KR102684470B1 - Communication performance verification system of sensing devices for real-time monitoring of railway distribution lines - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철도 배전선로를 센싱하여 수집되는 환경정보를 실시간으로 배전선로 감시장치로 전송해주는 센싱장치의 통신 성능을 검증할 수 있는 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of railroad distribution lines. More specifically, the communication performance of a sensing device that transmits environmental information collected by sensing railroad distribution lines to a distribution line monitoring device in real time. This is about a communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of railway distribution lines that can verify.
Description
본 발명은 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철도 배전선로를 센싱하여 수집되는 환경정보를 실시간으로 배전선로 감시장치로 전송해주는 센싱장치의 통신 성능을 검증할 수 있는 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of railroad distribution lines. More specifically, the communication performance of a sensing device that transmits environmental information collected by sensing railroad distribution lines to a distribution line monitoring device in real time. This is about a communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of railway distribution lines that can verify.
철도 시설이 노후화가 심화됨에 따라 이를 유지 보수하는 작업이 진행되고 있지만, 개량화 실적이 노후화 속도를 따라잡지 못하는 실정으로, 앞으로도 유지 보수 비용이 급격하게 증가할 것으로 전망되고 있다.As the deterioration of railway facilities worsens, maintenance work is underway, but the improvement performance is unable to keep up with the speed of deterioration, and maintenance costs are expected to increase rapidly in the future.
철도 주변의 주요 모니터링 대상 시설로는 역외 지중 전력 케이블, 역외 전력시설 접속함, 역내 필수 다중이용 기계 시설물 등이 있으며 이들의 경우 이상 감지 및 예방에 실패할 경우 대형 사고가 발생할 위험이 높은 상태이다.Major facilities subject to monitoring around railways include offshore underground power cables, offshore power facility connection boxes, and essential multi-use mechanical facilities within the station. In these cases, there is a high risk of a major accident occurring if abnormal detection and prevention fails.
특히, 전력설비의 경우 장애 발생의 80%가 전력케이블 접속개소(접점, 접속함 부스바 등)에서 발생하고 있어, 이에 대한 상시 모니터링 필요성이 매우 높다.In particular, in the case of power facilities, 80% of failures occur at power cable connection points (contact points, connection box busbars, etc.), so the need for constant monitoring of this is very high.
따라서, 데이터의 손실 없이 수집된 데이터를 모니터링 시스템으로 전송해줄 수 있는 센싱장치 및 상기 센싱장치의 성능을 검증할 수 있는 시스템이 필요한 상황이다.Therefore, there is a need for a sensing device that can transmit collected data to a monitoring system without data loss and a system that can verify the performance of the sensing device.
본 발명은 이와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 철도 배전선로를 센싱하여 수집되는 환경정보를 실시간으로 배전선로 감시장치로 전송해주는 센싱장치의 통신 성능을 검증할 수 있는 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템을 제공하는데 있다.The present invention was created in response to this need, and the purpose of the present invention is to develop a railway distribution line that can verify the communication performance of a sensing device that senses the railway distribution line and transmits environmental information collected in real time to a distribution line monitoring device. The purpose is to provide a communication performance verification system of sensing devices for real-time monitoring.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템은 상기 철도 배전선로의 소정의 간격마다 설치되어, 실시간으로 철도 배전선로를 센싱하여 환경정보를 생성하여 배전선로 감시장치로 전송하는 센싱장치; 및 상기 센싱장치의 통신 성능을 검증하는 성능검능장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.To achieve the above object, the communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of railway distribution lines according to the present invention is installed at predetermined intervals of the railway distribution lines, and senses the railway distribution lines in real time to provide environmental information. A sensing device that generates and transmits it to a distribution line monitoring device; and a performance verification device that verifies communication performance of the sensing device.
또한, 상기 센싱장치는, 상기 철도 배전선로의 상태에 관한 환경정보를 수집하는 센서 모듈; 및 상기 센서 모듈이 수집한 환경정보를 중계 유닛으로 전송해주는 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensing device includes a sensor module that collects environmental information about the state of the railroad distribution line; and a communication module that transmits environmental information collected by the sensor module to a relay unit.
또한, 상기 환경정보는, 부분방전데이터, 진동데이터, 온도데이터, 전류데이터 또는 전압데이터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.Additionally, the environmental information may include at least one of partial discharge data, vibration data, temperature data, current data, and voltage data.
또한, 상기 통신 모듈은, 상기 센서 모듈과 SPI 프로토콜을 통해 환경정보를 수집하고, OneM2M 프로토콜을 통해 상기 환경정보를 중계 유닛으로 전송해주는 것을 특징으로 한다.In addition, the communication module is characterized in that it collects environmental information through the sensor module and the SPI protocol, and transmits the environmental information to the relay unit through the OneM2M protocol.
또한, 상기 통신 모듈은, 상기 센서 모듈과 이더넷 프로토콜을 통해 환경정보를 수집하고, OneM2M 프로토콜을 통해 상기 환경정보를 중계 유닛으로 전송해주는 것을 특징으로 한다.In addition, the communication module collects environmental information through the sensor module and the Ethernet protocol, and transmits the environmental information to the relay unit through the OneM2M protocol.
또한, 상기 성능검능장치는, 상기 센싱장치의 SPI 프로토콜 통신 성능 검증을 위하여, 센싱장치를 연결하여 센서 모듈을 SLAVE로 설정하는 단계; 통신 모듈을 MASTER로 설정하는 단계; SPI 연계 서비스를 작동시키는 단계; 센서 모듈에서 packet을 전송하는 단계; 및 통신 모듈의 시뮬레이터에서 수신한 packet과 동일한지 확인하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the performance verification device includes the steps of connecting a sensing device and setting the sensor module to SLAVE to verify the SPI protocol communication performance of the sensing device; Setting the communication module to MASTER; Operating the SPI linked service; Transmitting a packet from a sensor module; and performing a step of checking whether the packet is identical to the packet received from the simulator of the communication module.
또한, 상기 성능검능장치는, 상기 packet이 동일하지 않을 경우, 상기 통신 모듈을 고장으로 판별하는 것을 특징으로 한다.Additionally, the performance verification device is characterized in that, if the packets are not the same, it determines the communication module to be faulty.
또한, 상기 성능검능장치는, 상기 센싱장치의 이더넷 프로토콜 통신 성능 검증을 위하여, 통신 모듈을 제1PC와 UTP케이블로 연결하는 단계; CMD창에서 단말장치 IP 입력하여 PING 패킷을 구성하는 단계; PING 프로그램을 시작하여 통신 모듈의 이더넷 포트로 전송하는 단계; 및 PING 프로그램에서 송신한 데이터 count와 수신한 데이터의 count가 일치하는지 확인하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the performance verification device includes the steps of connecting a communication module to a first PC and a UTP cable to verify the Ethernet protocol communication performance of the sensing device; Constructing a PING packet by entering the terminal device IP in the CMD window; Starting a PING program and transmitting it to the Ethernet port of the communication module; and performing a step of checking whether the data count transmitted from the PING program matches the count of the received data.
또한, 상기 성능검능장치는, 상기 count가 일치하지 않을 경우, 상기 통신 모듈을 고장으로 판별하는 것을 특징으로 한다.Additionally, the performance verification device is characterized in that, if the counts do not match, the communication module is determined to be malfunctioning.
또한, 상기 성능검능장치는, 상기 센싱장치의 광 이더넷 프로토콜 통신 성능 검증을 위하여, 통신 모듈의 SFP1번 포트에 광케이블을 연결하는 단계; 통신 모듈의 SFP1번 포트와 광-UTP 컨버터를 통해 제1PC를 연결하는 단계; 통신 모듈의 SFP2번 포트에 광케이블을 연결하는 단계; 통신 모듈의 SFP2번 포트와 광-UTP 컨버터를 통해 제2PC를 연결하는 단계; 제1PC 및 제2PC 간에 송신한 데이터 count와 수신한 데이터의 count가 일치하는지 확인하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the performance verification device includes the steps of connecting an optical cable to port SFP1 of the communication module to verify the optical Ethernet protocol communication performance of the sensing device; Connecting the first PC to the SFP1 port of the communication module through an optical-UTP converter; Connecting an optical cable to SFP port 2 of the communication module; Connecting a second PC to the SFP2 port of the communication module through an optical-UTP converter; It is characterized by performing a step of checking whether the data count transmitted between the first PC and the second PC matches the count of the received data.
또한, 상기 성능검능장치는, 상기 count가 일치하지 않을 경우, 상기 통신 모듈을 고장으로 판별하는 것을 특징으로 한다.Additionally, the performance verification device is characterized in that, if the counts do not match, the communication module is determined to be malfunctioning.
본 발명에 따른 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템은 철도 배전선로를 센싱하여 수집되는 환경정보를 실시간으로 배전선로 감시장치로 전송해주는 센싱장치의 통신 성능을 검증할 수 있는 효과가 있다.The communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of railroad distribution lines according to the present invention has the effect of verifying the communication performance of a sensing device that senses railroad distribution lines and transmits environmental information collected in real time to a distribution line monitoring device. There is.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템의 블록구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템의 실시예시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센싱장치의 블록구성도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 센싱장치의 실시예시도
도 5는 본 발명의 일실시예에 통신 모듈의 실시예시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 성능검증장치의 블록구성도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 SPI 프로토콜 성능 검증 결과 예시도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 이더넷 프로토콜 성능 검증 결과 예시도
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 광 이더넷 프로토콜 성능 검증 결과 예시도Figure 1 is a block diagram of a communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of a railway distribution line according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary diagram of a communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of a railway distribution line according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram of a sensing device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram of a sensing device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an exemplary diagram of a communication module in one embodiment of the present invention.
Figure 6 is a block diagram of a performance verification device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is an exemplary SPI protocol performance verification result according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is an example of Ethernet protocol performance verification results according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is an exemplary optical Ethernet protocol performance verification result according to an embodiment of the present invention.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments related to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
본 명세서에서 어떤 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템이 프로그램 또는 소프트웨어로 이루어진 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우, 명시적인 언급이 없더라도, 그 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템은 그 프로그램 또는 소프트웨어가 실행 또는 동작하는데 필요한 하드웨어(예를 들면, 메모리, CPU 등)나 다른 프로그램 또는 소프트웨어(예를 들면 운영체제나 하드웨어를 구동하는데 필요한 드라이버 등)를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element, component, device, or system is referred to herein as including a component consisting of a program or software, even if explicitly stated, that element, component, device, or system is intended to include a component consisting of a program or software. It should be understood as including hardware necessary for execution or operation (e.g., memory, CPU, etc.) or other programs or software (e.g., operating system or drivers required to run hardware, etc.).
또한, 어떤 엘리먼트(또는 구성요소)가 구현됨에 있어서 특별한 언급이 없다면, 그 엘리먼트(또는 구성요소)는 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 어떤 형태로도 구현될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.Additionally, when an element (or component) is implemented, unless otherwise specified, it should be understood that the element (or component) may be implemented in any form of software, hardware, or software and hardware.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 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 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Additionally, the terms used in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the present invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used in the specification, 'comprises' and/or 'comprising' does not exclude the presence or addition of one or more other elements.
또한, 본 명세서에서 '부', '장치' 등의 용어는 하드웨어 및 해당 하드웨어에 의해 구동되거나 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 지칭하는 것으로 의도될 수 있다. 예를 들어, 여기서 하드웨어는 CPU 또는 다른 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기일 수 있다. 또한, 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어는 실행중인 프로세스, 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program) 등을 지칭할 수 있다.Additionally, in this specification, terms such as 'unit' and 'device' may be intended to refer to the functional and structural combination of hardware and software driven by or for driving the hardware. For example, the hardware here may be a data processing device including a CPU or other processor. Additionally, software driven by hardware may refer to a running process, object, executable, thread of execution, program, etc.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, specific technical details to be implemented in the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면에 도시된 각각의 구성은 기능 및 논리적으로 분리될 수 있음을 나타내는 것이며, 반드시 각각의 구성이 별도의 물리적 장치로 구분되거나 별도의 코드로 작성됨을 의미하는 것은 아님을 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가는 용이하게 추론할 수 있을 것이다.Each configuration shown in the drawing indicates that it can be separated functionally and logically, and does not necessarily mean that each configuration is divided into a separate physical device or written in a separate code. Experts will be able to make inferences easily.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템의 블록구성도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템의 실시예시도이다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템은 센싱장치(100), 배전선로 감시장치(200) 및 성능검증장치(300)를 포함할 수 있다.Figure 1 is a block diagram of a communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of a railway distribution line according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a sensing system for real-time monitoring of a railway distribution line according to an embodiment of the present invention. This is an exemplary diagram of a device communication performance verification system. As shown in Figures 1 and 2, the communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of railway distribution lines according to the present invention includes a
상기 센싱장치(100)는 철도 배전선로의 소정의 간격마다 설치되어, 실시간으로 철도 배전선로를 센싱하여 환경정보를 생성하여 상기 배전선로 감시장치(200)로 전달하는 구성으로, 도 3과 같이, 센서 모듈(110) 및 통신 모듈(120)을 더 포함할 수 있다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센싱장치의 블록구성도이다.The
상기 센서 모듈(110)은 상기 철도 배전선로에 직접 부착되거나 또는 철도 배전선로 인근에 설치되어 동작하는 데이터 수집장치에 해당할 수 있다. 즉, 센서 모듈(110)은 설치 장소, 측정 대상 및 목적에 따라 다양한 센서들을 포함하여 구현될 수 있다. The
예를 들어, 센서 모듈(110)은 선로에 직접 부착되는 경우 선로상태를 측정하기 위한 진동센서, 온도 센서, 전류 센서, 광 센서, 가속도 센서 및 PD(Partial Discharge) 센서 등을 포함할 수 있다. 센서 모듈(110)은 지상에 설치되는 경우 소음 센서, 습도 센서 등을 더 포함할 수 있다. 한편, 센서 모듈(110)은 지중 또는 상공에 설치될 수도 있음은 물론이다. 즉 상기 센서 유닛을 통해 수집되는 환경정보는, 부분방전데이터, 진동데이터, 온도데이터, 전류데이터 또는 전압데이터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.For example, when the
상기 통신 모듈(120)은 상기 센서 모듈(110)이 수집한 환경정보를 중계 유닛(10)으로 전송해주는 구성으로, 상기 센서 모듈(110)과 SPI 프로토콜을 통해 환경정보를 수집하고, OneM2M 프로토콜을 통해 상기 환경정보를 중계 유닛(10)으로 전송하거나, 상기 센서 모듈(110)과 이더넷 프로토콜을 통해 환경정보를 수집하고, OneM2M 프로토콜을 통해 상기 환경정보를 중계 유닛(10)으로 전송할 수 있는데, 이는 후술할 센싱장치(110)의 형태에 따라 달라질 수 있기 때문이다.The
또한, 센싱 장치(100)는 다른 센서 유닛(100)은 물론 중계 유닛(10)이나 게이트웨이 유닛(20)과 네트워크로 연결될 수 있으며, 센싱 장치(100)는 다양한 센서로부터 수집된 센서 데이터를 저장하는 메모리와 무전원으로 동작하기 위한 에너지 하베스팅(harvesting) 모듈을 포함하여 구현될 수 있다.In addition, the
상기 중계 유닛(20)은 센싱 장치(100)으로부터 수신한 데이터를 다른 중계 유닛(10) 또는 게이트웨이 유닛(20)으로 전송하는 동작을 수행할 수 있다. 이를 위해, 무선 통신 모듈을 포함하여 구현될 수 있으며, 데이터 수신 및 전송을 위한 모듈들을 포함하여 구현될 수 있다. 중계 유닛(10)은 지면 또는 지면으로부터 소정의 높이만큼 올라간 지상에 설치될 수 있으며, 센싱 장치(100)의 배치 간격보다 더 넓은 간격으로 설치될 수 있다.The
예를 들어, 센싱 장치(100)가 500-1,000m 간격으로 배치되는 경우, 중계 유닛(10)은 1,000m 이상의 간격으로 설치될 수 있다.For example, when the
게이트웨이 유닛(20)은 센싱장치(100) 또는 중계 유닛(10)으로부터 데이터를 수신하여 통합하는 장치에 해당할 수 있으며, 필요에 따라 자체 분석 모듈을 통해 센싱 정보에 대한 전처리와 분석 동작을 수행할 수 있다. 게이트웨이 유닛(20)은 이중화 설계를 통해 독립적으로 구현된 모듈을 중복으로 포함하여 구현될 수 있다. The
즉, 게이트웨이 유닛(20)은 정상 상황에서 하나의 모듈을 이용하여 동작할 수 있으며, 긴급 상황 시 두개의 모듈을 동시 사용하여 동작하거나 또는 고장 시 다른 모듈로 대체하여 동작할 수 있다. 게이트웨이 유닛(20)은 분석을 위한 자체 능력이 제한되는 경우 배전선로 감시장치(200)와 연동하여 동작할 수 있다.That is, the
한편, 센싱장치(100), 중계 유닛(10) 및 게이트웨이 유닛(20)은 데이터 전송을 위해 다양한 무선 통신망과 연결되어 동작할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신망은 LTE-R, CDMA, Lora, WiFi-Halow, WiBro 등을 포함할 수 있다.Meanwhile, the
또한, 상기 센싱장치(100)는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 2가지 형태(보급형, 정밀형)로 설치될 수 있다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 센싱장치의 실시예시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 통신 모듈의 실시예시도이다. 도 4 및 5a에 도시된 바와 같이, 상기 센싱장치(100)가 보급형으로 설치될 경우, 상시 센싱장치(100)의 통신 모듈(120)은 상기 센서 모듈(110)로부터 SPI 프로토콜을 통해 환경정보를 수집하고, OneM2M 프로토콜을 통해 상기 환경정보를 중계 유닛(10)으로 전송한다. 또한, 도 4 및 5b에 도시된 바와 같이, 상기 센싱장치(100)가 정밀형으로 설치될 경우, 상시 센싱장치(100)의 통신 모듈(120)은 상기 센서 모듈(110)로부터 이더넷 프로토콜을 통해 환경정보를 수집하고, OneM2M 프로토콜을 통해 상기 환경정보를 중계 유닛(10)으로 전송한다.Additionally, the
상기 배전선로 감시장치(200)는 상기 센싱장치(100)와 연동하여, 상기 센싱장치(100)로부터 실시간으로 환경정보를 전송받는 구성으로, 미리 학습된 인공지능 알고리즘을 통해 분석하여 분석결과 정보를 생성하는 구성일 수 있다.The distribution
상기 성능검증장치(300)는 상기 센싱장치(100)에 연결하여 상기 센싱장치(100)의 통신 성능을 검증할 수 있는 구성으로, 통신 성능을 검증하고자 하는 센싱장치(100)에 관리자 또는 점검자가 연결시켜, 센싱장치(100)의 통신 성능을 검증할 수 있다. 이를 위해, 상기 성능검증장치(300)는 도 6과 같이 UTP 케이블(310), 광케이블(320), 광-UTP 컨버터(330), 제1PC(340) 및 제2PC(350)를 더 포함할 수 있다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 성능검증장치의 블록구성도이다.The
상기 각 구성요소(100, 200, 또는 300)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Device), FPGA(Field Programmable Gate Array), CPU(Central Processing unit), GPU(Graphic Processing Unit), 마이크로컨트롤러(microcontroller) 및/또는 마이크로프로세서(microprocessor) 등으로 구현될 수 있다. 각 구성요소(100, 200 또는 300)는 메모리를 더 포함할 수 있다. 메모리는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SSD(Solid State Disk), RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM) 및/또는 eMMC(embedded multimedia card) 등과 같은 저장매체를 포함할 수 있다.Each of the
또한 각 구성요소(100, 200 또는 300)는 네트워크를 통해 연결될 수 있는데, 여기서, 네트워크는, 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷(WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.Additionally, each component (100, 200, or 300) may be connected through a network, where the network refers to a connection structure that allows information exchange between each node, such as a plurality of terminals and servers. This network Examples include a local area network (LAN), a wide area network (WAN), the World Wide Web (WWW), a wired and wireless data network, a telephone network, and a wired and wireless television network. Examples of wireless data communication networks include 3G, 4G, 5G, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), 5th Generation Partnership Project (5GPP), Long Term Evolution (LTE), World Interoperability for Microwave Access (WIMAX), and Wi-Fi. , Internet, LAN (Local Area Network), Wireless LAN (Wireless Local Area Network), WAN (Wide Area Network), PAN (Personal Area Network), RF (Radio Frequency), Bluetooth network, NFC ( Near-Field Communication) network, satellite broadcasting network, analog broadcasting network, DMB (Digital Multimedia Broadcasting) network, etc. are included, but are not limited to these.
이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템을 통한 통싱성능 검증방법에 대해서 도 7 내지 9를 통해 설명하도록 한다.Hereinafter, the communication performance verification method through the communication performance verification system of the sensing device for real-time monitoring of railway distribution lines according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
먼저 상기 성능검능장치(300)는, 상기 센싱장치(100)의 SPI 프로토콜 통신 성능 검증을 위하여, 센싱장치(100)에 연결하여 센서 모듈(110)을 SLAVE로 설정하는 단계와 통신 모듈(120)을 MASTER로 설정하는 단계와 SPI 연계 서비스를 작동시키는 단계와 센서 모듈(110)에서 packet을 전송하는 단계 및 통신 모듈(120)의 시뮬레이터에서 수신한 packet과 동일한지 확인하는 단계를 수행할 수 있다.First, the
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 SPI 프로토콜 성능 검증 결과 예시도로, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 packet이 동일할 경우에는 상기 통신 모듈(120)을 정상 또는 통신 성능이 양호하다고 판단할 수 있고, packet이 동일하지 않을 경우, 상기 통신 모듈(120)을 고장 또는 통신 성능이 불량하다고 판단할 수 있다.Figure 7 is an example of the SPI protocol performance verification results according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 7, if the packets are the same, the
다음으로, 상기 성능검능장치(300)는, 상기 센싱장치(100)의 이더넷 프로토콜 통신 성능 검증을 위하여, 통신 모듈(120)을 제1PC(340)와 UTP 케이블(310)로 연결하는 단계와 CMD창에서 단말장치 IP 입력하여 PING 패킷을 구성하는 단계와 PING 프로그램을 시작하여 통신 모듈(120)의 이더넷 포트로 전송하는 단계 및 PING 프로그램에서 송신한 데이터 count와 수신한 데이터의 count가 일치하는지 확인하는 단계를 수행할 수 있다.Next, the
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 이더넷 프로토콜 성능 검증 결과 예시도로, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 count가 일치할 경우에는 상기 통신 모듈(120)을 정상 또는 통신 성능이 양호하다고 판단할 수 있고, 상기 count가 일치하지 않을 경우, 상기 통신 모듈을 고장 또는 통신 성능이 불량하다고 판단할 수 있다.Figure 8 is an example of the results of Ethernet protocol performance verification according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 8, if the counts match, the
마지막으로, 상기 성능검능장치(300)는, 상기 센싱장치(100)의 광 이더넷 프로토콜 통신 성능 검증을 위하여, 통신 모듈(120)의 SFP1번 포트에 광케이블(320)을 연결하는 단계와 통신 모듈(120)의 SFP1번 포트와 광-UTP 컨버터(330)를 통해 제1PC(340)를 연결하는 단계와 통신 모듈(120)의 SFP2번 포트에 광케이블(320)을 연결하는 단계와 통신 모듈(120)의 SFP2번 포트와 광-UTP 컨버터(340)를 통해 제2PC(350)를 연결하는 단계와 제1PC(340) 및 제2PC(350) 간에 송신한 데이터 count와 수신한 데이터의 count가 일치하는지 확인하는 단계를 수행할 수 있다.Finally, the
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 광 이더넷 프로토콜 성능 검증 결과 예시도로, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 count가 일치할 경우에는 상기 통신 모듈(120)을 정상 또는 통신 성능이 양호하다고 판단할 수 있고, 상기 count가 일치하지 않을 경우, 상기 통신 모듈을 고장 또는 통신 성능이 불량하다고 판단할 수 있다.Figure 9 is an exemplary diagram of the results of optical Ethernet protocol performance verification according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 9, if the counts match, the
따라서, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템을 통해서 사용자는 철도 배전선로를 센싱하여 수집되는 환경정보를 실시간으로 배전선로 감시장치로 전송해주는 센싱장치의 통신 성능을 검증할 수 있는 효과가 있다.Therefore, as described above, through the communication performance verification system of the sensing device for real-time monitoring of railroad distribution lines according to the present invention, the user can sense the railroad distribution line and transmit the collected environmental information to the distribution line monitoring device in real time. It has the effect of verifying communication performance.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽어지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다.In the above, even though all the components constituting the embodiment of the present invention have been described as being combined or operated in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, as long as it is within the scope of the purpose of the present invention, all of the components may be operated by selectively combining one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as a single independent hardware, a program module in which some or all of the components are selectively combined to perform some or all of the combined functions in one or more pieces of hardware. It may also be implemented as a computer program having. The codes and code segments that make up the computer program can be easily deduced by a person skilled in the art of the present invention. Such a computer program can be stored in a computer-readable storage medium and read and executed by a computer, thereby implementing embodiments of the present invention.
한편, 이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Meanwhile, although the preferred embodiments have been described and illustrated to illustrate the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described, and does not deviate from the scope of the technical idea. Without limitation, those skilled in the art will understand that many changes and modifications can be made to the present invention. Accordingly, all such appropriate changes, modifications and equivalents should be considered to fall within the scope of the present invention. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached registration claims.
10 : 중계 유닛
20 : 게이트웨이 유닛
100 : 센싱장치
110 : 센서 모듈
120 : 통신 모듈
200 : 배전선로 감시장치
300 : 성능검증장치
310 : UTP 케이블
320 : 광케이블
330 : 광-UTP 컨버터
340 : 제1PC
350 : 제2PC10: Relay unit
20: gateway unit
100: Sensing device
110: sensor module
120: communication module
200: Distribution line monitoring device
300: Performance verification device
310: UTP cable
320: optical cable
330: Optical-UTP converter
340: 1st PC
350: 2nd PC
Claims (9)
상기 센싱장치의 통신 성능을 검증하는 성능검능장치;를 포함하며,
상기 센싱장치는,
상기 철도 배전선로의 상태에 관한 환경정보를 수집하는 센서 모듈; 및
상기 센서 모듈이 수집한 환경정보를 중계 유닛으로 전송해주는 통신 모듈;
을 포함하고,
상기 통신 모듈은,
상기 센서 모듈과, SPI 프로토콜 또는 이더넷 프로토콜을 통해 환경정보를 수집하고,
OneM2M 프로토콜을 통해 상기 환경정보를 중계 유닛으로 전송해주는 것을 특징으로 하는 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템.
A sensing device installed at predetermined intervals on a railroad distribution line to sense the railroad distribution line in real time, generate environmental information, and transmit it to a distribution line monitoring device; and
It includes a performance verification device that verifies the communication performance of the sensing device,
The sensing device is,
A sensor module that collects environmental information about the state of the railway distribution line; and
a communication module that transmits environmental information collected by the sensor module to a relay unit;
Including,
The communication module is,
Collects environmental information through the sensor module and SPI protocol or Ethernet protocol,
A communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of railway distribution lines, characterized in that the environmental information is transmitted to a relay unit through the OneM2M protocol.
상기 환경정보는,
부분방전데이터, 진동데이터, 온도데이터, 전류데이터 또는 전압데이터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템.
According to paragraph 1,
The environmental information above is,
A communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of a railway distribution line, comprising at least one of partial discharge data, vibration data, temperature data, current data, or voltage data.
상기 성능검능장치는,
상기 센싱장치의 SPI 프로토콜 통신 성능 검증을 위하여,
센싱장치를 연결하여 센서 모듈을 SLAVE로 설정하는 단계;
통신 모듈을 MASTER로 설정하는 단계;
SPI 연계 서비스를 작동시키는 단계;
센서 모듈에서 packet을 전송하는 단계; 및
통신 모듈의 시뮬레이터에서 수신한 packet과 동일한지 확인하는 단계;
를 수행하는 것을 특징으로 하는 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템.
According to paragraph 1,
The performance verification device is,
To verify the SPI protocol communication performance of the sensing device,
Connecting the sensing device and setting the sensor module to SLAVE;
Setting the communication module to MASTER;
Operating the SPI linked service;
Transmitting a packet from a sensor module; and
Checking whether the packet received from the simulator of the communication module is the same;
A communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of railway distribution lines.
상기 성능검능장치는,
상기 packet이 동일하지 않을 경우, 상기 통신 모듈을 고장으로 판별하는 것을 특징으로 하는 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템.
According to clause 6,
The performance verification device is,
A communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of a railway distribution line, characterized in that if the packets are not the same, the communication module is determined to be faulty.
상기 성능검능장치는,
상기 센싱장치의 이더넷 프로토콜 통신 성능 검증을 위하여,
통신 모듈을 제1PC와 UTP케이블로 연결하는 단계;
CMD창에서 단말장치 IP 입력하여 PING 패킷을 구성하는 단계;
PING 프로그램을 시작하여 통신 모듈의 이더넷 포트로 전송하는 단계; 및
PING 프로그램에서 송신한 데이터 count와 수신한 데이터의 count가 일치하는지 확인하는 단계;
를 수행하는 것을 특징으로 하는 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템.
According to paragraph 1,
The performance verification device is,
To verify the Ethernet protocol communication performance of the sensing device,
Connecting the communication module to the first PC with a UTP cable;
Constructing a PING packet by entering the terminal device IP in the CMD window;
Starting a PING program and transmitting it to the Ethernet port of the communication module; and
Checking whether the data count transmitted from the PING program matches the count of the received data;
A communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of railway distribution lines.
상기 성능검능장치는,
상기 count가 일치하지 않을 경우, 상기 통신 모듈을 고장으로 판별하는 것을 특징으로 하는 철도 배전선로 실시간 모니터링을 위한 센싱장치의 통신성능 검증시스템.
According to clause 8,
The performance verification device is,
A communication performance verification system of a sensing device for real-time monitoring of a railway distribution line, characterized in that if the count does not match, the communication module is determined to be faulty.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102684470B1 true KR102684470B1 (en) | 2024-07-15 |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
KR101558687B1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-10-08 | 현대자동차주식회사 | Serial communication test device, system including the same and method thereof |
KR102344193B1 (en) * | 2018-10-12 | 2021-12-28 | 한국전력공사 | System and method for monitoring overhead transmission line |
KR102417961B1 (en) * | 2021-09-13 | 2022-07-07 | 주식회사 포에스텍 | Safety monitoring system using sensor unit of railway distribution line |
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