KR101538321B1 - Data transmission system of underwater sensor array for decreasing losing of data - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수중에서 운용되는 센서의 데이터 전송 시스템을 구성하는 신호전송노드의 구현과 상기 신호전송노드에 발생한 고장을 감지하는 신호 전송 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an implementation of a signal transmission node constituting a data transmission system of a sensor operating in water and a signal transmission method for detecting a failure occurring in the signal transmission node.
소나(SONAR:SOund Navigation And Ranging)시스템은 고주파 대역의 전자파를 이용한 공기 중 레이더 장비와는 달리 수중에서 저주파 대역의 음파를 이용하여 표적을 탐지하는 수중 레이더 장비로, 위협이 되는 수중 물체를 찾아내는 선박의 필수적인 음향 장비이다. 수동 소나 시스템의 경우, 음파를 수신하여 압전 현상을 갖는 세라믹이나 결정체로 구성된 수중센서를 통해 전기에너지를 발생시키므로 이 전기신호의 주파수 및 크기를 분석함으로써 음파를 발생시키는 표적을 탐지할 수 있다. Unlike airborne radar equipment using high frequency band electromagnetic waves, SONAR (Sonar Navigation And Ranging) system is an underwater radar equipment that detects a target by using sound waves of low frequency band in water. Is an essential audio equipment. In the passive sonar system, the electric energy is generated through an underwater sensor composed of a ceramic or a crystal having a piezoelectric phenomenon by receiving a sound wave, so that the target that generates a sound wave can be detected by analyzing the frequency and the size of the electric signal.
과거 수동 소나 시스템은 수중센서로부터 검출된 미소신호를 함 내의 신호처리기로 전송하여 전처리 및 디지털 변환을 수행하였고 이로 인하여 잡음에 따른 성능 저하 및 신뢰성 저하 문제가 수반되었다. 또한, 탐지 능력 향상을 위해 수중 센서들을 다채널 및 다종의 배열 형태로 구성하면서 케이블 및 콘넥터의 수량 증가로 시스템 구성 또한 복잡해졌다.In the past passive sonar system, the micro signal detected from the underwater sensor was transmitted to the signal processor in the receiver and the pre - processing and the digital conversion were carried out. In addition, in order to improve the detection capability, the configuration of the water sensor is composed of multiple channels and various arrangements, and the system configuration becomes complicated due to an increase in the number of cables and connectors.
이러한 다채널 수중배열센서의 신호를 수중에서 함 내로 전송하기 위하여 기존에는 버스형, 링형 등의 구조와 같이 다양한 형태의 단일 전송망 구조가 적용되어 왔으나, 임의의 신호전송노드 고장 발생시 전송망을 구성하는 전체 신호전송노드의 데이터가 손실되는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 호핑(hopping)방식이 포함된 데이지체인(Daisy-Chain)형 구조 등의 이중 전송망 구조가 개발되어 적용되고 있으나, 케이블 하네스 복잡도와 공간 및 비용증가로 수중에서 운용되는 다채널, 다종의 배열센서 데이터 전송망에 적용하기에는 현실적으로 구현에 어려움이 있다. 또한, 이중 전송망 구조라 해도 연속된 신호전송노드가 고장 날 경우, 해당 전송그룹을 구성하는 전체 신호전송노드의 데이터 손실이 불가피하다는 문제가 발생한다. In order to transmit the signals of the multi-channel underwater array sensor into the underwater cabin, various types of single transmission network structures such as a bus type and a ring type have been applied. However, in case of any signal transmission node failure, There is a problem that data of the signal transmission node is lost. In order to solve this problem, a dual transmission network structure such as a daisy-chain structure including a hopping scheme has been developed and applied. However, due to the complexity of the cable harness and the increase in space and cost, It is difficult to implement the sensor data transmission network. Also, even if the dual transmission network structure is used, if a continuous signal transmission node fails, data loss of all the signal transmission nodes constituting the transmission group becomes inevitable.
이에 본 발명의 일 목적은 다채널 수중배열센서를 구성하는 신호전송노드의 주 제어부 고장으로 인한 데이터 손실을 방지하는 데이터 전송 시스템을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a data transmission system for preventing data loss due to a failure of a main control unit of a signal transmission node constituting a multi-channel underwater array sensor.
또한, 본 발명의 일 목적은 수신된 데이터의 전송경로를 제어하여 데이터 손실을 방지하는 부 제어부를 주 제어부와 분리하여 용이하게 구현할 수 있는 데이터 전송 시스템을 제공하는 것이다.이에 본 발명의 일 목적은 다채널 수중배열센서를 구성하는 신호전송노드의 주 제어부 고장으로 인한 데이터 손실을 방지하는 데이터 전송 시스템을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a data transmission system which can easily implement a sub-control unit for preventing data loss by controlling a transmission path of received data separately from a main control unit. And a data transmission system for preventing data loss due to a failure of a main control unit of a signal transmission node constituting a multi-channel underwater array sensor.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 전송 시스템은, 수중의 신호를 감지하는 센서, 상기 감지한 신호가 변환된 데이터를 형성하도록 하는 디지털 회로, 상기 데이터를 송수신하는 신호전송부 및 상기 센서, 상기 디지털 회로 및 상기 신호전송부에 전원을 공급하는 전원공급부를 각각 포함하고, 순차적으로 연결된 제1 신호전송노드, 제2 신호전송노드 및 제3 신호전송노드를 구비하며, 상기 제2 신호전송노드의 디지털 회로는, 상기 제1 신호전송노드로부터 데이터가 수신되면, 상기 제2 신호전송노드의 데이터를 포함한 병합 데이터를 형성하고, 상기 병합 데이터를 상기 제3 신호전송노드로 송신하도록 상기 신호전송부를 제어하는 주 제어부와 상기 제1 신호전송노드로부터 수신된 데이터의 전송경로를 상기 주 제어부와 연결 또는 차단하는 스위치 및 상기 주 제어부와의 양방향 통신에 근거하여 상기 주 제어부의 고장이 감지되면, 상기 제1 신호전송노드로부터 수신된 데이터의 전송경로를 상기 주 제어부와 차단하도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 제1 신호전송노드로부터 수신된 데이터를 상기 제3 신호전송노드로 송신하도록 상기 신호전송부를 제어하는 부 제어부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a data transmission system including a sensor for sensing a signal underwater, a digital circuit for forming data in which the sensed signal is converted, a signal transmission unit for transmitting and receiving the data, A first signal transmission node, a second signal transmission node and a third signal transmission node, each of which is connected in sequence to the digital circuit and the signal transmission unit, The digital circuit of the first signal transmission node generates merged data including data of the second signal transmission node when data is received from the first signal transmission node and transmits the merged data to the third signal transmission node A main control unit for controlling and controlling a transmission path of data received from the first signal transmission node to the main control unit, Controls the switch to shut off the transmission path of data received from the first signal transmission node to the main control unit when a failure of the main control unit is detected based on bidirectional communication with the switch and the main control unit, And a sub control unit for controlling the signal transmission unit to transmit data received from the first signal transmission node to the third signal transmission node.
또한, 상기 전원공급부는 상기 주 제어부에 전력을 공급하는 주 전원, 상기 주 제어부가 상기 주 전원으로부터 전력을 공급받는 동안, 전력 출력을 유지하는 부 전원 및 상기 주 전원과 상기 부 전원으로부터 전력을 공급받고, 상기 주 전원에 고장이 발생한 경우에 상기 부 제어부가 상기 주 제어부와 상기 양방향 통신을 하도록 상기 부 전원으로부터 공급받은 전력을 상기 부 제어부에 공급하는 스위칭 노드를 포함할 수 있다. The power supply unit may include a main power supply for supplying power to the main control unit, a sub power supply for maintaining the power output while the main control unit is receiving power from the main power supply, And a switching node for supplying power supplied from the sub power source to the sub control unit so that the sub control unit performs the bidirectional communication with the main control unit when a failure occurs in the main power supply.
또한, 상기 제2 신호전송노드의 신호전송부는 상기 제1 신호전송노드에서 전송된 데이터를 각각 수신 받는 기준 수신부 및 예비 수신부를 포함할 수 있고, 상기 기준 수신부가 기 설정된 기준시간 내에 수신하는 데이터는 상기 제2 신호전송노드의 데이터와 함께 상기 주 제어부가 상기 병합 데이터를 형성하며, 상기 주 제어부는 상기 기준 수신부에 상기기준시간 내에 상기 제1 신호전송노드에서 전송되는 데이터가 수신되지 않으면, 상기 예비 수신부에 수신된 데이터를 상기 제2 신호전송노드의 데이터와 함께 상기 병합 데이터를 형성할 수 있다.The signal transmission unit of the second signal transmission node may include a reference reception unit and a spare reception unit receiving the data transmitted from the first signal transmission node and the data received by the reference reception unit within a predetermined reference time The main control unit forms the merged data together with the data of the second signal transmission node, and if the data transmitted from the first signal transmission node in the reference time is not received in the reference reception unit, And may combine the received data with the data of the second signal transmission node to form the merged data.
또한, 상기 부 제어부는 상기 주 제어부의 고장을 감지하고 상기 기준 수신부에 상기 기준시간 내에 상기 제1 신호전송노드로부터 데이터가 수신되지 않으면, 상기 예비 수신부에 수신된 데이터를 상기 제3 신호전송노드로 송신하도록 상기 신호전송부를 제어할 수 있다. In addition, the sub-controller detects a failure of the main control unit and, if data is not received from the first signal transmission node within the reference time, transmits the data received by the preliminary reception unit to the third signal transmission node It is possible to control the signal transmission unit to transmit.
또한, 상기 제2 신호전송노드의 주 제어부는 상기 제1 신호전송노드의 데이터와 상기 제2 신호전송노드의 데이터를 순차적으로 병합한 데이터 프레임을 형성하고, 상기 제1 신호전송노드의 데이터 및 상기 제2 신호전송노드의 데이터는 상기 제1 신호전송노드 및 상기 제2 신호전송노드 각각에 포함된 상기 주 제어부, 상기 부 제어부, 상기 스위치, 상기 신호전송부 및 상기 전원공급부의 고장정보를 더 포함할 수 있다.The main control unit of the second signal transmission node forms a data frame in which the data of the first signal transmission node and the data of the second signal transmission node are sequentially merged, The data of the second signal transmission node further includes failure information of the main control unit, the sub control unit, the switch, the signal transmission unit and the power supply unit included in each of the first signal transmission node and the second signal transmission node can do.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전송 시스템은 신호전송노드의 주 제어부가 고장 나더라도 부 제어부가 수신된 데이터를 다음 신호전송노드로 전송하는바, 주 제어부의 고장에 의하여 데이터가 손실되는 것을 방지한다. 따라서 전체 데이터 손실을 감소시킬 수 있기 때문에 수중 센서의 탐지 성능이 향상되는 효과가 있다. Even if the main control unit of the signal transmission node fails, the sub control unit transmits the received data to the next signal transmission node, thereby preventing the data loss due to the failure of the main control unit . Therefore, the detection performance of the underwater sensor is improved because the total data loss can be reduced.
도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 다기능화된 신호전송노드를 나타낸 도면이다.
도 1b는 본 발명의 실시 예에 따른 신호전송노드의 순차적 연결관계를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주 제어부의 고장에 따라 부 제어부가 전송경로를 제어하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3a는 본 발명의 실시 예에 따라 주 제어부가 정상동작하는 경우의 데이터의 전송경로를 나타낸 도면이다.
도 3b는 본 발명의 실시 예에 따라 주 제어부에 고장이 발생한 경우 데이터의 전송경로를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전원공급부의 이중화를 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 신호수신부의 이중화를 나타낸 도면이다.
도 5b는 본 발명의 실시 예에 따라 이중화된 신호수신부에 오류가 발생하였는지 여부에 따른 데이터 전송경로의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전체 데이터 전송 시스템을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 전송되는 데이터 프레임을 나타낸 도면이다. FIG. 1A is a diagram illustrating a multifunctional signal transmission node according to an embodiment of the present invention.
1B is a diagram illustrating a sequential connection relationship of signal transmission nodes according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of controlling a transmission path by a sub control unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
3A is a diagram showing a data transmission path when the main control unit operates normally according to an embodiment of the present invention.
3B is a diagram illustrating a data transmission path when a failure occurs in the main control unit according to the embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating redundancy of a power supply unit according to an embodiment of the present invention.
5A is a diagram illustrating redundancy of a signal receiving unit according to an embodiment of the present invention.
5B is a flowchart illustrating a method of controlling a data transmission path according to whether an error occurs in a duplicated signal receiving unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an entire data transmission system according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a data frame transmitted according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서는 서로 다른 실시 예라도 동일?유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다." 또는 "포함한다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. In this specification, the same reference numerals are given to the same or similar embodiments, and the same reference numerals are given to similar components, and the description thereof is omitted for the first time. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, "comprises" Or "include." Should not be construed to encompass the various components or steps described in the specification, and some of the components or portions may not be included, or may include additional components or steps And the like.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. Further, the suffix "part" for a component used in the present specification is given or mixed in consideration of ease of specification, and does not have a meaning or role that is different from itself. Further, in the description of the technology disclosed in this specification, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the technology disclosed in this specification may be obscured.
이하, 본 발명과 관련된 데이터 전송 시스템에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a data transmission system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 관한 데이터 전송 시스템은 수중에서 센서가 감지한 미소 신호를 증폭하고 디지털 데이터로 변환한 후에 전송하도록 신호전송노드를 다기능화 한다. 또한, 변환된 데이터들은 순차적으로 연결된 신호전송노드를 따라 전송이 이루어진다. The data transmission system according to the present invention multiplexes a signal transmission node so as to amplify a minute signal sensed by a sensor in the water and convert it into digital data before transmission. In addition, the transformed data is transmitted along a sequentially connected signal transmission node.
도 1a는 다기능화된 신호전송노드에 포함되는 구성요소들을 표시한 도면이고, 도 1b는 상기 신호전송노드들이 순차적으로 연결되어 있는 연결관계를 나타낸 도면이다. FIG. 1A is a diagram illustrating components included in a multi-functional signal transmission node, and FIG. 1B is a diagram illustrating a connection relationship in which the signal transmission nodes are sequentially connected.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 제2 신호전송노드(200)는 신호전송부(210), 디지털 회로(220), 아날로그 회로(230) 및 전원공급부(240)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 신호전송부(210)는 제1 신호전송노드(100)의 신호전송부(110) 및 제3 신호전송노드(300)의 신호전송부(310)와 상호 연결되어 있다. 도면에는 도시하지 않았지만 상기 각 제1 내지 제3 신호전송노드들(100, 200, 300)은 수중에서의 미소신호를 감지할 수 있는 자기센서 또는 음향센서를 복수 개 포함할 수 있다. 상기 신호전송부(210)는 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 데이터를 수신하여 상기 제3 신호전송노드(300)로 데이터를 송신한다.1A and 1B, a second
상기 아날로그 회로(230)는 상기 센서가 수중에서 감지한 미소신호를 분석하기 용이한 크기로 증폭한다. 상기 신호처리기는 상기 센서가 감지한 신호로부터 정보를 제공받아 위협이 되는 수중물체를 탐지하거나 추적하는 역할을 한다. 또한, 상기 아날로그 회로(230)는상기 증폭된 신호를 전송하기 위하여 디지털 데이터로 변환한다.The
상기 디지털 회로(220)는 상기 신호전송부(210) 및 상기 아날로그 회로(230)를 제어한다. 또한, 상기 디지털 회로(220)는 주 제어부(221), 스위치(222) 및 부 제어부(223)를 포함한다.The
상기 주 제어부(221)는 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 데이터를 수신하도록 상기 신호전송부(210)를 제어한다. 또한, 상기 아날로그 회로(230)를 제어하여, 상기 제2 신호전송노드(200)의 센서에서 감지한 신호를 디지털 데이터로 변환한다. 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 수신된 데이터는 상기 제2 신호전송노드(200)에서 변환된 데이터와 함께 상기 주 제어부(221)에 의하여 병합 데이터를 형성한다. 또한, 상기 주 제어부(221)는 상기 병합된 데이터를 상기 제3 신호전송노드(300)로 송신하도록 상기 신호전송부(210)를 제어한다.The
상기 스위치(222)는 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 수신된 데이터의 전송경로를 상기 주 제어부(221)와 연결하거나 차단한다. The
상기 부 제어부(223)는 상기 주 제어부(221)에 고장이 발생한 경우, 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 수신된 데이터의 전송경로와 상기 주 제어부(221)의 연결을 차단하도록 상기 스위치(222)를 제어한다. 또한, 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 수신된 데이터를 상기 제3 신호전송노드(300)로 송신하도록 상기 신호전송부(210)를 제어한다.The
상기 주 제어부(221)의 고장발생 여부에 따라 상기 부 제어부(223)가 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 수신된 데이터의 전송경로를 제어하는 구체적인 과정은 후술한다. A specific process of controlling the transmission path of the data received from the first
상기 전원공급부(240)는 상기 신호전송부(210), 상기 디지털 회로(220) 및 상기 아날로그 회로(230)에 각각 전력을 공급한다.The
상기 센서가 감지한 미소 신호를 데이터로 변환하지 않고 전송하는 경우, 전송과정에서 포함되는 잡음으로 인하여 수신된 신호 분석 시 신뢰성 저하 문제가 있었다. 하지만, 상기 신호전송노드에 상기 신호전송부, 상기 디지털 회로 및 상기 아날로그 회로를 포함하여 상기 센서가 감지한 신호를 데이터로 변환한 후에 전송함으로써, 수신된 데이터 분석의 정확도가 높아지고 탐지 성능이 향상되는 효과가 있다. In the case of transmitting the fine signal sensed by the sensor without converting it into data, there is a problem of reliability reduction in analyzing a signal received due to the noise included in the transmission process. However, since the signals transmitted by the signal transmitting unit, the digital circuit, and the analog circuit are converted into data and transmitted to the signal transmitting node, the accuracy of the received data analysis is improved and the detection performance is improved It is effective.
또한, 상기 주 제어부(221)에 고장이 발생하여도 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 수신된 데이터는 손실되지 않고 상기 부 제어부(223)에 의하여 상기 제3 신호전송노드로 송신되기 때문에 데이터 손실이 감소되는 효과가 있다. Also, even if a failure occurs in the
이하, 상기 주 제어부(221) 고장에 따라 상기 부 제어부(223)가 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 수신된 데이터의 전송경로를 제어하는 방법에 대하여 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, a method of controlling the transmission path of data received from the first
이하, 설명의 편의를 위하여 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 수신된 데이터를 센서 데이터라 정의한다.Hereinafter, for convenience of description, the data received from the first
도 2는 상기 주 제어부(221)의 고장 여부에 따라 상기 센서 데이터의 전송경로를 제어하는 순서도를 나타낸 것이다. FIG. 2 is a flowchart for controlling the transmission path of the sensor data according to whether the
도 3a는 상기 주 제어부(221)가 정상상태(고장이 발생하지 않은 상태)인 경우 상기 제2 신호전송노드 내(200)에서 상기 센서 데이터의 전송경로를 도시하는 도면이며, 도 3b는 상기 주 제어부(221)가 고장상태인 경우 상기 제2 신호전송노드(200) 내에서 상기 센서 데이터의 전송경로를 도시하는 도면이다. 3A is a diagram showing a transmission path of the sensor data in the second
도 2 및 도 3a를 참조하면, 상기 제2 신호전송노드(200)는 센서 데이터를 수신한다(S1). Referring to FIGS. 2 and 3A, the second
상기 센서 데이터는 상기 제1 신호전송노드(100)의 센서가 감지한 신호가 변환된 데이터일 수 있다. 즉. 상기 제1 신호전송노드(100)에 포함된 센서는 수중으로부터 신호를 감지하는데, 상기 감지된 신호는 상기 제1 신호전송노드(100)에 포함된 아날로그 회로에 의하여 디지털 데이터로 변환된다. 또한, 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 수신된 데이터는 상기 제1 신호전송노드(100)에 포함된 디지털 회로 또는 아날로그 회로 등의 고장정보를 포함할 수 있다. 상기 데이터가 포함할 수 있는 정보에 관하여는 도 7을 참조하여 후술한다.The sensor data may be data in which a signal sensed by the sensor of the first
상기 센서 데이터가 수신되는 동안, 상기 주 제어부(221)와 상기 부 제어부(223)는 양방향으로 통신을 수행한다(S2). While the sensor data is received, the
구체적으로 상기 부 제어부(223)는 상기 주 제어부(221)로 통신을 전송하고, 상기 주 제어부(221)가 기 설정된 시간 이내 상기 통신에 응답하는지 여부로 상기 주 제어부(221)의 상태를 확인한다. 예를 들어, 상기 부 제어부(223)가 수행한 통신에 기 설정된 시간 이내 상기 주 제어부(221)가 상기 통신에 응답하면, 상기 부 제어부(223)는 상기 주 제어부(221)가 정상상태임을 인식한다.Specifically, the
상기 스위치(222)는 상기 신호전송부(210)의 수신부에 가까이 위치한 제1 노드(222a), 상기 주 제어부(221)에 가까이 위치한 제2 노드(222b) 및 상기 신호전송부(210)의 송신부에 가까이 위치한 제3 노드(222c)를 포함한다. The
상기 주 제어부(221)가 정상상태일 때, 상기 스위치(222)의 상기 제2 노드(222b)는 상기 제3 노드(222c)와 연결되도록 설정되어 있다. 따라서, 상기 부 제어부(223)가 상기 주 제어부(221)의 정상상태를 인식하면, 상기 제2 노드(222b)와 상기 제3 노드(222c)의 연결이 유지되도록 상기 스위치(222)에 아무런 신호도 전송하지 않는다.따라서, 상기 센서 데이터는 상기 주 제어부(221)로 수신되고, 상기 주 제어부(221)는 상기 센서 데이터와 상기 아날로그 회로(230)에서 변환된 데이터를 병합한다(S3).The
상기 병합된 데이터는 상기 스위치(222)의 상기 제2 노드(222b)와 상기 제3 노드(222c)가 연결된 전송경로를 통하여 상기 제3 신호전송노드(300)로 송신된다(S4). The merged data is transmitted to the third
도 2 및 도 3b를 참조하면, 상기 부 제어부(223)의 통신에 상기 주 제어부(221)가 기 설정된 시간 이내 응답하지 않은 경우, 상기 부 제어부(223)는 상기 주 제어부(221)에 고장이 발생하였다 인식한다. 2 and 3B, when the
상기 주 제어부(221)가 고장상태로 인식되면, 상기 부 제어부(223)는 상기 스위치(222)의 상기 제3노드(222c)와 상기 제 1노드(222a)가 연결되도록 상기 스위치(222)에 신호(223a)를 보낸다.. 상기 신호(223a)에 의하여 상기 제3 노드(222c)와 상기 제1 노드(222a)가 연결되면 상기 센서 데이터는 상기 주 제어부(221)로 수신되지 않는다. 즉, 상기 주 제어부(221)와 상기 센서 데이터의 전송경로는 연결이 차단된다(S5).When the
상기 센서 데이터는 상기 주 제어부(221)로 수신되지 않기 때문에, 상기 제2 신호전송노드(200)의 데이터를 포함한 병합 데이터를 형성하지 않고 상기 제3 신호전송노드(300)로 송신된다(S6). 이와 같이 상기 주 제어부(221)에 고장이 발생하더라도 상기 부 제어부(223)는 상기 스위치(222)를 제어하여, 상기 센서 데이터가 손실되지 않고 전송될 수 있도록 한다.Since the sensor data is not received by the
또한, 상기 부 제어부(223)는 복잡한 알고리즘이나 코드에 의하여 상기 센서 데이터의 신호전송 경로를 제어하지 않고도, 상기 스위치(222)에 상기 신호(223a)를 송신하여 데이터 손실을 방지하기 때문에 구현이 용이하다. 한편, 상기 전원공급부(240)가 공급하는 전력이 차단되면, 상기 주 제어부가 구동되지 아니한다. In addition, the
따라서, 이하에서는 상기 전원공급부(240)의 고장이 발생한 경우 데이터 전송 시스템의 구동방법에 관하여 구체적으로 살펴본다. Therefore, a method of driving the data transmission system in the event of a failure of the
도 4는 주 전원(241), 부 전원(242) 및 스위칭 노드(240a, 240b)를 포함한 전원 공급부(240)를 도시한 도면이다. 4 is a diagram showing a
도 4를 참조하면, 상기 전원 공급부(240)는 주 전원(241), 부 전원(242) 스위칭 노드(240a, 240b)를 포함하며, 상기 스위칭 노드는 제1 스위칭 노드(240a)와 제2 스위칭 노드(240b)를 포함한다. 4, the
상기 주 전원(241)은 상기 주 제어부(221), 상기 아날로그 회로(230) 및 상기 제1 스위칭 노드(240a)에 전력을 공급한다.The
상기 부 전원(242)은 상기 제2 스위칭 노드(240b)에 전력을 제공한다. The
상기 제1 및 제2 스위칭 노드(240a, 240b)는 상기 주 전원(241)과 상기 부 전원(242)으로부터 전력을 제공받으며, 상기 주 전원(241)의 상태에 따라 상기 스위치(222), 상기 부 제어부(223) 및 상기 신호전송부(210)에 공급할 전력을 선택한다. 즉, 상기 주 전원이 정상상태(고장이 발생하지 않은 상태)이면, 상기 제1 및 제2 스위칭 노드(240a, 240b)는 상기 부 전원(242)에서 전력을 제공받더라도, 상기 스위치(222), 상기 부 제어부(223) 및 상기 신호전송부(210)에 상기 주 전원(241)으로부터 제공받은 전력을 공급한다. 그러나, 상기 주 전원(241)이 고장상태(고장이 발생한 상태)이면, 상기 주 전원(241)으로부터 제공받는 전력이 차단된다. 상기 부 전원(242)의 전력은 상기 주 전원(241)의 상태가 달라지더라도 출력을 유지하며, 상기 제1 및 제2 스위칭 노드(240a, 240b)는 상기 부 전원(242)이 제공하는 전력을 상기 스위치(222), 상기 부 제어부(223) 및 상기 신호전송부(210)에 공급한다. The first and
상기 제1 및 제2 스위칭 노드(240a, 240b)는 다이오드로 구성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 스위칭 노드(240a, 240b)가 제공받은 전력을 선택하는 과정은 별도의 제어 없이 자동으로 이루어진다. 즉, 상기 주 전원(241)에서 제공되는 전력이 차단되면 상기 제1 및 제2 스위칭 노드(240a, 240b)는 상기 부 전원(242)으로부터 제공받는 전력을 자동적으로 공급하게 된다. The first and
도면에 도시된 바와 같이, 상기 주 제어부(221)는 상기 주 전원(241)으로부터만 전력을 공급받으므로, 상기 주 전원(241)의 전력이 차단되면 상기 주 제어부(221)는 구동되지 않게 된다. 그러나, 상기 부 제어부(223)는 상기 주 전원(241)으로부터 공급받는 전력이 차단되더라도, 상기 부 전원(242)으로부터 제공받은 전력을 상기 제2 스위칭 노드(240b)로부터 공급받는다. 따라서, 상기 부 제어부(223)는 계속하여 동작할 수 있고, 상기 주 제어부(221)와 양방향 통신을 수행할 수 있다. As shown in the drawing, the
상기 주 전원(241)으로부터 제공되는 전력이 차단되더라도, 상기 부 제어부(223)는 상기 제2 스위칭 노드(240b)로부터 상기 부 전원(242)의 전력을 공급받을 수 있어, 상기 주 제어부(221)와 양방향 통신을 수행할 수 있게 된다. 따라서, 동작하지 않는 상기 주 제어부(221)를 고장으로 인식하여, 상기 센서 데이터의 전송경로 제어가 가능하다. The
상기 전원 공급부(240)에 상기 주 전원(241)과 상기 부 전원(242)을 포함함으로써, 별도의 하드웨어적 구현 없이도 상기 부 제어부(223)에 의한 상기 센서 데이터 손실을 방지할 수 있다. The
데이터 손실 문제는 통신망이 손실되는 경우에도 발생할 수 있다. 따라서, 통신망 손실과 관련하여 이중 통신망 구조와 상기 이중 통신망에서의 데이터 전송 시스템을 살펴본다. Data loss problems can also occur if the network is lost. Therefore, the dual network structure and the data transmission system in the dual communication network will be examined in connection with the communication network loss.
도 5a는 상기 신호전송부(210)에서 수신부를 이중으로 나누어 도시한 도면이고, 도 5b는 상기 이중화된 수신부 중 어느 하나의 수신부에 고장이 발생한 경우 데이터가 전송되는 과정의 순서도이다. FIG. 5A is a diagram illustrating a double-divided receiving unit in the
도 1b 및 도 5a를 참조하면, 상기 기준 수신부(211a)와 상기 예비 수신부(211b)는 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 각각 센서 데이터를 수신한다. 상기 제1 신호전송노드(100)에서 상기 기준 수신부(211a)와 상기 예비 수신부(211b)로 동일한 센서 데이터를 각각 송신하지만, 상기 센서 데이터가 고속 전송되기 때문에 전송과정에서 오차가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 기준 수신부(211a)와 상기 예비 수신부(211b)에 수신된 각 센서 데이터는 동일하지 않다. Referring to FIGS. 1B and 5A, the
상기 주 제어부(221)는 상기 각 수신된 센서 데이터 중 어느 센서 데이터를 포함하여 병합 데이터를 형성할지 선택한다. 이 경우, 우선적으로 선택되는 센서 데이터는 상기 기준 수신부(211a)에서 수신한 센서 데이터가 된다. 즉, 상기 예비 수신부(211b)에 수신된 센서 데이터는 상기 기준 수신부(211a)에 고장이 발생한 경우에만 상기 병합 데이터에 포함된다. The
이하 상기 기준 수신부(211a)에 고장이 발생하여 전송망이 손실된 경우 데이터 전송과정과 관련하여 도 5b를 참조하여 설명한다. Hereinafter, a data transmission process when a failure occurs in the
상기 센서 데이터가 수신될 때, 상기 부 제어부(223)는 양방향 통신으로 상기 주 제어부(221)의 상태를 감지한다(S11). When the sensor data is received, the
상기 주 제어부(221)가 정상상태(고장이 발생하지 않은 상태)인 경우, 상기 주 제어부(221)는 상기 센서 데이터가 수신되도록 상기 기준 수신부(211a)와 상기 예비 수신부(211b)를 제어한다(S12). When the
상기 기준 수신부(211a)에 기 설정된 기준시간 이내 상기 센서 데이터가 수신되면, 상기 주 제어부(221)는 상기 기준 수신부(211a)가 정상상태(고장이 발생하지 않은 상태)임을 인식한다. When the sensor data is received within the predetermined reference time in the
따라서, 상기 주 제어부(221)는 상기 기준 수신부(211a)가 수신한 센서 데이터를 이용해 형성된 상기 병합 데이터를 상기 제3 신호전송노드(300)로 송신하도록 상기 송신부(212)를 제어한다(S13).Accordingly, the
하지만, 상기 기준 수신부(211a)에 상기 기준시간 동안 상기 센서 데이터가 수신되지 않으면 상기 주 제어부(221)는 상기 기준 수신부(211a)가 고장상태(고장이 발생한 상태)임을 인식한다. 즉, 상기 주 제어부(221)는 상기 예비 수신부(211b)가 수신한 센서 데이터를 포함한 병합 데이터를 상기 제3 신호전송노드(300)로 송신하도록 상기 송신부(212)를 제어한다(S14). However, if the sensor data is not received during the reference time in the
한편, 상기 기준 수신부(211a)와 상기 주 제어부(221)에 동시에 고장이 발생한 경우 데이터 전송이 문제된다. On the other hand, when a failure occurs simultaneously in the
상기 부 제어부(223)가 양방향 통신으로 상기 주 제어부(221)의 고장을 인식하면, 상기 센서 데이터를 상기 기준 수신부(211a)와 상기 예비 수신부(211b)가 수신하도록 제어한다(S15). When the
만약 상기 기준 수신부(211a)에 상기 기준시간 동안 상기 센서 데이터가 수신되지 않으면, 상기 부 제어부(223)는 상기 기준 수신부(211a)가 고장상태(고장이 발생한 상태)임을 인식한다. 그리고 상기 부 제어부(223)는 상기 예비 수신부(211b)에 수신된 센서 데이터를 상기 제3 신호전송노드(300)로 전송하도록 상기 송신부(212)를 제어한다(S16). If the sensor data is not received during the reference time in the
또한, 상기 주 제어부(221)가 고장 나더라도, 상기 기준 수신부(211a)에 고장이 발생하지 않으면, 상기 부 제어부(223)는 상기 기준 수신부(211a)에 수신된 센서 데이터를 상기 제3 신호전송노드(300)로 송신하도록 상기 송신부(212)를 제어한다(S7).If the failure occurs in the
단일 전송망에서 수신부의 고장으로 망 손실이 발생하면 전체 데이터 전송 자체가 차단되는 문제점이 있었다. 하지만, 수신부를 이중화하여, 어느 하나의 수신부에 고장이 발생하여도 고장이 발생하지 않은 수신부에 수신된 데이터의 전송을 통해 전체 데이터가 손실되는 문제를 극복할 수 있다. If a network loss occurs due to a failure of a receiving unit in a single transmission network, the entire data transmission itself is blocked. However, it is possible to overcome the problem that the whole data is lost through the transmission of the received data to the receiving unit in which the failure does not occur even if a failure occurs in any one receiving unit by duplicating the receiving unit.
또한, 망 손실과 상기 주 제어부(221)의 고장이 함께 발생하여도, 상기 부 제어부(223)가 상기 기준 수신부(211a)의 고장여부를 인식하여 상기 센서 데이터 송신을 제어하기 때문에 전체 데이터 손실을 최소화할 수 있다. Also, even if the network loss and the failure of the
이하에서는 본 발명의 궁극적인 목적에 따라 탐지성능을 향상시킬 수 있는 전체 데이터 전송 시스템의 구조에 대하여 살펴본다. Hereinafter, a structure of an entire data transmission system capable of improving detection performance according to the ultimate purpose of the present invention will be described.
도 6은 복수 개의 신호전송노드가 순차적으로 연결되어 형성된 전송그룹을 포함한 전체 데이터 전송 시스템의 구조를 도시한 도면이다. 6 is a diagram illustrating a structure of an entire data transmission system including a transmission group formed by sequentially connecting a plurality of signal transmission nodes.
도 6을 참조하면, 전체 데이터 전송 시스템(600)은 복수 개의 전송그룹들(610, 620, 630)이 배열되어 센서신호 수신기(640)에 각각 연결되고, 디지털 신호를 분석하는 신호처리기(650)가 상기 센서신호 수신기(640)와 데이터를 송수신 하도록 구성된다. 6, an overall
상기 전송그룹(610)은 순차적으로 연결된 복수의 신호전송노드들(611, 612, 613)을 포함하며, 상기 신호전송노드들(611, 612, 613)은 각각 개별 채널을 형성한다. 상기 채널은 실시간, 다양한 각도로 수중으로부터 미소신호를 감지하기 위해 요구되는 구성요소이다. 즉, 각 신호전송노드가 순차적으로 연결되면 다채널의 수중센서가 구현된다. The
또한, 상기 신호전송노드들(611, 612, 613) 상호 간에는 호환을 통해 채널변경이 가능한 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 신호전송노드에서 제5 신호전송노드까지 순차적으로 연결되어 있는 경우, 상기 제1 신호전송노드와 상기 제5 신호전송노드의 위치가 상호 교환되더라도, 상기 센서신호 수신기에 전송된 데이터는 위치가 교환되기 이전과 동일하다.In addition, the
상기 각 전송그룹(610, 620, 630)은 상기 센서신호 수신기(640)에 독립적으로 연결된다. 즉, 어느 하나의 전송그룹에 고장이 발생하여도 다른 전송그룹들에는 영향을 미치지 않는다. Each of the
상기 센서신호 수신기(640)는 상기 각 전송그룹들(610, 620, 630)과 데이터를 송수신하는 신호전송부(642), 상기 각 전송그룹에 전력을 공급하는 전원공급부(643) 및 상기 신호전송부(642)와 상기 전원공급부(643)를 제어하는 제어부(641)를 포함할 수 있다. The
구체적으로, 상기 신호전송부(642)는 복수의 전송부(642a, 642b, 642c)로 나누어질 수 있으며, 상기 전원공급부(643)도 복수의 전원부(643a, 643b, 643c)로 나누어질 수 있다. Specifically, the
상기 각 전송부(642a, 642b, 642c)는 상기 각 전송그룹(610, 620, 630)과 대응되게 연결되어 데이터를 송수신하는 데이터 전송라인을 형성한다. 예를 들면, 상기 하나의 전송그룹(610)은 순차적으로 연결된 복수의 신호전송노드들(611, 612, 613)을 포함하며, 상기 복수의 신호전송노드들(611, 612, 613)은 상기 각 신호전송노드에 포함된 신호전송부가 연결되어 데이터를 송수신 한다. 상기 각 신호전송부가 연결되어 제1 라인을 형성하고 상기 형성된 제1 라인은 상기 센서신호 수신기(642a)와 상기 전송그룹(610)이 연결되는 제2 라인과 함께 데이터 전송라인을 형성한다. Each of the
상기 각 전원부(643a, 643b, 643c)는 상기 각 전송그룹(610, 620, 630)과 대응되게 연결되어 전원 공급 라인을 형성한다. 상기 데이터 전송라인과 마찬가지로, 상기 각 전원부(643a, 643b, 643c)가 상기 각 전송그룹(610, 620, 630)내의 복수 개의 신호전송노드들에 포함된 각 전원공급부로 전원을 공급하는 라인을 형성한다. 상기 각 전송그룹(610, 620, 630)에 포함된 복수 개의 신호전송노드들은 각 센서에서 감지된 신호의 변환 데이터들을 순차적으로 병합하여 상기 센서신호 수신기(640)에 전송한다. 상기 변환 데이터들이 순차적으로 병합되는 방법은 후술한다. 상기 센서신호 수신기(640)는 복수 개의 전송그룹들로부터 수신된 데이터를 상기 센서신호 수신기의 제어부(641)에서 인식한 순서대로 재배열하여 최종 데이터를 형성한 후, 상기 신호 처리기(650)로 송신한다. 또한, 상기 센서신호 수신기(640)는 상기 신호처리기(650)가 송신한 제어명령을 상기 각 전송그룹(610, 620, 630)으로 전송한다. 상기 제어명령은 상기 각 전송그룹(610, 620, 630)내 순차적으로 연결된 신호전송노드를 따라 전송된다. Each of the
상기 신호처리기(650)는 상기 각 신호전송노드로부터 형성되어 상기 센서신호 수신기(640)를 통하여 수신된 데이터 분석을 통해 수중 물체의 탐지, 추적 등을 수행한다. The
상기 데이터 전송 시스템(600)은 어느 하나의 전송그룹 데이터가 손실되어도 다른 전송그룹들의 데이터는 손실되지 않는 구조로 형성된다. 뿐만 아니라 데이터 전송라인과 전원 공급라인을 분리함으로써, 어느 한 라인이 고장 나더라도 다른 라인에는 영향을 미치지 않는다.The
따라서, 전체 데이터 손실을 최소화하고 이로 인하여 탐지성능 이 향상되는 효과가 있다. Therefore, the total data loss is minimized and the detection performance is improved.
한편, 상기 센서신호 수신기(640)로부터 수신된 최종 데이터는 각 전송그룹(310, 620, 630)과 각 전송그룹에 포함된 각 신호전송노드에 관한 고장 정보를 포함하고 있으며, 이에 대한 분석을 통해 어느 구조에 고장이 발생하였는지 판단할 수 있다. 이하 데이터 분석을 통한 고장유형의 구체적인 식별방법을 설명한다. Meanwhile, the final data received from the
고장을 식별할 수 있는 구조를 구현하는 것 이외에도 데이터 분석을 통해 고장유형을 식별할 수도 있다. In addition to implementing structures to identify faults, you can also identify fault types through data analysis.
도 7은 각 신호전송노드가 송수신하는 데이터를 프레임 형태로 나타낸 도면이다. 7 is a diagram showing data transmitted and received by each signal transmission node in a frame format.
신호전송노드의 데이터(710)는 상기 신호전송노드의 센서에서 감지한 데이터(711) 및 상기 신호전송노드에 포함된 각 구성요소들의 고장정보를 포함한 고장정보데이터(712)를 포함한다. The
상기 데이터(710)는 순차적으로 연결된 다음 신호전송노드로 송신되고, 상기 데이터(710)를 수신한 신호전송노드에서는 상기 데이터를(710) 포함한 병합 데이터 프레임을 형성한다. The
상기 병합 데이터 프레임이 순차적으로 형성되는 과정을 도면 1b를 참조하여 예를 들어 설명한다. 제2 신호전송노드(200)에서는 제1 신호전송노드(100)로부터 데이터를 수신한다. 상기 제1 신호전송노드(100)로부터 수신된 데이터에는 상기 제1 신호전송노드(100)의 센서가 감지한 데이터 및 상기 제1 신호전송노드(100)의 고장정보데이터가 포함되어 있다.상기 제2 신호전송노드(200)의 주 제어부는 상기 제2 신호전송노드(200)의 센서가 감지한데이터와 상기 제2 신호전송노드(200)의 고장정보데이터를 상기 제 1 신호전송노드(100)의 데이터와 순서대로 연결하여 병합 데이터를 형성하게 된다이와 같은 과정이 순차적으로 연결된 각 신호전송노드에서 반복되고, 상기 신호 처리기에서는 최종적으로 병합된 데이터 프레임(700)을 수신 받는다. A process of sequentially forming the merged data frames will be described with reference to FIG. The second
그러므로, 상기 최종 데이터 프레임(700)의 각 구간에는 그 구간에 대응되는 신호전송노드의 데이터 프레임(710)이 포함된다. 구체적으로, 상기 최종 데이터 프레임(700)은 복수 개의 구간으로 구획되어 있고, 각 구간에는 순차적으로 연결되어 있는 신호전송노드의 데이터 프레임이 상기 구간에 대응되는 위치에 포함된다.Therefore, each section of the
또한, 상기 데이터 (710)에 포함된 고장정보데이터(712)는 상기 신호전송노드에 포함된 신호전송부, 주 제어부 및 부 제어부와 같은 각 구성요소에 대응되는 구간으로 구획된다. 예를 들어, 상기 전원공급부에 고장이 발생한 경우, 상기 고장정보데이터(712)내에서 상기 전원공급부가 대응되는 구간에 상기 전원공급부의 고장 정보가 포함된다. 만약 상기 주 제어부에 고장이 발생했다면, 상기 주 제어부가 포함된 신호전송노드에서는 병합 데이터 형성이 불가능하므로, 상기 최종 데이터 프레임에는 상기 신호전송노드에 해당하는 데이터 구간이 비어있게 된다.In addition, the
따라서 상기 신호 처리기 에서는 전송되어 온 상기 최종 데이터 프레임(700)의 구간 분석을 통하여 어느 신호전송노드에 포함된 구성요소에 고장이 발생했는지 판단할 수 있다. Therefore, the signal processor can determine whether a component included in a signal transmission node has a failure by analyzing a segment of the
또한, 상기 설명한 것과 같이 복수 개의 전송그룹을 포함하는 데이터 전송 시스템에서, 상기 센서 신호 수신기는 상기 센서신호 수신기가 포함하는 제어부가 인식한 전송그룹 순서대로, 수신된 데이터를 재배열하게 된다. 즉, 수신된 시간 순서에 의하지 않고 수신한 이후 상기 센서신호 수신기의 제어부에서 인식한 순서에 맞게 재배열 된다. 따라서, 상기 신호 처리기는 상기 재배열된 데이터 프레임의 구간 분석을 통해 어느 전송그룹에 고장이 발생하였는지도 분석할 수 있다. Also, in the data transmission system including a plurality of transmission groups as described above, the sensor signal receiver rearranges the received data in the order of the transmission groups recognized by the controller included in the sensor signal receiver. That is, they are rearranged according to the order recognized by the controller of the sensor signal receiver after they are received regardless of the received time order. Accordingly, the signal processor can analyze which transmission group has failed through the analysis of the rearranged data frame.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (5)
상기 제2 신호전송노드의 디지털 회로는,
상기 제1 신호전송노드로부터 데이터가 수신되면, 상기 제2 신호전송노드의 데이터를 포함한 병합 데이터를 형성하고, 상기 병합 데이터를 상기 제3 신호전송노드로 송신하도록 상기 신호전송부를 제어하는 주 제어부;
상기 제1 신호전송노드로부터 수신된 데이터의 전송경로를 상기 주 제어부와 연결 또는 차단하는 스위치; 및
상기 주 제어부와의 양방향 통신에 근거하여 상기 주 제어부의 고장이 감지되면, 상기 제1 신호전송노드로부터 수신된 데이터의 전송경로를 상기 주 제어부와 차단하도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 제1 신호전송노드로부터 수신된 데이터를 상기 제3 신호전송노드로 송신하도록 상기 신호전송부를 제어하는 부 제어부를 포함하는 데이터 전송 시스템.A sensor for sensing a signal in the water, a digital circuit for forming the converted data of the sensed signal, a signal transmitter for transmitting and receiving the data, and a power supply for supplying power to the sensor, the digital circuit and the signal transmitter A first signal transmission node, a second signal transmission node, and a third signal transmission node,
Wherein the digital circuit of the second signal transmission node comprises:
A main control unit for forming merged data including data of the second signal transmission node when data is received from the first signal transmission node and controlling the signal transmission unit to transmit the merged data to the third signal transmission node;
A switch for connecting or disconnecting a transmission path of data received from the first signal transmission node with the main control unit; And
Controls the switch to block the transmission path of data received from the first signal transmission node from the main control unit when a failure of the main control unit is detected based on bidirectional communication with the main control unit, And a sub-control unit for controlling the signal transmission unit to transmit data received from the node to the third signal transmission node.
상기 전원공급부는,
상기 주 제어부에 전력을 공급하는 주 전원;
상기 부 제어부가 상기 주 제어부와 양방향 통신을 수행하도록 출력을 유지하는 부 전원; 및
상기 주 전원과 상기 부 전원의 전원 공급 라인에 위차하여 상기 주 전원과 상기 부 전원으로부터 동시에 전력을 공급받고, 상기 주 전원에 고장이 발생한 경우에만 상기 부 전원으로부터 공급받은 전력을 상기 부 제어부, 상기 스위치 및 상기 신호전송부에 공급하는 스위칭 노드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.The method according to claim 1,
The power supply unit,
A main power supply for supplying power to the main control unit;
A sub power source for maintaining an output so that the sub control unit performs bidirectional communication with the main control unit; And
And a controller for receiving power supplied from the main power supply and the sub power supply at the same time as the power supply lines of the main power and the sub power and receiving power supplied from the sub power supply only when a failure occurs in the main power, A switch and a switching node for supplying the switch and the signal transmission unit.
상기 제2 신호전송노드의 신호전송부는,
상기 제1 신호전송노드에서 전송된 데이터를 각각 수신 받는 기준 수신부 및 예비 수신부를 포함하고,
상기 기준 수신부가 기 설정된 기준시간 내에 수신하는 데이터는 상기 제2 신호전송노드의 데이터와 함께 상기 주 제어부에 의하여 상기 병합 데이터를 형성하며,
상기 주 제어부는 상기 기준 수신부에 상기 기준시간 내에 상기 제1 신호전송노드로부터 데이터가 수신되지 않으면, 상기 예비 수신부에 수신된 데이터를 상기 제2 신호전송노드의 데이터와 함께 상기 병합 데이터를 형성하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the signal transmission unit of the second signal transmission node comprises:
A reference reception unit and a spare reception unit, each receiving data transmitted from the first signal transmission node,
Wherein the data received by the reference receiver in a predetermined reference time forms the merged data by the main controller together with the data of the second signal transmission node,
Wherein the main control unit forms the merged data together with the data of the second signal transmission node in the data received by the preliminary reception unit if the reference reception unit does not receive data from the first signal transmission node within the reference time Characterized by a data transmission system.
상기 부 제어부는 상기 주 제어부의 고장을 감지하고 상기 기준 수신부에 상기 기준시간 내에 상기 제1 신호전송노드로부터 데이터가 수신되지 않으면, 상기 예비 수신부에 수신된 데이터를 상기 제3 신호전송노드로 송신하도록 상기 신호전송부를 제어하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템. The method of claim 3,
The sub control unit detects a failure of the main control unit and transmits data received by the spare reception unit to the third signal transmission node if the reference reception unit does not receive data from the first signal transmission node within the reference time And controls the signal transmission unit.
상기 제2 신호전송노드의 데이터는,
상기 제2 신호전송노드의 센서가 감지한 데이터와 상기 제2 신호전송노드에 포함된 상기 주 제어부, 상기 부 제어부, 상기 스위치, 상기 신호전송부 및 상기 전원공급부에 발생한 고장정보를 포함한 데이터가 연결된 데이터 프레임인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the data of the second signal transmission node comprises:
Data including fault information generated in the main control unit, the sub control unit, the switch, the signal transmission unit, and the power supply unit included in the second signal transmission node and data sensed by the sensor of the second signal transmission node are connected Wherein the data frame is a data frame.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020140157387A KR101538321B1 (en) | 2014-11-12 | 2014-11-12 | Data transmission system of underwater sensor array for decreasing losing of data |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1151661A (en) * | 1997-07-30 | 1999-02-26 | Denso Corp | Navigation device for vehicle |
KR20130059475A (en) * | 2011-11-28 | 2013-06-07 | 한국공항공사 | Power transfer unit and power supply appratus including the same |
-
2014
- 2014-11-12 KR KR1020140157387A patent/KR101538321B1/en active IP Right Grant
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