KR101537680B1 - 보호 계전기의 이벤트 통신 장치 - Google Patents

보호 계전기의 이벤트 통신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주 처리 모듈과 통신모듈의 이벤트 선별 작업의 처리를 효과적으로 감축하여 현시 성이 향상된 보호 계전기의 이벤트 통신 장치를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치는 공유할 데이터를 저장하고 제공하는 공유 메모리; 이벤트가 발생할 때마다 상기 공유 메모리에 이벤트의 상태 정보와 상태 발생 시간 정보를 새로운 이벤트 데이터로서 갱신하여 써넣는 주 처리 모듈; 및 주기적으로 상기 공유 메모리를 읽고, 미리 저장된 이전 상태 정보와 비교에 의해 상태의 변화가 있는 경우 새로운 이벤트가 발생한 것으로 결정하며, 상기 새로운 이벤트에 대한 이벤트 데이터로서 상태 정보와 상태 발생 시간 정보를 저장하는 이벤트 버퍼(event buffer)를 가지고, 상기 이벤트 버퍼에 이벤트 데이터가 갱신된 경우 즉시 상기 상위 감시반에 해당 이벤트 데이터를 전송하는 통신모듈;을 포함한다.

Description

보호 계전기의 이벤트 통신 장치{EVENT COMMUNICATION APPARATUS FOR PROTECTION RELAY}
본 발명은 보호 계전기(Protect Relay)에 관한 것으로, 특히 보호 계전기의 이벤트(event) 통신 장치에 관한 것이다.
보호 계전기는 기본적인 계전 기능 이외에 배전선로의 전압, 전류, 전력 량 등의 계측과 보호 대상의 고장 상태 검출 기능을 가지는 계전기이다.
이러한 보호 계전기 중 원방 통신 기능이 있는 보호 계전기는 상위 감시반과 통신선을 통해 접속되어 산업용 프로토콜(protocol)에 따라 보호 계전기의 정보(데이터)를 주기적으로 상위 감시반으로 전송한다.
다시 말해, 원방 통신 기능이 있는 보호 계전기는 전압, 전류, 전력 량 등의 계측 값, 고장상태와 같은 상태 정보와, 외부의 접점 입력, 미리 결정된 시퀀스(sequence)에 의한 접점 출력 또는 보호 대상(요소)의 동작에 대한 정보 등 이벤트 정보가 갱신되는 경우, 상위 감시반의 주기적인 전송요구에 응답하여 응답 통신 프레임(frame)을 구성하여 상위 감시반으로 전송할 수 있다.
또한 선로 충돌 방지 기능을 가진 산업용 통신 프로토콜을 사용하는 통신의 경우 이벤트 정보는 상위 감시반의 전송요구가 없어도 상위 감시반으로 자동전송될 수 있다.
한편, 종래기술에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치의 구성을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
먼저 종래기술에 따른 보호 계전기의 기능 구성을 보여주는 블록 도인 도 1을 참조하여 설명한다.
종래기술에 따른 보호 계전기(100)는 연산모듈(30), 통신모듈(20), 디지털 입출력 모듈(40), 인터페이스(interface) 모듈(50) 및 주 처리 모듈(10)을 포함하게 구성된다.
여기서 연산모듈(30)은 계전 선로의 전압과 전류를 감지하여 전기량을 데이터로 변환하는 모듈이다.
통신모듈(20)은 상위 감시반과의 통신을 위한 모듈이다.
디지털 입출력 모듈(40)은 접점 상태 신호를 입력받고 외부기기에 디지털 출력신호를 출력하는 모듈이다.
인터페이스 모듈(50)은 연산모듈(30)이 제공하는 계전 선로의 전압과 전류에 대한 감지 값, 또는 접점 상태에 대한 정보를 외부에 표시하기 위한 화면표시 모듈이다.
주 처리 모듈(10)은 연산모듈(30), 통신모듈(20), 디지털 입출력 모듈(40) 및 인터페이스 모듈(50)에 접속되어, 해당 모듈들로부터 데이터를 수집하고 해당 모듈들에 동작을 지시하는 모듈이다.
주 처리 모듈(10)과 여타 모듈들은 버스(bus)를 통해 연결되며 통신을 통해 정보를 주고 받는다.
이러한 보호 계전기(100)에 있어서 종래기술에 따른 이벤트 통신 장치의 구성과 작용을 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
먼저 도 3를 참조할 수 있는 바와 같이, 보호 계전기(100)에 있어서 종래기술에 따른 이벤트 통신 장치는 주 처리 모듈(10), 공유 메모리(60) 및 통신모듈(20)을 포함하여 구성된다.
종래기술에 따른 이벤트 통신 장치는 앞서 기술한 주 처리 모듈(10)과 통신모듈(20) 외에 공유 메모리(60)를 더 포함한다.
공유 메모리(60)는 주 처리 모듈(10)과 통신모듈(20)이 공유하는 메모리로서, 공유 메모리(60)는, 통신모듈(20)이 공유 메모리(60)를 통해서 이벤트 데이터를 요청하고 주 처리 모듈(10)은 이에 응답해서 공유 메모리(60)에 이벤트 데이터를 써넣고 통신모듈(20)이 다시 공유 메모리(60)의 이벤트 데이터를 읽어가서 상위 감시반(200)에 해당 이벤트 데이터를 전송하여 보고하는데 활용된다.
즉, 도 3을 참조할 수 있는 바와 같이, 단계 S1에서 통신모듈(20)은 공유 메모리(60)에 이벤트 데이터를 요청하는 메시지를 써넣음(write)으로써 주 처리 모듈(10)에 이벤트 데이터를 요청한다.
그러면 주 처리 모듈(10)는 공유 메모리(60)로부터 이벤트 데이터를 요청하는 메시지를 읽어가며(read), 이어 주 처리 모듈(10)는 이벤트 데이터를 공유 메모리(60)에 써넣음(write)으로써 이벤트 데이터 요청에 응답한다(단계 S2).
그러면 통신모듈(20)은 공유 메모리(60)로부터 응답된 이벤트 데이터를 읽어가고 상위 감시반(200)에 보고할 필요가 있는 이벤트 데이터를 남기는 방법으로 이벤트 데이터를 선별한다(단계 S3).
이후 단계 S4에서 통신모듈(20)은 상위 감시반(200)에 보고할 이벤트 데이터인지 아닌지 결정한다.
단계 S4에서 상위 감시반(200)에 보고할 이벤트 데이터로 결정되는 경우 단계 S5로 진행하고, 상위 감시반(200)에 보고할 이벤트 데이터가 아닌 불필요한 이벤트 데이터로 결정되는 경우 단계 S1으로 복귀한다.
이후 단계 S5에서 통신모듈(20)은 상위 감시반(200)에 보고할 이벤트 데이터를 통신모듈(20)에 포함되나 미 도시한 상위 전송용 이벤트 버퍼(event buffer)에 저장한다.
이후 단계 S6에서 통신모듈(20)은 상위 전송용 이벤트 버퍼(event buffer)로부터 이벤트 데이터를 상위 감시반(200)에 전송한다.
이로서 종래기술에 따른 이벤트 통신 장치의 동작이 완료된다.
한편, 상술한 바와 같은 종래기술에 따른 이벤트 통신 장치는, 통신모듈(20)의 이벤트 데이터 요청에 응답하여 주 처리 모듈(10)이 이벤트 데이터를 공유 메모리(60)에 써넣기까지의 시간이 지연될 수 있다. 특히 이벤트 데이터 개수가 많을수록 주 처리 모듈(10)이 이벤트 데이터를 공유 메모리(60)에 써넣기까지의 시간이 지연될 수 있으며, 주 처리 모듈(10)은 해당 응답뿐 아니라 상기 인터페이스 모듈(50)과의 통신, 연산모듈(30)과의 통신 등을 수행해야 하므로 주 처리 모듈(10)의 작업 우선 순위에 따라 통신모듈(20)이 요청하는 이벤트 데이터를 응답하는 데 시간 지연이 발생할 수 있다.
또한 통신모듈(20)의 측면에서도 같은 시간에 우선 순위가 낮은 예컨대 상위 감시반(200)과의 통신과 우선 순위가 높은 이벤트 선별(상술한 단계 S3)이 있는 경우, 우선 순위가 낮은 상위 감시반(200)과의 통신은 우선 순위가 높은 이벤트 선별 작업이 끝날 때까지 지연이 발생할 것이고, 따라서 통신모듈(20)과 상위 감시반(200)과의 데이터 통신 속도는 저하될 수 있다. 반대로 상위 감시반(200)과 통신의 우선순위보다 주 처리 모듈(10)과 통신모듈(20)의 이벤트 선별 작업의 우선순위가 낮은 경우, 통신모듈(20)과 상위 감시반(200)과의 데이터 통신 속도는 양호하나 이벤트 데이터의 현시 성은 저하될 수 있는 문제점이 있다.
따라서 주 처리 모듈(10)과 통신모듈(20)의 이벤트 선별 작업의 처리를 효과적으로 줄이는 방안이 요구된다.
따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 주 처리 모듈과 통신모듈의 이벤트 선별 작업의 처리를 효과적으로 감축하여 현시 성이 향상된 보호 계전기의 이벤트 통신 장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은, 위 감시반에 이벤트 데이터를 송신하는 보호 계전기의 이벤트 통신 장치에 있어서,
공유할 데이터를 저장하고 제공하는 공유 메모리;
이벤트(event)가 발생할 때마다 상기 공유 메모리에 이벤트의 상태 정보와 상태 발생 시간 정보를 새로운 이벤트 데이터로서 갱신하여 써넣는 주 처리 모듈(main prosessing module); 및
주기적으로 상기 공유 메모리를 읽고, 미리 저장된 이전 상태 정보와 비교에 의해 상태의 변화가 있는 경우 새로운 이벤트가 발생한 것으로 결정하며, 상기 새로운 이벤트에 대한 이벤트 데이터로서 상태 정보와 상태 발생 시간 정보를 저장하는 이벤트 버퍼(event buffer)를 가지고, 상기 이벤트 버퍼에 이벤트 데이터가 갱신된 경우 즉시 상기 상위 감시반에 해당 이벤트 데이터를 전송하는 통신모듈;을 포함하는 본 발명에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 상기 통신모듈은 주기적으로 상기 공유 메모리를 읽는 작업을 다른 작업보다 높은 우선순위로 설정한 우선순위 설정정보 저장부를 갖는다.
본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따라서 상기 주 처리 모듈은, 이벤트 데이터가 발생할 때마다 즉시 상기 공유 메모리에 이벤트 데이터를 써넣는 작업을 다른 작업보다 높은 우선순위로 설정한 우선순위 설정정보 저장부를 갖는다.
본 발명에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치는, 주 처리 모듈이 이벤트가 발생할 때마다 공유 메모리에 이벤트의 상태 정보와 상태 발생 시간 정보를 써넣고, 통신모듈은 주기적으로 공유 메모리의 이벤트 데이터를 읽어오며, 읽어온 이벤트 데이터를 미리 저장한 이전 이벤트 데이터와 비교하여 변화가 있는지 확인하여 변화가 있는 경우에만 새로운 이벤트 데이터로 결정하여 해당 이벤트 데이터를 즉시 상위 감시반에 전송하므로, 이벤트 데이터의 현시 성이 향상되어 주 처리 모듈의 이벤트 데이터와 상위 감시반의 이벤트 데이터가 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치는, 통신모듈에 있어 주기적으로 공유 메모리를 읽는 작업을 다른 작업보다 높은 우선순위로 설정하므로, 이벤트 데이터의 현시 성이 더욱 향상될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치에 있어서, 주 처리 모듈은, 이벤트 데이터가 발생할 때마다 즉시 상기 공유 메모리에 이벤트 데이터를 써넣는 작업을 다른 작업보다 높은 우선순위로 설정하므로, 이벤트 데이터의 현시 성이 더욱 향상될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치는, 상위 감시반의 요청이 없어도 변화된 이벤트 데이터가 있는 경우 이를 즉시 상위 감시반에 전송하므로, 보호 계전기와 상위 감시반 간의 네트워크(network)이용 효율성이 향상될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 보호 계전기의 구성을 보여주는 기능 블록 도이고,
도 2는 종래기술에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치의 구성을 보여주는 기능 블록 도이며,
도 3은 종래기술에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치에 있어서 보호 계전기 내에서 이벤트 데이터의 요청 및 응답 동작과 보호 계전기로부터 상위 감시반으로의 전송동작 과정을 보여주는 흐름 도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치의 구성을 보여주는 기능 블록 도이며,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치에 있어서 보호 계전기 내에서 이벤트 데이터의 발생에서부터 상위 감시반으로 이벤트 데이터를 전송하기까지 과정을 보여주는 흐름도이다.
상술한 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치의 구성을 보여주는 기능 블록 도인 도 4를 참조하여 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호 계전기(100)의 이벤트 통신 장치는 상위 감시반(200)에 이벤트 데이터를 송신하는 장치로서, 공유 메모리(60), 주 처리 모듈(10) 및 통신모듈(20)을 포함하여 구성된다.
공유 메모리(60)는 주 처리 모듈(10)과 통신모듈(20)가 서로 공유할 데이터를 저장하고 제공하는 메모리로서, 주 처리 모듈(10)과 통신모듈(20)에 예컨대 버스(bus)를 통해서 통신 접속된다.
주 처리 모듈(10)은 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이 기본적으로 연산모듈(30), 통신모듈(20), 디지털 입출력 모듈(40) 및 인터페이스 모듈(50)에 접속되어, 해당 모듈들로부터 데이터를 수집하고 해당 모듈들에 동작을 지시하는 모듈이다.
본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 주 처리 모듈(10)은 이벤트(event)가 발생할 때마다 공유 메모리(60)에 이벤트의 상태 정보와 상태 발생 시간 정보를 새로운 이벤트 데이터로서 갱신하여 써넣는다.
이를 위해서 본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 주 처리 모듈(10)은 이벤트 데이터가 발생할 때마다 즉시 공유 메모리(60)에 이벤트 데이터를 써넣는 작업을 다른 작업보다 높은 우선순위로 설정한 우선순위 설정정보 저장부(미 도시)를 가질 수 있다.
통신모듈(20)은 기본적으로 상위 감시반(200)과의 통신을 위한 모듈이다.
본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 통신모듈(20)은 주기적으로 공유 메모리(60)를 읽고, 미리 저장된 이전 상태 정보와 비교에 의해 상태의 변화가 있는 경우 새로운 이벤트가 발생한 것으로 결정한다.
통신모듈(20)은 또한, 상기 새로운 이벤트에 대한 이벤트 데이터로서 상태 정보와 상태 발생 시간 정보를 저장하는 이벤트 버퍼(event buffer)(미 도시)를 가진다.
상기 이벤트 버퍼에 이벤트 데이터가 갱신된 경우, 통신모듈(20)은 즉시 상위 감시반(200)에 해당 이벤트 데이터를 전송한다.
본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 통신모듈(20)은 주기적으로 공유 메모리(60)를 읽는 작업을 다른 작업보다 높은 우선순위로 설정한 우선순위 설정정보 저장부(미 도시)를 갖는다.
한편, 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 보호 계전기(100)의 이벤트 통신 장치의 동작을, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치에 있어서 보호 계전기(100) 내에서 이벤트 데이터의 발생에서부터 상위 감시반(200)으로 이벤트 데이터를 전송하기까지 과정을 보여주는 흐름도인 도 5를 주로 참조하고 도 4를 보조적으로 참조하여 설명한다.
먼저, 주 처리 모듈(10)은 이벤트가 발생했는 지 결정한다(단계 S11).
단계 S11에서, 이벤트가 발생한 경우, 단계 S12로 진행하고 이벤트가 발생하지 않은 경우, 다시 단계 S11로 진행하여 이벤트가 발생했는지 아닌지 확인한다.
이벤트가 발생할 때마다, 주 처리 모듈(10)은 공유 메모리(60)에 이벤트의 상태 정보와 상태 발생 시간 정보를 새로운 이벤트 데이터로서 갱신하여 써넣는다(단계 S12).
그러면, 통신모듈(20)은 주기적으로 공유 메모리(60)에 저장된 이벤트 데이터를 읽어온다(단계 S13).
이후 통신모듈(20)은 단계 S13에서 공유 메모리(60)로부터 읽어온 이벤트 데이터를 예컨대 상기 이벤트 버퍼에 저장하고 있던 이전의 이벤트 데이터와 비교하여 변화된 데이터(즉, 새로운 이벤트 데이터)인지 결정한다(단계 S14).
단계 S14에서 읽어온 이벤트 데이터가 이전의 이벤트 데이터와 다른 변화된 데이터(즉, 새로운 이벤트 데이터)라면, 단계 S15로 진행하여 통신모듈(20)은 새로운 이벤트 데이터를 상기 이벤트 버퍼에 갱신하여 저장한다.
이후, 단계 S16에서 통신모듈(20)은 상기 이벤트 버퍼에 갱신된 새로운 이벤트 데이터를 상위 감시반(200)으로 즉시 전송한다.
본 발명의 바람직한 양상에 따라서 상위 감시반(200)으로부터의 요청이 없어도 상기 단계 S11부터 단계 S16의 동작은 자동적으로 수행된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 보호 계전기의 이벤트 통신 장치는 주 처리 모듈(10)이 이벤트가 발생할 때마다 공유 메모리(60)에 이벤트의 상태 정보와 상태 발생 시간 정보를 써넣고, 통신모듈(20)은 주기적으로 공유 메모리(60)의 이벤트 데이터를 읽어오며, 읽어온 이벤트 데이터를 미리 저장한 이전 이벤트 데이터와 비교함으로써 변화가 있는지 확인하여 변화가 있는 경우에만 새로운 이벤트 데이터로 결정하고 해당 이벤트 데이터를 즉시 상위 감시반에 전송하므로, 이벤트 데이터의 현시 성이 향상되어 주 처리 모듈의 이벤트 데이터와 상위 감시반의 이벤트 데이터가 동일해질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
10: 주 처리 모듈 20: 통신모듈
30: 연산모듈 40: 디지털 입출력 모듈
50: 인터페이스 모듈 60: 공유 메모리
100: 보호 계전기 200: 상위 감시반

Claims (3)

  1. 상위 감시반에 이벤트 데이터를 송신하는 보호 계전기의 이벤트 통신 장치에 있어서,
    공유할 데이터를 저장하고 제공하는 공유 메모리;
    이벤트(event)가 발생할 때마다 상기 공유 메모리에 이벤트의 상태 정보와 상태 발생 시간 정보를 새로운 이벤트 데이터로서 갱신하여 써넣는 주 처리 모듈(main processing module); 및
    주기적으로 상기 공유 메모리를 읽고, 미리 저장된 이전 상태 정보와 비교에 의해 상태의 변화가 있는 경우 새로운 이벤트가 발생한 것으로 결정하며, 상기 새로운 이벤트에 대한 이벤트 데이터로서 상태 정보와 상태 발생 시간 정보를 저장하는 이벤트 버퍼(event buffer)를 가지고, 상기 이벤트 버퍼에 이벤트 데이터가 갱신된 경우 즉시 상기 상위 감시반에 해당 이벤트 데이터를 전송하는 통신모듈;을 포함하고,
    상기 공유 메모리는 상기 주 처리 모듈과 상기 통신모듈이 서로 공유할 데이터를 저장하고 제공하는 메모리이며,
    상기 통신모듈은 주기적으로 상기 공유 메모리를 읽는 작업을 상기 상위 감시반과의 통신 작업보다 높은 우선순위로 설정한 제 1 우선순위 설정정보 저장부를 갖는 것을 특징으로 하는 보호 계전기의 이벤트 통신 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주 처리 모듈은,
    이벤트 데이터가 발생할 때마다 즉시 상기 공유 메모리에 이벤트 데이터를 써넣는 작업을 상기 상위 감시반과의 통신 작업보다 높은 우선순위로 설정한 제 2 우선순위 설정정보 저장부를 갖는 것을 특징으로 하는 보호 계전기의 이벤트 통신 장치.

KR1020130105035A 2013-09-02 2013-09-02 보호 계전기의 이벤트 통신 장치 KR101537680B1 (ko)

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