KR20130096603A - 빌딩 자동제어 시스템 및 이의 운전 방법 - Google Patents

빌딩 자동제어 시스템 및 이의 운전 방법 Download PDF

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Abstract

빌딩 자동제어 시스템 및 이의 운전 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예들은 백넷 게이트웨이를 사용하지 아니하고 빌딩 제어기가 복수의 프로토콜을 이용하여 데이터를 처리함으로써 둘 이상의 프로토콜이 공존하는 빌딩의 장치들을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시 예들은 각각 서로 다른 자체 프로토콜을 가진 서브 시스템들을 통합하여 빌딩 자동제어 시스템을 구축할 수 있고, 단일 빌딩 제어기를 이용하여 데이터를 처리함으로써 시스템의 확장성 및 안정성을 제고한다.

Description

빌딩 자동제어 시스템 및 이의 운전 방법{BUILDING AUTOMATION AND CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING THE SAME}
본 발명은 복수의 프로토콜을 통합하여 빌딩을 제어하는 빌딩 자동제어 시스템 및 이의 운전 방법에 관한 것이다.
최근 지적 생산성을 극대화하고 쾌적한 사무 환경을 유지할 수 있는 지능형 빌딩(IB, Intelligent Building)으로의 변화가 요구되고 있다. 이러한 지능형 빌딩을 자동화하는 빌딩 자동제어 시스템은 실시간 모니터와 제어를 요구한다.
최근 빌딩 자동제어 시스템은 주로 개방형 프로토콜의 하나인 백넷(BACnet, Building Automation and Control Networks)을 이용하여 냉난방, 환기, 조명, 방재, 보안, 출입통제 등의 다양한 기능을 제공한다. 이러한 백넷은 미국 ANSI/ASHRAE에 의해 채택된 빌딩 자동화용 개방형 통신 프로토콜이다. 현재 백넷은 미국, 유럽 표준이며, 국내에서는 1999년 말 산업표준규격으로 제정되었다. 백넷은 다양한 통신 매체를 지원할 수 있으며, 이는 시스템 구축에 많은 유연성을 제공해 준다. 또한, 백넷은 이러한 시스템의 유연성을 제공하기 위해 객체 지향(Object-Oriented) 개념을 도입하여 표준화된 오브젝트를 정의한다.
한편, 각각의 서브 시스템을 보유한 업체들은 고유의 독자적인 프로토콜을 완전히 변경하기 어렵다. 이 때문에 백넷 프로토콜과 이종의 통신 프로토콜이 공존하게 되는데, 백넷 프로토콜을 지원하지 아니하는 시스템의 경우에 백넷 제어기와 통신을 수행하기 위해서는 백넷 게이트웨이(BACnet gateway)가 필요하다. 백넷 게이트웨이는 비 백넷 제어기와 백넷 제어기 사이에서 프로토콜 변환 및 라우팅 역할을 함으로써 두 제어기 및 이들 제어기에 연결된 설비나 기기들이 연동 가능하게 한다.
본 발명의 실시 예들은 백넷 게이트웨이를 사용하지 아니하고 둘 이상의 통신 프로토콜이 공존하는 빌딩의 장치들을 제어할 수 있는 빌딩 자동제어 시스템 및 이의 운전 방법을 제공하는 데에 일 목적이 있다.
일 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템은, 하나 이상의 서브넷으로 구성된 빌딩을 자동제어하는 빌딩 자동제어 시스템에 있어서, 빌딩에 설치되고 상기 서브넷을 형성하는 장치들을 제어하는 빌딩 제어기와, 상기 빌딩 제어기와 제1 프로토콜을 이용하여 연결되고 제1 데이터를 송수신하는 제1 장치와, 상기 빌딩 제어기와 제2 프로토콜을 이용하여 연결되고 제2 데이터를 송수신하는 제2 장치를 포함하여 구성되고, 상기 빌딩 제어기는, 상기 제1 프로토콜을 이용하여 상기 제1 데이터를 처리하고, 상기 제2 데이터를 상기 제1 프로토콜의 데이터로 변환하여 처리하는 제1 모듈과, 상기 제2 프로토콜을 이용하여 상기 제2 데이터를 처리하고, 상기 제1 데이터를 상기 제2 프로토콜의 데이터로 변환하여 처리하는 제2 모듈을 포함하여 구성된다.
다른 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템은, 일 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템에 있어서, 상기 빌딩 제어기와 상기 제1 프로토콜을 이용하여 연결되고 상기 제1 데이터를 근거로 상기 제1 장치가 설치된 서브넷을 관제하는 제1 중앙 관제 서버와, 상기 제2 프로토콜을 이용하여 연결되고 상기 제2 데이터를 근거로 상기 제2 장치가 설치된 서브넷을 관제하는 제2 중앙 관제 서버를 더 포함하여 구성된다.
상기 실시 예들에 있어서, 상기 제1 모듈은, 상기 제1 중앙 관제 서버와 상기 제1 데이터를 송수신하는 제1 서버 통신부와, 상기 제1 데이터를 상기 제2 프로토콜의 데이터로 변환하는 제1 데이터 변환부와, 상기 제1 장치와 상기 제1 데이터를 송수신하는 제1 장치 통신부를 포함하여 구성된다.
또, 상기 제2 모듈은, 상기 제2 중앙 관제 서버와 상기 제2 데이터를 송수신하는 제2 서버 통신부와, 상기 제2 데이터를 상기 제1 프로토콜의 데이터로 변환하는 제2 데이터 변환부와, 상기 제2 장치와 상기 제2 데이터를 송수신하는 제2 장치 통신부를 포함하여 구성된다.
일 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법은, 각각 서로 다른 프로토콜을 사용하는 복수의 서브넷으로 구성된 빌딩 내의 장치들과 연결되어 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 근거로 상기 서브넷을 형성하는 장치들을 제어하는 빌딩 제어기를 포함하고, 상기 빌딩 제어기를 이용하여 상기 빌딩을 자동제어하는 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법에 있어서, 상기 장치로부터 상기 데이터를 수신하는 데이터 수신 단계와, 상기 데이터가 제1 프로토콜 데이터인지의 여부를 판단하는 제1 판단 단계와, 상기 데이터의 목적지가 상기 제1 프로토콜을 사용하는지의 여부를 판단하는 제2 판단 단계와, 상기 제1 판단 단계 및 제2 판단 단계의 판단 결과에 따라 상기 데이터를 상기 목적지에 전송하는 데이터 전송 단계를 포함하여 구성된다.
다른 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법은, 각각 서로 다른 프로토콜을 사용하는 복수의 서브넷으로 구성된 빌딩 내의 장치들과 연결되어 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 근거로 상기 서브넷을 형성하는 장치들을 제어하는 빌딩 제어기와 상기 빌딩 제어기와 연결되는 중앙 관제 서버를 포함하고, 상기 빌딩 제어기를 이용하여 상기 빌딩을 자동제어하는 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법에 있어서, 상기 중앙 관제 서버로부터 상기 데이터를 수신하는 데이터 수신 단계와, 상기 데이터가 제1 프로토콜 데이터인지의 여부를 판단하는 제1 판단 단계와, 상기 데이터의 대상이 되는 해당 장치의 프로토콜을 판단하는 제2 판단 단계와, 상기 제1 판단 단계 및 제2 판단 단계의 판단 결과에 따라 상기 데이터를 상기 해당 장치에 전송하는 데이터 전송 단계와, 상기 해당 장치로부터 응답 데이터를 수신하는 단계와, 상기 중앙 관제 서버의 프로토콜을 판단하는 제3 판단 단계와, 상기 제3 판단 단계의 판단 결과에 따라 상기 응답 데이터를 상기 중앙 관제 서버에 전송하는 응답 데이터 전송 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시 예들은 백넷 게이트웨이를 사용하지 아니하고 빌딩 제어기가 복수의 프로토콜을 이용하여 데이터를 처리함으로써 둘 이상의 프로토콜이 공존하는 빌딩의 장치들을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 각각 서로 다른 자체 프로토콜을 가진 서브 시스템들을 통합하여 빌딩 자동제어 시스템을 구축할 수 있고, 단일 빌딩 제어기를 이용하여 데이터를 처리함으로써 시스템의 확장성 및 안정성을 제고한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템의 구성을 개략적으로 보인 블록도;
도 2는 다른 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템의 구성을 개략적으로 보인 블록도;
도 3은 일 실시 예에 따른 빌딩 제어기의 구성을 개략적으로 보인 블록도; 및
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예들에 따른 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법을 개략적으로 보인 흐름도들이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템은, 하나 이상의 서브넷으로 구성된 빌딩을 자동제어하는 빌딩 자동제어 시스템에 있어서, 빌딩에 설치되고 상기 서브넷을 형성하는 장치들을 제어하는 빌딩 제어기(100)와, 상기 빌딩 제어기와 제1 프로토콜을 이용하여 연결되고 제1 데이터를 송수신하는 제1 장치(210)와, 상기 빌딩 제어기와 제2 프로토콜을 이용하여 연결되고 제2 데이터를 송수신하는 제2 장치(220)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 빌딩 제어기(100)는, 상기 제1 프로토콜을 이용하여 상기 제1 데이터를 처리하고, 상기 제2 데이터를 상기 제1 프로토콜의 데이터로 변환하여 처리하는 제1 모듈(110)과, 상기 제2 프로토콜을 이용하여 상기 제2 데이터를 처리하고, 상기 제1 데이터를 상기 제2 프로토콜의 데이터로 변환하여 처리하는 제2 모듈(120)을 포함하여 구성된다.
상기 데이터는 운전 정보, 상태 정보, 메시지, 응답 등을 모두 포함한다. 상기 제1 프로토콜은 백넷 프로토콜(BACnet protocol)이고, 상기 제2 프로토콜은 TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol), 직렬(Serial), 및 병렬(Parallel) 중 하나이거나, 또는 백넷을 제외한 개방형 통신 프로토콜 중 하나일 수 있다. 백넷 프로토콜은 개방형 통신 프로토콜로서, OSI 7계층 중 4계층 만을 가지는 구조로 되어 있으며, 통신에 반드시 필요한 기능만을 하부 계층의 기능으로 하고, OSI의 기능 중 상당 부분을 응용계층에 남겨 놓았다. 백넷 프로토콜이나 다른 프로토콜에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 서브넷은, 냉난방, 환기 등의 공기조화, 조명, 방재, 보안, 및 출입통제 중 하나 이상의 서브 시스템에 형성된다. 서브넷으로 연결된 장치들은 상기한 제1 장치 및 제2 장치를 포함한다. 각 서브 시스템을 구성하는 장치들은 설비와 장비로 구분될 수 있다. 설비는 그 서브 시스템 자체이거나 서브 시스템을 둘 이상으로 구분하는 큰 개념의 장치이고, 장비는 그 설비들을 구성하는 작은 개념의 장치이다.
설비는, 예를 들어, 냉난방 장치(에어컨), 환기, 공조기, 팬, 보일러, 냉각탑, 펌프, 냉동기, 조명기기, 전력 기기, 화재 장치, 방재 장치, 보안 장치, 출입통제 장치 등을 말한다. 장비는, 예를 들어 에어컨을 설비로 하는 경우에, 압축기, 팬, 온도 센서 등을 의미한다. 빌딩 자동제어는 일반적으로 관제점이라고 하는 하나의 제어 또는 모니터링을 위한 감시점을 바탕으로 이루어진다. 빌딩 자동제어 시스템은 장치들, 즉 설비 또는 장비에 하나 이상의 관제점을 설정하고, 해당 관제점의 값을 통해 장치에 대한 감시, 제어 등을 수행한다. 관제점은 설비 또는 장비에서 사용되는 감시 또는 제어 항목으로서, 예를 들어 제어, 모니터, 에러 등을 말한다.
빌딩 제어기(100)는 서브넷에 연결되는 빌딩 내 장치들의 제어 출력 및 상태 변화 등 모든 관련 정보를 기록 및 저장하고, 관제 프로그램 내의 운전 로직에 따라 장치들을 제어 또는 감시하는 마이크로 컴퓨터일 수 있다. 빌딩 제어기(100)는 빌딩 내에 설치된 서브 시스템의 설비나 장비들에 대한 각 관제점들에 대한 감시 제어와 자체 내장된 함수를 이용하여 장치들(210, 220)의 입출력 신호를 직접 제어한다.
빌딩 제어기(100)는 장치들로부터 데이터를 수신하면, 해당 데이터를 전송한 장치가 어떤 프로토콜을 사용하는지, 해당 데이터를 전송할 장치가 어떤 프로토콜을 사용하는지 판단한다. 즉, 빌딩 제어기는 장치로부터 수신한 데이터가 제1 프로토콜 데이터인지 제2 프로토콜 데이터인지 판단한다. 물론 빌딩 제어기는 연결 상태에 따라 제1 장치가 전송한 데이터인지, 제2 장치가 전송한 데이터인지 인식할 수 있으므로, 곧바로 어느 프로토콜을 사용하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 모듈(110)은 제1 장치(210)의 데이터를, 제2 모듈(120)은 제2 장치(220)의 데이터를 각각 수신한다. 그런 다음, 빌딩 제어기는 해당 데이터의 목적지가 어떤 프로토콜을 사용하는지 판단한다.
예를 들어 설명하면 하기와 같다. 즉, 빌딩 제어기가 수신한 데이터가 제1 프로토콜 데이터이고, 목적지가 제1 프로토콜을 사용하면, 빌딩 제어기는 프로토콜 변환 없이 데이터를 목적지에 전송한다. 수신한 데이터가 제1 프로토콜 데이터이고, 목적지가 제2 프로토콜을 사용하면, 빌딩 제어기는 데이터를 제2 프로토콜 데이터로 변환하고, 변환된 제2 프로토콜 데이터를 목적지에 전송한다. 반면, 수신한 데이터가 제2 프로토콜 데이터이고, 목적지가 제1 프로토콜을 사용하면, 빌딩 제어기는 데이터를 제1 프로토콜 데이터로 변환하고 변환된 제1 프로토콜 데이터를 목적지에 전송한다. 수신한 데이터가 제2 프로토콜 데이터이고, 목적지가 제2 프로토콜을 사용하면, 빌딩 제어기는 프로토콜 변환 없이 데이터를 목적지에 전송한다. 빌딩 제어기는 필요에 따라 데이터를 수신한 다음, 이를 처리(process)한 다음 목적지에 전송할 수 있다. 여기서, 목적지는 다른 서브넷의 장치들, 또는 빌딩 제어기에 연결된 중앙 관제 서버일 수 있다.
도 2를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템은, 하나 이상의 서브넷으로 구성된 빌딩을 자동제어하는 빌딩 자동제어 시스템에 있어서, 빌딩에 설치되고 상기 서브넷을 형성하는 장치들을 제어하는 빌딩 제어기(100)와, 상기 빌딩 제어기와 제1 프로토콜을 이용하여 연결되고 제1 데이터를 송수신하는 제1 장치(210)와, 상기 빌딩 제어기와 제2 프로토콜을 이용하여 연결되고 제2 데이터를 송수신하는 제2 장치(220)와, 상기 빌딩 제어기(100)와 상기 제1 프로토콜을 이용하여 연결되고 상기 제1 데이터를 근거로 상기 제1 장치가 설치된 서브넷을 관제하는 제1 중앙 관제 서버(310)와, 상기 제2 프로토콜을 이용하여 연결되고 상기 제2 데이터를 근거로 상기 제2 장치가 설치된 서브넷을 관제하는 제2 중앙 관제 서버(320)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 빌딩 제어기(100)는, 일 실시 예에서와 같이 제1 모듈(110) 및 제2 모듈(120)을 포함하여 구성된다. 또, 상기 제1 중앙 관제 서버(310)와, 제2 중앙 관제 서버(320)는 별도의 장비로 구성될 수 있으나, 하나의 장비에 두 개의 모듈 형태로 구성될 수도 있다.
상기 제1 프로토콜은 백넷 프로토콜이다. 또, 상기 제2 프로토콜은 TCP, UDP, 직렬, 및 병렬 중 하나이거나, 또는 백넷을 제외한 개방형 통신 프로토콜 중 하나이다. 상기 서브넷은, 냉난방, 환기 등의 공기조화, 조명, 방재, 보안, 및 출입통제 중 하나 이상의 서브 시스템에 형성된다. 상기 일 실시 예에서 설명된 내용과 중복되는 내용은 생략하고 그에 갈음한다.
빌딩 제어기(100)는 중앙 관제 서버나 장치들로부터 데이터를 수신하면, 해당 데이터를 전송한 서버나 장치가 어떤 프로토콜을 사용하는지, 해당 데이터를 전송할 서버나 장치가 어떤 프로토콜을 사용하는지 판단한다. 즉, 빌딩 제어기는 중앙 관제 서버나 장치로부터 수신한 데이터가 제1 프로토콜 데이터인지 제2 프로토콜 데이터인지 판단한다. 물론 빌딩 제어기는 연결 상태에 따라 제1 장치가 전송한 데이터인지, 제2 장치가 전송한 데이터인지 인식할 수 있으므로, 곧바로 어느 프로토콜을 사용하는지 판단할 수 있다. 또, 빌딩 제어기는 연결 상태에 따라 제1 중앙 관제 서버가 전송한 데이터인지, 제2 중앙 관제 서버가 전송한 데이터인지 인식할 수 있으므로, 곧바로 어느 프로토콜을 사용하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 모듈(110)은 제1 중앙 관제 서버(310)의 데이터를, 제2 모듈(120)은 제2 중앙 관제 서버(320)의 데이터를 각각 수신한다. 그런 다음, 빌딩 제어기는 해당 데이터의 목적지가 어떤 프로토콜을 사용하는지 판단한다. 여기서, 중앙 관제 서버가 전송한 데이터는 각종 명령들을 더 포함하고, 장치가 전송하는 데이터는 응답 데이터를 더 포함한다.
예를 들어 설명하면 하기와 같다. 즉, 빌딩 제어기가 중앙 관제 서버로부터 수신한 데이터, 즉 명령이 제1 프로토콜 데이터이고, 목적지에 해당하는 장치가 제1 프로토콜을 사용하는 제1 장치이면, 빌딩 제어기는 프로토콜 변환 없이 데이터를 제1 장치에 전송한다. 수신한 명령이 제1 중앙 관제 서버가 전송한 제1 프로토콜 데이터이고, 해당 장치가 제2 장치로서 제2 프로토콜을 사용하면, 빌딩 제어기는 데이터를 제2 프로토콜 데이터로 변환하고, 변환된 제2 프로토콜 데이터를 제2 장치에 전송한다. 반면, 수신한 명령이 제2 중앙 관제 서버가 전송한 제2 프로토콜 데이터이고, 목적지가 제1 프로토콜을 사용하는 제1 장치이면, 빌딩 제어기는 데이터를 제1 프로토콜 데이터로 변환하고 변환된 제1 프로토콜 데이터를 제1 장치에 전송한다. 수신한 데이터가 제2 프로토콜 데이터이고, 목적지가 제2 프로토콜을 사용하는 제2 장치이면, 빌딩 제어기는 프로토콜 변환 없이 데이터를 제2 장치에 전송한다. 빌딩 제어기는 필요에 따라 명령을 수신한 다음, 이를 처리(process)한 다음 해당 장치에 전송할 수 있다. 반대로, 빌딩 제어기는 해당 장치들로부터 해당 명령에 대한 응답 데이터를 수신하고, 프로토콜 변환을 수행하거나 또는 그대로 중앙 관제 서버에 전송할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 모듈(110)은, 상기 제1 중앙 관제 서버(310)와 상기 제1 데이터를 송수신하는 제1 서버 통신부(111)와, 상기 제1 데이터를 상기 제2 프로토콜의 데이터로 변환하는 제1 데이터 변환부(112)와, 상기 제1 장치(210)와 상기 제1 데이터를 송수신하는 제1 장치 통신부(113)를 포함하여 구성된다. 일 실시 예에 따른 시스템에서는 상기 제1 서버 통신부가 생략될 수 있다.
상기 제1 모듈(110)은 제1 장치들이 연결된 서브넷을 형성하는 장치들의 관제점을 데이터베이스화하여 저장하는 제1 저장부(114)를 더 포함하여 구성된다.
또, 상기 제2 모듈(120)은, 상기 제2 중앙 관제 서버(320)와 상기 제2 데이터를 송수신하는 제2 서버 통신부(121)와, 상기 제2 데이터를 상기 제1 프로토콜의 데이터로 변환하는 제2 데이터 변환부(122)와, 상기 제2 장치(220)와 상기 제2 데이터를 송수신하는 제2 장치 통신부(123)를 포함하여 구성된다. 일 실시 예에 따른 시스템에서는 상기 제2 서버 통신부가 생략될 수 있다.
상기 제2 모듈(120)은 제2 장치들이 연결된 서브넷을 형성하는 장치들의 관제점을 데이터베이스화하여 저장하는 제2 저장부(124)를 더 포함하여 구성된다.
제1 서버 통신부(111)는 제1 중앙 관제 서버(310)로부터 제1 데이터, 예를 들어 제어 명령을 수신한다. 제1 데이터 변환부(112)는 제어 명령의 목적지가 제1 장치인지, 제2 장치인지 판단하고, 목적지가 제2 장치이면 제2 프로토콜의 데이터로 변환한다. 제1 장치 통신부(113)는 제어 명령을 제1 장치에 전송한다. 제2 장치 통신부(123)는 제2 프로토콜의 데이터로 변환된 제어 명령을 제2 장치에 전송한다. 반대로 각 장치는 제어 명령에 대한 응답 데이터를 제1 장치 통신부 또는 제2 장치 통신부에 전송한다. 제1 장치가 전송한 응답 데이터는 제1 서버 통신부(111)에 의해 제1 중앙 관제 서버에 그대로 전송된다. 반면, 제2 장치가 전송한 응답 데이터는 제2 데이터 변환부(122)에 의해 제1 프로토콜의 데이터로 변환된 다음 제1 중앙 관제 서버로 전송된다.
제1 장치 또는 제2 장치로부터 수신한 운전 정보, 상태 정보 등도 마찬가지의 동작을 거친 후 제1 중앙 관제 서버 또는 제2 중앙 관제 서버로 전송된다. 예를 들어, 제2 장치 통신부(123)는 제2 장치로부터 데이터를 수신하고, 제2 데이터 변환부는 데이터의 목적지가 제1 중앙 관제 서버인지 제2 중앙 관제 서버인지를 판단한다. 즉, 제2 데이터 변환부는 제1 중앙 관제 소프트웨어에서 처리되어야 하는 데이터인지, 아니면 제2 중앙 관제 소프트웨어에서 처리되어야 하는 데이터인지를 판단한다. 제1 중앙 관제 서버가 처리하여야 할 정보들이면, 제2 데이터 변환부는 각종 정보를 제1 프로토콜의 데이터로 변환한다. 제1 서버 통신부 또는 제2 서버 통신부는 각각 목적지가 되는 제1 중앙 관제 서버 또는 제2 중앙 관제 서버에 각종 정보를 전송한다.
도 4는 일 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법을 보인 흐름도이다. 여기서, 상기 시스템은, 각각 서로 다른 프로토콜을 사용하는 복수의 서브넷으로 구성된 빌딩 내의 장치들과 연결되어 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 근거로 상기 서브넷을 형성하는 장치들을 제어하는 빌딩 제어기를 포함한다.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법은, 상기 빌딩 제어기를 이용하여 상기 빌딩을 자동제어하는 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법에 있어서, 상기 장치로부터 상기 데이터를 수신하는 데이터 수신 단계(S110)와, 상기 데이터가 제1 프로토콜 데이터인지의 여부를 판단하는 제1 판단 단계(S120)와, 상기 데이터의 목적지가 상기 제1 프로토콜을 사용하는지의 여부를 판단하는 제2 판단 단계(S130, S150)와, 상기 제1 판단 단계 및 제2 판단 단계의 판단 결과에 따라 상기 데이터를 상기 목적지에 전송하는 데이터 전송 단계(S140, S160, S170)를 포함하여 구성된다. 이하 장치의 구성은 도 1 및 도 3을 참조한다.
장치들로부터 데이터를 수신한 다음(S110), 빌딩 제어기는 해당 데이터를 전송한 장치가 어떤 프로토콜을 사용하는지(S120), 해당 데이터를 전송할 장치가 어떤 프로토콜을 사용하는지 판단한다(S130, S150). 즉, 빌딩 제어기는 장치로부터 수신한 데이터가 제1 프로토콜 데이터인지 제2 프로토콜 데이터인지 판단한다(S120). 물론 빌딩 제어기는 연결 상태에 따라 제1 장치가 전송한 데이터인지, 제2 장치가 전송한 데이터인지 인식할 수 있으므로, 곧바로 어느 프로토콜을 사용하는지 판단할 수 있다. 그런 다음, 빌딩 제어기는 해당 데이터의 목적지가 어떤 프로토콜을 사용하는지 판단한다(S130, S150).
빌딩 제어기가 수신한 데이터가 제1 프로토콜 데이터이고, 목적지가 제1 프로토콜을 사용하면, 빌딩 제어기는 프로토콜 변환 없이 데이터를 목적지에 전송한다(S140). 수신한 데이터가 제1 프로토콜 데이터이고, 목적지가 제2 프로토콜을 사용하면(S130의 아니오), 빌딩 제어기는 데이터를 제2 프로토콜 데이터로 변환하고(S170), 변환된 제2 프로토콜 데이터를 목적지에 전송한다(S140). 반면, 수신한 데이터가 제2 프로토콜 데이터이고(S120의 아니오), 목적지가 제1 프로토콜을 사용하면(S150의 예), 빌딩 제어기는 데이터를 제1 프로토콜 데이터로 변환하고(S160) 변환된 제1 프로토콜 데이터를 목적지에 전송한다(S140). 수신한 데이터가 제2 프로토콜 데이터이고, 목적지가 제2 프로토콜을 사용하면, 빌딩 제어기는 프로토콜 변환 없이 데이터를 목적지에 전송한다(S140). 빌딩 제어기는 필요에 따라 데이터를 수신한 다음, 이를 처리(process)한 다음 목적지에 전송할 수 있다. 여기서, 목적지는 다른 서브넷의 장치들, 또는 빌딩 제어기에 연결된 중앙 관제 서버일 수 있다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법을 보인 흐름도이다. 여기서, 상기 시스템은, 각각 서로 다른 프로토콜을 사용하는 복수의 서브넷으로 구성된 빌딩 내의 장치들과 연결되어 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 근거로 상기 서브넷을 형성하는 장치들을 제어하는 빌딩 제어기와 상기 빌딩 제어기와 연결되는 중앙 관제 서버를 포함한다.
도 5를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법은, 상기 빌딩 제어기를 이용하여 상기 빌딩을 자동제어하는 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법에 있어서, 상기 중앙 관제 서버로부터 상기 데이터를 수신하는 데이터 수신 단계(S210)와, 상기 데이터가 제1 프로토콜 데이터인지의 여부를 판단하는 제1 판단 단계(S220)와, 상기 데이터의 대상이 되는 해당 장치의 프로토콜을 판단하는 제2 판단 단계(S230, S260)와, 상기 제1 판단 단계 및 제2 판단 단계의 판단 결과에 따라 상기 데이터를 상기 해당 장치에 전송하는 데이터 전송 단계(S241, S272, S282)와, 상기 해당 장치로부터 응답 데이터를 수신하는 단계(S242, S273, S283)와, 상기 중앙 관제 서버의 프로토콜을 판단하는 제3 판단 단계와, 상기 제3 판단 단계의 판단 결과에 따라 상기 응답 데이터를 상기 중앙 관제 서버에 전송하는 응답 데이터 전송 단계(S250)를 포함하여 구성된다. 이하 장치의 구성은 도 2 및 도 3을 참조한다.
빌딩 제어기는 중앙 관제 서버나 장치들로부터 데이터를 수신하면(S210), 해당 데이터를 전송한 서버나 장치가 어떤 프로토콜을 사용하는지(S220), 해당 데이터를 전송할 서버나 장치가 어떤 프로토콜을 사용하는지 판단한다(S230, S260). 즉, 빌딩 제어기는 중앙 관제 서버나 장치로부터 수신한 데이터가 제1 프로토콜 데이터인지 제2 프로토콜 데이터인지 판단한다. 그런 다음, 빌딩 제어기는 해당 데이터의 목적지가 어떤 프로토콜을 사용하는지 판단한다. 여기서, 중앙 관제 서버가 전송한 데이터는 각종 명령들을 더 포함하고, 장치가 전송하는 데이터는 응답 데이터를 더 포함한다.
빌딩 제어기가 중앙 관제 서버로부터 수신한 데이터, 즉 명령이 제1 프로토콜 데이터이고, 목적지에 해당하는 장치가 제1 프로토콜을 사용하는 제1 장치이면(S230의 예), 빌딩 제어기는 프로토콜 변환 없이 데이터를 제1 장치에 전송한다(S241). 수신한 명령이 제1 중앙 관제 서버가 전송한 제1 프로토콜 데이터이고, 해당 장치가 제2 장치로서 제2 프로토콜을 사용하면(S230의 아니오), 빌딩 제어기는 데이터를 제2 프로토콜 데이터로 변환하고(S281), 변환된 제2 프로토콜 데이터를 제2 장치에 전송한다(S282). 반면, 수신한 명령이 제2 중앙 관제 서버가 전송한 제2 프로토콜 데이터이고(S220의 아니오), 목적지가 제1 프로토콜을 사용하는 제1 장치이면(S260의 예), 빌딩 제어기는 데이터를 제1 프로토콜 데이터로 변환하고(S271) 변환된 제1 프로토콜 데이터를 제1 장치에 전송한다(S272). 수신한 데이터가 제2 프로토콜 데이터이고, 목적지가 제2 프로토콜을 사용하는 제2 장치이면(S260의 아니오), 빌딩 제어기는 프로토콜 변환 없이 데이터를 제2 장치에 전송한다(S241). 빌딩 제어기는 필요에 따라 명령을 수신한 다음, 이를 처리(process)한 다음 해당 장치에 전송할 수 있다. 반대로, 빌딩 제어기는 해당 장치들로부터 해당 명령에 대한 응답 데이터를 수신하고(S242, S273, S283), 프로토콜 변환을 수행하거나 또는 그대로 중앙 관제 서버에 전송할 수 있다(S250).
제1 장치 또는 제2 장치로부터 수신한 운전 정보, 상태 정보 등도 마찬가지의 동작을 거친 후 제1 중앙 관제 서버 또는 제2 중앙 관제 서버로 전송된다. 예를 들어, 빌딩 제어기는 제2 장치로부터 데이터를 수신하고, 데이터의 목적지가 제1 중앙 관제 서버인지 제2 중앙 관제 서버인지를 판단한다. 즉, 빌딩 제어기는 제1 중앙 관제 소프트웨어에서 처리되어야 하는 데이터인지, 아니면 제2 중앙 관제 소프트웨어에서 처리되어야 하는 데이터인지를 판단한다. 제1 중앙 관제 서버가 처리하여야 할 정보들이면, 빌딩 제어기는 각종 정보를 제1 프로토콜의 데이터로 변환하고 변환된 데이터를 제1 중앙 관제 서버에 전송한다. 반면, 제2 중앙 관제 서버가 처리하여야 할 정보들이면, 빌딩 제어기는 각종 정보를 그대로 제2 중앙 관제 서버에 전송한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 빌딩 자동제어 시스템 및 이의 운전 방법은 백넷 게이트웨이를 사용하지 아니하고 빌딩 제어기가 복수의 프로토콜을 이용하여 데이터를 처리함으로써 둘 이상의 프로토콜이 공존하는 빌딩의 장치들을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시 예들은 각각 서로 다른 자체 프로토콜을 가진 서브 시스템들을 통합하여 빌딩 자동제어 시스템을 구축할 수 있고, 단일 빌딩 제어기를 이용하여 데이터를 처리함으로써 시스템의 확장성 및 안정성을 제고한다.
100: 빌딩 제어기 210: 제1 장치
220: 제2 장치 310: 제1 중앙 관제 서버
320: 제2 중앙 관제 서버

Claims (11)

  1. 하나 이상의 서브넷으로 구성된 빌딩을 자동제어하는 빌딩 자동제어 시스템에 있어서,
    빌딩에 설치되고 상기 서브넷을 형성하는 장치들을 제어하는 빌딩 제어기;
    상기 빌딩 제어기와 제1 프로토콜을 이용하여 연결되고 제1 데이터를 송수신하는 제1 장치; 및
    상기 빌딩 제어기와 제2 프로토콜을 이용하여 연결되고 제2 데이터를 송수신하는 제2 장치;를 포함하고,
    상기 빌딩 제어기는,
    상기 제1 프로토콜을 이용하여 상기 제1 데이터를 처리하고, 상기 제2 데이터를 상기 제1 프로토콜의 데이터로 변환하여 처리하는 제1 모듈; 및
    상기 제2 프로토콜을 이용하여 상기 제2 데이터를 처리하고, 상기 제1 데이터를 상기 제2 프로토콜의 데이터로 변환하여 처리하는 제2 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 자동제어 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 빌딩 제어기와 상기 제1 프로토콜을 이용하여 연결되고 상기 제1 데이터를 근거로 상기 제1 장치가 설치된 서브넷을 관제하는 제1 중앙 관제 서버; 및
    상기 제2 프로토콜을 이용하여 연결되고 상기 제2 데이터를 근거로 상기 제2 장치가 설치된 서브넷을 관제하는 제2 중앙 관제 서버;를 더 포함하는 빌딩 자동제어 시스템.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 제1 모듈은,
    상기 제1 중앙 관제 서버와 상기 제1 데이터를 송수신하는 제1 서버 통신부;
    상기 제1 데이터를 상기 제2 프로토콜의 데이터로 변환하는 제1 데이터 변환부; 및
    상기 제1 장치와 상기 제1 데이터를 송수신하는 제1 장치 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 자동제어 시스템.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 제2 모듈은,
    상기 제2 중앙 관제 서버와 상기 제2 데이터를 송수신하는 제2 서버 통신부;
    상기 제2 데이터를 상기 제1 프로토콜의 데이터로 변환하는 제2 데이터 변환부; 및
    상기 제2 장치와 상기 제2 데이터를 송수신하는 제2 장치 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 자동제어 시스템.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제1 모듈 및 제2 모듈은 각각,
    상기 서브넷을 형성하는 장치들의 관제점을 데이터베이스화하여 저장하는 제1 및 제2 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 자동제어 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 프로토콜은 백넷 프로토콜인 것을 특징으로 하는 빌딩 자동제어 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 프로토콜은 TCP, UDP, 직렬, 및 병렬 중 하나이거나, 또는 백넷을 제외한 개방형 통신 프로토콜 중 하나인 것을 특징으로 하는 빌딩 자동제어 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 서브넷은, 냉난방, 환기, 조명, 방재, 보안, 및 출입통제 중 하나 이상의 서브 시스템에 형성되는 것을 특징으로 하는 빌딩 자동제어 시스템.
  9. 각각 서로 다른 프로토콜을 사용하는 복수의 서브넷으로 구성된 빌딩 내의 장치들과 연결되어 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 근거로 상기 서브넷을 형성하는 장치들을 제어하는 빌딩 제어기를 포함하고, 상기 빌딩 제어기를 이용하여 상기 빌딩을 자동제어하는 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법에 있어서,
    상기 장치로부터 상기 데이터를 수신하는 데이터 수신 단계;
    상기 데이터가 제1 프로토콜 데이터인지의 여부를 판단하는 제1 판단 단계;
    상기 데이터의 목적지가 상기 제1 프로토콜을 사용하는지의 여부를 판단하는 제2 판단 단계; 및
    상기 제1 판단 단계 및 제2 판단 단계의 판단 결과에 따라 상기 데이터를 상기 목적지에 전송하는 데이터 전송 단계;를 포함하는 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 데이터 전송 단계는,
    상기 데이터가 상기 제1 프로토콜 데이터이고, 상기 목적지가 상기 제1 프로토콜을 사용하면, 프로토콜 변환 없이 상기 데이터를 상기 목적지에 전송하는 과정;
    상기 데이터가 상기 제1 프로토콜 데이터이고, 상기 목적지가 상기 제2 프로토콜을 사용하면, 상기 데이터를 제2 프로토콜 데이터로 변환하고 변환된 상기 제2 프로토콜 데이터를 상기 목적지에 전송하는 과정;
    상기 데이터가 상기 제2 프로토콜 데이터이고, 상기 목적지가 상기 제1 프로토콜을 사용하면, 상기 데이터를 제1 프로토콜 데이터로 변환하고 변환된 상기 제1 프로토콜 데이터를 상기 목적지에 전송하는 과정; 및
    상기 데이터가 상기 제2 프로토콜 데이터이고, 상기 목적지가 상기 제2 프로토콜을 사용하면, 프로토콜 변환 없이 상기 데이터를 상기 목적지에 전송하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법.
  11. 각각 서로 다른 프로토콜을 사용하는 복수의 서브넷으로 구성된 빌딩 내의 장치들과 연결되어 데이터를 송수신하고 상기 데이터를 근거로 상기 서브넷을 형성하는 장치들을 제어하는 빌딩 제어기와 상기 빌딩 제어기와 연결되는 중앙 관제 서버를 포함하고, 상기 빌딩 제어기를 이용하여 상기 빌딩을 자동제어하는 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법에 있어서,
    상기 중앙 관제 서버로부터 상기 데이터를 수신하는 데이터 수신 단계;
    상기 데이터가 제1 프로토콜 데이터인지의 여부를 판단하는 제1 판단 단계;
    상기 데이터의 대상이 되는 해당 장치의 프로토콜을 판단하는 제2 판단 단계;
    상기 제1 판단 단계 및 제2 판단 단계의 판단 결과에 따라 상기 데이터를 상기 해당 장치에 전송하는 데이터 전송 단계;
    상기 해당 장치로부터 응답 데이터를 수신하는 단계;
    상기 중앙 관제 서버의 프로토콜을 판단하는 제3 판단 단계; 및
    상기 제3 판단 단계의 판단 결과에 따라 상기 응답 데이터를 상기 중앙 관제 서버에 전송하는 응답 데이터 전송 단계;를 포함하는 빌딩 자동제어 시스템의 운전 방법.
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