KR101554586B1

KR101554586B1 - Substation Monitoring System

Info

Publication number: KR101554586B1
Application number: KR1020150020383A
Authority: KR
Inventors: 김순희
Original assignee: 주식회사 한일엔지니어링
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2015-10-06

Abstract

The present invention relates to a substation monitoring system. The present invention provides the substation monitoring system and a method thereof which can acquire data of a substation by attaching a ubiquitous sensor network sensor node to the substation even though it is impossible to monitor the substation in case of performing the prior RTU I/O replacement work, and enable an operator to monitor, measure and control the substation regardless of the RTU I/O replacement. According to the present invention, a sensor node is attached at a monitoring and measurement point of the substation, and each senor node performs wireless data transmission using designated data transmission time, and data collision is prevented by using a communications period thereof without using a contention period of a beacon mode.

Description

[0001] Substation Monitoring System [

본 발명은 변전분야 기술 중에서 변전 설비 감시 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network, 이하 'USN'이라 칭함)에 의하여 원격 테스트 유니트(Remote Test Unit: RTU) 교체 작업시 발생하는 변전 설비 감시 불능 상태를 방지하고, 설비의 증설시 추가의 케이블 포설 작업 없이 감시할 수 있는 변전 설비 감시 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substation surveillance system in a substation technology, and more particularly, to a substation surveillance system in a remote test unit (RTU) replacement operation by a Ubiquitous Sensor Network (USN) The present invention relates to a substation surveillance system capable of preventing surveillance failure of a substation facility and monitoring the substation installation without additional cable installation work.

종래의 변전 설비 감시 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 변전 설비(10)에서 전력 계통 선로를 이용하여 감시 데이터를 각각의 원격 테스트 유니트(Remote Test Unit: RTU)(20)에서 취합하고 마스터 패널부(30)를 통하여 취합된 데이터를 디스플레이 패널부(40)와 호스트부(50)로 전송하여 사용자에게 표시한다.As shown in FIG. 1, in a conventional substation monitoring system, surveillance data is collected from each remote test unit (RTU) 20 using a power system line in a substation 10, And transmits the collected data to the display panel unit 40 and the host unit 50 and displays the data to the user.

종래 변전 설비 감시 시스템은 설비 증설에 대한 감시 포인트 증가시 증설된 설비에 전력 계통 선로를 포설하여야 하는 문제점이 있었다.Conventional substation surveillance system has a problem that a power system line must be installed in an installed facility when the monitoring point for facility expansion increases.

또한, 종래 변전 설비 감시 시스템은 시스템 구축시 가설 작업으로 인한 설비 운전을 중지해야 하고 감시 공간 및 설비 변경에 인력 및 시간, 비용이 발생한다. Also, the conventional substation surveillance system must stop the operation of the equipment due to the construction work during the system construction, and labor, time, and cost are incurred in the change of the monitoring space and the facilities.

뿐만 아니라, 종래 변전 설비 감시 시스템은 통신 인프라가 유선으로 구성되어 내부, 외부 공사시 회선 파손의 우려가 있으며 시스템 설치 및 시공시 초기 비용이 많이 드는 문제점이 있었다. In addition, the conventional substation surveillance system has a problem in that the communication infrastructure is configured as a wired line, and there is a fear of line breakage in the inside or outside construction, and the initial cost is high at the time of installation and construction of the system.

이러한 문제점을 일부 해결하기 위한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제1007742호(2011.01.05) '변전 설비 감시 시스템 및 방법'이 개시된 바 있다.
As a conventional technique for solving some of these problems, Korean Patent Registration No. 1007742 (2011.01.05) 'Substation Monitoring System and Method' has been disclosed.

대한민국 특허 등록번호 제1007742호(2011.01.05) '변전 설비 감시 시스템 및 방법'Korean Patent Registration No. 1007742 (2011.01.05) 'Substation Surveillance System and Method'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, RTU 교체 작업시 발생하는 변전 설비 감시 불능 상태를 방지하고, 설비의 증설시 추가의 케이블 포설 작업없이 감시할 수 있는 변전 설비 감시 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and it is an object of the present invention to prevent the substation monitoring incapability caused by the RTU replacement operation and to monitor without additional cable installation The present invention provides a substation surveillance system having a main purpose.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 변전 설비에 설치되어 외부로부터 비컨을 수신하고 상기 변전 설비의 상태 정보를 나타내는 덤프 데이터와 접점 변화 이벤트 데이터를 생성하며 자신의 데이터 전송 지연 시간을 정하여 통신하는 센서 노드(100); 상기 비컨을 주기적으로 전송하고 상기 센서 노드로부터 상기 데이터 전송 지연 시간에 상기 덤프 데이터와 상기 접점 변화 이벤트 데이터를 수신하는 게이트웨이(200); 및 상기 게이트웨이(200)로부터 상기 수신한 접점 변화 이벤트 데이터와 상기 수신한 덤프 데이터를 기초로 상기 변전설비의 상태를 사용자에게 시각화하여 출력하는 모니터링 서버(300)를 포함하며, 상기 센서 노드(100)와 상기 게이트웨이(200)는 경쟁 프리 구간(Contention Free Period: CFP)으로 사용하는 비컨 구간에서 통신하고, 상기 게이트웨이(200)는 상기 센서 노드(100)와의 무선 통신을 위해 통신 아이디와 슬롯 사용 시간을 포함한 통신 제어 메시지를 생성하여 상기 센서 노드(100)로 전송하며, 상기 센서 노드(100)는 상기 게이트웨이(200)부터 상기 비컨을 수신한 후, 상기 게이트웨이(200)로 접속을 요청하고 상기 통신제어 메시지를 기초로 상기 통신 아이디를 설정하며 상기 통신 아이디와 상기 슬롯 사용 시간을 이용하여 상기 데이터 전송 지연 시간을 계산하도록 구성하되; 상기 센서 노드(100)는 함체(500)를 포함하고, 상기 함체(500) 내부에는 도 3에 도시된 바와 같은 입력보드(110), 메인보드(170), 통신보드(150), 사용자 인터페이스보드(160), 전원보드(180)가 실장되며; 상기 함체(500)의 대향하는 내벽면 양측에는 발열 및 냉각유닛(UN)이 장착되고, 상기 발열 및 냉각유닛(UN)은 일측이 개방된 사각박스 형상의 하우징(510)을 포함하며, 상기 하우징(510)의 개방부에는 힌지(HN)를 중심으로 회동 개폐가능한 발열박스(520)가 설치되고, 상기 발열박스(520)는 하방이 개방된 형태이고, 표면에는 다수의 방열공(530)인 천공 형성되며, 상기 하우징(510)의 바닥면에는 적어도 하나 이상의 작동실린더(540)가 설치되고, 상기 작동실린더(540)의 상단은 상기 발열박스(520)의 내부면에 고정되며, 상기 발열박스(520)의 중심에는 홈(GO)이 형성되고, 상기 홈(GO)에는 온도센서(SS)가 설치되며, 상기 온도센서(SS)는 컨트롤러(CT)와 연결되고, 상기 하우징(510)을 사용하지 않을 때는 잠궈 고정할 수 있도록 상기 하우징(510)의 일측면에는 잠금걸쇠(550)가 회전가능하게 구비되며, 상기 발열박스(520)의 대응면에는 잠금봉(560)이 돌출되어 상기 잠금걸쇠(550)를 걸어 고정할 수 있도록 구성되고, 상기 발열박스(520)의 내부 바닥면에는 서로 간격을 두고 적어도 하나 이상의 송풍팬(570)이 설치되며, 상기 송풍팬(570)은 상기 컨트롤러(CT)와 연결되어 구동 제어되게 설치되고, 상기 송풍팬(570) 주변에는 다수의 발열히터(580)가 설치되며, 상기 발열히터(580) 또한 상기 컨트롤러(CT)와 연결된되고, 상기 발열박스(520)의 네 모서리에는 다수의 열전소자(590)가 설치되는데, 상기 발열히터(580) 가동시에는 동작하지 않고, 냉각작용시에는 흡열작용되게 하여 냉기가 토출되도록 설계되며, 흡열작용에 의해 냉기가 토출되는 방향이 송풍팬(570) 쪽을 향하도록 하고, 그 반대쪽은 발열되므로 열기가 빠져나갈 수 있도록 발열박스(520)의 양측면에는 열기배출구멍(600)이 형성되며, 상기 열기배출구멍(600)을 통해 배출된 열기가 함체(500) 내부에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 하우징(510)의 대응하는 바닥면에는 흡열챔버(610)가 국부적으로 설치되고, 상기 흡열챔버(610)에는 상변화물질이 내장되어 있어 열을 받을 경우, 열을 흡수하도록 구성되며, 상기 발열 및 냉각유닛(UN)으로 공급되는 전원은 하우징(510)의 일측면에 형성된 전원소켓(620)을 통해 함체(500)로 공급되는 전원을 함께 사용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 변전 설비 감시 시스템을 제공한다.
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a means for achieving the above object, which is provided in a substation and receives beacons from outside, generates dump data and contact change event data indicating state information of the substation facility, A communicating sensor node (100); A gateway 200 for periodically transmitting the beacon and receiving the dump data and the contact change event data at the data transmission delay time from the sensor node; And a monitoring server (300) for visualizing and outputting the status of the substation facility to a user based on the received contact change event data and the received dump data from the gateway (200). The sensor node (100) And the gateway 200 communicate in a beacon period used as a contention free period (CFP), and the gateway 200 transmits a communication ID and a slot usage time to the sensor node 100 for wireless communication with the sensor node 100 And transmits the generated control message to the sensor node 100. The sensor node 100 receives the beacon from the gateway 200 and then requests a connection to the gateway 200, And sets the communication ID and calculates the data transmission delay time using the communication ID and the slot usage time But configured to; The sensor node 100 includes an enclosure 500. The enclosure 500 includes an input board 110, a main board 170, a communication board 150, a user interface board A power supply board 160, and a power supply board 180 are mounted; A heating and cooling unit UN is mounted on both sides of the inner wall surfaces of the housing 500 facing each other. The heating and cooling unit UN includes a rectangular box-shaped housing 510 having one side opened, A heat generating box 520 capable of opening and closing the hinge HN around the hinge HN is installed at an opening of the heat generating box 510. The heat generating box 520 is opened downward and has a plurality of heat dissipating holes 530 And at least one operating cylinder 540 is installed on the bottom surface of the housing 510. The upper end of the operating cylinder 540 is fixed to the inner surface of the heating box 520, A groove GO is formed in the center of the housing 520 and a temperature sensor SS is installed in the groove GO and the temperature sensor SS is connected to the controller CT, A locking latch 550 is provided on one side of the housing 510 so as to be locked and fixed when not in use And a lock bar 560 is protruded from the corresponding surface of the heat generating box 520 so as to be able to hang and fix the lock catch 550. On the inner bottom surface of the heat generating box 520, At least one blowing fan 570 is installed at an interval and the blowing fan 570 is connected to the controller CT to be driven and controlled and a plurality of heaters 580 And a plurality of thermoelectric elements 590 are installed at four corners of the heat generating box 520. When the heat generating heater 580 is operated, And is designed so that the cold air is discharged through a heat absorbing function during the cooling operation. The direction in which the cold air is discharged by the endothermic action is directed toward the air blowing fan 570, and the heat is generated from the opposite side, (Not shown) of the heat generating box 520 A heat exhausting hole 600 is formed on both sides of the housing 510 and a heat absorbing chamber 600 is formed on a corresponding bottom surface of the housing 510 to prevent the heat exhausted through the heat exhausting hole 600 from affecting the inside of the housing 500 610 are locally installed in the heat absorbing and cooling unit UN and the heat absorbing chamber 610 has a phase change material built therein to absorb heat when heat is received. And a power source supplied to the housing 500 through a power socket 620 formed on one side of the power source socket 620. [

본 발명에 따르면, 비컨 모드의 경쟁 구간을 사용하지 않고 접속되어 있는 각각의 센서 노드가 자신의 통신 구간을 설정하여 사용함으로써 CSMA/CA 방식으로 해결할 수 없는 데이터 충돌을 방지한다.According to the present invention, each sensor node connected without using the contention period of the beacon mode sets and uses its own communication section to prevent data collision that can not be solved by the CSMA / CA method.

또한, 변전 설비에서 감시되는 CT, DI, PT, AI를 입력받을 수 있는 각각의 센서 노드로 구성하여 각각의 감시 포인트별로 센서 노드를 부착하므로 기기 고장에 의한 전체 시스템의 감시 불능을 해소한다.In addition, each sensor node configured to receive input CT, DI, PT, and AI monitored by the substation facility is attached to each sensor node, thereby eliminating the monitoring failure of the entire system due to device failure.

뿐만 아니라, 본 발명은 센서 네트워크를 이용하여 센서 노드와 모니터링 서버 간 케이블을 설치하지 않는다.In addition, the present invention does not install a cable between the sensor node and the monitoring server using the sensor network.

아울러, 본 발명은 RTU 교체 작업시 발생하는 변전 설비 감시 [0012] 불능 상태를 방지하는 효과를 기대할 수 있고, 설비의 증설시 추가의 케이블 포설 작업없이 감시할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
In addition, the present invention can be expected to have an effect of preventing the substation monitoring incidents that occur during the RTU replacement operation, and can be expected to be monitored without additional cable installation work when the equipment is installed.

도 1은 종래 기술에 따른 변전 설비 감시 시스템의 전체적인 [0120] 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 USN을 이용한 변전 설비 감시 시스템의 전체적인 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드 중 DI 입력 보드(120)의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드 중 CT 입력 보드의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드 중 PT 입력 보드의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드 중 통신 보드의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 변전 설비 감시 시스템을 이용한 변전 설비 감시 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드 및 게이트웨이의 접속과정((a),(b))을 설명하기 위한 도면이다.
도 10는 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드가 데이터를 전송하는 비컨 모드를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이의 통신 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드의 통신 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이와 모니터링 서버 간의 통신 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 추가 실시예를 보인 도면이다.FIG. 1 is a diagram briefly showing the overall configuration of a substation monitoring system according to the prior art.
FIG. 2 is a view showing a general configuration of a substation monitoring system using USN according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a sensor node according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a DI input board 120 among sensor nodes according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a CT input board among sensor nodes according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a PT input board among sensor nodes according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a communication board among sensor nodes according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a method of monitoring a substation using a substation monitoring system according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram for explaining connection procedures (a) and (b) of a sensor node and a gateway according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating a beacon mode in which a sensor node transmits data according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram for explaining a communication flow of a gateway according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram for explaining a communication flow of a sensor node according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram for explaining a communication flow between a gateway and a monitoring server according to an embodiment of the present invention.
Figure 14 is a diagram illustrating a further embodiment according to the present invention.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Before describing the present invention, the following specific structural or functional descriptions are merely illustrative for the purpose of describing an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, And should not be construed as limited to the embodiments described herein.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, it should be understood that the embodiments according to the concept of the present invention are not intended to limit the present invention to specific modes of operation, but include all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.

본 발명은 후술되는 선등록특허 제1007742호를 그대로 이용한다. 때문에, 이하 설명되는 장치 구성상 특징들은 모두 등록특허 제1007742호에 기재된 사항들이다.The present invention utilizes the above-described prior-art patent No. 1007742 as it is. Therefore, all of the features of the device configuration described below are those described in Japanese Patent Registration No. 1007742.

다만, 본 발명은 상기 등록특허 제1007742호에 개시된 구성들 중 목적을 달성하기 위해 특정 구성 일부를 개선한 추가 실시예 부분이 가장 핵심적인 구성상 특징을 이룬다.However, the present invention is characterized in that the additional embodiment portion in which a specific configuration is partially improved in order to attain the object of the configuration disclosed in the above-mentioned Japanese Patent No. 1007742 is the most important constitutional feature.

따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제1007742호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 후단부에서 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.Therefore, the device configuration, characteristics and operation relationship described below will be referred to as the contents of the above-mentioned Japanese Patent No. 1007742, and the configuration related to the main features of the present invention will be described in detail at the rear end.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 변전 설비 감시 시스템은 센서 노드(100), 게이트웨이(200) 및 모니터링 서버(300)를 포함한다.2, the substation monitoring system according to an exemplary embodiment of the present invention includes a sensor node 100, a gateway 200, and a monitoring server 300. As shown in FIG.

센서 노드(100)는 변전 설비로부터 변전 설비 감시 데이터를 입력받아 변전 설비의 감시, 계측, 제어 기능을 수행한다.The sensor node 100 receives monitoring data of the substation facility from the substation facility and performs monitoring, measurement and control functions of the substation facility.

게이트웨이(200)는 센서 노드(100)로부터 변전 설비 감시 데이터를 무선으로 수집하여 모니터링 서버(300)에 유선으로 전송한다. 여기서, 변전 설비 감시 데이터는 변전 설비의 상태 정보, 즉 전류값, 전압값 등의 센서값과 접점 변화 상태 정보를 포함한다.The gateway 200 wirelessly collects the substation monitoring data from the sensor node 100 and transmits the collected data to the monitoring server 300 by wire. Here, the substation monitoring data includes the state information of the substation facility, that is, the sensor value such as the current value and the voltage value, and the contact change state information.

게이트웨이(200)는 센서 노드(100) 간 무선 통신 상태를 체크하며 센서 노드(100)와 모니터링 서버(300) 간의 데이터 송수신을 중계한다.The gateway 200 checks the wireless communication state between the sensor nodes 100 and relays data transmission / reception between the sensor node 100 and the monitoring server 300.

모니터링 서버(300)는 변전 설비 감시 데이터를 사용자가 확인할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공하고 변전설비의 상태 변경에 대한 이벤트 알람 및 계측 데이터 저장, 리포트 작성의 작업을 수행한다.The monitoring server 300 provides a user interface to allow the user to check the substation monitoring data, and stores event alarms, measurement data, and reports on the status change of the substation facility.

모니터링 서버(300)는 필요한 제어 명령을 생성하여 게이트웨이(200)로 전송하여 제어 명령이 게이트웨이(200)와 접속되어 있는 센서 노드(100)에 의해 실행되도록 한다.The monitoring server 300 generates a necessary control command and transmits it to the gateway 200 so that the control command is executed by the sensor node 100 connected to the gateway 200.

본 발명의 실시예에 따른 변전 설비 감시 시스템은 센서 노드(100)와 게이트웨이(200) 간 무선 통신을 수행하고 게이트웨이(200)와 모니터링 서버(300) 간 이더넷(Ethernet) 접속을 한다.The substation monitoring system according to the embodiment of the present invention performs wireless communication between the sensor node 100 and the gateway 200 and makes an Ethernet connection between the gateway 200 and the monitoring server 300.

다음, 도 3을 참조하여 센서 노드(100)의 내부 구성을 상세하게 설명한다.Next, the internal configuration of the sensor node 100 will be described in detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드(100)의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드(100) 중 디지털 인풋(Digital Input, 이하 'DI'라 칭함) 입력 보드의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드(100) 중 전류 변환(Current Transformer, 이하 'CT'라 칭함) 입력 보드의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드(100) 중 전압 변환(Potential Transformer, 이하 'PT'라 칭함) 입력 보드의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드(100) 중 통신 보드의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a sensor node 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a sensor node 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram of a current transformer (hereinafter referred to as 'CT') input of a sensor node 100 according to an embodiment of the present invention. 6 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a board. FIG. 6 is a block diagram illustrating an internal configuration of a voltage transformer (hereinafter referred to as 'PT') input board of the sensor node 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a communication board among sensor nodes 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

본 발명의 실시예에 따른 센서 노드(100)는 온/오프 신호나 센서의 입력을 받아 전송하는 입력 보드(110), 무선통신을 위한 무선 송수신 모듈인 통신 보드(150), 액정 표시 장치를 통해 정보를 출력하고 키패드를 통해 사용자 입력을 수신하는 사용자 인터페이스 보드(160), 센서 노드(100)의 각 구성 장치를 제어하여 센서 노드(100)의 변전 설비의 감시, 계측, 제어 기능을 수행하는 메인 보드(170) 및 각 보드와 센서가 사용하는 전원을 안정적으로 공급하는 전원 보드(180)를 포함한다.The sensor node 100 according to the embodiment of the present invention includes an input board 110 for receiving an on / off signal or an input of a sensor, a communication board 150 as a wireless transmission / reception module for wireless communication, A user interface board 160 for outputting information and receiving user input via a keypad, a main interface 160 for controlling the respective components of the sensor node 100 to monitor, measure, and control the substation of the sensor node 100, A board 170 and a power board 180 for stably supplying power used by each board and the sensor.

입력 보드(110)는 DI 입력 보드(120), CT 입력 보드(130), PT 입력 보드(140) 및 아날로그 인풋(Analog Input, 이하 'AI'라 칭함) 입력 보드를 포함한다.The input board 110 includes a DI input board 120, a CT input board 130, a PT input board 140, and an analog input (AI) input board.

각각의 입력 보드(110)는 고유의 ID 버퍼를 가지고 있으며 메인 보드(170)에서는 고유의 ID 버퍼를 확인하여 자동으로 인식하고 펌웨어의 변경없이 입력 보드(110)별 작업을 수행한다.Each input board 110 has a unique ID buffer. In the main board 170, a unique ID buffer is identified and automatically recognized, and work for each input board 110 is performed without changing the firmware.

DI 입력 보드(120)는 접점 센서(122), 인식 장치(124), 분리 버퍼(126) 및 DI 입력 보드 고유 ID 버퍼(128)를 포함한다.The DI input board 120 includes a contact sensor 122, a recognition device 124, a separation buffer 126, and a DI input board unique ID buffer 128.

접점 센서(122)는 접점의 온/오프 상태를 나타낸다.The contact sensor 122 indicates the ON / OFF state of the contact.

인식 장치(124)는 접점이 온이면 전압이 걸려 접점을 인식한다.The recognition device 124 recognizes the contact by applying a voltage when the contact is on.

분리 버퍼(126)는 스파크 등의 순간 전압으로부터 메인 보드(170)를 보호하기 위해 전기적으로 분리하는 기능을 수행한다.The separation buffer 126 functions to electrically isolate the main board 170 from an instantaneous voltage such as a spark.

DI 입력 보드 고유 ID 버퍼(128)는 메인 보드(170)에서 입력 보드(110)를 구별할 수 있는 ID를 저장한다. 메인보드(170)는 DI 고유 ID값(예를 들어, 0100)을 읽어 입력 보드(110)의 종류를 알 수 있게 된다.The DI input board unique ID buffer 128 stores an ID capable of distinguishing the input board 110 from the main board 170. The main board 170 reads the DI unique ID value (for example, 0100) to know the type of the input board 110.

DI 입력 보드(120)는 변전 설비의 드라이(Dry) 접점을 이용하여 변전 설비의 상태값을 알 수 있다.The DI input board 120 can determine the state value of the substation facility by using the dry contact of the substation facility.

DI 입력 보드(120)는 A 라인에 일정 전압을 발생하여 접점 한쪽에 전원을 인가한 후 접점이 온이 되었을 경우 B 라인에 전압이 인식하게 되며 분리 버퍼(126)를 거쳐 메인 보드(170)에 전송하는 역할을 하게 된다.The DI input board 120 generates a constant voltage on the A line and applies power to one of the contacts. When the contact is turned on, the voltage is recognized on the B line, and the voltage is recognized on the B board via the separation buffer 126 .

CT 입력 보드(130)는 변전 설비로부터 전류값을 취득하는 CT 전류 센서(132), 노이즈를 제거하기 위해 고주파를 차단하는 CT 고주파수 차단 필터(134), 메인 보드(170)가 처리하기 편하게 파형 아닌 에너지값으로 변환하는 CT 에너지 컨버터(136), 메인 보드(170)에서 입력 보드(110)를 구별할 수 있도록 ID를 저장하는 CT 입력 보드 고유ID 버퍼(138)를 포함한다.The CT input board 130 includes a CT current sensor 132 for acquiring a current value from the substation, a CT high frequency cutoff filter 134 for cutting off high frequency to remove noise, And a CT input board unique ID buffer 138 for storing an ID so that the input board 110 can be distinguished from the main board 170. [

CT 입력 보드(130)는 변전 설비의 3상 전류를 측정하기 위해 CT 클램프 센서를 이용하여 결선 작업없이 CT 전선에 유도되는 전류값 0~5A를 측정한다.The CT input board 130 uses a CT clamp sensor to measure the three-phase current of the substation and measures the current value 0 to 5 A that is induced in the CT wire without wiring.

CT 입력 보드(130)는 CT의 입력을 CT 고주파수 차단 필터(134)를 통과하여 노이즈를 제거한 후, 에너지 컨버터를 통과하여 전류 센서의 인가되는 에너지값을 환산하여 메인 보드(170)에 전송한다.The CT input board 130 passes the input of the CT through the CT high frequency cutoff filter 134 to remove the noise, converts the energy value applied by the current sensor through the energy converter, and transmits the energy value to the main board 170.

CT 입력 보드(130)는 종래의 파형을 고속 AD 변환기를 거쳐 샘플링 되어진 데이터를 연산하여 에너지를 구하는 방식이 아닌 정형파의 에너지를 DC 레벨로 변환하여 저속, 저가격의 CPU에서도 빠르게 처리할 수 있는 방식의 회로로 구성한다.The CT input board 130 converts the waveform of a conventional wave into a DC level by calculating data sampled through a high-speed A / D converter to obtain energy, and can quickly process the data at a low-speed and low-cost CPU .

CT 입력 보드 고유 ID 버퍼(138)는 입력 보드(110) 자체의 고유 ID 버퍼를 이용하여 8비트 아스키 코드로 변환 후 메인 보드(170)에서 자체 인식할 수 있도록 구성된다. The CT input board unique ID buffer 138 is configured to be converted into an 8-bit ASCII code by using the unique ID buffer of the input board 110 itself and to be recognized by the main board 170 itself.

PT 입력 보드(140)는 변전 설비로부터 전압값을 취득하는 PT 전압 센서(142), 메인 보드(170)에서 처리하기 위해 전압을 일정비로 낮추는 전압 분배 장치(144), 노이즈를 제거하기 위해 고주파를 차단하는 PT 고주파수 차단필터(146), 메인 보드(170)에서 처리가 가능하도록 파형이 아닌 에너지값으로 변환하는 PT 에너지 컨버터(148) 및 메인 보드(170)에서 입력 보드(110)를 구별할 수 있도록 ID를 저장하는 PT 입력 보드 고유 ID 버퍼(149)를 포함한다.The PT input board 140 includes a PT voltage sensor 142 for obtaining a voltage value from the substation, a voltage distributor 144 for lowering the voltage to a predetermined ratio for processing in the main board 170, a high frequency A PT high-frequency cutoff filter 146 for cutting off the input signal from the main board 170, a PT energy converter 148 for converting the input signal into a non-waveform energy value so as to be processed by the main board 170, And a PT input board unique ID buffer 149 for storing the IDs.

PT 입력 보드(140)는 변전 설비의 3상 전압을 측정하기 위해 0~150V의 전압을 입력받아 현장의 전압값을 측정할 수 있도록 구성된다.The PT input board 140 is configured to measure a voltage value on the site by receiving a voltage of 0 to 150V to measure the three-phase voltage of the substation facility.

PT 입력 보드(140)는 PT의 인가되는 고압을 일정 비율 대비로 전압을 낮춘 후, PT 고주파수 차단 필터(146)를 통과하여 노이즈를 제거한 후, PT 에너지 컨버터(148)를 통과하여 전압 센서의 인가되는 에너지값을 환산하여 메인 보드(170)로 전송한다.The PT input board 140 lowers the voltage applied to the PT by a predetermined ratio, passes through the PT high frequency cutoff filter 146 to remove noise, passes through the PT energy converter 148, And transmits the calculated energy value to the main board 170. [

PT 입력 보드(140)는 종래의 파형을 고속 AD 변환기를 거쳐 샘플링 되어진 데이터를 연산하여 에너지를 구하는 방식이 아닌 정형파의 에너지를 DC 레벨로 변환하여 저속, 저가격의 CPU에서도 빠르게 처리할 수 있는 방식의 회로로 구성한다.The PT input board 140 converts a conventional waveform into a DC level by converting the energy of the waveform to a DC level by calculating data sampled via a high-speed AD converter, thereby quickly processing the data at a low-speed and low-cost CPU .

PT 입력 보드 고유 ID 버퍼(149)는 입력 보드(110) 자체의 고유 ID 버퍼를 이용하여 8비트 아스키 코드로 변환 후 메인 보드(170)에서 자체 인식할 수 있도록 구성된다.The PT input board unique ID buffer 149 is configured to be converted into an 8-bit ASCII code using the unique ID buffer of the input board 110 itself and to be recognized by the main board 170 itself.

AI 입력 보드(미도시)는 CT 입력 보드(130)와 유사하여 본 발명에서 상세한 설명을 생략하기로 한다. AI 입력보드는 0~1mV 전류나 0~5V 전압값을 정밀하게 측정한다.The AI input board (not shown) is similar to the CT input board 130 and will not be described in detail here. AI input board measures 0 ~ 1mV current or 0 ~ 5V voltage value precisely.

통신 보드(150)는 IEEE 802.15.4에서 사용하는 2.4Ghz의 주파수 대역을 사용하는 제1 RF 보드(152)와 UHF 대역을 사용하는 제2 RF 보드(154)를 사용하며 각각의 RF 보드는 통신 보드 고유 ID 버퍼(156)를 통하여 메인 보드(170)에서 자체 인식할 수 있도록 구성된다.The communication board 150 uses a first RF board 152 using a frequency band of 2.4 GHz used in IEEE 802.15.4 and a second RF board 154 using a UHF band, And can be recognized by the main board 170 through the board unique ID buffer 156.

전원 보드(180)는 상용 전원 및 DC 125V 또는 배터리 사용이 모두 가능하게 구성되어 있다.The power supply board 180 is configured to be able to use both a commercial power supply and a DC 125V or battery.

본 발명에서 센서 노드(100) 및 게이트웨이(200)는 무선 통신을 사용자 인터페이스 보드(160)의 키(Key)를 이용하여 사용자가 분석기 모드로 사용이 가능하다.In the present invention, the sensor node 100 and the gateway 200 can use wireless communication in the analyzer mode by the user using the key of the user interface board 160.

분석기 모드에서는 센서 노드(100) 및 게이트웨이(200)가 설정된 무선 통신을 수행하지 않고 설정된 주파수의 모든 무선 데이터를 수신하여 채널 사용 여부를 판별하며 사용되어진 무선 데이터의 신호 강도를 액정 표시 장치에 표시하여 사용자가 확인할 수 있도록 구성된다.In the analyzer mode, the sensor node 100 and the gateway 200 receive all the wireless data of the set frequency without performing the set wireless communication, determine whether to use the channel, and display the signal strength of the used wireless data on the liquid crystal display So that it can be confirmed by the user.

센서 노드(100)는 센서노드의 입력 보드(110)에 따라 DI, AI, CT, PT로 구성되고, 변전 설비의 상태 정보(AI, CT, PT)와 변전 설비의 접점 변화 이벤트(DI)를 측정하며, 측정한 데이터를 센서 네트워크를 이용하여 게이트웨이(200)로 전송한다.The sensor node 100 includes DI, AI, CT, and PT according to the input board 110 of the sensor node. The sensor node 100 receives the state change information (AI, CT, PT) And transmits the measured data to the gateway 200 using the sensor network.

다음, 도 8을 참조하여 센서 노드(100), 게이트웨이(200), 모니터링 서버(300) 간 데이터 흐름을 상세하게 설명한다.Next, the data flow between the sensor node 100, the gateway 200, and the monitoring server 300 will be described in detail with reference to FIG.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 변전 설비 감시 시스템을 이용한 변전 설비 감시 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a method of monitoring a substation using a substation monitoring system according to an embodiment of the present invention.

다수의 게이트웨이(200)는 서로 다른 USN 채널을 이용하여 데이터 통신을 수행한다. 각각의 센서 노드(100)는 초기 설정된 게이트웨이(200)와 USN 채널을 통해 통신한다. 모니터링 서버(300)는 랜 및 무선랜을 이용하여 통신한다.A plurality of gateways 200 perform data communication using different USN channels. Each sensor node 100 communicates with the initially established gateway 200 through a USN channel. The monitoring server 300 communicates using a LAN and a wireless LAN.

각 장치별 초기 동작은 다음과 같다.The initial operation of each device is as follows.

센서 노드(100)는 입력 보드(110)의 ID를 이용하여 연결되어 있는 센서를 판별하여 각 센서에 맞는 동작(DI, CT, PT, AI)을 수행하며 통신 보드(150)의 ID를 통해 통신 주파수 대역을 설정한다.The sensor node 100 discriminates the connected sensors by using the ID of the input board 110 and performs an operation (DI, CT, PT, AI) corresponding to each sensor, Set the frequency band.

센서 노드(100)는 사용자 인터페이스 보드(160)의 입력을 통해 게이트웨이(200)와 통신할 무선 채널을 설정하고 자신의 고유 ID를 설정하여 모니터링 서버(300)에 데이터를 전송한다.The sensor node 100 sets up a wireless channel to communicate with the gateway 200 through the input of the user interface board 160 and sets its own ID to transmit data to the monitoring server 300.

게이트웨이(200)는 게이트웨이 통신 보드(150)의 ID를 통해 통신 주파수 대역을 설정하고 게이트웨이 사용자 인터페이스 보드의 입력을 통해 모니터링 서버(300)와 통신을 설정하며 자신의 채널을 설정하여 주기적으로 비컨을 전송한다. 여기서, 비컨은 이벤트 비컨과 덤프 비컨으로 구분되고 전체 노드로 브로드캐스팅 방식으로 전송된다.The gateway 200 sets a communication frequency band through the ID of the gateway communication board 150, establishes communication with the monitoring server 300 through the input of the gateway user interface board, sets its own channel, periodically transmits a beacon do. Here, the beacon is divided into an event beacon and a dump beacon, and is transmitted in a broadcasting manner to all the nodes.

전술한 게이트웨이 통신 보드는 센서 노드(100)의 통신 보드(150)와 동일한 기능을 하며, 게이트웨이 사용자 인터페이스 보드는 센서 노드(100)의 사용자 인터페이스 보드(160)와 동일한 기능을 한다.The gateway communication board has the same function as the communication board 150 of the sensor node 100 and the gateway user interface board has the same function as the user interface board 160 of the sensor node 100.

모니터링 서버(300)는 통신 연결 메시지를 게이트웨이(200)로 전송하여 통신을 설정한다.The monitoring server 300 transmits a communication connection message to the gateway 200 to establish communication.

변전 설비 감시는 각 장치별 초기화가 끝난 후 다음과 같은 과정을 거친다.The substation surveillance is performed as follows after initialization for each device is completed.

모니터링 서버(300)는 연결되어 있는 각각의 게이트웨이(200)와 통신 연결 메시지를 전송하여 연결 상태를 확인한다(S100).The monitoring server 300 confirms the connection status by transmitting a communication connection message to each of the connected gateways 200 (S100).

각각의 게이트웨이(200)는 자신의 설정된 채널을 이용하여 주기적으로 비컨을 전송하여 접속되어 있는 센서 노드(100)로부터 변전 설비 감시 데이터를 수신하여 게이트웨이(200)의 메모리에 저장, 관리한다(S102, S104).Each gateway 200 periodically transmits a beacon using its established channel, receives the substation monitoring data from the connected sensor node 100, and stores it in the memory of the gateway 200 (S102, S104).

각각의 게이트웨이(200)는 모니터링 서버(300)로부터 데이터 요청이 있으면 기저장된 변전 설비 감시 데이터를 모니터링 서버(300)로 전송한다(S106, S108). 모니터링 서버(300)는 변전 설비 감시 데이터를 사용자에게 알려준다.Each of the gateways 200 transmits the previously stored substation monitoring data to the monitoring server 300 when there is a data request from the monitoring server 300 (S106, S108). The monitoring server 300 informs the user of the substation monitoring data.

센서 노드(100)는 게이트웨이(200)로부터 주기적으로 이벤트 비컨과 덤프 비컨을 수신하는 경우, 해당 비컨에 상응하는 데이터를 전송하도록 구성된다.The sensor node 100 is configured to transmit data corresponding to the beacon and the dump beacon periodically from the gateway 200 when the sensor node 100 periodically receives the event beacon and the dump beacon.

DI 센서 노드(100)를 제외한 다른 센서 노드(100)는 이벤트 비컨을 수신하지 않는다.Other sensor nodes 100 except the DI sensor node 100 do not receive event beacons.

다시 말해, DI 센서 노드(100)는 수집한 접점 변화 이벤트 데이터가 존재하는지 판단하여 접점 변화 이벤트 데이터가 존재하는 경우, 접점 변화 이벤트 데이터를 센서 노드(100)의 고유한 통신 구간을 통해 게이트웨이(200)로 전송한다(S110). 여기서, DI 센서 노드(100)는 DI 입력을 받아 상태를 통신하는 센서 노드 디바이스를 의미한다.In other words, the DI sensor node 100 judges whether the collected contact change event data exists, and when the contact change event data exists, the DI sensor node 100 transmits the contact change event data to the gateway 200 (S110). Here, the DI sensor node 100 means a sensor node device that receives DI input and communicates status.

게이트웨이(200)에 접속되어 있는 센서 노드(100)는 덤프 비컨을 수신하는 경우 각각의 고유한 통신 구간을 통해 현재 변전 설비의 상태 정보를 게이트웨이(200)로 전송한다.When receiving the dump beacon, the sensor node 100 connected to the gateway 200 transmits the status information of the current substation to the gateway 200 through each unique communication interval.

게이트웨이(200)는 센서 노드(100)로부터 접점 변화 이벤트와 같은 이벤트 데이터를 수신하는 경우 즉시 모니터링 서버(300)로 전송한다(S112). 이어서, 모니터링 서버(300)는 이벤트 데이터를 수신하는 경우 이벤트 표시 및 알람을 발생하여 사용자에게 통보한다.When the gateway 200 receives event data such as a contact change event from the sensor node 100, the gateway 200 immediately transmits the event data to the monitoring server 300 (S112). Then, when the monitoring server 300 receives the event data, it generates an event display and an alarm to notify the user.

게이트웨이(200)는 모니터링 서버(300)로부터 덤프 명령이 있으면 기저장된 덤프 데이터를 모니터링 서버(300)로 전송한다(S106, S108). 여기서, 덤프 데이터는 전술한 변전 설비의 상태 정보를 의미한다. 이어서, 모니터링 서버(300)는 변전 설비의 상태 정보를 사용자에게 통보한다.If there is a dump command from the monitoring server 300, the gateway 200 transmits the previously stored dump data to the monitoring server 300 (S106, S108). Here, the dump data means the state information of the above-mentioned substation facility. Then, the monitoring server 300 notifies the user of the status information of the substation facility.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드(100) 및 게이트웨이(200)의 접속 과정((a),(b))을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a diagram for explaining the connection procedure ((a), (b)) of the sensor node 100 and the gateway 200 according to the embodiment of the present invention.

게이트웨이(200)는 비컨을 주기적으로 전송하고(S200), 비컨 주기에 따라 접속 가능한 최대 접속 센서 노드수를 가진다.The gateway 200 periodically transmits a beacon (S200), and has the maximum number of access sensor nodes connectable according to the beacon period.

게이트웨이(200)는 비컨을 수신한 센서 노드(100)로부터 접속 요청 메시지를 수신하는 경우(S202), 접속 가능한 최대 접속 센서 노드수를 이용하여 센서 노드(100)에 접속이 가능한지 판단한다(S204).When the gateway 200 receives an access request message from the sensor node 100 receiving the beacon (S202), the gateway 200 determines whether access to the sensor node 100 is possible using the maximum number of connectable sensor nodes (S204) .

게이트웨이(200)는 센서 노드(100)에 접속 가능한 경우 통신 ID와 슬롯 사용 시간을 포함한 통신 제어 메시지를 생성하여 접속하려는 센서 노드(100)로 전송하며(S206), 접속 가능하지 않은 경우(최대 접속 노드만큼 접속된 상태), 접속 실패 정보를 생성하여 접속하려는 센서 노드(100)로 전송한다(S208).The gateway 200 generates a communication control message including the communication ID and the slot usage time when it is connectable to the sensor node 100 and transmits the communication control message to the sensor node 100 to be connected (S206). If the connection is not possible Node), and transmits the connection failure information to the sensor node 100 to be connected (S208).

센서 노드(100)는 게이트웨이(200)로부터 비컨을 수신하는 경우(S210), 접속 요청 메시지를 생성하여 게이트웨이(200)로 전송하고 통신 ID를 수신할 때까지 대기한다(S212, S214).When the beacon is received from the gateway 200 (S210), the sensor node 100 generates a connection request message, transmits it to the gateway 200, and waits until receiving the communication ID (S212, S214).

센서 노드(100)는 게이트웨이(200)로부터 통신 ID 및 슬롯 사용 시간을 포함한 통신 제어 메시지를 수신하는 경우, 통신 ID를 설정하고 통신 ID 및 슬롯 사용 시간을 이용하여 데이터 전송 지연 시간을 계산한다(S216,S218). 이후에 센서 노드(100)는 무선 통신시 설정한 통신 ID를 이용하여 통신한다.When receiving the communication control message including the communication ID and the slot usage time from the gateway 200, the sensor node 100 sets the communication ID and calculates the data transmission delay time using the communication ID and the slot usage time (S216 , S218). Thereafter, the sensor node 100 communicates using the communication ID set in the wireless communication.

데이터 전송 지연 시간을 구하는 방법은 다음의 [수학식 1]과 같다.The method for obtaining the data transmission delay time is expressed by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

데이터 전송 지연 시간 = 접속 시간 + (슬롯 사용 시간 × 통신 ID)Data transmission delay time = connection time + (slot usage time × communication ID)

여기서, 접속 시간은 펌웨어에서 정해 놓은 상수를 의미한다.Here, the connection time means a constant set by the firmware.

센서 노드(100)는 게이트웨이(200)로부터 통신 ID를 수신하지 못하고 접속 실패 정보를 수신하는 경우 게이트웨이(200)와의 접속 실패를 출력한다(S220).If the sensor node 100 fails to receive the communication ID from the gateway 200 and receives the connection failure information, the sensor node 100 outputs a connection failure to the gateway 200 (S220).

도 10는 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드(100)가 데이터를 전송하는 비컨 모드를 나타낸 도면이다.10 is a diagram illustrating a beacon mode in which the sensor node 100 transmits data according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예는 경쟁 구간을 배제하고 모든 구간을 경쟁 프리 구간(Contention Free Period: CFP)(410)으로 사용하는 비컨 모드를 사용한다. 여기서, 비컨 모드는 센서 네트워크에서 전력 소비를 줄이기 위해 사용되는 네트워크 방식 중의 하나이다.The embodiment of the present invention uses a beacon mode in which all the intervals are excluded from the contention period and used as a contention free period (CFP) Here, the beacon mode is one of the network schemes used to reduce power consumption in a sensor network.

비컨 구간(400)을 접속되어 있는 각각의 센서 노드(100)는 자신의 통신 구간을 정하여 사용하게 된다. 앞서 언급된 통신 구간은 도 9에서 계산한 데이터 전송 지연 시간을 의미한다.Each sensor node 100 connected to the beacon period 400 sets its own communication interval and uses it. The above-mentioned communication interval means the data transmission delay time calculated in FIG.

경쟁 프리 구간(410)은 센서 노드(100)와 게이트웨이(200) 간 통신 ID를 설정하는 과정과 센서 노드(100)에서 데이터 전송 지연 시간을 구하여 해당 데이터 전송 지연 시간에 데이터를 게이트웨이(200)로 전송하는 과정이 포함된다.The contention free period 410 is a process of setting a communication ID between the sensor node 100 and the gateway 200 and determining a data transmission delay time in the sensor node 100 and transmitting the data to the gateway 200 And a transmission process.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이(200)의 통신 흐름을 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for explaining the communication flow of the gateway 200 according to the embodiment of the present invention.

게이트웨이(200)는 설정되어 있는 비컨 주기별로 비컨을 전송한다.The gateway 200 transmits beacons according to the set beacon period.

게이트웨이(200)는 기설정한 덤프(Dump) 주기를 확인하여 덤프 주기이면 비컨 컨트롤 프레임의 예약 필드에 덤프 플래그를 설정한 덤프 비컨을 접속되어 있는 각각의 센서 노드(100)로 전송한다(S300, S302, S304). 여기서, 덤프 주기는 센서 노드(100)에 저장된 모든 데이터를 가져오는 주기를 의미한다.The gateway 200 checks a preset dump cycle and transmits a dump beacon having a dump flag set in the reserved field of the beacon control frame to each connected sensor node 100 (S300, S302, S304). Here, the dump period refers to a period in which all the data stored in the sensor node 100 is fetched.

게이트웨이(200)는 덤프 비컨 전송시 비컨 구간(400)동안 접속되어 있는 센서 노드(100)로부터 덤프 데이터를 수신한다(S306). 여기서, 덤프 데이터는 변전 설비의 상태 정보(즉, 센서값)를 의미한다.The gateway 200 receives the dump data from the sensor node 100 connected during the beacon period 400 during the dump beacon transmission (S306). Here, the dump data means status information (i.e., sensor value) of the substation facility.

게이트웨이(200)는 접속되어 있는 모든 센서 노드(100)에서 덤프 데이터를 수신하였는지 확인하여 모두 수신된 경우, 수신한 덤프 데이터를 저장, 관리한다(S308, S310).The gateway 200 checks whether or not the dump data has been received from all the connected sensor nodes 100 and stores and manages the received dump data (S308, S310).

이어서, 게이트웨이(200)는 모니터링 서버(300)의 덤프 데이터에 대한 요청이 있는 경우 현재 변전 설비의 상태 정보를 포함한 덤프 데이터를 모니터링 서버(300)로 전송한다.If there is a request for the dump data of the monitoring server 300, the gateway 200 transmits the dump data including the status information of the current substation to the monitoring server 300.

만약 게이트웨이(200)는 접속되어 있는 모든 센서 노드(100)에서 덤프 데이터를 수신하였는지 확인하여 모두 수신하지 못한 경우 통신에 문제가 있는 것으로 판단하여 초기 설정되어 있는 최대 재전송 횟수가 재전송 횟수보다 작은지 비교한다(S312).If the gateway 200 determines that the dump data has been received from all connected sensor nodes 100 and fails to receive all the dump data, the gateway 200 determines that there is a communication problem and determines whether the initially set maximum retransmission number is less than the retransmission number (S312).

게이트웨이(200)는 최대 재전송 횟수가 재전송 횟수보다 작은 경우, 덤프 데이터를 수신하지 못한 센서 노드(100)에 기기 이상으로 판단하여 기기 이상 이벤트를 생성하여 모니터링 서버(300)로 전송한다(S314). 여기서, 기기 이상 이벤트는 덤프 데이터를 수신하지 못한 센서 노드 정보를 포함한다.If the maximum number of retransmissions is smaller than the number of retransmissions, the gateway 200 determines that the device is out of order with the sensor node 100 that has not received the dump data and generates a device malfunction event and transmits the device malfunction event to the monitoring server 300 at step S314. Here, the device malfunction event includes the sensor node information that failed to receive the dump data.

이어서, 모니터링 서버(300)는 수신한 기기 이상 이벤트를 화면 표시 및 알람을 통해 사용자에게 통보한다.Then, the monitoring server 300 notifies the user of the received device abnormality event through a screen display and an alarm.

게이트웨이(200)는 최대 재전송 횟수가 재전송 횟수보다 큰 경우 비컨 컨트롤 프레임의 예약 필드(Reserved)에 리트라이 플래그(Retry Flag)를 설정하고 접속되어 있는 센서 노드(100) 중 덤프 데이터를 수신하지 못한 센서노드(100)의 통신 ID를 페이로드에 추가하여 덤프 비컨을 재전송한다(S316, S318).When the maximum number of retransmissions is greater than the retransmission number, the gateway 200 sets a retry flag in a reserved field (Reserved) of the beacon control frame and notifies the sensor node 100 that the connected sensor node 100 has not received the dump data Adds the communication ID of the node 100 to the payload, and retransmits the dump beacon (S316, S318).

게이트웨이(200)는 기설정한 덤프(Dump) 주기를 확인하여 덤프 주기가 아닌 경우 일반 비컨을 전송한다(S320).The gateway 200 checks a predetermined dump cycle and transmits a normal beacon if the dump cycle is not a dump cycle (S320).

이어서, 게이트웨이(200)는 일반 비컨 전송시 비컨 구간(400)동안 접속되어 있는 DI 센서 노드(100)의 접점 변화 이벤트 데이터를 수신 대기한다. 여기서, 일반 비컨은 비컨 컨트롤 프레임에서 예약 필드를 사용하지 않고 모두 '0'으로 설정되어 있는 것을 의미한다.Then, the gateway 200 waits for the contact change event data of the DI sensor node 100 connected during the beacon period 400 during the normal beacon transmission. Here, the normal beacon means that the beacon control frame is set to '0' without using the reserved field.

게이트웨이(200)는 접점 변화 이벤트 데이터를 수신하게 되면(S322), 접점 변화 이벤트 데이터에서 응답 신호(ACK)를 요청받았는지 판단하여 응답 신호를 접점 변화 이벤트 데이터를 전송한 센서 노드(100)로 전송한 후, 수신한 접점 변화 이벤트 데이터를 모니터링 서버(300)로 전송한다(S324, S326). 전술한 접점 변화 이벤트 데이터는 현재 변전 설비의 접점 상태 정보를 의미한다.When receiving the contact change event data (S322), the gateway 200 determines whether a response signal (ACK) has been requested from the contact change event data and transmits a response signal to the sensor node 100 that has transmitted the contact change event data And transmits the received contact change event data to the monitoring server 300 (S324, S326). The above-mentioned contact change event data means the contact state information of the current substation facility.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 센서 노드(100)의 통신 흐름을 설명하기 위한 도면이다.12 is a diagram for explaining the communication flow of the sensor node 100 according to the embodiment of the present invention.

센서 노드(100)는 도 9의 단계 S218에서와 같이 통신 ID와 슬롯 사용 시간을 이용하여 데이터 전송 지연 시간을 계산하고(S400), 게이트웨이(200)로부터 비컨을 수신하는 경우 계산한 데이터 전송 지연 시간만큼 슬립하여 전력을 절약한다.The sensor node 100 calculates a data transmission delay time using the communication ID and the slot usage time as in step S218 of FIG. 9 (S400), and calculates the data transmission delay time To save power.

센서 노드(100)는 게이트웨이(200)로부터 수신한 비컨의 컨트롤 프레임에 덤프 플래그가 존재하는지 확인하여 덤프 비컨인 경우 센서 노드(100)의 상태 정보를 게이트웨이(200)로 전송한다(S402).The sensor node 100 checks whether a dump flag exists in the control frame of the beacon received from the gateway 200 and transmits the status information of the sensor node 100 to the gateway 200 in the case of the dump beacon in operation S402.

센서 노드(100)는 게이트웨이(200)로부터 수신한 비컨의 컨트롤 프레임에 덤프 플래그와 리트라이(Retry) 플래그가 설정되어 있는지 판단하여 설정되어 있는 경우 페이노드에 자신의 통신 ID가 존재하는지 검사한다(S404,S406). 이어서, 센서 노드(100)는 페이노드에 자신의 통신 ID가 존재하는 경우 계산한 데이터 전송 지연 시간만큼 슬립하고(S408), 센서 노드(100)의 현재 상태 정보를 나타내는 덤프 데이터를 생성하여 게이트웨이(200)로 전송하며(S410, S412), 자신의 통신 ID가 존재하지 않는 경우 다음 비컨을 수신할 때까지 슬립하여 전력을 절약한다(S414).The sensor node 100 judges whether a dump flag and a retry flag are set in the control frame of the beacon received from the gateway 200 and, if so, checks whether the communication node has its own communication ID S404, S406). Then, the sensor node 100 sleeps by the calculated data transmission delay time in the presence of its own communication ID in the pay node (S408), generates dump data indicating the current status information of the sensor node 100, 200 (S410, S412). If there is no communication ID of its own, it sleeps until receiving the next beacon and saves power (S414).

센서 노드(100)는 게이트웨이(200)로부터 수신한 비컨의 컨트롤 프레임에 덤프 플래그가 존재하지 않는 경우 센서 노드(100) 중 DI 센서 노드(100)를 제외한 다른 센서 노드(100)는 다음 비컨을 수신할 때까지 슬립하여 전력을 절약한다.When there is no dump flag in the control frame of the beacon received from the gateway 200, the sensor node 100 receives the next beacon from the sensor node 100 except for the DI sensor node 100 Slip to save power.

DI 센서 노드(100)는 게이트웨이(200)로부터 수신한 비컨의 컨트롤 프레임에 덤프 플래그가 존재하지 않는 경우 접점 변화 이벤트 데이터가 존재하는지 판단하여 접점 변화 이벤트 데이터가 없는 경우 다음 비컨을 수신할 때 까지 슬립하여 전력을 절약한다(S414, S416). 이어서, DI 센서 노드(100)는 접점 변화 이벤트 데이터가 있는 경우 계산된 데이터 전송 지연 시간까지 슬립한 후, 자신의 통신 구간에 접점 변화 이벤트 데이터를 게이트웨이(200)로 전송하고 게이트웨이(200)로부터 응답 신호를 기다린다(S418, S420).The DI sensor node 100 judges whether the contact change event data exists when there is no dump flag in the control frame of the beacon received from the gateway 200. If there is no contact change event data, Thereby saving power (S414, S416). If there is contact change event data, the DI sensor node 100 slips up to the calculated data transmission delay time, and then transmits the contact change event data to the gateway 200 in its own communication section, And waits for a signal (S418, S420).

DI 센서 노드(100)는 게이트웨이(200)로부터 응답 신호를 수신하면 다음 비컨을 수신할 때까지 슬립하여 전력을 절약한다(S414, S422). 한편 DI 센서 노드(100)는 게이트웨이(200)로부터 응답 신호를 수신하지 못한 경우 초기 설정되어 있는 최대 재전송 횟수만큼 접점 변화 이벤트 데이터를 재전송한다.When the DI sensor node 100 receives the response signal from the gateway 200, the DI sensor node 100 sleeps until receiving the next beacon and saves power (S414, S422). On the other hand, if the DI sensor node 100 fails to receive the response signal from the gateway 200, the DI sensor node 100 retransmits the contact change event data by the maximum number of retransmission times set in advance.

DI 센서 노드(100)는 최대 재전송 횟수와 재전송 횟수와 비교하여 최대 재전송 횟수보다 재전송 횟수가 크면, 게이트웨이(200)와의 통신 이상으로 판단하여 접점 변화 이벤트 데이터를 저장, 보관하고 다음 비컨을 수신할 때까지 슬립하여 전력을 절약한다(S414, S424, S426).If the number of retransmissions is greater than the maximum number of retransmissions by comparing the number of retransmissions with the maximum number of retransmissions, the DI sensor node 100 stores and stores the contact change event data by determining that communication with the gateway 200 is abnormal, To thereby save power (S414, S424, and S426).

DI 센서 노드(100)는 최대 재전송 횟수와 재전송 횟수와 비교하여 최대 재전송 횟수보다 재전송 횟수가 작으면 초기 설정된 리트라이 주기만큼 슬립하여 전력을 절약한 후 접점 변화 이벤트 데이터를 게이트웨이(200)로 전송하고 게이트웨이(200)로부터 응답 신호를 기다린다(S420, S424, S428).If the number of retransmissions is smaller than the maximum retransmission count by comparing the maximum retransmission count and the retransmission count, the DI sensor node 100 sleeps by the initial retry period to save power, and then transmits the contact change event data to the gateway 200 And waits for a response signal from the gateway 200 (S420, S424, and S428).

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이(200)와 모니터링 서버(300) 간의 통신 흐름을 설명하기 위한 도면이다.13 is a diagram for explaining the communication flow between the gateway 200 and the monitoring server 300 according to the embodiment of the present invention.

모니터링 서버(300)는 각각의 게이트웨이(200)에 통신 연결 커멘드를 생성하여 전송하고 통신 연결 커멘드의 수신 확인 응답 신호를 기다린다(S500).The monitoring server 300 generates and transmits a communication connection command to each gateway 200 and waits for an acknowledgment signal of the communication connection command (S500).

모니터링 서버(300)는 주기적으로 현재 시간을 게이트웨이(200)로 전송하여 센서 노드(100) 간 시간 동기를 맞추는 작업을 수행한다(S502).The monitoring server 300 periodically transmits the current time to the gateway 200 to perform time synchronization between the sensor nodes 100 (S502).

모니터링 서버(300)는 게이트웨이(200)에 접속되어 있는 센서 노드들(100)의 초기 상태를 요청하고, 게이트웨이(200)로부터 센서 노드들(100)의 초기 상태를 수신한다(S504, S506).The monitoring server 300 requests the initial state of the sensor nodes 100 connected to the gateway 200 and receives the initial state of the sensor nodes 100 from the gateway 200 in steps S504 and S506.

게이트웨이(200)는 현재 접속되어 있는 센서 노드(100)의 통신 상태 및 변전 설비 감시 상태를 모니터링 서버(300)로 전송한다.The gateway 200 transmits the communication status of the currently connected sensor node 100 and the monitoring status of the substation monitoring system to the monitoring server 300.

모니터링 서버(300)는 주기적으로 게이트웨이(200)에 감시 중인 상태 정보를 요청하는 덤프 커멘드를 요청한다(S508).The monitoring server 300 periodically requests the gateway 200 for a dump command requesting status information being monitored (S508).

게이트웨이(200)는 덤프 커멘드를 수신하면 접속되어 있는 센서 노드(100)로부터 수집한 상태 정보를 모니터링 서버(300)로 전송한다(S510).Upon receiving the dump command, the gateway 200 transmits the collected status information from the connected sensor node 100 to the monitoring server 300 (S510).

게이트웨이(200)는 DI 센서 노드(100)에서 접점 변화 이벤트 데이터를 수신하는 경우 즉시 모니터링 서버(300)로 전송한다(S512).When receiving the contact change event data from the DI sensor node 100, the gateway 200 immediately transmits the contact change event data to the monitoring server 300 (S512).

게이트웨이(200)는 최대 재전송 횟수를 넘긴 센서 노드(100)에 대하여 통신 이상 이벤트를 생성하여 모니터링 서버(300)로 전송한다(S514).The gateway 200 generates a communication anomaly event for the sensor node 100 exceeding the maximum number of retransmissions and transmits the communication anomaly event to the monitoring server 300 (S514).

본 발명에 따른 추가 실시예는 상술한 구성을 그대로 포함하면서, 도 14에서와 같이, 센서 노드(100)를 구성하는 기구적 구성인 함체(500) 내부에 발열 건조 기능을 수행하는 구성을 추가함으로써 센서 노드(100) 내부를 신속히 건조시킬 수 있고, 또한 혹한기에는 적정온도로 가열 보온시킬 수 있어 신호결함이나 오동작을 막고 안정적인 동작을 구현할 수 있도록 한 것이다.The additional embodiment according to the present invention may be applied to the sensor node 100 by adding a configuration for performing a heat drying function inside the housing 500, which is a mechanical structure constituting the sensor node 100, It is possible to quickly dry the inside of the sensor node 100 and to heat and maintain the temperature at an appropriate temperature during a cold period, thereby preventing signal defects and malfunctions and realizing a stable operation.

도 14에 도시된 바와 같이, 상기 센서 노드(100)는 함체(500)를 포함한다.As shown in FIG. 14, the sensor node 100 includes a housing 500.

상기 함체(500) 내부에는 도 3에 도시된 바와 같은 입력보드(110), 메인보드(170), 통신보드(150), 사용자 인터페이스보드(160), 전원보드(180) 등이 실장된다.The input board 110, the main board 170, the communication board 150, the user interface board 160, the power board 180, and the like are mounted in the housing 500.

특히, 상기 함체(500)의 대향하는 내벽면 양측에는 도 14와 같은 발열 및 냉각유닛(UN)이 장착된다.In particular, a heat generating and cooling unit (UN) as shown in Fig. 14 is mounted on both sides of the inner walls of the housing 500 facing each other.

상기 발열 및 냉각유닛(UN)은 일측이 개방된 사각박스 형상의 하우징(510)을 포함한다.The heating and cooling unit (UN) includes a housing (510) shaped like a rectangular box with one side opened.

그리고, 상기 하우징(510)의 개방부에는 힌지(HN)를 중심으로 회동 개폐가능한 발열박스(520)가 설치된다.A heat generating box 520, which can be opened and closed around the hinge HN, is installed at the opening of the housing 510.

상기 발열박스(520)는 하방이 개방된 형태이고, 표면에는 다수의 방열공(530)인 천공 형성된다.The heat-generating box 520 is opened downward, and a plurality of heat-radiating holes 530 are formed in the surface thereof.

또한, 상기 하우징(510)의 바닥면에는 적어도 하나 이상의 작동실린더(540)가 설치되고, 상기 작동실린더(540)의 상단, 즉 실린더로드는 상기 발열박스(520)의 내부면에 고정된다.At least one actuating cylinder 540 is installed on the bottom surface of the housing 510 and the upper end of the actuating cylinder 540, that is, the cylinder rod is fixed to the inner surface of the heat generating box 520.

따라서, 필요에 따라 상기 발열박스(520)를 상기 하우징(510)에 대해 힌지(HN)를 중심으로 일정각도 돌출되게 회전시켜 발열 방향을 조절할 수 있다.Accordingly, if necessary, the heat generating box 520 can be rotated about the hinge HN at a predetermined angle with respect to the housing 510 to adjust the heat generating direction.

특히, 상기 발열박스(520)의 중심에는 홈(GO)이 형성되고, 상기 홈(GO)에는 온도센서(SS)가 설치되며, 상기 온도센서(SS)는 컨트롤러(CT)와 연결된다.In particular, a groove GO is formed in the center of the heat generating box 520, a temperature sensor SS is installed in the groove GO, and the temperature sensor SS is connected to the controller CT.

물론, 상기 작동실린더(540)도 상기 컨트롤러(CT)와 연결되며, 상기 컨트롤러(CT)는 마이크로프로세서의 일종으로서, 상기 발열박스(520)의 내부 천정면 중앙, 즉 온도센서(SS)와 대칭되는 대향면 상에 설치되며, 상기 온도센서(SS)의 감지신호에 따라 발열동작 혹은 냉각동작을 선택하여 작동시키도록 제어하게 된다.Of course, the operating cylinder 540 is also connected to the controller CT. The controller CT is a kind of microprocessor. The controller CT is a kind of microprocessor, And controls the heating operation or the cooling operation to be selected and operated according to the detection signal of the temperature sensor SS.

뿐만 아니라, 상기 하우징(510)을 사용하지 않을 때는 잠궈 고정할 수 있도록 상기 하우징(510)의 일측면에는 잠금걸쇠(550)가 회전가능하게 구비되고, 상기 발열박스(520)의 대응면에는 잠금봉(560)이 돌출되어 상기 잠금걸쇠(550)를 걸어 고정할 수 있도록 구성된다.In addition, a locking latch 550 is rotatably mounted on one side of the housing 510 so that the housing 510 can be locked and locked when not in use, And the rod 560 is protruded so that the locking latch 550 can be fixed by being hooked.

또한, 상기 발열박스(520)의 내부 바닥면에는 서로 간격을 두고 적어도 하나 이상의 송풍팬(570)이 설치되고, 상기 송풍팬(570)은 상기 컨트롤러(CT)와 연결되어 구동 제어되게 설치된다.At least one blowing fan 570 is installed on the inner bottom surface of the heat generating box 520 and the blowing fan 570 is connected to the controller CT to be driven and controlled.

아울러, 상기 송풍팬(570) 주변에는 다수의 발열히터(580)가 설치되며, 상기 발열히터(580) 또한 상기 컨트롤러(CT)와 연결된다.In addition, a plurality of heat generating heaters 580 are installed around the blowing fan 570, and the heat generating heaters 580 are also connected to the controller CT.

그리고, 상기 발열박스(520)의 네 모서리에는 다수의 열전소자(590)가 설치되는데, 상기 발열히터(580) 가동시에는 동작하지 않고, 냉각작용시에는 흡열작용되게 하여 냉기가 토출되도록 설계된다.A plurality of thermoelectric elements 590 are installed at four corners of the heat generating box 520. The heat generating elements 580 are designed not to be operated when the heat generating heaters 580 are operated and to radiate cold heat .

즉, 흡열작용에 의해 냉기가 토출되는 방향이 송풍팬(570) 쪽을 향하도록 하고, 그 반대쪽은 발열되므로 열기가 빠져나갈 수 있도록 발열박스(520)의 양측면에는 열기배출구멍(600)이 형성되며, 상기 열기배출구멍(600)을 통해 배출된 열기가 함체(500) 내부에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 하우징(510)의 대응하는 바닥면에는 흡열챔버(610)가 국부적으로 설치된다.That is, a heat exhaust hole 600 is formed on both sides of the heat generating box 520 so that the direction in which the cold air is discharged by the endothermic action is directed toward the air blowing fan 570 and the heat is generated on the opposite side, And a heat absorbing chamber 610 is locally installed on a corresponding bottom surface of the housing 510 to prevent the heat discharged through the heat discharging hole 600 from affecting the inside of the enclosure 500.

상기 흡열챔버(610)에는 상변화물질이 내장되어 있어 열을 받을 경우, 열을 흡수하여 상변화되고, 열을 빼았기면 원래 성질로 돌아가는 건축용 보온재 중 하나이다.The heat absorbing chamber 610 has a built-in phase change material. When the heat absorbing chamber 610 receives heat, it is phase-changed by absorbing heat.

또한, 상기 발열 및 냉각유닛(UN)으로 공급되는 전원은 하우징(510)의 일측면에 형성된 전원소켓(620)을 통해 함체(500)로 공급되는 전원을 함께 사용하도록 구성된다.The power supplied to the heating and cooling unit UN is configured to be used together with a power supplied to the enclosure 500 through a power socket 620 formed on one side of the housing 510. [

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 추가 실시예는 온도센서(SS)의 감지신호에 따라 컨트롤러(CT)가 제어하여 발열박스(520)를 경사 가동시키거나 혹은 겨울철 및 장마철에는 발열히터(580)를 가동시켜 함체(500) 내부가 습기차지 않도록 하고, 이를 통해 신호처리시 오동작을 방지할 수 있다.According to a further embodiment of the present invention constructed in accordance with the present invention, the controller (CT) controls the heating box (520) in accordance with a sensing signal of the temperature sensor (SS), or the heating heater So that the interior of the housing 500 is prevented from being wetted, thereby preventing malfunctions in signal processing.

또한, 혹서기에는 전장부품의 발열에 의한 열화를 초래할 수 있으므로 냉각기능을 구현시켜 함체(500) 내부를 적정 온도로 서늘하게 냉각시킴으로써 센서 노드(100)의 수명을 연장하고, 오동작을 막아 정확한 신호처리가 가능하도록 할 수 있다.
In addition, since it may cause deterioration due to heat generation of electrical components in the hot period, the cooling function is implemented to cool the interior of the enclosure 500 to a proper temperature, thereby prolonging the life of the sensor node 100, .

100: 센서 노드 200: 게이트웨이
300: 모니터링 서버100: sensor node 200: gateway
300: Monitoring Server

Claims

A sensor node (100) installed in a substation to receive beacons from the outside, generate dump data indicating state information of the substation facility, contact change event data, and set a data transmission delay time of the sensor node (100); A gateway 200 for periodically transmitting the beacon and receiving the dump data and the contact change event data at the data transmission delay time from the sensor node; And a monitoring server (300) for visualizing and outputting the status of the substation facility to a user based on the received contact change event data and the received dump data from the gateway (200). The sensor node (100) And the gateway 200 communicate in a beacon period used as a contention free period (CFP), and the gateway 200 transmits a communication ID and a slot usage time to the sensor node 100 for wireless communication with the sensor node 100 And transmits the generated control message to the sensor node 100. The sensor node 100 receives the beacon from the gateway 200 and then requests a connection to the gateway 200, And sets the communication ID and calculates the data transmission delay time using the communication ID and the slot usage time But configured to;
The sensor node 100 includes a housing 500. The sensor board 100 includes an input board 110, a main board 170, a communication board 150, a user interface board 160, a power board 180 are mounted;
A heating and cooling unit UN is mounted on both sides of the inner wall surfaces of the housing 500 facing each other. The heating and cooling unit UN includes a rectangular box-shaped housing 510 having one side opened, A heat generating box 520 capable of opening and closing the hinge HN around the hinge HN is installed at an opening of the heat generating box 510. The heat generating box 520 is opened downward and has a plurality of heat dissipating holes 530 And at least one operating cylinder 540 is installed on the bottom surface of the housing 510. The upper end of the operating cylinder 540 is fixed to the inner surface of the heating box 520, A groove GO is formed in the center of the housing 520 and a temperature sensor SS is installed in the groove GO and the temperature sensor SS is connected to the controller CT, A locking latch 550 is provided on one side of the housing 510 so as to be locked and fixed when not in use And a lock bar 560 is protruded from the corresponding surface of the heat generating box 520 so as to be able to hang and fix the lock catch 550. On the inner bottom surface of the heat generating box 520, At least one blowing fan 570 is installed at an interval and the blowing fan 570 is connected to the controller CT to be driven and controlled and a plurality of heaters 580 And a plurality of thermoelectric elements 590 are installed at four corners of the heat generating box 520. When the heat generating heaters 580 are operated, the heaters 580 are connected to the controller CT, And is designed so that the cold air is discharged through a heat absorbing function during the cooling operation. The direction in which the cold air is discharged by the endothermic action is directed toward the air blowing fan 570, and the heat is generated from the opposite side, (Not shown) of the heat generating box 520 A heat exhaust hole 600 is formed in the side surface of the housing 510 and a heat absorbing chamber is formed on a corresponding bottom surface of the housing 510 to prevent the heat exhausted through the heat exhaust hole 600 from affecting the inside of the housing 500 610 are locally installed in the heat absorbing and cooling unit UN and the heat absorbing chamber 610 has a phase change material built therein to absorb heat when heat is received. The power source supplied to the enclosure 500 is used together with the power source socket 620 formed on one side of the enclosure 500,
The controller CT is installed on the opposite surface of the heat generating box 520 which is located at the center of the inner ceiling and is symmetrical to the temperature sensor SS and a heating operation or a cooling operation is selected by the sensing signal of the temperature sensor SS So as to be operated.