KR20080104157A - 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템 및 그 모니터링 방법 - Google Patents

본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템 및 그 모니터링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템 및 동 시스템을 사용하여 데이터에 대해 원격 모니터링을 하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템은 제어 프로세스를 모니터링하거나 제어하는 프로세스 제어 컴퓨터, 프로세스 제어 컴퓨터에 대해 원격 모니터링하는 원격 모니터링 컴퓨터, 프로세스 제어 컴퓨터와 비네트워크 물리적 연결되어 프로세스 제어 컴퓨터의 데이터 신호를 수집하는 신호 수집 설비, 및 원격 모니터링 컴퓨터와 네트워크로 연결되고 또한 신호 수집 설비와 연결되는 로컬 모니터링 컴퓨터(4)를 포함한다. 본 발명의 원격 모니터링 방법은 모니터링 시스템 중의 신호 수집 설비를 통해 프로세스 제어 컴퓨터의 데이터 신호를 수집한 후, 로컬 모니터링 컴퓨터(4)에서 원격 모니터링 컴퓨터로 데이터 신호를 전송하여 모니터링을 하는 절차를 포함한다.

Description

본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템 및 그 모니터링 방법{A DATE REMOTE MONITORING SYSTEM OF ESSENTIAL SECURITY AND A MONITORING METHOD THEREOF}
본 발명은 컴퓨터제어기술분야에 속하며, 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템 및 동 모니터링 시스템을 사용하여 데이터에 대해 원격 모니터링을 하는 방법에 관한것이다.
기존의 공업 제어 프로세스 중의 데이터 원격 모니터링의 대부분은 데이터 네트워크, 예를 들면 인터넷 또는 근거리통신망(LAN)을 통해 진행되며, 원격 모니터링 시스템의 구체적인 구조가 어떠하든 간에 그의 대체적인 연결방식은 도 1에 도시된 바와 같다. 즉 프로세스 제어 컴퓨터, 프로세스 제어 컴퓨터에 의한 제어(공업) 프로세스 및 프로세스 제어 컴퓨터와 연결된 원격 모니터링 컴퓨터가 포함되고 있다.
이런 원격 모니터링 시스템의 특징은 프로세스 제어 컴퓨터 시스템과 외부 네트워크 간에 물리적인 네트워크 연결을 하게 되는 것인데 이런 물리적 연결로 나타나는 한 가지 문제점은 바로 프로세스 제어 컴퓨터 시스템이 외부 네트워크의 습격, 예를 들면, 네트워크 중의 해커 공격이나 바이러스의 침습을 받을 수 있으며, 비록 컴퓨터 시스템에 방화벽과 같은 방호조치를 취하고 있기는 하나 프로세스 제 어 컴퓨터의 절대적인 안전을 완전히 보증할 수는 없다는 것이다. 프로세스 제어 컴퓨터는 제어를 받는 공업 프로세스에 대해 실시간으로 공업 제어 또는 모니터링을 하고 있기 때문에 공격을 받을 경우 제어를 받는 공업 프로세스에 대한 제어 상실 현상이 나타나 공업 프로세스에 막대한 영향을 끼칠 수 있다.
[기술적 과제]
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 공업 제어 프로세스에 대해 모니터링을 함과 동시에 공업 제어 프로세스에 대해 모니터링 혹은 제어를 하는 프로세스 컴퓨터가 외부 네트워크의 공격을 받지 않도록 보증하는 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템 및 동 모니터링 시스템을 사용하는 모니터링 방법을 제공 하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 제어 프로세스를 모니터링하거나 제어하는 프로세스 제어 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템, 프로세스 제어 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템에 대해 원격 모니터링하는 원격 모니터링 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템을 포함하는 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템에 있어서, 상기 프로세스 제어 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템과 비네트워크 물리적 연결되어 프로세스 제어 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템의 데이터 신호를 수집하는 신호 수집 설비 또는 시스템; 및 상기 원격 모니터링 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템과 네트워크로 연결되고 또한 상기 신호 수집 설비 또는 시스템과 연결되는 로컬 모니터링 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템을 제공한다. 또한 로컬 모니터링 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템과 원격 모니터링 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템은 인터넷 등 네트워크를 통해 연결할 수 있다. 제어 프로세스는 공업 제어 프로세스 또는 단방향으로 데이터를 전송하여야 하는 시스템이다.
데이터에 대해 원격 모니터링하는 방법이란, 프로세스 제어 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템과 비네트워크 물리적 연결을 한 동 모니터링 시스템 중의 신호 수집 설비를 통해 프로세스 제어 컴퓨터의 데이터 신호를 수집한 후, 로컬 모니터링 컴퓨터에서 원격 모니터링 컴퓨터에 동 데이터를 전송하여 모니터링을 하는 것을 말한다.
그 중 신호 수집 설비에 영상 또는 동영상 수집 설비를 이용할 수 있다. 또한, 바람직하게는 영상 또는 동영상 수집 설비는 프로세스 제어 컴퓨터 디스플레이에서 표시되는 데이터 동영상의 영상을 촬영하는 촬영렌즈 또는 프로세스 제어 컴퓨터 디스플레이의 동영상 신호를 수집하는 동영상 수집 설비를 사용하는 것이다.
프로세스 제어 컴퓨터 디스플레이의 동영상신호를 수집하는 동영상 수집 설비에는 동영상 스플리터와 동영상 캡쳐 카드가 포함될수 있으며, 상기 동영상 스플리터의 한개 출력은 프로세스 제어 컴퓨터의 디스플레이와 연결되며 다른 한개 출력은 동영상 캡쳐 카드와 연결되는데 상기 동영상 캡쳐 카드와 상기 로컬 모니터링 컴퓨터는 서로 연결 되어있다.
영상 수집 설비로 수집한 데이터 신호에 대한 전송방식은 다양하다.
그중 한가지 방볍은 영상 수집 설비로 모니터링 데이터의 동영상 신호를 수집하여 이를 영상 또는 동영상 서식 파일로 전환한 후, 네트워크 파일전송 방식으로 로컬 모니터링 컴퓨터에서 원격 모니터링 컴퓨터로 전송 할수 있다.
바람직한 한가지 방법은 영상 수집 설비로 동영상 데이터 신호를 수집하여 이를 영상 또는 동영상 파일로 전환한 후, 영상 또는 동영상 파일을 텍스트 서식 데이터 또는 부동 소수점 서식 데이터로 환원한 후, 네트워크 데이터 전송방식으로 로컬 모니터링 컴퓨터에서 원격 모니터링 컴퓨터로 데이터를 전송하여 모니터링 하는 것이다. 데이터 영상 또는 동영상 파일의 전환은 광학 문자 인식 기술 OCR로 문자부호와 숫자를 인식하여, 이를 통해 데이터 영상 또는 동영상 파일을 텍스트 서식 데이터 또는 부동 소수점 서식 데이터로 전환할수 있다.
본 발명의 모니터링 시스템 중에 프로세스 제어 컴퓨터와 로컬 모니터링 컴퓨터 간의 비네트워크 물리적 연결은 동영상 신호로 정보를 전송하는 외에 또 기타 단방향 데이터 전송 방법으로 실현할 수 있다. 예를 들면 단방향 광전 결합 장치를 사용하여, 발신하려는 데이터는 발광기를 통해 발신되고 광 수신기는 광 전기 전환 부품으로서 발광기에서 발신되는 광 데이터 신호를 전기 데이터 신호로 전환하며, 발광기는 상기 프로세스 제어 컴퓨터와 연결되어 있고 광 수신기는 상기 로컬 모니터링 컴퓨터와 연결되어 있으며, 데이터가 광 전기 단방향을 통해 상기 프로세스 제어 컴퓨터에서 상기 로컬 모니터링 컴퓨터로만 전송되는 구조를 이룰수 있다.
광전 결합 장치와 유사하게 무선 방식으로 단방향 전송이 가능한 바, 프로세스 제어 컴퓨터측에 무선 발사기를 연결하고 로컬 모니터링 컴퓨터에 무선 수신기를 연결하여 데이터를 전송하며, 이는 마치 무선 또는 TV 방송과 같이 전송하려는 데이터 신호를 무선 방송 또는 TV 방송을 통해 모니터링하는 로컬 모니터링 컴퓨터로 전송하며, 따라서 모니터링하는 무선 수신기는 발사기측과 연결된 프로세스 제어 컴퓨터에 영향을 끼칠 수가 없게 된다.
종래 기술 중의 원격 모니터링 시스템은 프로세스 제어 컴퓨터와 원격 모니터링 컴퓨터 간에 인터넷을 통해 데이터 신호를 전송하기 때문에 비록 해커 방지용 소프트웨어 또는 하드웨어를 사용하여 보호하기는 하나, 두 대의 컴퓨터 사이에 네트워크의 물리적 연결이 있으므로 본질적으로 인터넷 안전에 대한 우환거리가 존재하게 된다. 하지만 본 발명의 모니터링 시스템에서는 프로세스 제어 컴퓨터와 로컬 모니터링 컴퓨터 사이의 데이터 신호의 전송은 비네트워크 물리적 연결방식을 사용하고 있으며, 따라서 프로세스 제어 컴퓨터와 로컬 모니터링 컴퓨터 사이의 데이터 전송은 외부의 네트워크와 완전히 격리되었기 때문에 프로세스 제어 컴퓨터는 외부 네트워크에서 오는 해커의 공격을 받지 않을 수 있고 본질적으로 프로세스 제어 컴퓨터의 네트워크 안전성을 보장해주고 있다.
본 발명의 모니터링 시스템과 모니터링 방법은 일반적인 데이터 전송 상황에도 응용될 수 있다. 예를 들면, 네트워크 A(예를 들면 직장내부의 근거리통신망(LAN))의 데이터가 네트워크 B에 단방향으로 전송해야 되고 또한 네트워크 A가 네트워크 B의 공격을 받지 않아야 하는 경우에 응용될 수 있다.
본 발명은 공업 제어 프로세스 및 기타 네트워크 데이터 전송 시스템에 대한 모니터링 또는 단방향 데이터 전송에 응용되며, 프로세스 제어 컴퓨터가 외부 네트워크로부터 오는 해커의 공격을 받지 않아 본질적으로 프로세스 제어 컴퓨터의 네트워크 안전성을 보장해주고 있다.
[기술적 해결방법]
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2, 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템에는 공업 제어 프로세스(2)에 대해 모니터링하거나 제어하는 프로세스 제어 컴퓨터(1), 프로세스 제어 컴퓨터(1)와 비네트워크 물리적으로 연결되어 프로세스 제어 컴퓨터(1) 중의 데이터 신호를 수집하는 신호수집설비, 신호수집설비와 연결된 로컬 모니터링 컴퓨터(4) 및 프로세스 제어 컴퓨터(1)에 대해 원격 모니터링하는 원격 모니터링 컴퓨터(3)가 포함되며, 로컬 모니터링 컴퓨터(4)는 인터넷을 통해 원격 모니터링 컴퓨터(3)와 연결된다.
신호수집설비에 도 2에서 도시되는 촬영렌즈(5)를 사용할수 있다. 그러나 실제 사용과정에서 촬영렌즈(5)를 프로세스 제어 컴퓨터(1)의 디스플레이(7)에 조준해야 하기 때문에 움직일수가 없어서 사용하기 불편하다. 그러므로 신호수집설비에 도 3에서 도시된 동영상 수집설비 (6)를 사용할수도 있다.
도 2, 3에 도시된 바와 같이, 영상 또는 동영상 수집설비로 수집한 모니터링 데이터의 동영상 신호는 로컬 모니터링 컴퓨터(4)에서 영상 또는 동영상 서식 파일로 전환된 후, 다시 로컬 모니터링 컴퓨터(4)에서 처리된후 모니터링 정보가 네트워크(예를 들면 인터넷)를 통해 원격 모니터링 컴퓨터(3)에 전송된다. 프로세스 제어 컴퓨터(1)와 로컬 모니터링 컴퓨터(4) 및 원격 모니터링 컴퓨터(3)로 구성된 네트워크 시스템 간에 아무런 네트워크 물리적 연결이 없기 때문에 프로세스 제어 컴퓨터(1)는 인터넷 등 네트워크의 공격을 받을 수가 없으며, 따라서 본질적으로 프로세스 제어 컴퓨터(1)의 네트워크 안전성을 보장할수가 있게 된다.
로컬 모니터링 컴퓨터(4)는 촬영렌즈(5) 또는 동영상 수집설비(6)를 통해 모니터링 데이터의 동영상 신호의 영상 또는 동영상 파일을 얻은 후, 두가지 처리와 전송방식이 있다. 도 4와 도 5에서 각기 도시되고 있다.
도 4에서 도시된 바와 같이, 첫 번째 정보처리와 전송방식은 프로세스 제어 컴퓨터(1)에서 수집한 모니터링 데이터를 데이터 실시간 표시화면을 통해 프로세스 제어 컴퓨터(1)와 연결한 디스플레이(7)에 표시되게 한다. 로컬 모니터링 컴퓨터(4)는 영상수집설비(예를 들면 촬영렌즈5 또는 동영상 수집설비(6)를 통해 모니터링 데이터의 동영상 신호를 수집하며, 이 동영상 신호는 로컬 모니터링 컴퓨터(4)를 통해 영상 또는 동영상 서식의 파일(스트리밍 파일을 포함함)로 전환되며, 이 파일은 인터넷 전송 시스템(즉, 로컬 모니터링 컴퓨터4)을 통해 원격 모니터링 컴퓨터(3)에 전송된다. 이런 정보처리와 전송방식의 특성은 원격 전송되는 것이 영상 또는 동영상 파일이고 원격 모니터링 컴퓨터(3)에서 볼 수 있는 것은 디스플레이(7)에서 표시되는 똑 같은 데이터 영상이며, 이런 전송방식은 넓은 원격 대역폭이 있어야 하고 데이터를 보존하거나 처리하기 불편하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 두 번째 정보전송방식은 로컬 모니터링 컴퓨터(4)에서 영상수집설비로 수집한 데이터 동영상 신호를 영상 또는 동영상 파일로 전환한 후, 영상 또는 동영상 파일을 텍스트 또는 부동 소수점 서식 데이터로 전환하며, 다시 네트워크 데이터 전송 시스템(즉, 로컬 모니터링 컴퓨터4)으로 이 데이터를 원격 모니터링 컴퓨터(3)에 전송하여 모니터링한다. 영상 또는 동영상 문서를 텍스트 또는 부동 소수점 서식의 데이터로 전환함에 있어서 광학 문자 인식 기술 OCR로 문자부호와 숫자의 영상에 대해 인식하여 전환을 할수 있으며, 이를 통해 데이터 영상을 텍스트 또는 부동 소수점 데이터로 전환할수 있다. 이런 정보처리와 전송방식의 특징은 원격 전송 대역폭에 대한 요구가 높지 않고 데이터를 보존하기 쉽다는 것이다.
두 번째 정보전송방식 중에 프로세스 제어 컴퓨터 시스템에서 수집된 모니터링 데이터는 디스플레이(7)(도 3을 참조)에 표시되며, 데이터가 표시되는 방식은 다양하다. 예를 들면, 데이터를 통상적인 부동 소수점 숫자 방식으로 직접 표시되게 할수 있고, 혹은 표시되는 데이터를 매핑 변환을 거친 후 스크린에 표시되게 하여, 광학 문자 인식을 완성한 후 다시 역변환을 하여 원래의 데이터로 환원시킬수도 있다. 예를 들면, 데이터 중의 소수점은 기타 문자부호로 대체(예를 들면 자모 A)하여 OCR 인식 프로그램이 소수점을 오염된 “오점”으로 오인하여 인식하지 못하는 상황을 방지할 수 있다. OCR가 이런 대체 문자부호(예를 들면 자모 A)를 인식한 후 소수점으로 다시 환원할수 있다.
이런 매핑 변환 방식은 다양할 수 있다. 실제 수요에 따라 매핑 변환을 설계할수 있다. 예를 들면, 수집된 데이터를 64 자리수를 이용하거나 또는 수요에 따라 기타 자리수를 이용하여 이진법으로 표시한 후, 디스플레이 화면의 어느 한 위치의 64개 화소가 이 64개 이진법 수자와 대응되게 하고, 매개 화소는 흰색으로 1을 표시하거나 혹은 지정한 색상의 RGB치로 1을 표시하며, 검은색은 0으로 표시하거나 혹은 다른 지정 색상의 RGB치로 0을 표시한다. 로컬 모니터링 컴퓨터에서 이런 위치에서의 64개 화소를 수집한 후 그 색상에 따라 동 데이터의 이진법 표시를 한 후, 이 이진법 데이터를 통상적인 십진법 부동 소수점수로 환원할 수 있다.
두 번째 정보전송방식에서 데이터를 동영상 신호로 직접 변조할 수도 있으며 로컬 모니터링 컴퓨터는 이런 동영상 신호를 수신 한 후 복조하여 데이터로 환원하는 데, 도 5a에서 도시된 바와 같다.
프로세스 제어 컴퓨터와 로컬 모니터링 컴퓨터 간의 비네트워크 물리적 연결은 동영상 신호로 정보를 전달하는 상기 방식 외에 또 기타 단방향 데이터 전송방식으로 실현할 수 있다. 예를 들면, 단방향 광전결합 장치를 이용할수 있다. 발신하려는 데이터는 발광기로 발사되며, 광 수신기는 광 전기 전환 부품으로서 발광기가 발신하는 광 데이터 신호를 전자 데이터 신호로 전환시킨다. 발광기와 프로세스 제어 컴퓨터(1)는 서로 연결되어 있고 광 수신기는 로컬 모니터링 컴퓨터(4)와 연결되어 있어서 한 가지 데이터는 광 전기 단방향으로 프로세스 제어 컴퓨터(1)에서 로컬 모니터링 컴퓨터(4)로만 전송하는 구조를 이루게 된다. 이는 도 3 중 데이터 신호 전송 방법과 매우 비슷한 바, 다만 도 3 중에서 발광기는 디스플레이를 사용하고 광 수신기는 촬영렌즈를 사용했다는 점이 다를 뿐이다. 광전결합장치와 유사하게, 무선방식으로 단방향 전송을 할 수도 있고 프로세스 제어 컴퓨터(1) 측에 무선 발사기를 연결하고 로컬 모니터링 컴퓨터(4) 측에 무선 수신기 1개와 연결하여 데이터를 전송하며, 이는 마치 무선 또는 TV 방송과 같이 무선 방송 또는 TV 방송을 통해 전송하려는 데이터를 모니터링 하는 측에 전송하며, 따라서 모니터링하는 무선 수신기는 어떻게 하든 간에 발사기 측과 연결되어 있는 프로세스 제어 컴퓨터(1)에 영향을 줄 수가 없게 된다. 그러므로 프로세스 제어 컴퓨터가 네트워크의 공격을 받지 않도록 방지할 수 있다.
본 발명의 모니터링 시스템과 모니터링 방법은 일반 데이터 전송상황에도 응용될 수 있다. 도 6에서 도시된 바와 같이, 네트워크 A(예를 들면 직장내부의 근거리통신망(LAN))의 데이터를 네트워크 B로 단방향으로 전송해야 할 경우 네트워크 A가 네트워크 B로부터 오는 공격을 받지 않도록 하는 상황하에 본 발명의 모니터링 시스템과 모니터링 방법을 사용할 수 있다.
[실시예 1]
아래의 실시예는 본 발명의 비한정성 실시예이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 모 촉매화 분류화 최적화 생산 프로세스 중 최적화 제어 원격 데이터 모니터링 시스템으로서 생산 프로세스에서 Emerson회사가 생산한 DeltaV 컴퓨터 집산 제어 시스템으로 제어하고 있다. 동 시스템의 제어 네트워크에는 프로세스 제어 컴퓨터(1)가 한대, 즉 APP 컴퓨터(Application Workstation, 응용작업소)로 컴퓨터 집산 제어 시스템에 대해 모니터링하고 제어하며, 또한 원격 모니터 데이터를 수집한 후 APP 컴퓨터의 디스플레이에 표시되게 한다. APP 컴퓨터와 동영상 수집설비(6)은 서로 연결되어 있고 동영상 수집설비(6)에는 동영상 스플리터와 동영상 캡처 카드가 포함되어 있다. APP 컴퓨터와 디스플레이의 동영상 연결선에 동영상 스플리터를 한 개 추가하고 동영상 스플리터의 한 출력은 APP 컴퓨터의 디스플레이와 연결하며 다른 한 출력의 동영상 신호는 로컬 모니터링 컴퓨터 시스템의 동영상 캡처 카드에 들어가게 한다. 로컬 모니터링 컴퓨터 시스템에 정시 영상수집 소프트웨어와 그와 연결되는 정시 FTP 전송 소프트웨어를 설치하며, 동영상 캡처 카드는 로컬 모니터링 컴퓨터 시스템에 설치한다. 동영상 스플리터의 동영상 신호는 로컬 모니터링 컴퓨터 시스템에 의해 수집되어 표시된다. 로컬 모니터링 컴퓨터 시스템 중의 정시 영상수집 소프트웨어는 일정한 시간 간격으로 동영상 캡처 카드 중의 동영상 화면을 영상파일로 전환하며, 정시 FTP 전송 소프트웨어를 통해 영상파일을 인터넷 문서 전송 시스템으로 원격 모니터링 컴퓨터(3)로 전송한다. 이렇게 되면 원격 모니터링 컴퓨터(3)에서 모니터링하려는 컴퓨터 집산 제어 시스템의 데이터를 볼 수 있으며, 원격 모니터링 컴퓨터(3)와 로컬 모니터링 컴퓨터 시스템 간의 인터넷과 컴퓨터 집산 제어 시스템 사이는 네트워크 상에서 물리적으로 끊어져 있어서 인터넷의 바이러스 또는 해커가 이런 시스템을 통해 컴퓨터 집산 제어 시스템에 들어가지 못하여 공업 프로세스에 대해 공격할 수가 없게 된다.
[실시예 2]
도 8에서 도시된 바와 같이, 본 실시예는 모 화학공업 생산 프로세스 원격 데이터 모니터링 시스템이다. 생산 프로세스에서 요꼬가와(橫河) 회사가 생산한 Centun CS3000 컴퓨터 집산 제어 시스템으로 제어하고 있다. 동 시스템의 제어 네트워크에는 데이터 수집 컴퓨터 한대가 있으며, 집산 제어 시스템에 대해 모니터링 데이터를 수집하며, 원격 모니터링하려는 데이터를 데이터 수집 컴퓨터 디스플레이(7)에 표시되게 한다. 데이터 수집 컴퓨터는 동영상 수집설비와 연결되어 있고 동영상 수집설비에는 동영상 스플리터와 동영상 캡쳐 카드(6)가 포함되어 있다. 데이터 수집 컴퓨터와 디스를레이의 동영상 연결선에 동영상 스플리터 한 개를 추가하였고 동영상 스플리터의 한 출력은 데이터 수집 컴퓨터의 디스플레이와 연결되어 있고 다른 한 출력의 동영상 신호는 로컬 모니터링 컴퓨터 시스템의 동영상 캡쳐 카드에 들어가고 있다. 로컬 모니터링 컴퓨터 시스템에 정시 영상수집 소프트웨어, OCR 실시간 인식 시스템과 정시 실시간 데이터 전송 소프트웨어가 설치되어 있다. 동영상 캡쳐 카드는 로컬 모니터링 컴퓨터 시스템에 설치되어 있다. 동영상 스플리터의 동영상 신호는 로컬 모니터링 컴퓨터 시스템에 의해 수집되어 표시된다. 로컬 모니터링 컴퓨터 시스템 중의 정시 영상수집 소프트웨어는 일정한 시간 간격으로 동영상 캡쳐 카드 중의 동영상 화면을 영상 파일로 전환한 후, 다시 OCR 실시간 인식 시스템으로 인식하여 부동 소수점 데이터로 전환하며, 이런 데이터는 정시 데이터 전송 소프트웨어에 의해 근거리통신망(LAN)을 통해 원격 모니터링 컴퓨터(3)의 데이터베이스에 전송된다. 이와 같이 원격 모니터링 컴퓨터(3)에서 모니터링하려는 컴퓨터 집산 제어 시스템의 데이터를 볼 수 있다. 근거리통신망(LAN)과 컴퓨터 집산 제어 시스템은 네트워크상에서 물리적 연결이 되지 않았으며, 근거리통신망(LAN)의 바이러스 또는 해커가 이런 시스템을 통해 컴퓨터 집산 제어 시스템에 진입하지 못하여 공업 프로세스를 공격할 수가 없게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.
[유리한 효과]
이상에서와 같이, 본 발명의 모니터링 시스템에서는 프로세스 제어 컴퓨터와 로컬 모니터링 컴퓨터 사이의 데이터 신호의 전송은 비네트워크 물리적 연결방식을 사용하고 있으며, 따라서 프로세스 제어 컴퓨터와 로컬 모니터링 컴퓨터 사이의 데이터 전송은 외부의 네트워크와 완전히 격리되었기 때문에 프로세스 제어 컴퓨터는 외부 네트워크에서 오는 해커의 공격을 받지 않을 수 있고 본질적으로 프로세스 제어 컴퓨터의 네트워크 안전성을 보장해주고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 공업 제어 프로세스 원격 모니터링 시스템의 구조 원리도이다.
도 2는 본 발명의 원격 모니터링 시스템에서 정보 수집 설비에 촬영렌즈를 사용할 때의 구조 원리도이다.
도 3은 본 발명의 원격 모니터링 시스템에서 정보 수집 설비에 동영상 수집 설비를 사용할 때의 구조 원리도이다.
도 4는 도 2 또는 도 3에서의 데이터 신호 처리와 전송 방식에 관한 흐름도이다.
도 5는 도 2 또는 도 3 에서의 또 다른 데이터 신호 처리와 전송 방식에 관한 흐름도이다.
도 5a은 도 2 또는 도 3에서의 또 다른 데이터 신호 처리와 전송 방식을 사용할 때에 동영상 신호의 변조와 복조를 통해 데이터를 전송하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 데이터를 전송하는 통상적인 방식이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1의 구조 설명도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2의 구조 설명도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 프로세스 제어 컴퓨터 2: 공업 제어 프로세스
3: 원격 모니터링 컴퓨터 4: 로컬 모니터링 컴퓨터
5: 촬영 렌즈 6: 동영상 수집설비

Claims (17)

  1. 제어 프로세스를 모니터링하거나 제어하는 프로세스 제어 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템, 프로세스 제어 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템에 대해 원격 모니터링하는 원격 모니터링 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템을 포함하는 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템에 있어서,
    상기 프로세스 제어 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템과 비네트워크 물리적 연결되어 프로세스 제어 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템의 데이터 신호를 수집하는 신호 수집 설비 또는 시스템; 및
    상기 원격 모니터링 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템과 네트워크로 연결되고 또한 상기 신호 수집 설비 또는 시스템과 연결되는 로컬 모니터링 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 수집 설비는 영상 또는 동영상 수집 설비를 사용하는것을 특징으로 하는 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 영상 또는 동영상 수집 설비는 프로세스 제어 컴퓨터 디스플레이에서 표시되는 데이터 동영상의 영상을 촬영하는 촬영렌즈 또는 프로세스 제어 컴퓨터 디스플레이의 동영상 신호를 수집하는 동영상 수집 설비인것을 특징으로 하는 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 프로세스 제어 컴퓨터 디스플레이의 동영상신호를 수집하는 동영상 수집 설비에는 동영상 스플리터와 동영상 캡쳐 카드가 포함되며, 상기 동영상 스플리터의 한개 출력은 프로세스 제어 컴퓨터의 디스플레이와 연결되며 다른 한개 출력은 동영상 캡쳐 카드와 연결되는데 상기 동영상 캡쳐 카드와 상기 로컬 모니터링 컴퓨터는 서로 연결되어있는 것을 특징으로 하는 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 수집 시스템은 단방향 광전 결합 장치를 사용하고, 광전 결합 장치에는 발광기와 광 수신기가 포함되며, 발광기는 상기 프로세스 제어 컴퓨터와 연결되어 있고 광 수신기는 상기 로컬 모니터링 컴퓨터와 연결되어 있으며, 발신 하려는 데이터는 발광기를 통해 발신되고 광 수신기는 광 전기 전환 부품으로서 발광기에서 발신되는 광 데이터 신호를 전기 데이터 신호로 전환하며, 데이터가 광 전기 단방향을 통해 상기 프로세스 제어 컴퓨터에서 상기 로컬 모니터링 컴퓨터로만 전송되는 구조를 이루는것을 특징으로 하는 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스 템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 수집 시스템은 단방향으로 전송하는 무선 시스템을 사용하고, 단방향으로 전송하는 무선 시스템에는 무선 발사기와 무선 수신기가 포함되며, 상기 프로세스 제어 컴퓨터측에 무선 발사기를 연결하고 상기 로컬 모니터링 컴퓨터에 무선 수신기를 연결하여 데이터를 전송하며, 무선 방송 또는 TV 방송을 통해 전송하려는 데이터 신호를 모니터링을 진행하는 상기 로컬 모니터링 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 본질 안전 데이터 원격 모니터링 시스템을 이용하여 데이터에 대해 원격 모니터링하는 방법에 있어서,
    상기 모니터링 시스템 중의 프로세스 제어 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템과 비네트워크 물리적 연결된 신호 수집 설비 또는 시스템을 통해 프로세스 제어 컴퓨터 또는 시스템의 데이터 신호를 수집한 후, 네트워크를 통해 로컬 모니터링 컴퓨터에서 원격 모니터링 컴퓨터로 데이터 신호를 전송하여 모니터링을 하는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 신호 수집 설비는 영상 또는 동영상 수집 설비를 사용하는것을 특징으 로 하는 원격 모니터링 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 영상 또는 동영상 수집 설비는 프로세스 제어 컴퓨터 디스플레이에서 표시되는 데이터 동영상의 영상을 촬영하는 촬영렌즈 또는 프로세스 제어 컴퓨터 디스플레이의 동영상 신호를 수집하는 동영상 수집 설비인것을 특징으로 하는 원격 모니터링 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    영상 수집 설비로 모니터링 데이터의 동영상 신호를 수집하여 이를 영상 또는 동영상 서식 파일로 전환한 후, 네트워크 파일전송 방식으로 로컬 모니터링 컴퓨터에서 원격 모니터링 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    영상 수집 설비로 동영상 데이터 신호를 수집하여 이를 영상 또는 동영상 파일로 전환한 후, 영상 또는 동영상 파일을 텍스트 서식 데이터 또는 부동 소수점 서식 데이터로 환원한 후, 네트워크 데이터 전송방식으로 로컬 모니터링 컴퓨터에서 원격 모니터링 컴퓨터로 데이터를 전송하여 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    데이터 영상 또는 동영상 파일의 전환은 광학 문자 인식 기술 OCR로 문자부호와 숫자를 인식하여, 이를 통해 데이터 영상 또는 동영상 파일을 텍스트 서식 데이터 또는 부동 소수점 서식 데이터로 전환하는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    영상 수집 설비로 데이터 동영상 신호를 수집한 후 부동 소수점 서식 데이터로 전환한 후, 네트워크 데이터 전송 시스템으로 로컬 모니터링 컴퓨터에서 원격 모니터링 컴퓨터로 데이터를 전송하여 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    프로세스 제어 컴퓨터 시스템에서 수집한 모니터링 데이터는 디스플레이(7)에 표시되어야 하며, 그 데이터의 표시방식은 다양하여 통상적인 부동 소수점 수자 형식으로 직접 표시할 수도 있고 표시할려고 하는 데이터를 그 어떤 매핑 변환을 통해 스크린에 표시되게 하여, 광학 문자 인식을 완성한 후 다시 역변환을 통해 원래의 데이터로 환원할수도 있는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    프로세스 제어 컴퓨터 시스템에서 수집한 모니터링 데이터 중의 소수점은 기타 문자부호로 대체함으로써 OCR 인식 프로그램이 소수점을 오염된 “오점”으로 오인하여 인식하지 않는 상황을 방지하며, OCR로 이런 대체 문자부호를 인식한 후 다시 소수점으로 환원하는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 매핑 변환 방식은 다양할 수 있고 실제 수요에 따라 매핑 변환을 설계할수 있으며, 수집된 데이터를 64 자리수를 이용하거나 또는 수요에 따라 기타 자리수를 이용하여 이진법으로 표시한 후, 디스플레이 화면의 어느 한 위치의 64개 화소가 이 64개 이진법 수자와 대응되게 하고, 매개 화소는 흰색으로 1을 표시하거나 혹은 지정한 색상의 RGB치로 1을 표시하며, 검은색은 0으로 표시하거나 혹은 다른 지정 색상의 RGB치로 0을 표시하며, 로컬 모니터링 컴퓨터에서 이런 위치에서의 64개 화소를 수집한 후 그 색상에 따라 동 데이터의 이진법 표시를 한 후, 이 이진법 데이터를 통상적인 십진법 부동 소수점수로 환원하는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 방법.
  17. 제 11항에 있어서,
    프로세스 제어 컴퓨터 시스템에서 수집된 모니터링 데이터는 동영상 신호로 직접 변조되며, 로컬 모니터링 컴퓨터는 접수한 이 동영상 신호를 복조시켜 데이터로 환원시키는 것을 특징으로 하는 원격 모니터링 방법.
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