KR100992618B1 - 원격감시모듈의 통신방식 자동선택 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원격감시모듈의 통신방식 자동선택 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원격으로 시설물의 상태를 감시하는 원격감시모듈에 장착되어, 관제소와 통신이 이루어지도록 하는 원격감시모듈의 통신방식 자동선택 장치에 관한 것이다.

본 발명은 시설물의 상태를 감시하는 한편, 원격으로 제어하는 원격감시모듈의 통신장치에 있어서, 서로 다른 통신방식으로 양방향 통신을 수행하는 통신모듈의 집합체인 통신모듈부; 상기 통신모듈부에 포함된 단일 통신모듈 중 정상통신이 이루어지는 통신모듈을 선택하는 통신모듈선택부; 상기 통신모듈선택부에서 선택된 통신모듈과 안테나를 연결하는 선택연결부; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명은 원격감시모듈이 설치되는 지역의 상이한 전파 환경에 맞는 통신방식을 자동 설정하여 원격감시모듈과 관제소의 양방향 통신이 이루어지도록 함으로써, 항상 최상의 통신이 이루어지도록 한다.

Description

원격감시모듈의 통신방식 자동선택 장치{Communication mode auto selecting apparatus of remote sensing module}

본 발명은 원격감시모듈의 통신방식 자동선택 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원격으로 시설물의 상태를 감시하는 원격감시모듈에 장착되어, 관제소와 통신이 이루어지도록 하는 원격감시모듈의 통신방식 자동선택 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 원격감시시스템은 관제소에서 원거리에 위치한 시설물을 감시 제어할 수 있도록 하는 시스템이다.

예컨대, 항로표지 시설물 원격관리시스템은 항행 선박의 안전을 위해 바다에 설치되는 등대, 부표(浮漂)등을 원격으로 관리하고 제어하는 시스템으로서, 전원상태, 램프 점멸 상태 등을 실시간으로 제어 감시한다.

또한, 다른 예로서, 원격 우량 관측 데이터 수집시스템은 한강, 낙동강 등 큰 하천 유역에 무인 우량 관측소를 설치하고 지역별 강우량을 실시간으로 무선 전송 받아 강우량에 따른 하천 관리의 기초 데이터로 활용하는 시스템으로서, 우량 관측소는 주로 산악, 계곡 등 주거/상업 지역에서 매우 이격되어 있으며, 전체적으로 완전한 단일 통신 권역에 포함되어 있지 않다.

이러한 원격감시시스템은 산업기술분야, 환경분야, 보안/방법 및 각종 시설관리 분야에서 다양하게 이용되고 있으며, 이러한 원격 감시시스템 구성에 있어서 원격지에 설치된 장치와 센터간의 통신망 구성은 필수적이다.

특히, 원격장치의 분포가 여기저기 산재하거나 광역일 경우(해상, 자연환경 등)에는 무선통신망(CDMA, TRS, VHF)을 이용하여 통신망을 구성하는 것이 일반적인 방법이다.

그러나 상기와 같은 종래 원격감시시스템은 넓은 지역에 무선망을 구성할 경우 전파 환경이 상이하고, 통신 도달 범위가 일정하지 않은 등의 이유로 인해 단일 방식으로만 무선통신망을 구축하기에는 상당한 기술적 곤란과 비용의 상승이 유발된다.

또한, 단일 방식으로 원격제어용 무선통신망을 구성할 경우 일부 원격지 장치에 대한 통신 소통이 원활하지 않은 문제점이 발생할 수 있으며, 이는 결국 원격 시스템의 기능적 결함을 의미하며 중요 시설의 경우 감시/통제가 원활하지 않게 될 우려가 있다.

상기와 같은 종래 원격감시시스템은 단일 방식으로 원격제어용 무선통신망을 구성할 경우 일부 원격지 장치에 대한 통신 소통이 원활하지 않은 문제점이 발생할 수 있으며, 이는 결국 원격 시스템의 기능적 결함을 의미하며 중요 시설의 경우 감시/통제가 원활하지 않게 될 우려가 있으므로, 다양한 전파 환경에 적합한 다양한 통신 방식의 구성이 요구되고 있다.

본 발명은 시설물의 상태를 감시하는 한편, 원격으로 제어하는 원격감시모듈의 통신장치에 있어서, 서로 다른 통신방식으로 양방향 통신을 수행하는 통신모듈의 집합체인 통신모듈부; 상기 통신모듈부에 포함된 단일 통신모듈 중 정상통신이 이루어지는 통신모듈을 선택하는 통신모듈선택부; 상기 통신모듈선택부에서 선택된 통신모듈과 안테나를 연결하는 선택연결부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명은 원격감시모듈이 설치되는 지역의 상이한 전파 환경에 맞는 통신방식을 자동 설정하여 원격감시모듈과 관제소의 양방향 통신이 이루어지도록 함으로써, 항상 최상의 통신이 이루어지도록 한다.

본 발명을 설명하기에 앞서 기술의 이해를 돕도록 제시하는 첨부 도면 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구성을 간략히 도시한 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보다 구체적으로 도시한 블럭도이다.

이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 시설물(1)의 상태를 감시하는 한편, 원격으로 제어하는 원격감시모듈(2)의 통신장치(10)에 있어서, 서로 다른 통신방식으로 양방향 통신을 수행하는 통신모듈의 집합체인 통신모듈부(11); 상기 통신모듈부(11)에 포함된 단일 통신모듈 중 정상통신이 이루어지는 통신모듈을 선택하는 통신모듈선택부(12); 상기 통신모듈선택부(12)에서 선택된 통신모듈과 안테나를 연결하는 연결선택부(13);를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 본 발명 중 상기 통신모듈부(11)는 하나의 주파수 대역을 여러 사용자가 공용으로 사용할 수 있도록 하는 통신규격을 제공하는 TRS통신모듈(11a); 동일한 주파수 대역에 다수의 사용자가 서비스에 접속할 수 있도록 하는 통신규격을 제공하는 CDMA통신모듈(11b); 주파수가 약 30~300MHz 영역의 초단파 및 주파수가 약 300~3000MHz 영역의 극초단파를 이용하는 VHF/UHF통신모듈(11c);을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 각 TRS통신모듈(11a), CDMA통신모듈(11b), VHF/UHF통신모듈(11c)은 정보신호를 해당 방식의 신호로 변환하거나, 해당방식의 신호를 원 정보신호로 변환하는 변복조회로와, 송수신된 신호를 증폭하는 증폭회로와, 고주파 정합을 위해 각 통신모듈의 주파수에 따른 임피던스를 해당 주파수로 매칭시키는 정합회로를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 각 통신모듈의 끝단에는 송수신 안테나(14)가 연결될 수 있다.

이때, 상기 안테나(14)는 멀티밴드 타입의 단일 안테나일 수 있다.

한편, 본 발명 중 상기 통신모듈선택부(12)는 초기에 디폴트 세팅된 통신모듈의 통신 상태를 파악하여, 통신 불능이면 다른 통신모듈을 선택하는 프로그램이 탑재된 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.

상기 마이크로프로세서는 디폴트 세팅된 통신모듈 예컨대, TRS통신모듈(11a)로 통신신호가 정상적으로 송수신되는지를 판단하여 통신 불능 상태면, 다른 통신모듈인 CDMA통신모듈(11b) 또는 VHF/UHF통신모듈(11c)로 통신이 가능한지를 파악하여 통신이 이루어지도록 한다.

예를 들어, 매 시간마다 온/습도 데이터를 관제소로 송신하게 설정된 원격 관측소가 있다면, 디폴트 통신 모듈인 TRS통신모듈(11a)을 통해 데이터를 관제소로 송신하고 수신완료 신호(Ack)를 기다린다.

이때, TRS통신모듈(11a)을 통해 관제소로부터 데이터 수신 완료 신호가 접수되면, TRS통신모듈(11a)로 상태를 유지하고 다음 시간의 송신을 대기한다.

이때 만약, 관제소로부터 전송되는 수신완료 신호(Ack)가 TRS통신모듈(11a)을 통해 수신되지 않으면, TRS통신모듈(11a)을 통한 접속이 원활하지 않은 것으로 간주 즉, 통신 불능 상태로 간주하고 원격관측소에서는 다른 통신 모듈인 CDMA통신모듈(11b)을 통해 데이터를 관제소로 송신하고 수신완료 신호(Ack)를 기다린다.

이때, CDMA통신모듈(11b)을 통해 관제소로부터 데이터 수신 완료 신호가 접수되면, CDMA통신모듈(11b)로 상태를 유지하고 다음 시간의 송신을 대기한다.

이때 만약, 관제소로부터 전송되는 수신완료 신호(Ack)가 CDMA통신모듈(11b)을 통해 수신되지 않으면, CDMA통신모듈(11b)을 통한 접속이 원활하지 않은 것으로 간주 즉, 통신 불능 상태로 간주하고 원격관측소에서는 다른 통신 모듈인 VHF/UHF통신모듈(11c)로 데이터를 송신하고 상기와 같은 양방향 통신을 수행한다.

또한, 상기 통신모듈선택부(12)는 초기에 디폴트 세팅된 통신모듈의 통신 상태를 파악하여, 통신 불능이면 다른 통신모듈을 선택하는 논리회로 또는 논리회로를 포함한 이산회로를 포함할 수 있다.

상기, 논리회로는 디폴트 세팅된 통신모듈로 입력되는 신호가 기준신호와 비교하여 HI이면 정상상태로 간주하고, 입력신호가 LO이면 비정상 즉, 통신 불능상태로 간주하는 비교기일 수 있다.

또한, 상기 통신모듈선택부(12)는 사전에 인위적으로 통신모듈을 선택하여 세팅시키는 딥스위치일 수 있다.

이와 같이 되면, 딥스위치를 통해 원하는 통신모듈을 선택하여 설치할 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 상기 연결선택부(13)는 상기 통신모듈선택부(12)와 연동하여 선택된 통신모듈과 안테나를 연결하는 스위치일 수 있다.

이때, 상기 스위치는 솔레노이드 또는 반도체스위칭소자일 수 있다.

이와 같이 되면, 상기 통신모듈선택부(12)가 통신모듈을 선택함과 동시에, 해당 통신모듈에 따라 각각 달리 설정된 레벨의 선택 신호를 전달하면, 상기 연결선택부(13)는 스위칭 동작하여 해당 통신모듈의 정합회로와 안테나(14)를 연결하여 송수신이 이루어지도록 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명을 항로표시 시설물의 원격 관리 시스템으로 예로 들어 설명하면 다음과 같다.

항로표시 시설물의 원격 관리시스템을 구성하는 원격감시모듈(2)은 부표의 램프부(3); 등명기 상태 감시, 전원상태, 해양의 기온과 기압 및 풍향과 풍속을 측정하는 감지부(4); 설치위치 데이터를 위성과 송수신하는 GPS부(5); 전원조절부(6)에서 공급되는 전원으로 상기 각부를 구동시키는 한편, 감지부(4)의 측정데이터 및 GPS부(5)의 위치데이터를 본 발명인 원격감시모듈(2)의 통신장치(10)로 전달하여 관제소로 전송시키는 CPU(7); 상기 감지부의 센서들을 포함한 부속장치의 제어 감시를 위한 데이터 입출력 통로를 제공하는 연결부(8);를 포함하는 항로표시 시설물의 원격 관리 시스템에 적용될 수 있다.

이때, 본 발명인 원격감시모듈(2)의 통신장치(10)의 통신모듈선택부(12)는 상기 CPU(7)에 포함될 수도 있다.

이와 같이 된 항로표시 시설물의 원격 관리 시스템은 부표의 램프(3)를 통해 선박의 야간 항로를 표시하며, 감시부(4)에서 측정된 등명기 상태 감시, 전원상태, 해양의 기온과 기압 및 풍향과 풍속 데이터는 물론, GPS부(5)의 위치데이터가 CPU(7)로 입력되면, CPU(7)는 데이터를 임시저장 한다.

이후, 상기 통신모듈선택부(12)가 통신모듈을 선택하거나 디폴트로 세팅된 통신모듈 예컨대, TRS통신모듈(11a)을 선택함과 동시에 선택된 TRS통신모듈(11a)에 대응되는 선택 레벨의 신호를 연결선택부(13)로 전달하여 TRS통신모듈(11a)의 정합회로와 안테나(14)를 연결시킨다.

이와 같이 된 상태에서, CPU(7)가 송신을 요하는 데이터를 전달하면, TRS통신모듈(11a)의 변조회로가 해당 통신 방식의 신호로 변환하고, 변환된 신호를 증폭회로가 송출 가능한 레벨로 증폭하고, 정합부가 임피던스 매칭 후, 안테나(14)를 거쳐 외부로 송출한다.

그리하면, 송출된 신호를 관제소에서 수신하고, 수신을 하였다는 수신완료신호를 송출한다.

이와 같이 하여 관제소로부터 송출된 수신완료신호를 안테나(14)가 수신하면, TRS통신모듈(11a)이 양방향 통신이 가능한 정상 상태로 간주되며, 그 통신 상태를 유지하고 다음 시간의 송신을 대기한다.

그러나 만약, 관제소로부터 전송되는 수신완료신호를 TRS통신모듈(11a)이 수신하지 않으면, TRS통신모듈(11a)을 통한 접속이 원활하지 않은 것으로 간주하여 원격관측소에서는 다른 통신 모듈인 CDMA통신모듈(11b)을 통해 데이터를 관제소로 송신하고 수신완료 신호를 기다린다.

이때, 관제소가 송출한 수신완료신호를 CDMA통신모듈(11b)이 수신하면, CDMA통신모듈(11b)로 통신 상태를 유지하고 다음 시간의 송신을 대기한다.

이때 만약, 관제소가 전송하는 수신완료신호를 CDMA통신모듈(11b)이 수신하지 않으면, CDMA통신모듈(11b)을 통한 접속이 원활하지 않은 것으로 간주 즉, 통신 불능 상태로 간주하고 원격관측소에서는 다른 통신 모듈인 VHF/UHF통신모듈(11c)로 데이터를 송신하고 상기와 같은 양방향 통신을 수행한다.

이러한, 본 발명은 원격감시모듈이 설치되는 지역의 상이한 전파 환경에 맞는 통신방식을 자동 설정하여 원격감시모듈과 관제소의 양방향 통신이 이루어지도록 함으로써, 항상 최상의 통신이 이루어지도록 한다.

이와 같은 본 발명은 유선 네트워크의 설치가 부재 또는 어려운 지역에 설치되는 각종 모니터링 시설물에 대한 데이터 전송을 위한 무선 인터페이스 장치로 활용 가능하며, 원격 환경 측정 장치(대기, 수질, 유해물질농도 측정 등), 원격 설치된 센서류의 데이터 감시/제어장치, IT 기반 운영 유지 관리 시스템의 운전상태 제어 및 감시(무인화 또는 관리 인원 최소화), 대체 에너지 발전 분야의 발전 시설 원격통합운영 관리(운영 효율화) 등에 이용될 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구성을 간략히 도시한 블럭도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보다 구체적으로 도시한 블럭도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 통신장치 11 : 통신모듈부

11a : TRS통신모듈 11b : CDMA통신모듈

11c : VHF/UHF통신모듈 12 : 통신모듈선택부

13 : 연결선택부 14 : 안테나

Claims (15)

1. 시설물(1)의 상태를 감시하는 한편, 원격으로 제어하는 원격감시모듈(2)의 통신장치(10)에 있어서,

   서로 다른 통신방식으로 양방향 통신을 수행하는 통신모듈의 집합체인 통신모듈부(11);

   초기에 디폴트 세팅된 통신모듈의 통신 상태를 파악하여, 통신 불능이면 다른 통신모듈을 선택하는 프로그램이 탑재된 마이크로프로세서 또는 논리회로 또는 논리회로를 포함한 이산회로 또는 사전에 통신모듈을 선택하여 세팅시키는 딥스위치 중 어느 하나로 이루어져, 상기 통신모듈부(11)에 포함된 단일 통신모듈 중 입력되는 신호가 기준신호와 비교하여 하이(HI)이면 정상상태로 간주하고, 입력신호가 로(LO)이면 통신 불능상태로 간주하는 비교기를 이용하여 정상통신이 이루어지는 통신모듈을 선택하는 통신모듈선택부(12);

   상기 통신모듈선택부(12)와 연동하여 선택된 통신모듈과 멀티밴드 타입의 단일 안테나(14)를 연결하는 스위치를 형성한 연결선택부(13);

   상기 통신모듈부(11)는 하나의 주파수 대역을 여러 사용자가 공용으로 사용할 수 있도록 하는 통신규격을 제공하는 TRS통신모듈(11a);

   동일한 주파수 대역에 다수의 사용자가 서비스에 접속할 수 있도록 하는 통신규격을 제공하는 CDMA통신모듈(11b);

   주파수 30~300MHz 영역의 초단파 및 주파수 300~3000MHz 영역의 극초단파를 이용하는 VHF/UHF통신모듈(11c)은 정보신호를 해당 방식의 신호로 변환하거나, 해당방식의 신호를 원 정보신호로 변환하는 변복조회로와, 송수신된 신호를 증폭하는 증폭회로와, 고주파 정합을 위해 각 통신모듈의 주파수에 따른 임피던스를 해당 주파수로 매칭시키는 정합회로를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원격감시모듈의 통신방식 자동선택 장치.
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10. 제 1항에 있어서,

    상기 원격감시모듈(2)은 모니터링 시설물에 대한 데이터 전송을 위한 무선 인터페이스이고, 원격 설치된 센서류의 데이터 감시/제어장치로, 선박의 야간 항로를 표시하는 부표의 램프부(3);

    등명기의 상태와 전원 전압, 해양의 기온과 기압 및 풍향과 풍속을 측정하는 감지부(4);

    설치위치 데이터를 위성과 송수신하는 GPS부(5);

    전원조절부(6)에서 공급되는 전원으로 상기 각부를 구동시키는 한편, 감지부(4)의 측정데이터 및 GPS부(5)의 위치데이터를 통신장치(10)로 전달하여 관제소로 전송시키는 CPU(7);

    상기 감지부의 센서들을 포함한 부속장치의 제어 감시를 위한 데이터 입출력 통로를 제공하는 연결부(8);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원격감시모듈의 통신방식 자동선택 장치.
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