KR101039133B1 - Gas and fire information display system based wireless sensor network - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 홈 네트워크 기기 일명, 월 패드(Wall-Pad)를 중심으로 건물 내에 유무선 센서네트워크를 구축하여 화재나 가스 누출 등과 같은 이상 징후가 나타나면 가스를 차단하거나 자동 소화 장치를 동작시키고 거주자에게 현재 상황을 명확하게 알려줌으로써 거주자가 더욱 현명하게 대처할 수 있도록 해주는 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템에 것이다.
The present invention relates to a gas and fire information display system based on a wireless sensor network. Specifically, a wired / wireless sensor network is built in a building around a home network device, also known as a wall pad, such as a fire or a gas leak. If an abnormality appears, it is a wireless sensor network-based gas and fire information display system that allows residents to respond smarter by shutting off the gas or operating an automatic fire extinguishing device and clearly informing the residents of the current situation.
일반적으로, 마이컴 가스 미터란 마이크로 컴퓨터를 내장하고 차단 밸브가 장착한 가스 미터로서, 가스 폭발의 위험 징후가 발생할 경우 마이크로 컴퓨터가 이를 감지하여 가스를 자동 차단하는 디지털 가스안전장치이다. In general, a microcomputer gas meter is a gas meter with a built-in microcomputer and equipped with a shutoff valve. The microcommunication gas meter is a digital gas safety device that automatically detects a gas when a danger sign of a gas explosion occurs.
주요 기능으로는 가스 계량 기능 이외에 전화 모뎀을 통한 신속한 가스 차단, 원격 검침, 미소 누설 경고, 전지전압 저하 경고, 차단 이상 경고, 압력 이상 경고 및 강제 잠금 기능 등이 있으며, 시공 및 가스 누출 검사가 간편한 장점이 있다. In addition to gas metering, key features include quick gas shut-off, remote meter reading, micro-leakage warning, low battery warning, shut-off warning, over-pressure warning, and forced locking through a telephone modem. There is an advantage.
그러나 마이컴 가스 미터는 건물 내 어디에서 가스가 누출되었는지 그리고 가스 누출로 인한 각종 이상 징후를 인지할 수 없다 하겠다. However, the microcomputer gas meter can not recognize where the gas leaks from the building and various signs of abnormality caused by the gas leak.
따라서 건물 내에서의 가스 사고 예방을 위해서는 마이컴 가스 미터 이외에, 추가적인 안전장치들이 마련될 필요성이 있다. Therefore, in order to prevent gas accidents in buildings, it is necessary to provide additional safety devices in addition to the microcomputer gas meter.
이러한 필요성에 따라 무선센서 네트워크를 구축하여 화재나 가스 누출 등과 같은 이상 징후가 나타나면 가스를 차단하거나 자동 소화 장치를 동작시킴으로써, 가스 누출에 따른 안전사고를 예방하는 건물 내 무선통신을 이용한 가스 안전 관리 시스템(국내 출원 10-2009-0118172호, 2009. 12. 02)이 출원된 바 있다. According to this necessity, by establishing a wireless sensor network, if there are any abnormal signs such as fire or gas leakage, the gas safety management system using wireless communication in the building, which prevents safety accidents due to gas leakage by blocking gas or operating an automatic fire extinguishing device (Domestic Application No. 10-2009-0118172, December 12, 2009) has been filed.
종래 건물 내 무선통신을 이용한 가스 안전 관리 시스템은 무선 통신 모듈을 구비한 화재 감지 센서 노드; 무선 통신 모듈을 구비한 가스 감지 센서 노드; 상기 화재 감지 센서 노드 및 상기 가스 감지 센서 노드로부터 감지 신호를 무선 수신하고, 상기 무선 수신한 감지 신호를 검사한 결과, 이상 발생으로 판단되면 가스를 차단하도록 하는 명령 신호를 가스 미터에 무선 전송하는 홈 네트워크 기기; 및 상기 홈 네트워크 기기로부터 무선 수신되는 가스 차단 명령 신호에 따라 가스를 차단하는 상기 마이컴 가스 미터를 포함하고 있다. Gas safety management system using a wireless communication in a conventional building includes a fire detection sensor node having a wireless communication module; A gas detection sensor node having a wireless communication module; A home that wirelessly receives a detection signal from the fire detection sensor node and the gas detection sensor node, and wirelessly transmits a command signal to the gas meter to shut off the gas when it is determined that an abnormality has occurred as a result of examining the detection signal received wirelessly. Network devices; And the microcomputer gas meter which cuts off a gas according to a gas shutoff command signal wirelessly received from the home network device.
도 1에 도시된 바와 같이 홈 네트워크 기기(100)는 화재 감지 센서 노드의 일종인 일산화탄소 감지센서 노드(510), 불꽃 감지센서 노드(520), 연기 감지센서 노드(530), 가스 감지센서 노드(600)로부터 감지 신호가 수신되면, 수신한 감지 신호를 검사하여 이상 발생(예, 연기, 불꽃, 일산화탄소 또는 가스 누출 발생) 여부를 판단한 후 이상 발생으로 판단되면 가스 차단 명령 신호를 무선 통신 모듈을 통해 가스 미터(200)로 전송하여 가스를 차단하도록 하고, 환기 팬(800)을 구동시키며, 경보음을 발생시키며 이상 발생 신호를 관리 서버(400)로 전송한다. As shown in FIG. 1, the
마이컴 가스 미터(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 홈 네트워크 기기(100)와 무선 통신하는 무선 통신 모듈(220)과, 가스 밸브(260)를 구동하는 구동 모듈(250)과, 가스의 유량 및 압력을 측정하는 측정 모듈(230)과, 지진을 감지하는 감진 모듈(240)과, 무선 통신 모듈(220) 및 구동 모듈(250)을 제어하는 제어 모듈(210)을 포함하여 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 2, the
자동 소화 장치(300)는 도 3에 도시한 바와 같이, 홈 네트워크 기기(100)와 무선 통신하는 무선 통신 모듈(320)과, 가스를 감지하는 가스 감지 모듈(330)과, 온도를 측정하는 온도 측정 모듈(340)과, 소화기(360) 및 가스 밸브(370)를 구동하는 구동 모듈(350)과, 무선 통신 모듈(320) 및 구동 모듈(350)을 제어하는 제어 모듈(310)을 포함하여 이루어질 수 있다.
As shown in FIG. 3, the automatic fire extinguishing
그러나 종래 건물 내 무선통신을 이용한 가스 안전 관리 시스템은 화재 감지 센서 노드, 가스 감지 센서 노드로부터 감지 신호를 수신한 후 이상 발생으로 판단되면 가스를 차단하도록 하는 명령 신호를 가스 미터에 무선으로 전송하여 제어만할 뿐 거주자에게는 현재 어떤 조치가 취해지고 있음을 알려주는 어떠한 정보도 시각적으로 제공해주지 않음으로써 거주자가 현명하게 대처할 수 없는 문제점이 있었다.
However, the gas safety management system using wireless communication in a conventional building receives a detection signal from a fire detection sensor node or a gas detection sensor node and wirelessly transmits a command signal to shut off the gas to the gas meter when it is determined that an abnormality has occurred. There was a problem that residents could not cope wisely by not providing any information visually indicating that the residents were taking any action.
본 발명은 상기 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 홈 네트워크 중앙제어 기기가 무선센서 네트워크로 연결된 감지 센서 노드로부터 감지 신호를 수신하여 분석한 후 그 분석된 정보를 화면상에 디스플레이시켜 거주자가 현재 상황을 명확하게 알 수 있도록 하는 동시에 현명한 대처가 가능하도록 해주는 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템을 제공함에 목적이 있다.
The present invention is to solve the above-mentioned problem, the home network central control device receives the detection signal from the detection sensor node connected to the wireless sensor network, and analyzes and displays the analyzed information on the screen to the residents in the current situation The aim is to provide a gas and fire information display system based on a wireless sensor network that makes it possible to clearly understand and enable smart response.
본 발명의 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템의 일 측면은 무선통신 모듈을 각각 구비한 감지 센서로 이루어지며, 상황 정보 요청 패킷이 수신되면 감지된 감지 정보 값을 상황 정보 응답 패킷에 포함시켜 전송하는 다수개의 감지 센서 노드; 및 상기 감지 센서 노드에 상황 정보 요청 패킷을 전송한 후 그에 대응되는 상황 정보 응답 패킷이 수신되면 상황 정보 응답 패킷에 포함된 감지 정보 값을 분석한 후 그 감지 정보 값을 디스플레이시키는 홈 네트워크 중앙제어 기기를 포함한다. One aspect of the gas and fire information display system based on the wireless sensor network of the present invention is composed of a sensing sensor each having a wireless communication module, and when the situation information request packet is received, the detected information value is included in the situation information response packet. A plurality of sensor nodes for transmitting and transmitting; And transmitting the context information request packet to the sensing sensor node, and when the context information response packet is received, analyzing the sensing information value included in the context information response packet and displaying the sensing information value. It includes.
상기 홈 네트워크 중앙제어 기기는, 상기 감지 센서 노드로 무선 통신을 수행하는 무선 통신 모듈; 상기 무선 통신 모듈을 통해 다수개의 감지 센서 노드로 상황 정보 요청 패킷을 전송하고 그에 따른 상황 정보 응답 패킷을 수신하는 데이터 처리부; 상기 데이터 처리부를 통해 상황 정보 응답 패킷을 수신하면 상황 정보 응답 패킷에 포함된 감지 정보 값을 분석하는 정보 분석부; 및 상기 정보 분석부를 통해 분석한 감지 정보를 디스플레이시키는 디스플레이부를 포함한다. The home network central control device may include: a wireless communication module configured to perform wireless communication with the sensing sensor node; A data processor for transmitting a context information request packet to a plurality of sensing sensor nodes through the wireless communication module and receiving a context information response packet accordingly; An information analyzer for analyzing the sensing information value included in the context information response packet when receiving the context information response packet through the data processor; And a display unit for displaying the sensing information analyzed by the information analyzer.
상기 감지 센서 노드와 제어 장치 노드의 상태 정보 값을 저장하는 데이터 베이스를 더 포함하되, 상기 정보 분석부는 상기 데이터 베이스를 확인하여 상기 데이터 처리부를 통해 상황 정보 응답 패킷에 포함된 감지 정보 값을 분석할 수 있다. The apparatus may further include a database configured to store state information values of the sensing sensor node and the control device node, wherein the information analyzing unit checks the database and analyzes the sensing information value included in the context information response packet through the data processing unit. Can be.
이때, 상기 감지 센서는 연기 감지센서, 일산화탄소 감지센서, 온도 감지센서, 동체 감지센서, 마그네틱 센서, 측정감지 모듈 및 감진 모듈 중 하나이다. In this case, the detection sensor is one of a smoke sensor, a carbon monoxide sensor, a temperature sensor, a fuselage sensor, a magnetic sensor, a measurement detection module and a detection module.
한편, 무선통신 모듈을 각각 구비하며, 상기 홈 네트워크 중앙제어 기기로부터 상황 정보 요청 패킷을 수신하면 감지한 감지 정보를 상황 정보 응답 패킷에 포함시켜 상기 홈 네트워크 중앙제어 기기로 전송하는 한편, 상기 홈 네트워크 중앙제어 기기로부터 상태 제어 요청 패킷을 수신하면 해당 제어를 수행한 후 그에 따른 상태 제어 응답 패킷을 홈 네트워크 중앙제어 기기로 전송하는 제어 장치 노드를 더 포함하되, 상기 홈 네트워크 중앙제어 기기는 상기 제어 장치 노드로부터 수신된 상태 제어 응답 패킷을 분석한 후 거주자에게 디스플레이시킨다. On the other hand, and provided with a wireless communication module, respectively, when receiving the context information request packet from the home network central control device includes the detected information sent in the context information response packet to the home network central control device, while the home network When the control unit receives the state control request packet from the central control device, the control device node for performing a corresponding control and transmits the state control response packet accordingly according to the home network central control device, wherein the home network central control device is the control device The state control response packet received from the node is analyzed and displayed to the occupant.
이때, 상기 제어 장치 노드는 가스 밸브를 제어하는 마이컴 가스 미터, 소화기를 제어하는 자동 소화 장치, 커튼 및 창문 중 하나이다. In this case, the control device node is one of a microcomputer gas meter for controlling the gas valve, an automatic fire extinguishing device for controlling the fire extinguisher, a curtain and a window.
여기서, 상기 홈 네트워크 중앙제어 기기는 지그비(802.15.4)를 이용하여 감지 센서 노드와 무선센서 네트워크를 형성하며, 스타 방식으로 상기 감지 센서 노드 및 제어 장치 노드와 무선통신 네트워크를 연결한다. Here, the home network central control device forms a wireless sensor network with a sensing sensor node using Zigbee (802.15.4), and connects the wireless sensor network with the sensing sensor node and the control device node in a star manner.
한편, 상기 상황 정보 요청 패킷은 SOP, Node ID, Address, CMD, Retry Count, MOP 및 EOP 필드로 이루어지며, 상기 상황 정보 응답 패킷은 SOP, Node ID, Address, CMD, Ack/Data, Check sum 및 EOP 필드로 이루어진다. Meanwhile, the context information request packet is composed of SOP, Node ID, Address, CMD, Retry Count, MOP, and EOP fields, and the context information response packet is SOP, Node ID, Address, CMD, Ack / Data, Check sum and It consists of an EOP field.
그리고 상기 상태 제어 요청 패킷은 SOP, Node ID, Address, CMD, Retry count, MOP, DATA 및 EOP 필드로 이루어지며, 상기 상태 제어 응답 패킷은 SOP, Node ID, Address, CMD, Data, Check sum 및 EOP 필드로 이루어진다.
The state control request packet is composed of SOP, Node ID, Address, CMD, Retry count, MOP, DATA, and EOP fields, and the state control response packet is SOP, Node ID, Address, CMD, Data, Check sum, and EOP. Consists of fields.
전술된 구성에 의해 본 발명에 따른 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템은 홈 네트워크 중앙제어 기기가 무선센서 네트워크로 연결된 감지 센서 노드로부터 감지 신호를 수신하여 분석한 후 그 분석된 정보를 홈 네트워크 중앙제어 기기의 화면상에 디스플레이시켜 거주자가 현재 상황을 명확하게 알 수 있도록 하는 동시에 현명한 대처가 가능하도록 해주는 뛰어난 효과가 있다.
According to the above-described configuration, the gas and fire information display system based on the wireless sensor network according to the present invention receives and analyzes a detection signal from a sensing sensor node connected to the wireless sensor network by the home network central control device, and then analyzes the analyzed information. Displayed on the screen of the network central control device, the residents can clearly see the current situation, and at the same time has an excellent effect to enable a smart response.
도 1은 종래 건물 내 무선통신을 이용한 가스 안전 관리 시스템의 네트워크 구성도.
도 2는 도 1에 따른 마이컴 가스 미터의 전기적인 블록 구성도.
도 3은 도 1에 따른 자동 소화 장치의 전기적인 블록 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템의 네트워크 구성도.
도 5는 도 4에 따른 홈 네트워크 중앙제어 기기의 기능 블록도이다. 1 is a network configuration of a gas safety management system using a wireless communication in a conventional building.
2 is an electrical block diagram of the microcomputer gas meter according to FIG. 1.
3 is an electrical block diagram of the automatic fire extinguishing device according to FIG. 1.
Figure 4 is a network diagram of a gas and fire information display system based on a wireless sensor network according to the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram of a home network central control device according to FIG. 4.
특정 실시예의 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특정 실시예의 여러 설명을 제공한다. 그러나 본 발명은 청구범위에 의해 한정되고 커버되는 다수의 여러 방법으로 구현될 수 있다. 본 상세한 설명은 동일한 참조 번호가 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 나타내는 도면을 참조하여 설명된다. The following detailed description of specific embodiments provides several descriptions of specific embodiments of the present invention. However, the present invention can be implemented in many different ways, which are defined and covered by the claims. The detailed description is described with reference to the drawings, wherein like reference numerals refer to the same or functionally similar elements.
본 명세서에서 제공되는 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단순히 본 발명의 특정 실시예의 상세한 설명을 위해 사용된 것이기 때문에 본 발명을 특정 방법으로 제한하거나 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 나아가, 본 발명의 실시예는, 전체적으로 본 발명의 바람직한 속성들을 나타내거나 본 명세서에 제공된 발명을 실시하는데 필수적인 여러 신규한 특징을 포함할 수 있다. The terminology used in the description provided herein is for the purpose of describing particular embodiments of the invention only and should not be construed as limiting or limiting the invention to any particular method. Furthermore, embodiments of the present invention may include a number of novel features which are necessary to represent the overall desirable properties of the invention or to practice the invention provided herein.
도 4는 본 발명에 따른 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템의 구성을 나타낸 기능블록도이다. 4 is a functional block diagram showing the configuration of a gas and fire information display system based on a wireless sensor network according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템은 홈 네트워크 중앙제어 기기(100), 다수개의 감지 센서 노드(200) 및 다수개의 제어 장치 노드(300)를 포함한다. As shown in FIG. 4, a gas and fire information display system based on a wireless sensor network according to an embodiment of the present invention includes a home network
전술한 구성에서, 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)는 다수개의 감지 센서 노드(200)로 상황 정보 요청 패킷을 전송한 후 다수개의 감지 센서 노드(200)로부터 감지 정보 값이 포함된 상황 정보 응답 패킷이 수신되면 상황 정보 응답 패킷에 포함된 감지 정보 값을 분석한 후 그 감지 정보 값을 디스플레이시키며, 도 5에 도시된 바와 같이 무선 통신 모듈(110), 데이터 처리부(120), 정보 분석부(130) 및 디스플레이부(140)를 포함한다. In the above-described configuration, the home network
홈 네트워크 중앙제어 기기(100)의 무선 통신 모듈(110)은 감지 센서 노드(200)와 제어 장치 노드(300)와 무선 통신을 수행한다. 여기서 무선 통신 모듈(110)은 지그비(802.15.4)를 이용하여 감지 센서 노드(200)와 제어 장치 노드(300)와 무선센서 네트워크를 구성한다. The
다음으로 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)의 데이터 처리부(120)는 무선 통신 모듈(110)을 통해 다수개의 감지 센서 노드(200)로 상황 정보 요청 패킷을 전송하고 그에 따른 상황 정보 응답 패킷을 다수개의 센서 노드(200)로부터 순차적으로 수신한다. Next, the
그리고 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)의 정보 분석부(140)는 무선 통신 모듈(110)을 통해 상황 정보 응답 패킷을 수신하면 상황 정보 응답 패킷에 포함된 감지 정보를 분석한다. 이때, 정보 분석부(130)는 감지 센서 노드(100)와 제어 장치 노드(200)의 상태 정보 값을 저장하는 데이터 베이스(도면이 미 도시)를 확인하여 데이터 처리부(120)를 통해 상황 정보 응답 패킷에 포함된 감지 정보 값을 분석할 수도 있다. In addition, when the information analyzer 140 of the home network
또한 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)의 디스플레이부(130)는 정보 분석부(140)를 통해 분석된 감지 정보를 디스플레이시킨다. In addition, the
그리고 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)의 데이터 처리부(120)는 제어를 위한 상태 제어 요청 패킷을 무선 통신 모듈(110)을 통해 제어 장치 노드(300)로 전송한다. The
이후, 상태 제어 응답 패킷이 무선 통신 모듈(110)을 통해 수신되고, 정보 분석부(130)를 통해 분석되면 그 결과를 디스플레이부(140)를 통해 디스플레이시킨다. 이때, 정보 분석부(130)는 감지 센서 노드(100)와 제어 장치 노드(200)의 상태 정보 값을 저장하는 데이터 베이스(도면이 미 도시)를 확인하여 데이터 처리부(120)를 통해 상황 정보 응답 패킷에 포함된 감지 정보 값을 분석할 수도 있다.
Thereafter, when the state control response packet is received through the
다음으로 다수개의 감지 센서 노드(200)는 임의의 위험인자를 감지하고 감지된 감지 정보가 포함된 상황 정보 응답 패킷을 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로 전송하며, 무선통신 모듈(210)을 각각 구비하고 있다. Next, the plurality of
여기서, 감지 센서 노드(200)는 연기를 감지하는 연기 감지센서(221), 일산화탄소를 감지하는 일산화탄소 감지센서(222), 온도를 감지하는 온도 감지센서(223), 사람의 움직임을 감지하는 동체 감지센서(224) 및 문 또는 창문의 열림을 감지하는 마그네틱 센서(225), 가스의 유량 및 압력을 감지하는 측정감지 모듈(226) 및 지진을 감지하는 감진 모듈(227)일 수 있다. Here, the
이때, 연기 감지센서(221), 일산화탄소 감지센서(222) 및 온도 감지센서(223)는 자동 소화 장치(322)에 연결되거나 내장될 수 있으며, 측정감지 모듈(226)과 감진 모듈(227)은 마이컴 가스 미터(321)에 연결되거나 내장될 수 있다.
At this time, the
그리고 제어 장치 노드(300)는 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로부터 상태 제어 요청 패킷이 수신되면 해당 명령에 따른 제어를 수행하며, 무선통신 모듈(310)이 각각 구비되어 있다. When the
이러한 제어 장치 노드(300)는 가스 밸브를 제어하는 마이컴 가스 미터(321), 소화기를 제어하는 자동 소화 장치(322), 커튼(323), 창문(324) 및 환기팬(325)이 포함될 수 있다.
The
여기서, 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)는 최초 부팅되거나 주기적으로 다수개의 감지 센서 노드(200)와 다수개의 제어 장치 노드(300)로 상황 정보 요청 패킷을 전송한다. Here, the home network
이때, 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)가 전송하는 상황 정보 요청 패킷은 [표 1]에 나타난 바와 같이 OP, Node ID, Address, CMD, Retry Count, MOP 및 EOP 필드로 이루어져 있다. At this time, the context information request packet transmitted by the home network
여기서 SOP : Start of Packet 필드, Node Id : 감지 센서 노드의 감지 센서와, 제어 장치 노드의 제어 장치를 식별하기 위한 필드, Address ; 각 노드 ID가 다수개 존재할 경우 이를 식별하기 위한 필드(0x00 ~ 0xFF), CMD : 각 노드 ID별 명령 정보가 입력되는 필드, Retry Count : 전송 회수를 나타내는 필드, MOP : 패킷의 메시지가 입력되는 필드, EOP : 패킷을 끝을 나타내는 필드이다. Here, SOP: Start of Packet field, Node Id: field for identifying the sensor of the detection sensor node and the control device of the control device node, Address; A field for identifying each node ID (0x00 ~ 0xFF) when there are a plurality of nodes, CMD: field for inputting command information for each node ID, Retry Count: field indicating the number of transmissions, MOP: field for packet messages , EOP: This field indicates the end of a packet.
여기서, 다수개의 감지 센서 노드(200)와 다수개의 제어 장치 노드(300)의 노드 ID는 하기의 [표 2]에 나타난 바와 같다. Here, the node IDs of the plurality of
그리고 CMD에 입력되는 명령어는 하기의 [표 3]에 나타난 바와 같다. Commands input to the CMD are as shown in the following [Table 3].
예를 들어 설명하면, 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)가 리셋되어 무선센서 네트워크로 연결된 모든 감지 센서 노드(200)와 제어 장치 노드(300)에 전송하는 상황 정보 요청 패킷은 SOP : "02", Node ID : "00", Address : "00"(존재하지 않음), CMD : "00", Retry Count : "00", MOP : "FF", EOP : "03"으로 설정한다.
For example, the situation information request packet transmitted by the home network
상기에서와 같은 상황 정보 요청 패킷을 수신한 감지 센서 노드(200)와 제어 장치 노드(300)는 상황 정보 요청 패킷에 대한 응답으로 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로 감지 정보가 포함된 상황 정보 응답 패킷을 전송한다. The
이때, 감지 센서 노드(200)와 제어 장치 노드(300)가 전송하는 상황 정보 응답 패킷은 [표 4]에 나타난 바와 같이 SOP, Node ID, Address, CMD, Ack/Data, Check sum 및 EOP 필드로 이루어져 있다. At this time, the situation information response packet transmitted from the
여기서 SOP : Start of Packet 필드, Node Id : 감지 센서 노드의 감지 센서와, 제어 장치 노드의 제어 장치를 식별하기 위한 필드, Address ; 각 노드 ID가 다수개 존재할 경우 식별하기 위한 필드(0x00 ~ 0xFF), CMD : 각 노드 ID별 명령어 정보가 입력되는 필드, Ack/Data : 감지 센서 노드(200) 또는 제어 장치 노드(300)가 감지한 실제 감지 데이터를 입력하는 필드, Check sum : 각 CMD에 따른 체크섬 정보가 입력되는 필드 및 EOP : 패킷을 끝을 나타내는 필드이다. Here, SOP: Start of Packet field, Node Id: field for identifying the sensor of the detection sensor node and the control device of the control device node, Address; Field (0x00 ~ 0xFF) to identify when each node ID is present, CMD: field to input command information for each node ID, Ack / Data:
여기서 감지 센서 노드(200)와 제어 장치 노드(300)가 전송하는 상황 정보 응답 패킷의 CMD 필드는 [표 5]에 나타난 바와 같은 값들이 입력될 수 있다. In this case, the CMD field of the context information response packet transmitted by the
D0: 가스밸브(0x00:닫힘, 0x01:열림)
D1: 가스센서(0x00:정상, 0x01:감지 0x02: 단선)
D2: 상태복귀(0x00:정상, 0x01:복귀버튼, 0x02:경보정지)
D3: 화재상태(0x00:정상, 0x01:화재(중간밸브잠금),
0x02:소화기작동)Automatic fire extinguisher status value (D0 ~ D5) response
D0: Gas valve (0x00: Closed, 0x01: Open)
D1: gas sensor (0x00: normal, 0x01: detection 0x02: disconnection)
D2: Status return (0x00: normal, 0x01: return button, 0x02: alarm stop)
D3: Fire condition (0x00: normal, 0x01: fire (intermediate valve lock),
0x02: Fire extinguisher operation)
여기서, 17, 18은 감지 센서 노드(200) 자체적으로 변화가 있을 때 보내는 이벤트이고, 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)는 수신 후 Ack 신호를 보내줄 수 있다.
Here, 17 and 18 are events sent when there is a change in the
예를 들어 설명하면, 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로부터 상황 정보 요청 패킷을 수신한 모든 감지 센서 노드(200)와 제어 장치 노드(300)는 감지 정보가 포함된 상황 정보 응답 패킷을 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로 전송한다. For example, all of the
연기 감지센서(221)가 전송하는 상황 정보 응답 패킷은 SOP : "02", Node ID : "03", Address : "00"(존재하지 않음), CMD : "30", Ack/Data : "00" 또는 "01", Check sum : "30", EOP : "03"으로 설정한다.
The situation information response packet transmitted by the
연기 감지센서(221)로부터 상황 정보 응답 패킷을 수신한 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)는 Node ID를 통해 연기 감지센서(221)로부터 상황 정보 응답 패킷이 수신됨을 알 수 있으며, Ack/Data 필드가 "00"이면 정상이고, "01"이면 연기 감지로 판단할 수 있다. 따라서 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)는 디스플레이부(140)를 통해 연기 감지센서(221)의 상태를 거주자에게 알려줄 수 있게 된다.
The home network
이때, 감지 센서 노드(200)와 제어 장치 노드(300)는 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로 전송 시, 감지한 감지 정보를 16 진수로 변환한 후 Data 필드에 역순으로 입력한 상황 정보 응답 패킷을 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로 전송한다.
At this time, the
한편, 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)는 상태 제어 요청 패킷을 제어 장치 노드(300)로 전송할 수 있다. 이때, 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)가 상태 제어 요청 패킷을 전송하는 이유는 사용자가 가스 밸브를 차단 또는 개방하거나 가스의 유량 사용시간을 설정하거나, 자동 소화 장치(320)를 제어하기 위해 전송한다. Meanwhile, the home network
이때, 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)가 제어 장치 노드(300)로 전송하는 상태 제어 요청 패킷은 [표 6]에 나타난 바와 같이 SOP, Node ID, Address, CMD, Retry count, MOP, DATA 및 EOP 필드로 이루어져 있다. At this time, the state control request packet transmitted from the home network
여기서 SOP : Start of Packet 필드, Node Id : 감지 센서 노드의 감지 센서와, 제어 장치 노드의 제어 장치를 식별하기 위한 필드, Address ; 각 노드 ID가 다수개 존재할 경우 식별하기 위한 필드(0x00 ~ 0xFF), CMD : 각 노드 ID별 명령 정보가 입력되는 필드, Retry Count : 전송 회수를 나타내는 필드, MOP : 패킷의 메시지가 입력되는 필드, Data : 연속유량 사용시간 설정시만 데이터 4byte를 입력하는 패킷 및 EOP : 패킷을 끝을 나타내는 필드이다. Here, SOP: Start of Packet field, Node Id: field for identifying the sensor of the detection sensor node and the control device of the control device node, Address; Field to identify when there are multiple node IDs (0x00 ~ 0xFF), CMD: field for inputting command information for each node ID, Retry Count: field for transmission count, MOP: field for packet message, Data: This is a packet for inputting 4 bytes of data only when the continuous flow time is set, and EOP: This field indicates the end of the packet.
여기서, 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)가 제어 장치 노드(300)로 전송하는 패킷의 CMD 필드는 하기 [표 7]에 나타난 바와 같다. Here, the CMD field of the packet transmitted by the home network
D0: 가스밸브 제어(0x80:닫기, 0x81:열기)
D1: 경보정지(0x81: 경보정지요청)
D2: 상태복귀(0x81:복귀요청)
D3 ~D4 : 0x30Automatic fire extinguishing device control
D0: Gas valve control (0x80: Close, 0x81: Open)
D1: Alarm stop (0x81: Alarm stop request)
D2: status return (0x81: return request)
D3 ~ D4: 0x30
여기서 제어 장치 노드(300)의 마이컴 가스 미터(321)는 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로부터 가스 밸브 차단을 위한 상태 제어 요청 패킷이 수신되면 가스 밸브를 차단한 후 상태 제어 응답 패킷을 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로 전송한다. Here, when the
그리고 제어 장치 노드(300)의 자동 소화 장치(322)는 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로부터 소화기를 동작시키기 위한 상태 제어 요청 패킷이 수신되면 소화기를 작동시킨 후 상태 제어 응답 패킷을 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로 전송한다. The automatic
또한 제어 장치 노드(300)의 커튼(323)과 창문(324)은 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로부터 상태 제어 요청 패킷이 수신되면 커튼 제어용 모터를 동작시켜 커튼(323)을 열거나 창문 제어용 모터를 동작시켜 창문(324)이 열리도록 제어한 후 상태 제어 응답 패킷을 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로 전송한다. In addition, the
상기에서와 같이 제어 장치 노드(300)가 상태 제어 요청 패킷에 대한 응답으로 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)로 전송하는 상태 제어 응답 패킷은 [표 8]에 나타난 바와 같이 SOP, Node ID, Address, CMD, Data, Check sum 및 EOP 필드로 이루어져 있다. As described above, the state control response packet transmitted by the
여기서 SOP : Start of Packet 필드, Node Id : 감지 센서 노드의 감지 센서와, 제어 장치 노드의 제어 장치를 식별하기 위한 필드, Address ; 각 노드 ID가 다수개 존재할 경우 식별하기 위한 필드(0x00 ~ 0xFF), CMD : 각 노드 ID별 명령어 정보가 입력되는 필드, Data : 감지 센서 노드(200) 또는 제어 장치 노드(300)가 감지한 실제 감지 데이터를 입력하는 필드, Check sum : 각 CMD에 따른 체크섬 정보가 입력되는 필드 및 EOP : 패킷을 끝을 나타내는 필드이다. Here, SOP: Start of Packet field, Node Id: field for identifying the sensor of the detection sensor node and the control device of the control device node, Address; Field (0x00 ~ 0xFF) to identify when each node ID is present, CMD: Field where command information for each node ID is input, Data: Actual sensed by sensing
감지 센서 노드(200) 및 제어 장치 노드(300)가 전송하는 CMD는 [표 9]에 나타난 바와 같다. The CMD transmitted by the
움직임 없을 때의 누적시간 데이터 전송Body detection sensor control status (position, motion detection detection transmission)
Accumulated time data transmission when no motion
이때, Data 필드에는 실제 감지 값으로 16진수로 변환한 후 역순으로 입력한다. At this time, the data field is converted into hexadecimal number and input in reverse order.
이후, 홈 네트워크 중앙제어 기기(100)에서는 감지 값(F4H 01H)을 역순(01F4H) 변환한 후 DEC 변환을 수행하게 되면 실제 가스의 압력 값(500)을 확인할 수 있게 되고 이를 디스플레이한다.
Thereafter, when the home network
전술된 상세한 설명이 여러 실시예에 적용된 바와 같이 본 발명의 기본적인 신규한 특징들을 도시하고 기술하고 언급하였지만, 예시된 시스템의 형태 및 상세 사항에 대해 본 발명의 의도를 벗어남이 없이 여러 생략, 교체 및 변경이 이 기술 분야에 숙련된 자에 의해 이루어질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
Although the foregoing detailed description has shown, described, and mentioned the basic novel features of the invention as applied to the various embodiments, various omissions, substitutions, and changes in the form and details of the illustrated system may be made without departing from the intention of the invention. It will be appreciated that changes may be made by those skilled in the art.
100 : 홈 네트워크 중앙제어 기기 200 : 감지 센서 노드
210 : 무선 통신 모듈
221 : 연기 감지센서 222 : 일산화탄소 감지센서
223 : 온도 감지센서 224 : 동체 감지센서
225 : 마그네틱 센서 226 : 측정감지 모듈
227 : 감진 모듈 300 : 제어 장치 노드
310 : 무선 통신 모듈
321 : 마이컴 가스 미터 322 : 자동 소화 장치
323 : 커튼 324 : 창문
325 : 환기팬 100: home network central control device 200: detection sensor node
210: wireless communication module
221: smoke detection sensor 222: carbon monoxide detection sensor
223: temperature sensor 224: fuselage sensor
225
227: reduction module 300: control device node
310: wireless communication module
321: micom gas meter 322: automatic fire extinguishing device
323
325 ventilation fan
Claims (11)
상기 감지 센서 노드에 상황 정보 요청 패킷을 전송한 후 그에 대응되는 상황 정보 응답 패킷이 수신되면 상황 정보 응답 패킷에 포함된 감지 정보 값을 분석한 후 그 감지 정보 값을 디스플레이시키는 홈 네트워크 중앙제어 기기를 포함하되,
상기 홈 네트워크 중앙제어 기기는,
상기 감지 센서 노드로 무선 통신을 수행하는 무선 통신 모듈;
상기 무선 통신 모듈을 통해 다수개의 감지 센서 노드로 상황 정보 요청 패킷을 전송하고 그에 따른 상황 정보 응답 패킷을 수신하는 데이터 처리부;
상기 데이터 처리부를 통해 상황 정보 응답 패킷을 수신하면 상황 정보 응답 패킷에 포함된 감지 정보 값을 분석하는 정보 분석부; 및
상기 정보 분석부를 통해 분석한 감지 정보를 디스플레이시키는 디스플레이부를 포함하는 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템.
A plurality of sensing sensor nodes having a wireless communication module and including a detected sensing information value in a context information response packet when the context information request packet is received; And
Transmitting a context information request packet to the sensing sensor node, and receiving a context information response packet corresponding thereto, analyzes the sensing information value included in the context information response packet and displays the sensing information value. Including,
The home network central control device,
A wireless communication module for performing wireless communication with the sensing sensor node;
A data processor for transmitting a context information request packet to a plurality of sensing sensor nodes through the wireless communication module and receiving a context information response packet accordingly;
An information analyzer for analyzing the sensing information value included in the context information response packet when receiving the context information response packet through the data processor; And
Wireless and sensor network-based gas and fire information display system including a display unit for displaying the detected information analyzed by the information analysis unit.
상기 감지 센서 노드와 제어 장치 노드의 상태 정보 값을 저장하는 데이터 베이스를 더 포함하되,
상기 정보 분석부는 상기 데이터 베이스를 확인하여 상기 데이터 처리부를 통해 상황 정보 응답 패킷에 포함된 감지 정보 값을 분석하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템.
The method of claim 1,
Further comprising a database for storing state information values of the sensing sensor node and the control device node,
The information analyzing unit checks the database and analyzes the detected information value included in the context information response packet through the data processing unit.
상기 감지 센서 노드는,
연기 감지센서, 일산화탄소 감지센서, 온도 감지센서, 동체 감지센서, 마그네틱 센서, 측정감지 모듈 및 감진 모듈 중 하나인 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템.
The method of claim 1,
The detection sensor node,
Gas and fire information display system based on a wireless sensor network, characterized in that one of the smoke sensor, carbon monoxide sensor, temperature sensor, fuselage sensor, magnetic sensor, measuring module and sensing module.
무선통신 모듈을 구비하며, 상기 홈 네트워크 중앙제어 기기로부터 상황 정보 요청 패킷을 수신하면 감지한 감지 정보를 상황 정보 응답 패킷에 포함시켜 상기 홈 네트워크 중앙제어 기기로 전송하는 한편, 상기 홈 네트워크 중앙제어 기기로부터 상태 제어 요청 패킷을 수신하면 해당 제어를 수행한 후 그에 따른 상태 제어 응답 패킷을 홈 네트워크 중앙제어 기기로 전송하는 다수개의 제어 장치 노드를 더 포함하되,
상기 홈 네트워크 중앙제어 기기는,
상기 제어 장치 노드로부터 수신된 상태 제어 응답 패킷을 분석한 후 디스플레이시키는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템.
The method of claim 1,
A wireless communication module is provided, and upon receiving the context information request packet from the home network central control device, the detected sensing information is included in the context information response packet and transmitted to the home network central control device. Receiving a state control request packet from the server, further comprising a plurality of control device nodes for performing the control and transmitting the state control response packet accordingly to the home network central control device;
The home network central control device,
And displaying and analyzing the state control response packet received from the control device node.
상기 제어 장치 노드는,
가스 밸브를 제어하는 마이컴 가스 미터, 소화기를 제어하는 자동 소화 장치, 커튼 및 창문 중 하나인 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템.
6. The method of claim 5,
The control device node,
Wireless sensor network based gas and fire information display system, characterized in that one of the micom gas meter to control the gas valve, automatic fire extinguishing device to control the fire extinguisher, curtains and windows.
상기 홈 네트워크 중앙제어 기기는,
지그비(802.15.4)를 이용하여 상기 감지 센서 노드와 무선센서 네트워크를 형성하며, 스타 방식으로 상기 감지 센서 노드 및 제어 장치 노드와 무선통신 네트워크를 연결하는 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템.
The method of claim 6,
The home network central control device,
A wireless sensor network based gas and a wireless sensor network are formed by using Zigbee 802.15.4, and the wireless sensor network is connected to the sensing sensor node and the control device node in a star manner. Fire information display system.
상기 상황 정보 요청 패킷은,
시작 필드(SOP), 감지 센서 노드 식별 필드(Node ID), 장치 식별 보조 필드(Address), 명령어 필드(CMD), 전송 회수 필드(Retry Count), 메시지 필드(MOP) 및 종료(EOP) 필드로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템.
The method of claim 1,
The situation information request packet,
To start field (SOP), detection sensor node identification field (Node ID), device identification auxiliary field (Address), command field (CMD), number of transfer fields (Retry Count), message field (MOP) and end (EOP) fields. Gas and fire information display system based on the wireless sensor network, characterized in that made.
상기 상황 정보 응답 패킷은,
시작 필드(SOP), 감지 센서 노드 식별 필드(Node ID), 장치 식별 보조 필드(Address), 명령어 필드(CMD), 에크 및 데이터 필드(Ack/Data), 체크 섬 필드(Check sum) 및 종료(EOP) 필드로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템.
The method of claim 1,
The situation information response packet,
Start field (SOP), detection sensor node identification field (Node ID), device identification auxiliary field (Address), command field (CMD), ac and data fields (Ack / Data), check sum field (Check sum) and end ( Gas and fire information display system based on a wireless sensor network, characterized in that consisting of the EOP) field.
상기 상태 제어 요청 패킷은,
시작 필드(SOP), 감지 센서 노드 식별 필드(Node ID), 장치 식별 보조 필드(Address), 명령어 필드(CMD), 전송 회수 필드(Retry Count) 메시지 필드(MOP), 데이터 필드(DATA) 및 종료(EOP) 필드로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템.
6. The method of claim 5,
The state control request packet,
Start field (SOP), detection sensor node identification field (Node ID), device identification auxiliary field (Address), command field (CMD), retry count field (Retry Count) message field (MOP), data field (DATA) and end A gas and fire information display system based on a wireless sensor network, characterized in that the field (EOP).
상기 상태 제어 응답 패킷은,
시작 필드(SOP), 감지 센서 노드 식별 필드(Node ID), 장치 식별 보조 필드(Address), 명령어 필드(CMD), 데이터 필드(DATA), 체크 섬 필드(Check sum) 및 종료(EOP) 필드로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선센서 네트워크 기반의 가스 및 화재 정보 디스플레이 시스템. 6. The method of claim 5,
The state control response packet is,
To start field (SOP), detection sensor node identification field (Node ID), device identification auxiliary field (Address), command field (CMD), data field (DATA), check sum field (Check sum) and end (EOP) fields Gas and fire information display system based on the wireless sensor network, characterized in that made.
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