KR101357951B1 - 디지털 보호 계전기의 펌웨어 유지보수방법 또는 이를 수행하는 디지털 보호 계전기 - Google Patents

디지털 보호 계전기의 펌웨어 유지보수방법 또는 이를 수행하는 디지털 보호 계전기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 모듈로 구성된 디지털 보호 계전기의 펌웨어를 업데이트하기 위한 방법이 개시되며, 상기 방법은 마스터 장치로부터 펌웨어 업데이트 관련 정보를 수신하는 단계; 상기 펌웨어 업데이트 관련 정보로부터 상기 펌웨어 업데이트의 대상 모듈로 펌웨어 업데이트가 있음을 알리는 단계; 상기 대상 모듈로부터 펌웨어 업데이트 준비완료 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 마스터 장치로부터 상기 대상 모듈로 펌웨어를 내려받아 상기 펌웨어를 설치하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

디지털 보호 계전기의 펌웨어 유지보수방법 또는 이를 수행하는 디지털 보호 계전기{METHOD FOR MAINTAINING FIRMWARE OF DIGITAL PROTECTIVE RELAY AND THE DIGITAL PROTECTIVE RELAY PERFORMING THE SAME}
본 발명은 디지털 보호 계전기의 펌웨어 유지보수방법 또는 이를 수행하는 디지털 보호 계전기에 관한 것이다.
보호 계전기는 전기 회로에 단락이나 맴돌이 전류, 과전압 등의 이상 상태가 일어났을 때, 그 부분을 회로에서 절단시키는 명령 기능을 갖춘 장치이다. 보호 계전기의 종류는 다양한데, 그 예로는 회로 전압이 저하했을 때 작용하는 부족전압 계전기, 위험온도를 검출하는 온도계전기, 전력을 보내야 할 회로가 보낼 수 있는 상태가 되었을 때 작용하는 전력계전기, 송전선의 고장위치를 감지하는 거리계전기, 변압기의 1차/2차의 전류비(電流比)에 이상이 있을 때 작용하는 차동 계전기, 송배전선의 접지사고를 알리는 접지계전기 등이 있다.
보호 계전기의 일예인 디지털 보호 계전기(이하, "계전기"라 함)는 전기 회로의 운전 중에 발생되는 전압, 전류를 센싱하여 설정된 값과 설정된 동작시간에 따라 과전류, 결상, 상 불평형, 역상, 과전압, 부족전압 등의 계전요소를 정확하게 동작시켜 고장사고의 파급을 막아주어 전기회로 보호 기능을 하는 기기이다. 디지털 보호계전기는 일련의 동작이 펌웨어에 의해 동작하는데, 기존 기능의 업그레이드나 추가 기능을 위해 펌웨어를 업그레이드 해야한다. PC에서 다운로드 된 펌웨어는 계전기의 ROM에 저장되고, 계전기의 전원이 켜지면, CPU는 ROM에 저장되어 있는 펌웨어 코드를 읽어와서 실행하면 계전기가 동작한다
한편, 종래의 기술은 상기 계전기에 탑재된 모든 기능 모듈에 대한 펌웨어를 업데이트하는 경우에, 각각의 기능 모듈에 구비된 커넥터(인터페이스 용)에 PC 나 랩톱 등을 연결하여 수행하였으며, 이에 따라 n개의 기능 모듈이 존재한다면 n번의 접속과 n*T(여기서, T는 펌웨어 업데이트에 소요되는 시간) 만큼의 시간이 소요되는 문제점이 존재한다.
따라서, 상기 계전기의 펌웨어 업데이트를 수행하기 위한 더 간편하고 지능적인 방법에 대한 개발이 필요하다.
본 발명은 간편하고 지능적인 디지털 보호 계전기의 펌웨어 업데이트(또는 유지보수) 방법 및 이를 수행하는 디지털 보호 계전기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라 복수 개의 모듈로 구성된 디지털 보호 계전기의 펌웨어를 업데이트하기 위한 방법이 개시되며, 상기 방법은 마스터 장치로부터 펌웨어 업데이트 대상 모듈을 선택하라는 명령을 수신하는 단계; 상기 마스터 장치로부터 상기 펌웨어 업데이트 대상 모듈에 대한 펌웨어 업데이트 관련 정보를 수신하는 단계; 상기 펌웨어 업데이트 관련 정보에 기반하여 상기 펌웨어 업데이트의 대상 모듈로 펌웨어 업데이트가 있음을 알리는 단계; 상기 대상 모듈로부터 펌웨어 업데이트 준비완료 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 마스터 장치로부터 상기 대상 모듈로 펌웨어를 내려받아 상기 펌웨어를 설치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 디지털 보호 계전기와 상기 마스터 장치는 하나의 입출력 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 또한, 상기 펌웨어 업데이트 관련 정보는 펌웨어의 종류, 펌웨어의 버전 또는 업데이트 날짜 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 설치하는 단계 이후에, 상기 대상 모듈로부터 상기 마스터 장치로 업데이트 성공 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대상 모듈이 복수 개인 경우, 상기 펌웨어를 내려받아 상기 펌웨어를 설치하는 단계는 모든 대상 모듈에 대해 순차적으로 수행되거나 동시에 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 복수 개의 모듈로 구성된 디지털 보호 계전기가 개시되며, 상기 디지털 보호 계전기는 마스터 장치로부터 펌웨어 업데이트 대상 모듈을 선택하라는 명령에 따라 선택된 상기 펌웨어 업데이트 대상 모듈에 대한 펌웨어 업데이트 관련 정보를 수신하고, 상기 펌웨어 업데이트 관련 정보에 기반하여 상기 펌웨어 업데이트의 대상 모듈로 펌웨어 업데이트가 있음을 알리며, 상기 마스터 장치로부터 상기 펌웨어를 내려받도록 구성된 주처리 모듈; 및 상기 펌웨어 업데이트에 대한 알림을 수신하여 상기 주처리 모듈로 펌웨어 업데이트 준비완료 메시지를 전송하고, 상기 주처리 모듈로부터 상기 펌웨어를 내려받아 상기 펌웨어를 설치하도록 구성된 대상모듈을 포함할 수 있다.
상기 디지털 보호 계전기와 상기 마스터 장치는 하나의 입출력 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 또한, 상기 펌웨어 업데이트 관련 정보는 펌웨어의 종류, 펌웨어의 버전 또는 업데이트 날짜 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 대상모듈은 상기 마스터 장치로 업데이트 성공 메시지를 전송하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 대상 모듈이 복수 개인 경우, 상기 펌웨어를 내려받아 상기 펌웨어를 설치하는 것은 모든 대상 모듈에 대해 순차적으로 수행되거나 동시에 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디지털 보호 계전기의 펌웨어를 업데이트하기 위해 배전반을 열거나 상기 계전기의 외함을 제거하지 않고, 계전기 앞면에 장착된 인터페이스(또는 통신) 포트를 통해 상기 계전기의 펌웨어를 업데이트할 수 있어 현장 엔지니어링 및 유지 보수에 대한 시간 및 비용 절감의 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 디지털 보호 계전기와 마스터 장치의 연결관계를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 보호 계전기와 마스터 장치의 연결관계를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 보호 계전기의 블록도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌웨어의 업데이트 방법의 순서도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌웨어의 업데이트 방법의 순서도를 도시한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 포괄하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 디지털 보호 계전기(100)와 마스터 장치(300)의 연결관계를 도시한다. 상기 디지털 보호 계전기(100)는 복수 개의 기능 모듈(110)로 구성되어 있을 수 있다. 상기 복수 개의 기능 모듈(110)은 예를 들어 각 모듈로부터 정보를 수집하여 보호 계전 기능을 수행하고 해당 모듈에게 동작을 지시하는 등의 디지털 보호 계전기의 동작을 제어하기 위한 주처리 모듈(121), 입력접점 값을 입력받고 외부기기에 신호를 주기 위해 디지털 신호를 출력하기 위한 DI/DO 모듈(122), 아날로그 값을 입력받거나 출력하기 위한 AI/AO 모듈(123), 상위 감시반과 통신하기 위한 통신모듈(124), 전압/전류 센싱하여 전력량을 데이터화하기 위한 연산모듈(125), 음성 알람 경보기능과 SMS 송신 기능을 수행하기 위한 음성알람/SMS송신모듈(126), 전기량과 현재의 상태를 알려주는 화면표시모듈(HMI)(미도시) 등으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 각 기능 모듈은 별도의 인터페이스(또는 통신) 포트(131, 132, 133, 134, 135, 136)를 구비하고 있다. 상기 각 기능 모듈의 플래쉬(flash) 메모리에는 펌웨어가 저장되어 있고, 각 기능 모듈의 CPU가 상기 펌웨어를 구동시켜 모듈이 동작할 수 있다. 또한, 상기 디지털 보호 계전기는 주처리 모듈과 기타 기능 모듈과의 통신을 통해 정보를 주고 받으며 동작할 수 있다.
펌웨어를 업데이트 하기 위해서는 마스터 장치(300, 예를 들어, PC)와 각 기능 모듈을 통신으로 연결할 수 있다. 상기 통신 연결은 위에서 설명한 각 기능 모듈의 포트(131, 132, 133, 134, 135, 136)를 통해 이루어질 수 있다. 따라서, 모든 기능 모듈에 업데이트가 필요하다고 하면 상기 디지털 보호 계전기의 관리자가 모든 기능 모듈의 개수에 대응하는 수만큼(도 1에서는 6개) 상기 마스터 장치와 상기 기능 모듈의 통신 연결을 반복해야하는 번거로움이 있었다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 보호 계전기와 마스터 장치의 연결관계를 도시한다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 보호 계전기(100)는 하나의 통신 또는 인터페이스 포트(130)를 구비하며, 상기 디지털 보호 계전기(100)는 그 내부에 복수 개의 기능 모듈(121, 122, 123, 124, 125, 126)을 구비할 수 있다. 상기 디지털 보호 계전기(100)는 도 2에서 도시된 기능 모듈 외에 다른 기능 모듈을 더 포함할 수 있음은 물론이다. 상기 디지털 보호 계전기(100)는 상기 마스터 장치(300)와 통신 라인(200)을 통해 연결될 수 있다.
또한, 상기 통신 라인(200)은 유선으로 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 통신 또는 인터페이스 포트(130)가 무선 통신 기능을 구비할 수 있다면, 상기 통신 라인(200)은 무선으로도 구현가능하다. 이 경우에, 상기 마스터 장치(300)와 상기 디지털 보호 계전기(100)는 무선 통신을 통해 서로 통신할 수 있다.
도 2에 도시된 디지털 보호 계전기(100)는 하나의 통신 또는 인터페이스 포트(130)를 구비함으로써, 각 기능 모듈에 대한 펌웨어 업데이트가 필요한 경우에 상기 마스터 장치(300)와의 연결 포인트를 하나로 통일하여 제공할 수 있다. 또한, 상기 포트(130)는 상기 디지털 보호 계전기(100)의 외부에, 바람직하게는 전면부에 형성 또는 장착되어, 상기 디지털 보호 계전기(100)의 외함을 제거하지 않고도 상기 포트(130)를 이용하여 상기 각 기능 모듈의 펌웨어를 업데이트할 수 있는 방안을 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 보호 계전기의 블록도를 도시한다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 보호 계전기(300)의 주처리 모듈(121)은 각각의 다른 기능 모듈들(122, 123, 124, 125, 126, 127)과 연결될 수 있다. 도 1에서 도시한 것과 달리, 상기 디지털 보호 계전기(300)의 기능 모듈들(122, 123, 124, 125, 126, 127)은 상기 주처리 모듈(121)을 통해 상기 마스터 장치(300)와 통신가능하게 연결될 수 있다.
상기 주처리 모듈(121)과 다른 기능 모듈(122, 123, 124, 125, 126, 127) 사이의 통신은 병렬(parallel) 또는 직렬(serial) 통신 방식으로 데이터를 서로 주고받을 수 있다.
상기 마스터 장치(300)가 상기 각 기능 모듈(121 내지 127)에 대해 펌웨어 업데이트가 필요하다고 판단하면, 상기 마스터 장치(300)는 상기 펌웨어 업데이트 관련 정보를 상기 주처리 모듈(121)로 전송할 수 있다. 상기 펌웨어 업데이트 관련 정보는 펌웨어의 종류, 어떤 기능 모듈에 대한 업데이트인지 여부, 펌웨어의 버전 또는 업데이트 날짜 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
따라서, 상기 펌웨어 업데이트 관련 정보를 수신한 주처리 모듈(121)은 상기 정보에 따라 해당 기능 모듈을 판독하여, 상기 펌웨어 업데이트가 필요함을 상기 해당 기능 모듈로 알릴 수 있다. 또한, 상기 주처리 모듈(121)은 업데이트할 펌웨어(즉, 새로운 버전의 펌웨어)를 상기 마스터 장치(300)로부터 내려받을 수 있고, 상기 내려받은 펌웨어를 해당 기능 모듈로 전송하여 상기 해당 기능 모듈이 상기 펌웨어를 내려받을 수 있도록 한다. 상기 해당 기능 모듈은 상기 펌웨어를 자신의 ROM 영역에 기록 또는 설치할 수 있다. 이로써, 상기 펌웨어 업데이트 과정은 종료하게 된다.
한편, 다른 기능 모듈에 대한 펌웨어 업데이트 관련 정보가 수신되면, 상기 주처리 모듈(121)은 앞서 설명한 일련의 업데이트 절차를 반복할 수 있다. 이러한 업데이트 절차는, 상기 기능 모듈이 복수 개인 경우, 동시에 또는 순차적으로 수행될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌웨어의 업데이트 방법의 순서도를 도시한다. 도 4와 관련한 설명은 도 3을 참조하여 설명하도록 한다. 상기 방법은 마스터 장치(300)와 주처리 모듈(121)과 통신 연결을 시도할 수 있다(S401). 단계 S402에서, 상기 마스터 장치(300)가 상기 주처리 모듈(121)과 연결되었는지 여부를 판단 또는 결정할 수 있다. 만약, 단계 S402에서 연결이 되지 않은 것으로 판단 또는 결정되면, 상기 다시 상기 연결에 대한 확인을 수행할 수 있다.
상기 연결이 정상적으로 되었다면, 상기 주처리 모듈(121)은 상기 마스터 장치(300)로부터 펌웨어 업데이트 대상 모듈을 선택하라는 명령을 수신할 수 있다(S403). 또는, 상기 주처리 모듈(121)은 상기 마스터 장치(300)로부터 펌웨어 업데이트 관련 정보를 수신하고, 그로부터 어떠한 대상 모듈에 대한 펌웨어가 필요한지 여부를 인식할 수 있다.
그리고나서, 상기 마스터 장치(300)로부터 상기 디지털 보호 계전기(100)의 주처리 모듈(121)로의 펌웨어 내려받기(download)가 수행될 수 있다(S404). 이어서, 상기 주처리 모듈(121)은 상기 대상 모듈(122 내지 127)로 펌웨어를 내려받게 할 수 있다(S405). 상기 대상 모듈은 내려받은 펌웨어를 자신의 ROM 영역(예컨대, 플래쉬 ROM 영역)에 기록 또는 설치할 수 있다(S406).
그 후, 상기 대상 모듈의 ROM 영역에 대한 펌웨어의 기록 또는 설치가 종료하였는지 여부를 판단 또는 결정할 수 있다(S407). 만약 단계 S407에서, 상기 기록 또는 설치가 종료되지 않았다고 판단 또는 결정되면, 이를 다시 확인할 수 있다.
상기 기록 또는 설치가 종료되었다면, 상기 방법은 단계 S408로 진행할 수 있다. 상기 기록 또는 설치를 완료한, 상기 대상 모듈은 업데이트 성공 메시지를 상기 주처리 모듈(121) 또는 상기 마스터 장치(300)로 전송 또는 전달할 수 있다.
그리고나서, 상기 주처리 모듈(121)은 추가로 펌웨어를 업데이트할 대상 모듈이 있는지 여부를 판단할 수 있다(S409). 단계 S409는 상기 마스터 장치로부터 수신한 상기 펌웨어 업데이트 관련 정보를 통해 판단할 수 있고, 혹은 새로운 펌웨어 업데이트 관련 정보가 수신되었다면 그 정보를 체크하여 판단할 수 있다. 또한, 상기 주처리 모듈(121)은 상기 마스터 장치(300)에 존재하는 각종 기능 모듈의 펌웨어의 정보(예컨대, 버전 번호)와 상기 각 기능 모듈(122 내지 127)에 설치된 펌웨어의 정보(예컨대, 버전 번호)를 비교하여, 상기 단계 S409를 수행할 수 있다.
추가로 펌웨어를 업데이트할 대상 모듈이 없는 것으로 판단되면, 상기 디지털 보호 계전기는 재시작되어 펌웨어 업데이트에 따른 시스템 정비를 수행할 수 있다.
만약, 펌웨어를 업데이트할 대상 모듈이 존재한다면, 상기 방법은 단계 S403으로 진행하여 상기 단계 S403 내지 S408의 절차를 반복할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌웨어의 업데이트 방법의 순서도를 도시한다. 상기 방법은 복수 개의 모듈로 구성된 디지털 보호 계전기의 펌웨어를 업데이트하기 위한 방법으로서, 마스터 장치로부터 펌웨어 업데이트 관련 정보를 수신하는 단계(S501); 상기 펌웨어 업데이트 관련 정보에 기반하여 상기 펌웨어 업데이트의 대상 모듈로 펌웨어 업데이트가 있음을 알리는 단계(S502); 상기 대상 모듈로부터 펌웨어 업데이트 준비완료 메시지를 수신하는 단계(S503); 및 상기 마스터 장치로부터 상기 대상 모듈로 펌웨어를 내려받아 상기 펌웨어를 설치하는 단계(S504)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 상기 방법은 별도의 언급이 없으면 도 2 내지 4와 관련하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 절차, 방법 등을 포함할 수 있다.
상기 디지털 보호 계전기와 상기 마스터 장치는 하나의 입출력 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 상기 펌웨어 업데이트 관련 정보는 펌웨어의 종류, 상기 펌웨어의 업데이트가 필요한 대상 모듈에 관한 정보, 펌웨어의 버전 또는 업데이트 날짜 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 설치하는 단계(S504) 이후에, 상기 대상 모듈로부터 상기 마스터 장치로 업데이트 성공 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 대상 모듈이 복수 개인 경우, 상기 펌웨어를 내려받아 상기 펌웨어를 설치하는 단계(S504)는 모든 대상 모듈에 대해 순차적으로 수행되거나 동시에 수행될 수 있다.
위에서 본 발명의 실시예들이 설명되었으며, 당해 기술 분야에 속한 통상의 지식을 가진 자는 이러한 실시예들은 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 예시적인 것임을 인식할 수 있고, 본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나지 않고 변형, 수정 등이 가능함을 인식할 것이다.

Claims (5)

  1. 복수 개의 모듈로 구성된 디지털 보호 계전기의 펌웨어를 업데이트하기 위한 방법으로서,
    마스터 장치로부터 펌웨어 업데이트 대상 모듈을 선택하라는 명령을 수신하는 단계;
    상기 마스터 장치로부터 상기 펌웨어 업데이트 대상 모듈에 대한 펌웨어 업데이트 관련 정보를 수신하는 단계;
    상기 펌웨어 업데이트 관련 정보에 기반하여 상기 펌웨어 업데이트의 대상 모듈로 펌웨어 업데이트가 있음을 알리는 단계;
    상기 대상 모듈로부터 펌웨어 업데이트 준비완료 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 마스터 장치로부터 상기 대상 모듈로 펌웨어를 내려받아 상기 펌웨어를 설치하는 단계를 포함하고,
    상기 디지털 보호 계전기와 상기 마스터 장치는 하나의 입출력 인터페이스를 통해 연결되는, 디지털 보호 계전기의 펌웨어 업데이트 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펌웨어 업데이트 관련 정보는 펌웨어의 종류, 펌웨어의 버전 또는 업데이트 날짜 중 적어도 하나를 포함하는, 디지털 보호 계전기의 펌웨어 업데이트 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 설치하는 단계 이후에,
    상기 대상 모듈로부터 상기 마스터 장치로 업데이트 성공 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, 디지털 보호 계전기의 펌웨어 업데이트 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 대상 모듈이 복수 개인 경우,
    상기 펌웨어를 내려받아 상기 펌웨어를 설치하는 단계는 모든 대상 모듈에 대해 순차적으로 수행되거나 동시에 수행되는, 디지털 보호 계전기의 펌웨어 업데이트 방법.
  5. 복수 개의 모듈로 구성된 디지털 보호 계전기로서,
    마스터 장치로부터 펌웨어 업데이트 대상 모듈을 선택하라는 명령에 따라 선택된 상기 펌웨어 업데이트 대상 모듈에 대한 펌웨어 업데이트 관련 정보를 수신하고, 상기 펌웨어 업데이트 관련 정보에 기반하여 상기 펌웨어 업데이트의 대상 모듈로 펌웨어 업데이트가 있음을 알리며, 상기 마스터 장치로부터 상기 펌웨어를 내려받도록 구성된 주처리 모듈; 및
    상기 펌웨어 업데이트에 대한 알림을 수신하여 상기 주처리 모듈로 펌웨어 업데이트 준비완료 메시지를 전송하고, 상기 주처리 모듈로부터 상기 펌웨어를 내려받아 상기 펌웨어를 설치하도록 구성된 대상모듈을 포함하고,
    상기 디지털 보호 계전기와 상기 마스터 장치는 하나의 입출력 인터페이스를 통해 연결되는, 디지털 보호 계전기.
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