KR20160061757A - Universal sensor node platform based on iec 61850 - Google Patents

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Abstract

The present invention is a universal sensor node platform for an electric power substation CMD (condition monitoring and diagnosis) and, more specifically, to a universal sensor node platform which can be used universally for a sensor node and a terminal node on IEC 61850-90-3. According to the present invention, the sensor node platform has all of the terminal node setting information and sensor node setting information on IEC 61850-90-3, and a selected node from the sensor node and the terminal node is set by using the set information, thereby being universally used for the sensor node and the terminal node on IEC 61890-3.

Description

IEC 61850 기반 유니버설 센서 노드 플랫폼{UNIVERSAL SENSOR NODE PLATFORM BASED ON IEC 61850}[0001] The present invention relates to a universal sensor node (IEC)

본 발명은 변전소 CMD(Condition Monitoring and Diagnosis)를 위한 유니버설 센서 노드 플랫폼에 관한 것으로 보다 상세하게는, IEC 61850-90-3 상의 센서 노드 및 터미널 노드 용으로 범용적으로 사용 가능한 유니버설 센서노드 플랫폼에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a universal sensor node platform for Condition Monitoring and Diagnosis (CMD) of a substation, and more particularly to a universal sensor node platform for sensor nodes and terminal nodes on IEC 61850-90-3 will be.

전력인프라는 주로 변압기, 차단기 등 전력기기들로 이루어져 있는데, 대전력을 다룸으로써, 매우 가혹한 운전환경 조건에 놓이게 되며 고장 등 실패상황들은 대개 큰 손실비용을 가져오게 된다.Power infrastructure mainly consists of power devices such as transformers and circuit breakers. By handling large power, it is placed in a very harsh operating environment condition, and failure failures usually result in a large loss cost.

따라서 위험요소들에 대한 정보를 이용하여 상태감시진단(CMD)을 지속적으로 수행함으로써 실패상황이 현실적으로 발생하기 전에 관리자가 대처하는 것이 요구된다.Therefore, it is required that the administrator conducts the CMD continuously using the information about the risk factors before the failure occurs.

기존 전력기기들에 가스분석, 온라인감시장치 등 여러 예측보전 수단들이 적용되었으나 너무 비싸고 효과가 애매하여, 예측수단의 고도화가 필요하게 되었다. 그런데, 제조사 규격에 따라 각기 다른 복잡한 IT화 장치들은 상호운용성 곤란문제를 발생시켰다. Various predictive maintenance methods such as gas analysis and on-line monitoring devices have been applied to existing power equipment, but it is too expensive and the effect is vague and it is necessary to upgrade the prediction means. However, according to the manufacturer specifications, various complicated IT devices have caused interoperability difficulties.

이와 같은 문제에 대하여 해법수단으로, '유니버설 센서 플랫폼' 도입과 '표준화'를 통한 해결이 논의되고 있다. As a means of solving such problems, the solution through the introduction of the universal sensor platform and the standardization is being discussed.

유니버설 센서노드 플랫폼은 공통요소들을 찾아 유니버설하게 적용함으로써 상호운용성, 기능성, 효율성, 적용성, 경제성을 동시에 추구하는 것이다. 이러한 유니버설화가 가능한 것은 변전소 상태감시진단(CMD)분야에 있어서 센서노드의 환경요소인 고전압 대전력 극한환경과 기능요소인 검출정보 획득·전송기능이 모든 센서노드에 공통적으로 요구되기 때문이다.The universal sensor node platform finds common elements and universally applies them to pursue interoperability, functionality, efficiency, applicability, and economy at the same time. This universalization is possible because, in the field of substation monitoring and diagnosis (CMD), high-voltage-power extreme environment, which is an environmental element of the sensor node, and function of acquiring and transmitting detection information, which is a functional element, are commonly required in all sensor nodes.

한편, 스마트그리드의 세부 분야별 표준화 추진 동향을 살펴보면 IEC/ISO, IEEE 등의 표준화 단체의 결정을 따르는 경향이 있는데, 상태감시진단(CMD)분야는2007년 한국에서 열린 IEC TC 57 WG 10 국제표준화회의에서 한국이 주도적으로 표준화의 필요성을 주장하고 IEC가 승인하여 IEC 61850-90-3를 할당 받아 상태감시진단(CMD) 분야의 표준화가 진행되게 되었다.On the other hand, if we look at the trends of standardization of the Smart Grid by detailed fields, it tends to follow the decision of standardization organizations such as IEC / ISO and IEEE. The CMD field is the IEC TC 57 WG 10 International Standardization Conference Korea has led the need for standardization, approved by IEC, and assigned to IEC 61850-90-3, so that standardization of the state monitoring and diagnosis (CMD) field is under way.

도 1은 종래 CMD를 수행을 위한 국제표준인 IEC 61850-90-3 표준이 제안하는 통신체계도이다. IEC 61850-90-3에 따른 센서 노드(100)는 연결된 센서로부터 데이터를 취득하여 이로부터 트랜스듀서로지컬노드(T LNs)에 해당하는 값을 생성하여 IEC 61850 터미널(300)로 전송하는 역할을 수행한다. 상기 트랜스듀서로지컬노드에 해당하는 값은 센서측정치나 측정율 등을 수치화한 값에 한정되며 슈퍼비젼노드(S LNs)에 해당하는 경보나 표준화된 결과는 포함하지 않는다. IEC 61850-90-3 TR 문서에 따르면, 센서 노드와 IEC 61850 터미널간의 통신수단(200)은 Zigbee, Bluetooth, 유선 등 필요한 임의의 통신 방식을 채택해도 된다. IEC 61850 터미널(300)에서는 자체적으로 생성한 슈퍼비젼노드와 관련된 값과 상기 센서 노드(100)로부터 도달한 트랜스듀서로지컬노드에 해당하는 값을 병합한 데이터들을 IEC 61850-7-4에 정의되어 있는 로지컬노드에 따른 데이터 형식으로 변환한 후 IEC 61850 이더넷게이트(400)를 통하여 지역단위제어센터(500)로 전송한다.1 is a communication system diagram proposed by the IEC 61850-90-3 standard, which is an international standard for performing CMD. The sensor node 100 according to IEC 61850-90-3 acquires data from the connected sensor, generates a value corresponding to the transducer logical node (T LNs) from the sensor node 100, and transmits the generated value to the IEC 61850 terminal 300 do. The value corresponding to the transducer logical node is limited to the numerical value of the sensor measurement value, the measurement rate, etc., and does not include the alarm or the standardized result corresponding to the super vision node (S LNs). According to the IEC 61850-90-3 TR document, the communication means 200 between the sensor node and the IEC 61850 terminal may adopt any necessary communication method such as Zigbee, Bluetooth, and wired. The IEC 61850 terminal 300 combines the values associated with the self-generated super vision node and the values corresponding to the transducer logical nodes that have arrived from the sensor node 100 into IEC 61850-7-4 And transfers it to the regional unit control center 500 through the IEC 61850 Ethernet gate 400.

다만, IEC 61850은 1995년에 시작된 표준화 프로젝트로서 수 차례의 개정을 통해서 진화되고 있으며 종결 시점을 섣불리 예상할 수 없는 특징을 가지고 있다. 실제로, IEC 61850-90-3에서 센서노드와 IEC 61850 터미널간의 통신방식도 IEEE 1451 등의 규격이 마련되고 있으며 IEC 61850 터미널노드와 IEC 61850 이더넷게이트 간의 통신도 무선의 도입가능성이 고려되고 있다. 이와 같은 상황에서 유니버설 센서 노드 플랫폼에 IEC 61850 터미널노드의 기능을 도입하는 것은 61850 터미널노드와 IEC 61850 간의 통신 방식이 다양화 될 가능성을 대비하는 점에서 타당성이 있다. 게다가, 전력기기 주변에 있는 상태 감시 진단 장비는 전력수급이 용이하여 연산 및 통신을 위한 전력 소모의 제한이 크지 않다는 환경적 요인과 IEC 61850의 통신 프로토콜 가운데 상태감시진단(CMD) 장비가 주로 사용하는 MMS 프로토콜은 상용의 무선 LAN 방식으로 구현 가능하다는 기술적 요인도 유니버설 센서 노드 플랫폼에 IEC 61850 터미널노드의 기능을 도입할 수 있는 이유로 작용한다.However, IEC 61850 is a standardization project that started in 1995 and has been evolving through several revisions, and it has no unexpected characteristics. In fact, in IEC 61850-90-3, the communication method between the sensor node and the IEC 61850 terminal is also provided by IEEE 1451, and the possibility of introducing wireless communication between the IEC 61850 terminal node and the IEC 61850 Ethernet gate is also considered. In this situation, the introduction of the function of the IEC 61850 terminal node to the universal sensor node platform is valid in preparation for the possibility of diversifying the communication method between the 61850 terminal node and the IEC 61850. In addition, the state monitoring and diagnostic equipment in the vicinity of electric power equipment has the environmental factors such that it is easy to supply and receive electricity, and the power consumption for computation and communication is not limited, and the communication protocol of IEC 61850, The technical reason that the MMS protocol can be implemented in a commercial wireless LAN system also serves as a reason for introducing the function of the IEC 61850 terminal node to the universal sensor node platform.

상태감시진단(CMD)분야에서 IEC 61850-90-3 도입에 따른 유니버설 센서 노드 플랫폼은 센서노드와 IEC 61850 터미널(terminal) 간의 통신체계를 마련하고 다른 IEC 61850 전자기기와의 호환성을 확보하는 관점에서 접근해야 한다. The universal sensor node platform in accordance with IEC 61850-90-3 in the field of condition monitoring (CMD) is to provide a communication system between the sensor node and the IEC 61850 terminal and to ensure compatibility with other IEC 61850 electronic devices Should approach.

이 같은 상황에서, 유니버설 센서 노드 플랫폼은 IEC 61850-90-3 표준이 제안하는 통신체계에 따라 상태감시진단(CMD)분야를 구현하는 개별기술일 뿐만 아니라 관련 업계 종사자들이 이 분야의 설비를 개발함에 있어서 준수해야 할 규격의 성격을 가진다.In this situation, the universal sensor node platform is not only a discrete technology that implements the state monitoring and diagnosis (CMD) field according to the communication scheme proposed by the IEC 61850-90-3 standard, It has the character of standard to be observed.

1. IEC 61850-90-3 DTR
1. IEC 61850-90-3 DTR

이에 본 발명은 IEC 61850-90-3 상의 센서 노드 및 터미널 노드 용으로 범용적으로 사용 가능한 유니버설 센서 노드 플랫폼을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a universal sensor node platform usable for sensor nodes and terminal nodes on IEC 61850-90-3.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will become readily apparent from the following description of the embodiments.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 IEC 61850 기반 유니버설 센서 노드플랫폼은 IEC 61850 상의 터미널노드로 동작하도록 설정하는 제 1 설정 정보 및 IEC61850 상의 센서 노드로 동작하도록 설정하는 제 2 설정 정보를 저장하는 저장부; 기 설정된 방식으로 연결된 센서로부터 센싱값을 취득하는 취득부; 상위 노드와 기 설정된 통신 규격으로 통신하는 통신부; 상기 제 1 설정 정보 및 제 2 설정 정보 중 선택된 어느 하나의 설정 정보를 사용해 상기 취득된 데이터에 대한 로지컬노드 정보를 생성하고 상기 생성된 로지컬노드 정보를 상기 통신부를 통해 상위 노드로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다. In order to accomplish the above object, the IEC 61850-based universal sensor node platform according to a preferred embodiment of the present invention is configured to operate as a sensor node on the IEC 61850, A storage unit for storing second setting information; An acquisition unit for acquiring a sensing value from a sensor connected in a predetermined manner; A communication unit for communicating with an upper node in a predetermined communication standard; And a control unit for generating the logical node information for the acquired data using any one of the setting information selected from the first setting information and the second setting information and transmitting the generated logical node information to the upper node through the communication unit can do.

여기서, 상기 제 1 설정정보는 IEC 61850에서 규정하는복수의 T LNs(transducer logical node) 및 S LNs(supervision logical node) 중 적어도 어느 하나에 대한 데이터구조를 포함할 수 있다. Here, the first setting information may include a data structure of at least one of a plurality of transducer logical nodes (T LNs) and supervisory logical nodes (S LNs) defined in IEC 61850.

그리고, 상기 통신부는 통신 규격으로 이더넷 또는 무선 LAN 중 어느 하나의 규격이 탑재될 수 있다. The communication unit may be equipped with any standard of Ethernet or wireless LAN as a communication standard.

또한, 상기제 2 설정정보는 IEC 61850에서 규정하는복수의 T LNs(transducer logical node) 중 적어도 어느 하나에 대한 데이터구조를 포함할 수 있다. In addition, the second setting information may include a data structure for at least one of a plurality of transducer logical nodes (T LNs) defined by IEC 61850.

또한, 상기 통신부는 통신 규격으로 PAN, 이더넷 또는 무선 LAN 중 어느 하나의 규격이 탑재될 수 있다. In addition, the communication unit may be equipped with any one of PAN, Ethernet, and wireless LAN as a communication standard.

또한, 상기 통신부는 복수의 통신 모듈을 포함하고, 상기 복수의 통신 모듈 중 제 1 통신 모듈은 이더넷 또는 무선 LAN 중 어느 하나의 규격이 탑재되고, 상기 복수의 통신 모듈 중 제 2 통신 모듈은 PAN 규격이 탑재되며, 상기 제 1 설정 정보 및 제 2 설정 정보는 상기 복수의 통신 모듈 중 어느 하나를 상기 로지컬노드 정보 전송을 위한 통신 모듈로 선택하는 정보를 포함할 수 있다. The first communication module of the plurality of communication modules is equipped with any one of Ethernet and wireless LAN standards, and the second communication module of the plurality of communication modules is a PAN standard And the first setting information and the second setting information may include information for selecting any one of the plurality of communication modules as a communication module for transmitting the logical node information.

또한, 상기 제 1 설정 정보를 사용해 상기 취득된 데이터에 대한 로지컬노드 정보를 생성하는 경우, 상기 제 1 설정 정보는 이더넷 또는 무선 LAN 중 어느 하나의 규격이 탑재된 통신 모듈 만을 선택하는 정보일 수 있다. Also, when generating the logical node information for the acquired data using the first setting information, the first setting information may be information for selecting only the communication module on which the standard of Ethernet or wireless LAN is installed .

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 센서 노드 플랫폼이 IEC 61850-90-3 상의 터미널 노드 설정 정보 및 센서 노드 설정 정보를 모두 보유하고 그 설정 정보를 사용해 센서 노드 및 터미널 노드 중 선택되는 노드로 설정될 수 있도록 하는 것에 의해, IEC 61850-90-3 상의 센서 노드 및 터미널 노드 용으로 범용적으로 사용되게 할 수 있다. As described above, according to the present invention, the sensor node platform has both the terminal node setting information and the sensor node setting information on the IEC 61850-90-3 and uses the setting information to set the selected node among the sensor node and the terminal node To be used universally for sensor nodes and terminal nodes on IEC 61850-90-3.

도 1은 전력 설비 CMD를 위한 일반적인 국제표준인 IEC 61850-90-3 표준이 제안하는 통신 체계도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 IEC 61850 기반 유니버설 센서 노드 플랫폼의 내부구성을 간단히 나타낸 도면이다.
도 3은 IEC 61850-90-3에서 TUHF(UHF Sensor)와 SPDC(Partial Discharge)의 로지컬 노드를 나타낸다.
도 4는 IEC 61850 데이터 구조를 나타낸다.
1 is a diagram illustrating a communication system proposed by the IEC 61850-90-3 standard, which is a general international standard for a power facility CMD.
2 is a simplified diagram illustrating an internal configuration of an IEC 61850-based universal sensor node platform according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the logical nodes of TUHF (UHF Sensor) and SPDC (Partial Discharge) in IEC 61850-90-3.
Figure 4 shows an IEC 61850 data structure.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, .

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

먼저, 첨부된 도 2를 참고하여, 본 발명이 적용되는 IEC 61850 기반 유니버설 센서 노드 플랫폼에 대하여 설명한다. 유니버설 센서 노드 플랫폼은 전압, 온도, 압력, PD방전 등을 센싱하는 다양한 센서모듈을 장착하여 CMD 수행을 위한 센서노드의 역할을 수행할 수 있는 플랫폼을 의미하는데, IEC 61850 기반 유니버설 센서 노드 플랫폼은 도 1에 나타난 일반적인 국제표준인 IEC 61850-90-3 표준이 제안하는 통신체계도에서센서노드(100)의 플랫폼을 의미한다. First, an IEC 61850-based universal sensor node platform to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. 2 attached hereto. The universal sensor node platform is a platform that can perform the role of a sensor node for performing CMD by mounting various sensor modules that sense voltage, temperature, pressure, and PD discharge. IEC 61850-based universal sensor node platform 1 refers to the platform of the sensor node 100 in the communication scheme proposed by the IEC 61850-90-3 standard, which is a general international standard.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IEC 61850 기반 유니버설 센서노드 플랫폼은 저장부(110), 취득부(120), 통신부(130) 및 제어부(140)등을 포함한다.The IEC 61850-based universal sensor node platform according to the preferred embodiment of the present invention includes a storage unit 110, an acquisition unit 120, a communication unit 130, and a control unit 140.

후술하는 과정에서 트랜스듀서로지컬노드(T LNs)는 센서가 직접 측정한 표본값(sampled value), 표본화율(sampling rate), 외부장비상태(external equipment health) 등과 관련해서 IEC 61850-90-3 표준에 규정된 로지컬노드를 의미하여, 슈퍼비젼로지컬노드(S LNs)는 측정값(measured value), 경고(warning), 비상(alarm), 경고수준(warning level), 비상수준(alarm level) 등과 관련해서 IEC 61850-90-3 표준에 규정된 로지컬노드를 의미한다. In the process described below, the transducer logical nodes (T LNs) are associated with the IEC 61850-90-3 standard with respect to sampled values directly measured by the sensor, sampling rate, external equipment health, , The supervision logical node (S LNs) refers to a logical node defined in relation to a measured value, a warning, an alarm, a warning level, an alarm level, Means the logical node specified in IEC 61850-90-3 standard.

도 3은 IEC 61850-90-3 표준에서 부분방전 모델링(PD monitoring modeling)에 있어서 사용되는 UHF 센서를 위한 로지컬노드(TUHF)와 부분방전 감시진단(SPDC)을 위한 로지컬노드에 대한 테이블이다. 여기에서 트랜스듀서로지컬노드는 UHF signal를 나타내기 위한 data opject인 UhfSv, 외부장비상태를 나타내는 data object인 EEhealth 이며, 음성수준을 나타내는 AcuPasch 등과같이대다수는 측정치서슈퍼비젼로지컬노드에 해당한다.3 is a table of logical nodes for a logical node (TUHF) and a partial discharge monitoring diagnostic (SPDC) for a UHF sensor used in PD monitoring modeling in the IEC 61850-90-3 standard. Here, the transducer logical node corresponds to UhfSv, which is a data op- eration for UHF signal, EEhealth, which is a data object representing the state of external equipment, and AcuPasch, which represents voice level.

다만, 본 발명에 따른 유니버설 센서노드 플랫폼에 로지컬노드를 메모리로 할당함에 있어서도일반적인 IEC 61850 표준에 따른 IED 설치과정에서처럼 IEC 61850 시스템 구성프로그램(system configurator)과 IED 구성프로그램(IED Configurator)을 통하여 CID 파일을 생성하고, 이 CID 파일을 참조하여 도 4와 같은 IEC 61850 기본정보모델의 행태로 메모리에 할당한다. 도 4에 나타난바와같이, IEC 61850 데이터구조는 PD(Physical Device)-LD(Logical Device)-LN(Logical Node)-Data Class- Data Attribute와 같은계층구조를가지는데, 여기서 PD는 실제적인 물리적 설비를 나타내는 엔티티로 적어도 하나 이상의 LD를 수용하는 시스템의 네트워크 주소가 될 수 있다. LD는 변전소에 설치되는 하나의 장치를 나타내는 엔티티로 몇 번째 릴레이와 같은 정보가 될 수 있다. PD와 LD는 센서 노드를 설치하는 시스템에 의해 임의로 설정될 수 있으며, 상태감시진단(CMD)의 경우에는 IEC 61850 터미널이 속한 위치를 지정해주는 정보가 된다. LN은 일련의 전형적인 변전소 기능을 나타내는 엔티티로서 IEC 61850기반의 상태감시진단(CMD)의 경우에는 IEC 61850-90-3에서 정의된 로지컬노드를 주로 사용한다. Data Class는 IEC 61850-7-4에 정의된 것으로, LN의 값을 저장하는 변수들이라고 할 수 있다. However, in assigning a logical node to a memory in a universal sensor node platform according to the present invention, the IEC 61850 system configuration program (IED Configurator) and the IED configuration program (IED Configurator) And refers to the CID file and allocates it to the memory in accordance with the IEC 61850 basic information model as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the IEC 61850 data structure has a hierarchical structure such as PD (Physical Device) -LD (Logical Device) -LN (Logical Node) -Data Class-Data Attribute, Lt; RTI ID = 0.0 > LD < / RTI > An LD is an entity that represents a device installed in a substation, and can be the same information as some relays. The PD and LD can be set arbitrarily by the system that installs the sensor node, and in case of the condition monitoring diagnosis (CMD), it is the information that designates the location where the IEC 61850 terminal belongs. LN is an entity representing a set of typical substation functions, and in the case of IEC 61850-based condition monitoring diagnostics (CMD), it mainly uses the logical nodes defined in IEC 61850-90-3. The data class is defined in IEC 61850-7-4 and is a variable that stores the value of LN.

도3, 도4는 예시에 불과하고 본 발명에 따른 유니버설 센서 노드 플랫폼에서 사용하는 로지컬노드의 종류가 여기에 도시한 로지컬 로드에 제한되는 것은 아니다.3 and 4 are merely examples, and the type of the logical node used in the universal sensor node platform according to the present invention is not limited to the logical load shown here.

저장부(110)는 제 1 설정정보(111)와 제 2 설정정보(112)가 규정하는 프로그램과 명령어를 저장하는 장치이다.The storage unit 110 is a device for storing programs and commands defined by the first setting information 111 and the second setting information 112. [

제 1 설정정보(111)는 IEC 61850-90-3 표준에서 제안하는 IEC 61850 터미널노드(300)의 기능을 수행할 수 있는 프로그램이라 할 수 있다.The first setting information 111 may be a program capable of performing the functions of the IEC 61850 terminal node 300 proposed by the IEC 61850-90-3 standard.

IEC 61850 표준안에 따르면 IEC 61850 터미널노드(300)는 센서로부터 취득한 센싱값을트랜스듀서로지컬노드에 할당하고 IEC 61850-90-3에 규정된 프로세스에 따라 슈퍼비젼노드의 값을 생성하고 최종적으로는 IEC 61850 통신프로토콜에 따른 방식으로 IEC 61850 이더넷게이트와 통신하는 기능을 가져야 한다. According to the IEC 61850 standard, the IEC 61850 terminal node 300 assigns the sensed value obtained from the sensor to the transducer logical node, generates the value of the super vision node according to the process defined in IEC 61850-90-3, It shall have the capability to communicate with the IEC 61850 Ethernet gate in a manner consistent with the 61850 communication protocol.

따라서 제 1 설정정보(111)는 트랜스듀서로지컬노드와 관련된 데이터 값이 센서모듈 등에서 생성되고 이 값을 취득부(140)를 통해서 전달받으면 이를 트랜스듀서로지컬노드의형태로 저장하고 이를 이용하여 슈퍼비젼노드의 값에 해당하는 상태감시진단(CMD)의 결과를 생성하여슈퍼비젼노드의 형태로 저장하는 일련의 프로그램과 IEC 61850 통신 프로토콜의일부또는전부로 구성될수있다. Accordingly, when the data value related to the transducer logical node is generated in the sensor module or the like and the value is received through the acquisition unit 140, the first setting information 111 is stored in the form of a transducer logical node, It can be configured as a series of programs that generate the results of state monitoring diagnostics (CMD) corresponding to the node values and store them in the form of supervision nodes, and some or all of the IEC 61850 communication protocols.

도 5에서 나타난 것처럼 IEC 61850 통신 프로토콜은 Sampled Values, GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event), MMS(Manufacturing Messaging Specification), GSSE(Generic Substation Status Event)을포함하고있으며, 이프로토콜전부를 수행하기 위해서는 IEC 61850 표준에 의할 때 이더넷(ISO/IEC 8802-3)이 구비되어 있어야 한다. 하지만, IEC 61850-90-3에 정의된 기능에 한정하여 IEC 61850 통신 프로토콜을 수행하는 경우에는 TCP/IP에 기반하여 통신프로토콜이 수행되는 MMS(Manufacturing Messaging Specification)만이 사용되므로 TCP/IP에 기반한 무선랜 등에 의해서도 수행이 가능하다. 따라서 IEC 61850 통신 프로토콜 가운데 MMS만을 수행하는 경우에는 OSI 7계층 가운데 세션계층(Session layer), 표현계층(Presentation layer), 응용계층(Application layer)에서 구현되는 프로그램을 제 1 설정정보(111)가 포함하거나 IEC 61850전체 프로토콜을 사용할 Sampled Values와 GOOSE에해당하는프로토콜에대해서관리하는프로그램을제 1 설정정보(111)에 포함시킬수있다.As shown in FIG. 5, the IEC 61850 communication protocol includes Sampled Values, Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE), Manufacturing Messaging Specification (MMS), and Generic Substation Status Event (GSSE) According to the standard, Ethernet (ISO / IEC 8802-3) must be provided. However, when the IEC 61850 communication protocol is limited to the functions defined in IEC 61850-90-3, only the MMS (Manufacturing Messaging Specification) in which the communication protocol is performed based on TCP / IP is used. Therefore, LAN can also be performed. Accordingly, when only MMS is performed among the IEC 61850 communication protocols, the first configuration information 111 is included in a program implemented in a session layer, a presentation layer, and an application layer in the OSI 7 layer Or a program for managing Sampled Values and the protocol corresponding to GOOSE using the IEC 61850 full protocol may be included in the first setting information 111.

제 2 설정정보(112)는 IEC 61850-90-3 표준에 따른 센서노드(100)의 기능을 수행할 수 있는 프로그램이라 할 수 있다. The second setting information 112 may be a program capable of performing the function of the sensor node 100 according to the IEC 61850-90-3 standard.

IEC 61850-90-3에 따른 센서노드(100)의 기능을 수행할 때는 트랜스듀서로지컬노드와 관련된 데이터 값이 센서모듈 등에서 생성되면 이 값을 IEC 61850 터미널(300)로 임의의 통신규격으로 전송하는 기능을 가져야 한다. When performing the function of the sensor node 100 according to IEC 61850-90-3, if a data value related to the transducer logical node is generated in the sensor module or the like, this value is transmitted to the IEC 61850 terminal 300 in an arbitrary communication standard Function.

따라서 제 2 설정정보(112)는 트랜스듀서로지컬노드의 값을 IEC 61850 터미널(300)에 전송하기 위하여 기 설정된 임의의 통신 프로토콜을 실행하도록 결정하는 세팅값으로 구성된다. 상기 임의의 통신 프로토콜은 IEC 61850-90-3 표준안에 따를 때 PAN(Personal Area Network, 예를 들어, Zigbee, Bluetooth), 적외선 통신, 유선(예를 들어 이더넷), 무선랜(예를 들어, 와이파이) 등에 한정되지 않고 상황에 적합한 어떠한 방식으로도 선택 가능하고, 따라서 IEC 61850 터미널(300)을 제조하는 회사와 센서노드(100)를 제조하는 회사 사이의 협의로 결정되어질 수 있다.Thus, the second configuration information 112 comprises a setting value that determines to execute any communication protocol predetermined to transmit the value of the transducer logical node to the IEC 61850 terminal 300. The optional communication protocol may be a personal area network (e.g., Zigbee, Bluetooth), infrared communication, wired (e.g., Ethernet), wireless LAN (e.g., WiFi And so may be determined in consultation between the company that manufactures the IEC 61850 terminal 300 and the company that manufactures the sensor node 100.

취득부(120)는 센서의 센싱값을 취득하기 위한 인터페이스로서 센서모듈의 형태나 센싱값 수집 방식에 따라 결정되어 질 수 있다. 유니버설 센서노드 플랫폼에 센서가 바로 연결되는 방식의 경우에는 단순한 도선의 연결일 수도 있으며, 다른센서노드로부터트랜스듀서로지컬노드에 해당하는 센싱 값을 수신받는 방식의 경우에는 통신부(120)에 구비하고있는 통신방식에 한하여 센싱값 취득이 가능하다.The acquisition unit 120 may be determined depending on the type of the sensor module or the sensing value collection method as an interface for acquiring the sensing value of the sensor. In the case of a method in which a sensor is directly connected to a universal sensor node platform, it may be a simple wire connection, and in a case of receiving a sensing value corresponding to a transducer logical node from another sensor node, Sensing value acquisition is possible only for the communication method.

통신부(130)는 IEEE 802.11 계열의 무선 LAN, 이더넷, Bluetooth나Zigbee와같은 PAN 등의 다양한 유무선의 통신규격을 수행할 수 있는 복수의 통신모듈을 포함한 장치로서, 적어도 하나의 TCP/IP 방식의 통신을 수행할 수 있는 통신모듈을 포함하여 구성될수있다. 특히 제 1 설정정보(111)의 기능을 수행하기 위해서는 전술한 바와 같이 IEC 61850의 MMS(Manufacturing Messaging Specification) 프로토콜을 수행할 수 있어야 하기 때문에이더넷이나무선랜 중 어느 하나의 규격이 탑재되는 것이 필요할 수 있다.The communication unit 130 is a device including a plurality of communication modules capable of performing various wired and wireless communication standards such as IEEE 802.11 series wireless LAN, Ethernet, PAN such as Bluetooth and Zigbee, and includes at least one TCP / And a communication module capable of performing the communication. In particular, in order to perform the function of the first setting information 111, it is necessary to implement the MMS (Manufacturing Messaging Specification) protocol of IEC 61850 as described above, so that it is necessary to mount either the Ethernet or the wireless LAN have.

제어부(140)는 직렬, 병렬 포트를 구비한 일종의 중앙처리장치를 의미한다. 중앙처리장치로서의 마이크로프로세서와 저장부(110)에 저장된 제 1 설정정보(111)와 제 2 설정정보(112)에 해당하는 프로그램을 구동하기 위한 운영체제 프로그램이 저장되어 있는 메모리 등을 포함하여 구성된다.The control unit 140 refers to a kind of central processing unit having serial and parallel ports. A microprocessor as a central processing unit, a memory in which an operating system program for operating a program corresponding to the first setting information 111 and the second setting information 112 stored in the storage unit 110 is stored .

제 1 설정정보(111)의 기능을수행하는경우에는통신부(130)의 다양한통신 모듈 가운데 이더넷 또는 무선 LAN이 선택되지 않을 때는 설치가 불가하다는 신호를 발생시킬 필요가 있거나 제 1 설정정보(111) 자체가 이더넷 또는 무선 LAN 중 어느 하나가 선택되도록 하는 제약을 포함하는 프로그램이 될 수 있다.When performing the function of the first setting information 111, when Ethernet or wireless LAN is not selected among various communication modules of the communication unit 130, it is necessary to generate a signal indicating that installation is impossible, It may be a program including a restriction that the Ethernet or the wireless LAN itself is selected.

유니버설 센서 노드 플랫폼은 센서 노드 제조자, 설치자에 의해, 플랫폼이 보유한 센서 노드 설정 정보 및 터미널 노드 설정 정보를 사용해 센서 노드 및 터미널 노드 중 어느 하나로 설정되어 사용될 수 있다. 이와 달리, 외부 명령(예를 들어, 상위 노드로부터의 명령)에 따라 유니버설 센서 노드 플랫폼은 센서 노드 설정 정보 및 터미널 노드 설정 정보를 사용해 센서 노드 및 터미널 노드 중 어느 하나로 설정될 수 있다. The universal sensor node platform can be configured and used by either the sensor node manufacturer or the installer by using either the sensor node or the terminal node using the sensor node configuration information and the terminal node configuration information held by the platform. Alternatively, the universal sensor node platform may be configured as either a sensor node or a terminal node using sensor node configuration information and terminal node configuration information according to an external command (e.g., command from an upper node).

100 : IEC 61850-90-3에 따른 센서노드
110 :저장부
111 : 제 1 설정정보
112 : 제 2 설정정보
120 : 취득부
130 : 통신부
140 : 제어부
200 : 센서노드와IEC 61850 터미날노드간의통신수단
300 : IEC 61850 터미널
400 : IEC 61850 이더넷게이트
500 : 지역단위제어센터
100: sensor node according to IEC 61850-90-3
110:
111: First setting information
112: Second setting information
120:
130:
140:
200: Means of communication between sensor nodes and IEC 61850 terminal nodes
300: IEC 61850 terminal
400: IEC 61850 Ethernet gate
500: Regional Control Center

Claims (7)

IEC 61850 상의터미널노드로 동작하도록 설정하는 제 1 설정 정보 및 IEC61850 상의 센서 노드로 동작하도록 설정하는 제 2 설정 정보를 저장하는 저장부;
기 설정된 방식으로 연결된 센서로부터 센싱값을 취득하는 취득부;
상위노드와 기 설정된 통신 규격으로 통신하는 통신부; 및
상기 제 1 설정 정보 및 제 2 설정 정보 중 선택된 어느 하나의 설정 정보를 사용해 상기 취득된 데이터에 대한 로지컬노드 정보를 생성하고 상기 생성된 로지컬노드 정보를 상기 통신부를 통해 상위 노드로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 IEC 61850 기반 유니버설 센서노드 플랫폼.
A storage unit for storing first setting information for setting to operate as a terminal node on IEC 61850 and second setting information for setting to operate as a sensor node on IEC 61850;
An acquisition unit for acquiring a sensing value from a sensor connected in a predetermined manner;
A communication unit for communicating with an upper node in a predetermined communication standard; And
And a control unit for generating the logical node information for the acquired data using any one of the setting information selected from the first setting information and the second setting information and transmitting the generated logical node information to the upper node through the communication unit IEC 61850 based universal sensor node platform.
제1항에 있어서,
상기 제 1 설정정보는 IEC 61850에서 규정하는 복수의 T LNs(transducer logical node) 및 S LNs(supervision logical node) 중 적어도 어느 하나에 대한 데이터 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 IEC 61850 기반 유니버설 센서노드 플랫폼.
The method according to claim 1,
Wherein the first configuration information includes a data structure for a plurality of T LNs (transducer logical nodes) and a supervisory logical node (S LNs) defined in IEC 61850. The IEC 61850-based universal sensor node platform .
제2항에 있어서,
상기 통신부는 통신 규격으로 이더넷 또는 무선 LAN 중 어느 하나의 규격이 탑재된 것을 특징으로 하는 IEC 61850 기반 유니버설 센서노드 플랫폼.
3. The method of claim 2,
Wherein the communication unit is equipped with any one of Ethernet or wireless LAN as a communication standard, and the IEC 61850-based universal sensor node platform.
제1항에 있어서,
상기 제 2 설정정보는 IEC 61850에서 규정하는 복수의 T LNs(transducer logical node) 중 적어도 어느 하나에 대한 데이터 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 IEC 61850 기반 유니버설 센서노드 플랫폼.
The method according to claim 1,
Wherein the second configuration information includes a data structure for at least one of a plurality of transducer logical nodes (T LNs) defined by IEC 61850. The IEC 61850-
제4항에 있어서,
상기 통신부는 통신 규격으로 PAN, 이더넷 또는 무선 LAN 중 어느 하나의 규격이 탑재된 것을 특징으로 하는 IEC 61850 기반 유니버설 센서노드 플랫폼.
5. The method of claim 4,
Wherein the communication unit is equipped with any one of PAN, Ethernet, and wireless LAN as a communication standard, and is based on IEC 61850 based universal sensor node platform.
제1항에 있어서,
상기 통신부는 복수의 통신 모듈을 포함하고,
상기 복수의 통신 모듈 중 제 1 통신 모듈은 이더넷 또는 무선 LAN 중 어느 하나의 규격이 탑재되고,
상기 복수의 통신 모듈 중 제 2 통신 모듈은 PAN 규격이 탑재되며,
상기 제 1 설정 정보 및 제 2 설정 정보는 상기 복수의 통신 모듈 중 어느 하나를 상기 로지컬노드 정보 전송을 위한 통신 모듈로 선택하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 IEC 61850 기반 유니버설 센서노드 플랫폼.
The method according to claim 1,
Wherein the communication unit includes a plurality of communication modules,
Wherein the first communication module among the plurality of communication modules is mounted with any one of Ethernet and wireless LAN standards,
Wherein the second communication module of the plurality of communication modules is equipped with a PAN standard,
Wherein the first setting information and the second setting information include information for selecting any one of the plurality of communication modules as a communication module for transmitting the logical node information based on the IEC 61850 based universal sensor node platform.
제6항에 있어서,
상기 제 1 설정 정보를 사용해 상기 취득된 데이터에 대한 로지컬노드 정보를 생성하는 경우,
상기 제 1 설정 정보는 이더넷 또는 무선 LAN 중 어느 하나의 규격이 탑재된 통신 모듈 만을 선택하는 정보인 것을 특징으로 하는 IEC 61850 기반 유니버설 센서노드 플랫폼.
The method according to claim 6,
When generating the logical node information for the acquired data using the first setting information,
Wherein the first setting information is information for selecting only a communication module on which the standard of Ethernet or wireless LAN is installed.
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1. IEC 61850-90-3 DTR

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