KR20140085787A - Ｂｃｍ을 이용한 무선 각방제어 시스템 - Google Patents

Ｂｃｍ을 이용한 무선 각방제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보일러와 메인룸콘 사이를 BCM(Boiler Control Module; 보일러제어모듈)으로 연결하여 메인룸콘에서 보일러를 직접 제어하고 보일러 종류에 관계없이 각방밸브제어기를 선택할 수 있도록 하며, 또한 시분할송수신 알고리즘과 리트라이 알고리즘을 통해 각방룸콘의 배터리 수명을 늘리고 무선통신시 발생할 수 있는 송신에러를 최소화하기 위한 것으로,
각방에 설치되어 각방의 난방을 제어하며 메인룸콘과의 통신을 위한 무선통신부와 배터리 타입의 전원부를 구비하는 하나 이상의 각방룸콘; 각방밸브의 개도량을 조절하며 메인룸콘과의 통신을 위한 무선통신부를 구비하는 각방밸브제어기; 상기 각방룸콘 및 각방밸부제어기와의 통신을 위한 무선통신부, BCM과의 통신을 위한 PCL통신부, 데이터 처리를 위한 마이컴, 사용자를 위한 표시부 및 입력부를 구비하는 메인룸콘; 및 상기 메인룸콘과의 통신 및 전력공급을 위한 PLC통신부와 보일러와의 통신을 위한 RS-485통신부를 구비하며, DIP스위치, 자동인식 또는 접점조작 방식으로 보일러의 종류를 설정하고 메인룸콘으로부터 제어신호를 전송받아 보일러를 제어하는 BCM(Boiler Control Module); 을 포함하여 구성된다.

Description

ＢＣＭ을 이용한 무선 각방제어 시스템{Wireless each room control system using boiler control module}
본 발명은 무선 각방제어 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 BCM( Boiler Control Module; 보일러제어모듈)을 통해 메인룸콘에서 보일러를 직접 제어할 수 있도록 하고, 각방룸콘의 배터리 수명연장 및 송신에러를 최소화하는 BCM을 이용한 무선 각방제어 시스템에 관한 것이다.
고시원, 원룸, 여관 등이나 수개의 방을 구비한 주택, 아파트에서는 보일러를 통해 가열된 난방수를 각방마다 공급함에 있어서, 각방마다 별도의 실내온도 조절기인 룸콘을 설치하여 각 방의 온도를 따로따로 조절할 수 있도록 하는 각방제어 시스템을 사용하고 있다.
각방제어 시스템의 구성을 도 1을 참조하여 살펴 보면, 각방에 설치되는 수개의 각방룸콘(20), 각방으로 통하는 온수 밸브를 조절하는 구동기(31)와 보일러(40)를 제어하는 각방밸브제어기(30) 및 상기 각방룸콘과 각방밸브제어기의 현재상태에 대한 데이터를 수신하여 그 데이터를 저장하고 표시하며, 이를 통해 각방밸브 제어기와 각방룸콘을 통제하는 메인룸콘(10)을 구비하고 있으며, 상기 각방룸콘(20), 각방밸브제어기(30) 및 메인룸콘(10)은 무선통신모듈을 구비하고 있어 상호 무선통신 방식으로 데이터를 교환하게 된다.
이와 같은 구성의 종래 무선 각방제어 시스템은 보일러를 제어하기 위해 메인룸콘(10)은 각방밸브제어기(30)로 데이터를 송신하고 각방밸브제어기(30)는 메인룸콘으로부터 받은 데이터를 다시 보일러(40)로 송신하여 보일러를 제어하는 방식을 사용하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래 방식은 보일러 제어를 위해 각방밸브제어기와 같은 불필요한 루트를 거쳐야 하고, 보일러의 종류에 따라 호환성 등을 고려하여 통신 프로토콜이 일치하는 각방밸브제어기의 기종을 선택하여 설치해야 하는 불편함이 있게 된다.
또한, 각방룸콘은 배터리 타입으로 구현되어 갑작스런 방전을 대비해야 할 필요가 있으며, 무선통신의 특성상 송신에러를 줄여야 할 필요도 있게 된다.
공개특허 10-2012-0020619
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 발명된 것으로, 범용의 통신프로토콜을 채택하여 보일러의 종류와 관계없이 보일러와 통신이 가능한 BCM(Boiler Control Module; 보일러제어모듈)으로 보일러와 메인룸콘을 연결하여 메인룸콘에서 보일러를 직접 제어하고 보일러 종류에 관계없이 각방밸브제어기를 선택할 수 있도록 하며, 또한 시분할송수신 알고리즘과 리트라이 알고리즘을 통해 각방룸콘의 배터리 수명을 늘리고 무선통신시 발생할 수 있는 송신에러를 최소화시키는 BCM을 이용한 무선 각방제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명인 BCM을 이용한 무선 각방제어 시스템은,
각방에 설치되어 각방의 난방을 제어하며 메인룸콘과의 통신을 위한 무선통신부와 배터리 타입의 전원부를 구비하는 하나 이상의 각방룸콘; 각방밸브의 개도량을 조절하며 메인룸콘과의 통신을 위한 무선통신부를 구비하는 각방밸브제어기; 상기 각방룸콘 및 각방밸부제어기와의 통신을 위한 무선통신부, BCM과의 통신을 위한 PCL통신부, 데이터 처리를 위한 마이컴, 사용자를 위한 표시부 및 입력부를 구비하는 메인룸콘; 및 상기 메인룸콘과의 통신 및 전력공급을 위한 전력선 통신(PLC)방식의 제1 통신부와 보일러와 각방시스템의 통신프로토콜이 서로 다른 경우에도 통신가능하도록 범용의 통신프로토콜을 채용하고 있으며 RS-485통신모듈을 구비하는 제2통신부를 구비하며, DIP스위치 또는 자동인식 방법을 이용하여 보일러의 접점상태에 따라 접점값을 변경할 수 있도록 하는 BCM(Boiler Control Module); 을 포함하여 구성된다.
상기 각방룸콘은 각각 고유ID를 할당받고 각각의 ID별로 송수신 주기를 분리설정 받으면, 이후 자신의 주기에 맞춰 웨이크업하여 메인룸콘과 무선통신을 시도하며 메인룸콘으로부터 ACK 신호를 수신 받거나 자신의 주기가 끝나면 슬립모드로 전환하는 시분할송수신 방식으로 메인룸콘과 무선통신을 수행 할 수 있다.
또한, 상기 각방룸콘과 메인룸콘은 데이터 송신에 있어서 5회의 송신패킷을 전송하는 리트라이 송수신 방식을 사용할 수 있다.
상기 메인룸콘은 각방룸콘의 통신상태를 주기적으로 체크하여 240초 이상 통신이 불능인 경우에는 메인룸콘에서 해당 방의 밸브구동기를 강제 온/오프하는 기능이 작동되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 BCM을 이용한 무선 각방제어 시스템에 의하면, 보일러 제어에 있어서, 메인룸콘의 제어신호가 각방밸브제어기를 거칠 필요없이 BCM을 통해 직접 보일러에 전달되며 보일러의 종류와 관계없이 각방밸브조절기를 선택할 수 있어 설치 및 비용상의 편의가 증대되고, 나아가 메인룸콘은 BCM과 PCL(Power Line Communication; 전력선 통신)로 연결되어 통신 및 전원을 공급받으므로 별도의 전원인가나 배터리를 장착할 필요없이 전류소모가 큰 백라이트 및 타 기기와의 통신시 항상 모니터링 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 각방룸콘과 메인룸콘 간의 무선통신시 시분할송수신 알고리즘을 사용하여 불필요한 데이터 전송을 막고 각방룸콘의 배터리 수명을 늘리는 한편, 리트라이 알고리즘을 통해 데이터 전송 에러율을 최소화 할 수 있다.
도 1은 종래 무선 각방제어 시스템의 구성을 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 BCM을 이용한 무선 각방제어 시스템의 구성을 나타내는 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 각방룸콘의 시분할송수신 흐름도,
도 4a는 본 발명에 따는 메인룸콘의 리트라이 송수신 흐름도,
도 4b는 본 발명에 따른 각방룸콘의 리트라이 송수신 흐름도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 BCM을 이용한 무선 각방제어 시스템의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명은 각방에 설치되는 수개의 각방룸콘(110), 메인룸콘으로부터 신호를 받아 각방밸브의 개도량을 조절하는 각방밸브제어기(120), 상기 각방룸콘(110)과 각방밸브제어기(120)의 현재상태에 대한 데이터를 수신하여 그 데이터를 저장하고 표시하며 이를 통해 각방밸브 제어기(120)와 각방룸콘(110)을 통제하는 메인룸콘(100) 및 상기 메인룸콘(100)과 PLC(Power Line Communication; 전력선 통신)로 연결되어 메인룸콘의 제어신호를 보일러(140)에 전송하는 BCM(Boiler Control Module; 보일러제어모듈, 130)으로 구성된다.
상기 메인룸콘(100)은 각방밸브제어기(120) 및 각방룸콘(110)과의 통신을 위한 무선통신부(102)와 BCM(130)과의 통신을 위한 PLC통신부(101)를 구비하며, 보일러(140) 및 각방밸브(122)의 제어에 필요한 데이터 처리를 위해 마이컴(103)을 내장하고 있다. 또한, 사용자를 위한 표시부 및 키입력부(104)를 포함하고 있다.
특히, 상기 메인룸콘(100)은 상기 BCM(130)으로부터 전원을 공급받게 됨으로써, 별도의 전원부를 구비할 필요가 없고 큰 전류소모에도 안정적으로 각방 시스템을 제어할 수 있게 된다.
상기 각방밸브제어기(120)는 상기 메인룸콘(100)으로부터 제어신호를 받아 각방밸브의 개도량을 조절하는 구동기를 제어하며, 상기 메인룸콘(100)과의 무선통신을 위해 무선통신부를 구비한다.
상기 각방룸콘(110)은 각방에 설치되어 사용자의 조작에 따라 각방의 난방을 제어하기 위한 것으로, 상기 메인룸콘(100)과의 통신을 위해 무선통신부(111)를 구비하며, 전원부(112)는 배터리 타입으로 구현된다.
상기 BCM(130)은 메인룸콘(100)과의 통신 및 전력공급을 위한 전력선 통신(PLC)방식의 제 1통신부(131)와 보일러와의 통신을 위한 제2통신부(132)를 포함하여 구성된다.
일반적으로 보일러 또는 각방제어 시스템은 제조사 마다 각자 고유의 통신프로토콜을 사용하게 되는데, 상기 제2통신부(132)는 임의종류의 보일러에서 사용되는 통신프로토콜과 동일규격의 통신프로토콜을 채용하는 한편, 범용의 통신프로토콜을 채용하여 통신프로토콜이 서로 다른 경우에도 통신이 가능하게 된다.
특히, 통신프로토콜이 서로 다른 경우, 범용의 RS-485통신모듈을 통해 상호 통신이 이루어지는데, 이때 BCM에 내장된 DIP스위치 또는 자동인식 방법을 이용하여 보일러의 접점상태에 따라 A접점 또는 B접점으로 접점값을 변경할 수 있게 된다.
한편, 상기 BCM(130)은 모듈로서 별개의 장치로 보일러(140)와 메인룸콘(100) 사이에 연결되거나 메인룸콘(100)의 일부분으로 결합되어 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 메인룸콘과 각방룸콘 간 무선통신에 적용되는 시분할송수신 방식을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 메인룸콘(100)과 각방룸콘(110) 간 무선통신에 있어서, 각방룸콘(110)은 각각 고유의 ID를 할당받고, 각각의 ID별로 송수신 주기를 분리설정 받게 된다. 이후 자신의 주기에 맞춰 웨이크업하여 메인룸콘(100)과 무선통신을 시도하며 메인룸콘(100)으로부터 ACK 신호를 수신 받거나 자신의 주기가 끝나면 슬립모드로 전환하게 된다.
이와같은 송수신 방식을 사용함으로써, 데이터가 동시에 전송되어 발생될 수 있는 통신장애를 미연에 방지하고 각방룸콘(110)의 웨이크업 시간을 줄여 불필요한 배터리 소모를 줄일수 있게 된다.
한편, 각방룸콘(100)과 메인룸콘(110)은 무선통신 시 송신패킷을 5회 전송하는 리트라이송수신 방식을 사용함으로써, 무선 통신시 발생할 수 있는 데이터 송신에러를 최소화 하게 된다.
또한, 상기 각방룸콘(110)은 배터리 상태값을 주기적으로 체크하여 배터리 잔여량이 일정값 이하로 떨어지면 베터리 교체메시지가 점등되어 사용자가 배터리 교체시기를 손쉽게 알 수 있도록 하며, 상기 메인룸콘(100)은 각방룸콘(110)의 통신상태를 주기적으로 체크하여 240초 이상 통신이 불능인 경우에는 메인룸콘에서 해당 방의 밸브구동기를 강제 온/오프하는 기능이 작동하게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100: 메인룸콘 101: PLC 통신부
102: 무선통신부 103: 마이컴
104: 표시부 및 입력부 110: 각방룸콘
111: 무선통신부 112: 전원부
120: 각방밸브제어기 121: 구동기
122: 각방밸브 130: BCM
131: 제1 통신부 132: 제2 통신부
140: 보일러

Claims (4)

  1. 각방에 설치되어 각방의 난방을 제어하며 메인룸콘과의 통신을 위한 무선통신부와 배터리 타입의 전원부를 구비하는 하나 이상의 각방룸콘;
    각방밸브의 개도량을 조절하며 메인룸콘과의 통신을 위한 무선통신부를 구비하는 각방밸브제어기;
    상기 각방룸콘 및 각방밸부제어기와의 통신을 위한 무선통신부, BCM과의 통신을 위한 PCL통신부, 데이터 처리를 위한 마이컴, 사용자를 위한 표시부 및 입력부를 구비하는 메인룸콘; 및
    상기 메인룸콘과의 통신 및 전력공급을 위한 전력선 통신(PLC)방식의 제1 통신부와 보일러와 각방시스템의 통신프로토콜이 서로 다른 경우에도 통신가능하도록 범용의 통신프로토콜을 채용하고 있으며 RS-485통신모듈을 구비하는 제2통신부를 구비하며, DIP스위치 또는 자동인식 방법을 이용하여 보일러의 접점상태에 따라 접점값을 변경할 수 있도록 하는 BCM(Boiler Control Module); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 BCM을 이용한 무선 각방제어 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    각방룸콘은 각각 고유ID를 할당받고 각각의 ID별로 송수신 주기를 분리설정 받으면, 이후 자신의 주기에 맞춰 웨이크업하여 메인룸콘과 무선통신을 시도하며 메인룸콘으로부터 ACK 신호를 수신 받거나 자신의 주기가 끝나면 슬립모드로 전환하는 시분할송수신 방식으로 메인룸콘과 무선통신을 수행하는 것을 특징으로하는 BCM을 이용한 무선 각방제어 시스템
  3. 제 2항에 있어서,
    각방룸콘과 메인룸콘은 무선통신 시 발생할 수 있는 데이터 송신에러를 방지하기 위해 송신시 5번의 리트라이 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 BCM을 이용한 무선 각방제어 시스템
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 메인룸콘은 각방룸콘의 통신상태를 주기적으로 체크하여 240초 이상 통신이 불능인 경우에는 메인룸콘에서 해당 방의 밸브구동기를 강제 온/오프하는 기능이 작동하게 되는 것을 특징으로 하는 BCM을 이용한 무선 각방제어 시스템.
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