KR101016770B1 - 병렬방식의 데이터 버스를 이용한 모듈형 계측기 통합 시스템 - Google Patents

병렬방식의 데이터 버스를 이용한 모듈형 계측기 통합 시스템 Download PDF

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Abstract

계측기별로 계측회로 기판을 모듈화하여 하나의 베이스 보드에 꽂아 확장하고, 계측 데이터를 수집하여 외부 계측관리 시스템에 전송하는 모듈형 계측기 통합 시스템에 관한 것으로서, 메모리 및 메모리의 병렬 데이터 버스와 연결된 병렬 커넥트 핀을 구비하는 적어도 2개의 계측회로 모듈; 병렬 커넥트 핀을 꽂을 수 있는 적어도 2개의 커넥트 슬롯 및 커넥트 슬롯에 연결된 병렬 데이터 버스를 구비한 베이스 보드; 외부 계측관리 시스템으로 데이터를 전송하는 직렬전송포트; 및 베이스 보드에 장착되어, 계측회로 모듈의 메모리로부터 병렬 데이터 버스를 통해 계측 데이터를 읽어와서 직렬전송포트로 전송하는 메인 컨트롤러를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 모듈형 계측기 통합 시스템에 의하여, 계측기와 메인 컨트롤러 사이에 통신 프로토콜을 이용한 직접 통신을 하지 않고 메모리를 공유하는 병렬방식의 통신을 함으로써, 통신시 소요되는 자원을 줄이고 데이터를 매우 빠르게 전송할 수 있고, 특히, 계측기 및 메인 컨트롤러의 CPU 여유 자원을 다른 처리에 할당할 수 있다.

Description

병렬방식의 데이터 버스를 이용한 모듈형 계측기 통합 시스템 { A modular system for integrating sensors and meters using the parallel data bus }
본 발명은 계측기별로 계측회로 기판을 모듈화하여 하나의 베이스 보드에 꽂아 확장하고, 계측 데이터를 수집하여 외부 계측관리 시스템(또는 관리서버)에 전송하는 모듈형 계측기 통합 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 계측회로 모듈과 메인 컨트롤러 사이에서 메모리를 공유하는 병렬방식의 데이터 버스를 이용하여 데이터를 전송하는 모듈형 계측기 통합 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 가정 또는 산업 현장에서 사용되는 수배전반, 제어반 등의 전기설비와 전기 설비에는 전류, 전압, 전력 등을 측정하고 제어하기 위한 계측기기가 설치된다. 계측기기는 필요에 따라 단순한 계측장비를 이용하기도 하나, 보다 정밀한 곳에서는 많은 복잡한 계측장비를 이용하기도 한다.
또한, 계측기기 자체에서 과부하나 기기의 오동작, 노화, 누전 등을 방지하기 위한 부가적인 계측장비 또는 통신장비 등도 함께 설치된다. 예를 들어, 계측기기의 외부 또는 배선 선로에 온도센서를 두어 센서에서 온도를 감지하거나, 예비 무선통신시설을 구비하여 유선통신의 단절 등의 장애가 발생하는 경우를 대처한다.
따라서 전기설비에 설치하는 계측기기가 매우 많기 때문에, 이를 통합하여 관리하는 계측기 통합 시스템에 필요하다.
도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 계측기 통합 시스템은 크게 3단계로 구성된다. 하단에는 계측기기들로 구성된다. 계측기기들은 필요한 요소들을 센싱하고 계측하는 장비들로 구성되어, 필요한 곳에 설치된다.
중단에는 노드 컨트롤러(Node Controller)로 구성된다. 노드 컨트롤러는 계측기기와 RS-485 등 직렬통신 방식으로 데이터를 송수신한다. 그리고 노드 컨트롤러는 계측 데이터를 저장하거나 통합하고, 데이터를 분석하여 자동으로 보고서를 작성하기도 한다. 또, 노드 컨트롤러는 TCP/IP 등 인터넷 통신을 이용하여 처리결과의 데이터를 상단으로 전송한다.
마지막으로 상단에는 중단으로부터 전송된 데이터를 기반으로 MMI (Man-Machine Interface)를 처리하여 관리자에게 결과를 보여준다. 경우에 따라서, 중단은 단지 하단과 상단의 통신을 연결하는 게이트웨이(Gateway) 기능만 수행하고, 상단에서 계측 데이터를 통합/분석/보고서 작성 작업을 수행하기도 한다.
한편, 건설관련 분야에서도 상기와 같이 데이터 계측을 위한 통합 데이터 수집에 관한 기술의 일례가 [한국공개특허 제2009-0111897호(2009.10.28.공개), "준설 관련 데이터 계측을 위한 통합 데이터 수집 장치"](이하 선행기술 1)에 제시되고 있다. 상기 선행기술 1은 준설 장비에 각종 준설 관련 데이터 측정용 계측기를 설치하고, 설치된 각 계측기를 통해 측정되는 준설 장비 상태 데이터를 하나의 장치를 통해 수집하여 각 계측기의 측정치별로 표시할 수 있도록 하는 준설 관련 데이터 계측을 위한 통합 데이터 수집 장치에 관한 것이다.
또한, 전력계측 데이터의 일괄 수집을 위한 기술의 일례가 [한국공개특허 제2006-0085279호(2006.07.26.공개), "전력 계측정보 통합수집 모듈"](이하 선행기술 2)에 제시되고 있다. 상기 선행기술 2는 배전반 또는 분전반의 부스바 전력라인 상에서 디지털 전력계측에 필요한 각종 데이터를 일괄 수집하기 위한 기술로서, 4개의 RSTN 부스바를 관통시키기 위해 4개의 관통구를 마련하여 이 관통구에 접속단자를 연결하여 계측하는 기술을 제시하고 있다.
그러나 상기 종래기술 및 상기 선행기술들은 모두 별도의 독립적인 계측기기를 이용하고, 단지 계측기기의 설치를 편리하게 하거나, 계측기기의 데이터를 취합하는 기술이다. 따라서 상기 선행기술들은 계측기기를 별도로 설치하거나 관리해야 하는 불편함이 있다.
또한, 각 계측기기로부터 데이터를 수집하는 모듈(또는 노트 컨트롤러)은 여러 대의 계측기기와 연결되어 있으므로, 통신라인이 하나인 경우 하나의 계측기기로부터 데이터를 수신할 때 다른 계측기기로부터 데이터를 수신할 수 없다. 동시에 여러 계측기기로부터 데이터를 수신하기 위해서는 여러 통신라인을 구비해야 한다. 또한, 계측기기와 노트 컨트롤러 사이에 통신을 하는 경우, 계측기기나 노트 컨트로롤러의 CPU는 각각 통신을 위해 점유되므로 다른 작업을 수행할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 계측기별로 계측회로 기판을 모듈화하여 하나의 베이스 보드에 꽂아 확장하고, 계측 데이터를 수집하여 외부 계측관리 시스템(관리서버)에 전송하는 모듈형 계측기 통합 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 계측회로 모듈과 메인 컨트롤러 사이에서 메모리를 공유하는 병렬방식의 데이터 버스를 이용하여 데이터를 전송하는 모듈형 계측기 통합 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 측정된 계측기의 데이터를 수집하여 관리서버로 전송하는 모듈형 계측기 통합 시스템에 관한 것으로서, 메모리 및 상기 메모리의 병렬 데이터 버스와 연결된 병렬 커넥트 핀을 구비하는 적어도 2개의 계측회로 모듈; 상기 병렬 커넥트 핀을 꽂을 수 있는 적어도 2개의 커넥트 슬롯 및 상기 커넥트 슬롯에 연결된 병렬 데이터 버스를 구비한 베이스 보드; 상기 관리서버로 데이터를 전송하는 직렬전송포트; 및 상기 베이스 보드에 장착되어, 상기 계측회로 모듈의 메모리로부터 상기 병렬 데이터 버스를 통해 계측 데이터를 읽어와서 상기 직렬전송포트로 전송하는 메인 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 모듈형 계측기 통합 시스템에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 주메모리를 포함하고, 상기 계측 데이터를 상기 주메모리에 임시 저장하였다가 상기 직렬전송포트로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 모듈형 계측기 통합 시스템에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 상기 계측회로 모듈의 전송주기에 따라 주기적으로 상기 계측회로 모듈의 메모리로부터 데이터를 읽어와서 전송하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 모듈형 계측기 통합 시스템에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 2개 이상의 계측회로 모듈의 전송주기가 겹치면 전송주기가 짧은 계측회로 모듈의 데이터를 먼저 전송하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 모듈형 계측기 통합 시스템에 있어서, 상기 계측회로 모듈은, 신호를 입력받는 신호입력단자 및, 입력받은 신호를 계측 또는 변환하여 상기 계측회로 모듈의 메모리에 저장하는 신호처리회로를 더 포함하는 제1 계측회로 모듈, 및 상기 계측회로 모듈의 메모리로부터 데이터를 읽어오는 신호처리회로, 및 읽어온 데이터를 출력하는 출력단자를 더 포함하는 제2 계측회로 모듈 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 모듈형 계측기 통합 시스템에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 제1 계측회로 모듈의 메모리에 저장된 데이터를 주기적으로 읽어와서, 상기 직렬통신포트 대신 제2 계측회로 모듈의 메모리로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 모듈형 계측기 통합 시스템에 있어서, 상기 제2 계측회로 모듈은 유선 병렬통신 또는 무선통신 모듈인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 모듈형 계측기 통합 시스템에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 제1 계측회로 모듈의 메모리에 저장된 데이터를 읽어와서 상기 전송주기를 정하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 모듈형 계측기 통합 시스템에 있어서, 상기 직렬전송포트는 상기 계측회로 모듈로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 모듈형 계측기 통합 시스템에 의하면, 계측기와 메인 컨트롤러 사이에 통신 프로토콜을 이용한 직접 통신을 하지 않고 메모리를 공유하는 병렬방식의 통신을 함으로써, 통신시 소요되는 자원을 줄이고 데이터를 매우 빠르게 전송할 수 있고, 특히, 계측기 및 메인 컨트롤러의 CPU 자원을 다른 처리에 할당할 수 있는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 모듈형 계측기 통합 시스템에 의하면, 계측기별로 계측회로 기판을 모듈화하여 하나의 베이스 보드에 꽂아 확장하게 함으로써, 계측기기를 기판을 꽂는 것만으로 간단하게 설치하고, 필요한 경우에 필요한 계측기기만을 설치하여 계측기기의 설치비용을 절감할 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1은 종래기술에 따른 계측기 통합 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 모듈형 계측기 통합 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 계측회로 모듈의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 전송주기가 다른 복수의 계측 데이터를 전송하는 일례를 도시한 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 관리서버 11 : 네트워크
20 : 계측기 통합시스템 21 : 베이스 보드
21a: 병렬 데이터 버스 21b: 커넥트 슬롯
22 : 메인 컨트롤러 23 : 직렬전송포트
30 : 계측회로 모듈 31 : 커넥트 핀
32 : 메모리 33 : 신호처리회로
34 : 입출력 단자 40 : 계측체
50 : 계측 프로브(probe)
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.
또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
먼저, 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템의 구성을 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템은 관리서버(10) 및 계측기 통합 시스템(20)으로 구성된다. 그리고 계측할 대상인 계측 대상(40)이 있다.
계측체(40)는 계측기로 계측을 하고자 하는 계측 대상이다. 예를 들어, 전기설비인 경우, 배전반 또는 제어반 등이 이에 해당한다. 전기설비에 대해 계측하고자 하는 구체적인 대상은 전류, 전압, 전력 등 전기설비의 특성이나, 온도, 습도, 소음 등 전기설비 환경에 대한 것일 수 있다. 전기설비 외에도 계측할 수 있는 대상은 어느 것이나 적용이 가능하다.
계측기 통합 시스템(20)은 계측기기를 통합한 장비로서, 다수의 계측회로 모듈(30)을 포함한다. 계측회로 모듈(30)은 계측기기의 기능을 수행할 수 있는 계측회로를 기판에 구성한 모듈로서, 계측기 통합 시스템(20) 내에 분리가능하게 장착될 수 있다. 즉, 계측회로 모듈(30)은 각 계측대상에 따라 그 계측대상을 계측할 수 있는 회로로 구성된다. 전류를 계측하는 계측회로 모듈은 전류계측 회로로 구성되고, 전압을 계측하는 계측회로 모듈은 전압계측 회로로 구성된다.
계측회로 모듈(30)의 예로서, 선로의 온도측정 및 경보발생기능을 갖는 열접촉경보기 모듈이 있고, 전압, 전류, 전력, 역률, 주파수, 고조파, 왜형률, 불평형률 등 전력감시에 필요한 정보를 계측하는 Ken(전력파라미터 측정모듈)이 있다. 또, 전력품질 관련하여 순간전압상승(Swell), 순간전압강하(Sag), 순간정전을 검출하여, 이상파형 발생시 이벤트를 발생하는 파형측정모듈이 있다. 또한, 데이터를 입출력하는 디지털 입력 모듈(Digital Input)과 디지털 출력모듈(Digital Output)이 있다. 또한, 그 외에도 계측회로 모듈(30)은 누설전류 계측, Wi-Fi 통신 모듈 등의 다양한 모듈 적용할 수 있다.
또, 계측회로 모듈(30)은 커넥트 핀을 구비하여 계측기 통합 시스템(20)의 베이스 보드의 커넥트 슬롯에 탈부착할 수 있다. 따라서 사용자가 원하는 계측회로 모듈(30)을 선택하여 계측기 통합 시스템(20)에 부착하여 사용할 수 있다. 또, 필요에 따라 계측대상이 달라지는 경우, 계측회로 모듈(30)을 다른 종류로 교체할 수도 있다.
계측회로 모듈(30)은 외부 입출력 단자를 구비하여, 계측 프로브(probe)(50), 입출력 라인(50) 등을 연결할 수 있다. 즉, 계측회로 모듈(30)은 계측대상의 신호만 수신하여 내부에 구비된 신호처리회로에 의해 계측결과를 계산한다.
관리서버(10)는 컴퓨팅 기능을 구비한 통상의 서버로서, 계측된 데이터를 수신하여 저장하고, 계측 데이터를 가공하여 관리자에게 보여주는 작업을 수행한다. 관리서버(10)는 네트워크(11)를 통해 계측기 통합 시스템(20)과 데이터 통신을 수행한다. 바람직하게는, 계측기 통합 시스템(20)은 계측대상이 있는 현장에 설치되고 관리서버(10)는 중앙에 설치될 수 있다. 따라서 관리서버(10)와 계측기 통합 시스템(20)은 상당히 멀리 떨어질 수 있고, 바람직하게는 관리서버(10)와 계측기 시스템(20)은 직렬통신 방식으로 데이터를 송수신한다.
관리서버(10)는 계측기 통합 시스템(20)으로부터 수시하는 데이터를 기반으로 MMI (Man-Machine Interface)를 처리하여 관리자에게 결과를 보여준다. 경우에 따라서, 계측 데이터를 통합/분석/보고서 작성 작업을 수행하기도 한다.
또한, 관리서버(10)는 계측기 통합 시스템(20)에 명령을 내리거나, 운영 파라미터 등을 변경함으로써 계측기 통합 시스템(20)을 원격에서 제어할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 모듈형 계측기 통합 시스템의 구성을 도 3과 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3과 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 모듈형 계측기 통합 시스템은 계측회로 모듈(30), 베이스 보드(21), 직렬전송포트(23), 메인 컨트롤러(22)로 구성된다.
계측회로 모듈(30)은 앞서 설명한 바와 같이, 계측기기의 기능을 수행할 수 있는 계측회로를 기판에 구성한 모듈로서, 커넥트 핀(31), 메모리(32), 신호처리회로(33), 입출력 단자(34)로 구성된다.
입출력 단자(34)는 계측회로 모듈(30)의 외부 측에 구비되어, 계측 프로브(probe) 등을 연결하는 단자이다. 입출력 단자(34)를 통해 계측대상의 신호, 예를 들어, 전류, 전압 등의 신호를 입력받는다. 한편, 입출력 단자(34)는 계측회로 모듈(30)의 종류에 따라 출력단자로서 역할을 할 수 있다.
신호처리회로(33)는 입출력 단자(34)에서 입력되는 신호를 처리하고 계측하여 계측결과를 출력하는 계측회로이다. 계측결과는 메모리(32)에 저장된다. 이를 위해 메모리(32)의 데이터 버스가 신호처리 회로의 출력버스와 연결된다.
커넥트 핀(31)은 베이스 보드(21)의 커넥트 슬롯(21b)에 끼워져(삽입되어) 계측회로 모듈(30)과 베이스 보드(21)를 연결한다. 커넥트 핀(31)은 메모리(32)의 데이터 버스와 연결되고, 커넥트 핀(31)과 커넥트 슬롯(21b)을 통해 계측회로 모듈(30)과 베이스 보드(21) 사이에 병렬 데이터 통신이 가능하다.
앞서 계측회로 모듈(30)을 하나의 계측회로를 구비한 모듈로 설명하였으나, 계측회로 모듈(30)은 종류에 따라 계측회로 외에 입출력 회로로 구성될 수도 있다. 즉, 계측회로 모듈(30)은 계측용 계측회로 모듈과, 입출력용 계측회로 모듈로 구분될 수 있다.
입출력용 계측회로 모듈은 입출력 단자(34)로부터 데이터를 수신하여 수신한 데이터를 메모리(32)에 저장하거나, 메모리(32)에 저장된 데이터를 입출력 단자(34)로 송신한다. 이때, 신호처리회로(33)는 데이터를 송수신하기 위한 통신회로로 구성된다. 통신을 위한 신호처리회로(33)는 통신 프로토콜에 따라 신호를 변환하는 등의 작업을 처리한다. 바람직하게는, 입출력용 계측회로 모듈은 유선 병렬통신 또는 무선통신 방식으로 데이터를 통신한다. 예를 들어, 입출력용 계측회로 모듈의 신호처리회로(33)는 CDMA 무선통신 회로나, RS-232, RS-485 등 직렬통신 회로로 구성될 수 있다.
또한, 입출력용 계측회로 모듈은 양방향으로 데이터를 송수신하는 회로로 구성될 수도 있고, 일방향으로 데이터를 송수신하는 회로로 구성될 수도 있다. 즉, 입출력 단자(34)에서 메모리(32)로의 일방향 송수신하는 모듈은 일종의 입력용 계측회로 모듈이고, 메모리(32)에서 입출력 단자(34)로의 일방향 송수신하는 모듈은 일종의 출력용 계측회로 모듈이다.
베이스 보드(21)는 병렬 데이터 버스(21a)와 다수의 커넥트 슬롯(21b)로 구성된다. 커넥트 슬롯(21b)은 병렬 데이터 버스(21a)와 연결된다. 커넥트 슬롯(21b)에 계측회로 모듈(30)의 커넥트 핀(31)과 연결되면, 계측회로 모듈(30)의 메모리(32)의 데이터 버스와 베이스 보드(21)의 병렬 데이터 버스(21a)는 연결되므로, 상기 메모리(31)의 데이터는 병렬 데이터 버스(21a)를 통해 전송될 수 있다.
병렬 데이터 버스(21a)는 통상의 데이터 버스이므로, 다수의 계측회로 모듈(30)이 접속되더라도 어느 한 순간에는 하나의 계측회로 모듈(30)과 데이터를 송수신한다.
직렬전송포트(23)는 직렬방식의 전송포트로서, RS-232, RS-485, TCP/IP 등 직렬통신의 전송포트이다. 직렬전송포트(23)는 계측회로 모듈(30)의 메모리(32)에 저장된 데이터(또는 계측 데이터)를 관리서버(10)로 전송하는 포트이다. 직렬전송포트(23)는 데이터의 전송량이나 통신거리를 고려할 때, TCP/IP 프로토콜을 이용하는 것이 바람직하다.
직렬전송포트(23)는 메인컨트롤러(22)와 일체(24)로 구비될 수도 있고, 계측회로 모듈(30)의 한 종류로서 구현될 수 있다. 즉, 계측회로 모듈(30)의 신호처리회로(33)가 직렬방식의 통신회로로 구성되어, 직렬전송포트(23)로서 역할을 수행할 수 있다.
메인 컨트롤러(22)는 베이스 보드(20)에 장착되는 프로세서로서, 마이크로프로세서 또는 CPU 등으로 구성된다. 범용 프로세서를 이용하는 경우 제어를 하기 위한 프로그램이 설치되고, 프로그램에 의해 제어기능을 수행한다. 또는 제어기능을 수행하기 위한 특수 프로세스로서, 주문형 반도체(ASIC) 형태로도 구현될 수 있다.
또 다른 실시예로서, 메인 컨트롤러(22)도 하나의 계측회로 모듈(30)로 구현될 수 있다.
메인 컨트롤러(22)는 계측회로 모듈(30)의 메모리(32)로부터 병렬 데이터 버스(21a)를 통해 계측 데이터를 읽어와서 직렬전송포트(23)로 전송한다. 즉, 메인 컨트롤러(22)는 계측 데이터를 읽어와서 직렬전송포트(23)를 통해 네트워크(11)를 거쳐 관리서버(10)로 실시간으로 전송할 수 있다.
직렬전송포트(23)가 하나의 계측회로 모듈(30)로 구현되는 경우, 계측용 계측회로 모듈(30)의 메모리로부터 계측 데이터를 읽어와서 직렬전송포트용 계측회로 모듈(30)의 메모리에 읽어온 데이터를 저장한다. 그러면 직렬전송포트용 계측회로모듈(30)이 저장된 계측데이터를 관리서버(10)로 전송한다.
다른 실시예로서, 메인 컨트롤러(22)는 자신이 직접 사용하는 보조메모리를 구비할 수 있다. 보조메모리는 플래시 메모리가 이용되고, 계측 데이터를 장기간(예를 들어, 6개월) 이상 보관한다. 바람직하게는, 메인 컨트롤러(22)는 계측 데이터를 상기 보조메모리에 임시 저장하였다가 직렬전송포트(23)로 전송한다. 관리서버(10)가 과거의 데이터를 요청하면, 메인 컨트롤러(22)는 지난 데이터라 하더라도 보조메모리에 저장되어 있으면 읽어와서 관리서버(10)로 전송한다.
한편, 메인 컨트롤러(22)는 계측 데이터를 그대로 전송할 뿐만 아니라 계측 데이터를 취합하여 분석하고 저장할 수 있다. 예를 들어, 계측 데이터가 매우 많이 발생하는 경우, 원 데이터(raw data)는 폐기하고 일정기간의 통계치만을 계산하여 전송하거나 저장할 수 있다.
또한, 메인 컨트롤러(22)는 계측회로 모듈(30)의 전송주기에 따라 주기적으로 계측회로 모듈(30)의 메모리로부터 데이터를 읽어와서 전송한다. 특히, 메인 컨트롤러(22)는 2개 이상의 계측회로 모듈의 전송주기가 겹치면 전송주기가 짧은 계측회로 모듈(30)의 데이터를 먼저 전송한다.
계측대상에 따라 계측 데이터의 전송주기를 달리할 수 있다. 실시간으로 계측하여 데이터의 변화량을 모니터링해야 하는 계측대상은 전송주기를 짧게 하고, 데이터의 변화가 많지 않고 중요도가 낮은 계측대상이면, 전송주기를 길게 할 수 있다.
도 5a의 일례에서 보는 바와 같이, 계측회로 모듈 A, B, C의 전송주기가 각각 3, 1, 2 단위시간인 경우, 각 시간대별로 주기가 도래하는 계측 데이터를 전송한다. t0시간인 경우, 계측 데이터 A, B, C를 모두 보내야 한다. 이때 주기가 가장 짧은 B1을 먼저 전송하고, 다음으로 C1, 그리고 마지막으로 A1을 전송한다.
주기가 짧은 계측 데이터일수록 실시간으로 보내야 되는 데이터이므로, 가능한한 주기 내에 전송해야 한다. 반면, 주기가 긴 계측 데이터는 실시간으로 갱신할 필요가 없기 때문에 데이터 전송시간이 늦는다 하더라도 큰 문제가 발생하지 않는다. 따라서 주기가 짧은 계측 데이터를 먼저 전송한다.
결과적으로, 실제 계측 데이터를 전송하는 시각은 도 5b에서 보는 바와 같다. 도 5b에서 보는 바와 같이, 시간 t0에서 계측 데이터 A1은 원래 보내야 하는 시간보다 늦게 전송하고, 시간 t3에서도 계측 데이터 A2가 약간 늦게 전송되는 것을 알 수 있다.
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 계측기별로 계측회로 기판을 모듈화하여 하나의 베이스 보드에 꽂아 확장하고, 계측 데이터를 수집하여 외부 계측관리 시스템에 전송하는 모듈형 계측기 통합 시스템을 개발하는 데 적용이 가능하다.
또한, 본 발명은 계측회로 모듈과 메인 컨트롤러 사이에서 메모리를 공유하는 병렬방식의 데이터 버스를 이용하여 데이터를 전송하는 모듈형 계측기 통합 시스템을 개발하는 데 적용이 가능하다.

Claims (9)

  1. 측정된 계측기의 데이터를 수집하여 관리서버로 전송하는 모듈형 계측기 통합 시스템에 있어서,
    메모리 및 상기 메모리의 데이터 버스와 연결된 병렬 커넥트 핀을 구비하는 적어도 2개의 계측회로 모듈;
    상기 병렬 커넥트 핀을 꽂을 수 있는 적어도 2개의 커넥트 슬롯 및 상기 커넥트 슬롯에 연결된 병렬 데이터 버스를 구비한 베이스 보드;
    상기 관리서버로 데이터를 전송하는 직렬전송포트; 및
    상기 베이스 보드에 장착되어, 상기 계측회로 모듈의 메모리로부터 상기 병렬 데이터 버스를 통해 계측 데이터를 읽어와서 상기 직렬전송포트로 전송하는 메인 컨트롤러를 포함하고,
    상기 계측회로 모듈은,
    신호를 입력받는 신호입력단자 및, 입력받은 신호를 계측 또는 변환하여 상기 계측회로 모듈의 메모리에 저장하는 신호처리회로를 더 포함하는 제1 계측회로 모듈, 및
    상기 계측회로 모듈의 메모리로부터 데이터를 읽어오는 신호처리회로, 및 읽어온 데이터를 출력하는 출력단자를 더 포함하는 제2 계측회로 모듈 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 모듈형 계측기 통합 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는 주메모리를 포함하고, 상기 계측 데이터를 상기 주메모리에 임시 저장하였다가 상기 직렬전송포트로 전송하는 것을 특징으로 하는 모듈형 계측기 통합 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는 상기 계측회로 모듈에 대해 사전에 정해진 데이터 전송 주기(이하 계측회로 모듈의 전송주기)에 따라 주기적으로 상기 계측회로 모듈의 메모리로부터 데이터를 읽어와서 전송하는 것을 특징으로 하는 모듈형 계측기 통합 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는 2개 이상의 계측회로 모듈의 전송주기가 겹치면 전송주기가 짧은 계측회로 모듈의 데이터를 먼저 전송하는 것을 특징으로 하는 모듈형 계측기 통합 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는 제1 계측회로 모듈의 메모리에 저장된 데이터를 주기적으로 읽어와서, 상기 직렬전송포트 대신 제2 계측회로 모듈의 메모리로 전송하는 것을 특징으로 하는 모듈형 계측기 통합 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 계측회로 모듈의 신호처리회로는 무선통신 회로나, 직렬통신 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 계측기 통합 시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 직렬전송포트는 상기 제2 계측회로 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 계측기 통합 시스템.

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