KR20040045560A - 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 UDP 통신 포트를 이중화하고, 하나의 CPU로 이중화된 UDP 통신을 제어함으로써 메인(Main) UDP 통신라인에 오류(Fault)가 발생하는 경우 신속하게 통신라인을 절체하고, 리저브(Reserve) UDP 통신라인으로 데이터를 송·수신할 수 있도록 한 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템 및 그 제어방법을 제공에 관한 것이다.
본 발명에 따른 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템은, 이중화된 UDP 통신이 가능하도록 제어하는 메인 CPU와, 상기 메인 CPU에 연결되어 각 확장경보시스템(EAS)의 고유 ID를 결정하는 DIP 스위치와, 각종 변수를 저장하고 통신 상에서 버퍼를 담당하는 SRAM과, 메인 프로그램 코드를 저장하는 플래시 ROM과, 확장경보시스템(EAS)의 각종 정보를 디스플레이 해주는 디스플레이 표시장치와, 보드 상에서 각종 데이터를 전송하는 데이터 버스와, 물리층의 통신을 담당하는 메인 및 리저브 이더넷 콘트롤러와, 상기 메인 및 리저브 이더넷 콘트롤러의 통신신호를 LAN 통신망으로 전송하거나 수신하는 펄스 트랜스와, 상기 보드와 외부 LAN 통신망 사이의 통신 라인을 접속시키는 콘넥터가 구비된다.

Description

선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템 및 그 제어방법{A Embeded Extension Alarm System for integrated ship automation control and a control method of it}
본 발명은 선박 감시제어 시스템 중 확장경보시스템(Extension Alarm System; 이하, EAS라 한다.)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각각의 구성이 하나의 보드(One-Board)에 집적화(Integrate)됨과 동시에 하나의 CPU로 이중화된 UDP(User Datagram Protocol; 이하, UDP라 한다.) 통신이 가능하도록 하는 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
선박 감시제어 시스템이란 선박 내의 각종 설비에 장착된 센서(sensor)로부터 입력되는 디지털 및 아날로그 입력신호를 받아들여 필드 버스(Field Bus)의 통신선을 통해 통신중계장치를 거쳐 상단 시스템으로 전송하면 상단 시스템의 모니터 상에 각종 설비의 상태가 디스플레이 되고, 상단 시스템에서의 디지털 및 아날로그 출력신호를 통신중계장치를 거쳐 하단 시스템으로 필드 버스의 통신선을 통해 전송하면 하단 시스템은 상단 시스템의 통신상의 명령에 따라 각종 설비의 구동장치로 출력시키는 시스템을 말한다.
이러한 선박 감시제어 시스템은 일반적으로 시스템을 모니터링(Monitoring) 할 수 있는 하드웨어(Hardware)인 서버(Server)가 선박의 모든 곳에 설치되는 것이 아니라 ECR(Engine Control Room)에만 설치된다. 따라서, 당직자를 비롯한 관련된선원들은 시스템에 경보가 발생할 경우 ECR에 있지 않은 한 경보의 발생 사실을 인지하기가 어려운 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 목적은 하나의 보드에 집적화된 확장경보시스템(EAS)을 ECR, 휠하우스(Wheel House), 엔지니어룸(Enginner Room) 및 퍼블릭룸(Public Room) 등에 설치함으로써 경보 발생시 당직자 및 관련된 선원들이 경보의 발생 사실을 신속하게 인지하고 대처할 수 있도록 한 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 하나의 CPU로 이중화된 UDP 통신이 가능하도록 제어함으로써 메인(Main) UDP 통신라인에 오류(Fault)가 발생하는 경우 신속하게 통신라인을 절체하고, 리저브(Reserve) UDP 통신라인으로 데이터를 송·수신할 수 있도록 한 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템은, 이중화된 UDP 통신이 가능하도록 제어하는 메인 CPU와, 상기 메인 CPU에 연결되어 각 확장경보시스템(EAS)의 고유 ID를 결정하는 DIP 스위치와, 각종 변수를 저장하고 통신 상에서 버퍼를 담당하는 SRAM과, 메인 프로그램 코드를 저장하는 플래시 ROM과, 확장경보시스템(EAS)의 각종 정보를 디스플레이 해주는 디스플레이 표시장치와, 보드 상에서 각종 데이터를 전송하는 데이터 버스와, 물리층의 통신을 담당하는 메인 및 리저브 이더넷 콘트롤러와, 상기 메인 및 리저브 이더넷 콘트롤러의 통신신호를 LAN 통신망으로 전송하거나 수신하는 펄스 트랜스와, 상기 보드와 외부 LAN 통신망 사이의 통신 라인을 접속시키는 콘넥터가 구비된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템의 제어방법은, 각 구성요소에 대하여 초기화를 수행하는 단계와, 상기 초기화가 완료되면 경보 서버로부터 해당 확장경보시스템(EAS)에 대한 구성 요소를 다운로드 받아 디스플레이 하는 단계와, 상단시스템인 경보 서버 및 다른 확장경보시스템(EAS)으로부터 UDP 통신을 이용하여 데이터를 수신하는 단계와, 상기 데이터 수신이 완료되면 상기 메인 CPU에서 수행할 각 처리과정에 대한 주기를 결정하기 위한 타이머를 실행시키는 단계와, 상기 타이머가 실행되는 주기 동안 상기 경보 서버 및 다른 확장경보시스템(EAS)으로부터 수신된 데이터의 스캔_틱을 발생시키는 단계와, 상기 발생된 스캔_틱의 변수에 따라 해당 제어루틴을 수행하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 선박 감시제어 시스템의 전체 구성도.
도 2는 도 1의 확장경보시스템(EAS)의 내부 구조를 도시한 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 확장경보시스템의 제어방법을 도시한 흐름도.
도 4는 도 3의 확장경보시스템(EAS)의 제어방법 중 이중화된 UDP 통신라인의 제어에 대한 실시예를 도시한 흐름도.
도 5는 도 4의 이중화된 UDP 통신라인의 제어과정 중 UDP 통신의 통신 포트를 변경하는 과정의 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11,12,…,1n : 경보 서버 21,22,…,2n : 확장경보시스템
31 : 메인 허브 32 : 리저브 허브
41 : 메인 UDP 통신 라인 42 : 리저브 UDP 통신 라인
5 : LAN 통신망 102 : 메인 CPU
104 : DIP 스위치 106 : SRAM
108 : 플래시 ROM 110 : LCD 디스플레이
112 : 데이터 버스 114, 114' : 이더넷 콘트롤러
116, 116' : 펄스 트랜스 118, 118' : 콘넥터
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 선박 감시제어 시스템의 전체 구성도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 선박 감시제어 시스템은 시스템 전체를 모니터링(Monitoring) 할 수 있는 하드웨어(Hardward)인 경보 서버(Alarm Server)(11,12,…,1n)가 선박의 ECR(Engine Control Room)에 설치된다.
그리고, 경보시스템(Alarm System) 만을 발췌한 후 컴팩트(Compact)하게 구성한 다 수개의 확장경보시스템(Extension Alarm System: EAS; 이하, EAS라 한다.)(21,22,…,2n)이 상기 ECR 뿐만 아니라, 선장이 항해를 감시하는 휠하우스(Wheel House; W/H), 치프 엔지니어(Chief Engineer; C/E)를 비롯한 각 엔지니어룸(Engineer Room; 1/E) 및 퍼블릭룸(Public Room)인 오피스(Office), 메스(Mess) 등에 설치된다. 따라서, 선박의 경보 발생시 ECR에 당직자 및 관련된 선원들이 없더라도 경보의 발생 사실을 신속하게 인지하여 조치를 취할 수 있다.
본 발명에 따른 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)은 최대 16대를 장착할 수 있고, 경보 서버(11,12,…,1n)와는 2개의 허브(Hub), 즉 메인 허브(Main Hub)(31) 및 리저브 허브(Reserve Hub)(32)로 연결되며, 통신 방식으로 UDP(User Datagram Protocol) 통신을 수행한다. 이때, 통신의 신뢰성을 위하여 UDP 통신 라인(Line)(41)(42)은 이중화(Redundancy)로 구성된다.
또한, 상기 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)은 임베디드 시스템(Embeded System)으로 각각의 구성들을 하나의 보드(One-Board)에 집적(Integrate)함과 동시에, 하나의 CPU로 이중화된 UDP 통신이 가능하도록 하드웨어(Hardware) 및 소프트웨어(Software)가 구성된다. 따라서, 메인 UDP 통신 라인(41)에 오류(Fault)가 생길 경우 메인 UDP 통신 라인(41)을 즉시 절체하고, 리저브 UDP 통신 라인(42)으로 데이타를 주고 받을 수 있다.
이때, 상기 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)은 TCP/IP 소켓(Socket)을 이용하여 하나의 CPU로 각각 2개의 Mac 어드레스(Address) 및 IP 어드레스를 할당한다. 따라서, 평소에는 메인에 해당하는 Mac 어드레스와 IP 어드레스를 사용하다가하트비트(HeartBeat)를 통하여 통신 상에 오류가 인지될 경우 소켓을 클로우즈(Close)하고, 다시 리저브에 해당하는 Mac 어드레스와 IP 어드레스로 소켓을 오픈(Open)하여 통신이 가능하도록 제어한다.
도 2는 도 1의 확장경보시스템(EAS)의 내부 구조를 도시한 블럭도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 상기 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)은 이중화된 UDP 통신이 가능하도록 제어하는 메인 CPU(102)와, 상기 메인 CPU(102)에 연결되어 각 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)의 고유 ID를 결정하는 DIP(Dual In-Line Package) 스위치(Switch)(104)와, 각종 변수를 저장하고 통신 상에서 버퍼(Buffer)를 담당하는 512Kbyte의 SRAM(106)과, 메인 프로그램 코드(Program Code)를 저장하는 512Kbyte의 플래시(Flash) ROM(108)과, 확장경보시스템(EAS)의 각종 정보를 디스플레이(Display) 해주는 LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 디스플레이 표시장치(110)와, 보드(120) 상에서 각종 데이터(Data)를 전송하는 데이터 버스(Bus)(112)와, 물리층(Physical Layer)의 통신을 담당하는 메인 및 리저브 이더넷 콘트롤러(Ethernet Controller)(114)(114')와, 상기 메인 및 리저브 이더넷 콘트롤러(114)(114')의 통신신호를 LAN 통신망(5)으로 전송하거나 수신하는 펄스 트랜스(Pulse Trans)(116)(116')와, 상기 보드(120)와 외부 LAN 통신망(5) 사이의 통신 라인을 접속시키는 콘넥터(Connector)(118)(118')로 구성된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템의 작동 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 확장경보시스템(EAS)의 제어방법을 도시한 흐름도이다. 이하, 본 발명에 따른 확장경보시스템(EAS)에서 사용되는 디스플레이 표시장치(110)는 LCD 디스플레이로 설명하나 이에 한정됨은 없다.
도 3을 참조하여 설명하면, 선박의 ECR 이외에 휠하우스, 각 엔지니어룸 및 퍼블릭룸 등에 설치된 각각의 임베디드 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)의 메인 CPU(102)는 제어 프로그램이 시작되면 각 구성 요소에 대하여 초기화를 수행한다(S302).
그리고, 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 해당 확장경보시스템(EAS)에 대한 구성 요소를 다운로드(Down-Load) 받은 후(S304), 상기 다운로드 받은 구성 요소를 LCD 디스플레이(110)에 디스플레이한다(S306).
다음, 상단시스템인 경보 서버(11,12,…,1n) 및 다른 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)으로부터 UDP 통신을 이용하여 데이터를 수신하고(S308), 메인 CPU(102)에서 수행할 각 처리과정(Process)에 대한 주기를 결정하기 위한 타이머(Timer)를 실행시킨다(S310).
상기 타이머가 실행되는 주기 동안 상기 메인 CPU(102)는 상기 경보 서버(11,12,…,1n) 및 다른 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)으로부터 수신된 데이터의 스캔_틱(Scan_Tick)을 발생시킨 후 상기 스캔_틱의 변수에 따라 해당 제어루틴을 수행한다(S312 내지 S364).
이때, 상기 메인 CPU(102)가 스캔_틱의 변수에 따라 해당 제어루틴을 수행하는 과정을 도 1을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 발생된 스캔_틱의 변수가 0이면(S312), Master_Key의플래그(Flag)를 체크하고, 상기 Master_Key의 플래그가 1이면 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)의 프론트 패널(Front Panel)로부터 키(Key) 신호를 입력받는다(S314)(S316). 한편, 상기 Master_Key의 플래그가 0이면 무한 루프(Loop)로 귀환하여 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 UDP 통신을 이용하여 데이터를 수신하는 단계(S308)로 되돌아간다(S314).
상기 발생된 스캔_틱의 변수가 1이면(S318), Master_Retry의 플래그(Flag)를 체크하고, 상기 Master_Retry의 플래그가 1이면 경보 서버(11,12,…,1n) 및 다른 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)과의 UDP 통신에서 흐름 제어(Flow Control)를 수행한다(S320)(S322). 한편, 상기 Master_Retry의 플래그가 0이면 무한 루프로 귀환하여 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 UDP 통신을 이용하여 데이터를 수신하는 단계(S308)로 되돌아간다(S320).
상기 발생된 스캔_틱의 변수가 2이면(S324), Master_Time의 플래그(Flag)를 체크하고, 상기 Master_Time의 플래그가 1이면 상기 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 1초마다 타임(Time) 정보를 입력받아 LCD 디스플레이(110)에 디스플레이한다(S326)(S328). 한편, 상기 Master_Time의 플래그가 0이면 무한 루프로 귀환하여 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 UDP 통신을 이용하여 데이터를 수신하는 단계(S308)로 되돌아간다(S326).
상기 발생된 스캔_틱의 변수가 3이면(S330), Master_Box의 플래그(Flag)를 체크하고, 상기 Master_Box의 플래그가 1이면 상기 LCD 디스플레이(110)의 실행 상태를 LCD 디스플레이(110)의 박스 창에 표시한다(S332)(S334). 한편, 상기Master_Box의 플래그가 0이면 무한 루프로 귀환하여 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 UDP 통신을 이용하여 데이터를 수신하는 단계(S308)로 되돌아간다(S332).
상기 발생된 스캔_틱의 변수가 4이면(S336), Master_Group의 플래그(Flag)를 체크하고, 상기 Master_Group의 플래그가 1이면 상기 LCD 디스플레이(110)에 구성요소로 수신된 각 경보 그룹(Group)의 경보 상태를 표시한다(S338)(S340). 한편, 상기 Master_Group의 플래그가 0이면 무한 루프로 귀환하여 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 UDP 통신을 이용하여 데이터를 수신하는 단계(S308)로 되돌아간다(S338).
상기 발생된 스캔_틱의 변수가 5이면(S342), Master_Alarm의 플래그(Flag)를 체크하고, 상기 Master_Alarm의 플래그가 1이면 최종적으로 발생한 경보의 시간과 포인트(Point) 정보를 상기 LCD 디스플레이(110)에 디스플레이한다(S344)(S346). 한편, 상기 Master_Alarm의 플래그가 0이면 무한 루프로 귀환하여 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 UDP 통신을 이용하여 데이터를 수신하는 단계(S308)로 되돌아간다(S344).
상기 발생된 스캔_틱의 변수가 6이면(S348), Master_Duty의 플래그(Flag)를 체크하고, 상기 Master_Duty의 플래그가 1이면 현재 설정된 임무(Duty)의 상태를 상기 LCD 디스플레이(110)에 디스플레이한다(S350)(S352). 한편, 상기 Master_Duty의 플래그가 0이면 무한 루프로 귀환하여 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 UDP 통신을 이용하여 데이터를 수신하는 단계(S308)로 되돌아간다(S350).
상기 발생된 스캔_틱의 변수가 7이면(S354), Master_Mode의 플래그(Flag)를체크하고, 상기 Master_Mode의 플래그가 1이면 현재 모드(Mode)의 상태가 ECR 모드인지 또는 휠하우스 모드인지를 상기 LCD 디스플레이(110)에 디스플레이한다(S356)(S358). 한편, 상기 Master_Mode의 플래그가 0이면 무한 루프로 귀환하여 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 UDP 통신을 이용하여 데이터를 수신하는 단계(S308)로 되돌아간다(S356).
마지막으로, 상기 발생된 스캔_틱의 변수가 8이면(S360), Master_Beat의 플래그(Flag)를 체크하고, 상기 Master_Beat의 플래그가 1이면 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)의 라이브(Live) 상태를 알려준다. 또한, 그와 동시에 상기 경보 서버(11,12,…,1n)에서의 하트비트(HeartBeat)를 체크하여 일정기간 동안 하트비트 신호가 입력되지 않을 경우, 즉 하트비트를 통하여 통신 상에 오류가 인지될 경우 UDP 통신을 메인 포트(Port)에서 리저브 포트로 또는 리저브 포트에서 메인 포트로 절체한다(S362)(S364). 한편, 상기 Master_Beat의 플래그가 0이면 무한 Loop로 귀환하여 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 UDP 통신을 이용하여 데이터를 수신하는 단계(S308)로 되돌아간다(S362).
도 4는 도 3의 확장경보시스템(EAS)의 제어방법 중 이중화된 UDP 통신라인의 제어에 대한 실시예를 도시한 흐름도이다.
상기 메인 CPU(102)가 스캔_틱의 변수에 따라 해당 제어루틴을 수행하는 과정 중 경보 서버(11,12,…,1n)에서의 하트비트를 체크하여 일정기간 동안 하트비트 신호가 입력되지 않을 경우, UDP 통신을 메인 포트에서 리저브 포트로 또는 리저브 포트에서 메인 포트로 절체하는 단계(S364)를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면다음과 같다.
먼저, 상단시스템인 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 1초마다 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)의 하트비트를 업-로드(Up-Load) 받는다(S402).
상기 업-로드된 하트비트의 정보를 바탕으로 경보 서버(11,12,…,1n)에서 1초마다 보내는 새로운 시간(time_new)과 업-로드되기 이전 시간(time_old)을 비교하여 두 개의 시간이 동일한지 여부를 판단한다(S404).
상기 판단결과, 두 시간이 동일하면 설정시간, 즉 5초의 체크를 위한 시간값(HBt_cnt)에 1을 증가시킨 후 상기 1 증가된 시간이 5보다 크면, 즉 5초 동안 시간값이 변하지 않았으면 상단시스템인 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 5초 동안 새로운 시간 정보가 전송되지 않은 것으로 판단한다(S406).
이러한 설정시간 반복에 대한 증가값(HBt_alarm)이 2번 반복하여 증가하여도, 즉 10초 동안 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 시간 정보가 전송되지 않으면 통신 에러로 간주하여 통신에러(Comm Error) 신호를 발생시킨다(S408)(S410).
그리고, 상기 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 시간 정보가 전송되지 않으면 5초마다 UDP 통신의 통신 포트를 메인 포트에서 리저브 포트로 또는 리저브 포트에서 메인 포트로 변경(Change)한 후(S412), 체크를 위한 시간값(HBt_cnt)을 초기화하고 루틴(Routine)을 종료한다(S414).
한편, 상기 단계 S404의 판단결과, 두 개의 시간이 동일하지 않으면 1초마다 경보 서버(11,12,…,1n)로부터 시간 정보가 전송되는 것으로 판단하여 이전 시간(time_old)에 새로운 시간(time_new)을 업데이트(Updata)한다(S416).
다음, 설정시간 체크를 위한 시간값(HBt_cnt)과 설정시간 반복에 대한 증가값(HBt_alarm)을 각각 초기화한다(S418)(S420).
그리고, 현재 상태가 통신에러 상태이면 에러 상태를 해제한 후 루틴을 종료한다(S422).
도 5는 도 4의 이중화된 UDP 통신라인의 제어과정 중 UDP 통신의 통신 포트를 변경하는 과정의 흐름도이다.
상기 하트비트(HeartBeat)를 통하여 통신 상에 오류가 인지될 경우, UDP 통신의 통신 포트를 메인 포트에서 리저브 포트로 또는 리저브 포트에서 메인 포트로 변경하는 과정(S412)을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, UDP 통신의 통신 포트를 변경하는 루틴이 시작되면, 현재 경보 서버(11,12,…,1n) 및 다른 확산경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)들과의 통신을 수행하는 통신 포트의 넘버를 전환한다(S502). 즉, 현재 통신 포트가 0이면 1로 바꾸고, 1이면 0으로 바꾸어 메인에서 리저브로 또는 리저브에서 메인으로 전환한다.
다음, 상기 전환된 통신 포트의 넘버가 0이면(S504), IP 어드레스를 'Main'으로 셋(Set)하고, Mac 어드레스도 'Main'으로 셋한다(S506)(S508).
한편, 상기 전환된 통신 포트의 넘버가 1이면(S504), IP 어드레스를 'Reserve'로 셋하고, Mac 어드레스도 'Reserve'로 셋한다(S510)(S512).
그리고, 상기 각각 셋된 값으로 IP 어드레스를 변경하고 소켓(Socket)을 초기화한 후 해당 UDP 통신 라인을 오픈(Open)함으로써 루틴을 종료한다(S514)(S516)(S518).
따라서, 본 발명에 따른 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템 및 그 제어방법은 하나의 보드에 집적화된 확장경보시스템(EAS)(21,22,…,2n)을 선박의 ECR(Engine Control Room) 이외의 한 개소 또는 복수 개소에 설치함으로써 경보 발생시 당직자 및 관련된 선원들이 경보의 발생 사실을 신속하게 인지하고 대처할 수 있다.
또한, UDP 통신 라인(41)(42)을 이중화하고, 하나의 CPU로 이중화된 통신 라인(41)(42)을 제어함으로써 메인 UDP 통신 라인(41)에 오류가 발생하는 경우 신속하게 통신 라인을 절체하고 리저브 UDP 통신 라인(42)으로 데이터를 송·수신할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템 및 그 제어방법은 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템 및 그 제어방법는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 하나의 보드에 집적화된 확장경보시스템(EAS)을 선박의 ECR 이외에 휠하우스, 엔지니어룸 및 퍼블릭룸 등에 설치함으로써 경보 발생시 당직자 및 관련된 선원들이 경보의 발생 사실을 신속하게 인지하고 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.
둘째, UDP 통신 라인을 이중화하고, 하나의 CPU로 이중화된 UDP 통신 라인을 제어함으로써 선박 감시제어 시스템에 있어 통신라인의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims (6)

  1. 이중화된 UDP(User Datagram Protocol) 통신이 가능하도록 제어하는 메인 CPU;
    상기 메인 CPU에 연결되어 각 확장경보시스템(EAS)의 고유 ID를 결정하는 DIP(Dual In-Line Package) 스위치(Switch);
    각종 변수를 저장하고 통신 상에서 버퍼(Buffer)를 담당하는 SRAM;
    메인 프로그램 코드(Program Code)를 저장하는 플래시(Flash) ROM;
    확장경보시스템(EAS)의 각종 정보를 디스플레이(Display) 해주는 디스플레이 표시장치;
    보드 상에서 각종 데이터(Data)를 전송하는 데이터 버스(Bus);
    물리층(Physical Layer)의 통신을 담당하는 메인 및 리저브 이더넷 콘트롤러(Ethernet Controller);
    상기 메인 및 리저브 이더넷 콘트롤러의 통신신호를 LAN 통신망으로 전송하거나 수신하는 펄스 트랜스(Pulse Trans); 및
    상기 보드와 외부 LAN 통신망 사이의 통신 라인을 접속시키는 콘넥터(Connector)가 구비됨을 특징으로 하는 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 확장경보시스템은,
    선박의 ECR(Engine Control Room) 이외의 한 개소 또는 복수 개소에 설치되어 ECR에 근무자가 없더라도 경보의 발생 사실을 신속하게 인지토록 함을 특징으로 하는 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 메인 CPU는,
    TCP/IP 소켓(Socket)을 이용하여 각각 2개의 Mac 어드레스(Address) 및 IP 어드레스를 할당함을 특징으로 하는 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템.
  4. 각 구성요소에 대하여 초기화를 수행하는 단계;
    상기 초기화가 완료되면, 경보 서버로부터 해당 확장경보시스템(EAS)에 대한 구성 요소를 다운로드(Down-Load) 받아 디스플레이 하는 단계;
    상단시스템인 경보 서버 및 다른 확장경보시스템(EAS)으로부터 UDP 통신을 이용하여 데이터를 수신하는 단계;
    상기 데이터 수신이 완료되면, 상기 메인 CPU에서 수행할 각 처리과정(Process)에 대한 주기를 결정하기 위한 타이머(Timer)를 실행시키는 단계;
    상기 타이머가 실행되는 주기 동안 상기 경보 서버 및 다른 확장경보시스템(EAS)으로부터 수신된 데이터의 스캔_틱(Scan_Tick)을 발생시키는 단계; 및
    상기 발생된 스캔_틱의 변수에 따라 해당 제어루틴을 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템의 제어방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 발생된 스캔_틱의 변수에 따라 해당 제어루틴을 수행하는 단계는,
    상기 스캔_틱의 변수가 0이고 Master_Key의 플래그(Flag)가 1이면 확장경보시스템(EAS)의 프론트 패널(Front Panel)로부터 키(Key) 신호를 입력받는 단계;
    상기 스캔_틱의 변수가 1이고 Master_Retry의 플래그가 1이면 경보 서버 및 다른 확장경보시스템(EAS)과의 UDP 통신에서 흐름 제어(Flow Control)를 수행하는 단계;
    상기 스캔_틱의 변수가 2이고 Master_Time의 플래그가 1이면 상기 경보 서버로부터 1초마다 타임(Time) 정보를 입력받아 디스플레이 하는 단계;
    상기 스캔_틱의 변수가 3이고 Master_Box의 플래그가 1이면 상기 디스플레이 표시장치의 실행 상태를 상기 디스플레이 표시장치의 박스 창에 표시하는 단계;
    상기 스캔_틱의 변수가 4이고 Master_Group의 플래그가 1이면 구성요소로 수신된 각 경보 그룹(Group)의 경보 상태를 디스플레이 하는 단계;
    상기 스캔_틱의 변수가 5이고 Master_Alarm의 플래그가 1이면 최종적으로 발생한 경보의 시간과 포인트(Point) 정보를 디스플레이 하는 단계;
    상기 스캔_틱의 변수가 6이고 Master_Duty의 플래그가 1이면 현재 설정된 임무(Duty)의 상태를 디스플레이 하는 단계;
    상기 스캔_틱의 변수가 7이고 Master_Mode의 플래그가 1이면 현재모드(Mode)의 상태가 ECR 모드인지 또는 휠하우스 모드인지를 디스플레이 하는 단계; 및
    상기 스캔_틱의 변수가 8이고 Master_Beat의 플래그가 1이면 확장경보시스템(EAS)의 라이브(Live) 상태를 알려줌과 동시에 상기 경보 서버에서의 하트비트(HeartBeat)를 체크하여 일정기간 동안 하트비트 신호가 입력되지 않을 경우, UDP 통신을 메인 포트(Port)에서 리저브 포트로 또는 리저브 포트에서 메인 포트로 절체하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템의 제어방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 경보 서버에서의 하트비트를 체크하여 일정기간 동안 하트비트 신호가 입력되지 않을 경우 UDP 통신포트를 절체하는 단계는,
    상단시스템인 경보 서버로부터 1초마다 확장경보시스템(EAS)의 하트비트를 업-로드(Up-Load) 받는 과정;
    상기 업-로드된 하트비트의 정보를 바탕으로 경보 서버에서 1초마다 보내는 새로운 시간(time_new)과 업-로드되기 이전 시간(time_old)을 비교하여 두 개의 시간이 동일한지 여부를 판단하는 과정;
    상기 판단결과, 두 시간이 동일하면 설정시간 체크를 위한 시간값(HBt_cnt)에 1을 증가시킨 후 증가된 시간값이 설정시간 보다 큰지를 판단하는 과정;
    상기 판단결과, 증가된 시간값이 설정시간과 동일하면 설정시간 반복에 대한 증가값(HBt_alarm)이 설정횟수 증가하는지를 판단하는 과정;
    상기 판단결과, 설정시간 반복에 대한 증가값이 설정횟수 증가하면 통신 에러로 간주하여 통신에러(Comm Error) 신호를 발생하는 과정; 및
    상기 증가된 시간값이 설정시간과 동일하여 경보 서버로부터 설정시간 동안 하트비트 정보가 전송되지 않은 것으로 판단되면 상기 설정시간 마다 UDP 통신의 통신 포트를 변경(Change)하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 선박 감시제어용 임베디드 확장경보시스템의 제어방법.
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