KR20200079142A - 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 장치가 스스로 에너지 정책에 맞게 동작함으로써 에너지를 절감할 수 있고, 건물의 환경에 최적화된 에너지 소비가 수행될 수 있으며, 에너지 정책의 수립이 실시간으로 반복적으로 수행되고 사용 패턴의 학습이 가능하므로 건물의 자연 기후적 요인 뿐만 아니라 건물에 상주하는 사용자들의 사용 패턴에 최적화된 에너지 정책의 수립이 가능하고, 건물 내부에서 수집된 데이터 뿐만 아니라 기상, 환경, 전력, 전기 안전 데이터 등의 공공 데이터를 동시에 활용하여 에너지 정책을 수립함으로써 시시각각 변동하는 외부 요인에도 능동적으로 대처가 가능한 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 장치가 스스로 에너지 정책에 맞게 동작함으로써 에너지를 절감할 수 있고, 건물의 환경에 최적화된 에너지 소비가 수행될 수 있으며, 에너지 정책의 수립이 실시간으로 반복적으로 수행되고 사용 패턴의 학습이 가능하므로 건물의 자연 기후적 요인 뿐만 아니라 건물에 상주하는 사용자들의 사용 패턴에 최적화된 에너지 정책의 수립이 가능하고, 건물 내부에서 수집된 데이터 뿐만 아니라 기상, 환경, 전력, 전기 안전 데이터 등의 공공 데이터를 동시에 활용하여 에너지 정책을 수립함으로써 시시각각 변동하는 외부 요인에도 능동적으로 대처가 가능한 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템에 관한 것이다.
현재 스마트 장치 제품들은 개별 전력다소비기기를 제어하는 단품 위주의 시장이다. 그리고 소프트웨어의 경우 장치를 온오프하거나, 설정 온도를 수동 조작 하는 등 모니터링 수준에 국한되는 실정이다.
또한, 콘센트, 조명, 냉난방기 관련 에너지 절감 장치들은 서버의 명령에 대해서만 동작하는 등 자체적으로 에너지 절감 동작을 수행하지 못하는 한계가 있었다.
따라서, 스스로 동작하여 에너지 절감 기능을 수행할 수 있는 시스템의 개발이 필요로 하게 되었다.
본 발명은, 에너지 정책이 수신되어 업데이트된 전력 소비 장치가 스스로 에너지 정책에 맞게 동작함으로써 에너지를 절감할 수 있는 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 내부 환경 감지 장치로부터 실시간으로 수집된 데이터를 이용하여 에너지 정책을 수립함으로써, 건물의 환경에 최적화된 에너지 소비가 수행될 수 있는 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 에너지 정책의 수립이 실시간으로 반복적으로 수행되고, 사용 패턴의 학습이 가능하므로, 건물의 자연 기후적 요인 뿐만 아니라 건물에 상주하는 사용자들의 사용 패턴에 최적화된 에너지 정책의 수립이 가능한 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 건물 내부에서 수집된 데이터 뿐만 아니라 기상, 환경, 전력, 전기 안전 데이터 등의 공공 데이터를 동시에 활용하여 에너지 정책을 수립함으로써, 시시각각 변동하는 외부 요인에도 능동적으로 대처가 가능한 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 조명 장치, 콘센트 장치, 온도 조절 장치, 공조 장치 중 어느 하나 이상을 포함하는 전력 소비 장치; 상기 전력 소비 장치 내부 또는 상기 전력 소비 장치가 설치된 공간 내에 구비되어 상기 전력 소비 장치에서 소모되는 전력을 측정하거나 또는 상기 전력 소비 장치가 설치된 공간 내의 온도, 습도, 미세먼지 농도, 조도 중 하나 이상을 측정하거나 또는 사람의 재실 유무를 감지하는 내부 환경 감지 장치; 상기 전력 소비 장치 및 상기 내부 환경 감지 장치와 유선 또는 무선으로 통신되며, 상기 내부 환경 감지 장치로부터 측정된 측정값을 실시간으로 전송받고, 상기 측정값을 토대로 상기 전력 소비 장치의 구동을 제어하는 제어 장치; 상기 제어 장치 또는 상기 환경 감지 장치로부터 측정된 측정값을 전송받으며, 상기 측정값을 토대로 에너지 정책을 수립하여 상기 제어 장치에 전송하는 서버;를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 서버는 상기 전력 소비 장치가 설치된 외부의 기상 정보를 전송받아 에너지 정책을 수립하며, 외부로부터 전력 감축 요청이 수신되면 에너지 정책을 수정하되, 상기 내부 환경 감지 장치로부터 측정된 측정값을 실시간으로 전송받아 이를 토대로 수정된 에너지 정책을 피드백한다.
본 발명은, 에너지 정책이 수신되어 업데이트된 전력 소비 장치가 스스로 에너지 정책에 맞게 동작함으로써 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 내부 환경 감지 장치로부터 실시간으로 수집된 데이터를 이용하여 에너지 정책을 수립함으로써, 건물의 환경에 최적화된 에너지 소비가 수행될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 에너지 정책의 수립이 실시간으로 반복적으로 수행되고, 사용 패턴의 학습이 가능하므로, 건물의 자연 기후적 요인 뿐만 아니라 건물에 상주하는 사용자들의 사용 패턴에 최적화된 에너지 정책의 수립이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 건물 내부에서 수집된 데이터 뿐만 아니라 기상, 환경, 전력, 전기 안전 데이터 등의 공공 데이터를 동시에 활용하여 에너지 정책을 수립함으로써, 시시각각 변동하는 외부 요인에도 능동적으로 대처가 가능한 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 개념도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 정책 수립 및 피드백 과정을 도시한 예시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 재실 센서 연동 동작 예시도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 IoT 모듈 블럭도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 온도 조절기 블럭도.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 재실 센서 블록도.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 콘센트 장치 블록도.
도 8 은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 LED 조명 블록도.
도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 에너지미터 블록도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 정책 수립 및 피드백 과정을 도시한 예시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 재실 센서 연동 동작 예시도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 IoT 모듈 블럭도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 온도 조절기 블럭도.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 재실 센서 블록도.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 콘센트 장치 블록도.
도 8 은 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 LED 조명 블록도.
도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템의 에너지미터 블록도.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 도 1 내지 도 9 에 도시된 바와 같이, 조명 장치, 콘센트 장치, 온도 조절 장치, 공조 장치 중 어느 하나 이상을 포함하는 전력 소비 장치와, 전력 소비 장치 내부 또는 전력 소비 장치가 설치된 공간 내에 구비되어 전력 소비 장치에서 소모되는 전력을 측정하거나 또는 전력 소비 장치가 설치된 공간 내의 온도, 습도, 미세먼지 농도, 조도 중 하나 이상을 측정하거나 또는 사람의 재실 유무를 감지하는 내부 환경 감지 장치와, 전력 소비 장치 및 내부 환경 감지 장치와 유선 또는 무선으로 통신되며, 내부 환경 감지 장치로부터 측정된 측정값을 실시간으로 전송받고, 측정값을 토대로 전력 소비 장치의 구동을 제어하는 제어 장치와, 제어 장치로부터 환경 감지 장치로부터 측정된 측정값을 전송받으며, 측정값을 토대로 에너지 정책을 수립하여 제어 장치에 전송하는 서버를 포함하여 구성된다.
전력 소비 장치는, 조명 장치, 콘센트 장치, 온도 조절 장치, 공조 장치 등 전력을 소모하는 장치들로서, 실내 조명, 전원 콘센트, 에어컨, 히터, 전열교환기, 공기 청정기, 냉장고, TV, 컴퓨터 등이 이에 해당된다.
전력 소비 장치는 전류 센서가 내장되어 소비되는 전류값을 측정할 수 있도록 구성되며, 유선 또는 무선 네트워크로 제어 장치와 연결된다. 이러한 전력 소비 장치는 제어 장치로의 중앙 집중식 통신이 이루어질 수 있도록 구성될 수 있으나, 바람직하게는 각 전력 소비 장치간 통신이 이루어져 상호간 전력 소비 보완 및 수정이 즉각적으로 이루어질 수 있도록 구성된다.
각 전력 소비 장치는 IoT 모듈과 장치별 메인 하드웨어 형태로 분리되는 구조로서 각 전력 소비 장치에 공통적으로 적용되는 공통 임베디드 소프트웨어 모듈 라이브러리가 적용된다.
각 전력 소비 장치는 OTA(Over The Air) 기반 무선 소프트웨어 업데이트가 가능하며, 각 전력 소비 장치와 연결된 스마트 허브는 장치간 메시 네트워크 형태의 무선 통신 구간 중심으로 무선 소프트웨어 업데이트를 지원한다. OTA가 지연되는 경우 패킷 복구가 가능하도록 구성되며, OTA가 실패하는 경우에는 기존 소프트웨어로의 롤백이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
각 전력 소비 장치는 자동 네트워크 바인딩이 가능하도록 구성되며, 따라서 전력 소비 장치를 현장에서 추가 설치할 때 복잡한 과정 없이 지그비(Zigbee) 코디네이터가 생성한 메시 네트워크에 조인하여 자동으로 바인딩되도록 구성된다. 또한, 스마트 허브와 전력 소비 장치간 암호화 자동 인증 및 매크로 바인딩 기능이 지원된다.
전력 소비 장치가 온도 조절기인 경우 온도 조절기에 대한 운영 소프트웨어가 IoT 모듈에 포팅되고, 에너지 정책 자동 결정을 위한 복합 상황 인지 알고리즘이 구현된다. 또한, 냉난방기 운용시 에너지 절감 극대화를 위한 소프트웨어 인버터 형태의 에어웨이브(Air Wave) 기능이 구성된다. 전력 소비 장치가 냉난방기 또는 공조 장치인 경우 리모콘 신호에 대한 자동 또는 수동 학습이 가능하도록 구성된다. 또한, 전력 소비 장치가 온도 조절기, 냉난방기 또는 공조 장치인 경우 운영 임베디드 소프트웨어가 포팅된 IoT 모듈이 삽입되는 메인 보드 회로 및 확장 보드에 대한 레퍼런스 하드웨어가 제시되며, 본 발명의 레퍼런스 하드웨어를 응용 및 확장하여 신규 하드웨어가 설계될 수 있도록 표준 설계 가이드가 제시될 수 있다.
전력 소비 장치는 지그비 무선 통신 기반으로 장치의 네트워크 상황에 따라 통신 품질 확보를 위하여 휴리스틱 기반의 메시 망 탐색 알고리즘이 지원된다. 전력 소비 장치는 무선 네트워크 신호 감도에 반응하여 우회 탐색 경로가 자동으로 지정되며, 무선 네트워크 신호 감도 저하시 스마트 허브를 통하여 서버 플랫폼으로 푸쉬 알람 메시지가 전송된다.
또한, 전력 소비 장치가 콘센트인 경우, IoT 모듈과 장치별 메인 하드웨어 형태로 분리되는 구조로서, 상황 인지 기반 장치 운영 및 에너지 정책 자가 결정을 위한 임베디드 소프트웨어가 탑재된다. 또한, 실시간 전력 사용량 패턴 분석이 가능하도록 구성될 수 있는데, 실시간 전력 사용량 패턴 분석은 각 전력 소비 장치에서 이루어질 수도 있고 제어 장치에서 이루어져 각 전력 소비 장치로 에너지 정책이 전송될 수도 있다. 이를 위하여 전력 소비 장치는 제어 장치 또는 스마트 허브와 시간 동기화를 기반으로 한 소프트웨어 RTC(Real Time Communication)기능이 구비된다. 또한, 기본적으로 과전류 자동 차단 기능이 구비된다. 또한, 콘센트인 전력 소비 장치는 벽부 및 바닥 2구형 동시 기구 대응이 가능한 콘센트로 하드웨어가 구성될 수 있으며, 과전류 감지 허용 폭은 16A까지 넉넉히 확보될 수 있다.
전력 소비 장치가 LED 조명인 경우, IoT 모듈과 장치별 메인 하드웨어 형태로 분리되는 구조로서, 상황 인지 기반 장치 운영 및 에너지 정책 자가 결정을 위한 임베디드 소프트웨어가 탑재된다. LED 조명인 전력 소비 장치는 조명 색온도 조절 기능이 구비되며, 실시간 조명 사용 패턴 분석이 가능하도록 구성될 수 있는데, 실시간 전력 사용량 패턴 분석은 각 전력 소비 장치에서 이루어질 수도 있고 제어 장치에서 이루어져 각 전력 소비 장치로 에너지 정책이 전송될 수도 있다. 이를 위하여 전력 소비 장치는 제어 장치 또는 스마트 허브와 시간 동기화를 기반으로 한 소프트웨어 RTC기능이 구비된다. 또한, LED 조명인 전력 소비 장치는 인러시 전류 10A 이상의 대응을 위한 보호 회로가 구비되며, LED 조명 내에 IoT 모듈이 삽입될 때 IoT 모듈에 의한 음영이 발생되지 않도록 IoT 모듈은 소형화 및 회로 집적도가 높게 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 각 전력 소비 장치와 제어 장치 또는 스마트 허브와의 통신을 위한 IoT 모듈은, 지그비 무선 통신 기반으로 장치의 네트워크 상황에 따라 통신 품질 확보를 위하여 휴리스틱 기반의 메시 망 탐색 알고리즘이 지원된다. 이러한 IoT 모듈은 각 전력 소비 장치의 메인 보드에 삽입시 장치 형상 검증 과정이 자동으로 수행되며, 즉시 운용 가능하도록 플러그 앤 플레이 기능이 지원된다. 또한, 임베디드 리치 클라이언트 방식을 통한 FRAM, EEPROM 기능별 메모리 동시 사용이 지원된다. 또한, IoT 모듈은 자가 무선 신호 감도 측정 기능이 내장되며, 무선 감도 추가 확보를 위한 확장 안테나 연결 포트가 구비된다.
내부 환경 감지 장치는 전력 소비 장치 내부 또는 전력 소비 장치가 설치된 공간 내에 구비되어 전력 소비 장치에서 소모되는 전력을 측정하거나 또는 전력 소비 장치가 설치된 공간 내의 온도, 습도, 미세먼지 농도, 조도 중 하나 이상을 측정하거나 또는 사람의 재실 유무를 감지하는 역할을 한다.
내부 환경 감지 장치가 전력 소비 장치에서 소모되는 전력을 측정하는 경우, 내부 환경 감지 장치는 에너지 미터로 구성될 수 있으며, 콘센트 장치 또는 분전반의 지선에 설치되는 형태로 구성될 수 있다. 에너지 미터는 전선에 CT 저항을 추가 부착하여 전류 측정이 가능해지며, 에너지 미터가 분전반의 지선에 구비되는 경우 과전류 감지 허용 폭은 20A로 설정될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니다. 에너지 미터가 LED 조명의 내부에 구비되는 경우 에너지 미터에 의해 음영이 발생되지 않도록 소형화 및 회로 집적도가 높게 구성되는 것이 바람직하다.
내부 환경 감지 장치가 온도, 습도, 미세먼지 농도, 조도 등을 측정하는 센서인 경우, 내부 환경 감지 장치는 측정값을 제어 장치 또는 스마트 허브에 전송한다. 이때, 온도, 습도 등은 온도 조절기, 냉난방기 또는 공조 장치에 부착된 센서를 활용할 수 있으며, 이에 한정하지 아니하고 별도의 측정 센서가 설치될 수 있다. 조도는 조도 센서가 실내에 설치될 수 있으며, 바람직하게는 각 조명 장치마다 설치되는 것이 각 조명 장치가 설치된 공간이 어느 정도의 조도를 갖게 되는지 확인할 수 있다. 이를 통해 복수의 조명 장치가 배열을 이루어 설치된 공간에서 전력 감축을 수행할 때 단순히 조명 장치의 조도를 조절하는것 뿐만 아니라 조명 장치를 특정 배열로 켜거나 끌 수 있도록 구성할 수 있다. 내부 환경 감지 장치가 미세먼지 농도를 측정하는 센서인 경우, 미세먼지 농도 센서는 냉난방기 또는 공조 장치에 부착된 센서를 활용할 수 있으며, 이에 한정하지 아니하고 별도의 측정 센서가 실내에 설치될 수 있다.
한편, 내부 환경 감지 장치가 재실 센서인 경우, 운영 임베디드 소프트웨어가 포팅된 IoT 모듈이 삽입되는 메인 보드 회로 및 확장 보드에 대한 레퍼런스 하드웨어가 제시되며, 본 발명의 레퍼런스 하드웨어를 응용 및 확장하여 신규 하드웨어가 설계될 수 있도록 표준 설계 가이드가 제시될 수 있다. 이러한 재실 센서는 실내 공간 복수개소에 설치되며, 도플러 모듈 또는 적외선 모듈을 이용한 인체 감지 방식 또는 공지의 인체 감지 방식이 채택될 수 있다. 이러한 재실 센서는 외측에 LED 표시등이 구비될 수 있으며, 예를 들어, 붉은색은 부재중, 파란색은 자리비움, 녹색은 재실 등으로 감지 여부를 표출할 수 있다.
제어 장치는, 내부 환경 감지 장치로부터 측정된 측정값을 실시간으로 전송받고, 측정값을 토대로 전력 소비 장치의 구동을 제어하는 역할을 하며, 이를 위하여 전력 소비 장치 또는 내부 환경 감지 장치와 유무선으로 연결된다.
제어 장치는, 별도의 클라이언트 컴퓨터로 구성될 수 있고, 또는 스마트 허브에 일체로 구성될수도 있다. 요지는, 내부 환경 감지 장치의 측정값을 토대로 에너지 정책을 수립하여 각 전력 소비 장치에 전송할 수 있는 모든 수단이 본 발명의 제어 장치가 된다. 따라서, 본 발명에서는 '장치'라는 용어로서 하나의 스테이션을 한정하는 것이 아닌 '제어'가 가능한 시스템을 통칭하여 제어 장치의 용어로 활용하는 것에 유의하여야 한다.
제어 장치는 전력 소비 장치의 전력 소모량, 내부 환경 감지 장치로부터 측정된 환경 측정값의 정보를 토대로 에너지 정책을 수립 또는 수정한다. 따라서, 관리자의 수동 제어 없이 자동으로 수요 반응을 실현할 수 있게 된다. 또한, 누적 데이터를 활용하여 전력 소비 장치의 전력 소비가 과거 누적 평균값으로부터 설정 수치 이상 벗어나는 경우 과전류의 위험 가능성을 경보하거나 또는 자동으로 전원을 차단한 후 관리자에게 이를 통보함으로써 전기 안전 사고에 능동적으로 대처할 수 있게 된다. 만일 화재 또는 전기 안전 사고가 발생된 경우 조명 장치를 적절히 제어함으로써 대피 경로를 자동으로 안내할 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 제어 장치는 외부로부터 외부 정보, 예를 들어, 외부의 기상 정보, 전력 정보, 전기 안전 데이터 등을 입력받아 내부 환경 감지 장치의 측정값과 함께 에너지 정책에 반영할 수 있으며, 이러한 과정을 실시간으로 반복 적용함으로써 최적화된 수요 반응을 수행할 수 있게 된다. 이때, 전력 소비 장치는 제어 장치의 에너지 정책에 따라 구동하되, 수신된 에너지 정책의 범위 내에서 자체적으로 전력 절감을 위한 동작을 수행할 수 있다. 또한, 이러한 자체 전력 절감 동작 내용은 제어 장치에 전송되어 향후 에너지 정책의 수립에 활용되는 피드백 제어가 가능하도록 구성된다.
한편, 스마트 허브는 제어 장치와 별도로 구성되는 경우 엣지 서버 역할을 하며, 이를 통해 클라우드의 부하를 줄이고 제어 장치 또는 내부 환경 감지 장치로부터 전달되는 데이터를 분석하여 필수 정보만 서버에 전달할 수 있게 된다. 또한, 제어 장치, 스마트 허브, 서버가 상호 동기화되어 제어 장치 또는 전력 소비 장치가 고장이 나더라도 스마트 허브 또는 서버에 있는 데이터가 새 제어 장치 또는 전력 소비 장치에 동기화되어 자동 복구된다.
그리고, 본 발명은 개방형 플랫폼 구조로서 Open API를 제공하여 타 시스템과 손쉽게 연동되며 이를 통해 다양한 응용 서비스를 외부에서 구현 가능하도록 구성된다. 또한, 이를 이용하여 웹 또는 앱을 이용하여 외부에서 원격 접속 및 모니터링이 가능하고, 에너지 정책의 기준을 제시하거나 고장 발생시 이를 신속히 확인할 수 있게 된다.
한편, 콘센트 장치, 조명 장치, 스위치 장치, 냉난방 장치, 각종 센서 장치 등의 전력 소비 장치 및 내부 환경 감지 장치는 에너지 정책을 기반으로 동작되며, 실시간으로 설치된 현장 상황의 각종 데이터, 예를 들어 전력 소비량, 전기 안전 정보, 온습도, 사용 패턴 등이 수집되어 서버로 전송되며, 서버에서 이를 토대로 에너지 정책을 수립하여 제어 장치로 전송하도록 구성될 수 있다. 그러나, 이에 한정하지 아니하고 스마트 허브 또는 제어 장치단에서 에너지 정책을 수립할수도 있으며, 이때, 스마트 허브 또는 제어 장치에서 수립된 에너지 정책은 서버의 검증 과정을 거치도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 건물의 상황에 최적화된 에너지 정책이 수행되어 이미 에너지를 적게 소모하고 있다 하더라도, 외부의 발전회사, 전력거래소, DR 사업자 등에서 전력 감축 요청이 수신된 경우 서버는 전력 감축 요청량에 맞게 에너지 정책을 수정한다. 이때, 감축 수정된 에너지 정책은 각 전력 소비 장치에 업데이트되는데, 이후 서버는 내부 환경 감지 장치로부터 측정된 측정값을 실시간으로 전송받아 이를 토대로 수정된 에너지 정책을 피드백한다.
이를 위하여 서버는 실시간 고속 시계열 데이터의 처리가 가능한 데이터 서버로 구성되며, 실시간 전력 데이터, 온습도 및 조도 데이터 등의 처리를 위하여 시게열 빅데이터 처리에 전문화된 Influx DB가 활용될 수 있다. 또한, 시계열 데이터 입력 성능 극대화를 위한 비동기 데이터 처리 서비스가 수행된다. 또한, 전력 데이터 및 전력 파생 데이터, 사용 패턴 데이터 등의 빅 데이터를 효율적으로 처리하기 위하여 NO-SQL 기반의 데이터 분석 서비스가 수행되며, 웹, 모바일과의 연동, 타 시스템과의 연동을 위하여 Rest API를 기반으로한 인터페이스 모듈이 구성될 수 있다. 그리고, 서버 시스템의 온 프레미스(On-Premise) 구축 시 서비스 리던던시(Redundancy)를 위하여 게이트웨이 서버를 운용할 수 있으며, 이를 통해 고가용성(High Availability)의 구현이 가능하다.
한편, 서비스 플랫폼과 스마트 허브간 통신에서 발생되는 대량의 실시간 송수신 데이터에 대한 비동기 처리를 위하여 프로토콜 분석 파서의 고도화 및 송수신 데이터를 임시로 저장하는 큐를 다단계 구조로 재구성하여 통신 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 실시간 전력 데이터에 대하여 전력 부하별, 그룹별, 장치 상태별, 지역 상황별 등의 각종 비교 분석 및 예측에 대하여 효과적인 서비스를 제공할 수 있고, PHP와 DHTML을 통하여 단순 모니터링만 지원하던 웹 어플리케이션을 REACT 라이브러리 기반으로 전환하고 반응형 웹 UI 기반으로 개선함으로써 개발 품질 및 생산성 향상의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실시간 전력 데이터 분석에 최적화된 웹 기반 챠트 컴포넌트 연계 서비스 및 레포팅 서비스를 제공하여 에너지 관리 시스템의 핵심인 전력 데이터 분석 부분의 시각 효과를 담당하는 챠트 라이브러리에 실시간 전력 데이터 분석을 위한 연계 기능이 삽입될 수 있다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 에너지 정책이 수신되어 업데이트된 전력 소비 장치가 스스로 에너지 정책에 맞게 동작함으로써 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 내부 환경 감지 장치로부터 실시간으로 수집된 데이터를 이용하여 에너지 정책을 수립함으로써, 건물의 환경에 최적화된 에너지 소비가 수행될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 에너지 정책의 수립이 실시간으로 반복적으로 수행되고, 사용 패턴의 학습이 가능하므로, 건물의 자연 기후적 요인 뿐만 아니라 건물에 상주하는 사용자들의 사용 패턴에 최적화된 에너지 정책의 수립이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 건물 내부에서 수집된 데이터 뿐만 아니라 기상, 환경, 전력, 전기 안전 데이터 등의 공공 데이터를 동시에 활용하여 에너지 정책을 수립함으로써, 시시각각 변동하는 외부 요인에도 능동적으로 대처가 가능한 효과가 있다.
Claims (2)
- 조명 장치, 콘센트 장치, 온도 조절 장치, 공조 장치 중 어느 하나 이상을 포함하는 전력 소비 장치;
상기 전력 소비 장치 내부 또는 상기 전력 소비 장치가 설치된 공간 내에 구비되어 상기 전력 소비 장치에서 소모되는 전력을 측정하거나 또는 상기 전력 소비 장치가 설치된 공간 내의 온도, 습도, 미세먼지 농도, 조도 중 하나 이상을 측정하거나 또는 사람의 재실 유무를 감지하는 내부 환경 감지 장치;
상기 전력 소비 장치 및 상기 내부 환경 감지 장치와 유선 또는 무선으로 통신되며, 상기 내부 환경 감지 장치로부터 측정된 측정값을 실시간으로 전송받고, 상기 측정값을 토대로 상기 전력 소비 장치의 구동을 제어하는 제어 장치;
상기 제어 장치 또는 상기 환경 감지 장치로부터 측정된 측정값을 전송받으며, 상기 측정값을 토대로 에너지 정책을 수립하여 상기 제어 장치에 전송하는 서버;
를 포함하는 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 서버는 상기 전력 소비 장치가 설치된 외부의 기상 정보를 전송받아 에너지 정책을 수립하며,
외부로부터 전력 감축 요청이 수신되면 에너지 정책을 수정하되, 상기 내부 환경 감지 장치로부터 측정된 측정값을 실시간으로 전송받아 이를 토대로 수정된 에너지 정책을 피드백하는 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180168785A KR20200079142A (ko) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020180168785A KR20200079142A (ko) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템 |
Publications (1)
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| KR20200079142A true KR20200079142A (ko) | 2020-07-02 |
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ID=71599730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020180168785A KR20200079142A (ko) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 실시간 정보 수집을 통한 에너지 정책 수립 및 피드백 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200079142A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102254230B1 (ko) * | 2020-10-08 | 2021-05-21 | (주)스타라이트 | 공공 빅데이터를 활용한 전력절감 시스템 및 방법 |
| CN115518773A (zh) * | 2022-10-19 | 2022-12-27 | 福建龙净环保股份有限公司 | 电除尘***的节能方法、装置、设备和存储介质 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101035127B1 (ko) | 2009-01-13 | 2011-05-19 | 이인홍 | 원격제어 가능한 절전형 콘센트 장치 |
-
2018
- 2018-12-24 KR KR1020180168785A patent/KR20200079142A/ko unknown
Patent Citations (1)
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