KR101129040B1 - Ｒｆｉｄ시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반 - Google Patents

Abstract

발명은 현장기기의 유지보수반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현장기기 및 제어기를 구성하는 구성 부품을 원격으로 감시하여 구성 부품의 내구성의 한계에 따른 오류를 미리 인지하여 조치함으로서 시스템의 오류를 줄일 수 있게 하였을 뿐만 아니라, 메시 방식 다중화 통신망을 구성하여 제한된 단위구역에 설치된 처리시설들을 원격으로 모니터링하고 제어할 수 있게 한 원격 감시와 RFID시스템을 이용한 유지보수반에 관한 것이다.

Description

ＲＦＩＤ시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반{maintenance mending apparatus using RFID system for remote maintenance }

본 발명은 현장기기의 유지보수반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현장기기 및 제어기를 구성하는 구성 부품을 원격으로 감시하여 구성 부품의 내구성의 한계에 따른 오류를 미리 인지하여 조치함으로써 시스템의 오류를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 메시 방식 다중화 통신망을 구성하여 제한된 단위구역에 설치된 처리시설들을 원격으로 모니터링하고 제어하는 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반에 관한 것이다.

대규모처리시설은 다양한 종류의 전기, 전자 기기들로 구성되어 있고 이러한 전기, 전자 기기나 장치를 구성하는 각각의 구성 부품이나 장치(이하, '구성 부품'이라 통칭함)는 내구성에 한계가 있으며, 장시간 사용할 경우 기능이 저하되거나 제 기능을 하지 못하게 되므로 항상 구성 부품을 감시하여 수시로 교체하거나 수리하여야 한다.

이러한 구성 부품의 감시를 작업자가 직접 수행할 경우 많은 시간이 소요되므로 이를 자동으로 감시할 수 있게 하기 위한 기술이 개발되고 있으며, 이러한 기술의 하나로 RFID(Radio Frequency Identification)를 이용한 부품 감시 시스템이 사용되고 있다. RFID는 대상물과 관련된 정보가 저장된 IC칩과 무선으로 정보를 관리할 수 있는 인식 기술로 유통분야에서 일반적으로 물품관리를 위해 사용되는 바코드를 대체하여 많이 사용되고 있으며, 일례로 'RFID 전자태그를 이용하는 시설, 장비 및 그 부품 이력관리시스템'이 특허문헌 1에 제시되어 있다.

그러나 특허문헌 1의 기술은 관리 대상 물품의 이력은 효과적으로 관리할 수 있으나, 대규모처리시설에 구성된 각종 장치나 제어기기를 감시하고 제어할 수 없으며, 단일망으로 구성되어 망의 일부가 손상되었을 때에는 전체 원격제어 시스템이 제 기능을 하지 못하여 안정성과 실시간 신뢰성이 부족한 문제가 있었다.

한편, 대규모처리시설로는 하수처리장, 상수처리장, 펌프장 및 소각로와 같은 처리시설 등은 교외의 원거리에 위치하고 있어 관리 및 운영비용과 시간을 줄이기 위하여 원격감시제어가 필수적이다.

현재 대부분 처리시설의 원격제어는 전화선을 이용한 TM/TC(telemetering /telecontrol)로서 폐쇄적인 시스템으로 운영되거나, 단위사업장 내에 프로세스를 최적으로 하는 분산제어시스템으로 설계되어 있다. 따라서 각종 케이블의 연결로 시스템의 구성이 복잡하고 케이블 설치에 많은 비용이 소요되며, 추가로 시설을 증설할 때 케이블의 배선 등 많은 제약이 따르는 문제가 있었다. 또한, A/S발생시 즉각적인 조치를 할 수 없을 뿐만 아니라, 중앙감시반에 관리자가 상주하여 항상 감시하거나 분산제어시스템을 관리하는 운영요원이 상주하여야 함으로써 유지 및 관리 비용이 증가하는 문제점이 있다.

이러한 통상의 처리시설 원격제어시스템의 일례를 도 6에 도시하였다. 도시한 바와 같이, 종래의 처리시설 원격감시제어 시스템(100)은 상황실(110)에 구비되고 각 장치들을 감시 및 제어하는 프로세스 운전 시스템(POS: process operating system)과, 상기 POS시스템과 인터넷망인 TCP/IP로 연결된 개발 및 유지보수를 위한 프로세스 엔지니어링 시스템(PES: process engineering system)과, 웹서버와, 데이터베이스 서버로 구성된다. 현장기기(130)에는 복수의 모터제어기(MCC), 수위표시기(LI) 및 수위값전송기(LT), 유량표시기(FI) 및 유량값전송기(FT), 압력표시기(PI) 및 압력값전송기(PT)를 감시제어를 위한 복수의 원격제어기(RCS1, ..., RCSn)(120)가 동케이블이나 광케이블 등으로 연결되어 있다. 배수지나 가압장의 현장제어기는 전용선을 이용하여 인터넷망에 연결되어 상황실의 POS, PES 및 웹서버에 접속된다.

각각의 원격제어기에는 제어대상의 전류, 전압, 전력량, 주파수, 역률, 개도율, 수위, 유량, 압력 등의 상태를 측정하기 위한 복수의 계측기기가 접속되고, 각종 스위치기기의 상태, 펌프, 밸브, 경보 수단 등의 상태를 감시제어하기 위한 인터페이스 카드가 도 7에 도시한 바와 같이 다수 장착된다.

따라서 종래의 기술은 계측기기 및 제어기기와 연결을 위하여 동케이블이나 광케이블을 사용하기 때문에 배선이 복잡할 뿐만 아니라, 케이블이 이용됨으로써 접속함(광접속함), 컨버터(광컵버터) 등 케이블 관련 장비가 필요하고, 한정된 원격제어기에 다수의 I/O 카드가 설치되어 추가증설에 한계가 있다. 또한 케이블의 접속 불량 내지 파손에 의하여 감시제어가 불가능한 경우도 발생하는 문제가 있다.

원격 계측의 종래의 기술로서 특허문헌 2에 메시 방식을 이용하여 원격지 간에 자동으로 가스검침이 가능한 새로운 형태의 메시 방식 원격가스검침시스템이 제시되었다. 그러나 특허문헌 2는 원격으로 검침을 하고 과금의 관리만을 위한 것으로서 장치나 기기의 원격제어 또는 자동제어가 가능하지 않고, 무선망이 불안정할 경우 오류율이 높을 뿐만 아니라 별도의 백업망이 없어 시스템의 안정성이 낮은 문제가 있었다.

특허문헌 3에는 P2P(peer-to-peer)방식의 원격제어 시스템이 제시되어 있다. 특허문헌 2의 기술은 주로 정보기기, 가전기기 및 방범기기의 제어에 관한 것으로서, 관리자가 상주하지 아니하고 제어할 수 있으나, 단일망으로 구성되어 망의 일부가 손상되었을 때에는 전체 원격제어 시스템이 제 기능을 하지 못하여 안정성과 실시간 신뢰성이 부족한 문제가 있었다.

또한, 전술한 바와 같이, 이러한 종래의 대규모처리시설의 원격제어시스템을 구성하는 각 구성 부품들은 내구성에 한계가 있는 것으로, 일정 시간이 경과하면 기능이 떨어지거나 상실되어 전체 시스템에 악영향을 주는 문제가 있으나 이를 감지하여 알리는 수단이 없으므로 실제로 고장이 발생한 후에야 조치를 할 수밖에 없어 시스템의 운영에 많은 불편을 초래하는 문제가 있었다.

1. 한국 공개특허 제2005-0113323호(2005. 12. 02.) 2. 한국 공개특허 제2011-0108517호(2011. 10. 06.) 3. 한국 공개특허 제2009-0043192호(2009. 05. 06.)

상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명은 각 현장기기 및 제어기의 구성 부품의 이력을 관리할 수 있는 RFID시스템을 적용하여 구성 부품의 이력 및 이에 따른 부품의 상태를 실시간으로 감시하여 이상 징후를 판별하고, 미리 교체하거나 수리할 수 있게 함으로서 원격제어시스템의 안정성과 실시간 신뢰성을 높일 수 있게 한 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반을 제공하고자 한다.

더욱이 본 발명은 메시 방식을 이용하여 다중화 통신망을 구성하여 제한된 단위구역에 설치된 처리시설들을 모니터링하고 자동제어 및 원격제어가 가능하도록 한 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반을 제공하고자 한다.

상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명에 의한 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반은 하수처리시설, 상수처리시설, 배수펌프시설, 소각로시설, 가압펌프장시설, 배수지시설에서 전류, 전압, 전력량, 주파수, 역률, 개도율, 수위, 유량, 압력을 측정하는 복수의 계측기기 및 각종 스위치기기의 상태, 펌프류의 가동상태, 각 펌프나 스위치기기의 경보상태 등 각종 기기의 내부에 설치되어 제어를 하는 복수의 내부제어기를 포함하는 현장기기; 상기 현장기기를 감시 및 제어하는 복수의 원격제어기 및 현장제어기를 포함하는 제어반; 상기 복수의 제어반에 접속하여 감시 및 제어를 위한 프로세스 운전 시스템(POS: process operating system)과, 개발 및 유지보수를 위한 프로세스 엔지니어링 시스템(PES: process engineering system)이 설치된 상황실을 포함하는 처리시설에 있어서,

상기 복수의 현장기기 및 제어기에 설치되고 각 구성 부품의 이력이 저장된 RFID태그와, 상기 RFID태그의 정보를 읽는 RFID리더기를 포함하는 RFID시스템 ;

브리지를 이용하여 상기 복수의 현장기기 사이 및 원격제어와의 통신을 담당하는 제1 이중화 무선 메시 네트워크;

브리지를 이용하여 상기 현장기기와 원격제어기 사이 및 원격제어기 사이의 통신을 담당하는 제2 이중화 무선 메시 네트워크;

브리지를 이용하여 원격제어기와 상황실 사이의 통신을 담당하는 제3 이중화 무선 메시 네트워크;

이동통신망(CDMA/3G/LTE)으로 이루어지고 상기 현장제어기와 상황실 사이의 통신을 담당하는 이중화 공중망 네트워크를 포함하고,

상기 이중화 무선 메시 네트워크들은 멀티채널 멀티인터페이스 기반의 WDS(wireless distribuition system) 동작 모드를 사용하고 브리지를 이용하여 노드 간 정적링크를 통한 통신이 가능한 WBMR(WDS bridge mesh routing) 프로토콜을 적용하고, 상기 제1 및 제2 이중화 무선 메시 네트워크는 비면허대역인 700MHz, 900MHz 대 주파수를 이용하고, 제3 이중화 무선 메시 네트워크는 비면허대역인 2.4GHz와 5GHz 대역을 사용하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의한 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반은 통신망을 주파수 대역을 다르게 하거나 채널을 달리하는 방법으로 이중화한 것으로서, RFID리더기는 판독된 정보를 상기 제3 이중화 무선 메시 네트워크를 통하여 상황실의 PES로 전송하고, 상황실에는 정보를 저장하는 데이터베이스가 구비되고, 상기 데이터베이스에는 각 구성 부품의 내구연한 정보가 저장되어 상기 RFID리더기로부터 읽혀진 구성 부품의 정보와 비교하여 부품의 교체 여부를 관리자에게 통보할 수 있다.

또한, 상기 이중화 공중망 네트워크는 통신이 끊기지 않도록 2개의 무선 모뎀을 사용하여 소정의 시간 간격으로 교번 접속할 수 있게 함으로서 통신이 끊기는 것을 방지하여 실시간 감시 제어가 가능하게 할 수 있다.

본 발명에 따른 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반은 현장기기 및 제어기에 RFID시스템을 설치하여 각 구성 부품의 이력 및 이에 따른 부품의 상태를 실시간으로 감시하여 이상 징후를 판별하여 미리 교체하거나 수리할 수 있게 함으로서 원격제어시스템의 안정성과 실시간 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반은 각 장치 간의 통신에 이중화 무선 메시 네트워크를 사용함으로써 각종 케이블, 광케이블, 광접속함, 광컨버터 등 케이블 관련 장비가 불필요하고, 원격제어기의 I/O 카드가 불필요하여 설비 투자비를 줄일 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 다중 통신망을 구성함으로써 물리적으로 연결된 기존 시스템 대비 오류율이 현저히 감소하며, 각종 기기와 물리적으로 연결되어 있지 않아 A/S 처리가 신속하며 현장기기 불량 시 신속한 교체가 가능하고, 증설시 간단한 구성으로 추가 비용을 절감할 수 있다.

또한, 이중화 무선 메시 네트워크를 사용함으로써 한 개의 무선라인이 소실되어도 예비라인으로 바로 가동할 수 있으므로 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상되어 시스템의 가동시간을 연장하고 시스템의 정지시간을 단축하며 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

본 발명은 하수처리시설, 상수처리시설, 배수펌프시설, 소각로시설, 가압펌프장시설, 배수지시설 등의 전류, 전압, 전력량, 주파수, 역률, 개도율, 수위, 유량, 압력, 각종 스위치기어의 상태, 펌프류의 가동상태, 각 펌프나 스위치기기의 경보상태, 각종 기기의 제어 등을 위한 계측제어설비, 자동제어설비, 원격감시제어설비에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예로서 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반의 구성도
도 2는 본 발명의 유지보수반에 있어서 RFID시스템을 구비한 원격제어기의 구성도
도 3은 본 발명의 유지보수반을 구성하는 무선 이중화 접속수단의 구성도
도 4는 무선 이중화 접속수단의 프로그램 알고리즘
도 5는 본 발명에 따른 원격제어기의 I/O 카드 장착도
도 6은 종래의 처리시설 원격감시제어 시스템
도 7은 종래의 원격제어반의 인터페이스 카드 장착도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 하수처리시설, 상수처리시설, 배수펌프시설, 소각로시설, 가압펌프장시설, 배수지시설 등의 전류, 전압, 전력량, 주파수, 역률, 개도율, 수위, 유량, 압력, 각종 스위치기어의 상태, 펌프류의 가동상태, 각 펌프나 스위치기기의 경보상태, 각종 기기의 제어 등을 위한 계측제어반, 자동제어반, 원격감시제어반에 적용하는 설비이다.

본 발명에 의한 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반은 현장기기 및 제어기를 구성하는 구성 부품의 노후에 따른 시스템 불안을 해소할 수 있도록 미연에 부품을 교체거나 수리할 수 있게 하고, 다중 무선 통신망을 이용하여 원경 감지 및 제어 신호의 전송 불량을 해소하기 위한 것이다.

본 발명에 의한 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반은 구성 부품의 상태를 감시하기 위한 RFID시스템(300)과 각 장치들 간의 신호 전송을 위한 이중화 무선 메시 네트워크(201~203) 및 이중화 공중망 네트워크(204)를 구비하고 있다.

이러한 본 발명에 의한 원격 감시와 RFID시스템을 이용한 유지보수반은 전술하고 도 1에 도시한 바와 같이, 각종 처리시설에 설치되어 사용될 수 있는 것으로서 그 분야를 한정할 수는 없으며, 각종 기기를 제어하는 복수의 내부제어기를 포함하는 현장기기(230); 상기 현장기기를 감시 및 제어하는 복수의 원격제어기(220a) 및 현장제어기(220b)를 포함하는 제어반(220); 상기 제어반에 접속하여 감시 및 제어를 위한 프로세스 운전 시스템(POS: process operating system)과, 개발 및 유지보수를 위한 프로세스 엔지니어링 시스템(PES: process engineering system)이 인터넷망으로 연결되고, 웹서버와 데이터베이스 서버와 연결된 상황실(210)을 포함하는 처리시설의 원격감시제어 시스템에 사용된다. 여기서 원격제어기는 원격으로 현장기기들을 제어하는 제어기이고, 현장제어기는 자체적으로 또는 원격으로 현장기기를 제어하는 것으로서 상황실에서 전용망으로 감시를 할 수 있다.

이러한 본 발명에 의한 유지보수반에 구비된 RFID시스템(300)은 도 2에 도시한 바와 같이, 현장기기(230) 및 제어반(220)을 구성하는 각각의 구성 부품의 상태를 원격으로 감지하여 상황실(210)에 알리기 위한 수단으로, 복수의 현장기기 및 제어반(220)을 구성하는 구성 부품 각각에 설치되거나 장비의 외부에 장비를 구성하는 각각의 구성부품 정보를 집약하여 설치될 수 있다. 이러한 RFID시스템(300)은 각 구성 부품의 이력이 저장된 RFID태그(310)와 상기 RFID태그(310)의 정보를 읽는 RFID리더기(320)를 포함한다. 즉, 상기 RFID태그(310)는 각 장치를 구성하는 구성 부품에 각각 설치되거나, 하나의 장치에 하나만을 설치하되 하나의 태그에 해당 장치를 구성하는 모든 구성 부품의 이력 정보를 모두 저장할 수도 있다.

상황실에는 정보를 저장하는 데이터베이스가 구비되고, 상기 데이터베이스에는 각 구성 부품의 내구연한 정보가 저장되어 상기 RFID리더기로부터 읽혀진 구성 부품의 정보와 비교하여 부품의 교체 여부를 관리자에게 통보할 수 있다.

도 2에는 원격제어기(220)에 설치된 RFID시스템(300)만을 도시하였으나, 현장기기(230)를 비롯한 전체 장치에 모두 설치될 수 있다.

상기 RFID시스템(300)은 무선 통신수단을 구비하여 RFID리더기(320)로부터 읽어들인 정보를 상황실(210)의 프로세스 운전 시스템(POS: process operating system)이나 프로세스 엔지니어링 시스템(PES: process engineering system) 또는 데이터베이스(210a)에 원격으로 전달하고, 상황실에서는 이를 확인하여 구성 부품의 상태를 고려하여 교체 또는 수리를 지시할 수 있다. RFID리더기는 판독된 정보를 상기 제3 이중화 무선 메시 네트워크를 통하여 상황실의 PES로 직접 전송하여 유지보수를 신속하게 할 수 있다.

본 발명은 상기와 같이 RFID시스템이 결합되어 원격으로 부품의 상태를 감시할 수 있어 유지보수가 미리 이루어질 수 있다. 즉, 구성 부품의 정상과 불량 상태를 원격으로 감시하여 미리 조치함으로써 시스템이 불의로 정지되는 것을 방지하거나 보수를 위한 정지시간을 단축하고 신속한 복구가 가능하여 유지 보수비용을 줄일 수 있다.

한편, 본 발명은 유선망 대신에 적은 비용으로 구축이 용이하고 확장성이 우수한 메시 방식의 무선망을 이용하여 다중망 통신을 구성한다.

즉, 본 발명은 브리지를 이용하여 상기 복수의 현장기기(230) 사이 및 원격제어기(220a)와의 통신을 담당하는 제1 이중화 무선 메시 네트워크(201); 브리지를 이용하여 상기 현장기기(230)와 원격제어기(220a) 사이 및 복수의 원격제어기(220a) 사이의 통신을 담당하는 제2 이중화 무선 메시 네트워크(202); 브리지를 이용하여 원격제어기(220a)와 상황실(210) 사이의 통신을 담당하는 제3 이중화 무선 메시 네트워크(203); 이동통신망(CDMA/3G/LTE)으로 이루어지고 상기 현장제어기(220b)와 상황실(210) 사이의 통신을 담당하는 이중화 공중망 네트워크(204)를 구비하고 있다.

이러한 본 발명은 각 장비들 사이에서 전달되는 감시 및 제어 신호가 이중망 중 어느 하나의 망을 통해 전송될 수 있으므로 어느 하나의 망에 로드(load)가 걸리거나 오류가 발생하였을 경우 다른 망을 통해 신호가 전송될 수 있어 신호의 전송 에러(error)를 줄일 수 있으며, 이에 따라 현장기기(230)의 감시 및 제어를 효율적으로 할 수 있는 것이다.

이러한 본 발명에서 사용되는 무선 메시 네트워크(WMN: wireless mesh network)는 멀티-홉(multi-hop) 네트워크의 하나로 자체 구성되는 노드(node)들의 세트이다. 메시 브리지(mesh bridge)는 한꺼번에 하나 이상의 메시 네트워크에 동시적으로 참여하는 노드로서 적어도 2개의 메시 네트워크에 즉각 접속되는 노드이다. 브리지는 물리 계층에 있는 네트워크 세그먼트를 연결해 주는 장치인 리피터 또는 네트워크 허브와 비슷하지만 단순한 재전송이 아니라 데이터 패킷을 분석하여 전송할 수 있는지 여부를 결정하고 트래픽을 관리한다. 브리지를 이용하면 여러 개의 인터페이스 관리가 용이하며 각 인터페이스에 IP주소를 할당해야 하는 Ad hoc 모드와 달리 브리지 인터페이스에만 IP 주소를 할당한다. 본 발명에서는 멀티채널 멀티인터페이스 기반의 WDS(wireless distribuition) 동작 모드를 사용하고 브리지를 이용하여 노드 간 정적링크를 통한 통신이 가능한 WBMR(WDS bridge mesh routing) 프로토콜을 적용한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 WDS 브리지-메시 방식을 이용한 원격감시제어 시스템(200)은 상황실(210)의 POS, PES, 데이터베이스(210a) 등은 인터넷망으로 연결될 수 있고, 웹서버와 데이터베이스 서버와 통신 가능하다.

상기 제1 이중화 무선 메시 네트워크(201)는 복수의 현장기기(230)들 사이 및 현장기기와 원격제어기(220, RCS1, ..., RCSn)들 사이의 통신을 위한 것으로 현장기기와 원격제어기 사이의 거리가 멀지 않으므로 무선 RF방식을 사용할 수 있다.

상기 제2 이중화 무선 메시 네트워크(202)는 복수의 원격제어기(220a)들 사이 및 원격제어기와 현장기기(230) 사이의 통신을 위한 것으로 이 또한 장비들 사이의 거리가 멀지 않으므로 무선 RF방식을 사용하는 것이 바람직하다.

상황실(210)과 원격제어기(220a) 사이 및 원격제어기(220a)들 사이는 상기 제3 이중화 무선 메시 네트워크(203)를 통하여 통신이 이루어지며, 이 제3 이중화 무선 메시 네트워크(203)는 브리지를 이용하여 통신하며, 현장제어기(220b)와 상황실(210)은 전용망 대신 CDMA/3G/LTE 망으로 이중화 공중망 네트워크(204)를 통해 통신을 하게 된다.

상기 제1 및 제2 이중화 무선 메시 네트워크(201, 202)는 다양한 대역 중 두 대역의 주파수를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 공중망에서 사용되지 않는 즉, 영업용으로 면허되지 않는 비면허대역인 700 MHz, 900MHz 대 주파수를 이용할 수 있고, 제3 이중화 무선 메시 네트워크(203)는 비면허대역인 2.4GHz와 5GHz 대역을 사용하고 상용의 WiFi망을 이용할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 있어서, 이중화 방법은 다양하게 변형하여 실시할 수 있으나 주파수를 달리하여 구현하거나, 채널을 달리하여 구현하는 것이 바람직하다. 도 1에서 제3 이중화 무선 메시 네트워크(203)는 A와 B로 이중화하며, 제1 및 제2 이중화 무선 메시 네트워크(201, 202)는 E, F, G와 D로 이중화된다.

통상적으로 통신 사업자는 기지국의 과부하를 방지하고자 전화 접속 후 특정 시간 이상 접속이 계속되면 자동으로 접속을 차단하고 있다. 그러나 본 발명과 같이 현장기기를 감시 및 제어하는 시스템에서는 접속이 차단되면 현장기기의 감시 및 제어가 이루어질 수 없어 처리시설이 정지되는 문제가 발생될 수 있다. 이에 본 발명의 유지보수반은 통신망이 항시 지속적으로 접속될 수 있도록 이중화 공중망 네트워크(204)를 구비하고 있다.

상기 이중화 공중망 네트워크(204)는 도 3에 도시한 바와 같이, 2개의 모뎀(CDMA1, CDMA2)을 구비하고 있어 최소한 어느 하나의 모뎀은 접속된 상태를 유지하고 있다.

이러한 이중화 공중망 네트워크(204)는 도 4에 도시한 바와 같은 프로그램 알고리즘을 사용하여 소정의 시간 간격으로 교번 접속하여 실시간 감시 제어를 할 수 있다. 두 모뎀(CDMA1, CDMA2) 중 어느 하나의 모뎀이 교신 상태에서는 다른 하나의 모뎀은 대기 상태에 있으며, 두 모뎀 중 어느 하나의 모뎀에 로드가 걸리면 다른 모뎀으로 전환하여 교신할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반은 유선 접속 케이블을 없애고, 제어기들의 I/O 카드를 도 5와 같이 간략화함으로써 장비의 확장성과 유지보수관리가 편리하다.

200 : 유지보수반 210 :상황실 210a : 데이터베이스
220 : 제어반 220a : 원격제어기 220b : 현장제어기
230 : 현장기기
201 : 제1 이중화 무선 메시 네트워크
202 : 제2 이중화 무선 메시 네트워크
203 : 제3 이중화 무선 메시 네트워크
204 : 이중화 공중망 네트워크

Claims (4)

1. 하수처리시설, 상수처리시설, 배수펌프시설, 소각로시설, 가압펌프장시설, 배수지시설에서 전류, 전압, 전력량, 주파수, 역률, 개도율, 수위, 유량, 압력을 측정하는 복수의 계측기기 및 각종 스위치기기의 상태, 펌프류의 가동상태, 각 펌프나 스위치기기의 경보상태 등 각종 기기의 내부에 설치되어 제어를 하는 복수의 내부제어기를 포함하는 복수의 현장기기; 상기 현장기기를 감시 및 제어하는 복수의 원격제어기 및 현장제어기를 포함하는 제어반; 상기 제어반에 접속하여 감시 및 제어를 위한 프로세스 운전 시스템(POS: process operating system)과, 개발 및 유지보수를 위한 프로세스 엔지니어링 시스템(PES: process engineering system)이 설치된 상황실을 포함하는 처리시설에 있어서,
   상기 복수의 현장기기 및 제어기에 부착되고 각 구성 부품의 정보가 기록된 RFID태그와, 상기 RFID태그의 정보를 읽는 RFID리더기를 포함하는 RFID시스템;
   브리지를 이용하여 상기 복수의 현장기기 사이 및 원격제어기와의 통신을 담당하는 제1 이중화 무선 메시 네트워크;
   브리지를 이용하여 상기 현장기기와 원격제어기 사이 및 원격제어기 사이의 통신을 담당하는 제2 이중화 무선 메시 네트워크;
   브리지를 이용하여 원격제어기와 상황실과의 통신을 담당하는 제3 이중화 무선 메시 네트워크;
   이동통신망(CDMA/3G/LTE)으로 이루어지고 상기 현장제어기와 상황실 사이의 통신을 담당하는 이중화 공중망 네트워크를 포함하고,
   상기 이중화 무선 메시 네트워크들은 멀티채널 멀티인터페이스 기반의 WDS(wireless distribuition system) 동작 모드를 사용하고 브리지를 이용하여 노드 간 정적링크를 통한 통신이 가능한 WBMR(WDS bridge mesh routing) 프로토콜을 적용하고,
   상기 제1 및 제2 이중화 무선 메시 네트워크는 비면허대역인 700 MHz, 900MHz 대 주파수를 이용하고, 제3 이중화 무선 메시 네트워크는 비면허대역인 2.4GHz와 5GHz 대역을 사용하는 것을 특징으로 하는 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상황실에는 정보를 저장하는 데이터베이스가 구비되고, 상기 데이터베이스에는 각 구성 부품의 내구연한 정보가 저장되어 상기 RFID리더기로부터 판독된 구성 부품의 정보와 비교하여 부품의 교체 여부를 관리자에게 통보하는 것을 특징으로 하는 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반.
3. 제1항에 있어서,
   상기 RFID리더기는 판독된 정보를 상기 제3 이중화 무선 메시 네트워크를 통하여 상황실의 상기 PES로 전송하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반.
4. 제1항에 있어서,
   상기 이중화 공중망 네트워크는 통신이 끊기지 않도록 2 개의 무선 모뎀을 사용하여 소정의 시간 간격으로 교번 접속하여 실시간 감시 제어하는 것을 특징으로 하는 RFID시스템을 이용한 원격 정비용 유지보수반.
   

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