KR20230022703A - 원격 리셋 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

원격 리셋 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

원격 리셋 장치 및 그 동작 방법이 개시된다. 이 장치는 외부에서 입력되는 제어 신호에 기초하여 원격 리셋 신호를 생성하여 출력하는 원격 리셋 모듈, 상기 원격 리셋 모듈과 연결된 복수개의 통신 채널 포트, 그리고 상기 복수개의 통신 채널 포트와 각각 연결되는 복수개의 릴레이를 포함하고, 상기 복수개의 릴레이는, 제1 접점이 원격 대상 장비와 연결되고 제2 접점이 상기 통신 채널 포트와 연결되어, 상기 통신 채널 포트로부터 입력받은 원격 리셋 신호를 상기 연결된 원격 대상 장비로 출력하도록 스위칭된다.

Description

원격 리셋 장치 및 그 동작 방법{REMOTE RESET APPARATUS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 원격 리셋 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
기본적으로, 원격 리셋 장치는 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 통신을 통해 입력받은 제어 신호에 따라 8개 채널에 연결된 설비들의 전원을 원격에서 제어(ON/OFF)하는 장치이다.
주로, 원격 리셋 장치는 SCADA(Supervosory Control and Data Acquisition) RTU(Remote Terminal Unit)의 구성 설비인 MPD(Main Processing Device), FPD(Field Processing Device), IAPD(Intelligent Analog Processing Device)의 메인 전원을 원격에서 제어하기 위해 사용된다.
원격 리셋 장치는 8개 채널의 전원 제어가 가능하나, 기능 부여시 채널마다 별도의 보조 릴레이를 설치하고 결선하는 작업에 의해 공간 편의 및 작업 절차의 복잡성이 존재한다. 따라서, 8개 채널을 전부 사용하지 못하고 일부만 사용하고 있는 실정이다.
해결하고자 하는 과제는 입력 신호 이중화 및 집약 구조를 갖는 8채널 전원의 원격 리셋 기능을 제공하는 통합된 원격 리셋 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다.
한 특징에 따르면, 원격 리셋 장치는 외부에서 입력되는 제어 신호에 기초하여 원격 리셋 신호를 생성하여 출력하는 원격 리셋 모듈, 상기 원격 리셋 모듈과 연결된 복수개의 통신 채널 포트, 그리고 상기 복수개의 통신 채널 포트와 각각 연결되는 복수개의 릴레이를 포함하고, 상기 복수개의 릴레이는, 제1 접점이 원격 대상 장비와 연결되고 제2 접점이 상기 통신 채널 포트와 연결되어, 상기 통신 채널 포트로부터 입력받은 원격 리셋 신호를 상기 연결된 원격 대상 장비로 출력하도록 스위칭된다.
상기 복수개의 릴레이는, 인쇄회로기판에 배선되어 있고, 상기 통신 채널 포트와 상기 원격 대상 장비는 상기 인쇄회로기판에 연결될 수 있다.
상기 인쇄회로기판은, 복수의 외부 전원 입력부와 연결되어 전원을 입력받을 수 있다.
상기 인쇄 회로기판은 상기 복수의 외부 전원 입력부로부터 동일한 크기의 전원들을 입력받을 수 있다.
상기 원격 리셋 장치는 상기 복수의 외부 전원 입력부 중 하나와 연결되고, 연결된 외부 전원 입력부가 출력하는 외부 전원을 정해진 전압으로 강하하고, 강하된 전압을 상기 인쇄 회로기판에 공급하는 컨버터를 더 포함할 수 있다.
상기 원격 리셋 모듈은, 제1 이더넷 통신 포트를 구비한 제1 원격 리셋 모듈, 그리고 제2 이더넷 통신 포트를 구비한 제2 원격 리셋 모듈을 포함하고, 상기 제1 이더넷 통신 포트와 상기 제2 이더넷 통신 포트는, 외부 장치와 선택적으로 연결되어 제어 신호를 입력받을 수 있다.
상기 원격 리셋 장치는 전면부에 장착된 전원 상태 표시부를 더 포함할 수 있다.
상기 원격 리셋 장치는 전면부에 장착된 상기 복수개의 통신 채널 포트 상태를 표시하는 통신 상태 표시부를 더 포함할 수 있다.
다른 특징에 따르면, 원격 리셋 장치의 동작 방법으로서, 상기 원격 리셋 장치에 탑재된 제1 원격 리셋 모듈이 외부로부터 복수개의 채널의 원격 리셋 신호를 입력받는 단계, 그리고 상기 원격 리셋 장치에 탑재된 원격 대상 장비들과 연결된 복수개의 통신 채널 포트에 연결된 릴레이들을 스위칭시켜 상기 원격 리셋 신호를 상기 원격 대상 장비들로 출력하도록 제어하는 단계를 포함한다.
상기 제2 원격 리셋 모듈에 장애가 감지되면, 외부와 연결된 이더넷 통신 포트를 상기 제1 원격 리셋 모듈과 연결된 제1 이더넷 통신 포트에서 제2 원격 리셋 모듈에 연결된 제2 이더넷 통신 포트로 전환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 릴레이들은, 하나의 인쇄회로기판에 배선되고, 상기 인쇄회로기판은, 상기 통신 채널 포트와 연결될 수 있다.
실시예에 따르면, 별도의 보조 릴레이 및 인가 전원 구성이 필요 없는 단일 설비 적용으로 공간 편의, 작업 절차의 복잡성을 감소시킬 수 있다.
또한, 구성 복잡도 감소로 여러 설비의 원격 리셋 기능을 구현할 수 있다.
또한, 제어 신호 입력을 위한 회선 이중화로 한 개 회선 장애시, 예비 회선을 통한 원격 제어가 가능하다.
또한, RTU FPD, IAPD 설비의 재시작(RESTART)을 통해 복구가 가능한 장애 발생시, 유지 보수 인력 출동 없이 ICT 관제소 근무자의 원격 리셋 제어를 통한 복구로 출장비 등 수선비 절감의 효과가 있다.
도 1은 실시예에 따른 원격 리셋 장치와 주변 구성 간의 연결 관계를 나타낸다.
도 2는 종래의 원격 리셋 장치의 구성을 나타낸다.
도 3은 실시예에 따른 원격 리셋 장치의 구성을 나타낸다.
도 4는 실시예에 따른 원격 리셋 장치의 내부 개략도이다.
도 5는 실시예에 따른 원격 리셋 장치의 전면부 개략도이다.
도 6은 실시예에 따른 원격 리셋 장치의 후면부 개략도이다.
도 7은 실시예에 따른 원격 리셋 장치의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명에서 설명하는 장치들은 적어도 하나의 프로세서, 메모리 장치, 통신 장치 등을 포함하는 하드웨어로 구성되고, 지정된 장소에 하드웨어와 결합되어 실행되는 프로그램이 저장된다. 하드웨어는 본 발명의 방법을 실행할 수 있는 구성과 성능을 가진다. 프로그램은 도면들을 참고로 설명한 본 발명의 동작 방법을 구현한 명령어(instructions)를 포함하고, 프로세서와 메모리 장치 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명을 실행한다.
본 명세서에서 "전송 또는 제공"은 직접적인 전송 또는 제공하는 것 뿐만 아니라 다른 장치를 통해 또는 우회 경로를 이용하여 간접적으로 전송 또는 제공도 포함할 수 있다.
본 명세서에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 도면에 관계없이 동일한 도면번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는" 은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 명세서에서 도면을 참고하여 설명한 흐름도에서, 동작 순서는 변경될 수 있고, 여러 동작들이 병합되거나, 어느 동작이 분할될 수 있고, 특정 동작은 수행되지 않을 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 원격 리셋 장치와 주변 구성 간의 연결 관계를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 원격 리셋 장치(100)는 현장에 설치된 설비를 관리자가 제공되는 소프트웨어를 통해 원격지 접속으로 장비의 전원을 ON/OFF 하는 장치로, SCADA(Supervosory Control and Data Acquisition) RTU(Remote Terminal Unit) 운영에 사용된다.
원격 리셋 장치(100)는 상위 SCADA(200)로부터 수신되는 제어 신호에 따라 RTU(300)의 내부 디바이스들, 즉, MPD(Main Processing Device)(310), FPD(Field Processing Device)(320), IAPD(Intelligent Analog Processing Device)(330)의 전원을 원격에서 리셋한다.
상위 SCADA(200)는 통신 경로상의 아날로그 또는 디지털 신호를 사용하여 현장 설비의 상태 정보 데이터를 원격소장치(Remote Terminal Unit, RTU)(이하 'RTU'라 함)로 수집, 수신, 기록, 표시하여 통합운영센터가 원격장치를 감시 제어한다.
RTU(300)는 전력계통 운영 설비를 원격 감시, 측정 및 제어를 수행한다.
MPD(310)는 RTU(300)의 중추적 역할을 담당한다. FPD(320)와 IAPD(330)는 현장 정보의 실시간 취득, 제어 및 외부 장치 통신 연계를 수행한다.
도 2는 종래의 원격 리셋 장치의 구성을 나타내고, 도 3은 실시예에 따른 원격 리셋 장치의 구성을 나타내며, 도 4는 실시예에 따른 원격 리셋 장치의 내부 개략도이고, 도 5는 실시예에 따른 원격 리셋 장치의 전면부 개략도이고, 도 6은 실시예에 따른 원격 리셋 장치의 후면부 개략도이다.
도 2를 참조하면, 종래에는 원격 리셋 모듈(11)이 8개의 채널 포트들을 중에서 포트 0과 포트 7을 사용하여 MPD A(311)과 MPD B(312)에게 전원 리셋 신호를 출력한다.
이때, 포트 0은 MPD A(311)에게 전원 리셋 신호를 사용하기 위해 사용되고, 보조 접점 릴레이와 연결되어 있다.
포트 7은 MPD B(312)에게 전원 리셋 신호를 사용하기 위해 사용되고, 보조 접점 릴레이와 연결되어 있다.
보조 접점 릴레이는 포트 0 또는 포트 1을 통해 원격 리셋 모듈(11)로부터 출력되는 전원 리셋 신호를 MPD A(311)과 MPD B(312)에게 출력하기 위해 스위칭하는 동작을 한다.
그러나, 도면에도 나타낸 것처럼, 보조 접점 릴레이들은 포트들, 전원 입력부(13, 14), MPD A(311), MPD B(312)와 각각 연결되기 위한 배선들이 복잡한 구조로 되어 있다.
따라서, 8개의 채널에 대해 보조 접점 릴레이들을 모두 배선하게 되면 매우 복잡해진다. 이처럼, 보조 릴레이를 추가 설치해야하는 복잡성 때문에 통상적으로 2개 채널만 이용하여 MPD A(311), MPD B(312)만 원격 리셋 기능이 구현되어 있다.
게다가 도면에는 나타내지 않았으나, 하나의 이더넷(Ethernet) 입력포트를 가지고 있어, 원격 리셋 신호 입력을 위한 통신 이중화는 불가능하다. 또한, 기능 구현을 위해 사용되는 24V, 54V 이외에 장치 동작을 위한 별도 220V 단독전원이 구성되어야 한다.
이러한 종래 원격 리셋 장치(10)의 구조의 한계를 극복하기 위해 도 3과 같이 원격 리셋 장치(100)를 구성하였다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 원격 리셋 장치(100)는 이중화 구조를 가진 두개의 원격 리셋 모듈(101, 102), 8개의 통신 채널 포트(103), 8개의 통신 채널 포트와 연결되는 복수의 보조 접점 릴레이(104)가 배선된 PCB(Printed Circuit Board)(105), 54V 메인 전원을 입력받기 위한 전원 입력부들(106, 107), 이중화 구조의 이더넷 통신 포트들(108, 109) 및 컨버터(110)를 포함한다.
이더넷 통신 포트들(108)은 상위 SCADA(200)로부터 원격 리셋 제어 신호를 입력받아 각각 연결된 원격 리셋 모듈(101, 102)로 출력한다.
통상, 원격 리셋 모듈(101, 102) 중 하나는 마스터 장치로 사용되고, 장애가 발생하면 나머지 슬레이브 장치가 역할을 대신한다.
원격 리셋 모듈들(101, 102)은 8개의 채널 포트를 통해 PCB 기판에 연결되어 있다. PCB 기판에는 각 채널 포트와 연결되는 보조 접점 릴레이들(104)이 배선되어 있다.
보조 접점 릴레이들(104)은 제1 점점이 각각 할당된 원격 대상 장비, 예컨대, MPD(310), FPD(320), IAPD(330)와 연결되고, 제2 점점은 각 채널 포트와 연결된다. 제1 접점과 제2 접점은 채널 포트로부터 수신되는 원격 리셋 신호에 따라 스위칭된다.
또한, 보조 접점 릴레이들(104)은 54V 메인 전원을 입력받는 전원 입력부들(106, 107)과 연결되어 있다.
이와 같이, 종래와 달리, 8개의 보조 접점 릴레이들(104)이 PCB 배선 회로 구성으로 집약되어 있어, 다수의 장치들을 원격에서 리셋 제어할 수 있는 통합 장치 형태의 원격 리셋 제어 장치(100)를 구현할 수 있다.
또한, 배선 작업의 복잡도 감소로 각 장치(FPD, IAPD)의 메인 전원과 결선 작업만으로 구성 가능하다.
또한, 네트워크 모듈 증설로 이더넷 통신 포트들(108, 109)의 추가를 통해 통신 이중화 구현이 가능하다.
또한, 도 2에서와 같이 별도 전원(220V) 인가없이도 54V 단일종류 입력 전원을 사용할 수 있다.
이때, 컨버터(110)는 54V 전원을 입력받아 이를 48V로 강하하고, 강하된 48V를 PCB 기판(105)에 공급한다.
도 4를 참조하면, 원격 리셋 장치(100)의 내부에는 두개의 원격 리셋 모듈(101, 102)이 내장되어 있고, 이들 원격 리셋 모듈(101, 102)은 각각의 이더넷 포트(도 3의 108, 109)를 통해 상위 SCADA(200)로부터 원격 제어 신호를 입력받는다.
8개의 통신 채널 포트와 연결되는 8개의 보조 접점 릴레이들(104)은 PCB 기판(105)에 배선되어 있으므로, RACK 전면부에 취부 가능한 통합장치로 구현될 수 있다.
도 5를 참조하면, 원격 리셋 장치(100)의 전면부에는 전원 상태 표시부(110), 8개 채널의 통신 상태를 표시하는 LED(111)가 위치하고, 전원 단자(112) 및 이더넷 통신 포트들(108, 109)가 위치한다. 이처럼, 8개 채널의 전원을 원격으로 제어(ON/OFF)하고 채널상태를 전면부 LED(111)를 통해 확인할 수 있게 된다.
도 6을 참조하면, 원격 리셋 장치(100)의 후면에는 전원 입력부들(106, 107)과 통신 채널 포트들(103)이 위치한다. 따라서, 원격 리셋 모듈(101, 102)을 이중화하여 2개 이더넷 포트(도 3의 108, 109)를 활용한 입력 제어신호 이중화가 가능하도록 되어 있다.
또한, 전원 이중화로 2개의 54V를 장비 후면의 메인 전원 단자대로 각각 입력 받아 8채널의 제어용(D/O) Port를 출력·제어 가능하다.
도 7은 실시예에 따른 원격 리셋 장치의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 원격 리셋 장치(100)가 외부, 즉, SCADA(200)로부터 8개 채널의 원격 리셋 신호를 입력받는다(S101). 이때, 8개 채널 전체 또는 8개 채널중 일부에 대한 원격 리셋 신호를 입력받을 수 있다.
원격 리셋 모듈(101, 102)은 이중화 구조로 되어 있으므로, 마스터 장치로 동작하는 제1 원격 리셋 모듈(101)이 제1 이더넷 통신 포트(108)를 통해 원격 리셋 신호를 입력받도록 외부와 연결되어 있다.
제1 원격 리셋 모듈(101)이 출력하는 원격 리셋 신호는 통신 채널 포트들(103)에 연결된 보조 접점 릴레이들(103)로 전달되어 이들을 스위칭시켜 원격 리셋 신호에 대응하는 원격 대상 장비, 예컨대, MPD(310), FPD(320), IAPD(330)로 전달된다(S102).
원격 리셋 신호가 8개 채널중 일부에 해당하는 경우, 해당 채널 포트에 연결된 보조 접점 릴레이(104)에서만 스위칭이 이루어진다.
제1 원격 리셋 모듈(101)에서 장애가 발생하면(S103), 제1 이더넷 통신 포트(108)와 외부와의 연결은 절단되고, 슬레이브 장치로 동작하는 제2 원격 리셋 모듈(102)의 제2 이더넷 통신 포트(109)로 스위칭된다(S104). 이처럼, 원격 이더넷 포트를 이중화할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이것도 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (11)

  1. 외부에서 입력되는 제어 신호에 기초하여 원격 리셋 신호를 생성하여 출력하는 원격 리셋 모듈,
    상기 원격 리셋 모듈과 연결된 복수개의 통신 채널 포트, 그리고
    상기 복수개의 통신 채널 포트와 각각 연결되는 복수개의 릴레이를 포함하고,
    상기 복수개의 릴레이는,
    제1 접점이 원격 대상 장비와 연결되고 제2 접점이 상기 통신 채널 포트와 연결되어, 상기 통신 채널 포트로부터 입력받은 원격 리셋 신호를 상기 연결된 원격 대상 장비로 출력하도록 스위칭되는, 원격 리셋 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 복수개의 릴레이는,
    인쇄회로기판에 배선되어 있고,
    상기 통신 채널 포트와 상기 원격 대상 장비는,
    상기 인쇄회로기판에 연결되는, 원격 리셋 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 인쇄회로기판은,
    복수의 외부 전원 입력부와 연결되어 전원을 입력받는, 원격 리셋 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 인쇄 회로기판은
    상기 복수의 외부 전원 입력부로부터 동일한 크기의 전원들을 입력받는, 원격 리셋 장치.
  5. 제3항에서,
    상기 복수의 외부 전원 입력부 중 하나와 연결되고, 연결된 외부 전원 입력부가 출력하는 외부 전원을 정해진 전압으로 강하하고, 강하된 전압을 상기 인쇄 회로기판에 공급하는 컨버터
    를 더 포함하는, 원격 리셋 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 원격 리셋 모듈은,
    제1 이더넷 통신 포트를 구비한 제1 원격 리셋 모듈, 그리고
    제2 이더넷 통신 포트를 구비한 제2 원격 리셋 모듈을 포함하고,
    상기 제1 이더넷 통신 포트와 상기 제2 이더넷 통신 포트는,
    외부 장치와 선택적으로 연결되어 제어 신호를 입력받는, 원격 리셋 장치.
  7. 제1항에서,
    전면부에 장착된 전원 상태 표시부
    를 더 포함하는, 원격 리셋 장치.
  8. 제1항에서,
    전면부에 장착된 상기 복수개의 통신 채널 포트 상태를 표시하는 통신 상태 표시부
    를 더 포함하는, 원격 리셋 장치.
  9. 원격 리셋 장치의 동작 방법으로서,
    상기 원격 리셋 장치에 탑재된 제1 원격 리셋 모듈이 외부로부터 복수개의 채널의 원격 리셋 신호를 입력받는 단계, 그리고
    상기 원격 리셋 장치에 탑재된 원격 대상 장비들과 연결된 복수개의 통신 채널 포트에 연결된 릴레이들을 스위칭시켜 상기 원격 리셋 신호를 상기 원격 대상 장비들로 출력하도록 제어하는 단계
    를 포함하는, 원격 리셋 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제2 원격 리셋 모듈에 장애가 감지되면, 외부와 연결된 이더넷 통신 포트를 상기 제1 원격 리셋 모듈과 연결된 제1 이더넷 통신 포트에서 제2 원격 리셋 모듈에 연결된 제2 이더넷 통신 포트로 전환하는 단계
    를 더 포함하는, 원격 리셋 장치.
  11. 제9항에서,
    상기 릴레이들은,
    하나의 인쇄회로기판에 배선되고,
    상기 인쇄회로기판은,
    상기 통신 채널 포트와 연결되는, 원격 리셋 장치.
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