KR100955427B1 - 링형 원격 감시 시스템 및 그의 구동 방법 - Google Patents

링형 원격 감시 시스템 및 그의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 링형 원격 감시 시스템 및 그의 구동 방법에 관한 것으로 하나의 중앙감시부와 하나 이상의 원격단말기가 광섬유를 사용하여 링형으로 연결하여 데이터를 송수신하는 원격 감시시스템을 사용하여 원격 단말기에서 발생한 데이터를 양방향으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 전송된 데이터를 수신한 원격 단말기의 오류를 판단하는 단계를 포함하며, 오류 발생 시 신호 제어부에 의해 수신된 데이터를 바이패스하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면 전체적인 시스템의 연결이 링형을 이루며 원격 단말기에서 발생하는 데이터를 양방향으로 전송하고, 상기 데이터를 수신하는 원격 단말기에서 에러가 발생할 경우 수신되는 데이터를 바이패스하여 양방향 노드 절단 시에도 전체적인 통신에 지장이 없도록 한다.
원격, 바이패스, 링형

Description

링형 원격 감시 시스템 및 그의 구동 방법{Ring-type remote monitoring system and its drive method}
본 발명은 하나의 중앙감시부와 다수의 원격 단말기를 링형으로 연결하여 원격 단말기에서 발생하는 데이터를 양방향으로 전송하고, 원격 단말기 내부 에러 발생 시 수신되는 데이터를 바이패스하여 송신하는 링형 원격 감시 시스템 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
광통신이란 기존의 금속 심선을 이용한 유선통신이나 주파수를 이용한 무선통신과는 달리 광섬유 케이블을 통해 정보를 전송하는 통신방식으로서 하기의 도 1을 참조하면, 정보가 부호기(100)에서 코드화된 전기 신호로 전환하고, 전화된 전기 신호는 반도체 레이저를 사용하여 광원(110)에서 광신호로 전환한 후 광섬유(120)에 입사한다.
이때, 광섬유(120) 내부의 광 중계기로부터 광섬유의 손실과 분산에 의한 신호의 왜곡을 방지하며, 광검출기(130)에서 상기 광섬유(120)에 의해 수신되는 광신 호를 전기 신호로 변환하고, 복호기(140)를 통해 원래의 신호로 변환하여 전송한다.
그러나, 현재는 광 중계기 보다 광섬유 증폭기(EDFA)와 분산보상 광섬유(DSF)가 개발되어 광섬유의 손실과 분산을 방지하여 장거리 광통신망 구축을 경제적으로 하게 되었다.
도 2 를 참조하면, 종래 이더넷 링 구성도로서 상기 도 1 의 광섬유를 이용한 광통신 방식을 이더넷 링 구성도에 접하여 사용하면 이더넷 링형 시스템에서 빠르고 정확한 데이터 전송을 할 수 있을 것이다.
하지만, 이러한 접속 방식은 중앙감시부를 중심으로 원격 단말기가 링 형태로 연결되어 있기 때문에, 연결된 선로 즉 양방햐으로 연결된 광섬유가 모두 파손되어 통신이 끊어질 경우 선로를 복구할 때까지 모든 데이터의 흐름이 중단되는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 불편함을 해결하기 위하여 각 노드단에서 입력되는 광신호 유무 및 광신호 크기를 모니터링 하여 데이터화 함에 따라 광 선로 상태를 점검하여 실제 선로 이상이 발생하기 전에 미리 유지보수 가능한 링형 원격 감시 시스템 및 그의 구동 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 불편함을 해결하기 위하여 원격 단말기 내부의 스위칭부를 설치하여 내부적 오류가 발생하였을 경우에 수신되는 신호를 바이패스하여 전송하는 링형 원격 감시 시스템 및 그의 구동 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 링형 원격 감시 시스템 및 그의 구동 방법에 있어서, 하나 이상의 원격 단말기를 하나의 중앙감시부와 하나씩 차례로 연결하고, 상기 연결된 하나 이상의 원격 단말기 중 연결을 시작하는 부분의 원격단말기와 연결이 끝나는 부분의 원격 단말기는 각각 중앙감시부와 연결되어 전체적인 연결이 링형을 이룬다.
본 발명에서 하나의 중앙감시부와 하나 이상의 원격단말기가 광섬유를 사용하여 링형으로 연결하여 데이터를 송수신하는 링형 원격 감시 시스템을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 원격단말기는 데이터를 송수신하는 데이터 송수신부를 포함하며, 상기 데이터의 전송 방향을 결정하는 스위칭부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 스위칭부는 상기 원격단말기 내부의 에러 및 상기 중앙감시부 또는 인접하는 원격단말기에 의해 입력되는 광신호의 유무와 상기 광신호의 크기를 감시하는 센싱부를 포함하며, 상기 센싱부를 제어하며, 상기 원격 단말기의 자체 에러발생 시 수신되는 데이터를 바이패스하는 신호제어부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 데이터는 파장분할다중화 방식(WDM) 또는 시간분할다중화방식(TDM)에 의해 송수신하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 중앙감시부는 두 개의 원격 단말기와 연결되며 양방향으로 데이터를 송수신하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 데이터는 이더넷을 기반으로 송수신 되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 원격 단말기에서 발생한 데이터를 양방향으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 전송된 데이터를 수신한 원격 단말기의 오류를 판단하는 단계를 포함하며, 오류 발생 시 신호 제어부에 의해 수신된 데이터를 바이패스하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 오류를 판단하는 단계에서 오류가 발생하지 않을 경우에는 수신된 원격 단말기에서 발생하는 데이터와 수신된 데이터를 동시에 전송하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 광섬유 링형 감시 시스템을 사용한 데이터 전송시 장기적인 라인의 상태 관리가 가능하며, 양 노드의 동시 절단시에도 바이패스하여 통신 가능한 효과가 있다.
또한, 중앙감시부에서 각 노드의 수신파워 상태를 점검하여 광 섬유의 상태를 실시간으로 관측하여 선로 노후화 및 외압 발생 시 미리 대처하여 서비스를 중단함으로써 사용자의 피해를 최소화하는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 링형 원격 감시 시스템 구동 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 3 을 참조하면, 데이터가 발생(S300)되는 단계는 상기 원격 단말기(RTn)에 연결되어 있는 다수의 하위 디바이스로부터 데이터가 발생하여 상기 원격 단말기(RTn)에서 상위 서버인 중앙 감시부(COT)로 전송하기 위해 상기 데이터를 수집하는 것을 포함한다.
양방향으로 데이터를 전송(S310)하는 단계는 상기 원격 단말기(RTn)에서 발생한 데이터를 상기 중앙 감시부(COT)로 전송하기 위하여 상기 원격 단말기(RTn) 양쪽으로 연결된 원격 단말기(RTn+1,RTn-1)로 데이터를 전송한다.
중앙 감시부와 직접 연결되었는지 판단(S320)하는 단계는 상기 데이터가 발생 된 원격 단말기(RTn)가 직접 중앙 감시부(COT)와 연결된 첫 번째 단말기일 경우에는 중앙 감시부로 데이터를 전송한 후 종료한다.
그리고, 양 방향으로 데이터를 수신할 수 있는 중앙 감시부는 한 방향에서 데이터를 수신한 후에는 다른 방향에서 수신되는 동일한 데이터를 폐기한다.
데이터를 수신(S330)하는 단계는 상기 데이터가 발생 된 원격 단말기(RTn)와 중앙 감시부(COT)가 직접 연결되지 않았을 경우에는 양쪽에 연결된 원격 단말기(RTn+1,RTn-1)에서 데이터를 수신한다.
정전 및 오류 발생을 판단하는 단계(S340)에서는 상기 데이터를 수신한 원격 단말기(RTn+1)에서 내부적인 오류 및 정전이 발생하였을 경우에는 상기 원격 단말기(RTn+1) 내부의 스위칭부에서 수신 데이터를 바이패스(S350)하여 데이터를 중앙 감시부(COT)로 전송한다. 이때, 상기 스위칭부에서는 해당 원격 단말기(RTn+1)의 고장 신호를 함께 전송한다.
발생 데이터의 유무를 판단(S360)하는 단계에서는 상기의 오류 발생을 판단하는 단계(S340)에서 오류가 발생하지 않았을 경우에, 상기 데이터를 수신한 원격 단말기(RTn+1)에서 내부적으로 중앙 감시부(COT)로 전송할 발생 데이터가 있는지 확인하다.
수신 데이터와 발생 데이터를 통합(S370)하는 단계에서는 상기 발생 데이터가 존재할 경우에는 수신 데이터와 발생 데이터를 하나의 데이터로 통합하여 전송(S380)하고, 상기 발생 데이터가 존재하지 않을 경우에는 수신된 데이터를 다음 원격 단말기(RTn+2)로 전송(S380)한다.
그리고, 원격 단말기에서 발생한 데이터는 상기의 방법을 통해 중앙감시부(COT)에 도달할 때까지 S320 단계 내지 S380 단계를 반복하여 실행한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 링형 원격 감시 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 4 를 참조하면, 상기 링형 원격 감시시스템은 하나의 중앙감시부(400)와 하나 이상의 원격 단말기(500)가 광섬유에 의해 링형으로 연결된다. 이때, 상기광섬유는 20Km(최대60Km)까지 연결될 수 있으면 중계기 없이 320Km(최대960Km)까지 연결하여 사용이 가능하다.
상기 중앙 감시부(400)는 두 개의 원격 단말기(RT1)(500)와 연결되며, 각각의 원격단말기(RT30)(500)에 동일한 데이터를 양방향으로 수신한다.
도 4에서 보는 바와 같이 상기 중앙감시부(400)는 다수의 원격 단말기와 링 형으로 연결되어 있기 때문에 상향 또는 하향으로 데이터 신호가 모두 들어올 수 있으나, 상기 상향 및 하향으로 들어오는 데이터 신호는 동일하기 때문에, 상기 중앙감시부(400)에서 하나의 신호 흐름만을 선택하여 데이터 신호를 수신할 수 있다.
따라서, 상기 중앙 감시부(400)에서 하나의 신호 흐름을 선택하였다면 즉, 상향의 데이터 신호를 선택하여 수신할 경우에 상향으로 연결된 선로에 문제가 발생한다면 이를 차단하고, 하향의 신호 흐름으로 변경할 수 있다.
또한, 상기 중앙감시부(400)는 각 원격 단말기(500)의 상태변화를 로그 메시지로 표시하고, 설치위치를 표시하며 광섬유의 상태를 확인할 수 있다. 또한, 상기 각 원격 단말기(500)나 다른 부수적인 장비의 이상 시 고장정보를 표시하고 통신상태를 표시할 수 있다.
상기 원격 단말기(500)는 영상신호, 일반 데이터 및 이더넷 신호를 전송한다.
상기 원격 단말기(500) 각각(RT1~RT30)은 감시를 원하는 곳, 예를 들어 지하철, 항만시설 및 도로 등에 설치되거나, CCTV나 보안시설이 필요한 곳에 설치되어 영상신호, 일반 데이터 및 이더넷 신호가 입력된다.
상기 영상신호는 카메라 등에 의해 실시간으로 전송되는 것이 바람직하다.
상기 일반 데이터는 제어신호로써 상기 원격 단말기가 설치된 곳에서 상기 원격단말기를 감시하는 감시자가 다른 원격 단말기를 제어하거나, 상기 다른 원격단말기에서 전송되는 영상신호의 수신 등을 원활하도록 사용하는 신호이다.
상기 이더넷 신호는 일반적으로 이용하는 인터넷을 통해 발생하는 데이터를 전송하는 신호이다.
상기 원격 단말기(500)에서 송신되는 신호는 양쪽 인접채널 모두로 전송이 된다. 즉, RT2의 원격 단말기(500)에서 데이터 신호를 송신하면 상기 신호들은 RT1의 원격 단말기(500) 및 RT3의 원격단말기(500)로 모두 전송된다. 따라서 상기 링으로 연결된 모든 원격단말기(500)는 각 원격단말기(500)에서 전송되는 신호를 모두 수신할 수 있다.
다른 일 예로 RT17 원격단말기가 자신의 데이터 신호를 중앙감시부(400)에 전송하기 위해 송신한다면, 상기 데이터 신호는 인접한 채널의 RT16 원격단말기와 RT18 원격단말기로 전송된다.
상기 데이터 신호를 전송받은 RT16 원격단말기는 자신이 전송할 데이터 신호가 있으며, 이를 상기 RT17 원격단말기로부터 수신한 데이터 신호와 결합하여 다시 RT15 원격단말기 및 RT17 원격단말기로 전송한다.
이러한 양방향 통신을 사용해 전송되는 데이터 신호는 최종적으로 상기 중앙 감시부(400)로 전송된다.
이에 따라, 상기 중앙 감시부(400)는 모든 원격 단말기(RT1~RT30)(500)에서 전송된 데이터 신호를 수집할 수 있다.
상기 원격 단말기는 중앙 감시부(400)에 의해 선택되는 상향 또는 하향의 신호 흐름에 따라 내부의 스위칭부를 제어하여 신호를 전송한다. 상기 스위칭부의 자세한 내용은 하기의 도 6을 참조한다.
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원격 단말기의 블록도이다.
도 5 를 참조하면, 원격 단말기는 스위칭부(510) 및 데이터 송수신부(520)를 포함한다.
상기 스위칭부(510)는 4개의 입출력 단자(A,B,C,D)를 가지며, 해당 원격 단말기가 정상일 경우에는 각각의 단자는 A-B 및 C-D로 연결된다. 이에 의해 A단자로 입력된 데이터 신호는 B단자로 전송되고, 상기 B단자에서는 수신된 데이터 신호와 해당 원격 단말기의 데이터 신호와 합성하여 C단자로 전송한다. 그리고 상기 C단자로 전송된 데이터 신호는 D단자를 거쳐 다음 단의 원격 단말기로 전송된다.
그러나, 상기 스위칭부(510)를 포함하는 원격 단말기의 에러가 발생하거나 정전 고장 등의 상황이 발생하면 해당 원격 단말기에서 이를 감지하여 상기 스위칭부(510)의 A-D, B-C의 연결을 형성하여 데이터 신호를 바이패스하여 A단자로 입력된 이전 원격단말기의 데이터 신호는 바로 D단자를 통해 다음 단의 원격 단말기로 전송된다.
이때, 바이패스되는 데이터 신호는 현재 원격단말기의 고장 여부를 나타내는 신호와 같이 전송되어 중앙 감시부에서 해당 원격 단말기의 고장을 감시할 수 있다.
상기 데이터 송수신부(520)는 영상신호 및 오디오 신호를 입력하여 압축 및 이더넷 신호로 전환하는 영상오디오 입출력부, 일반 T1/E1를 입력하여 이더넷 신호로 변환하거나 이더넷 신호를 T1/E1로 변환하는 T1/E1신호 입출력부 및 232, 422, 485시리얼 데이터를 이더넷 신호로 변환하는 데이터 입출력부를 통해 형성되는 모든 이더넷 신호를 통합하여 전광 변환하여 상기 스위칭부(510)로 전송한다.
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭부의 블록도이다.
도 6 을 참조하면, 상기 스위칭부(510)는 센싱부(512) 및 신호제어부(514)를 포함한다.
상기 센싱부(512)는 해당 원격 단말기의 내부 정전이나 에러 시 노드 경로의 절환, 입력되는 광신호 유무 및 광신호의 크기를 모니터링 한다.
상기 신호제어부(514)는 상기 센싱부(512)에 의해 감지된 내용에 따라 4개의 단자의 연결을 제어함으로써, 링 상에 존재하는 다른 원격 단말기들의 고립 및 데이터 전송 중단 현상을 방지한다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1 은 종래의 광섬유를 이용한 통신방법을 나타낸 블럭도.
도 2 는 종래의 링형 원격 감시 시스템의 구성도.
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 링형 원격 감시 시스템 구동 방법을 나타낸 플로우차트.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 링형 원격 감시 시스템을 나타낸 구성도.
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원격 단말기의 블록도.
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭부의 블록도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 부호기 110 : 광원
120 : 광섬유 130 : 광검출기
140 : 복호기 400 : 중앙 감시부(COT)
500 : 원격 단말기(RT1~RT30) 510 : 스위칭부
512 : 센싱부 514 : 신호제어부
520 : 데이터 송수신부

Claims (8)

  1. 하나의 중앙감시부와 적어도 하나 이상의 원격단말기가 광섬유를 사용하여 링형으로 연결되어 양방향으로 데이터를 송수신하는 링형 원격 감시 시스템에 있어서,
    인접한 원격단말기(N-1)로부터 데이터를 송수신하는 데이터 송수신부;
    원격단말기(N) 내부의 오류 및 상기 광 선로 오류를 감시하는 센싱부; 및
    상기 센싱부를 제어하며, 상기 원격 단말기(N)의 내부 오류 발생 시 상기 데이터 송수신부에 의해 수신되는 데이터와 오류 정보를 결합하여 인접한 원격단말기(N+1)로 전송하는 신호제어부;
    를 포함하는 원격단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 링형 원격 감시 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 광 선로 오류는,
    상기 중앙감시부 또는 인접하는 원격단말기에 의해 입력되는 광신호의 유무와 상기 광신호의 크기에 의해 판단하는 것을 특징으로 하는 링형 원격 감시 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터는 파장분할다중화 방식(WDM) 또는 시간분할다중화방식(TDM)에 의해 송수신하는 것을 특징으로 하는 링형 원격 감시 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙감시부는 두 개의 원격 단말기와 연결되며 양방향으로 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 링형 원격 감시 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터는 이더넷을 기반으로 송수신 되는 것을 특징으로 하는 링형 원격 감시 시스템.
  7. 제 1항 ,제 3항 내지 제 6항 중 어느 하나의 링형 원격 감시 시스템을 구동하는 방법에 있어서,
    인접한 원격 단말기(N-1)로부터 데이터를 수신하는 단계;
    센싱부를 통해 수신된 광 선로 오류 및 상기 원격 단말기(N) 내부의 오류를 판단하는 단계; 및
    상기 오류 발생 시, 상기 수신된 데이터와 상기 오류 정보를 결합하여 인접한 원격 단말기(N+1)로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 링형 원격 감시 시스템 구동 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 광 선로 오류는,
    상기 인접한 원격 단말기(N-1)로부터 수신되는 광신호의 유무 및 상기 광신호의 크기를 통해 판단하는 것을 특징으로 하는 링형 원격 감시 시스템 구동 방법.
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