KR102168519B1 - 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템 - Google Patents

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Abstract

본 기술은 스마트 건물을 위한 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템에 관한 것이다. 본 기술의 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템은 원격제어시스템; 상기 원격제어시스템과 제1 네트워크를 통해 연결되고, 스마트 건물 내에 설치되는 서버; 상기 서버와 제2 네트워크를 통해 연결되고, 스마트 건물의 내외부에 다수 설치되는 감시시스템; 및 상기 서버와 제3 네트워크를 통해 연결되고, 건물의 기설정된 구역에 다수 설치되는 조명시스템, 출입시스템, 공조시스템 및 방송시스템;을 포함한다. 본 기술은 CCTV를 이용하여 스마트 빌딩 내 개별 장치들의 관제가 가능한 고속 통신 기술이 적용된 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템을 제공할 수 있다.

Description

다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템{Integrated control system based on diversified network}
본 발명은 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템에 에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 CCTV를 이용한 VMS 모니터링 기반의 다원화 네트워크 통합관제시스템에 관한 것이다.
스마트 빌딩(smart building)은 건축, 통신, 사무 자동화, 빌딩 자동화 등의 4가지 시스템을 유기적으로 통합하여 첨단 서비스 기능을 제공함으로써 경제성, 효율성, 쾌적성, 기능성, 신뢰성, 안전성을 추구한 빌딩이다. 건물의 냉·난방, 조명, 전력 시스템의 자동화와 자동 화재 감지 장치, 보안 경비, 정보통신망의 기능과 사무 능률 및 환경을 개선하기 위한 사무 자동화를 홈 네트워크로 통합한 고기능 첨단 건물이다.
기존에는 스마트 빌딩을 위해 각종 센서들을 설치해왔다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0115457호(발명명칭: 사물 인터넷을 활용한 스마트 빌딩 시스템 및 제어 방법)는 GPS에 의해 구현되는 움직임 감지 센서를 등을 포함하는 생활정보 센서들을 통해 빌딩 사용자의 생활정보를 수집하고, 전자기기, 식탁, 의자 등에 설치되는 사물정보 센서(의자에 부착되는 압력센서, 신발에 부착되는 센서 등)들을 통해 사물정보를 수집하며, 다양한 정소에 설치되는 환경정보 센서들을 통해 온도, 습도, 조도, 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 미세먼지, 극미세먼지, 황사, 소리, 음향 중 적어도 하나의 환경정보를 수집하는 구성을 보여준다.
상기 선행특허와 같이, 보다 많은 정보를 수집해서 상황에 맞는 정확하고 다양한 서비스를 제공하기 위해 많은 수의 센서들을 활용하고 있는데(심지어 의자와 신발에도 부착한다), 그만큼 설치 유지 보수에 많은 자원이 소모된다. 센서 네트워크 관련 비용이 증가하고 배선이 크게 복잡해진다.
고속 통신 기술의 발달, 대용량 데이터 처리 및 전송이 가능해짐에 따라 기존의 단순히 많은 센서들을 이용한 방식을 탈피할 필요성이 요구된다.
한편, CCTV(Closed Circuit Television, 폐쇄회로텔레비전) 보급은 보편화가 되어 있으나 들어오는 영상을 중앙에서 관제하는 방식으로서, 각 카메라별 채널을 통해 보여지는 자료만을 토대로 재난대비, 에너지관리 등을 하는 방식에는 변함이 없다.
정확한 화재감지, 연염패턴감지, 침입자감지 등이 가능한 영상감시기술도 매우 다양하게 연구되고 있으나, 이벤트 발생시 방송이나 화면 등의 출력장치를 통해 관리자에게 알려주는 방식은 과거의 수준에 그대로 머물러 있다.
고속 통신 기술을 기존의 CCTV 관제 방식에 도입함으로써, 보다 효율적이고 안정적인 관제가 가능하도록 할 필요성이 요구된다.
본 발명의 발명자들은 이러한 문제점을 해결하기 위해 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 실시예는 CCTV를 이용하여 스마트 빌딩 내 개별 장치들의 관제가 가능한 고속 통신 기술이 적용된 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템을 제공한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 건물을 위한 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템은, 원격제어시스템; 상기 원격제어시스템과 제1 네트워크를 통해 연결되고, 스마트 건물 내에 설치되는 서버; 상기 서버와 제2 네트워크를 통해 연결되고, 스마트 건물의 내외부에 다수 설치되는 감시시스템; 및 상기 서버와 제3 네트워크를 통해 연결되고, 건물의 기설정된 구역에 다수 설치되는 조명시스템, 출입시스템, 공조시스템 및 방송시스템;을 포함할 수 있다.
상기 원격제어시스템은 스마트 건물 내 조명, 출입, 공조, 및 방송시스템 전체를 제어하는 제1 중앙처리장치, 상기 제1 중앙처리장치로부터 출력되는 데이터를 시각화하여 표시하는 디스플레이장치, 통합관제를 위해 필요한 데이터를 저장하는 DB장치, 및 상기 서버와의 통신을 위한 제1 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다.
상기 서버는 상기 감시시스템, 조명시스템, 출입시스템, 공조시스템 및 방송시스템의 로컬 제어 및 감시를 수행하는 제2 중앙처리장치, 상기 원격제어시스템의 제1 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제2 네트워크 인터페이스, 상기 감시시스템과 통신을 위한 제3 네트워크 인터페이스 및 상기 조명시스템, 출입시스템, 공조시스템 및 방송시스템과 통신을 위한 제4 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다.
상기 감시시스템은 상기 서버의 제어하에 감시시스템을 제어하는 제3 중앙처리장치, 주간 촬상 모드 또는 야간 촬상 모드로 동작하여 주간 영상 또는 야간 영상을 획득하는 영상획득장치 및 상기 제3 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제5 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다.
상기 조명시스템은 상기 서버의 제어하에 조명시스템을 제어하는 제4 중앙처리장치, 상기 제4 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제6 네트워크 인터페이스 및 조명등을 포함할 수 있다.
상기 출입시스템은 상기 서버의 제어하에 출입시스템을 제어하는 제5 중앙처리장치, 상기 제4 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제7 네트워크 인터페이스 및 출입문을 포함할 수 있다.
상기 공조시스템은 상기 서버의 제어하에 공조시스템을 제어하는 제6 중앙처리장치, 상기 제4 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제8 네트워크 인터페이스 및 공조기를 포함할 수 있다.
상기 방송시스템은 상기 서버의 제어하에 방송시스템을 제어하는 제7 중앙처리장치, 상기 제4 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제9 네트워크 인터페이스 및 스피커를 포함할 수 있다.
상기 제1 네트워크 인터페이스와 상기 제2 네트워크 인터페이스는 이더캣 통신을 위한 인터페이스이고, 상기 제3 네트워크 인터페이스와 상기 제5 네트워크 인터페이스는 TCP/IP 및 POE 통신을 위한 인터페이스이며, 상기 제4 네트워크 인터페이스와 상기 제6 내지 제9 네트워크 인터페이스들은 RS485 통신을 위한 인터페이스일 수 있다.
상기 조명시스템에는 고유한 어드레스가 할당되어 상기 원격제어시스템 또는 서버에서 조명시스템을 개별적으로 또는 그룹별로 제어할 수 있다.
상기 건물 외부에 설치된 다수의 상기 감시시스템들 중 적어도 하나로부터 주간 촬상모드에서 야간 촬상모드로의 변환이 감지된 경우, 다수의 상기 조명시스템들의 온-상태 조명이 1차 디밍되도록 제어하되, 상기 건물 내부에 설치된 다수의 상기 감시시스템들 중 상기 건물의 n번째층에서 i구역에 설치된 제1 감시시스템으로부터 소정의 시간 이상 객체 감지 이벤트가 발생하지 않는 경우, 상기 1차 디밍되도록 제어된 조명시스템들 중 상기 n번째층에서 i구역에 설치된 하나 이상의 제1 조명시스템들의 온-상태 조명이 2차 디밍되도록 제어할 수 있다.
상기 건물 내부에 설치된 다수의 상기 감시시스템들 중 상기 건물의 m번째층에서 j구역에 설치된 제2 감시시스템으로부터 화재 감지 이벤트가 발생하는 경우, 상기 1차 디밍 또는 상기 2차 디밍되도록 제어된 조명시스템들 중 상기 m번째 층에서 j구역에 설치된 하나 이상의 제2 조명시스템들의 온-상태 조명이 논(non)-디밍되도록 제어할 수 있다.
상기 건물 내부에 설치된 다수의 상기 감시시스템들 중 상기 건물의 l번째층에서 k구역에 설치된 제3 감시시스템으로부터 주간 촬상모드에서 야간 촬상모드로의 변환이 감지된 이후, 상기 조명시스템들 중 상기 l번째층에서 k구역에 설치된 하나 이상의 제3 조명시스템들에 대한 온-상태 전환 요청이 있을시, 상기 제3 감시시스템과 상기 제3 조명시스템들간 거리 정보를 기초로, 상기 제3 감시시스템으로부터 먼 거리에 위치한 순으로 기설정된 시간간격을 두고 순차로 온-상태 전환되도록 제어할 수 있다.
상기 제3 감시시스템으로부터 먼 거리에 위치한 순으로 기설정된 시간간격을 두고 순차로 온-상태로 전환되되, 온-상태 조명이 상기 1차 디밍 및 상기 2차 디밍보다 높은 수준의 3차 디밍을 소정의 시간 유지한 이후 상기 1차 디밍 상태에 이르도록 제어될 수 있다.
상기 1차 디밍된 곳들에 위치하는 감시시스템들로부터 입수되는 영상들을 상기 2차 디밍된 곳들에 위치하는 감시시스템들로부터 입수되는 영상들보다 선순위로 디스플레이되도록 제어하고, 상기 논-디밍된 곳들에 위치하는 감시시스템들로부터 입수되는 영상들을 상기 1차 디밍된 곳들에 위치하는 감시시스템들로부터 입수되는 영상들보다 선순위로 상기 디스플레이장치를 통해 표시되도록 제어할 수 있다.
본 기술은 CCTV를 이용하여 스마트 빌딩 내 개별 장치들의 관제가 가능한 고속 통신 기술이 적용된 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 기술은 효율적인 건물 관리가 가능한 통합관제시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템의 전체적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템의 상세한 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 외부감시시스템이 스마트 건물 외부에 설치된 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내부감시시스템이 스마트 건물 내부에 설치된 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 감시시스템을 통한 조명시스템의 제어 동작을 설명하기 위한 내부감시시스템과 조명시스템의 배치 예를 도시하는 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
이하에서는, 본 발명의 가장 바람직한 실시예가 설명된다. 도면에 있어서, 두께와 간격은 설명의 편의를 위하여 표현된 것이며, 실제 물리적 두께에 비해 과장되어 도시될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템(1000)의 전체적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템(1000)은 원격제어시스템(100), 서버(200), 감시시스템(300), 조명시스템(400), 출입시스템(500), 공조시스템(600) 및 방송시스템(700)을 포함한다.
원격제어시스템(100)은 스마트 건물(BD, 도 3 참조) 내에 설치된다. 스마트 건물 내의 관제실에 설치될 수 있다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 원격제어시스템이 스마트 건물 내에 설치되는 실시예를 중심으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되지 않으며, 스마트 건물과 네트워크로 연결 가능한 원격지에 설치될 수도 있다.
서버(200)는 스마트 건물 내에 설치된다. 서버는 원격제어시스템(100)과 제1 네트워크를 통해 연결된다. 제1 네트워크는 이더캣(EtherCAT) 통신 방식일 수 있다.
감시시스템(300)은 스마트 건물의 내외부에 다수 설치된다. 감시시스템은 CCTV일 수 있다. 감시시스템은 주간 촬상모드 및 야간 촬상모드로 동작한다. 건물의 외부에 설치되면 외부감시시스템으로, 건물의 내부에 설치되면 내부감시시스템으로 참조될 수 있다. 감시시스템은 서버와 제2 네트워크를 통해 연결된다. 제2 네트워크는 TCP/IP 및 POE(Power over Ethernet) 통신 방식일 수 있다.
조명시스템(400), 출입시스템(500), 공조시스템(600) 및 방송시스템(700)은 스마트 건물 내부에 기설정된 구역에 다수 설치된다. 조명시스템은 실내 천장에 기설정된 간격으로 설치되는 조명장치일 수 있다. 출입시스템은 실내 보안 출입을 위해 기설정된 구역에 설치되는 출입장치일 수 있다. 공조시스템은 실내 온도를 적정 수준으로 유지시키기 위한 천장에 기설정된 간격으로 설치되는 냉난방장치일 수 있다. 방송시스템은 건물 내 방송을 위한 천장에 기설정된 간격으로 설치되는 방송장치일 수 있다. 조명시스템, 출입시스템, 공조시스템 및 방송시스템은 모두 본 발명에서 원격제어시스템 또는 서버에 의해 제어가 가능한 장치들로서, 개별장치들 또는 I/O장치들로 참조될 수 있다. 본 발명에서는 I/O장치들이 조명장치, 출입장치, 공조장치, 및 방송장치인 실시예를 중심으로 살펴보나, 이에 한정되지 않는다. 이들은 서버와 제3 네트워크를 통해 연결된다. 제3 네트워크는 RS485 통신 방식일 수 있다.
원격제어시스템(100)과 서버(200)간 네트워크 연결에 적용되는 이더캣은 고속의 안정적인 통신기능을 지원한다. 이는 VMS(Video Management System) 모니터링 기술을 이용하여 CCTV 관제 및 모바일 제어를 가능하게 한다. 따라서, CCTV를 통한 영상분석을 기반으로 화재 및 객체감지, 조명제어, 출입문제어, 공조제어, 방송제어 등 재난대응 및 에너지관리에 필요한 센싱 인터페이스를 통합하여 효율적인 건물 관리가 가능하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템의 상세한 구성을 도시하는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 원격제어시스템(100)은 스마트 건물 내 조명시스템, 출입시스템, 공조시스템 및 방송시스템 전체를 제어하는 제1 중앙처리장치(110), 제1 중앙처리장치로부터 출력되는 데이터를 시각화하여 표시하는 디스플레이장치(120), 통합관제를 위해 필요한 데이터를 저장하는 DB장치(130) 및 서버(200)와의 통신을 위한 제1 네트워크 인터페이스(140)를 포함할 수 있다.
서버(200)는 감시시스템(300), 조명시스템(400), 출입시스템(500), 공조시스템(600) 및 방송시스템(700)의 로컬 제어 및 감시를 수행하는 제2 중앙처리장치(210), 원격제어시스템의 제1 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제2 네트워크 인터페이스(220), 감시시스템과 통신을 위한 제3 네트워크 인터페이스(230) 및 조명시스템, 출입시스템, 공조시스템 및 방송시스템과 통신을 위한 제4 네트워크 인터페이스(240)를 포함할 수 있다.
감시시스템(300)은 서버(200)의 제어하에 감시시스템을 제어하는 제3 중앙처리장치(310), 주간 촬상 모드 또는 야간 촬상 모드로 동작하여 주간 영상 또는 야간 영상을 획득하는 영상획득장치(320) 및 제3 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제5 네트워크 인터페이스(330)를 포함할 수 있다.
조명시스템(400)은 서버(200)의 제어하에 조명시스템을 제어하는 제4 중앙처리장치(410), 제4 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제6 네트워크 인터페이스(420) 및 조명등(430)을 포함할 수 있다. 조명등은 LED일 수 있다.
출입시스템(500)은 서버(200)의 제어하에 출입시스템을 제어하는 제5 중앙처리장치(510), 제4 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제7 네트워크 인터페이스(520) 및 출입문(530)을 포함할 수 있다. 출입문은 출입허가정보를 담고 있는 전자기 출입카드를 통해 출입이 가능한 것일 수 있다.
공조시스템(600)은 서버(200)의 제어하에 공조시스템을 제어하는 제6 중앙처리장치(610), 제4 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제8 네트워크 인터페이스(620) 및 공조기(630)를 포함할 수 있다. 공조기는 에어컨일 수 있다.
방송시스템(700)은 서버(200)의 제어하에 방송시스템을 제어하는 제7 중앙처리장치(710), 제4 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제9 네트워크 인터페이스(720) 및 스피커(730)를 포함할 수 있다.
원격제어시스템(100)에는 중앙제어프로그램이 제공된다. 중앙제어프로그램은 건물의 조명, 출입문, 공조 및 방송을 원격 감시하는 프로그램으로 I/O장치들을 실시간 감시 및 제어하고, 또한 네트워크 관리, 그룹 제어, 디밍 제어 및 점등 제어 등을 제공할 수 있다. 서버와 연동하여 이더캣 네트워크를 이용한 원격지 제어관리가 가능하며 원격제어시스템의 고장시 또는 네트워크 장애시에도 서버에서 정해진 네트워크 관리 등이 가능하도록 한다.
서버(200)에는 별도의 제어프로그램이 제공된다. I/O장치들과의 RS485 통신으로 I/O장치들의 온오프를 로컬 감시 및 제어하고, 또한 이더캣 통신을 통해 중앙제어프로그램에 원격감시 기능을 제공한다. 또한 서버는 자체의 스케줄러를 이용한 스케줄 제어기능을 제공할 수 있고, 데이터로그를 사용하여 원격제어시스템과 통신 장애가 발생하게 되더라도 데이터 자체를 저장할 수 있다. 서버는 또한 내부 웹서버에 감시제어 웹페이스를 구현하여 원격지에서도 원격제어시스템을 통하지 않고서 서버에 직접 접속하여 네트워크 관리를 수행할 수 있게 할 수 있다.
I/O장치들 각각에 고유한 어드레스를 할당하여 원격제어시스템 또는 서버에서 I/O장치들을 개별적으로 또는 그룹별로 제어할 수 있게 된다.
조명시스템의 조명등(430)의 밝기 제어, 즉, 디밍(dimming) 제어는 조명등에 공급되는 전류의 양을 제한하는 방식, 또는 전류의 폭을 변조하는 PWM 방식 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.
조명시스템의 디밍 제어는 외부감시시스템을 통해 건물 외부에 대해 야간 촬상 모드로 진입한 것으로 판단되는 경우 건물 내부 조명등을 디밍함으로써 에너지 소비를 관리한다. 본 발명에서 최대 소비 전력 대비 약간 어둡게 한 것을 1차 디밍, 1차 디밍보다 좀 더 어둡게 한 것을 2차 디밍, 2차 디밍보다 좀 더 어둡게 한 것을 3차 디밍이라 한다. 상대적으로 디밍 제어가 이루어지지 않은 상태를 논(non)-디밍이라 한다. 조명등의 최대 소비 전력을 100%이라 한다면(논-디밍), 1차 디밍은 80~90%, 2차 디밍은 60~70%, 3차 디밍은 50% 이하의 소비 전력을 사용하는 상태라 할 수 있다.
조명시스템의 그룹 제어는 건물을 층별로 다수의 구역으로 나누어 그룹별로 조명등을 관리하는 것이다. 감시시스템을 통해 객체 감지가 이루어지지 않는 경우 해당 구역의 소정의 그룹의 조명등을 디밍 제어함으로써 에너지 소비를 관리한다.
조명시스템의 그룹 내 점등 제어는 건물을 층별로 다수의 구역으로 나누어 그룹별로 조명등을 관리하되, 소정의 그룹 내의 조명등간의 점등 순서를 관리하는 것이다. 감시시스템을 통해 객체 감지가 이루어진 경우 해당 구역의 소정의 그룹의 조명등을 턴온 제어하되 무엇을 먼저 턴온시킬지를 제어함으로써 감시시스템의 촬상 품질을 관리한다.
또한 조명시스템의 그룹 내 점등 제어는 디밍 제어를 포함할 수 있다. 건물을 층별로 다수의 구역으로 나누어 그룹별로 조명등을 관리하되, 소정의 그룹 내의 조명등간의 점등 순서에 따라 턴온 제어하되 디밍 제어를 함께 수행함으로써 감시시스템의 촬상 품질을 관리한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 외부감시시스템이 스마트 건물 외부에 설치된 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내부감시시스템이 스마트 건물 내부에 설치된 상태를 도시하는 도면이다.
그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 감시시스템을 통한 조명시스템의 제어 동작을 설명하기 위한 내부감시시스템과 조명시스템의 배치 예를 도시하는 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 스마트 빌딩(BM)의 외부를 감시하기 위해 건물 현관 근처에 외부감시시스템(O_CA1, O_CA2)이 설치된다. 스마트 빌딩(BM)의 내부를 감시하기 위해 건물 천장에 내부감시시스템(I_CA1, I_CA2)이 설치된다. 건물 천장에는 소정의 간격으로 조명시스템(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) 또한 설치된다. 내부감시시스템과 조명시스템은 건물 천장 전체에 대해 보다 많은 수로 도 5와 같이 설치될 수 있다. 도 5에서는 n번째층(Fn) 천장에 6대의 내부감시시스템들(I_CA1 내지 I_CA6)과 32대의 조명시스템들(L1 내지 L32)이 설치된 예를 도시하나 본 발명이 개수에 한정되지 않는다.
스마트 건물의 n번째층(Fn)은 6개의 구역(Ri 내지 Rn)으로 구분된다. 1번 구역(Ri)을 감시하는 하나의 실내감시시스템(I_CA1)과 해당 구역의 조광을 담당하는 7개의 조명시스템들(L1 내지 L7)이 존재한다. 이때 7개의 조명시스템들(L1 내지 L7)은 동일한 하나의 그룹으로 제어될 수 있다. 2번 구역(Rj)을 감시하는 하나의 실내감시시스템(I_CA2)과 해당 구역의 조광을 담당하는 2개의 조명시스템들(L8 내지 L9)이 존재한다. 이때 2개의 조명시스템들(L8 내지 L9)은 동일한 하나의 그룹으로 제어될 수 있다. 나머지 구역들에도 동일한 방식으로 각각의 구역을 감시하는 실내감시스템과 조명시스템들이 존재하고, 각 구역의 조명시스템들은 동일한 하나의 그룹으로 제어될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 원격제어시스템은 외부감시시스템들(O_CA1, O_CA2) 중 적어도 하나로부터 주간 촬상모드에서 야간 촬상모드로의 변환이 감지된 경우, 다수의 조명시스템들(L1 내지 L32)의 온-상태 조명이 1차 디밍되도록 제어한다. 건물 밖이 어두워 야간 촬상모드로 돌입하였으므로, 실내 조명을 최대 전력 소비 상태보다 약간 어둡게 디밍 제어함으로써 빌딩 에너지 소비를 절감한다. 본 발명에서는 n번째층만을 기준으로 설명하나 다른 층들의 조명시스템들에도 동일한 디밍 제어가 가능하다.
주간 촬상모드에서 야간 촬상모드로 변환되는 시점은 외부감시시스템이 야간 촬상모드 동작을 위해 적외선 방출을 수행하는 동작을 인식함으로써 판단할 수 있다. 감시시스템은 적외선 방출 장치(IR LED와 같이)를 구비하므로, 야간 촬상모드 동작시 적외선을 방출할 수 있고, 따라서 적외선 방출시 관련 신호를 원격제어시스템이 전달받으면 다수의 조명시스템들의 디밍 제어를 수행할 수 있다.
디밍 제어시 일몰/일출시간이 함께 고려될 수 있다. 일몰시간 전임에도 야간 촬상모드로 변경된 것으로 판단된 경우에는 일시적인 흐른 날씨 등의 영향이므로 1차 디밍 수준을 되도록 높게 유지한다(일례로 최대 전력 소비 대비 90%). 일몰시간 이후 야간 촬상모드로 변경된 것으로 판단된 경우에는 1차 디밍 수준을 낮게 유지한다(일례로 최대 전력 소비 대비 80%).
한편, 주간 촬상모드에서 야간 촬상모드로 변환되는 시점을 판단하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있고, 외부감시시스템이 전송해오는 영상 데이터를 분석함으로써도 가능하다. 일례로, 전송받은 영상 데이터에 야간 촬상모드의 IR에 기인한 데이터가 급격히 증가하는 시점을 해당 변환 시점으로 볼 수 있다.
원격제어시스템이 조명시스템을 디밍 제어함에 있어서 기존의 조도센서와 같은 센서 네트워크를 활용하는 것이 아닌 외부감시시스템(즉, CCTV)을 활용함을 주목한다.
1차 디밍된 조명시스템들은 다시 아래와 같이 2차 디밍 제어됨으로써 빌딩 에너지 소비를 더욱 절감할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 원격제어시스템은 내부감시시스템들(I_CA1 내지 I_CA6) 중 건물의 n번째층에서 i구역에 설치된 감시시스템으로부터 소정의 시간 이상 객체 감지 이벤트가 발생하지 않는 경우, 1차 디밍되도록 제어된 조명시스템들 중 동일한 구역에 설치된 하나 이상의 조명시스템들의 온-상태 조명이 2차 디밍되도록 제어한다.
예를 들어, L1 내지 L32가 1차 디밍된 상태에서, 1번 구역(Ri)의 감시시스템(I_CA1)으로부터 소정의 시간 이상(일례로, 30분) 객체 감지 이벤트가 발생하지 않는 경우, 1번 구역(Ri)의 조명시스템들(L1 내지 L7)의 온-상태 조명이 2차 디밍되도록 제어한다. 사용자의 요청에 따라 켜져 있지만, 사용자의 움직임이 전혀 발생하지 않는 곳에 대해서는 디밍 수준을 높임으로써 전력 소비를 줄인다.
한편, 객체 감지 이벤트는 감시시스템이 수행하는 여러 객체 감지 알고리즘에 의한 이벤트 발생을 의미한다. 여기에는 화염 감지, 연염 감지, 움직임 감지 등 다양하다. 객체 감지는 감시시스템단에서 수행 될 수도 있지만, 영상을 전달받은 원격제어시스템단에서 수행될 수도 있다.
또한, 원격제어시스템은 객체 감지 이벤트를 구분하여, 재난대응이 필요한 이벤트인 경우, 디밍을 해제한다(논-디밍 제어를 수행한다).
예를 들어, L1 내지 L7이 2차 디밍된 상태에서, 1번 구역(Ri)의 감시시스템(I_CA1)으로부터 화염 감지 이벤트가 발생한 경우, 1번 구역(Ri)의 조명시스템들(L1 내지 L7)에 대해 적용된 디밍 제어를 해제한다(논-디밍되도록 제어한다). L8 내지 L9이 1차 디밍된 상태에서, 2번 구역(Rj)의 감시시스템(I_CA2)으로부터 연염 감지 이벤트가 발생한 경우, 2번 구역(Rj)의 조명시스템들(L8 내지 L9)에 대해 적용된 디밍 제어를 해제한다(논-디밍되도록 제어한다).
즉, 내부감시시스템으로부터 판단되는 재난 발생시에는 전력 절감보다 재난 대응 위주의 통합관제를 수행한다.
이처럼 본 발명의 실시예에 따른 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템은 감시시스템으로부터 얻어진 영상 데이터를 기반으로 조명시스템의 디밍 제어를 수행한다.
감시시스템으로부터 얻어진 영상데이터는 디스플레이장치(도 1의 120번 참조)를 통해 시각화되어 관리자에게 제공될 수 있다. 채널별로 개별 화면을 통해 제공된다. 1차 디밍된 곳의 감시시스템이 보내온 영상은 2차 디밍된 곳의 감시시스템이 보내온 영상과 구별되어 표시될 수 있다. 관리자가 전자의 영상을 후자의 영상보다 먼저 알아차릴 수 있도록, 관련 알림(소리나 빛과 같은 형태로)을 함께 제공할 수 있다. 또는 전자의 영상이 후자의 영상보다 우선순위를 갖고서 표시될 수 있도록, 좌측 상단에 먼저 표시되도록 할 수 있다.
마찬가지로, 논-디밍 제어된 곳의 감시시스템이 보내온 영상은 1차 디밍된 곳의 감시시스템이 보내온 영상과 구별되어 표시될 수 있다. 관리자가 전자의 영상을 후자의 영상보다 먼저 알아차릴 수 있도록, 관련 알림(소리나 빛과 같은 형태로)을 함께 제공하거나, 또는 전자의 영상이 후자의 영상보다 우선순위를 갖고서 표시될 수 있도록, 좌측 상단에 먼저 표시되도록 할 수 있다.
한편, 감시시스템의 야간 촬상모드시에는 갑작스런 빛의 노출이 발생하는 경우 백화현상이 나타나는 문제가 있다. 백화현상은 침입자 등을 식별하지 못하게 한다.
이를 위해, 다음과 같이 조명시스템들에 대해 그룹 내 점등 제어가 수행된다.
본 발명의 실시예에 따른 원격제어시스템은 내부감시시스템들(I_CA1 내지 I_CA6) 중 건물의 n번째층에서 k구역에 설치된 감시시스템으로부터 주간 촬상모드-야간 촬상모드 변환(적외선 방출)이 감지된 이후, 동일한 구역에 설치된 조명시스템들에 대한 온-상태 전환 요청이 있을시, 해당 감시시스템과 해당 조명시스템들간 거리 정보를 기초로, 해당 감시시스템으로부터 먼 거리에 위치한 순으로 기설정된 시간간격을 두고 순차로 온-상태 전환되도록 제어한다. 기설정된 시간간격은 1~2초일 수 있다. 구역별 거리 정보는 DB장치에 저장되어 관리될 수 있다.
도 5를 참조하면, 3번 구역(Rk)의 감시시스템으로부터 야간 촬상모드 중임이 감지된 이후, 사용자(또는 관리자)가 조명 스위치를 온 하는 행위 등으로 인해 3번 구역의 조명시스템들에 대한 온-상태 전환 요청이 발생하면, 감시시스템(I_CA3)과 같은 구역 내 조명시스템들(L10 내지 L16)간 거리 정보를 기초로, 가장 멀리 배치된 L16부터 온-상태로 전환되도록 점등 제어한다. 도 5에 도시된 바에 따르면, 감시시스템으로부터 가장 먼 L16이 먼저 켜지고, 다음으로 L15, L14, L10, L13, L11 그리고 L10 순으로 켜지게 된다. 이때, 감시시스템으로부터 거리가 동일한 조명시스템들(예를 들어, L10과 L13처럼, 또는 L11과 L12처럼)은 조명시스템들의 배치 수가 적은 쪽의 조명시스템부터 켜질 수 있다(예를 들어, L10과 L13 중 동일한 구역 내 인근 조명시스템들의 배치 수가 적은 L10이 그 배치 수가 많은 L13보다 먼저 켜질 수 있다; L13 주변에 상대적으로 인근 조명시스템들이 더 많이 배치되어 있음을 생각하면 된다). 이는 야간 촬상모드로 돌입한 감시시스템에 대해 백화현상을 최소화한다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 원격제어시스템은 그룹 내 디밍 제어를 더욱 수행할 수 있다.
즉, 원격제어시스템은 상술한 바와 같이 그룹 내 점등 제어를 수행할 때, 해당 감시시스템으로부터 먼 거리에 위치한 순으로 기설정된 시간간격을 두고 순차로 온-상태로 전환하되, 온-상태 조명이 1차 디밍 및 2차 디밍보다 높은 수준의 3차 디밍을 소정의 시간 유지한 이후 1차 디밍 상태에 이르도록 제어할 수 있다. 소정의 시간은 0.5~1초일 수 있다.
예를 들어, 감시시스템(I_CA3)으로부터 가장 먼 L16이 먼저 켜지고, 다음으로 L15, L14, L10, L13, L11 그리고 L10 순으로 켜지게 하되, 각각의 조명시스템이 점등될 때에는 바로 1차 디밍 수준에 이르도록 제어하는 것이 아닌, 3차 디밍을 거쳐서 1차 디밍에 이르도록 제어한다.
즉, 사용자가 스위치를 온하더라도 바로 온시키는 것이 아닌, 먼 거리순으로 온시키며, 이때, 최대 소비 전력의 50%인 3차 디밍 상태를 소정의 시간 유지하고 1차 디밍 상태로 진입하도록 디밍 제어를 함께 수행한다(천천히 밝아지는 것을 생각하면 된다). 이는 야간 촬상모드로 돌입한 감시시스템에 대해 백화현상을 최소화한다.
한편, 상기에서는 원격제어시스템이 조명시스템들을 제어하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 서버에 의해 제어될 수도 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1000 : 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템
100 : 원격제어시스템
110 : 제1 중앙처리장치
120 : 디스플레이장치
130 : DB장치
140 : 제1 네트워크 인터페이스
200 : 서버
210 : 제2 중앙처리장치
220, 230, 240 : 제2, 제3, 제4 네트워크 인터페이스
300 : 감시시스템
310 : 제3 중앙처리장치
320 : 영상획득장치
330 : 제5 네트워크 인터페이스
400 : 조명시스템
410 : 제4 중앙처리장치
420 : 제6 네트워크 인터페이스
430 : 조명등
500 : 출입시스템
510 : 제5 중앙처리장치
520 : 제7 네트워크 인터페이스
530 : 출입문
600 : 조명시스템
610 : 제6 중앙처리장치
620 : 제8 네트워크 인터페이스
630 : 공조기
700 : 방송시스템
710 : 제7 중앙처리장치
720 : 제9 네트워크 인터페이스
730 : 스피커

Claims (9)

  1. 스마트 건물을 위한 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템으로서,
    원격제어시스템;
    상기 원격제어시스템과 제1 네트워크를 통해 연결되고, 스마트 건물 내에 설치되는 서버;
    상기 서버와 제2 네트워크를 통해 연결되고, 스마트 건물의 내외부에 다수 설치되는 감시시스템; 및
    상기 서버와 제3 네트워크를 통해 연결되고, 건물의 기설정된 구역에 다수 설치되는 조명시스템, 출입시스템, 공조시스템 및 방송시스템;을 포함하되,
    상기 원격제어시스템은 스마트 건물 내 조명, 출입, 공조, 및 방송시스템 전체를 제어하는 제1 중앙처리장치, 상기 제1 중앙처리장치로부터 출력되는 데이터를 시각화하여 표시하는 디스플레이장치, 통합관제를 위해 필요한 데이터를 저장하는 DB장치, 및 상기 서버와의 통신을 위한 제1 네트워크 인터페이스를 포함하고,
    상기 서버는 상기 감시시스템, 조명시스템, 출입시스템, 공조시스템 및 방송시스템의 로컬 제어 및 감시를 수행하는 제2 중앙처리장치, 상기 원격제어시스템의 제1 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제2 네트워크 인터페이스, 상기 감시시스템과 통신을 위한 제3 네트워크 인터페이스 및 상기 조명시스템, 출입시스템, 공조시스템 및 방송시스템과 통신을 위한 제4 네트워크 인터페이스를 포함하고,
    상기 감시시스템은 상기 서버의 제어하에 감시시스템을 제어하는 제3 중앙처리장치, 주간 촬상 모드 또는 야간 촬상 모드로 동작하여 주간 영상 또는 야간 영상을 획득하는 영상획득장치 및 상기 제3 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제5 네트워크 인터페이스를 포함하고,
    상기 조명시스템은 상기 서버의 제어하에 조명시스템을 제어하는 제4 중앙처리장치, 상기 제4 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제6 네트워크 인터페이스 및 조명등을 포함하고,
    상기 출입시스템은 상기 서버의 제어하에 출입시스템을 제어하는 제5 중앙처리장치, 상기 제4 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제7 네트워크 인터페이스 및 출입문을 포함하고,
    상기 공조시스템은 상기 서버의 제어하에 공조시스템을 제어하는 제6 중앙처리장치, 상기 제4 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제8 네트워크 인터페이스 및 공조기를 포함하며,
    상기 방송시스템은 상기 서버의 제어하에 방송시스템을 제어하는 제7 중앙처리장치, 상기 제4 네트워크 인터페이스와 통신을 위한 제9 네트워크 인터페이스 및 스피커를 포함하는 것을 특징으로 하는 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 네트워크 인터페이스와 상기 제2 네트워크 인터페이스는 이더캣 통신을 위한 인터페이스이고, 상기 제3 네트워크 인터페이스와 상기 제5 네트워크 인터페이스는 TCP/IP 및 POE 통신을 위한 인터페이스이며, 상기 제4 네트워크 인터페이스와 상기 제6 내지 제9 네트워크 인터페이스들은 RS485 통신을 위한 인터페이스인 것을 특징으로 하는 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조명시스템에는 고유한 어드레스가 할당되어 상기 원격제어시스템 또는 서버에서 조명시스템을 개별적으로 또는 그룹별로 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 건물 외부에 설치된 다수의 상기 감시시스템들 중 적어도 하나로부터 주간 촬상모드에서 야간 촬상모드로의 변환이 감지된 경우, 다수의 상기 조명시스템들의 온-상태 조명이 1차 디밍되도록 제어하되,
    상기 건물 내부에 설치된 다수의 상기 감시시스템들 중 상기 건물의 n번째층에서 i구역에 설치된 제1 감시시스템으로부터 소정의 시간 이상 객체 감지 이벤트가 발생하지 않는 경우, 상기 1차 디밍되도록 제어된 조명시스템들 중 상기 n번째층에서 i구역에 설치된 하나 이상의 제1 조명시스템들의 온-상태 조명이 2차 디밍되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 건물 내부에 설치된 다수의 상기 감시시스템들 중 상기 건물의 m번째층에서 j구역에 설치된 제2 감시시스템으로부터 화재 감지 이벤트가 발생하는 경우, 상기 1차 디밍 또는 상기 2차 디밍되도록 제어된 조명시스템들 중 상기 m번째 층에서 j구역에 설치된 하나 이상의 제2 조명시스템들의 온-상태 조명이 논(non)-디밍되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 건물 내부에 설치된 다수의 상기 감시시스템들 중 상기 건물의 l번째층에서 k구역에 설치된 제3 감시시스템으로부터 주간 촬상모드에서 야간 촬상모드로의 변환이 감지된 이후, 상기 조명시스템들 중 상기 l번째층에서 k구역에 설치된 하나 이상의 제3 조명시스템들에 대한 온-상태 전환 요청이 있을시,
    상기 제3 감시시스템과 상기 제3 조명시스템들간 거리 정보를 기초로, 상기 제3 감시시스템으로부터 먼 거리에 위치한 순으로 기설정된 시간간격을 두고 순차로 온-상태 전환되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3 감시시스템으로부터 먼 거리에 위치한 순으로 기설정된 시간간격을 두고 순차로 온-상태로 전환되되, 온-상태 조명이 상기 1차 디밍 및 상기 2차 디밍보다 높은 수준의 3차 디밍을 소정의 시간 유지한 이후 상기 1차 디밍 상태에 이르도록 제어되는 것을 특징으로 하는 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 1차 디밍된 곳들에 위치하는 감시시스템들로부터 입수되는 영상들을 상기 2차 디밍된 곳들에 위치하는 감시시스템들로부터 입수되는 영상들보다 선순위로 디스플레이되도록 제어하고,
    상기 논-디밍된 곳들에 위치하는 감시시스템들로부터 입수되는 영상들을 상기 1차 디밍된 곳들에 위치하는 감시시스템들로부터 입수되는 영상들보다 선순위로 상기 디스플레이장치를 통해 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다원화 네트워크 기반의 통합관제시스템.
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