KR102117162B1

KR102117162B1 - 자가 진단형 라인 테스트 박스

Info

Publication number: KR102117162B1
Application number: KR1020180121231A
Authority: KR
Inventors: 김영식
Original assignee: 김영식
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2020-05-29
Also published as: KR20200041146A

Abstract

기존에 병렬로 연결된 다수의 페이지 폰이 선로 고장 수리 및 유지 관리에 불편함이 있어 페이지 폰을 그룹별로 나누어서 관리할 수 있도록 할 수 있는 자가 진단형 라인 텍스트 박스가 제공된다. 자가 진단형 라인 테스트 박스는 사용자의 조작에 의해 연결 모드, 차단 모드, 또는 시험용 모드를 선택함에 따라 현장 페이지 폰에 연결하거나 상기 현장 페이지폰의 연결을 차단하거나 상기 현장 페이지 폰과 통화 및 방송을 수행하는 터미널 보드; 상기 터미널 보드와 연동하여 각 그룹의 페이지 폰과 개별 페이징 또는 방송 방식으로 임피던스 정합하여 통화/방송하는 통화 회로부; 입력 전압과 각 그룹의 전류를 측정하는 전압 전류 측정부; 각 그룹의 개별 페이지 폰과 RS485 방식 또는 CAN 방식으로 통신하여 출력하는 통신부; 상기 전압 전류 측정부에 의해 측정된 상기 입력 전압, 상기 각 그룹의 전류, 및 각 채널 별 전력량을 표시하는 디스플레이부; 및 상기 전압 전류 측정부로부터의 상기 전압 및 전류 신호를 ADC 컨버터를 통해서 값을 읽어서 상기 디스플레이부로 표출하고, 상기 통신부와 연결된 각각의 CPU와 상호 통신을 하여 각 채널별로 연결된 페이지폰과 통신하여 자동으로 케이블 연결상태 모니터, 동작 상태 모니터, 상태 제어를 수행하는 제어부를 포함한다.

Description

자가 진단형 라인 테스트 박스{SELF-DIAGNOSIS TYPE LINE TEST BOX}

본 발명은 페이지폰 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 페이지폰을 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 페이지폰용 라인 테스트 박스의 제어에 관한 것이다.

일반적으로, 페이지 폰(page phone)은 발전설비나 선박, 공장, 건설현장 등에서 운전자들이 사용하는 산업용 운전 지령 방송 설비의 일종으로서, 공장이나 작업 현장에서 근무하는 사람들 간의 통화 및 의사 전달을 위한 통신 수단으로 사용되며, 스피커를 통하여 특정 사람을 호출한 후 호출자와 피호출자간에 핸드셋이나 휴대 단말을 이용하여 통화하는 장치이다.

도 1은 종래 기술에 따른 페이지 폰 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 페이지 폰 시스템은 설비의 고장정보 데이터베이스 관리와 운용자에게 특정 위치에 있는 장비의 고장발생시 경보의 발령과 특정 위치에 있는 장비를 보면서 장비를 제어할 수 있는 중앙장치(1)와, 중앙장치와 통신망간의 접속부(2)와, 중앙 장치와 접속부로 연결되고 정보 및 제어신호를 전송하기 위한 통신망(3)과, 통신망과 접속부로 연결되고 해당지역 설비의 고장정보수집 및 중앙장치에서 전송되는 제어신호를 분석하여 해당지역 설비를 제어하는 다수의 지역장치(3-1 내지 3-n)와, 지역장치와 접속부에 연결되는 다수의 페이징설비 및 방송설비(6-1 내지 6-n) 로 구성되어 있다.

기존에 병렬로 연결된 다수의 페이지 폰이 선로 고장 수리 및 유지 관리에 불편함이 있다.

특허 등록 번호 제 10-1467862 호{등록일: 2014년 11월 26일}

본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 기존에 병렬로 연결된 다수의 페이지 폰이 선로 고장 수리 및 유지 관리에 불편함이 있어 페이지 폰을 그룹별로 나누어서 관리할 수 있도록 할 수 있는 자가 진단형 라인 텍스트 박스를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 자가 진단형 라인 테스트 박스는 사용자의 조작에 의해 연결 모드, 차단 모드, 또는 시험용 모드를 선택함에 따라 현장 페이지 폰에 연결하거나 상기 현장 페이지폰의 연결을 차단하거나 상기 현장 페이지 폰과 통화 및 방송을 수행하는 터미널 보드; 상기 터미널 보드와 연동하여 각 그룹의 페이지 폰과 개별 페이징 또는 방송 방식으로 임피던스 정합하여 통화/방송하는 통화 회로부; 입력 전압과 각 그룹의 전류를 측정하는 전압 전류 측정부; 각 그룹의 개별 페이지 폰과 RS485 방식 또는 CAN 방식으로 통신하여 출력하는 통신부; 상기 전압 전류 측정부에 의해 측정된 상기 입력 전압, 상기 각 그룹의 전류, 및 각 채널 별 전력량을 표시하는 디스플레이부; 및 상기 전압 전류 측정부로부터의 상기 전압 및 전류 신호를 ADC 컨버터를 통해서 값을 읽어서 상기 디스플레이부로 표출하고, 상기 통신부와 연결된 각각의 CPU와 상호 통신을 하여 각 채널별로 연결된 페이지폰과 통신하여 자동으로 케이블 연결상태 모니터, 동작 상태 모니터, 상태 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 터미널 보드는 모드 신호를 수신하는 입력 단자; 및 상기 모드 신호에 따라 연결 모드, 차단 모드, 또는 시험용 모드를 전환하도록 하는 토글 스위치; 및입력단은 토글 스위치에 연결되고 출력단은 상기 현장 페이지 폰에 연결되는 다수의 출력 단자를 포함할 수 있다. 상기 통화 회로부는 오프 상태의 기기 전원을 온하는 후크 스위치; 상기 후크 스위치를 동작시키는 다이오드; 상기 후크 스위치로부터의 상기 기기 전원인 전압을 정전압으로 변환하는 전원부; 음성을 해당 페이지 폰에 전달하는 변압기; 페이지 폰의 신호를 받아서 수화기로 증폭하는 제1 연산 증폭기; 및 송화기의 신호를 2단 증폭하여 내보내는 한쌍의 제2 연산 증폭기를 포함할 수 있다.

상기 전압 전류 측정부는 일차측 AC 전력을 이차측으로 유기하는 제1 변압기; 상기 제1 변압기의 출력 AC 전력의 맥류를 정류하여 출력하는 브릿지 다이오드; AC 맥류를 DC 전압으로 각각 변환하여 출력하는 3개의 제2 변압기; 및 상기 3개의 제2 변압기의 출력 전류가 역방향으로 흐르지 않게 하는 3개의 고속 다이오드를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이부는 4개의 시각 표시 장치(Flexible Numeric Display; FND)를 포함할 수 있다.

상기 통신부는 각 채널별 통신 라인에 내장된 제1 고압 서지 방지부 및 선로 정합을 위한 로드 저항용 잭이 부착되어 있는 RS485 통신 회로; 및 상기 각 채널별 통신 라인에 내장된 제2 고압 서지 방지부를 구비한 CAN 통신 회로를 포함할 수 있다. 모든 데이터는 해당하는 상기 제어부의 CPU에 저장되며 각 CPU상호간에 자료를 공유하고 CPU DATA는 외부로 연결된 제어기 및 PC에 전송되어, 해당 DATA를 GUI를 통해서 할 수 있도록 할 수 있다.

본 발명에서 그룹단위 또는 개별의 페이지폰을 그룹별 또는 개별로 기기에 결선하면 선로 이상 및 기기 이상시 토글 스위치의 조작만으로 선로를 점검할 수 있다. 라인 테스트 박스가 다수인 경우에는 사용자가 일일이 다수의 기기를 점검하기 어렵기 때문에, 본 발명에서는 전압 전류 측정 기능과 통신 기능을 내장하여, 각 그룹의 전력 상태와 페이지 폰의 연결 상태를 외부 기기 또는 제어용 PC로 전송하여 이상발생시 운영자가 바로 상태를 알고 조치할 수 있다. 각 개별 그룹의 페이지 폰과 라인 테스트 박스간의 선로 점검 및 기기 점검을 위해서 라인 테스트 박스 내부에 페이지 폰과 통화할 수 있는 통화 회로부를 내장하여 페이지 폰과 통화를 하면서 쉽게 선로 확인 및 기기 확인을 수행할 수 있다.

기존 기기는 페이지 폰이 다수가 병렬 연결되어 고장 발생시 유지 보수에 어려움이 있었다. 본 발명으로 페이지 폰을 그룹으로 나누어 각 그룹의 페이지 폰 개별 상태 및 라인 테스트 박스의 상태가 통신부를 통해서 외부 기기 및 PC로 표출되어 최소의 인원으로 많은 수의 페이지폰을 유지 보수 할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 페이지 폰 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자가 진단형 라인 테스트 박스의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 터미널 보드의 상세 회로도이다.
도 4는 도 2에 도시된 통화 회로부의 상세 회로도이다.
도 5는 도 2에 도시된 전압 전류 측정부의 상세 회로도이다.
도 6 및 도 7은 도 2에 도시된 통신부의 상세 회로도이다.
도 8은 도 2에 도시된 디스플레부의 상세 회로도이다.
도 9는 도 2에 도시된 제어부의 상세 회로도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 자가 진단형 라인 테스트 박스를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자가 진단형 라인 테스트 박스의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자가 진단형 라인 테스트 박스는 터미널 보드(100), 통화 회로부(200), 전압 전류 측정부(300), 통신부(400), 디스플레이부(500), 및 제어부(600)를 포함한다.

터미널 보드(100)는 사용자의 조작에 의해 연결 모드, 차단 모드, 또는 시험용 모드를 선택함에 따라 현장 페이지 폰(미도시)에 연결하거나 상기 현장 페이지폰의 연결을 차단하거나 상기 현장 페이지 폰과 통화 및 방송을 수행한다.

도 3은 도 2에 도시된 터미널 보드의 상세 회로도이다. 도 3을 참조하면, 상기 터미널 보드(100)는 입력 단자(110), 토글 스위치(120), 및 다수의 출력 단자(130)를 포함한다.

입력 단자(110)는 모드 신호를 수신한다. 토글 스위치(120)는 상기 모드 신호에 따라 연결 모드, 차단 모드, 또는 시험용 모드를 전환하도록 한다. 토글 스위치(120)는 전자 제품이나 전기 장치 등에 사용되는 소형 스위치로서, 손으로 직선적인 상하 왕복 조작을 하여 전기 회로를 개폐하는 레버 형태의 스위치이다.

다수의 출력 단자(130)는 입력단은 토글 스위치에 연결되고 출력단은 상기 현장 페이지 폰에 연결된다. 터미널 보드(100)에는 여러개의 단자가 있는데 각각 현장의 페이지 폰(미도시)과 연결되거나 다른 라인 테스트 박스(미도시)와 연결된다. 단자대는 통화 회로 5개, 방송 회로 3개, 통신 회로 1개를 연결할 수 있으며 스페어 단자가 2개 있다. 단자대는 현장 페이지 폰과 연결하는 용도이며, 배선의 한쪽은 입력 단자(110) 또는 출력 단자(130)에 연결하고 다른 반대편은 현장의 페이지 폰과 연결한다.

터미널 보드(100)의 입력 단자(110)와 출력 단자(130)는 토글 스위치(120)를 이용하여 차단 및 연결이 가능하다. 기존에는 토글 스위치(120)를 2단 용을 사용하여 단순하게 연결/차단 기능만 있었지만 현재는 3단 용을 사용하여 연결/차단 이외에 시험용으로 사용할 수 있다. 토글 스위치(120)를 시험용 모드로 놓으면 라인 테스트 박스 내부에 있는 통화 회로부(200)를 이용하여 현장 페이징과 통화 및 방송을 할 수 있다. 이 기능을 이용하여 선로 이상 발생시 라인 테스트 박스에서 페이지폰과 통화/방송을 하여 쉽게 확인이 가능하다.

통화 회로부(200)는 상기 터미널 보드(100)와 연동하여 각 그룹의 페이지 폰과 개별 페이징 또는 방송 방식으로 임피던스 정합하여 통화/방송한다. 내부에 장착되어 있는 통화 회로부(200)는 후크(토글) 스위치(210)를 이용하여 현장 페이지폰과 연결되어 통화/방송이 가능하고, 토글 스위치(210)를 이용하여 각 통화 채널 1~5와 방송 채널 1~3과 연결하여 사용 가능하다.

도 4는 도 2에 도시된 통화 회로부의 상세 회로도이다.

도 4를 참조하면, 상기 통화 회로부(200)는 후크 스위치(210), 다이오드(220), 전원부(230), 변압기(240), 제1 OP 증폭기(250), 및 한 쌍의 제2 OP 증폭기(260)를 포함한다.

후크 스위치(210)는 오프 상태의 기기 전원을 온한다. 다이오드(220)는 상기 후크 스위치(210)를 동작시킨다. 전원부(230)는 상기 후크 스위치(210)로부터의 상기 기기 전원인 전압을 정전압으로 변환한다. 변압기(240)는 음성을 해당 페이지 폰에 전달한다.

제1 OP 증폭기(250)는 페이지 폰의 신호를 받아서 수화기(듣는 쪽)로 증폭한다. 한 쌍의 제2 OP 증폭기(260)는 송화기(말하는 쪽)의 신호를 2단 증폭하여 내보낸다.

전압 전류 측정부(300)는 입력 전압과 각 그룹의 전류를 측정하여 제어부(600)로 제공한다.

도 5는 도 2에 도시된 전압 전류 측정부(300)의 상세 회로도이다. 도 5를 참조하면, 상기 전압 전류 측정부(300)는 제1 변압기(310), 브릿지 다이오드(320), 3개의 제2 변압기(330), 및 3개의 고속 다이오드(340)를 포함한다.

제1 변압기(310)는 일차측 AC 전력을 이차측으로 유기한다. 브릿지 다이오드(320)는 상기 제1 변압기(310)의 출력 AC 전력의 맥류를 정류하여 출력한다.

3개의 제2 변압기(330)는 AC의 맥류를 DC 전압으로 각각 변환하여 출력한다. 3개의 고속 다이오드(340)는 상기 3개의 제2 변압기(330)의 출력 전류가 역방향으로 흐르지 않게 한다.

통신부(400)는 각 그룹의 개별 페이지 폰과 RS485 방식 또는 CAN 방식으로 통신하여 출력한다. 도 6 및 도 7은 도 2에 도시된 통신부의 상세 회로도이다. 도 6 및 7을 참조하면, 통신부(400)는 각 채널별 통신 라인에 내장된 제1 고압 서지 방지부(430) 및 선로 정합을 위한 로드 저항용 잭(440)이 부착되어 있는 RS485 통신 회로(410); 및 상기 각 채널별 통신 라인에 내장된 제2 고압 서지 방지부(470)를 구비한 CAN 통신 회로(460)다.

통신부(400)의 RS485 통신 회로(410)의 UTX1~n, URX1~n 부분이 제어부(600)의 UART1_TX~UARTn_TX와, UART1_RX~UARTn_RX로 연결된다.

디스플레이부(500)는 제어부(600)의 제어 하에 상기 전압 전류 측정부(300)에 의해 측정된 상기 입력 전압, 상기 각 그룹의 전류, 및 각 채널 별 전력량을 표시한다. 도 8은 도 2에 도시된 디스플레부(500)의 상세 회로도이다. 도 8을 참조하면, 상기 디스플레이부(500)는 4개의 시각 표시 장치(Flexible Numeric Display; FND)(510)를 포함한다. 내장된 스위치를 이용하여 전압 표시와 각 채널별 전력 표시를 선택할 수 있다. 상기 디스플레이부(500)는 상기 제어부(600)와 연결되어 있으며, 일정 시간 사용하지 않으면 자동으로 오프된다.

제어부(600)는 상기 전압 전류 측정부(300)로부터의 상기 전압 및 전류 신호를 ADC 컨버터를 통해서 값을 읽어서 상기 디스플레이부(500)로 표출하고, 상기 통신부(400)와 연결된 각각의 CPU와 상호 통신을 하여 각 채널별로 연결된 페이지폰과 통신하여 자동으로 케이블 연결 상태 모니터, 동작 상태 모니터, 상태 제어를 수행한다. 즉, 제어부(600)는 각 그룹의 전류값 및 전원값을 계산하며, 각 그룹의 개별 페이지 폰과 통신하여 동작 상태 및 선로 연결 상태를 저장하여 상위단 라인 테스트 박스 및 외부 기기로 연결 전송하여, PC 화면으로 표출한다. 상위단의 라인 테스트 명령 및 외부 기기의 명령을 각 그룹의 개별 페이지 폰으로 전송한다.

모든 DATA는 해당하는 제어부의 CPU에 저장되며 각 CPU 상호간에 자료를 공유하고 CPU DATA는 외부로 연결된 제어기 및 PC에 전송되어, 해당 DATA를 GUI를 통해서 확인할 수 있다.

도 9는 도 2에 도시된 제어부의 상세 회로도이다.

제어부(600)의 STRFND, DATFND, 및 CLKFND가 디스플레이부(500)의 RSTF, DAT, 및 CHRF에 각각 연결된다.

한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 터미널 보드
110: 입력 단자
130: 출력 단자
200: 통화 회로부
210: 후크 스위치
220: 다이오드
230: 전원부
240: 변압기
250: 제1 연산 증폭기
260: 제2 연산 증폭기
300: 전압 전류 측정부
310: 제1 변압기
320: 브릿지 다이오드
330: 제2 변압기
340: 고속 다이오드
400: 통신부
410: RS485 통신 회로
430: 제1 고압 서지 방지부
440: 로드 저항용 잭
460: CAN 통신 회로
470: 제2 고압 서비 방지부
500: 디스플레이부
510: FND
600: 제어부
TG SW: 토글 스위치

Claims

사용자의 조작에 의해 연결 모드, 차단 모드, 또는 시험용 모드를 선택함에 따라 현장 페이지 폰에 연결하거나 상기 현장 페이지폰의 연결을 차단하거나 상기 현장 페이지 폰과 통화 및 방송을 수행하는 터미널 보드;
상기 터미널 보드와 연동하여 각 그룹의 페이지 폰과 개별 페이징 또는 방송 방식으로 임피던스 정합하여 통화/방송하는 통화 회로부;
입력 전압과 각 그룹의 전류를 측정하는 전압 전류 측정부;
각 그룹의 개별 페이지 폰과 RS485 방식 또는 CAN 방식으로 통신하여 출력하는 통신부;
상기 전압 전류 측정부에 의해 측정된 상기 입력 전압, 상기 각 그룹의 전류, 및 각 채널 별 전력량을 표시하는 디스플레이부; 및
상기 전압 전류 측정부로부터의 상기 전압 및 전류 신호를 ADC 컨버터를 통해서 값을 읽어서 상기 디스플레이부로 표출하고, 상기 통신부와 연결된 각각의 CPU와 상호 통신을 하여 각 채널별로 연결된 페이지폰과 통신하여 자동으로 케이블 연결상태 모니터, 동작 상태 모니터, 상태 제어를 수행하는 제어부를 포함하며,
상기 통화 회로부는
오프 상태의 기기 전원을 온하는 후크 스위치;
상기 후크 스위치를 동작시키는 다이오드;
상기 후크 스위치로부터의 상기 기기 전원인 전압을 정전압으로 변환하는 전원부;
음성을 해당 페이지 폰에 전달하는 변압기;
페이지폰의 신호를 받아서 수화기로 증폭하는 제1 연산 증폭기; 및
송화기의 신호를 2단 증폭하여 내보내는 한쌍의 제2 연산 증폭기를 포함하는 자가 진단형 라인 테스트 박스.
제1 항에 있어서, 상기 터미널 보드는
모드 신호를 수신하는 입력 단자; 및
상기 모드 신호에 따라 연결 모드, 차단 모드, 또는 시험용 모드를 전환하도록 하는 토글 스위치; 및
입력단은 토글 스위치에 연결되고 출력단은 상기 현장 페이지 폰에 연결되는 다수의 출력 단자를 포함하는 자가 진단형 라인 테스트 박스.
삭제
제1 항에 있어서, 상기 전압 전류 측정부는
일차측 AC 전력을 이차측으로 유기하는 제1 변압기;
상기 제1 변압기의 출력 AC 전력의 맥류를 정류하여 출력하는 브릿지 다이오드;
AC의 맥류를 DC 전압으로 각각 변환하여 출력하는 3개의 제2 변압기; 및
상기 3개의 제2 변압기의 출력 전류가 역방향으로 흐르지 않게 하는 3개의 고속 다이오드를 포함하는 자가 진단형 라인 테스트 박스.
제1 항에 있어서, 상기 디스플레이부는 4개의 시각 표시 장치(Flexible Numeric Display; FND)를 포함하는 자가 진단형 라인 테스트 박스.
제1 항에 있어서, 상기 통신부는
각 채널별 통신 라인에 내장된 제1 고압 서지 방지부 및 선로 정합을 위한 로드 저항용 잭이 부착되어 있는 RS485 통신 회로; 및
상기 각 채널별 통신 라인에 내장된 제2 고압 서지 방지부를 구비한 CAN 통신 회로를 포함하는 자가 진단형 라인 테스트 박스.
제1 항에 있어서, 모든 데이터는 해당하는 상기 제어부의 CPU에 저장되며 각 CPU상호간에 자료를 공유하고 CPU DATA는 외부로 연결된 제어기 및 PC에 전송되어, 해당 DATA를 GUI를 통해서 할 수 있도록 하는 자가 진단형 라인 테스트 박스.