KR20020001074A - System for receiving and transmitting power signal and data signal using two electric wire lines - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 부하로 전원을 공급하면서 그 부하의 상태를 점검하기 위한 부하 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 두 가닥의 전선을 이용하여 전원신호 및 데이터신호를 송수신하면서 부하로의 전원 공급 및 그 부하의 상태 점검을 수행할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a load control system for checking the state of the load while supplying power to the load, in particular, the power supply to the load and the state of the load while transmitting and receiving power signals and data signals using two wires It is about a system that can perform checks.
주거용 아파트나 상업용 건물에는 방범이나 소방용을 위한 시설이 설치되어 있다. 그러한 시설로는 소방이나 방범을 위한 감지기 및 비상등, 벨 등이 있으며, 이들을 각 층이나 사무실(집)으로 연결하기 위해서는 많은 전선을 사용하여야 한다. 그리고 기존 설비에서 추가로 시설을 설치하기 위해서는 각 시스템들이 별도의 회로와 전선을 사용하므로 새로 전원공사를 하여야 한다. 그럼으로써, 공사가 힘들고 비용이 많이 들며 건축물의 외관도 해치게 된다.Residential apartments and commercial buildings have facilities for crime prevention and fire fighting. Such facilities include fire-fighting or security sensors, emergency lights and bells, and many wires must be used to connect them to each floor or office. And in order to install additional facilities in the existing facilities, each system uses separate circuits and wires, so new power construction must be done. As a result, the construction is difficult, expensive and damages the appearance of the building.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 건물내에 설치되는 여러가지 설비의 제어를 통합적으로 운용하면서 추가 확장이 용이하도록, 두 가닥의 전선만을 이용하여 전원 및 데이터신호를 동시에 송수신하기 위한 처리시스템을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a processing system for simultaneously transmitting and receiving power and data signals using only two strands of wires to easily expand and expand the control of various equipment installed in a building. .
도 1은 본 발명에 따른 처리시스템의 전체 구성도를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing an overall configuration diagram of a processing system according to the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 각 제어모듈부와 부하부의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of each control module unit and a load unit illustrated in FIG. 1.
도 3은 도 1에 도시된 중앙제어부(11)에 설치된 상황판(31)의 예를 나타낸다.3 shows an example of the situation board 31 installed in the central control unit 11 shown in FIG.
도 4는 전송부(12)의 전선을 따라 전송되는 데이터 형태를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a data form transmitted along a wire of the transmitter 12.
도 5는 전송부(12)를 따라 전송되는 전원신호와 데이터신호의 한 예를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a power signal and a data signal transmitted along the transmitter 12.
상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 두 가닥의 전선을 이용하여 전원신호 및 데이터신호를 송수신하기 위한 시스템은,In order to achieve the above object, a system for transmitting and receiving a power signal and a data signal using two wires according to the present invention,
복수의 부하들; 상기 부하들을 복수의 그룹으로 구분하고, 각 그룹으로 구분된 부하들별로 각각 연결된, 복수의 제어모듈부; 상기 부하들에게 공급할 전원 및 상기 부하들의 상태를 점검하기 위한 제어신호를 상기 각 제어모듈부로 전송하며, 상기 제어신호에 응답하여 각 부하들의 상태에 관한 상태정보신호를 상기 제어모듈부를 통하여 전송받아 이를 표시하는 중앙제어부; 및 상기 중앙제어부에서 상기 각 제어모듈부로 상기 전원 및 상태점검용 제어신호를 전송하거나, 각 부하들의 상태에 관한 상태정보신호를 상기 각 제어모듈부에서 상기 중앙제어부로 전송하기 위한, 두 가닥의 전선으로 이루어진 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A plurality of loads; A plurality of control module units which divide the loads into a plurality of groups and are connected to each of the loads divided into groups; The control signal for transmitting power to the loads and the state of the loads is transmitted to the respective control module units, and in response to the control signal, state information signals regarding the states of the loads are transmitted through the control module unit. A central control unit for displaying; And two wires for transmitting the power and status check control signals from the central controller to the respective control module units, or for transmitting status information signals relating to states of the loads from the respective control module units to the central controller. Characterized in that it comprises a transmission consisting of.
상기 전송부는 소정 전위를 갖는 직류 전원신호에 상기 상태점검용 제어신호와 상태정보신호를 변조하여 상기 직류전원신호에 실어서 송수신하고, 상기 제어모듈부는 상기 전송부를 통하여 전송된 신호에서 상기 전원신호와 데이터신호를 분리한 다음 데이터신호를 복조하여 상기 상태점검용 제어신호를 복원하고, 상기 중앙제어부는 상기 전송부를 통하여 전송된 신호를 복조하여 상기 상태정보신호로 복원하는 것이 바람직하며, 상기 각 제어모듈부는 상기 제어모듈부에 연결된 부하들이 사용하는 전원조건에 따라, 상기 중앙제어부에서 공급된 전원의 전위변환 및 직류교류변환을 수행하는 전원변환부를 더 구비하는 것이 바람직하다.The transmitter modulates the state check control signal and the state information signal to a DC power signal having a predetermined potential, and transmits the DC power signal to the DC power signal. The control module unit transmits the power signal to the power signal from the signal transmitted through the transmitter. Separating the data signal and demodulating the data signal to restore the state check control signal, and the central controller demodulates the signal transmitted through the transmitter to restore the state information signal, each control module The unit may further include a power conversion unit that performs a potential conversion and a DC alternating current conversion of the power supplied from the central control unit according to a power supply condition used by the loads connected to the control module unit.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 처리시스템의 전체 구성도를 나타내는 블록도이다. 본 시스템의 제어대상으로는, 소방시설의 경우 비상벨이나 비상등이 되고, 보안설비인 경우 보안감지기, 비상벨이 될 수 있으며, 도면에는 부하로 표기되어 있다. 각 부하들(161-16n)은 소정의 전원을 공급받아 동작하며, 그 부하들은 그 제어동작에 따라 또는 건물층의 구분에 따라 설계자에 의하여 몇 개의 그룹으로 적당히 구분된다.1 is a block diagram showing an overall configuration diagram of a processing system according to the present invention. In the control object of this system, in case of fire-fighting facilities, it can be an emergency bell or an emergency light, and in the case of a security facility, it can be a security detector and an emergency bell. Each load 161-16n operates under a predetermined power supply, and the loads are appropriately divided into several groups by the designer according to the control operation or the division of the building floor.
복수의 제어모듈부(151-15n)는 복수의 그룹으로 구분된 부하들에 대하여 각 그룹으로 구분된 부하들별로 각각 연결되며, 부하들의 상태를 점검하거나 상태정보를 중앙제어부(11)로 전송한다. 중앙제어부(11)는 부하들에게 공급할 전원 및 부하들의 상태를 점검하기 위한 제어신호를 전송부(12)를 통하여 각 제어모듈부(151-15n)로 전송하며, 제어모듈부(151-15n)에서 상태점검용 제어신호에 응답하여 각 부하들의 상태에 관한 상태정보신호를 송신하면 이를 전송받아 상황판 등에 표시한다. 전송부(12)는 두 가닥의 전선으로 이루어져 있으며, 중앙제어부(11)에서 각 제어모듈부(151-15n)로 전원 및 상태점검용 제어신호를 전송하거나, 각 부하들의 상태에 관한 상태정보신호를 각 제어모듈부(151-15n)에서 중앙제어부(11)로 전송한다.The plurality of control module units 151-15n are connected to loads divided into groups for loads divided into a plurality of groups, respectively, and check the state of loads or transmit state information to the central controller 11. . The central control unit 11 transmits a control signal for checking the state of power and loads to be supplied to the loads to each control module unit 151-15n through the transmission unit 12, and the control module unit 151-15n. In response to the status check control signal in the transmission of the status information signal about the status of each load is received and displayed on the status plate. The transmission unit 12 is composed of two strands of wires, and transmits a control signal for power and status check from the central control unit 11 to each control module unit 151-15n, or a status information signal regarding the state of each load. The control module unit (151-15n) transmits to the central control unit (11).
중앙제어부(11)는 일반 개인용 컴퓨터를 이용하여 구성할 수 있으며, 각 부하들의 상태정보를 상황판이나 스피커 등을 통하여 표시한다. 또한, 인터넷과 같은 통신망을 통하여 중앙제어부(11)의 처리동작이나 상태정보 등을 원격으로 조정하거나 그 상황을 감시할 수 있다.The central control unit 11 may be configured using a general personal computer, and displays state information of each load through a status board or a speaker. In addition, it is possible to remotely adjust or monitor the processing operation or status information of the central control unit 11 through a communication network such as the Internet.
전송부(12)는 소정 전위를 갖는 직류 전원신호에 상태점검용 제어신호와 상태정보신호를 변조하여 직류전원신호에 실어서 송수신하고, 제어모듈부(151-15n)는 전송부(12)를 통하여 전송된 신호에서 전원신호와 데이터신호를 분리한 다음 데이터신호를 복조하여 상태점검용 제어신호로 복원하고, 중앙제어부(11)는 전송부(12)를 통하여 전송된 신호를 복조하여 상태정보신호로 복원하는 것이다.The transmission unit 12 modulates a state check control signal and a state information signal to a DC power signal having a predetermined potential, loads the DC power signal on the DC power signal, and transmits the control module unit 151-15n to the transmission unit 12. After separating the power signal and the data signal from the signal transmitted through the demodulated data signal to restore the state check control signal, the central control unit 11 demodulates the signal transmitted through the transmission unit 12 to the status information signal To restore.
도 5는 전송부(12)를 따라 전송되는 전원신호와 데이터신호의 한 예를 나타내는 도면이다. 여기서, 전원신호(51)로는 직류24V가 사용되었다. 전원신호로는 이 뿐만 아니라 더 높은 직류전원이나 상용 교류전원이나 일정한 주파수를 갖는 교류전원의 사용도 가능하다. 데이터신호는 주파수가 250KHz 신호의 유무에 의하여 표시되는 방식으로 변조된다. 즉, 주기(T) 동안 250KHz 신호가 존재하면 디지털 "1"을 표시하고 250KHz 신호가 없으면 디지털 "0"을 표시한다. 데이터 변복조방식은 이것에 한정되는 것이 아니라 전원신호를 고려하여 디지털 데이터를 전송하는 방식이면 가능하다.5 is a diagram illustrating an example of a power signal and a data signal transmitted along the transmitter 12. Here, 24 VDC was used as the power signal 51. As a power signal, it is also possible to use higher DC power, commercial AC power, or AC power with a constant frequency. The data signal is modulated in such a manner that the frequency is indicated by the presence or absence of the 250 KHz signal. That is, if 250KHz signal is present during the period T, the digital "1" is displayed, and if there is no 250KHz signal, the digital "0" is displayed. The data modulation and demodulation method is not limited to this, but may be any method of transmitting digital data in consideration of a power signal.
도 2는 도 1에 도시된 각 제어모듈부와 부하부의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of each control module unit and a load unit illustrated in FIG. 1.
데이터변복조부(23)는 전송부(22)를 통하여 중앙제어부로부터 전송되어 온 전원신호와 데이터신호를 수신하여 이를 분리한 다음 데이터신호를 복조하여 제어부(24)로 보낸다. 또한, 데이터변복조부(23)는 제어부에서 검출한 상태정보를 변조하여 전송부(22)를 통하여 중앙제어부로 전송한다.The data demodulation unit 23 receives a power signal and a data signal transmitted from the central control unit through the transmission unit 22, separates the data signal, and demodulates the data signal and sends the demodulated data signal to the control unit 24. In addition, the data modulation and demodulation unit 23 modulates the state information detected by the control unit and transmits the state information to the central control unit through the transmission unit 22.
번지설정부(25)는 각 제어모듈에 대해 번지를 설정하기 위한 것으로, 중앙제어부와 데이터통신을 수행할 때 어느 제어모듈부에서 온 데이터인지 그리고 어느 제어모듈로 제이터를 전송할 것인지를 결정하는 정보이다. 번지 설정을 위해서는 딥 스위치(DIP SWITCH)를 이용할 수 있으며, 또는 프로그램 가능한 메모리(예를 들어, EEPROM)를 이용할 수 있다.The address setting unit 25 is for setting the address for each control module. When performing data communication with the central control unit, information for determining which control module unit is the data and which control module is to be transmitted to the control module. to be. Dip switches can be used to set the address, or a programmable memory (eg, EEPROM) can be used.
전원변환부(26)는 각 부하(17)에 공급될 전원을 발생하는 장치이다. 중앙제어부에서 전송부(22)를 따라 공급된 전원신호는 통상 직류전원인데 각 부하에서 사용되는 전원은 그 전위가 다르거나 전원방식이 다를 수 있다. 따라서, 각 부하에서 사용되는 전원조건에 따라 직류전위를 조정하거나 직류/교류변환을 수행하여 부하로 공급되도록 한다.The power converter 26 is a device for generating power to be supplied to each load 17. The power signal supplied from the central control unit along the transmission unit 22 is usually a DC power source, and the power used in each load may have a different potential or a different power system. Therefore, the DC potential is adjusted or DC / AC conversion is performed according to the power condition used in each load so as to be supplied to the load.
부하부(27)는 전원변환부(26)에서 공급되는 전원에 의하여 동작하며, 제어부(24)는 부하부(27)의 동작상태정보를 점검하여 상태정보를 중앙제어부로 송신한다. 제어부(24)는 중앙제어부에서 상태점검 제어신호를 전송하면 그에 응답하여 상태정보를 송신하거나 정해진 시간에 정기적으로 또는 수시로 상태정보를 중앙제어부로 전송한다.The load unit 27 operates by the power supplied from the power conversion unit 26, and the control unit 24 checks the operation state information of the load unit 27 and transmits the state information to the central control unit. The control unit 24 transmits the status information in response to the status check control signal from the central control unit, or transmits the status information to the central control unit periodically or from time to time at a predetermined time.
도 4는 전송부(12)의 전선을 따라 전송되는 데이터 형태를 나타내는 도면으로, 제어모듈부의 번지정보(41, 43)와 데이터(42, 44)로서 구성된다. 각 제어모듈부에서 중앙제어부로 전송되는 데이터는 그 제어모듈부에 연결된 부하들의 상태정보(421, 422, .. 42n)를 포함한다. 중앙제어부는 전송된 정보를 복조하여 어느 제어모듈부에서 온 정보인지, 그리고 그 제어모듈부에 연결된 부하의 상태정보가 무엇인지를 복원하여 이를 상황판에 표시한다.4 is a diagram showing the data format transmitted along the wires of the transmission unit 12, and is composed of the address information 41, 43 and the data 42, 44 of the control module unit. The data transmitted from each control module unit to the central control unit includes state information 421, 422,... 42n of loads connected to the control module unit. The central control unit demodulates the transmitted information, restores which control module unit is the information, and what is the state information of the load connected to the control module unit and displays it on the status board.
도 3은 도 1에 도시된 중앙제어부(11)에 설치된 상황판(31)의 예로서, 각 제어모듈부에 연결된 부하들의 상태정보에 따라 온/오프하는 LED들이 배열된 예를 보여준다. 상황판(31)에는 각 제어모듈부(36, 37) 별로 각각 연결된 부하에 대하여 그 상태를 나타내는 표시등과 같은 표시기를 설치한다. 각 층마다 동일한 목적을 위하여 설치된 부하장치가 있는 경우에는 이를 쉽게 확인할 수 있도록 순서를 정하여 부하 및 표시기를 배치한다. 예컨대, 제1부하와 거기에 연결된 제1 LED(33) 열은 방범용 감지기에 대한 것이고, 제2부하와 거기에 연결된 제2 LED(34) 열은 방재용 감지기에 대한 것으로 할 수 있다. 만일 각 제어모듈부가 건물의 각 층에 설치되어 있고, 제1 LED는 방범용 감지기의 상태를 나타낸다고 할 경우, 만일 1층의 감지기가 동작되면 제1 LED의 램프가 불이 켜지게 된다. 또한, 도면에 도시된 것과는 달리, 제1-10 제어모듈부는 방범용, 제11-20 제어모듈부는 방재용 등으로 설정하는 방식으로 부하들을 연결시키고 상황판을 꾸밀 수 있다.3 is an example of the status plate 31 installed in the central control unit 11 shown in FIG. 1, and shows an example in which LEDs on / off are arranged according to state information of loads connected to each control module unit. The status plate 31 is provided with an indicator such as a light indicating the state of the load connected to each of the control module units 36 and 37, respectively. If there is a load device installed on each floor for the same purpose, the loads and indicators are arranged in order so that they can be easily identified. For example, the first load and the row of first LEDs 33 connected thereto are for security sensors, and the second load and the row of second LEDs 34 connected thereto are for disaster prevention sensors. If each control module unit is installed on each floor of the building, and the first LED indicates the state of the security detector, the lamp of the first LED is turned on when the detector of the first floor is operated. In addition, unlike the drawings, the 1-10 control module unit can be connected to the load and decorate the situation board in a manner that is set for the crime prevention, the 11-20 control module unit for disaster prevention.
상황판(31)에 스피커를 별도로 설치하여 각 상태정보가 나타내는 실질적인 정보내용을 녹음된 음성으로 들려줄 수 있다. 또한, 긴급상황을 나타내는 상태정보가 수신된 경우에는 근무자가 이를 쉽게 알 수 있도록 경보음을 울리도록 한다.By installing a speaker separately on the status plate 31, the actual information content represented by each status information can be heard as a recorded voice. In addition, when status information indicating an emergency is received, an alarm sounds so that a worker can easily recognize it.
본 실시예에서는 부하의 종류로서 온/오프 동작하는 설비들, 예를 들어 보안용 감지기, 소방설비용 감지기나 벨 등을 예로 들어 설명하였으나, 일반적으로 상태를 감시할 필요가 있는 모든 설비들, 예를 들어 특정 지역의 온도감지나 모터의 속도 검출 등에도 적용할 수 있다. 이 경우, 부하의 상태정보는 온/오프 상태정보에 비하여 정보를 더 많이 표현할 수 있도록 비트 수가 더 많이 할당되어야 하며, 상황판에서도 이들 상태정보를 표시하기 위하여는 숫자표시판 등을 도입하여야 할 것이다.In the present embodiment, as the type of load, the equipment operating on / off, for example, security detectors, fire-fighting equipment detectors and bells, etc. have been described as an example, but in general, all equipments that need to monitor the state, for example For example, it can be applied to temperature detection in a specific area or speed detection of a motor. In this case, the status information of the load should be allocated a larger number of bits to represent more information than the on / off status information, and a numeric display or the like should be introduced to display these status information in the status board.
본 발명에 의하면, 하나의 제어모듈부를 통하여 전원조건이 서로 다르다 하더라도 여러 종류의 부하를 연결하여 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 부하의 사용 전원이 직류 12V이거나 교류전원이면 종래에는 그 부하별로 별도의 라인이 필요하였으나, 본 발명에 의하면 전송선으로 공급된 전원신호를 전원변환부를 통하여 변환하여 부하에 공급함으로써 별도의 전원 공급라인을 구비할 필요가 없다.According to the present invention, even if the power supply conditions are different from each other through one control module unit, it is possible to operate by connecting various types of loads. For example, if the load power of the load is DC 12V or AC power, a separate line is required for each load according to the present invention. However, according to the present invention, the power signal supplied to the transmission line is converted through a power conversion unit to be supplied to the load. There is no need to have a power supply line.
또한, 종래의 소방설비 관리 시스템의 경우, 전원선, 감지기, 벨, 상시표시램프, 펌프가동회로 등에 필요한 기본회선 5~6 가닥과 각 소방설비당 1 회선이 추가되었다. 만일 20개소에 소방설비를 비치하는 경우에는 25~26개의 전선이 필요하고, 건물의 규모가 큰 경우에는 그 전선의 수가 너무 많아지고 또한 추가로 소방설비를 설치하는 경우에는 별도의 전원라인공사가 필요하게 되었다. 그러나 본 발명에 의하면 두 가닥의 전선만을 이용하여 각 제어모듈부로 전원을 공급하고 각 부하로는 전원변환부를 통하여 필요한 전원을 공급할 수 있다. 또한, 각 설비의 상태정보도 두 가닥의 전선만으로 통합적으로 감시할 수 있다.In addition, in the case of the conventional fire fighting equipment management system, 5-6 strands of the basic circuits required for a power line, a detector, a bell, a constant display lamp, and a pump operating circuit, and one line for each fire fighting equipment were added. If there are fire protection facilities in 20 places, 25 ~ 26 wires are needed. If the building is large, the number of wires is too large. It became necessary. However, according to the present invention, only two strands of wires may be used to supply power to each control module unit, and each load may supply necessary power through a power converter. In addition, the status information of each facility can be integrated and monitored only by two wires.
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