KR102183942B1 - Building heating control device and method for improving the efficiency of floor heating - Google Patents

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KR102183942B1
KR102183942B1 KR1020190168554A KR20190168554A KR102183942B1 KR 102183942 B1 KR102183942 B1 KR 102183942B1 KR 1020190168554 A KR1020190168554 A KR 1020190168554A KR 20190168554 A KR20190168554 A KR 20190168554A KR 102183942 B1 KR102183942 B1 KR 102183942B1
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양선주
장현진
김종근
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뉴브로드테크놀러지(주)
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Abstract

The present invention relates to a building heating control device for improving the efficiency of floor heating, and a method thereof. The building heating control device includes: a floor heating data collection unit that collects floor heating data including a floor temperature, a room temperature, and a heating status from a plurality of heating controllers installed for each room in a specific building providing floor heating; a room heating model building unit that builds a room heating model by modeling the heating characteristics for each room through machine learning on the floor heating data; and an indoor heating control unit that determines an optimal heating time, a heating cycle, and a heating temperature for each room using the room heating model and controls indoor heating for the specific building through the plurality of heating controllers.

Description

바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치 및 방법{BUILDING HEATING CONTROL DEVICE AND METHOD FOR IMPROVING THE EFFICIENCY OF FLOOR HEATING}Building heating control device and method for improving the efficiency of floor heating {BUILDING HEATING CONTROL DEVICE AND METHOD FOR IMPROVING THE EFFICIENCY OF FLOOR HEATING}

본 발명은 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호텔, 콘도, 모텔과 같은 바닥난방을 사용하는 대형 건물에서 고객에게 난방 쾌적성을 유지하면서 에너지를 절약할 수 있는 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a building heating control technology for improving the efficiency of floor heating, and more particularly, in large buildings using floor heating such as hotels, condos, and motels, it is possible to save energy while maintaining heating comfort for customers. It relates to a building heating control device and method for improving the efficiency of floor heating.

난방 설비는 사무용 빌딩, 공장, 호텔, 식당, 병원, 창고형 상점, 백화점 등을 포함하는 광범위한 분야의 다양한 건물에 설치되어 적용되고 있다. 특히, 호텔, 콘도, 모텔과 같이 중앙제어식 바닥난방을 사용하는 대형건물은 난방 관리자의 판단에 따라 난방 시간과 주기를 결정하므로 관리자의 능력에 따라 에너지 비용과 쾌적도가 결정될 수 있다. Heating equipment is installed and applied in various buildings in a wide range of fields, including office buildings, factories, hotels, restaurants, hospitals, warehouse stores, and department stores. In particular, for large buildings, such as hotels, condos, and motels, which use centrally controlled floor heating, the heating time and period are determined according to the judgment of the heating manager, so the energy cost and comfort level can be determined according to the manager's ability.

객실 바닥난방의 시간과 주기는 외기온도, 객실의 방향, 창 크기, 외부 벽면의 수 등의 다양한 인자에 따라 최적값이 달라 관리자의 경험에 의존하는 것은 한계가 있으며 객실의 난방 데이터를 통한 객관적 지표에 의한 자동제어가 필요할 수 있다.The time and period of floor heating in a room varies depending on various factors such as the outside air temperature, the direction of the room, the size of the window, and the number of external walls, so relying on the experience of the manager is limited, and an objective indicator based on the heating data of the room. Automatic control by may be required.

한국등록특허 제10-0621665(2006.08.31)호는 온돌난방의 외기보상 제어방법 및 장치에 관한 것으로, 거주자의 쾌적성을 향상시키고 불필요한 에너지 소비를 줄일 수 있도록 국내 주거용 건물의 특성에 적합한 외기보상 공급난방수 온도 제어 기술을 개시하고 있다.Korean Patent Registration No. 10-0621665 (2006.08.31) relates to an outdoor air compensation control method and device for ondol heating, which is suitable for the characteristics of domestic residential buildings to improve the comfort of residents and reduce unnecessary energy consumption. It is starting to control the temperature of supply heating water.

한국등록특허 제10-0621665(2006.08.31)호Korean Patent Registration No. 10-0621665 (2006.08.31)

본 발명의 일 실시예는 호텔, 콘도, 모텔과 같은 바닥난방을 사용하는 대형 건물에서 고객에게 난방 쾌적성을 유지하면서 에너지를 절약할 수 있는 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention provides a building heating control device and method for improving the efficiency of floor heating that can save energy while maintaining heating comfort for customers in large buildings using floor heating such as hotels, condos, and motels. I want to provide.

본 발명의 일 실시예는 난방 제어기를 이용하여 난방 데이터를 수집하고 머신러닝을 통해 객실별로 특화된 난방 제어를 통해 에너지 사용량과 비용을 최소화하는 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention provides a building heating control device and method for improving the efficiency of floor heating that collects heating data using a heating controller and minimizes energy consumption and cost through specialized heating control for each room through machine learning. I want to.

실시예들 중에서, 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치는 바닥난방을 제공하는 특정 건물 내의 객실마다 설치되는 복수의 난방 제어기들로부터 바닥온도, 실내온도 및 난방상태를 포함하는 바닥난방 데이터를 수집하는 바닥난방 데이터 수집부, 상기 바닥난방 데이터에 관한 머신러닝(machine learning)을 통해 객실별 난방 특성을 모델링하여 객실 난방 모델을 구축하는 객실 난방 모델 구축부 및 상기 객실 난방 모델을 이용하여 객실 별로 최적의 난방시간, 난방주기 및 난방온도를 결정하고 상기 복수의 난방 제어기들을 통해 상기 특정 건물에 대한 실내 난방을 제어하는 실내 난방 제어부를 포함한다.Among the embodiments, the building heating control apparatus for improving the efficiency of floor heating receives floor heating data including floor temperature, room temperature, and heating status from a plurality of heating controllers installed for each guest room in a specific building that provides floor heating. A floor heating data collection unit to collect, a room heating model construction unit that builds a room heating model by modeling the heating characteristics of each room through machine learning on the floor heating data, and the room heating model for each room using the room heating model. And an indoor heating control unit that determines an optimum heating time, a heating cycle, and a heating temperature, and controls indoor heating for the specific building through the plurality of heating controllers.

상기 바닥난방 데이터 수집부는 상기 바닥난방 데이터와 함께 외기온도 센서를 통한 외기온도 및 고객 입/퇴실 시간을 더 수집하고, 상기 객실 난방 모델 구축부는 객실 번호, 외기온도 및 고객 입/퇴실 시간을 입력하면 난방 시작시간 및 난방 중지시간을 출력하는 학습 모델을 상기 객실 난방 모델로서 구축할 수 있다.The floor heating data collection unit further collects the outside air temperature and the customer entry/exit time through the outdoor air temperature sensor along with the floor heating data, and the room heating model building unit inputs the room number, the outside temperature, and the customer entry/exit time. A learning model outputting the heating start time and the heating stop time can be constructed as the room heating model.

상기 객실 난방 모델 구축부는 상기 바닥난방 데이터 및 상기 외기온도에 관한 머신러닝을 통해 외기온도에 따른 난방시 온도 상승 기울기 및 난방 중지시 온도 하강 기울기를 상기 객실별 난방 특성으로서 모델링하고, 상기 객실 난방 모델은 상기 객실번호와 연관된 객실별 난방 특성을 결정하는 제1 단계와 해당 객실별 난방 특성에 기초하여 상기 외기온도 및 상기 고객 입/퇴실 시간에 대응되는 난방 시작시간 및 난방 중지시간을 결정하는 제2 단계로 동작할 수 있다.The room heating model construction unit models the temperature rise slope during heating according to the outside air temperature and the temperature decrease slope when heating is stopped as the heating characteristics for each room through machine learning on the floor heating data and the outside air temperature, and the room heating model Is a first step of determining a heating characteristic for each room associated with the room number and a second determining a heating start time and a heating stop time corresponding to the outside temperature and the customer entry/exit time based on the heating characteristic for each room. Can operate in steps.

상기 실내 난방 제어부는 외기 온도 센서로부터 외기 온도를 수집하고 기 설정된 온도 변화폭에 비례하여 상기 난방온도를 변경함으로써 상기 실내 난방을 제어할 수 있다.The indoor heating control unit may control the indoor heating by collecting the outdoor temperature from the outdoor temperature sensor and changing the heating temperature in proportion to a preset temperature change range.

상기 실내 난방 제어부는 상기 실내 난방이 전기 난방인 경우 경부하, 중부하 및 최대부하 구간들을 포함하는 계절별 요금 체계를 적용하여 상기 난방온도를 변경함으로써 상기 실내 난방을 제어할 수 있다.When the indoor heating is electric heating, the indoor heating control unit may control the indoor heating by changing the heating temperature by applying a seasonal rate system including light load, heavy load, and maximum load sections.

상기 실내 난방 제어부는 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수 이하인 경우에만 상기 실내 난방의 제어를 개시할 수 있다.The indoor heating controller may start controlling the indoor heating only when the total number of heated rooms is less than or equal to the maximum number of heated rooms.

상기 실내 난방 제어부는 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수를 초과하는 경우 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수 이하로 떨어질 때까지 객실온도가 높은 순으로 난방을 중지할 수 있다.When the total number of heated rooms exceeds the maximum number of heated rooms, the indoor heating control unit may stop heating in order of higher room temperature until the total number of heated rooms falls below the maximum number of heated rooms.

실시예들 중에서, 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 방법은 바닥난방을 제공하는 특정 건물 내의 객실마다 설치되는 복수의 난방 제어기들로부터 바닥온도, 실내온도 및 난방상태를 포함하는 바닥난방 데이터를 수집하는 단계, 상기 바닥난방 데이터에 관한 머신러닝(machine learning)을 통해 객실별 난방 특성을 모델링하여 객실 난방 모델을 구축하는 단계 및 상기 객실 난방 모델을 이용하여 객실 별로 최적의 난방시간, 난방주기 및 난방온도를 결정하고 상기 복수의 난방 제어기들을 통해 상기 특정 건물에 대한 실내 난방을 제어하는 단계를 포함한다.Among the embodiments, the building heating control method for improving the efficiency of floor heating includes floor heating data including floor temperature, room temperature, and heating status from a plurality of heating controllers installed for each guest room in a specific building that provides floor heating. Collecting, building a room heating model by modeling the heating characteristics of each room through machine learning on the floor heating data, and using the room heating model to optimize the heating time, heating cycle, and And determining a heating temperature and controlling indoor heating for the specific building through the plurality of heating controllers.

개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology can have the following effects. However, since it does not mean that a specific embodiment should include all of the following effects or only the following effects, it should not be understood that the scope of the rights of the disclosed technology is limited thereby.

본 발명의 일 실시예에 따른 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치 및 방법은 외기 온도와 고객 입/퇴실 시간을 고려하여 최적의 난방 시작시간과 중지시간을 결정하여 기존에 관리자가 수동으로 난방할 때 발생하는 불필요한 시간대의 난방을 막아 에너지 사용을 최소화할 수 있다.In the building heating control device and method for improving the efficiency of floor heating according to an embodiment of the present invention, the manager manually determines the optimal heating start time and stop time in consideration of the outside temperature and customer entry/exit time. Energy use can be minimized by preventing unnecessary heating during heating.

본 발명의 일 실시예에 따른 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치 및 방법은 외기온도에 따라 더운 날의 난방온도를 낮추고 추운 날의 난방온도를 높게 설정하여 고객의 쾌적도를 향상시키고 기존의 추운 날에 맞게 설정된 난방온도에 비해 에너지 사용량을 절감할 수 있다.The building heating control device and method for improving the efficiency of floor heating according to an embodiment of the present invention reduce the heating temperature on a hot day according to the outside temperature and set the heating temperature on a cold day to be high, thereby improving customer comfort. Energy consumption can be reduced compared to the heating temperature set for cold days.

본 발명의 일 실시예에 따른 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치 및 방법은 전기 요금이 싼 경부하 시간대의 난방을 적극 활용하여 요금을 절감하고 난방 객실 수를 관리하여 피크전력 사용량이 계약량을 넘지 않게 하여 전기 기본요금을 절감할 수 있다.The building heating control device and method for improving the efficiency of floor heating according to an embodiment of the present invention actively utilizes heating during light load times, where electricity is cheap, to reduce rates and manage the number of heating rooms, so that the peak power consumption is contracted. By not exceeding the basic electricity bill can be reduced.

도 1은 본 발명에 따른 건물 난방제어 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 건물 난방제어 장치의 물리적 구성을 설명하는 블록도이다.
도 3은 도 1에 있는 건물 난방제어 장치의 기능적 구성을 설명하는 블록도이다.
도 4는 도 1에 있는 건물 난방제어 장치에서 수행되는 바닥난방 제어 과정을 설명하는 순서도이다.
도 5는 외기온도에 따른 난방 설정 온도 제어 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 전기 요금 시간대에 따른 난방 설정 온도 제어 과정을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 바닥난방 제어 과정의 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a building heating control system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a physical configuration of the building heating control device in FIG. 1.
3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the building heating control device in FIG. 1.
4 is a flowchart illustrating a floor heating control process performed by the building heating control device of FIG. 1.
5 is a diagram illustrating a heating set temperature control process according to an outside temperature.
6 is a diagram illustrating a heating setting temperature control process according to an electric charge time period.
7 is a flowchart illustrating an embodiment of a floor heating control process according to the present invention.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiments can be variously changed and have various forms, the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only those effects, the scope of the present invention should not be understood as being limited thereto.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of terms described in the present application should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from other components, and the scope of rights is not limited by these terms. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" to another component, it should be understood that although it may be directly connected to the other component, another component may exist in the middle. On the other hand, when it is mentioned that a certain component is "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. On the other hand, other expressions describing the relationship between the constituent elements, that is, "between" and "just between" or "neighboring to" and "directly neighboring to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions are to be understood as including plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as “comprise” or “have” refer to implemented features, numbers, steps, actions, components, parts, or It is to be understood that it is intended to designate that a combination exists and does not preclude the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (for example, a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, and the identification code does not describe the order of each step, and each step has a specific sequence clearly in context. Unless otherwise stated, it may occur differently from the stated order. That is, each of the steps may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium, and the computer-readable recording medium includes all types of recording devices storing data that can be read by a computer system. . Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices. Further, the computer-readable recording medium is distributed over a computer system connected by a network, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the field to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in commonly used dictionaries should be construed as having meanings in the context of related technologies, and cannot be construed as having an ideal or excessive formal meaning unless explicitly defined in the present application.

도 1은 본 발명에 따른 건물 난방제어 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a building heating control system according to the present invention.

도 1을 참조하면, 건물 난방제어 시스템(100)은 난방 제어기(110), 건물 난방제어 장치(130) 및 데이터베이스(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the building heating control system 100 may include a heating controller 110, a building heating control device 130, and a database 150.

난방 제어기(110)는 건물 내의 객실 별로 설치되어 객실의 난방 정보를 수집하고 제어하는 동작을 수행하는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있다. 난방 제어기(110)는 건물 난방제어 장치(130)와 네트워크를 통해 연결될 수 있고, 복수의 난방 제어기(110)들은 건물 난방제어 장치(130)와 동시에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 난방 제어기(110)는 객실에 설치된 온도 컨트롤러와 RS-485 통신을 통해 연결되어 데이터 수집과 제어를 수행할 수 있다.The heating controller 110 may correspond to a computing device that is installed for each room in a building and performs an operation of collecting and controlling heating information of the room. The heating controller 110 may be connected to the building heating control device 130 through a network, and the plurality of heating controllers 110 may be connected to the building heating control device 130 at the same time. In one embodiment, the heating controller 110 may be connected to a temperature controller installed in a guest room through RS-485 communication to perform data collection and control.

건물 난방제어 장치(130)는 바닥난방 데이터를 수집한 후 머신러닝(machine learning)을 통해 실내 난방을 제어하는 컴퓨터 또는 프로그램에 해당하는 서버로 구현될 수 있다. 건물 난방제어 장치(130)는 난방 제어기(110)와 블루투스, WiFi, 통신망 등을 통해 무선으로 연결될 수 있고, 네트워크를 통해 난방 제어기(110)와 데이터를 주고 받을 수 있다.The building heating control device 130 may be implemented as a server corresponding to a computer or program that controls indoor heating through machine learning after collecting floor heating data. The building heating control device 130 may be wirelessly connected to the heating controller 110 through Bluetooth, WiFi, and a communication network, and may exchange data with the heating controller 110 through a network.

일 실시예에서, 건물 난방제어 장치(130)는 난방 제어기(110)와 TCP 통신을 통해 연결되어 수집된 데이터를 저장할 수 있고 자동 제어를 수행할 수 있다. 건물 난방제어 장치(130)는 제어프로그램을 통해 난방 제어기(110)에 대한 자동 제어를 처리할 수 있다.In one embodiment, the building heating control device 130 may be connected to the heating controller 110 through TCP communication to store collected data and perform automatic control. The building heating control device 130 may process automatic control of the heating controller 110 through a control program.

일 실시예에서, 건물 난방제어 장치(130)는 데이터베이스(150)와 연동하여 바닥난방 데이터에 대한 머신러닝과 실내 난방 제어를 처리할 수 있다. 한편, 건물 난방제어 장치(130)는 도 1과 달리, 데이터베이스(150)를 내부에 포함하여 구현될 수 있고, 외부 시스템(도 1에 미도시함)과 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 한편, 건물 난방제어 장치(130)는 프로세서, 메모리, 사용자 입출력부 및 네트워크 입출력부를 포함하여 구현될 수 있으며, 이에 대해서는 도 2에서 보다 자세히 설명한다.In an embodiment, the building heating control device 130 may interwork with the database 150 to process machine learning and indoor heating control for floor heating data. Meanwhile, unlike FIG. 1, the building heating control device 130 may be implemented including the database 150 inside, and may be connected to an external system (not shown in FIG. 1) through a network. Meanwhile, the building heating control device 130 may be implemented including a processor, a memory, a user input/output unit, and a network input/output unit, which will be described in more detail in FIG. 2.

데이터베이스(150)는 건물 난방제어 장치(130)의 동작 과정에서 필요한 다양한 정보들을 저장하는 저장장치에 해당할 수 있다. 데이터베이스(150)는 난방 제어기(110)에 의해 수집된 바닥난방 데이터를 저장할 수 있고, 머신러닝을 통해 구축된 객실 난방 모델에 관한 정보를 저장할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 건물 난방제어 장치(130)가 특정 건물에 대한 실내 난방을 제어하는 과정에서 다양한 형태로 수집 또는 가공된 정보들을 저장할 수 있다.The database 150 may correspond to a storage device that stores various pieces of information necessary during the operation of the building heating control device 130. The database 150 may store floor heating data collected by the heating controller 110, and may store information on a room heating model built through machine learning, but is not necessarily limited thereto, and a building heating control device ( 130) may store information collected or processed in various forms while controlling the indoor heating for a specific building.

도 2는 도 1에 있는 건물 난방제어 장치의 물리적 구성을 설명하는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a physical configuration of the building heating control device in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 건물 난방제어 장치(130)는 프로세서(210), 메모리(230), 사용자 입출력부(250) 및 네트워크 입출력부(270)를 포함하여 구현될 수 있다.Referring to FIG. 2, the building heating control apparatus 130 may include a processor 210, a memory 230, a user input/output unit 250, and a network input/output unit 270.

프로세서(210)는 건물 난방제어 장치(130)의 각 동작을 처리하는 프로시저를 실행할 수 있고, 그 과정 전반에서 읽혀지거나 작성되는 메모리(230)를 관리할 수 있으며, 메모리(230)에 있는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리 간의 동기화 시간을 스케줄할 수 있다. 프로세서(210)는 건물 난방제어 장치(130)의 동작 전반을 제어할 수 있고, 메모리(230), 사용자 입출력부(250) 및 네트워크 입출력부(270)와 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다. 프로세서(210)는 건물 난방제어 장치(130)의 CPU(Central Processing Unit)로 구현될 수 있다.The processor 210 can execute a procedure for processing each operation of the building heating control device 130, can manage the memory 230 that is read or written throughout the process, and can be volatile in the memory 230. You can schedule the synchronization time between memory and non-volatile memory. The processor 210 can control the overall operation of the building heating control device 130, and is electrically connected to the memory 230, the user input/output unit 250, and the network input/output unit 270 to control data flow between them. can do. The processor 210 may be implemented as a CPU (Central Processing Unit) of the building heating control device 130.

메모리(230)는 SSD(Solid State Drive) 또는 HDD(Hard Disk Drive)와 같은 비휘발성 메모리로 구현되어 건물 난방제어 장치(130)에 필요한 데이터 전반을 저장하는데 사용되는 보조기억장치를 포함할 수 있고, RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리로 구현된 주기억장치를 포함할 수 있다.The memory 230 may include an auxiliary memory device that is implemented as a nonvolatile memory such as a solid state drive (SSD) or a hard disk drive (HDD), and is used to store all data required for the building heating control device 130. , And a main memory device implemented as a volatile memory such as random access memory (RAM).

사용자 입출력부(250)는 사용자 입력을 수신하기 위한 환경 및 사용자에게 특정 정보를 출력하기 위한 환경을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입출력부(250)는 터치 패드, 터치 스크린, 화상 키보드 또는 포인팅 장치와 같은 어댑터를 포함하는 입력장치 및 모니터 또는 터치스크린과 같은 어댑터를 포함하는 출력장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 입출력부(250)는 원격 접속을 통해 접속되는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있고, 그러한 경우, 건물 난방제어 장치(130)는 서버로서 수행될 수 있다.The user input/output unit 250 may include an environment for receiving a user input and an environment for outputting specific information to a user. For example, the user input/output unit 250 may include an input device including an adapter such as a touch pad, a touch screen, an on-screen keyboard, or a pointing device, and an output device including an adapter such as a monitor or a touch screen. In one embodiment, the user input/output unit 250 may correspond to a computing device connected through a remote connection, and in that case, the building heating control device 130 may be performed as a server.

네트워크 입출력부(270)은 네트워크를 통해 외부 장치 또는 시스템과 연결하기 위한 환경을 포함하고, 예를 들어, LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), WAN(Wide Area Network) 및 VAN(Value Added Network) 등의 통신을 위한 어댑터를 포함할 수 있다.The network input/output unit 270 includes an environment for connecting to an external device or system through a network, and includes, for example, a local area network (LAN), a metropolitan area network (MAN), a wide area network (WAN), and a VAN ( Value Added Network) may include an adapter for communication.

도 3은 도 1에 있는 건물 난방제어 장치의 기능적 구성을 설명하는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the building heating control device in FIG. 1.

도 3을 참조하면, 건물 난방제어 장치(130)는 바닥난방 데이터 수집부(310), 객실 난방 모델 구축부(330), 실내 난방 제어부(350) 및 제어부(370)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the building heating control device 130 may include a floor heating data collection unit 310, a room heating model construction unit 330, an indoor heating control unit 350, and a control unit 370.

바닥난방 데이터 수집부(310)는 바닥난방을 제공하는 특정 건물 내의 객실마다 설치되는 복수의 난방 제어기(110)들로부터 바닥온도, 실내온도 및 난방상태를 포함하는 바닥난방 데이터를 수집할 수 있다. 여기에서, 난방상태는 객실에 대한 난방이 실행 중인지 여부에 따라 온(on) 상태와 오프(off) 상태로 표현될 수 있다. 또한, 바닥온도는 객실 바닥의 온도에 해당할 수 있고, 실내온도는 객실 내부 온도로서 객실 내부에서 측정되는 온도에 해당할 수 있다. The floor heating data collection unit 310 may collect floor heating data including floor temperature, room temperature, and heating status from a plurality of heating controllers 110 installed for each room in a specific building that provides floor heating. Here, the heating state may be expressed in an on state and an off state depending on whether or not heating for the room is being performed. In addition, the floor temperature may correspond to the temperature of the floor of the guest room, and the indoor temperature may correspond to the temperature inside the guest room, which is measured inside the room.

즉, 바닥난방 데이터 수집부(310)는 객실 별로 설치된 난방 제어기(110)로부터 TCP 통신을 통해 바닥온도, 실내온도 및 난방상태에 관한 정보를 실시간 또는 주기적으로 수신할 수 있다. 이 때, TCP 통신을 통해 전송되는 바닥난방 데이터는 객실번호, 바닥온도, 실내온도, 난방상태 및 전송시간을 포함하는 패킷 형태로 표현될 수 있다.That is, the floor heating data collection unit 310 may receive information on the floor temperature, the room temperature, and the heating state in real time or periodically from the heating controller 110 installed for each room through TCP communication. In this case, the floor heating data transmitted through TCP communication may be expressed in the form of a packet including a room number, a floor temperature, an indoor temperature, a heating state, and a transmission time.

일 실시예에서, 바닥난방 데이터 수집부(310)는 바닥난방 데이터와 함께 외기온도 센서를 통한 외기온도 및 고객 입/퇴실 시간을 더 수집할 수 있다. 건물 난방제어 장치(130)는 보다 효과적인 난방제어를 위하여 건물 외부의 온도, 즉 외기온도를 추가로 수집할 수 있고, 이를 위하여 외기온도 센서를 포함하여 구현될 수 있으며, 바닥난방 데이터 수집부(310)는 외기온도 센서를 통해 외기온도를 수집할 수 있다. 또한, 건물 난방제어 장치(130)는 고객들 또는 관리자에 의해 객실별 고객 입실 및 퇴실 시간을 입력 받을 수 있고, 바닥난방 데이터와 함께 데이터베이스(150)에 저장할 수 있으며, 객실 난방 모델 구축에 사용할 수 있다.In an embodiment, the floor heating data collection unit 310 may further collect an outdoor temperature through an outdoor temperature sensor and a customer entry/exit time along with the floor heating data. The building heating control device 130 may additionally collect the temperature outside the building, that is, the outside temperature, for more effective heating control, and may be implemented by including an outside temperature sensor for this purpose, and the floor heating data collection unit 310 ) Can collect the outside temperature through the outside temperature sensor. In addition, the building heating control device 130 may receive input and departure times for each guest room by customers or managers, store it in the database 150 together with the floor heating data, and use it to build a room heating model. .

객실 난방 모델 구축부(330)는 바닥난방 데이터에 관한 머신러닝(machine learning)을 통해 객실별 난방 특성을 모델링하여 객실 난방 모델을 구축할 수 있다. 여기에서, 객실 난방 모델은 객실별 난방 과정에서 수집되는 난방 데이터를 학습하여 생성되는 학습 모델에 해당할 수 있다. 또한, 객실별 난방 특성은 건물 내에서 객실의 위치와 외부 환경(예를 들어, 외기온도)으로 인해 동일한 난방에도 불구하고 객실 별로 온도 변화율이 달라지는 특성에 해당할 수 있다. The room heating model construction unit 330 may build a room heating model by modeling heating characteristics for each room through machine learning on floor heating data. Here, the room heating model may correspond to a learning model generated by learning heating data collected in a heating process for each room. In addition, the heating characteristic for each room may correspond to a characteristic in which a temperature change rate varies for each room despite the same heating due to the location of the room in the building and the external environment (eg, outside temperature).

즉, 객실 난방 모델 구축부(330)는 특정 기간동안 수집된 난방 데이터를 학습하여 객실별 난방 특성에 관한 객실 난방 모델을 구축할 수 있고, 이후 수집된 정보를 기초로 객실 난방 모델을 지속적으로 갱신해 나갈 수 있다.That is, the room heating model construction unit 330 may learn the heating data collected during a specific period to build a room heating model for each room heating characteristic, and then continuously update the room heating model based on the collected information. I can do it.

일 실시예에서, 객실 난방 모델 구축부(330)는 객실 번호, 외기온도 및 고객 입/퇴실 시간을 입력하면 난방 시작시간 및 난방 중지시간을 출력하는 학습 모델을 객실 난방 모델로서 구축할 수 있다. 난방 시작시간은 고객 입실 시간에 맞춰 해당 객실의 내부 온도가 설정된 난방온도에 도달하도록 하는 난방 개시시간에 해당할 수 있고, 난방 중지시간은 난방이 중지되더라도 고객 퇴실 시간까지 해당 객실의 내부 온도가 설정된 난방온도를 유지하도록 하는 난방 중단시간에 해당할 수 있다.In one embodiment, the room heating model building unit 330 may build a learning model that outputs a heating start time and a heating stop time as a room heating model when a room number, an outside temperature, and a customer entry/exit time are input. The heating start time may correspond to the heating start time in which the internal temperature of the room reaches the set heating temperature in accordance with the guest's entry time, and the heating stop time is set to the internal temperature of the room until the customer's departure time even if heating is stopped. It may correspond to a heating interruption time to maintain the heating temperature.

즉, 건물 난방제어 장치(130)는 객실 난방 모델을 이용하여 객실 번호로 식별되는 해당 객실에 대해 외부 환경 조건으로서 외기온도와 고객 입/퇴실 시간을 입력하면 난방 시작시간과 난방 중지시간이 결정되는 모델 구조를 확립할 수 있다. 건물 난방제어 장치(130)는 학습 시간이 최소 시간(예를 들어, 24시간)을 넘어 모델이 완성되면 현장에 적용하여 고객 입/퇴실시간에 따른 최적 난방 시작/중지시간을 계산한 후 해당 시간이 되면 자동으로 난방을 시작하고 중지할 수 있다.That is, the building heating control device 130 is a model in which heating start time and heating stop time are determined by entering outside temperature and customer entry/exit time as external environmental conditions for the room identified by the room number using the room heating model. Structure can be established. When the learning time exceeds the minimum time (for example, 24 hours) and the model is completed, the building heating control device 130 calculates the optimum heating start/stop time according to the customer entry/exit time by applying it to the site and then the corresponding time. At this point, heating can be started and stopped automatically.

일 실시예에서, 객실 난방 모델 구축부(330)는 바닥난방 데이터 및 외기온도에 관한 머신러닝을 통해 외기온도에 따른 난방시 온도 상승 기울기 및 난방 중지시 온도 하강 기울기를 객실별 난방 특성으로서 모델링할 수 있다. 난방시 온도 상승 기술기와 난방 중지시 온도 하강 기울기는 난방 가동 및 중단 시에 있어서 시간의 흐름에 따른 온도 변화량에 관한 기울기에 각각 해당할 수 있다.In one embodiment, the room heating model building unit 330 models the temperature rise slope during heating according to the outside air temperature and the temperature decrease slope when heating is stopped as heating characteristics for each room through machine learning on floor heating data and outside air temperature. I can. The temperature rise technology during heating and the slope of the temperature decrease when heating is stopped may respectively correspond to slopes related to the amount of temperature change over time during heating operation and shutdown.

한편, 객실 난방 모델은 객실번호와 연관된 객실별 난방 특성을 결정하는 제1 단계와 해당 객실별 난방 특성에 기초하여 외기온도 및 고객 입/퇴실 시간에 대응되는 난방 시작시간 및 난방 중지시간을 결정하는 제2 단계로 동작할 수 있다. 보다 구체적으로, 객실 난방 모델 구축부(330)에 의해 구축되는 객실 난방 모델은 2단계의 동작을 통해 난방 시작/중지시간을 결과로서 최종 출력할 수 있다. 제1 단계는 객실번호로 식별되는 해당 객실에 대한 난방 특성을 결정하는 단계에 해당할 수 있고, 난방 특성은 해당 객실에 대한 온다 상승/하강 기술기로 도출될 수 있다. 제2 단계는 해당 객실의 난방 특성에 대해 외기온도 및 고객 입/퇴실 시간을 적용하여 최적의 난방 시작/중지시간을 결정하는 단계에 해당할 수 있다.On the other hand, the room heating model determines the heating start time and heating stop time corresponding to the outside temperature and the customer entry/exit time based on the first step of determining the heating characteristics for each room associated with the room number and the heating characteristics for each room. It can operate in the second stage. More specifically, the room heating model constructed by the room heating model construction unit 330 may finally output the heating start/stop time as a result through the operation of two steps. The first step may correspond to a step of determining a heating characteristic for a corresponding room identified by a room number, and the heating characteristic may be derived with an onda rise/fall technique for the corresponding room. The second step may correspond to a step of determining an optimal heating start/stop time by applying outside temperature and customer entry/exit time to the heating characteristic of the corresponding room.

실내 난방 제어부(350)는 객실 난방 모델을 이용하여 객실 별로 최적의 난방시간, 난방주기 및 난방온도를 결정하고 복수의 난방 제어기(110)들을 통해 특정 건물에 대한 실내 난방을 제어할 수 있다. 난방시간은 난방 설정 온도에 도달하기 위해 필요한 난방 가동 시간에 해당할 수 있고, 난방주기는 난방 설정 온도를 유지하기 위해 필요한 난방 시작/중지시간에 해당할 수 있으며, 난방온도는 난방 설정 온도에 해당할 수 있다. 실내 난방 제어부(350)는 건물 내의 각 객실에 대한 난방 특성이 모델링된 객실 난방 모델을 이용하여 각 객실에 설치된 난방 제어기(110)를 통해 해당 객실의 실내 온도를 제어할 수 있다.The indoor heating control unit 350 may determine an optimum heating time, a heating cycle, and a heating temperature for each room by using the room heating model, and control indoor heating for a specific building through the plurality of heating controllers 110. The heating time may correspond to the heating operation time required to reach the heating set temperature, the heating cycle may correspond to the heating start/stop time required to maintain the heating set temperature, and the heating temperature corresponds to the heating set temperature. can do. The indoor heating control unit 350 may control the room temperature of the corresponding room through the heating controller 110 installed in each room using a room heating model in which heating characteristics for each room in the building are modeled.

일 실시예에서, 실내 난방 제어부(350)는 외기 온도 센서로부터 외기 온도를 수집하고 기 설정된 온도 변화폭에 비례하여 난방온도를 변경함으로써 실내 난방을 제어할 수 있다. 건물 난방제어 장치(130)는 관리자가 설정한 온도 변화폭의 범위 내에서 설정된 난방온도를 조절할 수 있고, 이를 통해 전체 소비전력을 고려하여 건물에 대한 실내 난방을 통합 제어할 수 있다. In an embodiment, the indoor heating controller 350 may control indoor heating by collecting the outdoor temperature from the outdoor temperature sensor and changing the heating temperature in proportion to a preset temperature change width. The building heating control device 130 may adjust the heating temperature set within the range of the temperature change range set by the manager, and through this, the indoor heating of the building may be integrated and controlled in consideration of the total power consumption.

예를 들어, 온도 변화폭이 ±2도이고 특정 객실에 대한 난방 설정 온도가 25도인 경우에 있어서, 해당 특정 객실에 대한 소비전력을 줄이기 위하여 건물 난방제어 장치(130)는 난방 설정 온도를 온도 변화폭 범위 안에서 25도에서 23도로 줄일 수 있다. 한편, 이를 통해 절약된 소비전력은 다른 객실에 대한 난방을 위해 사용될 수 있음은 물론이다.For example, when the temperature change range is ±2 degrees and the heating set temperature for a specific room is 25 degrees, the building heating control device 130 adjusts the heating set temperature to the temperature change range in order to reduce power consumption for the specific room. It can be reduced from 25 degrees to 23 degrees inside. On the other hand, it goes without saying that the power consumption saved through this can be used for heating other rooms.

일 실시예에서, 실내 난방 제어부(350)는 실내 난방이 전기 난방인 경우 경부하, 중부하 및 최대부하 구간들을 포함하는 계절별 요금 체계를 적용하여 난방온도를 변경함으로써 실내 난방을 제어할 수 있다. 즉, 실내 난방 제어부(350)는 바닥난방이 식는 시간이 상승 시간보다 길다는 점을 이용하여 전기 요금이 싼 경부하 시간대의 난방온도를 높여 요금이 비싼 중부하 시간대의 난방시간을 상대적으로 줄일 수 있다. 이를 위하여 실내 난방 제어부(350)는 계절별 전기 요금 체계에 관한 데이터를 활용할 수 있다.In an embodiment, when the indoor heating is electric heating, the indoor heating control unit 350 may control the indoor heating by changing the heating temperature by applying a seasonal rate system including light load, heavy load, and maximum load sections. That is, the indoor heating control unit 350 can relatively reduce the heating time during heavy-duty hours, where the cost is high, by increasing the heating temperature in the light-load period, where the electricity bill is cheap, by using the fact that the cooling time for the floor heating is longer than the rise time. have. To this end, the indoor heating control unit 350 may utilize data related to the seasonal electricity rate system.

일 실시예에서, 실내 난방 제어부(350)는 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수 이하인 경우에만 실내 난방의 제어를 개시할 수 있다. 실내 난방 제어부(350)는 피크전력 사용량을 제한함으로써 기본 요금이 인상되는 것을 방지할 수 있으며, 피그전력 사용량에 대한 제한은 실내 난방이 동시에 가동될 수 있는 객실 수로서 최대 난방 객실 수를 설정함으로써 처리할 수 있다.In an embodiment, the indoor heating control unit 350 may start controlling the indoor heating only when the total number of heated rooms is less than or equal to the maximum number of heated rooms. The indoor heating control unit 350 can prevent an increase in the basic rate by limiting the peak power usage, and the limit on the pig power usage is handled by setting the maximum number of heated rooms as the number of rooms in which indoor heating can be operated simultaneously. can do.

일 실시예에서, 실내 난방 제어부(350)는 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수를 초과하는 경우 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수 이하로 떨어질 때까지 객실온도가 높은 순으로 난방을 중지할 수 있다. 현재 실내 난방이 가동 중인 객실 수에 해당하는 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수를 초과하는 경우 피크전력 사용량이 초과될 확률이 높으므로 실내 난방 제어부(350)는 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수 이하가 될 때까지 현재 난방 가동 중인 객실들 중 일부에 대한 난방을 중단시킬 수 있다.In an embodiment, when the total number of heated rooms exceeds the maximum number of heated rooms, the indoor heating control unit 350 may stop heating in the order of higher room temperature until the total number of heated rooms falls below the maximum number of heated rooms. If the total number of heated rooms corresponding to the number of rooms currently operating indoor heating exceeds the maximum number of heated rooms, the peak power usage is likely to be exceeded. Therefore, the indoor heating control unit 350 determines that the total number of heated rooms is less than the maximum number of heated rooms. Heating of some of the currently heated rooms can be stopped until it is completed.

한편, 실내 난방 제어부(350)는 객실온도가 높은 순으로 난방을 중지할 수 있으며, 다른 실시예로서 객실온도와 난방 설정 온도와의 차이가 큰 순으로 난방을 중지하거나 또는 현재의 객실온도를 기준으로 객실온도와 난방 설정 온도와의 차이에 따른 가중치를 적용하여 산출되는 가중된 객실온도가 높은 순으로 난방을 중지할 수도 있다.Meanwhile, the indoor heating control unit 350 may stop heating in the order of the highest room temperature, and as another embodiment, stop heating in the order of the largest difference between the room temperature and the set heating temperature, or based on the current room temperature. As a result, the heating can be stopped in the order of the weighted room temperature calculated by applying a weight according to the difference between the room temperature and the heating set temperature.

제어부(370)는 건물 난방제어 장치(130)의 전체적인 동작을 제어하고, 바닥난방 데이터 수집부(310), 객실 난방 모델 구축부(330) 및 실내 난방 제어부(350) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.The control unit 370 controls the overall operation of the building heating control device 130, and controls flow or data flow between the floor heating data collection unit 310, the room heating model construction unit 330, and the indoor heating control unit 350. Can be managed.

도 4는 도 1에 있는 건물 난방제어 장치에서 수행되는 바닥난방 제어 과정을 설명하는 순서도이다.4 is a flow chart illustrating a floor heating control process performed by the building heating control device of FIG. 1.

도 4를 참조하면, 건물 난방제어 장치(130)는 바닥난방 데이터 수집부(310)를 통해 바닥난방을 제공하는 특정 건물 내의 객실마다 설치되는 복수의 난방 제어기(110)들로부터 바닥온도, 실내온도 및 난방상태를 포함하는 바닥난방 데이터를 수집할 수 있다(단계 S410). 건물 난방제어 장치(130)는 객실 난방 모델 구축부(330)를 통해 바닥난방 데이터에 관한 머신러닝(machine learning)을 통해 객실별 난방 특성을 모델링하여 객실 난방 모델을 구축할 수 있다(단계 S430).Referring to FIG. 4, the building heating control device 130 includes floor temperature and room temperature from a plurality of heating controllers 110 installed for each guest room in a specific building providing floor heating through the floor heating data collection unit 310. And floor heating data including heating conditions may be collected (step S410). The building heating control device 130 may build a room heating model by modeling the heating characteristics of each room through machine learning on floor heating data through the room heating model construction unit 330 (step S430). .

또한, 건물 난방제어 장치(130)는 실내 난방 제어부(350)를 통해 객실 난방 모델을 이용하여 객실 별로 최적의 난방시간, 난방주기 및 난방온도를 결정할 수 있다(단계 S450). 건물 난방제어 장치(130)는 실내 난방 제어부(350)를 통해 객실별 난방시간, 난방주기 및 난방온도를 기초로 복수의 난방 제어기(110)들을 통해 특정 건물에 대한 실내 난방을 제어할 수 있다(단계 S470).In addition, the building heating control device 130 may determine the optimal heating time, heating cycle, and heating temperature for each room by using the room heating model through the indoor heating control unit 350 (step S450). The building heating control device 130 may control indoor heating for a specific building through the plurality of heating controllers 110 based on the heating time, heating cycle, and heating temperature for each room through the indoor heating control unit 350 ( Step S470).

도 5는 외기온도에 따른 난방 설정 온도 제어 과정을 설명하는 도면이다.5 is a diagram illustrating a heating setting temperature control process according to an outside temperature.

도 5를 참조하면, 건물 난방제어 장치(130)는 외기 온도 센서로부터 외기온도를 수집한 후 외기온도가 설정된 최저 온도와 최고 온도 구간 내의 위치에 따라 온도 변화 범위에 비례하여 난방온도를 설정할 수 있다. 예를 들어, 건물 난방제어 장치(130)는 외기 온도가 -10도이고 난방 설정 온도가 25도이며 온도 변화 범위(또는 온도 변화폭)가 ±2도인 경우 난방온도를 27도로 설정할 수 있고, 외기온도가 10도인 경우 난방온도를 23도로 설정할 수 있으며, 외기온도가 0도인 경우 난방온도를 25도로 설정할 수 있다.Referring to FIG. 5, the building heating control device 130 may collect the outside temperature from the outside temperature sensor and then set the heating temperature in proportion to the temperature change range according to the location within the minimum temperature and maximum temperature section at which the outside temperature is set. . For example, when the outside air temperature is -10 degrees, the heating set temperature is 25 degrees, and the temperature change range (or temperature change width) is ±2 degrees, the building heating control device 130 may set the heating temperature to 27 degrees, and the outside temperature When is 10 degrees, the heating temperature can be set to 23 degrees, and when the outside temperature is 0 degrees, the heating temperature can be set to 25 degrees.

도 6은 전기 요금 시간대에 따른 난방 설정 온도 제어 과정을 설명하는 도면이다.6 is a diagram for explaining a heating setting temperature control process according to an electric charge time period.

도 6을 참조하면, 건물 난방제어 장치(130)는 전기 요금 시간대에 따른 난방온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 겨울철 요금 체계 구간(시간)은 경부하: 23 ~ 09, 중부하: 09 ~ 10, 12 ~ 17, 20 ~ 22 및 최대부하: 10 ~ 12, 17 ~ 20, 22~ 23에 해당할 수 있다.Referring to FIG. 6, the building heating control device 130 may control a heating temperature according to an electricity rate time period. For example, the winter fare system section (hours) corresponds to light load: 23 to 09, heavy load: 09 to 10, 12 to 17, 20 to 22, and maximum load: 10 to 12, 17 to 20, 22 to 23. can do.

도 6에서, 대형건물 콘도와 호텔의 경우 일반적으로 산업용 전력의 요금 체계를 사용하는데 겨울철 전기 요금은 최대부하 시간이 경부하 시간에 비해 2.5배 이상 비싸기 때문에, 난방 설정 온도가 25도인 경우라면 경부하 시간(610)이 끝나는 오전 9시 전에 경부하 시간(610)의 상승 온도 설정값 만큼(예를 들어, 1도) 난방 온도를 상승시켜 26도까지 난방온도를 올린 다음 중부하 시간(630)인 9시 ~ 12시의 난방시간을 줄임으로써 전기 요금을 절감시킬 수 있다.In Figure 6, in the case of condominiums and hotels in large buildings, a charge system for industrial power is generally used, and since the maximum load time in winter is more than 2.5 times higher than the light load time, light load when the heating set temperature is 25 degrees. The heating temperature is raised to 26 degrees by increasing the heating temperature by the set value of the rising temperature of the light load time 610 (for example, 1 degree) before 9:00 am when the time 610 ends, and then the heavy load time 630 is Electricity bills can be reduced by reducing the heating time from 9 o'clock to 12 o'clock.

도 7은 본 발명에 따른 바닥난방 제어 과정의 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating an embodiment of a floor heating control process according to the present invention.

도 7을 참조하면, 건물 난방제어 장치(130)는 예약된 객실의 최적 난방 시작시간과 정지시간을 계산할 수 있다(S710). 이 때, 건물 난방제어 장치(130)는 기 구축된 객실 난방 모델을 활용하여 최적 난방 시작시간과 정지시간을 결정할 수 있다. 건물 난방제어 장치(130)는 현재 시간을 기준으로 난방 시작시간과 난방 정지시간 사이에 포함되는 경우 해당 객실에 대한 난방제어를 수행할 수 있다.Referring to FIG. 7, the building heating control device 130 may calculate the optimal heating start time and stop time of a reserved room (S710). In this case, the building heating control device 130 may determine an optimum heating start time and a stop time by using a pre-built room heating model. The building heating control device 130 may perform heating control for a corresponding room if it is included between the heating start time and the heating stop time based on the current time.

또한, 건물 난방제어 장치(130)는 외기온도에 따라 난방 설정 온도를 변화시킬 수 있다(S730). 예를 들어, 외기온도가 -10도이면 원래 난방 설정 온도가 25도임에도 불구하고 온도 변화 범위(또는 온도 변화폭)가 ±2도 이므로 건물 난방제어 장치(130)는 난방온도를 27도로 변경할 수 있고, 외기온도가 10도이면 난방온도를 23도로 변경할 수 있으며, 외기온도가 0도이면 난방온도를 25도로 변경할 수 있다.In addition, the building heating control device 130 may change the heating set temperature according to the outside temperature (S730). For example, if the outside temperature is -10 degrees, even though the original heating set temperature is 25 degrees, the temperature change range (or temperature change width) is ±2 degrees, so the building heating control device 130 can change the heating temperature to 27 degrees. If the outside temperature is 10 degrees, the heating temperature can be changed to 23 degrees, and if the outside temperature is 0 degrees, the heating temperature can be changed to 25 degrees.

또한, 건물 난방제어 장치(130)는 실내 난방이 전기 난방으로 처리되는 경우 현재 시간이 경부하 시간대에 해당하는 경우 경부하 시간대를 고려하여 난방 설정 온도를 조절할 수 있다(S750). 이를 위하여 건물 난방제어 장치(130)는 경부하 시간대에서 난방온도 조절을 위한 상승 온도 설정값을 사전에 설정할 수 있다. 상승 온도 설정값은 객실의 난방 특성에 따라 객실별로 독립적으로 설정될 수 있고, 건물 내의 전체 객실에 대해 통합적으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 경부하 시간대의 상승 온도 설정값은 건물 난방제어 장치(130)에 의해 건물 내의 전체 객실에 대해 1도로 설정될 수 있다.In addition, when the indoor heating is processed by electric heating, the building heating control apparatus 130 may adjust the heating set temperature in consideration of the light load time zone when the current time corresponds to the light load time zone (S750). To this end, the building heating control device 130 may preset a set value of a rising temperature for controlling the heating temperature in the light load time zone. The set value of the rising temperature may be independently set for each room according to the heating characteristics of the room, or may be integrated for all rooms in the building. For example, the set value of the rising temperature in the light load time period may be set to 1 degree for all rooms in the building by the building heating control device 130.

또한, 건물 난방제어 장치(130)는 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수 이하인 경우에만 설정된 난방온도로 난방을 개시할 수 있고(S770), 만약 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수보다 큰 경우에는 피크전력의 사용량을 제한하기 위하여 전체 난방 객실 수를 조정할 수 있다(S790).In addition, the building heating control device 130 can start heating at the set heating temperature only when the total number of heating rooms is less than the maximum number of heating rooms (S770), and if the total number of heating rooms is greater than the maximum number of heating rooms, the peak power The total number of heated rooms may be adjusted in order to limit the usage of the unit (S790).

즉, 전기요금은 전력량 사용 요금에 기본 요금을 더한 것으로, 전력량 사용 요금은 사용 전력에 비례하고 기본 요금은 피크전력(즉, 중부하 및 최대 부하 시간대의 최대 사용 전력)의 사용량에 비례할 수 있다. 따라서 피크전력의 사용량을 제한하면 기본 요금이 인상되는 것을 예방할 수 있다. 전기를 이용한 바닥난방에서 전체 전력 사용량은 난방 중인 객실의 수에 비례하므로 건물 난방제어 장치(130)는 현재 난방 중인 객실 수를 실시간으로 파악하여 적정관리 가능한 최대값을 넘어가면 가장 온도가 높은 객실 순으로 난방을 중지하여 난방 객실 수가 최대값을 넘지 않도록 제어할 수 있다.In other words, the electricity charge is the sum of the basic charge to the electric energy usage charge, the electric energy usage charge is proportional to the electric power used, and the basic charge can be proportional to the usage of peak electric power (that is, the maximum electric power used during the heavy load and the maximum load time period). . Therefore, limiting the use of peak power can prevent an increase in basic rates. In floor heating using electricity, the total power consumption is proportional to the number of heated rooms, so the building heating control device 130 determines the number of currently heated rooms in real time, and if it exceeds the maximum value that can be properly managed, the rooms with the highest temperature are ordered. By stopping the heating, the number of heated rooms can be controlled so that it does not exceed the maximum value.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.

100: 건물 난방제어 시스템
110: 난방 제어기 130: 건물 난방제어 장치
150: 데이터베이스
210: 프로세서 230: 메모리
250: 사용자 입출력부 270: 네트워크 입출력부
310: 바닥난방 데이터 수집부 330: 객실 난방 모델 구축부
350: 실내 난방 제어부 370: 제어부
610: 경부하 시간 630: 중부하 시간100: building heating control system
110: heating controller 130: building heating control device
150: database
210: processor 230: memory
250: user input/output unit 270: network input/output unit
310: floor heating data collection unit 330: room heating model construction unit
350: indoor heating control unit 370: control unit
610: light load time 630: heavy load time

Claims (8)

바닥난방을 제공하는 특정 건물 내의 객실마다 설치되는 복수의 난방 제어기들로부터 바닥온도, 실내온도 및 난방상태를 포함하는 바닥난방 데이터를 수집하는 바닥난방 데이터 수집부;
상기 바닥난방 데이터에 관한 머신러닝(machine learning)을 통해 객실별 난방 특성을 모델링하여 객실 난방 모델을 구축하는 객실 난방 모델 구축부; 및
상기 객실 난방 모델을 이용하여 객실 별로 최적의 난방시간, 난방주기 및 난방온도를 결정하고 상기 복수의 난방 제어기들을 통해 상기 특정 건물에 대한 실내 난방을 제어하는 실내 난방 제어부를 포함하되,
상기 실내 난방 제어부는 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수 이하인 경우에만 상기 실내 난방의 제어를 개시하는 것을 특징으로 하는 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치.
A floor heating data collection unit for collecting floor heating data including floor temperature, room temperature, and heating status from a plurality of heating controllers installed for each room in a specific building providing floor heating;
A room heating model building unit for constructing a room heating model by modeling heating characteristics for each room through machine learning on the floor heating data; And
An indoor heating control unit that determines the optimal heating time, heating cycle, and heating temperature for each room using the room heating model and controls indoor heating for the specific building through the plurality of heating controllers,
The indoor heating control unit starts controlling the indoor heating only when the total number of heating rooms is less than or equal to the maximum number of heating rooms.
 제1항에 있어서,
상기 바닥난방 데이터 수집부는 상기 바닥난방 데이터와 함께 외기온도 센서를 통한 외기온도 및 고객 입/퇴실 시간을 더 수집하고,
상기 객실 난방 모델 구축부는 객실 번호, 외기온도 및 고객 입/퇴실 시간을 입력하면 난방 시작시간 및 난방 중지시간을 출력하는 학습 모델을 상기 객실 난방 모델로서 구축하는 것을 특징으로 하는 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치.
The method of claim 1,
The floor heating data collection unit further collects the outdoor air temperature and the customer entry/exit time through the outdoor air temperature sensor together with the floor heating data,
The room heating model construction unit builds a learning model that outputs a heating start time and a heating stop time as the room heating model when a room number, outside temperature, and customer entry/exit time are inputted. For building heating control device.
 제2항에 있어서,
상기 객실 난방 모델 구축부는 상기 바닥난방 데이터 및 상기 외기온도에 관한 머신러닝을 통해 외기온도에 따른 난방시 온도 상승 기울기 및 난방 중지시 온도 하강 기울기를 상기 객실별 난방 특성으로서 모델링하고,
상기 객실 난방 모델은 상기 객실번호와 연관된 객실별 난방 특성을 결정하는 제1 단계와 해당 객실별 난방 특성에 기초하여 상기 외기온도 및 상기 고객 입/퇴실 시간에 대응되는 난방 시작시간 및 난방 중지시간을 결정하는 제2 단계로 동작하는 것을 특징으로 하는 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치.
The method of claim 2,
The room heating model construction unit models the temperature rise slope during heating according to the outside air temperature and the temperature decrease slope when heating is stopped as the heating characteristics for each room through machine learning on the floor heating data and the outside air temperature,
The room heating model includes a first step of determining a heating characteristic for each room associated with the room number, and a heating start time and a heating stop time corresponding to the outside temperature and the customer entry/exit time based on the heating characteristic for each room. Building heating control device for improving the efficiency of floor heating, characterized in that operating in a second step of determining.
 제1항에 있어서, 상기 실내 난방 제어부는
외기 온도 센서로부터 외기 온도를 수집하고 기 설정된 온도 변화폭에 비례하여 상기 난방온도를 변경함으로써 상기 실내 난방을 제어하는 것을 특징으로 하는 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치.
The method of claim 1, wherein the indoor heating control unit
A building heating control device for improving the efficiency of floor heating, comprising controlling the indoor heating by collecting the outside temperature from an outside temperature sensor and changing the heating temperature in proportion to a preset temperature change range.
 제1항에 있어서, 상기 실내 난방 제어부는
상기 실내 난방이 전기 난방인 경우 경부하, 중부하 및 최대부하 구간들을 포함하는 계절별 요금 체계를 적용하여 상기 난방온도를 변경함으로써 상기 실내 난방을 제어하는 것을 특징으로 하는 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치.
The method of claim 1, wherein the indoor heating control unit
When the indoor heating is electric heating, a building for improving the efficiency of floor heating, characterized in that the indoor heating is controlled by changing the heating temperature by applying a seasonal rate system including light load, heavy load and maximum load sections Heating control device.
 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 실내 난방 제어부는
전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수를 초과하는 경우 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수 이하로 떨어질 때까지 객실온도가 높은 순으로 난방을 중지하는 것을 특징으로 하는 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 장치.
The method of claim 1, wherein the indoor heating control unit
Building heating control device for improving the efficiency of floor heating, characterized in that when the total number of heated rooms exceeds the maximum number of heated rooms, heating is stopped in the order of the highest room temperature until the total number of heated rooms falls below the maximum number of heated rooms. .
 건물 난방제어 장치에서 수행되는 방법에 있어서,
바닥난방을 제공하는 특정 건물 내의 객실마다 설치되는 복수의 난방 제어기들로부터 바닥온도, 실내온도 및 난방상태를 포함하는 바닥난방 데이터를 수집하는 단계;
상기 바닥난방 데이터에 관한 머신러닝(machine learning)을 통해 객실별 난방 특성을 모델링하여 객실 난방 모델을 구축하는 단계; 및
상기 객실 난방 모델을 이용하여 객실 별로 최적의 난방시간, 난방주기 및 난방온도를 결정하고 상기 복수의 난방 제어기들을 통해 상기 특정 건물에 대한 실내 난방을 제어하는 단계를 포함하되,
상기 실내 난방을 제어하는 단계는 전체 난방 객실 수가 최대 난방 객실 수 이하인 경우에만 상기 실내 난방의 제어를 개시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥난방의 효율성 향상을 위한 건물 난방제어 방법.
In the method performed in the building heating control device,
Collecting floor heating data including floor temperature, room temperature, and heating status from a plurality of heating controllers installed for each room in a specific building that provides floor heating;
Building a room heating model by modeling heating characteristics for each room through machine learning on the floor heating data; And
Determining an optimum heating time, heating cycle, and heating temperature for each room using the room heating model, and controlling indoor heating for the specific building through the plurality of heating controllers,
The controlling of the indoor heating includes starting control of the indoor heating only when the total number of heating rooms is less than or equal to the maximum number of heating rooms.
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