BACnet (Building Automation and Control Networks) 은 빌딩 자동화와 컨트롤 시스템 전용의 표준 데이터 커뮤니케이션 시스템이다. BACnet은 현재 데이터링크 레이어의 전송 미디어로 5개의 유선 프로토콜을 제공하고 있다. 최근 건물 통신망에 무선 기술에 대한 수요 및 필요성이 높아지고 있다. Zigbee 는 IEEE 802.15.4를 기반으로 한 저 전력 무선 통신의 표준 프로토콜로써 유비쿼터스 센서 네트워크의 특징을 포함하고 있다. 본 연구에서는 BACnet의 데이터 링크 레이어의 확장된 무선 옵션으로 Zigbee를 포함하는 기술에 대해 연구하고 이를 기술한 실제 모델을 개발한다.
세계적으로 현장업무는 현장에서 접수하여 즉시 처리하는 방식으로 패러다임이 변화하고 있다. 현재 전력업무의 대표적인 모바일 시스템으로 기동보수/순시점검 모바일시스템이 시범운영되고 있으나, 자동처리 기능개선, 네비게이션 기능개발 등 자동화 및 지능화 기술개발이 필요하며 작업차량의 위치와 상태와 무관하게 운영되고 있는 업무들을 통합적으로 처리할 수 있는 모바일시스템 개발이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 효율적인 배전운영 현장업무 처리를 위한 통합형 모바일시스템을 설계한다. 모바일 서버, 무선통신망, 단말기용 모바일시스템에 대한 전반적인 시스템의 구성방안 설명하고, 핵심적인 요소기술 개발사항과 방법을 제시한다.
본 논문에서는 자동차 내부에 무선 센서 네트워크를 구축하여 데이터를 획득하고 처리하는 시스템을 개발하였다. 자동차 관리 시스템은 자동차 외부의 주행상황에 대한 정보를 받으며, 동시에 자동차 내부의 상태를 점검하고 사용자에게 내부 정보를 보여줌으로서 전문적인 지식 없이도 자신의 차를 유지 및 관리할 수 있도록 한다. 특히 사용자에게 접근이 용이하게 구현되어 승차자가 느끼는 시스템 접근의 어려움을 감소시키고 실질적인 편의를 도모한다. 시스템 구성은 차체 내부 데이터를 수집하는 단말 노드, 시리얼 통신용 수신 게이트웨이, 차체 정보를 처리하는 인터페이스 응용으로 분류된다. 자동차 관리 시스템의 성능을 확인하기 위해, 관련 하드웨어와 프로그램을 간략히 설명한다. 이를 위해 무선 센서 네트워크와 센싱 하드웨어의 특징을 기술하고, 이를 이용한 차량의 각종 전기신호와 센서들을 통합 제어하는 시스템을 제시한다.
넓은 대역폭의 무선 통신 채널을 제공하고 대규모 및 소규모 무선 전파 환경에 적합한 IMT-2000 망이 전세계적으로 보다 널리 채택되기 위해서는 기능 확장과 더불어 다양한 유.무선 망과의 통합관리 기술이 확보되어야 한다. 이를 위해서는 다양한 차세대 무선 접속방식에 적용될 수 있는 일반화된 관리 정보 모델의 개발이 필수적이다. 본 논문에서는 IMT-2000 망 관리를 위해 시스템 구성 관리에 대한 관리 서비스와 관리 기능을 파악한 후 정의 하였다. 그리고 정의한 관리 서비스와 관리 기능을 바탕으로, 기존의 전기 통신망에서 정의된 관리 대상 객체 중 시스템 구성 관리에 적용될 수 있는 관리 대상 객체들을 결정하였으며,IMT-2000 망에 추가될 관리 대상 객체를 정의하였다. 그리고 접근 연결 설정(무선 자원 선택) 시나리오를 분석하여 추가된 관리 대상 객체들간의 관리 정보를 도출하였다.
본 논문에서는 현존하는 크레인 모니터링 시스템의 문제점을 보완한 새로운 크레인 통합 모니터링 시스템 구현한다. 구현하는 모니터링 시스템은 무선 네트워크를 기본으로 주 차단기의 전체 부하전류를 측정하기 위한 시스템, 주 감속기의 오일 및 베어링 감시를 위한 온도와 진동 측정 시스템, 주권 모터 베어링의 온도 측정 시스템, 또한 전기실 전체의 화재 감시를 위한 센서 등을 갖추고 여기에서 측정한 데이터를 중앙의 감시실로 전송하여 진단을 수행하는 통합 모니터링 시스템을 구현하고 성능시험을 수행한다.
본 논문에서는 지중전력설비의 안전한 운용을 위하여 무선네트워크기술을 적용한 감시시스템을 개발하기 위하여 WiMAX 기술을 적용하기로 하였다. 지중전력설비는 환경친화적 도시설비의 추구로 전체 전력설비중에서 비중이 꾸준히 늘어나는 추세이다. 노후화되어가는 전력설비는 사고의 위험성이 증대되고 있다. 하지만 노후화된 전력설비를 교체하는 비용은 천문학적이므로, 교체보다는 안전하게 유지보수하는 방법이 훨씬 경제적일 것이다. 지중전력설비는 지상설비만큼이나 광범위한 거리에 걸쳐서 시설되어 있다. 그러므로 노후한 설비를 유지보수하기 위하여 유선네트워크를 사용하는 방법보다는 경제적으로 무선네트워크를 사용하는 방법이 유리하다. 무선네트워크 기술은 종류에 따라서 여러가지 장단점을 가지고 있으며, 지중설비 감시에 최적인 기술을 채택하는 것이 중요하다. WiMAX 기술를 적용하여 지중전력설비 감시에 사용하여 기존에 설치한 유선네트워크에 영향을 주지않으면서, 신규로 추가되는 센서네트워크 시스템을 쉽게 통합 관리할 수 있는 시스템을 설계하기로 한다.
대규모 기업용 GIS 데이터베이스를 구축하고 운용하기 위한 시스템의 도입이 수년간 꾸준히 진행되어 왔으며 전력분야에서도 전력망 GIS 구축이 활발히 수행되어 현재 현장으로 확장 단계에 있다. 현장 업무를 위하여 전체 도면정보에서 임의의 영역을 추출하여 현장에 활용함으로써 기존의 종이 도면을 대체하고 있는 추세로 정보 통신 기술의 발전으로 현장에서 무선으로 도면 정보를 전송함으로써 필드 GIS라는 사업 분야로 발전하고 있다. 본 연구에서는 시스템간의 직접적인 연동 및 전체 GIS 데이터베이스에서 현장용 설계/공사등의 업무에 필요한 특정 영역내의 설비, 속성, 각 설비간의 관계(Relationship) 및 계통 정보를 추출하여 표준화, 암호화함으로서 현장에서 설계/준공처리 업무를 수행한 후 결과를 본래의 GIS영역 내부로 통합하여 데이터의 무결성을 유지할 수 있는 시스템에 대한 연구로써 기존 매체간의 인터페이스를 통한 시스템간의 불완전한 매핑 문제와 데이터 보안문제를 해결하여 필드 정보시스템(FIS) 분야에 확장, 활용한 수 있는 기술에 대한 연구이다.
현재 추진되고 있는 무선통신을 기반으로 하는 열차제어시스템 개발 프로젝트에서는 상호운영성 및 상호교환성을 고려하는 하부시스템의 개발을 목표로 하고 있다. 이 프로젝트는 상위 시스템 수준의 설계보다는 주로 하부시스템의 설계에 집중되어 있다. 시스템에 대한 시험평가는 시스템 사양에 대한 만족 여부를 확인하는 것이며, 이에 따라 시스템 수준으로 통합된 시스템 사양서가 필요하다. 본 연구에서는 시스템 사양서가 마련되지 않은 하부시스템의 설계단계에서 최상위 시스템 수준의 시험평가에 대한 방안을 제시하였다.
환기시설이 열악한 도시 지하철역 내의 대기환경은 지상보다 열악할 수밖에 없다. 현재 지하철역을 주로 사용하는 시민들의 안전을 보호 하고 지하철의 대기환경을 개선하기 위해 스크린 도어, 자동 제어 환기시설, 종합 영상 감지시스템 등 다양한 노력을 기울이고 있다. 하지만 일부 지하철역에 설치되어 있는 공기질 모니터링 시스템은 수입품에 의존하고 고가의 장비이므로 초기설치 비용뿐만 아니라 유지보수의 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 무선 센서 네트워크 기술을 적용하여 저가형 대기환경 모니터링 시스템을 개발했다. 이 시스템의 구성은 센서노드(ZED : ZigBee End Deice), 네트워크 코디네이터(ZCM : ZigBee Coordinator Modem), 수신서버로 구성된다. 지하철역 내부의 미세먼지, CO2, CO, 온습도, VOCs 데이터를 센싱할 수 있는 확장 센서보드를 설계한 후, 지하공간에서의 열악한 통신환경에서 QoS를 보장할 수 있도록 ZigBee 라우팅 기술을 이용한 센서노드(ZED)를 인터페이스하여 하나의 통합된 대기환경 센서 노드(ZED)를 개발했다. 또한 수신서버에 USB방식으로 연결되어 각각의 ZED로부터 데이터를 수신하는 센서노드(ZCM)과 전송된 데이터를 저장 및 처리하여 언제 어디서나 누구든지 인터넷을 통해 확인 가능하도록 지하철 대기환경 모니터링을 위한 수신서버를 개발했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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