KR910004417B1 - 광통신 중계장치의 경보 발생회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

광통신 중계장치의 경보 발생회로

제 1 도는 본 발명에 따른 경보발생회로의 불럭도.

제 2 도는 제 1 도는 구체 회로도.

제 3 도는 제 2 도중 팬 경보발생부의 동작파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전원부 20 : 침수경보발생부

30 : 고온경보발생부 40 : 팬 제어 및 경보발생부

50 : 문열림 경보발생부 60 : 전원 이상경보발생부

70 : 경보수집부 80 : 경보표시부

본 발명은 경보발생회로에 관한 것으로, 특히 광통신 중계장치에서 발생하는 경보를 검출할 수 있는 회로에 관한 것이다.

종래의 광통신 중계장치에서는 외부 환경변화에 따른 보호대책이 마련되어 있지 않았으므로 광통신 중계소가 침수되거나, 냉방장치가 동작하지 않아서 주위온도가 상승된다든지, 파괴를 목적으로 외부인의 무단 침입이 있다든지 하는 경우에는 중계장비운영에 심각한 영향을 줄 요소가 많았었다. 특히 무인으로 운용되는 중계소일 경우에는 상기와 같은 외부 환경요인에 따른 에러가 발생했을 경우 운용요원이 시스템이 어떤 상황에 의해 다운되었는지 알 수 없어 중계장비 운용을 효율적으로 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 광통신 중계장치에서 외부 환경요소에 따르는 각종 경보신호를 발생하여 중계소와 원격이격되어 있는 단국장치로 경보 상황을 알릴 수 있는 경보발생회로를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 따른 블록도로서 아날로그 소자의 공급전원 레벨인 제 1 전원과, 디지탈 소자의 공급 전원 레벨인 제 2 전원을 발생하는 전원부(10)와, 침수프로브에 의해 감지된 비교전압과 소정의 기준전압을 비교하여 비교전압이 클시 침수경보를 발생하는 침수경보발생부(20)와, 시스템내의 온도감지 전압과 소정 기준전압을 비교하여 온도감지 전압이 클시 고온경보를 발생하는 고온경보발생부(30)와, 상기 고온경보발생부(30)의 비교출력 상태에 따라 팬 구동을 제어하며, 상기 비교출력 신호를 소정지연하여 트리거 시킨 후 상기 팬 구동을 피드백시킨 신호와 논리조합하여 팬 구동에러 유무신호를 발생하는 팬 제어 및 경보발생부(40)와, 광중계장치의 문에 설치된 마이크로 스위치의 동작에 따라 문열림 경보를 발생하는 문열림 경보발생부(50)와, 전원장치 상태에 따라 이상시 전원 이상경보를 발생하는 전원경보발생부(60)와, 상기 경보발생부(20-60)의 경보발생신호를 수집하여 단국장치로 에러발생 상황을 통보하는 경보수집부(70)와, 상기 경보 수집부(70)의 각종 경보신호 상태를 표시하는 경보표시부(80)로 구성된다.

상술한 구성에 의거 본 발명을 제 1 도를 참조하여 상세히 설명한다. 먼저 침수 프로브(probe)(21)에서 중계소의 침수상태를 감지하지 못한경우(정상상태)에는 기준전압부(23)의 출력이 비교전압(22)의 출력보다 큰 상태이므로, 비교부(24)를 통해 침수상태가 아님을 나타내는 정상신호를 경보수집부(70)로 인가한다. 이때 침수프로브(21)에서 침수상태를 감지하면 침수에 따른 비교 레벨의 전압이 발생하게 되는데 상기 비교전압부(22)의 출력이 기준전압부(23)의 출력보다 크게 되므로 비교부(24)는 침수경보신호를 발생하여 경보수집부(70)로 인가한다.

두번째로 고온경보발생과정을 설명한다. 온도감지부(31)는 중계소 내의 온도를 감지하고 기준전압부(32)는 소정레벨의 기준전압을 발생한다. 따라서 중계소 내의 온도가 정상온도일시에는 온도 감지전압이 기준전압보다 작은 상태이므로 비교부(33)는 중계소 내의 온도가 정상임을 알리는 신호를 경보수집부(70)로 인가하며, 중계소 내의 온도가 상승되면 온도감지부(31)의 전압이 기준전압부(32)의 전압보다 큰 상태가 되므로 비교부(33)를 통하여 경보수집부(70)로 고온경보신호를 인가한다.

세번째로 팬 제어 및 경보발생부(40)의 동작과정을 설명한다. 비교기(41)는 상기 온도 감지부(31) 및 기준전압부(32)의 출력상태를 비교하여 중계소 내의 온도 상태에 따른 제어신호를 발생한다. 따라서 중계소내의 온도가 정상일시에는 팬 구동부(42)를 동작시키지 않게 되어 팬(FAN)은 정지상태가 되고, 고온 감지시는 팬 구동부(42)를 구동하여 팬(FAN)을 구동하여 중계소 내의 온도를 냉각시킨다.

이때 지연 및 트리거부(44)는 상기 비교기(41)의 출력을 지연시켜 고온 경보의 시작 및 종료시점에 대한 트리거 신호를 발생하는데, 논리회로(45)에서 상기 비교기(41) 및 지연 및 트리거부(44)의 출력과, 팬의 동작신호를 피드 백(feed bak)시킨 신호를 논리조합한다.

따라서 상기 논리회로(45)에서는 고온 감지 유무에 따라 팬 구동상태를 분석하여 고온 감지시에 팬이 구동되지 않거나 정상시에 팬이 구동되면 팬 구동 에러신호를 발생한다.

네번째로 문열림 경보발생 과정을 설명한다. 중계소의 문에 마이크로 스위치(Micro Switch)를 설치하고 문이 열리면 마이크로 스위치가 노말 클로즈(normal close)접점으로 위치토록하여 문열림 경보를 경보수집부(70)로 인가한다.

다섯번째로 전원 이상경보 발생과정을 설명한다. 전원장치에 이상이 발생했을시는 내부의 릴레이 접점을 연결하여 전원 이상경보를 발생하여 경보수집부(70)로 인가한다.

상기 경보수집부(70)는 각 경보발생부(20-60)에서 발생한 경보신호를 수집하여 단국장치 측으로 해당 경보를 송출하며, 경보표시부(80)는 상기 경신호에 대한 각종 상태를 표시한다.

제 2 도는 제 1 도의 구체회로도로서 중계소의 침수상태를 감지하는 침수 프로브(21)와, 캐패시터(C3-C4), 및 저항(R1 - R4)으로 구성되어 상기 침수 프로브(21)에서 침수 감지시 발생하는 신호의 노이즈를 제거하는 동시에 비교전압을 발생하는 비교전압부(22)와, 저항(R5 - R6)으로 구성되어 침수경보발생의 기준전압 신호를 발생하는 기준전압부(23)와, 비교기(COM1), 인버터(IG1), 저항(R7 - R9), 다이오드(D3) 및 스위치(1)로 구성되어 상기 기준전압 및 비교전압의 레벨을 비교하여 비교전압이 클시에 침수경보신호를 발생하는 비교부(24)로 구성된 침수경보발생부(20)와, 저항(R11), 서미스터(RIH)로 구성되어 중계소 내의 온도상태를 감지하는 온도감지부(31)와, 제항(R13, R14)으로 구성되어 고온 발생유무의 기준이 되는 전압을 발생하는 기준전압부(32)와, 비교기(COM2), 인버터(IG2), 저항(R1 - R2, R15) 및 다이오드(D4)로 구성되어 상기 온도감지 전압 및 기준전압의 레벨을 비교하여 온도 감지전압이 클시 고온 경보를 발생하는 비교부(33)로 구성된 고온 감지부(30)와, 저항(R18-R19) 및 비교기(COM3)로 구성되어 상기 온도감지 전압 및 기준전압의 레벨을 비교하여 중계소 내의 온도 상태에 따른 팬 구동제어신호를 발생하는 비교부(41)와, 저항(R12, R25, R30), 트랜지스터(Q1-Q2) 및 제너다이오드(ZD2)로 구성되어 상기 팬 구동제어신호에 따라 후술하는 팬(33)을 구동하는 팬 구동부(32)와, 중계소 내의 온도를 냉각시키는 팬(33)과, 저항(R20-R21, R26-R27), 다이오드(D5), 인버터(IG3), 캐패시터(C9), 및 익스클루시브 오아게이트(XOR1-XOR2)로 구성되어 상기 비교부(41)의 출력을 소정 지연한후 트리거시켜 고온 경보발생의 시작 및 종료 시점을 검출하는 지연 및 트리거부(44)와, 저항(R16), 인버터(IG4-IG6), 익스클루시브 오아게이드(XOR3-XOR4), 낸드게이트(NG1) 및 스위치(S3)로 구성되어 상기 비교부(41) 지연 및 트리거부(44)의 출력과 팬(43)의 피드백신호를 논리조합하여 팬 구동의 에러 유무상태를 분석하여 경보신호를 발생하는 논리회로(45)로 구성된 팬 제어 및 경보발생부(40)와, 중계소의 문에 부착된 마이크로 스위치의 접점 상태에 따라 문열림 경보 신호를 발생하는 문열림 경보발생부(50)와, 전원장치의 상태에 따라 이상 현상발생시 전원이상경보를 발생하는 전원이상 경보발생부(60)와, 앤드게이트(AG1 - AG4) 및 PISO1 - PISO6로 구성되어 상기 각 경보발생부(20-60)의 출력을 수집하여 단국의 SPU측으로 경보신호를 송출하는 경보수집부(70)와, 드라이버(DRV1-DRV4), LED1-LED4 및 저항(R28-R32)로 구성되어 각 경보발생에 따른 상태를 표시하는 경보 표시부(80)로 구성된다.

제 3 도는 고온경보발생부(30)와, 팬 제어 및 경보발생부(40)의 각부 동작파형도로서 (1a)는 서미스터(RTH)의 온도감지에 따른 출력레벨이고 (2a)는 팬 오프(Fan off)레벨[비교기(COM3)의 출력이 저항(R9)를 통해 피이드백 기준전압]이며 (3d)는 고온경보발생 레벨[비교기(COM2)의 기준전압]이며, (b)는 인버터(IG2)를 통한 고온경보발생신호이고, (c)는 비교기(COM3)의 출력이며, (d)는 팬 구동에 따른 피드백 신호가 인버터(IG5)를 통한 출력으로서 점선부분은 고온감지시에 팬이 구동되지 않음을 나타내고 있는데 tdr은 팬 기동시간을 나타내고, tdf는 팬 정지시간을 나타내며, (e)는 비교기(COM3)의 출력인 상기 (c)와 같은 파형을 반전하는 인버터(IG3)의 출력이고, (f)는 상기 (d)와 같은 인버터(IG5)와 상기 (e)와 같은 인버터(IG3)의 출력을 익스클루시브 오아 연산한후 반전한 (IG6)의 출력으로서 점선부분은 팬이 동작하지 않을시의 파형도이며, (g)는 상기 (e)와 같은 인버터(IG3)의 출력을 소정 지연시켜 트리거시킨 익스클루시브 오아게이트(XOR3)의 출력을 반전한 인버터(IG4)의 출력으로서 td는 저항(R27) 및 캐패시터(C9)에 의한 시정수 및 익스클루시브 오아게이트(XOR1 - XOR3)의 게이트 지연에 의해 발생된 지연시간이며, (f)는 상기 (g)와 같은 (IG4)의 출력과 (f)와 같은 (IG6)의 출력을 부논리곱하는 낸드게이트(NG1)의 출력으로서 점선부분은 팬이 동작하지 않을시 발생하는 팬 경보발생을 나타낸다.

상술한 구성에 의거 본 발명을 제 2 도 및 제 3 도를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 경보회로에서는 아날로그 소자와 디지탈 소자를 사용하고 있는데 전원부(10)는 아날로그 소자를 구동하기 위한 12V의 제 1 전원 및 디지탈 소자를 구동하기 위한 5V의 제 2 전원을 발생하여 각부에 공급한다.

먼저 침수경보의 발생과정을 설명한다. 침수 프로브(21)에서 침수를 감지하지 못하는 제 2 전원을 저항(R3, R4)을 통해 분압한 비교전압이 저항 (R5-R6)을 통해 분압한 기준전압보다 높은 전압인 상태이므로 비교기(COM1)의 출력은 "로우"상태의 전위가 된다. 이때 상기 비교기(COM1)의 출력은 인버터(IG1)을 통해 "하이"상태로 반전되어 PISO2(Pa rallel Input Serial Output) 및 PISO5로 인가된다.

상기 PISO1 - PISO6는 단국측의 SPU(Slave Processor Unit)로부터 소정 주기마다 발생하는 스타트 클럭(start clock)에 의해 각종 경보신호를 병렬 로드한후 쉬프트 클럭(shift clock)에 의해 단국장치의 SPU측으로 직렬 전송한다. 이때 침수프로브(21)에서 침수를 감지하면 상기 비교전압이 기준전압 레벨보다 낮아지므로 비교기(COM1)는 "하이"상태의 전위를 출력한다. 상기 비교기(COM1)의 출력은 저항(R7-R8) 및 다이오드(D3)를 통해 TTL레벨의 제 1 전원으로 변환된후 인버터(IG1)를 통해 "로우"신호로 변환되어 PISO2 및 PISO4로 인가된다. 또한 인버터(IG4)의 출력은 드라이버(DRV1)에 인가되므로 LED1이 동작되어 침수경보를 표시하며, 스위치(S1)는 옵션(option)으로서 침수경보가 발생하지 않은 지역이라면 스위치(S1)를 오프시켜 놓으면 된다.

또한 캐패시터(C3, C4) 및 저항(R3, R4)은 노이즈 제거용으로 사용되며 저항(R9)은 히스테리 특성 발생용으로 사용된다. 여기서 모든 스위치(S1-S3)는 옵션으로 해당 경보가 발생하지 않는 지역이라면 "오프" 시키면 된다.

두번째로 고온 경보의 발생과정을 설명한다. 중계소 내의 온도는 저항(R11) 및 서미스터(RIH)에 의해 온도를 전압으로 변화시키는데, 상기 서미스터(RIH)는 네가티브(negative) 특성을 갖음으로서 온도가 상승되면 저항값은 작아지고, 온도가 내려가면 저항값은 커지게 된다. 여기서 서미스터(RIH)에 감지한 온도전압이 (1a)와 같다고 가정한다.

따라서 중계소 내의 온도가 정상상태라면 저항(R13, R14)을 통해 분압한 (4a)와 같은 고온 경보 레벨의 기준전압보다 큰 상태이므로 비교기(COM2)를 출력하는 신호는 "로우"상태가 되며 인버터(IG2)를 통해(b)의 (나)구간이전 및 (다)구간이후와 같은 "하이"신호를 PISO3 및 PISO6로 인가한다. 이때 서미스터(RIH)에서 (1a)의 (나)와 (다)구간 사이와 같이 고온 감지시 감지전압이 낮아지므로 비교기(COM2)의 출력은 "하이"상태가 되며 이 신호는 저항(R10, R15) 및 다이오드(D4)를 통해 TTL레벨로 변환된후 인버터(IG2)를 통해 (b)의 (나)와 (다)구간 사이와 같은 "로우"상태로 변환되어 고온 경보신호로서 PISO3 및 PISO6로 인가되는 동시에 드라이버(DRV4)를 구동하여 LED4를 동작시켜 고온 경보발생을 표시한다.

세번째로 팬 구동 및 팬 구동경보의 발생과정을 설명한다. 팬 구동전압은 (3a)와 같은 (4a)와 같은 고온 경보를 발생하기 위한 기준전압보다 조금 높게 설정하여 온도상승시 고온 경보발생이전에 팬(43)을 구동할 수 있도록 한다.

즉,

×제 2 전원〈

×제 2 전원으로 설정한다.

중계소 내의 온도가 정상 상태일시는 비교기(COM3)는 "로우"신호를 출력하므로 트랜지스터(Q2)가 턴오프 상태가 되며 PNP형 트랜지스터(Q1)의 베이스 전위가 "하이"상태를 유지하므로 트랜지스터(Q1)도 턴오프 상태가 되어 팬은 구동되지 않는 상태가 된다.

이때 서미스터(RIH)에서 온도 상승을 감지하여 (3a)의 (가)와 같이 팬(43)의 "온"레벨보다 낮아지면 ; 비교기(COM3)는 (c)와 같이 "하이"상태의 신호를 출력하며, 상기 비교기(COM3)의 턴온에 의해 트랜지스터(Q2)가 턴온되고, 트랜지스터(Q2)의 턴온에 의해 트랜지스터(Q1)의 베이스 전위가 "로우"상태가 되므로 트랜지스터(Q1)가 턴온되어 팬 구동을 시작한다. 이때 제너다이오드(ZD2)는 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 역전류(Ico)에 의해 트랜지스터(Q1)의 컬렉터 전류(Ic)가 증가되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

(c)와 같은 상기 비교기(COM3)의 출력에 의해 구동되는 팬(43)의 피드백 신호는 "로우"상태로 떨어지고, 인버터(IG5)를 통해 "하이"신호로 반전 된다.

이때 상기 팬(43) 구동은 정상속도에 다다르는 시간(tdr)동안 지연시간이 생기며 정지시간(tdf)동안에도 지연시간이 발생한다. 따라서 상기 (c)와 같은 비교기(COM3)신호를 반전한 (e)와 같은 인버터(IG3)의 출력과 인버터(IG5)의 출력을 익스클루시브 오아연산하면 팬(43)의 구동시작 시간 및 구동정지 시간을 검출할 수 있으며, 상기 익스클루시브 오아게이트(XOR4)의 출력을 반전한 인버터(IG6)의 출력은 (f)와 같이 된다.

이때 인버터(IG3) 출력은 저항(R27) 및 캐패시터(C9)에서 소정 지연된후 익스클루시브 오아게이트(XOR1, XOR2)를 통해 익스클루시브 오아게이트(XOR3)의 일단에 인가되는데, 타탄을 상기 인버터(IG3)의 출력을 입력하는 상기 익스클루시브 오아게이트(XOR3)는 두 신호를 익스클루시브 오아 연산하며 인버터(IG4)를 통해 (g)와 같이 td만큼 지연된 신호를 발생한다.

따라서 낸드게이트(NG1)는 상기 (f)와 같은 인버터(IG6) 및 상기 (g)와 같은 인버터(IG4)의 출력을 부논리곱하여 (h)와 같이 팬(43)이 정상적으로 구동되고 있음을 나타내는 신호를 PISO2 및 PISO5에 인가한다.

이때 (d)의 점선 부분과 같이 고온 감지시에도 팬(43)이 구동되지 않아 "로우"신호를 피드백시키면 익스클루시브 오아게이트(XOR4)가 팬(43)의 구동시작 및 정지위치를 검출하지 못해 인버터(IG6)는 (f)의 점선 부분과 같이 "라이"신호를 출력하므로 낸드게이트(NG1)는 (h)의 점선부분과 같이 팬 구동에러에 대한 경보신호를 PISO2 및 PISO5로 인가하는 동시에 드라이버(DRV3)를 구동하여 LED3을 동작시킴으로서 팬 구동에러 상태를 표시한다.

이때 서미스터(RIH)가 (1a)의 (나)와 같이 정상상태의 온도를 감지하면 비교기(COM3)는 (c)와 같이 "로우"신호를 출력하며, 팬(43)의 구동은 (d)와 같이 tdf시간동안 지연된후 정지된다. 이때 비교기(COM3)의 출력이 "로우"신호를 출력하므로 인버터(IG3)의 출력은 (e)와 같이 "하이"상태로 반전되며, 인버터(IG6)의 출력도 팬(43)의 구동정지에 따라 (f)와 같이 출력된다.

따라서 낸드게이트(NG1)는 "하이"상태의 신호를 PISO2및 PISO5로 인가하여, 드라이버(DRV)의 구동을 중지하여 에러상태 표시를 중단한다.

네번째로 문열림 경보발생 과정을 설명한다. 문에 설치된 마이크로 스위치(micro swith)에 의해 경보를 발생시키는데, 문열림 경보발생부(50)는 문이 열리면 마이크로 스위치의 노말 클로즈(nomal close) 접점에 의해 "로우"신호를 발생하며, 이 신호는 PISO2 및 PISO5에 인가되는 동시에 드라이버(DRV2)를 구동하여 LED2를 동작시킴으로서 문열림 경보가 발생했음을 표시한다.

다섯번째로 전원장치에 이상이 생겼을시는 전원 이상경보발생부(60)의 내부 릴레이 접점을 연결하여 경보 신호를 PISO3 및 PISO6에 인가한다.

이때 PISO1-PISO6는 SPU의 스타트 클럭에 의해 각종 경보신호를 병렬 입력한후 쉬프트 클럭에 의해 직렬 출력하여 SPU측으로 발생한 경보신호를 송출하는데 각종 경보신호는 하기(표 1) 및 (표 2)와 같고 각 경보의 기능은 하기(표 3)과 같다.

[표 1]

[표 2]

[표 3] 광중계 장치의 경보기능

상술한 바와같이 관통신 중계장치의 침수 상태 유무를 확인할 수 있고, 장치의 고온 감지유무를 표시할 수 있어 광신호 발생기인 레이저 다이오드 및 광수신 소자인 애벌런치 포트 다이오드(Avalamche Photo Diode : APO)의 동작을 안정화 시킬 수 있으며, 장치내의 각종 에러상황을 분석하여 조치를 취할 수 있음으로서 시스템 신뢰도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 다수의 에러 상황을 경보할 수 있는 광통신 중계장치의 경보발생회로에 있어서, 침수프로브에 의해 감지된 비교전압과 소정의 기준전압을 비교하여 비교레벨이 클시 침수경보를 발생하는 침수경보발생부(20)와, 시스템내의 온도감지 전압과 소정 기준전압을 비교하여 온도감지전압이 클시 고온경보를 발생하는 고온경보 발생부(30)와, 상기 고온경보발생부(30)의 비교출력 상태에 따라 팬 구동울 제어하며, 상기 비교출력 신호를 소정지연후 트리거 시킨 후 상기 팬 구동을 피드백시킨 신호와 논리조합하여 팬 구동에러 유무신호를 발생하는 팬 제어 및 경보발생부(40)와, 광중계장치의 문에 설치된 마이크로 스위치의 동작에 따라 문열림 경보를 발생하는 문열림 경보발생부(50)와, 상기 전원부(10)의 상태에 따라 이상시 전원이상경보를 발생하는 전원경보발생부(60)와, 상기 경보발생부(20-60)의 경보발생신호를 수집하여 단국장치로 에러발생 상황을 통보하는 경보수집부(70)와, 상기 경보수집부(70)의 각종 경보신호 상태를 표시하는 경보표시부(80)로 구성됨을 특징으로 하는 경보발생회로.

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