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KR101481109B1 - Prediction information based remote supervisory control system - Google Patents

Prediction information based remote supervisory control system Download PDF

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KR101481109B1
KR101481109B1 KR1020140106117A KR20140106117A KR101481109B1 KR 101481109 B1 KR101481109 B1 KR 101481109B1 KR 1020140106117 A KR1020140106117 A KR 1020140106117A KR 20140106117 A KR20140106117 A KR 20140106117A KR 101481109 B1 KR101481109 B1 KR 101481109B1
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KR
South Korea
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information
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alarm signal
facility
remote server
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Active
Application number
KR1020140106117A
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Korean (ko)
Inventor
홍재훈
Original Assignee
(주)테크윈시스템
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Publication date
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Priority to KR1020140106117A priority Critical patent/KR101481109B1/en
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 현장 설비의 실시간 상태 변화를 감지하고, 누적된 상태 정보를 기반으로 현장 설비의 상태 변화와 감시 정보의 변경에 대한 예측이 가능하게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 현장에 설치되는 현장 설비의 실시간 상태를 감지하고, 누적된 상태 정보를 기반으로 현장 설비의 예측 정보를 생성하며, 상기 예측 정보를 이용하여 상기 현장 설비를 원격에서 감시 및 제어하는 원방 감시제어시스템이고, 상기 현장 설비의 동작을 제어하고, 상기 현장 설비의 실시간 상태를 감지하며, 실시간으로 감지된 제1 상태 정보와 누적된 제2 상태 정보를 외부로 전송하는 현장 제어 장치; 상기 현장 제어 장치로부터 상기 제1 상태 정보와 제2 상태 정보를 수신하여 저장 및 관리하고, 상기 제1 상태 정보와 제2 상태 정보를 기초로 상기 현장 설비에 대한 제어 명령을 전송하는 원격 서버 장치; 및 설비 예측 프로그램을 구비하고, 상기 원격 서버 장치로부터 상기 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 수신하며, 상기 설비 예측 프로그램의 실행에 의하여 상기 수신된 각각의 정보를 기초로 상기 현장 설비의 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 산출한 후, 상기 원격 서버 장치로부터 다음 주기의 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 수신하여, 상기 수신된 다음 주기의 제1 상태 정보에 대한 계측값과 제2 상태 정보에 대한 평균값이 상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 각각 초과하는 경우, 상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 각각 초과하는 차이값이 기준 시간동안 변화하는 지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 제1 알람 신호 또는 제2 알람 신호를 상기 원격 서버 장치로 전송하거나 외부로 출력할 수 있는 예측 서버 장치를 포함하는 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템을 개시한다.
An embodiment of the present invention relates to a remote monitoring and control system based on predictive information, and a technical problem to be solved is to detect a change in real-time state of a site facility, In order to make a prediction of the change of the user.
To this end, an embodiment of the present invention detects real-time conditions of a field facility installed on a site, generates prediction information of a field facility on the basis of accumulated state information, Monitoring a state of the on-site facility, detecting the real-time state of the on-site facility, transmitting the first state information detected in real time and the accumulated second state information to the outside, controller; A remote server device receiving and storing and managing the first state information and the second state information from the field control device and transmitting a control command to the field facility based on the first state information and the second state information; And a facility predicting program for receiving the first state information, the second state information, and the control command information from the remote server apparatus, and executing, based on the received respective information, The first state information, the second state information, and the control command information of the next cycle from the remote server device after calculating the expected maximum change value for each piece of information of the facility, When the measured value of the information and the average value of the second state information each exceed the expected maximum change value for each piece of information, And transmits a first alarm signal or a second alarm signal to the remote server apparatus according to the determination result, It discloses a prediction information based SCADA system including a prediction server device that is capable of outputting.

Description

예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템{PREDICTION INFORMATION BASED REMOTE SUPERVISORY CONTROL SYSTEM}[0001] PREDICTION INFORMATION BASED REMOTE SUPERVISORY CONTROL SYSTEM [0002]

본 발명의 일 실시예는 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to a remote monitoring and control system based on predictive information.

일반적으로 원방 감시 제어시스템(전력/설비/조명/기타 자동감시제어시스템)은 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition System)라고도 부르며, 원방에 설치된 현장 계기 및 센서로부터 데이터를 원격소장치(RTU: Remote Terminal Unit)가 수집한 후, 유무선 통신망을 통해 중앙 감시실에 설치된 감시제어용 컴퓨터(이하, 원격 서버 장치라 함.)에 전송하여, 현장의 상황을 온-라인(On-line)으로 감시 제어하는 시스템이다.In general, the remote monitoring control system (power / facility / lighting / other automatic monitoring and control system) is also called SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition System) (Hereinafter referred to as a remote server device) installed in a central monitoring room through a wired / wireless communication network and collecting and monitoring the situation of the site on-line to be.

이러한 원방 감시 제어시스템의 특징으로는, 풀 그래픽 자원(Full Graphic Resource)과 작업도구로 최적의 감시/제어 환경을 제공해주고, 뷰어 포트(view port) 및 경보 창에서 현장 감시 및 제어가 용이하고, 입출력과 관련된 실제 현장 동작 상황을 즉시 감시가 가능하고, 디지털 계전기와의 원활한 통신지원을 통하여 완벽한 IED 기능 지원이 가능하고, 유닉스(Unix) 및 Windows 2000/XP의 다양한 운영환경 지원이 가능하며, 관계형 데이터베이스를 이용한 장기 데이터 저장이 가능하고, 사용자의 요구를 충족시키는 다양한 형식의 보고서 출력이 가능하고, OTS(Operator Training System) 기능 지원(Option)이 가능하고, 웹(Web) 감시 기능 지원(Option)이 가능하다.This remote monitoring control system is characterized by full graphic resources and work tools to provide optimal monitoring / control environment, easy monitoring and control on the view port and alarm window, It is possible to instantly monitor real-world operation situation related to input / output, support seamless IED function by supporting communication with digital relay, support various operating environment of Unix and Windows 2000 / XP, Supports OTS (Operator Training System) function (option), Supports Web monitoring function (Option), Supports OTS (Operator Training System) function, This is possible.

한편, 정상적인 과정으로 안정화된 원방 감시제어 대상은 부하 또는 수요의 변화에 따라서 일관성을 가지는 변화를 나타낸다. 이러한 변화는 시간대별 또는 요일이나 계절별 특성을 가지며 통상의 예측 범위를 크게 벗어나지 않는 특성이 있다. 이러한 특성을 이용하여 상하수처리와 같은 계장제어시스템을 활용하는 분야에서는 적절한 사전예측을 통하여 감시제어 동작이 정상적으로 운영되는지 여부를 확인할 수 있고, 예측되는 생산량이나 처리량을 목표로 최적의 시간과 에너지를 사용하는 감시제어를 할 수 있다.On the other hand, the remote surveillance control target stabilized by the normal process shows a change that is consistent with the change of load or demand. These changes have characteristics that are time-based, day-of-week or seasonal, and do not deviate largely from the normal prediction range. Using these characteristics, it is possible to confirm whether the monitoring control operation is normally operated through appropriate prediction in the field where the instrumentation control system such as water and wastewater treatment is used, and the optimum time and energy can be used Can be monitored and controlled.

그러나, 종래의 원방 감시제어 대상은 감시계통의 센서나 신호전달체계의 고장이 발생하면, 통상의 제어가 이루어지더라도 취득되는 감시정보는 제어상황에 따르지 않는 특이한 변화를 나타낸다. 이에 따라 감시 제어시스템의 운전원이 이러한 상황을 인지하여 적절한 시기에 대응하지 못하면 제어 실패, 시스템 폭주, 불량의 대량 발생 등의 장애가 발생한다는 문제점이 있었다.
However, in a conventional remote monitoring control object, when a sensor of a monitoring system or a failure of a signal transmission system occurs, even if normal control is performed, the obtained monitoring information shows a specific change that does not depend on the control situation. Accordingly, when the operator of the monitoring and control system recognizes such a situation and fails to respond in a timely manner, a problem such as a control failure, a system congestion, and a large amount of defects occurs.

등록특허공보 제10-1266143호 '원방 감시제어시스템 및 방법'Korean Patent Registration No. 10-1266143 'Remote Monitoring Control System and Method' 등록특허공보 제10-1225125호 '전기품질 감시분석을 통한 사고예측 진단기능이 있는 원격자동제어시스템 및 그 제어방법'Patent Registration No. 10-1225125 'Remote automatic control system with accident prediction diagnosis function through electrical quality monitoring analysis and control method thereof'

본 발명의 일 실시예는 현장 설비의 실시간 상태 변화를 감지하고, 누적된 상태 정보를 기반으로 현장 설비의 상태 변화와 감시 정보의 변경에 대한 예측이 가능한 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템을 제공한다.
One embodiment of the present invention provides a forecasting information based remote monitoring and control system capable of detecting a change in real-time status of a site facility and changing a state of the site facility and monitoring information based on the accumulated status information .

본 발명의 일 실시예에 의한 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템은 현장에 설치되는 현장 설비의 실시간 상태를 감지하고, 누적된 상태 정보를 기반으로 현장 설비의 예측 정보를 생성하며, 상기 예측 정보를 이용하여 상기 현장 설비를 원격에서 감시 및 제어하는 원방 감시제어시스템이고, 상기 현장 설비의 동작을 제어하고, 상기 현장 설비의 실시간 상태를 감지하며, 실시간으로 감지된 제1 상태 정보와 누적된 제2 상태 정보를 외부로 전송하는 현장 제어 장치; 상기 현장 제어 장치로부터 상기 제1 상태 정보와 제2 상태 정보를 수신하여 저장 및 관리하고, 상기 제1 상태 정보와 제2 상태 정보를 기초로 상기 현장 설비에 대한 제어 명령을 전송하는 원격 서버 장치; 및 설비 예측 프로그램을 구비하고, 상기 원격 서버 장치로부터 상기 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 수신하며, 상기 설비 예측 프로그램의 실행에 의하여 상기 수신된 각각의 정보를 기초로 상기 현장 설비의 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 산출한 후, 상기 원격 서버 장치로부터 다음 주기의 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 수신하여, 상기 수신된 다음 주기의 제1 상태 정보에 대한 계측값과 제2 상태 정보에 대한 평균값이 상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 각각 초과하는 경우, 상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 각각 초과하는 차이값이 기준 시간동안 변화하는 지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 제1 알람 신호 또는 제2 알람 신호를 상기 원격 서버 장치로 전송하거나 외부로 출력할 수 있는 예측 서버 장치를 포함할 수 있다.The remote monitoring and control system based on the prediction information according to an embodiment of the present invention detects the real-time state of the on-site facility installed in the field, generates the prediction information of the field facility based on the accumulated state information, A remote monitoring and control system for remotely monitoring and controlling the on-site facility, the method comprising: controlling operation of the on-site facility; detecting a real-time condition of the on-site facility; A field control device for transmitting the state information to the outside; A remote server device receiving and storing and managing the first state information and the second state information from the field control device and transmitting a control command to the field facility based on the first state information and the second state information; And a facility predicting program for receiving the first state information, the second state information, and the control command information from the remote server apparatus, and executing, based on the received respective information, The first state information, the second state information, and the control command information of the next cycle from the remote server device after calculating the expected maximum change value for each piece of information of the facility, When the measured value of the information and the average value of the second state information each exceed the expected maximum change value for each piece of information, And transmits a first alarm signal or a second alarm signal to the remote server apparatus according to the determination result, It may include a prediction server device that is capable of outputting.

상기 예측 서버 장치는 상기 원격 서버 장치와의 데이터 통신을 수행하는 통신부; 상기 설비 예측 프로그램, 상기 원격 서버 장치로부터 수신된 제1 상태 정보와 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보, 다음 주기의 제1 상태 정보와 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보, 기준 시간 정보, 변화 예상 최대값, 제1 알람 신호, 제2 알람 신호를 저장하는 저장부; 상기 원격 서버 장치로부터의 정보 수신 주기, 기준값, 제1 알람 신호와 제2 알람 신호를 판단하는 변수 정보가 입력되고, 상기 제어 명령 정보가 설정되는 파라미터 입력부; 상기 원격 서버 장치로부터 수신된 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 상기 설비 예측 프로그램에 구비된 최대값 산출 알고리즘에 적용하여 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 산출하는 변화 예상 최대값 산출부; 상기 원격 서버 장치로부터 수신된 다음 주기의 제1 상태 정보에 대한 계측값과, 상기 제2 상태 정보에 대한 평균값이 상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 초과하는 지 여부를 판단하는 제1 비교부; 상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 초과하는 차이값이 기준 시간동안 발산형 또는 수렴형으로 변화하는 지 여부를 판단하는 제2 비교부; 상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 초과하는 차이값이 발산형으로 변화하는 경우 발산이 시작되는 시점으로부터의 지속 시간과 미리 설정된 복귀 한계 시간을 비교하여, 비교 결과 상기 지속 시간이 복귀 한계 시간을 초과하는 경우 상기 제1 알람 신호를 생성하는 제1 알람부; 상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 초과하는 차이값이 수렴형으로 변화하는 경우 발산과 수렴의 반복 횟수를 계산하여 미리 설정된 최대 반복 횟수와 비교하고, 비교 결과 상기 반복 횟수가 최대 반복 횟수를 초과하는 경우 상기 제2 알람 신호를 생성하는 제2 알람부; 상기 원격 서버 장치와 송수신되는 데이터, 제1 알람 신호 및 제2 알람 신호를 표시하는 표시부; 및 설비 예측 프로그램이 설치되고, 상기 설비 예측 프로그램의 실행에 의하여 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.Wherein the prediction server apparatus comprises: a communication unit for performing data communication with the remote server apparatus; A first state information, second state information and control command information of the next cycle, reference time information, a change estimated maximum A first alarm signal, and a second alarm signal; A parameter input unit to which an information receiving period, a reference value, variable information for determining a first alarm signal and a second alarm signal are input from the remote server, and the control command information is set; Calculating a change estimated maximum value for each piece of information by applying the first state information, the second state information, and the control command information received from the remote server device to a maximum value calculating algorithm included in the facility prediction program, A value calculation unit; A first comparison for determining whether the measured value of the first state information of the next period received from the remote server device and the average value of the second state information exceed the estimated maximum change value for each piece of information, part; A second comparison unit for determining whether a difference value exceeding a predicted maximum change value for each piece of information is divergent or convergent for a reference time; When the difference value exceeding the predicted maximum change value for each piece of information changes to the divergence type, compares the duration time from the start of the divergence with a preset return time limit, A first alarm unit for generating the first alarm signal when the first alarm signal is exceeded; Calculating a repetition number of divergence and convergence when a difference value exceeding a predicted maximum change value for each of the information changes in a convergent manner, and comparing the calculated number of repetitions of divergence and convergence with a preset maximum repetition number, and if the repetition number exceeds a maximum repetition number A second alarm unit for generating the second alarm signal when the second alarm signal is generated; A display unit for displaying data transmitted to and received from the remote server device, a first alarm signal and a second alarm signal; And a controller for installing an equipment predicting program and controlling the operation of each component by executing the equipment predicting program.

상기 제1 알람부는 상기 차이값이 발산형으로 변화하는 경우 발산이 시작되는 시점으로부터의 지속 시간과 미리 설정된 복귀 한계 시간을 비교하는 발산 판단부; 및 상기 지속 시간이 복귀 한계 시간을 초과하는 경우 상기 제1 알람 신호를 생성하는 제1 알람신호 생성부;를 포함하고, 상기 제2 알람부는 상기 차이값이 수렴형으로 변화하는 경우 발산과 수렴의 반복 횟수를 계산하여 미리 설정된 최대 반복 횟수와 비교하는 수렴 판단부; 및 상기 반복 횟수가 최대 반복 횟수를 초과하는 경우 상기 제2 알람 신호를 생성하는 제2 알람 신호 생성부를 포함할 수 있다.The first alarm unit may include a divergence determining unit that compares the duration from the start of divergence when the difference value changes to divergence type, And a first alarm signal generation unit for generating the first alarm signal when the duration exceeds the return limit time, and the second alarm unit is configured to repeat the divergence and convergence when the difference value changes in a convergent manner A convergence judgment unit for calculating the number of times and comparing the number of times with a preset maximum number of repetitions; And a second alarm signal generator for generating the second alarm signal when the number of repetitions exceeds the maximum number of repetitions.

상기 파라미터 입력부는 상기 제어부의 제어에 의하여, 상기 제1 알람 신호 또는 제2 알람 신호를 기초로 하여 상기 현장 설비의 제어 명령 정보를 설정할 수 있다.The parameter input unit may set control command information of the field facility based on the first alarm signal or the second alarm signal under the control of the control unit.

상기 제어부는 상기 설비 예측 프로그램의 실행에 의하여 처리될 각각의 정보를 상기 원격 서버 장치의 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보에 동기화되도록 설정할 수 있다.
The control unit may set each piece of information to be processed by the execution of the facility prediction program to be synchronized with the first state information, the second state information, and the control command information of the remote server apparatus.

본 발명의 일 실시예에 따른 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템은 현장 설비의 실시간 상태 변화를 감지하고, 누적된 상태 정보를 기반으로 현장 설비의 상태 변화와 감시 정보의 변경에 대한 예측이 가능하도록 함으로써, 현장 설비를 효율적으로 제어하고 관리할 수 있다.The remote monitoring and control system based on the prediction information according to an embodiment of the present invention detects changes in the real-time state of the on-site facilities and makes it possible to predict changes in the state of the on-site facilities and monitoring information based on the accumulated state information , It is possible to efficiently control and manage the on-site facilities.

본 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템은 기존의 원방 감시제어시스템의 구성을 그대로 유지하면서 감시 제어 정보만을 수집하여 동작하는 방식으로 기존 시스템의 개선을 위한 투자를 절감하고, 시스템의 안정화 단계를 최소화 할 수 있다. The remote monitoring and control system based on the prediction information is a system that collects and operates only the monitoring control information while maintaining the configuration of the existing remote monitoring and control system, thereby reducing the investment for improving the existing system and minimizing the stabilization phase of the system .

또한, 본 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템은 누적된 상태 정보에 의하여 감시 제어 경향을 분석하고, 분석된 경향 정보를 기준으로 감시제어시스템의 아이들(Idle) 운전과 공정별 예비동작을 최소화하여 공정관리에서 담당하는 수량, 수위, 압력 등의 제어대상의 반응지연시간에 따른 예비량 확보를 최소화할 수 있고, 이에 따른 에너지 절약 효과도 구현 가능하다. In addition, the remote monitoring control system based on the prediction information analyzes the monitoring control tendency according to accumulated state information, and minimizes the idle operation of the monitoring control system and the preliminary operation according to the process based on the analyzed trend information, It is possible to minimize the reserve amount according to the reaction delay time of the control object such as the quantity, the water level, and the pressure, which are managed by the management, and the energy saving effect can be realized accordingly.

또한, 본 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템은 시스템의 비정상 상태를 조기에 인지하여 경보를 발생하고, 고장의 파급을 방지하며 시스템의 정지 시간(Down Time)을 줄이고, 안정적인 운전을 보장할 수 있다.
In addition, the remote monitoring and control system based on the prediction information can recognize an abnormal state of the system at an early stage to generate an alarm, prevent the occurrence of failure, reduce the down time of the system, and ensure stable operation .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 원격 서버 장치와 예측 서버 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 예측 서버를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템의 동작을 나타내는 순서도이다.
FIG. 1 is a schematic view of a remote monitoring and control system based on prediction information according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram schematically showing the operation of the remote server apparatus and the prediction server apparatus of FIG.
3 is a block diagram schematically showing the prediction server of FIG.
4 is a flowchart illustrating an operation of a remote monitoring and control system based on prediction information according to an embodiment of the present invention.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which those skilled in the art can readily implement the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 원격 서버 장치와 예측 서버 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1의 예측 서버를 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템의 동작을 나타내는 순서도이다.FIG. 1 schematically shows a remote monitoring and control system based on prediction information according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view schematically showing the operation of the remote server apparatus and the prediction server apparatus of FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of a remote monitoring and control system based on prediction information according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템은 현장에 설치되는 현장 설비의 실시간 상태를 감지하고, 누적된 상태 정보를 기반으로 현장 설비의 예측 정보를 생성하며, 예측 정보를 이용하여 현장 설비를 원격에서 감시 및 제어하는 시스템으로서, 현장 제어 장치(10), 원격 서버 장치(20) 및 예측 서버 장치(30)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a remote monitoring and control system based on prediction information according to an embodiment of the present invention detects a real-time state of a field facility installed in the field, A remote server device 20, and a predictive server device 30. The system 10 includes a remote control device 10, a remote server device 20,

상기 현장 제어 장치(10)는 감시 제어 대상인 현장의 설비나 장치(이하, 현장 설비라 함.)에 부착된 각종 입력장치(Digital Input, Analog Input, Pulse Input 등)를 통하여 현장 설비의 상태를 인지한다. 상기 현장 제어 장치(10)는 인지된 정보를 정해진 통신 규약에 의하여 원격 서버 장치(20)로 전송하고, 원격 서버 장치(20)에서 처리되고 판단된 결과를 통신으로 수신하여 지정된 제어(Digital Output, Analog Output, Pulse Output 등)를 수행한다. 상기 현장 설비는 조명부하, 전력부하, 설비부하, 수처리 부하, 가스부하, 방재부하, 상수도 처리부하, 지하수 처리부하, 보일러 부하, 또는 소각로 부하 등과 같이 원격으로 감시 및 제어가 필요한 부하 장치일 수 있다.The field control device 10 recognizes the state of the on-site facility through various input devices (Digital Input, Analog Input, Pulse Input, etc.) attached to equipment or equipment (hereinafter referred to as site equipment) do. The field control apparatus 10 transmits the recognized information to the remote server apparatus 20 according to a predetermined communication protocol, receives the processed and determined result from the remote server apparatus 20 via communication, Analog Output, Pulse Output, etc.). The on-site facility may be a load device that requires remote monitoring and control, such as lighting load, power load, facility load, water treatment load, gas load, disaster load, water treatment load, groundwater treatment load, boiler load, or incinerator load .

또한, 상기 현장 제어 장치(10)는 현장 설비의 상태를 측정하여 전기적 신호로 변환하는 계측기(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 현장 제어 장치(10)는 계측기를 통하여 현장 설비의 실시간 상태를 감지하며, 실시간으로 감지된 제1 상태 정보(즉, 계측기를 통하여 감지된 계측값)와 누적된 제2 상태 정보(즉, 누적된 계측값의 평균값)를 원격 서버 장치(20)로 전송한다. 상기 계측기는 길이, 형상, 각도, 위치 등의 변위량, 중량, 온도 및 전기량 등 모든 물리량을 측정하는 장치로서 측정방법에 따라 기계적, 전기적, 광학적, 공기식으로 분류될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 계측기는 리미트센서(limit sensor), 압력센서, 리드센서(reed sensor), 광센서, 근접센서, 초음파센서, 전류센서, 전압센서, 속도센서, 온도센서, 화재센서, 유량센서 및 개폐센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, the field control device 10 may include a meter (not shown) for measuring the state of the field facility and converting it into an electrical signal. The field control device 10 detects a real-time state of the field facility through a meter, and detects first state information detected in real time (i.e., a measured value sensed through the meter) and accumulated second state information To the remote server apparatus 20. The remote server apparatus 20 transmits the average value of the measured values to the remote server apparatus 20. [ The meter is a device for measuring all physical quantities such as length, shape, angle, position, displacement amount, weight, temperature and electricity quantity, and can be classified into mechanical, electrical, optical and pneumatic according to measurement methods. More specifically, the meter may be a limit sensor, a pressure sensor, a reed sensor, an optical sensor, a proximity sensor, an ultrasonic sensor, a current sensor, a voltage sensor, a speed sensor, And an opening / closing sensor.

또한, 상기 현장 제어 장치(10)는 실시간으로 감지된 제1 상태 정보와 누적된 제2 상태 정보를 원격 서버 장치(20)로 전송하기 위하여, 유선 또는 무선으로 통신할 수 있는 통신모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 현장 제어 장치(10)는 통신 모듈을 통하여 현장 설비에 대한 제어 명령을 원격 서버 장치(20)로부터 수신하여 현장 설비로 전송하고, 현장 설비에서 감지된 제1 상태 정보 및 제2 상태 정보를 원격 서버 장치(20)로 전송한다. In addition, the field control device 10 may include a communication module (not shown) that can communicate by wire or wireless communication in order to transmit the first state information and the accumulated second state information sensed in real time to the remote server device 20 ). ≪ / RTI > Accordingly, the field control device 10 receives a control command for the field facility from the remote server device 20 through the communication module and transmits the control command to the field facility. The first state information and the second state information To the remote server device (20).

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 현장 제어 장치(10)는 현장에서의 감시 정보 생성과 제어 실행을 위하여 다수의 RTU(Remote Terminal Unit)(11) 또는 PLC(Programmable Logic Controller)(12)를 포함할 수 있다. 도시되어 있지는 않지만, 상기 현장 제어 장치(10)는 MRTU(Multi-function Remote Terminal Unit), EMS-RTU(Energy Management System-Remote Terminal Unit), RCU(Remote Control Unit), MCU(Multiponit Control Unit), TM/TC(Telemetering/Telecontrol) 및 DDC(Direct Digital Control) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 RTU는 현장 설비들로부터 정보를 수집하고, 수집된 정보를 이용하여 감시 및 제어를 수행하고 유선 또는 무선 통신을 이용하여 원격 서버 장치(20)와 송/수신하는 장치이다. 상기 MRTU는 일반적으로 변전소용 스카다시스템에 사용되는 RTU 장치이다. EMS-RTU는 발전소 또는 변전소에 설치되어 원방감시 및 제어를 하는 RTU로서 급전 자동화시스템에 사용되는 장치이고, RCU는 원격 제어 장치라고 한다. 또한, 상기 MCU는 다지점 제어장치이고, TM/TC는 데이터 통신을 이용하여 원격지에 있는 현장 설비들을 계측하고 제어하는 첨단 자동화 장치로서 텔레메트리(Telemetry)라고 한다. 상기 PLC는 산업설비들을 자동으로 제어하고 감시하는 장치로서 프로그래머블 로직 컨트롤러라고 한다. 상기 DDC는 디지털 컴퓨터를 제어계에 직접 결합시켜 제어하는 방식으로 직접 디지털 제어 장치라고 한다.1, the field control apparatus 10 includes a plurality of RTU (Remote Terminal Unit) 11 or PLC (Programmable Logic Controller) 12 for generating monitoring information and executing control in the field can do. Although not shown, the field control device 10 includes a Multi-function Remote Terminal Unit (MRTU), an Energy Management System-Remote Terminal Unit (EMS-RTU), a Remote Control Unit (RCU), a Multiponit Control Unit (MCU) TM / TC (Telemetering / Telecontrol) and DDC (Direct Digital Control). The RTU is a device that collects information from the field facilities, performs monitoring and control using the collected information, and transmits / receives the information to / from the remote server 20 using wired or wireless communication. The MRTU is an RTU device generally used in a scada system for a substation. The EMS-RTU is an RTU installed in a power station or a substation for remote monitoring and control. It is a device used in a power supply automation system. The RCU is called a remote control device. In addition, the MCU is a multi-point control device, and the TM / TC is an advanced automation device for measuring and controlling remote facilities at a remote location by using data communication, called telemetry. The PLC is a programmable logic controller that automatically controls and monitors industrial facilities. The DDC is a direct digital control device in which a digital computer is directly coupled to a control system and controlled.

상기 원격 서버 장치(20)는 현장 제어 장치(10)로부터 제1 상태 정보와 제2 상태 정보를 수신하여 저장 및 관리하고, 제1 상태 정보와 제2 상태 정보를 기초로 현장 설비에 대한 제어 명령을 전송한다. 이러한 원격 서버 장치(20)는 그 기능에 따라 데이터를 저장 및 관리하는 DB 서버(21), 데이터를 관리자에게 알려주는 HMI 서버(22), 데이터를 송수신하는 통신 서버(24), 및 현장 설비를 제어하기 위한 감시 제어 서버(23)로 이루어질 수 있으나, 상황에 따라 각각의 서버의 기능은 하나의 감시 제어 서버(23)가 동시에 수행할 수도 있다. 또한, 상기 원격 서버 장치(20)는 적용되는 현장의 상황에 따라 단수 또는 복수 개로 구비될 수 있다.The remote server apparatus 20 receives and stores the first state information and the second state information from the field control apparatus 10 and controls the remote control apparatus 10 based on the first state information and the second state information, Lt; / RTI > The remote server apparatus 20 includes a DB server 21 for storing and managing data according to its functions, an HMI server 22 for notifying the data to the manager, a communication server 24 for transmitting and receiving data, And a monitoring control server 23 for controlling the respective servers. However, the functions of the respective servers may be performed simultaneously by one monitoring control server 23, depending on the situation. Also, the remote server device 20 may be provided in a single or a plurality depending on the field conditions applied.

또한, 상기 원격 서버 장치(20)는 예측 서버 장치(30)로부터 설비 예측 프로그램에 의하여 도출된 결과인 상태와 경향의 예측이나 경보(Alarm) 정보를 수신하여 HMI 서버(22)를 통하여 외부로 표출할 수 있다. 상기 원격 서버 장치(20)는 관리자가 인식할 수 있도록 음성, 벨 또는 부저 등의 형태로 경보를 발생시킬 수 있고, 나아가 경보 발생 시각 및 경보 명칭을 화면에 이미지로 표시하거나 프린터(미도시)로 출력할 수도 있다.Also, the remote server 20 receives prediction and alarm information of the state and tendency derived from the forecasting program from the prediction server device 30 and displays it to the outside through the HMI server 22 can do. The remote server 20 can generate an alarm in the form of a voice, a bell, a buzzer, or the like so that the administrator can recognize it. Further, the remote server 20 can display an alarm occurrence time and an alarm name on the screen as an image, Output.

한편, 상기 원격 서버 장치(20)는 일반적인 컴퓨터나 현장 제어 장치(10)로부터 데이터를 넘겨받아 처리하는 공통 연산부(MAIN Unit)에 적용이 적합한 산업용 CPU 보드로 구현할 수 있다. Meanwhile, the remote server 20 may be implemented as an industrial CPU board suitable for a common computer or a common unit for receiving and processing data from the field controller 10.

상기 예측 서버 장치(30)는 원격 서버 장치(20)로부터 수신되는 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 기초로 현장 설비의 상태 변화와 감시 정보의 변경에 대하여 예측하여 관리자에게 알려주는 장치이다. 보다 구체적으로는, 상기 예측 서버 장치(30)는 설비 예측 프로그램을 구비하고, 원격 서버 장치(20)로부터 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 수신하며, 설비 예측 프로그램의 실행에 의하여 수신된 각각의 정보와 저장부(320)에 저장된 설비 예측 프로그램의 기준이 되는 경향 정보를 기초로 현장 설비의 변화 예상 최대값을 산출한 후, 원격 서버 장치(20)로부터 다음 주기의 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 수신하여, 수신된 다음 주기의 각각의 정보가 변화 예상 최대값을 초과하는 경우, 초과된 차이값이 기준 시간동안 변화하는 지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 제1 알람 신호 또는 제2 알람 신호를 원격 서버 장치(20)로 전송하거나 외부로 출력한다.The prediction server device 30 predicts changes in the state of the field facility and change of the monitoring information based on the first state information, the second state information, and the control command information received from the remote server device 20, Is a device. More specifically, the prediction server device 30 is provided with a facility prediction program, receives the first state information, the second state information, and the control command information from the remote server device 20, And calculates a predicted maximum change value of the field facility on the basis of the received information and trend information that is a reference of the facility prediction program stored in the storage unit 320, State information, second state information, and control command information, and judges whether or not the exceeded difference value changes during the reference time when each information of the next received period exceeds the estimated change maximum value, And transmits the first alarm signal or the second alarm signal to the remote server device 20 or outputs it to the outside according to the result.

상기 설비 예측 프로그램은 상태(State)와 경향(Trend) 등의 각종 감시 정보 변화를 예측하는 기능을 구비한다. 즉, 상기 설비 예측 프로그램은 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 이용하여 현장 설비의 변화를 예측하고, 예측된 정보를 기초로 실제 감지된 제1 상태 정보 및 제2 상태 정보의 경향을 판단하여 관리자에게 알려주며, 판단된 경향 정보를 기초로 제어 명령을 설정할 수 있는 기능을 구비한다.The facility forecasting program has a function of predicting a change in various kinds of monitoring information such as a state and a trend. That is, the facility prediction program predicts a change of the field facility using the first state information, the second state information, and the control command information, and estimates the first state information and the second state information based on the predicted information. Determines the tendency and notifies the manager of the tendency, and has a function of setting the control command based on the determined trend information.

상술한 기능을 구현하기 위하여, 상기 예측 서버 장치(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 통신부(310), 저장부(320), 파라미터 입력부(330), 변화 예상 최대값 산출부(340), 제1 비교부(350), 제2 비교부(355), 제1 알람부(360), 제2 알람부(370), 표시부(380) 및 제어부(390)를 포함한다.3, the prediction server apparatus 30 includes a communication unit 310, a storage unit 320, a parameter input unit 330, a variation estimated maximum value calculation unit 340, A first comparing unit 350, a second comparing unit 355, a first alarm unit 360, a second alarm unit 370, a display unit 380, and a control unit 390.

상기 통신부(310)는 원격 서버 장치(20)와의 데이터 통신을 수행하는 장치로서, 원격 서버 장치(20)로부터 본 시스템의 동작에 수반되는 일체의 정보를 송수신한다. 즉, 상기 통신부(310)는 통신망에 정의된 프로토콜 스택(예를 들면, TCP/IP 프로토콜, CDMA 프로토콜)을 기반으로 원격 서버 장치(20)와 소정의 통신채널을 연결하고, 원격 서버 장치(20)에 구비된 통신 프로그램에 정의된 통신 프로토콜(예를 들면, HTTP(Hyper-Text Transfer Protocol), WAP(Wireless Application Protocol)/ME(Mobile Explorer))을 이용하여 본 시스템 구동을 위한 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보 등을 송수신하게 된다. 그러나, 본 발명에서는 네트워크의 종류를 한정하는 것은 아니고, 와이파이(wifi) 방식, 지그비(zigbee) 방식, 블루투스(bluetooth) 방식, 3G, 4G, LTE, LTE-A 방식 및 그 등가 방식 등의 다양한 유무선 통신 방식을 적용할 수도 있다. 상기 통신부(310)는 원격 서버 장치(20)로부터 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 수신하고, 수신된 각각의 정보들은 원격 서버 장치(20)에 저장된 각각의 정보들과 연동되어 저장부(320)에 저장된다.The communication unit 310 is an apparatus that performs data communication with the remote server apparatus 20 and transmits and receives any information accompanying the operation of the present system from the remote server apparatus 20. [ That is, the communication unit 310 connects a predetermined communication channel with the remote server apparatus 20 based on a protocol stack (for example, a TCP / IP protocol or a CDMA protocol) defined in the communication network, (E.g., HTTP (Hyper-Text Transfer Protocol), Wireless Application Protocol (WAP) / Mobile Explorer) defined in a communication program included in the first state information , Second state information, control command information, and the like. However, the present invention does not limit the type of network, but may be applied to various wired / wireless networks such as Wi-Fi, zigbee, bluetooth, 3G, 4G, LTE and LTE- A communication method may be applied. The communication unit 310 receives the first state information, the second state information, and the control command information from the remote server apparatus 20, and the received information is interlocked with each piece of information stored in the remote server apparatus 20 And is stored in the storage unit 320.

상기 저장부(320)는 원격 서버 장치(20)와 송수신되는 데이터를 저장하는 장치로서, RAM, ROM, EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory) 또는 HDD로 구성될 수 있으나, 이는 본 발명은 저장부(320)의 종류를 한정하는 것은 아니다. 보다 구체적으로는, 상기 저장부(320)는 설비 예측 프로그램, 원격 서버 장치(20)로부터 수신된 제1 상태 정보와 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보, 다음 주기의 제1 상태 정보와 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보, 기준 시간 정보, 변화 예상 최대값, 제1 알람 신호, 제2 알람 신호를 저장한다. 여기서, 상기 제1 상태 정보와 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보는 원격 서버 장치(20)의 해당 정보들과 연동되어 저장될 수 있다. 상기 저장부(320)는 설비 예측 프로그램의 기준이 되는 경향 정보를 구성하고, 예측 서버 장치(30) 단독의 고유 DB를 구성하여 관리할 수 있다. 이때, 상기 저장부(320)는 주로 단기 예측을 위한 DB로 구성되지만 시스템의 용량에 따라서는 장기 예측을 위한 DB로 구성될 수 있다.The storage unit 320 stores data to be transmitted to and received from the remote server 20. The storage unit 320 may be a RAM, a ROM, an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), an SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) However, the present invention is not limited to the type of the storage unit 320. More specifically, the storage unit 320 stores a facility prediction program, first state information, second state information, and control command information received from the remote server apparatus 20, first state information of a next cycle, Information and control command information, reference time information, a change expected maximum value, a first alarm signal, and a second alarm signal. Here, the first state information, the second state information, and the control command information may be stored in association with corresponding information of the remote server 20. The storage unit 320 configures trend information serving as a reference of the facility prediction program, and can configure and manage a unique DB of the prediction server apparatus 30 alone. At this time, the storage unit 320 is mainly configured as a DB for short-term prediction, but may be configured as a DB for long-term prediction depending on the capacity of the system.

상기 파라미터 입력부(330)는 원격 서버 장치(20)로부터의 정보 수신 주기, 기준값, 제1 알람 신호와 제2 알람 신호를 판단하는 변수 정보가 입력되고, 제어 명령 정보가 설정된다. 또한, 상기 파라미터 입력부(330)는 제어부(390)의 제어에 의하여, 제1 알람 신호 또는 제2 알람 신호를 기초로 하여 현장 설비의 제어 명령 정보를 설정할 수 있다. 이러한 파라미터 입력부(330)는 관리자가 명령을 입력할 수 있는 터치스크린 등으로 이루어질 수 있다.The parameter input unit 330 receives information received from the remote server 20, a reference value, variable information for determining a first alarm signal and a second alarm signal, and sets control command information. The parameter input unit 330 may set control command information of the field facility based on the first alarm signal or the second alarm signal under the control of the controller 390. [ The parameter input unit 330 may include a touch screen on which an administrator can input commands.

상기 변화 예상 최대값 산출부(340)는 원격 서버 장치(20)로부터 수신된 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 설비 예측 프로그램에 구비된 최대값 산출 알고리즘과 저장부(320)에 저장된 설비 예측 프로그램의 기준이 되는 경향 정보에 의하여 현장 설비의 변화 예상 최대값을 산출한다.The expected maximum change value calculation unit 340 calculates the maximum value of the facility prediction program and the stored state information received from the remote server 20 based on the maximum value calculation algorithm and the storage unit 320, The predicted maximum change value of the site facility is calculated based on the trend information as a reference of the facility prediction program stored in the facility facility.

상기 제1 비교부(350)는 원격 서버 장치(20)로부터 수신된 다음 주기의 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보가 변화 예상 최대값을 초과하는 지 여부를 판단한다.The first comparison unit 350 determines whether the first state information, the second state information, and the control command information of the next period received from the remote server apparatus 20 exceed the expected change maximum value.

상기 제2 비교부(355)는 제1 비교부(350)에 의한 판단 결과, 초과된 차이값이 기준 시간동안 발산형 또는 수렴형으로 변화하는 지 여부를 판단한다.As a result of the determination by the first comparison unit 350, the second comparison unit 355 determines whether the difference value changes to divergent or convergent for the reference time.

상기 제1 알람부(360)는 제1 비교부(350)에 의한 판단 결과, 초과된 차이값이 발산형으로 변화하는 경우 발산이 시작되는 시점으로부터의 지속 시간과 미리 설정된 복귀 한계 시간을 비교하여, 비교 결과 지속 시간이 복귀 한계 시간을 초과하는 경우 제1 알람 신호를 생성한다.As a result of the determination by the first comparison unit 350, the first alarm unit 360 compares the duration from the start of the divergence when the difference value is changed to the divergence type, and the predetermined return limit time And generates a first alarm signal when the comparison result exceeds the recovery time limit.

이를 위하여, 상기 제1 알람부(360)는 차이값이 발산형으로 변화하는 경우 발산이 시작되는 시점으로부터의 지속 시간과 미리 설정된 복귀 한계 시간을 비교하는 발산 판단부(361)와, 지속 시간이 복귀 한계 시간을 초과하는 경우 제1 알람 신호를 생성하는 제1 알람신호 생성부(362)를 포함한다.To this end, the first alarm unit 360 includes a divergence judging unit 361 for comparing the duration time from the start of divergence when the difference value changes to divergence type, and a preset restricting time limit, And a first alarm signal generator 362 for generating a first alarm signal when the return limit time is exceeded.

상기 제2 알람부(370)는 제1 비교부(350)에 의한 판단 결과, 초과된 차이값이 수렴형으로 변화하는 경우 발산과 수렴의 반복 횟수를 계산하여 미리 설정된 최대 반복 횟수와 비교하고, 비교 결과 반복 횟수가 최대 반복 횟수를 초과하는 경우 제2 알람 신호를 생성한다.As a result of the determination by the first comparison unit 350, the second alarm unit 370 calculates the number of repetitions of divergence and convergence when the exceeded difference value changes in a convergent manner, compares it with the preset maximum repetition number, And generates a second alarm signal when the result repetition number exceeds the maximum repetition number.

이를 위하여, 상기 제2 알람부(370)는 차이값이 수렴형으로 변화하는 경우 발산과 수렴의 반복 횟수를 계산하여 미리 설정된 최대 반복 횟수와 비교하는 수렴 판단부(371)와, 반복 횟수가 최대 반복 횟수를 초과하는 경우 제2 알람 신호를 생성하는 제2 알람신호 생성부(372)를 포함한다.For this, the second alarm unit 370 includes a convergence determiner 371 for calculating a repetition number of divergence and convergence when the difference value changes to a convergent type, and for comparing the number of repetitions of divergence and convergence to a preset maximum repetition number, And a second alarm signal generator 372 for generating a second alarm signal when the number of times exceeds a predetermined number.

상기 표시부(380)는 원격 서버 장치(20)와 송수신되는 데이터, 제1 알람 신호 및 제2 알람 신호를 표시하는 장치로서, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panlen), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode) 및 EPD(Electric Paper Display) 방식을 사용할 수 있다. 상기 표시부(380)는 원격 서버 장치(20)와 송수신되는 데이터, 제1 알람 신호 및 제2 알람 신호, 즉 설비 예측 프로그램에 의하여 도출된 결과인 상태와 경향의 예측이나 경보(Alarm)를 표시하여, 관리자로 하여금 적절한 조치를 취할 수 있도록 할 수 있다. The display unit 380 is a device for displaying data transmitted to and received from the remote server 20, a first alarm signal and a second alarm signal. The display unit 380 includes a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP) Diode), OLED (Organic Light Emitting Diode), and EPD (Electric Paper Display). The display unit 380 displays a prediction and an alarm of a state and a trend as a result derived from the data transmitted to and received from the remote server device 20, the first alarm signal and the second alarm signal, that is, , And allow the manager to take appropriate action.

상기 제어부(390)는 설비 예측 프로그램이 설치되고, 상기 설비 예측 프로그램의 실행에 의하여 각 구성요소(즉, 통신부(310), 저장부(320), 파라미터 입력부(330), 변화 예상 최대값 산출부(340), 제1 비교부(350), 제2 비교부(355), 제1 알람부(360), 제2 알람부(370), 표시부(380))의 동작을 제어한다. 즉, 상기 제어부(390)는 원격 서버 장치(20)로부터 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 수신하며, 설비 예측 프로그램의 실행에 의하여 수신된 각각의 정보를 기초로 현장 설비의 변화 예상 최대값을 산출한다. 그런 다음, 상기 제어부(390)는 원격 서버 장치(20)로부터 다음 주기의 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 수신하여, 수신된 다음 주기의 각각의 정보가 변화 예상 최대값을 초과하는 경우, 초과된 차이값이 기준 시간동안 변화하는 지 여부를 판단한다. 또한, 상기 제어부(390)는 판단 결과에 따라 제1 알람 신호 또는 제2 알람 신호를 원격 서버 장치(20)로 전송하거나 외부로 출력하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(390)는 설비 예측 프로그램의 실행에 의하여 처리될 각각의 정보를 원격 서버 장치(20)의 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보에 동기화되도록 설정할 수 있다. 즉, 상기 제어부(390)는 원격 서버 장치(20)로부터 수신된 데이터를 읽고, 이로부터 누적된 데이터를 취득하기 위하여 서로 연동되도록 제어한다.The control unit 390 is provided with a facility prediction program and executes the facility prediction program so that each component (i.e., the communication unit 310, the storage unit 320, the parameter input unit 330, The first alarm unit 360, the second alarm unit 370, and the display unit 380. The first alarm unit 340, the first comparison unit 350, the second comparison unit 355, the first alarm unit 360, the second alarm unit 370, That is, the control unit 390 receives the first state information, the second state information, and the control command information from the remote server apparatus 20, and based on each piece of information received by execution of the facility prediction program, And calculates a predicted maximum change value. Then, the controller 390 receives the first state information, the second state information, and the control command information of the next cycle from the remote server device 20, If so, it is determined whether or not the exceeded difference value changes during the reference time. Also, the controller 390 may control the first alarm signal or the second alarm signal to be transmitted to the remote server device 20 or output to the external server device 20 according to the determination result. In addition, the controller 390 can set each piece of information to be processed by the execution of the facility prediction program to be synchronized with the first state information, the second state information, and the control command information of the remote server 20, respectively. That is, the controller 390 reads the data received from the remote server 20 and controls the data to be interlocked with each other in order to acquire the accumulated data.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템은 현장 설비의 실시간 상태 변화를 감지하고, 누적된 상태 정보를 기반으로 현장 설비의 상태 변화와 감시 정보의 변경에 대한 예측이 가능하도록 함으로써, 현장 설비를 효율적으로 제어하고 관리할 수 있다.
The remote monitoring and control system based on the prediction information according to an embodiment of the present invention configured as described above detects a change in the real-time state of the on-site facilities and changes the state of the on-site facility and the change of the monitoring information based on the accumulated state information By making predictions possible, it is possible to efficiently control and manage on-site facilities.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템의 동작은 우선, 원격 서버 장치(20)로부터 현장 설비의 이력 정보(즉, 제2 상태 정보), 트랜드 정보(즉, 제1 상태 정보) 및 설정 정보(즉, 제어 명령 정보)를 수신(S10)하고, 예측 알고리즘(즉, 설비 예측 프로그램)을 가동(S20)한다. Referring to FIG. 4, the operation of the remote monitoring device based on the prediction information according to the embodiment of the present invention starts with a step of obtaining history information (i.e., second state information) (I.e., the first state information) and the setting information (i.e., the control command information) (S10) and activates the prediction algorithm (i.e.

그런 다음, 예측 알고리즘에 의하여 알람이 발생할 조건이 충족(S30)되면 알람을 발생(S35)한다. 이때, 실시간으로 발생하는 이력과 트랜드 정보 및 관리자에 의한 설정 정보를 예측 알고리즘에 반영(S40)하여 다음 회차 처리 과정에 적용한다.Then, when a condition for generating an alarm by the prediction algorithm is satisfied (S30), an alarm is generated (S35). At this time, history information and trend information generated in real time and setting information by the administrator are reflected to the prediction algorithm (S40) and applied to the next round processing.

상기 예측 알고리즘은 시각 정보 및 이력 정보의 설정(S21, S22)으로부터 시작된다. 이때, 상기 예측 알고리즘은 이력과 트랜드 정보의 기준이 시각 정보이기 때문에, 기존 서버의 정보와 시각이 동기화되어야 한다.The prediction algorithm starts from the setting of the time information and the history information (S21, S22). At this time, since the prediction algorithm is based on the history information and the trend information, the information and the time of the existing server should be synchronized.

상기 예측 알고리즘은 정주기 예측감시를 위한 감시주기가 도래한 경우(S23)에 활성화된다. The prediction algorithm is activated when a monitoring period for the periodic prediction monitoring comes (S23).

그런 다음, 이전 주기까지 수집된 이력 및 트랜드 정보를 기반으로 다음 주기까지 변화될 변화 예상 최대값을 산출(S24)한다.Then, based on the history and trend information collected up to the previous cycle, a predicted maximum change value to be changed until the next cycle is calculated (S24).

그런 다음, 금번 도래 주기에 수집된 이력 및 트랜드 정보를 변화 예상 최대값과 비교하여 현재 주기에 수집된 정보(S25)가 변화 예상 최대값을 초과(S26)한 경우 그 차이값을 산출한다.Then, when the information S25 collected in the present period exceeds the estimated change maximum value (S26), the difference value is calculated by comparing the history and trend information collected in the present arrival period with the estimated change maximum value.

그런 다음, 상기 차이값이 기준 시간동안 발산형인지 수렴형인지 여부를 판단(S260)한다. 이때, 상기 발산형은 차이값이 계속하여 커지는 경우이고, 차이값이 계속하여 줄어드는 경우이다.Then, it is determined whether the difference value is divergent or convergent for the reference time (S260). At this time, the divergence type is a case where the difference value continues to increase, and a case where the difference value continuously decreases.

그런 다음, 상기 차이값이 발산형으로 판단되는 경우, 지속 시간을 설정(S261)한 후, 발산이 시작된 시점부터 지금까지의 발산이 지속되는 시간과 복귀 한계 시간을 비교(S262)하고, 복귀 한계 시간을 초과한 경우에는 제1 알람신호(즉, 예비 알람-A)를 생성(S263)한다.Then, when the difference value is determined to be a divergence type, the duration is set (S261). Thereafter, the divergence duration from the start of the divergence to the present is compared with the return limit time (S262) When the time is exceeded, the first alarm signal (i.e., the preliminary alarm-A) is generated (S263).

또한, 상기 차이값이 수렴형으로 판단되는 경우, 반복 횟수를 설정(S265)한 후, 발산과 수렴의 반복 횟수를 계산하여 최대 반복 횟수와 비교(S266)하고, 최대 반복 횟수를 초과한 경우 제2 알람신호(즉, 예비 알람-B)를 생성(S267)한다. If the difference value is determined to be convergent, the number of repetitions is set (S265), and the number of repetitions of divergence and convergence is calculated and compared with the maximum number of repetitions (S266). If the difference exceeds the maximum number of repetitions, And generates an alarm signal (i.e., a preliminary alarm-B) (S267).

이때, 상기 제1 알람신호는 기존의 누적경향에 대비하여 급격한 변화를 나타내고, 상기 제2 알람신호는 장기적으로는 누적경향과 유사한 형태를 취하지만 단기적으로 급격한 변화와 수렴을 반복하는 상황을 나타낸다.At this time, the first alarm signal shows a sudden change in comparison with the existing cumulative trend, and the second alarm signal has a form similar to the cumulative trend in the long term, but shows a situation where the sudden change and convergence are repeated in the short term.

한편, 본 시스템에서 감시 계통의 고장에 의한 시스템의 오동작은 제어 상황과 제어 대상에 따라서 그 결과를 예측함으로써, 판단이 가능하다. 즉, 본 시스템은 제어 수준과 별개로 상승 또는 하강하는 경향을 보이거나, 반대로 제어 실행의 결과가 감시에 반영되지 못하는 상황은 예측 정보를 기반으로 한 판단 알고리즘에 의하여 인지가 되어 적절한 조치를 요구하는 경보를 발생할 수 있다.On the other hand, in this system, malfunction of the system due to failure of the monitoring system can be judged by predicting the result depending on the control situation and the control object. In other words, the system tends to rise or fall separately from the control level, or conversely, the situation where the result of the control execution is not reflected in the monitoring is recognized by the judgment algorithm based on the prediction information, Alarms can be generated.

상술한 과정을 거쳐 예측 서버 장치(30)는 감시 계통의 장애나 오정보 취득에 따른 제어 오류를 방지하여 원방 감시제어시스템의 안정도를 향상시킬 수 있다. Through the above-described process, the prediction server apparatus 30 can prevent a control system error due to a failure of the monitoring system or the acquisition of erroneous information, thereby improving the stability of the remote monitoring and control system.

상기와 같은 과정을 거치는 본 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템에 따르면, 기존의 원방 감시제어시스템의 구성을 그대로 유지하면서 감시 제어 정보만을 수집하여 동작하는 방식으로 기존 시스템의 개선을 위한 투자를 절감하고, 시스템의 안정화 단계를 최소화 할 수 있다. 또한, 본 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템은 누적된 상태 정보에 의하여 감시 제어 경향을 분석하고, 분석된 경향 정보를 기준으로 감시제어시스템의 아이들(Idle) 운전과 공정별 예비동작을 최소화하여 공정관리에서 담당하는 수량, 수위, 압력 등의 제어대상의 반응지연시간에 따른 예비량 확보를 최소화할 수 있고, 이에 따른 에너지 절약 효과도 구현 가능하다. 또한, 본 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템은 시스템의 비정상 상태를 조기에 인지하여 경보를 발생하고, 고장의 파급을 방지하며 시스템의 정지 시간(Down Time)을 줄이고, 안정적인 운전을 보장할 수 있다.
According to the present remote monitoring and control system based on the prediction information according to the above-described process, it is possible to reduce the investment for improving the existing system by collecting and operating the monitoring control information while maintaining the configuration of the existing remote monitoring control system , The stabilization step of the system can be minimized. In addition, the remote monitoring control system based on the prediction information analyzes the monitoring control tendency according to accumulated state information, and minimizes the idle operation of the monitoring control system and the preliminary operation according to the process based on the analyzed trend information, It is possible to minimize the reserve amount according to the reaction delay time of the control object such as the quantity, the water level, and the pressure, which are managed by the management, and the energy saving effect can be realized accordingly. In addition, the remote monitoring and control system based on the prediction information can recognize an abnormal state of the system at an early stage to generate an alarm, prevent the occurrence of failure, reduce the down time of the system, and ensure stable operation .

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention as defined in the appended claims. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

10: 현장 제어 장치 11: RTU
12: PLC 20: 원격 서버 장치
21: DB 서버 22: HMI 서버
23: 감시 제어 서버 24: 통신 서버
30: 예측 서버 장치 310: 통신부
320: 저장부 330: 파라미터 입력부
340: 변화 예상 최대값 산출부 350: 제1 비교부
355: 제2 비교부 360: 제1 알람부
361: 발산 판단부 362: 제1 알람신호 생성부
370: 제2 알람부 371: 수렴 판단부
372: 제2 알람신호 생성부 380: 표시부
390: 제어부
10: Field control device 11: RTU
12: PLC 20: Remote server device
21: DB server 22: HMI server
23: Monitoring control server 24: Communication server
30: prediction server device 310:
320: storage unit 330: parameter input unit
340: Estimated maximum change value calculation unit 350:
355: second comparison unit 360: first alarm unit
361: divergence judgment section 362: first alarm signal generation section
370: second alarm unit 371: convergence judgment unit
372: second alarm signal generation unit 380: display unit
390:

Claims (5)

현장에 설치되는 현장 설비의 실시간 상태를 감지하고, 누적된 상태 정보를 기반으로 현장 설비의 예측 정보를 생성하며, 상기 예측 정보를 이용하여 상기 현장 설비를 원격에서 감시 및 제어하는 원방 감시제어시스템이고,
상기 현장 설비의 동작을 제어하고, 상기 현장 설비의 실시간 상태를 감지하며, 실시간으로 감지된 제1 상태 정보와 누적된 제2 상태 정보를 외부로 전송하는 현장 제어 장치;
상기 현장 제어 장치로부터 상기 제1 상태 정보와 제2 상태 정보를 수신하여 저장 및 관리하고, 상기 제1 상태 정보와 제2 상태 정보를 기초로 상기 현장 설비에 대한 제어 명령을 전송하는 원격 서버 장치; 및
설비 예측 프로그램을 구비하고, 상기 원격 서버 장치로부터 상기 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 수신하며, 상기 설비 예측 프로그램의 실행에 의하여 상기 수신된 각각의 정보를 기초로 상기 현장 설비의 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 산출한 후, 상기 원격 서버 장치로부터 다음 주기의 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 수신하여, 상기 수신된 다음 주기의 제1 상태 정보에 대한 계측값과 제2 상태 정보에 대한 평균값이 상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 각각 초과하는 경우, 상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 각각 초과하는 차이값이 기준 시간동안 변화하는 지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 제1 알람 신호 또는 제2 알람 신호를 상기 원격 서버 장치로 전송하거나 외부로 출력할 수 있는 예측 서버 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템.
A remote monitoring and control system that detects a real-time state of a field facility installed in the field, generates prediction information of the field facility based on the accumulated state information, and remotely monitors and controls the field facility using the prediction information ,
A field control device for controlling operation of the field facility, detecting a real-time state of the field facility, and transmitting first state information and accumulated second state information sensed in real time to the outside;
A remote server device receiving and storing and managing the first state information and the second state information from the field control device and transmitting a control command to the field facility based on the first state information and the second state information; And
A facility predicting program for receiving the first state information, the second state information, and the control command information from the remote server apparatus, and for executing, based on the received respective information by execution of the facility predicting program, The first state information, the second state information, and the control command information of the next cycle from the remote server device, and outputs the first state information of the next cycle of the received cycle, And the average value of the second state information exceeds a predicted maximum change value for each piece of information, a difference value exceeding each of the predicted variation maximum values for each piece of information is changed for a reference time And transmits a first alarm signal or a second alarm signal to the remote server apparatus according to the determination result, Forecasts based SCADA system comprises a prediction device server that can be entered.
제1항에 있어서,
상기 예측 서버 장치는
상기 원격 서버 장치와의 데이터 통신을 수행하는 통신부;
상기 설비 예측 프로그램, 상기 원격 서버 장치로부터 수신된 제1 상태 정보와 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보, 다음 주기의 제1 상태 정보와 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보, 기준 시간 정보, 변화 예상 최대값, 제1 알람 신호, 제2 알람 신호를 저장하는 저장부;
상기 원격 서버 장치로부터의 정보 수신 주기, 기준값, 제1 알람 신호와 제2 알람 신호를 판단하는 변수 정보가 입력되고, 상기 제어 명령 정보가 설정되는 파라미터 입력부;
상기 원격 서버 장치로부터 수신된 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보를 상기 설비 예측 프로그램에 구비된 최대값 산출 알고리즘에 적용하여 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 산출하는 변화 예상 최대값 산출부;
상기 원격 서버 장치로부터 수신된 다음 주기의 제1 상태 정보에 대한 계측값과, 상기 제2 상태 정보에 대한 평균값이 상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 초과하는 지 여부를 판단하는 제1 비교부;
상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 초과하는 차이값이 기준 시간동안 발산형 또는 수렴형으로 변화하는 지 여부를 판단하는 제2 비교부;
상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 초과하는 차이값이 발산형으로 변화하는 경우 발산이 시작되는 시점으로부터의 지속 시간과 미리 설정된 복귀 한계 시간을 비교하여, 비교 결과 상기 지속 시간이 복귀 한계 시간을 초과하는 경우 상기 제1 알람 신호를 생성하는 제1 알람부;
상기 각각의 정보에 대한 변화 예상 최대값을 초과하는 차이값이 수렴형으로 변화하는 경우 발산과 수렴의 반복 횟수를 계산하여 미리 설정된 최대 반복 횟수와 비교하고, 비교 결과 상기 반복 횟수가 최대 반복 횟수를 초과하는 경우 상기 제2 알람 신호를 생성하는 제2 알람부;
상기 원격 서버 장치와 송수신되는 데이터, 제1 알람 신호 및 제2 알람 신호를 표시하는 표시부; 및
설비 예측 프로그램이 설치되고, 상기 설비 예측 프로그램의 실행에 의하여 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템.
The method according to claim 1,
The prediction server device
A communication unit for performing data communication with the remote server apparatus;
A first state information, second state information and control command information of the next cycle, reference time information, a change estimated maximum A first alarm signal, and a second alarm signal;
A parameter input unit to which an information receiving period, a reference value, variable information for determining a first alarm signal and a second alarm signal are input from the remote server, and the control command information is set;
Calculating a change estimated maximum value for each piece of information by applying the first state information, the second state information, and the control command information received from the remote server device to a maximum value calculating algorithm included in the facility prediction program, A value calculation unit;
A first comparison for determining whether the measured value of the first state information of the next period received from the remote server device and the average value of the second state information exceed the estimated maximum change value for each piece of information, part;
A second comparison unit for determining whether a difference value exceeding a predicted maximum change value for each piece of information is divergent or convergent for a reference time;
When the difference value exceeding the predicted maximum change value for each piece of information changes to the divergence type, compares the duration time from the start of the divergence with a preset return time limit, A first alarm unit for generating the first alarm signal when the first alarm signal is exceeded;
Calculating a repetition number of divergence and convergence when a difference value exceeding a predicted maximum change value for each of the information changes in a convergent manner, and comparing the calculated number of repetitions of divergence and convergence with a preset maximum repetition number, and if the repetition number exceeds a maximum repetition number A second alarm unit for generating the second alarm signal when the second alarm signal is generated;
A display unit for displaying data transmitted to and received from the remote server device, a first alarm signal and a second alarm signal; And
And a control unit installed in the facility prediction program and controlling the operation of each component by executing the facility prediction program.
제2항에 있어서,
상기 제1 알람부는
상기 차이값이 발산형으로 변화하는 경우 발산이 시작되는 시점으로부터의 지속 시간과 미리 설정된 복귀 한계 시간을 비교하는 발산 판단부; 및
상기 지속 시간이 복귀 한계 시간을 초과하는 경우 상기 제1 알람 신호를 생성하는 제1 알람신호 생성부;를 포함하고,
상기 제2 알람부는
상기 차이값이 수렴형으로 변화하는 경우 발산과 수렴의 반복 횟수를 계산하여 미리 설정된 최대 반복 횟수와 비교하는 수렴 판단부; 및
상기 반복 횟수가 최대 반복 횟수를 초과하는 경우 상기 제2 알람 신호를 생성하는 제2 알람 신호 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템.
3. The method of claim 2,
The first alarm unit
A divergence determining unit for comparing the duration from the start of divergence when the difference value changes to divergence type, and a preset return limit time; And
And a first alarm signal generator for generating the first alarm signal when the duration exceeds a return limit time,
The second alarm unit
A convergence determining unit for calculating a repetition number of divergence and convergence when the difference value changes in a convergent manner and comparing the number of repetitions of divergence and convergence with a preset maximum repetition number; And
And a second alarm signal generator for generating the second alarm signal when the number of repetitions exceeds the maximum number of repetitions.
제2항에 있어서,
상기 파라미터 입력부는 상기 제어부의 제어에 의하여, 상기 제1 알람 신호 또는 제2 알람 신호를 기초로 하여 상기 현장 설비의 제어 명령 정보를 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the parameter input unit is capable of setting control command information of the field facility based on the first alarm signal or the second alarm signal under the control of the control unit.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 설비 예측 프로그램의 실행에 의하여 처리될 각각의 정보를 상기 원격 서버 장치의 제1 상태 정보, 제2 상태 정보 및 제어 명령 정보에 동기화되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 예측 정보 기반의 원방 감시제어시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the controller sets each piece of information to be processed by the execution of the facility prediction program so as to be synchronized with the first state information, the second state information, and the control command information of the remote server apparatus. Control system.
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