KR101997399B1 - 발전설비용 주제어카드 관리 시스템 - Google Patents

발전설비용 주제어카드 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발전설비용 주제어카드 관리 시스템을 개시한다. 개시된 발전설비용 주제어카드 관리 시스템은 발전계통의 제어를 위하여 DCS 판넬을 구비하는 분산제어 시스템과, 인터넷 통신망을 통해 상기 DCS 판넬과 연결되어 제어신호를 송수신하는 인터페이스 판넬과, DCS 판넬과 인터페이스 판넬의 결선 정보를 저장하며, DCS 판넬에 구비되는 주제어 카드에서 발생하는 오류신호를 감지하여 오류신호가 발생하는 횟수에 따라 주제어 카드의 교체주기를 판단하는 통합 관리 서버와, 분산제어 시스템의 전기실 내부를 3D 맵 화면을 통해 제공하고, 통합 관리 서버로부터 오류신호가 전달되면 3D 맵에 오류신호가 발생한 DCS 판넬을 표시하며, DCS 판넬의 정비 이력을 상기 통합 관리 서버로 전송하는 사용자 단말기를 구비하는 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 분산제어 시스템의 DCS 패널에 설치되는 주제어 카드의 정비 이력을 지속적으로 업데이트하여 관리함으로써, 유지보수 작업을 용이하게 진행할 수 있고, 교체가 필요한 주제어 카드를 정확한 시기에 교체할 수 있며, 작업자가 주제어 카드의 결선 정보를 사용자 단말기를 통해 한눈에 쉽게 검색할 수 있다.

Description

발전설비용 주제어카드 관리 시스템{DCS Card and Line Connection Management System}
본 발명은 발전설비용 주제어카드 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분산제어 시스템의 DCS 패널에 설치되는 주제어 카드의 정비 이력을 지속적으로 업데이트하여 관리함으로써, 유지보수 작업을 용이하게 진행할 수 있고, 교체가 필요한 주제어 카드를 정확한 시기에 교체할 수 있도록 하는 발전설비용 주제어카드 관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 발전소는 특성이 다른 수많은 종류의 설비와 기계의 조합으로 구성되어 있으며, 이중 하나의 설비가 고장이 나도 전체 공정이 중단되어 커다란 손실을 유발하기 때문에 체계적인 정비관리를 필요로 한다. 최근 전사적 자원관리시스템(Enterprise Resource Plan: ERP) 도입과 함께 그 중요성은 점점 커지고 있는 실정이다.
종래 시스템에서는 운전자, 설계자 그리고 정비수행자 상호 간에 운전, 고장 및 정비 정보의 유기적 전달이 어려우며, 정비 이력의 체계적인 관리가 불완전하여 단순한 정비 작업의 이력 관리 역할에 머물고 있기 때문에 신속하고 정확한 정비조치에 많은 시간이 소요되고 있다.
그리고 정비 및 운전 결과를 반영하여 설비의 성능과 손상 정도의 변화를 지속적으로 실시간 감시하여 장기사용에 따른 성능저하 및 열화 정도 등을 정비계획 수립 시 반영하는 정책 또한 정립되지 못하고 있는 실정이다.
종래의 발전소 운전관리 시스템은 발전소의 운전관리를 위하여 분산제어시스템(Distributed Control System: DCS) 및 프로그램 가능형 제어기(Programmable Logic Controller: PLC)로부터 실시간 정보를 취득하고 있지만 통신기술의 한계로 일부 기종은 접속이 불가능하여 정보를 취득할 수가 없으며, 정비관리시스템과 시스템적 연계가 어려워 취득된 운전정보를 예방점검 실적관리와 같은 기능에 활용하기가 매우 어렵다.
한편, 성능관리시스템은 대부분이 DCS 설비에 종속되어 있는 간단한 형태의 시스템으로 구성되어 운전부서에서만 관리해오고 있었다. 또한, 성능관리시스템은 최근 단독 시스템 도입을 추진하고 있으나 운전관리가 인프라 설비로 구축되어있어야 성능관리가 가능하며, 성능관리 기능을 갖추었다 하더라도 설비 및 정비 관리업무와 관련된 연계업무 및 절차의 정의가 미흡한 상태이다. 더하여, 성능관리시스템은 타 관리시스템과 업무적 연결고리 없이 독립적으로 운영되고 있어 설비상태나 정비 작업의 효과를 분석할 수가 없어 실질적으로 고장을 감소시키거나 설비의 신뢰성을 향상시키지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
이와 같은 종래 기술로 대한민국 등록특허 제10-1329395호(등록일:2013.11.07)에는 "발전설비 관리 시스템 및 그 제어방법"가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 분산제어 시스템의 DCS 패널에 설치되는 주제어 카드 및 그와 관련된 결선정보에 대한 정비 이력을 지속적으로 업데이트하여 관리할 수 있으므로, 작업자가 유지보수 작업을 용이하게 진행할 수 있고, 교체가 필요한 주제어 카드를 정확한 시기에 교체할 수 있는 발전설비용 주제어카드 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 발전설비용 주제어카드 관리 시스템은, 발전계통의 제어를 위하여 DCS 판넬을 구비하는 분산제어 시스템(DCS)와, 상기 DCS 판넬과 연결되어 제어신호를 송수신하는 인터페이스 판넬와, 상기 DCS 판넬과 상기 인터페이스 판넬의 결선 정보를 저장하며, 상기 DCS 판넬에 구비되는 주제어 카드에서 발생하는 오류신호를 감지하여 상기 오류신호가 발생하는 횟수에 따라 상기 주제어 카드의 교체주기를 판단하는 통합 관리 서버와, 상기 분산제어 시스템의 전기실 내부를 3D 맵 화면을 통해 제공하고, 상기 통합 관리 서버로부터 상기 오류신호가 전달되면 상기 3D 맵에 상기 오류신호가 발생한 상기 DCS 판넬을 표시하며, 상기 DCS 판넬의 정비 이력을 상기 통합 관리 서버로 전송하는 사용자 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 통합 관리 서버는, 상기 주제어 카드의 종류와 위치 정보에 따라 상기 인터페이스 판넬과 신호를 송수신하는 카드 결선도를 생성하며, 상기 주제어 카드의 종류와 위치 정보 및 태그 값을 큐알코드로 저장하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 통합 관리 서버는, 상기 분산제어 시스템 및 상기 인터페이스 판넬과 신호를 송수신하는 OPC 통신모듈과, 상기 사용자 단말기로부터 전송되는 상기 DCS 판넬 및 상기 인터페이스 판넬의 유지보수와 정비 이력을 저장하며, 특정 상기 주제어 카드에서 상기 오류신호가 특정 주기 또는 설정횟수 이상 발생하면 카드 교체 신호를 발생하는 정비 이력 관리모듈과, 상기 DCS 판넬과 상기 인터페이스 판넬의 결선 정보를 저장하는 결선정보 관리모듈과, 상기 사용자 단말기와 신호 송수신을 위한 단말기 통신모듈과, 상기 정비 이력 관리모듈 및 상기 결선정보 관리모듈을 통해 입력되는 정보를 저장하는 서버 데이터 베이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 사용자 단말기는, 사용자가 상기 통합 관리 서버로부터 전송되는 특정 상기 주제어 카드의 정보를 조회할 수 있도록 상기 통합 관리 서버의 결선 정보를 다운로드 하여 저장하는 결선정보 관리 조회부와, 상기 결선정보 관리 조회부에서 입력되는 상기 주제어 카드의 정보에 따라 상기 주제어 카드의 위치 및 경로를 상기 3D 맵에 표시하는 카드위치 표시부와, 상기 주제어 카드의 정비, 교체 정보를 입력하기 위한 정비 이력 입력 관리부와, 상기 통합 관리 서버와 데이터 송수신을 위한 서버 통신모듈과, 상기 결선정보 관리 조회부와 상기 카드위치 표시부 및 상기 정비 이력 입력 관리부에서 입력되는 정보를 저장하는 단말기 데이터 베이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 발전설비용 주제어카드 관리 시스템은 종래기술과는 달리 작업자가 작업을 완료함에 따라 주제어 카드의 정비 이력을 현장에서 용이하게 업로드 할 수 있을 뿐만 아니라, 정비 이력을 지속적으로 관리가 가능하므로, 유지보수 작업을 용이하게 진행할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 발전설비용 주제어카드 관리 시스템은, 작업자가 주제어 카드의 결선 정보를 사용자 단말기를 통해 쉽게 검색할 수 있으므로, 유지보수 작업의 효율성을 더욱 향상킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전설비용 주제어카드 관리 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정비 이력 관리모듈을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 결선정보 관리모듈을 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 발전설비용 주제어카드 관리 시스템의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전설비용 주제어카드 관리 시스템을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정비 이력 관리모듈을 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 결선정보 관리모듈을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전설비용 주제어카드 관리 시스템은 분산제어 시스템(10)과, 인터페이스 판넬(20)과, 통합 관리 서버(30)와, 사용자 단말기(40)를 포함한다.
분산제어 시스템(Distributed Control System: DCS)(10)은 발전소의 전기실에 구비되며, 발전계통(21)의 제어를 위한 DCS 판넬(11)이 복수개 구비된다. DCS 판넬(11)은 통신채널을 통해 인터페이스 판넬(20)과 연결(결선)되는 주제어 카드(13)가 설치된다.
주제어 카드(13)는 제어를 위한 발전계통(21)의 종류에 따라 다양하게 제공된다. 예를 들어 주제어 카드(13)는 CPU보드, 통신보드, 입출력보드 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있으며, 통합 관리 서버(30)에 의해 각각의 태그 값이 제공된다.
인터페이스 판넬(20)은 제어를 위한 발전계통(21)의 기계실 등에 설치되며, DCS 판넬(11)과 결선되어 제어신호를 송수신한다. 또한, 인터페이스 판넬(20)과 DCS 판넬(11)의 결정 정보는 제어를 위한 주제어 카드(13) 각각의 태그 값에 의해 관리될 수 있다.
통합 관리 서버(30)는, DCS 판넬(11)과 인터페이스 판넬(20)의 결선 정보를 생성하여 저장하며, DCS 판넬(11)에 구비되는 주제어 카드(13)에서 발생하는 오류신호를 감지하여 오류신호가 발생하는 횟수에 따라 주제어 카드의 교체주기를 판단한다. 이때, 통합 관리 서버(30)는 발전소의 자체 통신라인을 통해 분산제어 시스템(10)과 연결되어 신호를 송수신한다.
또한, 통합 관리 서버(30)는 주제어 카드(13)의 종류와 위치 정보에 따라 인터페이스 판넬(20)과 신호를 송수신하는 카드 결선도를 생성하며, 주제어 카드(13)의 종류와 위치 정보 및 태그 값을 큐알코드로 저장한다.
이를 위하여, 본 실시 예에 따른 통합 관리 서버(30)는 OPC 통신모듈(31)과, 정비 이력 관리모듈(33)과, 결선정보 관리모듈(35)과, 단말기 통신모듈(37)과, 서버 데이터 베이스(39)를 포함한다.
OPC 통신모듈(31)은 분산제어 시스템(10) 및 인터페이스 판넬(20)과 오류신호 및 제어신호를 송수신할 수 있도록 발전소의 내부 인터넷망에 연결된다. 또한 OPC 통신모듈(31)을 통해 송수신되는 오류신호 및 제어신호는 서버 데이터 베이스(39)에 저장된다.
정비 이력 관리모듈(33)은 사용자 단말기(40)로부터 전송되는 DCS 판넬(11) 및 인터페이스 판넬(20)의 유지보수와 정비 이력을 입력되고, 입력된 정보를 서버 데이터 베이스(39)로 전송하여 저장한다. 또한, 정비 이력 관리모듈(33)은 사용자 단말기(40)의 요청에 따라 저장되어 있는 정보를 사용자 단말기(40)로 제공한다.
특히, 정비 이력 관리모듈(33)은 특정 주제어 카드(13)에서 오류신호가 특정 주기 또는 설정횟수 이상 발생하거나, 카드 교체주기가 도래하거나 지난 주제어 카드(13)에 대하여 정비 또는 교체신호를 발생한다.
예를 들어 정비 이력 관리모듈(33)은 주제어 카드(13)의 종류, 종류에 따른 카드교체주기 등이 입력되어 저장되고, 사용자 단말기(40)의 요청에 따라 이를 사용자 단말기(40)로 제공한다. 여기서, 정비 이력 관리모듈(33)은 카드교체주기가 특정일 미만으로 남게 되면 해당 주제어 카드(13)의 교체신호를 발생한다.
또한, 정비 이력 관리모듈(33)은 분산제어 시스템(10)에서 전송되는 오류발생시간, 사용자 단말기(40)에서 입력되어 전송되는 점검내용을 저장하며, 주제어 카드(13)의 종류 및 오류 내용에 따른 작업 메뉴얼이 저장되고, 오류가 발생시 오류가 발생한 주제어 카드(13)의 점검을 위한 작업 메뉴얼을 사용자 단말기(40)로 제공한다.
결선정보 관리모듈(35)은 DCS 판넬(11)의 주제어 카드(13)와 인터페이스 판넬(20)의 결선 정보를 저장하고, 오류 발생시 이 결선 정보를 사용자 단말기(40)로 제공한다. 또한, 결선정보 관리모듈(35)은 주제어 카드(13)의 종류, 주제어 카드(13)가 설치되는 해당 판넬의 설치위치 정보가 입력되어 저장된다. 이때, 카드의 종료는 CPU보드, 통신보드, 입출력보드 등으로 구분된다.
더하여 결선정보 관리모듈(35)은 주제어 카드(13)의 통신채널에 결선되는 수량정보도 저장되고, 주제어 카드(13)에서 인터페이스 판넬(20)에 이르는 결선포인트 정보도 저장되며, 결선이력 예를 들어 결선이 이루어진 시간과 작업 내용이 저장된다.
서버 데이터 베이스(39)는 정비 이력 관리모듈(33), 결선정보 관리모듈(35)을 통해 입력되는 정보를 저장한다.
사용자 단말기(40)는 분산제어 시스템(10)의 전기실 내부를 3D 맵 화면을 통해 제공하고, 통합 관리 서버(30)로부터 오류신호가 전달되면 상기 3D 맵에 오류신호가 발생한 DCS 판넬(11)을 표시한다. 이때, 사용자 단말기(40)는 정비를 위한 주제어 카드(13)의 정보를 통합 관리 서버(30)로부터 제공받는다. 예를 들어 오류가 발생한 주제어 카드(13)의 설치위치 정보를 정비 이력 관리모듈(33)로부터 전송받아 이를 저장하고, 상기 3D 맵 화면에 표시한다.
그리고 사용자 단말기(40)는 오류가 발생한 DCS 판넬(11) 또는 주제어 카드(13)의 정비가 완료되어 작업자가 정비 이력을 입력하면, 이를 저장하고 통합 관리 서버(30)로 전송한다.
이를 위하여 사용자 단말기(40)는 결선정보 관리 조회부(41)와, 카드위치 표시부(43)와, 정비 이력 입력 관리부(45)와, 서버 통신모듈(47)과, 단말기 데이터 베이스(49)를 포함한다. 또한, 발전소의 특성상 사용자 단말기(40)는 통합 관리 서버(30)와 실시간으로 통신이 이루어 지지 못하므로, 정비작업이 완료된 이후 통신이 가능한 지역에서 정비 이력 내용을 통합 관리 서버(30)로 전송한다.
결선정보 관리 조회부(41)는 사용자가 통합 관리 서버(30)로부터 전송되는 특정 주제어 카드(13)의 정보를 조회할 수 있도록 통합 관리 서버(30)의 결선 정보를 다운로드 하여 저장한다. 예를 들어 결선정보 관리 조회부(41)는 오류가 발생한 주제어 카드(13)를 선택하면 해당 주제어 카드(13)의 오류정보를 확인할 수 있다.
카드위치 표시부(43)는 결선정보 관리 조회부(41)에서 입력되는 오류 발생 주제어 카드(13)의 정보에 따라 주제어 카드(13)의 위치 및 경로를 상기 3D 맵에 표시한다. 이를 통해 작업자는 오류가 발생한 주제어 카드(13)의 3D 맵을 인지한 이후에 전기실을 찾으면 정확하고 용이하게 주제어 카드(13)의 위치를 찾을 수 있다.
정비 이력 입력 관리부(45)는 정비 작업을 진행한 주제어 카드(13)의 정비, 교체 정보를 작업자가 입력하면 이를 단말기 데이터 베이스(49)에 저장하고, 입력된 정비 이력을 통합 관리 서버(30)로 제공한다.
서버 통신모듈(47)은 통합 관리 서버(30)의 단말기 통신모듈(37)과 데이터를 송수신한다.
단말기 데이터 베이스(49)는 결선정보 관리 조회부(41)와 카드위치 표시부(43) 및 정비 이력 입력 관리부(45)에서 입력되는 정보를 저장한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 발전설비용 주제어카드 관리 시스템은 작업자가 작업을 완료함에 따라 주제어 카드(13)의 정비 이력을 현장에서 용이하게 업로드 할 수 있을 뿐만 아니라, 정비 이력을 지속적으로 관리가 가능하므로, 유지보수 작업을 용이하게 진행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발전설비용 주제어카드 관리 시스템은 교체가 필요한 주제어 카드(13)를 정확한 시기에 교체할 수 있어 발전설비의 이상 정지를 최소화할 수 있고, 안정적인 관리가 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 분산제어 시스템 11 : DCS 판넬
13 : 주제어 카드 20 : 인터페이스 판넬
21 : 발전계통 30 : 통합 관리 서버
31 : OPC 통신모듈 33 : 정비 이력 관리모듈
35 : 결선정보 관리모듈 37 : 단말기 통신모듈
40 : 사용자 단말기 41 : 결선정보 관리 조회부
43 : 카드위치 표시부 45 : 정비이력 입력 관리부
47 : 서버 통신모듈

Claims (4)

  1. 발전계통의 제어를 위하여 DCS 판넬을 구비하는 분산제어 시스템(DCS);
    인터넷 통신망을 통해 상기 DCS 판넬과 연결되어 제어신호를 송수신하는 인터페이스 판넬;
    상기 DCS 판넬과 상기 인터페이스 판넬의 결선 정보를 저장하며, 상기 DCS 판넬에 구비되는 주제어 카드에서 발생하는 오류신호를 감지하여 상기 오류신호가 발생하는 횟수에 따라 상기 주제어 카드의 교체주기를 판단하는 통합 관리 서버; 및
    상기 분산제어 시스템의 전기실 내부를 3D 맵 화면을 통해 제공하고, 상기 통합 관리 서버로부터 상기 오류신호가 전달되면 상기 3D 맵에 상기 오류신호가 발생한 상기 DCS 판넬을 표시하며, 상기 DCS 판넬의 정비 이력을 상기 통합 관리 서버로 전송하는 사용자 단말기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전설비용 주제어카드 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통합 관리 서버는, 상기 주제어 카드의 종류와 위치 정보에 따라 상기 인터페이스 판넬과 신호를 송수신하는 카드 결선도를 생성하며, 상기 주제어 카드의 종류와 위치 정보 및 태그 값을 큐알코드로 저장하는 것을 특징으로 하는 발전설비용 주제어카드 관리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 통합 관리 서버는, 상기 분산제어 시스템 및 상기 인터페이스 판넬과 신호를 송수신하는 OPC 통신모듈;
    상기 사용자 단말기로부터 전송되는 상기 DCS 판넬 및 상기 인터페이스 판넬의 유지보수와 정비 이력을 저장하며, 특정 상기 주제어 카드에서 상기 오류신호가 특정 주기 또는 설정횟수 이상 발생하면 카드 교체 신호를 발생하는 정비 이력 관리모듈;
    상기 DCS 판넬과 상기 인터페이스 판넬의 결선 정보를 저장하는 결선정보 관리모듈;
    상기 사용자 단말기와 신호 송수신을 위한 단말기 통신모듈; 및
    상기 정비 이력 관리모듈 및 상기 결선정보 관리모듈을 통해 입력되는 정보를 저장하는 서버 데이터 베이스;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전설비용 주제어카드 관리 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는, 사용자가 상기 통합 관리 서버로부터 전송되는 특정 상기 주제어 카드의 정보를 조회할 수 있도록 상기 통합 관리 서버의 결선 정보를 다운로드 하여 저장하는 결선정보 관리 조회부;
    상기 결선정보 관리 조회부에서 입력되는 상기 주제어 카드의 정보에 따라 상기 주제어 카드의 위치 및 경로를 상기 3D 맵에 표시하는 카드위치 표시부;
    상기 주제어 카드의 정비, 교체 정보를 입력하기 위한 정비 이력 입력 관리부;
    상기 통합 관리 서버와 데이터 송수신을 위한 서버 통신모듈; 및
    상기 결선정보 관리 조회부와 상기 카드위치 표시부 및 상기 정비 이력 입력 관리부에서 입력되는 정보를 저장하는 단말기 데이터 베이스;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전설비용 주제어카드 관리 시스템.




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KR20060112560A (ko) * 2005-04-27 2006-11-01 주식회사 케이티 전화국 통신시설물에 대한 설계 및 관리 시스템
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