KR102613712B1 - 원전 제어 계통의 가상 모사 장치, 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가상 모사 장치의 입력 메모리에 입력 신호를 출력하고, 가상 모사 장치의 출력 메모리에 출력 신호를 출력하는 입출력 시나리오를 가지고, 가상 현장 제어기로 고장 신호를 생성하여 송신하고, 가상 현장 제어기의 고장 신호 응답을 수신하고, 프로토콜을 통해 송수신되는 고장 신호, 고장 신호 응답을 분석, 통계 처리하는 고장 대응을 수행한다.
Description
본 발명은 원전 제어 계통의 가상 모사 장치, 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가상 모사 장치를 대량으로 구축하여 대량의 데이터 생성이 가능해지고, 기기 고장, 이상 데이터를 모사하여 이상 진단 개발에 활용하고, 입출력 시나리오를 사용하여 모사를 통해 이상을 진단하는 원전 제어 계통의 가상 모사 장치, 방법 및 시스템에 관한 것이다.
원전 및 일반 계측/제어 시스템은 실물 제어기를 사용하여 입력 신호(INPUT)를 기반으로 제어 논리(로직)를 수행하고 결과를 출력(OUTPUT) 신호로 사용하게 된다.
이러한 구성은 단일 제어기 관점에서 입/출력 동작은 테스트가 가능하지만 제어기가 연계되는 네트워크, 데이터를 수집, 관리, 표시, 제어하는 컴퓨터 시스템과 네트워크에 대한 부하 시험, 이상 현상 모사(사이버 침투 또는 기기 고장)를 할 수 없다.
또한, 인공지능 학습을 위한 빅데이터 구축을 위한 대량의 데이터 생성을 하기 위해서는 충분한 제어기를 설치하지 않게 되면 구축이 어렵게 된다. 하지만 논리 로직을 검증하기 위한 목적이 아닌 데이터를 대량으로 생성하기 위한 모사 설비가 필요하게 된다.
본 발명에 관련된 종래기술에는 가상 운전, 모의 시스템이 있다. 특허문헌 1 비입증 인간기계연계시스템 기술의 이력축적시험을 위한 가상 운전 및 시험통제장치와 그 제어방법은 비입증 MMIS 기술의 이력축적시험을 수행하기 위해 원자력발전소에서 실제 운전원이 수행하는 다양한 운전 시나리오에 따라 운전을 수행할 수 있는 가상운전 수행 모델을 구현할 수 있고, 통제된 시험환경 즉, 시험통제시스템과 시뮬레이터를 이용한 시험환경을 구축하여 절차에 따른 정확하고 연속적인(가속화) 시험(시험 재현 가능, 정확한 시험 가능, 용이한 시험 가능, 경제적인 시험 가능)을 진행하게 할 수 있다. 또한, 특허문헌 2 가상화 기술을 적용한 발전소의 모의 시스템은 발전소의 운영 및 정비 요원의 교육 및 실습을 위해 실제 발전소 MMIS의 하드웨어 플랫폼과 소프트웨어 로직 및 네트워크를 실물과 동일하게 구현할 수 있다.
본 발명은 가상 모사 장치의 입력 메모리에 입력 신호를 출력하고, 가상 모사 장치의 출력 메모리에 출력 신호를 출력하는 입출력 시나리오를 가지는 원전 제어 계통의 가상 모사 장치, 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가상 현장 제어기로 고장 신호를 생성하여 송신하고, 가상 현장 제어기의 고장 신호 응답을 수신하는 원전 제어 계통의 가상 모사 장치, 방법 및 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 프로토콜을 통해 송수신되는 고장 신호, 고장 신호 응답을 분석, 통계 처리하는 고장 대응을 수행하는 원전 제어 계통의 가상 모사 장치, 방법 및 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어기 로직 없이 통신 데이터를 모사하여 컴퓨터에 전송하고, 컴퓨터에서 조작되는 제어 명령을 네트워크를 통해 수신하고, 제어기 로직 없이 입출력 시나리오(34)를 처리하는 가상 모사 장치(30)에 있어서, 상기 가상 모사 장치(30)의 입력 메모리(35)에 입력 신호를 출력하고, 상기 가상 모사 장치(30)의 출력 메모리(36)에 출력 신호를 출력하는 입출력 시나리오(34); 및 입력 신호를 처리하여 출력신호를 출력하는 제어기 프로토콜(32);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가상 모사 장치(30)는, 가상 현장 제어기(33)로 고장 신호를 생성하여 송신하고, 상기 가상 현장 제어기(33)의 고장 신호 응답을 수신하는 프로토콜(32); 및 상기 프로토콜(32)을 통해 송수신되는 고장 신호, 고장 신호 응답을 분석(311), 통계(312) 처리하는 고장 대응(31)을 수행하는 제어부(5);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로토콜(32)은, 고장 시나리오(3231)에 따라 고장 신호를 생성하는 신호 생성(3232); 생성된 고장 신호를 출력하는 출력(3233);을 포함하는 고장 발생(323); 상기 고장 발생(323)의 고장 신호를 송신하는 송신(321); 및 고장 신호 응답을 수신하는 수신(322);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 가상 모사 장치(30)는, 입출력 시나리오(34)에서 선택된 고장 시나리오(3231)에 따라 고장 신호를 생성하는 신호 생성(3232); 생성된 고장 신호를 출력하는 고장 발생(323); 상기 고장 발생(323)의 고장 신호를 가상 현장 제어기(33)로 송신하는 송신(321); 및 상기 가상 현장 제어기(33)로부터 고장 신호 응답을 수신하는 수신(322);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 원전 제어 계통의 가상 모사 시스템은, 가상 모사 장치(30)의 입력 메모리(35)에 입력 신호를 출력하고, 가상 모사 장치(30)의 출력 메모리(36)에 출력 신호를 출력하는 입출력 시나리오(34); 및 입력 신호를 처리하여 출력신호를 출력하는 프로토콜(32);을 포함하는 가상 모사 장치(30);를 포함하고, 상기 프로토콜(32)은, 고장 시나리오(3231)에 따라 고장 신호를 생성하는 신호 생성(3232); 생성된 고장 신호를 출력하는 출력(3233);을 포함하는 고장 발생(323); 상기 고장 발생(323)의 고장 신호를 송신하는 송신(321); 및 고장 신호 응답을 수신하는 수신(322);을 포함하고, 상기 가상 모사 장치(30)의 상기 고장 발생(323)에 고장 시나리오를 입력하는 고장 시나리오 입력(40);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고장 발생(323)은 스크립트 형태의 고장 시나리오를 해석해서 해당 고장 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부(5)는 고장 시나리오에 따라 고장 신호를 발생하는 단계(S101); 고장 신호를 가상 현장 제어기(33)로 송신하는 단계(S102); 상기 가상 현장 제어기(33)로부터 고장 신호 응답을 수신하는 단계(S103); 및 송신된 고장 신호에 대응한 고장 신호 응답을 처리하는 고장 대응 단계(S104);를 수행하고, 상기 단계(S101)는 고장 발생(323)에 고장 시나리오를 입력하는 고장 시나리오 입력(40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고장 발생(323)은 스크립트 형태의 고장 시나리오를 해석해서 해당 고장 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부(5)는 입출력 시나리오(34)에서 선택된 고장 시나리오(3231)에 따라 고장 신호를 생성하는 신호 생성 단계; 생성된 고장 신호를 출력하는 고장 발생 단계; 상기 고장 발생 단계의 고장 신호를 가상 현장 제어기(33)로 송신하는 송신 단계; 및 상기 가상 현장 제어기(33)로부터 고장 신호 응답을 수신하는 수신 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 가상 모사 장치의 입력 메모리에 입력 신호를 출력하고, 가상 모사 장치의 출력 메모리에 출력 신호를 출력하는 입출력 시나리오를 가짐으로써 가상 모사 장치를 대량으로 구축하여 대량의 데이터 생성이 가능해지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 가상 현장 제어기로 고장 신호를 생성하여 송신하고, 가상 현장 제어기의 고장 신호 응답을 수신함으로써 기기 고장, 이상 데이터를 모사하여 이상 진단 개발에 활용하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 프로토콜을 통해 송수신되는 고장 신호, 고장 신호 응답을 분석, 통계 처리하는 고장 대응을 수행함으로써 입출력 시나리오를 사용하여 모사를 통해 이상을 진단하는 효과가 있다.
도 1은 종래 원전 제어 계통을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명 원전 제어 계통의 가상 모사 장치를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명 가상 모사 장치의 상세 구성을 보인 블록도이다.
도 4는 본 발명 가상 모사 시스템의 구성을 보인 블록도이다.
도 5는 본 발명 가상 모사 방법을 보인 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명을 설명하기 위한 하드웨어 자원과 운영체제, 코어인 제어부의 동작, 제어부 동작을 실행할 권한을 부여하는 시스템 인증 구성을 설명하는 예시도이다.
도 2는 본 발명 원전 제어 계통의 가상 모사 장치를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명 가상 모사 장치의 상세 구성을 보인 블록도이다.
도 4는 본 발명 가상 모사 시스템의 구성을 보인 블록도이다.
도 5는 본 발명 가상 모사 방법을 보인 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명을 설명하기 위한 하드웨어 자원과 운영체제, 코어인 제어부의 동작, 제어부 동작을 실행할 권한을 부여하는 시스템 인증 구성을 설명하는 예시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 원전 제어 계통의 가상 모사 장치, 방법 및 시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이하에서 종래 주지된 사항에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명확히 하기 위해 생략하거나 간단히 한다. 본 발명의 설명에 포함된 구성은 개별 또는 복합 결합 구성되어 동작한다.
도 1은 종래 원전 제어 계통을 보인 예시도이다.
도 1을 참조하면, 현장 제어기(PLC/DCS)는 현장 기기로부터 입력 신호를 수신하고, 제어기 로직의 처리 결과를 출력 신호로 네트워크를 통해 전송한다. 컴퓨터는 사용자 제어 명령을 네트워크를 통해 현장 제어기로 전달하고, 현장 제어기는 제어기 로직의 처리 결과를 출력한다.
원전 제어 계통에서 안전 계통은 원자로와 원자로 냉각시스템 등 중요설비에 직접 전력을 공급하고, 비안전 계통은 원자로 중요설비 이외의 기관에 전력을 공급한다.
현장 제어기(PLC/DCS)는 계측제어설비의 하나인 원전 운전 통합 관리 시스템(MMIS: Man Machine Interface System)에 들어가는 부품으로, 예로서, 원자로 냉각제 펌프를 감시 제어하는 비안전 계통(NonSafety Systems) 장치이다.
도 2는 본 발명 원전 제어 계통의 가상 모사 장치를 보인 예시도이다.
도 2를 참조하면, 가상 모사 장치(30)는 제어기 로직 없이 통신 데이터를 모사하여 컴퓨터에 전송하고, 컴퓨터에서 조작되는 제어 명령을 네트워크를 통해 수신한다. 또한, 가상 모사 장치(30)는 제어기 로직 없이 입출력 시나리오(34)를 처리한다.
입출력 시나리오(34)는 가상 모사 장치(30)의 입력 메모리(35)에 입력 신호를 출력하고, 가상 모사 장치(30)의 출력 메모리(36)에 출력 신호를 출력한다. 제어기 프로토콜(32)은 입력 신호를 처리하여 출력신호를 출력한다.
도 3은 본 발명 가상 모사 장치의 상세 구성을 보인 블록도이다.
도 3을 참조하면, 가상 모사 장치(30)는 가상 현장 제어기(33)에 고장 신호를 생성하여 송신하고, 가상 현장 제어기(33)의 고장 신호 응답을 수신하고, 고장 대응(31)을 처리한다.
가상 모사 장치(30)는 가상 현장 제어기(33)로 고장 신호를 생성하여 송신하고, 가상 현장 제어기(33)의 고장 신호 응답을 수신하는 프로토콜(32); 프로토콜(32)을 통해 송수신되는 고장 신호, 고장 신호 응답을 분석(311), 통계(312) 처리하는 고장 대응(31)을 수행하는 제어부(5);를 포함한다.
프로토콜(32)은 고장 시나리오(3231)에 따라 고장 신호를 생성하는 신호 생성(3232); 생성된 고장 신호를 출력하는 출력(3233);을 포함하는 고장 발생(323); 고장 발생(323)의 고장 신호를 송신하는 송신(321); 고장 신호 응답을 수신하는 수신(322);을 포함한다.
도 4는 본 발명 가상 모사 시스템의 구성을 보인 블록도이다.
도 4를 참조하면, 가상 모사 장치(30)의 고장 발생(323)에 고장 시나리오를 입력하는 고장 시나리오 입력(40)이 포함된다. 고장 시나리오 입력(40)은 고장 발생(323)의 고장 시나리오(3231)에 고장 시나리오를 입력하고, 고장 시나리오는 스크립트 형태로 처리된다. 고장 발생(323)은 스크립트 형태의 고장 시나리오를 해석해서 해당 고장 신호를 생성한다.
도 5는 본 발명 가상 모사 방법을 보인 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 제어부(5)는 고장 시나리오에 따라 고장 신호를 발생하는 단계(S101); 고장 신호를 가상 현장 제어기(33)로 송신하는 단계(S102); 가상 현장 제어기(33)로부터 고장 신호 응답을 수신하는 단계(S103); 송신된 고장 신호에 대응한 고장 신호 응답을 처리하는 고장 대응 단계(S104);를 포함한다.
단계(S101)는 고장 발생(323)에 고장 시나리오를 입력하는 고장 시나리오 입력(40)을 포함한다. 고장 시나리오 입력(40)은 고장 발생(323)의 고장 시나리오(3231)에 고장 시나리오를 입력하고, 고장 시나리오는 스크립트 형태로 처리된다. 고장 발생(323)은 스크립트 형태의 고장 시나리오를 해석해서 해당 고장 신호를 생성한다.
도 6은 본 발명을 설명하기 위한 하드웨어 자원과 운영체제, 코어인 제어부의 동작, 제어부 동작을 실행할 권한을 부여하는 시스템 인증 구성을 설명하는 예시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명은 프로세서(1), 메모리(2), 입출력장치(3), 운영체제(4), 제어부(5)를 포함한다.
프로세서(1)는 CPU(Central Processing Units), GPU(Graphic Processing Unit), FPGA(Field Programmable Gate Array), NPU(Neural Processing Unit)로서, 메모리(2)에 탑재된 운영체제(4), 제어부(5)의 실행 코드를 수행한다.
메모리(2)는 RAM(random access memory), ROM(read only memory), 디스크 드라이브, SSD(solid state drive), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다.
입출력장치(3)는 입력 장치로, 오디오 센서 및/또는 이미지 센서를 포함한 카메라, 키보드, 마이크로폰, 마우스 등의 장치를, 그리고 출력 장치로, 디스플레이, 스피커, 햅틱 피드백 디바이스(haptic feedback device) 등과 같은 장치를 포함할 수 있다.
운영체제(4)는 윈도우, 리눅스, IOS, 가상 머신, 웹브라우저, 인터프리터를 포함할 수 있고, 태스크, 쓰레드, 타이머 실행, 스케줄링, 자원 관리, 그래픽, 폰트 처리, 통신 등을 지원한다.
제어부(5)는 운영체제(4)의 지원하에 입출력장치(3)의 센서, 키, 터치, 마우스 입력에 의한 상태를 결정하고, 결정된 상태에 따른 동작을 수행한다. 제어부(5)는 병렬 수행 루틴으로 타이머, 쓰레드에 의한 작업 스케줄링을 수행한다.
제어부(5)는 입출력장치(3)의 센서값을 이용하여 상태를 결정하고, 결정된 상태에 따른 알고리즘을 수행한다.
도 6을 참조하면, 시스템 인증 구성은 제어부(5)를 포함하는 단말기(6), 인증 서버(7)를 포함한다.
단말기(6)는 데이터 채널을 이중화하고, 단말기(6)의 키값, 생체 정보를 입력받아 인증 서버(7)에 제1데이터 채널을 통해 사용자 인증을 요청하고, 단말기(6)는 생성된 킷값을 디스플레이에 표시하고, 인증 서버(7)로 전송한다.
단말기(6)는 단말기(6)의 디스플레이에 표시된 킷값을 입력하고, 사용자 정보와 함께 제2데이터 채널을 통해 인증 서버(7)로 전송한다. 단말기(6)는 킷값과 사용자 정보를 이용하여 단말기(6)에 탑재된 시스템의 인증을 인증 서버(7)에 요청한다. 단말기(6)의 킷값은 컴퓨터 고유의 정보인 CPU 제조번호, 이더넷 칩의 맥주소로부터 생성될 수 있다. 단말기(6)는 카메라를 이용한 얼굴 인식, 마이크를 이용한 음성 인식, 디스플레이를 이용한 필기 인식을 통해 사용자 정보를 획득하고, 인증에 활용할 수 있다.
인증 서버(7)는 단말기(6)로부터 킷값을 수신하고, 단말기(6)로부터 이중화된 데이터 채널을 통해 킷값과 사용자 정보를 수신하여 단말기(6)의 킷값과 사용자 정보를 비교하고, 사용자 정보를 대응시켜 단말기(6)의 시스템 이용에 대한 인증을 처리한다. 인증 서버(7)는 인증 결과를 단말기(6)로 전송하여 시스템에 대한 사용자의 사용을 허가한다. 단말기(6)의 이중화된 데이터 채널로 인해 킷값 손실이 최소화되는 효과를 가질 수 있다.
인증 서버(7)는 사용자 정보의 히스토리 분석을 수행하고, 시간 흐름에 따라 사용자 정보의 일관성, 변화를 비교 판단한다. 히스토리 분석에서 사용자 정보가 일관성을 나타내면 사용자의 사용을 허가하고, 변화를 나타내면 사용자의 사용을 허가하지 않는다. 사용자 정보가 일관성을 나타낼 때 사용자의 시스템 사용을 허가함으로써 사용자 정보가 변조된 사용자가 시스템에 접근하지 못하도록 보안을 강화한다.
인증 서버(7)는 일관성, 변화, 빈도, 빈도 추이, 빈도가 높음에 가중치를 부여해서 가중치 조합으로 신뢰되지 않은 사용자의 접근을 차단한다. 예를 들어, 빈도의 임계치가 초과하면 초과 누적수에 비례하여 신뢰되지 않은 사용자의 접근을 차단하고, 장시간에 걸쳐 접근 시도하는 사용자를 인증 처리할 수 있다. 이때, 신뢰되지 않은 사용자에 대해 추가 인증을 요청한다.
인증 서버(7)는 시간에 따른 인증 빈도 집중도가 특정 구간에 집중되면 신뢰되지 않은 사용자 단말기(6)의 접근을 차단하고, 신뢰되지 않은 사용자 단말기(6)에 대해 추가 인증을 요청한다. 인증 서버(7)는 시간 경과에 따라 인증 시도 회수를 카운트하고, 일정 시간 간격 마다 회수를 누적하여 특정 구간의 인증 시도 회수가 임계치를 초과하면 신뢰되지 않은 사용자 단말기(6)의 접근을 차단한다.
시스템의 사용을 인증하는 수단인 단말기(6)는 시스템과 직접 연결하지 않고, 인증 서버(7)를 통한 우회 경로를 형성함으로써 인터넷망을 이루는 네트워크가 내부망과 외부망으로 구성되어 아이피 주소 설정 과정이 번거로울 때 단말기(6)를 이용한 인증 과정이 원활히 수행되는 장점이 있다. 이때, 단말기(6)에는 시스템이 탑재되고, 단말기(6)는 인증 단말 수단이 되고, 인증 서버(7)는 인증 서버 수단이 된다.
클라우드(12)는 프로세서(1), 메모리(2), 입출력장치(3), 통신부(6)를 관리하는 운영체제(4)의 지원 하에 컨테이너(7)의 모듈화로, 웹(8), DB(9), 프로토콜(10), 라이브러리(11)의 서비스를 제공하며, 제어부(5)는 컨테이너(7)의 서비스를 이용한 클라우드 애플리케이션을 실행한다. 컨테이너(7)라고 하는 표준 소프트웨어 패키지는 애플리케이션의 코드를 관련 구성 파일, 라이브러리(11) 및 앱 실행에 필요한 종속성과 함께 번들로 제공한다.
클라우드(12)는 다수의 단말기(6)를 통합 제어하고, 단말기(6)로부터 수신된 센서값을 저장하여 시간 흐름에 따라 모니터링하고, 단말기(6)의 동작 에러를 처리하고, 에러 메시지를 다른 단말기(6)로 알리고, 제어 대상인 단말기(6)를 스위칭 제어한다.
클라우드(12)는 단말기(6)의 센서값 확률 빈도에 대한 빈도 집중도를 계산하고, 빈도 집중도가 일정 임계치 이상으로 발생하면 모니터링 동작에 투여되는 시스템 자원을 늘리고, 시스템 자원이 고갈되면 모니터링 동작을 중지한다. 클라우드(12)는 빈도 집중도가 높은 센서값의 구성 요소를 분리하여 빈도 집중도를 분산하고, 빈도 집중도가 일정 임계치 이하로 낮아질 때까지 분리 분산 작업을 반복한다.
신경망 학습은 온도, 고도, 지문 등 각종 센서, 이미지, 적외선 등 카메라, 라이더와 같은 입력 장치로부터 수집된 시계열 데이터로부터 특징량 선택, 알고리즘 선택을 통해 모델을 선택하고, 학습, 성능 검증 과정에 의한 반복 시행 착오를 거쳐 모델 선택을 반복한다. 성능 검증이 마치면 인공지능 모델이 선택된다.
제어부(5)는 센서값 판단에 신경망을 이용한 딥러닝 알고리즘을 수행하고, 신경망 학습에 훈련 데이터를 이용하고, 시험 데이터로 신경망 성능을 검증한다.
제어부(5)는 고장 대응(31), 프로토콜(32), 가상 현장 제어기(33)의 데이터를 시계열 데이터로 입력하고, 인공지능 모델을 이용하여 분석의 최적화를 수행한다. 인공지능 모델은 학습, 성능 검증의 반복 시행 착오를 거쳐 모델 선택되고, 분석 출력을 최적화한다.
또한, 제어부(5)는 분석 명령에 대해 분석을 최적화하는데 인공지능 모델을 이용한다. 분석은 송신(321), 수신(322)에 관계되며, 분석에 네트워크 진단이 얼마만큼 수행되었는지에 따라 분석이 최적화된다. 분석은 송신(321), 수신(322)에 관계되며, 제어부(5)는 이들 변수를 인공지능 모델에 적용해서 분석을 최적화한다.
상태 머신은 이벤트 처리, 상태 전이, 상태 처리를 포함한다.
상태 머신은 키, 마우스, 터치의 입력에 따른 이벤트를 처리하는 이벤트 처리; 이벤트에 대응한 상태를 전이하는 상태 전이; 전이된 상태에 대한 루틴을 처리하는 상태 처리;를 수행한다. 상태는 고장 대응(31), 프로토콜(32), 가상 현장 제어기(33)를 포함하고, 루틴은 고장 대응 루틴, 프로토콜 루틴, 가상 현장 제어기 루틴을 포함한다.
제어부(5)는 사용자 조작, 데이터 입력에 대응한 이벤트 처리, 상태 전이, 상태 처리의 상태 머신을 실행한다. 이벤트 처리는 조작, 입력에 따른 이벤트를 처리하고, 상태 처리는 연산, 표시, 진동, 알람을 수행하고, 사용자 조작, 데이터 입력, 랜덤 입력에 대한 범위, 시간, 레벨의 입력을 검증하고, 사용자 조작, 데이터 입력, 랜덤 입력에 대한 상태 확률에 따른 시스템 검증을 실행한다. 시스템 검증은 샘플링 데이터에 기반한 상태 머신 검증을 포함한다.
제어부(5)는 샘플링 데이터를 저장하고, 일정 시간 동안 샘플링 데이터의 크기 별로 발생 회수를 누적하여 제1확률 분포를 계산하고, 또 다른 일정 시간 동안의 제2확률 분포를 계산하고, 두 제1,제2확률 분포의 차, 면적 차, 차 거리 누적을 계산해서 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이에 대응할 수 있다. 제어부(5)는 예측 결과를 사용자에게 알림으로써 사용자가 대응하거나 제어부(5)가 하드웨어 고장, 데이터 오류, 데이터 변화에 대응할 수 있다. 예를 들어, 두 제1,제2확률 분포의 면적 차가 일정 임계치를 초과하면 제어부(5)는 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이상, 오류, 변화에 대처한다. 대응은 이상 표시, 알림, 시스템 정지를 포함한다.
샘플링 데이터는 고장 대응(31), 프로토콜(32), 가상 현장 제어기(33)의 데이터를 포함하고, 제어부(5)는 샘플링 데이터에 기반하여 하드웨어 고장, 데이터 오류, 데이터 변화에 대응한다.
제어부(5)는 일정 시간 동안 마다 각각의 확률 분포 추이를 보고, 확률 분포 중 특이 현상 이상을 예측하고, 이상 사고에 대응하고, 확률 분포에 대해 데이터 변화가 일정하면 정상 동작을 외부에 알린다. 또한, 제어부(5)는 일정 시간 간격을 조정하기 위해 데이터 변화율을 피드백한다. 예를 들어, 데이터 변화율이 크면 일정 시간 간격을 늘리고, 데이터 변화율이 작으면 일정 시간 간격을 줄인다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 해당 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
1: 프로세서
2: 메모리
3: 입출력장치
4: 운영체제
5: 제어부
6: 단말기
7: 인증 서버
8: 웹
9: DB
11: 라이브러리
12: 클라우드
14: 컨테이너
16: 통신부
30: 가상 모사 장치
31: 고장 대응
311: 분석
312: 통계
32: 프로토콜
321: 송신
322: 수신
323: 고장 발생
3231: 고장 시나리오
3232: 신호 생성
3233: 출력
33: 가상 현장 제어기
34: 입출력 시나리오
2: 메모리
3: 입출력장치
4: 운영체제
5: 제어부
6: 단말기
7: 인증 서버
8: 웹
9: DB
11: 라이브러리
12: 클라우드
14: 컨테이너
16: 통신부
30: 가상 모사 장치
31: 고장 대응
311: 분석
312: 통계
32: 프로토콜
321: 송신
322: 수신
323: 고장 발생
3231: 고장 시나리오
3232: 신호 생성
3233: 출력
33: 가상 현장 제어기
34: 입출력 시나리오
Claims (9)
- 제어기 로직 없이 통신 데이터를 모사하여 컴퓨터에 전송하고, 컴퓨터에서 조작되는 제어 명령을 네트워크를 통해 수신하고, 제어기 로직 없이 입출력 시나리오(34)를 처리하는 가상 모사 장치(30)에 있어서,
상기 가상 모사 장치(30)의 입력 메모리(35)에 입력 신호를 출력하고, 상기 가상 모사 장치(30)의 출력 메모리(36)에 출력 신호를 출력하는 입출력 시나리오(34); 및
입력 신호를 처리하여 출력신호를 출력하는 제어기 프로토콜(32);을 포함하고,
상기 가상 모사 장치(30)는,
가상 현장 제어기(33)로 고장 신호를 생성하여 송신하고, 상기 가상 현장 제어기(33)의 고장 신호 응답을 수신하는 프로토콜(32); 및
상기 프로토콜(32)을 통해 송수신되는 고장 신호, 고장 신호 응답을 분석(311), 통계(312) 처리하는 고장 대응(31)을 수행하는 제어부(5);를 포함하고,
상기 프로토콜(32)은,
고장 시나리오(3231)에 따라 고장 신호를 생성하는 신호 생성(3232);
생성된 고장 신호를 출력하는 출력(3233);을 포함하는 고장 발생(323);
상기 고장 발생(323)의 고장 신호를 송신하는 송신(321); 및
고장 신호 응답을 수신하는 수신(322);을 포함하고,
상기 제어부(5)는 샘플링 데이터를 저장하고, 일정 시간 동안 샘플링 데이터의 크기 별로 발생 회수를 누적하여 제1확률 분포를 계산하고, 또 다른 일정 시간 동안의 제2확률 분포를 계산하고, 두 제1,제2확률 분포의 면적 차를 계산해서 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이에 대응하고, 예측 결과를 사용자에게 알림으로써 사용자가 대응하거나 하드웨어 고장, 데이터 오류, 데이터 변화에 대응하고, 두 제1,제2확률 분포의 면적 차가 일정 임계치를 초과하면 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이상, 오류, 변화에 대처하고, 대응은 이상 표시, 알림, 시스템 정지를 포함하고,
일정 시간 동안 마다 각각의 확률 분포 추이를 보고, 확률 분포 중 특이 현상 이상을 예측하고, 이상 사고에 대응하고, 확률 분포에 대해 데이터 변화가 일정하면 정상 동작을 외부에 알리고, 일정 시간 간격을 조정하기 위해 데이터 변화율을 피드백하고, 데이터 변화율이 크면 일정 시간 간격을 늘리고, 데이터 변화율이 작으면 일정 시간 간격을 줄이는 것을 특징으로 하는, 원전 제어 계통의 가상 모사 장치. - 삭제
- 삭제
- 입출력 시나리오(34)에서 선택된 고장 시나리오(3231)에 따라 고장 신호를 생성하는 신호 생성(3232);
생성된 고장 신호를 출력하는 고장 발생(323);
상기 고장 발생(323)의 고장 신호를 가상 현장 제어기(33)로 송신하는 송신(321); 및
상기 가상 현장 제어기(33)로부터 고장 신호 응답을 수신하는 수신(322);을 포함하고,
제어부(5)는 샘플링 데이터를 저장하고, 일정 시간 동안 샘플링 데이터의 크기 별로 발생 회수를 누적하여 제1확률 분포를 계산하고, 또 다른 일정 시간 동안의 제2확률 분포를 계산하고, 두 제1,제2확률 분포의 면적 차를 계산해서 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이에 대응하고, 예측 결과를 사용자에게 알림으로써 사용자가 대응하거나 하드웨어 고장, 데이터 오류, 데이터 변화에 대응하고, 두 제1,제2확률 분포의 면적 차가 일정 임계치를 초과하면 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이상, 오류, 변화에 대처하고, 대응은 이상 표시, 알림, 시스템 정지를 포함하고,
일정 시간 동안 마다 각각의 확률 분포 추이를 보고, 확률 분포 중 특이 현상 이상을 예측하고, 이상 사고에 대응하고, 확률 분포에 대해 데이터 변화가 일정하면 정상 동작을 외부에 알리고, 일정 시간 간격을 조정하기 위해 데이터 변화율을 피드백하고, 데이터 변화율이 크면 일정 시간 간격을 늘리고, 데이터 변화율이 작으면 일정 시간 간격을 줄이는 것을 특징으로 하는, 원전 제어 계통의 가상 모사 장치. - 가상 모사 장치(30)의 입력 메모리(35)에 입력 신호를 출력하고, 가상 모사 장치(30)의 출력 메모리(36)에 출력 신호를 출력하는 입출력 시나리오(34); 및
입력 신호를 처리하여 출력신호를 출력하는 프로토콜(32);을 포함하는 가상 모사 장치(30);를 포함하고,
상기 프로토콜(32)은,
고장 시나리오(3231)에 따라 고장 신호를 생성하는 신호 생성(3232);
생성된 고장 신호를 출력하는 출력(3233);을 포함하는 고장 발생(323);
상기 고장 발생(323)의 고장 신호를 송신하는 송신(321); 및
고장 신호 응답을 수신하는 수신(322);을 포함하고,
상기 가상 모사 장치(30)의 상기 고장 발생(323)에 고장 시나리오를 입력하는 고장 시나리오 입력(40);을 포함하고,
상기 고장 발생(323)은 스크립트 형태의 고장 시나리오를 해석해서 해당 고장 신호를 생성하고,
제어부(5)는 샘플링 데이터를 저장하고, 일정 시간 동안 샘플링 데이터의 크기 별로 발생 회수를 누적하여 제1확률 분포를 계산하고, 또 다른 일정 시간 동안의 제2확률 분포를 계산하고, 두 제1,제2확률 분포의 면적 차를 계산해서 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이에 대응하고, 예측 결과를 사용자에게 알림으로써 사용자가 대응하거나 하드웨어 고장, 데이터 오류, 데이터 변화에 대응하고, 두 제1,제2확률 분포의 면적 차가 일정 임계치를 초과하면 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이상, 오류, 변화에 대처하고, 대응은 이상 표시, 알림, 시스템 정지를 포함하고,
일정 시간 동안 마다 각각의 확률 분포 추이를 보고, 확률 분포 중 특이 현상 이상을 예측하고, 이상 사고에 대응하고, 확률 분포에 대해 데이터 변화가 일정하면 정상 동작을 외부에 알리고, 일정 시간 간격을 조정하기 위해 데이터 변화율을 피드백하고, 데이터 변화율이 크면 일정 시간 간격을 늘리고, 데이터 변화율이 작으면 일정 시간 간격을 줄이는 것을 특징으로 하는, 원전 제어 계통의 가상 모사 시스템. - 삭제
- 제어부(5)는 고장 시나리오에 따라 고장 신호를 발생하는 단계(S101);
고장 신호를 가상 현장 제어기(33)로 송신하는 단계(S102);
상기 가상 현장 제어기(33)로부터 고장 신호 응답을 수신하는 단계(S103); 및
송신된 고장 신호에 대응한 고장 신호 응답을 처리하는 고장 대응 단계(S104);를 수행하고,
상기 단계(S101)는 고장 발생(323)에 고장 시나리오를 입력하는 고장 시나리오 입력(40)을 포함하고,
상기 고장 발생(323)은 스크립트 형태의 고장 시나리오를 해석해서 해당 고장 신호를 생성하고,
상기 제어부(5)는 샘플링 데이터를 저장하고, 일정 시간 동안 샘플링 데이터의 크기 별로 발생 회수를 누적하여 제1확률 분포를 계산하고, 또 다른 일정 시간 동안의 제2확률 분포를 계산하고, 두 제1,제2확률 분포의 면적 차를 계산해서 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이에 대응하고, 예측 결과를 사용자에게 알림으로써 사용자가 대응하거나 하드웨어 고장, 데이터 오류, 데이터 변화에 대응하고, 두 제1,제2확률 분포의 면적 차가 일정 임계치를 초과하면 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이상, 오류, 변화에 대처하고, 대응은 이상 표시, 알림, 시스템 정지를 포함하고,
일정 시간 동안 마다 각각의 확률 분포 추이를 보고, 확률 분포 중 특이 현상 이상을 예측하고, 이상 사고에 대응하고, 확률 분포에 대해 데이터 변화가 일정하면 정상 동작을 외부에 알리고, 일정 시간 간격을 조정하기 위해 데이터 변화율을 피드백하고, 데이터 변화율이 크면 일정 시간 간격을 늘리고, 데이터 변화율이 작으면 일정 시간 간격을 줄이는 것을 특징으로 하는, 원전 제어 계통의 가상 모사 방법. - 삭제
- 제어부(5)는 입출력 시나리오(34)에서 선택된 고장 시나리오(3231)에 따라 고장 신호를 생성하는 신호 생성 단계;
생성된 고장 신호를 출력하는 고장 발생 단계;
상기 고장 발생 단계의 고장 신호를 가상 현장 제어기(33)로 송신하는 송신 단계; 및
상기 가상 현장 제어기(33)로부터 고장 신호 응답을 수신하는 수신 단계;를 포함하고,
상기 제어부(5)는 샘플링 데이터를 저장하고, 일정 시간 동안 샘플링 데이터의 크기 별로 발생 회수를 누적하여 제1확률 분포를 계산하고, 또 다른 일정 시간 동안의 제2확률 분포를 계산하고, 두 제1,제2확률 분포의 면적 차를 계산해서 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이에 대응하고, 예측 결과를 사용자에게 알림으로써 사용자가 대응하거나 하드웨어 고장, 데이터 오류, 데이터 변화에 대응하고, 두 제1,제2확률 분포의 면적 차가 일정 임계치를 초과하면 샘플링 회로 이상, 데이터 오류, 데이터 변화를 예측하고, 이상, 오류, 변화에 대처하고, 대응은 이상 표시, 알림, 시스템 정지를 포함하고,
일정 시간 동안 마다 각각의 확률 분포 추이를 보고, 확률 분포 중 특이 현상 이상을 예측하고, 이상 사고에 대응하고, 확률 분포에 대해 데이터 변화가 일정하면 정상 동작을 외부에 알리고, 일정 시간 간격을 조정하기 위해 데이터 변화율을 피드백하고, 데이터 변화율이 크면 일정 시간 간격을 늘리고, 데이터 변화율이 작으면 일정 시간 간격을 줄이는 것을 특징으로 하는, 원전 제어 계통의 가상 모사 방법.
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- 2023-03-08 KR KR1020230030370A patent/KR102613712B1/ko active IP Right Grant
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|---|---|---|---|
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| GRNT | Written decision to grant |