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문제 정의
- 본 논문에서는 고충 빌딩에 적용할 수 있는 화재감지/ 모니터링 시스템 모델을 제시하였다. 제시된 시스템 모델은 첨단 기술인 디지털 방식의 통산망 기술을 적용하였다.
- 그리고 고층빌딩 내부에 설비자동화를 위한 각종 장비들을 설치함에 따라 빌딩내의 화재 발생 요인이 급격히 증가하게 되었으며 따라서 이러한 빌딩 환경 변화에 대응할 수 있는 첨단 화재감지/모니터링 기술이 요구된다. 본 논문에서는 고층빌딩에서 효율적으로 화재를 감지하고 이에 대처할 수 있는 화재감지/모니터링 기준모델을 제시한다. 본 논문에서 제시하는 모델은 시스템의 확장성과 유연성을 확보하기 위하여 현재 국내 빌딩 자동화 통신망의 표준 프로토콜인 BACnet(Building Automation and Control Networks)〔1〕을 기 반으로 동작한다.
- 본 논문에서는 기준 모델을 제시함과 동시에 이러한 모델의 성능을 평가하고 다양한 상황에서의 시스템 응답을 시험해 볼 수 있도록 하였다. 그리고 이 시뮬레이션 모델 올 이용하여 본 논문에서 제시한 화재 감지/모니터링설비 모델의 타당성을 검증하였다.
- 본 논문에서는 시뮬레이션 모델을 통하여 제안된 화재 감지/모니터링 설비의 시뮬레이션 모델이 응답시간의 요구사항을 만족하는가를 분석한다.
- 본 논문에서는 앞서 언급한 요구사항을 만족시키는 화재 감지/모니터링 설비의 기준 모델을 제시한다. 본 연구를 통하여 제시되는 모델은 기본적으로 통신망 기술의 바탕 위에서 동작되며, 다음과 같이 설비 요구사항을 만족 시 킨다.
- 본 논문에서는 이러한 화재감지/모니터링 시스템의 성능을 분석하기 위하여 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 시뮬레이션 모델에서 화재감지패널은 MS/TP로 연결된 각종 감지기와 액튜에이터를 폴링하여 정보를 수집하는 서비스와 Fast Eulernet을 통하여 주기적으로 자산의 상태를 중앙제어 장비 로 보고하는 서 비 스가 구현되 어있다, 또한 중앙제어장비로부터 다운로드 서비스 요구를 받을 경우 이를 처리하여 자신의 데이터 베이스를 갱신하는 기능이 구현되어 있다.
- 만일 슬레이브 노드에서 주기적으로 발생되는 화재 보고 프레임의 생성 주기가 폴링 주기보다 적다면, MS/TP 슬레이브의 전송큐에는 계속 전송하지 못한 프레임이 쌓여 결국 큐의 길이가 증가하며, 따라서 화재 보고 지연시간도 증가할 것이다. 본 시뮬레이션에서는 이를 검증하여 보았다. 시뮬레이션 모델에서 MS/TP에 접속된 슬레이브 노드의 개수는 MS/TP 통신망이 최대로 수용할 수 있는 노드의 개수인 35개로 구성했으며, 각 슬레이브 노드에서는 1초 주기로 상태보고 프레임이 생성된다.
- 본 절에서는 Fast Ethernet과 MS/TP의 통합 화재 감지/모니터링 시스템에서의 화재보고 지연시간의 시뮬레이션 결과를 제시한다. 본 시뮬레이션은 통합 모델에서 화재를 감지하고 이를 화재감지패널까지 보고하기까지의 소요시간(MS/TP 화재보고지연시간)과 중앙 제어 장비로 보고하기까지 소요되는 지연시간 (총 화재 보고지연 시간)을 측정하였다.
- 본 절에서는 감지기와 화재감지패널, 그리고 액튜에이터간의 통신망인 MS/TP의 화재보고 지연시간의 시뮬레이션 결과를 제시한다. 감지기 모듈은 주기적으로 화재를 감지하여 화재보고 프레임을 생성한다.
가설 설정
- 표1은 Fast Ehternet 전송지연시간 측정 수행 조건을 보여주며 그림2는 노드 수에 따라 메시지 발생주기를 변화시켰을 때 네트워크 트래픽 부하에 대한 전송 지연시간을 보여준다. 메시지의 발생은 모두 지수 분포를 따르는 것으로 가정하였고, 전송되는 메시지의 길이는 Fast Ethernet 의 최소 길이인 64바이트(512비트)인 것으로 가정하였다. 그림2에서 네트워크에 연결된 노드 수가 증가할 수록전송 지연시간이 전체적으로 증가하는 것을 볼 수 있으며.
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