수, 측정 최소 범위 및 측정 최대 범위 중 어느 하나 이상으로 설정하는 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치.
- 제 8항에 있어서,상기 자료수집장치의 원격제어 명령 형식은 명령어, 날짜로 설정하는 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치.
- 제 9항에 있어서,상기 자료수집장치의 자료수동 전송 명령은 명령어, 시작/종료 일시로 설정하는 굴뚝 원격 감시 시스템에서의 자료수집장치.
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Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20040115843 | 2004-12-29 | ||
| KR1020040115843 | 2004-12-29 |
Publications (2)
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