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바이오 룸 통합관리 시스템 및 그 제어방법

申请号 KR1020030050865 申请日 2003-07-24 公开(公告)号 KR1020050011831A 公开(公告)日 2005-01-31
申请人 바이오공조시스템주식회사; 배병춘; 发明人 배병춘;
摘要 PURPOSE: A bio room integrated management system and its control method are provided to maintain stable air in a number of bio rooms through difference pressure control and also to improve reliability of an experiment. CONSTITUTION: The bio room integrated management system(2) controls air pressure in a number of bio rooms(3,4,5,6). The bio room integrated management system includes a room control unit(100) controls air pressure in the bio rooms to be in a stationary state according to a set value. And a main control unit(200) receives a control signal of the room control unit and manages its control state. The room control unit includes pressure sensors(3a,4a,5a,6a) measuring air pressure in the bio room, and controllers(10,30,50,70) controlling to maintain the stationary state.
权利要求
  • 다수개의 바이오(Bio) 룸(Room) 내부의 공기 압력을 통합 제어하는 바이오 룸 통합관리 시스템에 있어서,
    상기 통합관리 시스템은;
    상기 바이오(Bio) 룸(Room)들 내부의 공기 압력을 기설정된 설정값에 따라 정상상태(Stationary State)로 제어되도록 하는 룸 제어수단과;
    상기 룸 제어수단의 제어신호를 전송받아 그 제어상태를 통합 관리하는 메인제어수단를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템.
  • 제 1항에 있어서,
    상기 룸 제어수단은 상기 바이오(Bio) 룸(Room)들 내부에 각각 설치되어 공기 압력을 측정하는 압력센서들;
    상기 압력센서들을 통해 감지된 실제 측정값(PV)을 입력받아 기설정된 설정값(SV)과 비교 연산하여 정상상태(Stationary State)가 유지되도록 제어하는 콘트롤러들을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템.
  • 제 2항에 있어서,
    상기 콘트롤러들에는 상기 바이오 룸의 운전 제어상태 및 경보상태를 표시하기 위한 디스플레이부가 각각 마련되며, 정류되어 공급되는 소정의 전원공급 차단시 상기 콘트롤러를 구동시키기 위한 별도의 배터리가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템.
  • 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 메인제어수단은 상기 통합관리 시스템을 총괄제어하는 중앙처리부와;
    상기 콘트롤러들의 출력신호를 인가받아 상기 중앙처리부에 전송하며 그 제어신호를 유선 또는 무선통신을 이용 별도의 서버에 선택적으로 전송하는 데이터전송부와;
    상기 중앙처리부에 입력된 상기 콘트롤러의 출력신호와 상기 데이터전송부의 송ㆍ수신 신호 및 각종 데이터를 표시하기 위해 모니터로 구성되는 표시부와;
    상기 바이오 룸들 내부의 압력 제어가 유지되던 중 상기 콘트롤러들에 기설정된 알람 데이터가 되면 소정의 경보를 울리기 위해 부저로 구성되는 경보부 및;
    상기 중앙처리부에서 수행되는 제어상태를 출력하기 위한 프린터로 구성되는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템.
  • 제 4항에 있어서,
    상기 데이터전송부는 유선 또는 무선으로 데이터 송수신이 가능한 통신보드로 이루어지되, 비상시 상기 콘트롤러들로부터 입력된 데이터를 상기 서버에 송신하고 이후 관리자가 소지한 단말기로 그 데이터를 전송시켜 비상 상황을 확인 가능토록 하며 상기 단말기를 통해 관리자가 데이터를 전송하면 상기 서버를 통해 그데이터를 수신받는 데이터송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템.
  • 제 1항에 있어서,
    상기 바이오(Bio) 룸(Room)들 내부에 형성되는 공기 압력은 동일하거나 각각의 바이오(Bio) 룸(Room)마다 서로 다르게 형성되되, 이들 바이오 룸들 중에 어느 하나는 관리자의 출입을 용이하게 하기 위해 그 공기 압력을 제로(Zero)로 설정되는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템.
  • 다수개의 바이오(Bio) 룸(Room) 내부의 공기 압력을 통합 제어하는 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법은;
    (S1) 중앙처리부의 설정부를 통해 사용자가 설정값(SV)을 입력하는 단계;
    (S2) 상기 단계 (S1)을 통해 입력된 설정값(SV)과 바이오 룸들 내부에 형성되는 공기압력을 각각의 압력센서들을 통해 감지한 실제값(PV) 및 상기 설정값(SV)과 실제값(PV)에 대한 편차값(DV)을 콘트롤러들에서 비교 연산함을 반복 수행하여 PID 방식으로 연속 제어하는 단계;
    (S3) 상기 단계 (S2)를 통해 연속 제어되는 동안의 실시간 데이터를 데이터전송부에서 통합적으로 입력받아 메인제어수단의 중앙처리부에 입력함과 동시에 비상시 상기 데이터를 별도의 외부 서버에 전송하는 단계;
    (S4) 상기 단계 (S3)를 통해 상기 중앙처리부에 데이터가 입력되면 그 데이터를 상기 중앙처리부에 구성된 메모리에 저장하는 단계;
    (S5) 상기 단계 (S4)를 통해 상기 메모리에 저장되는 데이터를 표시부의 모니터를 통해 표시하는 단계;
    (S6) 상기 단계 (S5)와 동시 동작하되, 상기 메모리에 저장되는 데이터를 출력부의 프린터에 주기를 구분하여 출력하는 단계;
    (S7) 상기 단계 (S2)로부터 단계 (S6)까지의 단계가 연속적으로 자동제어 됨과 동시에 상기 공기 압력이 설정부를 통해 설정된 알람 데이터가 되면 부저를 통해 경보를 발생시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법.
  • 제 7항에 있어서,
    상기 단계 (S3)은;
    (S3a) 비상시 상기 서버에 전송된 데이터를 관리자가 소지한 단말기에 문자 또는 음성으로 전송시켜 관리자가 인식하도록 하는 단계;
    (S3b) 상기 단계 (S3a)을 통해 비상 상황을 인식한 관리자가 상기 단말기에 마련된 소정의 키를 이용 데이터를 입력하면 상기 서버를 거쳐 상기 데이터전송부에 수신되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법.
  • 제 7항에 있어서,
    상기 단계(S4)는;
    (S4a) 상기 데이터전송부를 통해 입력되는 바이오 룸들의 종합운전 데이터를 상기 메모리에 30분 또는 1시간 단위로 적산하여 (日)단위로 구분하여 저장되도록 하는 단계;
    (S4b) 상기 단계 (S4a)의 메모리 방식으로 기본 저장되되, 상기 메모리에 월(月)단위로 구분하여 저장되도록 하는 단계;
    (S4c) 상기 단계 (S4a) (S4b)를 통해 이루어지는 상기 일(日)단위 또는 월(月)단위로 구분하여 저장되는 데이터의 일평균, 월평균, 최고값, 최저값을 상기 중앙처리부에서 자동 연산하고 그 연산된 데이터를 상기 메모리에 순차적으로 누적시켜 저장되도록 하는 단계 및;
    (S4d) 상기 단계 (S4c)를 통해 저장되는 데이터는 1년 단위로 자동 저장되도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법.
  • 제 9항에 있어서,
    상기 단계 (S4a)와 단계 (S4b)는 상기 일(日)단위 또는 월(月)단위로 저장되는 데이터의 연산 및 처리가 상기 각각의 바이오 룸을 구별시켜 그 데이터가 저장되도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법,
  • 제 7항에 있어서,
    상기 단계 (S5)는;
    (S5a) 상기 단계 (S1)으로부터 단계 (S7)까지의 운전 상태 및 경보상태를 표시하되, 운전자의 선택에 따라서 문자로만 표시되는 워드(Word)형 또는 그림으로 표시되는 그래픽 형으로 표시되도록 하는 단계;
    (S5b) 상기 단계 (S5a)의 워드(Word)형으로 표시된 상태에서만 설정키를 통해 바이오 룸의 운전상태 및 제어설정이 가능하도록 제어되는 단계 및;
    (S5c) 상기 단계 (S5a)를 통해 그래픽 형으로 선택된 이후에 사용자가 소정의 키를 클릭하면 관련된 기능성 장비(댐퍼, 팬 등)들의 운전, 정지, 알람 상태가 화면상에 표시되는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법.
  • 제 7항에 있어서,
    상기 단계 (S6)은;
    (S6a) 상기 중앙처리부는 상기 메모리에 30분 또는 1시간 단위로 저장되는 데이터를 1일 1회 자동출력 되도록 출력부의 프린터를 제어하는 단계 및;
    (S6b) 상기 단계 (S6a)를 통해 상기 출력부의 프린터에 데이터가 전송되면 소정 크기를 갖는 용지에 연속하여 출력되도록 하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법.
  • 제 7항에 있어서,
    상기 바이오 룸 통합관리 시스템은 전원공급이 차단되어 비상모드가 되면 그 제어방식이 중앙제어룸에서 운전되던 자동(Auto)모드에서 현장(Local)모드로 전환되어 수동운전 가능하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법.
  • 说明书全文

    바이오 룸 통합관리 시스템 및 그 제어방법{SYSTEM AND CONTROL METHOD FOR UNIFICATION MANAGEMENT OF BIO ROOM}

    본 발명은 바이오(Bio) 룸(Room) 통합관리 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수개의 바이오 룸(Room) 내부의 공기 압력차를 실시간으로 감지하여 설정값(SV)에 따라 정상상태(Stationary State)로 운전되도록 제어하는 바이오 룸 통합관리 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

    현대 산업의 여러 분야에서는 생산 공정의 정밀화를 요구하고 있는 실정이며 특히, 미래의 첨단 산업분야로 주목 받고 있는 Bio-Technology 기술의 국제 경쟁은 갈수록 치열해지고 있으며, 미래 산업에 엄청난 부가가치를 창출할 것으로 예견되고 있다. 한편, 날로 심화되는 국제사회의 갈등은 생화학 무기중의 하나인 미생물을 이용한 국제 생물 테러에 까지 이르고 있다.

    그런데, 이와 같은 Bio-Technology 기술을 연구하는 국ㆍ내외 여러 미생물 연구소 대부분의 실험실(일명 룸(Room))이 내부와 외부의 차폐가 완벽한 상태를 유지하면서 안정적으로 운전되기를 요구하고 있으나 종래에는 이러한 이상적인 룸(Room) 차압(공기) 제어를 위한 시스템이 개발되지 않아 안타까운 현실이다. 상기와 같은 시스템이 무인으로도 운전 가능하도록 안정이면서도 연속적으로 자동제어되는 통합관리 시스템의 실현은 더욱더 미흡한 실정이다.

    결국, 정밀하면서도 안정적인 운전이 요구되는 다수개의 바이오 룸의 압력제어가 불안정하여 이러한 바이오 룸에서 이루어지는 각종 실험의 신뢰성이 떨어지고 실험을 위한 안정성 측면에서도 매우 불안정한 종래의 문제점이 있다.

    이로 인해, 다수개의 바이오룸의 차압 제어가 안정적이지 못하여 실험자에게 치명적인 바이러스 감염을 일으킬 수 있었을 뿐만아니라, 실험중인 바이러스가 외부로 유출시에는 주위 대규모 지역, 더 나아가서는 국가적으로 심각한 환경 오염을 초래할 수 있는 문제가 있다.

    따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 특히, 감염성이 강한 바이러스 및 세균 등의 실험이 이루어지는 다수개의 바이오(Bio) 룸(Room)의 공기를 차압 제어를 통해 안정적으로 유지시킴과 아울러 실험의 신뢰성을 향상시켜 이를 통해 국가 경쟁력을 높일 수 있는 바이오 룸 통합관리 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

    또한, 본 발명의 다른 목적은 다수개의 바이오 룸에 서로 상이하게 형성되는 압력을 감지하고 설정된 설정값에 따라 정상상태(Stationary State)로 안정되게 운전될 수 있는 바이오 룸 통합관리 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

    또한, 본 발명의 다른 목적은 다수개의 바이오 룸의 차압제어를 PID 제어 방식을 적용하여 최초 기동 후 무인으로도 안정적이면서도 연속적으로 제어되도록 할수 있는 바이오 룸 통합관리 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

    또한, 본 발명의 다른 목적은 다수개의 바이오 룸 운전중 비상상황이 발생되면 이를 유선 또는 무선통신을 이용 별도의 서버를 통해 관리자의 단말기에 전송하거나 그 단말기를 통해 입력되는 데이터를 수신받아 신호처리 되도록 원격제어를 적용하여 비상상황에 신속하게 대처할 수 있는 바이오 룸 통합관리 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

    도 1은 본 발명에 따른 바이오 룸 통합관리 시스템의 개략적인 구성도.

    도 2는 본 발명에 따른 바이오 룸 통합관리 시스템의 블럭도.

    도 3은 본 발명에 따른 바이오 룸 통합관리 시스템의 상세 구성도.

    도 4는 도 3의 제1콘트롤러를 통해 제어되는 제1바이오 룸의 계통도.

    도 5a는 도 1의 표시부의 초기 화면표시 상태를 도시한 도면.

    도 5b는 도 1의 표시부가 워드(Word) 형으로 선택될시 화면표시 상태를 도시한 도면.

    도 5c는 도 1의 표시부가 그래픽(Word) 형으로 선택될시 화면표시 상태를 도시한 도면.

    도 6은 도 1의 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법에 따른 동작 순서도.

    * 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

    2.. 통합관리 시스템 3,4,5,6..바이오 룸(Bio Room)

    3a,4a,5a,6a..압력센서 10,30,50,70..콘트롤러

    100..룸 제어수단 200..메인제어수단

    202..전원공급부 206..설정부

    210..중앙처리부 220..표시부

    230..경보부 240..출력부

    250..데이터전송부 252..데이터송수신부

    300..서버 310..단말기

    이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

    다수개의 바이오(Bio) 룸(Room) 내부의 공기 압력을 통합 제어하는 바이오 룸 통합관리 시스템에 있어서, 상기 통합관리 시스템은 상기 바이오(Bio) 룸(Room)들 내부의 공기 압력을 기설정된 설정값에 따라 정상상태(Stationary State)로 제어되도록 하는 룸 제어수단과, 상기 룸 제어수단의 제어신호를 전송받아 그 제어상태를 통합 관리하는 메인제어수단를 포함하는 것을 특징으로 한다.

    또한, 상기 룸 제어수단은 상기 바이오(Bio) 룸(Room)들 내부에 각각 설치되어 공기 압력을 측정하는 압력센서들, 상기 압력센서들을 통해 감지된 실제 측정값(PV)을 입력받아 기설정된 설정값(SV)과 비교 연산하여 정상상태(Stationary State)가 유지되도록 제어하는 콘트롤러들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

    또한, 상기 콘트롤러들에는 상기 바이오 룸의 운전 제어상태 및 경보상태를 표시하기 위한 디스플레이부가 각각 마련되며, 정류되어 공급되는 소정의 전원공급 차단시 상기 콘트롤러를 구동시키기 위한 별도의 배터리가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

    또한, 상기 메인제어수단은 상기 통합관리 시스템을 총괄제어하는 중앙처리부와, 상기 콘트롤러들의 출력신호를 인가받아 상기 중앙처리부에 전송하며 그 제어신호를 유선 또는 무선통신을 이용 별도의 서버에 선택적으로 전송하는 데이터전송부와, 상기 중앙처리부에 입력된 상기 콘트롤러의 출력신호와 상기 데이터전송부의 송ㆍ수신 신호 및 각종 데이터를 표시하기 위해 모니터로 구성되는 표시부와, 상기 바이오 룸들 내부의 압력 제어가 유지되던 중 상기 콘트롤러들에 기설정된 알람 데이터가 되면 소정의 경보를 울리기 위해 부저로 구성되는 경보부 및 상기 중앙처리부에서 수행되는 제어상태를 출력하기 위한 프린터로 구성되는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

    또한, 상기 데이터전송부는 유선 또는 무선으로 데이터 송수신이 가능한 통신보드로 이루어지되, 비상시 상기 콘트롤러들로부터 입력된 데이터를 상기 서버에 송신하고 이후 관리자가 소지한 단말기로 그 데이터를 전송시켜 비상 상황을 확인 가능토록 하고 상기 단말기를 통해 관리자가 데이터를 전송하면 상기 서버를 통해 그 데이터를 수신받는 데이터송수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

    또한, 상기 바이오(Bio) 룸(Room)들 내부에 형성되는 공기 압력은 동일하거나 각각의 바이오(Bio) 룸(Room)마다 서로 다르게 형성되되, 이들 바이오 룸들 중에 어느 하나는 관리자의 출입을 용이하게 하기 위해 그 공기 압력을 제로(Zero)로 설정되는 것을 특징으로 한다.

    또한, 다수개의 바이오(Bio) 룸(Room) 내부의 공기 압력을 통합 제어하는 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법은 (S1) 중앙처리부의 설정부를 통해 사용자가 설정값(SV)을 입력하는 단계와, (S2) 상기 단계 (S1)을 통해 입력된 설정값(SV)과 바이오 룸들 내부에 형성되는 각각의 공기압력을 압력센서들을 통해 감지한 실제값(PV) 및 상기 설정값(SV)과 실제값(PV)에 대한 편차값(DV)을 중앙처리부에서 비교 연산함을 반복 수행하여 PID 방식으로 연속 제어하는 단계와, (S3) 상기 단계 (S2)를 통해 연속 제어되는 동안의 실시간 데이터를 데이터전송부에서 통합적으로 입력받아 메인제어수단의 중앙처리부에 입력함과 동시에 비상시 상기 데이터를 별도의 외부 서버에 전송하는 단계와, (S4) 상기 단계 (S3)를 통해 상 기 중앙처리부에 데이터가 입력되면 그 데이터를 상기 중앙처리부의 자체 메모리에 저장하는 단계와, (S5) 상기 단계 (S4)를 통해 상기 중앙처리부에 저장되는 데이터를 표시부의 모니터를 통해 표시하는 단계와, (S6) 상기 단계 (S5)와 동시 동작하되, 상기 중앙처리부에 저장되는 데이터를 출력부의 프린터에 주기를 구분하여 출력하는 단계와, (S7) 상기 단계 (S2)로부터 단계 (S6)까지의 단계가 연속적으로 자동제어 됨과 동시에 상기 공기 압력이 설정부를 통해 설정된 알람 데이터가 되면 부저를 통해 경보를 울리는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

    본 발명에 따른 바이오 룸 통합관리 시스템 및 그 제어방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

    도 1은 본 발명에 따른 바이오 룸 통합관리 시스템의 개략적인 구성도이고,2는 본 발명에 따른 바이오 룸 통합관리 시스템의 블럭도이고, 도 3은 본 발명에 따른 바이오 룸 통합관리 시스템의 상세 구성도이고, 도 4는 도 3의 제1콘트롤러를 통해 제어되는 제1바이오 룸의 계통도이고, 도 5a는 도 1의 표시부의 초기 화면표시 상태를 도시한 도면이고, 도 5b는 도 1의 표시부가 워드(Word) 형으로 선택될시 화면표시 상태를 도시한 도면이고, 도 5c는 도 1의 표시부가 그래픽(Word) 형으로 선택될시 화면표시 상태를 도시한 도면이며, 도 6은 도 1의 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법에 따른 동작 순서도이다.

    도 1에 따르면, 바이오(Bio) 룸(Room) 통합관리 시스템(2)은 다수개의 바이오(Bio) 룸(Room)(3)(4)(5)(6)들 내부의 공기 압력을 기설정된 설정값(Setting-Value)(SV)에 따라 정상상태(Stationary State)로 제어되도록 하는 룸 제어수단(100)과, 상기 룸 제어수단(100)의 제어신호를 전송받아 그 제어상태를 통합 관리하는 메인제어수단(200)을 구비한다.

    상기 룸 제어수단(100)은 상기 바이오(Bio) 룸(Room)(3)(4)(5)(6)들 내부에 각각 설치되어 공기 압력을 측정하는 제1,제2,제3,제4압력센서(3a)(4a)(5a)(6a)들과, 상기 압력센서(3a)(4a)(5a)(6a)들을 통해 감지된 실제 측정값(Process Value)(PV)을 입력받아 기설정된 설정값(SV)과 비교 연산하여 정상상태(Stationary State)가 유지되도록 제어하는 각각의 제1,제2,제3,제4콘트롤러들(10)(30)(50)(70)을 구비한다.

    상기 바이오(Bio) 룸(Room)(3)(4)(5)(6)들 내부에 형성되는 공기 압력은 동일하거나 각각의 바이오(Bio) 룸(Room)마다 서로 다르게 형성되되, 이들 바이오 룸들 중에 어느 하나(5)는 관리자의 출입을 용이하도록 함과 동시에 서로 상이하게 형성되는 양압(Positive Pressure) 또는 음압(Negative Pressure)을 완충시켜주기 위해 그 공기 압력을 제로(Zero)로 설정한다.

    상기 메인제어수단(200)은 상기 통합관리 시스템(2)을 총괄제어하는 중앙처리부(210)와, 상기 콘트롤러들(10)(30)(50)(70)의 출력신호를 인가받아 상기 중앙처리부(210)에 전송하며 그 제어신호를 유ㆍ무선통신을 이용 별도의 서버(300)에 동시 또는 선택적으로 전송하는 데이터전송부(250)와, 상기 중앙처리부(210)에 입력된 상기 콘트롤러(10)(30)(50)(70)의 출력신호와 상기 데이터전송부(250)에 구성되는 데이터송수신부(252)의 송ㆍ수신 신호 및 각종 데이터를 표시하기 위해 모니터로 구성되는 표시부(220)와, 상기 바이오 룸(3)(4)(5)(6)들 내부의 압력 제어가 유지되던 중 상기 각각의 콘트롤러(10)(30)(50)(70)들에 기설정된 알람 데이터가 되면 소정의 경보를 울리기 위해 부저로 구성되는 경보부(230) 및 상기 중앙처리부(210)에서 수행되는 제어상태를 출력하기 위한 프린터� �� 구성되는 출력부(240)을 구비한다.

    도 2와 도 3을 참조하여 바이오 룸 통합관리 시스템을 보다 상세하게 설명하면, 메인제어수단(200)은 중앙통제실에 구성되는 것으로, 데이터(Data)를 설정하는 설정부(206)와, 각 구동부에 소정의 전원을 공급하는 전원공급부(202)와, 상기 전원공급부(202)의 전원을 공급받아 구동되며 통합관리 시스템(2)을 총괄제어하는 중앙처리부(210)와, 상기 중앙처리부(210)에 연결되어 정확한 시간정보를 제공하는 타이머(204)와, 상기 중앙처리부(210)에 전송되는 데이터를 저장하는 메모리(208)및 상기 중앙처리부(210)에 입출력되는 각종 데이터 및 경보상태를 표시하는 표시부(220)와, 상기 각종 데이터를 주기를 구분하여 출력하는 프린터로 구성되는 출력부(240)와, 소정의 경보신호를 발생하도록 부저로 구성되는 경보부(230)를 구비한다.

    그리고, 메인제어수단(200)은 상기 중앙처리부(210)에 전기적으로 연결되어 상기 콘트롤러들(10)(30)(50)(70)의 출력신호를 인가받아 상기 중앙처리부(210)에 전송하며 그 제어신호를 유선 또는 무선통신을 이용 별도의 서버(300)에 선택적으로 전송하는 데이터전송부(250)를 구비함으로써, 통합관리가 가능하게 된다.

    상기 데이터전송부(250)는 상기 콘트롤러들(10)(30)(50)(70)과 상기 중앙처리부(210)간의 데이터 전송을 수행함과 동시에 비상시 외부로 그 데이터를 전송 및 수신받기 위해 유선 또는 무선으로 데이터 송수신이 가능한 통신용 보드로 이루어진다.

    이러한 통신용보드에 데이터송수신부(252)가 구성되어 있어 상기 데이터송수신부(252)를 통해 외부의 서버(300)에 신호를 전송하는 한편, 상기 서버(300)를 통해 외부(단말기를 통해)로부터의 데이터를 수신받게 된다.

    한편, 바이오 룸 통합관리 시스템(2)의 비상시에는 기설정된 프로그램에 따라 상기 데이터송수신부(252)에서 비상임을 알리는 데이터를 전송하면 상기 서버(300)을 통해서 관리자가 소지한 핸드폰 등의 단말기(310)에 문자 또는 음성 등으로 전송하여 관리자가 확인하도록 하고 이 내용을 확인한 관리자는 소지한 단말기(310)를 통해 데이터를 전송하면 상기 데이터송수신부(252)에서 그 데이터를수신받아 비상모드에 대한 상황 조치를 할 수 있게 된다.

    한편, 상기 룸 제어수단(100)은 다수의 바이오 룸을 직접적으로 제어하는 현장(Local)제어수단으로 다수개의 바이오 룸(3)(4)(5)(6)의 압력제어를 담당하는 각각의 콘트롤러(10)(30)(50)(70)를 통해 안정적이면서 연속적인 PID 제어를 수행하게 된다. 한편, 본 발명에서는 일실시예로 바이오 룸의 갯수에 대응하도록 도 1에서는 4개로 구성하였으나, 도 2에서는 설명을 용이하게 하고자 3개로 구성하여 도시하였으며, 도 3과 도 4에서는 제1콘트롤러를 적용하여 설명하였는데 바이오 룸의 갯수와, 상기 콘트롤러들의 갯수에는 제한을 받지 않는다.

    이하, 바이오 룸(3)을 제어하는 상기 제1콘트롤러(10)를 일실시예로 상기 룸 제어수단(100)의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

    상기 룸 제어수단(100)은 바이오 룸(3)에 설치된 압력센서(3a)의 감지 신호를 입력받아 설정값(SV)에 따라 정상상태(Stationary)로 제어하는 제1콘트롤러(10)와, 상기 제1콘트롤러(10)에 구동 전원을 공급하는 제1전원공급부(12)와, 데이터를 설정하는 제1설정부와(14)와, 상기 압력센서(3a)를 통해 감지된 실제값(PV) 및 상기 설정값(SV)과 상기 실제값(PV)에 대한 편차값(DV)을 표시하는 제1디스플레이부(16) 및 상기 실제값(PV)이 기설정된 알람 데이터(data)에 이르면 이상 신호로 인식하여 경보를 울리도록 부저로 이루어진 제1경보부(18)를 구비한다.

    상기 제2,제3콘트롤러(30)(50)와 이들 제2,제3콘트롤러(30)(50)에 구성되는 각각의 구동부는 상술된 제1콘트롤러(10)와 이 제1콘트롤러(10)에 구성된 각각의구동부와 동일하게 구성되는 것으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

    따라서, 상기 데이터전송부(250)는 상기 제1,제2,제3콘트롤러(10)(30)(50)의 출력신호(데이터)를 통합하여 입력받아 상기 중앙처리부(210)에 신호를 전송하여 주게 된다.

    이하 도 2 내지 도 4를 참조하여 제1콘트롤러의 동작을 바이오 룸의 계통도와 연계하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

    먼저, 제1설정부(14)를 통해 사용자가 설정값(SV)을 입력하면 압력센서(3a)에서 감지된 실제값(PV)과 이들 설정값(SV)과 실제값(PV)에 대한 편차값(DV)을 제1콘트롤러(10)의 연산처리부(10a)에서 비교 연산하고, 이렇게 연산된 이후에 제어신호출력부(10b)를 통해 출력한다.

    상기 제어신호출력부(10b)는 바이오 룸(3)에 소정량의 공기를 공급하기 위해 마련된 팬(Fan)을 구동시키는 팬모터(M2)와, 상기 팬(PAN)을 통해 공급되는 공기량을 조절하기 위해 마련된 댐퍼(Damper)를 구동시키는 댐퍼모터(M1)에 그 구동신호를 출력하게 된다.

    상기 연산처리부(10a)는 LCD 모니터로 이루어진 제1디스플레이부(16)에 각종 입출력 데이터 및 설정 데이터를 전송하고 이 데이터를 받은 제1디스플레이부(16)에서는 설정값(SV) 상태표시, 실제값(PV) 상태표시, 상한과 하한 및 이상 알람 상태 등을 표시하며, 설정된 상한과 하한 및 이상 알람 데이터가 되면 제1경보부(18)에 구성된 부저를 통해 소정의 경보를 발생시킨다.

    상기 바이오 룸(3) 내부의 압력을 측정하는 상기 압력센서(3a)의 실제값(PV)는 상기 연산처리부(10a)에 지속적으로 피드백시켜 줌으로써, 안정적이면서도 지속적인 PID 제어가 이루어지게 되는 것이다.

    그리고, 상술된 바와 같이 동작하는 제1콘트롤러(10)와 같이 제2,제3콘트롤러들이 동작하게 되고 이들 제어신호를 상기 데이터전송부(250)에서 통합적으로 입력받아 중앙제어룸에 구성된 중앙처리부(210)에 입력함으로써 통합관리 모드가 실현되는 것이다.

    한편, 중앙제어실(Room)의 중앙처리부(210)에 구성된 설정부(206)를 통해서 각종 설정값(SV)을 설정하고, 표시부(220)를 통해서 각종 운전상태 및 알람경보를 표시할 수 있을 뿐만아니라 전술된 바와같이 현장(Local)에 구성된 제1,제2,제3콘트롤러(10)(30)(50)에 구성되는 제1,제2,제3설정부(14)(34)(54)와 제1,제2,제3디스플레이부(16)(36)(56)를 통해서도 데이터 설정 및 표시가 가능한 것이다.

    이렇게 구성됨으로써, 전원공급이 차단되어 비상시가 되면 중앙제어실(Room)에서 이루어지는 통합 운전제어모드는 현장(Local)의 수동모드로 전환되고 이때, 제1,제2,제3콘트롤러들(10)(30)(50)이 지속적이면서도 안정적으로 동작되되, 상기제1,제2,제3콘트롤러들(10)(30)(50)은 전원공급이 차단되더라도 별도의 전원을 공급하는 배터리(미도시)를 통해 구동되도록 구성된다.

    이하, 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 중앙제어실에 구성되는 표시부(220)의 화면 표시상태를 상세하게 설명한다.

    먼저, 표시부(220)의 초기화면은 도 5a에 도시된 바와 같이 구현되는데, 보다 더 구체적으로는 각각의 A,B,C,D동 바이오 룸이 나타나고 이들 A,B,C,D 바이오룸 중에 해당 동을 클릭하면 실별로 구별시켜 표시된다.

    그리고, 사용자가 워드(Word) 형으로 화면표시 상태를 선택하면 문자처리부의 화면은 도 5b에 도시된 바와 같이 바이오 룸(Bio-Room)별로 구별되어 현재의 운전상태와 현재의 실내압력 및 경보 상황을 표시하며 설정키(도 2에 도시된 설정부에 해당됨)를 통해 각종 설정값(SV), 허용편차, 제어값, 경보 발령 한계값 등을 설정한다.

    다음으로 사용자가 그래픽 형으로 화면표시 상태를 선택하면 그래픽 화면부에서는 해당 동이 평면적으로 다수개의 바이오룸이 배치되며 여기에 현재의 운전상태 및 경보상태가 표시된다. 그런다음, 사용자가 소정 키를 클릭하면 관련된 기능성 장비(댐퍼,팬 등)들의 운전,정지,알람 상태 등이 화면상에 표시된다.

    이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법을 설명한다.(도 6은 제어방법에 따름 순서도 임)

    먼저, 다수개의 바이오(Bio) 룸(Room)(3)(4)(5)(6) 내부의 공기 압력을 통합 제어하는 바이오 룸 통합관리 시스템의 제어방법은;

    (S1) 중앙처리부(210)에 구성된 설정부(206)를 통해 사용자가 설정값(SV)을 입력하는 단계(물론 제1,제2,제3콘트롤러에 구성된 각각의 제1,제2,제3설정부를 통해서도 데이터 설정이 가능하다.)와,

    (S2) 상기 단계 (S1)을 통해 입력된 설정값(SV)과 바이오 룸(3)(4)(5)(6)들 내부에 형성되는 공기압력을 가각의 압력센서들(3a)(4a)(5a)(6a)을 통해 감지한 실제값(PV) 및 상기 설정값(SV)과 실제값(PV)에 대한 편차값(DV)을 상기콘트롤러들(10)(30)(50)에서 비교 연산함을 반복 수행하여 PID 방식으로 연속 제어하는 단계와,

    (S3) 상기 단계 (S2)를 통해 연속 제어되는 동안의 실시간 데이터를 데이터전송부(250)에서 통합적으로 입력받아 메인제어수단(200)의 중앙처리부(210)에 입력함과 동시에 비상시 상기 데이터를 데이터송수신부(252)를 통해 별도의 외부 서버(300)에 전송하는 단계와,

    (S4) 상기 단계 (S3)를 통해 상기 중앙처리부(210)에 데이터가 입력되면 그 데이터를 상기 중앙처리부(210)에 구성된 메모리(208)에 저장하는 단계와,

    (S5) 상기 단계 (S4)를 통해 상기 메모리(208)에 저장되는 데이터를 표시부(220)의 모니터를 통해 표시하는 단계와,

    (S6) 상기 단계 (S5)와 동시 동작하되, 상기 메모리(208)에 저장되는 데이터를 출력부(240)의 프린터에 주기를 구분하여 출력하는 단계 및;

    (S7) 상기 단계 (S2)로부터 단계 (S6)까지의 단계가 연속적으로 자동제어 됨과 동시에 상기 공기 압력이 설정부(206)를 통해 설정된 알람 데이터가 되면 경보부(220)의 부저를 통해 경보를 발생시키는 단계;를 포함하여 이루어진다.

    그리고, 상기 단계 (S3)은;

    (S3a) 비상시 상기 서버(300)에 전송된 데이터를 관리자가 소지한 핸드폰 등의 단말기(310)에 문자 또는 음성으로 전송시켜 관리자가 인식하도록 하는 단계;

    (S3b) 상기 단계 (S3a)을 통해 비상 상황을 인식한 관리자가 상기 단말기(310)에 마련된 소정의 키를 이용 데이터를 입력하면 상기 서버(300)를 거쳐상기 데이터전송부(250)의 데이터송수신부(252)에 수신되도록 하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

    그리고, 상기 단계(S4)는;

    (S4a) 상기 데이터전송부(250)를 통해 입력되는 바이오 룸들(3)(4)(5)(6)의 종합운전 데이터를 상기 메모리(208)에 30분 또는 1시간 단위로 적산하여 (日)단위로 구분하여 저장되도록 하는 단계와,

    (S4b) 상기 단계 (S4a)의 메모리(208) 저장 방식으로 기본 저장되되, 상기 메모리(208)에 월(月)단위로 구분하여 저장되도록 하는 단계와,

    (S4c) 상기 단계 (S4a) (S4b)를 통해 이루어지는 상기 일(日)단위 또는 월(月)단위로 구분하여 저장되는 데이터의 일평균, 월평균, 최고값, 최저값을 상기 중앙처리부(210)에서 자동 연산하고 그 연산된 데이터를 상기 메모리(208)에 순차적으로 누적시켜 저장되도록 하는 단계 및;

    (S4d) 상기 단계 (S4c)를 통해 메모리(208)에 저장되는 데이터는 1년 단위로 자동 저장되도록 하는 단계를 포함하여 이루어진다.

    그리고, 상기 단계 (S4a)와 단계 (S4b)는;

    상기 메모리(208)에 일(日)단위 또는 월(月)단위로 저장되는 데이터의 연산 및 처리가 상기 각각의 바이오 룸(3)(4)(5)(6)들을 구별시켜 그 데이터가 저장되도록 하는 단계를 포함하여 이루어진다.

    한편, 상기 단계 (S5)는;

    (S5a) 상기 단계 (S1)으로부터 단계 (S7)까지의 운전 상태 및 경보상태를 표시부(220)에 표시하되, 운전자의 선택에 따라서 문자로만 표시되는 워드(Word)형 또는 그림으로 표시되는 그래픽 형으로 표시되도록 하는 단계와,

    (S5b) 상기 단계 (S5a)의 워드(Word)형으로 표시된 상태에서만 설정키를 통해 바이오 룸의 운전상태 및 제어설정이 가능하도록 제어되는 단계 및;

    (S5c) 상기 단계 (S5a)를 통해 그래픽 형으로 선택된 이후에 사용자가 소정의 키를 클릭하면 관련된 기능성 장비(댐퍼, 팬 등)들의 운전, 정지, 알람 상태가 화면상에 표시되는 단계를 포함하여 이루어진다.

    그리고, 상기 단계 (S6)은;

    (S6a) 상기 중앙처리부(210)가 상기 메모리(208)에 30분 또는 1시간 단위로 저장되는 데이터를 1일 1회 자동출력 되도록 상기 출력부(240)의 프린터를 제어하는 단계;

    (S6b) 상기 단계 (S6a)를 통해 상기 출력부(240)의 프린터에 데이터가 전송되면 소정 크기를 갖는 용지에 연속하여 출력되도록 하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

    마지막으로, 상기 통합관리 시스템의 비상시는;

    전원공급의 차단 또는 정상상태(Stationary State)로 운전되지 않아 상한경보, 하한경보, 이상경보가 발생되는 경우이며, 전원공급이 차단 될시에는 중앙제어룸에서 자동제어로 운전되던 바이오 룸 통합제어가 현장(Local)모드로 전환되어 수동운전 가능하도록 한다.

    이상과 같이 본발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.

    이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 바이오 룸 통합관리시스템 및 그 제어방법은 다수개의 룸으로 구성되는 실험실이나 대단위 실험실을 컴퓨터와 연결하여 실시간으로 관리함으로써 제어에 필요한 기능성 장비들의 감시가 용이하게 이루어지고, 상기 기능성 장비의 오작동으로 인해 운전이 불안하게 되며 이로인해 야기되는 내ㆍ외부의 심각한 오염 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

    그리고 바이오 룸 통합관리 시스템의 운전 상황을 실시간으로 기록 보관 및 모니터링 하므로써 실험의 신뢰성 확보와 더불어 실험의 분석을 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.

    아울러, 운전상황을 실시간으로 모니터링 함으로써 기능성 장비의 오작동 또는 제어의 불량으로 인한 상황을 미리 관리자에게 알려주어 최고의 안전운전이 될 수 있도록 하는 효과가 있다.

    또한, 통합관리 시스템의 장치 및 수단의 고장이나 비상사태시 별도의 단말기에 그 상황을 알려 줌으로써 관리자가 신속한 사고대처를 하도록 할 수 있는 효과가 있다. 이렇게 함으로써 특히, 감염성이 강한 바이러스, 세균, 생물 테러 및 바이러스 등의 유출을 사전에 방지함으로써 시험 인력의 인명피해는 물론 국가 또는 국지적인 환경 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

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