KR20050106650A

KR20050106650A - 인터넷을 통한 보일러 원격제어 및 통합관리 시스템

Info

Publication number: KR20050106650A
Application number: KR1020040031647A
Authority: KR
Inventors: 백승택
Original assignee: 백승택
Priority date: 2004-05-06
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2005-11-11

Abstract

본 발명은 사용자가 기존의 인터넷 네트워크 인프라를 이용하여 원하는 곳에서 언제든지 원격지의 보일러를 운전, 관리할 수 있도록 원격관리기능, 제어기능을 제공하고, 보일러 A/S 관리업체 및 제조업체에게 산업현장에서 운전되는 자사의 보일러 및 사후 관리되는 보일러에 대한 성능 관리와 A/S 서비스 관리를 중앙 집중적으로 통합하여 관리, 제어 할 수 있는 인터넷을 통한 보일러 원격 제어 및 통합관리 시스템에 관한 것이다.

본 발명에서 보일러와 유,무선 통신선으로 물리적으로 연결되어 네트워크를 형성하여 실시간으로 양방향 통신하면서, 각 보일러의 운전을 제어하며, 보일러의 센서로부터 발생하는 데이터를 요청, 수집하는 보일러 통합관리통합관리게이트웨이 서버와 각각의 보일러 통합관리통합관리게이트웨이 서버에서 CDMA, TCP/IP 통신모듈을 이용하여 인터넷 등의 네트워크로 연결되어 상기 보일러 통합관리통합관리게이트웨이 서버에 고객, A/S관리업체, 제조업체가 보일러에 대한 명령을 요청하고 대응하는 데이터를 수집하여 고객, A/S 관리업체, 제조업체, 시간별, 보일러별 등의 항목으로 데이터베이스에 저장하고 고객, A/S 관리업체, 제조업체가 원하는 정보로 가공, 처리하는 보일러 통합관리제어 서버와 고객, A/S관리업체, 제조업체에게 보일러의 상태를 웹브라우저를 통해 실시간으로 운전 상황, 연료, 센서 수치, 관리 데이터 등을 검색, 조회하여 원격모니터링과 원격제어를 제공하는 웹관리서버와 보일러의 경보알림 발생 시 실시간으로 고객, A/S관리업체, 제조업체에게 메시지서비스를 하는 PC상의 보일러 경보알림 클라이언트 프로그램을 포함하며, 보일러의 원격관리, 제어, A/S 대응 등을 신속하고 실시간으로 관리할 수 있는 효과가 있다.

Description

인터넷을 통한 보일러 원격제어 및 통합관리 시스템{Boiler Remote Control and United Management System Using by Internet}

본 발명은 보일러를 일정지역 내에서 네트워크로 연결시키는 보일러 통합관리게이트웨이서버와 인터넷 기반의 외부 네트워크을 통한 중앙 집중식 통합관리제어서버에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 보일러 통합관리게이트웨이서버는 보일러에 부착된 컨트롤러와 TCP/IP, RS-485, PLC, RF의 통신방법으로 보일러의 센서부의 데이터, 운전 데이터, 그리고 시간별, 일별, 월별 등의 보고 데이터를 수집, 관리, 가공하여 CDMA, TCP/IP을 사용해 통합관리제어서버에 전송함으로써, 고객에게는 원격지에서도 보일러의 운전, 관리 상태를 실시간으로 모니터링하여 효율적인 에너지 관리와 원격제어를 제공하며, A/S 관리업체에게는 웹관리서버와 보일러 경보알림 클라이언트 프로그램을 통해서 고객에 대한 능동적인 A/S관리와 철저한 사후관리를 제공하며, 제조업체에게는 자사의 보일러의 관리를 중앙에서 집중적으로 관리함으로써, 자사 보일러의 성능 관리와 연구개발에 관한 효율적인 정보 수집이 가능하게 할 수 있는 보일러의 원격제어와 통합관리제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 대규모 주택 단지, 아파트, 공장, 상가, 호텔 등에서 적용되고 있는 보일러 관리 및 유지 방법은 고객이 보일러의 운전 상태, 이상 여부 등을 일정한 인원을 배치하여 관찰하고 기록하고 있다. 그러나 일정 인원의 배치에 따른 비용과 관리 소홀에 따른 보일러의 운전 정지는 치명적인 손실을 초래할 수도 있다.

또한 보일러 운전 정지 시 최소의 시간으로 문제를 해결하기에는 현재의 관리 시스템에서는 A/S 관리업체나 제조업체에 수동적으로 전화연결을 해서 A/S관리자가 방문하기 때문에 업무 지체가 발생할 수 있다. 그리고 고객, A/S 관리업체, 제조업체 모두 보일러를 관리하기 위해 필요한 보일러의 연료 사용량, 경보, 이상 운전 등에 대한 이력 데이터와 운전 시각, 센서별 누적 데이터 등의 일별, 주별, 월별, 년별의 대용량 정보를 실시간으로 처리하지 못 하는 실정이다.

이런 문제점을 해결하기 위해 해당 보일러에 자동제어 컨트롤러와 시각적 디스플레이를 장착하여 보일러의 데이터를 관찰하고 있으나, 여전히 보일러를 관리하는 인원을 배치하여 운전 상태에 따라 제어하고 데이터를 요청하고 기록해야하는 불편함이 존재하고 있으며, 최근에는 PC 상의 응용프로그램을 사용하여 일정지역내의 보일러를 관리하는 시스템이 나오고 있으나, 역시 사업장별로 인원을 배치하고 고장 발생 시 에도 수동적인 전화통화를 통해서만 사후 관리를 받게 되는 번거로움과 불편함은 남아 있다.

따라서 고객, A/S관리업체, 제조업체 모두에게 보일러의 운전과 관리 업무의 효율성과 이상 운전에 따른 안전문제와 국가적 에너지 자원의 관리를 극대화 시키기 위해서 전국적으로 산재한 보일러에 대한 실시간 원격제어 및 통합관리제어 시스템이 필요로 하고 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전국적으로 산재한 보일러를 단위 사업장별로 보일러 통합관리게이트웨이서버와 물리적인 유.무선 통신선으로 연결하여 일정 지역의 내부 네트워크를 형성하고 A/S 관리업체나 제조업체의 본사의 통합관리제어 서버와 인터넷 등의 외부 네트워크로 연결하여 고객이 실시간으로 원하는 보일러 모니터링 정보, 즉 보일러의 운전, 관리, 경보 등의 데이터와 센서, 상태 데이터 누적치를 양방향 유, 무선통신을 통해서 고객, A/S 관리업체, 제조업체에 제공하여 보일러의 운용의 고효율성, 저비용의 통합관리, 안전관리, A/S관리를 고객, A/S 관리업체, 제조업체에게 모두 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 원격지에 설치된 보일러에 대해서 관찰인원의 배치없이 본 발명의 시스템을 통해서 보일러에서 발생하는 센서, 운전, 관리 데이터를 보일러별로 요청, 수집하여 데이터베이스에 저장함으로써, 원격지에서도 보일러의 운전 상황을 제어할 수 있는 원격제어를 할 수 있으며, 언제 어떻게 일어날지 모르는 보일러의 이상 여부를 예측하여 일정 간격으로 보일러의 점검 여부를 판별할 수 있으며, 특별한 배치인원 없이도 경보 발생 시 실시간으로 A/S를 요청하고 제공받을 수 있는 보일러 원격제어 및 통합관리제어 시스템을 제공하는 것이다.

따라서, 상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 인터넷을 통한 보일러 원격제어 및 통합관리 시스템에 있어서, 여러 대의 보일러를 내부 네트워크로 구성하여 각 보일러와 운전, 상태, 제어, 기타 데이터 정보를 송신 또는 수신하여 종합적으로 관리하며 수신 데이터를 저장하고, 보일러 소유자인 고객, 보일러 A/S관리업체, 보일러 제조업체가 원격지에서도 언제, 어디서든지 유, 무선 인터넷 등의 외부 네트워크를 통해 원하는 데이터, 정보를 획득할 수 있는 보일러 통합관리게이트웨이서버와, 전국적으로 산재한 수많은 보일러를 통합적으로 관리, 운용할 수 있도록 보일러 제조업체나 보일러 A/S 관리업체에서 보일러 통합관리게이트웨이서버를 통하여 보일러들의 원격제어, 관리, 원격모니터링, 경보 모니터링, 보일러 에너지 효율, 안전 상태 등의 보일러 상태 데이터 등을 종합적으로 관리, 제어, 저장, 운용할 수 있는 보일러 통합관리제어서버와, 원격지의 보일러를 인터넷의 웹브라우저 상의 화면을 통해서 보일러 통합관리제어서버와 보일러 통합관리게이트웨이서버에 명령을 내리고, 명령에 따라 원격지의 보일러가 보일러 통합관리게이트웨이서버와 보일러 통합관리제어서버를 통해 전송한 정보를 데이터베이스에 저장하고 고객, 보일러 A/S관리업체, 보일러 제조업체가 원하는 정보를 웹브라우저를 통해 제공하는 웹관리서버와, 원격지의 보일러에서 예상치 못한 경보알림 데이터의 발생 시 보일러 통합관리게이트웨이서버, 보일러 통합관리제어서버, 웹관리서버를 통해 유선으로 수신하거나, 보일러 통합관리게이트웨이서버의 CDMA 통신모듈을 통해서 무선으로 보일러 경보알림 데이터를 수신하여 고객, 보일러 A/S관리업체, 보일러 제조업체에 보일러 경보알림 발생 시의 상황 데이터를 실시간으로 화면에 나타내는 보일러 경보알림 클라이언트 프로그램으로 구성된다.

본 발명의 구성과 동작에 대하여 본 발명의 도 1을 참조하여 개시한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인터넷을 통한 보일러 원격제어 및 통합관리제어 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.

먼저 본 발명의 구성은 크게 원격지의 보일러(100)와 일정 지역별로 산재한 보일러(100)를 네트워크로 연결하여 관리하는 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)와 A/S관리업체, 제조업체의 본사에 위치하는 통합관리제어 시스템(300)으로 구성된다.

도 1에서와 같이 원격지의 보일러(100)는 공장, 상가, 호텔, 대규모 주택단지, 공공건물 등에 단독으로 설치되거나, 혹은 사용 환경에 따라 여러 대가 근접한 거리 내에서 일정 지역에 설치된다.

또한 단독 혹은 여러 대가 설치된 보일러에 대한 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)는 TCP/IP(2221), RS-485(2222), PLC(2223), RF(2224)로 구성되는 네트워크 연결부(2220)와 자동인식 장치부(2240)로 구성되는 내부 네트워크부(220)와 데이터저장부(2420), CPU(2440), 전원부(2460)로 구성되는 CPU부(240)와 CDMA(Code Division Multiple Access : 2620), TCP/IP(2640)으로 구성되는 외부 네트워크부(260)로 구성된다.

먼저 네트워크 연결부(2220)은 실제 보일러(100)와 물리적인 통신선으로 연결되는 부분이다. 그 중 TCP/IP(2221)은 인터넷망의 기본적인 통신 프로토콜로써, 인트라넷이나 엑스트라넷과 같은 사설망에서도 사용된다. TCP/IP(2221)는 원격지의 고객(400), AS관리업체(420), 제조업체(440)로부터 보일러의 원격 모니터링과 제어 요청을 정기적 또는 비정기적으로 CPU(2440)로부터 수신하여 네트워크로 연결된 보일러에 요청하고 실행 결과를 수신하여 CPU(2440)에 전송하는 역할을 담당한다.

RS-485(2222)는 두 개의 차동입출력라인을 이용해 직렬 통신하는 방식으로 송,수신을 동시에 할 수 있으며, 하나의 LINE에 여러 보일러를 연결해 사용할 수 있고 손실이 적어 장거리 통신이 가능하다. 역시 상기 TCP/IP(2221)과 마찬가지로 CPU(2440)로부터 명령을 수신하여 보일러(100)의 컨트롤러에 전송하고 보일러(100) 컨트롤러로부터 결과 데이터를 전송받아 CPU(2440)에 전송한다.

PLC(2223)는 전력선을 이용한 통신방식으로 100∼220V 대역의 저압전력선에 신호를 실어 보내어 PLC모뎀으로 신호를 복원하여 통신하는 방식으로 공장내부의 전력시스템 라인을 이용하여 보일러(100)의 컨트롤러와 물리적으로 연결되어 CPU(2440)로부터 명령을 수신하여 해당 보일러에 전송하고 실행 데이터를 수신하는 유선 입출력 통신부분이다.

RF(2224)는 신호의 주파수 대역 중 고주파 대역을 사용하여 무선으로 통신하는 방식으로 보일러(100) 컨트롤러의 무선 통신장치와 양방향 통신을 이루며, 기존의 통신선을 설치하는 번거로움을 감소시키며, 유선 라인통신의 응급상황 시 백업 통신라인으로도 사용될 수 있다.

자동인식 장치부(2240)는 네트워크 연결부(2220)에 접속된 보일러(100)를 자동으로 인식하는 부분으로써, 최초 보일러(100)와 유.무선 통신선으로 연결되면 자동인식 장치부(2240)는 CPU(2440)을 통해 데이터 저장부(2420)에 저장된 보일러 리스트를 검색한 뒤 일치되는 기본 보일러정보를 가지고 접속된 해당 보일러에 인식 테스트 신호를 전송한다. 또한 보일러 종류, 인식 번호, 제품 번호를 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)로부터 외부 네트워크 연결부(260)로 수신받아 CPU(2440)를 통해 데이터 저장부(2420)의 네트워크 목록 리스트에 등록시킨 뒤, 내부 네트워크 내의 구분될 수 있는 자체 보일러 인식 번호를 내부 네트워크 연결부(2220)를 통해 보일러로 전송한다.

데이터 저장부(2420)은 CPU(2440)의 통제 하에서 자동인식 기본 정보, 내부 네트워크 목록, 접속 보일러에 따른 운전, 관리, 상태에 대한 각종 누적 데이터와 원격제어에 관련된 명령 테이블을 보관하며, 보일러 데이터의 저장은 주기적 또는 저장 요청을 CPU(2440)로부터 받아 저장한다.

CPU(2440)는 내부 네트워크부(220)로부터 인식된 보일러에 대한 운전 데이터, 관리 데이터, 시간별 센서의 출력단 누적데이터, 경보알림 누적 데이터 등을 요청하고 수신하며 접속된 보일러를 종합적으로 모니터링하는 역할을 한다. 또한 주기적, 비주기적으로 수집, 저장된 보일러 정보를 통합관리제어 서버로 전송하며, 고객(400), A/S 관리업체(420), 제조업체(440)에서 요청하는 주기적 또는 비주기적인 원격제어 명령을 수신하여 CPU(2440)의 처리에 의해서 보일러에 전달하며 보일러로부터 원격제어 실행 결과를 수신하거나, 보일러에 발생하는 경보알림 데이터를 네트워크 연결부(2220)의 물리적 연결을 통해 수신받아 CPU(2440)의 처리, 연산을 통해 즉시 외부 네트워크부(260)로 전송하여 통합관리제어 서버(320)로 데이터를 전송한다. 그리고 CPU(24440)는 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)내의 내부, 외부 네트워크부를 종합적으로 관리하며, 자체 이상 여부를 관리한다. 전원부(2460)는 내부 네트워크부(220), 외부 네트워크부(260), 데이터 저장부(2440), CPU(2440)에 전원 공급을 담당한다.

외부 네트워크부(260)는 상기 CPU부(240)로부터 수신받은 보일러의 운전, 관리 데이터를 인터넷 기반의 외부 네트워크로 송신하는 역할을 담당하는 부분으로 크게 CDMA(2620)와 TCP/IP(2640)으로 구성되어 있다.

먼저 CDMA(2620)은 신호를 전송하기 위해 신호를 넓은 주파수 대역으로 확산하여 송신한 뒤 수신부에서는 신호를 넓게 확산하는 역과정을 수행하여 신호를 수신하는 무선 통신의 방식으로 외부 잡음과 방해로부터 신호를 안전하게 전달할 수 있다. 이러한 방식을 이용하여 고객(400), A/S관리업체(420), 제조업체(440)가 요청하는 원격제어, 모니터링, 명령 요청을 통합관리제어서버(320)로부터 수신하여 CPU(2440)에 전송하며, CPU(2440)가 처리한 결과를 전송받아 통합관리제어서버(320)로 전송하거나 상기 보일러(100)에서 발생하는 경고알림을 CPU(2440)로부터 수신하여 해당 보일러의 고객(400), A/S관리업체(420), 제조업체(440)의 PDA(500), 휴대폰(520)으로 실시간으로 전송한다.

TCP/IP(2640)는 앞서 내부 네트워크부의 TCP/IP(2221)와 같이 인터넷망의 기본적인 통신 프로토콜로써, 여기서는 외부 네트워크로 연결되는 통신역할을 한다. TCP/IP(2640)도 통합관리제어서버(320)로부터 인터넷을 통해 원격제어, 원격모니터링을 원하는 보일러(100)의 명령과 정보를 수신하여 CPU(2440)에 전송하고 CPU(2440)로부터 원격제어, 원격모니터링 결과를 수신하여 통합관리제어서버(320)로 전송한다. 또한 TCP/IP(2640)는 보일러(100)에서 발생하는 경보알림을 CPU(2440)로부터 수신받아 통합관리제어서버(320)로 전송하거나 보일러(100)의 설정 변경을 위해서 각종 수치나 데이터 등을 수신받을 수도 있다.

통합관리시스템(320)는 통합관리제어서버(320), 데이터베이스(340), 및 웹관리서버(340)로 구성된다.

통합관리제어서버(320)는 원격지에 설치된 보일러(100)를 내부 네트워크로 구성한 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)의 외부 네트워크부(260)와 연결되어 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)의 CPU(2440)와 보일러(100)에 관한 명령, 설정 데이터, 제품 정보 등을 인터넷을 통해 송, 수신한다. 먼저 통합관리제어서버(320)는 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)에 원하는 보일러의 운전, 관리에 대한 모니터링 데이터를 요청하여 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)의 외부 네트워크부(260)를 통해 인터넷을 거쳐 수신 받아서 보일러별, 사용자별, 시간별, 센서별, 이력 데이터별 등의 구분 항목별로 데이터베이스(340)에 저장한다. 이러한 저장기능은 개별 보일러에 대한 통합적 관리를 위한 기초 관리데이터로 사용되어진다.

또한 원격지의 고객(400)이 요구한 원격제어기능을 수신하여 보일러(100)가 속한 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)를 데이터베이스의 사용자항목에서 검색하여 명령을 전송하며, 실행결과를 외부 네트워크부(260)를 통해 수신받아 고객(400)의 PDA(500), 휴대폰(520)에 전송하거나 웹관리서버(360)에 접속한 고객의 웹브라우저 화면에 표시하거나 데이터베이스(340)에 저장한다. 이와 함께 보일러(100)에서 발생하는 경보알림을 외부 네트워크부(260)로부터 수신하여 데이터베이스(340)의 사용자 목록을 검색하여 자동으로 경보알림 내용을 고객(400), A/S관리업체(420), 제조업체(440)의 PDA(500), 휴대폰(520)으로 실시간으로 전송하고 인터넷을 통해서는 PC상의 보일러 경보알림 클라이언트 프로그램에 전송하여 경보알림을 알린다.

데이터베이스(340)는 통합관리제어서버(320)에서는 수신한 각 보일러의 운전, 관리, 상황, 안전, 보일러 장치별 센서, 경보알림 데이터와 각 항목별 누적 데이터를 수신하여 저장하며, 통합관리제어서버(320)와 웹관리서버(360)의 유기적 연결을 위해서 보일러(100), 보일러 통합관리게이트웨이서버(200), 고객(400), A/S관리업체(420), 제조업체(440)에 대한 정보를 보일러(100)를 기준으로 구분하여 저장하고 있다.

웹관리서버(360)는 고객(400), A/S관리업체(420), 제조업체(440)가 인터넷이 구비된 어느 곳에서나 원하는 시간에 보일러(100)에 대한 정보를 검색, 조회하며 원격제어, 원격 모니터링 기능을 제공한다. 데이터베이스(340)와 연결된 웹관리서버(360)는 고객(400), A/S관리업체(420), 제조업체(440)가 원하는 정보 목록을 웹브라우저 상에서 표현하여 간단한 클릭을 해당 보일러(100)의 운전 상황, 연료 사용량, 센서별 출력단 수치, 관리 상황 등을 볼 수 있다.

또한 예약 설정, 운전 설정 등의 원격 제어기능은 웹브라우저의 html화면에 수치를 입력하거나 버튼을 클릭하여 원격지의 보일러의 운전 상황을 관리할 수 있다. 그리고 데이터베이스(340)에 저장된 각종 보일러의 운전, 관리에 관련된 데이터를 일, 주, 월 보고서 등의 문서형식으로 출력할 수 있어 고객(400), A/S관리업체(420), 제조업체(440)에게 다양한 정보를 제공하고 분석할 수 있게 한다. 이러한 기능은 데이터베이스(340)에 저장된 정보를 웹관리서버(360)가 사용자 입력을 통해서 데이터베이스(340)에 요청하고 결과를 수신하거나, 통합관리제어서버(320)를 통해 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)에 전송하여 원격지의 보일러의 데이터를 가져올 수 있기 때문이다.

도 2는 상기 도 1에서 사용자가 가정, 상가, 공장, 공공건물 등의 보일러(100)를 원격지에서 인터넷을 이용한 웹브라우저를 통해서 본사의 웹관리서버(360)에 접속한 뒤 원격 제어를 하는 과정상의 데이터 흐름을 나타내고 있다.

더욱 상세히 실시 예에 따르면, 부산 공장의 보일러들을 사용자가 서울 출장 시, 인터넷이 가능한 환경에서 웹브라우저를 통해 본사 통합관리 웹서버에 접속하여 상기 보일러의 운전 예약 설정 및 설정 변경, 운전, 정지 등의 정보를 요청한다(610). 웹서버는 요청 정보를 수신하여 데이터베이스의 조회를(620) 통해 부산공장의 보일러의 통합관리게이트웨이서버에 접속하여(630) 실제 부산공장의 보일러에 원격제어(640)를 실시하고 제어 결과를(650) 보일러 통합관리게이트웨이서버와 통합관리제어 서버(660)에 전송하고 사용자에게까지 제어결과(670)가 전달된다. 사용자는 웹브라우저의 조회화면을 통해 제어설정 변경에 대한 결과를 조회한다(680)

도 3은 보일러 통합관리 시스템에서 사용자가 보일러의 운전 및 관리 데이터를 요청하는 데이터 흐름의 순서를 개략적으로 나타내고 있다. 사용자는 웹브라우저를 통해 보일러 통합관리제어 서버에 정보를 요청하면(710) 보일러 통합관리서버는 사용자 정보를 기준으로 데이터베이스에 정보를 조회하고(720) 데이터베이스는 조회 조건에 따른 테이블 검색(730)을 통해 사용자 요청에 맞는 데이터 조회 시에는 보일러 통합관리제어서버에 정보를 전송하여(740) 보일러 통합관리제어서버가 사용자 정보 요청에 응답(750)할 수 있게 한다. 그렇지 않은 경우 데이터베이스는 보일러 통합관리게이트웨이서버에 보일러 데이터 조회를 의뢰하고(760) 각 보일러에 접속한 뒤(770) 보일러 통합관리게이트웨이서버의 마이컴을 통해 시간별 운전, 상태, 이력 데이터 등을 처리하여(780) 보일러 통합관리제어 서버에 전송한다(790). 전송된 정보는 데이터베이스의 사용자, 보일러 별 테이블에 저장되며(800), 사용자의 개인용 컴퓨터, 워크스테이션에 전송되어(810) 사용자가 쉽고, 편리하게 볼 수 있는 웹서버 화면을 통해 결과를 검색, 조회할 수 있게 한다(820).

도 4는 원격지에 위치한 보일러에 예상치 못 하게 발생하는 이상 운전, 경보 등의 위급한 처리 상황을 신속하게 알리는 과정을 개략적으로 나타내고 있다.

더욱 상세히 실시 예에 따르면, 천안 공장의 3번 보일러에서 풍압 센서 이상이 발생하면, 보일러 컨트롤러의 마이컴은 센서 데이터를 읽고 경보 여부를 확인하고, 즉시 공장의 보일러 통합관리게이트웨이서버에 전송한다(900). 보일러 통합관리게이트웨이서버는 자체 데이터저장부에 저장된 3번 보일러의 데이터를 처리하여(910) 서울 본사의 보일러 통합관리제어서버에 실시간으로 전송하며(920), 그와 동시에 천안 공장의 관리를 맡고 있는 A/S관리자에게 CDMA 통신 모듈을 통해서 관리자의 PDA, 휴대폰 등의 무선 이동 장치에 단문 메시지를 전송한다(940). 그리고 경보 데이터는 사용자와 관리자의 개인용 컴퓨터의 보일러 메시지 전용 클라이언트 프로그램에 전송되어(930) 컴퓨터를 통해 다른 작업을 하는 동안에도 보일러의 경보 발생 시간, 제품 번호, 경보 메시지, 위치, A/S 관리자의 전화번호 등을 TCP/IP를 통해 전송받아 확인(950)할 수 있으며, 관련 조치를 취할 수 있게 한다(960).

도 5은 도 1의 네트워크 인식부의 자동인식 장치부에서의 보일러의 물리적 연결 시 자동으로 보일러를 인식하여 마이컴에 최초 보일러 정보를 전달하는 알고리즘에 대한 것을 나타내고 있다.

보일러 통합관리게이트웨이서버는 보일러 접속에 대해 실시간으로 대기 상태로 시작한다(2500). 물리적으로 보일러가 연결되면(2510), 자동 인식을 요청하고(2520) 데이터 저장부에 저장된 정보를 검색하여 해당 접속 보일러가 인식되면, 인식테스트 신호(2550)를 전송하고 최초 접속에 대한 보일러 정보를 받아서 기기 인식여부를 확인한다(2570). 보일러 인식 결과 데이터는 데이터 저장부에 저장되며(2580), 보일러와의 연결(2590)을 계속 유지해 나간다. 앞서 보일러 인식 리스트에 정보가 누락되어 있을 경우, 보일러 인식 리스트의 보완을 요구하며(2540) 실패 결과 및 원인을 저장한다(2600).

도 6은 보일러 통합관리게이트웨이서버(200), 보일러 통합관리제어서버(320), 보일러 웹관리서버(360)간에 이루어지는 통신 상에서 고객(400), A/S관리업체,(420), 제조업체(440)가 보일러(100)를 원격제어 및 실시간 모니터링에 필요한 데이터를 나타내고 있다.

보일러의 생산 일자, 제품 번호, 고유 인식 번호가 포함된 보일러 정보 데이터(3000)와 고객이 원격지의 보일러에 웹브라우저로 웹서버에 접속하여 보일러의 운행, 정지, 예약설정에 관한 데이터를 조작하는 원격제어 데이터(3020)와 보일러의 실시간 모니터링과 누적 데이터 보관을 위한 보일러 각 장치의 센서 데이터(3040)와 현재 보일러가 운전하면서 실시간으로 변화하는 풍압, 수위, 증기 압력, 급수 온도, 운전 시간, 부하출력상태, 운전상태 등을 나타내는 실시간 보일러 상황데이터(3060)와 보일러 통합관리게이트웨이서버에 저장된 각 보일러의 시간별, 일별, 주별, 월별의 연료 사용량, 연료 효율, 경보알림 발생 횟수, 시각, 센서 데이터 누적치를 포함하는 운전, 관리 누적 데이터(3080)와 보일러에서 이상 발생 시 구성 장치의 이상 여부를 확인하여 전송하는 경보알림 데이터(3100)를 포함하고 있다.

따라서, 본 발명은 보일러에서 발생할 수 있는 운전, 관리 데이터나 경보 발생 등을 원격지의 고객, A/S관리업체, 제조업체가 실시간으로 모니터링하면서 관리할 수 있게 보일러 통합관리게이트웨이서버를 통해 일정 지역의 보일러를 클러스터화 하고 본사의 통합관리제어 서버와 인터넷 등의 외부 네트워크로 연결함으로써, 보일러의 실시간 운전 상황, 시간별, 일, 주, 월별의 센서, 연료 사용치와 상기 데이터의 이력 데이터, 상황 분석 데이터, 보고서 데이터를 실시간으로 조회, 검색, 저장하여 사용자에게 보일러 운전 효율이 언제 가장 높았는지, 연료 사용의 시간별 흐름은 어떻게 되는지를 스스로 알게 하여 본사의 웹서버를 통해 원격제어나 예약 운전을 실행하여 보일러 관리의 인적, 시간적, 경제적 효과를 높이고 에너지 관리의 효율성을 얻을 수 있다.

또한 보일러와 연결된 보일러 통합관리게이트웨이서버는 보일러에서 발생하는 경보 상황을 수집하여 통합관리제어서버에 실시간으로 전달하고 통합관리제어서버는 수신된 경보상황을 조건으로 데이터베이스에서 사용자 및 보일러 정보를 검색하여 지역 A/S 담당 센터에 경보알림을 보일러 정보와 같이 전송하여 지역 A/S관리에게 보다 빠르고 효율적인 데이터를 제공하며, 그런 정보를 바탕으로 A/S관리자는 이상 운전에 대한 좀 더 구체적인 정보를 본사의 웹서버를 통해 조회, 검색할 수 있어 고객에게 질높은 서비스를 제공할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 전국적으로 산재한 자사의 보일러를 통합관리제어서버 시스템을 통해 실제 설치 환경에서의 운전 상황에 따른 데이터를 수집하고 데이터베이스에 저장하여 보고서 등의 정보로 가공할 수 있으므로, 생산업체 스스로 자사 보일러에 대한 운전 모드 개발, 위급 상황 대처 방안, 신뢰서 테스트 등의 연구 개발과 사후 관리 정보를 얻음으로써, 통합적인 관리 시스템을 구성하여 경쟁력을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원격제어 및 통합관리 시스템을 개략적으로 나타내는 블록 다이어그램.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크상에서의 원격제어 데이터 흐름을 나타내는 블록 다이어그램.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크상에서의 운전, 관리 데이터 흐름을 나타내는 블록 다이어그램.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크상에서의 경보알림 데이터의 흐름을 나타내는 블록 다이어그램.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자동인식을 요하는 기기에 대한 인식 단계를 나타내는 순서도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 보일러 원격제어 및 실시간 모니터링에 필요한 데이터를 개략적으로 나타낸 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

100 : 보일러 200 : 보일러 통합관리게이트웨이서버

220 : 내부 네트워크부 2220 : 네트워크 연결부

2221 : TCP/IP 2222 : RS-485

2223 : PLC 2224 : RF

240 : CPU부 2420 : 데이터 저장부

2440 : CPU 2460 : 전원부

260 : 외부 네트워크부 2620 : CDMA

2640 : TCP/IP 300 : 통합관리제어 시스템

320 : 보일러 통합관리제어 서버 340 : 데이터베이스

360 : 웹관리서버 400 : 고객

420 : A/S 관리업체 440 : 제조업체

500 : PDA 520 : 휴대폰

Claims

보일러 원격제어 및 통합관리제어 시스템에 있어서,

보일러(100)를 TCP/IP(2221), RS-485(2222), PLC(2223), RF(2224)의 물리적 유, 무선 통신선으로 연결하는 네트워크 연결부(2220)와 네트워크 연결부(2220)를 통해 네트워크로 연결된 보일러(100)를 자동인식 알고리즘에 의해서 인식하는 자동인식 장치부(2240)와 상기 네트워크 연결부(2220)와 자동인식 장치부(2240)를 통해 인식한 보일러(100)와 내부 네트워크를 형성하는 내부 네트워크 연결부(220)와 내부 네트워크 연결부(220)로 연결된 보일러(100)에 데이터를 요청하고 가공, 처리, 저장하는 데이터 저장부(2420), CPU(2440), 전원부(2460)를 구비한 CPU부(240)와 A/S 관리업체(420), 제조업체(440)의 본사에 위치한 보일러 통합관리제어 서버(3

20)와 무선 통신으로 연결하거나 고객(400), A/S 관리업체(420), 제조업체(440)의 사용자의 PDA(500), 휴대폰(520)에 무선 메시지를 전송하는 CDMA(2620)와 유선 인터넷망으로 보일러 통합관리제어 서버(320)와 연결하여 보일러(100)에서 발생하는 경보알림을 유선으로 상기 보일러 통합관리제어 서버(320)에 전송하는 TCP/IP(26

40)를 구비하여 외부 네트워크로 통신하는 외부 네트워크 연결부(260)로 구성된 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)와;

원격지의 위치한 다수의 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)와 유, 무선 인터넷 등의 네트워크로 연결되어 고객(400), A/S 관리업체(420), 제조업체(440)의 사용자가 웹브라우저를 통해서 요청하는 원격 제어, 운전, 관리 상태에 대한 데이터 요청과 각종 센서 데이터, 운전 상황 보고서 데이터, 시간별, 일별, 주별, 월별 데이터 등의 누적 데이터를 수신하여 원격지의 보일러 통합관리게이트웨이서버(320)를 통해 보일러(100)에 전달하고 보일러에 전송된 요청에 따른 결과 데이터를 보일러 통합관리게이트웨이서버(320)를 통해 유, 무선으로 수신하여 데이터베이스(340)에 고객(400), A/S 관리업체(420), 제조업체(440), 보일러(100), 현재, 누적, 시간별 데이터의 항목으로 데이터베이스에 저장하고 고객(400), A/S 관리업체(420), 제조업체(440)이 사용하는 웹브라우저가 접속한 웹관리서버(360)에 알리는 통합관리제어서버(320)와;

고객(400), A/S 관리업체(420), 제조업체(440)의 사용자가 자신이 장소와 시간에 구애없이 웹브라우저를 통해 접속하여 사용자 인터페이스 환경을 통해 원격지의 보일러(100)를 모니터링하며, 각종 관리, 운전, 안전에 관한 데이터를 실시간으로 제공받을 수 있는 웹관리서버(360)와;

고객(400), A/S 관리업체(420), 제조업체(440)에게 원격지의 보일러(100)에서 발생하는 경보알림을 보일러 통합관리통합관리게이트웨이서버(320)를 통해서 PDA(500), 휴대폰(520)에 유, 무선통신으로 실시간으로 수신할 수 있게 그림, 숫자, 문자의 그래픽 인터페이스 화면으로 구성한 것을 특징으로 하는 보일러 경보알림 클라이언트 프로그램을 포함하는 보일러 원격제어 및 통합관리제어서버 시스템.
일정 지역내에서 TCP/IP(2221), RS-485(2222), PLC(2260), RF(2280)의 유, 무선 통신선으로 보일러와 연결되는 네트워크 연결부(2220)와 연결된 보일러를 자동으로 인식하는 자동인식 장치부(2240)를 구비한 내부 네트워크부(220)와;

내부 네트워크부(220)와 연결되어 보일러 원격제어 데이터, 운전, 관리, 상황별 데이터, 시간별, 일별, 주별, 월별 누적 데이터, 각 부위별 센서 데이터를 보일러에 요청하여 대응되는 데이터를 처리하는 CPU(2440)와 원격제어 데이터, 운전, 관리, 상황별 데이터, 시간별, 일별, 주별, 월별 누적데이터, 각 부위별 센서 데이터를 저장하는 저장부(2420)와 전원을 공급하는 전원부(2460)를 구비한 CPU부(240)와 상기 CPU부(240)의 CPU(2440)와 연결되어 외부 네트워크로 보일러의 운전, 제어, 관리 데이터를 유, 무선으로 통신할 수 있는 CDMA(2620), TCP/IP(2640)를 구비한 외부 네트워크부(260)를 구비하여 보일러(100)를 물리적으로 연결하여 네트워크화하고 통합적으로 관리하는 것을 특징으로 하는 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)와 그 하드웨어적 구성.
제 2항에 있어서

상기 내부 네트워크부(220)는,

상기 CPU(2440)를 통해 해당 보일러의 운전, 관리, 상황별 데이터 요청을 수신하여 보일러(100)와 전송하고 결과 데이터를 수신하는 TCP/IP(2221)와;

상기 CPU(2440)를 통해 해당 보일러의 운전, 관리, 상황별 데이터 요청을 수신하여 두 개의 차동입출력라인을 이용해 직력통신으로 보일러(100)와 통신하여 결과 데이터를 수신하는 RS-485(2222)와;

상기 CPU(2440)를 통해 해당 보일러의 운전, 관리, 상황별 데이터 요청을 수신하여 전력선을 이용하여 보일러(100)와 통신하여 결과 데이터를 수신하는PLC(2223)와;

상기 CPU(2440)를 통해 해당 보일러의 운전, 관리, 상황별 데이터 요청을 수신하여 무선 Radio Frequency를 이용하여 보일러(100)와 통신하여 결과 데이터를 수신하는 RF(2224)와;

상기 외부 네트워크부(260)은,

상기 통합관리제어서버(320)로부터 실시간 모니터링 데이터와 원격제어 요청을 수신하여 상기 CPU(2440)에서 해당 보일러의 데이터를 실시간 또는 정기적으로 수신하고 결과 데이터를 전송하거나, 상기 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)에 접속된 보일러에서 발생된 경보알림을 상기 CPU(2440)로부터 수신하여 고객(400), 보일러 A/S관리업체(420), 보일러 제조업체의 PDA(500)나 휴대폰(520)으로 무선으로 경보알림을 전송하는 CDMA(1431)와;

상기 통합관리제어서버(200)로부터 실시간 모니터링 및 원격제어 요청을 수신하여 상기 CPU(2440)에서 해당 보일러의 정보를 수신하고 결과 데이터를 전송하거나, 상기 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)에 접속된 보일러에서 발생된 경보알림을 상기 CPU(2440)로부터 수신하여 통합관리제어서버(320)에 전송하는 TCP/IP(2640)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)와 그 하드웨어적 구성.
원격지의 보일러를 고객(400), A/S 관리업체(420), 제조업체(440)의 요청에 따라 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)를 통해 원격지의 보일러(100)를 실시간으로 모니터링하거나, 보일러의 운전, 관리, 상황별 데이터를 데이터베이스의 보일러(100), 고객(400), A/S 관리업체(420), 제조업체(440) 등의 항목별로 데이터를 조회, 검색하여 상기 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)에 전송하고 처리결과를 수집, 가공하여 데이터베이스(360)에 저장하고 보일러의 센서, 운전, 관리, 상황 데이터를 대규모로 저장, 관리하는 것을 특징으로 하는 지역적이거나 전국적인 규모의 보일러 통합관리제어 시스템.
보일러 고객(400), A/S 관리자(420), 제조업체(440)에게 보일러의 운용에 관한 종합적 데이터를 인터넷 등의 네트워크를 통해 웹브라우저를 통해 조회, 검색할 수 있는 인터페이스 환경을 제공하고, 통합관리제어서버(320)와 데이터베이스(330)와 연결되어 고객(400), A/S 관리자(420), 제조업체(440)의 실시간 모니터링, 원격제어, 관리 보고서 요청을 수신하여 상기 통합관리제어서버(320)에 전달하고 상기 데이터베이스(340)를 각 요청별 항목으로 조회, 검색하여 사용자의 웹브라우저에 처리 결과를 보일러 상태를 표시하는 그림이나 보고서와 같은 문자의 화면으로 표시하는 것을 특징으로 하는 보일러 통합관리제어 웹서버 시스템.
통합관리제어서버(320)의 데이터베이스(340)에 저장, 관리되는 고객 정보를 통해 원격지의 보일러에서 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)를 통해 수신된 경보 알림 정보를 실시간으로 고객(400), A/S 관리자(420), 제조업체(440), PDA(500), 휴대폰(520)에 전송하여 그래픽 인터페이스를 가지며 문자, 숫자, 그림으로 보일러의 경보내역과 상태를 디스플레이하며 능동적으로 사용자에게 깜빡거림 기능이나 최상위 화면 표시로 경보를 알리는 것을 특징으로 하는 보일러 경보알림 클라이언트 시스템.
제 4항내지 제 5항에 있어서,

통합관리제어서버(320)와 통합관리제어 웹관리서버(360)에서 보일러 통합관리게이트웨이서버(200)로 송, 수신되는 보일러의 원격제어 및 운전, 관리, 상황별 데이터와 경보알림 데이터는,

보일러 고유제품번호, 인식 번호를 포함하는 보일러 정보(3000)와;

보일러의 운행, 정지, 예약설정에 관련된 원격제어 데이터(3020)와;

보일러 각 장치에 부착된 센서로부터 측정되는 실시간 데이터(3040)와;

보일러의 운전 시에 발생되는 연료 사용량, 운전 시간, 현재시간, 관리 상태, 운전상태를 나타내는 실시간 보일러 상황 데이터(3060)와;

보일러 통합관리게이트웨이서버에 저장된 각 보일러의 시간별, 일별, 주별, 월별의 연료 사용량, 연료 효율, 경보알림 발생 횟수, 시각, 센서 데이터 누적치를 포함하는 운전, 관리 누적 데이터(3080)와;

보일러에서 이상 발생 시 구성 장치의 이상 여부를 확인하고 경보 발생 시의 센서 및 보일러 각 장치의 부하에 걸린 전압, 전류 데이터를 전송하는 경보알림 데이터(3100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 원격제어 및 통합관리제어 시스템.