KR100557672B1

KR100557672B1 - 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한지능형 제어정보기

Info

Publication number: KR100557672B1
Application number: KR1020040009241A
Authority: KR
Inventors: 백강철; 양인호
Original assignee: 바스코리아 주식회사
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2006-03-06
Also published as: KR20050081019A

Abstract

본 발명에 따른 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기는 백넷(BACnet) MS/TP 프로토콜에 의하여 다른 제어정보기와 통신 가능한 MS/TP 프로토콜 모듈(90), 및 현장기기를 제어하는 임베디드 제어부(800)로 구성되고, 이 중 임베디드 제어부(800)는 현장기기와의 입출력신호를 변환하는 A/D 변환 및 D/A 변환부(870), 각각의 현장기기에 대응하는 다수의 제어루프들을 내장하여 제어 및 연산작용을 수행하는 제어연산부(810), 운용프로그램 및 기타 작동에 필요한 정보를 저장하는 제1메모리(850), 상기 MS/TP 프로토콜 모듈(90)과 데이터를 송수신하는 제1 MS/TP 인터페이스(820), 백넷 규격에 정의된 표준 오브젝트와 서비스 기능을 제공하며 상기 제1 MS/TP 인터페이스(820)를 통해 데이터를 송수신하고 백넷 프로토콜의 변환, 해석을 담당하는 백넷 프로토콜 스택(830), 상기 백넷 프로토콜 스택(830)과 데이터를 주고 받으며 이더넷(Ethernet) 통신망을 통해 상위 레벨의 관리장치 또는 서버들과 연계되는 이더넷 인터페이스(840), 상기 제어정보기(80)의 동작상태를 표시하는 표시부(880), 사용자로부터 키 명령을 입력받는 키입력부(890), 및 상기 A/D 변환 및 D/A 변환부(870)와 상기 제어연산부(810) 사이에서 물리적인 입출력값을 소프트웨어적으로 처리가능하도록 변환하는 입출력 인터페이스(860)를 구비한다. 본 발명에 따른 지능형 제어정보기는 기존의 제어정보기 보다 많은 상세 관리 포인트들을 수용하여 건물내 설비별 운전정보와 건물 내외의 각종 실시간 환경정보를 계측함으로써 에너지 절감 및 시설관리의 예방보전을 달성 할 수 있고, 백넷(BACnet)을 통신 프로토콜로 채택하여 빌딩 자동제어시스템의 개방성 및 범용성을 제고할 수 있다.

빌딩자동제어, 사무용 건물, 건물, 시설관리, 제어정보기, 공조기, BACnet, MS/TP, 중앙감시 시스템

Description

사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기{Intelligent direct digital controller for business building facilities to perform optimal and energy-saving management}

도1은 사무용 건물에 적용되는 통합 빌딩자동제어시스템의 개략적인 전체 구성도이다.

도2는 도1의 빌딩자동제어시스템 중 공조설비 제어 시스템의 구성도이고, 도3은 조명 제어 시스템의 구성도이며, 도4는 전력 감시 시스템의 구성도이다.

도5는 본 발명에 따른 사무용 건물의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기(i-DDC: Intelligent Direct Digital Controller;80)의 구성을 나타낸 블록도이다.

도6a는 본 발명에 따른 지능형 제어정보기가 건물의 기계설비의 관제에 적용될 경우 주요 관리 포인트를 정리한 표이며, 도6b는 건물의 전기설비의 관제에 적용될 경우 주요 관리 포인트를 정리한 표이다.

도7은 도5의 지능형 제어정보기(80)의 제어연산부(810)에서 수행되는 최적제어 알고리즘의 흐름도이다.

도8은 본 발명에 따른 지능형 제어정보기(i-DDC;81)를 건물의 공조설비의 제어에 적용하였을 경우 각 관제점과 지능형 제어정보기(81)의 입출력 신호 관계를 나타낸 개념도이다.

도9은 본 발명에 따른 지능형 제어정보기(82)를 냉난방 순환펌프 및 급 배수 순환펌프의 제어에 적용하였을 경우 각 관제점과 지능형 제어정보기(82)의 입출력 신호 관계를 나타낸 개념도이다.

도10는 본 발명에 따른 지능형 제어정보기(83)를 급탕제어에 적용하였을 경우각 관제점과 지능형 제어정보기(83)의 입출력 신호관계를 나타낸 개념도이다.

도11은 본 발명에 따른 지능형 제어정보기(84)를 팬코일 유닛(Fan Coil Unit)의 제어에 적용하였을 경우 각 관제점과 지능형 제어정보기(84)의 입출력 신호관계를 나타낸 개념도이다.

*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 이더넷 스위치 허브 20: 중앙감시 시스템

21: 주 BA 서버 22: 백업 BA 서버

40,50: 공조설비제어용 노드 41,51,: 제어정보기

52: 공조기 53: 존 제어정보기(Zone DDC)

54: 실내온도조절기 55: 가변풍량유닛(VAV Unit)

56: 팬코일유닛(FCU) 60: 조명설비제어용 노드

61: 마스터콘트롤 유닛 62: 조명제어패널(LCP)

73: 게이트웨이 74: 지맥(GIMAC, 전자화배전반기기)

80: 지능형 정보제어기(i-DDC) 90: MS/TP 프로토콜 모듈

91: 제2 MS/TP 인터페이스 92: 마이크로프로세서

93: 제2메모리 94: EIA485 인터페이스

111: 급기팬 112: 환기팬

113: 냉난방밸브 114: 가습밸브

115,117,119,121: 온도센서 116,118,120: 습도센서

122: 연감지센서 123: 필터

124,125,126: 댐퍼모터 800: 임베디드 제어부

810: 제어연산부 820: 제1 MS/TP 인터페이스

830: BACnet 프로토콜 스택 840: 이더넷 인터페이스

850: 제1 메모리 860: 입출력 인터페이스

870: A/D변환 및 D/A 변환기 880: 표시부

890: 키패드

본 발명은 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기에 관한 것으로서, 특히 사무용 건물의 각종 현장기기류에 설정된 관제점들을 통하여 상세 정보를 수집 분석하고 자동제어 방식에 의하여 쾌적한 사무환경을 유지하고 에너지 소비를 절감하며, 다른 현장기기 및 제어정보기와의 원활한 정보교환을 위하여 개방형 표준 프로토콜을 채택함으로써 시스템간의 통합 및 정보의 공유, 백업, 개방 및 표준화를 지원하는 지능형 제어정보기에 관한 것이다.

최근의 사무용 건물들은 대형화·고기능화되어 공조, 위생, 전력, 방범, 방재 등의 각종 설비들이 복잡하게 조합되어 있다. 이러한 각종 설비들을 감시하고 제어하기 위하여 구축된 빌딩 자동화 시스템(BAS: Building Automation System)은 중앙감시시스템(CCMS: Central Control Management System), 제어정보기(DDC: Direct Digital Controller) 및 현장기기류(Local Devices)로 구성된다.

빌딩 자동화 시스템을 운용함에 있어서는 각종 설비 및 시스템(공조제어, 전력제어, 조명제어, 주차관제, 엘리베이터 등에 대한 감시제어 시스템)상호간의 제어 및 감시에 필요한 많은 정보를 공유하기 위하여 신뢰성 높고 속도가 매우 빠른 통신 인프라를 구축하는 것이 필수적인데, 이러한 건물자동화에 관련된 통신방식의 국제적인 표준으로서 백넷(BACnet: Building Automation & Control Network)이 채택되었으며, 최근 우리나라에서도 백넷을 KSC6909 표준규격으로 제정한 바 있다.

도1은 사무용 건물에 적용되는 통합 빌딩자동제어시스템의 전체 구성도로서, 열원 및 공조설비 감시제어, 전력 및 조명설비 감시제어, 출입통제, 방재, 주차관리 및 시설관리 기능이 통합된 시스템의 구성을 도시한다. 도2는 도1에 도시된 빌딩자동제어시스템 중 공조설비 제어 시스템의 구성도이고, 도3은 조명 제어 시스템의 구성도이며, 도4는 전력 감시 시스템의 구성도이다.

도1 내지 도4를 참조하여 통합화된 빌딩자동제어시스템의 계층적 구성요소를 설명하면 다음과 같다.

우선, 도1에서 중앙감시 시스템(20)은 건물 전체의 상황을 종합적으로 감시 제어하는 역할을 하는 가장 중요한 시스템으로, 주 BA 서버(Primary Building Automation Server; 21), 백업 BA 서버(Backup Building Automation Server; 22), 기계설비 운영자 스테이션(23), 조명/전력 운영자 스테이션(24), 출입통제 스테이션(25), 방재스테이션(26), 주차 관리 스테이션(ITS Station: Intelligent Transport System Station; 27) 및 시설관리 스테이션(FMS: Facility Management System; 28)으로 구성된다. 이때, 상기 각 서버 및 스테이션들은 리던던시 10베이스-T 이더넷 스위치 허브(Redundancy 10Base-T Ethernet Switch Hub; 10)에 의해 상호 연결되어 통신 및 정보공유가 가능하다.

다음으로, 제어정보기(DDC)는 각종의 센서 및 조작기들에 설정된 관제점을 통해 빌딩내 건축설비들의 제어출력과 상태 변화 등 모든 설비관련 정보를 기록·저장하고, 내장된 제어로직에 따라 소프트웨어적 연산과정을 거쳐 조작부에 제어동작신호를 인가하는 마이크로 컴퓨터로서, 게이트웨이 및/또는 통신 네트워크를 통해 중앙감시 시스템(20)과 연결되어 필요한 정보를 주고 받는다. 도1의 칠러/부스터 인터페이스(Chiller/Booster Interface; 30), 제어정보기(41,51), 조명설비제어용 노드(60)와 피엘시(PLC: Programmable Logic Control; 70)가 이러한 제어정보기에 해당되며, 이와 같이 공조기, 열원, 전력설비 등을 총괄적으로 관제하는 제어정보기를 시스템 레벨 제어정보기(System Level DDC)라고 한다.

존 제어정보기(Zone DDC; 53)는 건물내의 실내공간을 여러 개의 존(Zone)으로 나누어 가변풍량(VAV: Variable Air Volume) 방식을 적용할 경우 실내온도조절기(54)와 가변풍량유닛(VAV Unit; 55)을 제어하는 존 레벨의 제어정보기로서, 상기 시스템 레벨 제어정보기(30,41,51,60,70)와는 네트워크의 계층적 구조 또는 설치위 치에 의하여 구별된다.

마지막으로, 현장기기류는 온도, 습도, 압력, 풍속, 지문, 화재, 주차, 전력 등을 계측하기 위한 각종 센서와 댐퍼조작기, 밸브조작기 등의 각종 조작기(Actuator) 및 댐퍼, 밸브 등으로 구성된다.

도1 내지 도4에 도시된 빌딩자동제어시스템의 본질적인 목적은 건물내의 기계설비, 통신설비, 전기설비 등 각종 시설장비를 감시 및 제어하여 에너지 및 인력의 절감, 소요공간의 감소화, 정보의 집중화 및 설비의 유기적 연결화를 통한 관리의 효율성을 도모하여 쾌적한 실내환경조건을 유지하는 데 있다.

이와 같은 빌딩 자동제어시스템의 목적을 현재의 기술수준과 비교하여 개선이 필요한 점을 찾아보면, 첫째, 건물의 열원 및 냉난방 설비에 소비되는 에너지를 보다 절감할 수 있는 자동제어시스템의 개발이 시급하다고 할 수 있다. 특히, 에너지절감을 위한 최적관리 시스템(OMS: Optimal Management System)을 구축하기 위해서는 우선적으로 설비별 운전정보와 건물 내외의 각종 실시간 환경정보를 계측하여 수집, 정리할 수 있는 제어정보기와 이러한 정보를 통신네트워크를 통해 최적관리 시스템으로 전송할 수 있는 통신 인프라가 갖추어져야 한다. 그러나, 현재까지는 건물의 최적관리를 위해 필요한 운전정보와 건물내 각 실별 정보를 확보할 수 있는 제어정보기가 아직 개발되지 않은 상태라 건물내 에너지 사용의 최적관리가 어려운 형편이다.

둘째, 건물의 에너지 효율을 최적 상태로 유지하고 설비기기를 오랫동안 무사히 사용하기 위해서는 적시에 점검하고 보수하는 등 유지관리를 잘 하여야 하는 데, 이러한 유지관리의 방법으로는 사용연한이 경과되거나 고장난 설비를 교체하는 사후보전(BM: Breakdown Maintenance)의 방법과 미리 고장의 원인을 파악하여 사전에 대처하는 예방보전(PM: Preventive Maintenance) 또는 예지보전의 방법이 있다. 이 중, 사후보전의 방법보다는 예방보전 또는 예지보전의 방법이 비용이 적게 들고 에너지 절약에도 도움이 되므로 바람직하다.

그러나, 기존의 건물에 적용되는 시설관리 시스템은 대부분 시설관리자의 업무적인 측면을 단순히 전산화한 것에 불과하여 설비기기의 효율성 및 노후화 정도를 측정하는데 필요한 관제점들을 갖지 못하였기 때문에 위의 예방보전 또는 예지보전의 방법을 적용할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 기존의 시설관리 시스템은 빌딩 자동제어시스템의 분산제어를 담당하는 제어정보기(DDC)와의 인터페이스가 없었기 때문에 설비상태를 고려하여 운전조건을 설정할 수 없다는 문제점이 있었다.

마지막으로, 빌딩 자동제어시스템을 항상 최적으로 유지하기 위해서는 새로 개발되어 추가되는 제어기, 조작기, 밸브, 댐퍼 및 센서들을 손쉽게 통합하여 네트워크를 구성할 수 있는 개방적인 프로토콜을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 기존의 빌딩 자동제어시스템용 장비들은 각 제조사마다 고유의 통신 프로토콜을 사용한 것이기 때문에 다른 제조사의 장비와는 호환성이 보장되지 않으며, 이에 따라 새로운 설비의 추가가 어렵고, 설비를 추가하고자 할 때에 비용부담이 큰 단점이 있었다.

본 발명은 상기 첫 번째 문제점을 극복하기 위하여 건물내 설비별 운전정보 와 건물 내외의 각종 실시간 환경정보를 계측하여 수집, 정리하고 건물내 각 실에 대한 재실자의 환경 요구 수준을 예측하여 설비의 정격특성에 맞는 최적 운전을 수행할 수 있는, 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 두 번째 문제점을 극복하기 위하여 건물내 설비의 노후화 정도, 성능, 효율 등을 판정하는 데 필요한 진동, 온도, 압력, 전압, 전류계측 등의 다양한 관제점의 입력신호를 받아들여 분석함으로써 건물 설비 관리에 있어 예방보전 또는 예지보전을 가능하게 하는, 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지절감을 위한 지능형 제어정보기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

마지막으로, 본 발명은 상기 세 번째 문제점을 극복하기 위하여 건물자동화에 관한 통신방식의 국제적인 표준이며 우리나라의 케이에스 표준규격(KSC6909)인 백넷(BACnet: Building Automation & Control Network)을 통신 프로토콜로 채택하여 자동제어시스템을 구성하는 모든 제어기 및 현장기기들과 용이하게 연결하여 네크워크를 구성할 수 있고, 새로 개발되는 장치들의 추가적 설치를 저비용으로 용이하게 가능하도록 하는, 사무용 건물설비의 최적 관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 의해 제공된 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기는, 사무용 건물의 빌딩자동화시스템에 적용되는 백넷(BACnet) MS/TP 프로토콜에 의하여 외부제어기기와 통신가 능한 MS/TP 프로토콜 모듈(90); 및 상기 빌딩자동화시스템을 구성하는 각 현장기기들로부터 입력된 전자적 신호 중 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하고 현장기기에 대한 제어신호를 아날로그 신호로 변환하는 A/D 변환 및 D/A 변환부(870), 각각의 현장기기에 대응하는 다수의 제어루프들을 내장하여 제어 및 연산작용을 수행하는 제어연산부(810), 상기 제어정보기(80)의 운용프로그램 및 상기 제어연산부(810)의 작동에 필요한 정보를 저장하는 제1메모리(850), 상기 MS/TP 프로토콜 모듈(90)과의 데이터 송수신을 처리하는 제1 MS/TP 인터페이스(820), 백넷 규격에 정의된 표준 오브젝트와 서비스 기능을 제공하며 상기 제1 MS/TP 인터페이스(820)에 데이터를 송수신하고 백넷 프로토콜의 변환ㆍ해석을 담당하는 백넷 프로토콜 스택(830), 상기 백넷 프로토콜 스택(830)과 데이터를 주고받으며 이더넷(Ethernet) 통신망을 통해 상위 레벨의 관리장치 또는 서버들과 연계되는 이더넷 인터페이스(840), 및 상기 A/D 변환 및 D/A 변환부(870)와 상기 제어연산부(810) 사이에서 물리적인 입출력값을 소프트웨어적으로 처리가능하도록 변환하는 입출력 인터페이스(860)를 포함한 임베디드 제어기(800);를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 지능형 제어정보기는 사무용 건물에서의 건축설비 최적화와 에너지 절감을 달성하기 위한 것으로서, 특히 동력사용량이 많은 열원설비, 공조설비, 전기설비 등에 설치할 경우에는 기존의 제어정보기에서 관리하던 관제점에 추가하여 전력 사용량 및 각 현장기기와 센서류의 동작 상태를 감시하기 위한 상세 관제점을 증설한다. 또한, 하나의 빌딩 자동제어시스템에서 종래의 제어정보기와 본 발명에 따른 지능형 제어정보기를 섞어서 사용하는 것이 가능하므로, 종래의 제어정보기에서 제공하는 일반적인 관제점의 정보 수집 기능만으로도 충분한 곳에는 종래의 제어정보기를 그대로 사용함으로써 전체적인 빌딩 자동제어시스템의 설치비용을 절감할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명에 따른 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기를 상세히 설명한다.

도5에서, 종래의 제어정보기(41; 도1 참조)를 대체하여 공조기, 열원장치 등 각종 설비의 관제를 담당할 지능형 제어정보기(80)는 이더넷(Ethernet) 통신망을 통하여 중앙감시컴퓨터 또는 기타 상위레벨 서버와 연결된 상태에서 자립형(Stand Alone Type)으로 분산제어기능을 수행하는 임베디드 제어부(800), 및 MS/TP(Master-Slave/Token Passing) 통신망을 통하여 상기 임베디드 제어부(800)가 다른 제어정보기 또는 센서 등과 연결되도록 하는 MS/TP 프로토콜 모듈(90)로 구성된다.

이때, 상기 임베디드 제어부(800)는 도1의 종래의 제어정보기에다 백넷 MS/TP 통신을 위한 기능을 추가한 것이고, 상기 MS/TP 프로토콜 모듈(90)은 백넷의 물리계층 및 데이터링크 계층에 관한 규약의 일종인 MS/TP 프로토콜에 따라 설계된 별개의 단위 장치로서 RS-485(또는 EIA-485) 직렬통신 방법에 의해 네트워크 구성 요소간 통신을 담당한다.

상기 임베디드 제어부(800)는 센서, 밸브, 댐퍼 등 현장기기와의 입출력신호의 변환을 담당하는 A/D 변환 및 D/A 변환부(870), 각각의 현장기기에 대응하는 다수의 제어루프들을 내장하여 제어 및 연산작용을 수행하는 제어연산부(810), 상기 임베디드 제어부(800)의 운용 프로그램 및 기타 작동에 필요한 정보를 저장하는 제1메모리(850), 상기 MS/TP 프로토콜 모듈(90)과 데이터를 송수신하는 제1 MS/TP 인터페이스(820), 백넷의 표준 오브젝트와 서비스 기능을 제공하며 상기 제1 MS/TP 인터페이스(820)를 통해 데이터를 송수신하고 백넷 프로토콜에 따른 메시지의 변환, 해석을 담당하는 백넷 프로토콜 스택(830), 상기 백넷 프로토콜 스택(830)과 데이터를 주고받으며 이더넷(Ethernet) 통신망을 통해 상위 레벨의 관리장치 또는 서버들과 연계되는 이더넷 인터페이스(840), 제어정보기(80)의 동작상태를 표시하는 표시부(880), 사용자의 키 입력명령을 받는 키입력부(890), 및 상기 A/D 변환 및 D/A 변환부(870)와 상기 제어연산부(810) 사이에서 물리적인 입출력값을 소프트웨어적으로 처리가능하도록 변환하는 입출력 인터페이스(860)로 구성된다.

그리고, 상기 MS/TP 프로토콜 모듈(90)은, 상기 제1 MS/TP 인터페이스(820)와 연결되어 백넷 메시지를 송수신하는 제2 MS/TP 인터페이스(91), MS/TP 통신망을 통하여 다른 제어정보기와의 물리적인 연결을 제공하는 EIA485 인터페이스(94), 상기 임베디드 제어부(800)로부터 전달된 백넷 메시지를 MS/TP 통신망을 통하여 다른 제어정보기 또는 현장기기로 전송하고 EIA485 인터페이스(94)를 통하여 수신한 메시지를 상기 임베디드 제어부(800)로 소정의 형식에 맞추어 전달하는 마이크로 프 로세서(92), 및 상기 마이크로 프로세서(92)의 운용에 필요한 정보를 저장하는 제2메모리(93)로 구성된다.

이때, 상기 임베디드 제어부(800)와 상기 MS/TP 프로토콜 모듈(90)은 커넥터(미도시)로 연결되며, 커넥터는 MS/TP 모듈에 접근하기 위한 어드레스선과 데이터 교환을 위한 데이터선 및 이들을 제어하기 위한 콘트롤선으로 이루어진다.

임베디드 제어부(800)의 기능은 건물설비의 작동에 관한 직접 제어 측면, 네트워크 구성 측면 및 설비의 예방보전적 감시 측면으로 나눌 수 있다.

첫째, 상기 임베디드 제어부(800)의 건물 내 열원설비, 공조설비 등 현장기기에 대한 직접적인 관제기능은 종래의 제어정보기(DDC)의 고유 기능을 그대로 수용한다. 즉, 제로에너지 밴드 (Zero Energy Band) 설정 기능, 실내환경에 따라 급기팬과 댐퍼 및 밸브를 연동하는 기능, 냉난방밸브의 비례대를 설정하는 기능, 외기/환기 엔탈피를 계산하는 기능, 동·하절기 및 중간기의 설정조건 절환기능, 휴일 지정 기능, 예약 운전기능, 급기/환기온도 설정기능, 환기습도 설정기능 등의 제반 기능을 그대로 갖는다.

상기 임베디드 제어부(800)는 제어연산부(810)에 미리 프로그램된 제어루틴에 따라 열원설비 및 공조설비를 제어하는 신호를 발생하는데, 건물의 에너지 낭비를 줄이고 재실자에게 쾌적한 환경을 조성하도록 하기 위해서는 건물내 입주자 환경과 근무형태 및 공조설비별 운전정보와 건물 내외의 각종 실시간 환경정보 등을 충분히 반영하도록 제어 알고리즘을 구성하여야 한다. 예를 들면, 건물내 각 실내공간이 필요 이상으로 과열, 과냉되지 않도록 비례제어방식을 적용하며, 건물내의 장시간 공실(空室)로 파악된 곳에 대해서는 냉난방기기의 작동을 멈추고 건물의 외주부에 위치한 부분은 외벽을 통한 외기와의 열교환을 고려하여 건물 중심부와는 냉난방의 정도를 차별화하는 등 건물내 각 실의 현황을 입력변수로서 처리하여야 한다.

이와 같이 건물내의 각 실의 상태를 실시간으로 파악하여 공조기기의 가동조건을 가변 설정하는 변풍량유닛 제어기(VAV-UC: Variable Air Volume Unit Controller) 및 밸브제어기(Valve Controller)에 관해서는 본 출원의 발명자가 앞서 발명하여 출원한 대한민국 특허출원 제2003-22567호 "최적제어에 의한 에너지 절약 및 유지관리가 용이한 한국형 가변풍량 제어시스템" 및 특허출원 제2003-45793호 "예측제어에 의한 주거용 건물의 에너지 절약형 실온제어시스템"에 소개된 바 있다.

둘째, 상기 임베디드 제어부(800)는 범용성과 개방성을 갖춘 MS/TP 프로토콜 모듈(90)에 의하여 현장기기와 연결되므로, 장래의 새로 개발되는 현장기기들이 MS/TP 프로토콜을 채택하기만 하면 별다른 어려움 없이 시스템을 구성할 수 있다.

도5에서, 상기 제1 MS/TP 인터페이스(820)는 상기 MS/TP 프로토콜 모듈(90)의 기능을 제어하고 그 동작에 필요한 파라미터를 설정하여 MS/TP 통신망을 통해 백넷 메시지를 송수신하며, 이더넷 인터페이스(840)는 임베디드 제어부(800)가 상위 레벨의 워크스테이션 또는 서버들과 연계되어 동작할 수 있도록 이더넷을 통한 백넷 서비스 기능을 제공한다. 그리고, 백넷 프로토콜 스택(830)은 백넷 규격에서 정의하고 있는 응용(Application)계층의 알고리즘과 표준 오브젝트(아날로그 입력, 아날로그 출력, 이진 입력, 이진 출력 오브젝트 등) 및 표준 서비스 기능을 제공하며, 제어연산부(810)는 백넷 프로토콜 스택(830)에서 제공하는 다양한 백넷 서비스 기능을 조합하여 제어기의 동작 알고리즘을 구성한다. 입출력 인터페이스(860)는 물리적인 입출력값을 소프트웨어적으로 처리가능하도록 변환하고, 이를 백넷 프로토콜 스택(830)에 존재하는 표준 오브젝트와 매핑시켜 준다.

셋째, 상기 임베디드 제어부(800)는 종래의 제어정보기가 갖고 있는 온도, 습도, 풍량 등에 관한 관제점에 추가하여 관리대상장비의 전력 사용량, 진동, 발열, 소음 등 이상 증상에 관한 각종 정보를 수집하는 관제점들을 구비하여, 이러한 상세 관제점으로부터 수집된 정보를 분석하여 이상증상이 발견되면 경보를 발령하고, 수집된 모든 정보를 이더넷 통신망 및 MS/TP 통신망을 통해 최적관리시스템(OMS) 및 다른 제어정보기와 공유함으로써 예방보전 기능을 다할 수 있다.

상기 제어연산부(810)에 프로그램된 예방보전적 기능은 고장진단, 고장처리 및 고장분석의 세 가지로 이루어진다.

(1) 고장진단 기능은 운전 중에 관측자료를 이용하여 정상 여부를 파악하고, 제어정보기에서 제어신호를 출력한 후에 조작기의 동작상태를 피드백으로 입력받아 고장을 진단한다. 그리고, 기존 운전자의 감시와 조작만으로는 해결되지 않는 성능 저하, 고장 및 과부하가 발생한 경우 자동으로 고장으로 진단하고 경보 또는 이벤트 기록 조치한다.

(2) 고장처리 기능은 검출(Detection), 진단(Diagnosis), 평가(Evaluation), 결정(Decision)의 4단계에 의해 진행되는데, 검출된 이상증상이 허용범위 내이면 당분간 계속운전하고, 허용범위 초과시에는 고장 메시지를 출력한 후 원인과 위치를 파악하여 조치한다. 이때, 대상 장치의 에너지 사용량 적산치 및 발생된 고장이 시스템과 공정에 미치는 영향에 따라 조치 방법은 달라진다.

(3) 고장분석 기능은 시스템의 실제 부하 예측이나 거주자의 환경요구 수준에 대한 정확한 예측에 의하여 제어 프로그램을 기본 설계한 후에 고장이 발견되면 그 원인에 따라 운전조건을 적절히 변경하고, 비효율적인 운전상태를 조기에 발견하여 고장가능성을 미리 예측하며, 자주 발생하거나 운전자에 의해 발견이 어려운 고장에 대해서는 자동고장검출이 가능하도록 관제점을 설정하는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 지능형 제어정보기는 백넷 MS/TP 프로토콜에 의하여 네트워크를 구성한 상태에서 현장기기에 대한 운전제어기능 및 시설관리 기능을 갖는 것을 특징으로 한다. 그리고, 본 발명의 지능형 제어정보기는 입출력 관제점을 범용성과 개방성을 갖춘 유니버설 포인트(Universal Point)로 설계함으로써 어느 한 설비의 특성에 구애받지 않고 건물내의 다양한 설비를 관제하는 데 적용될 수 있다. 즉, 동일한 하드웨어를 가진 지능형 제어정보기의 제어연산부(810)에다 제어대상설비의 특성에 맞는 응용프로그램(소프트웨어)을 로딩시키기만 하면 그 설비에 적용하기 위한 준비는 끝나는 것이다.

이와 같이 관제점을 유니버설 포인트로 설정함으로써 본 발명의 지능형 제어정보기는 거의 모든 건축설비들, 즉 열원설비(보일러, 냉동기, 냉각탑, 열교환기, 빙축열설비), 공기조화설비(공조기, 변풍량장치, 팬코일유닛, 컨벡터, 라디에이터, 패키지 에어콘), 환기설비(팬 류), 급배수 설비(펌프류, 수조의 수위), 급탕설비(밸브, 펌프류), 오수 정화 설비, 중수설비, 지역 난방 설비 등의 기계설비와 수변전 설비, 비상전원설비(발전기, 무정전전원장치, 축전지), 전력 간선 설비, 조명설비, 동력설비, 엘리베이터 등의 전기설비에 적용할 수 있다.

도6a는 본 발명에 따른 지능형 제어정보기를 건물의 기계설비의 관제에 사용할 경우 주요 관리 포인트를 정리한 표이고, 도6b는 건물의 전기설비의 관제에 사용할 경우 주요 관리 포인트를 정리한 표이다.

지금까지 국내외 건물에 사용되는 대부분의 제어정보기의 입출력 신호는 아날로그 입력(AI), 아날로그 출력(AO), 디지털 입력(DI) 및 디지털 출력(DO) 등 4가지 신호에 한정되며, 장치의 온/오프와 계측, 상태감시 위주로 되어 있다.

종래의 제어정보기와 본 발명에 따른 지능형 제어정보기의 관제점 및 기능상 차이점을 비교하면 다음과 같다.

(1) 아날로그 입력(AI)에 있어, 종래의 제어정보기는 외기온도, 급기온도, 환기온도 및 혼합기 온도와 외기습도, 급기습도, 환기습도만을 측정하였으나, 본 발명에 따른 제어정보기는 이에 추가하여 급기팬과 환기팬의 전력량까지 측정함으로써 과부하 등으로 인해 이상전류가 흐르는 경우를 진단할 수 있다.

(2) 디지털 입력(DI)에 있어, 종래의 제어정보기는 급기팬, 환기팬의 공기흐름 상태감시와 필터 차압 및 연기 감지만이 가능하였으나, 본 발명에 따른 제어정보기는 주유시기 알림, 급배기팬 진동 경보, 표면온도 경보, 댐퍼모터 및 밸브모터의 이상감시, 벨트 장력 감시 등의 추가적인 기능을 갖는다.

(3) 아날로그 출력(AO)에 있어, 종래의 제어정보기는 댐퍼모터의 제어출력, 냉난방밸브 및 가습밸브의 제어출력과 인버터의 제어출력을 내며, 본 발명에 따른 제어정보기 역시 동일한 출력신호를 발생한다.

(4) 디지털 출력(DO)에 있어, 종래의 제어정보기는 급기팬, 환기팬의 기동 및 정지신호만을 출력하였으나, 본 발명에 따른 지능형 제어정보기는 이에 추가하여 급기팬, 환기팬의 기동횟수를 적산하고, 동작시간을 합산하여 출력하는 기능을 더 발휘한다.

도7은 도5의 지능형 제어정보기(80)가 공조설비의 관제에 적용될 경우 제어연산부(810)에서 수행되는 시설관리 및 운전제어에 관한 알고리즘의 일 예를 도시한 것이다.

도7에서, 사용자의 키입력이나 중앙감시 시스템의 작동제어신호 또는 미리 예약된 설정에 의해 공조설비가 작동할 경우에는, 제1메모리(850)에 저장된 설정값(기준온도, 기준습도, 기준풍량)과 누적적산량 및 가동횟수값이 제어연산부(810)로 로드되고(S1 단계), 설비에 대한 기동신호(DO)가 출력된다(S2 단계). 이어서, 지능형 제어정보기(80)에 연결된 관제점들을 통해 디지털 입력신호(급기, 환기상태, 팬 소음, 발열, 진동) 및 아날로그 입력신호(급기팬, 환기팬의 전력 사용량, 압력, 풍량)가 수신되며(S3 단계), 카운터(미도시)에 의해 급기팬 및 환기팬의 총 사용시간이 적산된다. 이때, 디지털 입력신호가 정상값과 다를 경우 이상경보를 발령하고(S4 및 S5 단계), 작동중지 상황인지 여부를 판단하여(검출된 이상증상이 허용범위 내인지 여부를 판단) 작동을 중단해야 할 상 황이면 고장 메시지 및 정지신호를 출력한 후 종료하고, 계속 운전할 수 있는 상황이면 적절한 조치를 병행하면서 계속 진행한다(S6 및 S11 단계). 그리고, 상기 아날로그 입력신호를 설정값과 비교하여 허용범위를 벗어난 경우에는 오차를 줄이는 방향으로 제어신호를 발생하고(S7 및 S8 단계), 전력 사용량 및 총 사용시간 등 아날로그 데이터를 누적 적산하여 업데이트한 후 저장한다(S9 및 S10 단계). 이후에는 작동중지신호가 입력되지 않으면 상기 S3 단계 내지 S9 단계를 반복 시행한다.

도8은 본 발명에 따른 지능형 제어정보기(i-DDC;81)를 건물의 공조설비의 제어에 적용하였을 경우 각 관제점과 지능형 제어정보기(81)의 입출력 신호관계를 나타낸 개념도이다.

도8의 공조설비는 건물내로 연결되는 덕트(110)상에 급기팬(111), 환기팬(112), 냉난방밸브(113), 가습밸브(114), 온도센서(115,117,119,121), 습도센서(116,118,120), 연감지센서(122), 필터(123) 및 댐퍼모터(124,125,126)가 설치되어 있다.

도8의 모든 현장기기들에는 관제점이 설정되어 지능형 제어정보기(81)로 연결되는데, 지능형 제어정보기(81)는 급기팬(111) 및 환기팬(112)과 아날로그 입력신호(사용전력량, 압력, 풍량), 아날로그 출력신호(인버터 제어출력), 디지털 입력신호(급기, 환기상태, 총 사용시간, 팬 소음, 발열, 진동) 및 디지털 출력신호(기동, 정지신호)를 주고 받는다(①,② 참조).

그리고, 지능형 제어정보기(81)는 냉난방밸브(113) 및 가습밸브(114)와 아날로그 입력신호(개도 입력), 디지털 입력신호(누수 감시) 및 아날로그 출력신호(제 어출력)를 주고 받으며(③,④ 참조), 온도센서(115,117,119,121) 및 습도센서(116,118,120)로부터는 아날로그 입력신호(온도측정치 및 습도측정치)를 받고(⑤,⑦,⑨,⑪ 및 ⑥,⑧,⑩ 참조), 연감지센서(122) 및 필터(123)로부터는 디지털 입력신호(경보감시)를 받는다(⑫,⑬ 참조). 또한, 지능형 제어정보기(81)는 댐퍼모터들(124,125,126)에 아날로그 출력신호(제어출력신호)를 보낸다(⑭,⑮,16참조).

도9는 본 발명에 따른 지능형 제어정보기(82)를 냉난방 순환펌프 및 급 배수 순환펌프의 제어에 적용하였을 경우 각 관제점과 지능형 제어정보기(82)의 입출력 신호 관계를 나타낸 개념도이다.

도9에서, 급수 라인은 수도인입관(202), 저수탱크(201), 양수기(203), 밸브(204), 급수펌프(205) 및 급수관들로 구성되며, 배수 라인은 배수관들, 배수탱크(211), 배수펌프(215) 및 하수관(212)으로 구성되고, 냉난방수 라인은 보일러(221), 난방수 순환펌프(225), 냉동기(231) 및 냉방수 순환펌프(235)로 구성된다.

도9에 도시된 모든 순환펌프들에는 관제점이 설정되어 상기 지능형 제어정보기(82)와 연결된다. 지능형 제어정보기(82)는 급수펌프(205), 배수펌프(215), 냉방수 순환펌프(235) 및 난방수 순환펌프(225)와 연결되어 아날로그 입력신호(펌프 사용 전력량) 및 디지털 입력신호(펌프 동작상태, 펌프 총 가동시간 및 이상경보)를 받고, 디지털 출력신호(기동신호 및 정지신호)를 내보낸다(①,②,③,④,⑤ 참조).

도10은 본 발명에 따른 지능형 제어정보기(83)를 급탕제어에 적용하였을 경 우 각 관제점과 지능형 제어정보기(83)의 입출력 신호관계를 나타낸 개념도로서, 급탕설비는 급수탱크(301), 저탕조(302), 순환펌프(303), 온도센서(304,306), 밸브(305), 보일러(307)로 구성된다.

지능형 제어정보기(83)는 상기 순환펌프(303)와 연결되어 아날로그 입력신호(사용 전력량) 및 디지털 입력신호(상태감시, 펌프소음, 발열, 진동 감시)를 받으며 디지털 출력신호(기동신호 및 정지신호)를 내보내고(① 참조), 상기 온도센서들(304,306)로부터는 아날로그 입력신호(온도 측정치)를 받는다(②,③ 참조). 그리고, 지능형 제어정보기(83)는 상기 밸브(305)와 아날로그 입력신호(개도입력), 디지털 입력신호(누수감시) 및 아날로그 출력신호(제어출력)를 주고 받으며(④ 참조), 상기 보일러(307)와는 디지털 입력신호(상태감시 및 이상경보)를 받는다(⑤ 참조).

도11은 본 발명에 따른 지능형 제어정보기(84)를 팬코일 유닛(Fan Coil Unit)의 제어에 적용하였을 경우 각 관제점과 지능형 제어정보기(84)의 입출력 신호관계를 나타낸 개념도로서, 건물내 사무용 공간의 내부에 설치된 팬 코일 유닛(56)은 케이스 내에 냉수관 및 온수관과 연결된 냉온수코일(56a), 결로되는 물을 처리하기 위한 드레인 팬(56b), 송풍팬(56c), 상기 송풍팬(56c)을 구동하기 위한 모터(56d) 및 오염물질을 거르기 위한 필터(56f)로 구성된다.

지능형 제어정보기(84)는 상기 모터(56d)와 아날로그 입력신호(사용전력량), 디지털 입력신호(모터 소음, 발열, 진동 감시) 및 디지털 출력신호(기동신호 및 정지신호)를 주고 받으며(① 참조), 상기 밸브(56e)와는 아날로그 입력신호(개도입 력), 디지털 입력신호(누수감시) 및 아날로그 출력신호(제어출력)를 주고 받는다(② 참조).

본 발명의 지능형 제어정보기를 이용하여 빌딩의 최적관리 시스템을 구성하면, 기존의 기계설비 및 전력감시 관리포인트들은 맨 머신 인터페이스(MMI)에 의해서 운용관리 되지만, 최적관리 시스템은 건물내 모든 동력을 사용하는 전동기류와 조명기구 등의 전력 사용량, 이상경보를 비롯한 보수유지 관리와 운영관리를 위해 필요한 상세 관리 포인트들을 지능형 제어정보기를 통해 전송받아 감시제어 그래픽으로 표시하고 상세 관리 포인트들의 입출력값을 분석, 저장, 기록하여 에너지 절감 및 최적시설관리에 활용할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 지능형 제어정보기는 기존의 제어정보기 보다 많은 상세 관제점을 포함하므로 동력 사용량이 많은 중앙기계실 또는 공조실에 설치하고, 일반적인 관리 포인트만 있는 기계실과 공조실에는 일반 제어정보기를 사용함으로써 설치비용을 절감할 수 있다. 그리고, 본 발명에 의한 지능형 제어정보기는 중앙감시 시스템과는 총괄적인 관리기능만을 공유할 뿐이고 담당하는 현장기기에 관해서는 독자적인 제어기능을 발휘하므로(Stand Alone 타입) 비록 중앙감시 시스템과의 통신이 끊긴 경우에도 공조, 발전, 급배수 등 각종 설비가 원활하게 작동할 수 있다.

본 발명에 따른 지능형 제어정보기는 기존의 제어정보기 보다 많은 상세 관리 포인트들을 수용하여 건물내 설비별 운전정보와 건물 내외의 각종 실시간 환경 정보를 계측할 수 있으므로, 건물내 각 실에 대한 재실자의 환경 요구 수준을 예측하여 설비의 정격특성에 맞는 최적 운전을 수행함으로써 보다 쾌적한 실내환경을 조성하고 에너지 절감을 이룰 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 지능형 제어정보기는 건물내 설비의 노후화 정도, 성능, 효율 등을 판정하는 데 필요한 진동, 온도, 압력, 전압, 전류계측 등의 다양한 관제점의 입력신호를 받아들여 분석함으로써 건물 설비 관리에 있어 예방보전 또는 예지보전을 가능하게 하여 건물설비의 유지 보수에 드는 인력 및 비용을 절약하고 최적관리 시스템의 안정성 및 신뢰성을 제고할 수 있는 장점이 있다.

마지막으로, 본 발명에 따른 지능형 제어정보기는 백넷(BACnet)을 통신 프로토콜로 채택함으로써 빌딩 자동제어시스템 내의 모든 제어기 및 현장기기들과 용이하게 연결하여 정보의 공유 및 활용도를 높이고, 장래 새로 개발되는 장치들을 시스템에 추가할 때에 설치가 용이하며 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

Claims

사무용 건물의 빌딩자동화시스템에 적용되는 백넷(BACnet) MS/TP 프로토콜에 의하여 외부제어기기와 통신가능한 MS/TP 프로토콜 모듈(90); 및

상기 빌딩자동화시스템을 구성하는 각 현장기기들로부터 입력된 전자적 신호 중 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하고 현장기기에 대한 제어신호를 아날로그 신호로 변환하는 A/D 변환 및 D/A 변환부(870), 각각의 현장기기에 대응하는 다수의 제어루프들을 내장하여 제어 및 연산작용을 수행하는 제어연산부(810), 상기 제 어정보기(80)의 운용프로그램 및 상기 제어연산부(810)의 작동에 필요한 정보를 저장하는 제1메모리(850), 상기 MS/TP 프로토콜 모듈(90)과의 데이터 송수신을 처리하는 제1 MS/TP 인터페이스(820), 백넷 규격에 정의된 표준 오브젝트와 서비스 기능을 제공하며 상기 제1 MS/TP 인터페이스(820)에 데이터를 송수신하고 백넷 프로토콜의 변환ㆍ해석을 담당하는 백넷 프로토콜 스택(830), 상기 백넷 프로토콜 스택(830)과 데이터를 주고받으며 이더넷(Ethernet) 통신망을 통해 상위 레벨의 관리장치 또는 서버들과 연계되는 이더넷 인터페이스(840), 및 상기 A/D 변환 및 D/A 변환부(870)와 상기 제어연산부(810) 사이에서 물리적인 입출력값을 소프트웨어적으로 처리가능하도록 변환하는 입출력 인터페이스(860)를 포함한 임베디드 제어기(800);를 구비하는 것을 특징으로 하는, 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기.
제1항에 있어서, 상기 MS/TP 프로토콜 모듈(90)은, 상기 제1 MS/TP 인터페이스(820)와 연결되어 백넷 메시지를 송수신하는 제2 MS/TP 인터페이스(91); MS/TP 통신망을 통하여 다른 제어정보기와의 물리적인 연결을 제공하는 EIA485 인터페이스(94); 상기 임베디드 제어부(800)로부터 전달된 백넷 메시지를 MS/TP 통신망을 통하여 다른 제어정보기 또는 현장기기로 전송하고, 상기 EIA485 인터페이스(94)를 통하여 수신한 메시지를 상기 임베디드 제어부(800)로 소정의 형식에 맞추어 전달하는 마이크로 프로세서(92); 및 상기 마이크로 프로세서(92)의 운용에 필요한 정보를 저장하는 제2메모리(93);를 구비한 것을 특징으로 하는, 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기.
제1항에 있어서, 상기 임베디드 제어기(800)는, 현재의 동작상태를 표시하는 표시부(880) 및 사용자로부터 키 명령을 입력받는 키입력부(890)를 더 구비한 것을 특징으로 하는, 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기.
제1항에 있어서, 상기 현장기기는 급기팬(111), 환기팬(112), 냉난방 밸브(113), 가습밸브(114), 댐퍼모터(124,125,126), 필터(123), 온도센서(115,117,119,121), 습도센서(116,118,120) 및 연감지센서(122)로 구성된 공조기이며, 상기 제어연산부(810)는 상기 급기팬(111) 및 환기팬(112)의 작동상태 및 사용전력량에 관한 입력값을 이용하여 사용전력량, 기동횟수 및 사용시간을 적산하고, 상기 온도센서(115,117,119,121) 및 습도센서(116,118,120)로부터 수신된 온도값 및 습도값과 상기 냉난방밸브(113) 및 가습밸브(114)의 개도(開度)를 고려한 현재의 공조상태가 미리 설정된 기준치와 소정의 허용 범위 내에 속하는 경우 상기 급기팬(111) 및 환기팬(112)의 정지신호를 출력하고 상기 냉난방밸브(113) 및 가습밸브(114)의 개도를 감소하는 제어신호를 출력하며, 그 외의 경우에는 상기 급기팬(111) 및 환기팬(112)의 작동신호를 출력함과 함께 상기 냉난방밸브(113)의 개도를 증대하는 제어신호를 출력하며, 소음, 발열, 진동 및 연감지에 관한 센서 입력이 정상 기준치와 다를 경우 이상경보를 발령하는 것을 특징으로 하는 사무용 건 물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기.
제1항에 있어서, 상기 현장기기는 냉난방순환펌프(225,235) 및/또는 급배수 펌프(205,215)이며, 상기 제어연산부(810)는 상기 펌프들(205,215,225,235)의 동작상태 및 사용전력량에 관한 입력값을 이용하여 사용전력량 및 가동시간을 적산하고, 기동 및 정지신호를 출력하며, 소음, 발열 및 진동에 관한 센서 입력이 정상 기준치와 다를 경우 이상경보를 발령하는 것을 특징으로 하는 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기.
제1항에 있어서, 상기 현장기기는 순환펌프(303), 밸브(305) 및 온도센서(306)로 구성된 열교환기이며, 상기 제어연산부(810)는 상기 순환펌프(303)의 동작상태 및 사용전력량에 관한 입력값을 이용하여 사용전력량 및 가동시간을 적산하고, 상기 온도센서(306)로부터 수신된 온도값 및 상기 밸브(305)의 개도를 고려한 현재의 열적 상태가 미리 설정된 기준치와 소정의 허용범위 내에 속하는 경우 상기 순환펌프(303)의 정지신호를 출력하고 현재의 열적 상태를 유지하는 방향으로 상기 밸브(305)의 개도를 조절하며, 그 외의 경우에는 상기 순환펌프(303)의 작동신호를 출력함과 함께 상기 기준치와의 차이를 좁히는 방향으로 상기 밸브(305)의 개도를 조절하고, 상기 순환펌프(303)의 소음, 발열 및 진동에 관한 센서 입력이 정상 기준치와 다를 경우 이상경보를 발령하는 것을 특징으로 하는 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기.
제1항에 있어서, 상기 현장기기는 팬 모터(56d) 및 밸브(56e)로 구성된 팬코일유닛(Fan Coil Unit, 56)이며, 상기 제어연산부(810)는 상기 팬 모터(56d)의 동작상태 및 사용전력량에 관한 입력값을 이용하여 사용전력량 및 가동시간을 적산하고, 기동 및 정지신호를 출력하며, 상기 밸브(56e)의 개도를 조절하고, 상기 밸브(56e)의 누수여부 및 상기 팬 모터(56d)의 소음, 발열 및 진동에 관한 센서 입력이 정상 기준치와 다를 경우 이상경보를 발령하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 사무용 건물설비의 최적관리 및 에너지 절감을 위한 지능형 제어정보기.