KR102830530B1 - In the configuration of a facility monitoring and control system having a multi-drop function of a one-to-many communication structure, a method for configuring a system communication network having a ring-shaped redundant structure while using a single optical cable - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스터(Master) 통신 장치(1)와, 복수 개의 슬래이브(Slave) 통신 장치(2)를 한 가닥의 광 케이블을 이용하여 링(Ring) 형태의 통신망(3)으로 직렬 연결시키는 제1 단계와; 상기 마스터 통신 장치(1)가 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)의 ID가 포함된 송신 메시지를 링 형태의 통신망(3)을 통해 복수 개의 슬래이브 통신 장치(2)에 전송하되, 송신 메시지를 통신망(3)의 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 전송하는 제2 단계; 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되면 상기 마스터 통신 장치(1)는 응답 메시지에 대한 수신을 처리하는 제3 단계; 및 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 마스터 통신 장치(1)는 특정 통신 구간에 고장이 발생된 것으로 판단하여 송신 메시지를 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 재전송하는 제4 단계를 포함한다. 여기서, 상기 M은 자연수이다. 이러한 절차로 이루어진 본 발명은 마스터(Master) 장치와 다수의 슬래이브(Slave) 장치간의 일대다(1:N) 통신 방식을 갖는 감시제어시스템에 있어서, 기존의 전기선을 이용한 직렬통신방식의 시스템 구축 사업 비용 대비 송·수신 통신 선로를 1개의 광케이블을 사용, 별도의 광 전송 장비 없이 시스템 구축이 가능하여 사업 비용을 절감할 수 있다. 또한, 통신 선로를 링(Ring) 형태로 구성하고, 이를 효과적으로 제어함으로써, 통신 장치의 고장 및 통신 선로 단절과 같은 특수 상황이 벌어지더라도 통신 불가 영역을 최소화하여 시스템 운영의 안정성을 확보할 수 있다.The present invention comprises: a first step of serially connecting a master communication device (1) and a plurality of slave communication devices (2) using a single optical cable into a ring-shaped communication network (3); a second step of transmitting a transmission message including an ID of an 'M'th slave communication device (2) to the plurality of slave communication devices (2) through the ring-shaped communication network (3) by the master communication device (1), wherein the transmission message is transmitted from a slave communication device (2) installed at the front end of the communication network (3) to a slave communication device (2) installed at the rear end; a third step of processing reception of a response message by the master communication device (1) when a response message is received from the 'M'th slave communication device (2). And if a response message is not received from the 'M'th slave communication device (2) to the master communication device (1), the master communication device (1) determines that a failure has occurred in a specific communication section and retransmits the transmission message from the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) to the slave communication device (2) installed at the front end. Here, M is a natural number. The present invention, which is made up of such a procedure, is a monitoring and control system having a one-to-many (1:N) communication method between a master device and a plurality of slave devices. Compared to the cost of constructing a system using a conventional serial communication method using electric wires, the transmission and reception communication lines use one optical cable, and the system can be constructed without a separate optical transmission device, thereby reducing the project cost. In addition, by configuring the communication line in a ring shape and effectively controlling it, even if a special situation such as a failure of a communication device or a disconnection of a communication line occurs, the area where communication is impossible can be minimized, thereby ensuring the stability of system operation.
Description
본 발명은 일대다 통신구조의 멀티 드롭 기능을 갖는 설비감시제어시스템 구성에 있어서, 단일 광케이블을 사용하면서, 링 형태의 이중화 구조를 갖는 시스템 통신망 구성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for configuring a system communication network having a ring-shaped redundant structure while using a single optical cable in a facility monitoring and control system having a multi-drop function of a one-to-many communication structure.
산업계에서 많이 사용하는 감시, 제어용 시스템에 적용되는 통신은 크게 유선 및 무선 방식으로 구분되는데, 감시, 제어의 신뢰성 문제로 과거에는 유선 방식을 많이 채용하였고, 근래에는 기술의 발전으로 무선 방식을 사용하기도 한다.Communications applied to surveillance and control systems widely used in the industry are largely divided into wired and wireless methods. In the past, wired methods were widely used due to reliability issues in surveillance and control, but recently, wireless methods are also used due to technological advancements.
또한, 유선 통신에 있어서는 사용되는 통신 신호의 특성에 따라서 구리선에 전기(Electric) 신호를 사용하는 RS-232, RS-485, RS-422등의 시리얼(Serial) 방식, 이더넷(Ethernet) 방식 그리고, 광(Optic) 신호를 사용하는 광통신 방식으로 구분되기도 한다.In addition, in wired communication, depending on the characteristics of the communication signal used, it is divided into serial methods such as RS-232, RS-485, and RS-422 that use electric signals on copper wires, Ethernet methods, and optical communication methods that use optical signals.
국제 표준에서 제시되고 있는 유선 통신 방식은 다음과 같이 구분되어 진다.The wired communication methods presented in international standards are classified as follows:
첫번째로, P2P(Pear to Pear) 통신으로 RS-232와 같은 시리얼(Serial) 통신을 이용한 1:1 방식이 있으며, 일반적으로 광 케이블을 이용한 광 통신도 이 범주에 들어간다.First, there is a 1:1 method using serial communication such as RS-232 for P2P (Pear to Pear) communication, and optical communication using optical cables also falls into this category.
두번째로, 마스터(Master)와 슬래이브(Slave) 개념의 1:N 통신 방식에 있어서는 RS-422 또는 RS-485와 같은 시리얼(Serial) 통신 방식이 사용되는데, 저속의 Data 교환에 적합한 방식으로 통신 data량이 상대적으로 적은 산업용 감시 제어용 시스템에 많이 사용되어진다.Secondly, in the 1:N communication method of the Master and Slave concept, a serial communication method such as RS-422 or RS-485 is used, which is suitable for low-speed data exchange and is widely used in industrial monitoring and control systems with relatively small amounts of communication data.
세번째로, 서버(Server)와 클라이언트(Client) 개념의 N:N 통신방식에 있어서는 이더넷(Ethernet) 방식을 사용하는데, 고속 또는 많은 량의 data 교환이 필요한 분야에 적용되며, 주로 IT 분야와 인터넷 서비스 분야에 사용된다.Thirdly, in the N:N communication method of the server and client concept, the Ethernet method is used, which is applied in fields that require high-speed or large-volume data exchange, and is mainly used in the IT and Internet service fields.
감시 제어 시스템의 구축은 앞서 기술한 여러 가지의 통신 방식 중에서 필요에 따라서 현장의 조건에 맞게 선택적으로 적용되고 있으며, 이중에서 산업용 감시제어용 시스템에서 많이 사용되는 통신 방식은 직렬(Serial) 통신을 이용한 일대다(1:N) 통신 선로 구축 방식으로 1개의 마스터(Master) 장치와 여러 개의 슬래이브(Slave) 장치들 간의 통신 선로로 구리선을 사용, 전기적 신호를 보내는 방식을 주로 사용한다. The construction of a surveillance control system is selectively applied according to the conditions of the field as needed among the various communication methods described above, and among these, the communication method widely used in industrial surveillance control systems is the one-to-many (1:N) communication line construction method using serial communication, which mainly uses copper wires as communication lines between one master device and multiple slave devices to send electrical signals.
이때, 송신 신호선과 수신 신호선을 독립적으로 사용하는 전이중 방식(RS-422)과 송신 신호와 수신 신호를 하나의 통신선을 사용하는 반이중 방식(RS-485)을 사용하는데, 통신 프로토콜은 모드버스(ModBus) 또는 DNP와 같은 Multi-Drop 방식을 많이 사용한다.At this time, a full-duplex method (RS-422) that uses the transmission signal line and the reception signal line independently and a half-duplex method (RS-485) that uses a single communication line for the transmission signal and the reception signal are used, and the communication protocol often uses a multi-drop method such as Modbus or DNP.
다음, 도면 8은 일반적으로 산업용 감시 제어 시스템에 많이 사용되는 구리선을 이용한 RS-485 방식의 직렬 연결 구조의 통신 구성 예시이다.Next, Drawing 8 is an example of a communication configuration of a serial connection structure using a copper wire RS-485 method, which is commonly used in industrial monitoring control systems.
앞에서 예시로 제시된 도면 8의 감시 제어 시스템 통신 구성에 있어서, 통신 선로 중간에 결함이 발생할 경우, 도면 9에 도시한 바와 같이, 통신부 말단에 통신 단절이 발생하는 문제가 생기고, 이로 인해 통신 복구 전까지 통신 말단의 감시 대상 설비들에 대한 상태 감시와 제어가 불가능하게 된다.In the communication configuration of the surveillance control system of Drawing 8 presented as an example above, if a defect occurs in the middle of the communication line, a problem occurs in which communication is cut off at the end of the communication section, as shown in Drawing 9, and as a result, status monitoring and control of the surveillance target facilities at the end of the communication section become impossible until communication is restored.
도면 9는 상기 문제점에 대한 상황을 도식화한 그림이다.Figure 9 is a diagram illustrating the situation regarding the above problem.
한편, 전기 철도 사용의 증가로 통신 장애의 한 원인으로 작용하는 전자파 장애(EMC)가 많이 발생하는 철도 사용 환경의 변화 속에서 통신 신뢰성 확보와 특히, 철도 차량이 오고 가는 철도 터널에 설치된 설비들의 감시 제어 시스템의 경우, 점검 대상 시설물에 상시 접근이 어렵고, 수십 km 길이의 장대 터널의 경우에는, 통신망 유지 보수 및 상태 점검에 어려움이 더욱 가중된다. Meanwhile, with the increase in the use of electric railways, the railway usage environment is changing, with a lot of electromagnetic interference (EMC), which acts as a cause of communication failure, occurring. In particular, in the case of monitoring and control systems for facilities installed in railway tunnels where railway vehicles pass, it is difficult to constantly access the facilities to be inspected, and in the case of long tunnels that are tens of kilometers long, the difficulty in maintaining and inspecting the communication network is further aggravated.
또한, 전기 철도 사용의 증가로 전자파 장애(EMC)가 많이 발생하는 열악한 사용 환경 조건에서는 상대적으로 높은 신뢰성 있는 통신망 구축이 요구된다. In addition, due to the increase in the use of electric railways, construction of a relatively highly reliable communication network is required in harsh usage environments where electromagnetic interference (EMC) occurs frequently.
이런 곳에서는 통신망 구축 방법에 있어서 광 신호를 이용한 광 통신 방식을 적용하기도 한다. In such places, optical communication methods using optical signals are also applied to build communication networks.
일반적으로 광 통신 방식은 송신(Tx) 선로와 수신(Rx) 선로를 구분하여 한 쌍으로 구성하여 사용하며, 특히, 1:N 통신 방식을 구성하기 위해서는 광 분배기 또는 스플리터와 같은 광 전송 장치를 사용하여 구성해야 한다.In general, optical communication methods are configured by distinguishing transmission (Tx) lines and reception (Rx) lines and using them as a pair, and in particular, in order to configure a 1:N communication method, an optical transmission device such as an optical distributor or splitter must be used.
도면 10은 일대다(1:N) 통신 구조에서 광 통신을 이용하는 일반적인 구성 방식이다.Drawing 10 is a general configuration using optical communications in a one-to-many (1:N) communication structure.
또한, 이러한 방식은 터널과 같은 길이가 긴 구조물에 일정 간격으로 배치된 다수의 감시 제어 대상 설비들에 대해서 1: N 방식의 광 통신으로 연결하기 위한 방법으로 사용할 수 있다.In addition, this method can be used as a method for connecting a number of surveillance and control target facilities arranged at regular intervals in a long structure such as a tunnel using 1:N optical communication.
그러나, 이러한 구조에서 통신 데이터를 말단 설비의 통신 장치까지 전달하기 위해서는 광(光) 신호를 연장 배분해 줄 수 있는 광(光) 분배함 또는 광(光) 스플리터와 같은 광(光) 관련 장치들이 다수 필요하고, 이로 인해 설치 비용이 상승하는 측면이 있다.However, in this structure, in order to transmit communication data to the communication devices of the terminal equipment, a large number of optical-related devices, such as optical distribution boxes or optical splitters that can extend and distribute optical signals, are required, which increases the installation cost.
또한, 이런 구성에서도 앞서 언급된 바와 같이 중간 지점에서 통신 장치의 고장 또는 통신 선로의 단절이 발생하는 경우, 말단 감시 대상 설비에 대한 상태 감시 제어는 불가능하게 되는 단점은 여전히 존재한다.In addition, even in this configuration, as mentioned above, there still exists a disadvantage in that status monitoring control of the terminal monitoring target equipment becomes impossible in the event of a failure of the communication device or a disconnection of the communication line at an intermediate point.
한편, 본 발명의 선행기술로는 출원번호 "10-2014-0000258"호의 "철도 차량 광 통신 시스템"이 출원되어 특허 등록되었는데, 상기 철도 차량 광통신 시스템은 전원부와 제어부 및 광 통신 모듈을 이중화 구성으로 하는 선두 차량의 마스터 통신 장치와; 광 분배 소자와 광/전 변환부 및 제어부를 이중화 구성으로 하는 다수 하부 차량의 슬래이브 통신장치; 및 상기 마스터 통신 장치와 다수의 슬래이브 통신 장치의 인접된 통신 장치 사이를 연결하고 이중화되어 인접된 통신 장치의 이중화된 구성을 각각 연결하는 광 케이블을 포함하고, 상기 슬래이브 통신 장치는 인접된 통신 장치(마스터 통신장치 또는 슬래이브 통신 장치)로부터 1개의 데이터를 수신해서 2개의 데이터로 나누어 하나의 데이터는 자신의 광/전 변환부에 출력하고, 다른 하나의 데이터는 인접된 다른 통신 장치에 전달한다.Meanwhile, as a prior art of the present invention, a "railway vehicle optical communication system" was applied for and patented under application number "10-2014-0000258", wherein the railway vehicle optical communication system comprises: a master communication device of a lead vehicle having a power supply, a control unit, and an optical communication module in a redundant configuration; slave communication devices of a plurality of lower vehicles having an optical distribution element, an optical/electrical conversion unit, and a control unit in a redundant configuration; and an optical cable connecting between adjacent communication devices of the master communication device and the plurality of slave communication devices and connecting the redundant configurations of the adjacent communication devices in a redundant manner, wherein the slave communication device receives one data from an adjacent communication device (master communication device or slave communication device), divides it into two data, outputs one data to its own optical/electrical conversion unit, and transmits the other data to another adjacent communication device.
이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자, 마스터(Master) 장치와 다수의 슬래이브(Slave) 장치간의 일대다(1:N) 통신 방식을 갖는 감시 제어 시스템에 있어서, 통신의 송신 데이터와 수신 데이터 처리를 위한 통신 선로가 2개의 광케이블이 필요한 기존의 광통신 방식 대신, 송·수신 통신 선로를 1개의 광케이블을 사용하여 처리할 수 있는 구조를 가지면서, 통신 선로를 Ring 형태로 구성하고, 이를 제어하여 통신 선로 단절과 같은 상황에서도 통신 불가 영역을 최소화하여 통신을 유지할 수 있는 방법을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention aims to provide a method for solving the above problems, in a supervisory control system having a one-to-many (1:N) communication method between a master device and a plurality of slave devices, wherein, instead of the conventional optical communication method requiring two optical cables for communication lines for transmitting and receiving data, the present invention provides a structure in which the transmission and reception communication lines can be processed using one optical cable, and the communication lines are configured in a ring shape and controlled to minimize the area where communication is impossible even in a situation such as a communication line disconnection, thereby maintaining communication.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 터널과 같이 거리가 긴 구조물에 일정 간격으로 배치된 다수의 감시 제어 대상 설비들을 감시 제어하기 위한 목적으로 1: N 방식으로 통신 시스템을 구축함에 있어서, 장거리 통신에 유리한 광 통신 방식을 적용하면서도 통신 장치의 고장 또는 통신 선로의 단절 등의 문제로 통신 불가 구간이 발생하는 통신 선로 직렬 연결 구조의 통신 방식이 갖는 문제점을 해결하기 위한 목적으로 광케이블을 이용한 Ring 구조로 통신 선로를 구성하는 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for configuring a communication line in a ring structure using an optical cable for the purpose of solving the problem of a communication method of a serial connection structure of communication lines in which a section where communication is impossible occurs due to problems such as a breakdown of a communication device or a disconnection of a communication line while applying an optical communication method advantageous for long-distance communication when constructing a communication system in a 1:N manner for the purpose of monitoring and controlling a plurality of monitoring and control target facilities arranged at regular intervals in a long structure such as a tunnel.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마스터(Master) 통신 장치(1)와, 복수 개의 슬래이브(Slave) 통신 장치(2)를 한 가닥의 광 케이블을 이용하여 링(Ring) 형태의 통신망(3)으로 직렬 연결시키는 제1 단계와; 상기 마스터 통신 장치(1)가 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)의 ID가 포함된 송신 메시지를 링 형태의 통신망(3)을 통해 복수 개의 슬래이브 통신 장치(2)에 전송하되, 송신 메시지를 통신망(3)의 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 전송하는 제2 단계; 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되면 상기 마스터 통신 장치(1)는 응답 메시지에 대한 수신을 처리하는 제3 단계; 및 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 마스터 통신 장치(1)는 특정 통신 구간에 고장이 발생된 것으로 판단하여 송신 메시지를 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 재전송하는 제4 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises: a first step of serially connecting a master communication device (1) and a plurality of slave communication devices (2) into a ring-shaped communication network (3) using a single optical cable; a second step of transmitting a transmission message including an ID of an 'M'th slave communication device (2) to the plurality of slave communication devices (2) through the ring-shaped communication network (3) by the master communication device (1), wherein the transmission message is transmitted from a slave communication device (2) installed at the front end of the communication network (3) to a slave communication device (2) installed at the rear end; a third step of processing reception of a response message by the master communication device (1) when a response message is received from the 'M'th slave communication device (2). And if a response message is not received from the 'M'th slave communication device (2) to the master communication device (1), the master communication device (1) determines that a failure has occurred in a specific communication section and retransmits the transmission message from the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) to the slave communication device (2) installed at the front end.
여기서, 상기 M은 자연수.Here, M is a natural number.
이러한 절차로 이루어진 본 발명은 마스터(Master) 장치와 다수의 슬래이브(Slave) 장치간의 일대다(1:N) 통신 방식을 갖는 감시 제어 시스템에 있어서, 기존의 전기선을 이용한 직렬 통신 방식의 시스템 구축 사업 비용 대비 송·수신 통신 선로를 1개의 광 케이블을 사용, 별도의 광 전송 장비 없이 시스템 구축이 가능하여 사업 비용을 절감할 수 있다.The present invention, which is made up of these procedures, is a monitoring control system having a one-to-many (1:N) communication method between a master device and a plurality of slave devices. Compared to the cost of building a system using a conventional serial communication method using electric wires, the present invention enables the system to be built using a single optical cable for transmission and reception communication lines without separate optical transmission equipment, thereby reducing the project cost.
또한, 통신 선로를 링(Ring) 형태로 구성하고, 이를 효과적으로 제어함으로써, 통신 장치의 고장 및 통신 선로 단절과 같은 특수 상황이 벌어지더라도 통신 불가 영역을 최소화하여 시스템 운영의 안정성을 확보할 수 있다.In addition, by configuring the communication line in a ring shape and controlling it effectively, the area where communication is impossible can be minimized even in special situations such as a communication device failure or communication line disconnection, thereby ensuring the stability of system operation.
특히, 철도 장대 터널과 같은 수십 km의 거리가 있는 구조물에 설치된 각종 설비들의 감시 제어 시스템 구축에 유지 보수 및 관리의 효과성을 확보할 수 있다.In particular, it is possible to secure the effectiveness of maintenance and management in building a monitoring and control system for various facilities installed in structures with distances of tens of kilometers, such as long railway tunnels.
도면 1은 본 발명을 설명하기 위한 도면,
도면 2는 통신 상태가 정상일 때 송신 메시지와 응답 메시지의 처리 과정를 설명하기 위한 도면,
도면 3은 통신 상태가 정상일 경우 시간에 따른 송신 메시지와 응답 메시지의 처리 과정을 설명하기 위한 도면,
도면 4는 링 형태의 통신 선로 중간에서 고장이 발생되어 하위 통신이 불가한 상태를 도시한 도면,
도면 5는 마스터 통신 장치가 통신 단절된 말단 슬래이브 통신 장치와 통신을 개시하는 상태를 도시한 도면,
도면 6은 통신 상태에 이상이 감지되었을 경우 시간에 따른 송신 메시지와 응답 메시지의 처리 과정을 설명하기 위한 도면,
도면 7은 통신이 정상적으로 복구된 상태를 도시한 도면,
도면 8은 구리선을 이용한 일반적인 감시 제어 시스템으로서 1:N 통신을 구성한 예시도,
도면 9는 기존 방식의 감시 제어 시스템에 대한 단점을 설명하기 위한 도면,
도면 10은 터널과 같은 긴 구간에 광 케이블을 이용한 감시 제어 시스템으로서 1:N 통신을 구성한 예시도,Drawing 1 is a drawing for explaining the present invention.
Drawing 2 is a drawing to explain the processing of transmission messages and response messages when the communication status is normal.
Drawing 3 is a drawing to explain the processing of transmission messages and response messages over time when the communication status is normal.
Drawing 4 is a drawing showing a state in which a fault occurs in the middle of a ring-shaped communication line and lower-level communication is impossible.
Drawing 5 is a drawing showing a state in which a master communication device initiates communication with a terminal slave communication device that has been disconnected.
Drawing 6 is a drawing to explain the processing process of transmission messages and response messages over time when an abnormality is detected in the communication status.
Drawing 7 is a drawing showing a state in which communication has been restored normally.
Drawing 8 is an example of a general monitoring control system using copper wires, configuring 1:N communication.
Drawing 9 is a drawing to explain the shortcomings of the existing supervisory control system.
Drawing 10 is an example of a 1:N communication configuration as a surveillance control system using optical cables in a long section such as a tunnel.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명은 도면 1 내지 도면 6에 도시한 바와 같이, 마스터(Master) 통신 장치(1)와, 복수 개의 슬래이브(Slave) 통신 장치(2)를 한 가닥의 광 케이블을 이용하여 링(Ring) 형태의 통신망(3)으로 직렬 연결시키는 제1 단계와; 상기 마스터 통신 장치(1)가 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)의 ID가 포함된 송신 메시지를 링 형태의 통신망(3)을 통해 복수 개의 슬래이브 통신 장치(2)에 전송하되, 송신 메시지를 통신망(3)의 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 전송하는 제2 단계; 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되면 상기 마스터 통신 장치(1)는 응답 메시지에 대한 수신을 처리하는 제3 단계; 및 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 마스터 통신 장치(1)는 특정 통신 구간에 고장이 발생된 것으로 판단하여 송신 메시지를 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 재전송하는 제4 단계;를 포함한다.The present invention comprises: a first step of serially connecting a master communication device (1) and a plurality of slave communication devices (2) into a ring-shaped communication network (3) using a single optical cable, as illustrated in drawings 1 to 6; a second step of transmitting a transmission message including an ID of an 'M'th slave communication device (2) to a plurality of slave communication devices (2) through the ring-shaped communication network (3), wherein the master communication device (1) transmits the transmission message from a slave communication device (2) installed at the front end of the communication network (3) to a slave communication device (2) installed at the rear end; a third step of processing reception of a response message by the master communication device (1) when a response message is received from the 'M'th slave communication device (2). And if a response message is not received from the 'M'th slave communication device (2) to the master communication device (1), the master communication device (1) determines that a failure has occurred in a specific communication section and retransmits the transmission message from the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) to the slave communication device (2) installed at the front end.
여기서, 상기 M은 자연수이다.Here, M is a natural number.
상기 마스터 통신 장치(1)로부터 전송된 송신 메시지는 링 형태의 통신망(3)에 의해 복수 개의 슬래이브 통신 장치(2)를 거쳐 마스터 통신 장치(1)로 수신된다.A transmission message transmitted from the above master communication device (1) is received by the master communication device (1) through a plurality of slave communication devices (2) via a ring-shaped communication network (3).
상기 마스터 통신 장치(1)는 되돌아 온 송신 메시지에 포함된 ID 해석을 통해 송신 메시지가 자신이 보낸 메시지라는 것을 알고 있으므로 되돌아온 송신 메시지를 예외 처리한다.The above master communication device (1) knows that the transmitted message is a message sent by itself through interpretation of the ID included in the returned transmitted message, and therefore processes the returned transmitted message as an exception.
복수 개의 상기 슬래이브 통신 장치(2)에는 감시 제어 대상 설비가 설치될 수 있고, 송신 메시지에는 감시 제어 대상 설비에 대한 상태를 묻는 메시지가 포함될 수 있다.A plurality of the above slave communication devices (2) may be installed with equipment subject to monitoring and control, and the transmission message may include a message asking about the status of the equipment subject to monitoring and control.
또한, 상기 응답 메시지에는 특정 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 감시 제어 대상 설비의 상태 데이터가 포함될 수 있다.Additionally, the response message may include status data of the monitoring control target equipment installed on a specific slave communication device (2).
상기 마스터 통신 장치(1)에는 서버 장치가 설치될 수 있다.A server device can be installed in the above master communication device (1).
상기 서버 장치는 복수 개의 감시 제어 대상 설비로부터 전송된 상태 데이터를 저장 및 관리한다.The above server device stores and manages status data transmitted from multiple monitoring and control target facilities.
상기 마스터 통신 장치(1)는 복수 개의 슬래이브 통신 장치(2) 중 통신망(3)의 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)와 통신하는 마스터측 제1 광통신 모듈(OpM1)과, 복수 개의 슬래이브 통신 장치(2) 중 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)와 통신하는 마스터측 제2 광통신 모듈(OpM2)을 포함하고, 각각의 상기 슬래이브 통신 장치(2)는 송신 기능과 수신 기능이 가능한 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)과, 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)을 포함한다.The above master communication device (1) includes a master-side first optical communication module (OpM1) that communicates with a slave communication device (2) installed at the front end of a communication network (3) among a plurality of slave communication devices (2), and a master-side second optical communication module (OpM2) that communicates with a slave communication device (2) installed at the end of a communication network (3) among a plurality of slave communication devices (2), and each of the slave communication devices (2) includes a slave-side first optical communication module (OpS1) capable of a transmission function and a reception function, and a slave-side second optical communication module (OpS2).
도면 2에 도시한 바와 같이, 상기 마스터 통신 장치(1)가 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)의 ID가 포함된 송신 메시지를 링 형태의 통신망(3)을 통해 복수 개의 슬래이브 통신 장치(2)에 전송하되, 송신 메시지를 통신망(3)의 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 전송하는 제2 단계에서, 'A'번째 슬래이브 통신 장치(2)는 'A-1'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 전송된 송신 메시지를 'A'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 갖추어진 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)을 통해 수신 후 'A'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)로 전송하고, 'A'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)은 송신 메시지를 'A+1'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)로 전달한다.As illustrated in Drawing 2, in the second step of transmitting a transmission message including the ID of the 'M'th slave communication device (2) to a plurality of slave communication devices (2) through a ring-shaped communication network (3), wherein the transmission message is transmitted from a slave communication device (2) installed at the front end of the communication network (3) to a slave communication device (2) installed at the end, the 'A'th slave communication device (2) receives the transmission message transmitted from the 'A-1'th slave communication device (2) through the slave-side first optical communication module (OpS1) equipped in the 'A'th slave communication device (2) and transmits it to the slave-side second optical communication module (OpS2) installed in the 'A'th slave communication device (2), and the slave-side second optical communication module (OpS2) installed in the 'A'th slave communication device (2) transmits the transmission message to the 'A+1'th slave communication device. It is transmitted to the first optical communication module (OpS1) on the slave side installed in the device (2).
여기서, 'A'는 자연수이다.Here, 'A' is a natural number.
상기 송신 메시지를 전달받은 슬래이브 통신 장치(2)들은 송신 메시지에 포함된 ID가 자신의 ID와 일치하지 않을 경우 송신 메시지를 저장하지 않고 별도의 응답 메시지를 마스터 통신 장치(1)에 전송하지 않는다.The slave communication devices (2) that have received the above transmission message do not store the transmission message and do not transmit a separate response message to the master communication device (1) if the ID included in the transmission message does not match their own ID.
도면 2 내지 도면 3에 도시한 바와 같이, 상기 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되면 상기 마스터 통신 장치(1)는 응답 메시지에 대한 수신을 처리하는 제3 단계는, 송신 메시지를 전달받은 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)는 응답 메시지를 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 갖추어진 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)을 통해 'M-1'번째 슬래이브 통신 장치(2)로 전송하는 단계와; 첫번째 슬래이브 통신 장치(2)와, 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2) 사이에 배치된 슬래이브 통신 장치(2)들은 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 전송된 응답 메시지를 첫번째 슬래이브 통신 장치(2)쪽으로 단계적으로 전달하는 단계; 응답 메시지를 전달받은 첫번째 슬래이브 통신 장치(2)는 마스터 통신 장치(1)에 갖추어진 마스터측 제1 광통신 모듈(OpM1)에 응답 메시지를 전달하는 단계; 및 응답 메시지를 전달받은 마스터 통신 장치(1)는 응답 메시지를 수신 처리하는 단계를 포함한다.As illustrated in drawings 2 and 3, when a response message is received from the 'M'th slave communication device (2) to the master communication device (1), the third step of processing the reception of the response message by the master communication device (1) comprises: a step in which the 'M'th slave communication device (2) that has received the transmission message transmits the response message to the 'M-1'th slave communication device (2) through the slave-side first optical communication module (OpS1) equipped in the 'M'th slave communication device (2); a step in which the slave communication devices (2) arranged between the first slave communication device (2) and the 'M'th slave communication device (2) gradually transmit the response message transmitted from the 'M'th slave communication device (2) toward the first slave communication device (2); a step in which the first slave communication device (2) that has received the response message transmits the response message to the master-side first optical communication module (OpM1) equipped in the master communication device (1); And the master communication device (1) that has received the response message includes a step of receiving and processing the response message.
도면 2 내지 도면 3에 도시한 바와 같이, 상기 첫번째 슬래이브 통신 장치(2)와, 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2) 사이에 배치된 슬래이브 통신 장치(2)들은 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 전송된 응답 메시지를 첫번째 슬래이브 통신 장치(2)쪽으로 단계적으로 전달하는 단계에서, 상기 첫번째 슬래이브 통신 장치(2)와, 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2) 사이에 배치된 'B'번째 슬래이브 통신 장치(2)는 'B+1'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 전송된 응답 메시지를 'B'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)을 통해 수신하고, 상기 'B'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)은 응답 메시지를 'B'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)로 전송하며, 'B'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)은 응답 메시지를 'B-1'번째 슬래이브 통신 장치(2)로 전송한다.As illustrated in drawings 2 and 3, in the step of stepping in which the slave communication devices (2) arranged between the first slave communication device (2) and the 'M'th slave communication device (2) gradually transmit the response message transmitted from the 'M'th slave communication device (2) to the first slave communication device (2), the 'B'th slave communication device (2) arranged between the first slave communication device (2) and the 'M'th slave communication device (2) receives the response message transmitted from the 'B+1'th slave communication device (2) through the slave-side second optical communication module (OpS2) installed in the 'B'th slave communication device (2), and the slave-side second optical communication module (OpS2) mounted in the 'B'th slave communication device (2) transmits the response message to the slave-side first optical communication module (OpS1) mounted in the 'B'th slave communication device (2). The slave-side first optical communication module (OpS1) mounted on the 'B'th slave communication device (2) transmits a response message to the 'B-1'th slave communication device (2).
여기서, 'B'는 1 보다 크고 M 보다 작은 자연수이다.Here, 'B' is a natural number greater than 1 and less than M.
도면 4 내지 도면 6에 도시한 바와 같이, 상기 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 마스터 통신 장치(1)는 특정 통신 구간에 고장이 발생된 것으로 판단하여 송신 메시지를 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 재전송하는 제4 단계에서, 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 응답 메시지를 받지 못한 마스터 통신 장치(1)는 통신이 단절되었음을 알리는 경보 신호를 발생한다.As illustrated in drawings 4 to 6, if a response message is not received from the 'M'th slave communication device (2) to the master communication device (1), the master communication device (1) determines that a failure has occurred in a specific communication section and retransmits a transmission message from the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) to the slave communication device (2) installed at the front end. In the fourth step, the master communication device (1) that has not received a response message from the 'M'th slave communication device (2) generates an alarm signal notifying that communication has been disconnected.
도면 5와 도면 6에 도시한 바와 같이, 상기 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 마스터 통신 장치(1)는 특정 통신 구간에 고장이 발생된 것으로 판단하여 송신 메시지를 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 재전송하는 제4 단계는, 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 응답 메시지를 전달받지 못한 마스터 통신 장치(1)가 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로 송신 메시지를 전송하는 단계와; 송신 메시지가 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 전송되는 단계; 송신 메시지를 전달받은 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)가 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 응답 메시지를 전송하는 단계; 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)가 마스터 통신 장치(1)에 갖추어진 마스터측 제2 광통신 모듈(OpM2)에 응답 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 마스터 통신 장치(1)가 응답 메시지에 대한 수신을 처리하는 단계를 포함한다.As illustrated in drawings 5 and 6, if a response message is not received from the 'M'th slave communication device (2) to the master communication device (1), the master communication device (1) determines that a failure has occurred in a specific communication section and retransmits the transmission message from the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) toward the slave communication device (2) installed at the front end, the fourth step comprising: a step in which the master communication device (1) that has not received a response message from the 'M'th slave communication device (2) transmits a transmission message to the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3); a step in which the transmission message is transmitted from the slave communication device (2) installed at the end toward the slave communication device (2) installed at the front end; a step in which the 'M'th slave communication device (2) that has received the transmission message transmits a response message from the 'M'th slave communication device (2) toward the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3); A step of transmitting a response message from a slave communication device (2) installed at the end of a communication network (3) to a second optical communication module (OpM2) on the master side equipped in a master communication device (1); and a step of processing reception of the response message by the master communication device (1).
상기 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 응답 메시지를 전달받지 못한 마스터 통신 장치(1)가 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로 송신 메시지를 전송하는 단계는, 도면 5 내지 도면 6에 도시한 바와 같이, 상기 마스터 통신 장치(1)에 장착된 마스터측 제2 광통신 모듈(OpM2)이 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)에 송신 메시지를 전송한다.The step of transmitting a transmission message from the master communication device (1) that has not received a response message from the 'M'th slave communication device (2) to the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) is as shown in drawings 5 and 6, where the master-side second optical communication module (OpM2) mounted on the master communication device (1) transmits a transmission message to the slave-side second optical communication module (OpS2) mounted on the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3).
상기 송신 메시지가 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 전송되는 단계는, 도면 5 내지 도면 6에 도시한 바와 같이, 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)와, 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2) 사이에 배치된 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)는 'C+1'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 전송된 송신 메시지를 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)을 통해 수신하고, 상기 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)은 송신 메시지를 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)로 전송하며, 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)은 송신 메시지를 'C-1'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)로 전송하는 단계를 포함한다.The step in which the above-mentioned transmission message is transmitted from the slave communication device (2) installed at the terminal to the slave communication device (2) installed at the front end is as shown in drawings 5 and 6, the 'C'th slave communication device (2) positioned between the slave communication device (2) installed at the terminal and the 'M'th slave communication device (2) receives the transmission message transmitted from the 'C+1'th slave communication device (2) through the slave-side second optical communication module (OpS2) installed in the 'C'th slave communication device (2), and the slave-side second optical communication module (OpS2) mounted in the 'C'th slave communication device (2) transmits the transmission message to the slave-side first optical communication module (OpS1) mounted in the 'C'th slave communication device (2), and the slave-side first optical communication module (OpS1) mounted in the 'C'th slave communication device (2) receives the transmission message. It includes a step of transmitting to a second optical communication module (OpS2) mounted on the 'C-1'th slave communication device (2).
여기서, 'C'는 'M'보다 큰 자연수이다.Here, 'C' is a natural number greater than 'M'.
상기 송신 메시지를 전달받은 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)가 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 응답 메시지를 전송하는 단계는, 도면 5 내지 도면 6에 도시한 바와 같이, 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)와, 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2) 사이에 배치된 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)는 'C-1'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 전송된 응답 메시지를 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)을 통해 수신하고, 상기 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)은 응답 메시지를 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)로 전송하며, 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)은 응답 메시지를 'C+1'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)로 전송하는 단계를 포함한다.The step of transmitting a response message from the 'M'th slave communication device (2) that has received the above transmission message to the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) from the 'M'th slave communication device (2) is as shown in drawings 5 and 6, the 'C'th slave communication device (2) positioned between the slave communication device (2) installed at the end and the 'M'th slave communication device (2) receives the response message transmitted from the 'C-1'th slave communication device (2) through the slave-side first optical communication module (OpS1) installed in the 'C'th slave communication device (2), and the slave-side first optical communication module (OpS1) mounted on the 'C'th slave communication device (2) transmits the response message to the slave-side second optical communication module (OpS2) mounted on the 'C'th slave communication device (2), and transmits the response message to the 'C'th slave communication device (2). The mounted slave-side second optical communication module (OpS2) includes a step of transmitting a response message to the slave-side first optical communication module (OpS1) mounted on the 'C+1'th slave communication device (2).
상기 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)가 마스터 통신 장치(1)에 갖추어진 마스터측 제2 광통신 모듈(OpM2)에 응답 메시지를 전송하는 단계는, 도면 5 내지 도면 6에 도시한 바와 같이, 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)이 마스터 통신 장치(1)에 장착된 마스터측 제2 광통신 모듈(OpM2)에 응답 메시지를 전송한다.The step of transmitting a response message from a slave communication device (2) installed at the end of the above communication network (3) to a master-side second optical communication module (OpM2) equipped in a master communication device (1) is as shown in drawings 5 and 6, where the slave-side second optical communication module (OpS2) mounted on a slave communication device (2) installed at the end transmits a response message to the master-side second optical communication module (OpM2) mounted on a master communication device (1).
또한, 본 발명은 도면 7에 도시한 바와 같이, 상기 마스터 통신 장치(1)는 주기적으로 통신망(3)의 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)에 송신 메시지를 보낸 후 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터의 응답 메시지를 수신 확인함으로써 통신망(3)의 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로의 통신 재개 여부를 수시로 확인하는 제5 단계를 더 포함한다.In addition, the present invention further includes a fifth step of periodically checking whether communication has been resumed from the slave communication device (2) installed at the front end of the communication network (3) to the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) by periodically sending a transmission message to the slave communication device (2) installed at the front end of the communication network (3) and then confirming receipt of a response message from the 'M'th slave communication device (2), as illustrated in Drawing 7.
이러한 절차로 이루어진 본 발명은 마스터(Master) 장치와 다수의 슬래이브(Slave) 장치간의 일대다(1:N) 통신 방식을 갖는 감시제어시스템에 있어서, 기존의 전기선을 이용한 직렬 통신 방식의 시스템 구축 사업 비용 대비 송·수신 통신 선로를 1개의 광 케이블을 사용, 별도의 광 전송 장비 없이 시스템 구축이 가능하여 사업 비용을 절감할 수 있다.The present invention, which is made up of these procedures, is a surveillance control system having a one-to-many (1:N) communication method between a master device and a plurality of slave devices. Compared to the cost of building a system using a conventional serial communication method using electric wires, the present invention enables the system to be built using a single optical cable for transmission and reception communication lines without separate optical transmission equipment, thereby reducing the project cost.
또한, 통신 선로를 링(Ring) 형태로 구성하고, 이를 효과적으로 제어함으로써, 통신 장치의 고장 및 통신 선로 단절과 같은 특수 상황이 벌어지더라도 통신 불가 영역을 최소화하여 시스템 운영의 안정성을 확보할 수 있다.In addition, by configuring the communication line in a ring shape and controlling it effectively, the area where communication is impossible can be minimized even in special situations such as a communication device failure or communication line disconnection, thereby ensuring the stability of system operation.
특히, 철도 장대 터널과 같은 수십 km의 거리가 있는 구조물에 설치된 각종 설비들의 감시 제어 시스템 구축에 유지 보수 및 관리의 효과성을 확보할 수 있다.In particular, it is possible to secure the effectiveness of maintenance and management in building a monitoring and control system for various facilities installed in structures with distances of tens of kilometers, such as long railway tunnels.
1. 마스터 통신 장치 2. 슬래이브 통신 장치
3. 통신망 OpM1. 마스터측 제1 광통신 모듈
OpM2. 마스터측 제2 광통신 모듈 OpS1. 슬래이브측 제1 광통신 모듈
OpS2. 슬래이브측 제2 광통신 모듈1. Master communication device 2. Slave communication device
3. Communication network OpM1. Master side first optical communication module
OpM2. Second optical communication module on the master side OpS1. First optical communication module on the slave side
OpS2. Slave side second optical communication module
Claims (6)
상기 마스터 통신 장치(1)가 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)의 ID가 포함된 송신 메시지를 링 형태의 통신망(3)을 통해 복수 개의 슬래이브 통신 장치(2)에 전송하되, 송신 메시지를 통신망(3)의 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 전송하는 제2 단계;
'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되면 상기 마스터 통신 장치(1)는 응답 메시지에 대한 수신을 처리하는 제3 단계;
및 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 마스터 통신 장치(1)는 특정 통신 구간에 고장이 발생된 것으로 판단하여 송신 메시지를 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 재전송하는 제4 단계;를 포함하며,
상기 마스터 통신 장치(1)는 복수 개의 슬래이브 통신 장치(2) 중 통신망(3)의 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)와 통신하는 마스터측 제1 광통신 모듈(OpM1)과,
복수 개의 슬래이브 통신 장치(2) 중 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)와 통신하는 마스터측 제2 광통신 모듈(OpM2)을 포함하고,
각각의 상기 슬래이브 통신 장치(2)는 송신 기능과 수신 기능이 가능한 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)과, 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)을 포함하며,
상기 마스터 통신 장치(1)가 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)의 ID가 포함된 송신 메시지를 링 형태의 통신망(3)을 통해 복수 개의 슬래이브 통신 장치(2)에 전송하되, 송신 메시지를 통신망(3)의 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 전송하는 제2 단계에서,
'A'번째 슬래이브 통신 장치(2)는 'A-1'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 전송된 송신 메시지를 'A'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 갖추어진 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)을 통해 수신 후 'A'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)로 전송하고, 'A'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)은 송신 메시지를 'A+1'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)로 전달하며,
상기 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되면 상기 마스터 통신 장치(1)는 응답 메시지에 대한 수신을 처리하는 제3 단계는,
송신 메시지를 전달받은 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)는 응답 메시지를 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 갖추어진 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)을 통해 'M-1'번째 슬래이브 통신 장치(2)로 전송하는 단계와,
첫번째 슬래이브 통신 장치(2)와, 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2) 사이에 배치된 슬래이브 통신 장치(2)들은 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 전송된 응답 메시지를 첫번째 슬래이브 통신 장치(2)쪽으로 단계적으로 전달하는 단계,
및 응답 메시지를 전달받은 첫번째 슬래이브 통신 장치(2)는 마스터 통신 장치(1)에 갖추어진 마스터측 제1 광통신 모듈(OpM1)에 응답 메시지를 전달하는 단계,
및 응답 메시지를 전달받은 마스터 통신 장치(1)는 응답 메시지를 수신 처리하는 단계를 포함하고,
상기 첫번째 슬래이브 통신 장치(2)와, 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2) 사이에 배치된 슬래이브 통신 장치(2)들은 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 전송된 응답 메시지를 첫번째 슬래이브 통신 장치(2)쪽으로 단계적으로 전달하는 단계에서,
상기 첫번째 슬래이브 통신 장치(2)와, 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2) 사이에 배치된 'B'번째 슬래이브 통신 장치(2)는 'B+1'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 전송된 응답 메시지를 'B'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)을 통해 수신하고, 상기 'B'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)은 응답 메시지를 'B'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)로 전송하며, 'B'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)은 응답 메시지를 'B-1'번째 슬래이브 통신 장치(2)로 전송하고,
상기 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 마스터 통신 장치(1)는 특정 통신 구간에 고장이 발생된 것으로 판단하여 송신 메시지를 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 재전송하는 제4 단계는,
'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 응답 메시지를 전달받지 못한 마스터 통신 장치(1)가 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로 송신 메시지를 전송하는 단계와,
송신 메시지가 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 전송되는 단계,
송신 메시지를 전달받은 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)가 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 응답 메시지를 전송하는 단계,
통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)가 마스터 통신 장치(1)에 갖추어진 마스터측 제2 광통신 모듈(OpM2)에 응답 메시지를 전송하는 단계,
및 상기 마스터 통신 장치(1)가 응답 메시지에 대한 수신을 처리하는 단계를 포함하고,
상기 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 응답 메시지를 전달받지 못한 마스터 통신 장치(1)가 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로 송신 메시지를 전송하는 단계는,
상기 마스터 통신 장치(1)에 장착된 마스터측 제2 광통신 모듈(OpM2)이 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)에 송신 메시지를 전송하며,
상기 송신 메시지가 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 전송되는 단계는,
말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)와, 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2) 사이에 배치된 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)는 'C+1'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 전송된 송신 메시지를 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)을 통해 수신하고, 상기 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)은 송신 메시지를 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)로 전송하며, 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)은 송신 메시지를 'C-1'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 송신 메시지를 전달받은 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)가 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 응답 메시지를 전송하는 단계는,
말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)와, 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2) 사이에 배치된 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)는 'C-1'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 전송된 응답 메시지를 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)을 통해 수신하고, 상기 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)은 응답 메시지를 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)로 전송하며, 'C'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)은 응답 메시지를 'C+1'번째 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제1 광통신 모듈(OpS1)로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)가 마스터 통신 장치(1)에 갖추어진 마스터측 제2 광통신 모듈(OpM2)에 응답 메시지를 전송하는 단계는,
말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)에 장착된 슬래이브측 제2 광통신 모듈(OpS2)이 마스터 통신 장치(1)에 장착된 마스터측 제2 광통신 모듈(OpM2)에 응답 메시지를 전송하며,
상기 마스터 통신 장치(1)는 주기적으로 통신망(3)의 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)에 송신 메시지를 보낸 후 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터의 응답 메시지를 수신 확인함으로써 통신망(3)의 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로의 통신 재개 여부를 수시로 확인하는 제5 단계를 더 포함하고,
복수 개의 상기 슬래이브 통신 장치(2)에는 감시 제어 대상 설비가 설치되며,
상기 송신 메시지에는 감시 제어 대상 설비에 대한 상태를 묻는 메시지가 포함되고,
상기 응답 메시지에는 슬래이브 통신 장치(2)에 설치된 감시 제어 대상 설비의 상태 데이터가 포함되며,
상기 마스터 통신 장치(1)에는 서버 장치가 설치되고,
상기 서버 장치는 복수 개의 감시 제어 대상 설비로부터 전송된 상태 데이터를 저장 및 관리하며,
상기 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 마스터 통신 장치(1)로 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 마스터 통신 장치(1)는 특정 통신 구간에 고장이 발생된 것으로 판단하여 송신 메시지를 통신망(3)의 말단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2)로부터 선단에 설치된 슬래이브 통신 장치(2) 방향으로 재전송하는 제4 단계에서,
상기 'M'번째 슬래이브 통신 장치(2)로부터 응답 메시지를 받지 못한 마스터 통신 장치(1)는 통신이 단절되었음을 알리는 경보 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 링 형태의 이중화 구조를 갖는 시스템 통신망 구성 방법.
여기서, 상기 M은 자연수,
상기 'A'는 자연수,
상기 'B'는 1 보다 크고 M 보다 작은 자연수,
상기 'C'는 'M'보다 큰 자연수
A first step of serially connecting a master communication device (1) and a plurality of slave communication devices (2) into a ring-shaped communication network (3) using a single optical cable;
A second step in which the master communication device (1) transmits a transmission message including the ID of the 'M'th slave communication device (2) to a plurality of slave communication devices (2) through a ring-shaped communication network (3), and transmits the transmission message from a slave communication device (2) installed at the front end of the communication network (3) to a slave communication device (2) installed at the end;
When a response message is received from the 'M'th slave communication device (2) to the master communication device (1), the master communication device (1) processes the reception of the response message in the third step;
And if a response message is not received from the 'M'th slave communication device (2) to the master communication device (1), the master communication device (1) determines that a failure has occurred in a specific communication section and retransmits the transmission message from the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) to the slave communication device (2) installed at the front end; includes a fourth step;
The above master communication device (1) has a first optical communication module (OpM1) on the master side that communicates with a slave communication device (2) installed at the front end of a communication network (3) among a plurality of slave communication devices (2),
Includes a master-side second optical communication module (OpM2) that communicates with a slave communication device (2) installed at the end of a communication network (3) among multiple slave communication devices (2),
Each of the above slave communication devices (2) includes a slave-side first optical communication module (OpS1) capable of transmitting and receiving functions, and a slave-side second optical communication module (OpS2).
In the second step, the master communication device (1) transmits a transmission message including the ID of the 'M'th slave communication device (2) to multiple slave communication devices (2) through a ring-shaped communication network (3), and transmits the transmission message from a slave communication device (2) installed at the front end of the communication network (3) to a slave communication device (2) installed at the end.
The 'A'th slave communication device (2) receives the transmission message transmitted from the 'A-1'th slave communication device (2) through the slave-side first optical communication module (OpS1) equipped in the 'A'th slave communication device (2) and transmits it to the slave-side second optical communication module (OpS2) installed in the 'A'th slave communication device (2), and the slave-side second optical communication module (OpS2) installed in the 'A'th slave communication device (2) transfers the transmission message to the slave-side first optical communication module (OpS1) installed in the 'A+1'th slave communication device (2).
When a response message is received from the 'M'th slave communication device (2) to the master communication device (1), the third step of processing the reception of the response message by the master communication device (1) is as follows:
The 'M'th slave communication device (2) that has received the transmission message transmits a response message to the 'M-1'th slave communication device (2) through the slave-side first optical communication module (OpS1) equipped in the 'M'th slave communication device (2),
A step in which the slave communication devices (2) positioned between the first slave communication device (2) and the 'M'th slave communication device (2) sequentially transmit a response message transmitted from the 'M'th slave communication device (2) to the first slave communication device (2).
And the first slave communication device (2) that has received the response message transmits the response message to the first optical communication module (OpM1) on the master side equipped in the master communication device (1).
And the master communication device (1) that has received the response message includes a step of receiving and processing the response message,
In the step of the slave communication devices (2) arranged between the first slave communication device (2) and the 'M'th slave communication device (2), the response message transmitted from the 'M'th slave communication device (2) is transmitted stepwise to the first slave communication device (2).
The 'B'th slave communication device (2) positioned between the first slave communication device (2) and the 'M'th slave communication device (2) receives a response message transmitted from the 'B+1'th slave communication device (2) through the slave-side second optical communication module (OpS2) installed in the 'B'th slave communication device (2), and the slave-side second optical communication module (OpS2) mounted in the 'B'th slave communication device (2) transmits the response message to the slave-side first optical communication module (OpS1) mounted in the 'B'th slave communication device (2), and the slave-side first optical communication module (OpS1) mounted in the 'B'th slave communication device (2) transmits the response message to the 'B-1'th slave communication device (2).
If a response message is not received from the 'M'th slave communication device (2) to the master communication device (1), the master communication device (1) determines that a failure has occurred in a specific communication section and retransmits the transmission message from the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) to the slave communication device (2) installed at the front end, the fourth step is
A step in which a master communication device (1) that has not received a response message from the 'M'th slave communication device (2) transmits a transmission message to a slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3),
A step in which a transmission message is transmitted from a slave communication device (2) installed at the terminal to a slave communication device (2) installed at the front end;
A step in which the 'M'th slave communication device (2) that has received the transmission message transmits a response message from the 'M'th slave communication device (2) to the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3).
A step in which a slave communication device (2) installed at the end of a communication network (3) transmits a response message to a second optical communication module (OpM2) on the master side equipped with a master communication device (1).
and a step of the master communication device (1) processing the reception of a response message,
The step of transmitting a transmission message from the master communication device (1) that has not received a response message from the 'M'th slave communication device (2) to the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) is as follows.
The master-side second optical communication module (OpM2) mounted on the above master communication device (1) transmits a transmission message to the slave-side second optical communication module (OpS2) mounted on the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3).
The step in which the above transmission message is transmitted from the slave communication device (2) installed at the terminal to the slave communication device (2) installed at the front end is as follows:
The 'C'th slave communication device (2) positioned between the slave communication device (2) installed at the terminal and the 'M'th slave communication device (2) receives a transmission message transmitted from the 'C+1'th slave communication device (2) through the slave-side second optical communication module (OpS2) installed in the 'C'th slave communication device (2), the slave-side second optical communication module (OpS2) mounted in the 'C'th slave communication device (2) transmits the transmission message to the slave-side first optical communication module (OpS1) mounted in the 'C'th slave communication device (2), and the slave-side first optical communication module (OpS1) mounted in the 'C'th slave communication device (2) transmits the transmission message to the slave-side second optical communication module (OpS2) mounted in the 'C-1'th slave communication device (2).
The step of transmitting a response message from the 'M'th slave communication device (2) that has received the above transmission message to the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) from the 'M'th slave communication device (2) is as follows.
The 'C'th slave communication device (2) disposed between the slave communication device (2) installed at the terminal and the 'M'th slave communication device (2) receives a response message transmitted from the 'C-1'th slave communication device (2) through the slave-side first optical communication module (OpS1) installed in the 'C'th slave communication device (2), the slave-side first optical communication module (OpS1) mounted in the 'C'th slave communication device (2) transmits the response message to the slave-side second optical communication module (OpS2) mounted in the 'C'th slave communication device (2), and the slave-side second optical communication module (OpS2) mounted in the 'C'th slave communication device (2) transmits the response message to the slave-side first optical communication module (OpS1) mounted in the 'C+1'th slave communication device (2).
The step of the slave communication device (2) installed at the end of the above communication network (3) transmitting a response message to the master-side second optical communication module (OpM2) equipped in the master communication device (1) is as follows:
The slave-side second optical communication module (OpS2) mounted on the slave communication device (2) installed at the terminal transmits a response message to the master-side second optical communication module (OpM2) mounted on the master communication device (1).
The above master communication device (1) further includes a fifth step of periodically checking whether communication is resumed from the slave communication device (2) installed at the front end of the communication network (3) to the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) by periodically sending a transmission message to the slave communication device (2) installed at the front end of the communication network (3) and then confirming receipt of a response message from the 'M'th slave communication device (2).
A plurality of the above slave communication devices (2) are installed with a monitoring and control target facility,
The above transmission message includes a message asking for the status of the equipment subject to monitoring and control,
The above response message includes status data of the monitoring control target equipment installed in the slave communication device (2).
A server device is installed in the above master communication device (1),
The above server device stores and manages status data transmitted from multiple monitoring and control target facilities,
In the fourth step, when a response message is not received from the 'M'th slave communication device (2) to the master communication device (1), the master communication device (1) determines that a failure has occurred in a specific communication section and retransmits the transmission message from the slave communication device (2) installed at the end of the communication network (3) to the slave communication device (2) installed at the front end.
A method for configuring a system communication network having a ring-shaped redundant structure, characterized in that a master communication device (1) that has not received a response message from the 'M'th slave communication device (2) generates an alarm signal notifying that communication has been disconnected.
Here, M is a natural number,
The above 'A' is a natural number,
The above 'B' is a natural number greater than 1 and less than M,
The above 'C' is a natural number greater than 'M'
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