KR20130107678A - Communication network system in building using airconditioner pipe - Google Patents

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KR20130107678A
KR20130107678A KR1020120029640A KR20120029640A KR20130107678A KR 20130107678 A KR20130107678 A KR 20130107678A KR 1020120029640 A KR1020120029640 A KR 1020120029640A KR 20120029640 A KR20120029640 A KR 20120029640A KR 20130107678 A KR20130107678 A KR 20130107678A
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김현식
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(주)매트론
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Abstract

PURPOSE: An in-building communication network system using air conditioner piping is provided to construct an in-building communication network at low cost. CONSTITUTION: A communication network system (100) includes a wireless transmitting/receiving unit (110), a first signal coupling unit (120), a second signal coupling unit (130), and a modem unit (140). Through a preset wireless communication mode, the wireless transmitting/receiving unit transmits/receives a wireless signal to/from a plurality of communication equipment within a building. The first signal coupling unit is installed in the piping of an air conditioner installed in the building, and transmits a signal transmitted from the wireless transmitting/receiving unit to the piping. The first signal coupling unit collects the signals transmitted through the piping, and transmits the collected signals to the wireless transmitting/receiving unit. The first and second signal coupling units are installed in the piping of the air conditioner without contact. The second signal coupling unit transmits the signal received through the piping to the modem unit, and transmits a signal received from the modem unit to the piping. The modem unit receives the signal transmitted from the second signal coupling unit, transmits the received signal to the outside, and transmits the signal received from the outside to the second signal coupling unit. [Reference numerals] (150) Management server; (21) Indoor device; (22) Outdoor device; (30) Communication device

Description

에어컨 배관을 이용한 빌딩 내 통신 네트워크 시스템{COMMUNICATION NETWORK SYSTEM IN BUILDING USING AIRCONDITIONER PIPE}Technical Field [0001] The present invention relates to a communication network system in a building using an air conditioner piping,

본 발명은 빌딩의 통신네트워크 시스템에 관한 것으로서, 특히 기축빌딩의 내부에 설치된 시스템 에어컨의 배관을 통신선로로 이용하여 빌딩 내에 지능형 통신네트워크를 구축할 수 있도록 하는 에어컨 배관을 이용한 빌딩의 통신네트워크 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a communication network system of a building, and more particularly, to a communication network system of a building using an air conditioner pipe to build an intelligent communication network in a building by using a pipe of a system air conditioner installed inside an axis building as a communication line. It is about.

최근 지능형 빌딩에 대한 관심이 높아지면서 빌딩의 단순한 공간활용의 개념에서 탈피하여 첨단정보통신 서비스의 지원 및 효율적인 관리가 가능하고 최적의 주거 및 사무 환경을 구축하는 시도가 이어지고 있다.Recently, as the interest in intelligent buildings has increased, the concept of simple space utilization of buildings has been escaped, and it has been attempted to support the advanced information communication service and to manage efficiently, and to build an optimal residential and office environment.

이러한 지능형 빌딩은 정보통신, 사무자동화, 빌딩자동화, 건축환경 등 다양한 측면에서 쾌적함과 편리함을 지향하며, 이를 위해 기본적으로 빌딩 내 통신네트워크 시스템의 인프라 구축이 무엇보다 중요하다.Such intelligent buildings are aimed at comfort and convenience in various aspects such as information communication, office automation, building automation, and building environment. Basically, infrastructure construction of a communication network system in a building is important.

신축빌딩의 경우 유무선 통신네트워크 시스템이 건물의 시공과 함께 구축되어 지능형 빌딩을 위한 통신네트워크 구축 및 제어가 잘 이루어지지만, 기축빌딩의 경우 빌딩 내부의 통신네트워크가 취약하여 지능형 빌딩을 위해서는 빌딩 내부의 통신네트워크를 별도로 구축해야 한다.In the case of new buildings, the wired / wireless communication network system is constructed with the construction of the building, and the communication network for the intelligent building is well constructed and controlled. However, in the case of the star building, the communication network inside the building is weak. For the intelligent building, The network must be built separately.

이러한 빌딩 내 통신네트워크는 빌딩 내 사용자들이 사용하는 전자통신기기를 위한 네트워크뿐만 아니라 빌딩 내부의 센서, 보안장치, 식별장치 등 여러 가지 전기/전자기기들의 통신네트워크를 포함한다. 따라서, 이러한 기축빌딩의 지능화를 위한 통신네트워크의 구축은 시간 및 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 빌딩의 손상 등을 동반하는 문제점이 있다. 이는 신축빌딩과 기축빌딩의 질적 차이를 심화시키는 원인이 된다.Such a building communication network includes a communication network of various electric / electronic devices such as a sensor inside a building, a security device, and an identification device as well as a network for electronic communication devices used by users in a building. Therefore, the construction of a communication network for intelligent building of such a building requires a lot of time and cost, and also has a problem of accompanying damage to a building. This causes deepening of the qualitative difference between the new building and the new building.

이에, 해당 기술분야에서는 기축빌딩의 경우 빌딩의 손상 없이 적은 시간과 비용으로 쉽고 빠르게 지능화 빌딩을 위한 통신네트워크를 구축할 수 있는 기술에 대한 개발이 요구되고 있다.Accordingly, in the technical field, it is required to develop a technology for building a communication network for an intelligent building easily and quickly with less time and cost without damaging a building in a star building.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 기축빌딩의 내부에 설치된 시스템 에어컨의 배관을 통신선로로 이용하여 빌딩 내에 지능형 통신네트워크를 구축할 수 있도록 하는 에어컨 배관을 이용한 빌딩의 통신네트워크 시스템을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, by using the piping of the system air conditioner installed inside the main building as a communication line of the building using the air conditioning piping to build an intelligent communication network in the building The purpose is to provide a communication network system.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어컨 배관을 이용한 빌딩 내의 통신네트워크 시스템은,Communication network system in the building using the air conditioning pipe according to the present invention for achieving the above object,

빌딩 내 다수의 통신장비와 미리 설정된 무선통신방식을 통해 무선신호를 각각 송수신하는 무선송수신장치; 상기 빌딩 내에 설치된 에어컨의 배관에 비접촉식으로 설치되며 상기 무선송수신장치로부터 전송되는 신호를 상기 배관으로 전달하고 상기 배관을 통해 전달되는 신호를 수집하여 상기 무선송수신장치로 전달하는 제1신호결합장치; 상기 에어컨의 배관에 비접촉식으로 설치되며 상기 배관을 통해 전달되는 신호를 후술하는 모뎀장치로 전달하고 상기 모뎀장치로부터 전달되는 신호를 상기 배관으로 전달하는 제2신호결합장치; 및 상기 제2신호결합장치로부터 전달되는 신호를 수신하여 외부로 전송하고 외부로부터 전송되는 신호를 상기 제2신호결합장치로 전달하는 모뎀장치를 포함한다.A wireless transmission and reception apparatus for transmitting and receiving wireless signals through a preset wireless communication method with a plurality of communication equipment in a building; A first signal coupling device installed in a pipe of an air conditioner installed in the building in a non-contact manner and transmitting a signal transmitted from the wireless transmission and reception device to the pipe and collecting a signal transmitted through the pipe and transmitting the signal to the wireless transmission and reception device; A second signal coupling device installed in a pipe of the air conditioner in a non-contact manner and transmitting a signal transmitted through the pipe to a modem device to be described later and transferring a signal transmitted from the modem device to the pipe; And a modem device configured to receive a signal transmitted from the second signal combiner and transmit it to the outside, and to transmit a signal transmitted from the outside to the second signal combiner.

본 발명에서, 상기 모뎀장치와의 통신을 통해 상기 다수의 통신장비에 대한 관리 및 제어신호를 송수신하는 원격지의 관리 서버를 더 포함할 수 있다.In the present invention, it may further include a remote management server for transmitting and receiving management and control signals for the plurality of communication equipment through the communication with the modem device.

본 발명에서, 상기 제1 및 제2 신호결합장치는, 링(ring) 형상으로 구현된 다수의 자심체; 상기 다수의 자심체가 적층되어 수용하도록 하는 케이스; 상기 다수의 자심체에 권선된 코일; 및 상기 코일의 양단부를 외부장치와 연결하기 위한 신호입출력단자를 포함한다.In the present invention, the first and second signal coupling device, a plurality of magnetic core implemented in a ring (ring) shape; A case allowing the plurality of magnetic cores to be stacked and accommodated; A coil wound around the plurality of magnetic cores; And signal input / output terminals for connecting both ends of the coil to an external device.

이때, 상기 자심체는 고주파 특성을 가지면 비정질 재료로 구현된다.In this case, the magnetic core is made of an amorphous material if it has a high frequency characteristic.

본 발명에서, 상기 에어컨의 배관은 상기 에어컨의 실내기 및 실외기 간에 냉매를 전달하도록 연결되고 상기 배관에서 상기 제1신호결합장치는 상대적으로 상기 실내기와 가깝게 설치되며 상기 제2신호결합장치는 상대적으로 상기 실외기와 가깝게 설치됨이 바람직하다.In the present invention, the piping of the air conditioner is connected to deliver the refrigerant between the indoor unit and the outdoor unit of the air conditioner, the first signal coupling device in the pipe is installed relatively close to the indoor unit and the second signal coupling device is relatively It is preferable to be installed close to the outdoor unit.

본 발명에서, 상기 무선통신방식은 지그비(Zigbee), 전자식별기술(RFID) 또는 근거리무선통신(NFC) 방식 중 적어도 하나를 포함한다.In the present invention, the wireless communication method includes at least one of a Zigbee (RF) or Near Field Communication (NFC).

본 발명에서, 상기 제1 및 제2 신호결합장치의 통신 대역은 9~100㎒의 주파수 대역을 갖는다.In the present invention, the communication band of the first and second signal combiner has a frequency band of 9 ~ 100MHz.

본 발명에서, 상기 무선송수신장치에서 송수신하는 무선신호는 상기 각각의 통신장비에 대한 고유식별정보(ID)를 포함한다.In the present invention, the radio signal transmitted and received by the radio transceiver includes unique identification information (ID) for each communication device.

상기와 같이 구성된 발명에 따른 에어컨 배관을 이용한 빌딩의 통신네트워크 시스템에 의하면 다음과 같은 효과를 갖는다.According to the communication network system of a building using an air conditioning pipe according to the invention configured as described above has the following effects.

먼저, 본 발명에 의하면 기축빌딩의 경우 기존에 설치된 에어컨 배관을 이용하기 때문에 적은 시간 및 비용으로 빌딩 내 통신네트워크를 구축할 수 있다.First, according to the present invention, since the base building uses an existing air-conditioning pipe, it is possible to build a communication network in a building with little time and cost.

또한, 본 발명에 의하면 기축빌딩에서도 빌딩의 손상 없이 통신네트워크를 구축할 수 있다.In addition, according to the present invention it is possible to build a communication network without damage to the building even in the axis building.

또한, 본 발명에 의하면 통신네트워크를 통해 빌딩 내 사용자의 통신장치뿐만 아니라 빌딩 내의 센서, 보안장치, 식별장치와 같은 각종 전기/전자장치를 이용할 수 있으므로 기축빌딩을 지능화 빌딩으로 구축할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to use a variety of electric and electronic devices such as sensors, security devices, and identification devices in a building as well as a communication device of a user in a building through a communication network.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 빌딩의 개략적인 예시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 에어컨 배관을 이용한 통신네트워크 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 제1 및 제2 신호결합장치의 구성에 대한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 자심체의 인덕턴스 변화를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 제1 및 제2 신호결합장치(120,130)의 통신 대역에 따른 주파수 특성을 보이는 그래프.1 is a schematic illustration of an intelligent building according to the invention.
2 is a block diagram of a communication network system using an air conditioning pipe according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an illustration of the configuration of the first and second signal coupling apparatus according to the present invention.
Figure 4 is a graph showing the inductance change of the magnetic core according to the present invention.
Figure 5 is a graph showing the frequency characteristics according to the communication band of the first and second signal coupling device (120,130) according to the present invention.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명에 따른 빌딩의 개략적인 예시도이다.1 is a schematic illustration of a building according to the invention.

도 1을 참조하면, 기축빌딩(10)에는 시스템 에어컨(20)이 설치된다. 이러한 에어컨(20)은 실내기(21)와 실외기(22), 그리고 이들을 연결하는 배관(23)으로 이루어진다. 실내기(21)는 빌딩의 내부(실내)에 설치되고 실외기(22)는 빌딩의 외부에 설치되며 배관(23)은 실내기(21)와 실외기(22) 간에 냉매를 전달하는 통로 역할을 한다.Referring to FIG. 1, a system air conditioner 20 is installed in a pyramid building 10. The air conditioner 20 comprises an indoor unit 21, an outdoor unit 22, and a pipe 23 connecting them. The indoor unit 21 is installed inside the building and the outdoor unit 22 is installed outside the building and the pipe 23 serves as a passage for transferring the refrigerant between the indoor unit 21 and the outdoor unit 22.

빌딩 내부에는 다수의 통신장비(30)가 설치된다. 각 통신장비(30)는 각각 미리 설정된 무선통신방식으로 무선신호를 송수신한다. 이러한 통신장비(30)는 컴퓨터, 리모컨, 보안장비, 센서, 전등 등의 전기/전자 기기를 포함한다.A plurality of communication equipments 30 are installed in the building. Each of the communication equipments 30 transmits and receives radio signals in accordance with a preset wireless communication method. Such a communication device 30 includes an electric / electronic device such as a computer, a remote control, a security device, a sensor, and a light.

본 발명에서는 이러한 기축빌딩에 통신네트워크 시스템을 구축함으로써 원격지에서 상기한 다수의 통신장비(30)를 모니터링하고 이에 대한 관리 및 제어를 수행할 수 있도록 한다.
In the present invention, by establishing a communication network system in such a base building, it is possible to monitor and manage and control the plurality of communication equipments 30 at a remote location.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 에어컨 배관을 이용한 통신네트워크 시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a communication network system using an air conditioning pipe according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 에어컨 배관을 이용한 통신네트워크 시스템(100)은 무선송수신장치(110), 제1신호결합장치(120), 제2신호결합장치(130) 및 모뎀장치(140)를 포함하여 구성된다. 다른 실시 예에서는 관리서버(150)를 더 포함할 수도 있다.2, the communication network system 100 using the air conditioning pipe according to the present invention is a wireless transmitting and receiving device 110, the first signal coupling device 120, the second signal coupling device 130 and the modem device 140 It is configured to include). In another embodiment, the management server 150 may be further included.

무선송수신장치(110)는 빌딩(10) 내에 설치된 다수의 통신장비(30)와 각각 미리 설정된 무선통신방식을 이용하여 무선신호를 송수신한다. 이를 위하여 각 통신장비(30)는 무선통신방식을 이용할 수 있는 모듈이 탑재된다. 이는 지능형 빌딩을 구축하기 위해 각 통신장비(30)마다 무선통신기능을 부여하기 위한 것이다. 이를 위하여 무선신호에는 각 통신장비(30)를 구분하기 위한 통신장비(30)별 고유식별정보(ID)를 포함한다. 본 실시 예에서 상기한 무선통신방식은 지그비(Zigbee), 전자식별기술(RFID) 또는 근거리무선통신(NFC) 방식을 포함한다.The wireless transceiver 110 transmits and receives wireless signals to and from a plurality of communication devices 30 installed in the building 10 using a preset wireless communication scheme. To this end, each communication equipment 30 is equipped with a module capable of using a wireless communication system. This is for giving a wireless communication function to each communication equipment 30 in order to build an intelligent building. For this purpose, the wireless signal includes unique identification information (ID) for each communication device 30 for identifying each communication device 30. [ In the present embodiment, the wireless communication method includes Zigbee, RFID, or NFC.

제1신호결합장치(120)는 빌딩(10) 내 에어컨(20)의 배관(23)에 비접촉식으로 설치되며 무선송수신장치(110)로부터 전송되는 신호를 배관(23)에 전달하고, 반대로 배관(23)을 따라 전달되는 신호를 수집하여 무선송수신장치(110)로 전달한다.The first signal coupling device 120 is installed in a non-contact manner with the piping 23 of the air conditioner 20 in the building 10 and transmits a signal transmitted from the wireless transmission / reception device 110 to the piping 23, 23 and transmits the collected signals to the wireless transceiver 110. [

제2신호결합장치(130)도 배관(23)에 비접촉식으로 설치되며 배관(23)을 따라 전달되는 신호를 모뎀장치(140)로 전달하고, 반대로 모뎀장치(140)로부터 전달되는 신호를 배관(23)으로 전달한다.The second signal coupling device 130 is also provided in a non-contact manner with the piping 23 and transmits a signal transmitted along the piping 23 to the modem device 140. Conversely, 23).

이때, 제1 및 제2 신호결합장치(120,130)는 에어컨 배관(23)을 비접촉식으로 둘러싸도록 설치되며 전자기 유도원리를 이용하여 각각 무선송수신장치(110) 및 모뎀장치(140)로부터의 신호를 배관(23)에 전달하고, 반대로 배관(23)으로부터의 신호를 수집하여 각각 무선송수신장치(110) 및 모뎀장치(140)로 전송하도록 한다. 따라서, 본 발명에서는 에어컨 배관(23)이 무선송수신장치(110) 및 모뎀장치(140) 간에 통신신호를 서로 전달하기 위한 통신선로의 역할을 수행하는 것이다.The first and second signal coupling devices 120 and 130 are installed to non-contactly surround the air conditioner pipe 23 and transmit signals from the wireless transmitting / receiving device 110 and the modem device 140, respectively, The wireless transmission / reception device 110 and the modem device 140 collect signals from the pipeline 23 and transmit them to the wireless transmission / reception device 110 and the modem device 140, respectively. Therefore, in the present invention, the air conditioner pipe 23 serves as a communication line for transferring communication signals between the wireless transmission and reception apparatus 110 and the modem apparatus 140.

모뎀장치(140)는 제2신호결합장치(130)로부터 전달되는 신호를 수신하여 외부로 전송하고 외부로부터 전송되는 신호를 제2신호결합장치(130)로 전달한다. 바람직하게는 원격지의 관리서버(150)와의 통신을 담당한다. 이러한 관리서버(150)는 관리실 등의 원격지에서 빌딩(10)의 통신장비(30)를 관리 및 제어하기 위한 장치로서 상기한 장치들(110 내지 140)을 이용하여 상태신호 및 제어신호를 송수신하면서 모니터링하도록 한다.
The modem device 140 receives a signal transmitted from the second signal coupling device 130 and transmits it to the outside, and transmits a signal transmitted from the outside to the second signal coupling device 130. Preferably it is responsible for the communication with the remote management server 150. The management server 150 is a device for managing and controlling the communication equipment 30 of the building 10 at a remote place such as a management room while transmitting and receiving status signals and control signals using the devices 110 to 140. Monitor it.

도 3은 본 발명에 따른 제1 및 제2 신호결합장치의 일 예시도이다.Figure 3 is an exemplary view of the first and second signal coupling device according to the present invention.

본 발명에 따른 제1 및 제2 신호결합장치(120,130)는 동일한 구성을 가지므로 도 3에서는 제1신호결합장치(120)에 대해 설명하기로 한다.Since the first and second signal coupling devices 120 and 130 according to the present invention have the same configuration, the first signal coupling device 120 will be described in FIG. 3.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 제1신호결합장치(120)는 자심체(121), 케이스(122), 코일(123) 및 신호입출력단자(124)를 포함하여 구성된다. 도 3의 (a)는 다수의 자심체(121)를 케이스(122)에 수용하는 도면, 도 3의 (b)는 케이스(122)의 내부를 몰딩 처리한 후 에어컨 배관(23)을 둘러싸도록 결합하기 위해 자른 도면, 그리고, 도 3의 (c)는 자른 후 내부 단면도이다.Referring to FIG. 3, the first signal coupling device 120 according to the present invention includes a magnetic core 121, a case 122, a coil 123, and a signal input / output terminal 124. 3 (a) is a view showing a state in which a plurality of core bodies 121 are housed in a case 122, and FIG. 3 (b) And FIG. 3 (c) is an internal cross-sectional view after cutting.

자심체(121)는 내부에 중공부를 갖는 링(ring)형상으로 구현된다. 본 발명에서는 다수의 자심체(121)가 케이스(122)에 수용된다. 이러한 케이스(122)는 내부 케이스(122a)와 외부 케이스(122b)로 이루어진다. 내부 케이스(122a)에는 중앙부에 길이방향으로 에어컨 배관(23)이 삽입되기 위한 원형의 중공부가 형성된다. 내부 케이스(122a)와 외부 케이스(122b)의 사이에 링형상의 자심체(121)가 다수 개로 적층된다. 자심체(121)는 투자율 및 비저항 특성을 고려하여 우수한 전기적 특성을 발휘하기 위해 예컨대, 삽입손실, 전송손실이 적은 고주파 특성을 갖는 재료로 제작됨이 바람직하다 . 이러한 고주파 특서이는 도 4의 실험 예를 통해 알 수 있다. 도 4는 본 발명에 따른 자심체(121)의 함침 및 건조과정에서 나타나는 인덕턴스의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 4에서 알 수 있듯이, 내부 응력과 자심(121) 사이의 절연체 삽입효과에 따른 자속의 분산으로 인해 투자율은 감소하지만, 자심(121)의 비저항 증가로 인해 주파수의 특성은 30㎒까지 안정하게 나타나며, 3㎒ 이상에서는 함침하기 전의 자심보다 높은 투자율을 나타냄을 알 수 있다.The core body 121 is formed in a ring shape having a hollow portion therein. In the present invention, a plurality of magnetic cores 121 are accommodated in the case 122. The case 122 includes an inner case 122a and an outer case 122b. A circular hollow portion for inserting the air conditioner pipe 23 in the longitudinal direction is formed in the inner case 122a. A plurality of ring-shaped core bodies 121 are laminated between the inner case 122a and the outer case 122b. The core body 121 is preferably made of a material having high frequency characteristics with low insertion loss and transmission loss in order to exhibit excellent electrical characteristics in consideration of permeability and resistivity characteristics. This high frequency feature can be seen through the experimental example of FIG. 4. 4 is a graph showing a change in inductance appearing during the impregnation and drying process of the magnetic core 121 according to the present invention. 4, the permeability decreases due to the dispersion of the magnetic flux due to the insulator insertion effect between the internal stress and the core 121, but the characteristic of the frequency stably appears up to 30 MHz due to the increase of the resistivity of the core 121 And higher than 3 MHz, the permeability is higher than that before the impregnation.

또한, 본 발명의 자심체(121)는 전자기 유도원리를 이용하여 배관(23)에 신호를 전달하기 때문에 그 전기적 특성에 따라 신호전달 특성이 좌우된다. 특히, 이러한 자심체(121)를 고주파 특성을 갖는 비정질 재료를 사용함이 바람직하다. 왜냐하면, 주로 사용되는 페라이트의 경우 전력손실은 낮고 공진 주파수는 높다는 장점이 있으나 투자율과 자속밀도가 낮다는 단점이 있다. 반면, 금속의 경우 높은 투자율과 자속밀도를 가진다는 장점이 있지만 전력손실이 크고 공진 주파수가 낮은 단점이 있다. 따라서, 이들 두 재료의 장점을 융합할 수 있는 비정질 재료를 이용함이 바람직하다. 비정질 재료는 금속재료의 높은 투자율과 자속밀도를 가지지만 비정질이기 때문에 전력손실이 금속재료에 비해 아주 작다. 또한, 비정질 재료에 수십 nm의 결정을 생성시키게 되면 전력손실을 최소화하면서 투자율을 극대화할 수 있다.In addition, since the magnetic core 121 of the present invention transmits a signal to the pipe 23 using the electromagnetic induction principle, the signal transmission characteristic depends on the electrical characteristic. In particular, it is preferable to use such an amorphous material having high frequency characteristics as the core body 121. This is because ferrite mainly used has a low power loss and a high resonance frequency, but it has a disadvantage of low permeability and low magnetic flux density. On the other hand, metal has advantages of high magnetic permeability and magnetic flux density, but it has a disadvantage of high power loss and low resonance frequency. Therefore, it is preferable to use an amorphous material capable of fusing the advantages of these two materials. Amorphous materials have high magnetic permeability and magnetic flux density of metallic materials, but are amorphous, so power loss is very small compared to metal materials. In addition, when crystals of several tens nm are formed in an amorphous material, the power loss can be minimized and the permeability can be maximized.

코일(123)은 적층된 다수의 자심체(121)를 동시에 권선하도록 형성된다. 본 발명에서 코일(123)은 바람직하게는 1~2회 권선된다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 자심체(121)의 재료, 신호특성에 따라 변경될 수 있다.The coil 123 is formed so as to simultaneously wind a plurality of magnetic core bodies 121 stacked. In the present invention, the coil 123 is preferably wound 1 to 2 times. However, the present invention is not limited thereto and may be changed according to the material and signal characteristics of the magnetic core 121.

신호입출력단자(124)는 코일(123)의 양단부를 외부장치와 연결하도록 한다.The signal input / output terminal 124 connects both ends of the coil 123 with an external device.

이와 같이 구성된 제1 및 제2 신호결합장치(120,130)를 기설치된 에어컨의 배관(23)에 비접촉식으로 체결하기 위해 반으로 자른 후 배관(23)을 둘러싸도록 하여 다시 결합시킨다. 이때, 갈라진 두 개의 구성품 간의 에어갭(air gap)은 최소일수록 유리하다.The first and second signal coupling devices 120 and 130 thus configured are cut in half in order to connect the air conditioner to the piping 23 of the installed air conditioner in a non-contact manner, and then the pipe and the piping 23 are connected to each other. At this time, the minimum air gap between the two divided components is advantageous.

또한, 도면에서 알 수 있듯이 본 발명의 제1 및 제2 신호결합장치(120,130)는 인덕터(inductor)의 기본원리를 사용하는 것으로 자심체(121)에 코일(123)을 권선함으로써 인덕터를 구성하고 자심체(121)의 전자기 유도원리(예: 패러데이 법칙)에 의해 신호전달이 이루어지도록 한다. 이러한 제1 및 제2 신호결합장치(120,130)의 통신 대역은 도 5의 실험 예에서 알 수 있듯이 9~100㎒에서 적용될 수 있으며, 이 주파수 대역의 신호가 입출력단자를 통해 인가되면 에어컨 배관(23)에 해당 통신 대역의 주파수 대역에 신호가 흐르게 되면 전자기 유도 현상을 통해 신호를 받아 입출력 단자로 출력하게 된다. 도 5는 본 발명에 따른 제1 및 제2 신호결합장치(120,130)의 통신 대역에 따른 주파수 특성을 보이는 그래프이다.
In addition, as can be seen in the drawings, the first and second signal coupling devices 120 and 130 of the present invention use the basic principle of the inductor (inductor) to configure the inductor by winding the coil 123 to the magnetic core 121. Signal transmission is performed by the electromagnetic induction principle of the magnetic core 121 (for example, Faraday's law). As shown in the experimental example of FIG. 5, the communication bands of the first and second signal coupling devices 120 and 130 may be applied at 9 to 100 MHz. When the signal of this frequency band is applied through an input / output terminal, the air conditioner pipe 23 When the signal flows in the frequency band of the corresponding communication band, it receives the signal through the electromagnetic induction phenomenon and outputs it to the input / output terminal. Figure 5 is a graph showing the frequency characteristics according to the communication band of the first and second signal coupling device (120,130) according to the present invention.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 통신네트워크 시스템을 이용한 빌딩(10) 내 통신장비(30)의 모니터링 및 제어 과정을 설명한다. 먼저, 통신장비(30)의 모니터링 과정을 설명한다. 빌딩(10) 내에 설치된 각종 통신장비(30)는 자신의 상태정보를 무선통신방식을 통해 제1신호결합장치(120)로 전송한다. 이때, 상태정보는 각 통신장비(30)의 전원 온/오프(ON/OFF)정보, 작동상태정보, 에너지 사용량 정보, 센서의 검출데이터, 고장발생 유무, 보안장비의 상태정보 등을 포함한다. 또한, 상태정보에는 각 통신장비(30)를 구분할 수 있는 고유식별정보(ID)가 포함된다. 제1신호결합장치(120)는 수신된 각 통신장비(30)의 상태정보에 대응하는 신호로 변환하여 에어컨 배관(23)으로 실시간으로 전달한다. 이를 위하여 제1신호결합장치(120)는 에어컨 배관(23)의 물리적, 전기적 특성에 맞는 신호로 변환함이 바람직하다. 이러한 신호는 에어컨 배관(23)을 따라 전달된다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a monitoring and control process of the communication equipment 30 in the building 10 using a communication network system according to the present invention. First, the monitoring process of the communication equipment 30 will be described. Various communication equipments 30 installed in the building 10 transmit their status information to the first signal combining device 120 through a wireless communication system. At this time, the status information includes power ON / OFF information, operating status information, energy usage amount information, sensor detection data, failure occurrence status, security device status information, and the like of each communication equipment 30. In addition, the status information includes unique identification information (ID) capable of distinguishing each communication equipment 30. [ The first signal combining device 120 converts the received signal into a signal corresponding to the status information of each communication equipment 30 and delivers it to the air conditioner pipe 23 in real time. For this purpose, it is preferable that the first signal coupling device 120 converts the signal into a signal that matches the physical and electrical characteristics of the air conditioner piping 23. These signals are transmitted along the air conditioner pipe 23.

제2신호결합장치(130)는 이와 같이 배관(23)을 따라 전달되는 신호를 실시간으로 수집하고 신호변환을 거쳐 모뎀장치(140)로 전송한다. 이로써, 모뎀장치(140)는 상기와 같이 수신된 신호를 원격지(관리실)의 관리서버(150)로 전송한다. 이러한 모뎀장치(140) 및 관리서버(150) 간에는 이더넷(Ethernet), RS-232/422/485 등을 이용할 수 있다. 이러한 과정을 통해 관리서버(150)에서는 빌딩(10) 내 다수의 통신장비(30)별로 실시간으로 현재의 상태를 모니터링할 수 있게 된다.The second signal combining device 130 collects the signal transmitted along the pipe 23 in real time and transmits the signal to the modem device 140 via the signal conversion. Thus, the modem device 140 transmits the received signal to the management server 150 of the remote location (management room). Ethernet, RS-232/422/485, or the like can be used between the modem device 140 and the management server 150. Through this process, the management server 150 can monitor the current status of the plurality of communication equipments 30 in the building 10 in real time.

다음으로, 통신장비(30)의 제어과정을 설명한다. 관리서버(150)에서는 상기와 같은 모니터링 결과를 바탕으로 다수의 통신장비(30)별로 제어할 수 있다. 관리서버(150)는 제어하고자 하는 통신장비(30)의 식별정보(ID)를 포함한 제어신호를 생성하여 모뎀장치(140)로 전송한다. 이러한 제어신호로는 예컨대 통신장비(30)의 전원 온/오프 신호, 전등의 조도조절 신호, 센서의 검출결과 전송요구 신호 등이 될 수 있다.Next, the control process of the communication equipment 30 will be described. The management server 150 can control the plurality of communication equipments 30 based on the monitoring result. The management server 150 generates a control signal including identification information (ID) of the communication equipment 30 to be controlled and transmits the control signal to the modem device 140. Such a control signal may be, for example, a power on / off signal of the communication equipment 30, an illuminance adjustment signal of a lamp, a transmission request signal as a result of detection of a sensor, and the like.

모뎀장치(140)는 이러한 제어신호를 제2신호결합장치(130)로 전송한다. 그러면 제2신호결합장치(130)는 수신된 각 통신장비(30)의 제어신호에 대응하는 신호로 변환하여 에어컨 배관(23)으로 전달한다. 이러한 신호는 에어컨의 배관(23)을 따라 전달된다.The modem device 140 transmits the control signal to the second signal combining device 130. Then, the second signal combining device 130 converts the received signal into a signal corresponding to the control signal of each communication equipment 30, and transmits the signal to the air conditioner pipe 23. These signals are transmitted along the piping 23 of the air conditioner.

제1신호결합장치(120)는 배관(23)을 따라 전달되는 신호를 실시간으로 수집하고 신호변환을 거쳐 무선송수신장치(110)로 전송한다. 무선송수신장치(110)는 미리 설정된 무선통신방식으로 상기 수신된 신호를 브로드캐스팅한다. 그러면 각 통신장비(30)는 브로드캐스팅된 신호를 수신하여 식별정보(ID)가 포함되어 있는지를 확인하고 자신의 식별정보(ID)가 포함된 통신장비(30)에서는 해당 제어신호에 대응하는 동작을 수행하게 된다. 이러한 과정을 통해 각 통신장비(30)별로 적절한 제어를 수행할 수 있게 된다.
The first signal coupling device 120 collects the signal transmitted along the pipe 23 in real time and transmits the signal to the wireless transmission and reception device 110 through signal conversion. The wireless transmission and reception apparatus 110 broadcasts the received signal in a preset wireless communication scheme. Then, each communication device 30 receives the broadcasted signal to check whether the identification information (ID) is included, and the operation corresponding to the corresponding control signal in the communication device 30 including its identification information (ID) Will be performed. Through this process, it is possible to perform appropriate control for each communication device (30).

이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope of the appended claims, The genius will be so self-evident. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

최근 지능형 빌딩에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 지능형 빌딩은 기본적으로 통신네트워크 시스템에 대한 인프라가 구축되어야 한다. 신축빌딩에 비하여 기축빌딩의 경우 통신네트워크를 구축하는데 시간과 비용이 많이 소요된다.Recently, interest in intelligent buildings is increasing. Such an intelligent building basically requires infrastructure for a communication network system. In contrast to new buildings, it is time-consuming and costly to build communication networks.

이러한 측면에서 볼 때, 본 발명은 기축빌딩에 기설치된 에어컨의 배관을 통신선로로 이용하여 통신네트워크 시스템을 구축할 수 있으므로 시간 및 비용을 충분히 절감할 수 있고 빌딩의 손상을 방지할 수 있으므로 지능화 빌딩을 구현하려는 산업분야에 매우 유용하게 적용될 수 있을 것이다.In view of this aspect, the present invention can construct a communication network system using the piping of the air conditioner already installed in the base building as a communication line, so that time and cost can be sufficiently saved and damage to the building can be prevented. It can be very usefully applied to the industrial field to implement.

110 : 무선송수신장치 120 : 제1신호결합장치
130 : 제2신호결합장치 140 : 모뎀장치
150 : 관리서버110: wireless transmitting / receiving device 120: first signal combining device
130: second signal combining device 140: modem device
150: management server

Claims (9)

빌딩 내 다수의 통신장비와 미리 설정된 무선통신방식을 통해 무선신호를 각각 송수신하는 무선송수신장치;
상기 빌딩 내에 설치된 에어컨의 배관에 비접촉식으로 설치되며 상기 무선송수신장치로부터 전송되는 신호를 상기 배관으로 전달하고 상기 배관을 통해 전달되는 신호를 수집하여 상기 무선송수신장치로 전달하는 제1신호결합장치;
상기 에어컨의 배관에 비접촉식으로 설치되며 상기 배관을 통해 전달되는 신호를 후술하는 모뎀장치로 전달하고 상기 모뎀장치로부터 전달되는 신호를 상기 배관으로 전달하는 제2신호결합장치; 및
상기 제2신호결합장치로부터 전달되는 신호를 수신하여 외부로 전송하고 외부로부터 전송되는 신호를 상기 제2신호결합장치로 전달하는 모뎀장치; 를 포함하는 에어컨 배관을 이용한 빌딩의 통신네트워크 시스템.A wireless transmission and reception apparatus for transmitting and receiving wireless signals through a preset wireless communication method with a plurality of communication equipment in a building;
A first signal coupling device installed in a pipe of the air conditioner installed in the building, for transmitting a signal transmitted from the wireless transmitting / receiving device to the pipe, collecting signals transmitted through the pipe, and transmitting the signal to the wireless transmitting / receiving device;
A second signal coupling device installed in a non-contact manner with the piping of the air conditioner, for delivering a signal transmitted through the piping to a modem device to be described later, and transmitting a signal transmitted from the modem device to the pipeline; And
A modem device which receives a signal transmitted from the second signal combination device and transmits it to the outside and transmits a signal transmitted from the outside to the second signal combination device; Communication network system of the building using the air conditioning piping including. 제1항에 있어서, 상기 모뎀장치와의 통신을 통해 상기 다수의 통신장비에 대한 관리 및 제어신호를 송수신하는 원격지의 관리 서버를 더 포함하는 에어컨 배관을 이용한 빌딩의 통신네트워크 시스템.The building communication network system of claim 1, further comprising a remote management server for transmitting and receiving management and control signals for the plurality of communication devices through communication with the modem device. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 신호결합장치는,
링 형상으로 구현된 다수의 자심체;
상기 다수의 자심체가 적층되어 수용하도록 하는 케이스;
상기 다수의 자심체에 권선된 코일; 및
상기 코일의 양단부를 외부장치와 연결하기 위한 신호입출력단자; 를 포함하는 에어컨 배관을 이용한 빌딩의 네트워크 시스템.According to claim 1, wherein the first and second signal coupling device,
A plurality of magnetic cores implemented in a ring shape;
A case allowing the plurality of magnetic cores to be stacked and accommodated;
A coil wound around the plurality of magnetic cores; And
Signal input and output terminals for connecting both ends of the coil to an external device; Building network system using air conditioning piping including. 제3항에 있어서, 상기 자심체는 고주파 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관을 이용한 빌딩의 통신네트워크 시스템.The communication network system of a building using air conditioner piping according to claim 3, wherein the magnetic core has a high frequency characteristic. 제3항에 있어서, 상기 자심체는 비정질 재료로 구현됨을 특징으로 하는 에어컨 배관을 이용한 빌딩의 통신네트워크 시스템.The communication network system of a building using air conditioner piping according to claim 3, wherein the magnetic core is made of an amorphous material. 제1항에 있어서,
상기 에어컨 배관은 상기 에어컨의 실내기 및 실외기 간에 냉매를 전달하도록 연결되고 상기 배관에서 상기 제1신호결합장치는 상대적으로 상기 실내기와 가깝게 설치되며 상기 제2신호결합장치는 상대적으로 상기 실외기와 가깝게 설치되는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관을 이용한 빌딩의 통신네트워크 시스템.The method of claim 1,
The air conditioner pipe is connected to transfer the refrigerant between the indoor unit and the outdoor unit of the air conditioner and the first signal coupling unit is installed relatively close to the indoor unit and the second signal coupling unit is installed relatively close to the outdoor unit The communication network system of the building using the air conditioner piping. 제1항에 있어서, 상기 무선통신방식은 지그비(Zigbee), 전자식별기술(RFID) 또는 근거리무선통신(NFC) 방식 중 적어도 하나를 포함하는 에어컨 배관을 이용한 빌딩의 통신네트워크 시스템.The system of claim 1, wherein the wireless communication method comprises at least one of a Zigbee, an RFID, and a near field communication. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 신호결합장치의 통신 대역은 9~100㎒의 주파수 대역을 갖는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관을 이용한 빌딩의 통신네트워크 시스템.The communication network system of a building using air conditioner piping according to claim 1, wherein the communication bands of the first and second signal coupling devices have a frequency band of 9 to 100 MHz. 제1항에 있어서, 상기 무선송수신장치에서 송수신하는 무선신호는 상기 각각의 통신장비에 대한 고유식별정보(ID)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨 배관을 이용한 빌딩의 통신네트워크 시스템.
The communication network system of a building using air conditioner piping according to claim 1, wherein the radio signal transmitted and received by the radio transmission and reception device includes unique identification information (ID) for each communication device.
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