KR101179528B1 - 통신선로 전환이 가능한 직접 디지털 제어기 및 이를 구비한 중앙 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웹 통신이나 인터넷 통신으로 외부에서 건물을 관리할 때 이상 신호가 입력되는 경우 통신선로를 변경함으로써, 외부의 방해 신호로부터 장비 및 건물을 보호할 수 있는 통신선로의 전환이 가능한 직접 디지털 제어기 및 이를 구비한 중앙 관리 시스템에 관한 것으로, 중앙 제어부의 제어 신호에 따라 동작하고 결과를 상기 중앙 제어부로 전송하며, 중앙 제어부의 제어 신호를 후단으로 전송하고 후단에서의 결과를 중앙 제어부로 전송하는 직접 디지털 제어기에 있어서, 중앙 제어부의 공통선로로 연결되는 제1공통단자와 후단의 직접 디지털 제어기의 공통선로로 연결되는 제2공통단자로 구성되는 공통단자; 및 중앙 제어부를 통하여 인터넷 혹은 웹으로 이어지는 제1통신선로와 온오프 연결되는 제1접점과 중앙 제어부로 이어지는 제2통신선로와 온오프 연결되는 제2접점을 구비하는 제1통신단자 및 후단의 직접 디지털 제어기로 연결되는 제2통신단자로 구성되는 통신단자;가 구비되어, 상기 제1통신단자는 상기 중앙 제어부의 제어에 따라 상기 제1접점 및 제2 접점이 온오프되어, 제1통신선로 및 제2통신선로의 전환이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

통신선로 전환이 가능한 직접 디지털 제어기 및 이를 구비한 중앙 관리 시스템{Direct Digital Controller having convertible transmission line and Management system having the same}

본 발명은 중앙 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웹 통신이나 인터넷 통신으로 외부에서 건물을 관리할 때 이상 신호가 입력되는 경우 통신선로를 변경함으로써, 외부의 방해 신호로부터 장비 및 건물을 보호할 수 있는 통신선로의 전환이 가능한 직접 디지털 제어기 및 이를 구비한 중앙 관리 시스템에 관한 것이다.

중앙 관리 시스템은 건물의 각종 설비를 관리/제어하여 에너지 절감 기능을 수행하기 위해서 구현되는 것이며, 크게 중앙 제어부, 직접 디지털 제어기, 기타 제어기기 및 이들을 서로 연결하는 통신선로로 구성된다.

중앙 제어부는 운전원이 영상 표시 장치 등과 같은 시스템을 통하여 건물 설비를 종합 관제하는 중앙 관제실에 설치되는 제반 장치를 말하며, 주 컴퓨터, 주변 장치 및 사람과 기계 간의 모든 대화 장치 등을 포함한다. 직접 디지털 제어기기(DDC:Direct Digital Controller, 이하, 'DDC' 라 함)는 건물 내, 설비 현장에 설치되어 각종 설비를 직접 디지털 기능으로 제어하는 디지털 처리장치이다. 또한, DDC는 각종 설비 데이터를 모아 각 장비 및 기기를 직접 제어하는 독립적인 처리기능을 가지며, 그 데이터를 다른 DDC 또는 중앙 제어부로 송출하는 기기를 이른다. 제어기기는 감지기류, 제어기기류, 밸브류 등에 해당하는 기기로써, DDC에 연결되어 설비에 대한 실제 데이터 계측 및 제어를 담당하는 기기이다.

시스템의 기본적인 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙 제어부(10) 하부에 통신선로(P)를 구성하고 통신선로(P) 상에 층별 장비 제어용 복수의 DDC(20)를 연결함으로써, DDC 사이의 상호 통신으로 데이터를 주고받아 외기보상 제어, 연동제어, 예약 제어 등을 구현할 수 있는 것이다.

그러나 이러한 일련의 시스템 구조에서는, 중앙 제어부(10)의 PC와 DDC(20) 사이에 공통선로(C)와 단일의 통신선로(P)로만 연결된다. 이 경우 중앙 제어부(10)의 PC가 해킹 등에 의하여 설정되지 않은 포트 또는 IP로부터 이상 신호가 전송되는 경우 이를 곧바로 DDC(20)에 전송하게 된다. 이때, DDC(20)는 그러한 이상 제어 신호에 응답하여 각종 기계의 동작 설정 값, 온도 적정 범위, 타입 스케쥴 등의 동작을 변환시키게 되므로, 대형 빌딩, 공장 및 산업시설 등에 엄청난 피해를 줄 수 있다. 즉, 종래의 기술에 따른 DDC 및 이를 이용한 건물 관리 시스템에서는 중앙 제어부에 해킹 등에 의하여 외부에서 이상 제어 신호가 전송되더라도 차단하지 못하고 그대로 DDC로 제어 명령을 내리게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 이상 제어 신호가 전송되는 경우 통신선로를 전환하여 이상 제어 신호에 대하여 수신 및 응답을 하지 않도록 하는 통신선로 전환이 가능한 직접 디지털 제어기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 중앙 제어부에서는 인터넷이나 웹을 통하여 전송되는 제어 신호가 중앙 제어부에 기 설정된 포트 혹은 IP로부터의 전송 신호인지를 실시간으로 확인하고, 이상 포트 혹은 IP로부터 제어 신호가 전송되는 경우 주 통신선로와의 연결을 차단하고 보조 통신선로로 연결하여 이상 제어 신호가 전송되는 되는 것을 방지함으로써, 해킹 등에 의한 시스템을 보호할 수 있는 건물 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부의 포트나 IP로부터 제어신호를 수신받는 중앙 제어부와 상기 중앙제어부에서 전송되는 제어신호에 따라 동작하고 그 결과를 다시 중앙제어부로 전송하는 메인 직접 디지털 제어기를 포함하는 중앙 관리 시스템에 있어서, 상기 중앙 제어부와 상기 메인 직접 디지털 제어기는, 정상적인 포트나 IP에서 신호가 전송되는 경우의 동작 신호와 확인되지 않은 포트나 IP에서 신호가 전송되는 경우의 대기 신호가 전송되는 제1통신선로 및 확인되지 않은 포트나 IP로부터의 신호가 정상적인 신호로 확인된 경우의 제1통신선로로의 복귀 신호가 전송되는 제2통신선로로 연결되어, 상기 중앙 제어부의 제어 신호에 따라, 확인되지 않은 이상 포트 혹은 IP로부터 제어 신호가 입력되는 경우 제1통신선로의 연결이 차단되고 제2통신선로로 연결되며, 상기 중앙 제어부에서 이상 신호 여부를 확인하여 이상 신호가 아닌 것이 확인되는 경우 제1통신선로로 연결이 복귀되고 제2통신선로의 연결이 차단되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 중앙 관리 시스템은 상기 메인 직접 디지털 단말기에는 단일의 통신선로로 연결된 서브 직접 디지털 단말기를 더 포함한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 해킹 등에 의한 이상 제어 신호로부터 직접 디지털 제어기가 동작하는 것을 원천적으로 차단함으로써, 이상 제어 신호로부터 건물내의 시스템을 안전하게 보호할 수 있다.

도 1은 종래의 중앙 관리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 중앙 관리 시스템을 개략적으로 나타내 도면,
도 3은 도 2의 실시예에 따른 중앙 관리 시스템에서 정상 신호 전송시의 동작 상태를 보인 도면,
도 4는 도 2의 실시예에 따른 중앙 관리 시스템에서 이상 신호 전송시의 동작 상태를 보인 도면, 및
도 5는 도 2의 중앙 관리 시스템에서의 신호 전송에 따른 동작 상태를 보인 순서도이다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 중앙 관리 시스템을 개략적으로 나타내 도면이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 실시예에 따른 중앙 관리 시스템에서 정상 신호 및 이상 신호 전송시의 동작 상태를 보인 도면이며, 도 5는 도 2의 중앙 관리 시스템에서의 신호 전송에 따른 동작 상태를 보인 순서도이다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 중앙 관리 시스템은, 중앙 제어부(100), 상기 중앙 제어부(100)에 연결되는 복수의 직접 디지털 제어기(200)로 구성되며, 중앙 제어부(100)와 직접 디지털 제어기(200) 사이에는 통신선들(C,P,P1,P2)로 연결된다. 또한, 복수의 직접 디지털 제어기(200)는 중앙 제어부에 연결되는 메인 직접 디지털 제어기(이하, 메인 DDC라 함)와 메인 직접 디지털 제어기에 직렬로 연결되는 복수의 서브 직접 디지털 제어기(이하, 서브 DDC라 함)로 구성된다. 특히, 도시된 바와 같이 본 발명에서는 중앙 제어부(100)와 메인 DDC 사이에는 공동선로(C)와 한 쌍의 통신선로(P1,P2)로 연결되며, DDC(200) 사이에는 공통선로(C)와 단일의 통신선로(P)로 연결된다.

구체적으로 살펴보면, 중앙 제어부(100)는 외부에서의 특정 포트나 IP로부터 전송되는 제어 신호를 DDC(200)로 전송하고, DDC(200)의 운영 상태와 동작 결과 등을 보고받고 감시한다. 이러한 중앙 제어부(100)는 PC와 게이트웨이로 구성될 수 있으며, PC는 포트와 IP를 감시하고 DDC의 운영 상황을 디스플레이하며, 게이트웨이는 신호의 송수신을 제어한다. 또한, PC는 인터넷이나 웹사이트 등을 통하여 특정 포트나 IP로 연결되고, 게이트웨이는 주 통신선로(P1)와 보조 통신선로(P2)로 메인 DDC(200)와 연결된다.

특히, 본 발명에서의 중앙 제어부(100)는 신호가 전송되는 포트 또는 IP가 미리 설정되어 안전성이 확인된 포트 또는 IP인지를 실시간 감시하도로 구성되며, 이를 위하여 DDC(200)의 제어를 위한 신호를 전송할 수 있는 포트나 IP는 미리 입력되는 것이 바람직하다. 중앙 제어부(100)에서 정상적인 포트 또는 IP로부터 신호가 전송되는 정상적인 경우에는 주 통신선로(P1)를 통하여 메인 DDC(200)로 신호를 전송하고, 확인되지 않은 이상 포트 또는 IP로부터 신호가 전송되는 경우 주 통신선로(P1)를 차단하고 보조 통신선로(P2)를 통하여 메인 DDC(200)와 연결시킨 후, 해당 포트 또는 IP가 정상적인 포트 또는 IP인지를 확인하도록 한다. 정상적인 포트 또는 IP로부터의 신호 전송이라는 것이 확인되는 경우 다시 주 통신선로(P1)를 연결하고 보조 통신선로(P2)를 차단하여 원래의 상태로 복귀시킨다. 이러한 통신선로의 선택은 게이트웨이를 통하여 이루어질 수 있다.

한편, 이를 위하여 중앙 제어부(100)와 연결되는 메인 DDC(200)에는 주 통신선로(P1)와 보조 통신선로(P2)를 선택 전환할 수 있는 한 쌍의 접점단자가 구비된다. 즉, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 메인 DDC(200)는 중앙 제어부(100)의 공통선로(C)와 연결되는 제1공통단자(210a)와 주 통신선로(P1)와 연결되기 위한 제1접점(221)과 보조 통신선로(P2)와 연결되기 위한 제2점점(222)을 가지는 제1통신단자(220a)가 구비된다. 또한, 후단의 서브 DDC(200)에 연결되기 위한 제2공통단자(210b)와 제2통신단자(220b)가 각각 구비된다. 즉, 메인 DDC(200)는 중앙 제어부(100)와는 복수의 통신선로(P1,P2)로 연결되며, 후단의 서브 DDC(200)와는 단일의 통신선로(P)로 연결된다. 또한, 각 DDC(200)의 일 측에는 각 장비들과 연결되는 아날로그신호 송신단자(AO), 아날로그신호 수신단자(AI), 디지털신호 송신단자(DO) 및 디지털신호 수신단자(DI)가 구비된다.

여기서, 통신단자(220)의 제1접점(221) 및 제2접점(222)은 온오프 스위칭 장치로 구성되어, 제1접점(221)이 온 되는 경우 제2접점(222)은 오프 되고, 제1접점(221)이 오프 되는 경우 제2접점(222)은 온 되어, 주 통신선로(P1) 및 보조 통신선로(P2)와 선택적 연결될 수 있도록 한다. 이러한 온오프 제어는 중앙 제어부(100)에 의하여 이루어진다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙 제어부(100)에서 설정된 포트 또는 IP로부터 정상 신호가 전송되는 경우 제1접점(221)이 온 되고 제2접점(222)이 오프 되어 메인 DDC(200)의 통신단자(220)는 주 통신선로(P1)로 연결된다. 메인 DDC(200)는 주 통신선로를 통해서 정상적인 제어 신호를 수신하여 그에 따라 동작하고, 그 결과를 다시 주 통신선로(P1)를 통하여 전송하게 된다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 중앙 제어부(100)에서는 설정되지 않은 포트 또는 IP로부터 이상 신호가 전송되는 경우 먼저 제1접점(221)을 오프 시키고 제2접점(222)을 온 시키라는 신호를 주 통신선로(P1)를 통하여 메인 DDC(200)로 전송한다. 각 접점의 온오프 신호를 전송받은 메인 DDC(200)는 즉시 제1접점(221)을 오프 시키고 제2접점(222)을 온 시켜 보조 통신선로(P2)를 통하여 중앙 제어부(100)와 연결하며, 보조 통신선로(P2)를 통하여 이 후의 제어 신호를 대기한다.

이때, 중앙 제어부(100)에서는 설정되지 않은 포트 또는 IP로부터 전송되는 신호의 정상 여부와 포트 또는 IP의 안전성 등을 확인하고, 정상 신호라고 확인되는 경우 다시 제1접점(221)을 온 시키고 제2접점(222)을 오프 시키라는 신호를 보조 통신선로(P2)를 통하여 메인 DDC(200)로 전송한다. 메인 DDC(200)는 전송된 신호에 따라 제1접점(221)을 온 시키고 제2접점(222)을 오프 시켜 주 통신선로(P1)로 중앙 제어부(100)와의 연결 상태를 복귀시킨다.

상기와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 메인 DDC(200)는 통신선로 전환 기능이 구비되어, 이상 신호가 감지되는 경우에는 중앙 제어부(100)와 메인 DDC(200) 사이에는 보조 통신선로(P2)를 통하여 연결되어 해제를 대기하도록 함으로써, 해킹 등을 통한 이상 신호로부터 DDC가 작동하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 통신선로 전환 기능은 중앙 제어부(100)와 직접 연결되는 메인 DDC(200)에만 구비되며, 메인 DDC(200)에 연결되는 복수의 서브 DDC(200)는 일반 DDC가 적용된다.

도 5를 참조하여, 본 발명의 중앙 관리 시스템의 동작을 더 구체적으로 살펴보면, 중앙 제어부(100)에서는 포트 또는 IP로부터 요청되는 데이터를 수신한다. 이때, 중앙 제어부(100)는 수신되는 데이터가 설정되지 않은 포트 또는 IP로부터 전송된 데이터가 이상 신호가 아닌지 실시간으로 감시하여 판단한다. 이상 신호가 아닌 경우 데이터를 메인 DDC(200)로 전송하고, 메인 DDC(200)에서는 전송된 데이터가 이상 신호에 의한 차단 신호인지 여부를 판단한다. 전송 데이터가 정상 신호인 경우 데이터에 따라 처리하고, 그 결과를 중앙 제어부(100)로 응답하고, 중앙 제어부(100)에서는 응답 데이터를 처리하게 된다. 이러한 과정은 주 통신선로(P1)를 통하여 이루어진다.

한편, 중앙 제어부(100)에서 설정되지 않은 포트 또는 IP로부터 전송된 데이터가 이상 신호라고 판단되는 경우, 이를 주 통신선로(P1)를 통하여 메인 DDC(200)로 전송하고, 메인 DDC(200)에서는 이상 신호가 수신되는 경우, 즉시 제1접점(221)을 오프 시키고 제2접점(222)을 온 시켜 시스템을 보호하고, 전환된 보조 통신선로(P2)를 통하여 해제 신호를 대기한다.

이 후, 중앙 제어부(100)에서는 운전원에 의하여 설정되지 않은 포트 또는 IP로부터 전송된 데이터가 정상 신호라는 사실이 확인되는 경우, 보조 통신선로(P2)를 통하여 메인 DDC(200)에 해제 신호를 전송하고, 메인 DDC(200)에서는 해제 신호에 따라 제1접점(221)을 온 시키고 제2접점(222)을 오프 시켜, 주 통신선로(P1)와의 연결을 복귀시키게 된다.

상기와 같이 주 통신선로와 보조 통신선로의 전환을 통하여 제어 신호의 전송이 이루어짐으로써, 확인되지 않은 포트 또는 IP로부터 전송되는 이상 제어 신호로부터 각종 장비들 및 시스템을 안전하게 보호할 수 있다.

이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100 : 중앙 제어부
200 : 직접 디지털 제어기
210 : 공통단자 220 : 통신단자
221 : 제1접점 222 : 제2접점
C : 공통선로 P : 통신선로
P1 : 주 통신선로 P2 : 보조 통신선로

Claims (2)

1. 외부의 포트나 IP로부터 제어신호를 수신받는 중앙 제어부와 상기 중앙제어부에서 전송되는 제어신호에 따라 동작하고 그 결과를 다시 중앙제어부로 전송하는 메인 직접 디지털 제어기를 포함하는 중앙 관리 시스템에 있어서,
   상기 중앙 제어부와 상기 메인 직접 디지털 제어기는, 정상적인 포트나 IP에서 신호가 전송되는 경우의 동작 신호와 확인되지 않은 포트나 IP에서 신호가 전송되는 경우의 대기 신호가 전송되는 제1통신선로 및 확인되지 않은 포트나 IP로부터의 신호가 정상적인 신호로 확인된 경우의 제1통신선로로의 복귀 신호가 전송되는 제2통신선로로 연결되어,
   상기 중앙 제어부의 제어 신호에 따라, 확인되지 않은 이상 포트 혹은 IP로부터 제어 신호가 입력되는 경우 제1통신선로의 연결이 차단되고 제2통신선로로 연결되며, 상기 중앙 제어부에서 이상 신호 여부를 확인하여 이상 신호가 아닌 것이 확인되는 경우 제1통신선로로 연결이 복귀되고 제2통신선로의 연결이 차단되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 중앙 관리 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인 직접 디지털 단말기에는 단일의 통신선로로 연결된 서브 직접 디지털 단말기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 관리 시스템.
   

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