KR20070072260A - Building management system and the operating method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 빌딩제어시스템의 구성이 도시된 도,1 is a diagram showing the configuration of a conventional building control system,
도 2는 본 발명에 의한 빌딩제어시스템의 구성이 도시된 도,2 is a view showing the configuration of a building control system according to the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 빌딩제어시스템의 동작방법의 흐름이 도시된 도이다.3 is a flowchart illustrating a method of operating a building control system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
100 : 공기조화기용 네트워크망 200 : 빌딩제어기100: network for air conditioner 200: building controller
300 : 게이트웨이 310 : 다중프로토콜 인식모듈300: gateway 310: multi-protocol recognition module
320,320 : 프로토콜 처리모듈 330 : 공유메모리320,320: protocol processing module 330: shared memory
340 : 로컬 프로토콜 통신모듈340: local protocol communication module
본 발명은 빌딩제어시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 특히 여러 종류의 프로토콜에 따라 빌딩제어를 수행하는 빌딩제어시스템에서 다중 프로토콜을 처 리할 수 잇는 게이트웨이를 구축함으로서 빌딩제어시스템 구축 및 확장이 용이한 빌딩제어시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다. The present invention relates to a building control system and a method of operating the same, and in particular, the building control system can be easily constructed and expanded by building a gateway capable of processing multiple protocols in a building control system that performs building control according to various types of protocols. A building control system and its operation method.
빌딩제어시스템(BMS: Building Management System)이란 빌딩의 자동제어가 가능하도록 하는 시스템인 바, 빌딩의 규모가 커지고 빌딩에서 기본적으로 제공하는 인텔리 서비스 등이 다양해짐에 따라 빌딩제어시스템의 규모도 증가하고 있다. Building Management System (BMS) is a system that enables automatic control of buildings. As the size of buildings grows and the intelligent services provided by the buildings vary, the scale of building control systems increases. have.
특히, 이러한 빌딩제어시스템은 가장 간단하게는 빌딩의 엘리베이터나 전력제어부터, 나아가서는 공기조화기 시스템이나 인터넷 등 통신선 제어를 한번에 담당하게 된다. 따라서, 하나의 빌딩에 설치된 여러 서브시스템(엘리베이터 시스템, 공기조화기 시스템 등)을 중앙에서 제어할 수 있는 빌딩제어기는 상기한 여러 서브시스템과 모두 데이터를 송수신할 수 있어야 한다.In particular, such a building control system is most simply responsible for controlling a communication line such as an elevator or power control of a building, and further, an air conditioner system or the Internet. Therefore, a building controller capable of centrally controlling several subsystems (elevator system, air conditioner system, etc.) installed in one building should be able to transmit and receive data with all of the various subsystems described above.
도 1은 빌딩제어기(10)와, 서브시스템 중 공기조화기 시스템(20)이 데이터를 송수신하기 위하여 구축된 시스템이 도시된 도이다. 도시된 바와 같이 RS485 로컬 프로토콜 규격에 따라 데이터를 송수신하는 공기조화기 시스템(20)은 상기 빌딩제어기와 데이터를 송수신하기 위하여 그 중간에 게이트웨이(30,40)를 통해야 한다.1 is a diagram illustrating a system in which a
이는 공기조화기 시스템과 달리 빌딩제어기(10)는 주로 이더넷 라인을 통해 론워크(LONWORKS) 프로토콜이나 BACnet(Building Automatic Control net) 프로토콜에 따라 데이터를 송수신하기 때문이다.This is because unlike the air conditioner system, the
즉, 론워크 프로토콜에 따라 데이터를 송수신하기 위하여 론워크 프로토콜 매니지먼트 모듈(31)과, 상기 빌딩제어기와 데이터를 송수신하는 트랜시버(32)와, 상기 론워크 포르토콜 매니지먼트 모듈(31)에서 처리된 신호에 대응되는 RS485 통신규격 데이터 등에 관한 정보가 저장되는 공유메모리(33)와, 상기 공유메모리(33)에 저장된 데이터에 따라 상기 공기조화기 시스템(20)과 데이터를 송수신하는 RS485 통신모듈(34)로 구성되는 론워크 게이트웨이(30)가 필요하다.That is, a signal processed by the ronwalk protocol management module 31, the transceiver 32 that transmits and receives data to and from the building controller, and the ronwalk port management module 31 to transmit and receive data according to the ronwalk protocol. A shared memory 33 for storing information on RS485 communication standard data corresponding to the RS485 communication module, and an
마찬가지로, BACnet 프로토콜에 따라 데이터를 송수신하기 위하여 BACnet 프로토콜 매니저먼트 모듈(41)과, 상기 빌딩제어기와 데이터를 송수신하는 이더넷모듈(42)과, 공유메모리(43)와 RS485 통신모듈(44)로 구성되는 BACnet 게이트웨이(40)가 필요하다.Similarly, a BACnet protocol manager module 41, an Ethernet module 42 for transmitting and receiving data to and from the building controller, a shared
그러나, 서브시스템의 종류 및 빌딩제어기에서 송수신할 수 있는 신호의 프로토콜이 다양해지고 복잡해질 경우 해당 프로토콜의 종류에 따른 개수만큼 게이트웨이를 설치해야 하므로 시스템 구축이 복잡해지는 문제점이 있다. 또한, 프로토콜의 종류를 변경하고자 하는 경우에도 하드웨어 장비인 게이트웨이를 변경해야 하는 바, 시스템 구축 후 유지관리가 용이하지 않다는 문제점이 있다.However, if the type of the subsystem and the protocol of the signal that can be transmitted and received by the building controller is diversified and complicated, there is a problem in that system construction is complicated because gateways need to be installed according to the number of corresponding protocols. In addition, even when the type of protocol is to be changed, it is necessary to change the gateway, which is a hardware device, and there is a problem that maintenance is not easy after system construction.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 여러 서브시스템을 제어하는 빌딩관리시스템에 있어서 다양한 종류의 프로토콜을 처리할 수 있는 게이트웨이를 사용하여 빌딩관리시스템의 구축 및 변경이 용이하도록 하는 빌딩관리시스템 및 그 동작방법을 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the purpose of the building management system using a gateway that can handle various types of protocols in a building management system that controls several subsystems and It is to provide a building management system and its operation method to facilitate the change.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 빌딩관리시스템은 적어도 하나 이상의 실외기와 실내기가 연결되고 로컬 프로토콜에 따라 상기 실내기 또는 실외기로 제어신호를 전송하는 공기조화기용 네트워크망과, 상기 실외기 또는 실내기가 설치된 건물의 자동제어를 수행하는 빌딩제어기와, 상기 공기조화기용 네트워크망과 상기 빌딩제어기를 연결하는 게이트웨이로 구성되는 빌딩제어시스템에 있어서, 상기 게이트웨이는 상기 빌딩제어기에서 전송하는 적어도 2개 이상의 프로토콜에 따른 신호를 처리하여 상기 공기조화기 네트워크망과 상기 빌딩제어기 사이의 데이터 송수신이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. Building management system according to the present invention for solving the above problems is connected to at least one outdoor unit and the indoor unit and the air conditioner network network for transmitting a control signal to the indoor unit or outdoor unit according to the local protocol, and the outdoor unit or indoor unit A building control system comprising a building controller for performing automatic control of an installed building, and a gateway connecting the air conditioner network and the building controller, wherein the gateway is connected to at least two protocols transmitted from the building controller. It is characterized in that it is configured to transmit and receive data between the air conditioner network and the building controller by processing the signal according to.
또한, 본 발명에 의한 빌딩관리시스템의 동작방법은 적어도 하나 이상의 실외기와 실내기가 연결되고 로컬 프로토콜에 따라 상기 실내기 또는 실외기로 제어신호를 전송하는 공기조화기용 네트워크망과, 상기 실외기 또는 실내기가 설치된 건물의 자동제어를 수행하는 빌딩제어기와, 상기 공기조화기용 네트워크망과 상기 빌딩제어기를 연결하는 게이트웨이로 구성되는 빌딩제어시스템의 동작방법에 있어서, 상기 빌딩제어기가 상기 게이트웨이로 전송된 신호 프로토콜의 종류가 상기 게이트웨이에서 분석되는 제1 단계와, 상기 게이트웨이에서 분석된 바에 따라 상기 빌딩제어기에서 전송한 신호가 사익 로컬 프로토콜에서 전송 가능하도록 처리되어 해당 실외기 또는 실내기로 전송되는 제2 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the operation method of the building management system according to the present invention is connected to at least one outdoor unit and the indoor unit, the network for the air conditioner for transmitting a control signal to the indoor unit or the outdoor unit according to the local protocol, and the building equipped with the outdoor unit or indoor unit In the method of operating a building control system comprising a building controller for performing automatic control of the air conditioner network, and a gateway for connecting the air conditioner network network and the building controller, the type of signal protocol transmitted by the building controller to the gateway And a second step of analyzing the signal at the gateway and a second step of processing the signal transmitted from the building controller according to the analysis at the gateway so that the signal can be transmitted at the sound local protocol and transmitting the signal to the outdoor unit or indoor unit. .
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한 다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 빌딩관리시스템의 구조가 도시된 도이다.2 is a diagram showing the structure of a building management system according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 빌딩관리시스템은 빌딩에 구축된 여러 서브시스템 중 하나인 공기조화기 시스템의 네트워크망인 공기조화기용 네트워크망(100)과, 상기 공기조화기용 네트워크망(100) 등을 비롯한 여러 서비시스템을 중앙에서 제어할 수 있도록 구축된 빌딩제어기(200)와, 상기 공기조화기용 네트워크망(100) 및 상기 빌딩제어기(200) 사이에 연결되어 상호 데이터 송수신이 가능하도록 하는 게이트웨이(300)를 포함하여 구성된다.As shown, the building management system according to the present invention is an air
한편, 본 실시예의 경우 여러 종류의 서브시스템 중 적어도 하나 이상의 실외기 및 실내기로 구성되는 공기조화기 시스템에 한정하여 설명하고 있으나, 공기조화기 외에 다른 서브시스템의 데이터 송수신에도 본 발명의 게이트웨이는 적용될 수 있으며, 이 역시 본원발명의 권리범위에 포함됨음 물론이다.Meanwhile, in the present embodiment, the air conditioner system including at least one outdoor unit and indoor unit among various types of subsystems is described as being limited. However, the gateway of the present invention may be applied to data transmission and reception of other subsystems in addition to the air conditioner. Of course, this is also included in the scope of the present invention.
특히, 본 발명의 공기조화기용 네트워크망(100)은 RS485 라인을 통해 데이터를 송수신할 수 있도록 구축된다. 즉, 빌딩제어기와 달리 자체적인 로컬 프로토콜에 따라 데이터를 송수신하는 바, 보통 CAC(Commercial Air-conditioner Control) 네트워크망으로 구성되는 것이 일반적이다.In particular, the
또한, 상기 빌딩제어기(200)는 건물 중앙관리실 등에 설치되어 건물 관리자 등이 상기 게이트웨이(300)를 통해 연결된 여러 서브시스템을 엑세스하여 상태정보를 파악할 수 있도록 한다. 나아가, 상기 빌딩제어기(200)에서 입력한 제어정보는 상기 게이트웨이(300)를 통해 해당 서브시스템으로 전달되는 바, 상기 빌딩제어기 (200)를 통해 중앙에서 여러 서브시스템의 제어가 가능하다.In addition, the
한편, 본 실시예의 경우 상기 빌딩제어기(200)가 론워크 프로토콜 또는 BACnet 프로토콜에 따라 데이터를 송수신할 수 있는 바, 다른 종류의 빌딩관리 프로토콜에 따라 데이터를 송수신 하는 것 역시 본원발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.On the other hand, in the case of the present embodiment, the
상기 게이트웨이(300)는 도시된 바와 같이, 상기 빌딩제어기(300)을 통해 전송되는 여러 종류의 프로토콜를 인식하고 분석하는 다중프로토콜 인식모듈(310)과, 상기 다중프로토콜 인식모듈(310)을 통과한 신호를 처리하는 프로토콜 처리모듈(320,325)과, 상기 프로토콜 처리모듈(320,325)에서 처리된 신호에 대응되는 여러 데이터 등에 저장된 공유메모리(330)와, 상기 공유메모리(330)에 저장된 데이터에 따라 상기 공기조화기용 네트워크망(100)과 신호를 송수신하는 로컬 프로토콜 통신모듈(340)로 구성된다.As shown, the
이 때, 상기 프로토콜 처리모듈(320,325)는 도시된 바와 같이 상기 빌딩제어기(300)가 론워크 또는 BACnet 프로토콜에 따라 데이터를 송수신 할 수 있는 바, 각각 론워크 프로토콜 처리모듈(320)과, BACnet 프로토콜 처리모듈(325)로 구성된다.At this time, the protocol processing module (320, 325), as shown, the
또한, 상기 공유메모리(330)에는 상기 게이트웨이(300)의 구동에 필요한 여러 데이터가 저장될뿐만 아니라, 상기 프로토콜 처리모듈(320,325)에서 처리된 신호가 잠시 저장되는 버퍼, 상기 공기조화기용 네트워크망(100)에서 전송된 신호가 잠시 저장되는 버퍼 등으로 구성된다. In addition, the shared
또한, 상기 공유메모리(330)에는 상기 빌딩제어기(200)가 전송하는 프로토콜 규격의 신호에 대응되는 각 서브시스템 로컬 프로토콜의 신호에 관한 데이터가 저장되어 있다. 따라서, 상기 프로토콜 처리모듈(320,325)은 상기 공유메모리(330)에 저장된 바를 참고로 상기 빌딩제어기(200)가 전송한 데이터가 각 서브시스템으로 전송 가능하도록 처리할 수 있다. In addition, the shared
한편, 상기 로컬 프로토콜 통신모듈(340)은 RS485 통신규격에 따라 상기 CAC 네트워크망과 데이터를 송수신한다.On the other hand, the local protocol communication module 340 transmits and receives data with the CAC network in accordance with the RS485 communication standard.
또한, 상기 다중프로토콜 인식모듈(310)은 상기 빌딩제어기(200)와 이더넷 라인을 통해 데이터를 송수신하는 이더넷모듈(311)고, 상기 이더넷모듈(311)을 통해 상기 빌딩제어기(200)가 전송한 신호의 프로토콜 종류를 분석하는 수신메시지 분석기(312)와, 상기 프로토콜 처리모듈(320,325)이 전송한 데이터를 상기 이더넷모듈(311)을 통해 상기 빌딩제어기(200)로 전송하는 메시지 전송모듈(313)로 구성된다.In addition, the
이 때, 상기 수신메시지 분석기(312)는 수신된 메시지의 헤더를 분석하여 프로토콜의 종류를 판단한 후 그 종류에 따라 해당 프로토콜 처리모듈(320,325 중 하나)로 상기 빌딩제어기(200)에서 전송한 신호를 전송한다. At this time, the received
특히, 론워크 프로토콜의 경우 헤더에 소켓 포트 번호(1628)와,unique node ID(48bit)가 포함되어 있고, BACnet 프로토콜의 경우 헤더에 소켓 포트 번호(47808)와, BACnet_MSG_TYPD에 관한 정보가 포함되어 있다. 따라서, 상기 수신메시지 분석기(312)는 이 같은 정보를 바탕으로 수신된 메시지의 프로토콜의 종류를 파 악할 수 있다.In particular, in the case of the LoneWalk protocol, the header includes the socket port number 1628 and the unique node ID (48 bit). In the case of the BACnet protocol, the header includes the socket port number (47808) and information about the BACnet_MSG_TYPD. . Accordingly, the received
도 3은 본 발명에 의한 빌딩관리시스템의 동작방법의 흐름이 도시된 도이다.3 is a flow diagram illustrating a method of operating a building management system according to the present invention.
도시된 바와 같이, 상기 게이트웨이는 제1 단계에서 메시지를 수신하면(S1), 제2 단계에서 우선 메시지를 저장하고(S2), 제3 단계에서 상기 저장된 메시지의 종류를 분석(S3)하여, 제4 단계에서 메시지 프로토콜의 종류를 결정(S4)하여, 제5,6 단계에서 각각의 프로토콜의 종류에 따른 프로토콜 처리모듈로 수신된 세미지를 전송(S5,S6)한다.As shown, when the gateway receives the message in the first step (S1), the gateway stores the first message in the second step (S2), and analyzes the type of the stored message in the third step (S3). In step 4, the type of message protocol is determined (S4), and in step 5 and 6, the received message is transmitted to the protocol processing module according to the type of each protocol (S5, S6).
상기와 같이 구성되는 본 발명의 빌딩관리시스템 및 그 동작방법은 다중프로토콜을 처리할 수 있는 게이트웨이를 빌딩제어기와 서브시스템 사이에 구축함으로서 빌딩제어기에서 사용하는 프로토콜의 종류와 상관없이 하나의 게이트웨이만 사용하여 빌딩관리가 가능하도록 하는 동시에 추후 빌딩 프로토콜의 종류 변경시에도 하드웨어 장비인 게이트웨이 자체를 변경할 필요가 없어 빌딩 관리가 용이한 효과가 있다.The building management system and its operation method of the present invention configured as described above use only one gateway irrespective of the type of protocol used by the building controller by constructing a gateway capable of processing multiple protocols between the building controller and the subsystem. As a result, the building management is possible, and there is no need to change the gateway itself, which is a hardware device, even when the type of building protocol is changed later.
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