KR20100136829A - Interior environment system and method of individually controlling the equipment for adjusting the surroundings - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실내 환경 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환경 요소 각각을 측정하고, 측정된 값에 대응하는 조건 설정값을 부여하고, 상기 조건 설정값에 따라 환경조절장치를 개별적으로 제어할 수 있는 실내 환경 관리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an indoor environmental management system, and more particularly, to measure each environmental element, to provide a condition setting value corresponding to the measured value, and to individually control the environmental control device according to the condition setting value. To an indoor environmental management system.
현재 실내 환경을 개선하기 위해 실내 환경을 결정하는 요소를 센서를 통하여 측정하고, 그 측정 결과를 이용하여 실내 환경을 개선하는 실내 환경 관리 시스템에 대한 연구가 활발하다.In order to improve indoor environment, researches on indoor environment management system for measuring indoor environment through sensors and improving indoor environment using the measurement results are actively conducted.
보다 상세하게는 실내의 온도, 습도, 이산화탄소 등의 가스 농도 및 미세먼지 등을 측정하여, 환기가 필요한 경우에 환기팬을 사용하여 환기를 하게 되는데, 기존에는 사람이 직접 팬에 부착된 스위치를 당기면 환기구가 열리고 팬에 전원이 인가되어 팬이 작동하는 방식을 사용 하였다.More specifically, the indoor temperature, humidity, gas concentrations such as carbon dioxide and fine dust is measured, and when ventilation is required, the ventilation fan is used for ventilation. In the past, when a person pulls a switch directly attached to the fan The vent was opened and power was supplied to the fan.
하지만 기존 방식은 개별적으로 환경조절장치 각각을 제어하는 방식이 아니 어서 다음 스위치 작동 시 까지 내부 환기의 상태에 관계없이 지속적으로 작동되어 에너지 소모 및 소음 등의 문제가 있었다. 또한 환기구가 열린 상태에서 팬이 작동하지 않으면 환기구 틈으로 벌레, 쥐 등의 유해 동물들이 드나들어 실내 환경을 더럽히는 문제가 있었다.However, the conventional method does not control each environmental control device individually, so it continuously operates regardless of the state of internal ventilation until the next switch operation, resulting in problems such as energy consumption and noise. In addition, if the fan does not operate when the ventilation opening is open, harmful animals such as insects and mice enter the gap between the ventilation openings, thereby polluting the indoor environment.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 다양한 환경 상태를 보다 정확하게 측정하고, 측정된 값에 대응하는 조건 설정값을 다양하게 설정하고 개별적으로 환경조절장치 각각을 제어하는 실내 환경 관리 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는데 있다. The technical problem to be solved by the present invention is to more accurately measure a variety of environmental conditions, to set a variety of condition settings corresponding to the measured value and to control each of the environmental control device individually and its control method To provide.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 개별적으로 환경조절장치를 제어하는 실내 환경 관리 시스템은, 복수의 실내 환경 요소 각각을 측정하는 환경측정센서부(110), 상기 환경측정센서부에서 측정된 각각의 신호를 제어하고, 각각의 환경 상태를 디스플레이 하는 제어 시스템(120) 및 상기 신호를 외부 인터페이스와 송수신 할 수 있는 유무선 모듈(130)을 포함하는 중앙 제어식 환경관리시스템(100A); 및 상기 유무선 모듈부(130)에서 송신한 각각의 신호를 수신하는 각각의 유무선 모듈(151,161,171), 상기 복수의 실내 환경 요소 각각을 조절하는 환경조절장치(150b) 및 상기 수신된 각각의 신호를 통해 상기 환경조절장치(150b)를 개별적으로 제어 할 수 있는 환경조절장치 제어부(150a)를 포함하는 개별 제어식 환경관 리 시스템(100B)을 제공한다.Indoor environment management system for individually controlling the environmental control device according to the present invention for achieving the technical problem, the
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 개별적으로 환경조절장치를 제어하는 실내 환경 관리 시스템의 제어 방법은, (a) 실내의 환경상태 각각에 대해 환경측정센서부(110)에서 측정한 값을 제어시스템(120)에서 수신하는 단계; (b) 제어부(125)에서 미리 설정한 제1 임계값과 상기 제 (a) 단계에서 측정한 값을 비교 판단하는 단계; (c) 상기 비교 판단 결과 상기 측정값이 상기 제1 임계값 이상일 경우 실내 환경이 정상 상태가 아님을 출력하는 단계; (d) 제어부(125)에서 미리 설정한 제 2 임계값과 상기 (a)단계에서 측정한 값을 비교 판단하는 단계; (e) 상기 (d)단계에서 비교 판단 결과 상기 측정값이 상기 제 2 임계값 이상일 경우 제어부(125)에서 미리 설정된 조건 설정값을 환경조절장치 제어부로 송신하는 단계; 및 (f) 실내 환경을 정상으로 바꾸기 위해 상기 환경조절장치를 개별적으로 작동 시키는 단계를 제공한다.Control method of the indoor environmental management system to individually control the environmental control device according to the present invention for achieving the above technical problem, (a) control the value measured by the environmental
본 발명은 복수의 이동식 또는 고정식 센서를 이용하여 다양한 환경 상태를 보다 정확하게 측정할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of more accurately measuring a variety of environmental conditions using a plurality of mobile or fixed sensors.
또한 본 발명은 측정된 값에 대응하는 조건 설정값을 다양하게 설정 하고 조건 설정값을 유선 또는 무선으로 환경조절장치 제어부로 송신하여 환경 조절 장치 각각을 개별적으로 제어함으로 불필요 하게 기기가 작동되는 것을 예방할 수 있을 뿐 아니라, 빠른 시간 내에 쾌적한 환경을 유지 관리할 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention is to set a variety of condition setting value corresponding to the measured value and transmit the condition setting value to the environmental control device control unit by wire or wireless to prevent the unnecessary operation of the device by individually controlling each environmental control device. Not only that, there is an advantage that can maintain a pleasant environment in a short time.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 의한 환경 관리 시스템의 구성을 도시한 것이다.1 illustrates a configuration of an environment management system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 환경 관리 시스템(100)은 중앙 제어식 환경관리시스템(100A)과 개별 제어식 환경관리시스템(100A)을 구비 한다. Referring to FIG. 1, the
이하 중앙 제어식 환경관리시스템(100A)에 대해 상세히 설명한다. 중앙 제어식 환경관리시스템(100A)은 복수의 실내 환경요소 각각을 감지하고 측정하는 환경측정센서부(110), 환경측정센서부에서 측정된 신호를 제어하고, 각각의 환경 상태를 표시하는 디스플레이 하는 제어 시스템(120), 개별 제어식 환경관리시스템(100A)과 신호를 송수신 할 수 있는 유무선 모듈부(130)을 구비한다.Hereinafter, the centralized
환경측정센서부(110)는 이산화탄소(CO2) 등의 가스를 측정하는 가스센서(111), 실내 환경의 온도를 측정하는 온도센서(112), 실내 환경의 습도를 측정하는 습도센서(113) 등을 구비 한다. 본 발명의 환경측정센서부(110)는 이에 한정하지 않고 환경 관리의 필요에 따라 먼지 센서, 조도센서 등을 더 구비하여 실시할 수 있음은 당연하다.The environmental
상기 가스센서(111)는 광학식 가스센서를 사용하는 것이 바람직하며, 이산화 탄소 등의 가스를 측정할 때에도 실내의 특정한 곳에 고정되어 측정할 수 도 있지만, 바람직하게는 로봇 등에 가스센서(111)를 부착하여 로봇을 이동하면서 실내 구석 구석의 가스의 농도를 측정하는 것이 바람직하다.Preferably, the
본 발명에 따를 때 가스센서(111)는 대해 적외선 NDIR (Nondispersive infrared sensor)를 사용하여 이산화탄소의 농도를 0 ppm 내지 10000 ppm 까지 측정할 수 있으며, 온도센서(112)는 반도체 IC 온도 센서를 사용하여 섭씨 -20도 내지 60도 까지 측정 가능하며, 습도센서(112)는 커패시턴스 타입으로 0% 내지 90 % RH 를 측정 할 수 있다.According to the present invention, the
상기 제어시스템(120)은 상기 각각의 가스센서(111), 온도센서(112), 습도센서(113)가 측정한 신호로부터 실내 환경 상태를 판단하고 환경상태를 표시할 수 있는 디스플레이(121) 및 측정된 신호를 제어할 수 있는 제어부(125)를 구비한다. The
제어부(125)는 측정된 상기 실내 환경 요소 각각에 대응하는 조건 설정값을 부여하고, 상기 조건 설정값에 따라 환경조절장치를 조절할 수 있도록 하는 측정관리조절부(126), 상기 조건 설정값을 조정할 수 있도록 하는 조건 설정부(127) 및 상기 조정된 조건 설정값을 저장하는 조건 저장부(128)를 구비 한다. The
이를 테면, 조건 설정 값은 측정된 환경 요소가 온도일 경우, 섭씨 15도 미만인 경우 '난방 필요', 섭씨 15도 이상 섭씨 25도 미만인 경우 '온도 유지', 섭씨 25도 초과할 경우 '냉방 필요', 섭씨 35도 초과하는 경우 '경고 표시' 등으로 지정할 수 있다. 마찬가지로 이산화 탄소 농도, 습도 등에 대해서도 조건 설정 값을 지정할 수 있다. 상기 조건 설정값은 환경 상태 및 사용자의 필요 등을 고려하여 최적의 환경관리가 되도록 지정할 수 있음은 당연하다.For example, the set value is 'heating' if the measured environmental factor is temperature, less than 15 degrees Celsius, 'keep temperature' if more than 15 degrees Celsius and less than 25 degrees Celsius, or 'need cooling' if it exceeds 25 degrees Celsius For example, if it exceeds 35 degrees Celsius, it can be designated as 'warning warning'. Similarly, conditional setting values can be specified for carbon dioxide concentration, humidity, and the like. Naturally, the condition setting value may be designated to be optimal environmental management in consideration of environmental conditions and user needs.
상기 조건 설정부(127)는 상기 환경 요소 별로 불괘감의 정도를 나타내는 한계치로 정의된 임계값을 설정하고, 상기 임계값은 사용자가 복수 개 지정 할 수 있 다. 이를 테면, 제 1 임계값은 환경상태 각각에 대해 사람이 불괘감을 보편적으로 느끼는 이산화탄소 농도, 온도, 습도 등에 대해 미리 설정된 한계치로 정의할 수 있고, 제 2 임계값은 환경상태 각각에 대해 사람이 불괘감을 넘어 두통 등의 건강을 위협할 이산화탄소 농도, 온도, 습도 등에 대해 미리 설정된 한계치로 정의할 수 있다. 상기 제1 임계값과 상기 제2 임계값은 시스템의 설계자에 의해 일률적으로 정해 질 수 도 있지만, 사용자가 임의로 설정할 수 있도록 하여 각 사용자가 최적의 실내 환경을 유지 할 수 있도록 함이 바람직하다. The
유무선 모듈(130)은 개별 제어식 환경관리시스템(100A)의 각각의 유뮤선 모듈(151, 161, 171)과 송수신 할 수 있는 통신 모듈로서, 무선 통신의 경우 지그비(zibee), 블루투스(blue tooth), 알에프(RF,radio frequency) 모듈, 초광대역통신(UWB, ultra wideband) 등을 사용할 수 있다.The wired /
상기 중앙 제어식 환경관리시스템(100A)은 텔레비전, 컴퓨터, 홈네트워크 장치, 셋탑 박스 또는 모바일기기에 내장된 형태로 실시된다.The centrally controlled
이하 개별 제어식 환경관리 시스템(100B)에 대해 중앙 제어식 환경관리 시스템(100A)과 연계 해서 상세히 설명한다.Hereinafter, the individual controlled
상기 개별 제어식 환경관리 시스템(100B)은 중앙 제어식 환경관리 시스템(100A)에서 측정된 각각의 환경 상태의 정보를 포함하는 신호를 각각의 유뮤선 모듈 1, 2, 3(151,161,171)을 통하여 수신하여 개별적으로 환경조절장치(150b)를 제어 할 수 있는 환경조절장치 제어부(150a)를 구비한다. 상기 환경조절장치(150b)는 가스농도, 온도, 습도 등의 복수의 실내 환경 요소 각각을 조절 하는 장치로 환풍기(155), 에어콘(165a)와 난방기(165b) 및 가습기(175a)와 제습기(175b) 등이 실내 환경에 설치되어 사용된다.The individual controlled
환경조절장치 제어부(150a)는 환기관리시스템(153), 온도관리시스템(163) 및 습도관리시스템(173)을 포함 한다. 상기 환경조절장치 제어부(150a)는 제어시스템(120)에 의해 고유번호(ID)를 배정 받아 각각의 환기관리시스템(153), 온도관리시스템(163) 및 습도관리시스템(173)에게 등록 시킨다. 고유번호(ID)는 제어시스템(120)과 환경조절장치 제어부(150a) 사이에 유무선 통신 시 시스템 구별을 하기 위해 사용된다. 제어시스템(120)에서 고유번호(ID)와 작동을 위한 신호 정보를 전송하면 이를 수신하여 각각의 환기관리시스템(153), 온도관리시스템(163) 및 습도관리시스템(173)을 개별적으로 작동 조건에 상응하도록 제어하게 된다.The
상기 환기관리시스템(153)은 가스센서(111)에서 측정된 신호에 상응하여 환경조절장치(150b)를 조절할 수 있도록 미리 설정된 조건 설정 값을 유무선 모듈1(130, 151)을 통해 수신 하며, 상기 수신된 조건 설정 값에 따라 환풍기를 개별적으로 작동 또는 중단할 수 있도록 관리한다. 환풍기는 실내 환경의 규모에 따라 한 대 또는 복수 개 설치 할 수 있다.The
마찬 방식으로, 상기 온도관리시스템(163)은 온도센서(112)에서 측정된 신호에 상응하여 환경조절장치를 조절할 수 있도록 미리 설정된 조건 설정 값을 유무선 모듈2(130, 161)를 통해 수신 하며, 상기 수신된 조건 설정 값에 따라 에어콘 또는 난방기 개별적으로 작동 또는 중단할 수 있도록 관리한다. 에어콘 또는 난방기는 실내 환경의 규모에 따라 한 대 또는 복수 개 설치 설치 할 수 있다. In the same manner, the
상기 습도관리시스템(173)은 습도센서(113)에서 측정된 신호에 상응하여 환경조절장치를 조절할 수 있도록 미리 설정된 조건 설정 값을 유무선 모듈 3(130, 171)을 통해 수신 하며, 상기 수신된 조건 설정 값에 따라 가습기 또는 제습기를 개별적으로 작동 또는 중단할 수 있도록 관리한다. 가습기 또는 제습기는 실내 환경의 규모에 따라 한 대 또는 복수 개 설치 설치 할 수 있다. Receives through the
도 2는 본 발명에 의해 개별적으로 환경조절장치를 제어하는 실내 환경 관리 시스템의 제어 방법을 도시한 것이다.Figure 2 shows a control method of the indoor environmental management system to individually control the environmental control apparatus according to the present invention.
이하 도2를 도1과 연계해서 상세히 설명한다.2 will be described in detail with reference to FIG. 1.
제 1단계(S10)는 환경측정센서부(110)에서 실내의 환경상태 각각에 대해 측정한 값을 제어시스템(120)에서 수신 한다.In the first step S10, the
제 2단계(S15)는 제어부(125)에서 미리 설정한 제 1 임계값과 상기 제 1단계(S10)에서 측정한 값을 비교 판단 한다. 제 1 임계값은 환경상태 각각에 대해 사람이 불괘감을 보편적으로 느끼는 이산화탄소 농도, 온도, 습도 등에 대해 미리 설정된 한계치로 정의 된다. 제1 임계값은 시스템의 설계자에 의해 일률적으로 정해 질 수 도 있지만, 사용자가 임의로 설정할 수 있도록 하여 각 사용자가 최적의 실내 환경을 유지 할 수 있도록 함이 바람직하다.In the second step S15, the first threshold value preset by the
제 3단계(S30)는 비교 판단 결과 측정값이 제 1 임계값 이상일 경우 실내 환경이 정상 상태가 아님을 출력한다.The third step S30 outputs that the indoor environment is not in a normal state when the measured value is greater than or equal to the first threshold as a result of the comparison determination.
실내 환경이 정상 상태가 아님을 출력하는 방식으로 경고를 표시하는 화면 출력 또는 경고음을 표시하는 사운드 출력 등을 사용할 수 있다.A screen output for displaying a warning or a sound output for displaying a warning sound may be used to output an indoor environment that is not normal.
제 4단계(S25)는 제어부(125)에서 미리 설정한 제 2 임계값과 상기 제 1단계(S10)에서 측정한 값을 비교 판단 한다. 제 2 임계값은 환경상태 각각에 대해 사람이 불괘감을 넘어 두통 등의 건강을 위협할 이산화탄소 농도, 온도, 습도 등에 대해 미리 설정된 한계치로 정의 된다. 제2 임계값은 시스템의 설계자에 의해 일률적으로 정해 질 수 도 있지만, 사용자가 임의로 설정할 수 있도록 하여 각 사용자가 최적의 실내 환경을 유지 할 수 있도록 함이 바람직하다.In the fourth step S25, the second threshold value preset by the
제 5단계(S30) 비교 판단 결과 측정값이 제 2 임계값 이상일 경우 환경조절장치 제어부로 제어부(125)에서 미리 설정된 조건 설정값을 송신하는 단계를 갖는다. 환경조절장치는 조건 설정 값에 따라 개별적으로 작동되며, 조건 설정 값은 각각의 환경 요소에 대응하여 각각의 환경조절장치를 제어할 수 있도록 시스템 설계자 또는 사용자가 미리 설정한 값이다.In the fifth step S30, when the measured value is greater than or equal to the second threshold value, the
제 6단계(S40)는 실내 환경을 정상으로 바꾸기 위해 환경조절 장치를 개별적으로 작동 시킨다. The sixth step (S40) operates the environmental control device individually to change the indoor environment to normal.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. In the above description, the technical idea of the present invention has been described with the accompanying drawings. However, the present invention has been described by way of example only, and is not intended to limit the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 의한 환경 관리 시스템의 구성을 도시한 것이다.1 illustrates a configuration of an environment management system according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의해 개별적으로 환경조절장치를 제어하는 실내 환경 관리 시스템의 제어 방법을 도시한 것이다.Figure 2 shows a control method of the indoor environmental management system to individually control the environmental control apparatus according to the present invention.
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