KR102350208B1 - 리던던트 난방, 환기, 및 공조 제어 시스템 - Google Patents

리던던트 난방, 환기, 및 공조 제어 시스템 Download PDF

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안키스 마캄
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Abstract

여기에, 리던던트 난방, 환기, 및 공조(HVAC) 제어 시스템들이 개시된다. 하나의 리던던트 HVAC 제어 시스템은, 오퍼레이터 워크스테이션 및 여기에 접속된 제1 BACnet 통신 접속과, 제어 애플리케이션의 제1 인스턴스(instance)를 실행시키는 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기를 포함하고, 각 HVAC 시스템 제어기는 제2 BACnet 접속에 접속된다. 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기는 제1 BACnet 통신 접속을 통해 오퍼레이터 워크스테이션과 통신할 수 있고, 제2 HVAC 시스템 제어기는 제2 BACnet 접속을 통해 제1 제어기의 상태를 모니터링하여 제2 HVAC 시스템 제어기에 의해 실행되는 제어 애플리케이션의 제2 인스턴스를 통해 HVAC 시스템의 제어를 개시함으로써 제2 HVAC 시스템 제어기가 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는지를 식별하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성된다.

Description

리던던트 난방, 환기, 및 공조 제어 시스템
본 개시는 리던던트 난방, 환기, 및 공조 제어 시스템들에 관한 것이다.
난방, 환기 및 공조(HVAC: heating, ventilation, and air conditioning) 시스템은 시설 (예, 건물) 내의 기후를 제어하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 시설의 기온, 습도, 및/또는 공기질(air quality)을 제어하기 위해, HVAC 시스템의 동작(예컨대, HVAC 시스템의 콤포넌트들의 동작)을 제어하는데 HVAC 시스템의 제어 시스템(예컨대, 제어기)이 사용될 수 있다.
HVAC 시스템은 HVAC 시스템의 장애시 HVAC 시스템의 동작에 대한 제어를 유지하기 위한 리던던시(redudancy)들을 포함할 수 있다. 예컨대, HVAC 시스템에서의 제어기 장애시에 HVAC 시스템이 동작을 계속하도록 보장하기 위해, HVAC 시스템은 특별하게 설계된(designed) 리던던트(redundant)(예컨대, 백업) 제어 시스템을 포함할 수 있다.
이전 리던던트 제어 시스템들은 장애 발생시로부터 매우 짧은 시간(예컨대, 수 밀리초) 내에 HVAC 시스템의 동작을 복구하고 계속하도록 설계될 수 있다. 그러나, 이러한 고속 리던던트 제어 시스템들은 고가일 수 있고 기존의 HVAC 시스템과 호환되지 않을 수 있다(예컨대, 일부 HVAC 시스템들이 구형임에 따라, 레거시(legacy) 하드웨어 및/또는 소프트웨어가 새로운 리던던트 솔루션들과 호환되지 않을 수 있음). 예컨대, 이러한 고속 리던던트 제어 시스템들은 처음(scratch)부터 설계될 수 있고, 복잡한 고속 프로세서들을 포함할 수 있고, 기존의 HVAC 시스템에 별도로 설치될 필요가 있을 수 있고, 그리고/또는 HVAC 시스템에서 대량의 네트워크 대역폭을 사용할 수 있다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시형태들에 따른 HVAC 제어 시스템들을 위한 채널 리던던트 아키텍처(channel redundancy architecture)를 도시한다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시형태들에 따른 채널 리던던트 HVAC 제어 시스템을 이용한 BACnet MSTP 장애 시나리오(failure scenario)를 도시한다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시형태들에 따른 채널 리던던트 HVAC 제어 시스템에서의 BACnet IP 장애 시나리오를 도시한다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시형태들에 따른 채널 리던던트 HVAC 제어 시스템에서의 BACnet IP 및 BACnet MSTP 장애 시나리오 모두를 도시한다.
여기에, 리던던트 난방, 환기, 및 공조(HVAC) 제어 시스템들이 개시된다. 하나의 리던던트 HVAC 제어 시스템은, 오퍼레이터 워크스테이션 및 여기에 접속된 제1 BACnet 통신 접속과, 제어 애플리케이션의 제1 인스턴스(instance)를 실행시키는 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기를 포함하고, 각 HVAC 시스템 제어기는 제2 BACnet 접속에 접속된다. 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기는 제1 BACnet 통신 접속을 통해 오퍼레이터 워크스테이션과 통신할 수 있고, 제2 HVAC 시스템 제어기는 제2 HVAC 시스템 제어기에 의해 실행되는 제어 애플리케이션의 제2 인스턴스를 통해 HVAC 시스템의 제어를 개시함으로써 제2 HVAC 시스템 제어기가 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는지를 식별하기 위해 제2 BACnet 접속을 통해 제1 제어기의 상태를 모니터링하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성된다.
오퍼레이터 워크스테이션, 관리자 설비 제어기 디바이스(supervisory plant controller device)들, 통합 제어기 디바이스(unitary controller device)들, 및/또는 입력 및/또는 출력(I/O) 모듈들 등을 포함하는 통상적인 HVAC 빌딩 관리 시스템들은 IP(Internet protocol) 네트워크를 통해 BACnet(빌딩 자동화를 위한 데이터 통신 프로토콜 및 제어 네트워크들)을 이용하여 오퍼레이터 워크스테이션 및/또는 다른 디바이스들과 통신한다.
오퍼레이터는 워크스테이션을 이용하여 모든 디바이스들 및 장비들을 모니터하고 제어한다. 디바이스들과 장비에 대한 모니터링 및/또는 제어의 신뢰성은 BACnet IP 네트워크를 통한 하나 이상의 관리자 설비 제어기 디바이스들의 유용성(availability)에 의존한다.
다양한 제어기들은 또한 IP 네트워크를 통해 BACnet을 이용하여 서로 통신한다. 이 제어기들은 다양한 제어 알고리즘들을 실행하기 위해 요구되는 데이터를 공유한다.
IP 네트워크에서의 임의의 장애들의 경우에, 오퍼레이터는 장애를 식별할 수 있지만, 이슈가 해결될 때까지 시스템이 작동 중지(down)될 것이다. 또한, 오퍼레이터 워크스테이션에서의 장애 상태를 오퍼레이터가 식별할 때에만 IP 네트워크 장애 검출이 발생한다.
IP 네트워크가 유선 또는 무선(예컨대, Wi-Fi, VLAN 등)이고 장애가 발생하면, 시스템 및/또는 사용자는 이하의 문제들을 직면할 수 있다.
1) 오퍼레이터가 설비 제어기를 변경하거나 라인 접속된 장비(line connected equipment)를 작동 중지시킬 수 없으므로 의도하지 않은 오래된 값들로 시스템을 실행시킬 수 있다.
2) 디바이스들로부터의 알람(alarm)들의 누락으로 인해 시스템 모니터링이 불가능하게 된다.
3) 네트워크상의 다양한 디바이스들에서 공유되는 데이터의 비유용성으로 인해 제어 알고리즘들이 의도하지 않은 출력을 유발할 수 있다.
4) 시스템은 이러한 디바이스들에 대한 기록이 가능하지 않기 때문에 정기적으로 디바이스들로부터 실행해야 할 수도 있는 사전 냉각 또는 난방 또는 예외들과 같은 효과적인 일정들을 실행하지 못할 수 있다.
그리고/또는
5) 사용자는 모니터링 및 제어가 발생하지 않음으로 인해 장비를 수동 모드로 전환하도록 선택할 수 있으며 이로 인해 시스템이 비효율적일 수 있다.
상기 이슈들로 인해 장애 검출 및 장애를 일으키는 이슈의 수정에 따라 달라지는 시스템 작동 중지 시간이 발생할 수 있다. 이러한 작동 정지 시간(downtime)은 온도, 습도 및/또는 기압과 같은 환경 조건이 편차없이 유지될 필요가 있고 장애가 사용자에 대한 생산 손실을 유발할 수 있는 건물 거주자 및/또는 중요한 애플리케이션들에 대하여 비 쾌적 환경을 유발할 수 있다 .
네트워크 장애들에 대한 가능한 시나리오들은 아래 시나리오들을 포함한다.
1) 제어기가 오프로 스위칭되거나 제어기에 전력이 공급되지 않는다.
2) 네트워크 장애
3) 제어기가 연속 재시작 또는 디바이스 중단과 같은 복구 불가 상태가 된다.
이러한 작동 정지 시간을 회피하기 위해, 다양한 시스템들은 다른 제어기가 "핫 백업(hot backup)"으로 실행되고 원래 디바이스가 작동 정지되었을 때 기본 제어기의 역할을 하는 리던던트 솔루션들을 제공한다. 일부 리던던트 시스템들은, 하트비트(heartbeat) 또는 다른 메카니즘을 이용하여 서로의 상태를 체크하고, 또한 서로 간에 데이터의 동기화를 유지하는 디바이스들 상에서 동작한다. 이러한 동기화 및 하트비트 체크를 수행하기 위해, 리던던트 시스템들은 시스템들 간에 전용 채널을 사용하지만, 이 채널이 끊어지거나 이 전용 채널에 장애가 발생하면, 시스템을 잠재적으로 일부 애플리케이션들에 대하여 신뢰할 수 없게 만든다.
본 개시에 따른 리던던트 HVAC 제어 시스템들은 이전(예컨대, 고속) 리던던트 HVAC 제어 시스템들에 비해 저렴할 수 있고, 기존의 HVAC 시스템(예컨대, HVAC 시스템의 기존의/레거시 제어기들)과 호환가능하게 될 수 있다. 예컨대, 본 개시에 따른 리던던트 HVAC 제어 시스템들은 기존의 HVAC 시스템에 별도로 설치될 필요가 없고, 기존의 HVAC 시스템의 기존 하드웨어 및 소프트웨어와 호환 가능하고, 그리고/또는 이전의 리던던트 HVAC 제어 시스템들보다 적은 양의 네트워크 대역폭을 사용할 수 있다.
일부의 경우에, 본 개시에 따른 리던던트 HVAC 제어 시스템들은 이전의(예컨대, 고속) 리던던트 HVAC 제어 시스템들만큼 빠르게 HVAC 시스템의 동작을 복구 및 계속할 수 없을 수 있다. 예컨대, 본 개시에 따른 리던던트 HVAC 제어 시스템들은 HVAC 시스템에서 장애(예컨대, 제어기 장애)가 발생한 때로부터 수 초(예컨대, 5초 미만) 내에 HVAC 시스템의 동작을 복구 및 계속할 수 있다. 그러나, 이러한 응답 시간은 다른 설비들 중 사무 빌딩들, 병원들, 및 쇼핑몰들과 같은 중요하지 않은(예컨대, 보통 및/또는 표준) HVAC 시스템들(예컨대, 이 시스템들의 허용 가능 한계 내에서)에 대하여 적절할 수 있다.
다음의 상세한 설명에서, 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면들을 참조한다. 도면들은 본 개시의 하나 이상의 실시형태들이 어떻게 실시될 수 있는지를 예시로서 나타낸다.
이 실시형태들은 당업자들이 본 개시의 하나 이상의 실시형태들을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 개시된다. 다른 실시형태들이 사용될 수 있고, 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 기계적, 전기적, 및/또는 프로세스 변경이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 개시의 다수의 추가 실시형태들을 제공하기 위해 여기에 다양한 실시형태들에서 도시된 엘리먼트들은 추가, 변경, 결합, 및/또는 제거될 수 있다. 도면들에 제공된 엘리먼트들의 비율 및 상대적 규모는 본 개시의 실시형태들을 설명하기 위한 것이며 제한적인 의미로 해석되어서는 안된다.
본 명세서의 도면은, 첫번째 숫자 또는 숫자들이 도면 번호에 대응하고 나머지 숫자들이 도면에서의 엘리먼트 또는 콤포넌트를 식별하는, 번호 부여 규칙을 따른다. 상이한 도면들 사이에서의 유사한 엘리먼트들 또는 콤포넌트들은 유사한 숫자들의 사용에 의해 식별될 수 있다.
여기에서 사용되는 "a" 또는 "다수의" 무언가는 하나 이상의 것들을 지칭할 수 있다. 예컨대, "다수의 제어기"는 하나 이상의 제어기를 나타낼 수 있다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시형태들에 따른 HVAC 제어 시스템을 위한 채널 리던던트 아키텍처(channel redundancy architecture)를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 리던던트 HVAC 제어 시스템(100)은 제1(예컨대, 활성(active)) HVAC 시스템 제어기(110), 제2(예컨대, 대기(standby)) HVAC 시스템 제어기(120), 및 오퍼레이터 워크스테이션(130)을 포함할 수 있다.
활성 제어기(110) 및 대기 제어기(120)는 예컨대 DDC(direct digital control) 제어기들이 될 수 있다. 오퍼레이터 워크스테이션(130)은 예컨대, 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 또는 모바일 디바이스(예컨대, 스마트폰, 태블릿, PDA 등)와 같은 컴퓨팅 디바이스가 될 수 있다. 그러나, 본 개시의 실시형태들은 특정 타입의 제어기 또는 워크스테이션에 한정되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 오퍼레이터 워크스테이션(130)은 다른 잠재적 네트워크들 중 네트워크(126)에 대한 접속을 통해 활성 제어기(110) 및 대기 제어기(120)에 연결(예컨대 통신)될 수 있다.
또한, 활성 제어기(110)와 대기 제어기(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 직접 접속 또는 네트워크 접속(128)을 통해 연결(예컨대, 통신)될 수 있다. 제1 HVAC 시스템 제어기는, 제1 제어 애플리케이션을 통해, 예컨대 제1 제어기와 제2 제어기 사이의 네트워크(128) 또는 다른 적합한 직접 또는 간접 접속을 통해, HVAC 시스템의 제어를 개시함으로써 제1 HVAC 시스템 제어기가 제2 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는지를 식별하기 위해 제2 제어기의 상태를 모니터링하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성될 수 있다.
네트워크들(126 및 128)은 HVAC 제어 시스템(100)의 유선 또는 무선 네트워크들이 될 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 실시형태에서, 네트워크(128)는 MSTP(master slave token passing) 네트워크가 될 수 있고, 네트워크(126)는 IP(Internet protocol) 네트워크들이 될 수 있다. 그러나, 본 개시의 실시형태들은 네트워크(126 또는 128)에 대하여 특정 타입의 네트워크에 한정되지 않는다.
여기에 사용된 "네트워크"(예컨대, 네트워크들(126 및 128))는, 2개 이상의 컴퓨터들 및/또는 주변 디바이스들을 직접 또는 간접으로 연결(link)하고, 사용자들이 다른 컴퓨팅 디바이스들의 리소스들에 액세스할 수 있게 하고 다른 사용자들과 메시지를 교환할 수 있게 하는 통신 시스템을 제공할 수 있다.
네트워크는 사용자들이 자신의 시스템들 상의 리소스들을 다른 네트워크 사용자들과 공유하게 하고 중앙에 위치된 시스템들 또는 원격지들에 위치하는 시스템들 상의 정보에 액세스 가능하게 할 수 있다. 예컨대, 네트워크들(126 및 128)은 분산 제어 네트워크(distributed control network)를 형성하기 위해 다수의 컴퓨팅 디바이스들을 함께 묶을 수 있다.
네트워크는 인터넷 및/또는 다른 개체(예컨대, 조직, 기관 등)들의 네트워크들에 대한 접속들을 제공할 수 있다. 사용자들은, 파일 가져 오기, 네트워크 프린터에서 프린트하기, 또는 디바이스 작동시키기 등을 위한 네트워크 요청(request)를 하기 위해 네트워크 지원 소프트웨어 애플리케이션(network-enabled software application)들과 상호 작용할 수 있다. 애플리케이션들은 또한 네트워크의 디바이스들 사이에서 정보를 전송하기 위해 네트워크 하드웨어와 상호 작용할 수 있는 네트워크 관리 소프트웨어와 통신할 수 있다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시형태들에 따른 HVAC 제어 시스템을 위한 채널 리던던트 아키텍처(channel redundancy architecture)를 도시한다. 본 개시의 실시형태들에서, 다수의 리던던트 콤포넌트들의 사용을 통한 장애 방지가 제공될 수 있다.
예컨대, 도 1의 실시형태에서, 제1 HVAC 제어기(110) 및 제2 HVAC 제어기(120)는 118 및 119에서의 접속(126)에 접속된 포트들을 통한 네트워크 또는 유선 또는 무선 직접 접속(126)(예컨대, IP 상의 BACnet을 이용) 상의 워크스테이션(130) 및 다른 디바이스들(예컨대, BACnet IP 디바이스들)에 접속된다. HVAC 제어기들(110, 120)은 (예컨대, 유선 또는 무선 접속(134)을 통한 RS-485를 이용하여) 하나 이상의 I/O 모듈들(132)에 접속된다.
제1 HVAC 제어기(110) 및 제2 HVAC 제어기(120)는 서로에 대하여 리던던트적(redundant)이다. 또한, 이 두 제어기들은, 접속(126)뿐만 아니라 예컨대, RS-485 통신이 될 수 있는 전용 링크 BACnet MSTP(128)를 통한 예컨대 이더넷(Ethernet) IP 통신을 이용하여, 서로 통신할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 제1 HVAC 제어기(110) 및 제2 HVAC 제어기(120)는 동일 애플리케이션으로 실행될 수 있고, 동시에 전력 공급될(powered up) 수 있다. 이러한 일부 실시형태들에서, 어느쪽이든 시동 시퀀스를 완료한 후 처음으로 온라인 상태가 되는 제어기는 활성 제어기가 될 수 있고 다른 제어기는 대기 상태가 된다. 이 결정은 제어기들 간의 모니터링을 처리하는(handle) 소프트웨어 또는 펌웨어(예컨대, 하나 또는 두 제어기들에 상주할 수 있음)를 통해 이루어질 수 있다.
제1 HVAC 제어기가 활성 모드이고 제2 HVAC 제어기가 대기 모드이면, 활성 제어기는 (예컨대, BACnet IP뿐만 아니라 예컨대 RS-485 통신을 이용하는 다른 I/O 모듈들을 이용하여) 워크스테이션과 통신한다. 대기 제어기는 워크스테이션과 통신하지 않는다.
대기 제어기는 활성 제어기에 대한 모든 입력들을 판독하고 병행하여 제어 애플리케이션을 실행시키지만, 어떤 출력들도 구동하지 않는다. 대기 제어기는 또한 활성 제어기의 상태를 체크하고, 활성 제어기는 예컨대 대기 제어기가 활성 제어기의 상태를 모니터링하기 위한 트래픽을 볼 수 있게 하는 전용 BACnet MSTP 네트워크를 이용하여 대기 제어기에 외부에서 기록되는 데이터를 동기화한다.
다양한 실시형태들에서, 제1 HVAC 제어기와 제2 HVAC 제어기는 모두 상이한 고유 MAC 어드레스, IP 네트워크 상의 IP 어드레스들, 그리고 예컨대 MSTP 네트워크 상의 고유 MAC 어드레스들을 사용할 수 있다. 그러나, 이들은 상기 양 네트워크들 상의 동일한 BACnet 인스턴스 Id를 사용하게 될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 활성 제어기(110)는 프로세서(112) 및 메모리(114)를 포함할 수 있고, 대기 제어기(120)는 프로세서(122) 및 메모리(124)를 포함할 수 있다. 기억 장소(Memory location)들(114 및 124)은 본 개시의 다양한 실시예들을 수행하기 위해 각각 프로세서들(112 및 122)에 의해 액세스 가능한 임의의 타입의 스토리지 매체가 될 수 있다.
기억 장소들(114 및 124)은, 본 개시의 다양한 실시예들을 수행하기 위해 각각 프로세서들(112 및 122)에 의해 실행 가능한 컴퓨터 판독 가능 명령어들(예컨대, 컴퓨터 프로그램 명령어들)이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체가 될 수 있다. 즉, 프로세서들(112 및 122)은 본 개시의 다양한 실시예들을 수행하기 위해 각각 기억 장소들(114 및 124)에 저장된 실행 가능 명령어들을 실행시킬 수 있다.
기억 장소들(114 및 124)은 휘발성 또는 비휘발성 메모리가 될 수 있다. 기억 장소들(114 및 124)은 착탈식(예컨대, 휴대형) 메모리 또는 비착탈식(예컨대, 내장형) 메모리가 될 수도 있다. 예컨대, 기억 장소들(114 및 124)은, 다른 타입의 메모리들 중, RAM(random access memory)(예컨대, DRAM(dynamic random access memory) 및/또는 PCRAM(phase change random access memory)), ROM(read-only memory)(예컨대, EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 및/또는 CD-ROM(compact-disk read-only memory)), 플래시 메모리, 레이저 디스크, DVD(digital versatile disk), 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 및/또는 마그네틱 카세트들, 테이프들, 또는 디스크들과 같은 자기 매체가 될 수 있다.
또한, 기억 장소들(114 및 124)이 각각 활성 제어기(110) 및 대기 제어기(120) 내에 배치되는 것으로 도시되었지만, 본 개시의 실시형태들은 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 기억 장소들(114 및 124)은 (예컨대, 컴퓨터 판독 가능 명령어들이 인터넷 또는 다른 유선이나 무선 접속을 통해 다운로드 가능하게 하는) 다른 컴퓨팅 리소스의 내부에 배치될 수도 있다.
오퍼레이터 워크스테이션(130)의 오퍼레이터(예컨대, 필드 엔지니어 또는 기술자)는 설비의 HVAC 시스템을 제어하기 위해 (예컨대 접속(126)을 통해) 활성 제어기(110) 및/또는 대기 제어기(120)를 사용할 수 있다. 즉, 활성 제어기(110) 및/또는 대기 제어기(120)는 설비 내의 기후를 제어하기 위해 (예컨대, 접속(126)을 통해) 워크스테이션(130)의 오퍼레이터에 의해 사용될 수 있다. 설비는 예컨대, 다른 타입의 설비들 중 사무 공간, 병원, 또는 쇼핑몰이 될 수 있다.
설비의 HVAC 시스템은 활성 제어기(110) 및 대기 제어기(120)에 의해 동작 파라미터들이 제어될 수 있는 다수의 콤포넌트들을 포함할 수 있다. 예컨대, HVAC 시스템은, 다른 콤포넌트들 중, 오브젝트(object)들, 제어 콤포넌트들, 장비, 디바이스들, 네트워크들, 센서들, 및/또는 액추에이터들을 포함할 수 있고, 액추에이터들의 예로서는, 가열 및/또는 냉각 밸브들과 같은 밸브들; 냉각기(chiller)들(예컨대, 냉각기 플랜트); 보일러들(예컨대, 보일러 플랜트); 온수 및/또는 냉각수 펌프들과 같은 펌프들; 팬(fan)들; 압축기들; 가변 풍량(VAV: variable air volume) 댐퍼와 같은 공기 댐퍼들; AHU(air handling unit)들(예컨대, AHU 플랜트); 가열 및/또는 냉각 코일과 같은 코일들; 공기 필터들; 및/또는 냉각 타워들이 있다.
HVAC 시스템은 다른 접속들 중, 콤포넌트들을 접속하는 장비 체인(chain of equipement)(예컨대, 덕트 워크(duct work), 파이프들, 환기 및/또는 전기 및/또는 가스 분배 장비)과 같은 콤포넌트들 간의 접속(예컨대, 물리적 접속)을 포함할 수 있다. 또한, HVAC 시스템은 빌딩의 상이한 구역(zone)들(예컨대, 방들, 영역들, 공간들, 및/또는 플로어들)에 대응할 수 있는 다수의 구역들을 포함할 수 있다(예컨대, 다수의 구역들로 분할될 수 있음).
예컨대, 활성 제어기(110)는 HVAC 시스템을 제어하기 위한 (예컨대, HVAC 시스템의 콤포넌트들의 동작 파라미터들을 제어하기 위한) 제어 애플리케이션의 명령어들의 세트를 실행시킬 수 있다. 제어 애플리케이션(예컨대, 활성 제어기(110)에 의해 실행되는 명령어들의 세트)은 HVAC 시스템의 원하는 제어를 연속적으로 유지하기 위해 무한한 시간에 걸쳐 무한 수의 싸이클 동안 특정 시퀀스로 실행될 수 있다. 싸이클은 제어 애플리케이션의 명령어들의 전체 세트를 완전히 실행한 것으로 간주될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 활성 제어기(110)는 활성 제어기(110) 및 대기 제어기(120)의 상태에 기초하여(예컨대, 제어기들이 활성, 대기, 에러, 또는 유지 중 어떤 상태인지에 따라) 명령어들의 세트를 실행시킬 수 있다. 예컨대, 활성 제어기(110)는 명령어들의 세트를 언제 및/또는 어떻게 실행할지를 결정하기 위해 활성 제어기(110) 및/또는 대기 제어기(120)의 상태를 사용할 수 있다.
또한, 활성 제어기(110) 및 대기 제어기(120)는 (예컨대, 네트워크(126)를 통해) 각 제어기의 상태(예컨대, 활성, 대기, 에러, 또는 유지)를 오퍼레이터 워크스테이션(130)으로 전송할 수 있다. 즉, 활성 제어기(110) 및 대기 제어기(120)의 상태는 오퍼레이터 워크스테이션(130)으로부터 (예컨대, 오퍼레이터 워크스테이션(130)의 오퍼레이터에 의해) 모니터링될 수 있다.
제어 애플리케이션의 명령어들의 세트를 실행시킬 때, 실행된 명령어들의 서브세트의 출력만이 활성 제어기(110)와 대기 제어기(120) 사이에서 동기화되도록, 활성 제어기(110)는 실행된 명령어들의 서브세트만의 출력을 (예컨대, 네트워크(116)를 통해) 대기 제어기(120)로 전송할 수 있다. 즉, 다른 실행된 명령어들의 출력은 활성 제어기(110)에 의해 대기 제어기(120)로 전송되지 않을 수 있다(예컨대, 활성 제어기(110)와 대기 제어기(120) 사이에서 다른 실행된 명령어들의 출력이 동기화되지 않음). 이러한 방식으로 실행된 명령어들의 서브세트의 출력만을 동기화하는 것은 동기화될 데이터의 양을 상당히 감소시킬 수 있고, 일부 구현예에서는 제어 애플리케이션 내의 명령어의 양과는 독립적으로 데이터의 양을 동기화시킬 수 있다.
활성 제어기(110)로부터의 실행된 명령어들의 서브세트의 출력을 수신한 후에 그리고 활성 제어기(110)의 장애시에, 대기 제어기(120)는 수신된 출력을 이용하여 제어 애플리케이션의 명령어들의 세트를 실행시킬 수 있다. 예컨대, 활성 제어기(110)의 장애시에, 제어 애플리케이션 런타임(runtime)을 초기화하고 장애의 포인트(point)로부터 명령어들의 세트의 실행을 계속하기 위해, 대기 제어기(120)는 수신된 출력을 사용할 수 있다. 활성 제어기(110)의 장애는 (예컨대, 네트워크(126 및/또는 128)를 통해) 대기 제어기(120)에 의해 검출될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 활성 제어기(110) 및 대기 제어기(120)는 HVAC 제어 시스템(100)의 기존 제어기들이 될 수 있다(예컨대, 제어기들은 HVAC 제어 시스템(100) 내에 설치되었을 때 제어 애플리케이션을 포함하지 않음). 이러한 실시형태들에서, HVAC 제어 시스템(100)의 기존(예컨대, 이전에 설계되고 시운전된) 하드웨어 및 소프트웨어를 사용하여 제어 애플리케이션을 기존 제어기(110 및 120)에 다운로드함으로써 기존의 활성 제어기(110) 및 기존의 대기 제어기(120) 내에 제어 애플리케이션이 설치될 수 있다. 즉, 제어 애플리케이션은 네트워크(126)를 통해 오퍼레이터 워크스테이션(130)으로부터 기존의 활성 제어기(110) 및 기존의 대기 제어기(120)로 다운로드될 수 있고, 기존 제어기들 (110 및 120)과 호환 가능하게 될 수 있다(예컨대, 제어기들(110 및 120)의 기존의 애플리케이션 포맷 및 알고리즘들과 호환 가능함).
일부 실시형태들에서, 제어 애플리케이션은, HVAC 제어 시스템(100)과 같은 기존의 HVAC 제어 시스템에 설치되기 전에, 활성 제어기(110) 및 대기 제어기(120)에 설치될 수 있다(예컨대, 제어 애플리케이션은 "박스 외부의(out of the box)" 제어기들(110 및 120) 내에 설치될 수 있음). 즉, 제어 애플리케이션은 활성 제어기(110) 및 대기 제어기(120) 내에 설치될 수 있고, 이어서 제어기들(110 및 120)은 제어 애플리케이션의 설치에 후속하여 기존의 HVAC 제어 시스템(예컨대, HVAC 제어 시스템(100)) 내에 설치될 수 있다.
다양한 실시형태들에서, 시스템(예컨대, 시스템(100))은 하나 이상의 I/O 모듈들(132)을 포함할 수 있다. 이 모듈들은 예컨대 작업을 달성하고 그리고/또는 센서와 같은 다른 디바이스로부터의 정보 및/또는 상태 정보를 수신하기 위해 디바이스에 대하여 명령어들 및/또는 동작들을 통신하는데 사용될 수 있다. I/O 모듈과의 상호 작용은 유선 또는 무선 직접 또는 네트워크 접속(134)을 통해 달성될 수 있다.
또한, 일부 실시형태들에서, 시스템 콤포넌트들은 콤포넌트들을 포함하는 설비 또는 영역에 전력 장애가 있으면 전력을 유지하게 하기 위해 별도의 전원을 가질 수 있다. 예컨대, 도 1의 실시형태는 제1 시스템 제어기(110)를 위한 전원(116), 제2 시스템 제어기(120)를 위한 전원(121), 및 I/O 모듈(132)을 위한 전원(135)을 포함한다.
하나의 예시적 실시형태에서, 리던던트 난방, 환기, 및 공조(HVAC: heating, ventilation, and air conditioning) 제어 시스템은, 오퍼레이터 워크스테이션 및 여기에 접속된 제1 BACnet 통신 접속과, 제어 애플리케이션의 제1 인스턴스(instance)를 실행시키는 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기를 포함하고, 각 HVAC 시스템 제어기는 제2 BACnet 접속에 접속된다. 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기는 제1 BACnet 통신 접속을 통해 오퍼레이터 워크스테이션과 통신할 수 있다. 제2 HVAC 시스템 제어기는 제2 HVAC 시스템 제어기에 의해 실행되는 제어 애플리케이션의 제2 인스턴스를 통해 HVAC 시스템의 제어를 개시함으로써 제2 HVAC 시스템 제어기가 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는지를 식별하기 위해 제2 BACnet 접속을 통해 제1 제어기의 상태를 모니터링하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성된다.
일부 실시형태들에서, 제1 HVAC 시스템 제어기는, 제어 애플리케이션의 제1 인스턴스(instance)를 통해, HVAC 시스템의 제어를 개시함으로써 제1 HVAC 시스템 제어기가 제2 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는지를 식별하기 위해 제2 제어기의 상태를 모니터링하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성될 수 있다. 제어기들의 상태는 예컨대 제어기가 데이터 또는 명령어들을 전송 및/또는 수신하고 있는지 여부이다.
다양한 실시형태들에서, 제1 HVAC 시스템 제어기는, 제1 HVAC 시스템 제어기가 제2 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는 경우에 HVAC 시스템의 제어를 개시하여 제어 애플리케이션의 제1 인스턴스로 데이터를 프로세싱함으로써 제2 HVAC 시스템 제어기에 의해 수신된 데이터를 동기화하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성된다. 이러한 방식으로, 대기 제어기는 장애가 발생할 경우 시스템 제어를 취할 수 있도록 이용 가능한 데이터를 갖게 될 것이다.
일부 실시형태들에서, 제2 HVAC 시스템 제어기는, 제2 HVAC 시스템 제어기가 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는 경우에 HVAC 시스템의 제어를 개시하여 제어 애플리케이션의 제2 인스턴스로 데이터를 프로세싱함으로써 제1 제어기에 의해 수신된 데이터를 동기화하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성된다. 위에서 논의된 바와 같이, 이러한 방식으로, 대기 제어기는 장애가 발생할 경우 시스템 제어를 취할 수 있도록 이용 가능한 데이터를 갖게 될 것이다.
다양한 실시형태들에서, 제1 시스템 제어기에서 실행되는 제어 애플리케이션의 제1 인스턴스 및 제2 시스템 제어기에서의 제어 애플리케이션의 제2 인스턴스는 병렬로 실행된다. 여기에 사용된 병렬이라는 용어는 제1 및 제2 인스턴스들이 실질적으로 동시에 제어 프로그램의 동일한 명령어들을 실행시킨다는 것을 의미한다. 이러한 방식으로 하나의 제어기에 장애가 발생하면 다른 제어기는 곧바로 활성 제어기가 되도록 준비될 것이다.
일부 실시형태들에서, 상기 실시예와 같이, 제1 BACnet 통신 접속은 BACnet 인터넷 프로토콜(IP) 통신 네트워크이다. 이러한 실시형태들은 제어기들 중 하나가 예컨대, 불(fire)에 태워지거나 그 위치에서 해야할 다른 이유로 오프라인 상태인 경우에 다른 제어기가 인계할 수 있도록, 예컨대 워크스테이션 및/또는 제1 및 제2 제어기 중 하나 이상이 원격으로(예컨대, 다른 건물들 또는 건물의 영역 내에) 배치되게 할 수 있다.
다양한 실시형태들에서, 제2 BACnet 접속은 BACnet 마스터 슬레이브 토큰 패싱(MSTP: master slave token passing) 접속이다. 이러한 접속들은 하나 이상의 통신 기능 전용(dedicated)이 될 수 있다. 예컨대, 이러한 접속은 제어기들 중 하나 또는 둘 다의 상태를 모니터링하고 그리고/또는 두 제어기들 사이에 데이터를 동기화하는데 사용될 수 있다.
다른 예시적 리던던트 난방, 환기, 및 공조(HVAC: heating, ventilation, and air conditioning) 제어 시스템 실시형태는, 오퍼레이터 워크스테이션 및 여기에 접속된 제1 BACnet 통신 접속과, 제어 애플리케이션의 제1 인스턴스(instance)를 실행시키는 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기를 포함하고, 각 HVAC 시스템 제어기는 제2 BACnet 접속에 접속된다.
제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기는 제1 BACnet 통신 접속을 통해 오퍼레이터 워크스테이션과 통신할 수 있다. 제2 HVAC 시스템 제어기는 제2 HVAC 시스템 제어기에 의해 실행되는 제어 애플리케이션의 제2 인스턴스를 통해 HVAC 시스템의 제어를 개시함으로써 제2 HVAC 시스템 제어기가 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는지를 식별하기 위해 제2 BACnet 접속을 통해 제1 제어기의 상태를 모니터링하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성된다. 시스템은 또한 제1 및 제2 HVAC 시스템 제어기들과 통신하는 적어도 하나의 입력 또는 출력 모듈을 포함한다.
여기에서 논의된 바와 같이, 제1 BACnet 통신 접속은 제1 및 제2 HVAC 시스템 제어기들과 오퍼레이터 워크스테이션 간의 유선 또는 무선 접속이 될 수 있다. 유선 접속은 무선 접속이 가능하고 이러한 결정은 시스템이 구현될 애플리케이션을 기반으로 할 수 있으므로 여러 가지 이유로 유용할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 시스템은 오퍼레이터가 상태를 식별할 수 있도록, 오퍼레이터 워크스테이션에서 적어도 하나의 제어기의 상태를 제공하기 위한 실행 가능 명령어들을 더 포함할 수 있다. 상태는 인디케이터(예컨대, 제어기의 상태를 나타내는 심볼 또는 텍스트)를 포함하거나, 장애의 타입이나 제공될 수 있는 다른 정보 중 어떻게 장애가 발생되는지에 관한 정보와 같은 더 많은 정보를 포함할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 시스템은 하나 이상의 식별된 상태에 응답하여 오퍼레이터가 동작(온도 등의 HVAC 값을 변경하거나 다수의 다른 기능들 중 HVAC 디바이스를 온 또는 오프로 스위칭함)을 개시하게 하는 실행 가능 명령어들을 더 포함한다.
시스템은 장애가 발생한 것을 오퍼레이터가 식별할 수 있도록 장애 통지를 제공하기 위한 실행 가능 명령어들을 더 포함할 수 있다. 통지는 시각적, 청각적 또는 촉각적 메카니즘과 같이 오퍼레이터의 주의를 끄는 임의의 메카니즘이 될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 시스템은 장애 통지에 응답하여 오퍼레이터가 동작(예컨대, 상태의 변경을 개시하고, 알람을 울리고, 관리자에게 연락함)을 개시하게 하는 실행 가능 명령어들을 더 포함한다.
다른 예시적 리던던트 난방, 환기, 및 공조(HVAC: heating, ventilation, and air conditioning) 제어 시스템 실시형태는, 오퍼레이터 워크스테이션 및 여기에 접속된 BACnet 인터넷 프로토콜 통신 접속과, 제어 애플리케이션의 제1 인스턴스(instance)를 실행시키는 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기를 포함하고, 각 HVAC 시스템 제어기는 BACnet MSTP(master slave token passing) 접속에 접속된다.
제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기는 BACnet IP 통신 네트워크를 통해 오퍼레이터 워크스테이션과 통신할 수 있다. 제2 HVAC 시스템 제어기는 제2 HVAC 시스템 제어기에 의해 실행되는 제어 애플리케이션의 제2 인스턴스를 통해 HVAC 시스템의 제어를 개시함으로써 제2 HVAC 시스템 제어기가 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는지를 식별하기 위해 BACnet MSTP 접속을 통해 제1 제어기의 상태를 모니터링하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성된다.
일부 실시형태들에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 HVAC 시스템 제어기, 제2 HVAC 시스템 제어기, 및 오퍼레이터 워크스테이션 중 적어도 하나는 제어 시스템의 나머지와는 별도의 전원을 갖는다. 이러한 전력 구성(power arrangement)은 여러가지로 유익할 수 있다. 예컨대, 제어기들 및/또는 워크스테이션은 다른 위치에 배치될 수 있고, 하나의 제어기에 전원이 공급되지 않으면 제2 제어기에도 전원이 공급되지 않을 수 있다.
다양한 실시형태들에서, 컴퓨터 판독 가능 명령어들은, 제1 또는 제2 HVAC 시스템 제어기들로부터 얻어진 상태 정보를 이용하여 제1 HVAC 시스템 제어기의 장애시에 제2 HVAC 시스템 제어기에 의해 제어 애플리케이션의 명령어들의 세트를 실행시키기 위해 프로세서에 의해 실행 가능하다. 또한, 일부 실시형태들에서, 컴퓨터 판독 가능 명령어들은, HVAC 시스템의 오퍼레이터 워크스테이션에 제1 및 제2 HVAC 시스템 제어기들의 상태를 전송하기 위해 프로세서에 의해 실행 가능하다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시형태들에 따른 채널 리던던트 HVAC 제어 시스템을 이용한 BACnet MSTP 장애 시나리오(failure scenario)를 도시한다. 본 실시예에 있어서, 블록 240에서, 활성 제어기가 되는 제1 HVAC 제어기는, 예컨대 RS-485를 이용하여 I/O 모듈에 대하여, 그리고 BACnet MSTP(예컨대, 접속들(118 및 126))를 이용하여 대기 제어기에 대하여, IP를 통해 워크스테이션과 통신한다. 블록 242에서, 대기 제어기는 연속적으로 전용 MSTP 통신(예컨대, 128)을 이용하여 활성 제어기의 상태를 체크하고 활성 제어기에서의 임의의 장애를 검출한다.
블록 244에서, 활성 디바이스의 상태를 체크하기 위해 사용되고 데이터 동기화를 위해서도 사용될 수 있는 MSTP 채널이 몇가지 이유로 인해 작동 중지되면, 블록 236에서, 스위치오버(switchover)가 발생하지 않을 것이고, 예컨대 이더넷 통신인 리던던트 채널(예컨대, 접속(134))은 디바이스의 상태를 체크하기 위해 사용될 수 있고 데이터를 동기화하기 위해서도 사용될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 블록 244에서, 활성 제어기가 워크스테이션에 장애를 보고할 수 있도록, 대기 제어기는 상태를 "에러"로 변경할 수 있다.
이 시나리오에서, 활성 제어기는 활성 상태로 유지될 수 있다. 블록 246에서, 활성 제어기는 워크스테이션뿐만 아니라 I/O 모듈들과 통신을 계속할 수 있고, 대기 제어기는 활성 제어기의 상태를 연속적으로 체크하고, 리던던트 채널(예컨대, 이더넷 접속)을 사용하여 동기화된 데이터를 유지할 수 있다. 블록 248에서 제1 HVAC 제어기의 MSTP 채널의 장애가 복구되면, 블록 250에서 다시 활성 상태로서의 시스템으로 돌아갈 수 있고 MSTP를 통해 다시 통신을 시작할 수 있다. 이어서 블록 252에서, 제2 제어기는 대기 상태로 리턴될 수 있다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시형태들에 따른 채널 리던던트 HVAC 제어 시스템에서의 BACnet IP 장애 시나리오를 도시한다. 활성 제어기는 예를 들어, RS-485를 사용하여 IP를 통해 워크스테이션과 I/O 모듈로 통신하고 블록 360에서 BACnet MSTP를 사용하여 대기 제어기로 통신한다. 블록 362에서, 대기 제어기는 예컨대 전용 MSTP 통신을 사용하여 활성 제어기의 상태를 연속적으로 체크하고, 활성 제어기에서의 임의의 장애를 검출하고, 장애가 발생하면 제2 HVAC 제어기는 활성 제어기가 될 것이다.
블록 364에서, 워크스테이션 및 다른 BACnet 디바이스들과 통신하는데 사용되는 제1 HVAC 제어기의 BACnet IP 채널(예컨대, 접속들(118 및 126)을 통해)이 작동 정지되면, 제1 HVAC의 장애를 체크하는 제2 HVAC 제어기는 활성 제어기가 될 수 있고 제1 HVAC 제어기는 에러 상태(366)로 진행할 것이다.
이때, 대기 상태에 있는 제1 HVAC 제어기는 활성화된 제2 HVAC 제어기의 상태를 연속적으로 모니터링하고, 블록 368에서 예컨대 BACnet MSTP 채널(예컨대, 접속(128))을 통해 상태 모니터링 및/또는 데이터 동기화가 발생할 수 있다. 블록 370에서 제1 HVAC 제어기의 채널(예컨대, 접속(118 및 126)을 통해) 장애가 복구되면, 블록 372에서 대기 제어기로서 계속될 수 있다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시형태들에 따른 채널 리던던트 HVAC 제어 시스템에서의 BACnet IP 및 BACnet MSTP 장애 시나리오 모두를 도시한다. 이러한 시나리오에서, 블록 480에서 활성 제어기는 IP를 통해 워크스테이션과 통신하고(예컨대, 접속(118 및 126)을 통해), RS-485(접속(134)을 통해)를 사용하여 I/O 모듈로, 그리고 BACnet MSTP(예컨대, 접속(128)을 통해)를 사용하여 대기 제어기로 통신한다. 블록 482에서, 대기 제어기는 연속적으로 전용 MSTP 통신(예컨대, 접속(128)을 통해)을 사용하여 활성 제어기의 상태를 체크하고 활성 제어기에서의 임의의 장애를 검출한다.
이러한 시나리오에서, 블록 484에서 워크스테이션 및 다른 BACnet 디바이스들과 통신하는데 사용될 수 있는 제1 HVAC 제어기의 MSTP 및 BACnet IP 모두가 작동 정지되고, 블록 484에서 제1 HVAC 제어기의 장애들을 체크하는 제2 HVAC 제어기는 활성 상태가 될 수 있고, 블록 486에서 제1 HVAC 제어기는 에러 상태로 될 것이다.
블록 488에서 제1 HVAC 제어기의 MSTP 또는 IP 채널에서의 장애가 복구되면 서비스로 리턴되고 블록 490에서 제1 제어기는 대기 제어기로서 계속될 수 있고 복구된 채널에서 통신을 다시 시작할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 임의의 BACnet 호환 클라이언트에 의해 판독될 수 있도록 각 제어기의 상태는 BACnet 다중-상태 값 포인트들에서의 제어기 모두에서 유지된다.
또한, 시스템은, 오퍼레이터가 통지에 제공된 정보, 알람을 수반하는 정보에 기초하여 하나 이상의 필수 동작들을 취할 수 있도록 상태가 변경될 때마다 또는 통지시 운영자가 시스템에 액세스한 경우, 이러한 다중 상태 값 포인트들에 대한 오퍼레이터로의 BACnet 알람 통지를 포함할 수 있다.
여기에서 특정 실시형태들을 예시하고 설명했지만, 통상의 기술자들은 동일 기술들을 달성하기 위해 산출된 임의의 구성(arrangement)이 도시된 특정 실시형태들을 대체할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 본 개시는 본 개시의 다양한 실시형태들의 임의의 그리고 모든 적응들 또는 변형들을 포함하도록 의도된다.
상기 설명은 한정이 아닌 예시라는 것이 이해되어야 한다. 상기 실시형태들의 조합 및 여기에 특별히 설명되지 않은 다른 실시형태들은 상기 설명을 검토한 통상의 기술자들에게 자명할 것이다.
본 개시의 다양한 실시형태들의 범위는 상기 구조들 및 방법들이 사용되는 임의의 다른 적용들을 포함한다. 따라서, 본 개시의 다양한 실시형태들의 범위는 첨부된 청구 범위를 참조하여, 이 청구 범위에 부여되는 균등물의 전체 범위와 함께 결정되어야 한다.
전술한 상세한 설명에서, 개시 내용을 간소화 할 목적으로 도면에 도시된 예시적인 실시형태들에서 다양한 특징들이 함께 그룹화된다. 이 개시의 방법은 본 개시의 실시형태들이 각 청구항에 명시적으로 언급된 것보다 많은 특징들을 필요로 한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안된다.
오히려, 이하의 청구 범위가 반영하는 바와 같이, 발명의 주제는 단일 개시된 실시형태의 모든 특징들보다 적다. 따라서, 이하의 청구 범위는 발명의 상세한 설명에 포함되며, 각 청구항은 개별 실시형태로서 독자적으로 기재된다.

Claims (20)

  1. 난방, 환기, 및 공조(HVAC: heating, ventilation, and air conditioning) 시스템의 작동을 제어하기 위한 리던던트(redundant) HVAC 제어 시스템에 있어서,
    오퍼레이터 워크스테이션 및 상기 오퍼레이터 워크스테이션에 접속된 제1 BACnet 통신 접속; 및
    상기 HVAC 시스템의 작동을 제어하도록 제어 애플리케이션의 제1 인스턴스(instance)를 실행시키는 제1 HVAC 시스템 제어기와, 제2 HVAC 시스템 제어기
    를 포함하고,
    상기 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기 각각은 제2 BACnet 접속에 접속되고,
    상기 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기는 상기 제1 BACnet 통신 접속을 통해 상기 오퍼레이터 워크스테이션과 통신하도록 구성되고,
    상기 제2 HVAC 시스템 제어기는, 상기 HVAC 시스템의 작동을 제어하는 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신하여 상기 HVAC 시스템의 작동을 제어하도록, 상기 제2 HVAC 시스템 제어기에 의해 실행되는 제어 애플리케이션의 제2 인스턴스를 통해 상기 HVAC 제어 시스템의 제어를 개시함으로써 상기 제2 HVAC 시스템 제어기가 상기 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는지를 식별하기 위해, 상기 제2 BACnet 접속을 통해 상기 제1 HVAC 시스템 제어기의 상태를 모니터링하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성되는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 HVAC 시스템 제어기는 상기 제어 애플리케이션의 상기 제1 인스턴스를 통해 상기 HVAC 제어 시스템의 제어를 개시함으로써 상기 제1 HVAC 시스템 제어기가 상기 제2 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는지를 식별하기 위해 상기 제2 HVAC 시스템 제어기의 상태를 모니터링하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성되는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 HVAC 시스템 제어기는, 상기 제1 HVAC 시스템 제어기가 상기 제2 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는 경우에 상기 제어 애플리케이션의 상기 제1 인스턴스로 데이터를 프로세싱하는 것에 의하여 상기 HVAC 제어 시스템의 제어를 개시함으로써, 상기 제2 HVAC 시스템 제어기에 의해 수신된 상기 데이터를 동기화하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성되는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 HVAC 시스템 제어기는, 상기 제2 HVAC 시스템 제어기가 상기 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는 경우에 상기 제어 애플리케이션의 상기 제2 인스턴스로 데이터를 프로세싱하는 것에 의하여 상기 HVAC 제어 시스템의 제어를 개시함으로써, 상기 제1 HVAC 시스템 제어기에 의해 수신된 데이터를 동기화하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성되는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 HVAC 시스템 제어기에서 실행되는 상기 제어 애플리케이션의 상기 제1 인스턴스 및 상기 제2 HVAC 시스템 제어기에서의 상기 제어 애플리케이션의 상기 제2 인스턴스는 병렬로 실행되는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 BACnet 통신 접속은 BACnet IP(Internet protocol) 통신 네트워크인 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 BACnet 접속은 BACnet MSTP(master slave token passing) 접속인 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 BACnet 접속은 BACnet MSTP(master slave token passing) 접속인 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  9. HVAC 시스템의 작동을 제어하기 위한 리던던트 HVAC 제어 시스템에 있어서,
    오퍼레이터 워크스테이션 및 상기 오퍼레이터 워크스테이션에 접속된 제1 BACnet 통신 접속;
    상기 HVAC 시스템의 작동을 제어하도록 제어 애플리케이션의 제1 인스턴스를 실행시키는 제1 HVAC 시스템 제어기와, 제2 HVAC 시스템 제어기; 및
    상기 제1 및 제2 HVAC 시스템 제어기들과 통신하는 적어도 하나의 입력 또는 출력 모듈
    을 포함하고,
    상기 제 1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기 각각은 제2 BACnet 접속에 접속되고,
    상기 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기는 상기 제1 BACnet 통신 접속을 통해 상기 오퍼레이터 워크스테이션과 통신하도록 구성되고,
    상기 제2 HVAC 시스템 제어기는, 상기 HVAC 시스템의 작동을 제어하는 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신하여 상기 HVAC 시스템의 작동을 제어하도록, 상기 제2 HVAC 시스템 제어기에 의해 실행되는 제어 애플리케이션의 제2 인스턴스를 통해 상기 HVAC 제어 시스템의 제어를 개시함으로써 상기 제2 HVAC 시스템 제어기가 상기 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는지를 식별하기 위해, 상기 제2 BACnet 접속을 통해 상기 제1 HVAC 시스템 제어기의 상태를 모니터링하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성되는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 BACnet 통신 접속은 상기 제1 및 제2 HVAC 시스템 제어기들과 상기 오퍼레이터 워크스테이션 사이의 무선 접속인 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 HVAC 제어 시스템은, 상기 오퍼레이터가 상태를 식별할 수 있도록 상기 오퍼레이터 워크스테이션에서의 적어도 하나의 제어기의 상태를 제공하기 위한 실행 가능 명령어들을 더 포함하는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 HVAC 제어 시스템은 상기 오퍼레이터가 하나 이상의 식별된 상태에 응답하여 동작을 개시할 수 있게 하는 실행 가능 명령어들을 더 포함하는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 HVAC 제어 시스템은 장애가 발생한 것을 상기 오퍼레이터가 식별할 수 있도록 장애 통지를 제공하기 위한 실행 가능 명령어들을 더 포함하는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 HVAC 제어 시스템은 상기 오퍼레이터가 상기 장애 통지에 응답하여 동작을 개시할 수 있게 하는 실행 가능 명령어들을 더 포함하는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 제어기 중 적어도 하나의 상태를 통신하기 위해 BACnet 프로토콜이 사용되는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  16. HVAC 시스템의 작동을 제어하기 위한 리던던트 HVAC 제어 시스템에 있어서,
    오퍼레이터 워크스테이션 및 상기 오퍼레이터 워크스테이션에 접속된 BACnet IP 통신 접속; 및
    상기 HVAC 시스템의 작동을 제어하도록 제어 애플리케이션의 제1 인스턴스를 실행시키는 제1 HVAC 시스템 제어기와, 제2 HVAC 시스템 제어기
    를 포함하고,
    상기 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기 각각은 BACnet MSTP 접속에 접속되고,
    상기 제1 HVAC 시스템 제어기 및 제2 HVAC 시스템 제어기는 상기 BACnet IP 통신 네트워크를 통해 상기 오퍼레이터 워크스테이션과 통신하도록 구성되고,
    상기 제2 HVAC 시스템 제어기는, 상기 HVAC 시스템의 작동을 제어하는 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신하여 상기 HVAC 시스템의 작동을 제어하도록, 상기 제2 HVAC 시스템 제어기에 의해 실행되는 제어 애플리케이션의 제2 인스턴스를 통해 상기 HVAC 제어 시스템의 제어를 개시함으로써 상기 제2 HVAC 시스템 제어기가 상기 제1 HVAC 시스템 제어기를 대신해야 하는지를 식별하기 위해, 상기 BACnet MSTP 접속을 통해 상기 제1 HVAC 시스템 제어기의 상태를 모니터링하기 위한 명령어들의 세트를 실행시키도록 구성되는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 HVAC 시스템 제어기들은 서로 원격으로 배치되는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제1 HVAC 시스템 제어기, 상기 제2 HVAC 시스템 제어기, 및 상기 오퍼레이터 워크스테이션 중 적어도 하나는 상기 HVAC 제어 시스템의 나머지로부터 별도의 전원을 갖는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 명령어들은 상기 제1 HVAC 시스템 제어기의 장애시에 상기 제2 HVAC 시스템 제어기에 의해 실행시키기 위해 프로세서에 의해 실행 가능하고, 상기 제어 애플리케이션의 명령어들의 세트는 상기 제1 또는 제2 HVAC 시스템 제어기들로부터 취득된 상태 정보를 사용하는 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 명령어들은 상기 제1 및 제2 HVAC 시스템 제어기들의 상태를 상기 HVAC 제어 시스템의 오퍼레이터 워크스테이션으로 전송하기 위해 프로세서에 의해 실행 가능한 것인, 리던던트 HVAC 제어 시스템.
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