KR101033861B1 - 빌딩 자동제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 빌딩 자동제어장치는 동일한 건물에 설치되며, 설치된 장소의 온도, 습도 및 조도에 대한 정보를 센싱하고 센싱된 정보를 변환하여 패킷 신호로 생성하는 복수 개 현장제어모듈; 상기 복수 개의 현장제어모듈 각각과 메인 서버 모듈을 통신 가능하게 연결하며 상기 복수 개의 현장제어모듈의 각 패킷 신호를 상기 메인 서버 모듈로 전송하는 제1 및 제2 전송라인; 및 상기 제1 및 제2 전송라인으로부터 수신된 각 패킷 신호를 저장하고 상기 복수 개 현장제어모듈을 제어하는 메인 서버 모듈을 포함하며,
상기 메인 서버 모듈은 상기 제1 및 제2 전송라인으로부터 각 패킷 신호를 수신하는 제1 및 제2 인터페이스부; 상기 제1 및 제2인터페이스부로부터 입력된 두 개의 패킷 신호에 대한 유효성을 판단하는 파싱프로세싱을 수행하여 유효성이 확인된 유효 패킷 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 입력된 상기 유효 패킷 신호를 역변환하여 각 현장제어모듈에 대한 상태 정보로 생성하고 생성된 상태 정보를 저장하는 데이터처리부를 포함하여 구성된다.
상기 본 발명에 의하면, 외적 요인에 의한 신호 전송 체계의 오류 가능성을 감소시킬 수 있고, 오류가 발생된 위치 정보를 생성하고 이를 효과적으로 활용할 수 있어 더욱 신뢰성 높은 빌딩 자동제어장치를 구현할 수 있다.

Description

빌딩 자동제어장치{Building Automation System}

본 발명은 빌딩 자동제어장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 온도 정보, 습도 정보 등을 비롯하여 현장의 다양한 측정 정보를 측정하는 현장제어모듈과 복수 개의 상기 현장 제어모듈을 통합적으로 관리하고 제어하는 중앙 서버 모듈 간의 통신에 있어서 신호 전달 체계의 다원화 및 전송 우선 순위 등에 대한 구성을 통하여 외부 오류 요인에 강인하게 대처함은 물론, 전송된 데이터 신호에 대한 더욱 향상된 신뢰성을 제공할 수 있도록 구성된 빌딩 자동제어장치에 관한 것이다.

종래 동일한 건물, 또는 일정 지역이나 영역 범위의 다양한 위치 내지 장소에 대한 장치 제어를 위하여 조도, 습도 또는 온도 등과 같은 정보를 센싱하고 센싱된 정보를 기초로 해당 영역의 조명, 공조 체계, 냉난방기를 자동적으로 제어 및 조정하는 기술들이 이용되고 있다.

이러한 구성 내지 시스템은 해당 장소 또는 영역마다 개별적으로 이루어지는 경우도 있으나, 건물 등이 대형화됨에 따라 이와 같이 분산적으로 제어하는데에는 각각의 통신 설비 또는 필요한 하드웨어 구축에 상당한 비용과 시간이 소요되고, 또한, 해당 건물 내에서 에너지 절감, 환경 보호 등과 같은 정책에 대한 일원화되고 통합적인 관리를 위하여 중앙 제어식 시스템이 주로 활용되고 있다.

이러한 중앙 제어식 시스템은 대형화된 건물을 예로 들 때, 첨부된 도 1과 같이 개별 층 또는 개별 층의 복수 개 장소 등에 조도, 온도, 습도, 움직임 등과 같은 다양한 팩터(factor)를 센싱하고 관리하는 현장제어모듈(10)을 복수 개소로 구비시키고, 컴퓨터 또는 서버 기반으로 구현되며, 상기 복수 개 현장제어모듈(10)을 통합 관리하는 중앙 서버(30)를 RS485 통신 등과 같은 시리얼 방식의 통신 라인(20) 등을 통하여 연결하는 방법이 흔히 이용된다.

그러나 이러한 방법으로 운용되는 경우 건물 하나를 대상으로 통합적인 제어가 가능하다는 측면에서는 이점을 제공할 수 있으나, 외란, 단락, 단선, 통신 장애, 노이즈 간섭 등과 같은 외부 장애 요인이 발생하게 되는 경우, 현장제어모듈(10)들로부터 수신되는 신호 체계가 와해되어 정보가 수신되지 않거나 수신된 신호의 정확성을 보장할 수 없다는 문제점이 발생한다.

또한, 선로 상에 고장이 발생한다고 하여도 고장이 발생한 정확한 지점 등을 확인하거가 이를 후발적으로 제어할 수 없으므로 통신 체계에 문제가 발생되었다고 인지하는 경우 통신 선로 전체를 교체하여야하는 문제가 발생되므로 상당한 비효율성을 가진다고 할 수 있다.

이러한 문제점들은 결국 중앙 제어 방식으로 운용하는 시스템 전체의 기본적인 신뢰성을 저하시킴은 물론, 전체 선로 또는 전체 라인의 교체 등이 요구되므로 이러한 복구 등에 상당한 시간과 노력이 투입한다. 그러므로 중앙 제어 시스템의 단기 내지 중기적인 운용 중단이 발생할 수 있는 가능성을 언제든지 내포하고 있다.

그러므로 대형화된 건물 등에 구축되는 중앙 제어 방식의 시스템 등에서, 통신 라인과 이를 통한 신호 전달 및 제어와 관련하여 외부 고장 요인이 발생하더라도 시스템 전체에 미치는 영향을 최소화시키고 고장이 발생한 라인 또는 선로의 위치를 정확히 파악하여 수리 내지 복구에 소요되는 시간과 비용을 대폭적으로 감소시킴으로써 더욱 효율적으로 시스템을 구현할 필요성이 크다고 할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상기와 같은 문제점과 필요성을 해결하기 위하여 창안된 것으로서 분산되어 있는 상당 수의 현장 제어 모듈을 통합적으로 관리하되, 외부 요인에 의한 통신 라인의 고장이나 오동작 등을 최소화시키고, 신호 체계를 개신시킴으로써 전송되는 데이터, 정보 등의 신뢰성을 높임과 동시에 부득이 고장 요인이 발생된다고 하여도 그 위치를 신속하고 정확하게 파악하여 복구 작업 등이 최소화될 수 있도록 하는 빌딩 자동제어장치를 구현하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 빌딩 자동제어장치는 동일한 건물에 설치되며, 설치된 장소의 온도, 습도 및 조도에 대한 정보를 센싱하고 센싱된 정보를 변환하여 패킷 신호로 생성하는 복수 개 현장제어모듈; 상기 복수 개의 현장제어모듈 각각과 메인 서버 모듈을 통신 가능하게 연결하며 상기 복수 개의 현장제어모듈의 각 패킷 신호를 상기 메인 서버 모듈로 전송하는 제1 및 제2 전송라인; 및 상기 제1 및 제2 전송라인으로부터 수신된 각 패킷 신호를 저장하고 상기 복수 개 현장제어모듈을 제어하는 메인 서버 모듈을 포함한다.

이 때, 상기 메인 서버 모듈은 상기 제1 및 제2 전송라인으로부터 각 패킷 신호를 수신하는 제1 및 제2 인터페이스부; 상기 제1 및 제2인터페이스부로부터 입력된 두 개의 패킷 신호에 대한 유효성을 판단하는 파싱프로세싱을 수행하여 유효성이 확인된 유효 패킷 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 입력된 상기 유효 패킷 신호를 역변환하여 각 현장제어모듈에 대한 상태 정보로 생성하고 생성된 상태 정보를 저장하는 데이터처리부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 메인 서버 모듈의 제어부는 상기 제1 및 제2인터페이스부로부터 입력된 두 개의 패킷 신호 모두가 유효 패킷 신호인 경우 먼저 수신된 패킷 신호가 상기 데이터처리부로 입력되도록 제어할 수 있다.

바람직하게, 본 발명에 의한 상기 메인 서버 모듈의 제어부는 상기 유효 패킷 신호가 전송된 전송라인에 우선 순위를 부여하며, 다음 회차의 패킷 신호가 수신되는 경우, 상기 우선 순위가 부여된 전송라인으로부터 입력된 패킷 신호를 대상으로 선행하여 상기 파싱프로세싱을 수행하고 상기 선행된 파싱프로세싱에서 유효성이 확인되지 않은 경우에 한해 다른 패킷 신호에 대한 파싱프로세싱을 수행하도록 구성될 수 있다.

더욱 바람직한 실시형태 구현을 위한 본 발명은 상기 제1 및 제2 전송라인 상에 해당 현장제어모듈의 후단에 각각 구비되는 복수 개의 신호결합모듈을 더 포함할 수 있다.

이 경우 상기 신호결합모듈은 두 개의 패킷 신호가 수신되면 상기 두 개의 패킷 신호가 각 해당 전송 라인을 통하여 그대로 전송되도록 제어하는 처리부; 및 자신에게 해당하는 현장제어모듈로부터 두 개의 패킷 신호가 수신되면, 상기 제1 및 제2 전송 라인 중 하나를 선택하고 상기 선택된 전송 라인의 패킷 신호에 다른 전송 라인의 패킷 신호를 결합한 신호, 자신의 식별 정보 및 결합된 신호임을 나타내는 헤드 정보로 구성되는 결합 패킷 신호를 상기 선택된 전송라인으로 통하여 상기 메인 서버 모듈로 전송하는 결합부를 포함하여 구성된다.

더욱 바람직하게, 상기 신호결합모듈은 상기 결합 패킷 신호가 입력되면, 자신의 식별정보를 상기 결합 패킷 신호에 추가한 신호를 해당 전송 라인을 통하여 전송되도록 제어하는 제2처리부를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 본 발명에 의한 상기 메인 서버 모듈의 제어부는 우선 순위로 결정된 전송 라인에 대한 정보를 상기 신호 결합 모듈로 전송하고, 이 경우 상기 신호 결합 모듈의 결합부는 상기 우선 순위로 결정된 전송 라인에 대한 정보에 해당하는 전송 라인을 상기 결합 패킷 신호가 전송되는 전송 라인으로 선택하도록 구성된다.

이와 함께, 본 발명에 의한 상기 메인 서버 모듈의 제어부는 제1 또는 제2 전송라인을 통하여 전송된 결합 패킷 신호를 분리하고 상기 분리된 패킷 신호와 상기 제1 또는 제2 전송라인을 통하여 그대로 전송된 개별 패킷 신호의 동일성 판단 및 상기 결합 패킷 신호에 부가된 각각의 신호 결합 모듈의 식별정보를 이용하여 오류가 발생된 위치 정보를 추가적으로 생성하여 저장하도록 구성된다.

본 발명에 의한 빌딩 자동제어장치는 우선, 시스템 운용상 독립적이고 개별적으로 구동되는 전송 라인을 복수 개 구비시키고 각 전송 라인을 통하여 전송되는 데이터 체계를 개선시키고 활용함으로써 데이터 처리의 속도를 그대로 유지함과 동시에 신호 체계의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 신호 체계에 외부 요인에 의한 고장 등이 발생하더라도 상기 독립적으로 구동되도록 구현된 복수 개 전송 라인을 통하여 통신이 중단되거나 시스템의 가동이 단절되는 가능성을 낮출 수 있어 신호 체계를 더욱 개선시킬 수 있다.

이와 함께, 이원화된 전송 라인에 따른 개선된 신호 해석과 분석 방법을 통하여 통신 선로 상에 오류 등이 발생하더라도 발생된 위치 내지 구간을 정확히 파악할 수 있어 복구에 소요되는 노력을 현격히 줄일 수 있어 시스템 유지에도 현저한 효율성을 제공할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 단일 선로 방식에 의한 중앙 제어 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 빌딩 자동제어장치의 통신 라인의 체계를 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 빌딩 자동제어장치의 구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의한 빌딩 자동제어장치의 통신 라인의 체계를 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 빌딩 자동제어장치의 구성 중 신호결합모듈의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 6 내지 도 8은 수신된 신호 체계 분석 및 이를 통한 오류 위치 확인 등을 설명하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 빌딩 자동제어장치(이하 제어장치로 칭한다)(1000)의 통신 라인의 체계를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 제어장치의 구성을 도시한 블록도이다.

우선 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제어장치(1000)는 현장제어모듈(100), 메인서버모듈(300) 및 이들을 상호 통신 가능하게 연결하는 제1전송라인(200)과 제2전송라인(210)으로 구성될 수 있다.

상기 제1전송라인(200)과 제2전송라인(210)은 현장제어모듈(100)로부터 전송되는 패킷 기반의 신호를 메인서버모듈(300)로 전송시키는 물리적인 객체에 해당하며, 각각 해당하는 복수 개 현장제어모듈(100)로부터 전송되는 각 패킷 신호를 상호 독립적으로 상기 메인서버모듈(300)로 전송하는 기능을 수행한다.

상기 복수 개의 현장제어모듈(100)은 동일한 빌딩 내지 건물에 구축되는 모듈로서 설치된 위치 내지 장소에서 필요한 다양한 정보를 센싱하는 기능을 수행한다. 본 발명이 공조체계를 비롯한 빌딩의 전력 또는 냉난방 체계와 연계되는 경우를 가정하면, 상기 현장제어모듈(100)은 설치된 장소 내지 위치의 온도, 습도 및 조도에 대한 정보를 센싱할 수 있으며, 센싱된 정보는 패킷 신호 체계 등에 부합되는 변환 과정을 수행하고 패킷 신호를 제1 및 제2 전송 라인(200, 210) 각각으로 출력되도록 구성된다.

센싱된 정보에 대한 A/D 변환, 해당 스펙에 부합되는 통신 패킷 신호 체계로의 변환 과정 등은 당업자에게 널리 잘 알려져 있는 기술이며, 본 발명의 기술적 특징 자체에는 해당되지는 않으므로 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.

본 발명의 메인서버모듈(300)은 앞서 설명된 바와 같이 현장제어모듈(100) 각각으로부터 전송되는 각 패킷신호를 제1 및 제2전송라인(200, 210) 각각으로부터 수신하고 저장하며 수신된 정보를 활용하여 각 현장제어모듈(100)을 비롯하여 이에 연계된 각종 공조체계, 냉난방 시스템 및 조명 시스템 등을 통합 제어하는 기능을 수행한다.

이하에서는 첨부된 도 3을 참조하며 본 발명의 메인서버모듈(300)에 대한 상세한 구성과 기능을 설명하도록 한다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 메인서버모듈(300)은 제1인터페이스부(310), 제2인터페이스부(320), 제어부(330), 데이터처리부(340) 및 메모리부(350)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1 및 제2 인터페이스(310, 320)부는 상기 제1 및 제2 전송라인(200, 210)과 연결되는 인터페이스로서 상기 제1 및 제2 전송라인(200, 210) 각각으로부터 개별적으로 해당 신호를 수신하는 매개체에 해당한다.

상기 메인서버모듈(300)의 제어부(330)는 상기 제1 및 제2 인터페이스부(310, 320)로부터 입력된 두 개의 패킷 신호에 대한 유효성을 수행하기 위한 파싱 프로세싱(parsing processing)을 수행한다.

상기 파싱 프로세싱은 패킷 신호의 특정 위치에 수록된 정보의 동일성 판단, parity bit의 확인 등을 통하여 패킷 신호 체계에서 그 유효성을 확인할 수 있는 방법이라면 다양한 방법이 적용될 수 있음은 물론이다.

이와 같은 유효성 판단 프로세싱에 의하여 유효성이 입증된 신호를 선별하고 선별된 유효 패킷 신호를 후술되는 메인서버모듈(300)의 데이터처리부(340)로 출력한다.

이 때, 상기 메인 서버 모듈의 상기 제어부(330)는 또한, 상기 제1 및 제2 인터페이스부(310, 320)로터 입력된 두 개의 패킷 신호 모두가 유효 패킷 신호인 경우 먼저 수신된 패킷 신호에 중요도를 부여하여 먼저 수신된 패킷 신호가 상기 데이터처리부(340)로 입력되도록 제어하는 것이 더욱 바람직하다.

그 후 본 발명의 상기 메인서버모듈(300)의 데이터처리부(340)는 상기 제어부(330)로부터 입력된 유효 패킷 신호를 역변환하여 각 현장제어모듈(100)에 대한 상태 정보로 생성하고 생성된 상태 정보를 메모리부(350) 등에 저장한다. 이렇게 저장된 상태 정보는 앞서 설명된 바와 같이 현장제어모듈(100)의 후속 제어는 물론, 시스템에 구축된 조명 시스템, 공조 체계, 냉난방 체계 등의 장치 내지 장비를 제어하는 기초 데이터로 활용될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 현장제어모듈(100)과 메인서버모듈(300) 사이의 통신 라인을 종래 시리얼 단일 통신 라인에서 개선시켜, 현장제어모듈(100)의 패킷 신호를 독립적으로 전송하는 두 개의 전송 라인으로 구축하고 유효성이 입증된 신호를 선별적으로 활용함으로써 만약 두 개의 전송 라인 중 하나의 전송 라인에 고장이 발생하거나 노이즈에 의한 신호 오류가 발생하여도 이에 강인하게 대처할 수 있음은 물론, 우선적으로 선행하여 도착한 신호에 중요도를 부여하여 더욱 신속하게 데이터를 처리 운용할 수 있다.

또한, 상기 제어부(330)는 후속적으로 이루어지는 데이터 처리의 실효성을 더욱 향상시키기 위하여 상기 제1 및 제2 전송라인(200, 210) 중 특정 전송라인에 우선 순위를 부여하고 우선 순위가 부여된 전송 라인을 더욱 집중적으로 활용할 수 있도록 구성한다.

즉, 본 발명의 상기 제어부(330)는 우선 순위를 유효 패킷 신호가 전송된 전송 라인 측에 부여한다. 만약 양 라인 모두 유효 패킷 신호가 전송되면 양 전송 라인 중 선행하여 패킷 신호를 전송하는 전송 라인 측에 우선 순위를 부여할 수 있다.

이와 같이 특정 전송 라인에 우선 순위가 부여되면 다음 회차의 패킷 신호가 수신되는 경우, 상기 우선 순위가 부여된 전송라인으로부터 입력된 패킷 신호를 대상으로 선행하여 상기 파싱프로세싱을 수행하고 상기 선행된 파싱프로세싱에서 유효성이 확인되지 않은 경우에 한해 다른 패킷 신호에 대한 파싱프로세싱을 수행하도록 구성된다.

상기 우선 순위는 특정 전송라인에 고정적이고 확정적으로 부여되는 것이 아니라, 매 주기 내지 매 회마다, 수신되는 패킷 신호의 유효성 및 도착 선행성 등에 기초하여 동적으로 부여되도록 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 특정 전송 라인을 통하여 항상 유효한 패킷 신호가 전송되거나 또는 이와 함께 항상 우선적으로 신호가 도착한다면 상기 특정 전송 라인에 부여된 우선 순위는 유지될 수 있으나, 특정 시점 기준, 우선 순위가 부여된 특정 전송 라인의 패킷 신호가 유효하지 않고, 다른 전송 라인을 통한 패킷 신호가 유효하다면 또는 이와 함께 선행적으로 수신된다면 상기 우선 순위를 언제든지 변경될 수 있다.

이와 같이 구성하는 경우 우선 순위가 부여된 전송 라인의 패킷 신호만을 대상으로 유효성 판단을 위한 파싱프로세싱 등을 선행하여 진행하고, 유효성이 입증된 전송 라인 측을 통한 다음 회차의 신호 또한 신뢰성(유효성)이 높다는 통계적 결과를 활용할 수 있어 데이터 처리의 신속성을 높일 수 있음과 동시에 유효 데이터의 수신률을 향상시킬 수 있게 된다.

참고적으로 제1 및 제2 전송라인(200, 210)을 통한 패킷 신호 모두가 오류로 판단되는 경우 TCP/IP의 스펙에 따라 해당 현장제어모듈(100)로 새로운 신호를 전송하라는 명령 신호가 전달되도록 구성됨은 물론이다.

이하에서는 첨부된 도 4 및 도 5를 통하여 본 발명의 더욱 바람직한 실시형태 구현을 위한 실시예를 설명하도록 한다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 제어장치(1000)는 앞서 설명된, 현장제어모듈(100), 제1 및 제2 전송라인(200, 210) 및 메인서버모듈(300)을 비롯하여 상기 제1 및 제2 전송라인(200, 210) 상의 서로 다른 위치에 복수 개 구비되는 신호결합모듈(400)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 신호결합모듈(400)은 도 5에 도시된 바와 같이 구체적으로 인터페이스(410), 처리부(420), 결합부(430) 및 제2처리부(440)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 신호결합모듈(400)은 기본적으로 각 현장제어모듈(100)과 메인서버모듈(300) 사이에 매개되어 구비되며, 해당 현장제어모듈(100)에서 발송되는 패킷 신호를 더욱 개선된 형태로 처리하는 기능을 추가적으로 수행한다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 각 신호결합모듈(400)은 제1전송라인 및 제2전송라인 상에 구비되되 각 해당 현장제어모듈(100)의 후단에 설치되며, 자신에게 해당하는 현장제어모듈(100)의 패킷 신호를 대상으로 추가적인 신호 처리를 수행하여 추가적으로 신호 처리된 신호 체계를 원 패킷 신호와는 독립적으로 상기 메인서버모듈(300)로 전송하는 기능을 수행한다.

상세히 설명하면, 우선, 상기 신호결합모듈(400)의 처리부(420)는 제1 및 제2 전송라인(200, 210)과 연결된 인터페이스(410)를 통하여 동일한 현장제어모듈(100)로부터 두 개의 패킷 신호가 상기 제1 및 제2 전송라인(200, 210)을 통하여 수신되면, 우선, 상기 두 개의 패킷 신호를 각 해당 전송 라인을 통하여 그대로 전송되도록 제어한다.

즉, 자신에게 해당되는 현장제어모듈이든 아니면 하위의 현장제어모듈로부터 수신된 신호 등 이를 불문하고 패킷 신호가 입력되면 해당 전송 라인을 통하여 그대로 전송되도록 제어한다.

또한, 만약 수신된 패킷 신호가 자신에게 해당하는 현장제어모듈(100)의 패킷 신호인 경우, 상기 신호결합모듈(400)은 독립적이고 추가적인 신호 처리를 수행하게 되는데, 우선, 상기 신호결합모듈(400)의 결합부(430)는 우선, 상기 제1 및 제2 전송 라인 중 하나를 선택한다.

관련하여, 패킷 신호는 해당하는 현장제어모듈(100)의 고유 식별 정보가 헤더 정보 등에 수록되어 있으므로 신호결합모듈(400)은 수신된 패킷 신호가 자신에게 해당되는 신호인지 간단히 확인할 수 있다.

선택하는 구체적인 방법은 RANDOM 방법, 구축된 전송 라인의 스펙 등을 통한 상대적인 물리적 신뢰성의 높고 낮음 등을 포함하여 다양한 방법으로 실현될 수 있음은 물론이나, 신호 전송 체계의 신뢰성이 확보된 전송 라인이 선택될 수 있도록 상기 메인 서버 모듈(300)의 제어부(330)가 앞서 설명된 바와 같이 우선 순위로 결정된 전송 라인에 대한 정보를 상기 신호 결합 모듈로 전송하도록 구성하고, 이에 응답하여 상기 결합부(430)가 상기 우선 순위로 결정된 전송 라인을 선택하도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.

이와 같이 제1 및 제2 전송라인(200, 210) 중 하나의 전송 라인이 선택되면 상기 본 발명의 결합부(430)는 두 개의 전송 라인을 통하여 전송되는 두 개의 패킷 신호를 결합하여 추가적으로 상기 메인서버모듈(300)로 전송하는 프로세싱을 수행한다.

이 때, 상기 결합부(430)는 두 개의 패킷 신호를 결합한 신호, 해당 신호결합모듈(400)을 구분하기 위한 자신의 식별 정보 및 결합된 신호임을 나타내기 위한 헤드 정보를 포함하여 결합 패킷 신호를 생성한다. 이렇게 생성된 결합 패킷 신호는 앞서 설명된 바와 같이 제1 및 제2 전송라인(200, 210) 중 선택된 전송 라인을 통하여 본 발명의 메인서버모듈(300)로 전송된다.

상기와 같은 구성을 통하여 본 발명의 메인서버모듈(300) 특히, 메인서버모듈(300)의 제어부(330)는 해당 전송 라인을 통하여 해당 현장제어모듈(100)로부터 두 개의 패킷 신호만을 수신하는 것이 아니라, 선택 전송라인(우선 순위가 부여되어 신호결합모듈에 의하여 선택된 전송 라인)을 통하여 결합 패킷 신호 또한 수신하게 된다.

이와 같이 전송 라인을 이원화시킴으로써 전송되는 패킷 신호에 대한 오류 가능성을 낮출 수 있음은 물론, 신뢰성이 높은 전송라인으로 다른 측 전송라인으로 전송되는 패킷 신호를 추가적으로 크로스시켜 전송시킴으로써 데이터 전송 체계를 더욱 견고하게 구성할 수 있고 후술되는 바와 같이 각각 수신된 패킷 신호 체계의 확인을 통하여 전송 라인의 상태 또는 상황을 더욱 명확히 알 수 있게 된다.

즉, 상기 결합 패킷 신호는 우선 양 라인을 통하여 전송되는 신호가 결합되어 있으므로 이를 분리 및 분석하게 되면, 해당 전송 라인을 통하여 전송될 각각의 패킷 신호를 알 수 있고 이를 각 전송 라인을 통하여 개별적으로 전송되었던 두 개의 패킷신호와 매칭 프로세싱을 수행하게 되면, 신호의 유효성 내지 해당 전송 라인의 오류 가능성 등을 추가적으로 확인할 수 있게 된다.

만약 결합 패킷 신호에서 분리된 2개의 신호와 개별적으로 전송된 각각의 신호가 모두 동일하고 유효하면 확률적으로 모든 전송 라인에 문제가 없다고 간주할 수 있다.

또한, 결합 패킷 신호에서 분리된 2개의 신호 중 비 선택 전송 라인을 통하여 전송될 신호와 비 선택 전송 라인을 통하여 개별적으로 전송된 신호가 상호 동일하지 않다면, 확률적으로 비 선택 전송 라인에 문제가 있을 가능성이 높다고 간주될 수 있다.

더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위하여 오류가 발생되는 위치정보를 더욱 정확하게 파악하기 위한 구성으로서 본 발명에 의한 상기 신호결합모듈(400)의 제2처리부(440)는 만약 인터페이스(410)를 통하여 제1 및 제2 전송라인(200, 210) 중 하나의 전송 라인으로 결합 패킷 신호가 입력되면, 자신의 식별정보를 상기 결합 패킷 신호에 추가한 신호를 해당 전송 라인을 통하여 전송되도록 제어한다.

이와 같은 상기 신호결합모듈(400)의 프로세싱에 의하여 본 발명의 메인서버모듈(300)의 제어부(330)는 최종적으로 제1 또는 제2 전송라인을 통하여 전송된 결합 패킷 신호를 분리하고 상기 분리된 패킷 신호와 상기 제1 또는 제2 전송라인을 통하여 개별적으로 전송된 각각의 개별 패킷 신호의 동일성을 판단하고 또한, 상기 결합 패킷 신호에 부가된 각각의 신호 결합 모듈의 하나 이상의 식별정보를 이용하여 오류가 발생된 위치 정보를 추가적으로 추정하고 생성하여 저장한다.

상기 수신된 결합 패킷 신호는 신호가 전송 라인 상에 구비된 해당 신호결합모듈(400)을 거침에 따라 해당 신호결합모듈(400)의 식별정보가 순차적으로 쌓이므로 수신된 신호 체계들의 분석 내지 확인을 통하여 어느 위치 내지 부분에 오류가 발생되고 있는지 여부를 확률적으로 추정할 수 있다.

앞서 설명된 본 발명의 신호결합모듈(400)에 대한 프로세싱과 이를 통한 데이터 동일성 판단과 오류 발생 위치의 추정 등에 대한 내용 첨부된 도 6 내지 도 8 등을 통하여 보충적으로 설명하면 다음과 같다.

도 6 내지 도 8은 설명의 효율성과 이해의 편의성을 향상시키기 위하여 현장제어모듈(100) 두 개가 순차적으로 구비되어 있으며, 이들을 각각 담당하는 신호결합모듈(400) 또한 순차적으로 두 개가 구비된 형태를 예시적으로 설명할 뿐, 더 많은 개소의 현장제어모듈(100) 및 신호결합모듈(400)에도 그대로 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 도면들에서 #1 현장제어모듈(100)을 담당하는 신호결합모듈(400)은 #A, #2 현장제어모듈(100)을 담당하는 신호결합모듈(400)은 #B로 상징적으로 나타내었다.

도 6에 도시된 형태를 살펴볼 때, 우선은 #1 현장제어모듈(100)은 설치된 장소의 다양한 정보를 센싱하고 센싱된 정보를 패킷 신호 체계(11)로 구성하여 제1 및 제2 전송라인(200, 210) 각각으로 전송한다. 도면에는 생략되었으나 #1현장제어모듈(100)은 자신의 식별정보를 구분할 수 있는 헤더 정보 등을 상기 패킷 신호에 추가하여 전송함은 자명하므로 패킷 신호는 전송되는 내용만으로 "11"로 간단히 상징적으로 표현하였으며, 전술된 바와 같은 프로세싱에 의하여 제1전송라인이 선택되었다고 가정한다.

제1 및 제2 전송라인(200, 210)으로 11의 신호가 출력되므로 #A 신호결합모듈(400)의 입력단에 각각 "11", "11"이라는 신호가 수신된다. 그러면 #A신호결합모듈(400)은 선택된 전송라인인 제1전송라인으로는 수신된 패킷 신호 "11"을 그대로 제1전송라인으로 출력되도록 한다.

동일한 관점에서 #A신호결합모듈(400)은 제2전송라인으로 수신된 "11"패킷 신호도 그대로 제2전송라인으로 전송되도록 제어한다.

이와 함께, #A신호결합모듈(400)은 제1 및 제2 전송라인(200, 210)을 통하여 수신된 "11", "11" 신호를 결합하고, 결합된 패킷신호임을 고지하는 "a" 와 자신의 식별정보인 "A"를 부가한 결합 패킷 신호인 "a1111A"를 제1전송라인으로 출력되도록 제어한다.

#B 신호결합모듈(400)의 입장에서는 수신 인터페이스 측으로 자신이 담당한는 #2 현장제어모듈(100)로부터의 신호는 물론, 하위 위치에 구비된 상기 #A 신호결합모듈(400)로부터의 신호가 수신된다.

도 6에 도시된 바와 같이 우선, #B신호결합모듈(400)은 하위의 #A신호결합모듈(400)로부터 수신된 신호 중 패킷 신호는 그대로 해당 전송 라인을 통하여 전송되도록 제어한다. 또한, 결합 패킷 신호 "a1111A"의 경우 자신의 식별 정보인 "B"를 부가하여 "a1111AB" 신호를 제1 전송 라인으로 전송되도록 제어한다.

한편, #B 신호결합모듈(400)은 자신에게 해당하는 #2현장제어모듈(100)로부터도 제1 및 제2 전송라인(200, 210)을 통하여 패킷 신호가 수신되는데, 이 패킷 신호 또한, 해당 전송라인을 통하여 그대로 전송되도록 제어하고 또한, 자신에게 해당되는 현장제어모듈(100)의 패킷 신호이므로 앞서 설명된 바와 같이 결합 패킷 신호 "a1010B"를 생성하여 선택된 전송 라인인 제1 전송라인으로 전송되도록 제어한다.

다른 측면에서 살펴볼 때, #A신호결합모듈(400)은 입력되는 신호는 2개(라인별 하나)가 되며, 출력하는 신호는 3개(1라인으로 2개, 2라인으로 1개)가 된다. 또한 #B신호결합모듈(400)에서는 입력되는 신호는 5개(1라인으로 3, 2라인으로 2개)가 되며, 출력되는 신호는 6개(1라인으로 4개, 2라인으로 2개)가 된다.

상기의 구성을 통하여 최종적으로 메인서버모듈(300)로 수신되는 신호는 매 회순마다 6개의 신호가 된다. 신호가 최종적으로 수신되면 메인서버모듈(300)의 제어부(330)는 앞서 설명된 바와 같이 결합 패킷 신호를 분리 분석하여 각 신호들 간의 동일성 판단 등의 프로세싱을 수행한다.

도 6에 도시된 실시형태의 경우, 최종적으로 수신된 신호 모두의 동일성이 확인되고 있으므로 제1 및 제2 전송라인(200, 210) 및 해당 신호결합모듈(400) 등에 특별한 문제가 없다고 확률적으로 간주할 수 있게 된다.

한편, 도 7에 도시된 실시형태의 경우, 메인서버모듈(300)에 최종적으로 수신된 신호는 도면에 도시된 순서대로 "11", "a1111AB", "01", "10", "a1010B" 및 "10" 6개의 신호가 된다.

앞서도 언급된 바와 같이 도면에 도시하지는 않았으나 현장제어모듈(100)의 패킷 신호는 자신의 식별 정보를 패킷 신호에 부가하므로 메인서버모듈(300)에서는 해당 패킷 신호의 발신지를 확인할 수 있다.

상기 6개의 신호를 살펴볼 때, 우선, #2현장제어모듈(100)에서 발원된 신호는 "10", "a1010B" 및 "10" 3개의 신호인데, 메인서버모듈(300)의 제어부(330)는 "a1010B" 신호가 #2현장제어모듈(100)의 신호들이 #B 신호결합모듈(400)에서 결합된 신호임을 파악하게 된다.

결합 패킷 신호가 분리된 신호 및 패킷 신호가 그대로 전송된 신호 사이의 동일성이 있으므로 # B신호결합모듈(400) 및 그 이후의 섹션 내지 영역에서는 특별한 문제가 없다고 확률적으로 간주할 수 있다.

다음으로, #1현장제어모듈(100)에서 발원된 신호 체계를 고찰할 때, "11", "a1111AB" 및 "01" 신호가 수신되었는데, 메인서버모듈(300)의 제어부(330)는 "a1111AB"는 결합된 신호이며, #A신호결합모듈(400)에서 결합되었으며, 그 후 #B 신호결합모듈(400)를 거쳐 최종적으로 도착된 신호임을 알 수 있다.

또한, 신뢰성이 상대적으로 높은 제1 전송라인으로 수신된 신호는 "11"임에 반해 제2 전송라인으로 수신된 신호는 "01"이므로 일단, 제2 전송라인에 문제가 있다고 볼 수 있다.

나아가, #A결합모듈(400)에서 결합될 당시에는 "11"신호와 "11"신호가 결합되었음을 알 수 있으므로 제2 전송라인에 문제가 있되, 구체적으로 #A신호결합모듈(400)의 상위 단에서 문제가 있다고 추정할 수 있다.

이에 더 나아가, 앞서 설명된 #2 현장제어모듈(100)에서의 신호 분석을 통하여 #B신호결합모듈(400)에서는 문제가 없다는 사실을 고려할 때, #A신호결합모듈(400)과 #B신호결합모듈(400) 사이의 제2 전송라인 영역 내지 섹션에 문제가 발생하였다고 최종적으로 그 오류 발생 위치를 추정하여 생성할 수 있게 된다.

이와 유사한 관점에서 도 8의 실시형태에서는 #2현장제어모듈(100)에서 발원된 신호에는 오류가 발생되지 않았음을 알 수 있으나, #1현장제어모듈(100)에서 발원된 신호 체계를 분석할 때, #A신호결합모듈(400)에서 신호가 결합될 때, 서로 다른 신호가 결합되고 있음을 알 수 있으므로 제2 전송 라인에 문제가 발생되었고, 구체적으로 #A신호결합모듈(400) 이하의 영역 내지 섹션에서 문제가 발생되었다고 확률적으로 추정할 수 있게 된다.

이와 같이 수신된 신호 체계를 분석을 통하여 오류 발생 여부, 오류가 발생된 전송 라인, 오류가 발생된 위치 내지 영역 등에 대한 정보를 체계적으로 분류화하고 생성할 수 있게 된다. 다만, 상기와 같은 신호 체계 분석은 서지성 내지 돌입 전류에 의한 교란 등 일시적인 현상에 의하여 발생될 수 있으므로 절대적이고 무결한 결론이기보다는 상당히 높은 신뢰성을 가지는 확률상의 결론으로 간주되는 것이 타당하다.

실시형태에 따라서, 신호결합모듈(400)은 결합 패킷 신호가 수신되는 경우 앞서 설명된 형태와는 달리 자신의 식별 정보를 수록하지 않고 그대로 해당되는 전송 라인을 통하여 전송되도록 제어하고, 자신에게 해당하는 현장제어모듈(100)로부터 두 개의 패킷 신호가 수신되는 경우에 한해 결합 패킷 신호를 생성하고 우선 순위가 부여된 전송라인으로 전송하도록 구성할 수도 있다.

이와 같이 수신된 전반적인 패킷 신호, 결합 패킷 신호 각각에 대한 분석을 통하여 오류가 발생된 위치 내지 영역을 더욱 높은 신뢰성으로 확인할 수 있고 실시 형태에 따라 이러한 발생 오류가 기준 회수 이상 반복되는지 여부 등의 판단을 통하여 관리자 단말 등으로 오류 발생 사실 및 점검 안내 메시지 등을 출력하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 더욱 바람직하게, 상기 제1 및 제2 전송라인(200, 210)은 상기 복수 개의 신호 결합모듈(400) 사이로 구획되는 해당되는 섹션마다 착탈이 용이하도록 해당하는 신호 결합 모듈(400)과 끼움 결합 내지 분리 가능한 커넥터 기반으로 결합되도록 구성하고, 앞서 상술된 바와 같이 오류가 발생된 지점 내지 위치 정보가 확인되면 해당하는 영역 내지 섹션만 독립적으로 교체 내지 수리 가능하도록 구성하여 복구 내지 수리에 소요되는 시간과 비용을 현저하게 감소시킬 수 있도록 한다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

이와 함께, 상기 도 3 및 도 5 등에 도시된 본 발명에 의한 빌딩 자동제어장치(1000)의 메인서버모듈(300) 및 신호결합모듈(400)에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소 또는 이를 포함하는 구성요소로 이해되어야 한다.

즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위한 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 수행되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관히 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.

100 : 현장제어모듈 200 : 제1 전송라인
210 : 제2 전송라인 300 : 메인서버모듈
310 : 제1인터페이스부 320 : 제2인터페이스부
330 : 제어부 340 : 데이터처리부
350 : 메모리부 400 : 신호결합모듈
410 : 인터페이스 420 : 처리부
430 : 결합부 440 : 제2처리부
1000 : 빌딩 자동제어장치

Claims (7)

1. 동일한 건물에 설치되며, 설치된 장소의 온도, 습도 및 조도에 대한 정보를 센싱하고 센싱된 정보를 변환하여 패킷 신호로 생성하는 복수 개 현장제어모듈;
   상기 복수 개의 현장제어모듈 각각과 메인 서버 모듈을 통신 가능하게 연결하며 상기 복수 개의 현장제어모듈의 각 패킷 신호를 상기 메인 서버 모듈로 전송하는 제1 및 제2 전송라인;
   상기 제1 및 제2 전송라인으로부터 수신된 각 패킷 신호를 저장하고 상기 복수 개 현장제어모듈을 제어하는 메인 서버 모듈; 및
   상기 제1 및 제2 전송라인 상에 해당 현장제어모듈의 후단에 각각 구비되는 복수 개의 신호결합모듈을 포함하고,
   상기 메인 서버 모듈은, 상기 제1 및 제2 전송라인으로부터 각 패킷 신호를 수신하는 제1 및 제2 인터페이스부; 상기 제1 및 제2 인터페이스부로부터 입력된 두 개의 패킷 신호에 대한 유효성을 판단하는 파싱프로세싱을 수행하여 유효성이 확인된 유효 패킷 신호를 출력하고 상기 유효 패킷 신호가 전송된 전송라인에 우선 순위를 부여하며, 다음 회차의 패킷 신호가 수신되는 경우, 상기 우선 순위가 부여된 전송라인으로부터 입력된 패킷 신호를 대상으로 선행하여 상기 파싱프로세싱을 수행하고 상기 선행된 파싱프로세싱에서 유효성이 확인되지 않은 경우에 한해 다른 패킷 신호에 대한 파싱프로세싱을 수행하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 입력된 상기 유효 패킷 신호를 역변환하여 각 현장제어모듈에 대한 상태 정보로 생성하고 생성된 상태 정보를 저장하는 데이터처리부를 포함하고,
   상기 신호결합모듈은 두 개의 패킷 신호가 수신되면 상기 두 개의 패킷 신호가 각 해당 전송 라인을 통하여 그대로 전송되도록 제어하는 처리부; 자신에게 해당하는 현장제어모듈로부터 두 개의 패킷 신호가 수신되면, 상기 제1 및 제2 전송 라인 중 하나를 선택하고 상기 선택된 전송 라인의 패킷 신호에 다른 전송 라인의 패킷 신호를 결합한 신호, 자신의 식별 정보 및 결합된 신호임을 나타내는 헤드 정보로 구성되는 결합 패킷 신호를 상기 선택된 전송라인으로 통하여 상기 메인 서버 모듈로 전송하는 결합부; 및 상기 결합 패킷 신호가 입력되면, 자신의 식별정보를 상기 결합 패킷 신호에 추가한 신호를 해당 전송 라인을 통하여 전송되도록 제어하는 제2처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 자동제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 메인 서버 모듈의 제어부는,
   상기 제1 및 제2인터페이스부로부터 입력된 두 개의 패킷 신호 모두가 유효 패킷 신호인 경우 먼저 수신된 패킷 신호가 상기 데이터처리부로 입력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 빌딩 자동제어장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서, 상기 메인 서버 모듈의 제어부는,
   우선 순위로 결정된 전송 라인에 대한 정보를 상기 신호 결합 모듈로 전송하고,
   상기 신호 결합 모듈의 결합부는,
   상기 우선 순위로 결정된 전송 라인에 대한 정보에 해당하는 전송 라인을 상기 결합 패킷 신호가 전송되는 전송 라인으로 선택하는 것을 특징으로 하는 빌딩 자동제어장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 메인 서버 모듈의 제어부는,
   제1 또는 제2 전송라인을 통하여 전송된 결합 패킷 신호를 분리하고 상기 분리된 패킷 신호와 상기 제1 또는 제2 전송라인을 통하여 그대로 전송된 개별 패킷 신호의 동일성 판단 및 상기 결합 패킷 신호에 부가된 각각의 신호 결합 모듈의 식별정보를 이용하여 오류가 발생된 위치 정보를 추가적으로 생성하여 저장하는 것을 특징으로 하는 빌딩 자동제어장치.

Images