KR100687526B1 - 시설물의 무인감시 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시설물의 무인감시 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명은 수집된 정보 Data를 학습하고 저장하며, 최적의 운전값을 산출하여 산출값을 기준으로 현재 정보와 데이터 정보를 비교 분석하여 스스로의 판단에 의한 사건 조치 실행명령, 실행명령후 결과 검증 및 확인, 관리자에게 유무선 전화기를 통하여 음성합성에 의한 음성통보 및 메시지 전송, 긴급호출 등을 실행하여 시설물을 안전 감시하고, 무인 감시 제어 방법에 있어 전기, 화재, 가스, 물탱크, 보안, 엘리베이터 감시 및 제어가 카드 또는 모듈 방식으로 분리되지 않고, 부품소자로 회로화 된 일체화 구조로 구성되어 있어 미리 정의된 알고리즘에 의해 입력과 출력이 상호 연동체계를 가지며 운영할 수 있는 장치에 특징이 있다.

시설물, 무인감시, 학습, 비교분석

Description

시설물의 무인감시 제어 방법 및 그 장치{.}

도 1은 종래 원격 감시 제어 시스템의 일례를 나타낸 블럭도

도 2는 종래 원격 감시 제어 시스템의 다른 예를 나타낸 블럭도

도 3은 본 발명의 학습 알고리즘에 의한 무인 설비 관리 프로세스를 나타낸 순서도

도 3a는 본 발명에서 최종 분석을 수행하는 프로세스의 순서도

도 3b는 본 발명에서 정보 재수집 및 결과 확인을 검증하는 프로세스의 순서도

도 4는 본 발명의 학습 알고리즘에 의하여 수집되는 정보 상태의 일례를 나타낸 그래프

도 5는 본 발명의 알고리즘에 의하여 입력대상에 대해 미리 정의된 출력대상의 자동 세팅 프로세스를 나타낸 순서도

도 6은 본 발명에서 미리 정의된 연동 프로세스를 나타낸 구조도

도 6a는 본 발명에서 미리 정의된 연동 프로세스를 나타낸 구조도

도 7은 본 발명의 시스템이 외부와 연결되는 시스템 구성도

도 8은 본 발명의 무인 감시제어 장치 구조도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

201 : 무인감시제어 장치 202 : 외부PC

300 : 입출력부 308 : 증폭부

309 : 중앙처리장치 310 : 저장부

311 : 통신부 312 : 디스플레이부

313 : 조작부

본 발명은 건물의 안전 상태를 계측하고 제어할 수 있는 방법에 관한 것으로 구체적으로는 건물 전반에 설치되어 있는 시설물, 예를 들면 전기설비, 기계 설비, 화재 설비, 가스공급 설비, 물탱크 설비, 보안설비, 엘리베이터 설비 등에 적용되어 이상 여부를 감시하여 통보하는 무인감시 및 제어시스템에 있어서, 종래의 기술적인 문제로 실용화되지 못한 부분을 해결하고, 시스템 안정성을 확보하여 중소형 건물, 상업용 건물 등에 관리자를 항상 배치하지 않고도, 장치 스스로가 지능적 운전으로 시설물 관리가 가능하며, 내부 및 외부 장소에 관계없이 네트워크 및 인터넷을 통하여 설비상황을 감시제어 할 수 있고, 설비의 문제발생시 장치에서 상황내용을 유무선 전화기를 통하여 음성합성에 의한 음성통보와 메시지 통보가 가능함으로써 사고를 예방하고, 사고발생시에는 신속한 대처를 할 수 있도록 하는 시설물 무인감시 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

건축 시설물에서의 위험 감지는 자동적 연속적 객관적으로 모니터링 하는 과정에서 측정된 데이터를 시설물의 해석 데이터와 비교 연산하여 현재 상태를 파악함으로써 발생할 수 있는 문제를 초기에 파악하고, 안전사고에 대처할 수 있는 정보를 획득할 수 있다.

따라서 건축물의 시설물 들은 취득되는 자료를 기초로 하여 사용 중에 발생하는 시설물의 이상 상태를 연속적으로 관측 수집 저장 및 분석하여 안전 상태를 파악하는 것이 무엇보다 중요하다.

종래에도 계측 제어 시스템을 적용하여 무인화에 의하여 건물 시설물의 안전 상태를 점검하기 위한 설비감시 및 제어장치가 다양하게 개발되고 적용되어 왔다.

그러나 그 설비의 특성과 복잡성으로 인하여 건물에 감시제어 시스템을 구축하더라도 반드시 관리자가 있어야 운영할 수 있는 구조로 밖에 구성될 수가 없어서 실제 건물의 무인화 설비감시의 실용화는 사실상 불가능하였다. 따라서 주로 대단위 설비에 한해서만 원격감시제어를 설치하고 관리자를 최소로 하여 운영하는 시스템이 주로 사용되어 왔으며, 정작 무인화 감시가 필요한 중소형 건물, 상업용 건물 등에는 대부분 시스템이 설치되지 못하여 수동운전을 하는 실정에 있다.

그러나 건물 시설이 갈수록 복잡하고 다양해지면서 사고의 위험이 점점 증가하여 중소형 건물, 상업용 건물에서도 무인 원격 감시제어 시스템을 도입하여야 할 필요성이 크게 대두되었다.

건물의 설비 감시 및 제어를 하기위해서는 시스템 감시 및 제어 대상이 광범위하고, 구조가 복잡하여 기존의 시스템으로는 수용할 수가 없기 때문에 기존의 복잡한 기능을 제외하고 필수적인 감시 및 제어 요소만 선정하여 시스템을 최대한 축소한 저가형 단순구조의 시스템이 개발되어 중소형 건물에 적용되었으나 근본적인 시스템 구조상의 문제점을 해결하지 못하여 상용화되지 못하였다.

도 1은 종래에 인터넷을 이용하여 건물 시설물의 안전 상태를 원격지에서 관리하는 시스템의 일례를 나타내고 있다.

이 도면을 참조하여 종래에 구조물의 안전을 원격지에서 계측 및 관리하는 시스템을 설명하면, 건물(1)에 설치되어 전기, 화재, 가스, 출입문 요소 등과 같은 각각의 건물 시설물의 안전 상태를 확인할 수 있도록 다수개의 센서가 시설물의 현재 상태를 감지하는 감지부(2)와; 상기 감지부(2)에서 감지되어 출력되는 신호가 입력되고, 감지부(2)의 상태를 계측하기 위한 입출력부(3)에서 입력되는 데이터를 연산하기 위한 감시제어장치(4) 및 감시제어장치(4)에서 출력되는 RS-485 통신 프로토콜을 컴퓨터로 전송하기 위하여 RS-232 통신프로토콜로 변환시켜 주는 시리얼 컨버터(5)가 하나의 조합박스로 구성되는 제어부(6)와; 상기 제어부(6)에서 연산되어 출력되는 건물(1)의 현재 상태에 대한 데이터를 인터넷을 통하여 전송하기 위한 인터넷 접속용 모뎀(7)과; 상기 인터넷 접속용 모뎀(7)과 인터넷을 통하여 연결되어 시설물의 안전 상태를 확인할 수 있는 외부 관리자 서버(8)로 구성되는 관리 시스템이다.

이러한 시스템은 입출력부(3)가 단순한 입출력 카드로 되는 감시제어장치(4)를 만들어서 전기, 화재, 가스, 출입문 요소 등 각각의 디지털, 아날로그 요소를 입력받아 인터넷을 연결한 후 인터넷망을 이용하여 감시하고 필요에 의해 관리자가 제어할 수 있도록 하는 시스템 방식으로서, 감시제어장치(4)와 시리얼 컨버터(5) 및 인터넷 접속용 모뎀(7)과 같은 별도의 장비를 갖춘 건물이나 중요한 시설을 위주로 하는 시스템 임에도 불구하고 관리범위가 너무 단순하고, 더우기 인터넷 통신 연결장비에서 발생하는 잦은 에러, 구체적으로 네트워크 시스템이 다운되거나 정전으로 인하여 서버가 정지되는 경우, 또는 인터넷 접속용 모뎀(7)이나 외부 관리자 서버(8)에 에러가 발생하게 될 경우 시스템 운영상에 상당한 제약과 곤란함이 발생하게 되는 관리의 한계성으로 인하여 일반 건물에는 거의 사용되지 못하였으며, 또한 시스템을 구축하기 위해서는 실질적으로 고비용의 제작비가 투입되어야 하고, 설치 및 관리 비용 등이 부담스럽게 여겨지는 이유로 실제적으로 사용되고 있지 아니한 것이다.

도 2의 원격 제어 감시 시스템은 종래에 인터넷을 이용하여 건물 시설물의 안전 상태를 원격지에서 관리하는 시스템의 다른 일례를 나타내고 있다.

이 도면에서 참조되는 시스템은, 건물(1a)에 설치되어 전기, 화재, 가스, 출입문 요소 등과 같은 각각의 건물 시설물의 안전 상태를 확인할 수 있도록 다수개의 센서 및 트랜스듀서, 그리고 디지털 계측기로 구성되어 현재 상태를 감지하는 감지부(2a)와; 상기 감지부(2a)에서 감지되어 출력되는 신호가 입력되고, 또한 감 지부(2a)의 상태를 계측하기 위한 입출력부(3a)와 입출력부(3a)에서 출력되는 RS-485 통신 프로토콜을 컴퓨터로 전송하기 위하여 RS-232 또는 이더넷(Ethernet) 통신프로토콜로 변환시켜 주는 시리얼 컨버터(5a)와; 상기 시리얼 컨버터 (5a)와 RS-232 또는 이더넷(Ethernet)으로 연결되어 시설물의 안전 상태를 확인할 수 있는 관리자 서버(7a)와; 상기 관리자 서버(7a)와 인터넷으로 연결되어 시설물의 안전 상태를 확인할 수 있는 외부 관리자 서버(8a) 및 외부 관리자가 소지하고 있는 핸드폰, PDA 등과 같은 개인용 이동 통신 사용자 단말기에 문자 메세지로 통보할 수 있게 구성되는 관리 시스템이다.

상기 시스템은 감지부(2a)에서 계측된 상태값인 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 A/D변환기를 조합한 구조를 조합박스(9a)로 만들어 설치하고, 감시제어를 하기 위한 관리자 서버(7a)를 건물(1a)내의 사무실이나 조합박스(9a) 내부에 설치한 다음, 감지부(2a)에서 계측된 데이터를 관리자 서버(7a)에서 연산을 하여 데이터베이스에 저장 및 출력하며, 필요시 네트워크 및 인터넷을 통하여 외부 관리자 서버(8a)에 정보를 제공하거나 경보 상황을 개인용 이동 통신 사용자 단말기에 통보하는 시스템 구조이다.

이러한 시스템은 관리자 서버(7a) 또는 외부 관리자 서버(8a)등과 같은 컴퓨터를 이용하여 건물 내외부에서 직접 관리하는 방식으로 앞서 도 1을 참조하여 설명한 시스템보다는 진보된 방식이었으나 앞서 설명된 시스템과 마찬가지로 관리자가 근무하지 않는 야간이나 관리자가 부재중일 경우와 같은 무인화 상황에서 시스템의 중추적인 역할을 하는 시설 운영 프로그램에 에러가 발생하거나 컴퓨터가 다 운되는 등 예측할 수 없는 문제들이 발생할 경우에는 사고시 긴급처리 기능을 할 수 없었다.

그리고 이러한 도1, 도2와 같은 시스템을 운영하기 위해서는 감시 및 계측 대상이 되는 시설물 중 특히, 전기설비 부분에서는 계측된 현재 상태에 관한 신호를 아날로그 신호로 변환시켜주는 신호변환장치(TD) 등을 별도로 설치하여야 하기 때문에 디지털 계측기를 설치하여 직접디지털제어(DDC) 방식을 축소하는 구조로 되어 유지 관리가 매우 어려운 문제점이 있었다.

건축 시설물의 안정적 운영과 사고로 인한 재해 방지에 관련된 시스템을 설치함에 있어서 가장 큰 문제는 계측 시스템의 단순화와 완벽한 무인 감시 체계에 의한 원격 감시 제어가 가능하여야 하는 것이다.

또한 무인 감시 및 제어는 필수적으로 구성의 단순함과 장치가 스스로 설비를 운영할 수 있는 능력을 가져야 무인화가 가능하다.

무인화 감시 및 제어를 위해서 가장 중요한 사항은 관리자가 없어도 장치 자체에서 감시를 하고 판단하여 제어를 하며, 필요시에는 관리자를 긴급 호출할 수 있는 지능적 처리를 할 수 있어야 한다. 그러기 위해서는 필수적으로 외부로부터의 수집된 데이터를 저장하여 데이터베이스화하고, 자체적으로 학습 및 비교분석하여 필요시 자체적으로 제어를 하거나 또는 관리자에게 상황을 통보하는 기능을 가진 구조이어야 한다.

본 발명은 디지털 장비가 많이 발전된 현재까지 왜 무인화 감시가 불가능할 수밖에 없는지에 대한 문제점을 분석하고, 이에 대한 대안으로서 기존의 감시 및 제어장치에서의 문제점들을 극복하고, 중소형의 일반 건물에 실제로 적용 가능한 무인 감시 제어 방법과 그 방법을 구현할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 종래의 시스템이 가지고 있던, 구조의 복잡성과 안전 상태의 계측 장소에서 취득된 신호를 변환하는 신호변환장치(TD)에서부터 정보를 수집하여 전송하는 장치까지 기기간의 조합 방식에 따라 인터페이스가 복잡하게 구성되어야 하는 문제, 에러문제, 아이비엠(IBM)호환 기종의 컴퓨터와 운영체제를 사용함에 따라 필연적으로 발생하는 다운 및 리부팅(rebooting) 문제, 그리고 단순 조건의 감시 제어에 의한 관리의 한계성 등으로 관리자 있어야 운영할 수밖에 없었던 시스템들의 문제점들을 해결하기 위한 방법으로서, 한 개의 장치에서 시설물에서 수집되는 정보를 연산하고, 학습 및 저장하며, 디스플레이하고, 사건발생시 외부 관리자에게 음성으로 통보하여주는 송수신 모듈을 하나의 회로화된 장치로서 일체화시키고, 이러한 송수신 모듈에 지능형 기능을 내장하여 자체적으로 저장 및 학습하여 시설물을 운영할 수 있는 지능형 무인 감시 및 제어 장치를 제안한다.

그리고 본 발명은 제어 시스템의 초기치의 세팅을 한번만 설정하는 것만으로 관리자가 관리할 필요 없이 장치 자체에서 네트워크나 인터넷 또는 통신망, 예를들면 캔 통신(CAN, Controller Area Network)을 통하여 관리가 가능하도록 지원하는 서버기능을 내장하고 있는 구조로서 시설물의 무인 감시 및 제어가 가능하도록 하는데 그 기술적 특징이 있다.

본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 시설물의 무인감시 제어 방법은 :

감시 및 계측 대상이 되는 시설물의 이상 여부를 감지하기 위한 기초 데이터를 입력하여 초기화하는 제1단계;

상기 제1단계에서 감시 및 계측 대상이 되는 시설물로부터 정보를 수집하여 학습제어 알고리즘으로 데이터 분석을 수행하고, 분석 결과를 저장하는 제2단계;

상기 제2단계에서 학습제어 알고리즘에 의하여 기억된 데이터를 기준으로 하여 수집된 현재 데이터의 변화와 추이를 비교분석하여 시설물의 이상여부를 분석 및 판단하는 제3단계;

상기 제3단계에서 판단된 결과가 긴급 상태이면 관리자에게 통보 및 사건조치를 취하고, 긴급 상태가 아니면 취득된 정보를 학습하여 다른 상황에 대비하는 제4단계;

상기 제4단계에서 판단결과가 긴급 상태일 경우에 정보 분석을 근거로 자체실행 여부를 판단하게 되고, 이때 자체실행으로 사건해결이 불가능하면 관리자를 호출하여 명령의 입력을 대기하고, 사건해결이 가능하다고 판단되면 미리 정의된 알고리즘에 의해 스스로 자체실행 명령루틴을 수행하여 먼저 사건발생 설비를 제어할 것인지, 아니면 타 설비와 연동하여 제어해야 할 것 인지를 판단하고 해당 설비에 제어 명령을 실행하는 제5단계;

상기 제5단계에서 자체실행 명령을 실행한 후 사건정보를 재수집하여 조치 결과를 확인 및 검증하는 제6단계;

상기 제6단계에서 사건이 장치의 자체적인 조치로 해결되었으면 관리자에게 결과를 통보하여 사건을 종료시키고, 사건이 해결되지 않았으면 관리자를 호출하여 관리자의 명령을 대기하여 관리자의 명령이 접수되면 관리자의 명령을 실행한 후 다시 자체실행 명령을 실행하고 정보를 재수집하여 조치 결과를 확인 및 검증하여 조치가 완료되었으면 관리자에게 사건종료를 통보하고, 사건종료가 되지 않았으면 관리자를 다시 호출하여 사건이 완전 종료 될 때까지 반복하는 제7단계를 포함하는 것을 기술적인 특징으로 한다.

이러한 정보분석, 학습 및 기억, 비교분석, 상황분석, 최종결론, 명령, 관리자 호출, 결과 재검증, 관리자 통보 등을 수행하는 일련의 지능적 알고리즘은 수집된 정보 데이터를 저장하고 학습하며, 최적의 운전값을 산출하여 산출된 값을 기준으로 현재 정보값을 비교 분석한 결과값과 조건에 의한 결과값을 기준으로 하여 스스로의 판단에 의한 사건 조치 실행명령, 실행명령 후 결과 검증 및 확인, 관리자에게 유무선 전화기를 통하여 음성합성에 의한 음성통보 및 메시지 전송, 긴급호출 등을 실행하며 시설물을 운영하는 알고리즘으로서, 입력값에 대한 출력부의 조치대상과 방법이 각 설비별 입력과 출력의 대상이 알고리즘에 의해 미리 정의되어 있어, 초기 또는 변경 세팅시 프로그램에서 입출력 대상과 인터페이스, 연동 명령 대상 지정을 일일이 변경 또는 수정할 필요 없이, 입력부의 입력정보를 테스트하는 것만으로 이미 정의되어 있는 알고리즘에 의해 자체 또는 다른 설비와 연동하는 캔 통신에 의하여 제어되는 대상과 명령체계가 화면에 나타나게 되며, 관리자는 이를 주어진 대상에 대한 사용여부와 자동여부를 선택만 하면 입력에서 출력 프로세스까지 자동으로 세팅되는 방법이다.

따라서 기존의 시스템들이 주로 사용하던 감시, 사건통보, 명령 제어 등 단 순한 감시제어 알고리즘과는 달리, 체계적인 분석과 명령, 그리고 결과 검증을 통한 완료까지 포함하는 알고리즘으로서 무인화 실현에 필요한 기능을 모두 가지고 있는 동시에 무인화 실현이 가능한 방법이 제공된다.

본 발명에 의한 시설물의 무인감시 제어 방법이 구현되는 장치는:

시설물에서 정보를 수집하여 취득된 시설물의 데이터 정보와 상태정보가 입력되고, 이미 입력된 시설물의 초기 데이터와 비교 연산한 데이터를 출력하고 디스플레이 하며, 음성합성에 의한 음성정보 및 메세지를 출력하며, 인터넷 웹브라우저에 직접 데이터를 전송하는 서버기능을 지원하는 것을 기술적인 특징으로 하는 장치이다.

상기 장치는 감지 및 제어 대상이 되는 각각의 시설물에서 취득되어 입력되는 시설물의 현재 상태에 관한 신호를 연산하여 관리자 및 개인용 이동통신 사용자 단말기에 출력하는 시설물의 무인감시 제어 장치에 있어서,

전기, 화재, 가스, 물탱크, 보안, 엘리베이터 등과 같은 시설물의 이상 상태를 감지하고 제어를 담당하는 장치의 입출력이 캔 통신과 같이 서로 연동체제를 가지고 구성된 입출력부와;

상기 입출력부를 통하여 입출력 A/D 컨버터에서 변환된 신호와 상태신호가 설정된 데이터와 연산되고, 연산된 데이터를 디스플레이하기 위한 영상처리장치 및 디스플레이 장치를 구비하며, 원격지에 송신할 수 있도록 네트워크 및 인터넷에 인터페이스 되고, 또한 설정된 데이터에 대하여 하나 이상의 시설물로부터 수집되는 정보값의 변수 데이터를 연산한 결과를 학습 및 비교분석할 수 있도록 다중 신호를 분석할 수 있는 학습 알고리즘을 포함하는 소프트웨어 프로그램이 내장되는 중앙처리장치;

상기 중앙처리장치에서 연산된 데이터를 학습 및 비교분석할 수 있도록 연산된 결과 데이터가 저장되는 저장부;

상기 중앙처리장치의 영상처리장치에서 출력되는 신호를 디스플레이 하는 디스플레이부;

상기 중앙처리장치의 운전 제어를 하기 위한 조작부;

상기 중앙처리장치에서 출력되는 각종 데이터 및 합성 음성신호를 인터넷 또는 유무선 전화망에 송출하기 위한 통신부를 포함한다.

이러한 본 발명의 장치는 각 시설물에서 수집되는 정보값을 수집하여 증폭하고, 선택된 주파수 이상의 신호를 저역 필터를 이용하여 제거하여 필터링된 아날로그 신호를 중앙처리장치에서 연산할 수 있도록 A/D 변환기에서 디지털 데이터로 변환시켜서 중앙처리장치로 출력하고, 중앙처리장치는 계측 데이터의 분석 및 해석을 실행하여 계측 신호가 설정된 범위를 벗어나는 지에 대한 안전성을 판단하여 그 결과를 저장하고 디스플레이 장치에 출력한다. 그리고 외부 요청시 인터넷을 통하여 데이터 전송하며, 긴급상황 발생시 음성합성을 통한 음성정보 및 메세지를 전송한다.

상기한 시설물의 무인감시 제어 장치는 제어 회로부가 화재, 가스, 물탱크 보안, 엘리베이터 등의 감시 및 제어를 카드나 모듈방식으로 분리되지 않고 부품소자의 회로로 구성되는 일체화된 구조로 되어 저비용으로 건물에 설치될 수 있어서 종래 시설물의 안전 상태 감시 시스템에서의 운영상의 어려움을 해결할 수 있게 된다.

이러한 본 발명은 기존의 기기(단말기)등의 조합이 아닌, 정보입력, 제어, 중앙처리장치, 디스플레이 장치 등이 일체화된 회로구조 방식으로 구성된 장치로서, 외부정보수집, 조건 입력 등을 통하여 학습을 하는 동시에, 학습에 따른 최적의 환경과 조건에 의한 환경을 스스로 분석하는 기능을 내장한다.

그리고 설비의 정보 중 환경이 변동되었거나 사건이 발생되었을 때 전기, 화재, 가스, 물탱크, 보안, 엘리베이터 등의 시설물로 부터 획득된 데이터베이스를 동시에 분석하여 환경이 변동된 설비와 다른 설비 사이에 미리 정의된 연동체계를 통하여 자동 제어 운전을 실행하는 지능형 시설물 무인감시 및 제어장치이다.

또한 사건 발생시 관리자에게 사건상황을 유무선 전화기를 통하여 음성통보를 하고, 메세지 전송이 가능한 기능이 내장된 구조로 되어있다.

본 발명의 특징과 장점들은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 더욱 명확하게 이해될 것이다.
본 발명의 실시예에서 언급되는 학습에 대한 개념은 인간의 인위적인 행위와 관현된 것이 아니라 피드백(feedback)되는 신호와 학습을 위한 모델식에 의하여 이루어져서 제어대상의 동특성 및 외란신호에 대하여 최적화된 제어를 수행할 수 있게 되는 컴퓨터 프로그램에 의한 학습제어 알고리즘에 따라 취득된 데이터가 연산되고 저장되는 것을 의미하는 것이다.

다음에서 본 발명의 시설물 무인 감시 제어 방법 및 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 무인 설비 관리 프로세스를 나타낸 순서도로서, 장치 의 지능 구조라고 할 수 있는 정보입력, 학습, 판단, 제어, 관리자와 대화 등 운영에 대한 전반적인 알고리즘에 의하여 구현되는 일련의 과정이 나타나 있다.

이 도면을 참조하면 본 발명의 알고리즘은 무인 감시 및 제어가 목적이므로 모든 중심이 입력정보에 대한 자체 판단과 문제해결 방법, 그리고 관리자 통보 및 호출, 결과 재검증에 맞추어져 있다.

구체적으로 일련의 프로세스는 모든 정보를 감시 및 계측 대상이 되는 시설물에서 전송되는 데이터와 신호에 의한다. 입력정보는 두 가지로서 데이터 정보와 상태 정보로 나누어진다.

여기서 상태 정보라 함은 각각의 제어 대상에 대한 ON/OFF 동작, 경보, 진행상테 등 일련의 기기의 감시 및 제어에 관련된 운전 상태를 말하며, 디지털 신호로 입력되어 중앙처리장치에서 정보를 분석하게 되고, 데이터 정보라 함은 수치화 할 수 있는 물리량을 말하며, 이 전기적 물리량은 A/D컨버터에서 디지털 신호로 변환되어 중앙처리장치에서 정보를 분석하게 된다.

본 발명의 알고리즘은 이러한 데이터를 학습하고 기억하는데, 우선 감시 및 계측 대상이 되는 시설물에서 직접 또는 각각의 센서로부터 입력부에서 정보를 수집(S10)하고, 상기 단계에서 수집된 정보에 대한 상태 정보 분석(S12)과 데이터 정보를 분석(S11)분석을 수행하여 분석된 결과에 대한 학습을 수행(S13)한다. 이때 상태 정보는 설정 및 조건에 의하여, 그리고 데이터 정보는 연산되고 저장되는 데이터를 기준으로 반복적으로 학습 및 기억한다.

정보의 수집은 실시간으로 하고, 이를 기준으로 정보를 분석하되, 상태 정보값은 연산 과정을 거치지 않고 조건과 설정에 따른 운전 등급과 기존 학습 및 기억된 정보를 기준으로 분석하고, 데이터 정보값은 실시간 연산과정을 거쳐 산출된 현재 정보값과 기존 학습 및 기억된 정보를 기준으로 정보를 분석하게 된다.

도 4는 데이터 정보 분석에서 실시간 값과 비교하여 사건상태를 판단하는 기준이 되는 데이터 정보값을 학습 및 기억하여 결과값을 산출하는 과정을 나타내고 있다.

기준 데이터 정보값은 데이터의 연산을 통하여 산출되는 정보값을 15분 단위로 하여 1시간에 4회, 1일에 96회, 7일에 672회 동안 수집된 정보값을 기준으로 산출한다.

산출된 평균값(X)는 672회 평균을 산출한 값이고, 최대값(Xm)은 672회 중에서 기억된 평균값이고, 한계 평균값(Xa)은 평균값(X)과 최대값(Xm) 사이의 평균값이고, 최적 운전값(Xe)은 최적의 운전값으로 평균값(X)값과 한계 평균값(Xa)값을 더한 기준으로 산출한 값이다<도 4>.

이러한 데이터 정보값은 :

1주 동안 수집하여 산출된 평균값(X), 최대값(Xm), 최적 운전값(Xe)을 a1값으로 기억하고,

2주 동안 수집하여 산출된 평균값(X), 최대값(Xm), 최적 운전값(Xe)을 b1값으로 기억하고,

3주 동안 수집하여 산출된 평균값(X), 최대값(Xm), 최적 운전값(Xe)을 c1값으로 기억하고,

4주 동안 수집하여 산출된 평균값(X), 최대값(Xm), 최적 운전값(Xe)을 d1값으로 기억하며;

1개월 동안 수집하여 산출된 상기 a1값, b1값, c1값, d1값의 평균값(X), 최대값(Xm), 최적 운전값(Xe)을 산출하여 AA값으로 산출하고, 각각의 4주 동안 변화된 값을 분석하며,

다음 1주 동안 수집하여 산출된 평균값(X), 최대값(Xm), 최적 운전값(Xe)을 a2값으로 기억하고,

다음 2주 동안 수집하여 산출된 평균값(X), 최대값(Xm), 최적 운전값(Xe)을 b2값으로 기억하고,

다음 3주 동안 수집하여 산출된 평균값(X), 최대값(Xm), 최적 운전값(Xe)을 c2값으로 기억하고,

다음 4주 동안 수집하여 산출된 평균값(X), 최대값(Xm), 최적 운전값(Xe)을 d2값으로 기억하며;

다음 1개월 동안 수집하여 산출된 상기 a2값, b2값, c2값, d2값의 평균값(X), 최대값(Xm), 최적 운전값(Xe)을 BB값으로 학습하고, 그 변화된 값을 분석하는 일련의 과정을 계속하여, 12개월 동안 AA, BB....LL값을 분석하고, 그 변화의 추이를 다시 학습한다.

위와 같이 주별, 월별, 연별로 저장, 분석, 기억된 학습값은 계속 반복하여 진행된다. 이렇게 학습된 정보값은 수집된 현재 정보값을 판단하는 기준 데이터 정보값으로 적용된다.

이렇게 상기 과정에서 학습되어 기억된 데이터를 기준으로 하여 수집된 현재 데이터의 변화와 추이를 비교 분석하여 시설물의 이상 여부를 분석(S14)한다.

비교분석 단계(S14)에서는 이미 학습 기억된 기준 데이터 정보값을 기준으로 현재 데이터의 변화와 추이를 비교 분석하는 과정을 거치게 되며, 이 결과값은 최종분석 단계(S15)로 보내지게 된다.

최종분석 단계(S15)에서는 상태정보에 대한 분석과 학습정보에 대한 데이터 분석을 하게 되는데, 다음과 같은 과정을 거치면서 최종분석을 하게 된다.
도 3a는 최종분석 단계(S15)에서 상태 정보 분석(S12)과 데이터 정보 분석(S14)이 어떠한 과정을 거쳐서 수행되는지를 프로세스의 순서도로 나타내고 있다.
상태정보를 분석하는 단계(S12)는 조건과 설정에 따른 운전등급과 기존 학습 및 기억된 정보를 기준으로 사건 상태인지의 여부를 판단(S110)하게 되는데, 사건 상태 정보이면 긴급상태인 것으로 분석(S111)하여 관리자 통보판단 단계(S16)를 거쳐 관리자에게 통보를 수행하고, 사건 상태가 아닐 경우에는 정상상태인 것으로 분석(S112)하여 관리자 통보판단 단계(S16)를 거쳐서 재학습하는 단계(S13)를 수행한다.

그리고 데이터 정보분석을 수행하는 단계(S14)는 학습된 기준 데이터 정보값과 현재 정보값을 비교 분석하여 결과값을 찾아내고, 이를 근거로 정상 상태와 문제 상태를 추출한다.
최종 분석의 결과를 도출하는 방법은 아래와 같은 조건에서 하게 된다.

이때 건물의 설비 중 사건종류는 사고시 상향 증가값(피크, 누전, 매연, 온도, 수위, 가스 등)을 가지는 것을 원칙으로 하며, 이미 학습되어 산출된 최적의 운전값(Xe)을 기준으로 하여 결과를 도출하게 된다.

최적 운전값(Xe)은 평균값과 한계 평균값을 합산한 값으로 구하여진다.

즉 최적운전값(Xe) = 평균값(X) + 한계평균값(Xa)의 등식에 의한다.

'최적 운전값(Xe)

현재 정보값'이거나, '최적운전값(Xe) ＜ 현재정보값

최대값(Xm)' (S140)이 성립될 경우에는 정상운전 한계값인 정상상태로 판단(S141)하여 데이터 변화의 추이를 체크하고, 관리자 통보판단 단계(S16)를 거쳐 재학습하는 단계(S13)를 수행하고,

상기 부등식 '최적운전값(Xe) ＜ 현재정보값

최대값(Xm)'(S140)이 성립되지 않고, '최적운전값(Xe) ＜ 현재정보값

최대값(Xm)의 130%' (S142) 가 성립할 경우에는 '최대값(Xm)'이 일반 상승인 것으로 판단(S143)하여 데이터 변화 추이 체크하고, 정상상태 단계(S141)와 관리자 통보판단 단계(S16)를 거쳐 재학습하는 단계(S13)를 수행하고,

상기 부등식 '최적운전값(Xe) ＜ 현재정보값

최대값(Xm)의 130%' (S142)이 성립하지 않고, '최대값(Xm)의 130% ＜ 현재정보값

최대값(Xm)의 200%' (S144)가 성립할 경우에는 최대값(Xm)이 급격하게 상승한 것으로 분석(S145)하여 주의상태(S146)에 있음을 관리자 통보판단 단계(S16)를 거쳐 관리자에게 통보하지만, 이는 긴급조치가 불필요한 상황임으로 재학습하는 단계(S13)를 수행하고,

상기 부등식 '최대값(Xm)의 130% ＜ 현재정보값

최대값(Xm)의 200%' (S144)이 성립하지 않을 경우 최대값(Xm)의 200%가 현재 정보값 보다 작은 것, 즉 '최대값(Xm)의 130% ＜ 현재정보값'으로 판단(S147)되면, 이는 긴급상태인 것으로 분석(S148)하여 최대값(Xm)이 위험상승한 긴급상태를 관리자에게 통보(S17)하고, 이는 긴급조치가 필요함으로 적절한 조치를 실행한다.

여기서 주의경보, 긴급경보 판단 기준은 최종분석단계에서 “지난주 최대값(Xm), 지난달 최대값(Xm) ＜ 현재정보값”이 되는 두 조건이 동시에 만족되는 경우에 한한다.
그리고 위의 수치적 한계표현(130%, 200%)은 기준의 임의의 값이므로 시설물의 종류에 따라 변동될 수 있다.

이렇게 상태 정보에 의한 분석과 데이터 정보에 의한 분석의 결과가 도출된 최종분석의 결과에 대하여 관리자 통보 여부를 판단(S16)하게 되는데, 긴급한 상황이면 관리자에게 통보하는 단계(S17)와 사건 조치를 취하는 다음 단계로 가게 되고, 그렇지 않으면 이러한 정보를 재학습하는 단계(S13)로 피드백하여 또 다른 상황에 대비하게 되는 프로세스 과정을 거치게 된다.

여기서 결론이 긴급사태일 경우에는 먼저 사건 관련 경보를 발생시키며, 관리자에게 사건의 상황을 유무선 전화기를 통한 음성통보로 상세히 전달(S17)하게 된다. 이때 관리자와 통화연결이 되지 않으면 반복해서 전화를 하고, 음성 메세지를 보내는 방법을 취한다.

이때 정보 분석을 근거로 긴급조치가 필요한지의 여부를 비교판단(S18)하여 자체 실행이 가능한지를 비교판단(S19)하며, 그 결과 스스로 사건을 종료할 수 있으면 자체실행을 명령하는 단계로 가고, 자체실행으로 사건종료가 불가능하면 관리자를 호출(S27)하여 명령을 대기(S28)하게 된다.

자체실행으로 미리 정의된 알고리즘에 의해 사건종료가 가능하다고 판단되면, 장치는 스스로 자체 명령 실행을 하게 되는데, 먼저 사건발생 설비를 제어할 것인지(S20) 아니면 타 설비와 연동하여 제어해야 할 것 인지(S21)를 판단하여 해당 설비에 제어 명령을 실행한다.

그리고 각각의 명령 실행(S22, S23)후 사건정보를 재수집(S24)하여 조치 결과를 확인 및 검증하는 과정을 거치게 되는데, 정보 재수집 및 결과 확인 검증은 도 3b와 같은 방법으로 하게 된다.

도 3b는 정보 재수집 및 결과 확인 검증을 하는 프로세스의 순서도를 나타내고 있다.

이 도면을 참조하면, 상태 정보값의 결과 확인 검증은 명령(S22, S23)에 따라 정보를 재수집(S200)하고, 상태상황을 분석하여 30초 내에 실시간 반복 체크(S201)하여 상태정보를 분석(S202)하게 되는데, 사건 상태에 관한 정보 유무를 판단(S203)하여 사건 상태 정보가 없으면 사건을 종료(S204)하는 것으로 결과를 확인하여 조치완료(S25)여부를 판단하고, 사건 상태 정보가 계속 존재하면 사건이 미종료(S205)된 것으로 결과를 확인하여 조치완료 여부를 판단(S25)하는 단계를 거쳐 관리자 호출(S27)하여 관리자의 명령에 대기(S28)하는 단계를 수행한다.

데이터값 결과 확인 검증은 명령(S22, S23)에 따라 정보를 재수집(S200)하여 30초 내에 실시간 반복 체크(S201)하여 학습 정보값과 현재 정보값 비교 분석(S206)하게 되는데, ‘최적운전값(Xe)

현재정보값’(S207)이 성립하면 사건이 종료된 것으로 확인(S208)하여 조치완료 여부를 판단하는 단계(S25)를 수행한다.

그리고 상기 관계식, ‘최적운전값(Xe)

현재정보값’(S207)이 성립하지 않고,‘최적 운전값(Xe)＜현재정보값

최대값(Xm)의 130%’(S209)가 성립하면 이것 역시 사건이 종료된 것으로 확인(S208)하여 조치완료 여부를 판단하는 단계(S25)를 수행한다.

그리고 상기 관계식‘최적운전값(Xe) ＜ 현재정보값

최대값(Xm)의 130%’ (S209)가 성립않고,‘최대값(Xm)의 130% ＜ 현재정보값

최대값(Xm)의 200%’ (S210)이 성립하면 30초 내에 실시간 반복 체크하여 사건 발생값에서 최대값의 200% 이내로 하향 변동진행이 되었는지를 판단(S211)한다. 이때 하향 진행이 계속이면 정보값이 최대값의 130%이내 인지를 판단하여 130%이내 이면, 사건종료 확인(S208)를 수행하고, 130% 이내로 하향되지 않으면 단계 S211로 순환하여 130% 이내로 하향되는지 계속 체크한다. 그리고 만약 최대값의 200% 이내로 하향되지 않으면 사건 미종료(S213)를 수행하는 단계로 넘어간다.

상기 단계 S210에서 관계식‘최대값(Xm)의 130% ＜ 현재정보값

최대값(Xm)의 200%’(S210)이 성립되지 아니하고,‘최대값(Xm) 200% ＜ 현재정보값’ (S214)일 경우는 사건이 미종료(S213)를 거쳐 조치완료 여부를 판단하는 단계(S25)를 수행한다.

상기한 결과값을 기준으로 사건 종료여부를 판단(S25)하여 사건이 종료되었 으면 관리자에게 사건종료를 통보(S26)하여 사건을 종료시키고, 사건종료가 되지 않았으면 관리자를 호출(S27)하여 관리자 명령을 대기(S28)하게 된다.

사건이 장치의 자체 조치로 종료되지 않아 관리자를 호출(S27)하여 명령을 대기(S28)하는 상태에서 관리자의 명령이 있는지를 판단(S29)하여 관리자의 명령이 접수되면 관리자의 명령(S30)에 따라 조치방법을 실행하고, 관리자의 명령이 일정시간(관리자 설정)후에도 접수되지 않으면 관리자를 반복해서 재호출 한다.

관리자의 명령 실행(S30) 후 다시 재검증에 의한 정보 재수집(S31)(재검증 방법은 위의 재검증 방법과 같음)을 통하여 조치가 완료되었는지를 판단(S32)하여 완료되었으면 관리자에게 사건종료를 통보(S26)하고, 사건종료가 되지 않았으면 관리자를 재호출(S27)하는 과정을 순환하여 사건이 완전 종료 될 때까지 반복하게 된다.

이러한 정보분석, 학습 및 기억, 비교분석, 상황분석, 최종결론, 명령, 관리자호출, 결과 재검증, 관리자 통보 등을 수행하는 일련의 지능적 알고리즘은, 기존의 시스템들이 주로 사용하던 감시, 사건통보, 명령 제어 등 단순한 감시제어 알고리즘과는 달리, 체계적인 분석과 명령, 그리고 결과 검증을 통한 완료까지 포함하는 알고리즘으로서 무인화 실현에 필요한 기능을 모두 가지고 있는 동시에 무인화 실현이 가능한 방법으로 구성되어 있다.

한편, 종래에 장비의 세팅은 입출력 단자의 다양한 구조로 인하여 대부분 현 장에 따라 운영프로그램과 입출력 모듈간 인터페이스를 일대일로 프로그램 엔진이어링에 의해 현장에 맞게 재구성해 주어야 했으며, 기존의 입출력(I/O) 모듈과 PLC등 모든 입출력을 담당하는 기기들은 대부분 복잡한 산업용을 기준으로 구성되어 있어 관리자의 세팅과 지속적인 관리가 필수적이었다.

본 발명에서는 각부의 전기, 화재, 가스, 물탱크, 보안, 엘리베이터 등의 입력 정보에 대한 출력 대상을 미리 정의하고, 이에 연동되는 알고리즘을 포함한다.

도 5는 장치 내부의 세팅에 대한 알고리즘이다.

이 도면에서 참조되는 바와 같이 감시 및 계측 대상이 되는 시설물의 기초 데이터를 입력하여 초기화하는 과정은,

감시 및 계측 대상이 되는 시설물로부터 입력정보를 설정 및 테스트하는 단계(S400);

입력되는 상태 정보와 데이터 사건정보를 수집하는 단계(S401);

상기 단계에서 수집된 정보와 입출력 명령 체계를 분석하는 단계(S402);

미리 정의된 알고리즘에 의한 명령과 연동계통을 화면에 디스플레이 하는 단계(S403);

상기 단계에서 디스플레이 된 명령 및 연동계통을 모두 선택할 것인지를 결정(S404)하여 모두 선택하였으면 자동운전 여부가 선택 여부를 수행하고, 모두 선택하지 않을 경우에는 사용자가 선택(S406)하여 자동운전 여부를 선택하는 단계(S405);

상기 단계에서 자동운전이 선택되면 세팅이 완료되고, 자동운전 선택이 아니면 사용자 선택을 수행하는 단계(S407)에 의하여 세팅이 완료되는 단계(S408);

상기 단계에서 선택된 세팅 조건에 대한 동작 테스트를 수행하는 단계(S409);

상기 단계에서의 동작 테스트 결과를 판단(S410)하여 정상적인 동작을 하는 것으로 판단되면 종료되고, 비정상 동작을 하는 것으로 판단되면 데이터 사건정보와 상태정보를 수집하는 단계(S401)를 반복 수행하는 것을 포함한다.

이러한 프로세스는 상태 정보와 데이터 사건정보 분석결과 입력 정보에 대한 출력의 조치 대상과 방법이 알고리즘에 의해 미리 정의 되어 있어, 초기 또는 변경 세팅시 프로그램에서 출력 대상과 인터페이스, 연동 명령 대상 지정을 일일이 변경하거나 수정할 필요 없이, 입력정보를 설정 및 테스트하는 것만으로 이미 정의되어 있는 알고리즘에 의해 자체 또는 타설비 연동 제어대상, 명령체계가 화면에 나타나게 되며, 관리자는 이를 주어진 대상에 대한 사용여부와 자동여부를 선택만 하면 입력에서 출력 프로세스까지 자동으로 세팅되는 알고리즘을 포함하는 것이다.

따라서 관리자는 화면에 디스플레이 된 항목 중에서 필요한 조치에 대한 연동계통을 선택하기만 하면 미리 정의된 알고리즘에 의해 자동으로 세팅되고 정상동작까지 확인할 수 있게 된다.

예를 들어 화재가 발생하였을 경우에 열 또는 연기 등과 같은 화재 요소를 센서가 감지하여 입력신호가 들어오면 출력요소로서 화재상황에 따라 수반되어야 하는 조치에 관련된 항목, 구체적으로 화재 발생시 연기의 농도, 주위온도 상승에 따라 연동설비인 배연창, 소화전펌프, 스프링클러, 전열설비, 가스밸브 등을 계속 감시하다가 자체 긴급조치를 취하는 명령에 의해 배연창 개방, 소화전, 스프링클러 기동, 전열설비 차단, 가스밸브 폐쇄 등의 명령 조치를 실행하거나, 기존의 동작해야할 설비가 동작하지 않을 경우 강제 동작을 실행하는 등과 같은 일련의 출력요소가 프로그램상에서 미리 정의되어 있어서, 사용자의 선택에 따라 무인화에 의한 감시 및 조치를 확인 및 검증할 수 있게 된다.

이러한 자동 세팅 방식은 관리자가 필요에 따라 언제든지 세팅을 변경할 수 있으며, 또한 건물설비 전용의 장치로 각부가 구분되어 있어 전문 엔지니어가 아니라도 누구나 관리가 가능한 방법을 제공한다.

도 6은 미리 정의된 알고리즘에 대한 상호 연동 체계에 대한 구성도를 나타낸다.

도 7은 시설물 무인 감시 및 제어장치가 설치되어 운영되는 시스템 구성을 나타낸다.

이 도면을 참조하면 건물(200)내부에서 각각의 시설물의 현재 상황에 관한 정보가 입력되고, 구조물의 현재 상태를 파악할 수 있도록 시설물의 상태에 대한 정보를 획득하여, 이미 입력된 시설물의 데이터와 비교 연산한 데이터를 출력하고 디스플레이 하는 장치가 일체로 형성되고, 서버기능을 내장함으로서 외부 컴퓨터의 지원 없이 음성합성에 음성정보를 출력하고, 인터넷 웹브라우저에 직접 데이터를 전송하는 기능을 지원하는 감시 제어 장치(201)와;

상기 감시 제어 장치(201)와 인터넷으로 연결되어 감시 제어 장치(201)에서 출력되는 정보를 인터넷 웹브라우저 상에서 관리하는 외부PC(202); 및 일반전화 또는 개인용 이동통신 사용자 단말기(203)를 포함하는 구성을 나타내고 있다.

이와 같은 장치는 전기, 화재, 가스, 물탱크, 보안, 엘리베이터 등 일체화된 회로 구조로 구성되어 있다.

이와 같은 감시 제어 장치(201)가 종래의 장치와 다른 기술적 구성을 가지는 특징은 기존의 장치에서 하부의 감시 및 계측 대상이 되는 시설물에서 조합박스 내의 제어부 까지 기기들의 변환기로 사용하던 TD, 신호변환기 등의 모듈 들이 설치되어야 하는 구성과는 달리, 시설물에서 출력되는 신호를 감시 제어 장치(201)가 직접 받아서 처리하게 된다.

또한 감시제어 장치(201)에 서버기능과 운영프로그램이 내장되어 있어 자체에서 모든 관리 및 조작, 그리고 표시 등을 할 수 있으며, 외부 네트워크 및 인터넷상에서도 별도의 운영프로그램 없이 장치 내에 가지고 있는 인터넷 주소를 인터넷 브라우저에서 입력하면 장치가 응답하여 인터넷 브라우저상에 모든 정보를 표현해주는 구조로 시스템화 되어 있어 비상시 관리자가 언제 어디서나 인터넷을 이용하여 관리를 할 수 있고, 음성정보 및 메시지도 받을 수 있다.

이러한 구조는 기존의 기기의 조합 시스템에서 나타난 모든 단점을 보완한 최적화된 시스템이라고 할 수 있으며, 무인 감시제어가 가능하도록 현실에 가장 적합한 시스템 운영방식으로 구성되어 있다.

도 8은 장치의 회로화된 기능별 구조도를 나타낸다.

입출력부(300)는 전기부(301), 화재부(302), 가스부(303), 물탱크부(304), 보안부(305), 엘레베이터부(306), SP단자부(307)로 구성되어 있다.

그리고 증폭부(308), 중앙처리장치(309), 저장부(310), 디스플레이부(311), 통신부(312), 조작부(313), 전원부(314)로 구성되어 있다.

입출력부(300)의 전기부(301)는 PT와 CT입력값과 차단기 상태, 트립(TRIP), ELD상태, 사건 등을 입력받아 증폭부(308)를 거쳐 중앙처리장치(309)에 정보를 전송한다.

화재부(302)는 화재수신함의 화재감시 정보, 소화펌프 정보, 스프링클러 정 보, 배연창 정보, 매연정보, 온도정보, 화재관련 사건 등을 입력받아 증폭부(308)를 통하여 중앙처리장치(309)에 정보를 전송한다.

가스부(303)는 가스함의 가스 감시정보, 계량값, 사건 등을 입력받아 증폭부(308)를 통하여 중앙처리장치(309)에 정보를 전송한다

물탱크부(304)는 물탱크의 수위정보, 만수위 또는 누수 사건 등을 입력받아 증폭부(308)를 통하여 중앙처리장치(309)에 정보를 전송한다

보안부(305)는 보안설비 또는 출입문 등의 정보, 사건 등을 입력받아 증폭부(308)를 통하여 중앙처리장치(309)에 정보를 전송한다

엘리베이터부(306)는 엘리베이터의 운행정보, 사건 등을 입력받아 증폭부(308)를 통하여 중앙처리장치(309)에 정보를 전송한다

SP단자부(307)는 비상용 입력과 출력을 하기위한 스페아 형태의 단자부로서 임의의 정보를 입력받아 증폭부(308)를 통하여 중앙처리장치(309)에 정보를 전송하는 구조로 되어있다.

증폭부(308)는 입출력부에서 계측된 아날로그 신호의 노이즈를 감소시키기 위한 필터링 회로와 아날로그신호를 디지털 신호로 변환시켜주기 위한 A/D 컨버터를 구비하여 전기, 화재, 가스, 물탱크, 보안, 엘리베이터, 외부입력부로 부터 수집된 정보를 증폭 변환하여 중앙처리장치(309)에 전달하는 역할을 수행하게 된다.

중앙처리장치(309)는 장치의 중추기능으로서 지능적 기능과 조건 연산 기능을 동시에 가지고 있다. 수집된 정보를 처리하여 외부명령 실행시 출력부를 통하여 명령을 실행하게 되는데, 각부의 정보를 실시간으로 수집하고, 수집된 데이터베이 스 및 정보를 분석하고 학습하며 기억한다. 이에 환경변화 또는 사건 발생시 사건 현황과 각설비의 데이터베이스를 동시에 분석, 비교하여 경보상황을 발생시키는 동시에 각 설비의 인터페이스를 통한 명령을 실행하는 기능을 한다. 그리고 환경변동 상황 또는 사건 상황, 명령후의 상황, 현재 상황을 실시간으로 관리자에게 유무선 전화기를 통하여 음성합성에 의한 음성통보와 문자메시지를 통보하며, 외부 인터넷에서 현재정보 및 저장 정보를 요청하면 실시간으로 정보를 인터넷으로 제공한다.

저장부(310)는 각부의 데이터베이스, 설정값, 계량값, 사건값을 저장하는 역할을 하게 된다. 한번 저장된 값은 관리상 변경될 때 까지 값을 보유하고 있으며, 플레쉬 메모리와 같이 정전, 장치 오프(OFF), 리셋(RESET)등 어떤 조건에서도 저장값이 사라지지 않고 부팅과 함께 자동으로 복구되어 관리자가 별도의 조치를 취하지 않아도 정상운전이 가능하도록 한다.

통신부(311)는 외부의 정보요청에 따라 해당 데이터베이스, 사건 등의 각종 정보를 처리하는 기능을 한다. 그리고 중앙처리장치(308)의 명령에 의거 발생 사건을 관리자에게 유무선 전화기를 통하여 음성합성에 의한 음성통보와 인터넷망을 통한 문자 메세지 전송 등의 역할을 하게 된다. 외부통신 지원은 이더넷(Ethernet)과 초고속 인터넷망 그리고 전화모뎀을 지원하는 통신방식을 기본으로 한다.

디스플레이부(312)는 액정 크리스탈 디스플레이(LCD), 터치방식으로 구성되며, 각설비의 수집정보 및 상황을 실시간으로 표시한다. 그리고 외부입력 정보를 각각 별도로 선택에 의해 디스플레이하며, 계량값, 상태값, 사건값 등을 표시하며, 자동/수동을 나타내어 감시 및 명령을 수행할 수 있는 구조로 표시한다.

조작부(313)는 LCD 터치 조작이 가능하게 되어 본 발명에서 미리 정의된 알고리즘에 의한 명령과 연동계통을 화면에 디스플레이 하고, 좌우상하, ON/OFF, 자동/수동 등의 조작과 같이 장치 내부의 세팅에 대한 알고리즘에 따르는 사용자의 선택 사항 등을 입력하는 역할을 하게 된다.

전원부(314)는 장치의 동작 전원을 담당한다.

본 발명은 전기, 화재, 가스, 물탱크, 보안, 엘리베이터 감시 및 제어가 카드 또는 모듈 방식으로 분리되지 않고, 부품소자로 회로화 된 일체화 구조로 되어, 스스로 운전하는 지능적 기능을 내장한 알고리즘을 탑재한 하나의 회로화 된 장치가 외부 컴퓨터 지원 없이, 자체적으로 내부 정보를 인터넷에 직접 연결되어 관리자와 정보를 교환할 수 있고, 입력된 데이터를 분석하고 학습한 결과값과 조건에 의한 결과값을 동시에 분석하여, 스스로의 판단에 의한 경보발령 및 제어명령, 관리자에게 전화를 통한 음성, 문자 메세지로 호출을 실행하고, 실행 후에는 실행 결과를 검증하며 시설물을 운영할 수 있게 된다.

따라서 종래에 많은 기기의 조합으로 증가되었던 시스템 설치비용을 크게 절감하는 동시에 그 동안 예상치 못했던 오류나 시스템 다운 등과 같은 비효율적인 시스템으로 제대로 적용되지 못하였던 무인 감시 제어 시스템과는 달리 건물의 여건에 맞은 맞춤형 관리 상태를 관리자가 선택하여 운영할 수 있게 되어 무인화 설 비 감시 및 제어의 시장을 여는 효과를 나타낼 수 있게 됨으로써 그 동안 관리의 사각지대로 남아 있던 중소형 건물, 상업용 건물 등에 혁신적인 시설물 관리가 가능하게 된다.

Claims (4)

1. 감시 및 계측 대상이 되는 시설물의 기초 데이터를 입력하여 초기화하는 제1단계;

   상기 제1단계에서 감시 및 계측 대상이 되는 시설물로부터 정보를 수집하여 학습제어 알고리즘으로 데이터 분석을 수행하고, 분석 결과를 저장하는 제2단계;

   상기 제2단계에서 저장되어 기억된 데이터를 기준으로 하여 수집된 현재 데이터의 변화와 추이를 비교분석하여 시설물의 이상 여부를 분석 및 판단하는 제3단계;

   상기 제3단계에서 판단된 결과가 긴급 상태이면 관리자에게 통보 및 사건조치를 취하고, 긴급 상태가 아니면 취득된 정보를 학습하여 다른 상황에 대비하는 제4단계;

   상기 제4단계에서 판단결과가 긴급 상태일 경우에 정보 분석을 근거로 자체실행을 하여 자체실행으로 사건해결이 불가능하면 관리자를 호출하여 명령의 입력을 대기하고, 미리 정의된 알고리즘에 의해 사건해결이 가능하다고 판단되면 스스로 자체실행 명령루틴을 수행하여 먼저 사건발생 설비를 제어할 것인지, 아니면 타 설비와 연동하여 제어해야 할 것 인지를 판단하고 해당 설비에 제어 명령을 실행하는 제5단계;

   상기 제5단계에서 자체실행 명령을 실행한 후 사건정보를 재수집하여 조치 결과를 확인 및 검증하는 제6단계;

   상기 제6단계에서 사건이 장치의 자체적인 조치로 해결되었으면 관리자에게 결과를 통보하여 사건을 종료시키고, 사건이 해결되지 않았으면 관리자를 호출하여 관리자의 명령을 대기하여 관리자의 명령이 접수되면 관리자의 명령 실행 후 다시 자체실행 명령을 실행하고 정보를 재수집하여 조치 결과를 확인 및 검증하여 조치가 완료되었으면 관리자에게 사건종료를 통보하고, 사건종료가 되지 않았으면 관리자를 다시 호출하여 사건이 완전 종료될 때까지 반복하는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시설물의 무인감시 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 감시 및 계측 대상이 되는 시설물의 기초 데이터를 입력하여 초기화하는 단계가 상태 정보와 데이터 사건 정보 분석 결과 입력 정보에 대한 출력의 조치 대상과 방법이 알고리즘에 의해 미리 정의 되어 있어, 초기 또는 변경 세팅시 프로그램에서 출력 대상과 인터페이스, 연동 명령 대상 지정을 일일이 변경하거나 수정할 필요 없이, 입력정보에 대한 사용 여부와 자동여부를 선택하기만 하면 입력에서 출력 프로세스까지 자동으로 세팅되는 알고리즘을 포함하여, 관리자가 화면에 디스플레이 된 항목 중에서 필요한 조치에 대한 연동 계통을 선택하기만 하면 미리 정의된 알고리즘에 의해 자동으로 세팅되는 것을 특징으로 하는 감시 제어 방법.
3. 감시 및 제어 대상이 되는 각각의 시설물에서 취득되어 입력되는 시설물의 현재 상태에 관한 정보를 연산하여 관리자 및 개인용 이동통신 사용자 단말기에 출 력하는 시설물의 무인감시 제어 장치에 있어서,

   시설물의 이상 상태를 감시하고 제어를 담당하는 장치의 입출력이 서로 연동체제를 가지고 구성된 입출력부와;

   상기 입출력부를 통하여 A/D 컨버터에서 변환된 신호와 상태신호가 설정된 데이터와 연산하고, 연산된 데이터를 디스플레이하기 위한 영상처리장치와 디스플레이 장치를 구비하며, 원격지에 송신할 수 있도록 인터넷에 인터페이스 되고, 또한 설정된 데이터에 대하여 하나 이상의 시설물로부터 입력되는 변수 데이터를 연산한 결과를 학습 및 비교분석할 수 있도록 다중 신호를 분석할 수 있는 학습 알고리즘을 포함하는 소프트웨어 프로그램이 내장되는 중앙처리장치와;

   상기 중앙처리장치에서 연산된 데이터를 학습 및 비교분석할 수 있도록 연산된 결과 데이터가 저장되는 저장부와;

   상기 중앙처리장치의 영상처리장치에서 출력되는 신호를 디스플레이 하는 디스플레이부와;

   상기 중앙처리장치의 운전 제어를 하기 위한 조작부와;

   상기 중앙처리장치에서 출력되는 신호를 인터넷에 송출하기 위한 통신부;를 포함하며, 상기 입출력부, 중앙처리장치, 저장부, 디스플레이부, 조작부, 통신부가 하나의 부품소자로 회로화 되어 하나의 일체화된 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 시설물의 무인감시 제어 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 지능형 기능의 알고리즘을 가진 무인 감시제어 장치가 서버기능을 내장하여 외부 컴퓨터 지원 없이 유무선 전화기를 통하여 음성합성에 의한 음성정보를 출력하고, 외부에 별도의 운영프로그램을 설치하지 않고 장치 자체에 내장된 주소를 통해 인터넷 브라우저상에서 관리자와 정보를 교환할 수 있 것을 특징으로 하는 시설물의 무인감시 제어 장치.

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