KR102140316B1 - 복수 개의 이오나이저의 성능을 모니터링하는 이오나이저 관리시스템 - Google Patents

복수 개의 이오나이저의 성능을 모니터링하는 이오나이저 관리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수 개의 이오나이저의 성능을 모니터링하는 이오나이저 관리시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 무선 네트워크를 이용하여 상당수의 이오나이저를 필요로 하는 제조시스템에서 이오나이저의 성능을 효율적이고 누락없이 모니터링할 있는 이오나이저 관리시스템에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 복수 개의 이오나이저의 성능을 모니터링하는 이오나이저 관리시스템으로서, 복수 개의 센서부와; 복수 개의 슬레이브 모듈과; 적어도 하나 이상의 마스터 모듈과; 게이트웨이 모듈과; 관리 서버;를 포함하여 구성된다.

Description

복수 개의 이오나이저의 성능을 모니터링하는 이오나이저 관리시스템{SYSTEM FOR MANAGING A PLURALITY OF IONIZER}
본 발명은 복수 개의 이오나이저의 성능 또는 이오나이저의 제전대상인 대전체의 정전압을 모니터링을 이오나이저 관리시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 상당수의 이오나이저를 필요로 하는 제조시스템에서 이오나이저의 성능 또는 대전체의 정전압을 모니터링을 효율적이고 누락없이 모니터링할 있는 이오나이저 관리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전자기기, LCD, 반도체 등의 제조 공정에서는 전자기기, LCD, 반도체 웨이퍼에 미세한 먼지가 부착되거나 정전기에 의하여 소자가 훼손되는 등의 문제점을 미연에 방지하기 위하여 정전기 제거 장치, 즉 이오나이저를 설치하는 것이 일반적이다.
이러한 이오나이저는 크게 코로나 방전식 장치와 엑스선 방사식 장치로 구분할 수 있는데, 최근에는 코로나 방전식 장치가 갖는 고전압 방전에 의한 스퍼터링 현상, 오존가스 발생, 이온 밸런스 조정에 따른 불편 등의 단점을 극복한 엑스선 방사식 장치, 즉 엑스선 이오나이저가 주로 이용되고 있다.
상기 엑스선 이오나이저는 엑스선을 생성하고 이를 방사하여 기체 분자를 이온화함으로써 제전 대상 물체 표면의 정전기를 중화하는 장치로, 주로 연엑스선(soft x-ray)을 조사하는 방식으로 구현된다. 이러한 엑스선 이오나이저는 미세먼지를 발생시키지 않고 공기를 대류시킬 필요도 없기 때문에 더욱 적합한 방식으로 각광받으며 다양한 방식으로 개발되어 왔다.
이러한 이오나이저는 전자기기, LCD, 반도체 등의 제조 공정에서 상당히 많은 수량이 작동되고 있으며, 이렇게 상당히 많은 수량의 이오나이저 중에서 일부 이오나이저의 성능이 저하되는 경우 전체 제조 공정에서 엄청난 수량의 불량품이 발생할 수 있는바, 수많은 이오나이저의 성능이 적정 수준 이상으로 유지되고 있는지 지속적으로 모니터링 하여야 하며, 이를 위하여 이오나이저 관리시스템이 개발되고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 이오나이저 관리시스템에 대한 개략적인 시스템 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 이오나이저 관리시스템은 복수 개의 이오나이저 센서부(1)들이 직렬로 유선 통신방식(예를 들어, RS-232, RS-485 등)으로 연결되어 있고, 각 센서 열은 게이트웨이(3)를 통하여 서버(4)로 이오나이저 성능정보를 전송하도록 구성되어 있다.
그러나, 이러한 종래기술에 따른 이오나이저 관리시스템의 경우, 성능감시 센서부들 사이가, 그리고 센서부와 게이트웨이가 직렬 유선 통신방식(2a)으로 연결되어 있으므로, 유선 연결로 인한 결선 복잡성이 증가되는 시공상의 불편함이 존재하여 왔고, 이에 과도한 시공비용 및 시공시간을 필요로 하여 왔으며, 각 노드인 센서부와 게이트웨이를 특정하여 체계적이고 효율적으로 관리하기 어렵다는 문제점이 존재하여 왔다.
게다가, 종래기술에 따른 이오나이저 관리시스템이 직렬 유선 통신방식(2a)을 사용함으로써, 도 1에 도시된 바와 같이 통신경로 상에 하나의 통신단절이 발생하는 경우 통신단절(2b)이 발생된 부위로부터 하위 노드인 센서부들의 센싱정보는 서버로 전송되지 못하는 문제점이 존재하여 왔다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하는 이오나이저 관리시스템을 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 상당히 많은 수의 이오나이저를 효율적이고 체계적이며 누락없이 모니터링할 있는 이오나이저 관리시스템을 제공하는 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 복수 개의 이오나이저의 성능을 모니터링하는 이오나이저 관리시스템으로서, 이오나이저의 성능을 감지하기 위하여 각각의 이오나이저마다 또는 복수 개의 이오나이저로 이루어진 단위 정전기 제거작업공간마다 구비되는 복수 개의 센서부와; 상기 복수 개의 센서부 각각에 연결 또는 구비되는 슬레이브 통신부를 포함하고, 상기 슬레이브 통신부를 통하여 상기 정전기 센서부에서 감지된 감지데이터를 수집, 보관 및 관리하는 복수 개의 슬레이브 모듈과; 상기 복수 개의 슬레이브 통신부를 다수 개씩 적어도 하나 이상의 그룹으로 그룹화한 후, 그룹화된 다수 개의 슬레이브 통신부 각각과 무선 데이터 통신 방식으로 연결되는 마스터 통신부를 포함하고, 상기 마스터 통신부를 통하여 무선 데이터 수신된 다수 개의 상기 감지데이터를 보관 및 관리 그리고 무선 데이터 방식으로 전송하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 마스터 모듈과; 상기 적어도 하나 이상의 마스터 통신부 각각과 무선 데이터 통신 방식으로 연결되는 게이트웨이 통신부를 포함하고, 상기 게이트웨이 통신부를 통하여 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈 각각으로부터 무선 데이터 수신된 상기 다수 개의 감지데이터를 보관 및 관리하는 게이트웨이 모듈과; 상기 게이트웨이 통신부와 무선 또는 유선 데이터 통신 방식으로 연결되며, 상기 게이트웨이 모듈에서 수신된 감지데이터들을 관리단말기에 전송하는 관리 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 이오나이저의 성능을 모니터링하는 이오나이저 관리시스템을 제공할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 슬레이브 통신부와 상기 마스터 통신부 사이의 네트워크는, 메쉬 네트워크로 이루어지고, 하나의 마스터 통신부의 하위에 위치하는 하나의 슬레이브 통신부와, 상기 하나의 마스터 통신부의 하위에 위치하는 다른 하나의 슬레이브 통신부 사이의 네트워크는, 메쉬 네트워크로 이루어지는 것 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 마스터 통신부와 상기 게이트웨이 통신부 사이의 네트워크는, 메쉬 네트워크로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 슬레이브 통신부, 상기 마스터 통신부, 그리고 상기 게이트웨이 통신부 상호간에는, 지그비(ZigBee) 통신 및 블루투스(Bluetooth) 통신 중 하나의 통신방식을 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 메쉬 네트워크는, 하나의 슬레이브 통신부와 다른 하나의 슬레이브 통신부 사이에서 데이터 통신경로를 결정할 때, 또는 하나의 슬레이브 통신부와 상기 하나의 슬레이브 통신부에 대응되는 마스터 통신부 사이에서 데이터 통신경로를 결정할 때, 하나의 통신부를 기준으로 수신신호강도가 가장 강한 다른 하나의 통신부를 우선 순위 통신경로로 결정하여 데이터 통신하고, 상기 우선 순위 통신경로 상에 있는 상기 다른 하나의 통신부로부터의 수신신호강도가 낮아지거나 제거되는 경우 상기 하나의 통신부를 기준으로 수신신호강도가 가장 강한 또 다른 하나의 통신부를 우선 순위 통신경로로 재결정하여 데이터 통신하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 게이트웨이 모듈은, 상기 게이트웨이 통신부 및 상기 마스터 통신부를 통하여 상기 게이트웨이 모듈의 하위에 무선 통신연결된 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈의 수량을 감지한 후, 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈에 대해, 상기 게이트웨이 모듈의 하위에 무선 통신연결된 것으로 감지된 마스터 모듈의 수량만큼 상기 감지데이터의 전송을 요청하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 마스터 모듈은, 상기 마스터 통신부 및 상기 슬레이브 통신부를 통하여 상기 마스터 모듈의 하위에 무선 통신연결된 상기 다수 개의 슬레이브 모듈의 수량을 감지한 후, 상기 다수 개의 슬레이브 모듈에 대해, 상기 마스터 모듈의 하위에 무선 통신연결된 것으로 감지된 슬레이브 모듈의 수량만큼 상기 감지데이터의 전송을 요청하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 관리서버는, 상기 게이트웨이 모듈, 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈 및 상기 복수 개의 슬레이브 모듈 각각을, 상기 그룹화에 사용된 그룹번호와, 해당 모듈을 지칭하는 어드레스 번호로 이루어진 두개 좌표값으로 특정하여 관리하는 것을 특징으로 한다.
전술한 과제의 해결수단에 의하면, 본 발명은 각각의 센서부에 연결된 복수 개의 슬레이브 모듈과, 적어도 하나 이상의 마스터 모듈과, 게이트웨이 모듈이 서로 무선 네트워크를 통하여 연결되어 무선 데이터 통신 가능하도록 구성됨으로써, 상당히 많은 수의 센서부에서부터 관리서버로 센싱값들을 전송하기 위해서 유선 결선이 불필요하게 되며, 이로 인해 이오나이저 관리시스템 시공 편의성을 향상시킬 수 있고, 결과적으로 이오나이저 관리시스템의 구축 및/또는 시공비용 및 시공시간을 현저히 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 슬레이브 통신부와 마스터 통신부 사이의 네트워크 그리고 하나의 마스터 통신부의 하위에 위치하는 하나의 슬레이브 통신부와, 상기 하나의 마스터 통신부의 하위에 위치하는 다른 하나의 슬레이브 통신부 사이의 네트워크가 메쉬 네트워크로 이루어지도록 구성됨으로써, 슬레이브 통신부와 마스터 통신부 사이에 통신단절이나 통신오류가 있는 통신경로가 존재하더라도 이러한 문제 통신경로의 하위에 존재하는 노드인 센서부들로부터 감지된 감지데이터들이 누락되지 않고 메쉬 네트워크로 재설정된 통신경로를 통해 마스터 모듈 및 게이트웨이 모듈을 거쳐 관리서버로 전달되어 체계적으로 관리될 수 있다.
그리고, 본 발명은 메쉬 네트워크로 통신경로를 재설정할 때 수신신호강도를 기준으로 통신경로를 재설정하도록 구성함으로써, 문제 통신경로를 대체할 통신경로의 재설정과정을 효율적이고 신속하게 처리할 수 있다.
또한, 본 발명은 관리서버가 상기 게이트웨이 모듈, 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈 및 상기 복수 개의 슬레이브 모듈 각각을, 상기 그룹화에 사용된 그룹번호와, 해당 모듈을 지칭하는 어드레스 번호로 이루어진 두개 좌표값으로 특정하여 관리하도록 구성됨으로써, 이오나이저 관리시스템의 관리개체가 상당히 많은 수로 증가하더라도 체계적이고 효율적으로 이오나이저의 성능상태를 관리할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 종래기술에 따른 이오나이저 관리시스템에 대한 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 이오나이저 공정상태에 대한 개략도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 관리시스템에 대한 개략적인 블록선도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 관리시스템의 통신 네트워크에 대한 개략도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 관리시스템의 노드 등록 및 관리방안에 대해 나타내는 개략적인 표이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 관리시스템에 포함되는 메쉬 네트워크에 대한 개략도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 설명하기로 하겠다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 이오나이저(100) 공정상태에 대한 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 관리시스템(1000)에 대한 개략적인 블록선도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 관리시스템(1000)의 통신 네트워크에 대한 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 관리시스템(1000)의 노드 등록 관리방안에 대해 나타내는 개략적인 표이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 관리시스템(1000)에 포함되는 메쉬 네트워크(MN)에 대한 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 이오나이저(100) 공정상태를 살펴보면, 상당히 많은 수의 이오나이저(100)가 대전체(10)에서 정전기를 제거하기 위하여 작동하고 있음을 알 수 있다.
여기서, 이오나이저(100)의 성능이 저하되거나 수명이 고갈된 것을 감지하기 위하여 복수 개의 센서부(200)가 이오나이저(100) 공정과정에 구비될 수 있다.
또한, 추가 실시예로서, 상기 센서부(200)는 상기 이오나이저의 제전대상인 대전체의 정전압을 주기적으로 또는 실시간으로 감지하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 센서부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 이오나이저(100)마다 구비될 수 있다.
추가 실시예로서, 도면에 도시되진 않았지만, 하나의 센서부(200)는 복수 개의 이오나이저(100)로 이루어진 단위 정전기 제거작업공간(20)마다 구비될 수도 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이오나이저 관리시스템(1000)은, 복수 개의 센서부(200)와, 상기 센서부(200) 각각에 연결된 복수 개의 슬레이브 모듈(300)과, 상기 복수 개의 슬레이브 모듈(300)을 그룹화하여 감지데이터의 전송을 요청하는 적어도 하나 이상의 마스터 모듈(400)과, 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈(400)에 대해 감지데이터의 전송을 요청하는 게이트웨이 모듈(500)과, 상기 게이트웨이 모듈(500)로부터 감지데이터를 전송받는 관리서버(600)를 포함한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센서부(200)는 이오나이저가 정전기를 제거하고자 하는 대전체(10)의 표면에 존재하는 정전하량 또는 정전압을 감지하도록 구성되며, 상기 대전체(10)에 대해 비접촉 방식으로 정전압을 측정할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
추가 실시예로서, 상기 센서부(200)는 정전기 제거작업공간(20)의 환경정보를 추가 수집하기 위한 센서로 구비될 수 있고, 예를 들어 정전기 제거작업공간(20)에 대한 온도센서, 습도센서, 전압센서, 전류센서 중 적어도 하나 이상을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 슬레이브 모듈(300)은 상기 센서부(200) 각각에 연결되거나 또는 상기 센서부(200)에 일 구성으로 구비될 수 있고, 상기 슬레이브 모듈(300)은 이오나이저 관리시스템(1000)에서 복수 개 구비될 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 슬레이브 모듈(300)은 225개(= 15 x 15)가 구비될 수 있다.
상기 슬레이브 모듈(300)은 상기 센서부(200) 각각에 연결 또는 구비되는 슬레이브 통신부를 포함하며, 상기 슬레이브 통신부를 통하여 상기 정전기 센서부(200)에서 감지된 감지데이터를 수집, 보관 및 관리하도록 구성된다.
그리고, 상기 슬레이브 모듈(300)(또는 상기 슬레이브 통신부)은 전체 시스템에서 또는 전체 네트워크에서 최하위 노드로서, 대응되는 센서부(200)로부터 감지된 감지 데이터를 주기적으로 수집, 보관, 관리하며, 대응되는 마스터 모듈(400)의 요청이 있을 때 상기 감지된 감지 데이터를 무선 데이터 통신 방식으로 마스터 모듈로 전송하도록 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 슬레이브 모듈(300)은 그룹넘버가 '0'이 아니고, 어드레스가 '0'이 아닌 것으로 지정된 노드로 특정된다.
그리고, 적어도 하나 이상의 마스터 모듈(400)은 상기 복수 개의 슬레이브 통신부를 다수 개씩 적어도 하나 이상의 그룹으로 그룹화하여 관리한다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 슬레이브 모듈(300)은 225개(= 15 x 15)가 구비되고, 상기 마스터 모듈(400)은 15개 구비되며, 상기 마스터 모듈(400) 각각은 15개씩의 슬레이브 모듈(300)을 그룹화하여 무선 통신 네트워크를 형성하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 마스터 모듈(400)은 마스터 통신부를 포함하고, 상기 마스터 통신부는 그룹화된 다수 개의 슬레이브 통신부 각각과 무선 데이터 통신 방식으로 연결되도록 구성된다.
그리고, 상기 마스터 모듈(400)은 상기 마스터 통신부를 통하여 무선 데이터 수신된 다수 개의 상기 감지데이터를 보관 및 관리하도록 구성되고, 동시에 상기 게이트웨이 모듈(500)로 상기 감지데이터(들)를 무선 데이터 방식으로 전송하도록 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 마스터 모듈(400)은 그룹넘버가 '0'이 아니고, 어드레스가 '0'인 것으로 지정된 노드로 특정된다.
상기 마스터 모듈(400)은 상기 슬레이브 모듈(300)의 상위 노드이자 상기 게이트웨이 모듈(500)의 하위 노드로서, 중계기 역할을 하며, 상기 슬레이브 모듈(300)로부터 감지데이터를 수집하여 상기 게이트웨이 모듈(500)로 전송하도록 구성된다.
보다 구체적으로, 상기 마스터 모듈(400)은 주기적으로 슬레이브 모듈(300)의 감지데이터를 수집, 보관 및 관리하도록 구성되고, 이렇게 수집, 보관 및 관리된 감지데이터(들)을 게이트웨이 모듈(500)의 전송 요청이 있을 때 (예를 들어, 패킷 방식으로) 일괄 전송하도록 구성될 수 있다.
이렇게, 마스터 모듈(400)을 이용하여 주기적으로 수집된 감지데이터(들)을 보관하여 관리한 후 일괄 전송하도록 구성됨으로써, 게이트웨이 모듈(500)이 각각의 슬레이브 모듈(300) 또는 센서부에 개별적으로 감지데이터 요청하여 데이터 수집하는 경우보다 통신패킷 관점에서 그리고 통신 시간 관점에서 이득이 되기 때문이다.
상기 마스터 모듈(400)의 감지데이터 정보요청 과정을 살펴보면, 상기 마스터 모듈(400)은, 상기 마스터 통신부 및 상기 슬레이브 통신부를 통하여 상기 마스터 모듈(400)의 하위에 무선 통신연결된 상기 다수 개의 슬레이브 모듈(300)의 수량을 감지한다.
이후, 상기 마스터 모듈은 상기 다수 개의 슬레이브 모듈(300)에 대해, 상기 마스터 모듈(400)의 하위에 무선 통신연결된 것으로 감지된 슬레이브 모듈(300)의 수량만큼 상기 감지데이터의 전송을 요청하도록 감지데이터 요청과정을 실행한다.
그리고, 게이트웨이 모듈(500)은 상기 적어도 하나 이상의 마스터 통신부 각각과 무선 데이터 통신 방식으로 연결되는 제1 게이트웨이 통신부와, 상기 관리서버(600)와 데이터 통신 방식으로 연결되는 제2 게이트웨이 통신부를 포함한다.
그리고, 상기 제1 게이트웨이 통신부는 무선 데이터 통신모듈이고, 상기 게이트웨이 모듈(500)은 상기 제1 게이트웨이 통신부를 통하여 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈(400) 각각으로부터 무선 데이터 수신된 상기 다수 개의 감지데이터를 보관 및 관리하도록 구성된다.
상기 제2 게이트웨이 통신부는 유선 또는 무선 데이터 통신모듈일 수 있고, 예를 들어 와이파이(Wifi) 모듈일 수 있다.
상기 게이트웨이 모듈(500)은 관리서버(600) 하위의 시스템 또는 관리서버(600) 하위의 네트워크, 즉 단일 게이트웨이 네트워크 기준에서 최상위 노드이고, 각 슬레이브 모듈(300)로부터 수집된 감지 데이터(들)을 예를 들어 TCP/IP를 이용하여 원하는 목적지인 관리서버(600)로 취합된 감지데이터들을 전송하도록 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 게이트웨이 모듈(500)은 그룹넘버가 '0'이고, 어드레스가 '0'인 것으로 지정된 노드로 특정된다.
상기 게이트웨이 모듈(500)의 감지데이터 정보요청 과정을 살펴보면, 상기 게이트웨이 모듈(500)은 상기 게이트웨이 통신부 및 상기 마스터 통신부를 통하여 상기 게이트웨이 모듈(500)의 하위에 무선 통신연결된 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈(400)의 수량을 감지한다.
이후, 상기 게이트웨이 모듈(500)은 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈(400)에 대해, 상기 게이트웨이 모듈(500)의 하위에 무선 통신연결된 것으로 감지된 마스터 모듈(400)의 수량만큼 상기 감지데이터의 전송을 요청하도록 감지데이터 요청과정을 실행한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 슬레이브 통신부와 상기 마스터 통신부 사이의 네트워크는, 메쉬 네트워크(MN)로 이루어진다.
도 6을 참고하면, 하나의 마스터 통신부의 하위에 위치하는 하나의 슬레이브 통신부와, 상기 하나의 마스터 통신부의 하위에 위치하는 다른 하나의 슬레이브 통신부 사이의 네트워크는, 메쉬 네트워크(MN)로 이루어진다. 즉, 하나의 마스터 통신부에 의해 그룹화된 슬레이브 모듈(300)들끼리는 서로 일정 거리에서 메쉬 네트워크(MN)를 형성하도록 구성된다.
추가 실시예로서, 상기 마스터 통신부와 상기 게이트웨이 통신부 사이의 네트워크 또한 메쉬 네트워크(MN)로 이루어질 수 있다.
메쉬 네트워크(MN)를 형성하기 위하여, 상기 슬레이브 통신부, 상기 마스터 통신부, 그리고 상기 게이트웨이 통신부 상호간에는, 지그비(ZigBee) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, UWB, Z-wave 중 하나의 통신방식을 사용한다.
예를 들어, 상기 슬레이브 통신부, 상기 마스터 통신부는 지그비 통신모듈 또는 블루투스 통신모듈로 구성되고, 상기 제1 게이트웨이 통신부도 지그비 통신모듈 또는 블루투스 통신모듈로 구성될 수 있다.
여기서, 지그비(ZigBee)는 IEEE 802.15.4에서 네트워크 및 보안계층, 네트워크 토플로지를 확장한 기술로서, 라우팅 알고리즘과 Ad-hoc, Star, Mesh 네트워크 등 다양한 네트워크 구성을 지원한다. 이러한 지그부(ZigBee)는 평균 전력소모가 50mW 정도인 저전력 특성을 가지면, QoS(Quality of Service)를 보장하기 위하여 GTS(Guaranteed Time Slot) 데이터 전송 매커니즘을 지원한다.
그리고, 블루투스는 휴대용 장치 간의 양방향 근거리 통신을 복잡한 케이블 없이 저가격으로 구현하기 위한 근거리 무선통신 기술로, 24 GHz ISM 대역의 라디오 주파수를 사용하고, 장애물이 있을 경우에도 무선데이터 통신을 구현할 수 있으며, 0 ~ 10m 점 대 다점 네트워크인 피코넷에서 데이터와 음성을 통신하는 저비용, 저전력, 단거리 무선 통신이 가능하다는 특징이 있다.
그리고, UWB는 IEEE 1394를 대체하는 홈 엔터테인먼트 네트워크의 무선통신 기술로, 최대 20m의 단거리에서 480Mbps 이상의 대용량 전송이 가능하고, 반송파를 이용하지 않아도 통신이 가능함으로 소형으로 저렴하게 제조할 수 있는 장점을 제공한다. UWB는 복수 경로로 인한 신호 간섭에 영향을 덜 받는다는 특징도 있다.
또한, Z-Wave는 상호 운영성을 가지는 무선 통신 프로토콜로서, 주거공간과 HAVC 제어, 조명제어, 가전기기의 제어, 침입과 화재감지, 계량기 측정 등의 목적으로 설계된 무선 RF 기반의 통신 기술이며, 독립적인 디바이스를 지능형 네트워크 디바이스화 하여 제어와 감시를 가능하게 한다. Z-Wave는 개별 네트워크 인식이 가능하며 네트워크 간의 간섭문제가 발생하지 않고, 라우팅에 있어서 자동적으로 신호의 전송경로를 선택하여 안전한 신호의 전달이 이루어지도록 고안되었다.
이렇게 슬레이브 통신부와 마스터 통신부 사이의 네트워크 그리고 하나의 마스터 통신부의 하위에 위치하는 하나의 슬레이브 통신부와, 상기 하나의 마스터 통신부의 하위에 위치하는 다른 하나의 슬레이브 통신부 사이의 네트워크가 메쉬 네트워크(MN)로 이루어지도록 구성됨으로써, 슬레이브 통신부와 마스터 통신부 사이에 통신단절이나 통신오류가 있는 통신경로가 존재하더라도 이러한 문제 통신경로의 하위에 존재하는 노드인 센서부들로부터 감지된 감지데이터들이 누락되지 않고 메쉬 네트워크(MN)로 재설정된 통신경로를 통해 마스터 모듈(400) 및 게이트웨이 모듈을 거쳐 관리서버(600)로 전달되어 체계적으로 관리될 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참고하면, M1 마스터 모듈(400)과 S3 슬레이브 모듈(300) 사이에 직접 연결 데이터 통신경로에 통신 장애가 발생하는 경우, S3 슬레이브 모듈(300)의 감지 데이터는 S4 슬레이브 모듈(300) 및 S1 슬레이브 모듈(300)을 경유하여 M1 마스터 모듈(400)로 전송되거나, 또는 S1 슬레이브 모듈(300)을 경유하여 M1 마스터 모듈(400)로 전송되거나, 또는 S4 슬레이브 모듈(300), S2 슬레이브 모듈(300) 및 S1 슬레이브 모듈(300)을 경유하여 M1 마스터 모듈(400)로 전송될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따르면, 상기 메쉬 네트워크(MN)는, 하나의 슬레이브 통신부와 다른 하나의 슬레이브 통신부 사이에서 복수 개의 데이터 통신경로 중 데이터 통신경로를 결정할 때, 또는 하나의 슬레이브 통신부와 상기 하나의 슬레이브 통신부에 대응되는 마스터 통신부 사이에서 데이터 통신경로를 결정할 때, 하나의 통신부를 기준으로 수신신호강도가 가장 강한 다른 하나의 통신부를 우선 순위 통신경로로 결정하여 데이터 통신할 수 있다.
이후, 상기 메쉬 네트워크(MN)는 상기 우선 순위 통신경로 상에 있는 상기 다른 하나의 통신부로부터의 수신신호강도가 낮아지거나 제거되는 경우 상기 하나의 통신부를 기준으로 수신신호강도가 가장 강한 또 다른 하나의 통신부를 우선 순위 통신경로로 재결정하여 데이터 통신하도록 구성될 수 있다.
이렇게, 메쉬 네트워크(MN)로 통신경로를 재설정할 때 수신신호강도를 기준으로 통신경로를 재설정하도록 구성함으로써, 문제 통신경로를 대체할 통신경로의 재설정과정을 효율적이고 신속하게 처리할 수 있다.
관리서버(600)는 상기 제2 게이트웨이 통신부와 무선 또는 유선 데이터 통신 방식으로 연결되며, 상기 게이트웨이 모듈(500)에서 수신된 감지데이터들을 관리단말기에 전송하도록 구성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 관리서버(600)는, 상기 게이트웨이 모듈(500), 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈(400) 및 상기 복수 개의 슬레이브 모듈(300) 각각을, 상기 그룹화에 사용된 그룹번호와, 해당 모듈을 지칭하는 어드레스 번호로 이루어진 두개 좌표값으로 특정하여 관리할 수 있다.
이를 위하여, 상기 관리서버(600) 또는 각 모듈에는 그룹설정 스위치와 어드레스 설정 스위치가 구비되고, 바람직하게는 설정된 그룹번호 및 어드레스 번호가 시각적으로 출력되도록 하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
상기 관리서버(600)는 상기 게이트웨이 모듈(500), 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈(400) 및 상기 복수 개의 슬레이브 모듈(300) 각각을 상기 두 개의 좌표값으로 특정하여 관리하면서 동시에, 각 좌표값에 대한 실제 위치정보도 함께 저장하여 관리할 수도 있다.
이로 인해, 만약 하나의 슬레이브 모듈(300)의 감지데이터가 누락되는 경우, 이를 해당 슬레이브 모듈(300)에 연결된 센서부(200)의 고장으로 판단할 수 있고, 이렇게 고장으로 판단된 센서부(200)의 위치를 관리자가 보다 용이하게 파악할 수 있어, 이오나이저(100) 및 센서부(200)의 관리를 효율적이고 체계화할 수 있다.
이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.
1000 : 이오나이저 관리시스템
100 : 이오나이저
200 : 센서부
300 : 슬레이브 모듈
400 : 마스터 모듈
500 : 게이트웨이 모듈
600 : 관리서버

Claims (8)

  1. 복수 개의 이오나이저의 성능 또는 상기 이오나이저의 제전대상인 대전체의 정전압을 모니터링하는 이오나이저 관리시스템으로서,
    이오나이저의 성능 또는 상기 이오나이저의 제전대상인 대전체의 정전압을 감지하기 위하여 각각의 이오나이저마다 구비되는 복수 개의 센서부와;
    상기 복수 개의 센서부 각각에 연결 또는 구비되는 슬레이브 통신부를 포함하고, 상기 슬레이브 통신부를 통하여 상기 센서부에서 감지된 감지데이터를 수집, 보관 및 관리하는 복수 개의 슬레이브 모듈과;
    상기 복수 개의 슬레이브 통신부를 다수 개씩 적어도 하나 이상의 그룹으로 그룹화한 후, 그룹화된 다수 개의 슬레이브 통신부 각각과 무선 데이터 통신 방식으로 연결되는 마스터 통신부를 포함하고, 상기 마스터 통신부를 통하여 무선 데이터 수신된 다수 개의 상기 감지데이터를 보관 및 관리 그리고 무선 데이터 방식으로 전송하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 마스터 모듈과;
    상기 적어도 하나 이상의 마스터 통신부 각각과 무선 데이터 통신 방식으로 연결되는 게이트웨이 통신부를 포함하고, 상기 게이트웨이 통신부를 통하여 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈 각각으로부터 무선 데이터 수신된 상기 다수 개의 감지데이터를 보관 및 관리하는 게이트웨이 모듈과;
    상기 게이트웨이 통신부와 무선 또는 유선 데이터 통신 방식으로 연결되며, 상기 게이트웨이 모듈에서 수신된 감지데이터들을 관리단말기에 전송하는 관리 서버;를 포함하며,
    상기 슬레이브 통신부와 상기 마스터 통신부 사이의 네트워크는, 메쉬 네트워크로 이루어지고,
    상기 마스터 통신부와 상기 게이트웨이 통신부 사이의 네트워크는, 메쉬 네트워크로 이루어지며,
    상기 메쉬 네트워크는, 하나의 슬레이브 통신부와 다른 하나의 슬레이브 통신부 사이에서 데이터 통신경로를 결정할 때, 또는 하나의 슬레이브 통신부와 상기 하나의 슬레이브 통신부에 대응되는 마스터 통신부 사이에서 데이터 통신경로를 결정할 때, 하나의 통신부를 기준으로 수신신호강도가 가장 강한 다른 하나의 통신부를 우선 순위 통신경로로 결정하여 데이터 통신하고, 상기 우선 순위 통신경로 상에 있는 상기 다른 하나의 통신부로부터의 수신신호강도가 낮아지거나 제거되는 경우 상기 하나의 통신부를 기준으로 수신신호강도가 가장 강한 또 다른 하나의 통신부를 우선 순위 통신경로로 재결정하여 데이터 통신하도록 구성되고,
    상기 게이트웨이 모듈은, 상기 게이트웨이 통신부 및 상기 마스터 통신부를 통하여 상기 게이트웨이 모듈의 하위에 무선 통신연결된 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈의 수량을 감지한 후, 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈에 대해, 상기 게이트웨이 모듈의 하위에 무선 통신연결된 것으로 감지된 마스터 모듈의 수량만큼 상기 감지데이터의 전송을 요청하고,
    상기 마스터 모듈은, 상기 마스터 통신부 및 상기 슬레이브 통신부를 통하여 상기 마스터 모듈의 하위에 무선 통신연결된 상기 다수 개의 슬레이브 모듈의 수량을 감지한 후, 상기 다수 개의 슬레이브 모듈에 대해, 상기 마스터 모듈의 하위에 무선 통신연결된 것으로 감지된 슬레이브 모듈의 수량만큼 상기 감지데이터의 전송을 요청하며,
    상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈은 상기 복수 개의 슬레이브 통신부를 다수 개씩 적어도 하나 이상의 그룹으로 그룹화하여 관리하며, 상기 마스터 모듈 각각은 상기 슬레이브 모듈을 그룹화하여 무선 통신 네트워크를 형성하며,
    상기 관리서버는, 상기 게이트웨이 모듈, 상기 적어도 하나 이상의 마스터 모듈 및 상기 복수 개의 슬레이브 모듈 각각을, 상기 그룹화에 사용된 그룹번호와, 해당 모듈을 지칭하는 어드레스 번호로 이루어진 두개 좌표값으로 특정하여 관리하고,
    상기 슬레이브 모듈은 그룹넘버가 '0'이 아니고, 어드레스가 '0'이 아닌 것으로 지정된 노드로 특정되고,
    상기 마스터 모듈은 그룹넘버가 '0'이 아니고, 어드레스가 '0'인 것으로 지정된 노드로 특정되고,
    상기 게이트웨이 모듈은 그룹넘버가 '0'이고, 어드레스가 '0'인 것으로 지정된 노드로 특정되고,
    상기 마스터 모듈은 주기적으로 상기 슬레이브 모듈의 감지데이터를 수집, 보관 및 관리하는
    것을 특징으로 하는 복수 개의 이오나이저의 성능을 모니터링하는 이오나이저 관리시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 슬레이브 통신부, 상기 마스터 통신부, 그리고 상기 게이트웨이 통신부 상호간에는, 지그비(ZigBee) 통신 및 블루투스(Bluetooth) 통신 중 하나의 통신방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 이오나이저의 성능을 모니터링하는 이오나이저 관리시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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