KR101990566B1 - 데이터 취득 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 데이터 취득 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 장치는 기 설정된 통신 규격으로 적어도 하나의 전력 계통 기기와 데이터 송수신을 수행하는 통신부; 상기 기 설정된 통신 규격에 따른 구동 파일을 저장하고, 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기 정보를 저장하고, 상기 통신부를 통하여 수신되는 동작 데이터 및 동작 오류 데이터를 저장하는 메모리부; 상기 기 설정된 통신 규격으로 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기와의 데이터 송수신을 제어하고, 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기로부터 수신되는 오류데이터에 대한 정보를 확인하고, 상기 오류데이터에 따른 오류 정보를 출력하는 제어부;를 포함한다.

Description

데이터 취득 장치 및 방법{Apparatus and method for acquiring data}
본 발명은 데이터 취득 장치 및 방법에 관한 것으로 전력 계통 기기로부터 수신되는 데이터를 취득하고 관리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
대규모 전력 사업의 지속적 성장을 위하여 전력 계통 시스템의 높은 신뢰성이 요구되었고 계통 운영 전반에 걸쳐 디지털과 자동화 기술 기반의 기술의 필요성이 증대되고 있다.
다수의 변전소 또는 발전소 등에 구성되는 전력 계통 기기들은 해당 기기들의 제조사 또는 특성에 따라 다수의 프로토콜을 적용하여 통신을 수행한다. 따라서 다수의 변전소 또는 발전소에서 사용되는 설비들의 상호 호환이 어려워지고 이에 대한 유지 및 보수에 요구되는 많은 비용이 요구된다.
또한, 종래의 경우 다수의 전력 계통 기기들에 대한 동작 오류 등의 데이터 폴트(fault)가 발생하면 상기 오류 등의 대처를 위하여 운영자가 직접처리 및 별도의 프로그램이나 USB포트를 이용하여 관련 파일을 추출하여 대응해야 하는 문제점이 있다.
도 1은 종래의 데이터 취득 시스템의 연결 구성도이다.
일반적으로 상기 감시 시스템(10)은 RTU(Remote Terminal Unit)와 여러 단말 장비들로 구성되어 있으며, RS-232/485 또는 이더넷(Ethernet)매체를 이용하여 모드버스(Modbus) 등을 포함한 다양한 통신 프로토콜을 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다.
따라서, 상위 감시 시스템은 감시 및 제어 기능을 수행하고 아날로그 및 디지털 신호를 통해 하위 장치의 데이터를 수집하거나 기록하기 위한 전용 통신라인을 설치하여 폐쇄적인 통신망을 구성하여 통신을 수행한다. 상기 각 프로토콜은 특화된 통신 프로토콜을 유지하거나 운영하는데 많은 비용이 요구되고 다른 프로토콜과 호환이 이루어지지 않는 문제점이 있다. 또한 기기 고장이 발생 시 기록되는 데이터는 현장에서 직접 특정 포트를 연결하거나 기기의 특성에 따른 통신 포트 및 프로그램을 이용하여 고장 파일을 추출해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 전력 계통 기기간의 통신을 수행하기 위한 공통적인 프로토콜을 적용하여 기기간의 통신 및 관리가 용이할 수 있도록 하기 위한 데이터 취득 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 공통적인 프로토콜이 적용된 전력 계통 기기들로부터 수신되는 데이터에 대해 효율적인 관리 및 제어를 위한 데이터 취득 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 장치는 기 설정된 통신 규격으로 연결된 적어도 하나의 전력 계통 기기와 데이터 송수신을 수행하는 통신부; 상기 기 설정된 통신 규격에 따른 구동 파일을 저장하고, 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기 정보를 저장하고, 상기 통신부를 통하여 수신되는 동작 데이터 및 동작 오류 데이터를 저장하는 메모리부; 상기 기 설정된 통신 규격으로 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기와의 데이터 송수신을 제어하고, 상기 적어도 하나의 전력 계통 기기로부터 수신되는 오류데이터에 대한 정보를 확인하고, 상기 오류데이터에 따른 오류 정보를 출력하는 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 데이터 취득 장치 및 방법은 다수의 전력 계통 기기들과 상기 전력 계통 기기들과 연결된 파일 운영 장치와의 공통적인 통신 프로토콜을 적용함으로써 이기종 간의 통신을 신속하고 용이하게 수행할 수 있도록 할 수 있다.
또한 다수의 이기종 전력 계통 기기들로부터 수신되는 운용 데이터에 대한 취득 및 관리를 효과적으로 수행할 수 있다.
도 1은 종래의 데이터 취득 시스템의 연결 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 관리 시스템의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 장치의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 관리 시스템의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 관리 시스템은 적어도 하나의 전력 계통 기기(100), 네트워크 장비(150) 및 데이터 취득 장치(200)로 구성된다.
전력 계통 기기(100)는 기 설정된 통신 규격 기반으로 발전소 및 변전소에 구성되는 이기종의 다수의 전력기기로 구성될 수 있다. 전력 계통 기기(100)는 계측기기, 차단기 상태, 선로 또는 조류 등의 상태값, 발전기 출력값 등의 데이터 측정할 수 있다. 상기 전력 계통 기기(100)들은 동작 데이터 및 오류 데이터에 대한 수집을 수행할 수 있으며, 데이터 취득 장치(200)로부터 요구되는 시점에 상기 데이터 들을 기 설정된 통신 규격 기반의 통신 모듈을 통하여 송신할 수 있다. 또한 전력 계통 기기(100)는 데이터 취득 장치(200)로부터 수신되는 제어 신호를 수신하고, 그에 따른 동작을 수행할 수 있다. 즉, 데이터 취득 장치(200)로부터 오류 보정 데이터 등을 수신할 수 있으며 그에 따른 동작을 수정 제어할 수 있다.
데이터 취득 장치(200)는 원격지의 전력 계통 기기(100)들로부터 네트워크 장비(150)를 통하여 데이터를 수집하고, 저장 및 제어하는 기능을 수행한다. 데이터 취득장치(200)는 본 발명의 실시 예에 따라 IEC61850에서 명시된 전체 기능 중 기기의 연결과 파일 서비스와 관련한 기능에 대한 통신을 통하여 실시간으로 데이터를 수집 및 검증하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 데이터 취득 장치(200)는 도 3에서 그 구성 및 기능에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 장치의 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 장치는 통신부(210), 메모리부(220), 제어부(230), 알람부(240), 표시부(250) 및 사용자 입력부(260)를 포함한다.
통신부(210)는 원격지의 전력 계통 기기(100)로부터 네트워크 장비(150)를 통하여 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터에 대응되는 제어신호를 해당 전력 계통 기기(100)로 전송할 수 있다.
통신부(210)는 네트워크 장비를 이용하여 이더넷으로 연결되어 통신을 수행할 수 있다.
메모리부(220)는 본 발명의 실시 예에 따라 전력 계통 기기(100)를 연결하는 IEC 61850에서 정의한 데이터 취득을 위한 가능 여부를 검증할 수 있는 프로그램을 포함할 수 있다. 메모리부(220)는 전력 계통 기기(100)의 정보 및 상기 전력 계통 기기(100)로부터 수신되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리부(220)는 상기 전력 계통 기기(100)들로부터 수신된 데이터에 대응되는 상태 정보를 저장할 수 있다.
메모리부(220)는 기 저장된 전력 계통 기기(100)들의 데이터 및 정보를 사용자 입력부(260)를 통해 입력되는 제어 신호에 따라 업데이트할 수 있다. 즉, 메모리부(220)는 기 저장된 데이터에 대하여 삭제, 정정, 추가를 수행할 수 있다.
제어부(230)는 통신부(210)를 통하여 수신되는 전력 계통 기기(100)들의 정보 및 오류 데이터를 소정 주기마다 취득하고, 메모리부(220)에 저장하도록 제어한다. 제어부(230)는 메모리부(220)에 기 저장된 데이터를 기초하여 상기 전력 계통 기기(100)로부터 수신되는 데이터를 분석하고, 그에 따른 전력 계통 기기(100)의 오류 여부를 판단할 수 있다.
또한 제어부(230)는 기 설정된 통신 규격 IEC 61850으로 연결된 적어도 하나의 전력 계통 기기로부터 오류 데이터를 확인하고, 그에 따른 오류 데이터 수신 알람 및 정보를 출력할 수 있도록 제어한다.
알람부(240)와 표시부(250)는 전력 계통 기기(100)로부터 수신되는 데이터 들에 대하여 제어부(230)에서 판단한 결과에 따라 오류 발생을 알리는 데이터가 수신되면 해당 정보를 알람부(240) 및 표시부(250)를 통하여 출력 할 수 있다.
사용자 입력부(260)는 데이터 취득 장치(200)로 입력되는 전력 계통 기기(100)들의 데이터에 대하여 업데이트를 위한 제어 신호를 입력 받을 수 있다. 즉, 사용자 입력부(260)는 기 저장된 데이터에 대한 삭제, 추가, 수정 등에 대한 제어신호를 입력 받을 수 있다.
상기한 바와 같이 데이터 취득 장치(200)는 통신부(210)를 통하여 수신되는 전력 계통 기기(100)들의 정보 및 오류 데이터를 소정 주기마다 취득하고, 메모리부(220)에 기 저장된 데이터를 기초하여 상기 전력 계통 기기(100)로부터 수신되는 데이터를 분석하고, 그에 따른 전력 계통 기기(100)의 오류 여부를 확인할 수 잇다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 취득 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 데이터 취득 장치(200)는 네트워크 장비(150)를 통하여 IEC 61850규격에 따라 연결된 적어도 하나의 전력 계통 기기(200)로 통신 연결 요청 신호를 전송한다.(402단계)
데이터 취득 장치(200)는 상기 통신 연결 요청 신호를 보낸 적어도 하나의 전력 계통 기기(200)로부터 통신 연결 요청에 대응되는 응답신호(ACK)를 수신할 수 있다.(406단계)
데이터 취득 장치(200)는 상기 응답신호 수신에 따라 적어도 하나의 전력 계통 기기(100)와 통신 모드를 수행할 수 있다.(406단계)
상기 통신 모드가 연결된 전력 계통 기기(100)는 동작에 따른 데이터를 수집하고, 동작 이상에 따른 오류 발생시 해당 오류 데이터를 생성할 수 있다.(408단계)
데이터 취득 장치(200)는 전력 계통 기기(100)와 통신 모드를 수행함에 있어서 해당 전력 계통 기기(100)로부터 데이터를 수집하기 위해 기 설정된 주기에 도래하였는지 판단할 수 있다.(410단계)
데이터 취득 장치(200)는 전력 계통 기기(100)의 데이터 수집 주기가 도래한 경우 해다 전력 계통 기기(100)로 데이터 요청 신호를 전송할 수 있다.(412단계)
전력 계통 기기(100)는 기 수집되거나 수집되고 있는 데이터 및 동작 오류에 따라 생성한 오류 데이터를 상기 데이터 취득 장치(200)로 전송할 수 있다.(414단계)
데이터 취득 장치(200)는 상기 전력 계통 기기(100)로부터 수신된 데이터에 대하여 기 저장된 전력 계통 기기의 정보 및 오류 정보를 확인하고, 상기 수신된 데이터에 대한 오류 검증 및 동작 이상에 따른 오류 정보를 저장하고 알람으로 출력할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 전력 계통 기기
200 : 데이터 취득 장치
210 : 통신부 220 : 메모리부
230 : 제어부 240 : 알람부
250 : 표시부 260 : 사용자 입력부

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 전력 계통 기기와 데이터를 송수신하는 통신부;
    상기 통신부를 통해 수신한 데이터를 저장하는 메모리부;
    상기 통신부를 통해 제1 전력 계통 기기로부터 데이터를 수신하는 경우, 수신한 데이터를 상기 메모리부에 기 저장된 데이터에 기초하여 분석하여 상기 제1 전력 계통 기기에서의 오류 발생 여부를 판단하고, 오류 발생으로 판단하는 경우 상기 제1 전력 계통 기기로 오류 보정 데이터를 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 오류 보정 데이터는
    상기 오류 발생으로 판단한 상기 제1 전력 계통 기기의 동작을 수정 제어하는 데이터이고,
    상기 제1 전력 계통 기기는
    상기 오류 보정 데이터를 수신시 상기 오류 보정 데이터에 따라 동작을 수정하는 데이터 취득 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메모리부는 통신 규격 IEC 61850에서 정의하는 데이터 수집 및 검증 기능을 수행하는 프로그램을 저장하고 있는 데이터 취득 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 통신 규격 IEC 61850에 따라 적어도 하나의 전력 계통 기기로 통신 연결 요청 신호를 전송하고,
    상기 통신 연결 요청 신호를 전송한 전력 계통 기기 중 제1 전력 계통 기기로부터 응답신호를 수신하고, 상기 통신 연결 요청 신호를 전송한 전력 계통 기기 중 제2 전력 계통 기기로부터 응답신호를 수신하지 않는 경우, 상기 제1 전력 계통 기기와 통신 모드를 수행하고,
    상기 통신 모드를 수행하는 제1 전력 계통 기기로부터 데이터를 수신하는 데이터 취득 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 통신 모드를 수행하는 적어도 하나의 전력 계통 기기 각각에 대하여 데이터 수집 주기의 도래 여부를 판단하고,
    데이터 수집 주기가 도래한 전력 계통 기기에 데이터 요청 신호를 전송하는 데이터 취득 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 통신 모드로 연결된 제1 전력 계통 기기는 데이터를 수집하고, 동작 이상에 따른 오류 발생시 오류 데이터를 생성하는 데이터 취득 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 데이터 요청 신호를 전송함에 따라 상기 제1 전력 계통 기기가 생성한 오류 데이터를 수신하는 데이터 취득 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 수신한 오류 데이터에 대한 검증을 수행하는 데이터 취득 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    오류 발생으로 판단하는 경우 오류 정보를 출력하는 알람부를 더 포함하는 데이터 취득 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    제어 신호를 입력받는 사용자 입력부를 더 포함하고,
    상기 메모리부는 상기 사용자 입력부를 통해 입력된 제어 신호에 따라 기 저장된 데이터를 업데이트하는 데이터 취득 장치.
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