KR101112514B1 - 원격 감시 시스템 - Google Patents

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KR101112514B1
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Abstract

데이터 수집 장치(10)와 복수의 감시 단말기(20)와의 사이에 제1 중계 장치(30)와 복수의 제2 중계 장치(40)가 개재되어 있다. 제1 중계 장치(30)는 데이터 수집 장치(10)와 접속된다. 복수의 제2 중계 장치(40)는 제1 중계 장치(30)와 접속된다. 각 제2 중계 장치(40)에는 복수의 감시 단말기(20)가 접속된다. 데이터 수집 장치(10)와 제1 중계 장치(30), 및 제2 중계 장치(40)와 감시 단말기(20)는, 각각 종래와 동일한 주프로토콜에 따른 통신을 행한다. 한편, 제1 중계 장치(30)와 제2 중계 장치(40)는 상기 주프로토콜과는 상이한 부프로토콜에 따른 통신을 행한다.

Description

원격 감시 시스템{REMOTE MONITORING SYSTEM}
본 발명은, 원격 감시 시스템, 특히, 전기 기기를 감시하는 복수의 감시 단말기와, 복수의 감시 단말기로부터 감시 데이터를 수집하는 데이터 수집 장치를 구비하는 원격 감시 시스템에 관한 것이다.
종래, 전기 기기를 감시하고, 전기 기기에 대한 감시 정보를 나타내는 감시 데이터를 생성하는 복수의 감시 단말기(슬레이브 스테이션)와, 복수의 감시 단말기로부터 감시 데이터를 수집하는 데이터 수집 장치(매스터 스테이션)를 구비하는 원격 감시 시스템이 있다(일본 공개 특허 공보 2007-295163를 참조하라).
종래의 원격 감시 시스템에서는, 복수의 감시 단말기가 2선식 통신선(two wire system communication cable)에 의해 데이터 수집 장치와 접속되어 있다. 그리고 데이터 수집 장치는, 감시 단말기를 폴링(poll)하여 이 감시 단말기로부터 감시 데이터를 수집한다. 즉, 데이터 수집 장치는, 복수의 감시 단말기에 차례대로 폴링 신호를 송신한다. 한편, 각각의 감시 단말기는, 폴링 신호를 수신하면 자신의 감시 데이터를 포함하는 응답 신호를 데이터 수집 장치에 회신한다. 이로써, 데이터 수집 장치는 모든 감시 단말기로부터 감시 데이터를 수집한다.
데이터 수집 장치와 감시 단말기와의 사이의 통신 방식으로는 RS485가 비교적 흔히 사용되고 있다. 그러나 RS485에는, 최대 접속 가능한 수가 32라는 제약이 있다. 따라서, 감시 단말기가 32대 이상인 경우에는, 복수의 데이터 수집 장치를 설치하지 않으면 안 된다. 이 경우, 원격 감시 시스템은 복수의 데이터 수집 장치로부터 감시 데이터를 수집하는 추가의 장치가 필요로 한다.
상기한 바와 같은 문제점을 감안하여, 본 발명의 목적은, 데이터 수집 장치와 감시 단말기와의 사이의 통신 방식을 변경하지 않고 그 통신 방식에 기인하는 접속 가능한 수의 제약을 완화할 수 있는 원격 감시 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 원격 감시 시스템은, 전기 기기를 감시하고, 상기 전기 기기에 대한 감시 정보를 나타내는 감시 데이터를 생성하는 복수의 감시 단말기와, 상기 복수의 감시 단말기를 폴링하여 상기 복수의 감시 단말기로부터 상기 감시 데이터를 수집하는 데이터 수집 장치를 가진다. 또한, 원격 감시 시스템은, 상기 데이터 수집 장치에 접속되는 제1 중계 장치와, 상기 제1 중계 장치에 접속되는 동시에 상기 복수의 감시 단말기가 접속되는 복수의 제2 중계 장치를 가진다. 상기 데이터 수집 장치는, 주프로토콜에 따라 상기 감시 단말기용 폴링 신호를 상기 제1 중계 장치에 송신하도록 구성된다. 각각의 상기 감시 단말기는, 상기 폴링 신호를 수신하면, 상기 주프로토콜에 따라 상기 감시 데이터를 포함하는 응답 신호를 상기 제2 중계 장치에 송신하도록 구성된다. 상기 제1 중계 장치는, 제1 주프로토콜 통신 유닛과, 제1 부프로토콜 통신 유닛과, 상기 제1 주프로토콜 통신 유닛과 상기 제1 부프로토콜 통신 유닛과의 사이에서 신호를 전달하는 제1 프로토콜 변환 유닛을 구비한다. 상기 제1 주프로토콜 통신 유닛은 상기 주프로토콜에 따라 상기 데이터 수집 장치와 통신하도록 구성된다. 상기 제1 부프로토콜 통신 유닛은 상기 주프로토콜과는 상이한 부프로토콜에 따라 상기 복수의 제2 중계 장치와 통신하도록 구성된다. 상기 제1 프로토콜 변환 유닛은, 신호를 전달할 때, 상기 주프로토콜과 상기 부프로토콜의 사이에서 프로토콜 변환을 행하도록 구성된다. 상기 제2 중계 장치는, 제2 부프로토콜 통신 유닛, 제2 주프로토콜 통신 유닛, 상기 제2 부프로토콜 통신 유닛과 상기 제2 주프로토콜 통신 유닛과의 사이에서 신호를 전달하는 제2 프로토콜 변환 유닛을 가진다. 상기 제2 부프로토콜 통신 유닛은 상기 부프로토콜에 따라 상기 제1 중계 장치와 통신하도록 구성된다. 상기 제2 주프로토콜 통신 유닛은 상기 주프로토콜에 따라 상기 감시 단말기와 통신하도록 구성된다. 상기 제2 프로토콜 변환 유닛은, 신호를 전달할 때, 상기 주프로토콜과 상기 부프로토콜의 사이에서 프로토콜 변환을 행하도록 구성된다. 상기 데이터 수집 장치와 상기 제1 중계 장치와의 사이의 통신 속도는, 상기 감시 단말기와 상기 제2 중계 장치와의 사이의 통신 속도보다 빠르다.
본 발명에 따르면, 상기 데이터 수집 장치와 상기 감시 단말기는 종전대로 상기 주프로토콜에 따라 서로 통신한다. 한편, 상기 데이터 수집 장치와 상기 감시 단말기의 사이에 개재하는 상기 제1 중계 장치와 상기 제2 중계 장치는 상기 주프로토콜과는 상이한 상기 부프로토콜에 따라 통신한다. 그러므로 상기 데이터 수집 장치와 상기 감시 단말기와의 사이의 통신 방식을 변경하지 않고 그 통신 방식에 기인하는 접속 가능한 수의 제약을 완화할 수 있다.
바람직한 실시예에서는, 원격 감시 시스템은, 상기 제1 중계 장치와 상기 제2 중계 장치를 접속하기 위한 2개의 신호선을 가지는 통신선 구비한다. 상기 제1 중계 장치는, 상기 2개의 신호선 사이에 인가되는 DC 전압으로부터 생성되는 전압을, 상기 제1 주프로토콜 통신 유닛, 상기 제1 부프로토콜 통신 유닛, 및 상기 제1 프로토콜 변환 유닛에 공급하는 전원 유닛을 구비한다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 중계 장치에 상기 제2 중계 장치를 접속하기 위한 통신선을 이용하여 상기 제1 중계 장치에 급전할 수 있다. 그러므로 상기 제1 중계 장치를 전용의 전원선을 사용하여 외부 전원(예를 들어, 상용 전원)에 접속하는 작업이 필요 없게 되기 때문에 시공이 용이하게 된다.
바람직한 실시예에서는, 원격 감시 시스템은, 상기 제1 중계 장치와 상기 제2 중계 장치를 접속하기 위한 2개의 신호선을 가지는 통신선 구비한다. 상기 제2 중계 장치는, 상기 2개의 신호선 사이에 인가되는 DC 전압으로부터 생성되는 전압을, 상기 제2 주프로토콜 통신 유닛, 상기 제2 부프로토콜 통신 유닛, 및 상기 제2 프로토콜 변환 유닛에 공급하는 전원 유닛을 가진다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 중계 장치에 상기 제2 중계 장치를 접속하기 위한 통신선을 이용하여 상기 제2 중계 장치에 급전할 수 있다. 그러므로 상기 제2 중계 장치를 전용의 전원선을 사용하여 외부 전원(예를 들어, 상용 전원)에 접속하는 작업이 필요 없게 되기 때문에 시공이 용이하게 된다.
바람직한 실시예에서는, 상기 제2 중계 장치는, 상기 제2 중계 장치와 접속되어 있는 상기 감시 단말기를 폴링하여 상기 감시 단말기로부터 상기 감시 데이터를 수집하는 감시 데이터 수집 유닛과, 상기 감시 데이터 수집 유닛이 수집한 감시 데이터를 저장하는 저장 유닛을 구비한다. 상기 감시 데이터 수집 유닛은, 상기 제2 중계 장치와 접속되어 있는 상기 감시 단말기에 대응하는 상기 폴링 신호를 상기 제2 부프로토콜 통신 유닛이 수신하면, 상기 폴링 신호에 대응하는 상기 감시 단말기의 상기 감시 데이터를 상기 저장 유닛으로부터 검색하고, 상기 검색된 감시 데이터를 상기 제2 프로토콜 변환 유닛에 송신하도록 구성된다. 상기 제2 프로토콜 변환 유닛은, 상기 감시 데이터 수집 유닛으로부터 수신된 상기 감시 데이터를 상기 부프로토콜에 일치하는 신호로 변환하여 상기 제2 부프로토콜 통신 유닛에 송신하도록 구성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 데이터 수집 장치가 감시 단말기의 감시 데이터를 수집하기 위해 필요한 시간을 단축할 수 있다.
더 바람직하게는, 상기 데이터 수집 장치는, 상기 데이터 수집 장치가 최신의 상기 감시 데이터를 요구하는지의 여부를 나타내는 식별 정보를 포함하는 상기 폴링 신호를 송신하도록 구성된다. 상기 제2 중계 장치는, 상기 식별 정보를 참조하여 상기 데이터 수집 장치가 최신의 상기 감시 데이터를 요구하고 있는 것으로 판단하면, 상기 폴링 신호를 상기 제2 주프로토콜 통신 유닛에 송신하고, 상기 데이터 수집 장치가 최신의 상기 감시 데이터를 요구하고 있지 않은 것으로 판단하면, 상기 저장 유닛에 저장되어 있는 감시 데이터를 상기 제2 프로토콜 변환 유닛에 송신하도록 구성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 필요에 따라 최신의 감시 데이터를 수집할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예의 원격 감시 시스템을 나타내는 시스템 구성도이다.
도 2는 상기의 원격 감시 시스템의 통신 시퀀스를 설명하기 위한 타임 차트이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 일실시예의 원격 감시 시스템은, 하나의 데이터 수집 장치(10) 및 복수의 감시 단말기(20)를 가진다. 각각의 감시 단말기(20)는, 전기 기기(도시하지 않음)를 감시하고, 전기 기기의 감시 정보를 나타내는 감시 데이터를 생성하도록 구성된다. 데이터 수집 장치(10)는, 복수의 감시 단말기(20)를 폴링하여 이 복수의 단말기(20)로부터 감시 데이터를 수집하도록 구성된다. 예를 들어, 데이터 수집 장치(10)는, 감시 단말기(20)로부터 감시 데이터를 수집하는 데 있어서는, 주프로토콜에 따라 감시 단말기(20)용의 폴링 신호를 출력한다. 감시 단말기(20)는, 수신한 폴링 신호의 행선지 어드레스(destination address)가 자기의 어드레스와 일치하면, 주프로토콜에 따라 감시 데이터를 포함하는 응답 신호를 송신한다. 감시 단말기(20)는, 예를 들면, 설비 기기의 소비 전력을 계측하는 전력 계측기이다. 이 상황에서, 상기 감시 정보는 전력 계측기로 계측되는 계측값이다. 전술한 바와 같이, 데이터 수집 장치(10)는, 감시 단말기(20)의 고유의 어드레스로 각각의 감시 단말기(20)를 식별하는 동시에 모든 감시 단말기(20)를 일정한 주기로 차례대로 폴링하여 감시 데이터를 수집한다.
또한, 본 실시예의 원격 감시 시스템에서는, 복수의 감시 단말기(20)는, 하나의 제1 중계 장치(30) 및 복수의 제2 중계 장치(40)를 통하여 데이터 수집 장치(10)와 접속되어 있다. 구체적으로는, 제1 중계 장치(30)는 제1 통신선(51)을 사용하여 데이터 수집 장치(10)와 접속되어 있다. 복수의 제2 중계 장치(40)는 제2 통신선(52)을 사용하여 제1 중계 장치(30)와 접속되어 있다. 제2 중계 장치(40)에는 복수의 감시 단말기(20)가 제3 통신선(53)을 사용하여 직렬로 접속되어 있다. 즉, 복수의 감시 단말기(20)는, 제2 중계 장치(40)에 직렬 배선에 의해 접속되어 있다.
여기서, 제2 통신선(52)은 2개의 신호선을 가지는 2선식 통신선이다. 제2 통신선(52)은, 태양 전지나, 연료 전지, AC/DC 컨버터와 같은 직류 전원에 접속되고, 2개의 신호선 사이에 인가되는 DC 전압을 수신한다.
제1 중계 장치(30)는, 제1 주프로토콜 통신 유닛(31), 제1 부프로토콜 통신 유닛(32), 제1 프로토콜 변환 유닛(33), 및 전원 유닛(34)을 구비한다.
제1 주프로토콜 통신 유닛(31)은 주프로토콜에 따라 데이터 수집 장치(10)와 통신한다. 본 실시예에서는, 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)은, RS485의 통신 방식에 의한 폴링 방식으로 데이터 수집 장치(10)와 통신을 행하도록 구성된다.
제1 부프로토콜 통신 유닛(32)은, 주프로토콜과 다른 부프로토콜에 따라, 복수의 제2 중계 장치(40)와 통신한다. 본 실시예에서는, 제1 부프로토콜 통신 유닛(32)은, 디지털 변복조 방식(예를 들면, BPSK 및 QPSK)으로 복수의 제2 중계 장치(40)와 통신을 행하도록 구성된다.
제1 프로토콜 변환 유닛(33)은, 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)과 제1 부프로토콜 통신 유닛(32) 사이에 신호를 전달하도록 구성된다. 또한, 제1 프로토콜 변환 유닛(33)은, 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)과 제1 부프로토콜 통신 유닛(32) 사이에 신호를 전달할 때, 주프로토콜과 부프로토콜의 사이에서 프로토콜 변환을 행하도록 구성된다. 즉, 제1 프로토콜 변환 유닛(33)은, 주프로토콜에 일치하는 신호(폴링 신호 및 응답 신호)와 제2 프로토콜에 에 일치하는 신호(디지털 변조된 패킷)를 서로 변환하는 기능을 가진다.
전원 유닛(34)은, 제2 통신선(52)의 2개의 신호선 사이에 인가되는 상기 DC 전압으로부터 생성되는 전력을, 제1 주프로토콜 통신 유닛(31), 제1 부프로토콜 통신 유닛(32), 및 제1 프로토콜 변환 유닛(33)에 공급하도록 구성된다. 그러므로 제2 통신선(52)을 이용하여 제1 중계 장치(30)에 급전할 수 있다. 따라서, 제1 중계 장치(30)를, 급전 전용의 전원선을 사용하여 외부 전원(예를 들어, 상용 전원)과 접속하는 작업이 필요가 없게 되기 때문에 제1 중계 장치(30)의 시공이 용이하게 된다.
제2 중계 장치(40)는, 제2 부프로토콜 통신 유닛(41), 제2 주프로토콜 통신 유닛(42), 제2 프로토콜 변환 유닛(43), 감시 데이터 수집 유닛(44), 저장 유닛(45), 및 전원 유닛(46)을 가진다.
제2 부프로토콜 통신 유닛(41)은 부프로토콜에 따라 제1 중계 장치(30)와 통신을 행하도록 구성된다. 본 실시예에서는, 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)은, 디지털 변복조 방식(예를 들면, BPSK 및 QPSK)으로 제1 중계 장치(30)와 통신을 행하도록 구성된다.
제2 주프로토콜 통신 유닛(42)은 주프로토콜에 따라 감시 단말기(20)와 통신을 행하도록 구성된다. 본 실시예에서는, 제2 주프로토콜 통신 유닛(42)은, RS485의 통신 방식에 의한 폴링 방식으로 복수(최대 수가 31)의 감시 단말기(20)와 통신을 행하도록 구성된다.
제2 프로토콜 변환 유닛(43)은, 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)과 제2 주프로토콜 통신 유닛(42) 사이에 신호의 전달을 행하도록 구성된다. 또한, 제2 프로토콜 변환 유닛(43)은, 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)과 제2 주프로토콜 통신 유닛(42) 사이에 신호를 전달할 때, 주프로토콜과 부프로토콜의 사이에서 프로토콜 변환을 행하도록 구성된다. 즉, 제2 프로토콜 변환 유닛(43)은, 주프로토콜에 따른 신호(폴링 신호 및 응답 신호)와 부프로토콜에 따른 신호(디지털 변조된 패킷)를 서로 변환하는 기능을 가진다.
그러므로 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)은, 제2 프로토콜 변환 유닛(43)에 의해 변환된 폴링 신호를 제3 통신선(53)을 통하여 송신한다. 또한, 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)은, 상기 폴링 신호에 의해 폴링된 감시 단말기(20)의 응답 신호를 수신하고 그 수신된 응답 신호를 제2 프로토콜 변환 유닛(43)에 송신한다.
감시 데이터 수집 유닛(44)은, 제2 중계 장치(40)에 접속되어 있는 복수의 감시 단말기(20)를 순차적으로 폴링하여 이 복수의 감시 단말기(20)의 감시 데이터를 수집하도록 구성되어 있다. 즉, 데이터 수집 장치(10)와 같이, 감시 데이터 수집 유닛(44)은 제3 통신선(53)을 통하여 제2 중계 장치(40)에 접속되어 있는 각각의 감시 단말기(20)를 어드레스를 사용하여 식별한다. 감시 데이터 수집 유닛(44)은 복수의 감시 단말기(20)를 일정한 주기로 차례대로 폴링하여 이 복수의 감시 단말기(20)로부터 감시 데이터를 수집한다.
저장 유닛(45)은, 감시 데이터 수집 유닛(44)에 의해 수집된 감시 데이터를 저장하도록 구성되어 있다. 저장 유닛(45)은, 예를 들면, 재기입 가능한 불휘발성 반도체 메모리(예를 들면, EEPROM)이다. 그리고, 감시 데이터는, 상기 감시 데이터를 생성하는 감시 단말기(20)의 어드레스와 대응시켜 저장 유닛(45)에 저장된다. 또한, 저장 유닛(45)은, 제3 통신선(53)을 통하여 제2 주프로토콜 통신 유닛(42)에 접속되어 있는 감시 단말기(20)의 어드레스도 저장하고 있다.
전원 유닛(46)은, 제2 통신선(52)의 2개의 신호선 사이에 인가되는 상기 DC 전압으로부터 생성되는 전력을, 제2 주프로토콜 통신 유닛(41), 제2 부프로토콜 통신 유닛(42), 제2 프로토콜 변환 유닛(43), 감시 데이터 수집 유닛(44), 및 저장 유닛(45)에 공급하도록 구성되어 있다. 그러므로 제2 통신선(52)을 이용하여 제2 중계 장치(40)에 급전할 수 있다. 따라서, 제2 중계 장치(40)를, 급전 전용의 전원선을 사용하여 외부 전원(예를 들어, 상용 전원)에 접속하는 작업이 필요가 없게 되기 때문에 제2 중계 장치(40)의 시공이 용이하게 된다. 그리고 제2 중계 장치(40)가 감시 데이터 수집 유닛(44) 및 저장 유닛(45)을 가지고 있지 않은 경우, 전원 유닛(46)은, 상기 DC 전압으로부터 생성되는 전력을, 제2 주프로토콜 통신 유닛(41), 제2 부프로토콜 통신 유닛(42), 및 제2 프로토콜 변환 유닛(43)에 공급하도록 구성된다.
다음에, 도 2의 타임 차트를 참조하여 본 실시예의 원격 감시 시스템의 동작 시퀀스를 설명한다.
제2 중계 장치(40)의 감시 데이터 수집 유닛(44)은, 감시 단말기(20)에 대하여 차례대로 폴링 신호를 송신한다(S31, S33). 폴링된 감시 단말기(20)(감시 데이터 수집 유닛(44)에 의해 송신된 폴링 신호의 행선지 어드레스가 자신의 어드레스와 일치하는 감시 단말기(20))는 응답 신호를 회신한다. 이와 같이 하여, 감시 데이터 수집 유닛(44)은, 감시 단말기(20)로부터 감시 데이터를 수집한다(S32, S34). 또한, 저장 유닛(45)은, 감시 데이터 수집 유닛(44)이 수집한 감시 데이터를 각 감시 단말기(20)의 어드레스와 대응시켜 저장한다.
또한, 데이터 수집 장치(10)도 모든 감시 단말기(20)의 어드레스를 차례대로 지정하여 폴링 신호를 송신한다(S11, S13). 데이터 수집 장치(10)의 폴링 신호는, 제1 중계 장치(30)의 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)으로 수신된다. 제1 프로토콜 변환 유닛(33)은, 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)이 수신한 폴링 신호(폴링 대상의 감시 단말기(20)의 어드레스)를 캡슐화하고, 이에 의해 부프로토콜에 일치하는 패킷을 생성한다. 그 후, 제1 프로토콜 변환 유닛(33)은, 이렇게 생성한 패킷을 제1 부프로토콜 통신 유닛(32)에 송신한다. 제1 부프로토콜 통신 유닛(32)은, 제1 프로토콜 변환 유닛(33)에 의해 생성된 패킷을 제2 중계 장치(40)에 송신한다(S21, S23). 그리고, 프로토콜 변환 유닛(33)에 의해 생성(변환)되는 패킷의 행선지 어드레스에는 브로드캐스트 어드레스(broadcast address)가 지정되어 있다. 상기 패킷은 제2 통신선(52)에 접속되어 있는 모든 제2 중계 장치(40)의 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)으로 수신된다.
폴링 신호의 행선지 어드레스에 의해 정해진 감시 단말기(20)가 제2 중계 장치(40) 중 특정한 것에 접속되어 있음을 나타내는 어드레스 정보를 제1 중계 장치(30)가 가지고 있는 경우, 제1 중계 장치(30)는, 폴링 신호의 행선지 어드레스에 의해 정해진 감시 단말기(20)가 접속되어 있는 제2 중계 장치(40)의 어드레스만을 행선지 어드레스로 지정할 수 있으며, 이에 의해 상기 패킷을 송신하기 위한 유니 캐스트 통신을 구축할 수 있다.
제2 중계 장치(40)의 제2 프로토콜 변환 유닛(43)은, 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)이 수신한 패킷으로부터, 상기 패킷에 캡슐화되어 있는 폴링 신호(감시 단말기(20)의 어드레스)를 획득한다. 이 상황에서, 폴링 신호의 행선지 어드레스가 저장 유닛(45)에 저장되어 있는 감시 단말기(20)의 어드레스와 일치하지 않으면, 패킷은 파기된다. 한편, 폴링 신호의 행선지 어드레스가 저장 유닛(45)에 저장되어 있는 감시 단말기(20)의 어드레스와 일치하는 경우, 감시 데이터 수집 유닛(44)은, 그 어드레스에 대응하는 감시 데이터를 저장 유닛(45)으로부터 판독하여 제2 프로토콜 변환 유닛(43)에 출력한다. 따라서, 제2 프로토콜 변환 유닛(43)은, 감시 데이터 수집 유닛(44)으로부터 수신된 감시 데이터와 상기 감시 데이터에 대응되어 있는 어드레스를 포함하는 응답 신호를 캡슐화한 패킷을 생성하여 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)에 송신한다. 그 후, 제2 프로토콜 변환 유닛(41)은 이렇게 생성한 패킷을 제2 부 프로토콜 통신 유닛(41)에 송신한다. 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)은, 제2 프로토콜 변환 유닛(43)이 생성한 패킷을 제1 중계 장치(30)에 송신한다(S22, S24). 그리고, 제2 프로토콜 변환 유닛(43)에 의해 생성(변환)되는 패킷의 행선지 어드레스에는 제1 중계 장치(30)의 어드레스가 지정되어 있다. 따라서, 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)이 송신하는 패킷은 제1 중계 장치(30)에서만 수신된다.
제1 부프로토콜 통신 유닛(32)이 패킷을 수신하면, 제1 프로토콜 변환 유닛(33)이 상기 패킷에 캡슐화되어 있는 응답 신호(감시 단말기(20)의 어드레스와 감시 데이터)를 획득하고 이 획득된 응답 신호를 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)에 송신한다. 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)은, 제1 프로토콜 변환 유닛(33)으로부터 수신된 응답 신호를 데이터 수집 장치(10)에 송신한다(S12, S14). 원격 감시 시스템은 이와 같은 과정을 주기적으로 반복함으로써 데이터 수집 장치(10)는 모든 감시 단말기(20)로부터 감시 데이터를 수집할 수 있다.
그런데 전술한 예에서는, 제2 중계 장치(40)가 미리 감시 단말기(20)로부터 감시 데이터를 수집하고 있다. 그러므로 저장 유닛(45)은, 데이터 수집 장치(10)를 폴링하기 이전의 감시 데이터를 저장하고 있는 것이다. 원격 감시 시스템에서는, 데이터 수집 장치(10)를 폴링할 때보다 이전의 감시 데이터(낡은 감시 데이터)가 아닌, 데이터 수집 장치(10)를 폴링할 때의 감시 데이터(최신의 감시 데이터)를 필요로 하는 경우가 있다.
그러므로 본 실시예에 있어서의 데이터 수집 장치(10)는, 데이터 수집 장치(10)가 최신의 감시 데이터를 요구하고 있는지의 여부를 나타내는 식별 정보(즉 식별 플래그)를 포함하는 폴링 신호를 송신하도록 구성되어 있다.
감시 데이터 수집 유닛(44)은, 식별 플래그가 서 있으면 데이터 수집 장치(10)가 최신의 감시 데이터를 요구하고 있는 것으로 판단하고, 식별 플래그가 서 있지 않으면 최신의 감시 데이터를 요구하고 있지 않은 것으로 판단하도록 구성되어 있다.
데이터 수집 장치(10)가 최신의 감시 데이터를 요구하고 있는 것으로 감시 데이터 수집 유닛(44)이 판단한 경우, 제2 프로토콜 변환 유닛(43)은, 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)이 수신한 패킷에 캡슐화되어 있는 폴링 신호를 제2 주프로토콜 통신 유닛(42)에 송신한다. 이 경우, 감시 데이터 수집 유닛(44)은, 저장 유닛(45)에 저장된 감시 데이터를 제2 프로토콜 변환 유닛(43)에 송신하지 않는다.
한편, 데이터 수집 장치(10)가 최신의 감시 데이터를 요구하고 있지 않은 것으로 감시 데이터 수집 유닛(44)이 판단한 경우, 감시 데이터 수집 유닛(44)은, 저장 유닛(45)에 저장된 감시 데이터를 제2 프로토콜 변환 유닛(43)에 송신한다. 이 경우, 제2 프로토콜 변환 유닛(43)은, 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)이 수신한 패킷에 캡슐화되어 있는 폴링 신호를 제2 주프로토콜 통신 유닛(42)에 건네주지 않는다.
이상으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제2 중계 장치(40)는, 식별 정보를 참조하여 데이터 수집 장치(10)가 최신의 감시 데이터를 요구하고 있는 것으로 판단하면, 폴링 신호를 제2 주프로토콜 통신 유닛(42)에 송신하고, 데이터 수집 장치(10)가 최신의 감시 데이터를 요구하고 있지 않은 것으로 판단하면, 저장 유닛(45)에 저장된 감시 데이터(낡은 감시 데이터)를 제2 프로토콜 변환 유닛(43)에 송신하도록 구성되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 데이터 수집 장치(10)로부터 최신의 감시 데이터를 요구하는 폴링 신호(식별 플래그를 세운 폴링 신호)가 송신되면(S15), 상기 폴링 신호가 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)으로 수신된다. 제1 프로토콜 변환 유닛(33)은, 수신된 상기 폴링 신호(폴링 대상의 감시 단말기(20)의 어드레스와 식별 정보)를 캡슐화하고, 이에 의해 패킷을 생성한다. 이렇게 생성된 패킷은 제1 부프로토콜 통신 유닛(32)에 의해 제2 중계 장치(40)에 송신된다(S25).
제2 부프로토콜 통신 유닛(41)이 패킷을 수신하면, 제2 프로토콜 변환 유닛(43)은 수신된 상기 패킷으로부터 폴링 신호(감시 단말기(20)의 어드레스)를 획득한다. 이때, 획득된 상기 어드레스가 저장 유닛(45)에 저장되어 있는 감시 단말기(20)의 어드레스와 일치하지 않으면, 상기 패킷은 파기된다. 한편, 획득된 상기 어드레스가 일치하면, 감시 데이터 수집 유닛(44)은 식별 정보를 참조하여 최신의 감시 데이터가 요구되고 있는지의 여부를 판단한다. 지금의 경우, 식별 플래그가 서 있기 때문에, 감시 데이터 수집 유닛(44)이 최신의 감시 데이터를 요구하고 있는 것으로 판단한다.
이 경우, 제2 프로토콜 변환 유닛(43)은, 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)이 수신한 패킷에 캡슐화되어 있는 폴링 신호를 획득하고 그 획득한 폴링 신호를 제2 주프로토콜 통신 유닛(42)에 송신한다. 제2 주프로토콜 통신 유닛(42)은, 제2 프로토콜 변환 유닛(43)으로부터 수신된 폴링 신호를 감시 단말기(20)에 송신한다(S35).
제2 주프로토콜 통신 유닛(42)이 송신한 폴링 신호의 행선지 어드레스와 자기의 어드레스가 일치하는 감시 단말기(20)는 다음의 동작을 행한다. 즉, 감시 단말기(20)는, 폴링 신호를 수신한 후에 계측한 계측값(최신의 감시 정보)을 포함하는 응답 신호를 제2 중계 장치(40)에 회신한다(S36). 제2 프로토콜 변환 유닛(43)은, 제2 주프로토콜 통신 유닛(42)이 수신한 응답 신호를 캡슐화한 패킷을 생성하고 이 생성된 패킷을 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)에 송신한다. 제2 부프로토콜 통신 유닛(41)은, 제2 프로토콜 변환 유닛(43)이 생성한 패킷을 제1 중계 장치(30)에 송신한다(S26).
제1 부프로토콜 통신 유닛(32)이 패킷을 수신하면, 제1 프로토콜 변환 유닛(33)은 상기 패킷에 캡슐화되어 있는 응답 신호(감시 단말기(20)의 어드레스와 최신의 감시 데이터)를 획득하고 그 획득한 응답 신호를 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)에 송신한다. 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)은, 제1 프로토콜 변환 유닛(33)으로부터 수신된 응답 신호를 데이터 수집 장치(10)에 송신한다(S16). 따라서, 데이터 수집 장치(10)는 감시 단말기(20)의 최신의 감시 데이터를 취득한다.
전술한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 데이터 수집 장치(10)와 감시 단말기(20)는 종전대로 주프로토콜에 따른 통신을 행한다. 한편, 데이터 수집 장치(10)와 감시 단말기(20) 사이에 개재하는 제1 중계 장치(30)와 제2 중계 장치(40)는 주프로토콜과는 상이한 부프로토콜에 따른 통신을 행한다. 그러므로 데이터 수집 장치(10)와 감시 단말기(20) 사이의 토폴로지(topology)가 RS485에 의해 제약되는 것이 없다. 또한, 제1 중계 장치(30)와 제2 중계 장치(40)는 공지의 (기존 또는 사용의) 토폴로지 중에서 임의로 선택될 수 있다. 예를 들어, 스타 토폴로지(star topology) 또는 버스 토폴로지(bus topology)를 제1 중계 장치(30)와 제2 중계 장치(40)의 토폴로지로서 채용할 수 있다. 또한, 하나의 데이터 수집 장치(10)가 감시 데이터를 수집 가능한 감시 단말기(20)의 수와 관련하여, RS485의 통신 방식에 의한 제약을 완화할 수 있다. 또한, 제1 중계 장치(30)와 제2 중계 장치(40) 사이에 디지털 변복조 방식의 패킷을 송수신하고 있다. 그러므로 제1 중계 장치(30)와 감시 단말기(20) 사이에서 행해지는 통신 속도는 데이터 수집 장치(10)와 제1 중계 장치(30) 사이에서 행해지는 통신 속도를 쉽게 초과할 수 있으며 또한 제2 중계 장치(40)와 감시 단말기(20) 사이에서 행해지는 통신 속도도 쉽게 초과할 수 있다.
본 실시예에서, 데이터 수집 장치(10)와 감시 단말기(20) 사이에서는 종래대로의 폴링 방식으로 통신하고 있다. 그러므로 하나의 데이터 수집 장치(10)와 감시 가능한 감시 단말기(20)의 수가 증가하면, 모든 감시 단말기(20)로부터 감시 데이터를 수집하기 위해 필요한 시간이 종래보다 길어진다. 한편, 제2 중계 장치(40)의 제2 주프로토콜 통신 유닛(42)에는 최대로 31개의 감시 단말기(20)가 제3 통신선(53)을 통하여 접속된다. 그러므로 제1 주프로토콜 통신 유닛(42)과 감시 단말기(20) 사이의 통신 속도는 종래의 데이터 수집 장치(10)와 감시 단말기(20) 사이의 통신 속도(약 10kbps 정도)밖에 나오지 않는다.
그러나 본 실시예의 원격 감시 시스템에서는, 데이터 수집 장치(10)에는 제1 중계 장치(30)만이 제1 통신선(51)을 통하여 접속되어 있다. 그러므로 데이터 수집 장치(10)에 감시 단말기(20)가 제1 통신선(51)을 통하여 접속되어 있는 경우에 비하면, 제1 통신선(51)을 짧게 할 수 있다. 그 결과, 제2 중계 장치(40)와 감시 단말기(20) 사이의 통신 속도보다 빠른 통신 속도로 통신할 수 있다.
예를 들면, 제2 중계 장치(40)와 감시 단말기(20) 사이의 통신 속도가 종래와 같은 정도(10kbps)인 것으로 한 경우, 감시 데이터의 수집에 필요한 시간을 단축할 수 있다. 이 경우, 원격 감시 시스템은 제1 중계 장치(30)와 데이터 수집 장치(10) 사이에서 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)에 따라 행하는 통신 속도를 10kbps보다 빠른 통신 속도로 설정할 수 있다.
이와 같은 점을 고려하여, 본 실시예의 원격 감시 시스템에서는, 데이터 수집 장치(10)와 제1 중계 장치(30) 사이의 통신 속도를, 감시 단말기(20)와 제2 중계 장치(40) 사이의 통신 속도보다 빠르게 하고 있다.
또한, 본 실시예에서는, 제2 중계 장치(40)가 자발적으로 감시 단말기(20)로부터 감시 데이터를 수집하고 그 수집된 감시 데이터를 저장 유닛(45)에 저장한다. 또한, 제2 중계 장치(40)는, 데이터 수집 장치(10)에 의해 폴링되었을 때, 저장 유닛(45)에 저장되어 있는 감시 데이터를 판독하여 회신한다. 그러므로 데이터 수집 장치(10)가 감시 단말기(20)의 감시 데이터를 수집하는 데 필요한 시간을 더 단축할 수 있다.
또한, 제1 중계 장치(30)는, 데이터 수집 장치(10)와 제1 중계 장치(30) 사이의 통신 속도를 계측하고, 상기 통신 속도의 계측값에 따라 통신 속도를 조정하도록 구성되어 있다. 여기서, 데이터 수집 장치(10)와 제1 중계 장치(30) 사이의 통신 속도는, 데이터 수집 장치(10)와 제1 중계 장치(30)를 접속하는 제1 통신선의 길이나, 노이즈 환경의 영향 등을 고려하여 설정한다. 예를 들면, 데이터 수집 장치(10)와 제1 중계 장치(30) 사이의 통신 속도는, 데이터 수집 장치(10)와 제1 중계 장치(30) 사이의 통신 에러 비율이 소정의 임계값을 초과하지 않는 최고 속도의 통신 속도로 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)이, 제1 중계 장치(30)와 데이터 수집 장치(10) 사이의 통신 속도를 변화시키면서 제1 중계 장치(30)와 데이터 수집 장치(10) 사이의 그 변화된 통신 속도에 대응하여 제1 중계 장치(30)와 데이터 수집 장치(10) 사이의 통신 에러 비율을 검출한다. 제1 주프로토콜 통신 유닛(31)은 제1 중계 장치(30)와 데이터 수집 장치(10) 사이의 통신 속도를, 위에서 결정된 에러 비율이 소정의 임계값을 초과하지 않는 최고 속도의 통신 속도로 설정하도록 하면 된다.

Claims (6)

  1. 원격 감시 시스템에 있어서,
    전기 기기를 감시하고, 상기 전기 기기에 대한 감시 정보를 나타내는 감시 데이터를 각각 생성하도록 구성된 복수의 감시 단말기;
    상기 복수의 감시 단말기를 폴링(poll)하여 상기 복수의 감시 단말기로부터 상기 감시 데이터를 수집하는 데이터 수집 장치를 포함하며,
    상기 원격 감시 시스템은,
    상기 데이터 수집 장치에 접속되는 제1 중계 장치; 및
    상기 제1 중계 장치에 각각 접속되는 동시에 상기 복수의 감시 단말기에 접속되는 복수의 제2 중계 장치
    를 포함하며,
    상기 데이터 수집 장치는, 주프로토콜(main protocol)에 따라 상기 감시 단말기용 폴링 신호를 상기 제1 중계 장치에 송신하도록 구성되며,
    각각의 상기 감시 단말기는, 상기 폴링 신호를 수신하면, 상기 주프로토콜에 따라 상기 감시 데이터를 포함하는 응답 신호를 상기 제2 중계 장치에 송신하도록 구성되며,
    상기 제1 중계 장치는, 제1 주프로토콜 통신 유닛, 제1 부프로토콜 통신 유닛, 상기 제1 주프로토콜 통신 유닛과 상기 제1 부프로토콜 통신 유닛과의 사이에서 신호를 전달하는 제1 프로토콜 변환 유닛을 구비하고,
    상기 제1 주프로토콜 통신 유닛은 상기 주프로토콜에 따라 상기 데이터 수집 장치와 통신하도록 구성되며,
    상기 제1 부프로토콜 통신 유닛은 상기 주프로토콜과는 상이한 부프로토콜에 따라 상기 복수의 제2 중계 장치와 통신하도록 구성되며,
    상기 제1 프로토콜 변환 유닛은, 신호를 전달할 때, 상기 주프로토콜과 상기 부프로토콜의 사이에서 프로토콜 변환을 행하도록 구성되며,
    상기 제2 중계 장치는, 제2 부프로토콜 통신 유닛, 제2 주프로토콜 통신 유닛, 상기 제2 부프로토콜 통신 유닛과 상기 제2 주프로토콜 통신 유닛과의 사이에서 신호를 전달하는 제2 프로토콜 변환 유닛을 구비하고,
    상기 제2 부프로토콜 통신 유닛은 상기 부프로토콜에 따라 상기 제1 중계 장치와 통신하도록 구성되며,
    상기 제2 주프로토콜 통신 유닛은 상기 주프로토콜에 따라 상기 감시 단말기와 통신하도록 구성되며,
    상기 제2 프로토콜 변환 유닛은, 신호를 전달할 때, 상기 주프로토콜과 상기 부프로토콜의 사이에서 프로토콜 변환을 행하도록 구성되며,
    상기 데이터 수집 장치와 상기 제1 중계 장치 사이의 통신 속도는, 상기 감시 단말기와 상기 제2 중계 장치 사이의 통신 속도보다 빠르도록 선택되는, 원격 감시 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중계 장치와 상기 제2 중계 장치를 접속하기 위한 2개의 신호선을 가지는 통신선을 포함하며,
    상기 제1 중계 장치는, 상기 2개의 신호선 사이에 인가되는 DC 전압으로부터 생성되는 전력을, 상기 제1 주프로토콜 통신 유닛, 상기 제1 부프로토콜 통신 유닛, 및 상기 제1 프로토콜 변환 유닛에 공급하는 전원 유닛을 구비하는, 원격 감시 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중계 장치와 상기 제2 중계 장치를 접속하기 위한 2개의 신호선을 가지는 통신선을 포함하며,
    상기 제2 중계 장치는, 상기 2개의 신호선 사이에 인가되는 DC 전압으로부터 생성되는 전력을, 상기 제2 주프로토콜 통신 유닛, 상기 제2 부프로토콜 통신 유닛, 및 상기 제2 프로토콜 변환 유닛에 공급하는 전원 유닛을 구비하는, 원격 감시 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 중계 장치는, 상기 제2 중계 장치와 접속되어 있는 상기 감시 단말기를 폴링하여 상기 감시 단말기로부터 상기 감시 데이터를 수집하는 감시 데이터 수집 유닛과, 상기 감시 데이터 수집 유닛이 수집한 감시 데이터를 저장하는 저장 유닛을 구비하고,
    상기 감시 데이터 수집 유닛은, 상기 제2 중계 장치에 접속되어 있는 상기 감시 단말기에 대응하는 상기 폴링 신호를 상기 제2 부프로토콜 통신 유닛이 수신하면, 수신된 상기 폴링 신호에 대응하는 상기 감시 단말기의 상기 감시 데이터를 상기 저장 유닛으로부터 검색하여, 상기 검색된 감시 데이터를 상기 제2 프로토콜 변환 유닛에 송신하도록 구성되며,
    상기 제2 프로토콜 변환 유닛은, 상기 감시 데이터 수집 유닛으로부터 수신된 상기 감시 데이터를 상기 부프로토콜에 일치하는 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호를 상기 제2 부프로토콜 통신 유닛에 송신하도록 구성되어 있는, 원격 감시 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 데이터 수집 장치는, 상기 데이터 수집 장치가 최신의 상기 감시 데이터를 요구하는지의 여부를 나타내는 식별 정보를 포함하는 상기 폴링 신호를 송신하도록 구성되며,
    상기 제2 중계 장치는, 수신된 상기 폴링 신호에 포함되어 있는 상기 식별 정보를 참조하여 상기 데이터 수집 장치가 최신의 상기 감시 데이터를 요구하고 있는 것으로 판단하면, 수신된 상기 폴링 신호를 상기 제2 주프로토콜 통신 유닛에 송신하고, 상기 데이터 수집 장치가 최신의 상기 감시 데이터를 요구하고 있지 않지 않은 것으로 판단하면, 상기 저장 유닛에 저장되어 있는 감시 데이터를 상기 제2 프로토콜 변환 유닛에 송신하도록 구성되어 있는, 원격 감시 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 주프로토콜 통신 유닛은, 상기 제1 중계 장치와 상기 데이터 수집 장치 사이의 통신의 에러 비율을 결정하고, 상기 제1 중계 장치와 상기 데이터 수집 장치 사이의 통신 속도를 결정된 상기 에러 비율이 소정의 임계값을 초과하지 않는 최고 속도의 통신 속도로 설정하도록 구성되어 있는, 원격 감시 시스템.

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