KR20010035924A - Monitoring and controling system using spread spectrum real time power for building ibs - Google Patents

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KR20010035924A
KR20010035924A KR1019990042712A KR19990042712A KR20010035924A KR 20010035924 A KR20010035924 A KR 20010035924A KR 1019990042712 A KR1019990042712 A KR 1019990042712A KR 19990042712 A KR19990042712 A KR 19990042712A KR 20010035924 A KR20010035924 A KR 20010035924A
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유호찬
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Abstract

PURPOSE: A remote supervisory and a control device for building up an intelligent building system using a power line is provided, which use electric power line without using an extra communication line. CONSTITUTION: The remote supervisory and a control device for building up an intelligent building system using a power line is characterized by being comprised of: a channel transferred information and a signal; a power line modem modulating and demodulating the signal transferred from the channel; a repeater amplifying the signal transferred from the channel; a load tranducer measuring the energy load of the each part inside the building; and a part for monitoring and controlling each devices.

Description

동력선을 이용하여 지능형 빌딩시스템을 구축하기 위한 확산스펙트럼 전송방식의 실시간 전력사용 원격감시 제어장치{MONITORING AND CONTROLING SYSTEM USING SPREAD SPECTRUM REAL TIME POWER FOR BUILDING IBS}MONITORING AND CONTROLING SYSTEM USING SPREAD SPECTRUM REAL TIME POWER FOR BUILDING IBS}

본 발명은 원격 감시 및 제어장치에 관한 것으로서, 특히, 지능형 빌딩시스템을 구축하는 있어서, 별도의 통신선을 설치하지 않고 전력선을 사용하는 실시간 전력을 사용하는 원격 감시 및 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a remote monitoring and control apparatus, and more particularly, to a remote monitoring and control apparatus using real-time power using a power line without installing a separate communication line in building an intelligent building system.

동력선을 이용한 데이터 전송방식은 신호선의 추가증설 없이도 기존 인프라를 그대로 이용할 수 있다는 측면에서 효용가치가 지대하며, 최근 전력선을 통한 정보의 전송은 통신방식의 발달로 현재 대역확산통신 방식을 이용하여 100kbps이상의 고속통신이 가능하게 되어 있다.The data transmission method using the power line has great utility value in that the existing infrastructure can be used as it is without additional signal line addition.In recent years, the transmission of information through the power line is a development of the communication method. High speed communication is enabled.

현재 활용하고 있는 예로서는 수입 또는 수출 운송에서의 환경적 영향에 대한 제품의 보호를 위해 일반적으로 사용되고 있는 냉동컨테이너를 포함하는 항온항습 컨테이너의 온도, 습도 등의 제어와 제어상태의 감시 및 이상상태의 감지기능을 수행하기 위한 수단으로서 사용되는 슬레이브 모뎀이 매우 유용하게 사용되고 있으며, 이에 대해 1991년 컨테이너 감시를 위한 IS0 표준이 제창되었고, 기술위원회에서 컨테이너에 대한 통신절차, 데이터 전송, 변환전송, 프로토콜 및 원격제어등에 관한 기술기준을 1992년 등록하여 국제표준으로 정한 바도 있다.Examples currently in use include the control of temperature and humidity in constant temperature and humidity containers, including refrigerated containers, which are commonly used for the protection of products against environmental impacts in import or export transport, the monitoring of control conditions and the detection of abnormal conditions. Slave modems used as a means to carry out their functions are very useful, and in 1991 the IS0 standard for container monitoring was proposed, and the technical committees carried out communication procedures, data transmission, conversion transmission, protocol and remote The technical standard for control lamps was registered in 1992 and set as international standard.

동력선을 통한 정보의 전송은 통신방식의 발달로 현재 대역확산통신 방식을 이용하여 100kbps 이상의 고속통신이 가능하게 되어 있으나 현재 국내의 기술은 현저한 차이를 보이고 있는 실정이다.The transmission of information through the power line is a high-speed communication of more than 100kbps using the spread spectrum communication method due to the development of communication method, but the current domestic technology is showing a significant difference.

이러한 통신방식의 개발은 동력선에 기반을 둔 LAN 시스템동 가능하므로 소규모의 POS 망, 원격검침, 구내망, 공장 및 기계 자동화망 등에서도 사용될 수 있는 기술로 활용될 수 있으며 특히, 본 발명을 통하여 농업기반 시설에 필요한 농수로이 원격제어 및 감시장치 또는 방송국 시청율 조사에 필수적으로 적용되는 TV Rating 시스템에 적용될 수 있다.The development of this communication method can be used as a LAN system based on the power line, so it can be used as a technology that can be used in small POS networks, remote meter readings, premises networks, factories and machine automation networks, and in particular, through the invention It can be applied to TV rating system which is essential for remote control and monitoring device or broadcasting station audience survey required for infrastructure.

따라서, 본 발명의 목적은, 별도의 추가배선 없이 동력선만으로 효율적인 중앙관제가 가능하며 상시 실시간 원격감시 및 원격제어가 이루어지는 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus in which efficient central control is possible only by a power line without any additional wiring and is always performed in real time remote monitoring and remote control.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명인 원격감시 및 제어장치는은 정보 및 신호가 전달되는 채널;In order to achieve the above object, the present invention provides a remote monitoring and control device comprising: a channel through which information and signals are transmitted;

상기 채널을 통하여 전송되는 신호를 변조 및 복조하는 동력선 모뎀;A power line modem for modulating and demodulating a signal transmitted through the channel;

상기 채널을 통하여 전송되는 신호를 증폭하여 주는 중계기;A repeater for amplifying a signal transmitted through the channel;

빌딩내 각각의 국부적인 부분의 에너지 부하를 측정하는 로드 트랜듀서;A load transducer for measuring the energy load of each local part in the building;

상기의 구성요소들을 구동시키는 것을 제어하는 제어구동장치; 및A control drive for controlling driving the above components; And

상기의 장치들을 서로 모니터링하고 제어하게 하는 모니터링/제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a monitoring / control unit for monitoring and controlling the above devices with each other.

또한, 상기 채널은 전력선을 사용하고, 상기 동력선 변조/복조기는 수신된 신호를 대역확산방식으로 변조/복조하는 것을 특징으로 하고, 상기 중계기는 대역확산방식에 의하는 것을 특징으로 하고, 상기 빌딩내의 각각의 국부적인 부분의 예로는 실내온도/습도, 덕트내 온도/습도, 조명관리, 배관내 온도/압력, 가스 및 수도관리, 구내방송, 통신 및 LAN, 출입 및 주차관리 및 비상관리 등을 들수 있다.In addition, the channel uses a power line, characterized in that the power line modulator / demodulator modulates / demodulates the received signal by a spread spectrum method, the repeater is a spread spectrum method, characterized in that Examples of local parts include room temperature / humidity, duct temperature / humidity, lighting management, pipe temperature / pressure, gas and water management, premises broadcasting, communications and LAN, access and parking management, and emergency management. have.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 장점 및 특징은 첨부 도면과 관련하여 설명되는 다음의 기재로부터 더 명백하게 될 것이다.These and other objects, advantages and features of the present invention will become more apparent from the following description set forth in connection with the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 동력선을 이용하는 원격감시 및 제어장치에 관한 네트워트의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a network related to a remote monitoring and control apparatus using a power line according to the present invention.

도 1 은 본 발명에 따른 동력선을 이용하는 원격감시 및 제어장치에 관한 네트워트의 구성을 도시한 도면이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 동력선을 이용하는 원격감시 및 제어장치는, 옥외 변압기를 통하여 유입된 전력을 분배하는 전력분배기, 동력선을 통하여 전송되는 신호를 변조/복조하는 동력선 모뎀, 동력선을 통하여 전송되는 신호를 증폭하는 기능을 하는 중계기, 에너지 부하를 측정하는 하는 로드 트랜듀서 본 발명에 따라서 원격감시 및 제어되는 하부시스템 및 동력선을 이용하는 원격감시 및 제어장치의 각각의 구성요소들을 감시하고 제어하는 센터를 포함한다.1 is a view showing the configuration of a network related to a remote monitoring and control apparatus using a power line according to the present invention. As shown in FIG. 1, a remote monitoring and control apparatus using a power line according to the present invention includes a power distributor for distributing power introduced through an outdoor transformer, a power line modem for modulating / demodulating a signal transmitted through a power line, and a power line. A repeater functioning to amplify the signal transmitted through the load transducer for measuring the energy load and monitoring the respective components of the remote monitoring and control device using a power line and a remote monitoring and control system according to the invention. It includes a center to control.

상기 동력선 모뎀은 대역확산방식으로 동력선을 따라서 전송하는 신호들을 변조/복조한다. shannon의 채널용량에 관한 법칙에 따르면, 신호대 잡음의 비가 좋지 않은 경우라도 대역폭을 증가시커면 낮은 에러율을 가지므로 신호를 잘 송수신할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 동력선 모뎀은 대역확산방식으로 신호를 변조/복조할 수 있도록 하여 현재 시중에서 채용하고 있는 CDMA 방식과 같이 주파수 대역폭을 확산시켜서 신호가 전송하는 중에 잡음이 포함되는 경우라도 이 신호를 수신하는 경우에 .S/N 비가 좋아서 고품질의 신호를 수신할 수 있는 장점이 있다.그리고, 대역확산방식의 통신에는 직접확산(Direct Spread), 주파수호핑(Frequency Hopping), 펄스파 주파수변조(Pulse FM) 의 방식들이 있는데, 직접확산방식은 정보신호 대역폭보다 비트속도가 매우 큰 신호계열에 의해 반송파를 변조하는 방식으로, 변조방식은 부호와 같은 속도의 PSK이고, 주파수 호핑방식은 부호계열에 의해 규정된 순서에 따라 그 부호상태에 대응한 반송주파수를 전송하는 방식으로, 반송주파수는 부호상태의 변화에 동기하고 주파수 집합의 요소간을 모두 호핑한다. 그리고 펄스화 주파수 변조는 정해진 펄스동기에 따라 반송주파수를 어느 넓은 주파수 대역에서 소인하는 방식이다.The power line modem modulates / demodulates signals transmitted along the power line in a spread spectrum method. According to shannon's law on channel capacity, even if the signal-to-noise ratio is not good, increasing the bandwidth has a low error rate so that the signal can be transmitted and received well. Therefore, the power line modem according to the present invention is capable of modulating / demodulating a signal by using a spread spectrum method to spread the frequency bandwidth like the CDMA method currently used in the market, so that even when noise is included in the transmission of the signal. In the case of receiving, there is an advantage in that it can receive a high quality signal due to the good .S / N ratio, and in the spread spectrum communication, direct spread, frequency hopping, and pulse wave frequency modulation FM) is a direct spreading method that modulates a carrier by a signal sequence having a bit rate that is much larger than an information signal bandwidth. The modulation method is PSK at the same rate as a code, and the frequency hopping method is a code sequence. The carrier frequency is transmitted in correspondence with the code state in the prescribed order, and the carrier frequency is synchronized with the change of the code state. Hop all elements between sets. Pulsed frequency modulation is a method of sweeping a carrier frequency in a wide frequency band according to a predetermined pulse synchronization.

IBS (Intelligent Building System) 관련 통신방식의 성능을 동력선 LAN (Local Area Network), 무선 LAN및 유선 LAN 과 각각 비교하면, 동력선 LAN은 전송매체로서 동력선을 활용하고, 안정선면에서 안전하고, 프로토콜은 CSMA/CD 을 사용하고, 전송속도는 100Kbps이상이고, 구내전송거리는 변압기내에 속하는 선로이면 가능하고, 기존의 빌딩에도 쉽게 적용할 수 있고, 망유지의 측면에서 보면 용이하고 비용도 저가이고, 변경 및 확장성에 있어서는 자유롭고, 허가는 불필요하고, 관련표준으로는 ISO 10368 이다.Comparing the performance of IBS (Intelligent Building System) related communication method with power line LAN (Local Area Network), wireless LAN and wired LAN, respectively, power line LAN utilizes power line as transmission medium, it is safe in stable line, and protocol is CSMA. / CD is used, transmission speed is over 100Kbps, premises transmission distance is possible in line belonging to transformer, and it can be easily applied to existing buildings, and it is easy and inexpensive in terms of network maintenance, change and expansion It is free for gender, no permit is required, and the relevant standard is ISO 10368.

무선 LAN 은 전송매체로서 전파 또는 적외선을 활용하고, 안정선면에서 간섭하고, 프로토콜은 CSMA/CA 를 사용하고, 전송속도는 1.6 Mbps이상이고, 구내전송거리는 45m 이내이면 가능하고, 기존의 빌딩에 적용할 수 있는가 여부는 방해요소를 제거하면 가능하고, 망유지의 측면에서는 용이하고 비용도 저가이고, 변경 및 확장성에 있어서는 자유롭고, 허가는 FCC로부터 받을 필요가 있고, 관련표준으로는 802.11 IEEE 이다.Wireless LAN uses radio waves or infrared rays as a transmission medium, interferes on the stable line, protocol uses CSMA / CA, transmission speed is 1.6 Mbps or more, and transmission distance within 45m is possible and applied to existing buildings. This can be achieved by removing the obstruction, is easy and inexpensive in terms of network maintenance, free of modification and scalability, permits need to be obtained from the FCC, and the relevant standard is 802.11 IEEE.

유선 LAN 은 전송매체로서 전용회선을 활용하고, 안정선면에서 안전하고, 프로토콜은 CSMA/CD 을 사용하고, 전송속도는 4∼10 Mbps 이상이고, 구내전송거리는 185m 이내의 선로이면 가능하고, 기존의 빌딩에도 쉽게 적용할 수 있고, 망유지의 측면에서 보면 난이하고 비용은 고가이고, 변경 및 확장성에 있어서는 난이 및 번거롭고, 허가는 불필요하고, 관련표준으로는 IS0 8802-3 이다.The wired LAN uses a dedicated line as a transmission medium, it is safe on the stable line, the protocol uses CSMA / CD, the transmission speed is 4 ~ 10 Mbps or more, and the transmission distance of the premises is possible within the line of 185m. It can be easily applied to buildings, is difficult and expensive in terms of network maintenance, difficult and cumbersome in terms of change and expandability, no permits are required, and the relevant standard is IS0 8802-3.

이상 살펴본 바와 같이, 동력선을 이용한 LAN은 유선 또는 무선 LAN에 비하여 많은 이점을 포함하고 있습니다.As we have seen, powerline LANs have many advantages over wired or wireless LANs.

건물에너지 성능 측정, 진단, 평가 및 전송기술은 기술적 측면에서 IBS(차세대 지능형 빌딩 시스템) 분야에서 필수적으로 운용되며, 특히 동력선을 이용한 데이터 전송방식은 신호선의 추가증설 없이도 기존 인프라를 그대로 이용할 수 있다는 측면에서 효용가치가 지대하며, 그 중 다른 용도이지만 현재 일반적으로 사용하도 있는 FSK 또는 ASK 방식의 Power Line MODEM 은 비교적 데이터 전송 에러율이 높아 활용도가 다소 제한되고 있는 바, 본 발명은 대역확산방식을 채용하여 전력선 모뎀을 구성함으로써 에러율을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.Building energy performance measurement, diagnosis, evaluation, and transmission technology are essential in the technical field of the next generation intelligent building system (IBS), and in particular, data transmission using power lines can use existing infrastructure without additional signal lines. The utility value is great in the power line, but the other applications, but FSK or ASK power line MODEM which is generally used at present is relatively limited in utilization due to the relatively high data transmission error rate, the present invention employs a spread spectrum method By configuring the power line modem, the error rate can be minimized.

본 발명의 바람직한 실시례가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로 부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.While preferred embodiments of the present invention have been described using specific terms, such descriptions are for illustrative purposes only and various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the following claims. It must be understood.

Claims (5)

정보 및 신호가 전달되는 채널;A channel through which information and signals are transmitted; 상기 채널을 통하여 전송되는 신호를 변조 및 복조하는 동력선 모뎀;A power line modem for modulating and demodulating a signal transmitted through the channel; 상기 채널을 통하여 전송되는 신호를 증폭하여 주는 중계기;A repeater for amplifying a signal transmitted through the channel; 빌딩내 각각의 국부적인 부분의 에너지 부하를 측정하는 로드 트랜듀서;A load transducer for measuring the energy load of each local part in the building; 상기의 구성요소들을 구동시키는 것을 제어하는 제어구동장치; 및A control drive for controlling driving the above components; And 상기의 장치들을 서로 모니터링하고 제어하게 하는 모니터링/제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격감시 및 제어장치Remote monitoring and control device comprising a monitoring / control unit for monitoring and controlling the above devices with each other 제 1항에 있어서, 상기 채널은 전력선인 것을 특징으로 하는 원격감시 및 제어장치.The remote monitoring and control apparatus according to claim 1, wherein said channel is a power line. 제 1 항에 있어서, 상기 동력선 변조/복조기는 수신된 신호를 대역확산방식으로 변조/복조하는 것을 특징으로 하는 원격감시 및 제어장치.The remote monitoring and control apparatus according to claim 1, wherein the power line modulator / demodulator modulates / demodulates the received signal by spread spectrum. 제 1 항에 있어서, 상기 중계기는 대역확산방식에 의하는 것을 특징으로 하는 원격감시 및 제어장치.The remote monitoring and control apparatus according to claim 1, wherein the repeater is based on a spread spectrum method. 제 1 항에 있어서, 상기 빌딩내의 각각의 국부적인 부분은 실내온도/습도, 덕트내 온도/습도, 조명관리, 배관내 온도/압력, 가스 및 수도관리, 구내방송, 통신 및 LAN, 출입 및 주차관리 및 비상관리인 것을 특징으로 하는 원격감시 및 제어장치.10. The method of claim 1, wherein each local part of the building comprises room temperature / humidity, temperature / humidity in ducts, lighting management, temperature / pressure in piping, gas and water management, premises broadcasting, communications and LAN, access and parking. Remote monitoring and control device, characterized in that the management and emergency management.
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Cited By (3)

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KR20030015031A (en) * 2001-08-14 2003-02-20 주식회사 젤파워 system for remotely controlling load using power line communication
KR100469497B1 (en) * 2002-05-31 2005-02-02 엘지산전 주식회사 Remote metering system using multi airconditioner's power metering system
KR100880008B1 (en) * 2006-06-26 2009-01-22 (주)나오디지탈 Automatic control system for variable structure of building using plc

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