KR101885867B1 - Wireless communication method of measuring equipment and control equipment - Google Patents

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KR101885867B1
KR101885867B1 KR1020170176288A KR20170176288A KR101885867B1 KR 101885867 B1 KR101885867 B1 KR 101885867B1 KR 1020170176288 A KR1020170176288 A KR 1020170176288A KR 20170176288 A KR20170176288 A KR 20170176288A KR 101885867 B1 KR101885867 B1 KR 101885867B1
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이윤철
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금양산업개발 (주)
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Abstract

The present invention relates to a wireless communication method for an instrumentation device and a control device. According to the present invention, the wireless communication method for an instrumentation device and a control device sets frequencies by dividing the frequencies by each channel in an allocated frequency band and allocates the predetermined channel among the channels which are set, to the channel requesting data communications. Also, the wireless communication method for an instrumentation device and a control device searches the channel which can be used in accordance with a request and transmits data to and receives data from the corresponding channel when there is a channel which can be used as a search result. So, the wireless communication method for an instrumentation device and a control device can perform wireless communications by multiple instrumentation devices and a control device in the allocated frequency band. According to the present invention, the wireless communication method for an instrumentation device and control device is to control mechanical facilities by receiving data detected by the instrumentation device via wireless communications with multiple instrumentation devices. The wireless communication device for an instrumentation device and control device includes a channel request step, a channel search step, a channel allocation holding step, a holding channel transmitting step, a data transmitting step, and an idle channel switching step.

Description

계측장치와 제어장치의 무선통신 방법{WIRELESS COMMUNICATION METHOD OF MEASURING EQUIPMENT AND CONTROL EQUIPMENT}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a wireless communication method of a measuring apparatus and a control apparatus,

본 발명은 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 할당된 주파수 범위에서 채널별로 주파수를 분할하여 설정하고, 설정된 채널 중에서 특정 채널은 데이터 통신을 요청하는 채널로 할당하며, 요청에 따라 사용 가능한 채널을 검색하고, 검색 결과 사용 가능한 채널이 존재하는 경우에는 해당 채널로 데이터를 송수신하여, 할당된 주파수 범위에서 다수의 계측장치와 제어장치가 무선통신을 수행할 수 있는 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a radio communication method of a measuring apparatus and a control apparatus, and more particularly, to a radio communication method of a measuring apparatus and a control apparatus, in which a frequency is divided and set for each channel in an allocated frequency range, a specific channel is allocated as a channel for requesting data communication, A measuring device capable of performing wireless communication with a plurality of measuring devices and a control device in an allocated frequency range by transmitting and receiving data to and from a corresponding channel when there is a channel available for a search result, And a wireless communication method of the control apparatus.

일반적으로 관리자의 접근이 어렵거나 적은 인원으로 넓은 시설물을 관리해야 하는 발전소, 변전소, 수처리 시설, 배수장 또는 중계 펌프장 등과 같은 플랜트 시설들은 도시 외곽에 넓게 분포되어 있고, 이와 같은 플랜트(시설)에는 각종 기계 설비와 계측 기기가 설치되어 있다. 그리고 플랜트에는 원격 감시 제어반(RCS: Remote Control Station)이 설치되어 플랜트의 운전을 조작하도록 구성되고, 원격 감시 제어반에는 PLC(Programmable Logic Controller)가 설치되어 계측장치를 통해 기계 설비를 감시 및 제어하고, 그 데이터를 중앙 관제 센터의 감시 제어 컴퓨터에 전달하여 현장의 상황을 종합적으로 모니터링하거나 필요시에는 상기 기계 설비를 제어하도록 구성되어 있다.Generally, plant facilities such as power plants, substations, water treatment facilities, drainage facilities, or relay pumping stations that are required to manage large facilities with difficult or small access by managers are widely distributed outside the city. In such a plant, Facilities and measuring instruments are installed. The plant is equipped with a remote control station (RCS) to operate the plant. The remote monitoring and control panel is equipped with a PLC (Programmable Logic Controller) to monitor and control the equipment through the measuring device, And transmits the data to the monitoring control computer of the central control center to monitor the situation of the site comprehensively or to control the mechanical equipment when necessary.

이러한 구성에서 플랜트 시설물의 정보를 검출하는 계측장치와 기계설비를 제어하는 제어장치의 통신은 유선통신을 이용하여 데이터를 송수신하도록 구성되었다. 그러나 상기의 유선통신 방식은 넓은 지역에 유선선로를 포설하기가 난해할 뿐만 아니라 포설된 유선선로의 유지보수에 대한 지속적인 비용이 소요되는 문제점이 발생된다.In this configuration, the communication between the measuring device for detecting the information of the plant facility and the control device for controlling the equipment is configured to transmit and receive data using wired communication. However, in the wired communication method described above, it is difficult to install a wired line in a wide area, and there is a problem that it takes a long time to maintain and repair the installed wired line.

이러한 문제점을 해소하기 위한 기술로서 무선통신 방식이 적용되었다.A wireless communication system has been applied as a technique for solving such a problem.

무선통신 방식에서 사용되는 주파수 대역은 무선랜, 지그비 또는 블루투스 등으로 구성된다.The frequency band used in the wireless communication system is composed of wireless LAN, ZigBee, or Bluetooth.

무선방식을 이용한 원격 제어 시스템 중에서, 등록특허공보 제10-1345668호에 무선 통신을 이용한 계측기 원격 제어 시스템이 개시되었다.Among the remote control systems using the wireless system, a meter remote control system using wireless communication is disclosed in Patent Publication No. 10-1345668.

상기 기술은 하나 이상의 센서를 통해 검출된 입력신호를 미리 정해진 제 1 주파수 대역을 사용하는 제 1 무선 신호로 출력하는 다수의 계측기; 상기 제 1 무선 신호를 수신하여 분석하고, 상기 계측기를 제어하기 위한 제어신호를 제 2 무선 신호로 변환하여 상기 다수의 계측기에 송신하는 원격 제어기; 및 상기 제 1 주파수 대역과 간섭을 일으키지 않는 제 2 주파수 대역을 검출하고, 상기 제 2 주파수 대역을 사용하여 상기 제 2 무선 신호를 송수신하는 가변 무선 통신 모듈을 포함하고, 상기 가변 무선 통신 모듈은 상기 제 2 주파수 대역이 존재하지 않으면, 상기 제 1 무선 신호의 송신 시간과 상기 제 2 무선 신호의 송신시간을 절환하여 상기 제 1 무선 신호 및 상기 제 2 무선 신호가 시분할 송수신되도록 제어하는 시분할 제어기를 포함하고, 상기 시분할 제어기는 시분할 제어신호에 따라 상기 제 1 무선 신호와 상기 제 2 무선 신호의 송수신 시간이 자동 절환되도록 스위칭하는 트랜지스터 소자로 이루어진 시분할 스위치를 구비하여, 상기 제 1 주파수 대역을 사용하는 상기 제 1 무선 신호가 상기 원격 제어기로 입력되도록 하거나 상기 제 2 주파수 대역을 사용하는 상기 제 2 무선 신호가 상기 원격 제어기로부터 출력되도록 하는 무선 통신을 이용한 계측기 원격 제어 시스템에 관한 것이다.The technique includes a plurality of meters for outputting an input signal detected through one or more sensors to a first radio signal using a predetermined first frequency band; A remote controller for receiving and analyzing the first wireless signal, converting a control signal for controlling the meter into a second wireless signal, and transmitting the second wireless signal to the plurality of meters; And a variable wireless communication module for detecting a second frequency band that does not cause interference with the first frequency band and transmitting and receiving the second wireless signal using the second frequency band, And a time division controller for switching the transmission time of the first radio signal and the transmission time of the second radio signal so that the first radio signal and the second radio signal are time-division-transmitted and received, if the second frequency band does not exist And the time-division controller includes a time-division switch including transistor elements for switching the transmission and reception times of the first radio signal and the second radio signal to be automatically switched according to the time division control signal, The first radio signal is input to the remote controller or the second frequency band The first relates to remote instrument control system using a wireless communication terminal that is output from the remote controller 2, the radio signal using a.

그러나 이와 같은 상기 기술은 계측장치의 개수가 일정 범위 내에서는 유효하나 다수의 센서와 여러 개의 제어장치가 밀집하는 플랜트 환경에서는 시분할에 따른 주파수 할당이 비효율적으로 동작될 수 있고, 이러한 비효율적인 동작에 의해 계측장치와 제어장치 사이의 데이터 송수신이 원활하게 수행되지 않는 문제점이 발생될 수 있다.However, in the above-described technique, frequency allocation according to time division can be inefficiently operated in a plant environment in which a plurality of sensors and a plurality of control devices are concentrated, although the number of measuring devices is effective within a certain range. There may arise a problem that data transmission / reception between the measurement apparatus and the control apparatus is not performed smoothly.

KR 10-1345668 B1 (2013. 12. 20.)KR 10-1345668 B1 (Dec 20, 2013)

본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해소하고자 하는 과제는, 데이터의 송수신이 필요한 경우에만 활당된 주파수 범위에서 사용가능한 채널을 검색하고, 사용 가능한 채널이 존재하는 경우 사용가능한 해당 채널을 이용하여 데이터의 송수신이 이루어지는 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the related art by searching for a usable channel in a frequency range allocated only when data transmission / reception is required, And a method of wireless communication between a measuring device and a control device in which data is transmitted and received using a usable channel.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법은 복수 개로 구성되는 계측장치와 무선통신으로 상기 계측장치에서 검출된 데이터를 수신하여 기계설비를 제어하는 제어장치의 무선통신 방법으로서, 할당된 채널 중에서 설정된 요청 채널을 이용하여 상기 계측장치가 상기 제어장치로 통신 채널을 요청하는 채널 요청단계; 상기 제어장치가 채널 요청에 대하여 설정된 주파수 범위의 할당된 채널에서 사용 가능한 채널을 검색하는 채널 검색단계; 상기 채널 검색단계에서 사용가능한 채널이 있는 것으로 판단되면, 상기 제어장치가 사용가능한 채널을 채널 요청한 상기 계측장치로 배정하고 홀딩시키는 채널 배정 홀딩단계; 상기 제어장치가 상기 채널 배정 홀딩단계에서 홀딩된 채널을 상기 요청 채널을 이용하여 상기 계측장치로 홀딩된 채널을 송신하는 홀딩채널 송신단계; 상기 계측장치가 상기 홀딩채널 송신단계를 통해 홀딩채널을 수신하면, 상기 홀딩채널을 이용하여 검출된 데이터를 송신하는 데이터 송신단계; 및 상기 제어장치가 상기 홀딩채널을 통해 상기 계측장치로부터 데이터 수신이 완료되면, 상기 홀딩채널을 유휴채널로 전환하는 유휴채널 전환단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a wireless communication method of a measuring apparatus and a control apparatus according to the present invention is a wireless communication method of a measuring apparatus and a control apparatus, comprising a plurality of measurement apparatuses, A communication method, comprising: a channel request step in which the measurement device requests a communication channel to the control device using a request channel set among allocated channels; A channel searching step of the control device searching for an available channel in an assigned channel in a frequency range set for a channel request; A channel assignment holding step of allocating and holding a usable channel to the measurement apparatus that requests a channel when it is determined that there is a usable channel in the channel search step; A holding channel transmission step of the control device transmitting a channel held in the measurement device using the request channel to the channel held in the channel allocation and holding step; A data transmitting step of transmitting data detected using the holding channel when the measuring apparatus receives the holding channel through the holding channel transmitting step; And an idle channel switching step of switching the holding channel to an idle channel when the controller receives data from the measuring device through the holding channel.

여기서, 상기 채널 검색단계(S20)에서 사용가능한 채널이 없는 것으로 판단되면, 사용되고 있는 채널에 대한 상기 계측장치의 중요도를 산출하는 사용채널 중요도 산출단계; 상기 사용채널 중요도 산출단계에서 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도와 상기 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도를 비교하는 중요도 비교단계; 및 상기 중요도 비교단계에서 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도와 상기 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도의 비교 결과, 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도가 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도보다 상대적으로 낮은 값인 경우, 산출된 최저값을 가지는 계측장치가 사용하는 채널을 정지시키고 홀딩시키는 채널 강제홀딩단계를 포함하여 이루어질 수 있다.If it is determined that there is no available channel in the channel searching step (S20), the use channel importance calculating step calculates the importance of the measuring device with respect to the used channel. An importance comparing step of comparing the importance of the measuring device having the lowest value calculated in the used channel importance calculating step with the importance of the measuring device requested in the request channel; And comparing the importance of the measuring device having the lowest value calculated in the importance comparing step with the importance of the measuring device requested in the request channel and comparing the importance of the measuring device having the calculated lowest value with the importance of the measuring device requested in the request channel And a channel forced holding step of stopping and holding the channel used by the measuring device having the calculated lowest value when the value is a low value.

또한, 상기 중요도 비교단계에서 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도와 상기 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도의 비교 결과, 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도가 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도보다 상대적으로 높은 값인 경우, 상기 요청 채널로 요청한 계측장치의 통신 채널 요청을 무시하는 채널요청 무시단계를 포함하여 이루어질 수 있다.As a result of comparing the importance of the measuring device having the lowest value calculated in the importance comparing step with the importance of the measuring device requested by the request channel and the importance of the measuring device having the calculated lowest value is higher than the importance of the measuring device requested in the request channel A channel request ignoring step of ignoring a communication channel request of the measuring apparatus requested by the request channel if the value is a high value.

이때, 상기 계측장치는 정전, 화재, 진동, 이산화탄소, 결로, 온도 및 습도 중에서 선택된 하나를 측정하는 것을 특징으로 한다.At this time, the measuring device measures one selected from electrostatic, fire, vibration, carbon dioxide, condensation, temperature and humidity.

또한, 무선통신은 주파수 917 ~ 923.5Mhz 대역의 로라(Long Range Low Power) 무선 통신으로 이루어지고, 각 채널의 대역폭은 125KHz인 것을 특징으로 한다.In addition, the wireless communication is performed by long range low power wireless communication in a frequency band of 917 to 923.5 MHz, and the bandwidth of each channel is 125 KHz.

본 발명에 의하면, 데이터의 송수신에 사용되지 않는 채널이 유휴 상태로 전환됨에 따라 할당된 주파수 영역에서의 주파수 활용도가 증가되어 다수의 계측장치를 제어장치에 무선방식으로 연결할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, frequency utilization in an allocated frequency region is increased as a channel that is not used for data transmission / reception is switched to an idle state, so that a plurality of measurement devices can be connected to a controller in a wireless manner.

또한, 계측장치와 제어장치 사이의 간섭을 최소화할 수 있으므로, 정확한 계측이 가능하고 검출된 데이터에 대한 신뢰성이 증대되는 장점이 있다.Further, since the interference between the measuring apparatus and the control apparatus can be minimized, it is possible to perform accurate measurement and increase the reliability of the detected data.

도 1은 본 발명에 따른 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법이 적용된 원격 감시제어 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법이 적용된 원격 감시제어 시스템에서 일 실시 예의 계측장치에 대한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법이 적용된 원격 감시제어 시스템에서 일 실시 예의 채널에 대한 주파수를 나타낸 표.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 따른 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법에 대한 흐름도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a remote monitoring and control system to which a radio communication method of a measuring apparatus and a control apparatus according to the present invention is applied. FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a remote monitoring and control system to which a wireless communication method of a measuring apparatus and a control apparatus according to the present invention is applied.
3 is a table showing a frequency for a channel in a remote monitoring and control system to which a wireless communication method of a measuring apparatus and a control apparatus according to the present invention is applied.
FIG. 4 and FIG. 5 are flowcharts of a wireless communication method of the measuring apparatus and the control apparatus according to the present invention, respectively.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 할당된 주파수 범위에서 채널별로 주파수를 분할하여 설정하고, 설정된 채널 중에서 특정 채널은 데이터 통신을 요청하는 채널로 할당하며, 요청에 따라 사용 가능한 채널을 검색하고, 검색 결과 사용 가능한 채널이 존재하는 경우에는 해당 채널로 데이터를 송수신하여, 할당된 주파수 범위에서 다수의 계측장치와 제어장치가 무선통신을 수행할 수 있는 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법에 관한 것이다.According to the present invention, a frequency is divided and set for each channel in an allocated frequency range, a specific channel is allocated as a channel for requesting data communication among the set channels, a usable channel is searched according to a request, A measurement device capable of performing wireless communication between a plurality of measurement devices and a control device in an allocated frequency range, and a wireless communication method of the control device.

도 1은 본 발명에 따른 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법이 적용된 원격 감시제어 시스템의 구성도를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of a remote monitoring and control system to which a wireless communication method of a measuring apparatus and a control apparatus according to the present invention is applied.

첨부된 도 1을 참조하면, 원격 감시제어 시스템은 계측장치(10), 설비제어장치(20), 설비장치(30), 제어장치(40), HMI(Human-Machine Interface, 50) 및 비콘단말기(60)를 포함하여 구성된다.1, the remote monitoring and control system includes a measurement device 10, a facility control device 20, a facility device 30, a control device 40, an HMI (Human-Machine Interface) 50, (60).

이때, 원격 감시제어 시스템은 발전시설, 변전시설, 가로등 시설, 수처리 시설, 철도시설, 석유화학 플랜트, 비닐하우스 및 축사 등 다양한 시설을 감시하고 제어하는 시스템에 적용될 수 있다.At this time, the remote monitoring and control system can be applied to a system for monitoring and controlling various facilities such as a power generation facility, a substation facility, a streetlight facility, a water treatment facility, a railway facility, a petrochemical plant, a vinyl house and a housing facility.

계측장치(10)는 원격의 설비시스템에 설치되어 검출된 환경정보값을 무선통신으로 송신하는 기능을 수행하는 기능을 수행한다.The measuring apparatus 10 is installed in a remote facility system and performs a function of transmitting the detected environment information value through wireless communication.

도 2는 본 발명에 따른 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법이 적용된 원격 감시제어 시스템에서 일 실시 예의 계측장치에 대한 구성도를 나타낸 도면이다.2 is a block diagram illustrating a measuring apparatus according to an embodiment of the remote monitoring and control system to which the wireless communication method of the measuring apparatus and the controlling apparatus according to the present invention is applied.

첨부된 도 2를 참조하면, 계측장치(10)는 센서로직부(11), 데이터변환부(12), 통신부(13), 메모리부(14) 및 위치신호처리부(15)를 포함하여 구성될 수 있다.2, the measuring apparatus 10 includes a sensor 11, a data converting unit 12, a communication unit 13, a memory unit 14, and a position signal processing unit 15 .

센서로직부(11)는 환경정보값을 검출하여 출력하는 센서에 대한 설정을 관리한다. 즉, 센서로직부(11)는 결합될 수 있는 센서모듈의 종류 및 사양(spec)에 대한 센서정보와 센서정보에 대응하는 애플리케이션이 저장되고, 결합된 센서모듈로부터 출력되는 환경정보값을 수신할 수 있는 애플리케이션을 로딩하여 활성화시킨다.The sensor unit 11 manages settings for sensors that detect and output environmental information values. That is, the sensor unit 11 stores the sensor information and the application information corresponding to the type and specification of the sensor module that can be coupled, and receives an environment information value output from the associated sensor module You can load and activate an application.

예를 들어, 온도를 검출할 수 있는 온도센서가 결합되면, 상기 센서로직부(11)는 결합된 온도센서에 대한 센서정보를 취득하고, 취득된 센서정보에 대응하는 애플리케이션을 로드하여 활성화시킨다. 이 상태에서, 상기 온도센서가 습도센서로 변경되는 경우에는 온도센서에 대응된 활성화된 애플리케이션을 비활성상태로 전환하고 습도센서를 수신할 수 있는 애플리케이션을 로드하여 활성화시킨다.For example, when a temperature sensor capable of detecting a temperature is combined, the sensor unit 11 acquires the sensor information for the associated temperature sensor, and loads and activates the application corresponding to the acquired sensor information. In this state, when the temperature sensor is changed to the humidity sensor, the activated application corresponding to the temperature sensor is switched to the inactive state, and the application capable of receiving the humidity sensor is loaded and activated.

데이터변환부(12)는 상기 로직부(11)에 연결된 센서모듈을 통해 수신된 환경정보값을 전송가능한 데이터로 변환한다. 즉, 데이터변환부(12)는 수신된 환경정보값이 아날로그 신호인 경우에는 디지털 신호로 변환하여 패킷 단위로 출력하고, 디지털 신호인 경우에는 바이패스되어 패킷 단위로 출력하는 기능을 수행한다.The data conversion unit 12 converts the environmental information value received through the sensor module connected to the logic unit 11 into transmittable data. That is, when the received environment information value is an analog signal, the data conversion unit 12 converts the digital signal into a digital signal and outputs the digital signal in units of packets.

센서에서 출력되는 신호는 일반적으로 아날로그 신호이다. 아날로그 신호는 장거리 전송시 신호 손실이 발생될 수 있어 취약하다. 따라서, 상기 데이터변환부(12)는 결합된 센서가 아날로그 신호를 출력하는 센서인 경우에는 이를 디지털 신호로 변환하여 출력하고, 디지털 신호인 경우에는 바이패스하여 출력되게 한다.The signal output from the sensor is generally an analog signal. Analog signals are vulnerable because signal loss can occur during long-haul transmissions. Therefore, if the sensor is a sensor for outputting an analog signal, the data converter 12 converts the digital signal into a digital signal and outputs the digital signal by bypassing the digital signal.

통신부(13)는 제어장치(40)로 통신 채널을 요청하고, 요청에 따라 수신된 할당 채널로 상기 데이터변환부(12)에서 변환된 데이터를 무선으로 송신한다.The communication unit 13 requests the control device 40 for a communication channel and wirelessly transmits the data converted by the data conversion unit 12 to the allocated allocated channel according to the request.

이때, 상기 통신부(13)는 메모리부(14)에 저장된 주파수 대역에 대한 설정된 채널 중에서 요청 채널을 이용하여 상기 제어장치(40)로 통신 채널을 요구하고, 상기 제어장치(40)로부터 할당 채널을 수신하게 되면, 수신된 할당 채널로 상기 데이터변환부(12)에서 변환된 데이터를 무선으로 송신한다.At this time, the communication unit 13 requests a communication channel from the controller 40 using a request channel among the channels set for the frequency band stored in the memory unit 14, And transmits the converted data from the data converter 12 to the received assigned channel by radio.

여기서, 상기 통신부(13)에서 이루어지는 무선 통신 방식으로는 지그비(Zigbee), 알에프(RF), 와이파이(WiFi), 3G, 4G, LTE, LTE-A, 와이브로(Wireless Broadband Internet) 및 로라(LORA, Long Range Low Power) 중 어느 하나가 선택되어 사용될 수 있다.The wireless communication method in the communication unit 13 may be Zigbee, RF, WiFi, 3G, 4G, LTE, LTE-A, Wireless Broadband Internet and LORA, Long Range Low Power) may be selected and used.

상기의 통신방식 중에서, 로라(LORA)는 UHF(Ultra High Frequency) 대역의 비면허 주파수를 사용하는 비표준 기술이라는 점, 네트워크가 구축되지 않은 야외에서 구축이 용이한 점, 저전력 구동이 가능한 점, 통신 반경이 수 ~ 수십㎞ 인 점 등의 장점이 있다.Among the communication methods described above, LORA is a non-standard technology using a license-exempt frequency in the UHF (Ultra High Frequency) band, easy to construct in an outdoor environment where no network is constructed, This is advantageous in that it is several to several tens of kilometers.

무선통신으로 로라 방식을 사용하는 경우, 917 ~ 923.5㎒의 범위에서 주파수별로 할당된 채널을 통해 무선으로 전송하도록 구성될 수 있고, 각 채널의 대역폭은 125KHz으로 설정되어 8개의 채널로 구성될 수 있다.When the Laura scheme is used as a wireless communication, it can be configured to wirelessly transmit through a channel allocated for each frequency in a range of 917 to 923.5 MHz, and the bandwidth of each channel can be configured to be set to 125KHz, .

도 3은 본 발명에 따른 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법이 적용된 원격 감시제어 시스템에서 일 실시 예의 채널에 대한 주파수를 나타낸 표이다.FIG. 3 is a table showing a frequency for a channel in a remote monitoring and control system to which a wireless communication method of a measuring apparatus and a control apparatus according to the present invention is applied.

첨부된 도 3을 참조하면, 채널0은 921.9MHz, 채널1은 922.1MHz, 채널2는 922.3MHz, 채널3은 922.5MHz, 채널4는 922.7MHz, 채널5는 922.9MHz, 채널6은 923.1MHz 및 채널7은 923.39MHz로 설정될 수 있고, 상기 채널 중에서 채널0은 요청 채널로 설정될 수 있다.Referring to FIG. 3, channel 0 is 921.9 MHz, channel 1 is 922.1 MHz, channel 2 is 922.3 MHz, channel 3 is 922.5 MHz, channel 4 is 922.7 MHz, channel 5 is 922.9 MHz, channel 6 is 923.1 MHz, Channel 7 may be set to 923.39 MHz, and channel 0 of the channel may be set as a request channel.

메모리부(14)에는 상기 센서로직부(11)에 결합된 센서의 종류, 센서의 아이디, 센서의 입출력 범위 및 출력 방식이 저장 관리된다. 이때, 상기 센서로직부(11)에 결합된 센서모듈이 변경되는 경우, 상기 메모리부(14)에 저장되는 센서모듈의 아이디, 센서모듈의 입출력 범위 및 출력 방식은 변경된 센서모듈에 대한 정보로 갱신되게 된다.The memory unit 14 stores and manages the type of sensor coupled to the sensor unit 11, the ID of the sensor, the input / output range of the sensor, and the output method. In this case, when the sensor module coupled with the sensor unit 11 is changed, the ID of the sensor module stored in the memory unit 14, the input / output range and the output method of the sensor module are updated with the information about the changed sensor module .

한편, 계측장치(10)가 필요에 의해 증설되거나 설치된 위치가 변경되는 경우, 상기 계측장치(10)에 대한 증설 또는 가변된 위치를 인식하기 위한 구성으로서 수신된 비콘신호에 대응하여 비콘수신신호를 송신하는 위치신호처리부(15)가 상기 계측장치(10)에 구성된다.On the other hand, in the case where the measuring apparatus 10 is added or changed in position as needed, a beacon receiving signal corresponding to the received beacon signal is received as a configuration for recognizing the expansion or variable position of the measuring apparatus 10 And a position signal processing unit 15 for transmitting is constituted in the measuring apparatus 10.

또한, 상기 위치신호처리부(15)로 비콘신호를 전송하는 복수 개의 비콘단말기(60)가 구성된다.In addition, a plurality of beacon terminals 60 for transmitting a beacon signal to the position signal processing unit 15 are configured.

상기 비콘단말기(60)는 비콘신호를 발생하여 송신하고, 송신된 상기 비콘신호에 대한 수신된 비콘수신신호의 시간, 비콘수신신호의 세기 및 비콘신호를 송신한 위치에 대한 위치정보를 포함하는 비콘정보를 송출한다.The beacon terminal 60 generates and transmits a beacon signal, and transmits the beacon signal to the beacon terminal 60. The beacon terminal 60 transmits a beacon signal to the beacon terminal 60, And transmits information.

제어장치(40)는 송출되는 상기 비콘정보를 기초로 상기 계측장치(10)의 위치를 검출하고, 검출된 상기 계측장치(10)의 위치를 HMI(50)로 전송한다.The control device 40 detects the position of the measuring device 10 based on the transmitted beacon information and transmits the detected position of the measuring device 10 to the HMI 50. [

여기서, 상기 복수 개의 비콘단말기(60)는 비콘신호가 중첩되도록 설치되되, 각각의 비콘단말기(60)의 위치는 제어장치(40)의 메모리모듈에 저장 관리된다.Here, the plurality of beacon terminals 60 are installed such that beacon signals are superimposed, and the positions of the respective beacon terminals 60 are stored and managed in a memory module of the controller 40. [

즉, 상기 제어장치(40)는 상기 비콘단말기(60)의 위치를 알고 있는 상태에서 수신된 상기 비콘수신신호의 시간을 산출하여 거리를 산출하게 되고, 산출된 거리에 대한 가상의 반경을 산출하게 된다. 이에, 상기 제어장치(40)는 3개 이상의 비콘단말기(60)를 통해 산출된 반경이 겹치는 지점을 상기 계측장치(10)의 위치인 것으로 판단한다.That is, the controller 40 calculates the distance of the beacon reception signal in a state of knowing the location of the beacon terminal 60, calculates the distance, and calculates a virtual radius of the calculated distance do. The control device 40 determines that a position where the radiuses calculated through the three or more beacon terminals 60 overlap is the position of the measuring device 10.

이때, 수신된 상기 비콘수신신호의 세기는 상기 비콘단말기(60)를 선택하는 정보로 활용된다. 즉, 수신된 상기 비콘수신신호의 세기가 큰 순위로 3개의 비콘단말기(60)를 선택하고, 선택된 비콘단말기(60)로부터 전송된 비콘정보를 이용하여 상기 계측장치(10)의 위치를 검출하도록 구성된다.At this time, the strength of the received beacon signal is used as information for selecting the beacon terminal 60. [ That is, three beacon terminals 60 are selected in order of the received beacon reception signal intensity, and the position of the measurement apparatus 10 is detected using the beacon information transmitted from the selected beacon terminal 60 .

이에 따라, GPS를 이용할 수 없는 건물 내의 설치된 계측장치(10) 위치도 검출할 수 있고, 비콘수신신호의 세기에 따라 선별된 비콘정보를 이용함에 따라 측정된 검출위치에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.Accordingly, it is possible to detect the position of the measurement apparatus 10 installed in the building where GPS can not be used, and to increase the reliability of the measured detection position by using the selected beacon information according to the intensity of the beacon reception signal .

설비장치(30)는 원격 설비에 설치되어 상기 제어장치(40)로부터 출력되는 설비제어신호에 따라 운전되는 것으로서, 냉난방기, 조명, 펌프, 환풍기 및 밸브 등 원격 설비를 구동 또는 제어하는 장치 중에서 선택될 수 있다. The facility apparatus 30 is installed in a remote facility and is operated in accordance with a facility control signal output from the control apparatus 40. The facility apparatus 30 is selected from devices for driving or controlling remote facilities such as cooling and heating equipment, .

제어장치(40)는 상기 계측장치(10) 및 설비제어장치(30)와 무선통신을 수행하여 환경정보값을 수신하여 통신망을 통해 송신하고, 통신망을 통해 수신된 설비제어신호를 상기 설비장치로 송신하며, 환경정보값에 대한 임계값들이 미리 설정되고, 상기 설정된 임계값들을 기준으로 상기 설비장치(30)를 제어하는 설비제어신호를 출력한다.The control device 40 performs wireless communication with the measurement device 10 and the facility control device 30 to receive environmental information values and transmit them through a communication network and transmits the facility control signals received via the communication network to the facility device And outputs a facility control signal for controlling the facility apparatus 30 on the basis of the set threshold values.

상기 제어장치(40)에는 환경정보값에 대한 임계값들이 미리 설정된 메모리모듈이 구성된다. 즉, 제어장치(40)는 메모리모듈에 저장된 환경정보값의 임계값과 수신된 환경정보값을 비교하고, 비교결과 수신된 환경정보값이 임계값을 벗어나는 경우, 환경정보값이 상기 임계값 범위에 속하도록 하는 설비제어신호를 송출한다.The control device 40 is configured with a memory module in which threshold values for environment information values are preset. That is, the control device 40 compares the threshold value of the environment information value stored in the memory module with the received environment information value, and when the environment information value received as a result of the comparison is out of the threshold value, And transmits the equipment control signal to the system control unit.

예를 들어, 온도의 경우 하한 임계값과 상한 임계값이 설정된 상태에서 검출된 환경정보값이 상한 임계값을 초과한 것으로 판단되면, 상기 제어장치(40)는 냉방기를 동작하는 설비제어신호를 출력하고, 검출된 환경정보값이 하한 임계값 미만인 것으로 판단되면, 난방기를 동작하는 설비제어신호를 출력하도록 구성될 수 있다.For example, when it is determined that the environment information value detected in a state where the lower limit threshold value and the upper limit threshold value are set in the case of temperature exceeds the upper limit threshold value, the control device 40 outputs the facility control signal for operating the air conditioner And output the facility control signal for operating the heater when it is determined that the detected environmental information value is less than the lower limit threshold value.

또한, 특정의 환경정보값에 대해서 임계값이 초과 또는 미만인 것으로 판단되는 경우에는, 인식 가능한 음성, 벨 또는 부저 등의 경고음 또는 메시지를 발생시키는 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.Further, when it is judged that the threshold value is over or below the specific environment information value, it can be configured to output a warning sound or a signal for generating a message such as recognizable voice, bell or buzzer.

예를 들어, 검출된 환경정보값이 정전인 것으로 판단되는 경우에는 정전임을 알리는 경고음을 송출하도록 구성될 수 있다.For example, when it is determined that the detected environment information value is a power failure, the warning information may be configured to send an alarm sound indicating that the power failure has occurred.

아울러, 상기의 임계값은 제1 임계값, 제2 임계값 및 제3 임계값 등의 단계로 구분되어 설정될 수 있다. 또한, 각 임계값에 대한 경고음 메시지 등이 구분 출력되도록 구성될 수 있다.In addition, the threshold value may be divided into a first threshold value, a second threshold value, and a third threshold value. Also, a warning sound message or the like for each threshold value can be configured to be output separately.

상기 제어장치(40)에서 출력되는 설비제어신호 또는 경고음(또는 메시지)는 통신망을 통해 HMI(50)로 전송되어 출력되게 구성된다.The facility control signal or the warning sound (or message) output from the control device 40 is configured to be transmitted to the HMI 50 via the communication network and output.

HMI(Human-Machine Interface, 50)는 무선중계장치와 통신망을 통해 연결되어 설비제어장치를 원격에서 관리하고 상기 설비제어장치의 상태를 표시하는 것으로서, 관리서버, 모바일기기 또는 연계기관서버 등을 포함하여 구성될 수 있다.The HMI (Human-Machine Interface) 50 is connected to the radio relay device through a communication network to remotely manage the facility control device and display the state of the facility control device, and includes a management server, a mobile device, .

상기에서 모바일기기는 이동 통신이 가능한 개인 휴대 단말기로서, 스마트폰, 이동통신단말기, PDA 또는 태블릿PC 등 다양하게 구성될 수 있으며, 연계기관서버는 위험 발생시 연계기관과 협업을 통해 해당 기관의 서비스를 제공받기 위한 것으로서, 화재신호에 따라 연계되는 소방서, 정전에 따라 연계되는 한국전력공사 및 무단 침입에 따라 연계되는 경찰서 등으로 구성될 수 있다.The mobile device may be a personal portable device capable of mobile communication, and may be configured in various ways such as a smart phone, a mobile communication terminal, a PDA, or a tablet PC. It can be composed of a fire station linked to a fire signal, KEPCO linked to a power failure, and a police station linked to an unauthorized intrusion.

다음으로, 본 발명에 따른 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법에 대해서 설명한다.Next, a wireless communication method of the measuring apparatus and the control apparatus according to the present invention will be described.

도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 따른 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법에 대한 흐름도를 나타낸 도면이다.FIG. 4 and FIG. 5 are flowcharts showing a method of wireless communication between the measuring apparatus and the control apparatus according to the present invention, respectively.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법은 채널 요청단계(S10), 채널 검색단계(S20), 채널 배정 홀딩단계(S30), 홀딩채널 송신단계(S40), 데이터 송신단계(S50) 및 유휴채널 전환단계(S60)를 포함하여 이루어진다.4, a method of wireless communication between a measuring apparatus and a control apparatus according to the present invention includes a channel request step S10, a channel searching step S20, a channel allocation holding step S30, a holding channel transmitting step S40 ), A data transmission step (S50), and an idle channel switching step (S60).

1. 채널 요청단계(S10)1. Channel request step (S10)

채널 요청단계(S10)는 할당된 채널 중에서 설정된 요청 채널을 이용하여 계측장치(10)가 제어장치(40)로 통신 채널을 요청하는 단계이다.The channel requesting step S10 is a step in which the measuring device 10 requests the control device 40 for a communication channel using a request channel set among the allocated channels.

상기 계측장치(10)는 결합된 센서에서 검출된 환경정보값에 대한 데이터를 검출하고, 검출된 데이터를 송신하기 위해 요청 채널을 통해 상기 제어장치(40)로 데이터를 송신하기 위한 채널을 요청한다.The measuring apparatus 10 detects data on the environmental information value detected by the associated sensor and requests a channel for transmitting data to the control device 40 via a request channel to transmit the detected data .

2. 채널 검색단계(S20)2. Channel search step (S20)

채널 검색단계(S20)는 제어장치(40)가 채널 요청에 대하여 설정된 주파수 범위의 할당된 채널에서 사용 가능한 채널을 검색하는 단계이다.The channel search step S20 is a step in which the control device 40 searches for a usable channel in an allocated channel in a frequency range set for the channel request.

3. 채널 배정 홀딩단계(S30)3. Channel allocation holding step (S30)

채널 배정 홀딩단계(S30)는 상기 채널 검색단계(S20)에서 사용가능한 채널이 있는 것으로 판단되면, 제어장치(40)가 사용가능한 채널을 채널 요청한 계측장치(10)로 배정하고 홀딩시키는 단계이다.The channel allocation holding step S30 is a step of assigning and holding a usable channel to the measurement apparatus 10 which has requested the channel when the controller 40 determines that there is a usable channel in the channel searching step S20.

즉, 상기의 채널 검색단계(S20)에서 제어장치(40)가 사용 가능한 채널을 검색하는 과정은 홀딩된 채널 이외의 홀딩되지 않은 유휴(遊休) 채널이 있는지를 검색하고, 상기 채널 배정 홀딩단계(S30)는 유휴 채널이 존재하면, 해당 유휴 채널은 채널 요청한 계측장치(10)와 통신을 위한 채널로 배정하고, 배정된 채널을 홀딩하는 과정이다.That is, the process of searching for a usable channel by the controller 40 in the channel searching step S20 may include searching for an idle idle channel other than the held channel, S30), if there is an idle channel, the idle channel is allocated to a channel for communication with the measurement device 10 requested by the channel, and the allocated channel is held.

이때, 홀딩된 채널은 다른 계측장치와 무선통신을 수행하지 못하게 된다.At this time, the held channel can not perform wireless communication with another measuring device.

한편, 상기 채널 검색단계(S20)에서 사용가능한 채널이 있는 것으로 판단되면, 검출된 환경정보값이 원격 설비에서 어느 정도의 지위에 있는지를 판단하여 반드시 수신해야 하는 환경정보값인지 또는 수신을 무시해도 되는 것인지를 판단하여 판단 결과에 따라 수신 여부를 결정하도록 구성될 수 있다.On the other hand, if it is determined that there is a usable channel in the channel searching step (S20), it is judged to what extent the detected environment information value is located in the remote facility and whether the environment information value should be received or ignored And determines whether or not to receive the data according to the determination result.

이에, 첨부된 도 5를 참조하면, 상기 채널 검색단계(S20)에서 사용 가능한 채널이 없는 경우에는 수신하고자 하는 환경정보값에 대한 중요도에 따라 처리 과정을 나타낸 것으로서, 사용채널 중요도 산출단계(S31), 중요도 비교단계(S32), 채널 강제홀딩단계(S33) 및 채널요청 무시단계(S34)를 포함한다.Referring to FIG. 5, if there is no available channel in the channel searching step S20, the process is performed according to the importance of the environment information value to be received. An importance comparing step S32, a channel forced holding step S33, and a channel request ignoring step S34.

3.1. 사용채널 중요도 산출단계(S31)3.1. The used channel importance calculating step (S31)

상기 채널 검색단계(S20)에서 사용가능한 채널이 없는 것으로 판단되면, 사용되고 있는 채널에 대한 상기 계측장치의 중요도를 산출하는 단계이다.If it is determined that there is no available channel in the channel searching step (S20), the step of calculating the importance of the measuring apparatus with respect to the used channel is calculated.

즉, 사용채널 중요도 산출단계(S31)는 요청 채널을 제외한 전 채널이 사용중인 홀딩 채널인 경우, 사용 채널 전체에 대한 상기 계측장치의 중요도를 산출한다.That is, the used channel importance calculating step S31 calculates the importance of the measuring device with respect to the entire used channel when all the channels other than the request channel are the used holding channels.

부연하면, 계측장치(10)에 결합된 센서는 원격 설비에서 차지하는 비중이 각각 다르게 부여될 수 있고, 부여된 비중에 따라 중요도를 산출하여 중요도가 상대적으로 높은 경우에는 우선하여 수신될 수 있도록 구성될 수 있다.In other words, the sensors connected to the measuring apparatus 10 may be given different weightings in the remote facility, and the importance may be calculated according to the given weight. In the case where the importance is relatively high, the sensors may be preferentially received .

이때, 산출된 중요도는 임시 메모리에 저장될 수 있다.At this time, the calculated importance can be stored in the temporary memory.

3.2. 중요도 비교단계(S32)3.2. In the importance comparison step (S32)

중요도 비교단계(S32)는 상기 사용채널 중요도 산출단계(S31)에서 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도와 상기 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도를 비교하는 단계이다.The importance comparing step S32 compares the importance of the measuring device having the lowest value calculated in the usage channel importance calculating step S31 with the importance of the measuring device requested by the request channel.

예를 들어, 도 3에서와 같이 총 8개의 채널이 설정되고, 1개의 요청 채널을 제외한 7개의 채널이 무선 통신을 위한 홀딩채널로 설정된 경우, 각 7개의 채널에 연결된 계측장치(10)의 환경정보값을 검출하고, 검출된 환경정보값에 대한 종류를 검출한 다음, 검출된 종류에 대한 중요도를 산출한다.For example, if a total of eight channels are set as shown in FIG. 3 and seven channels other than one request channel are set as holding channels for wireless communication, the environment of the measuring apparatus 10 connected to each of the seven channels An information value is detected, a type of the detected environment information value is detected, and a degree of importance of the detected type is calculated.

이때, 중요도는 사용자에 의해 설정될 수 있으며, 조작신호에 의해 변경 가능하게 구성될 수 있다. At this time, the importance can be set by the user and can be configured to be changeable by an operation signal.

즉, 상기 중요도 비교단계(S32)는 요청한 계측장치의 환경정보값 종류와 통신에 연결되어 수신중에 있는 계측장치의 환경정보값 종류를 비교하는 단계로서, 계측장치의 환경정보값 종류를 설정된 중요도에 따라 순서를 정해 나열하고, 나열된 순서의 제일 하위의 환경정보값 종류와 요청한 계측장치의 환경정보값 종류를 비교한다.That is, the importance comparison step S32 compares the type of the environment information value of the requested measurement device with the type of environmental information value of the measurement device connected to the communication and receives the measurement information. And compares the environmental information value type of the lowest level of the listed order with the environmental information value type of the requested measurement device.

3.3. 채널 강제홀딩단계(S33)3.3. The channel forced holding step (S33)

채널 강제홀딩단계(S33)는 상기 중요도 비교단계(S32)에서 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도와 상기 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도의 비교 결과, 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도가 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도보다 상대적으로 낮은 값인 경우, 산출된 최저값을 가지는 계측장치가 사용하는 채널을 정지시키고 홀딩시키는 단계이다.The channel forced holding step S33 is a step of comparing the importance of the measuring device having the lowest value calculated in the importance comparing step S32 and the importance of the measuring device requested by the request channel, And stopping and holding the channel used by the measurement device having the calculated lowest value when the value is relatively lower than the importance of the measurement device requested by the channel.

즉, 요청한 계측장치의 중요도가 최저값을 가지는 계측장치의 중요도보다 상대적으로 높은 경우, 요청한 계측장치의 환경정보값을 수신할 수 있도록 최저값을 가지는 계측장치와 연결된 통신 채널을 닫는 단계이다.That is, when the importance of the requested measurement apparatus is relatively higher than the importance of the measurement apparatus having the lowest value, it is a step of closing the communication channel connected to the measurement apparatus having the lowest value so as to receive the environmental information value of the requested measurement apparatus.

이에, 강제 홀딩된 채널은 상기 계측장치로 송신(S40)된다.Thus, the forcibly held channel is transmitted to the measuring apparatus (S40).

3.4. 채널요청 무시단계(S34)3.4. The channel request ignoring step (S34)

채널요청 무시단계(S34)는 상기 중요도 비교단계(S32)에서 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도와 상기 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도의 비교 결과, 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도가 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도보다 상대적으로 높은 값인 경우, 상기 요청 채널로 요청한 계측장치의 통신 채널 요청을 무시하는 단계이다.The channel request ignoring step S34 is a step of comparing the importance of the measuring device having the lowest value calculated in the importance comparing step S32 and the importance of the measuring device requested by the request channel, And ignoring the communication channel request of the measurement device requested by the request channel if the value is relatively higher than the importance of the measurement device requested by the channel.

즉, 현재 연결된 계측장치(10)에서 검출되는 환경정보값의 종류가 요청한 계측장치의 환경정보값보다 상대적으로 중요한 것인 경우에는 채널 요청을 무시하여 현재 수신중인 환경정보값을 계속하여 수신하도록 한다.That is, if the type of the environment information value detected by the currently connected measurement apparatus 10 is relatively more important than the environmental information value of the requested measurement apparatus, the channel information request unit 20 ignores the channel request and continuously receives the environment information value currently being received .

상기에서, 계측장치(10)에 결합될 수 있는 센서로는 정전, 화재, 진동, 이산화탄소, 결로, 온도 및 습도 중에서 선택될 수 있고, 결로, 온도, 습도 등의 환경정보값은 정전, 화재, 진동 등의 환경정보값보다 상대적으로 낮은 중요도로 설정될 수 있다. 이에 따라 환경정보값이 상대적으로 높은 값을 가지는 경우에는 우선하여 수신하도록 구성하여, 긴급시 신속한 대응을 할 수 있도록 구성될 수 있다.The sensors that can be coupled to the measuring device 10 may be selected from among electrostatic, fire, vibration, carbon dioxide, condensation, temperature and humidity, and environmental information values such as condensation, temperature, Vibration, and the like. Accordingly, when the environment information value has a relatively high value, it can be configured to receive the environment information value so that quick response can be made in an emergency.

4. 홀딩채널 송신단계(S40)4. Holding channel transmission step (S40)

홀딩채널 송신단계(S40)는 제어장치(40)가 상기 채널 배정 홀딩단계(S30)에서 홀딩된 채널을 상기 요청 채널을 이용하여 상기 계측장치로 홀딩된 채널을 송신하는 단계이다.The holding channel transmission step S40 is a step in which the control device 40 transmits a channel held by the measurement device using the request channel to the channel held in the channel allocation and holding step S30.

즉, 홀딩 채널에 대한 정보는 요청 채널을 이용하여 제어장치(40)에서 계측장치(10)로 전송된다.That is, information on the holding channel is transmitted from the controller 40 to the measuring apparatus 10 using the request channel.

5. 데이터 송신단계(S50)5. Data transmission step (S50)

데이터 송신단계(S50)는 계측장치(10)가 상기 홀딩채널 송신단계(S40)를 통해 홀딩채널을 수신하면, 상기 홀딩채널을 이용하여 검출된 데이터를 제어장치(40)로 송신하는 단계이다.The data transmission step S50 is a step of transmitting the detected data using the holding channel to the control device 40 when the measuring device 10 receives the holding channel through the holding channel transmitting step S40.

즉, 제어장치(40)는 홀딩채널을 상기 계측장치(10)와 무선통신을 수행하기 위한 채널로 설정하고, 계측장치(10)에서 무선으로 송신되는 환경정보값에 대한 데이터를 상기 홀딩채널로 수신한다.That is, the control device 40 sets the holding channel as a channel for performing wireless communication with the measuring device 10, and transmits data on environmental information values wirelessly transmitted from the measuring device 10 to the holding channel .

데이터를 수신한 제어장치(40)는 메모리모듈에 저장된 환경정보값의 임계값과 수신된 환경정보값을 비교하고, 비교결과 수신된 환경정보값이 임계값을 벗어나는 경우, 환경정보값이 상기 임계값 범위에 속하도록 하는 설비제어신호를 송출한다. 또한 제어장치(40)는 수신된 데이터 및 제어 결과를 HMI(50)로 전송한다.The control device 40 receiving the data compares the threshold value of the environment information value stored in the memory module with the received environment information value and when the received environment information value is out of the threshold value as a result of the comparison, And outputs a facility control signal to be included in the value range. In addition, the control device 40 transmits the received data and the control result to the HMI 50.

6. 유휴채널 전환단계(S60)6. Idle channel switching step (S60)

상기 제어장치가 상기 홀딩채널을 통해 상기 계측장치로부터 데이터 수신이 완료되면, 상기 홀딩채널을 유휴채널로 전환하는 단계이다.And switching the holding channel to an idle channel when the controller receives data from the measuring device through the holding channel.

유휴채널로 전환된 채널은 계측장치(10)의 요청에 의해 사용 가능한 채널로 검색되게 된다.The channel switched to the idle channel is searched by the usable channel at the request of the measurement apparatus 10. [

본 발명에 의하면, 데이터의 송수신에 사용되지 않는 채널이 유휴 상태로 전환됨에 따라 할당된 주파수 영역에서의 주파수 활용도가 증가되어 다수의 계측장치를 제어장치에 무선방식으로 연결할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, frequency utilization in an allocated frequency region is increased as a channel that is not used for data transmission / reception is switched to an idle state, so that a plurality of measurement devices can be connected to a controller in a wireless manner.

또한, 계측장치와 제어장치 사이의 간섭을 최소화할 수 있으므로, 정확한 계측이 가능하고 검출된 데이터에 대한 신뢰성이 증대되는 장점이 있다.Further, since the interference between the measuring apparatus and the control apparatus can be minimized, it is possible to perform accurate measurement and increase the reliability of the detected data.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: 계측장치 20: 설비제어장치
30: 설비장치 40: 제어장치
50: HMI 60: 비콘단말기
10: Measuring device 20: Equipment control device
30: facility device 40: control device
50: HMI 60: Beacon terminal

Claims (5)

복수 개로 구성되는 계측장치, 무선통신으로 상기 계측장치에서 검출된 데이터를 수신하여 기계설비를 제어하는 제어장치 및 비콘단말기를 포함하는 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법에 있어서,
할당된 채널 중에서 설정된 요청 채널을 이용하여 상기 계측장치가 상기 제어장치로 통신 채널을 요청하는 채널 요청단계;
상기 제어장치가 채널 요청에 대하여 설정된 주파수 범위의 할당된 채널에서 사용 가능한 채널을 검색하는 채널 검색단계;
상기 채널 검색단계에서 사용가능한 채널이 있는 것으로 판단되면, 상기 제어장치가 사용가능한 채널을 채널 요청한 상기 계측장치로 배정하고 홀딩시키는 채널 배정 홀딩단계;
상기 제어장치가 상기 채널 배정 홀딩단계에서 홀딩된 채널을 상기 요청 채널을 이용하여 상기 계측장치로 홀딩된 채널을 송신하는 홀딩채널 송신단계;
상기 계측장치가 상기 홀딩채널 송신단계를 통해 홀딩채널을 수신하면, 상기 홀딩채널을 이용하여 검출된 데이터를 송신하는 데이터 송신단계; 및
상기 제어장치가 상기 홀딩채널을 통해 상기 계측장치로부터 데이터 수신이 완료되면, 상기 홀딩채널을 유휴채널로 전환하는 유휴채널 전환단계;
를 포함하고,
상기 채널 검색단계에서 사용가능한 채널이 없는 것으로 판단되면, 사용되고 있는 채널에 대한 상기 계측장치의 중요도를 산출하는 사용채널 중요도 산출단계;
상기 사용채널 중요도 산출단계에서 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도와 상기 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도를 비교하는 중요도 비교단계;
상기 중요도 비교단계에서 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도와 상기 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도의 비교 결과, 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도가 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도보다 상대적으로 낮은 값인 경우, 산출된 최저값을 가지는 계측장치가 사용하는 채널을 정지시키고 홀딩시키는 채널 강제홀딩단계; 및
상기 중요도 비교단계에서 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도와 상기 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도의 비교 결과, 산출된 최저값을 가지는 계측장치의 중요도가 요청 채널로 요청한 계측장치의 중요도보다 상대적으로 높은 값인 경우, 상기 요청 채널로 요청한 계측장치의 통신 채널 요청을 무시하는 채널요청 무시단계;
로 이루어지며,
상기 비콘 단말기는,
상기 위치신호처리부로 비콘신호를 발생하여 송신하고, 상기 위치신호처리부로부터 송신된 상기 비콘신호에 대한 수신된 비콘수신신호의 시간, 비콘수신신호의 세기 및 비콘신호를 송신한 위치에 대한 위치정보를 포함하는 비콘정보를 송출하며, 송출되는 상기 비콘신호가 중첩되게 복수 개 설치되며,
상기 계측장치는,
센서모듈의 종류 및 사양(spec)에 대한 센서정보와 센서정보에 대응하는 애플리케이션이 저장되고, 결합된 센서모듈로부터 출력되는 환경정보값을 수신할 수 있는 애플리케이션을 로딩하여 활성화시키는 센서로직부;
상기 센서로직부에 연결된 센서모듈을 통해 수신된 환경정보값을 전송가능한 데이터로 변환하되, 수신된 신호가 아날로그 신호인 경우 이를 디지털 신호로 변환하여 출력하고, 디지털 신호인 경우에는 바이패스하여 출력하는 데이터변환부;
저장된 주파수 대역에 대한 설정된 채널 중에서 요청 채널을 이용하여 상기 제어장치로 통신 채널을 요구하고, 상기 제어장치로부터 할당 채널을 수신하게 되면, 수신된 할당 채널로 상기 데이터변환부에서 변환된 데이터를 무선으로 송신하는 통신부;
상기 센서로직부에 결합된 센서의 종류, 센서의 아이디, 센서의 입출력 범위, 출력 방식 및 주파수 대역이 저장 관리되는 메모리부; 및
상기 계측장치의 증설 또는 가변된 위치를 인식하기 위해 수신된 비콘신호에 대응하여 비콘수신신호를 송신하는 위치신호처리부;
로 이루어져, 상기 센서로직부에서 검출된 환경정보값에 대한 데이터를 검출하고 검출된 데이터를 상기 데이터변환부에서 디지털신호로 변환하여 상기 통신부를 통해 제어장치로 채널을 요청하며, 상기 통신부를 통해 상기 제어장치로부터 홀딩채널을 수신하면, 수신된 상기 홀딩채널을 이용하여 상기 환경정보값과 상기 위치신호처리부를 통해 수신된 비콘정보를 상기 제어장치로 송신하고,
상기 제어장치는,
상기 비콘단말기의 위치를 알고 있는 상태에서 수신된 상기 비콘수신신호의 시간을 산출하여 거리를 산출하고, 산출된 거리에 대한 가상의 반경을 산출하며, 수신된 상기 비콘수신신호의 세기가 큰 순위로 3개의 비콘단말기를 선택하고, 선택된 상기 비콘단말기로부터 전송된 비콘정보를 이용하여 상기 계측장치의 위치를 검출하고,
상기 무선통신은,
주파수 917 ~ 923.5Mhz 대역의 로라(Long Range Low Power) 무선 통신으로 이루어지고, 각 채널의 대역폭은 125KHz으로 설정되며, 채널0은 921.9MHz, 채널1은 922.1MHz, 채널2는 922.3MHz, 채널3은 922.5MHz, 채널4는 922.7MHz, 채널5는 922.9MHz, 채널6은 923.1MHz 및 채널7은 923.39MHz로 설정되고, 상기 채널 중에서 채널0은 요청 채널로 설정되는 것을 특징으로 하는 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법.
A wireless communication method of a measuring device and a control device including a plurality of measuring devices, a control device for controlling the machine equipment by receiving data detected by the measuring device by wireless communication, and a beacon terminal,
A channel request step in which the measurement device requests a communication channel to the control device using a request channel set in the assigned channel;
A channel searching step of the control device searching for an available channel in an assigned channel in a frequency range set for a channel request;
A channel assignment holding step of allocating and holding a usable channel to the measurement apparatus that requests a channel when it is determined that there is a usable channel in the channel search step;
A holding channel transmission step of the control device transmitting a channel held in the measurement device using the request channel to the channel held in the channel allocation and holding step;
A data transmitting step of transmitting data detected using the holding channel when the measuring apparatus receives the holding channel through the holding channel transmitting step; And
An idle channel switching step of switching the holding channel to an idle channel when the controller receives data from the measuring device through the holding channel;
Lt; / RTI >
A use channel importance calculating step of calculating an importance of the measuring apparatus with respect to a channel being used if it is determined that there is no available channel in the channel searching step;
An importance comparing step of comparing the importance of the measuring device having the lowest value calculated in the used channel importance calculating step with the importance of the measuring device requested in the request channel;
As a result of comparison between the importance of the measuring device having the lowest value calculated in the importance comparing step and the importance of the measuring device requested by the request channel and the importance of the measuring device having the calculated lowest value is relatively lower than the importance of the measuring device requested in the request channel A channel forced holding step of stopping and holding the channel used by the measuring apparatus having the calculated lowest value; And
As a result of comparing the importance of the measuring device having the lowest value calculated in the importance comparing step with the importance of the measuring device requested by the request channel and the importance of the measuring device having the calculated lowest value is relatively higher than the importance of the measuring device requested in the request channel A channel request ignoring step of ignoring a communication channel request of the measurement apparatus requested by the request channel;
Lt; / RTI >
The beacon terminal includes:
The beacon signal is generated and transmitted to the position signal processor, and the time of the received beacon received signal with respect to the beacon signal transmitted from the position signal processor, the intensity of the beacon received signal, A plurality of beacon signals to be transmitted are superimposed on one another,
The measuring device includes:
A sensor which stores an application corresponding to sensor information and sensor information about a type and a specification of the sensor module and loads and activates an application capable of receiving environmental information values output from the sensor module;
Converts the environmental information value received through the sensor module connected to the sensor to data that can be transmitted, converts the received environmental information into an analog signal if the received signal is an analog signal, and outputs the converted digital signal when the digital signal is a digital signal A data converter;
The control unit requests a communication channel from the set channel for the stored frequency band using the request channel, and when receiving the allocation channel from the control unit, A communication unit for transmitting;
A memory unit for storing and managing the type of sensor coupled with the sensor, the ID of the sensor, the input / output range of the sensor, the output method, and the frequency band; And
A position signal processing unit for transmitting a beacon reception signal corresponding to the received beacon signal to recognize the extension or variable position of the measurement apparatus;
The data conversion unit converts the detected data into the digital signal and requests the control unit through the communication unit to request a channel. Receiving the holding channel from the control apparatus, transmitting the environment information value and the beacon information received through the position signal processing unit to the control apparatus using the received holding channel,
The control device includes:
Calculating a distance of the received beacon signal in a state where the position of the beacon terminal is known, calculating a virtual radius of the calculated distance, Selects three beacon terminals, detects the position of the measuring apparatus using beacon information transmitted from the selected beacon terminal,
In the wireless communication,
And the bandwidth of each channel is set to 125 KHz. The channel 0 is set to 921.9 MHz, the channel 1 is set to 922.1 MHz, the channel 2 is set to 922.3 MHz, the channel 3 Is set to 922.5 MHz, channel 4 is 922.7 MHz, channel 5 is 922.9 MHz, channel 6 is 923.1 MHz, and channel 7 is 923.39 MHz, and channel 0 is set as a request channel. / RTI >
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 계측장치는,
정전, 화재, 진동, 이산화탄소, 결로, 온도 및 습도 중에서 선택된 하나를 측정하는 것을 특징으로 하는 계측장치와 제어장치의 무선통신 방법.
The method according to claim 1,
The measuring device includes:
Wherein the selected one is selected from the group consisting of power failure, fire, vibration, carbon dioxide, condensation, temperature and humidity.
삭제delete
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