KR101103321B1 - remote control apparatus of an indoor light of an intelligent building using Power Line Communication - Google Patents
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Abstract
이 발명은 원격지의 관리 서버가 전력선을 이용하여 다수의 실내조명을 원격 제어하는 인텔리전트 빌딩 실내조명 원격 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an intelligent building indoor lighting remote control apparatus in which a remote management server remotely controls a plurality of indoor lights using a power line.
이 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 인텔리전트 빌딩 실내조명 원격 제어장치는, 실내조명의 자동 점/소등 조건을 저장한 스케줄링 알고리즘에 따라 상기 실내조명의 제어 신호를 출력하고, 상기 실내조명의 상태 신호를 수신하여 모니터링 알고리즘과 상기 실내조명의 고장시의 조치 알고리즘을 수행하는 관리 서버와; 상기 관리 서버와 인터페이스하여 상기 제어 신호를 수신하고 상기 상태 신호를 송신하며, 하위의 마스터 모뎀과 인터페이스하여 상기 제어 신호를 송신하고 상기 상태 신호를 수신하는 게이트웨이와; 상기 게이트웨이와 인터페이스하여 상기 제어 신호를 수신하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 3상4선 전력선에 실어서 전송하고, 상기 3상4선 전력선에 실려서 전송된 전력선 신호 형태의 상태 신호를 수신하여 원 상태 신호로 복원한 후 상기 게이트웨이로 송신하는 상기 마스터 모뎀과; 상기 3상4선 전력선 중 임의의 단상2선 전력선에 실려서 전송된 전력선 신호 형태의 제어 신호를 수신하여 원 제어 신호로 복원하고 상기 복원된 제어 신호에 따라 다수의 실내조명을 점등 또는 소등시키고, 상기 다수의 실내조명의 상태 신호를 수집하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 상기 단상2선 전력선에 실어서 전송하는 실내조명제어슬레이브장치를 포함한다.An intelligent building indoor lighting remote control apparatus using power line communication according to the present invention outputs a control signal of the indoor lighting according to a scheduling algorithm storing an automatic lighting / off condition of the indoor lighting, and receives a status signal of the indoor lighting. A management server for performing a monitoring algorithm and an action algorithm when the indoor lighting is broken; A gateway for interfacing with the management server to receive the control signal and transmitting the status signal, and for interfacing with a lower master modem to transmit the control signal and to receive the status signal; Interface with the gateway to receive the control signal and convert it into a power line signal form, and load it on a three-phase four-line power line, and transmits, and receives a state signal in the form of a power line signal transmitted on the three-phase four-line power line The master modem transmitting the signal to the gateway after restoring the signal; Receives a control signal in the form of a power line signal transmitted on an arbitrary single-phase two-wire power line of the three-phase four-wire power line and restores it to an original control signal, and lights or turns off a plurality of indoor lights according to the restored control signal. An indoor lighting control slave device that collects a plurality of indoor light status signals and converts them into a power line signal form, and transmits them on the single-phase two-wire power line.
마스터 모뎀, 실내조명제어슬레이브장치, 전력선통신, 인텔리전트 빌딩 Master Modem, Indoor Lighting Control Slave, Power Line Communication, Intelligent Building
Description
이 발명은 전력선 통신을 이용한 실내조명 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원격지의 관리 서버가 전력선을 이용하여 다수의 실내조명을 원격 제어하는 인텔리전트 빌딩 실내조명 원격 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an indoor lighting control apparatus using power line communication, and more particularly, to an intelligent building indoor lighting remote control apparatus for remotely controlling a plurality of indoor lighting using a power line remote control server.
일반적으로 사무용 공간인 빌딩(building) 등에는 각 층의 복도마다 또는 각 호실마다 다수의 실내조명이 설치된다. 각 호실에 설치된 실내조명은 통상적으로 해당 호실 임대인들이 관리하지만, 복도에 설치된 실내조명은 빌딩 관리자가 관리한다. 즉, 빌딩 관리자는 각 층의 복도를 돌아다니면서 각 층 복도에 설치된 실내조명을 수동으로 점등하거나 소등하여야 한다. 또한, 각 호실에 설치된 실내조명의 경우에도 해당 실내조명이 고장나거나 수명이 다해 꺼진 경우, 호실 임대인이 일일히 빌딩 관리자에게 전화를 걸어 보고해야 한다.In general, a plurality of indoor lights are installed in each building's corridor or each room. Indoor lighting in each room is usually managed by the landlord's renter, while indoor lighting in the hallway is managed by the building manager. That is, the building manager must manually turn on or off the indoor lighting installed in each floor corridor while walking around the hallways of each floor. In addition, in the case of indoor lighting installed in each room, if the indoor lighting is broken or at the end of its life, the room renter must call the building manager and report it to the building manager.
이에 원격지에 위치한 관리 서버에서 각 빌딩 내 각 층에 설치된 실내조명의 점등 이나 고장 상태를 모니터링하고, 각각의 실내조명의 점등/소등을 제어할 수 있는 기술이 요구되었다.Therefore, a technology for monitoring the lighting or failure of indoor lighting installed on each floor in each building from a remote management server and controlling the lighting / lighting of each indoor lighting was required.
이러한 필요성을 충족시키기 위하여 안출된 이 발명의 목적은, 인텔리전트 빌딩에서 관리 서버가 전력선 통신을 이용하여 원격지에 위치한 실내조명등의 점소등 상태 및 고장 여부를 모니터링하고 각 실내조명의 점등/소등을 제어하는 장치를 제공하기 위한 것이다.The purpose of the present invention, which is devised to meet this need, is to manage the lighting status and failure of indoor lighting located at a remote location and control the lighting / off of each indoor lighting by the management server in the intelligent building using power line communication. It is for providing a device.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 전력선 통신을 이용한 전력선 통신을 이용한 인텔리전트 빌딩 실내조명 원격 제어장치는, 실내조명의 자동 점/소등 조건을 저장한 스케줄링 알고리즘에 따라 상기 실내조명의 제어 신호를 출력하고, 상기 실내조명의 상태 신호를 수신하여 모니터링 알고리즘과 상기 실내조명의 고장시의 조치 알고리즘을 수행하는 관리 서버와; 상기 관리 서버와 인터페이스하여 상기 제어 신호를 수신하고 상기 상태 신호를 송신하며, 하위의 마스터 모뎀과 인터페이스하여 상기 제어 신호를 송신하고 상기 상태 신호를 수신하는 게이트웨이와; 상기 게이트웨이와 인터페이스하여 상기 제어 신호를 수신하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 3상4선 전력선에 실어서 전송하고, 상기 3상4선 전력선에 실려서 전송된 전력선 신호 형태의 상태 신호를 수신하여 원 상태 신호로 복원한 후 상기 게이트웨이로 송신하는 상기 마스터 모뎀과; 상기 3상4선 전력선 중 임의의 단상2선 전력선에 실려서 전송된 전력선 신호 형태의 제어 신호를 수신하여 원 제어 신호로 복 원하고 상기 복원된 제어 신호에 따라 다수의 실내조명을 점등 또는 소등시키고, 상기 다수의 실내조명의 상태 신호를 수집하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 상기 단상2선 전력선에 실어서 전송하는 실내조명제어슬레이브장치를 포함한 것을 특징으로 한다.Intelligent building indoor lighting remote control device using power line communication using the power line communication of the present invention for achieving the above object, outputs the control signal of the indoor light according to a scheduling algorithm that stores the automatic lighting / off condition of the indoor light And a management server configured to receive a status signal of the indoor lighting and perform a monitoring algorithm and an action algorithm when the indoor lighting fails; A gateway for interfacing with the management server to receive the control signal and transmitting the status signal, and for interfacing with a lower master modem to transmit the control signal and to receive the status signal; Interface with the gateway to receive the control signal and convert it into a power line signal form, and load it on a three-phase four-line power line, and transmits, and receives a state signal in the form of a power line signal transmitted on the three-phase four-line power line The master modem transmitting the signal to the gateway after restoring the signal; Receives a control signal in the form of a power line signal transmitted on an arbitrary single-phase two-wire power line of the three-phase four-wire power line, restores it to an original control signal, and turns on or off a plurality of indoor lights according to the restored control signal; And collecting indoor signals of a plurality of indoor lights, converting them into a power line signal form, and then carrying them on the single-phase two-wire power line.
이상과 같이 이 발명에 따르면 관리 서버로부터 입력되는 제어신호를 전력선을 통해 실내조명에게 통신하고, 실내조명의 상태를 모니터링하여 전력선을 통해 관리 서버로 전달하기 때문에, 원격지의 관리 서버에서 실내조명의 상태를 모니터링하고 실내조명의 점등/소등을 제어할 수 있는 잇점이 있다.As described above, according to the present invention, the control signal input from the management server is communicated to the indoor lighting through the power line, and the state of the indoor lighting is monitored and transmitted to the management server through the power line. The advantage is that it can monitor and control the lighting / off of the indoor lighting.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 한 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 인텔리전트 빌딩 실내조명 원격 제어장치를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, an intelligent building indoor lighting remote control apparatus using power line communication according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 이 발명의 한 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 인텔리전트 빌딩 실내조명 원격 제어장치를 도시한 기능 블록도이다.1 is a functional block diagram illustrating an intelligent building indoor lighting remote control apparatus using power line communication according to an embodiment of the present invention.
이는 관리 서버(110)와, 게이트웨이(120)와, 마스터 모뎀(130)과, 다수의 실내조명제어슬레이브장치(140)를 포함하여 구성된다. 마스터 모뎀(130)과 다수의 실내조명제어슬레이브장치(140)는 전력선 통신을 수행하는 전력선 통신모뎀 기능을 구비한다. 각각의 실내조명제어슬레이브장치(140)에는 다수의 실내조명이 연결되 며, 각각의 실내조명을 개별적으로 점등 및 소등한다.This includes a
관리 서버(110)는 다수의 실내조명의 점등/소등을 제어하기 위한 신호를 생성하여 게이트웨이(120)와 마스터 모뎀(130)을 통해 실내조명제어슬레이브장치(140)에게 전달함으로써, 실내조명제어슬레이브장치(140)에 연결된 다수의 실내조명을 제어한다. 관리 서버(110)로부터 실내조명제어슬레이브장치(140)에게 전달되는 신호를 제어 신호라고 하며, 이 제어 신호의 목적주소는 실내조명제어슬레이브장치(140)로 설정된다. 한편, 실내조명제어슬레이브장치(140)는 다수의 실내조명의 고장 여부와 점등/소등 상태 및 소비전력 등의 정보를 수집하여 마스터 모뎀(130)과 게이트웨이(120)를 통해 관리 서버(110)에게 보고한다. 실내조명제어슬레이브장치(140)로부터 관리 서버(110)에게 전달되는 신호를 상태 신호라고 한다.The
관리 서버(110)와 게이트웨이(120) 사이는 이더넷으로 연결되어, 관리 서버(110)가 웹 기반으로 각 실내조명제어슬레이브장치(140)에 연결된 다수의 실내조명을 관리 및 제어할 수 있도록 한다. 관리 서버(110)는 실내조명의 자동 점/소등 조건을 저장한 스케줄링 알고리즘과, 실내조명의 고장시의 조치 알고리즘을 포함한다. 즉, 관리 서버(110)는 스케줄링 알고리즘에 따라 시간이나 부하 상태를 판단하여 주기적으로 실내조명의 일부 또는 전부를 점등 또는 소등하기도 하고, 사용자가 수동으로 입력하는 실내조명 점/소등 신호에 따라 해당 실내조명을 점등 또는 소등하기도 한다. 또한, 관리 서버(110)는 게이트웨이(120)를 통해 수신되는 상태 신호로부터 임의의 실내조명이 고장인 것으로 판단되면, 고장 조치 알고리즘에 따라 동작하여 관리자에게 통지함으로써 고장 조치가 이루어지도록 한다. 관리 서 버(110)는 상태 신호를 이더넷을 통해 게이트웨이(120)로부터 수신하고, 제어 신호를 이더넷을 통해 게이트웨이(120)에게 송신한다. 상태 신호와 제어 신호가 이더넷을 통해 전송되기 위해 이더넷 신호로 변환되어야 함은 자명하다.The
게이트웨이(120)는 관리 서버(110)와 이더넷으로 연결되고 마스터 모뎀(130)과 RS-232C로 연결되어, 이더넷 신호와 RS-232C 신호를 상호 변환한다. 게이트웨이(120)는 관리 서버(110)로부터 이더넷을 통해 제어 신호가 입력되면 이를 RS-232C 신호로 변환하여 마스터 모뎀(130)에게 전달한다. 아울러, 게이트웨이(120)는 마스터 모뎀(130)으로부터 RS-232C를 통해 실내조명의 상태 신호가 입력되면 이를 이더넷 신호로 변환하여 관리 서버(110)에게 전달한다. 이 게이트웨이(120)는 관리 서버(110)가 없을 경우, 스케줄링 알고리즘과 모니터링 알고리즘 및 고장 조치 알고리즘 등 관리 서버(110)의 기능을 모두 수행할 수 있다.The
마스터 모뎀(130)은 게이트웨이(120)와 RS-232C로 연결되고 실내조명제어슬레이브장치(140)와 전력선 통신을 수행한다. 마스터 모뎀(130)은 3상4선 전력선으로 전력선 신호를 송,수신한다. 마스터 모뎀(130)은 RS-232C를 통해 수신된 제어 신호를 다수(예컨대, 3개)의 주파수대역의 반송파로 각각 변조하고 그 다수의 변조 신호를 결합하여 3상4선 전력선에 실어서 전송한다. 또한, 마스터 모뎀(130)은 3상4선 전력선에 실려서 전송된 상태 신호를 수신하고 다수의 반송파 주파수대역을 분리하여 복조한 후 원 상태 신호로 복원하고 RS232C를 통해 게이트웨이(120)에게 전달한다.The
실내조명제어슬레이브장치(140)는 마스터 모뎀(130)과 전력선 통신을 수행하 고 다수의 실내조명을 제어한다. 실내조명제어슬레이브장치(140)는 3상4선 전력선 중 임의의 단상2선 전력선에 연결되며, 단상2선 전력선으로 전력선 신호를 수신하여 해당 신호의 목적주소가 자기 자신이면 취하고 목적주소가 자기 자신이 아니면 버린다. 실내조명제어슬레이브장치(140)는 단상2선 전력선에 실려서 전송된 제어 신호를 수신하고 다수의 반송파 주파수대역을 분리하여 복조한 후 원 제어 신호로 복원하고, 그 제어 신호에 따라 제어대상 실내조명이 연결된 릴레이의 온/오프를 제어한다. 또한, 실내조명제어슬레이브장치(140)는 자신과 연결된 다수의 실내조명의 상태를 수집하여 목적주소를 마스터 모뎀(130)으로 하는 상태 신호를 생성하고, 그 상태 신호를 다수의 주파수대역의 반송파로 각각 변조하고 그 다수의 변조 신호를 결합하여 단상2선 전력선에 실어서 전송한다.The indoor lighting
마스터 모뎀(130)은 3상4선(R, S, T 및 N) 전력선 모두에 연결되고, 실내조명제어슬레이브장치(140)는 3상4선 전력선 중 임의의 단상2선((R 또는 S 또는 T)와, N) 전력선에 연결된다. 따라서, 실내조명제어슬레이브장치(140)가 어느 단상2선 전력선에 연결되어 있던지 관계없이 실내조명제어슬레이브장치(140)와 마스터 모뎀(130)은 전력선 통신이 가능하게 된다.The
마스터 모뎀(130)과 실내조명제어슬레이브장치(140)가 제어 신호와 상태 신호를 전력선 신호 형태로 변복조할 때, 다수의 주파수대역의 반송파로 변복조한다. 그 이유를 설명하면 다음과 같다. 전력선은 부하 상태에 따라 특정 주파수대역의 잡음이 급격하게 증가하는 경우가 발생하며, 그럴 경우 해당 특정 주파수대역으로부터 신호의 송수신이 곤란하다. 이 때문에 이 발명에서는 송신측에서는 제어 신 호와 상태 신호에 대해 다수의 주파수대역(예컨대, 110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz)으로 변조한 후 이를 전력선을 통해 전송하고, 수신측에서는 각각의 주파수대역으로부터 제어 신호와 상태 신호를 복조하고 상호 비교하여 원래의 데이터를 복원한다. 이렇게 하면 특정 주파수대역의 신호가 깨지더라도 다른 주파수대역을 통해 원 데이터를 복원할 수 있기 때문에 신호 전송의 성공율이 증가한다.When the
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 게이트웨이의 기능 블록도이다. 이 게이트웨이는 게이트웨이제어부(121)와, 클럭발생부(122)와, ISP인터페이스부(123)와, RS232C인터페이스부(124)와, 이더넷모듈(125)과, 리셋스위치(126)와, 상태표시부(127)를 포함하여 구성된다.2 is a functional block diagram of a gateway according to an embodiment of the present invention. The gateway includes a
클럭발생부(122)는 실시간 클럭을 발생하여 게이트웨이제어부(121)에게 제공한다. ISP인터페이스부(123)는 게이트웨이제어부(121)에 게이트웨이 펌웨어를 설치하기 위한 인터페이스이고, RS232C인터페이스부(124)는 게이트웨이제어부(121)와 마스터 모뎀(130)을 정합하는 인터페이스이며, 이더넷모듈(125)은 게이트웨이제어부(121)가 관리 서버(110)와 이더넷 신호를 송수신하도록 하는 모듈이다. 리셋스위치(126)는 게이트웨이를 초기화하기 위한 스위치이고, 상태 표시부(127)는 관리 서버(110)와의 이더넷 통신과 마스터 모뎀(130)과의 RS232C 직렬 통신이 정상적으로 이루어지는 지를 표시한다.The
도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 마스터 모뎀의 기능 블록도이다. 이 마스터 모뎀은 3상커플링부(131)와, 전력선통신 송수신부(132)와, RS232C인터페이스부(133)와, 딥선택스위치(134)와, 상태표시부(135)를 포함하여 구성된다. 전력선 통신 송수신부(132)는 프리필터(61)와, 이득조절부(62)와, 주필터부(63)와, 증폭&비교부(64)와, 데이터집선부(65)와, 변환구동부(66)를 포함하여 구성된다.3 is a functional block diagram of a master modem according to one embodiment of the present invention. The master modem includes a three-
3상커플링부(131)는 마스터 모뎀에 송수신되는 신호를 3상4선 전력선에 커플링한다.The three-
전력선통신 송수신부(132)는 제어 신호를 전력선 신호로 변조하여 출력하고 전력선 신호를 복조하여 상태 신호로 복원한다. 이를 구체적으로 살펴보면, 프리필터(61)는 3상커플링부(131)으로 수신된 전력선 신호 중 20~400Khz 주파수대역을 필터링한다. 차동증폭부(62)는 프리필터(61)에서 필터링된 주파수대역의 이득을 안정적으로 증폭한다. 주필터부(63)는 필터링된 주파수대역을 3개의 서브대역으로 분리하여 필터링하는데, 예컨대, 110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz로 분리한다. 각각 분리된 서브대역에는 동일한 상태 신호가 다중 전송되는데, 주필터부(63)가 이 세 개의 상태 신호를 각각 복조한다. 증폭&비교부(64)는 주필터부(63)에서 복조된 3개의 상태 신호를 증폭하고 비교하여 원 상태 신호를 추출한다. 데이터집선부(data concentrater)(65)는 복원된 상태 신호를 RS232C신호로 변환하여 RS232C인터페이스부(133)를 통해 게이트웨이(120)에게 전달한다. 한편, 데이터집선부(65)는 RS232C인터페이스부(133)를 통해 입력되는 RS232C신호를 제어 신호로 변환한다. 변환구동부(66)는 제어 신호를 3개의 서브대역으로 변조하고 변조된 신호들을 결합하여 전력선신호를 생성한 후 3상커플링부(131)를 통해 3상4선 전력선에 실어서 전송한다.The power
딥선택스위치(134)는 마스터 모뎀(130)의 주소를 설정하기 위한 스위치로서, 사용자가 외부에서 직접 조작하거나 무선으로 원격 조작되도록 설치할 수도 있다. 이 마스터 모뎀(130)의 주소 정보는 전력선통신 송수신부(132)에 제공되어, 실내조명제어슬레이브장치에게 전송하는 전력선신호의 출발주소에 자신의 주소를 함께 전송한다. 마스터 모뎀(130)의 주소는 관리 서버(110) 및 다수의 실내조명제어슬레이브장치(140)에 공유된다. 상태표시부(135)는 마스터 모뎀(130)과 실내조명제어슬레이브장치(140)와의 전력선 통신 또는 마스터 모뎀(130)과 게이트웨이(120)와의 RS232C 직렬통신이 정상적으로 이루어지는 지를 표시한다.The
도 4는 이 발명의 한 실시예에 따른 실내조명제어슬레이브장치의 기능 블록도이다. 이 실내조명제어슬레이브장치는 단상커플링부(141)와, 전력선통신 송수신부(142)와, 로컬제어부(143)와, 영점검출기(144)와, 릴레이부(145)와, 버튼부(146)와, 딥선택스위치(147)와, 상태표시부(148)를 포함하여 구성된다.4 is a functional block diagram of an indoor lighting control slave device according to an embodiment of the present invention. The indoor lighting control slave device includes a single-
단상커플링부(141)는 실내조명제어슬레이브장치(140)에 송수신되는 신호를 단상2선 전력선에 커플링한다. 단상커플링부(141)에는 R선, S선, T선 중 어느 하나와 N선이 연결된다.The single
전력선통신 송수신부(142)는 상태 신호를 전력선 신호로 변조하여 출력하고 전력선 신호를 복조하여 제어 신호로 복원한다. 이를 구체적으로 살펴보면, 프리필터(71)는 단상커플링부(141)로 수신된 전력선 신호 중 20~400Khz 주파수대역을 필터링한다. 차동증폭부(72)는 프리필터(71)에서 필터링된 주파수대역의 이득을 안정적으로 증폭한다. 주필터부(73)는 필터링된 주파수대역을 3개의 서브대역으로 분리하여 필터링하는데, 예컨대, 110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz로 분리한다. 각각 분리된 서브대역에는 동일한 제어 신호가 다중 전송되는데, 주필터부(73)가 이 세 개의 제어 신호를 각각 복조한다. 증폭&비교부(74)는 주필터부(73)에서 복조된 3개의 제어 신호를 증폭하고 비교하여 원 제어 신호를 추출한다. 데이터집선부(data concentrater)(75)는 복원된 제어 신호를 로컬제어부(143)에게 전달한다. 한편, 데이터집선부(75)는 로컬제어부(143)를 통해 입력된 상태 신호를 변환구동부(76)에게 제공하고, 변환구동부(76)는 그 상태 신호를 3개의 서브대역으로 변조하고 변조된 신호들을 결합하여 전력선신호 형태로 생성한 후 단상커플링부(141)를 통해 단상2선 전력선에 실어서 전송한다.The power line communication transmitter /
로컬제어부(143)는 전력선통신 송수신부(142)를 통해 수신된 제어신호에 따라 릴레이부(145)의 각 릴레이의 온/오프를 제어하여 각 릴레이에 연결된 실내조명이 점등 또는 소등되도록 한다. 또한, 로컬제어부는 릴레이부(145)의 각 릴레이의 상태 정보를 수집하여 상태 신호를 전력선통신 송수신부(142)에게 제공한다. 한편, 영점검출기(144)는 전력선의 영점을 검출하여 로컬제어부(143)에게 제공하는데, 로컬제어부(143)는 전력선의 영점에 맞추어 릴레이를 온/오프함으로써 릴레이 구동 및 실내조명의 점등/소등 제어에 소모되는 전력을 최소화한다.The
버튼부(146)는 사용자가 수동으로 각 실내조명을 점등/소등할 수 있도록 하는 버튼으로 이루어진다.The
딥선택스위치(147)는 실내조명제어슬레이브장치(140)의 주소를 설정하기 위한 스위치로서, 사용자가 외부에서 직접 조작하거나 무선으로 원격 조작되도록 설치할 수도 있다. 이 실내조명제어슬레이브장치(140)의 주소 정보는 전력선통신 송 수신부(142) 또는 로컬 제어부(143)에게 제공되는 바, 전력선통신 송수신부(142) 또는 로컬 제어부(143)는 수신된 전력선신호의 목적주소가 자기 자신이면 취하고 자기자신이 아니면 버린다. 한편, 전송하고자 하는 전력선신호의 출발주소에 자신의 주소를 함께 전송하기도 한다. 실내조명제어슬레이브장치(140)의 주소는 관리 서버(110) 및 마스터 모뎀(130)에 공유된다. 상태표시부(148)는 실내조명제어슬레이브장치(140)와 마스터 모뎀(130)과의 전력선 통신이 정상적으로 이루어지는 지를 표시한다.The
이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 인텔리전트 빌딩 실내조명 원격 제어장치의 동작을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the operation of the intelligent building indoor lighting remote control device using power line communication according to the present invention.
먼저, 관리 서버(110)로부터 실내조명제어슬레이브장치(140)에게 제어 신호가 전송되는 과정을 설명한다.First, a process of transmitting a control signal from the
관리 서버(110)가 실내조명을 제어하기 위한 신호를 생성하여 이더넷을 통해 게이트웨이(120)에 전달한다.The
게이트웨이(120)의 이더넷모듈(125)이 이더넷으로부터 제어 신호를 수신하고 게이트웨이 제어부(121)가 이더넷 신호를 RS232C 신호로 변환하여 RS232C인터페이스부(124)를 통해 마스터 모뎀(130)에 전달한다. 이더넷모듈(125)을 통해 게이트웨이(120)와 관리 서버(110)가 통신할 때와, RS232C인터페이스부(124)를 통해 게이트웨이(120)와 마스터 모뎀(130)이 통신할 때 게이트웨이 제어부(121)는 그 통신 상태를 상태 표시부(127)에 표시한다.The
다음, 마스터 모뎀(130)의 RS232C인터페이스부(133)는 RS232C 신호 형태의 제어 신호를 입력받아 전력선통신 송수신부(132)의 데이터집선부(65)에게 전달하고, 데이터집선부(65)는 RS232C 신호 형태의 제어 신호를 복원하여 변환구동부(66)에게 전달한다. 변환구동부(66)는 제어 신호를 3개의 서브대역(110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz)으로 변조하고 그 변조된 신호들을 결합하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 3상 커플링부(131)를 통해 3상4선 전력선에 실어서 전송한다. 이때, 마스터 모뎀(130)은 R선, S선, T선에 모두 이 전력선 신호를 전송한다.Next, the
마스터 모뎀(130)이 전력선의 R선, S선, T선에 모두 전력선 신호 형태의 제어 신호를 송신하면, 전력선에 연결된 모든 실내조명제어슬레이브장치(140)들에게 입력된다.When the
전력선 신호 형태의 제어 신호의 목적주소인 실내조명제어슬레이브장치(140)의 단상커플링부(141)는 전력선에 커플링하여 이 전력선 신호를 수신하고, 전력선통신 송수신부(142)는 전력선 신호를 복조하여 제어 신호로 복원한다. 프리필터(71)는 단상커플링부(141)로 수신된 전력선 신호 중 20~400Khz 주파수대역을 필터링하고, 차동증폭부(72)는 프리필터(71)에서 필터링된 주파수대역의 이득을 안정적으로 증폭한다. 주필터부(73)는 필터링된 주파수대역을 3개의 서브대역으로 분리하여 필터링하는데, 구체적으로는, 110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz로 분리하여 세 개의 제어 신호를 각각 복조한다. 증폭&비교부(74)는 주필터부(73)에서 복조된 3개의 제어 신호를 증폭하고 비교하여 원 제어 신호를 추출한다. 데이터집선부(75)는 복원된 제어 신호를 로컬제어부(143)에게 전달한다.The single
로컬제어부(143)는 제어 신호에 따라 릴레이부(145)의 각 릴레이를 개별적으 로 온 또는 오프하는데, 이로써 각 릴레이에 연결된 실내조명이 점등 또는 소등되도록 한다. 이때, 로컬제어부(143)는 영점검출기(144)로부터 제공되는 전력선신호의 영점에 맞추어 릴레이를 구동한다.The
다음, 실내조명제어슬레이브장치(140)로부터 관리 서버(110)에 상태 신호가 전송되는 과정을 설명한다.Next, a process of transmitting a status signal from the indoor lighting
로컬제어부(143)는 각 릴레이로부터 실내조명 상태 신호를 수집하여 전력선통신 송수신부(142)의 데이터 집선부(75)에게 전달한다. 데이터 집선부(75)는 전력선 통신을 위한 상태 신호를 생성하고 변환 구동부(76)는 이 상태 신호를 3개의 서브대역(110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz)으로 각각 변조하고 그 변조된 신호들을 결합하여 전력선 신호 형태로 변환한 후 단상커플링부(141)를 통해 단상2선 전력선에 실어서 전송한다. 이 전력선 신호 형태의 상태 신호의 목적주소는 마스터 모뎀(130)으로 설정된다.The
전력선 신호 형태의 상태 신호의 목적주소인 마스터 모뎀(130)의 3상 커플링부(131)는 전력선에 커플링하여 이 전력선 신호를 수신하고, 전력선통신 송수신부(132)는 전력선 신호를 복조하여 상태 신호로 복원한다. 프리필터(61)는 3상커플링부(131)로 수신된 전력선 신호 중 20~400Khz 주파수대역을 필터링하고, 차동증폭부(62)는 프리필터(61)에서 필터링된 주파수대역의 이득을 안정적으로 증폭한다. 주필터부(63)는 필터링된 주파수대역을 3개의 서브대역으로 분리하여 필터링하는데, 구체적으로는, 110~195Khz, 205~285Khz, 305~395Khz로 분리하여 세 개의 상태 신호를 복조한다. 증폭&비교부(64)는 주필터부(63)에서 복조된 3개의 상태 신호를 증폭하고 비교하여 원 상태 신호를 추출한다. 데이터집선부(65)는 복원된 상태 신호를 RS232C인터페이스부(133)를 통해 게이트웨이(120)에게 전달한다.The three-
게이트웨이(120)의 게이트웨이제어부(121)는 RS232C인터페이스부(124)를 통해 마스터 모뎀(130)으로부터 수신되는 상태 신호를 이더넷 신호 형태로 변환하여 이더넷 모듈(125)를 통해 관리 서버(110)에게 전달한다.The
한편, 실내조명제어슬레이브장치(140)는 사용자가 버튼부(146)를 조작하면, 로컬제어부(143)는 사용자의 의도를 파악하고 릴레이부(145)의 해당 릴레이를 온/오프하여 해당 릴레이에 연결된 실내조명이 점등 또는 소등되도록 한다.On the other hand, the indoor lighting
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example only for describing the best embodiment of the present invention and not for limiting the present invention. In addition, it is a matter of course that various modifications and variations are possible without departing from the scope of the technical idea of the present invention by anyone having ordinary skill in the art.
도 1은 이 발명의 한 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 인텔리전트 빌딩 실내조명 원격 제어장치를 도시한 기능 블록도,1 is a functional block diagram showing an intelligent building indoor lighting remote control apparatus using power line communication according to an embodiment of the present invention;
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 게이트웨이의 기능 블록도,2 is a functional block diagram of a gateway according to an embodiment of the present invention;
도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 마스터 모뎀의 기능 블록도,3 is a functional block diagram of a master modem according to one embodiment of the present invention;
도 4는 이 발명의 한 실시예에 따른 실내조명제어슬레이브장치의 기능 블록도이다.4 is a functional block diagram of an indoor lighting control slave device according to an embodiment of the present invention.
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