KR101580543B1 - Network system for improving upstream traffic in wind power farm - Google Patents

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KR101580543B1
KR101580543B1 KR1020140093561A KR20140093561A KR101580543B1 KR 101580543 B1 KR101580543 B1 KR 101580543B1 KR 1020140093561 A KR1020140093561 A KR 1020140093561A KR 20140093561 A KR20140093561 A KR 20140093561A KR 101580543 B1 KR101580543 B1 KR 101580543B1
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olt
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김영천
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전북대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a wind power network system which more efficiently distributes resources to transmit data when each of power generators transmits the data to a base station in a wind power farm including a plurality of the wind power generators. More specifically, the wind power network system according to the present invention comprises one optical line terminal (OLT) corresponding to the base station; and a plurality of optical network units (ONUs) corresponding to the wind power generators in the farm respectively, wherein a fixated area with a regular size is assigned in a frame between the OLT and the ONUs and sensed information of the wind power generators is carried in the fixated area and transmitted, thereby solving the problems in an uplink traffic within the conventional wind power farm.

Description

풍력발전단지에서 상향 트래픽 전송 개선을 위한 풍력발전 네트워크 시스템 {NETWORK SYSTEM FOR IMPROVING UPSTREAM TRAFFIC IN WIND POWER FARM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a wind power generation network system for improving upstream traffic transmission in a wind farm,

본 발명은 복수의 풍력발전기들이 포함된 풍력발전단지에서 각 풍력발전기들이 기지국으로 데이터를 전송할 때 보다 효율적으로 자원을 배분하여 전송하도록 하는 풍력발전 네트워크 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 풍력발전 네트워크 시스템은 기지국과 대응되는 하나의 OLT(Optical Line Terminal)과 단지 내 풍력발전기들과 각각 대응되는 복수의 ONU(Optical Network Unit)를 포함하되, 상기 OLT와 ONU 간 프레임에 일정 크기의 고정영역을 할당하고 개별 풍력발전기들의 감지정보가 위 고정영역에 실어 전송함으로써 종래의 풍력발전단지 내 상향 트래픽에서의 문제점을 해결하는 풍력발전 네트워크 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a wind power generation network system that allows a plurality of wind power generators to distribute and transfer resources more efficiently when each wind power generator transmits data to a base station. Specifically, the wind turbine network system according to the present invention includes an OLT (Optical Line Terminal) corresponding to a base station and a plurality of ONUs (Optical Network Units) corresponding to wind turbines in a complex, The present invention relates to a wind turbine network system that solves the problems in upstream traffic in a conventional wind farm by allocating a fixed area of a fixed size to an inter-frame and transmitting sensed information of individual wind turbines on a fixed area.

대체 에너지 공급원으로서 풍력발전기가 주목을 받고 있는 가운데, 근래에는 복수의 풍력발전기를 하나의 넓은 공간에 군집형태로 조성하는 소위 풍력발전단지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. As wind power generators are attracting attention as a supply source of alternative energy, researches on so-called wind power generators, in which a plurality of wind generators are formed in a large space in a cluster, are being actively studied.

풍력발전단지는 복수의 풍력발전기를 유기적으로 제어하기 위해 각 풍력발전기들과 이들 풍력발전기들을 총괄할 수 있는 기지국(Base Station) 간의 네트워크가 치밀하게 구성되어야 하며, 동시에 복수의 풍력발전기들과 데이터를 주고 받을 때에 데이터 손실, 충돌 등의 문제가 발생하지 않도록 적절한 데이터 전송 방법론을 활용하여야 한다.In order to organically control a plurality of wind turbines, a wind turbine network must be structured so that a network between each wind turbine generator and a base station capable of managing these wind turbines can be organized. At the same time, a plurality of wind turbines and data Appropriate data transfer methodologies should be used to avoid problems such as data loss and collision when sending and receiving.

특히 최근까지도 대부분의 풍력발전기들은 내부적으로 구비하고 있는 센서 등의 각종 구성 장치들이 각기 다른 제조사에 의해 생산되는 경우가 많으며, 이렇듯 서로 다른 제조사에 의해 생산된 장치들은 구동 요건이 상이하여 하나의 기지국이 유기적으로 제어하는 것이 쉽지 않은바, 이러한 문제점들을 극복하기 위해서는 효율적인 방식의 데이터 전송 방법론이 요구된다.In recent years, most of the wind turbine generators have been equipped with internally provided various components such as sensors, etc., and the devices manufactured by different manufacturers have different driving requirements, Organic control is not easy, and an efficient method of data transmission is required to overcome these problems.

한편, 인터넷 트래픽이 증가하고 있는 환경에서 광선로를 이용하는 네트워크가 주목을 받고 있다. 특히 EPON(Ethernet-Passive Optical Network)은 오직 수동형 소자만이 포함된 광선로를 이용하여 기지국과 다수의 네트워크 단말기 간 이더넷 프레임을 전송하는 기술로서, 기존의 전화선 또는 동선 기반의 네트워크에 비해 가격 경쟁력은 물론 트래픽의 품질 면에서도 우수한 지표를 보이고 있는바, 다양한 분야의 FTTx (Fiber To The x)를 위한 대안으로 고려되고 있다. On the other hand, networks using optical lines are attracting attention in an environment where Internet traffic is increasing. Especially, Ethernet-Passive Optical Network (EPON) is a technology that transmits Ethernet frames between a base station and a number of network terminals by using an optical line including only a passive element. It is cost competitive compared to a conventional telephone line or a copper- And it is considered as an alternative for FTTx (Fiber To The X) in various fields.

본 발명은 위의 EPON 형태의 네트워크 환경을 풍력발전단지에 적용시키고자 한 것으로, 특히 EPON 환경을 구축하기 위한 OLT(Optical Line Terminal), ONU(Optical Network Unit) 들을 각각 풍력발전단지를 제어하는 기지국, 풍력발전단지 내 복수의 풍력발전기들과 매칭시켜 EPON 기반의 풍력발전 네트워크 시스템을 구축하는 것에 관한 것이다.
The present invention is intended to apply the EPON type network environment to the wind power generation complex. In particular, an optical line terminal (OLT) and an optical network unit (ONU) for constructing an EPON environment are connected to a base station And an EPON-based wind turbine network system by matching with a plurality of wind turbines in a wind turbine.

한국공개특허공보 제2013-0061221호 (2013.06.11. 공개)Korean Laid-Open Patent Publication No. 2013-0061221 (published on June 11, 2013)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 기지국과 풍력발전기를 연결하는 EPON 기반의 풍력발전 네트워크 시스템에 관한 것이다.The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and it relates to an EPON-based wind power network system that connects a base station and a wind turbine generator.

본 발명에 의하면 기지국은 OLT와 매칭되고, 풍력발전기들은 각각 ONU와 매칭될 수 있으며, 이 때 OLT는 데이터를 송수신하기 위한 일련의 프레임을 형성하되, 상기 프레임은 고정할당영역(Fixed Allocation)을 포함한다.According to the present invention, the base station may be matched with the OLT, and the wind turbines may be matched with the ONU, respectively. In this case, the OLT forms a series of frames for transmitting and receiving data and the frame includes Fixed Allocation do.

또한 본 발명에 의하면, 상기 프레임 내 고정할당영역에는 개별 풍력발전기의 감지정보가 입력될 수 있는 슬롯이 구비되어 있어, 수신 데이터의 충돌이나 데이터 손실 없이 안정적으로 많은 양의 감지정보를 수신 및 처리할 수 있다.
According to the present invention, the fixed allocation area in the frame is provided with a slot through which the detection information of the individual wind turbine generator can be input, so that a large amount of detection information can be stably received and processed without collision of received data or data loss .

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로 EPON 기반의 풍력발전 네트워크 시스템을 제공한다. 다만, 이러한 발명의 카테고리들은 단어 그 자체에 의해 한정되지 않으며, 이하에서 살펴볼 기술 사상을 포함하는 범위 내에서 다양하게 확장 해석될 수 있다.The present invention provides an EPON based wind power network system as means for solving the above problems. However, the categories of the present invention are not limited to the words themselves, and can be variously extended within the scope of technical ideas to be discussed below.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 풍력발전 네트워크 시스템은, 복수의 ONU로부터 고정할당영역(Fixed Allocation)이 할당된 프레임을 수신하는 OLT; 및 상기 고정할당영역에 풍력발전기로부터 수집한 감지정보를 입력하는 복수의 ONU; 를 포함하되, 상기 OLT는 풍력발전단지 기지국과 매칭되고, 상기 복수의 ONU는 각각 풍력발전단지 내 하나의 풍력발전기와 매칭될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wind turbine network system comprising: an OLT for receiving a frame allocated a fixed allocation area from a plurality of ONUs; And a plurality of ONUs for inputting detection information collected from the wind power generator to the fixed allocation area; The OLT may be matched with a wind power generator base station, and the plurality of ONUs may be matched with one wind power generator in a wind power generation complex, respectively.

또한, 상기 풍력발전 네트워크 시스템에 있어서, 상기 프레임은 초당 K개(K는 양의 정수)가 주기적으로 전송되며, 하나의 프레임에는 각각 1/K 초가 할당될 수 있다.Also, in the wind power network system, K frames (K is a positive integer) are transmitted periodically, and 1 / K seconds may be allocated to each frame.

또한, 상기 풍력발전 네트워크 시스템에 있어서, 상기 프레임 내 고정할당영역은 N개(N은 양의 정수)의 슬롯(slot)을 포함하고, 상기 슬롯은 각각 개별 풍력발전기와 매칭되며, 상기 ONU는 풍력발전기로부터 수집한 감지정보를 상기 매칭되는 슬롯에 입력하는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, in the wind power network system, the fixed allocation area in the frame includes N slots (N is a positive integer), the slots each match with an individual wind power generator, And the sensing information collected from the generator is input to the matched slot.

또한, 상기 풍력발전 네트워크 시스템에 있어서, 고정할당영역에 입력되는 감지정보는 로지컬 노드 식별표시(Logical Node ID), 센서 노드 식별표시(Sensor Node ID), 센서 타입(Sensor Type), 센서 데이터(Sensor Data) 또는 트레일러(Trailer) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In the wind turbine network system, the sensing information input to the fixed allocation area includes a logical node ID, a sensor node ID, a sensor type, a sensor data, Data) or a trailer.

또한, 상기 풍력발전 네트워크 시스템에 있어서, 상기 프레임은 고정할당영역(Fixed Allocation) 외에 동적할당영역(Dynamic Allocation)이 더 할당된 것을 특징으로 할 수 있다.
In addition, in the wind power generation network system, the frame may be further allocated a dynamic allocation area in addition to a fixed allocation area (Dynamic Allocation).

본 발명에 의하면, 복수의 풍력발전기와 기지국 간 많은 양의 데이터가 송수신, 특히 다수의 풍력발전기로부터 기지국으로 이어지는 상향 트래픽 전송시 데이터 충돌, 데이터 손실 등을 예방할 수 있어 안정적인 네트워크를 구축할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to prevent data collision, data loss, and the like during transmission and reception of a large amount of data between a plurality of wind turbines and a base station, particularly, in transmission of uplink traffic from a plurality of wind turbines to a base station, .

또한 본 발명에 의하면, 기지국과 풍력발전기를 연결하는 광선로에 능동소자를 추가적으로 구비시킬 필요가 없어 유지보수 및 비용 측면에서 유리한 효과가 있다.Further, according to the present invention, there is no need to additionally provide an active element in an optical line connecting the base station and the wind power generator, which is advantageous in terms of maintenance and cost.

또한 본 발명에 의하면, 풍력발전기로부터 수집된 감지정보가 개별 할당된 슬롯에 나뉘어 입력됨에 따라 각 프레임별로 비슷한 크기의 데이터를 전송할 수 있게 되므로 트래픽 품질이 향상되고, 데이터를 수신하여 처리하는 기지국의 부담도 경감되는 효과가 있다.
In addition, according to the present invention, as the sensing information collected from the wind turbine generator is divided and input into individual allocated slots, data of similar size can be transmitted for each frame, so that traffic quality is improved and the burden of the base station There is an effect to alleviate.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전 네트워크 및 트래픽의 흐름을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 OLT와 ONU 간 송수신 되는 프레임의 구성을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3은 프레임 내 고정할당영역의 슬롯에 입력되는 감지정보의 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 감지정보가 표본화 주파수(Sampling Frequency)에 따라 프레임에 입력되는 일 예시를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 시스템 사용시 일련의 프레임에 실려 전송되는 데이터 트래픽 양을 도식적으로 나타낸 것이다.1 schematically illustrates the flow of wind power network and traffic according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates an exemplary configuration of a frame transmitted and received between an OLT and an ONU.
FIG. 3 shows a configuration of sensing information input to a slot of a fixed allocation area within a frame.
4 illustrates an example in which the detection information is input to a frame according to a sampling frequency.
FIG. 5 is a graphical representation of the amount of data traffic carried in a series of frames when using the system according to the present invention.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.The embodiments disclosed herein should not be construed or interpreted as limiting the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art that the description including the embodiments of the present specification has various applications. Accordingly, any embodiment described in the Detailed Description of the Invention is illustrative for a better understanding of the invention and is not intended to limit the scope of the invention to embodiments.

도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.The functional blocks shown in the drawings and described below are merely examples of possible implementations. In other implementations, other functional blocks may be used without departing from the spirit and scope of the following detailed description. Also, although one or more functional blocks of the present invention are represented as discrete blocks, one or more of the functional blocks of the present invention may be a combination of various hardware and software configurations that perform the same function.

또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 “개방형”의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.Furthermore, the expression "including an element" is merely referred to as an "open" expression, and the element should not be understood as excluding the additional elements.

나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
Further, when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it should be understood that other elements may be present in between do.

이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전 네트워크 시스템에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a wind turbine network system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1에 따르면, 풍력발전 네트워크 시스템은 기본적으로 OLT(Optical Line Terminal. 100)과 복수의 ONU(Optical Network Unit. 200)을 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 시스템은 1:N의 구조를 갖는 것으로, 하나의 기지국과 대응되는 OLT(100), 그리고 풍력발전단지를 구성하는 복수의 풍력발전기(300)와 각각 대응되는 ONU(200)가 주요 구성으로 포함된다.1, a wind power network system basically includes an optical line terminal (OLT) 100 and a plurality of ONUs (Optical Network Units) 200. That is, the system according to the present invention has a structure of 1: N and includes an OLT 100 corresponding to one base station, an ONU 200 corresponding to a plurality of wind turbines 300 constituting a wind power generation complex, Are included as major components.

OLT(100)는 풍력발전단지를 총괄하여 제어하는 기지국과 직접 연결되며, 바람직하게는 기지국 내에 설치될 수 있다. OLT(100)는 풍력발전기(300)로부터 생성된 감지정보(10)들이 실릴 수 있는 프레임(20)을 형성하며, 복수개의 ONU(200)로부터 상기 프레임(20)에 실린 감지정보(10)를 수신하는 기능을 수행한다. The OLT 100 is directly connected to a base station that controls the wind turbine generically, and may be installed in the base station. The OLT 100 forms a frame 20 on which the sensing information 10 generated from the wind turbine generator 300 can be loaded and transmits sensing information 10 stored in the frame 20 from a plurality of ONUs 200 And performs a receiving function.

한편, OLT(100)는 프레임(20)을 생성할 때에 이를 다수의 영역으로 할당할 수 있으며, 특히 본 발명에 따른 상기 OLT(100)는 하나의 프레임(20) 내에 데이터 저장공간이 일응 특정되어 더 이상 변하지 않는 소위 고정할당영역(30)(Fixed Allocation)을 할당한다. 고정할당영역(30)이란 향후 풍력발전기(300)에서 생성된 감지정보(10)들이 쓰이게(write) 되는 영역을 일컫는 것으로, 프레임(20)의 구조에 대한 설명은 도 2의 설명 부분에서 자세히 하도록 한다.The OLT 100 can allocate the frame 20 to a plurality of areas when the frame 20 is generated. In particular, the OLT 100 according to the present invention is characterized in that a data storage space is specified in one frame 20 Called fixed allocation area 30 (Fixed Allocation) which is not changed any more. The fixed allocation area 30 refers to an area in which the sensing information 10 generated by the wind turbine generator 300 is written in the future and the structure of the frame 20 will be described in detail in the description of FIG. do.

다른 한편, 본 발명에 따른 풍력발전 네트워크 시스템은 복수의 ONU(200)를 포함한다. ONU(200)는 풍력발전단지 내 풍력발전기(300)들과 각각 연결되며, 바람직하게는 풍력발전기(300) 내에 설치될 수 있다. On the other hand, the wind farm network system according to the present invention includes a plurality of ONUs 200. The ONU 200 is connected to each of the wind turbines 300 in the wind turbine, and is preferably installed in the wind turbine 300.

ONU(200)는 풍력발전기(300)를 구성하는 다양한 센서들로부터 감지정보(10)를 수집하며, 수집된 감지정보(10)들을 상기 프레임(20) 내 할당된 고정할당영역(30)에 입력 또는 쓰는 기능을 수행한다. The ONU 200 collects the sensing information 10 from various sensors constituting the wind power generator 300 and inputs the collected sensing information 10 to the allocated fixed allocation area 30 in the frame 20 Or write.

한편, ONU(200)는 시분할 다원접속(Time Division Multiple Access)방법을 이용하여 하나의 프레임(20)에 감지정보(10)를 입력할 수 있다. 즉, 복수개의 ONU(200)들이 하나의 광선로를 이용하기 위해서는 광선로에 의해 전달되는 프레임(20) 내에 순차적으로 감지정보(10)를 입력하여야 하는바, 각 ONU(200)는 특정된 시간에 프레임(20) 내 고정할당영역(30)에 데이터를 쓰도록 제어될 수 있다. Meanwhile, the ONU 200 may input the detection information 10 to one frame 20 using a time division multiple access method. That is, in order to use a single optical line, a plurality of ONUs 200 must sequentially input sensing information 10 into a frame 20 transmitted by an optical line, Can be controlled to write data in the fixed allocation area 30 in the storage 20.

또한, 위와 같이 감지정보(10)를 쓰기 위해 ONU(200)에는 내부적으로 버퍼를 구비시킴으로써 연속적으로 수집된 감지정보(10)들이 FCFS(First-come First-serve)방식으로 상기 고정할당영역(30)에 쓰일 수 있도록 구현할 수 있다. In order to write the sensing information 10 as described above, the ONU 200 internally buffers the sensing information 10 continuously collected in the fixed allocation area 30 (first-come first-serve) ) Can be implemented to be used.

한편, 본 발명에 따른 풍력발전 네트워크 시스템에는 OLT(100)로부터 이어지는 광선로를 개별 ONU(200)로 분배하는 스플리터가 더 포함될 수 있으며, 스플리터는 단순히 선로를 분배하는 역할만 하는 수동소자를 사용함이 바람직하다.
Meanwhile, the wind power network system according to the present invention may further include a splitter for distributing the optical path from the OLT 100 to the individual ONUs 200, and the splitter merely uses a passive element that merely serves to distribute the line. Do.

이하에서는 도 2를 참조하여 OLT(100)와 ONU(200)간 데이터 송수신의 주체가 되는 프레임(20) 구조에 대해 자세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the structure of the frame 20, which is the main body of data transmission / reception between the OLT 100 and the ONU 200, will be described in detail with reference to FIG.

도 2에 따르면, 1초 동안 전송이 되는 프레임(20)의 개수는 설정에 따라 달라질 수 있으며, 광선로를 따라 전송되는 프레임(20)은 초당 K개, 즉 1/K 초당 하나의 프레임(20)이 전송되도록 구현할 수 있다. 예를 들어, 1초에 500개의 프레임(20)이 전송된다고 가정하는 경우 프레임(20)은 1/500초, 즉 2ms 당 하나의 프레임(20)이 전송됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, the number of frames 20 transmitted for one second may vary depending on the setting, and the frame 20 transmitted along the optical line may include K frames per second, that is, one frame 20 per 1 / Can be implemented. For example, if it is assumed that 500 frames 20 are transmitted in one second, it can be seen that frame 20 transmits 1/500 second, that is, one frame 20 per 2 ms.

한편, 각각의 개별 프레임(20)은 둘 이상의 데이터 입력 영역으로 할당될 수 있다. 구체적으로, OLT(100)는 고정할당영역(30)(Fixed Allocation)이 할당된 하나의 프레임(20)을 형성하여 ONU(200)로 하여금 이를 통해 데이터를 전송하도록 할 수 있다. 고정할당영역(30)이란 프레임(20) 내 데이터가 입력되는 주소가 변하지 않는 영역을 일컫는 것으로, 예컨대 상기 고정할당영역(30)은 설사 데이터 입력의 필요가 없는 경우라 하더라도 항상 동일한 주소를 가진 채 프레임(20) 내에 존재하며, 풍력발전단지 내 네트워크 시스템에서 위 고정할당영역(30)의 존재는 복수개의 풍력발전기(300)로부터 표본화 주파수, 감지정보(10)의 크기 등 데이터의 통일성이 보장되지 않은 감지정보(10)들을 수신하는 데에 있어 유용함을 제공한다. On the other hand, each individual frame 20 can be assigned to two or more data input areas. Specifically, the OLT 100 may form one frame 20 to which the fixed allocation area 30 (Fixed Allocation) is allocated, and transmit the data to the ONU 200 through the frame 20. The fixed allocation area 30 refers to an area where the address in which the data in the frame 20 is input is unchanged. For example, the fixed allocation area 30 always has the same address even when there is no need to input data The existence of the upper fixed allocation area 30 in the network system in the wind power generation complex is not guaranteed in the frame 20 because the uniformity of the data such as the sampling frequency and the size of the detection information 10 from the plurality of wind power generators 300 is guaranteed Which is useful in receiving non-sensitive information 10.

한편, 위 고정할당영역(30)은 데이터를 구별하여 쓸 수 있는 복수개의 슬롯(50)으로 이루어질 수 있다. 특히, 본 발명에 의하면 위 고정할당영역(30)은 풍력발전단지 내 풍력발전기(300)의 개수 이상의 슬롯(50)으로 이루어질 수 있으며 각각의 슬롯(50)은 개별 풍력발전기(300)와 매칭이 되도록 구현할 수 있다.On the other hand, the upper fixed allocation area 30 may include a plurality of slots 50 in which data can be separately used. Particularly, according to the present invention, the upper fixed allocation area 30 can be a slot 50 of more than the number of the wind turbines 300 in the wind turbine, and each slot 50 is matched with the individual wind turbine 300 .

예를 들어, 고정할당영역(30)이 제1슬롯(50), 제2슬롯(50) … 제N슬롯(50)까지 N개의 슬롯(50)으로 이루어진 경우, 제1슬롯(50)은 제1풍력발전기(300), 제2슬롯(50)은 제2풍력발전기(300)… 제N슬롯(50)은 제N풍력발전기(300)와 매칭을 시켜 각 슬롯(50)에는 매칭된 풍력발전기(300)의 감지정보(10)만 쓰일 수 있도록 구현할 수 있다. 각 슬롯(50)에 쓰이게 되는 감지정보(10)의 구조에 대해서는 도 3을 통해 더 자세히 살피기로 한다.For example, if the fixed allocation area 30 includes a first slot 50, a second slot 50 ... The first slot 50 is connected to the first wind turbine 300 and the second slot 50 is connected to the second wind turbine 300 when the N slots 50 are formed. The Nth slot 50 may be matched with the Nth wind power generator 300 so that only the sensed information 10 of the wind turbine 300 matched to each slot 50 can be used. The structure of the sensing information 10 used in each slot 50 will be described in more detail with reference to FIG.

한편, 위 OLT(100)는 하나의 프레임(20) 내에 고정할당영역(30) 외에 동적할당영역(40)(Dynamic Allocation)도 할당할 수 있다. 동적할당영역(40)은 필요에 따라 ONU의 요청으로 OLT가 대역을 할당하며, 본 발명에서 상기 동적할당영역(40)은 긴급정보(Emergency information) 전송 등 부가적인 목적을 위한 데이터들이 입력될 수 있다.
Meanwhile, the OLT 100 may allocate a dynamic allocation area 40 (Dynamic Allocation) in addition to the fixed allocation area 30 within one frame 20. In the present invention, the dynamic allocation area 40 may receive data for additional purposes such as transmission of emergency information, etc. In the present invention, have.

이하에서는 도 3을 참조하여 감지정보(10)의 구조에 대해 살펴보기로 한다. Hereinafter, the structure of the sensing information 10 will be described with reference to FIG.

고정할당영역(30) 내 각 슬롯(50)들에는 하나 이상의 감지정보(10)가 입력될 수 있다. One or more pieces of sensing information 10 may be input to each slot 50 in the fixed allocation area 30. [

각 감지정보(10)는 도 3과 같이 개별 풍력발전기(300) 내지 풍력발전기(300) 내 세부 센서를 구별하기 위한 복수의 데이터를 포함할 수 있다. 구체적으로 위 데이터에는 로지컬 노드의 식별표시(Logical Node ID), 센서 노드의 식별표시(Sensor Node ID), 센서 타입(Sensor Type), 센서 데이터(Sensor Data) 또는 트레일러(Trailer) 중 적어도 어느 하나가 포함될 수 있다.Each sensing information 10 may include a plurality of data for distinguishing the detailed sensors in the individual wind turbine 300 or the wind turbine 300 as shown in FIG. Specifically, at least one of a logical node ID of a logical node, a sensor node ID, a sensor type, a sensor data, or a trailer .

로지컬 노드란 풍력발전기(300)를 구성하는 기능부를 총괄하여 일컫는 것으로, 위 로지컬 노드들은 WROT(Wind turbine rotor information), WTRM(Wind turbine transmission information), WGEN(Wind turbine generation information), WCNV(Wind turbine converter information), WNAC(Wind turbine nacelle information), WYAW(Wind turbine yawing information), WTOW(Wind turbine tower information) 또는 WTRF(Wind turbine transformer information)과 같은 풍력발전기(300)의 주요 정보를 생성 및 전송한다.The logical nodes are collectively referred to as the functional units constituting the wind turbine generator 300. The logical nodes include wind turbine rotor information (WROT), wind turbine transmission information (WTRM), wind turbine generation information (WGEN), wind turbine such as wind turbine tower information (WTW), or wind turbine transformer information (WTRF), to generate and transmit key information of the wind turbine 300 .

로지컬 노드의 식별표시란 위와 같은 복수의 로지컬 노드를 구별하는 식별자를 의미한다.An identification display of a logical node means an identifier that distinguishes a plurality of logical nodes as described above.

한편, 상기 로지컬 노드는 복수의 센서 노드들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 로터(rotor)의 로지컬 노드는 로터의 온도를 감지하는 센서, 진동을 감지하는 센서, 속도를 감지하는 센서 등 다양한 종류의 센서 노드들을 포함할 수 있다.The logical node may comprise a plurality of sensor nodes. For example, a logical node of a rotor may include various types of sensor nodes, such as a sensor that senses the temperature of the rotor, a sensor that senses vibration, and a sensor that senses speed.

센서 노드의 식별표시란 복수의 센서 노드들을 구별하기 위한 식별자를 의미하며, 또한 센서 타입이란 각 센서들이 감지하는 정보에 따라 부여된 식별표지를 의미한다. The identification mark of the sensor node means an identifier for distinguishing a plurality of sensor nodes, and the sensor type means an identification mark given according to information sensed by each sensor.

나아가 센서 데이터란 각 센서 노드에 의해 감지된 본질적인 데이터를 의미하며, 예를 들어 온도, 진동량, 회전 속도 등 센서에 의해 실측된 물리량이 포함될 수 있다.Further, the sensor data refers to intrinsic data detected by each sensor node, and may include physical quantities measured by sensors such as temperature, vibration amount, and rotation speed.

한편, 트레일러란, 프레임(20)의 미단에 할당된 1군의 패킷을 일컫는 것으로, 주로 전송한 프레임(20)의 오류를 점검하는 기능을 수행한다.
On the other hand, the trailer refers to a group of packets assigned to the tail end of the frame 20, and performs a function of checking an error of the transmitted frame 20 mainly.

이하에서는 도 4를 참조하여 OLT(100)와 ONU(200) 간 감지정보(10)가 프레임(20)에 실려 전송되는 실시예를 살펴보기로 한다. 한편, 이하 도 4에 대한 설명에서는 OLT(100)와 ONU(200) 간 데이터 전송시 초당 500개의 프레임(20)이 연속적으로 전송됨, 즉 2ms마다 하나의 프레임(20)이 전송됨을 전제로 설명하기로 한다. Hereinafter, an exemplary embodiment in which the sensing information 10 between the OLT 100 and the ONU 200 is transmitted through the frame 20 will be described with reference to FIG. 4, it is assumed that 500 frames 20 are transmitted consecutively at a time of data transmission between the OLT 100 and the ONU 200, that is, one frame 20 is transmitted every 2 ms .

도 4를 살펴보면 총 4개의 열이 존재한다. 이 중 센서 열은 풍력발전기(300) 내부의 센서들을 감지정보(10)의 속성에 따라 나눈 것으로서, 그 종류에는 온도, 속도, 압력, 피치각, 진동, 전압, 전류 등이 존재할 수 있다. Referring to FIG. 4, there are four columns in total. Among them, the sensor row is obtained by dividing the sensors inside the wind turbine generator 300 according to the property of the sensing information 10, and temperature, speed, pressure, pitch angle, vibration, voltage,

한편, 표본화 주파수(Sampling Frequency) 열은 각 센서가 감지정보(10)를 생성하고 전송하는 표본화 주파수를 나타내는 것으로, 예를 들어 온도 센서들은 매초 1회(1Hz), 압력 센서들은 매초 100회(100Hz), 전압 센서들은 매초 2000회(2000Hz)씩 감지정보(10)를 생성하여 전송한다.The Sampling Frequency column indicates the sampling frequency at which each sensor generates and transmits the sensing information 10. For example, the temperature sensors measure once every second (1 Hz), the pressure sensors measure 100 times per second (100 Hz) ), The voltage sensors generate and transmit the sensing information 10 every 2000 seconds (2000 Hz).

총 감지정보(10) 크기(Total sensor data size)는 풍력발전기(300) 내 종류별 센서들로부터 생성되는 총 감지정보(10)의 크기를 의미하는 것으로, 예를 들어 온도 센서들은 1회당 총 96bytes 크기의 감지정보(10)를 생성해 낸다. 총 감지정보(10) 크기는 센서의 개수 또는 센서가 가질 수 있는 채널의 개수에 비례하여 증가한다. The total sensor data size refers to the size of the total sensing information 10 generated from the sensors of the type in the wind turbine generator 300. For example, The detection information 10 is generated. The size of the total sensing information 10 increases in proportion to the number of sensors or the number of channels that the sensor can have.

마지막으로, 할당 프레임(20)은 종류별 센서들의 감지정보(10)가 몇 번째 프레임(20)에 쓰이는지를 가리키는 지표이다.
Lastly, the allocation frame 20 is an index indicating how many frames 20 the sensing information 10 of the type-specific sensors is used.

[실시예 1][Example 1]

이하에서는 풍력발전기(300) 내 온도 센서들로부터 생성된 감지정보(10)가 프레임(20)에 쓰이는 과정에 대해 살피기로 한다.Hereinafter, the process of using the sensing information 10 generated from the temperature sensors in the wind turbine generator 300 in the frame 20 will be described.

도 4에서 볼 수 있듯 온도를 감지하는 센서들은 1Hz의 표본화 주파수를 가지며 따라서 매 초당 1회의 감지정보(10)를 전송하게 된다. 따라서 온도 센서들로부터 생성된 데이터는 매초 500개의 프레임(20) 중 어느 하나의 프레임(20)에 쓰이면 족하다. 본 실시예에서는 이해를 돕기 위해 매초 500번째 프레임(20)에 온도 감지정보(10)가 쓰이는 것으로 가정하기로 한다.As can be seen in FIG. 4, the temperature sensing sensors have a sampling frequency of 1 Hz and thus transmit sensing information 10 once per second. Therefore, the data generated from the temperature sensors may be used for any one of the 500 frames 20 per second. In the present embodiment, it is assumed that the temperature sensing information 10 is used in the 500th frame 20 every second for the sake of understanding.

한편, 온도 센서들로부터 생성된 감지정보(10)의 총 크기는 96byte인데, 이는 센서의 개수에 따라 비례하여 증가할 수 있다. 예를 들어 하나의 온도 센서로부터 생성되는 감지정보(10)가 6byte라 하고, 16개의 온도 센서가 존재한다면 총 96byte의 감지정보(10)들이 생성된다. On the other hand, the total size of the sensing information 10 generated from the temperature sensors is 96 bytes, which can be increased in proportion to the number of sensors. For example, when the sensing information 10 generated from one temperature sensor is 6 bytes and 16 temperature sensors exist, a total of 96 bytes of sensing information 10 are generated.

한편, 각 감지정보(10)들이 500번째 프레임(20)에 입력되는 방법을 더 구체적으로 살펴보면, 각 온도 센서들로부터 생성된 센서 데이터 2byte는 해당 센서를 구별할 수 있는 식별표지(로지컬 노드 식별표지, 센서 노드 식별표지, 센서 타입 등)과 함께 도 3과 같이 하나의 감지정보(10)를 구성하며, 각 감지정보(10)는 도 2에서와 같이 매칭되는 슬롯(50)에 쓰이게 된다. 예를 들어, 제1풍력발전기(300)의 회전자, 기관부 등의 온도 센서들로부터 생성된 감지정보(10)는 500번째 프레임(20)의 제1슬롯(50)에, 제2풍력발전기(300)의 회전자, 기관부 등의 온도 센서들로부터 생성된 감지정보(10)는 500번째 프레임(20)의 제2슬롯(50)에 쓰이게 된다.
To be more specific, the sensor data 2 bytes generated from each of the temperature sensors is used as an identification mark (a logical node identification mark (not shown) The sensor node identification mark, the sensor type, etc.) constitute one sensing information 10 as shown in FIG. 3, and each sensing information 10 is used in a matching slot 50 as shown in FIG. For example, the sensing information 10 generated from the temperature sensors of the rotor, the engine, etc. of the first wind power generator 300 is transmitted to the first slot 50 of the 500th frame 20, The sensed information 10 generated from the temperature sensors such as the rotor, the engine, and the like of the controller 300 is used in the second slot 50 of the 500th frame 20.

[실시예 2][Example 2]

이하에서는 풍력발전기(300) 내 압력 센서들로부터 생성된 센서 데이터가 프레임(20)에 쓰이는 과정에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a process of using sensor data generated from pressure sensors in the wind turbine generator 300 in the frame 20 will be described.

도 4에 의하면, 압력 센서의 경우 100Hz의 표본화 주파수를 가진다. 온도 센서와 달리 압력 센서는 매 초당 100회의 감지정보(10)를 생성하게 되며, 따라서 압력 센서들로부터 생성된 감지정보(10)는 500개의 프레임(20) 중 100개의 프레임(20)에 입력되어야 함을 알 수 있다. 이를 고려할 때, 압력 감지정보(10)는 5번째 프레임(20), 10번째 프레임(20), 15번째 프레임(20) 등 5의 배수가 되는 순번의 프레임(20)에 쓰이도록 구현할 수 있으며, 이 경우 총 500개의 프레임(20) 중 100개의 프레임(20)에 압력 감지정보(10)가 입력될 수 있어 100Hz의 표본화 주파수에 맞추어 데이터를 송수신 할 수 있게 된다. According to Fig. 4, the pressure sensor has a sampling frequency of 100 Hz. Unlike the temperature sensor, the pressure sensor generates 100 pieces of sensing information 10 per second, so that the sensing information 10 generated from the pressure sensors must be input to 100 frames 20 of 500 frames 20 . In consideration of this, the pressure sensing information 10 may be written in a frame 20 having a sequence number that is a multiple of 5, such as the 5th frame 20, the 10th frame 20, the 15th frame 20, In this case, the pressure sensing information 10 can be input to 100 frames 20 out of 500 frames 20, so that data can be transmitted and received at a sampling frequency of 100 Hz.

한편, 감지정보(10)의 총 크기, 감지정보(10)가 각 프레임(20)별 슬롯(50)에 입력되는 방식은 실시예 1에서와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
The total size of the sensing information 10 and the manner in which the sensing information 10 is input to the slot 50 for each frame 20 are the same as those in the first embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.

[실시예 3][Example 3]

이하에서는 풍력발전기(300) 내 전압 센서들로부터 생성된 감지정보(10)가 프레임(20)에 쓰이는 과정에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a process of using the sensing information 10 generated from the voltage sensors in the wind turbine generator 300 in the frame 20 will be described.

도 4에 의하면, 전압 센서의 경우 2000Hz의 표본화 주파수를 가진다. 즉, 전압 감지정보(10)의 경우 1초당 2000회 생성되는데, 이 때 센서들이 초당 생성하는 감지정보(10)가 초당 프레임(20) 개수인 500개를 초과하는 문제가 발생하게 된다. 위와 같은 경우 실시예 3에 따르면, 하나의 프레임(20) 내에는 복수의 감지정보(10)가 저장될 수 있으므로 초당 500개의 프레임(20)을 모두 활용하되 하나의 프레임(20) 당 4개의 감지정보(10)가 입력되도록 구현할 수 있다. 즉, 초당 감지정보(10)가 생성되는 빈도, 표본화 주파수가 광선로를 통해 전송되는 초당 프레임(20)의 개수보다 높은 값을 가지는 경우에는, 하나의 프레임(20)에 복수개의 감지정보(10)를 일련의 순서에 따라 입력함으로써 복수의 감지정보(10)들을 모두 전송할 수 있다.
According to Fig. 4, the voltage sensor has a sampling frequency of 2000 Hz. That is, the voltage sensing information 10 is generated 2000 times per second. In this case, the sensing information 10 generated per second by the sensors exceeds 500, which is the number of frames 20 per second. In this case, according to the third embodiment, since a plurality of pieces of sensing information 10 can be stored in one frame 20, it is possible to utilize all 500 frames 20 per second, Information 10 may be input. That is, when the frequency of generating the per-second sensing information 10 is higher than the number of frames per second transmitted through the optical line, a plurality of pieces of the sensing information 10 are stored in one frame 20, All of the plurality of pieces of sensing information 10 can be transmitted.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 각 프레임(20)별로 감지정보(10)를 할당하여 전송하는 경우 트래픽의 분포를 나타낸 그래프이다.Meanwhile, FIG. 5 is a graph showing distribution of traffic when sensing information 10 is allocated to each frame 20 and transmitted according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 도 5의 그래프는 1초당 전송되는 일련의 프레임(20), 즉 500개의 프레임(20)에 쓰인 데이터의 크기를 나타내는 것으로서, 가로축은 각 프레임(20)의 일련번호, 세로축은 해당 프레임(20)의 트래픽 량을 의미한다. (하나의 슬롯(50)에 입력되는 감지정보(10)들은 그 속성에 따라 프로텍션 및 제어 정보(Protection & Control Information), 상태 정보(Status Information), 아날로그 정보(Analogue measurements)로 구분)Specifically, the graph of FIG. 5 shows the size of data written in a series of frames 20 transmitted in one second, that is, 500 frames 20. The horizontal axis indicates the serial number of each frame 20, Quot; traffic volume " (The detection information 10 input to one slot 50 is divided into protection and control information, status information, and analogue measurements according to the attribute)

이에 따르면, 각 프레임(20)은 미세한 차이를 보이지만 대체적으로 비슷한 크기의 데이터 트래픽 량을 보임을 알 수 있다. 이렇듯 광선로를 통해 전송되는 데이터 트래픽의 일정하게 유지되는 경우 네트워크가 안정화 될 수 있으며 데이터 전송품질을 높일 수 있는 효과가 있다.
According to this, although each frame 20 shows a slight difference, it can be seen that it shows a similar amount of data traffic. If the data traffic transmitted through the optical line is maintained constant, the network can be stabilized and the data transmission quality can be improved.

이상 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 구별되어 이해되어서는 안 될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

10: 감지정보
20: 프레임
30: 고정할당영역 40: 동적할당영역
50: 슬롯
100: OLT (Optical Line Terminal)
200: ONU (Optical Network Unit)
300: 풍력발전기10: Detection Information
20: frame
30: fixed allocation area 40: dynamic allocation area
50: Slot
100: Optical Line Terminal (OLT)
200: Optical Network Unit (ONU)
300: Wind generator

Claims (5)

복수의 ONU로부터 상향 트래픽 개선을 위한 고정할당영역(Fixed Allocation)이 할당된 프레임을 수신하는 OLT; 및
상기 고정할당영역에 풍력발전기로부터 수집한 센서타입(Sensor Type)과 센서데이터(Sensor Data)를 포함하는 감지정보를 입력하는 복수의 ONU;
를 포함하되,
상기 OLT는 풍력발전단지 기지국과 매칭되고, 상기 복수의 ONU는 각각 풍력발전단지 내 하나의 풍력발전기와 매칭되고, 상기 프레임 내 고정할당영역은 N개(N은 양의 정수)의 슬롯(slot)을 포함하고, 상기 슬롯은 각각 개별 풍력발전기와 매칭되며,
상기 ONU는 감지정보를 입력하기 위해 버퍼를 구비하고, 풍력발전기로부터 수집한 감지정보를 상기 매칭되는 슬롯에 FCFC(First-come First-serve) 방식으로 입력하고,
상기 OLT는 상기 복수의 ONU로부터 동적할당영역이 요청된 경우, 긴급정보(Emergency information) 전송을 위한 동적할당영역을 할당하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 풍력발전 네트워크 시스템.
An OLT receiving a frame allocated with a fixed allocation area (Fixed Allocation) for improving traffic from a plurality of ONUs; And
A plurality of ONUs for inputting detection information including a sensor type and sensor data collected from a wind power generator in the fixed allocation area;
, ≪ / RTI &
Wherein the OLT is matched with a wind power generation complex base station, the plurality of ONUs are respectively matched with one wind power generator in a wind power generation complex, and the fixed allocation area in the frame includes N (N is a positive integer) Said slots each matching an individual wind turbine generator,
The ONU includes a buffer for inputting sensing information, inputs sensing information collected from the wind turbine generator to a matching slot in a first-come first-serve (FCFC)
Wherein the OLT allocates a dynamic allocation area for transmission of emergency information when the dynamic allocation area is requested from the plurality of ONUs.
제1항에 있어서,
상기 프레임은 초당 K개(K는 양의 정수)가 주기적으로 전송되며, 하나의 프레임에는 각각 1/K 초가 할당되는 것을 특징으로 하는 풍력발전 네트워크 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the frame is transmitted periodically K (K is a positive integer) per second, and 1 / K second is allocated to each frame.
삭제delete 제1항에 있어서,
고정할당영역에 입력되는 감지정보는 로지컬 노드 식별표시(Logical Node ID), 센서 노드 식별표시(Sensor Node ID) 또는 트레일러(Trailer) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전 네트워크 시스템.


The method according to claim 1,
Wherein the sensing information input to the fixed allocation area includes at least one of a logical node ID, a sensor node ID, and a trailer.


삭제delete
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