WO2020204212A1 - 위성안테나 일체형 시각 동기장치 - Google Patents

위성안테나 일체형 시각 동기장치 Download PDF

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WO2020204212A1
WO2020204212A1 PCT/KR2019/003708 KR2019003708W WO2020204212A1 WO 2020204212 A1 WO2020204212 A1 WO 2020204212A1 KR 2019003708 W KR2019003708 W KR 2019003708W WO 2020204212 A1 WO2020204212 A1 WO 2020204212A1
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WO
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signal
1pps
satellite
irig
time synchronization
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PCT/KR2019/003708
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김영일
안태풍
고흥열
박희태
이석우
김남환
강종묵
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인텍전기전자 주식회사
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G7/00—Synchronisation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G3/00—Producing timing pulses
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
    • G04R40/00—Correcting the clock frequency
    • G04R40/04—Correcting the clock frequency by detecting the radio signal frequency

Definitions

  • the present invention relates to a time synchronization device, and more particularly, to a satellite antenna-integrated time synchronization device in which an antenna for receiving satellite information and a time synchronization device are integrated in one body.
  • Time synchronization devices as shown in Fig. 1, generate a 1PPS (Pulse Per Second) signal from the satellite information receiving antenna 10 and the satellite signal received through the antenna, and IRIG from the generated 1PPS signal.
  • 1PPS Pulse Per Second
  • IRIG IRIG from the generated 1PPS signal.
  • Time synchronization means 50 for generating signals or the like are connected to each other through a connection cable 30.
  • a time synchronization device having an antenna 10 for receiving satellite information and a time synchronization means 50 for generating and outputting a signal for time synchronization from the satellite information received by the antenna must be additionally installed. It is necessary to secure additional space for installing the time synchronization device inside the installed power device control device. However, for this, it is necessary to replace the enclosure for the power equipment control device with a larger one, and thus securing additional space is practically difficult.
  • the time synchronization technology requires a high degree of time synchronization accuracy between devices, but in the conventional time synchronization device of FIG. 1, the antenna 10 and the time synchronization means 50 are formed as separate devices, and a cable between them is Since they are connected to each other by using (30), a problem of time delay may occur between the antenna 10 and the time synchronization means 50.
  • conventional power device control devices often do not have a means to visually check information on the current operating state of the power device to be controlled by the control device.
  • the time synchronization device added to the device may be provided with a means for visually confirming the current operating state of the power equipment control device as well as the operation state of the time synchronization device itself.
  • Patent Publication No. 10-2011-0042659 (published on April 27, 2011)
  • Patent Publication No. 10-2012-0017274 published on February 28, 2012
  • the present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and provides a satellite antenna-integrated time synchronization device in which an antenna for receiving a satellite signal and a signal processing device for generating a signal required for time synchronization from a satellite signal received by the antenna are integrated. It aims to provide.
  • the present invention provides a time synchronization device including a means for visually confirming the operation state of the power device control device, including the operation state of the time synchronization device itself.
  • the time synchronization device of the present invention for solving the above problem is a satellite antenna-integrated time synchronization device that generates a time synchronization signal from a satellite signal received from a satellite, and is disposed in the case and at least 1PPS from the satellite signal.
  • the time synchronization device of the present invention is a satellite antenna-integrated time synchronization device that generates a time synchronization signal from a satellite signal received from a satellite and outputs it to a power device control device, and includes a 1PPS signal and satellite connection status information from the satellite signal.
  • a 1PPS synchronization module for generating a signal for UART communication, and a signal processing means for generating a signal required for time synchronization of the power device control device by using a signal output from the 1PPS synchronization module, wherein the signal processing means comprises: 1PPS signal verification means for verifying the 1PPS signal, and 1PPS synchronization IRIG signal generation means for generating and outputting an IRIG signal synchronized to the 1PPS signal by using the 1PPS signal verified by the 1PPS signal verification means.
  • the time synchronization device is used when a time synchronization function is added to an already installed power device. It has an advantageous effect in terms of securing installation space.
  • 1 is a view showing the appearance of a conventional time synchronization device
  • FIG. 2 is a diagram showing the structure of a time synchronization device integrated with a satellite antenna according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a functional block diagram of a phase synchronization device in a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a signal processing module according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a functional block diagram of a signal processing unit in a preferred embodiment of the present invention.
  • 6 is a flowchart showing the flow of 1PPS signal verification processing
  • FIG. 8 is a flowchart showing the flow of IRIG signal and NMEA sentence generation processing
  • Fig. 10 is a flowchart showing a flow of display processing for displaying an operating state of the power equipment control device
  • Fig. 11 is a flowchart showing the flow of display processing for displaying the operating state of the time synchronization device.
  • FIG. 2 is a diagram showing the structure of a time synchronization device integrated with a satellite antenna according to a preferred embodiment of the present invention, (a) is an exploded perspective view of the time synchronization device, and (b) is a cross-sectional view.
  • the time synchronization device 100 of the preferred embodiment of the present invention includes a case body composed of an upper case 110 and a lower case 130, a 1PPS synchronization module 150 installed in the case body, and a signal. It includes a processing unit 170.
  • the 1PPS synchronization module 150 is responsible for the antenna function for the time synchronization device 100 to receive a satellite signal from a satellite.
  • a permanent magnet 180 is installed at an appropriate position on the lower surface of the lower case 130 of the time synchronization device 100, and the time synchronization device 100 of the present invention is magnetically formed by the permanent magnet 180. It can be easily attached to the outside of the enclosure of the power equipment control device made of material.
  • the method of installing the time synchronization device 100 to the power device control device is not limited thereto, for example, by drilling a hole for installing the time synchronization device 100 in the enclosure of the power device control device, A method such as mounting the synchronization device 100 directly to the power device control device may be used.
  • the time synchronization device 100 is provided with a cable lead-out unit 190 on one side of the upper case 110 or the lower case 130, and the output of the signal processing unit 170 through the cable lead-out unit 190 The signal is output to the power device control device 200.
  • 3 is a functional block diagram of a phase synchronization device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the time synchronization device 100 of this embodiment includes an antenna (ANT), a 1PPS synchronization module 150, and a signal processing unit 170, and the output signal of the signal processing unit 170 is a power device. It is output to the control device 200.
  • ANT antenna
  • 1PPS synchronization module 150 1PPS synchronization module 150
  • signal processing unit 170 the output signal of the signal processing unit 170 is a power device. It is output to the control device 200.
  • GPS Global Positioning System
  • GLONASS Global System for Mobile Communications
  • ANT antenna
  • the 1PPS synchronization module 150 generates a 1PPS signal (a), satellite connection status information (b), and a UART communication signal (c) from the satellite signal received by the antenna ANT, and outputs the generated signal to the signal processing unit 170.
  • the 1PPS signal (a) is a signal generated from a satellite signal received by the antenna ANT, and is a signal in which one pulse is output per second.
  • the satellite connection state information (b) is a signal indicating a connection state (on/off state) between a satellite such as GPS and the time synchronization device 100.
  • UART (Universal asynchronous receiver/transmitter) communication signal (c) is a signal representing time and location information generated from satellite signals received by the antenna (ANT), and is used to transmit information such as time, latitude, and longitude. It is output in the standard NMEA (Npational Marine Electronics Association 0183) data format (also called NMEA sentence).
  • the signal processing unit 170 generates a 1PPS signal (A), a 1PPS synchronization IRIG signal (B), and communication data (C) from the output signal of the 1PPS synchronization module 150 and outputs it to the power device control device 200.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a signal processing module according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the signal processing unit 170 includes a signal processing module 171, a time delay compensation circuit 172, a gate driver 173, an RS485 converter 174, an RS232 converter 175, and a display unit 176. Includes.
  • the 1PPS signal (a) input from the 1PPS synchronization module 150 to the signal processing unit 170 is input to the signal processing unit 170 and is also input to the time delay compensation circuit 172.
  • a part of the 1PPS signal input to the signal processing unit 170 is output to the power equipment control device 200 as it is input without any processing from the signal processing unit 170.
  • the satellite connection status information (b) and the UART communication signal (c) are also referred to as the signal processing module 171.
  • the signal processing module 171 uses the 1PPS signal (a) input from the 1PPS synchronization module 150, the satellite connection status information (b), and the UART communication signal (c) for time synchronization of the power equipment control device 200.
  • a necessary IRIG signal or the like is generated and output to the power device control device 200, and at the same time, information about the operation state of the time synchronization device 100 itself and the power device control device 200 is visually displayed.
  • FIG. 5 is a functional block diagram of a signal processing unit in a preferred embodiment of the present invention.
  • the signal processing module 171 includes a 1PPS signal verification unit 1711 and a satellite connection status check and a 1PPS synchronization unit 1712 and 1PPS synchronization IRIG signal generation unit 1713, a communication data generation unit 1714 and a control device status check unit. It includes 1715, an internal RTC 1716, an IRIG status check unit 1917, and a control unit 1919.
  • the 1PPS signal verification unit 1711 verifies whether the 1PPS signal input from the 1PPS synchronization module 150 is valid.
  • the satellite connection status check and 1PPS synchronization unit 1712 checks the connection status between the antenna ANT of the time synchronization device 100 and the satellite from the satellite connection status information (b) input from the 1PPS synchronization module 150, If it is determined that the satellite connection status is normal, the satellite connection status information (b) is synchronized with the 1PPS signal to generate the satellite connection status information synchronized with the 1PPS signal. Details of the 1PPS signal verification method and the satellite connection status verification method will be described later.
  • the 1PPS synchronization IRIG signal generation unit 1713 generates an IRIG signal synchronized to the 1PPS signal by using the 1PPS signal (a) input from the 1PPS synchronization module 150, and the 1PPS synchronization IRIG signal generation unit in this embodiment (1713) generates a signal of the IRIG format synchronized to the 1PPS signal.
  • the IRIG signal is a signal format that includes data necessary for time synchronization among satellite information. It consists of a predetermined number of characters representing the time information format and a predetermined number of numbers representing the properties of the IRIG signal. These are all known technologies. A detailed description of the signal and the method of generating the signal will be omitted.
  • the communication data generator 1714 generates an NMEA sentence by using the UART communication signal c input from the 1PPS synchronization module 150, and the NMEA sentence also uses a known technique, so a detailed description thereof will be omitted here.
  • the control device status check unit 1715 communicates with the power device control device 200 and opens the state of the power device controlled by the power device control device 200, for example, whether the power device is currently in the input state or is open. Checks the current state of the power device control device 200, such as whether it is in a state or whether the power device control device is operating normally, and displays the result so that the user can visually check it using the display unit 176 to be described later. do.
  • the internal RTC (Real Time Clock, 1716) is a real-time clock generator built into the signal processing module 171, and signal processing when the satellite connection status is not normal as a result of checking the satellite connection status and checking by the 1PPS synchronization unit 1712
  • the module 171 generates a 1PPS synchronization IRIG signal (B) and communication data (C) using the internal RTC 1716.
  • the IRIG status check unit 1917 checks the output status of the IRIG generated and output by the 1PPS synchronization IRIG signal generation unit 1713 and displays it on the display unit 176.
  • the control unit 1719 controls each unit.
  • the control unit 1719 is shown independently from other components, but this is for convenience of illustration, and is actually connected to each component of the signal processing module 171.
  • FIGS. 6 and 7 is a flowchart showing the flow of the 1PPS signal verification process
  • FIG. 7 is a step-by-step output waveform diagram of the 1PPS signal verification process.
  • step S11 if a 1PPS signal interrupt occurs, the process proceeds to step S12, and in step S12, the control unit 1719 controls the 1PPS signal verification unit 1711 to control the internal timer of the 1PPS signal verification unit 1711 (not shown). Start counting.
  • the internal timer of the 1PPS signal verification unit 1711 counts one number per 1 ms, and since the 1PPS signal is a pulse signal generated one per second, there is a time difference of 1,000 ms between the 1PPS signal and the next 1PPS signal.
  • step S14 the controller 1919 checks the satellite connection status by checking whether the satellite connection status information b is input from the 1PPS synchronization module 150 by checking the satellite connection status and controlling the 1PPS synchronization unit 1712.
  • step S14 YES
  • the controller 1919 checks the satellite connection state and controls the 1PPS synchronization unit 1712 to input the satellite connection from the 1PPS synchronization module 150.
  • the state information b is synchronized with the 1PPS signal to generate and output the satellite connection state information synchronized with the 1PPS signal, and then steps S11 to S15 are repeated.
  • step S15 the satellite connection status information obtained from the satellite connection status information (b) input from the 1PPS synchronization module 150 is checked.
  • the satellite connection status information (b) input from the 1PPS synchronization module 150 may not be synchronized with the 1PPS signal, but according to the present embodiment, the satellite connection status at the time t2, that is, the next 1PPS signal interrupt occurs. Synchronize information (b) to generate and output 1PPS signal synchronization satellite connection status information.
  • FIGS. 8 and 9 is a flowchart showing the flow of IRIG signal and NMEA sentence generation processing
  • FIG. 9 is an output waveform diagram of each unit of the signal processing module.
  • step S21 when a 1PPS interrupt occurs, in step S22, the control unit 1719 controls the 1PPS signal verification unit 1711 to perform a 1PPS signal verification process.
  • the 1PPS signal verification processing in step S22 is the processing described above with reference to FIGS. 6 and 7.
  • control unit 1719 controls the 1PPS synchronization IRIG signal generation unit 1713 and the communication data generation unit 1714 in step S23 to control the 1PPS synchronization IRIG signal and communication data ( NMEA sentence format) is generated and output.
  • step S24 NO
  • the process proceeds to step S25, and the control unit 1719 controls the internal RTC 1716 to generate an internal real-time clock, and Thus, the processing from step S23 is executed.
  • the IRIG signal generated by the 1PPS synchronization IRIG signal generator 1713 is generated through, for example, the processing described in FIGS. 6 and 8, and, for example, a delay of time t in FIG. 9 occurs, so that synchronization with the 1PPS signal is performed. There is a problem that it doesn't fit.
  • the delay time is compensated using the delay time compensation circuit 172 to synchronize the IRIG signal output from the signal processing module 171 with the 1PPS signal (refer to the IRIG signal after compensation in FIG. 9).
  • the IRIG signal output from the signal processing module 171 is, for example, a signal having a voltage level of 3.3V, and the signal processing module 171 using a microcontroller composed of semiconductor elements has a high impedance load due to its structure There is a problem that it cannot supply power.
  • a gate driver 173 is additionally installed on the signal processing module 171 to increase the load impedance, so that the IRIG signal output to the power device control device 200 is The voltage level is boosted to 5V, for example (refer to the IRIG signal after boosting in FIG. 9).
  • communication data generated and output from the communication data generating unit 1714 of the signal processing module 171 is converted appropriately for RS485 communication and RS232 communication through the RS485 converter 174 and the RS232 converter 175, respectively, so that power equipment It is output to the control device 200.
  • the power device control device 200 may select and use a method suitable for its own communication method among RS485 method or RS232 method.
  • the power device control device ( 200) can select and use a signal suitable for his method.
  • Fig. 10 is a flowchart showing the flow of display processing for displaying the operating state of the power equipment control device.
  • the control unit 1719 controls the control device status check unit 1715 to receive current status information from the power device control device 200.
  • the state information is, for example, information about whether the power device controlled by the power device control device 200 is in an input state or an open state, or whether the power device control device 200 is operating normally. .
  • step S32 the control device status check unit 1715 checks whether the power device controlled by the power device control device 200 is in an input state or an open state, and if the power device control device 200 is in an open state, it indicates the input state of the power device. , For example, if the red LED of the display unit 176 is turned on (step S33), and when it is determined that the power device is in an open state as a result of the determination in step S32, it indicates the open state of the power device, for example, of the display unit 176 The green LED is turned on (step S34).
  • the display unit 176 is a display device that is disposed in an appropriate position of the time synchronization device 100, for example, the upper case 110, and can display a plurality of different colors on, off, or blinking, LEDs can be used as the light source.
  • step S35 the control device status check unit 1715 checks whether there is an abnormality in the power device control device 200. If there is an abnormality as a result of the check, in step S36, an LED for indicating abnormal state of the power device control device 200 is displayed in a blinking state, and if there is no abnormality, step S33 or step S34 To maintain the lighting state (step S37).
  • the user can visually and simply check the operating state of the power device control device 200 through the display unit 176 of the time synchronization device 100.
  • Fig. 11 is a flowchart showing the flow of display processing for displaying the operating state of the time synchronization device.
  • step S41 the control unit 1719 controls the 1PPS signal verification unit 1711 to check whether a satellite signal is normally received.
  • the satellite signal reception state can be confirmed by whether or not the 1PPS signal (a) is normally received from the 1PPS synchronization module 150.
  • the control unit 1719 controls the satellite connection status check unit 1712 to check the satellite connection status in step S42.
  • the satellite connection status can be checked by confirming whether the satellite connection status information (b) is normally received from the 1PPS synchronization module 150.
  • step S46 if the count number of the reset generation counter is less than 3, the process returns to step S42 and the subsequent routine is repeated.
  • step S42 If it is determined that the satellite connection state is normal as a result of the determination in step S42, the process proceeds to step S48, and the display LED indicating the satellite connection state of the display unit 176 is turned on to indicate that the satellite connection state is normal, and a reset occurrence counter in step S49. Is initialized, and then the process returns to step S41.
  • step S41 determines whether the satellite signal is being normally received. If it is determined in step S41 that the satellite signal is being normally received, the process proceeds to step S50, and the control unit 1719 controls the IRIG status check unit 1717 to generate and output the 1PPS synchronization IRIG signal generation unit 1713. 1PPS Synchronization Check if the IRIG signal is abnormal.
  • step S50 for example, if it is determined that an abnormality such as that the 1PPS synchronization IRIG signal B is not normally output from the 1PPS synchronization IRIG signal generator 1713 has occurred, the error occurrence time is stored in the step S51, In step S52, the 1PPS synchronization IRIG signal generator 1713 is reset. Subsequently, in step S53, the count number of the unillustrated reset counter is increased by one, and then in step S54, the count number of the reset counter is checked.
  • step S54 if the count number of the reset occurrence counter is 3 or more, in step S55, a 1PPS synchronization IRIG signal (B) an abnormal occurrence event is recorded in a storage device not shown, and a 1PPS synchronization IRIG signal (B) of the display unit 176 After the abnormal state display LED is turned on, the process returns to step S50 and the subsequent routine is repeated.
  • step S54 if the count number of the reset generation counter is less than 3 in step S54, the routine returns to step S50 and the routine thereafter is repeated.
  • step S50 if it is determined that the 1PPS synchronization IRIG signal (B) is normal as a result of the determination in step S50, the process proceeds to step S56, and in step S56, the 1PPS synchronization IRIG signal (B) of the display unit 176 turns on the normal status LED. , After initializing the reset generation counter in step S57, it returns to step S50, and the routine thereafter is repeated.

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Abstract

위성에서 수신한 위성신호로부터 시각 동기신호를 생성하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치에 관한 것으로, 케이스와, 케이스 내에 배치되며, 위성신호로부터 1PPS 신호를 생성하는 1PPS 동기모듈과, 케이스 내에 배치되며, 1PPS 동기모듈로부터 입력되는 1PPS 신호를 이용하여 IRIG 신호 및 통신용 데이터를 생성하는 신호처리수단을 포함한다.

Description

위성안테나 일체형 시각 동기장치
본 발명은 시각 동기화장치에 관한 것으로, 특히, 위성정보 수신용 안테나와 시각 동기화장치가 하나의 몸체 내에 일체화한 위성안테나 일체형 시각 동기장치에 관한 것이다.
전력계통에서의 전력 공급상황을 광역적으로 감시하기 위한 연구가 다양하게 이루어지고 있고, 이를 위해서는 전력계통 전체의 시각 동기가 필수적이다.
이와 같은 시각 동기화기술로 예를 들어 특허문헌 1, 2 등에 기재된 기술이 있다.
이들 종래의 시각 동기장치는, 도 1에 나타내는 것과 같이, 위성정보 수신용 안테나(10)와 이 안테나를 통해서 수신된 위성신호로부터 1PPS(Pulse Per Second) 신호를 생성하고, 생성된 1PPS 신호로부터 IRIG(Inter-Range Instrumentation Group) 신호 등을 발생하는 시각 동기수단(50)가 접속용 케이블(30)을 통해서 서로 접속되어 있다.
현재 전력계통에 설치되어 운용중인, 예를 들어 차단기와 같은 각종 전력 기기를 제어하는 전력 기기 제어장치에는 시각 동기화기능이 제공되어 있지 않은 것도 상당수 있고, 이들 전력 기기 제어장치에 시각 동기화 기능을 추가하기 위해서는 위성정보 수신용 안테나(10)와 안테나가 수신한 위성정보로부터 시각 동기를 위한 신호를 생성하여 출력하는 시각 동기수단(50) 등을 갖는 시각 동기화장치를 추가로 설치하여야 하며, 이를 위해서는 기존에 설치되어 있는 전력 기기 제어장치 내부에 시각 동기화장치 설치를 위한 추가적인 공간 확보가 필요하다. 그러나 이를 위해서는 전력 기기 제어장치용 함체를 더 큰 것으로 교체하는 등의 작업이 필요하므로 추가 공간의 확보는 현실적으로 어려운 실정이다.
또, 시각 동기화기술에서는 각 장치 간의 고도의 시각 동기화 정밀도가 요구되나, 도 1의 종래의 시각 동기화장치에서는 안테나(10)와 시각 동기수단(50)을 별개의 장치로 형성하고, 그 사이를 케이블(30)을 이용해서 서로 접속하도록 하고 있으므로, 안테나(10)와 시각 동기수단(50) 사이에 시간 지연의 문제가 발생할 수 있다.
또한, 기존의 전력 기기 제어장치에서는 당해 제어장치의 제어 대상이 되는 전력 기기의 현재 동작상태에 관한 정보를 시각적으로 확인할 수 있는 수단이 설치되어 있지 않은 경우도 많으며, 이를 위해 기존에 설치된 전력 기기 제어장치에 추가되는 시각 동기장치가 당해 시각 동기장치 자체의 동작상태에 관해서는 물론 전력 기기 제어장치의 현재 동작상태를 시각적으로 확인할 수 있는 수단도 구비하면 좋다.
그러나 본 출원인이 확인한 바로는 이와 같은 기능을 갖는 시각 동기장치에 관한 선행기술은 발견할 수 없었다.
{선행기술문헌}
{특허문헌}
공개특허 10-2011-0042659호 공보(2011. 04. 27. 공개)
공개특허 10-2012-0017274호 공보(2012. 02. 28. 공개)
본 발명은 종래기술의 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 위성신호 수신용 안테나와 이 안테나에 의해 수신한 위성신호로부터 시각 동기화에 필요한 신호를 생성하는 신호처리장치를 일체화한 위성안테나 일체형 시각 동기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 당해 시각 동기장치 자체의 동작상태를 포함하여 전력 기기 제어장치의 동작상태를 외부에서 시각적으로 확인할 수 있는 수단을 구비하는 시각 동기장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 시각 동기장치는, 위성에서 수신한 위성신호로부터 시각 동기신호를 생성하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치로, 케이스와, 상기 케이스 내에 배치되며, 상기 위성신호로부터 적어도 1PPS 신호를 생성하는 1PPS 동기모듈과, 상기 케이스 내에 배치되며, 상기 1PPS 동기모듈로부터 입력되는 1PPS 신호를 이용하여 IRIG 신호 및 통신용 데이터를 생성하는 신호처리수단은 포함한다.
또, 본 발명의 시각 동기장치는, 위성에서 수신한 위성신호로부터 시각 동기신호를 생성하여 전력 기기 제어장치로 출력하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치로, 상기 위성신호로부터 1PPS 신호와 위성연결상태 정보 및 UART 통신용 신호를 생성하는 1PPS 동기모듈과, 상기 1PPS 동기모듈로부터 출력되는 신호를 이용하여 상기 전력 기기 제어장치의 시각 동기화에 필요한 신호를 생성하는 신호처리수단을 포함하고, 상기 신호처리수단은, 상기 1PPS 신호를 검증하는 1PPS 신호 검증수단과, 상기 1PPS 신호 검증수단에 의해 검증된 1PPS 신호를 이용하여 상기 1PPS 신호에 동기화된 IRIG 신호를 생성하여 출력하는 1PPS 동기화 IRIG 신호 생성수단을 포함한다.
본 발명은 위성신호 수신용 안테나와 이 안테나에 의해 수신한 위성신호로부터 시각 동기화에 필요한 신호를 생성하는 신호처리장치를 일체화되어 있으므로 기 설치된 전력 기기 등에 시각 동기화기능을 추가하는 경우에 시각 동기장치의 설치 공간 확보 면에서 유리한 효과를 갖는다.
또, 본 발명은 당해 시각 동기장치 자체의 동작상태를 포함하여 전력 기기 제어장치의 동작상태 등을 외부에서 시각적으로 용이하게 확인할 수 있다.
도 1은 종래의 시각 동기장치의 외관을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태의 위성안테나 일체형 시각 동기장치의 구조를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태의 위상 동기장치의 기능 블록도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시형태의 신호처리모듈의 구성을 나타내는 블록도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시형태의 신호처리부의 기능 블록도,
도 6은 1PPS 신호 검증처리의 흐름을 나타내는 플로차트,
도 7은 1PPS 신호 검증처리의 단계별 출력 파형도,
도 8은 IRIG 신호 및 NMEA sentence 생성처리의 흐름을 나타내는 플로차트,
도 9는 신호처리모듈 각 부의 출력 파형도,
도 10은 전력 기기 제어장치의 동작상태를 표시하는 표시처리의 흐름을 나타내는 플로차트,
도 11은 시각 동기장치의 동작상태를 표시하는 표시처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태의 위성안테나 일체형 시각 동기장치에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태의 시각 동기장치의 구조에 대해서 설명한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태의 위성안테나 일체형 시각 동기장치의 구조를 나타내는 도면으로, (a)는 시각 동기장치의 분해 사시도, (b)는 단면도이다.
도 2에 나타내는 것과 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태의 시각 동기장치(100)는 상부 케이스(110)와 하부 케이스(130)로 이루어지는 케이스 본체와 상기 케이스 본체 내에 설치된 1PPS 동기모듈(150)과 신호처리부(170)를 포함한다.
시각 동기장치(100)가 위성으로부터 위성신호를 수신하는 안테나 기능은 1PPS 동기모듈(150)이 담당한다.
또, 시각 동기장치(100)의 하부 케이스(130)의 하단 면의 적절한 위치에는 영구자석(180)이 설치되어 있고, 이 영구자석(180)에 의해 본 발명의 시각 동기장치(100)를 자성체 재질로 이루어진 전력 기기 제어장치의 함체 외부에 간단하게 부착할 수 있도록 하고 있다. 그러나 시각 동기장치(100)를 전력 기기 제어장치에 설치하는 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 전력 기기 제어장치의 함체에 시각 동기장치(100) 설치용 구멍을 뚫어서, 나사 결합방식에 의해 시각 동기장치(100)를 전력 기기 제어장치에 직접 장착하는 등의 방법을 이용해도 좋다.
또, 시각 동기장치(100)는 상부 케이스(110) 또는 하부 케이스(130)의 한쪽에 케이블 인출부(190)가 설치되어 있고, 이 케이블 인출부(190)를 통해서 신호처리부(170)의 출력신호가 전력 기기 제어장치(200)로 출력된다.
다음에, 본 발명의 바람직한 실시형태의 시각 동기장치(100)의 내부 구성에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태의 위상 동기장치의 기능 블록도이다.
도 3에 나타내는 것과 같이, 본 실시형태의 시각 동기장치(100)는 안테나(ANT)와 1PPS 동기모듈(150) 및 신호처리부(170)를 포함하고, 신호처리부(170)의 출력신호는 전력 기기 제어장치(200)로 출력된다.
위성으로는 미국의 GPS(Global Positioning System), 러시아의 GLONASS 등을 이용할 수 있고, 안테나(ANT)는 이들 위성으로부터 시각정보 및 위치정보를 포함하는 위성정보를 수신한다.
1PPS 동기모듈(150)은 안테나(ANT)가 수신한 위성신호로부터 1PPS 신호(a)와 위성연결상태 정보(b) 및 UART 통신용 신호(c)를 생성하여 신호처리부(170)로 출력한다.
1PPS 신호(a)는 안테나(ANT)가 수신한 위성신호로부터 생성한 신호로서, 1초당 1개의 펄스가 출력되는 신호이다. 위성연결상태 정보(b)는 GPS 등의 위성과 시각 동기장치(100) 사이의 접속상태(on/off 상태)를 나타내는 신호이다. 또, UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신용 신호(c)는 안테나(ANT)가 수신한 위성신호로부터 생성된 시각 및 위치정보를 나타내는 신호이며, 시간, 위도, 경도 등의 정보를 전송하기 위한 국제규격인 NMEA(Npational Marine Electronics Association 0183) 데이터 포맷(NMEA sentence 라고도 한다)으로 출력된다.
본 실시형태에서는 1PPS 동기모듈(150)은 공지된 구성을 이용하고 있으므로 여기에서는 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
신호처리부(170)는 1PPS 동기모듈(150)의 출력신호로부터 1PPS 신호(A)와 1PPS 동기화 IRIG 신호(B) 및 통신용 데이터(C)를 생성하여 전력 기기 제어장치(200)에 출력한다.
다음에, 신호처리부(170)의 상세에 대해서 설명한다.
먼저, 신호처리부(170)의 구성에 대해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시형태의 신호처리모듈의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4에 나타내는 것과 같이, 신호처리부(170)는 신호처리모듈(171)와 시간지연 보상회로(172)와 게이트 드라이버(173)와 RS485 컨버터(174)와 RS232 컨버터(175)와 표시부(176)를 포함한다.
1PPS 동기모듈(150)로부터 신호처리부(170)로 입력하는 1PPS 신호(a)는 신호처리부(170)로 입력되는 동시에 시간지연 보상회로(172)로도 입력된다. 또, 신호처리부(170)로 입력된 1PPS 신호의 일부는 신호처리부(170)에서 어떤 처리도 거치지 않고 입력된 그대로 전력 기기 제어장치(200)로 출력된다. 또, 1PPS 동기모듈(150)의 출력신호 중 위성연결상태 정보(b) 및 UART 통신용 신호(c)도 신호처리모듈(171)로 한다.
신호처리모듈(171)은 1PPS 동기모듈(150)로부터 입력하는 1PPS 신호(a)와 위성연결상태 정보(b) 및 UART 통신용 신호(c)를 이용하여 전력 기기 제어장치(200)의 시각 동기화에 필요한 IRIG 신호 등을 생성하여 전력 기기 제어장치(200)에 출력하는 동시에, 시각 동기장치(100) 자체 및 전력 기기 제어장치(200)의 동작상태 등에 관한 정보를 시각적으로 표시하도록 한다.
도 5를 참조하면서 신호처리모듈(171)의 상세에 대해서 설명한다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시형태의 신호처리부의 기능 블록도.
신호처리모듈(171)은 1PPS 신호 검증부(1711)와 위성연결상태 확인 및 1PPS 동기화부(1712)와 1PPS 동기화 IRIG 신호 생성부(1713)와 통신용 데이터 생성부(1714)와 제어장치 상태 확인부(1715)와 내부 RTC(1716)와 IRIG 상태 확인부(1717) 및 제어부(1719)를 포함한다.
1PPS 신호 검증부(1711)는 1PPS 동기모듈(150)로부터 입력하는 1PPS 신호의 정당성 여부를 검증한다. 위성연결상태 확인 및 1PPS 동기화부(1712)는 1PPS 동기모듈(150)로부터 입력하는 위성연결상태 정보(b)로부터 시각 동기장치(100)의 안테나(ANT)와 위성 사이의 연결상태를 확인하고, 위성연결상태가 정상인 것으로 판정되면 위성연결상태 정보(b)를 1PPS 신호와 동기시켜서 1PPS 신호에 동기화된 위성연결상태 정보를 생성한다. 1PPS 신호 검증방법 및 위성연결상태 확인방법의 상세에 대해서는 후술한다.
1PPS 동기화 IRIG 신호 생성부(1713)는 1PPS 동기모듈(150)로부터 입력하는 1PPS 신호(a)를 이용하여 이 1PPS 신호에 동기화된 IRIG 신호를 생성하며, 본 실시형태에서의 1PPS 동기화 IRIG 신호 생성부(1713)는 1PPS 신호에 동기화된 IRIG 포맷의 신호를 생성한다.
IRIG 신호는 위성정보 중 시각 동기화에 필요한 데이터를 포함하는 신호 포맷으로, 시간정보 포맷을 나타내는 소정 개수의 문자와 IRIG 신호의 속성을 나타내는 소정 개수의 숫자로 이루어지며, 이들은 모두 공지 기술이므로 여기에서는 IRIG 신호 및 이 신호 생성방법의 상세에 대한 설명은 생략한다.
통신용 데이터 생성부(1714)는 1PPS 동기모듈(150)로부터 입력하는 UART 통신용 신호(c)를 이용하여 NMEA sentence를 생성하며, NMEA sentence도 공지의 기술을 이용하고 있으므로 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.
제어장치 상태 확인부(1715)는 전력 기기 제어장치(200)와 통신을 하면서, 당해 전력 기기 제어장치(200)가 제어하는 전력 기기의 상태, 예를 들어 그 전력 기기기 현재 투입상태인가 아니면 개방상태인가, 또는 전력 기기 제어장치는 정상적으로 동작하고 있는가 여부 등의 전력 기기 제어장치(200)의 현재 상태를 확인하고, 그 결과를 후술하는 표시부(176)를 이용하여 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 표시한다.
내부 RTC(Real Time Clock, 1716)는 신호처리모듈(171)에 내장된 실시간 클록 발생장치이며, 위성연결상태 확인 및 1PPS 동기화부(1712)에 의한 확인 결과 위성연결상태가 정상이 아닐 때에는 신호처리모듈(171)은 내부 RTC(1716)를 이용하여 1PPS 동기화 IRIG 신호(B) 및 통신용 데이터(C)을 생성한다.
IRIG 상태 확인부(1717)는 1PPS 동기화 IRIG 신호 생성부(1713)가 생성하여 출력하는 IRIG의 출력상태를 확인하여 표시부(176)에 표시한다.
제어부(1719)는 상기 각 부를 제어한다. 참고로, 도 5에서는 제어부(1719)는 다른 구성요소와 독립적으로 도시되어 있으나, 이는 도시의 편의를 위한 것이며, 실제로는 신호처리모듈(171)의 각 구성요소와 서로 연결되어 있다.
이어서, 도 6 및 7을 이용하여 1PPS 신호 검증부(1711)에 의한 1PPS 신호 검증처리에 대해서 설명한다. 도 6은 1PPS 신호 검증처리의 흐름을 나타내는 플로차트, 도 7은 1PPS 신호 검증처리의 단계별 출력 파형도이다.
먼저, 단계 S11에서, 1PPS 신호 인터럽트가 발생하면 단계 S12로 진행하며, 단계 S12에서 제어부(1719)는 1PPS 신호 검증부(1711)를 제어하여 1PPS 신호 검증부(1711)의 내부 타이머(미 도시)의 카운트를 시작한다. 1PPS 신호 검증부(1711)의 내부 타이머는 1㎳당 하나의 수를 카운트하며, 1PPS 신호는 1초당 하나씩 발생하는 펄스신호이므로 1PPS 신호와 다음 1PPS 신호 사이에는 1,000㎳의 시간차를 갖는다. 단계 S13에서 1PPS 신호 검증부(1711)는 다음의 1PPS 신호 발생 시의 내부 타이머의 카운트 수를 확인하여, 다음 1PPS 신호 발생시각에 내부 타이머의 카운트 수가 999㎳와 1001㎳ 사이(999㎳≤내부 타이머의 카운트 수≤1001㎳)이면(단계 S13=YES) 단계 S14로 진행한다.
단계 S14에서 제어부(1719)는 위성연결상태 확인 및 1PPS 동기화부(1712)를 제어하여 1PPS 동기모듈(150)로부터 위성연결상태 정보(b)가 입력되는가 여부를 확인함으로써 위성연결상태를 확인한다.
이어서, 단계 S14에서의 확인 결과 위성연결상태가 정상(단계 S14=YES)이면 제어부(1719)는 위성연결상태 확인 및 1PPS 동기화부(1712)를 제어하여 1PPS 동기모듈(150)로부터 입력하는 위성연결상태 정보(b)를 1PPS 신호와 동기시켜서 1PPS 신호에 동기화된 위성연결상태 정보를 생성하여 출력하며, 이후, 단계 S11 내지 단계 S15를 반복한다.
단계 S13에서의 확인 결과, 다음 1PPS 신호 발생시각에 내부 타이머의 카운트 수가 999㎳와 1001㎳ 사이가 아니면(단계 S13=YES) 단계 S18로 진행하며, 단계 S18에서 제어부(1719)는 내부 타이머를 초기화하고 단계 S17로 진행하여 다음 1PPS 신호가 발생할 때까지 대기하며, 다음 1PPS 신호가 발생하면 단계 S11 이후의 과정을 반복한다.
도 7을 참조하면, 시각 t1에서 1PPS 신호 인터럽트가 발생하면 단계 S12에서 내부 타이머의 카운트를 시작하고, 단계 S13에서 내부 타이머의 카운트 수가 (999㎳≤내부 타이머의 카운트 수≤1001㎳)이면 시각 t2(단계 S15)에서 1PPS 동기모듈(150)로부터 입력하는 위성연결상태 정보(b)로부터 얻은 위성연결상태 정보를 확인한다. 이때 1PPS 동기모듈(150)로부터 입력하는 위성연결상태 정보(b)는 1PPS 신호와 동기가 맞지 않을 수 있으나, 본 실시형태에 의하면 시각 t2, 즉, 다음 1PPS 신호 인터럽트가 발생한 시각에 이 위성연결상태 정보(b)를 동기화시켜서 1PPS 신호 동기화 위성연결상태 정보를 생성하여 출력한다.
이어서, 도 8 및 9를 참조하면서 IRIG 신호 및 NMEA sentence 생성처리에 대해서 설명한다. 도 8은 IRIG 신호 및 NMEA sentence 생성처리의 흐름을 나타내는 플로차트, 도 9는 신호처리모듈 각 부의 출력 파형도이다.
먼저, 단계 S21에서, 1PPS 인터럽트가 발생하면 단계 S22에서 제어부(1719)는 1PPS 신호 검증부(1711)를 제어하여 1PPS 신호 검증처리를 실행하도록 한다. 단계 S22의 1PPS 신호 검증처리는 도 6 및 7을 이용하여 앞에서 설명한 처리이다.
단계 S22에서 1PPS 신호 검증이 이루어지면 단계 S23에서 제어부(1719)는 1PPS 동기화 IRIG 신호 생성부(1713) 및 통신용 데이터 생성부(1714)를 제어하여 1PPS 신호에 동기화된 1PPS 동기화 IRIG 신호 및 통신용 데이터(NMEA sentence 포맷)를 생성하여 출력한다.
이어서, 단계 S24로 진행하여, 제어부(1719)는 위성연결상태 확인부(1712)를 제어하여 1PPS 동기모듈(150)로부터 위성연결상태 정보(b)가 정상적으로 입력하고 있는가 여부를 확인함으로써 안테나(ANT)와 위성 사이의 연결상태를 확인하고, 위성연결상태가 양호하면(단계 S24=YES) 단계 22로 복귀하여 그 이후의 단계를 반복한다.
만일, 단계 S24의 확인 결과 위성연결상태가 불량이면(단계 S24=NO) 단계 S25로 진행하여, 제어부(1719)는 내부 RTC(1716)를 제어하여 내부 실시간 클록을 발생시켜서, 이 내부 실시간 클록에 의해 단계 S23 이후의 처리를 실행한다.
이어서, 도 4로 되돌아가서, 신호처리모듈 각 부의 출력 파형을 나타내는 도 9도 참조하면서, 신호처리모듈(171)의 1PPS 동기화 IRIG 신호 생성부(1713)에 의해 생성된 IRIG 신호의 신호처리부(170)에 의한 처리에 대해서 추가로 설명한다.
1PPS 동기화 IRIG 신호 생성부(1713)에서 생성되는 IRIG 신호는 예를 들어서 도 6 및 8에서 설명한 처리과정을 거쳐서 생성되면서, 예를 들어서 도 9의 시간 t만큼의 지연이 발생해서 1PPS 신호와 동기가 맞지 않게 된다는 문제가 발생한다.
따라서 본 실시형태에서는 지연시간 보상회로(172)를 이용하여 지연시간을 보상함으로써 신호처리모듈(171)이 출력하는 IRIG 신호를 1PPS 신호와 동기(도 9의 보상 후의 IRIG 신호 참조)시키도록 하고 있다.
또, 신호처리모듈(171)로부터 출력하는 IRIG 신호는 예를 들어 3.3V의 전압 레벨을 갖는 신호이며, 반도체 소자들로 구성되는 마이크로 컨트롤러를 이용하는 신호처리모듈(171)은 그 구조상 높은 임피던스의 부하전력을 공급할 수 없다는 문제가 있다.
그래서 본 실시형태의 신호처리부(170)에서는 신호처리모듈(171)에 게이트 드라이버(173)를 추가로 설치하여, 부하 임피던스를 증가시킬 수 있도록, 전력 기기 제어장치(200)로 출력되는 IRIG 신호의 전압 레벨을 예를 들어 5V로 승압시키고 있다(도 9의 승압 후의 IRIG 신호 참조).
또, 신호처리모듈(171)의 통신용 데이터 생성부(1714)에서 생성되어 출력되는 통신용 데이터는 RS485 컨버터(174) 및 RS232 컨버터(175)를 통해서 각각 RS485 통신 및 RS232 통신에 적합하게 변환되어서 전력 기기 제어장치(200)로 출력된다. 따라서 전력 기기 제어장치(200)는 RS485 방식 또는 RS232 방식 중 자신의 통신방식에 적합한 방식을 선택하여 사용할 수 있다.
또, 앞에서 설명한 것과 같이, 본 실시형태의 신호처리부(170)는 1PPS 신호를 이용하여 생성한 IRIG 신호와 함께 1PPS 신호도 동시에 전력 기기 제어장치(200)에 제공하도록 하고 있으므로, 전력 기기 제어장치(200)는 자신의 방식에 적합한 신호를 선택하여 사용할 수 있다.
다음에, 도 10을 참조하면서 전력 기기 제어장치(200)의 동작상태를 표시하는 처리에 대해서 설명한다. 도 10은 전력 기기 제어장치의 동작상태를 표시하는 표시처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
먼저, 단계 S31에서 제어부(1719)는 제어장치 상태 확인부(1715)를 제어하여 전력 기기 제어장치(200)로부터 현재 상태정보를 수신한다. 여기서, 상태정보는 예를 들어 그 전력 기기 제어장치(200)가 제어하는 전력 기기가 투입상태인가, 아니면 개방상태인가, 또는 당해 전력 기기 제어장치(200)는 정상적으로 작동되고 있는가 여부 등에 대한 정보이다.
이어서, 단계 S32에서 제어장치 상태 확인부(1715)는 당해 전력 기기 제어장치(200)가 제어하는 전력 기기가 투입상태인가 아니면 개방상태인가 여부를 확인하고, 투입상태이면 전력 기기의 투입상태를 나타내는, 예를 들어 표시부(176)의 적색 LED를 점등시키고(단계 S33), 단계 S32에서의 판단결과 전력 기기가 개방상태인 것으로 판정되면 전력 기기의 개방상태를 나타내는, 예를 들어 표시부(176)의 녹색 LED를 점등시킨다(단계 S34).
여기서, 표시부(176)는 시각 동기장치(100)의, 예를 들어 상부 케이스(110) 등의 적절한 위치에 배치되어서, 복수의 서로 다른 색을 점등, 소등 또는 점멸 표시할 수 있는 표시장치이며, 그 광원으로는 LED를 사용할 수 있다.
이어서, 단계 S35로 진행하여, 제어장치 상태 확인부(1715)는 전력 기기 제어장치(200)에 이상이 있는가 여부를 확인한다. 확인 결과 이상이 있으면 단계 S36에서 전력 기기 제어장치(200)의 이상상태를 나타내는, 예를 들어 표시부(176)의 이상상태 표시용 LED를 점멸상태로 표시하도록 하고, 이상이 없으면 단계 S33 또는 단계 S34의 점등상태를 유지하도록 한다(단계 S37).
이에 의해 사용자는 시각 동기장치(100)의 표시부(176)를 통해서 전력 기기 제어장치(200)의 동작상태를 시각적으로 간단하게 확인할 수 있다.
다음에, 도 11을 참조하면서 위성연결상태 및 IRIG 신호의 출력상태를 확인 및 표시하는 방법에 대해서 설명한다. 도 11은 시각 동기장치의 동작상태를 표시하는 표시처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
먼저, 단계 S41에서 제어부(1719)는 1PPS 신호 검증부(1711)를 제어하여 위성신호가 정상적으로 수신되는가 여부를 확인한다. 위성신호 수신상태는 1PPS 동기모듈(150)로부터 1PPS 신호(a)가 정상적으로 수신되는가 여부 등에 의해 확인할 수 있다.
단계 S41의 확인 결과 위성신호가 정상적으로 수신되고 있는 것으로 확인되면, 단계 S42에서 제어부(1719)는 위성연결상태 확인부(1712)를 제어하여 위성연결상태를 확인한다. 위성연결상태 확인은 1PPS 동기모듈(150)로부터 위성연결상태 정보(b)가 정상적으로 수신되는가 여부의 확인에 의해 이루어질 수 있다.
단계 S42의 확인 결과 위성연결상태가 불량인 것으로 판정되면(단계 S42=이상) 단계 S43으로 진행하여 미 도시의 기억매체에 이상발생시간을 저장하고, 단계 S44에서 위성연결상태 확인부(1712)를 리셋한 후, 단계 S45에서 미 도시의 리셋 발생 카운터의 카운트 수를 1 증가시킨다.
이어서, 단계 S46으로 진행하여 리셋 발생 카운터의 카운트 수를 확인하고, 리셋 발생 카운터의 카운트 수가 3 이상이면(단계 S46=YES) 미 도시의 기억매체에 위성연결상태 이상 발생 이벤트를 기록하고, 표시부(176)의 위성연결상태 이상을 나타내는 표시용 LED를 점등시켜서 위성연결상태 이상을 표시한 후 단계 S41로 복귀한다.
또, 단계 S46의 확인 결과 리셋 발생 카운터의 카운트 수가 3 미만이면 단계 S42로 복귀하여 이후의 루틴을 반복한다.
단계 S42의 판단결과 위성연결상태가 정상인 것으로 판정되면, 단계 S48로 진행하여 표시부(176)의 위성연결상태 정상을 나타내는 표시용 LED를 점등시켜서 위성연결상태 정상을 표시하고, 단계 S49에서 리셋 발생 카운터를 초기화한 후 단계 S41로 복귀한다.
또, 단계 S41에서 위성신호가 정상적으로 수신되고 있는 것으로 판정되면 단계 S50으로 진행하여, 제어부(1719)는 IRIG 상태 확인부(1717)를 제어하여 1PPS 동기화 IRIG 신호 생성부(1713)가 생성하여 출력하는 1PPS 동기화 IRIG 신호의 이상 여부를 확인한다.
단계 S50에서의 확인 결과, 예를 들어 1PPS 동기화 IRIG 신호 생성부(1713)로부터 1PPS 동기화 IRIG 신호(B)가 정상적으로 출력되지 않는 등의 이상이 발생한 것으로 판정되면 단계 S51에서 이상발생시간을 저장하고, 단계 S52에서 1PPS 동기화 IRIG 신호 생성부(1713)를 리셋한다. 이어서, 단계 S53에서 미 도시의 리셋 카운터의 카운트 수를 1 증가시킨 후, 단계 S54에서 리셋 카운터의 카운트 수를 확인한다.
단계 S54에서의 확인 결과 리셋 발생 카운터의 카운트 수가 3 이상이면 단계 S55에서 미 도시의 기억장치에 1PPS 동기화 IRIG 신호(B) 이상 발생 이벤트를 기록하고, 표시부(176)의 1PPS 동기화 IRIG 신호(B) 이상상태 표시용 LED를 점등시킨 후 단계 S50으로 복위하여 이후의 루틴을 반복한다.
또, 단계 S54에서 리셋 발생 카운터의 카운트 수가 3 미만이면 단계 S50으로 복귀하여 그 이후의 루틴을 반복한다.
또, 단계 S50에서의 판단결과 1PPS 동기화 IRIG 신호(B)가 정상인 것으로 판정되면 단계 S56으로 진행하며, 단계 S56에서 표시부(176)의 1PPS 동기화 IRIG 신호(B) 정상상태 표시용 LED를 점등시킨 후, 단계 S57에서 리셋 발생 카운터를 초기화한 후 단계 S50으로 복귀하여 그 이후의 루틴을 반복한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시형태에 의해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경 또는 변형 실시가 가능하다.
{부호의 설명}
100 시각 동기장치
110 상부 케이스
130 하부 케이스
150 1PPS 동기모듈
170 신호처리부
171 신호처리모듈
172 지연시간 보상회로
173 게이트 드라이버
174 RS485 컨버터
175 RS232 컨버터
176 표시부
180 영구자석
200 전력 기기 제어장치

Claims (11)

  1. 위성에서 수신한 위성신호로부터 시각 동기신호를 생성하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치로,
    케이스와,
    상기 케이스 내에 배치되며, 상기 위성신호로부터 적어도 1PPS 신호를 생성하는 1PPS 동기모듈과,
    상기 케이스 내에 배치되며, 상기 1PPS 동기모듈로부터 입력되는 1PPS 신호를 이용하여 IRIG 신호 및 통신용 데이터를 생성하는 신호처리수단을 포함하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스는 상부 케이스와 하부 케이스로 구성되고,
    상기 하부 케이스에는 상기 케이스를 전력 기기 제어장치에 부착하기 위한 영구자석이 설치되어 있는 위성안테나 일체형 시각 동기장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스는 전력 기기 제어장치에 나사 결합에 의해 장착되는 위성안테나 일체형 시각 동기장치.
  4. 위성에서 수신한 위성신호로부터 시각 동기신호를 생성하여 전력 기기 제어장치로 출력하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치로,
    상기 위성신호로부터 1PPS 신호와 위성연결상태 정보 및 UART 통신용 신호를 생성하는 1PPS 동기모듈과,
    상기 1PPS 동기모듈로부터 출력되는 신호를 이용하여 상기 전력 기기 제어장치의 시각 동기화에 필요한 신호를 생성하는 신호처리수단을 포함하고,
    상기 신호처리수단은,
    상기 1PPS 신호를 검증하는 1PPS 신호 검증수단과,
    상기 1PPS 신호 검증수단에 의해 검증된 1PPS 신호를 이용하여 상기 1PPS 신호에 동기화된 IRIG 신호를 생성하여 출력하는 1PPS 동기화 IRIG 신호 생성수단을 포함하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 신호처리수단은 상기 위성연결상태 정보를 이용하여 상기 1PPS 신호에 동기화된 위성연결상태 정보를 생성하는 위성연결상태 확인수단을 더 포함하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 신호처리수단은 상기 1PPS 신호에 동기화된 IRIG 신호의 전압 레벨을 승압하는 게이트 드라이버를 더 포함하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 신호처리수단은 상기 1PPS 신호에 동기화된 1PPS 신호와 상기 1PPS 신호에 동기화된 위성연결상태 정보를 이용하여 통신용 데이터를 생성하여 출력하는 통신용 데이터 생성수단을 더 포함하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호처리수단은 상기 전력 기기 제어장치 및 상기 전력 기기의 동작상태를 확인하는 제어장치 상태 확인수단과,
    상기 제어장치 상태 확인수단의 확인 결과에 따라서 상기 전력 기기 제어장치 및 상기 전력 기기의 동작상태를 시각적으로 표시하는 표시수단을 더 포함하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치.
  9. 청구항 4 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호처리수단은 상기 1PPS 신호에 동기화된 IRIG 신호의 이상 여부를 검증하는 IRIG 상태 확인수단과,
    상기 IRIG 상태 확인수단의 확인 결과에 따라서 상기 1PPS 신호에 동기화된 IRIG 신호의 이상 여부를 시각적으로 표시하는 표시수단을 더 포함하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치.청구항 3 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호처리수단은 상기 1PPS 신호에 동기화된 IRIG 신호의 이상 여부를 검증하는 IRIG 상태 확인수단과,
    상기 IRIG 상태 확인수단의 확인 결과에 따라서 상기 1PPS 신호에 동기화된 IRIG 신호의 이상 여부를 시각적으로 표시하는 표시수단을 더 포함하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 위성연결상태 확인수단의 확인결과에 따른 상기 위성연결상태를 시각적으로 표시하는 표시수단을 더 포함하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치.
  11. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호처리수단은 상기 1PPS 신호와 상기 1PPS 신호에 동기화된 IRIG 신호를 함께 출력하는 위성안테나 일체형 시각 동기장치.
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