KR101914549B1 - 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치 - Google Patents

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KR101914549B1 KR1020170037813A KR20170037813A KR101914549B1 KR 101914549 B1 KR101914549 B1 KR 101914549B1 KR 1020170037813 A KR1020170037813 A KR 1020170037813A KR 20170037813 A KR20170037813 A KR 20170037813A KR 101914549 B1 KR101914549 B1 KR 101914549B1
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Abstract

본 발명은 구축 비용이 저렴하고 데이터의 손실 또는 이벤트 보고의 지연을 방지할 수 있는 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치는, 관할하는 전력계통의 데이터를 총괄 수집하여 상위 장치에 보고하는 마스터 모듈; 관할하는 전력계통의 데이터를 수집하여 상기 마스터 모듈에 보고하고, 다른 슬레이브 모듈의 이벤트 데이터를 자신의 이벤트 데이터와 함께 상기 마스터 모듈 또는 인접한 슬레이브 모듈에 송신하는 복수의 슬레이브 모듈; 및 상기 마스터 모듈과 상기 슬레이브 모듈 사이 또는 상기 슬레이브 모듈 사이의 통신 경로를 제공하는 것으로서, 이벤트 데이터용 통신 경로와 일반 데이터용 통신 경로를 구비하는 이중 직렬 통신 회선;을 포함한다.

Description

배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치{DATA COMMUNICATION APPARATUS FOR ELECTRIC POWER DISTRIBUTING AUTOMATION SYSTEM}
본 발명은 배전 자동화 시스템 또는 변전소 자동화 시스템에 관한 것으로, 특히 배전 자동화 시스템 또는 변전소 자동화 시스템용으로서 마스터 모듈과 복수의 슬레이브 모듈에 있어서 이벤트(EVENT) 데이터 우선 취합이 가능한 데이터 통신 장치에 관한 것이다.
배전 자동화 시스템 또는 변전소 자동화 시스템에 있어서 하부 기기(예컨대 분기 회로를 감시하는 기기)들의 데이터를 수집하여 상위 장치{예컨대 원방 감시 시스템(SCADA SYSTEM)}로 전송하는 원격 단말 유닛(Remote Terminal Unit, RTU로 통칭함)또는 게이트 웨이 장치가 있다.
이러한 원격 단말 유닛 또는 게이트 웨이 장치는 하나의 마스터 모듈과 복수의 하위 모듈(슬레이브 모듈)간의 통신을 위한 통신 접속 구조로서 백플레인 시스템(BACKPLANE SYSTEM)이 이용된다. 여기서 백플레인 시스템은 복수의 상기 마스터 모듈과 복수의 하위 모듈들을 통신 접속해주는 데이터 버스로서, 복수의 모듈이 접속될 수 있는 접속 슬롯(CONNECTION SLOT)들을 가진다.
이러한 백플레인 시스템을 구현하는 예로서 VME(Versa Module Eurocard) 버스(BUS)를 이용한 구현 예가 있으며, 배전 자동화 시스템 또는 변전소 자동화 시스템에 있어서 이러한 VME 버스를 이용한 백플레인 시스템의 구현 및 그러한 게이트 웨이 장치에 대해서 본 발명의 출원인에게 부여된 하기의 특허 공보를 참조할 수 있다.
(특허문헌 1) KR10-1188640 B1
그러나 상기 특허문헌 1에 따른 VME 버스를 이용한 백플레인 시스템은 병렬 통신 시스템으로서 고속의 통신 속도를 얻을 수 있는 장점이 있지만 많은 양의 데이터 선(케이블)의 배선과 고가(高價)의 시스템 구성 부품을 필요로 하여 시스템 구축에 필요한 소요비용이 크다는 문제점이 있다.
따라서 VME 버스를 이용한 백플레인 시스템에 있어서 구축에 소요되는 고비용의 문제점을 해소하는 방안으로서 도 1에 도시된 바와 같은 직렬 통신 백플레인을 이용하는 백플레인 시스템이 제안되었다.
도 1에 개시된 원격 단말 유닛 또는 게이트 웨이 장치는 하나의 마스터 모듈(10), 복수의 슬레이브 모듈(20) 및 직렬 통신 백플레인 버스(SB)를 포함하게 구성된다.
마스터 모듈(10)은 하부 기기로서 복수의 슬레이브 모듈(20)의 이벤트 데이터(값의 변동이나 특정 이벤트 발생시의 데이터)와 일반 데이터(Normal Data, 상시 마스터 모듈의 요구에 따라 응답하는 데이터)를 포함하는 데이터를 수집하고 상위 장치(예컨대 원방 감시 시스템)에 보고한다.
복수의 슬레이브 모듈(20)은 예컨대 분기 회로를 감시하는 감시 제어 모듈로서 해당하는 감시 대상 즉 상기 분기 회로의 전기량(전압, 전류 등), 회로의 상태(통전중 또는 회로 차단의 상태) 등을 감시하고 결과 데이터를 마스터 모듈(10)에 전송할 수 있다.
직렬 통신 백플레인 버스(SB)는 복수의 슬레이브 모듈(20)이 마스터 모듈(10)과 데이터 통신하기 위한 통신 경로를 제공하며, 송신 데이터 케이블과 수신 데이터 케이블의 쌍으로 구성될 수 있다.
이와 같이 구성되는 종래기술에 따른 배전 자동화 시스템 또는 변전소 자동화 시스템에 있어서 원격 단말 유닛 또는 게이트 웨이 장치는 다음과 같이 통신 동작한다.
마스터 모듈(10)은 일정주기마다 폴링(POLLING)방식으로 복수의 슬레이브 모듈(20)에 순차적으로 데이터의 전송(보고) 요청을 하며, 각각의 슬레이브 모듈(20)은 이러한 전송 요청을 마스터 모듈(10)로부터 수신하는 대로 자신의 감시 데이터를 마스터 모듈(10)에 전송한다.
이때 마스터 모듈(10)이 하나의 슬레이브 모듈(20)로부터 감시 데이터를 수신하는 데 소요되는 데이터 폴링(polling) 주기는 미리 결정된 데이터양에 따라 결정된다.
하나의 슬레이브 모듈(20)로부터 감시 데이터를 수신하는 데 소요되는 데이터 폴링 주기를 Tr이라고 가정하면, N개의 슬레이브 모듈(20)이 접속된 시스템에서 마스터 모듈(10)이 전체 데이터를 취합해 오는 데 소요되는 시간 T는 다음 식과 같이 구해진다.
Figure 112017029492615-pat00001
이와 같이 전체 데이터를 취합해 오는 데 소요되는 시간은 상기 수학식 1과 같은 시간 T가 항상 소요된다. 만일 슬레이브 모듈(20) 중 어느 하나가 제거된 경우, 다시 말해 슬레이브 모듈(20) 중 어느 하나가 접속되는 접속 슬롯이 비어 있는 경우에도 마스터 모듈(10)은 비어있는 접속 슬롯에 대해서 Tr의 허여 시간 이후 다음 슬레이브 모듈(20)에 데이터를 요청한다.
또한 일반 데이터와 이벤트 데이터의 차별이 없이 같은 폴링 주기로 취합되므로 어느 특정 한 슬레이브 모듈(20)에서 이벤트가 발생했더라도 마스터 모듈(10)이 이를 인지하는데는 최대 상기 T와 같은 시간이 소요될 수 있다.
상술한 바와 같이 종래기술에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치는 VME 버스에 의한 병렬 통신 장치의 경우 데이터 버스의 배선수가 많고 구축 비용이 고가인 문제가 있다.
또한, 직렬 통신 방식의 경우 데이터 수집에 소요되는 통신 속도가 느리고 슬레이브 모듈의 확장시 통신 속도 문제는 더욱 심화되는 문제가 있다. 또한, 특정 슬레이브 모듈에서 이벤트 발생시 이를 즉시 마스터 모듈에 보고하려는 해당 슬레이브 모듈과 폴링 주기에 따라 데이터를 보고하는 슬레이브 모듈의 동시 통신접속이 발생하는 경우, 직렬 통신 선로의 과부하로 인한 데이터의 손실 또는 이벤트 보고의 지연 같은 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 구축 비용이 저렴한 직렬 통신 방식을 이용하되 데이터의 손실 또는 이벤트 보고의 지연을 방지할 수 있는 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은, 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서,
관할하는 전력계통의 데이터를 총괄 수집하여 상위 장치에 보고하는 마스터 모듈(MAIN MODULE);
관할하는 전력계통의 데이터를 수집하여 상기 마스터 모듈에 보고하고, 다른 슬레이브 모듈(SLAVE MODULE)의 이벤트 데이터(EVENT DATA)를 자신의 이벤트 데이터와 함께 상기 마스터 모듈 또는 인접한 슬레이브 모듈에 송신하는 복수의 슬레이브 모듈; 및
상기 마스터 모듈과 상기 슬레이브 모듈 사이 또는 상기 슬레이브 모듈 사이의 통신 경로를 제공하는 것으로서, 이벤트 데이터용 통신 경로와 일반 데이터용 통신 경로를 별도로 구비하는 이중 직렬 통신 회선;을 포함하는 본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서, 상기 슬레이브 모듈은, 자신의 이벤트 데이터와 자신보다 상기 마스터 모듈로부터 더 멀게 설치된 하위 슬레이브 모듈의 이벤트 데이터를 모아서 함께 상기 마스터 모듈로부터 가깝게 설치된 상위 슬레이브 모듈을 통해서 상기 마스터 모듈로 전송하게 구성된다.
본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따라서, 상기 복수의 슬레이브 모듈은, 각각 상기 마스터 모듈과 통신을 위해 마련되는 제1 범용 비 동기화 송수신기와 상기 마스터 모듈 또는 다른 슬레이브 모듈과의 통신을 위해 마련되는 한 쌍의 제2 범용 비 동기화 송수신기를 구비하며, 상기 제2 범용 비 동기화 송수신기를 통해서 상기 이벤트 데이터를 통신하게 구성된다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 제2 범용 비 동기화 송수신기는, 상기 마스터 모듈 또는 자신에 해당하는 슬레이브 모듈보다 상기 마스터 모듈에 더 가깝게 설치된 상위 슬레이브 모듈에 이벤트 데이터를 송신하기 위한 하나의 범용 비 동기화 송수신기와, 자신에 해당하는 슬레이브 모듈보다 상기 마스터 모듈로부터 더 멀게 설치된 하위 슬레이브 모듈로부터 이벤트 데이터를 수신하기 위한 다른 하나의 범용 비 동기화 송수신기를 포함한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 이중 직렬 통신 회선은 상기 마스터 모듈 또는 상기 슬레이브 모듈이 접속될 수 있는 복수의 접속 슬롯(SLOT)을 포함하며, 복수의 접속 슬롯 중 상기 마스터 모듈 또는 상기 슬레이브 모듈이 접속되지 않은 비어있는 접속 슬롯을 바이패스(BYPASS)하도록, 바이패스 스위치와 바이패스 신호선이 상기 이중 직렬 통신 회선 중 적어도 하나에 접속되게 설치된다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 이중 직렬 통신 회선은 상기 마스터 모듈 또는 상기 슬레이브 모듈이 접속될 수 있는 복수의 접속 슬롯(SLOT)을 포함하며, 복수의 접속 슬롯 중 상기 마스터 모듈 또는 상기 슬레이브 모듈이 접속되지 않은 비어있는 접속 슬롯을 바이패스(BYPASS)하도록, 바이패스 스위치가 상기 슬레이브 모듈이 접속될 수 있는 상기 접속 슬롯의 개수에 대응하게 마련되어, 상기 이중 직렬 통신 회선 중 적어도 하나 및 상기 슬레이브 모듈에 접속되게 설치되고, 상기 슬레이브 모듈은 접속된 상기 바이패스 스위치가 회로 개방 위치로 동작하도록 제어하게 구성된다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 이중 직렬 통신 회선은, 일반 데이터(Normal Data)를 통신하기 위한 제 1 직렬 버스와, 이벤트 데이터를 통신하기 위한 제 2 직렬 버스를 포함을 포함한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 제 2 직렬 버스는 인접한 한 쌍의 슬레이브 모듈 사이 또는 인접한 슬레이브 모듈과 마스터 모듈 사이의 이벤트 데이터 통신 전용으로서 인접한 한 쌍의 슬레이브 모듈 사이 또는 인접한 슬레이브 모듈과 마스터 모듈 사이만 연결된다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 슬레이브 모듈은, 보고할 이벤트 데이터가 있는 경우 상기 제 2 직렬 버스를 통해서 이벤트의 발생을 보고하는 통신 패킷을 상기 마스터 모듈로 송신하고, 보고할 이벤트 데이터가 있는데도 불구하고 상기 마스터 모듈로부터 이벤트 데이터의 요청이 없는 경우, 상기 제 2 직렬 버스를 통해서 반복적으로 이벤트의 발생을 보고하는 통신 패킷을 상기 마스터 모듈로 송신하게 구성된다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 마스터 모듈은, 상기 제 1 직렬 버스를 통해서 주기적으로 상기 복수의 슬레이브 모듈에게 일반 데이터의 보고를 요청했는데 응답이 없는 슬레이브 모듈이 있으면, 응답이 없는 슬레이브 모듈에게 미리 결정된 회수만큼 요청을 재시도하고 여전히 응답이 없는 경우 응답이 없는 슬레이브 모듈을 폴링 대상 리스트(polling schedule list)로부터 삭제하게 구성된다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 새로이 상기 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 장착되는 슬레이브 모듈이 있는 경우, 새로 장착되는 상기 슬레이브 모듈은 상기 제 2 직렬 버스를 통해서 정상적으로 상기 데이터 통신 장치에 가입되었음을 보고하게 구성되고, 상기 마스터 모듈은 가입되었음을 보고한 상기 슬레이브 모듈을 상기 폴링 대상 리스트에 포함시키게 구성된다.
본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치는, 이벤트 데이터용 통신 경로와 일반 데이터용 통신 경로를 별도로 구비하는 이중 직렬 통신 회선을 포함하므로, 일상적인 마스터 모듈과 슬레이브 모듈간의 데이터 폴링은 일반 데이터 통신 경로를 이용하여 수행하고 이벤트 데이터의 보고는 이벤트 데이터용 통신 경로를 이용하여 수행될 수 있으며, 다른 슬레이브 모듈의 이벤트 데이터를 자신의 이벤트 데이터와 함께 마스터 모듈 또는 인접한 슬레이브 모듈에 송신하도록 슬레이브 모듈이 구성되어 있으므로, 데이터의 손실 또는 이벤트 보고의 지연 현상이 효과적으로 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서, 상기 슬레이브 모듈은, 자신의 이벤트 데이터와 자신보다 상기 마스터 모듈로부터 더 멀게 설치된 하위 슬레이브 모듈의 이벤트 데이터를 모아서 함께 상기 마스터 모듈로부터 가깝게 설치된 상위 슬레이브 모듈을 통해서 상기 마스터 모듈로 전송하게 구성되므로, 데이터의 손실 또는 이벤트 보고의 지연 현상이 효과적으로 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서, 복수의 슬레이브 모듈은, 각각 마스터 모듈과 통신을 위해 마련되는 제1 범용 비 동기화 송수신기와 마스터 모듈 또는 다른 슬레이브 모듈과의 통신을 위해 마련되는 한 쌍의 제2 범용 비 동기화 송수신기를 구비하므로, 일상적인 마스터 모듈과 슬레이브 모듈간의 데이터 폴링은 제1 범용 비 동기화 송수신기를 통해서 수행하고, 이벤트 데이터는 제2 범용 비 동기화 송수신기를 통해서 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서, 상기 제2 범용 비 동기화 송수신기는, 상기 마스터 모듈 또는 자신에 해당하는 슬레이브 모듈보다 상기 마스터 모듈에 더 가깝게 설치된 상위 슬레이브 모듈에 이벤트 데이터를 송신하기 위한 하나의 범용 비 동기화 송수신기와, 자신에 해당하는 슬레이브 모듈보다 상기 마스터 모듈로부터 더 멀게 설치된 하위 슬레이브 모듈로부터 이벤트 데이터를 수신하기 위한 다른 하나의 범용 비 동기화 송수신기를 포함하므로, 이벤트 데이터를 송신할 때는 송신용 제2 범용 비 동기화 송수신기를 통해서 송신하고 이벤트 데이터를 수신할 때는 수신용 제2 범용 비 동기화 송수신기를 통해서 수신함으로써 이벤트 데이터의 송수신 수단을 분리하여 송신과 수신을 병행할 수 있다.
본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서, 복수의 접속 슬롯 중 상기 마스터 모듈 또는 상기 슬레이브 모듈이 접속되지 않은 비어있는 접속 슬롯을 바이패스하도록, 바이패스 스위치와 바이패스 신호선이 상기 이중 직렬 통신 회선 중 적어도 하나에 접속되게 설치되므로, 이벤트 데이터를 보고할 때 비어있는 접속 슬롯은 건너뛰고 이벤트 데이터의 전송이 이루어져서 이벤트 데이터의 보고 속도가 신속하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서, 바이패스 스위치가 슬레이브 모듈이 접속될 수 있는 접속 슬롯의 개수에 대응하게 마련되어, 상기 이중 직렬 통신 회선 중 적어도 하나 및 슬레이브 모듈에 접속되게 설치되고, 상기 슬레이브 모듈은 접속된 상기 바이패스 스위치가 회로 개방 위치로 동작하도록 제어하게 구성되므로, 이벤트 데이터를 보고할 때 설치된 슬레이브 모듈은 건너뛰지 않고 이벤트 데이터가 모아져서 전송되는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서, 상기 이중 직렬 통신 회선은, 일반 데이터(Normal Data)를 통신하기 위한 제 1 직렬 버스와 이벤트 데이터를 통신하기 위한 제 2 직렬 버스를 포함하므로, 이벤트 데이터의 통신이 일반 데이터의 통신에 의해서 지연되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서, 상기 제 2 직렬 버스는 인접한 한 쌍의 슬레이브 모듈 사이 또는 인접한 슬레이브 모듈과 마스터 모듈 사이의 이벤트 데이터 통신 전용으로서, 3개 이상의 슬레이브 모듈이 공유하는 직렬 버스 구조가 아니어서 통신속도가 빠르고 데이터의 충돌현상도 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서, 상기 슬레이브 모듈은, 보고할 이벤트 데이터가 있는 경우 상기 제 2 직렬 버스를 통해서 이벤트의 발생을 보고하는 통신 패킷을 상기 마스터 모듈로 송신하고, 보고할 이벤트 데이터가 있는데도 불구하고 상기 마스터 모듈로부터 이벤트 데이터의 요청이 없는 경우, 상기 제 2 직렬 버스를 통해서 반복적으로 이벤트의 발생을 보고하는 통신 패킷을 상기 마스터 모듈로 송신하게 구성되므로, 제 1 직렬 버스를 통한 이벤트 발생의 보고 실패나 이벤트 데이터 요청의 수신 실패가 발생하여도 제 2 직렬버스를 통한 이벤트 발생의 반복 보고에 의해서 상기 마스터 모듈이 해당 슬레이브 모듈의 이벤트 발생 보고를 수신하고 이벤트 데이터를 요청할 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서, 상기 마스터 모듈은, 상기 제 1 직렬 버스를 통해서 주기적으로 상기 복수의 슬레이브 모듈에게 일반 데이터의 보고를 요청했는데 응답이 없는 슬레이브 모듈이 있으면, 응답이 없는 슬레이브 모듈에게 미리 결정된 회수만큼 요청을 재시도하고 여전히 응답이 없는 경우 응답이 없는 슬레이브 모듈을 폴링 대상 리스트(polling schedule list)로부터 삭제하게 구성되므로, 슬레이브 모듈이 장착되지 않아 비어있는 접속 슬롯에 대해서는 건너뛰고 데이터 폴링(복수의 슬레이브 모듈에 대한 순차적 일반 데이터 보고 요청 및 일반 데이터의 보고)이 수행되어 데이터 폴링 시간이 단축되고 장착된 슬레이브 모듈의 개수에 따라서 자동적으로 데이터 폴링이 조정될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서, 새로 상기 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 장착되는 슬레이브 모듈이 있는 경우, 새로 장착되는 상기 슬레이브 모듈은 상기 제 2 직렬 버스를 통해서 정상적으로 상기 데이터 통신 장치에 가입되었음을 보고하게 구성되고, 상기 마스터 모듈은 가입되었음을 보고한 상기 슬레이브 모듈을 폴링 대상 리스트에 포함시키게 구성되므로, 신규 장착 슬레이브 모듈의 시스템 추가가 자동적으로 수행될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치의 구성을 보여주는 블록 구성 도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치의 구성을 보여주는 블록 구성 도이며,
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치의 구성을 보여주는 블록 구성 도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서 슬레이브 모듈에서 수행되는 이벤트 데이터의 송신 과정을 보여주는 흐름도이며,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서 비어있는 접속 슬롯을 인식하고 데이터 폴링 대상에서 제외하는 과정을 보여주는 흐름도이고,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서 자동으로 새로운 슬레이브 모듈을 시스템 추가하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
상술한 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성과 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치의 구성을 보여주는 블록 구성 도이다.
도 2를 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치는 하나의 마스터 모듈(10), 복수의 슬레이브 모듈(20) 및 이중 직렬 통신 회선(SB1, SB2)을 포함한다.
하나의 마스터 모듈(10)은 관할하는 전력계통의 데이터를 총괄 수집하여 상위 장치에 보고한다.
상기 전력계통은 하나의 주 전력선로로 이루어진 주 회로(main circuit)와 해당 주 회로로부터 분기된 복수의 분기 전력선로로 이루어진 분기회로(diverged circuit)들을 포함하게 구성될 수 있으며, 따라서 마스터 모듈(10)은 예컨대 상기 분기회로별로 마련되는 복수의 슬레이브 모듈(20)을 총괄 제어할 수 있다.
상위 장치는 예컨대 원방 감시 시스템와 같은 총괄 감시 시스템이 될 수 있다.
하나의 마스터 모듈(10)은 상기 상위 장치와의 통신을 위한 특정 프로토콜에 따른 통신 부와, 복수의 슬레이브 모듈(20)과의 통신을 위한 직렬 통신 부를 구비한다.
상기 직렬 통신 부는 전송할 데이터를 미리 결정된 직렬 통신 프로토콜에 따른 통신 패킷(packet)으로 변환하여 전송하는 데이터 송신부(TX)와, 상기 상위 장치 또는 슬레이브 모듈(20)로부터 수신한 통신 패킷으로부터 데이터를 추출하는 데이터 수신부(RX)를 포함하게 구성될 수 있다.
또한 상기 데이터 송신부(TX)와 데이터 수신부(RX)는 이중 직렬 통신 회선(SB1, SB2)의 각각에 대응하게 마련될 수 있다.
마스터 모듈(10)은 제어 및 처리를 위한 중앙처리장치와, 데이터와 처리 프로그램을 저장하기 위한 메모리(memory), 상기 통신 부, 시간정보를 제공하는 클록(clock)회로 부 등을 포함하는 카드(card)형의 인쇄회로기판으로 구성될 수 있다.
복수의 슬레이브 모듈(20)도 각각 제어 및 처리를 위한 중앙처리장치와, 데이터와 처리 프로그램을 저장하기 위한 메모리(memory), 통신 부(후술하는 범용 비 동기화 송수신기 참조), 시간정보를 제공하는 클록 회로 부 등을 포함하는 카드형의 인쇄회로기판으로 구성될 수 있다.
복수의 슬레이브 모듈(20)은 관할하는 전력계통의 데이터를 수집하여 상기 마스터 모듈(10)에 보고한다.
복수의 슬레이브 모듈(20)은 각각 다른 슬레이브 모듈(SLAVE MODULE)의 이벤트 데이터(값의 변동이나 특정 이벤트 발생시의 데이터)를 자신의 이벤트 데이터와 함께 상기 마스터 모듈(10) 또는 인접한 슬레이브 모듈(20)에 송신한다.
여기서 슬레이브 모듈(20)이 이벤트 데이터를 모아서 마스터 모듈(10)에 송신하는 경우는 해당 슬레이브 모듈(20)이 마스터 모듈(10)에 가장 가깝게 위치한 슬레이브 모듈(20)(도 2에서 슬레이브 1 참조)인 경우이다.
슬레이브 모듈(20)이 이벤트 데이터를 모아서 인접한 슬레이브 모듈(20)에 송신하는 경우는 해당 슬레이브 모듈(20)이 마스터 모듈(10)에 가장 가깝게 위치한 슬레이브 모듈(20)이 아닌 경우(도 2에서 슬레이브 2 내지 슬레이브 10 참조)이다. 다시 말해서, 슬레이브 모듈(20)이 이벤트 데이터를 모아서 인접한 슬레이브 모듈(20)에 송신하는 경우는 해당 슬레이브 모듈(20)이 마스터 모듈(10)로부터 두 번째로 가깝게 위치한 슬레이브 모듈(도 2에서 슬레이브 2 참조)(20)로부터 마스터 모듈(10)로부터 가장 멀게 위치한 슬레이브 모듈(도 2에서 슬레이브 10 참조)(20) 중 어느 하나인 경우이다.
또한 복수의 슬레이브 모듈(20)은 각각 하나의 제1 범용 비 동기화 송수신기(20a)와 한 쌍의 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b1, 20b2)를 포함한다.
하나의 제1 범용 비 동기화 송수신기(20a)는 각각의 슬레이브 모듈(20)이 마스터 모듈(10)과 통신하기 위한 통신부로서 마련된다.
특히 하나의 제1 범용 비 동기화 송수신기(20a)는 각각의 슬레이브 모듈(20)이 이벤트 데이터가 아닌 일반 데이터(Normal Data, 이벤트 데이터를 제외한 데이터)를 마스터 모듈(10)에 보고(전송)하거나 마스터 모듈(10)의 데이터 요구를 수신하기 위한 통신 수단으로서 제공된다.
각각의 슬레이브 모듈(20)에 있어서, 한 쌍의 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b1, 20b2)는 마스터 모듈(10) 또는 다른 슬레이브 모듈(20)과의 통신을 위한 통신부로서 마련된다.
특히 한 쌍의 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b1, 20b2)는 일반 데이터가 아닌 이벤트 데이터를 마스터 모듈(10)에 직접 또는 다른 슬레이브 모듈(20)을 거쳐서 마스터 모듈(10)에 보고하기 위한 이벤트 데이터 용의 통신수단으로서 마련된다.
여기서 슬레이브 모듈(20)이 마스터 모듈(10)에 가장 가깝게 위치한 슬레이브 모듈(20)인 경우(도 2에서 슬레이브 1 참조), 한 쌍의 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b1, 20b2) 중 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b1)는 마스터 모듈(10)로의 이벤트 데이터 송신용으로 마련되며, 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b2)는 마스터 모듈(10)로부터 두 번째로 가깝게 위치한 슬레이브 모듈(도 2에서 슬레이브 2 참조)(20)로부터 이벤트 데이터를 수신하기 위한 통신부로서 마련된다.
슬레이브 모듈(20)이 마스터 모듈(10)로부터 두 번째로 가깝게 위치한 슬레이브 모듈(도 2에서 슬레이브 2 참조)(20)로부터 마스터 모듈(10)로부터 가장 멀게 위치한 슬레이브 모듈(도 2에서 슬레이브 10 참조)(20) 중 어느 하나인 경우, 한 쌍의 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b1, 20b2) 중 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b1)는 자신에 해당하는 슬레이브 모듈(20)보다 마스터 모듈(10)에 가까운 상위의 슬레이브 모듈(20)에 이벤트 데이터를 송신하기 위한 통신부로서 마련되고, 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b2)는 자신에 해당하는 슬레이브 모듈(20)보다 마스터 모듈(10)로부터 먼 하위의 슬레이브 모듈(20)로부터 이벤트 데이터를 수신하기 위한 통신부로서 마련된다.
다시 말해서, 상기 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b1, 20b2)는, 자신에 해당하는 슬레이브 모듈(20)의 이벤트 데이터와 자신에 해당하는 슬레이브 모듈(20)보다 마스터 모듈(10)로부터 더 멀게 설치된 하위 슬레이브 모듈(20)의 이벤트 데이터를 모아서 함께 마스터 모듈(10)로부터 가깝게 설치된 상위 슬레이브 모듈(20)로 전송하게 구성되며, 마스터 모듈(10)로부터 가장 가깝게 설치된 상위 슬레이브 모듈(도 2의 슬레이브 1 참조)(20)에 모아진 이벤트 데이터는 최종적으로 마스터 모듈(10)로 전송된다.
한편, 도 2 또는 도 3을 참조할 수 있는 바와 같이, 이중 직렬 통신 회선(SB1, SB2)은 마스터 모듈(10)과 슬레이브 모듈(20) 사이 또는 복수의 슬레이브 모듈(20) 사이의 통신 경로를 제공하는 수단으로서 마련된다.
이중 직렬 통신 회선(SB1, SB2)는 이벤트 데이터용 통신 경로로서 제 2 직렬 버스(SB2)과, 일반 데이터용 통신 경로로서 제 1 직렬 버스(SB1)를 포함한다.
제 1 직렬 버스(SB1)는 RS-485 직렬 버스 또는 RS-422 직렬 버스로 구성될 수 있다.
제 2 직렬 버스(SB2)는 직렬 버스와, 비어 있는 접속 슬롯을 바이패스할 수 있는 바이패스 신호선(도 2의 부호 BL 참조)을 포함하게 구성될 수 있다.
제 2 직렬 버스(SB2)는 인접한 한 쌍의 슬레이브 모듈(20) 사이 또는 인접한 슬레이브 모듈(20, 특히 도 2의 슬레이브 1 참조)과 마스터 모듈(10) 사이의 이벤트 데이터 통신 전용으로서 인접한 한 쌍의 슬레이브 모듈(20) 사이 또는 인접한 슬레이브 모듈(20)과 마스터 모듈(10) 사이만 일대일로 연결된다.
상기 이중 직렬 통신 회선(SB1, SB2)은 상기 마스터 모듈(10) 또는 상기 슬레이브 모듈(20)이 접속될 수 있는 복수의 접속 슬롯(SLOT)을 포함한다. 여기서 접속 슬롯은 미 도시하였으나 잘 알려진 바와 같이 카드형 인쇄회로기판이 접속될 수 있는 핀(PIN)/홀(HOLE) 구조의 커넥터로 구성될 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치의 구성을 보여주는 블록 구성 도이다.
도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 다른 일 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치의 구성을 설명한다.
중복 설명을 피하기 위해서 도 2를 참조하여 상술한 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치와 차이가 있는 구성 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 3의 본 발명의 바람직한 다른 일 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치는 상술한 일 실시 예에 추가하여 비어있는 접속 슬롯을 바이패스할 수 있는 구성을 구비하고 있다는 점에서 상술한 일 실시 예와 차별된다.
이에 이러한 바이패스 수단의 구성을 설명한다.
본 발명의 바람직한 다른 일 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치는 상술한 일 실시 예의 구성에 추가적으로 바이패스 수단으로서 복수의 바이패스 신호선(BL)과 복수의 바이패스 스위치(30)를 포함한다.
본 발명의 바람직한 다른 일 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치는 슬레이브 모듈(20)로부터 출력되는 스위치 제어신호의 복수의 제어 신호선(CL1, CL)을 더 포함할 수 있다. 여기서 제어 신호선(CL1, CL) 중 비어있는 접속 슬롯에 대응되는 제어 신호선을 특별히 부호 CL1으로 지시하였다.
복수의 제어 신호선(CL1, CL)은 상기 접속 슬롯의 개수에 대응하게 마련될 수 있다.
복수의 바이패스 신호선(BL)은 제 2 직렬 버스(SB2) 중 각각의 접속 슬롯 또는 슬레이브 모듈(20)의 입력 측 부분(수신 측 부분)과 출력 측 부분(송신 측 부분) 사이를 연결하게 마련될 수 있다.
각각의 바이패스 신호선(BL)은 2선으로 이루어지는 제 2 직렬 버스(SB2)에 대응하게 2선으로 구성될 수 있다.
각각의 바이패스 신호선(BL)의 양단 사이에는 바이패스 스위치(30)가 설치된다.
바이패스 스위치(30)는 상기 접속 슬롯의 개수에 대응하게 마련될 수 있다.
일 실시 예에 따라서 바이패스 스위치(30)는 슬레이브 모듈(20)로부터의 상기 스위치 제어신호를 수신하면 비활성화(disable) 위치(상태) 또는 회로 개방 위치(turn off position, 일명 closing position)가 되고, 슬레이브 모듈(20)로부터의 상기 스위치 제어신호를 수신하지 못하면 활성화(enable) 위치 또는 회로 폐로 위치(turn on position 또는 closing position)가 되는 예컨대 사이리스터(thyristor)와 같은 반도체 스위치를 포함하게 구성될 수 있다.
따라서 복수의 접속 슬롯 중 상기 마스터 모듈(10) 또는 상기 슬레이브 모듈(20)이 접속되지 않은 비어있는 접속 슬롯의 경우, 제어 신호선(CL1)을 통해서 제공되는 상기 스위치 제어신호가 없으므로, 바이패스 스위치(30)는 활성화 위치 또는 회로 폐로 위치가 되어, 이벤트 데이터는 해당 접속 슬롯을 경유하지 않고 바이패스 스위치(30)를 통해 인접한 상위의 슬레이브 모듈(20)로 전송된다, 즉 바이패스된다.
슬레이브 모듈(20)이 접속된(설치된) 접속 슬롯의 경우, 슬레이브 모듈(20)은 스위치 제어신호를 바이패스 스위치(30)에 출력하여 접속된 바이패스 스위치(30)가 회로 개방 위치 또는 비활성화(disable) 위치(상태)로 동작하도록 제어한다.
한편, 바람직한 본 발명의 일 양상에 따라서, 슬레이브 모듈(20)은, 보고할 이벤트 데이터가 있는 경우 제 2 직렬 버스(SB2)를 통해서 이벤트의 발생을 보고하는 통신 패킷을 마스터 모듈(10)로 송신하고, 보고할 이벤트 데이터가 있는데도 불구하고 마스터 모듈(10)로부터 이벤트 데이터의 요청이 없는 경우, 제 2 직렬 버스(SB2)를 통해서 반복적으로 이벤트의 발생을 보고하는 통신 패킷을 마스터 모듈(10)로 송신하게 구성될 수 있다.
이러한 구성은 슬레이브 모듈(20)의 메모리에 저장된 처리 프로그램으로 구현될 수 있다.
바람직한 본 발명의 다른 일 양상에 따라서, 마스터 모듈(10)은, 제 1 직렬 버스(SB1)를 통해서 주기적으로 복수의 슬레이브 모듈(20)에게 일반 데이터의 보고를 요청했는데 응답이 없는 슬레이브 모듈이 있으면, 응답이 없는 슬레이브 모듈(20)에게 미리 결정된 회수만큼 요청을 재시도하고 여전히 응답이 없는 경우 응답이 없는 슬레이브 모듈(20)을 폴링 대상 리스트로부터 삭제하게 구성된다.
이러한 구성은 마스터 모듈(10)의 메모리에 저장된 처리 프로그램으로 구현될 수 있다.
또한 바람직한 본 발명의 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 새로 장착되는 슬레이브 모듈이 있는 경우, 새로 장착되는 슬레이브 모듈(20)은 제 2 직렬 버스(SB2)를 통해서 정상적으로 상기 데이터 통신 장치에 가입되었음을 보고하게 구성되고, 마스터 모듈(10)은 가입되었음을 보고한 상기 슬레이브 모듈(20)을 상기 폴링 대상 리스트에 포함시키게 구성된다.
이러한 구성은 슬레이브 모듈(20)과 마스터 모듈(10)의 메모리에 각각 저장된 처리 프로그램으로 구현될 수 있다.
또한 상기 폴링 대상 리스트는 마스터 모듈(10)가 구비하는 기입(write) 및 독출(read out)이 가능한 미도시한 메모리에 기입되어 저장될 수 있다.
한편, 상기 슬레이브 모듈(20)은, 보고할 이벤트 데이터가 있는 경우 상기 제 2 직렬 버스(SB2)를 통해서 이벤트의 발생을 보고하는 통신 패킷을 상기 마스터 모듈(10)로 송신하고, 보고할 이벤트 데이터가 있는데도 불구하고 상기 마스터 모듈(10)로부터 이벤트 데이터의 요청이 없는 경우, 상기 제 2 직렬 버스(SB2)를 통해서 반복적으로 이벤트의 발생을 보고하는 통신 패킷을 상기 마스터 모듈(10)로 송신하게 구성될 수 있다.
이러한 구성은 슬레이브 모듈(20)의 메모리에 저장된 처리 프로그램으로 구현될 수 있다.
따라서, 이벤트 발생의 보고 실패나 제 1 직렬 버스(SB1)를 통한 이벤트 데이터 요청의 수신 실패가 발생하여도 제 2 직렬버스(SB2)를 통한 이벤트 발생의 반복 보고에 의해서 상기 마스터 모듈(10)이 해당 슬레이브 모듈(20)의 이벤트 발생 보고를 수신하고 이벤트 데이터를 요청할 수 있다.
한편 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치의 동작을 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치 중 데이터 폴링 동작을 설명한다.
일정 주기마다 마스터 모듈(10)은 상기 폴링 대상 리스트에 포함된 슬레이브 모듈(20)에게 순차적으로 데이터의 보고를 요청하는 통신 패킷을 전송한다.
이에 상기 통신 패킷을 수신한 슬레이브 모듈(20)은 해당 통신 패킷에 따른 데이터 요청에 응답하여 일반 데이터를 제 1 범용 비 동기화 송수신기(20a)와 제 1 직렬 버스(SB1)를 통해서 마스터 모듈(10)에 보고할 수 있다.
다음, 도 4를 주로 참조하고 도 2 내지 도 3을 보조적으로 참조하여 이벤트 발생시 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 데이터 통신 장치의 데이터 통신 동작을 설명한다.
먼저 도 4에 있어서, 임의의 슬레이브 모듈(20)은 단계 S1에서 이벤트 발생 여부를 확인한다.
단계 S1에서 이벤트 발생이 없는 경우 해당 슬레이브 모듈(20)은 이벤트 발생여부를 재확인하는 동작을 수행할 수 있다.
단계 S1에서 이벤트 발생이 있는 경우 바로 단계 S2로 진행하는 것으로 도시되었으나, 바람직한 실시 예에 따라서 단계 S1과 S2 사이에 슬레이브 모듈의 이벤트 발생을 보고하는 단계(미 도시)와 마스터 모듈의 이벤트 데이터를 요청하는 단계(미 도시)가 추가될 수 있다.
즉, 이벤트가 발생했을 경우, 해당 슬레이브 모듈(20)은 먼저 이벤트 발생을 보고하는 통신 패킷을 생성하여 송신용 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b1)와 제 2 직렬 버스(SB2)를 통해서 인접한 상위의 슬레이브 모듈(20) 또는 마스터 모듈(10)에게 전송한다.
이에 응답하여 마스터 모듈(10)은 일반 데이터의 폴링 동작을 중단하고, 제 1 직렬 버스(SB1)를 통해서 이벤트 데이터의 보고를 요청할 수 있다.
다음, 이벤트 발생을 보고한 슬레이브 모듈(20)은 단계 S2에서 먼저 수신용 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b2)를 통해 수신한 다른 슬레이브 모듈(20)의 이벤트 데이터가 있는지 확인한다.
단계 S2에서 다른 슬레이브 모듈(20)의 이벤트 데이터가 있으면, 단계 S3으로 진행하여 상기 이벤트 발생을 보고한 슬레이브 모듈(20)은 수신한 다른 슬레이브 모듈(20)의 이벤트 데이터와 자신의 이벤트 데이터를 함께 송신용 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b1)와 제 2 직렬 버스(SB2)를 통해서 인접한 상위의 슬레이브 모듈(20) 또는 마스터 모듈(10)에게 전송한다.
이때 다른 슬레이브 모듈(20)의 이벤트 데이터와 자신의 이벤트 데이터는 통신 패킷의 형태로 전송될 수 있다.
단계 S2에서 다른 슬레이브 모듈(20)의 이벤트 데이터가 없으면, 단계 S3-1으로 진행하여 상기 이벤트 발생을 보고한 슬레이브 모듈(20)은 자신의 이벤트 데이터만을 송신용 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b1)와 제 2 직렬 버스(SB2)를 통해서 인접한 상위의 슬레이브 모듈(20) 또는 마스터 모듈(10)에게 전송한다.
이때 인접한 상위의 접속 슬롯이 비어있는 경우, 도 3에 있어서 해당 접속 슬롯에 대응되는 바이패스 스위치(30)가 활성화 상태(회로 폐로 상태)이므로, 전송되는 이벤트 데이터는 바이패스 스위치(30)와 바이패스 신호선(BL)을 통해 비어있는 접속 슬롯을 바이패스하여 차 상위의 슬레이브 모듈(20) 또는 마스터 모듈(10)에게 전송된다.
또한, 인접한 상위의 슬레이브 모듈(20)에서 이벤트 발생이 없으면, 해당 인접한 상위의 슬레이브 모듈(20)은 수신용 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b2)를 통해 수신한 이벤트 데이터를 바로 송신용 제2 범용 비 동기화 송수신기(20b1)를 통해 전달(pass)한다.
이 같은 인접한 슬레이브 모듈(20)간 이벤트 데이터의 전달동작이 반복 수행되어 마스터 모듈(10)가 이벤트 데이터를 수신하면 이로서 이벤트 데이터의 보고 동작이 완료된다.
이후 해당 이벤트 데이터를 수신한 마스터 모듈(10)은 해당 이벤트 데이터를 대응 메모리에 저장하고 원방 감시 시스템와 같은 상위 장치에 전송할 수 있다.
한편, 도 5를 주로 참조하고 도 2 내지 도 3을 보조적으로 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 데이터 통신 장치의 비어있는 접속 슬롯 또는 고장 슬레이브 모듈을 폴링 대상 리스트에서 삭제하여 자동으로 장착된 슬레이브 모듈의 개수에 따라서 데이터 폴링이 조정되는 동작을 설명한다.
먼저, 단계 S11에서 마스터 모듈(10)은 미리 저장된 처리 프로그램에 따라서 데이터의 보고를 요청하는 마스터 모듈(10)로부터의 통신 패킷에 대해서 응답이 없는 슬레이브 모듈(20)이 있는지 확인한다.
응답이 없는 슬레이브 모듈(20)이 없다면, 마스터 모듈(10)은 단계 S11의 동작을 반복하거나, 미 도시되었지만 상기 폴링 대상 리스트에 포함된 슬레이브 모듈(20)에게 순차적으로 데이터의 보고를 주기적으로 요청하는 통신 패킷을 전송한다.
응답이 없는 슬레이브 모듈(20)이 있다면, 마스터 모듈(10)은 단계 S12로 진행하여 데이터의 보고를 요청하는 통신 패킷을 미리 설정된 회수만큼 반복하여 응답이 없는 슬레이브 모듈(20)에게 전송한다.
이후 단계 S13으로 진행하여 마스터 모듈(10)은 응답이 없었던 슬레이브 모듈(20)로부터 무응답 상태의 변화가 있는지 확인한다.
단계 S13에서 변화가 있어 응답이 없었던 슬레이브 모듈(20)로부터 응답이 있다면, 마스터 모듈(10)은 응답한 일반 데이터를 해당 메모리에 처리, 예컨대 저장하고(단계 S14) 종료한다.
단계 S13에서 변화가 없다면, 마스터 모듈(10)은 해당 슬레이브 모듈(20)을 폴링 대상 리스트에서 삭제한다(단계 S15).
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 데이터 통신 장치는 해당 슬레이브 모듈이 존재하지 않거나 고장인 상태에서 주기적 데이터 요청에 대해 무응답인 경우 해당 슬레이브 모듈(20)을 폴링 대상 리스트에서 삭제함으로써 장착된 슬레이브 모듈의 개수에 따라서 데이터 폴링이 자동으로 조정될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도 6을 주로 참조하고 도 2 내지 도 3을 보조적으로 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 데이터 통신 장치에 있어서 자동으로 새로운 슬레이브 모듈을 시스템 추가하는 동작을 설명한다.
먼저, 새로 장착된 슬레이브 모듈(20)은 제 1 범용 비 동기화 송수신기(20a)와 제 1 직렬 버스(SB1)를 통해서 마스터 모듈(10)에 시스템(데이터 통신 장치)에 정상적으로 포함되었음을 해당 통신 패킷을 생성하여 보고한다(단계 S21).
여기서 해당 통신 패킷은 예컨대 해당 신규 슬레이브 모듈이 장착되었음을 표시하는 2자리의 2진 비트(bit)와, 해당 신규 슬레이브 모듈의 신원(identification) 정보를 표시하는 2진 정보 비트와, 데이터의 손상여부를 나타내는 정보 비트를 포함하게 구성될 수 있다.
이에, 단계 S22에서 마스터 모듈(10)은 해당 신규 슬레이브 모듈(20)을 폴링 대상 리스트에 추가함으로써 폴링 대상 리스트를 갱신한다.
이로서 새로운 슬레이브 모듈을 시스템 추가하는 동작이 완료된다.
이와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 데이터 통신 장치에 있어서 신규 장착 슬레이브 모듈의 시스템 추가가 자동적으로 수행될 수 있다.
10: 마스터 모듈 20: 슬레이브 모듈
20a: 제 1 범용 비 동기화 송수신기
20b1, 20b2: 제 2 범용 비 동기화 송수신기
30: 바이패스 스위치 SB1: 제 1 직렬 버스
SB2: 제 2 직렬 버스

Claims (11)

  1. 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 있어서,
    관할하는 전력계통의 데이터를 총괄 수집하여 상위 장치에 보고하는 마스터 모듈(MASTER MODULE);
    관할하는 전력계통의 데이터를 수집하여 상기 마스터 모듈에 보고하고, 다른 슬레이브 모듈(SLAVE MODULE)의 이벤트 데이터(EVENT DATA)를 자신의 이벤트 데이터와 함께 상기 마스터 모듈 또는 인접한 슬레이브 모듈에 송신하는 복수의 슬레이브 모듈; 및
    상기 마스터 모듈과 상기 슬레이브 모듈 사이 또는 상기 슬레이브 모듈 사이의 통신 경로를 제공하는 것으로서, 이벤트 데이터용 통신 경로와 일반 데이터용 통신 경로를 구비하는 이중 직렬 통신 회선;을 포함하고,
    상기 이중 직렬 통신 회선은 상기 마스터 모듈 또는 상기 슬레이브 모듈이 접속될 수 있는 복수의 접속 슬롯(SLOT)을 포함하며,
    상기 이벤트 데이터가 복수의 접속 슬롯 중 상기 마스터 모듈 또는 상기 슬레이브 모듈이 접속되지 않은 비어있는 접속 슬롯을 경유하지 않고 바이패스(BYPASS)하도록, 바이패스 스위치와 바이패스 신호선이 상기 이중 직렬 통신 회선 중 적어도 하나에 접속되게 설치되는 것을 특징으로 하는 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 슬레이브 모듈은,
    자신의 이벤트 데이터와 자신보다 상기 마스터 모듈로부터 더 멀게 설치된 하위 슬레이브 모듈의 이벤트 데이터를 모아서 함께 상기 마스터 모듈로부터 가깝게 설치된 상위 슬레이브 모듈을 통해서 상기 마스터 모듈로 전송하게 구성된 것을 특징으로 하는 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 슬레이브 모듈은,
    각각 상기 마스터 모듈과 통신을 위해 마련되는 제1 범용 비 동기화 송수신기와 상기 마스터 모듈 또는 다른 슬레이브 모듈과의 통신을 위해 마련되는 한 쌍의 제2 범용 비 동기화 송수신기를 구비하며, 상기 제2 범용 비 동기화 송수신기를 통해서 상기 이벤트 데이터를 통신하게 구성된 것을 특징으로 하는 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 범용 비 동기화 송수신기는,
    상기 마스터 모듈 또는 자신에 해당하는 슬레이브 모듈보다 상기 마스터 모듈에 더 가깝게 설치된 상위 슬레이브 모듈에 이벤트 데이터를 송신하기 위한 하나의 범용 비 동기화 송수신기와,
    자신에 해당하는 슬레이브 모듈보다 상기 마스터 모듈로부터 더 멀게 설치된 하위 슬레이브 모듈로부터 이벤트 데이터를 수신하기 위한 다른 하나의 범용 비 동기화 송수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 스위치는 상기 슬레이브 모듈이 접속될 수 있는 상기 접속 슬롯의 개수에 대응하게 마련되고,
    상기 슬레이브 모듈은 접속된 상기 바이패스 스위치가 회로 개방 위치로 동작하도록 제어하게 구성되는 것을 특징으로 하는 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이중 직렬 통신 회선은,
    일반 데이터(Normal Data)를 통신하기 위한 제 1 직렬 버스와,
    이벤트 데이터를 통신하기 위한 제 2 직렬 버스를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제 2 직렬 버스는 인접한 한 쌍의 슬레이브 모듈 사이 또는 인접한 슬레이브 모듈과 마스터 모듈 사이의 이벤트 데이터 통신 전용으로서 인접한 한 쌍의 슬레이브 모듈 사이 또는 인접한 슬레이브 모듈과 마스터 모듈 사이만 연결되는 것을 특징으로 하는 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 슬레이브 모듈은,
    보고할 이벤트 데이터가 있는 경우 상기 제 2 직렬 버스를 통해서 이벤트의 발생을 보고하는 통신 패킷을 상기 마스터 모듈로 송신하고,
    보고할 이벤트 데이터가 있는데도 불구하고 상기 마스터 모듈로부터 이벤트 데이터의 요청이 없는 경우, 상기 제 2 직렬 버스를 통해서 반복적으로 이벤트의 발생을 보고하는 통신 패킷을 상기 마스터 모듈로 송신하게 구성된 것을 특징으로 하는 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 마스터 모듈은,
    상기 제 1 직렬 버스를 통해서 주기적으로 상기 복수의 슬레이브 모듈에게 일반 데이터의 보고를 요청했는데 응답이 없는 슬레이브 모듈이 있으면, 응답이 없는 슬레이브 모듈에게 미리 결정된 회수만큼 요청을 재시도하고 여전히 응답이 없는 경우 응답이 없는 슬레이브 모듈을 폴링 대상 리스트(polling schedule list)로부터 삭제하게 구성되는 것을 특징으로 하는 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치에 새로 장착되는 슬레이브 모듈이 있는 경우,
    새로 장착되는 상기 슬레이브 모듈은 상기 제 2 직렬 버스를 통해서 정상적으로 상기 데이터 통신 장치에 가입되었음을 보고하게 구성되고,
    상기 마스터 모듈은 가입되었음을 보고한 상기 슬레이브 모듈을 폴링 대상 리스트(polling schedule list)에 포함시키게 구성되는 것을 특징으로 하는 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치.
KR1020170037813A 2017-03-24 2017-03-24 배전 자동화 시스템의 데이터 통신 장치 KR101914549B1 (ko)

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