KR20160044341A - Ｃｉｍ 기반 ｓｃａｄａ 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템 및 이를 이용한 도메인 데이터 입력방법 - Google Patents

Ｃｉｍ 기반 ｓｃａｄａ 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템 및 이를 이용한 도메인 데이터 입력방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템은, 단말을 통해 CIM XML 파일을 생성할 것을 명령하는 사용자 단말부; 상기 사용자 단말부로부터 전송된 CIM XML 파일 생성 명령에 따라 파워시스템 데이터를 CIM XML 형태로 변환시켜 CIM XML 파일을 생성하는 DB 편집 서버부; 및 상기 DB 편집 서버부에서 생성된 CIM XML 파일을 임포트(import) 함으로, 소유권적 파워시스템 데이터(Proprietary power system data)를 구축하는 DB 서버부를 포함하는 기술을 제공함에 기술적 특징이 있다.

Description

ＣＩＭ 기반 ＳＣＡＤＡ 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템 및 이를 이용한 도메인 데이터 입력방법{DOMAIN DATA INPUT SYSTEM FOR BUILDING SCADA SYSTEMS BASED CIM AND DOMAIN DATA INPUT METHOD USING THE THEREOF}
본 발명은 CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템 및 이를 이용한 도메인 데이터 입력방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 RTU 데이터를 입력받고, CIM RDF Schema의 구조에 따라 상기 RTU 데이터를 파싱(parsing)하여 CIM XML 파일을 자동으로 생성하는 도메인 파서(D-Parser)를 구비함으로, 파워시스템 데이터(power system data)의 입력비용 감소 및 입력소요 시간을 감소할 수 있는, CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템 및 이를 이용한 도메인 데이터 입력방법에 관한 것이다.
통상적으로 CIM(Common Information Model) 이라 함은 공통 정보 모델을 기반으로 시스템 통합과 정보교환을 가능하게 해 주도록 구성된 표준 모델로, IEC 61970, IEC 61968, IEC 62541을 총칭하며, IEC 61970을 기본으로 구성되며, EMS(Energy Management System) 시스템 사이의 메시지/파일들의 교환을 위하여 일반적인 정보 모델과 메시지/파일 스키마(schema)를 제공하고 있다.
이를테면, CIM에 의하면 IEC 61970-501에서 설명된 CIM RDF 스키마가 주어지면, EMS 전력시스템 모델을 XML 문서로 내보낼 수 있으며, 이 경우 CIM XML에서 사용된 모든 태그(tag)는 CIM RDF 스키마에서 제공된다.
CIM XML 모델 교환 문서의 결과는 파싱 될 수 있고, 정보가 외부 시스템으로 입력됨으로 인해, 구현 자는 프로그래밍 언어를 사용하는 것과 유사하게 다양한 방법으로 CIM XML 문서를 생성 할 수 있다.
하지만, 상기 CIM 표준에서는 상호 운영성을 위한 CIM XML 문서 생성에 대한 부분을 기술하고 있으나, SCADA의 CIM 기반 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 시스템 구축을 위한 기준은 제시하지 않고 있다.
따라서, 종래 기술에 의할 때, CIM 기반의 SCADA 시스템 구축을 위해서는 별도의 DB 편집기(Editor)를 통해서 파워시스템 데이터(power system data)를 구축해야 하는 번거로움이 있었고, 이로 인해 구축비용과 구축시간이 상당히 소요되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2013-0040081호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, RTU 데이터를 입력받고, CIM RDF Schema의 구조에 따라 상기 RTU 데이터를 파싱(parsing)하여 CIM XML 파일을 자동으로 생성하는 도메인 파서(D-Parser)를 구비함으로, 파워시스템 데이터(power system data)의 입력비용 감소 및 입력소요 시간을 감소할 수 있는, CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템 및 이를 이용한 도메인 데이터 입력방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템은, 단말을 통해 CIM XML 파일을 생성할 것을 명령하는 사용자 단말부; 상기 사용자 단말부로부터 전송된 CIM XML 파일 생성 명령에 따라 파워시스템 데이터를 CIM XML 형태로 변환시켜 CIM XML 파일을 생성하는 DB 편집 서버부; 및 상기 DB 편집 서버부에서 생성된 CIM XML 파일을 임포트(import) 함으로, 소유권적 파워시스템 데이터(Proprietary power system data)를 구축하는 DB 서버부를 포함하는 기술을 제공한다.
또한, 상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 방법은, RTU 데이터를 도메인 파서(D-Parser)가 입력 받는 제1 과정; 입력 받은 상기 RTU 데이터의 구조가 정상인지를 판단하는 제2 과정; 상기 제2 과정에서 상기 RTU 데이터의 구조가 정상이라고 판단한 경우, 파워시스템 리소스(power system resource) 데이터를 추출하고 변환하는 작업을 수행하는 제3 과정; 측정(measurement) 데이터를 추출하고 변환하는 작업을 수행하는 제4 과정; 추출된 상기 파워시스템 리소스(power system resource) 데이터 및 상기 측정(measurement) 데이터가 중복되는 지를 검사하는 제5 과정; CIM RDF 스키마를 참조하여 상기 파워시스템 리소스 데이터 및 상기 측정 데이터를 검증하는 제6 과정; 및 CIM XML 파일을 생성하는 제7 과정을 포함하는 기술을 제공한다.
본 발명은 파워시스템 데이터(power system data)의 입력비용 감소 및 입력소요 시간이 감소되는 기술적 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템을 나나낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 도메인 파서(D-Parser)에 의한 CIM XML 파일 생성 방법을 나나낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 과정을 순서도로 나나낸 것이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템을 나나낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템(100)은, 사용자 단말부(110), DB 편집 서버부(120) 및 DB 서버부(130)를 포함하여 구성된다.
사용자 단말부(110)는 CIM 기반 SCADA 시스템 구축 작업을 수행하는 작업자가 DB 편집 서버부(120)로 CIM XML 파일을 생성할 것을 명령한다.
DB 편집 서버부(120)는 도메인 파서(Domain parser, 121) 및 파워시스템 데이터 저장부(122)를 포함하며, 사용자 단말부(110)의 CIM XML 파일 생성 명령에 따라 파워시스템 데이터를 CIM XML 형태로 변환시켜 CIM XML 파일을 생성하는데, 이에 대한 상세한 설명은 도 2에서 후술한다.
DB 서버부(130)는 DB 편집 서버부(120)로부터 생성된 CIM XML 파일을 임포트(import) 함으로, 소유권적 파워시스템 데이터(Proprietary power system data)를 구축한다.
도 2는 본 발명에 따른 도메인 파서(D-Parser)에 의한 CIM XML 파일 생성 방법을 나나낸 것이다.
도 2를 참조하면, 우선 도메인 파서(D-Parser, 121)는 RTU data(10)를 입력 받는다.
여기서 RTU data(10)는 변전소, 변압기, 계전기 등이 취득한 데이터를 RTU(Remote Terminal Unit)가 전송하는 데이터로, CSV(Comma Separated Values) 파일 구조를 가지는데, 이를테면 scc_analog_id, scc_code, scc_point_type, scc_point_number, scc_point_name, scc_station_number, scc_init_value, scc_alarm_class, scc_low_limit, scc_high_limit, scc_low_reason, scc_high_reason, scc_scale_factor, scc_offset, scc_ai_index, scc_scan_block, scc_unit_name, input_date, ads_use_flag, tcp_use_flag 등을 예로 들 수 있다.
이를 부연설명 하면, RTU 데이터는 급전분소에서 취득한 데이터를 의미하며, 이는 analog 포인트 정보를 갖는 데이터 및 status(digital) 포인트 정보를 갖는 데이터로 분류할 수 있다.
여기서, analog 포인트 정보를 갖는 데이터를 간단히 소개하면, 급전분소 analog id(1~xxxxx), 급전분소 코드(1~xxx), 급전분소 포인트 타입(1 or 3), 급전분소 포인트 id(1~xxxxx), 급전분소 포인트명, 변전소 id(1~xxx), 초기값(-1), alarm class(1~xx), Low_limit(xxx), High_limit(xxx), Low_reason(xxx), High_reason(xxx), scale factor(xxxxxxxx), offset(대부분 0), RTU ai index(1~xxx), scan block(scan time : 10초), unit name(kV or A or MW or MVAR or HZ or PF등), 입력(수정)일자, ads use flag(2 or 0), tcp use flag(2 or 0) 등을 들 수 있다.
한편, status(digital) 포인트 정보를 갖는 데이터로 이를테면, scc_status_id, scc_code, scc_point_type, scc_point_number, scc_point_name, scc_station_number, scc_group_name, scc_init_value, scc_normal_state, scc_state_calculator, scc_alarm_class_1, scc_alarm_class_2, scc_di_index, scc_do_index, scc_scan_block, input_date, ads_use_flag, tcp_use_flag 등을 들 수 있다.
여기서 status(digital) 포인트 정보를 갖는 데이터의 사용 태양을 간단히 소개하면, 급전분소 status id(1~xxxxx), 급전분소 코드(1~xxx), 급전분소 포인트 타입(1 or 3), 급전분소 포인트 id(1~xxxxx), 급전분소 포인트명, 변전소 id(1~xxx), 그룹명(열림/닫힘 or 정지/운동 or ...), 초기값(-1), 정상상태값(1 or 0), 계산값(1), alarm class1(1~xx), alarm class2(1~xx), di index(감시 포인트 : 1~xxx), do index(제어 포인트 : 1~xxx), scan block(scan time : 300초), 입력(수정)일자, ads use flag(이중네트웍 사용여부 : 2 or 0), tcp use flag(tcp/ip 통신여부 : 2 or 0) 등의 형태를 들 수 있다.
따라서 상기 RTU 데이터 들의 각 컬럼에 들어가 있는 값을 구분함으로, RTU 데이터의 정상 또는 비정상 여부를 체크할 수 있게 된다.
다음으로, 도메인 파서(D-Parser, 121)는 CIM RDF Schema(20)를 파싱(parsing) 한다.
여기서 CIM RDF Schema(20)는 사전에 UML(Unified Modeling Language) 형태로 작성된 CIM(Common Information Mode, 21) 및 RDF(Resource Definition Framework) Syntax(22)를 취합 분석되어 제공되는 CIM RDF에 대한 스키마(schema)를 의미한다.
다음으로, 도메인 파서(D-Parser, 121)는 CIM RDF Schema(20)의 구조에 따라 RTU data(10)를 파싱(parsing) 한다.
이를 부연설명하면, 우선 도메인 파서(D-Parser, 121)를 통해 파워시스템 리소스(power system resource) 데이터를 추출하고 변환하는 작업이 수행된다.
여기서 파워시스템 리소스 데이터는 변전소를 구성하는 설비(이를테면,송전선로, 모선, 변압기, 차단기, 단로기, 접지차단기, 계전기 등)를 말한다.
도메인 파서(D-Parser, 121)는 앞에서 설명한 RTU 데이터의 analog 포인트 명 및 status 포인트 명의 구문 분석을 통하여 제어시스템에 필요한 파워시스템 리소스 즉 변전소의 설비 명을 추출하며, 추출된 데이터는 각 설비 타입별로 분리시킨 후 중복데이터는 삭제 처리한다.
또한 도메인 파서(D-Parser, 121)를 통해 측정(measurement) 데이터를 추출하고 변환하는 작업이 수행된다.
여기서 측정 데이터는 실제 SCADA 시스템이 실시간으로 정보를 주고받는 상기 analog 데이터 및 status 데이터를 말하는데, 해당 작업이 처리되면 위에서 추출한 파워시스템 리소스 즉 설비 데이터에 연결될 측정 데이터가 추출된다.
파워시스템 데이터 저장부(122)는 도메인 파서(121)에서 생성한 CIM XML 파일들을 저장한다.
도 3은 본 발명에 따른 CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 과정을 순서도로 나나낸 것이다.
도 3을 참조하면, 우선 도메인 파서(D-Parser, 121)가 RTU 데이터를 입력 받는 제1 과정(S10)을 갖는다.
다음으로, 입력 받은 RTU 데이터의 구조가 정상인지를 판단하는 제2 과정(S20)을 갖는다.
만일 제2 과정(S20)에서 RTU 데이터의 구조가 정상이 아니라고 판단한 경우(아니오), 해당 과정을 종료시키고, 만일 제2 과정(S20)에서 RTU 데이터의 구조가 정상이라고 판단한 경우(예), 파워시스템 리소스(power system resource) 데이터를 추출하고 변환하는 작업을 수행하는 제3 과정(S30)을 갖는다.
다음으로, 측정(measurement) 데이터를 추출하고 변환하는 작업을 수행하는 제4 과정(S40)을 갖는다.
다음으로, 추출된 파워시스템 리소스(power system resource) 데이터들 및 추출된 측정(measurement) 데이터 들이 중복되는 지를 검사하는 제5 과정(S50)을 갖는다.
다음으로, CIM RDF 스키마를 참조하여 파워시스템 리소스데이터들 및 측정(measurement) 데이터 들을 검증하는 제6 과정(S60)을 갖는다.
이 경우 제6 과정(S60)은 상기 제3 과정(S30) 및 제 4과정(S40) 진행 시 추출하면서 검증하는 작업을 수행해도 되지만, 이 경우 이중 검증 작업으로 인해 검증 작업시간이 증가하는 단점이 있으므로, 파일 작성이 완료 된 후 한 번에 검증 작업을 수행하면 작업시간을 줄일 수 있어서 제5 과정(S50) 이후에 수행한 것이다.
마지막 과정으로, CIM XML 파일을 생성하는 제7 과정(S60)을 갖는다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
110 : 사용자 단말부
120 : DB 편집 서버부
121 : 도메인 파서
122 : 파워시스템 데이터 저장부
130 : DB 서버부

Claims (3)

  1. 단말을 통해 CIM XML 파일을 생성할 것을 명령하는 사용자 단말부;
    상기 사용자 단말부로부터 전송된 CIM XML 파일 생성 명령에 따라 파워시스템 데이터를 CIM XML 형태로 변환시켜 CIM XML 파일을 생성하는 DB 편집 서버부; 및
    상기 DB 편집 서버부에서 생성된 CIM XML 파일을 임포트(import) 함으로, 소유권적 파워시스템 데이터(Proprietary power system data)를 구축하는 DB 서버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 DB 편집 서버부는,
    RTU 데이터를 입력받고, CIM RDF Schema의 구조에 따라 상기 RTU 데이터를 파싱(parsing)하여 상기 CIM XML 파일을 생성하는 도메인 파서(D-Parser)를 구비하는 것을 특징으로 하는 CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 운영시스템.
  3. RTU 데이터를 도메인 파서(D-Parser)가 입력 받는 제1 과정;
    입력 받은 상기 RTU 데이터의 구조가 정상인지를 판단하는 제2 과정;
    상기 제2 과정에서 상기 RTU 데이터의 구조가 정상이라고 판단한 경우, 파워시스템 리소스(power system resource) 데이터를 추출하고 변환하는 작업을 수행하는 제3 과정;
    측정(measurement) 데이터를 추출하고 변환하는 작업을 수행하는 제4 과정;
    추출된 상기 파워시스템 리소스(power system resource) 데이터 및 상기 측정(measurement) 데이터가 중복되는 지를 검사하는 제5 과정;
    CIM RDF 스키마를 참조하여 상기 파워시스템 리소스 데이터 및 상기 측정 데이터를 검증하는 제6 과정; 및
    CIM XML 파일을 생성하는 제7 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CIM 기반 SCADA 시스템 구축을 위한 도메인 데이터 입력 방법.
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