KR200435001Y1

KR200435001Y1 - 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템

Info

Publication number: KR200435001Y1
Application number: KR2020060026748U
Authority: KR
Inventors: 김교봉
Original assignee: (주)동국일렉콘스
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2007-01-02

Abstract

본 고안은 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템에 관한 것으로서, 상기 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템은, 피제어장치를 제어하는 원격소와 상기 원격소에 인터넷을 통해 연결된 중앙감시실을 포함하는 원격 제어계측 시스템에 있어서,

미리 설정된 알고리즘에 따라 원격소의 피제어장치를 제어하고, 상기 피제어장치의 상태와 상기 원격소의 상태를 감시하는 영상감시데이터를 생성하여 상기 중앙감시실로 전송하며, 상기 중앙감시실로부터 전송되는 제어명령에 따라 상기 피제어장치 제어 또는 영상감시제어 기능을 수행하는 원격소 및 상기 원격소로부터 전송되는 피제어장치의 상태와 영상감시데이터를 수신하고, 상기 원격제어장치 및/또는 상기 영상감지장치를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 상기 원격소로 전송하는 중앙감시실을 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템이다.

본 고안에 따르면, 원격소의 피제어장치의 제어와 영상감시제어를 하나의 시스템을 통하여 통합하여 관리/제어할 수 있다는 장점이 있으며, 유동 아이피 환경에서의 통합 계측제어 시스템을 구현할 수 있다는 장점이 있다.

원격감시, 원격제어, 영상감시, 계측제어, 통합계측제어

Description

인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템{Hybrid rtu control system}

도 1은 종래기술에 따른 원격 감시제어 시스템의 구성 블록도.

도 2는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 유동아이피 환경의 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템의 구성 블록도.

도 3은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템의 통신과정을 나타낸 동작 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 종래기술에 따른 중앙감시실 120 : 인터넷망

130 : 종래기술에 따른 원격소

200 : 중앙감시실 220 : 인터넷망

230 : 원격소

본 고안은 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원격자동제어시스템, 원격감시제어시스템, 무인원격감시제어시스템 또는 티엠티씨(TM/TC, TELEMETERING & TELECONTROL) 시스템(이하 '원격제어장치'이라 함.)과 영상감시제어 시스템을 통합하고, 유동 아이피(IP, Internet Protocol)주소를 지원하는 인터넷망을 이용하여 영상신호와 원격제어신호를 중앙감시제어시스템과 원격지 또는 원격지 상호간에 실시간 쌍방향 통신이 가능하도록 한 시스템 및 그 제공방법에 관한 것이다.

정보통신기술의 급격한 발달로 인하여, 종래에 사람이 직접 감시하고 제어하던 많은 분야에서 무인원격제어장치가 이용되고 있다. 이러한 무인원격제어장치는 여러 가지 분야에서 이용되고 있는데, 특히 환경의 변화에 따라 능동적으로 변화를 감지하고, 변화에 대처하여야 하는 제어설비(예를 들어, 배수 펌프장, 가압펌프장, 중계펌프장, 정수장, 배수지 등의 자동제어설비)가 사용되는 분야에 있어서 점차 그 활용도가 높아지고 있다.

또한, 이러한 제어설비에는 각종 환경변화에 능동적으로 대처하기 위하여 영상감시 장비가 설치되어 제어설비를 감시하도록 구성되어 있다.

그러나, 종래기술에 의한 원격 감시 제어시스템과 영상감시제어 시스템은 각각 별개로 구성되어, 별도의 통신망을 통해 데이터 통신을 수행하고, 관리 스테이션에서 각각의 제어 스테이션을 통해 별개로 제어를 수행해왔다.

따라서 종래기술에 의하여 원격소의 제어시스템을 구성하는 경우, 원격제어장치와 영상감시장치를 각기 별로도 설치하고, 제어해야 했으므로 원격소를 구성함 에 있어 과다한 비용이 필요하게 된다는 문제점이 있었으며, 또한, 각각의 별로도 감시/제어함에 따라 인력이 과도하게 필요하게 되고, 원활한 감시 및 제어가 수행되기 힘들다는 문제점이 있었다.

또한, 상술한 바와 같은 원격제어장치는 자동제어의 특성상 통상적으로 PLC(Programmed Logic Controller)에 의하여 제어되며, 특정 원격지(즉, 원격제어장치를 이용하여 제어하는 설비의 설치장소)의 원격제어장치는 원격제어장치를 원격으로 제어하는 중앙감시제어시스템과 연결되어 피제어기기의 현재 상태/특이상황/제어상태 등의 정보를 전송하고, 중앙감시제어시스템으로부터 전송되는 명령을 수신하여 수신된 명령에 따라 피제어기기를 제어하게 된다.

따라서 원격제어장치와 중앙감시제어시스템은 서로 연결되어 데이터 통신을 수행할 수 있도록 구성되게 된다. 종래에 이러한 데이터 통신망은 통신사에서 제공하는 전용회선(예를 들어 한국통신에서 제공하는 전용회선 등)을 이용하여 원격제어장치와 전용회선 모뎀사이에 RS-232 또는 RS-422 방식으로 통신하며 전용회선 모뎀을 통하여 한국통신 전용회선 망을 거쳐 중앙감시실의 중앙감시제어시스템과 통신을 하도록 구성되었다. 그러나 이러한 전용회선을 이용한 통신망의 구성은 보편적이기는 하나, 이러한 구성방식은 중앙과 원격지간의 1대1 대응방식의 통신망 구성으로서, 하나의 중앙감시제어시스템으로 다수의 원격지를 제어하거나 또는, 원격지 상호간의 직접 통신이 불가능하다는 단점이 있다. 즉, 원격지1과 원격지2가 서로 통신을 하고자 하는 경우 중앙감시제어시스템 또는 게이트웨이나 티엠마스터(TM Master)에서 통신을 중계해야만 원격지간의 통신이 가능하다는 문제점이 있었으며, 또한, 중앙감시제어시스템이 설치된 곳 이외의 다른 곳에서 원격지와 통신이 불가능하며, 많은 수의 전용회선을 관리해야 한다는 문제점이 있었다.

이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 근래에 들어 인터넷 통신망을 이용한 원격제어장치에 대한 연구와 개발이 활발하게 진행되고 있는 추세이다. 이러한 연구개발의 결과로서 근래에 제안되는 피엘씨(PLC, PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER)에는 인터넷 통신망을 통한 데이터통신이 가능하도록 이더넷(Ethernet)통신이 가능한 TCP/IP 프로토콜 지원기능이 추가되었으며, 이러한 PLC를 이용하여 인터넷 통신망을 이용한 원격감시제어 통신망이 제안되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 고정 아이피를 이용한 인터넷 통신망을 이용한 원격감시제어 통신시스템의 구성블록도이다. 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 원격감시제어 통신시스템의 구성을 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 인터넷 통신망을 이용한 원격제어장치는 중앙감시실(100), 인터넷망(120) 및 적어도 하나 이상의 원격소(130)로 구성된다.

원격소(130)의 원격제어장치(134)는 원격제어장치의 특성상 고정 아이피방식의 인터넷 통신프로토콜만을 지원하고 있다. 따라서 이러한 종래기술에 따른 인터넷 통신망을 이용한 원격제어장치는 고정 아이피를 이용하여 구성되게 된다.

중앙감시실(100)은 적어도 하나 이상의 중앙감시제어시스템(102)과 인터넷모뎀(ADSL Modem, 라우터 등)(110)로 구성된다. 중앙감시제어시스템(102)은 원격소(130)의 피제어기기(미도시)와 인터넷모뎀(110)을 통하여 데이터 통신을 수행하 고, 원격소(130)로부터 전송되는 데이터(현재 상태/특이상황/제어상태 등)를 수신하여 분석하여 필요한 경우 원격소(130)를 제어하여 피제어기기를 제어하게 된다. 인터넷모뎀(110)은 한국통신 등의 인터넷 서비스 제공자로부터 고정된 아이피를 부여받아 인터넷 통신을 수행하게 된다.

원격소(130)는 피제어기기가 설치된 원격지에 설치되어 피제어기기를 원격감시제어하게 된다. 원격소(130)는 원격제어장치(134), 아이피공유기(142) 및 인터넷모뎀(132)등으로 구성된다. 원격제어장치(134)는 피제어기기의 상태를 측정하고, 자동제어를 수행하며, 피제어기기의 상태에 대한 데이터를 인터넷모뎀(132)을 통하여 중앙감시실(100)로 전송하고, 중앙감시실(100)로부터 전송되는 제어신호를 수신하여 피제어기기의 제어를 수행하게 된다. 또한, 인터넷모뎀(132)은 한국통신 등의 인터넷 서비스 제공자로부터 고정된 아이피를 부여받아 인터넷 통신을 수행하게 된다.

이러한 방식으로 구성되는 통신시스템은 중앙감시실(100)과 원격소(130)가 각각 독립된 고정 아이피 주소를 부여받아 통신을 수행하게 된다. 또한, 고정아이피주소를 가지고 있으므로 포트번호를 이용하여 별도의 원격소(130)내에 별도의 영상서버(136)와 영상감시장치(138)를 구축하고, 아이피 공유기(142)를 이용하여 원격제어장치(134)와 영상감시시스템(138, 136)을 하나의 고정 아이피를 이용하여 통신하도록 구성될 수도 있다.

그러나 이러한 종래기술에 따른 고정 아이피 방식을 이용한 통신시스템은 중앙감시실(100)과 복수의 원격소(130)가 각각 고정 아이피를 사용하여야 하므로 중 앙과 원격지 각각에 라우터장비, 인터넷 전용회선 등을 구축하여야 하며, 유지비용이 비싸다는 문제점이 있었다. 또한, 한정된 고정 아이피 자원으로 인하여, 인터넷 서비스회사(한국통신, 하나로통신, 두루넷 등)의 인터넷망을 이용할 경우 고정 아이피 획득이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 원격소에 구비된 원격제어장치와 영상감시장치를 통합적으로 관리하고 제어할 수 있는 인터넷 기반의 통합계측제어 시스템을 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 고안은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 유동아이피주소 환경하의 인터넷 통신망을 이용하여 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템을 구축하여 전국 어디에서든지 인터넷으로 원격지와 통신이 가능하도록 하며, 원격지 또는 중앙감시실에 출장가지 않고도 원격제어 프로그램 수정 및 애프터서비스가 가능하도록 하며, 유동아이피 환경의 인터넷을 이용하여 영상신호와 원격제어신호를 인터넷을 통하여 동시에 전송할 수 있는 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 고안의 바람직한 일실시예에 따르면, 피제어장치를 제어하는 원격소와 상기 원격소에 인터넷을 통해 연결된 중앙 감시실을 포함하는 원격 제어계측 시스템에 있어서,

미리 설정된 알고리즘에 따라 원격소의 피제어장치를 제어하고, 상기 피제어장치의 상태와 상기 원격소의 상태를 감시하는 영상감시데이터를 생성하여 상기 중앙감시실로 전송하며, 상기 중앙감시실로부터 전송되는 제어명령에 따라 상기 피제어장치 제어 또는 영상감시제어 기능을 수행하는 원격소; 및 상기 원격소로부터 전송되는 피제어장치의 상태와 영상감시데이터를 수신하고, 상기 원격제어장치 및/또는 상기 영상감지장치를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 상기 원격소로 전송하는 중앙감시실을 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템이 제공된다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템의 구성 블록도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템에 대하여 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템은 적어도 하나 이상의 원격소(230), 인터넷망(220) 및 중앙감시실(200)을 포함할 수 있다.

원격소(230)는 미리 설정된 알고리즘에 따라 원격소의 피제어장치를 제어하 고, 피제어장치의 상태와 원격소의 상태를 감시하는 영상감시데이터를 생성하여 중앙감시실(200)로 전송하며, 중앙감시실(200)로부터 전송되는 제어명령에 따라 피제어장치 제어 또는 영상감시제어 기능을 수행하게 된다.

본 고안에 따른 원격소(230)는 보다 바람직하게 원격제어장치(234), 영상감지장치(238), 인터넷 모뎀(), 아이피공유기(208) 및 네트워크 관리장비(236)를 포함할 수 있다.

원격제어장치(234)는 미리 설정된 알고리즘에 따라 원격소의 피제어장치를 제어하고, 피제어장치의 상태를 검출하여 출력하며, 중앙감시실(200)로부터 전송되는 제어명령을 수신하여 피제어장치를 제어하게 된다.

영상감지장치(238)는 원격소(230)의 상태를 감시하는 영상감시데이터를 생성하여 출력하며, 중앙감시실(200)로부터 전송되는 제어명령에 따라 팬/틸트(PAN/TILT) 기능을 수행하게 된다.

인터넷모뎀(210)은 인터넷망(220)을 통한 데이터 통신을 수행하게 되며, 아이피공유기(208)는 원격소 내부네트워크(240)를 구성하며 원격소 각 장치 간의 내부 데이터 통신을 중계하게 된다.

네트워크 관리장비(236)는 원격소 내부네트워크(240)를 통해 영상감지장치(238) 및 원격제어장치(234)와 데이터 통신을 수행하고, 영상감지장치(238)로부터 입력되는 영상감시데이터와 원격제어장치(234)로부터 입력되는 데이터를 일정한 알고리즘에 따라 처리하여 중앙감시실(200)로 실시간 전송하며, 인터넷망(220)을 통해 수신된 통신 데이터를 분석하여 영상감시처리와 관련된 포트번호인 경우 영상 감지장치(238)의 팬/틸트(PAN/TILT) 또는 음성신호 처리 등의 영상감시장치제어를 수행하고, 포트번호가 원격소(230) 내의 다른 구성요소에서 사용하는 포트번호인 경우 해당 통신 데이터를 원격제어장치(234)로 전송하게 된다.

즉, 본 고안에 따른 네트워크 관리장비(236)는 영상서버로서의 기능과 데이터 통신을 중계하는 기능을 동시에 수행하도록 구성되어 진다.

보다 바람직하게 원격소(230)에는 하드웨어로서 구현된 네트워크 관리장비(236)가 구비되고, 중앙감시실(200)에는 중앙감시실(200)을 구성하는 중앙제어장치(202) 또는 영상감시제어장치(204)에 소프트웨어로 구성되어 탑재될 수 있다. 이러한 네트워크 관리장비(236)와 네트워크 관리모듈(214)은 하드웨어적으로 구현되었는지 또는, 소프트웨어적으로 구현되었는지의 차이점만 있으므로, 이하에서는 동일한 구성 및 기능에 대해서는 네트워크 관리장비(236)를 기준으로 하여 본 고안에 따른 네트워크 관리장비 또는 네트워크 관리모듈의 구성 및 기능에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

중앙감시실(200)은 인터넷망(220)을 통해 원격소(230)로부터 전송되는 피제어장치의 상태와 영상감시데이터를 수신하고, 원격제어장치(234) 및/또는 영상감지장치(238)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 원격소(230)로 전송하게 된다.

본 고안에 따른 중앙감시실(200)은 보다 바람직하게 중앙제어장치(202), 영상감지제어장치(204), 인터넷모뎀(210), 아이피공유기(208) 및 네트워크 관리모듈(214)을 포함할 수 있다.

인터넷모뎀(210)은 인터넷망(220)을 통한 데이터 통신을 수행하게 되며, 아 이피공유기(208)는 중앙감시실(200) 내부네트워크(212)를 구성하며 중앙감시실(200) 각 장치 간의 내부 데이터 통신을 중계하게 된다.

중앙제어장치(202)는 원격소(230)로부터 전송되는 피어제장치의 상태를 전송받아 저장하고, 관리자의 제어 또는 미리 설정된 알고리즘에 따라 제어명령을 생성하여 원격소(230)로 전송하게 된다.

영상감지제어장치(204)는 원격소(230)로부터 전송되는 영상감시데이터를 수신하여 표시/저장하고, 관리자의 제어 또는 미리 설정된 알고리즘에 따라 영상감지장치(238) 제어명령을 생성하여 원격소(230)로 전송하게 된다.

네트워크 관리모듈(214)은 중앙제어장치(202)에 구비되어 중앙감시실(200)과 각 원격소(230)의 데이터 통신을 중계수행하며, 인터넷망(220)을 통해 원격소(230)로부터 전송된 통신 데이터를 분석하여 영상감시처리와 관련된 포트번호인 경우 해당 데이터를 영상감지제어장치(204)로 전송하며, 포트번호가 중앙제어장치(202)에서 사용하는 포트번호인 경우 해당 통신 데이터를 중앙제어장치(202)로 전송하게 된다.

또한, 본 고안에 따른 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템은, 고정 아이피가 아닌 유동아이피를 이용하여 인터넷망(220)을 통한 원격 계측제어를 수행하도록 구성될 수 있다.

이러한 기능을 수행하기 위하여 본 고안에 따른 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템은, 중앙감시실(200) 및 각 원격소(230)의 모든 구성요소에 자동적으로 또는 임의적으로 설정되는 사설고정아이피주소와 사설고정아이피주소에 대응되는 유동아이피주소 테이블이 저장되며, 유동아이피주소 테이블이 실시간 또는 주기적으로 갱신되고, 상기 갱신된 정보를 이용하는 네트워크 관리장비(236)와 네트워크 관리모듈(214) 및 디디엔에스 서버(DYNAMIC DOMAIN NAME SERVICE SERVER, DDNS SERVER)(222)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이하에서는 유동아이피를 이용한 원격계측/제어를 수행하도록 구성된 인터넷 통합 계측제어 시스템에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.

원격소(230a 내지 203n, 이하에서는 230a를 기준하여 설명함)는 피제어기기(미도시)가 설치된 원격지에 설치되어 피제어기기를 원격감시제어하게 되며, 본 고안에 따른 네트워크 관리장비가 구비되는 원격소(230)는 도 2에 도시된 바와 같이, 인터넷모뎀(210), 아이피공유기(208), 원격소 내부네트워크(240), 네트워크 관리장비(236) 및 원격제어장치(234)을 포함할 수 있다.

원격소(230)는 인터넷 사업자 서버(미도시)로부터 일정한 유동아이피주소를 할당받게 되며, 원격소(230) 내부의 모든 구성요소는 일정한 사설고정아이피주소를 할당받게 된다. 이를 보다 상세히 설명하면, 본 고안에 따른 중앙감시실(200)은 유동아이피#1를 할당받으며, 중앙감시실(200) 내의 구성요소(중앙제어장치(202), 영상감시제어장치(204), 프린터(206) 등)은 사설고정아이피#1-1 내지 사설고정아이피#1-n를 할당받게 된다.

또한, 본 고안에 따른 각 원격소(230)는 유동아이피#2(원격소#1(230a)의 유 동아이피) 내지 유동아이피#n(원격소#(n-1)의 유동아이피)을 할당받고, 원격소#1(230a)을 기준으로 원격소#1(230a) 내의 구성요소(원격제어장치(234) 등)는 사설고정아이피#2-1 내지 사설고정아이피#2-n을 할당받게 된다.

이하에서는 중앙감시실(200)(유동아이피#1, 내부구성요소 : 사설고정아이피#1-1～사설고정아이피#1-n)과 원격소#1(230a)(유동아이피#2, 내부구성요소 : 사설고정아이피#2-1～사설고정아이피#2-n)을 기준으로 하여 본 고안에 따른 유동아이피 환경의 인터넷상에서 원격감시제어 시스템용 네트워크 관리장비 또는 네트워크 관리모듈에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

인터넷모뎀(210)은 인터넷망(220)을 통한 데이터 통신을 수행하게 되며, 일반적으로 인터넷 통신에 이용되는 에이디에스엘 모뎀(ADSL MODEM) 등이 사용될 수 있다. 인터넷모뎀(210)은 인터넷망(220)과 아이피공유기(208)사이에 위치하여, 인터넷망(220)을 통해서 전송되는 데이터를 아이피공유기(208)에 전송하고, 아이피공유기(208)로부터 전송되는 목적지 또는 발신지 유동아이피주소가 포함된 통신 데이터를 인터넷망(220)을 통해 해당 유동아이피주소를 가지는 중앙감시실(200) 또는 타 원격소(230)로 전송하게 된다.

아이피공유기(208)는 원격소 내부네트워크(240)를 구성하며 원격소(230) 각 장치 간의 내부 데이터 통신을 중계하게 되며, 원격소 내부네트워크(240)는 원격소 내의 각 장치(즉, 네트워크 관리장비(236), 원격제어장치(234) 등) 간의 내부 데이터 통신에 이용된다.

네트워크 관리장비(236)는 원격소(230)에 설치되어, 유동아이피주소와 사설 고정아이피주소를 이용한 데이터 통신을 중계/제어하게 된다. 본 고안에 따른 네트워크 관리장비(236)에는 중앙감시실(200) 및 각 원격소(230)의 모든 구성요소에 자동적으로 또는 임의적으로 설정되는 사설고정아이피주소와 사설고정아이피주소에 대응되는 유동아이피주소 테이블이 저장되며, 유동아이피주소 테이블이 변경되는 경우, 네트워크 관리장비(236)는 디디엔에스 서버(222)를 통하여 유동아이피주소 테이블을 실시간으로 갱신하여 이용하게 된다. 즉, 네트워크 관리장비(236)는 자신에게 할당된 유동아이피주소가 변경되는 경우, 고정아이피주소의 디디엔에스 서버(222)에 자신의 유동아이피주소 변경정보를 전송하고, 이를 수신한 디디엔에스 서버(222)는 원격제어시스템을 구성하는 중앙감시실(200)과 각 원격소(230)에 해당 유동아이피주소 변경정보를 전송하게 된다. 이를 수신한 중앙감시실(200)과 각 원격소(230)의 네트워크 관리장비(236)는 저장된 유동아이피주소 테이블을 갱신하여, 항상 정확한 유동아이피주소 테이블이 유지되도록 한다. 동일한 과정으로, 네트워크 관리장비(236)는 중앙감시실(200) 또는 타 원격소(230)의 유동아이피주소 변경정보를 디디엔에스 서버(222)로부터 수신하여, 저장된 유동아이피주소 테이블을 갱신하게 된다.

여기서, 유동아이피주소 테이블이란, 자동 또는 임의로 설정된 사설고정아이피주소와 해당 사설고정아이피주소에 대응되는 유동아이피주소가 구조화되어 저장되는 테이블을 말한다. 예를 들어, 원격소#1(230a)에 포함된 각 구성요소의 사설고정아이피주소(사설고정아이피#2-1～사설고정아이피#2-n)는 원격소#1(230a)의 유동아이피주소에 대응되므로, 사설고정아이피#2-1～사설고정아이피#2-n를 갖는 구성요 소는 유동아아피#2에 대응되어 구조화되어 저장되는 것이다. 따라서 네트워크 관리장비(236)는 상술한 바와 같은 유동아이피주소 테이블을 참조하여, 통신 데이터가 전송될 목적지의 아이피주소를 해당 유동아이피주소로 변경하여 전송하게 되는 것이다.

네트워크 관리장비(236)는 외부(즉, 중앙감시실(200) 또는 타 원격소(230))로부터 인터넷망(220)을 통해 원격소(230)로 전송되는 데이터를 수신하고, 수신된 통신 데이터의 포트번호에 따라 통신 데이터의 목적지 유동아이피주소(해당 원격소의 유동아이피주소)를 사설고정아이피주소로 변경하여 원격소 내부네트워크(240)를 통해 재전송하여 사설고정아이피주소로 할당된 원격제어장치(234)가 해당 통신 데이터를 수신하도록 한다.

원격제어장치(234)는 수신된 데이터에 따라 그에 상응하는 피제어기기(미도시)를 자동제어하거나, 각종 피제어기기(미도시)의 상태 등의 정보를 수집하여 중앙감시실(200) 또는 타 원격지로 전송하게 된다. 이러한 원격제어장치(234)는 피엘씨(PLC) 등의 제어장치가 이용될 수 있으며, 이러한 원격제어장치(234)의 구성은 종래기술에 따른 원격제어장치(234)의 구성을 채택하고 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 고안에 따른 중앙감시실(200)은 인터넷모뎀(210), 중앙감시실 내부네트워크(212), 아이피공유기(208), 네트워크 관리모듈(214) 및 중앙제어장치(202)을 포함할 수 있다. 인터넷모뎀(210), 아이피공유기(208), 중앙감시실 내부네트워 크(212)의 구성 및 기능은 상술한 원격소(230)의 인터넷모뎀(210), 아이피공유기(208), 원격소 내부네트워크(240)와 동일하므로 설명을 생략한다.

네트워크 관리모듈(214)은 중앙제어장치(202)에 탑재되는 소프트웨어모듈로서, 사설고정아이피주소와 유동아이피주소를 이용하여 중앙감시실(200)과 각 원격소(230)의 데이터 통신을 중계수행하게 된다. 이때, 네트워크 관리모듈(214)은 특정 중앙제어장치(202)에 탑재되는 모듈방식이 아닌 별도의 네트워크 관리장비(미도시)로 구현될 수도 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 이러한 네트워크 관리모듈(214)은 상술한 원격소(230)의 네트워크 관리장비(236)와 동일한 기능을 수행하며, 단순한 구현방법의 차이만 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

중앙제어장치(202)는 네트워크 관리모듈(214)로부터 유동아이피주소 및 포트번호를 할당받아 원격소(230)의 원격제어장치(234)와 데이터 통신을 수행하여, 원격제어장치(234)를 원격제어하게 된다. 또한, 중앙제어장치(202)는 원격제어장치(234)로부터 전송되는 통신 데이터를 수신하여 원격제어장치(234)의 현재 상태를 진단하며, 원격제어장치(234)의 정비가 필요한 경우 정비와 관련된 정보 등을 제공하도록 구성될 수 있다.

본 고안에 따른 디디엔에스 서버(222)는 고정아이피주소를 가지고 인터넷망에 항상 접속해 있어 각원격소(230) 및 중앙감시실(200)에서 언제든지 접속하여 아 이피 주소 테이블 등의 정보를 교환할 수 있다. 각 원격소(230) 및 중앙감시실(200)의 모든 구성요소의 사설고정아이피와 사설고정아이피에 대응되는 유동아이피주소에 대한 유동아이피주소 테이블을 구비하고, 원격소(230) 또는 중앙감시실(200)의 유동아이피주소가 변경되는 경우, 변경된 유동아이피주소를 원격소(230) 또는 중앙감시실(200)로부터 실시간으로 전송받아 유동아이피주소 테이블을 갱신하며, 갱신된 유동아이피주소를 중앙감시실(200) 및/또는 각 원격소(230)에 전송하게 된다.

또한, 본 고안에 따른 중앙감시실(200)은 영상감시제어장치(204)를 포함할 수 있으며, 원격소(230)는 영상감시장치(238)를 포함할 수 있다.

영상감시장치(238)는 네트워크 관리장비(236)에 동축케이블이나 통신케이블로 직접 연결되도록 구성되어, 원격소의 상태를 감시하는 영상감시데이터를 생성하여 상기 네트워크 관리장비로 전송하게 된다.

네트워크 관리장비(236)는 인터넷(240)으로부터 수신되는 통신 데이터를 수신/분석하여, 통신 데이터에 감시장치에 관련된 포트번호 등이 포함된 경우, 영상감시장치의 팬/틸트(PAN/TILT) 또는 음성신호 처리 등의 영상감시장치제어를 수행하게 된다. 또한, 감시영상데이터는 영상감시장치(238)로부터 케이블을 통해 네트워크 관리장비(236)로 입력되며, 네트워크 관리장비(236)는 입력되는 감시영상데이터를 일정한 알고리즘에 따라 처리하여 중앙감시실의 영상감시제어장치(204)로 전송되게 된다.

즉, 본 고안에 따른 네트워크 관리장비(236)는 일반적으로 이용되는 영상감시시스템의 영상서버의 역할도 같이 수행하게 되는 것이다. 이러한 영상서버의 구성에 대해서는 종래의 기술에 따르고 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

중앙감시실(200)에는 영상감시제어장치(204)가 구비되면, 영상감시제어장치(204)는 네트워크 관리장비(236)로부터 수신된 영상감시데이터를 일정한 알고리즘에 따라 재생처리하고 저장장치에 저장하며, 필요시 원격소의 영상감시장치(238)를 제어하는 데이터를 전송하게 된다.

이하에서, 상술한 바와 같은 구성을 취하는 본 고안에 따른 인터넷 통합 계측제어 시스템의 동작과정을 예를 들어 상세히 설명하려 한다.

이 경우, 중앙감시실(200)의 유동아이피주소는 유동아이피#1, 원격소#1(230a)의 유동아이피주소는 유동아이피#2, 원격소#1(230a) 내의 원격제어장치의 사설고정아이피주소는 사설고정아이피#2-1이고, 포트번호는 6001이고, 원격소#1(230a) 내의 영상감시처리 포트번호는 6002라고 가정한다.

첫째, 중앙감시실(200)에서 원격소#1(230a)로 통신 데이터가 전송되는 경우, 중앙감시실(200)에서 유동아이피#2로 통신데이터를 전송하면, 원격소#1(230a)의 네트워크 관리장비(236)는 인터넷망(220)을 통해 유동아이피#2의 주소로 전송되는 통신 데이터를 수신/분석하여, 포트번호에 따라 영상감시장치(238)를 제어하거나 또 는, 유동아이피#2를 상술한 포트번호에 해당되는 사설고정아이피#2-1로 변경하여 원격소 내부네트워크(240)를 통해 재전송 하게 된다.

이 과정을 보다 상세히 살피면, 우선 원격소#1(230a)의 인터넷모뎀(210)은 유동아이피#2의 주소를 가진 통신 데이터를 인터넷망(220)을 통해 수신하고, 이 통신 데이터를 아이피공유기(208)로 전송한다. 아이피공유기(208)는 해당 통신 데이터를 원격소 내부네트워크(240)를 통해 네트워크 관리장비(236)로 전송한다.

네트워크 관리장비(236)는 아이피공유기(208)로부터 전송되는 해당 통신 데이터를 수신하고 분석하여, 통신 데이터의 포트번호가 6002인 경우 수신된 통신 데이터에 따라 영상감시장치(238)의 팬/틸트 또는 음성신호 처리 등의 영상감시제어를 수행하게 된다. 반면, 수신된 통신 데이터의 포트번호가 6001인 경우 수신된 통신 데이터의 목적지 주소를 유동아이피#2에서 포트번호 6001에 대응되는 원격제어장치(234)의 사설고정아이피#2-1로 변경하여 원격소 내부네트워크(240)를 통해 재전송하게 되고, 원격제어장치(234)는 원격소 내부네트워크(240)를 통해 통신 데이터를 수신하게 된다.

둘째, 원격소#1(230a)의 원격제어장치(234)로부터 중앙감시실(200)로 통신 데이터가 전송되는 경우.

네트워크 관리장비(236)는 원격소 내부네트워크(240)를 통해 원격제어장치(234)로부터 중앙감시실(200)로 전송되어야하는 통신 데이터를 수신한다. 네트워크 관리장비(236)는 수신한 통신 데이터를 분석하여, 통신 데이터가 인터넷망(220) 을 통해 연결된 중앙감시실(200)로 전송되어야하는 통신 데이터인 경우 유동아이피주소 테이블을 참조하여 통신 데이터의 목적지 주소를 변경하여 원격소 내부네트워크(240)로 재전송한다. 즉, 통신 데이터가 중앙감시실(200)로 전송되어야 하는 데이터인 경우, 통신 데이터의 목적지 주소를 유동아이피#1로 변경하여 재전송하는 것이다. 재전송된 통신 데이터는 아이피공유기(208)와 인터넷모뎀(210)을 통해 인터넷망(220)으로 전송되며, 중앙감시실(200)은 자신의 유동아이피#1주소를 포함하고 있는 해당 데이터를 인터넷망(220)을 통해 수신하게 된다.

중앙감시실(200)의 네트워크 관리모듈(214)을 이용하여 중앙감시실(200)과 원격소(230)간의 데이터 통신을 수행하는 과정도 상술한 과정과 동일한 과정으로 수행되게 된다.

도 3은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 인터넷 통합 계측제어 시스템의 동작과정 동작과정을 나타낸 동작 순서도이다.

첨부된 도 3을 참조하여 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 인터넷 통합 계측제어 시스템의 동작과정을 상세히 설명한다.

중앙감시실(200)의 네트워크 관리모듈(214)과 각 원격소(230)의 네트워크 관리장비(236)가 디디엔에스(DDNS) 서버(222)를 통하여 중앙감시실(200) 및 각 원격소(230)의 모든 구성요소에 자동적으로 또는 임의적으로 설정되는 사설고정아이피주소와 상기 사설고정아이피주소에 대응되는 유동아이피주소 테이블을 구성/갱신한 다(S300)

다음으로, 데이터를 전송하는 출발지의 네트워크 관리장비(236) 또는 네트워크 관리모듈(214)은 구성요소(중앙제어장치(202), 원격제어장치(234) 등)로부터 전송된 데이터를 수신/분석하고, 데이터가 인터넷망(220)을 통해 연결된 중앙감시실(200) 또는 원격소(230)로 전송되어야 할 데이터인 경우 특정 사설고정아이피주소로 구성된 목적지 주소를 유동아이피주소 테이블을 참조하여 대응되는 목적지 유동아이피주소로 변경하여 내부네트워크(212 또는 240)를 통해 인터넷망(220)으로 재전송하여 목적지로 전송한다(S302).

목적지 유동아이피주소를 갖는 원격소 또는 중앙감시실의 네트워크 관리장비(236) 또는 네트워크 관리모듈(214)은 전송된 데이터를 수신하고(S304), 수신된 데이터를 분석(S306)하여 포트번호 등이 영상감시장치(238)와 관련된 통신 데이터이면 팬/틸트(PAN/TILT) 또는 음성신호를 처리 등의 영상감시장치(238) 관련 제어를 수행하고(S308), 포트번호 등이 원격소 또는 중앙감시실(200) 내의 다른 구성요소에 해당되면 수신된 목적지 유동아이피주소를 유동아이피주소 테이블을 참조하여 대응되는 사설고정아이피주소로 변경하여 내부네트워크(212 또는 240)를 통해 재전송한다(S310). 포트번호에 대응되는 구성요소는 내부네트워크(212 또는 240)를 통해 자신의 사설고정아이피주소로 전송되는 데이터를 수신한다(S312).

만약, S312 단계에서 데이터를 수신한 구성요소가 출발지로 회신하는 경우, 원격소 또는 중앙감시실의 네트워크 관리장비(236) 또는 네트워크 관리모듈(214)이 상기 S302 단계를 수행하여 회신되는 데이터를 출발지로 재전송한다(S314).

상기한 본 고안의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 고안에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 고안의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 실용신안등록청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 따르면 유동아이피주소 환경의 인터넷을 이용하여 원격감시제어 통신시스템을 구축하고, 이를 이용하여 원격지에 설치된 피제어기기(상수도 시설 : 가압장, 배수지, 정수장 등, 하수도 시설 : 중계펌프장, 하수처리장 등, 간이상하수도 시설 : 마을 상수도, 마을 하수도 등)를 제어하는 원격감시제어시스템과 중앙제어장치간의 유동아이피주소 환경의 인터넷을 이용한 실시간 통신이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 본 고안에 따르면 복수의 원격감시제어시스템을 중앙제어장치가 아닌 별도의 단말기(노트북, 개인용 컴퓨터 등)를 통해 인터넷을 이용하여 집중 또는 분산 관리할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 본 고안에 따르면 영상신호와 원격제어신호를 동일한 인터넷 통신망을 이용함으로 기존이 초고속 전용회선망 구축에 따른 유지비용을 대폭 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한, 본 고안에 따르면 인터넷망을 이용함으로 전국 어디에서나 원격소에 접속할 수 있으므로 현장에 출동하지 않고도 원격소에 설치된 원격제어장치의 사후 관리가 가능하다는 장점이 있다.

Claims

피제어장치를 제어하는 원격소와 상기 원격소에 인터넷을 통해 연결된 중앙감시실을 포함하는 원격 제어계측 시스템에 있어서,

미리 설정된 알고리즘에 따라 원격소의 피제어장치를 제어하고, 상기 피제어장치의 상태와 상기 원격소의 상태를 감시하는 영상감시데이터를 생성하여 상기 중앙감시실로 전송하며, 상기 중앙감시실로부터 전송되는 제어명령에 따라 상기 피제어장치 제어 또는 영상감시제어 기능을 수행하는 원격소; 및

상기 원격소로부터 전송되는 피제어장치의 상태와 영상감시데이터를 수신하고, 상기 원격제어장치 및/또는 상기 영상감지장치를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 상기 원격소로 전송하는 중앙감시실을 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템.
제1항에 있어서,

상기 원격소는,

미리 설정된 알고리즘에 따라 원격소의 피제어장치를 제어하고, 상기 피제어장치의 상태를 검출하여 출력하며, 상기 중앙감시실로부터 전송되는 제어명령을 수신하여 상기 피제어장치를 제어하는 원격제어장치;

상기 원격소의 상태를 감시하는 영상감시데이터를 생성하여 출력하며, 상기 중앙감시실로부터 전송되는 제어명령에 따라 팬/틸트(PAN/TILT) 기능을 수행하는 영상감지장치;

인터넷망을 통한 데이터 통신을 수행하는 인터넷모뎀;

상기 원격소 내부네트워크를 구성하며 원격소 각 장치 간의 내부 데이터 통신을 중계하는 아이피공유기; 및

상기 내부네트워크를 통해 상기 영상감지장치 및 상기 원격제어장치와 데이터 통신을 수행하고, 상기 영상감시장치로부터 입력되는 상기 영상감시데이터와 상기 원격제어장치로부터 입력되는 데이터를 일정한 알고리즘에 따라 처리하여 상기 중앙감시실로 실시간 전송하며, 상기 인터넷망을 통해 수신된 통신 데이터를 분석하여 영상감시처리와 관련된 포트번호인 경우 상기 영상감시장치의 팬/틸트(PAN/TILT) 또는 음성신호 처리 등의 영상감시장치제어를 수행하고, 포트번호가 상기 원격소 내의 다른 구성요소에서 사용하는 포트번호인 경우 해당 통신 데이터를 상기 원격제어장치로 전송하는 네트워크 관리장비를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템.
제2항에 있어서,

상기 중앙감시실은,

인터넷망을 통한 데이터 통신을 수행하는 인터넷모뎀;

상기 중앙감시실 내부네트워크를 구성하며 중앙감시실 각 장치 간의 내부 데 이터 통신을 중계하는 아이피공유기;

상기 원격소로부터 전송되는 피제어장치의 상태를 전송받아 저장하고, 관리자의 제어 또는 미리 설정된 알고리즘에 따라 제어명령을 생성하여 상기 원격소로 전송하는 중앙제어장치;

상기 원격소로부터 전송되는 영상감시데이터를 수신하여 표시/저장하고, 관리자의 제어 또는 미리 설정된 알고리즘에 따라 영상감지장치 제어명령을 생성하여 상기 원격소로 전송하는 영상감시제어장치; 및

상기 중앙제어장치에 구비되어 중앙감시실과 각 원격소의 데이터 통신을 중계수행하며, 상기 인터넷망을 통해 상기 원격소로부터 전송된 통신 데이터를 분석하여 영상감시처리와 관련된 포트번호인 경우 해당 데이터를 상기 영상감시제어장치로 전송하며, 포트번호가 상기 중앙제어장치에서 사용하는 포트번호인 경우 해당 통신 데이터를 상기 중앙제어장치로 전송하는 네트워크 관리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템.
제3항에 있어서,

상기 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템은,

중앙감시실 및 각 원격소의 모든 구성요소에 자동적으로 또는 임의적으로 설정되는 사설고정아이피주소와 상기 사설고정아이피주소에 대응되는 유동아이피주소 테이블이 저장되며, 상기 유동아이피주소 테이블이 실시간 또는 주기적으로 갱신되 고, 상기 갱신된 정보를 이용하는 네트워크 관리장비와 네트워크 관리모듈 및 디디엔에스 서버(DYNAMIC DOMAIN NAME SERVICE SERVER, DDNS SERVER)를 더 포함하고,

상기 네트워크 관리장비 또는 상기 네트워크 관리모듈은 중앙감시실 및/또는 상기 각 원격소에 설치되어 상기 인터넷망을 통해 수신된 통신 데이터의 포트번호에 따라 통신 데이터의 목적지 유동아이피주소를 사설고정아이피주소로 변경하여 내부네트워크를 통해 재전송하여 상기 사설고정아이피주소로 할당된 원격제어장치 또는 중앙제어장치가 통신 데이터를 수신하도록 하며, 상기 원격제어장치 또는 중앙제어장치가 발신하는 통신 데이터를 상기 내부네트워크를 통해 수신하여 분석하고, 분석한 결과 해당 통신 데이터가 상기 중앙감시실 및/또는 상기 각 원격소에 해당되는 통신 데이터인 경우 목적지 아이피주소를 상기 유동아이피주소 테이블을 참조하여 대응되는 유동아이피주소로 변경하여 상기 내부네트워크를 통해 재전송하여 상기 인터넷망으로 통신데이터가 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 인터넷 기반의 통합 계측제어 시스템.