KR101081486B1 - Display device and method for monitoring of energy usage and carbon emissions - Google Patents

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KR101081486B1
KR101081486B1 KR1020100050794A KR20100050794A KR101081486B1 KR 101081486 B1 KR101081486 B1 KR 101081486B1 KR 1020100050794 A KR1020100050794 A KR 1020100050794A KR 20100050794 A KR20100050794 A KR 20100050794A KR 101081486 B1 KR101081486 B1 KR 101081486B1
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한종훈
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주식회사 케이티
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Abstract

PURPOSE: A display device and a method for monitoring of energy usage and carbon emission are provided to calculate the amount of carbon emission and display the calculated value to a user. CONSTITUTION: A data collecting module(31) collects information about power consumption, temperature, and humidity from a sensor which is attached to a server of a data center and an air conditioning facility. A carbon emission converting module(32) changes consumption level into a carbon emission level. A statistics processing module(33) processes the power consumption level, the carbon emission level, and information about temperature and humidity into statistics data. A database(38) stores the statistical data. If temperature and humidity of the air conditioning facility exceeds a preset range, an alarm module(36) creates an informing message.

Description

에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치 및 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MONITORING OF ENERGY USAGE AND CARBON EMISSIONS}DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MONITORING OF ENERGY USAGE AND CARBON EMISSIONS}

본 발명은 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력사용량을 측정하는 센서로부터 에너지사용에 대한 정보를 수집하여 이를 탄소배출량으로 산정하여 데이터로 저장하고 이를 사용자가 디스플레이 화면에서 모니터링할 수 있는 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for displaying energy consumption and carbon emission monitoring, and more particularly, to collect information on energy usage from a sensor measuring power consumption, calculate the carbon emission amount, and store it as data and display it by a user. The present invention relates to an energy consumption and carbon emission monitoring display device and method that can be monitored on a screen.

일반적으로 데이터센터는 수많은 서버 장비뿐만 아니라 안정성과 신뢰성을 보장하기 위해 2중 전원시설, 냉각장비, 항온, 항습을 위한 공조시설 등이 24시간 가동되어야 한다. 인터넷 데이터센터를 운영하는데 필수적인 요소인 전력은 그 소모량이 급증하여 이에 대한 이용 비용 또한 급증하고 있는 추세이다. 미국의 경우 2006년 데이터센터들의 전력소모량은 610억 KWh로 그 비용은 45억 달러 수준이며 이는 미국의 580만 가정의 사용량과 맞먹는 수준이다. 특히 2011년에는 1,000억 KWh를 소모할 것으로 예상되는 등 그 이용량은 계속 증가할 것으로 판단된다. 전력의 절반은 냉각, 전력분배에 이용되고 있으며 서버 성능 개선으로 전력밀도는 증가하고 있다.In general, data centers must operate 24 hours a day, with numerous server equipment, as well as dual power plants, cooling equipment, air conditioning, and air conditioning to ensure stability and reliability. Power consumption, which is an essential element for operating an Internet data center, is rapidly increasing, and the cost of using it is also increasing. In the United States, data centers consumed 61 billion KWh of electricity in 2006, at a cost of $ 4.5 billion, equivalent to US 5.8 million households. In particular, it is expected to consume 100 billion KWh in 2011. Half of the power is used for cooling and power distribution, and power density is increasing due to server performance improvements.

국내 데이터센터 전력 소모량은 데이터센터별 2만KWh 정도로 인터넷 데이터센터 1개소가 아파트 1만 가구의 전력 사용량과 비슷한 전력을 소비하고 있다. 특히 데이터센터의 연평균 서버 증가율이 6.6%로 전력 수요량은 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 현재 전력량에 대해서는 부분적으로 모니터링이 이루어지고 있지만, 이를 탄소배출량으로 산정하고 모니터링하며 공조시설을 시스템적으로 제어하는 방법이 필요한 상황이다.Domestic data center power consumption is about 20,000KWh per data center, and one Internet data center consumes power similar to that of 10,000 apartments. In particular, the average annual server growth rate of the data center is 6.6%, and the demand for electricity is expected to increase continuously. Currently, partial monitoring of power is being performed, but there is a need for a method of calculating and monitoring carbon emissions and controlling the air conditioning system systematically.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전력사용량에 대한 데이터를 수집하고 이를 기준으로 탄소배출량을 산정하여 사용자에게 보여주며, 온도와 습도의 모니터링을 통해 적정 온도, 습도를 벗어나는 경우 이용자가 디스플레이 장치를 통해서 공조시설을 직접 제어할 수 있도록 한 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치 및 방법를 제공함을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the above problems, and collects data on power consumption and calculates carbon emissions based on this, and shows it to the user, and if the temperature and humidity deviate by monitoring the temperature and humidity. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for monitoring energy consumption and carbon emission, which enables a user to directly control an air conditioning facility through a display device.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치의 일 측면에 따르면, 데이터 센터의 서버 및 공조시설에 부착된 센서로부터 전송되는 전력사용량과 온도, 습도에 대한 정보를 수집하는 데이터 수집모듈; 상기 데이터 수집모듈에서 수집된 전력사용량을 탄소배출량으로 변환하는 탄소량 변환모듈; 상기 전력사용량, 탄소배출량, 온도, 습도 정보를 통계데이터로 가공하는 통계처리모듈; 상기 전력사용량, 탄소배출량, 온도, 습도 정보 및 상기 통계처리모듈에 의해 가공된 통계데이터를 저장하는 데이터베이스; 상기 공조시설의 온도, 습도가 설정된 온도, 습도의 범위를 벗어난 경우 알림 메시지를 생성하는 알람 모듈; 및 상기 설정된 온도, 습도의 범위를 벗어난 공조시설을 제어하는 공조시설 제어모듈을 포함한다.According to an aspect of the energy consumption and carbon emission monitoring device according to the present invention for achieving the above object, to collect information on the power consumption and temperature, humidity transmitted from the sensor attached to the server and air conditioning facilities of the data center Data collection module; A carbon amount conversion module for converting power consumption collected by the data collection module into carbon emissions; Statistical processing module for processing the power consumption, carbon emissions, temperature, humidity information into statistical data; A database for storing the power consumption, carbon emission amount, temperature, humidity information and statistical data processed by the statistical processing module; An alarm module generating a notification message when the temperature and humidity of the air conditioning facility are out of a range of set temperature and humidity; And an air conditioning facility control module for controlling the air conditioning facility outside the range of the set temperature and humidity.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 방법의 일 측면에 따르면, (a) 주 컴퓨터에서 수신한 데이터를 분석하여 연료의 배출 유형을 판단하는 단계; (b) 상기 단계(a)에서 연료의 배출 유형이 간접 배출인 것으로 판단된 경우 전력 사용 유무를 판단하는 단계; (c) 상기 단계(b)에서 전력이 사용된 것으로 판단된 경우 서버의 전력사용량에 의한 이산화탄소 배출량을 계산하는 단계; (d) 상기 단계(b)에서 전력이 사용되지 않은 것으로 판단된 경우 공조시설의 스팀/냉매 사용량에 의한 이산화탄소 배출량을 계산하는 단계; (e) 상기 단계(a)에서 연료의 배출 유형이 직접 배출인 것으로 판단된 경우 이산화탄소의 발생 여부를 판단하는 단계; (f) 상기 단계(e)에서 이산화탄소가 발생된 것으로 판단된 경우 이산화탄소 배출량을 계산하는 단계; 및 (g) 상기 단계(e)에서 이산화탄소가 발생되지 않은 것으로 판단된 경우 비이산화탄소 배출량을 계산하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the energy consumption and carbon emissions monitoring method according to the present invention for achieving the above object, (a) analyzing the data received from the main computer to determine the type of fuel discharge; (b) determining whether electricity is used if it is determined in step (a) that the fuel emission type is indirect emission; (c) calculating carbon dioxide emission by power consumption of the server when it is determined that power is used in step (b); (d) calculating the carbon dioxide emission due to the use of steam / refrigerant in the air conditioning system when it is determined that power is not used in step (b); (e) determining whether carbon dioxide is generated when it is determined in step (a) that the emission type of the fuel is direct emission; (f) calculating carbon dioxide emissions when it is determined that carbon dioxide is generated in step (e); And (g) calculating non-CO2 emissions when it is determined in step (e) that no carbon dioxide is generated.

본 발명에 의하면, 전력사용량에 대한 데이터를 수집하고 이를 기준으로 탄소배출량을 산정하여 사용자에게 보여주며, 온도와 습도의 모니터링을 통해 적정 온도, 습도를 벗어나는 경우 이용자가 디스플레이 장치를 통해서 공조시설을 직접 제어할 수 있도록 함으로써 불필요한 전력사용량을 줄이고 데이터센터의 장비를 효율적으로 운영 관리하여 안정성을 유지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, data on power consumption is collected and the carbon emissions are calculated and displayed to the user, and when the user departs from the proper temperature and humidity through monitoring of temperature and humidity, the user directly controls the air conditioning facility through the display device. By controlling it, unnecessary power consumption can be reduced, and data center equipment can be efficiently operated and managed to maintain stability.

또한, 적정 온도나 습도를 벗어나는 경우 사용자에게 알람 메시지를 보여줌으로써 온도와 습도에 의한 장애를 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the temperature or humidity is out of the range by showing an alarm message to the user there is an effect that can prevent in advance due to temperature and humidity.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치의 정면도.
도 3은 도 2에서 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치의 평면도.
도 4는 도 2에서 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치의 측면도.
도 5는 도 1에서 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링을 위해 주 컴퓨터에 설치되는 소프트웨어의 구성을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치의 메인 화면을 나타내는 도면.
도 7은 온도와 습도 설정화면의 일예를 나타내는 도면.
도 8은 탄소배출량 및 에너지사용량 정보화면의 일예를 나타내는 도면.
도 9는 통계 화면의 일예를 나타내는 도면.
도 10은 공조시설 제어화면의 일예를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 전력사용량에 대한 탄소배출량 산정 과정을 나타내는 도면.
도 12는 도 11에서 탄소배출량 환산 과정을 나타내는 도면.1 is a view showing a hardware configuration of the energy consumption and carbon emissions monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view of the energy consumption and carbon emissions monitoring device according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of the energy consumption and carbon emissions monitoring device in FIG.
Figure 4 is a side view of the energy consumption and carbon emissions monitoring device in Figure 2;
5 is a view showing the configuration of the software installed in the main computer for monitoring the energy consumption and carbon emissions in FIG.
Figure 6 is a view showing the main screen of the energy consumption and carbon emissions monitoring apparatus of the present invention.
7 is a diagram illustrating an example of a temperature and humidity setting screen;
8 is a diagram showing an example of a carbon emission amount and energy consumption information screen;
9 is a diagram illustrating an example of a statistics screen;
10 is a view showing an example of an air conditioning facility control screen.
11 is a view showing a carbon emission calculation process for the power consumption according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing a carbon emission conversion process in FIG.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치의 정면도이며, 도 3은 도 2에서 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치의 평면도이고, 도 4는 도 2에서 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치의 측면도이다.1 is a view showing a hardware configuration of the energy consumption and carbon emissions monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view of the energy consumption and carbon emissions monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 2 is a plan view of the energy consumption and carbon emissions monitoring device in Figure 2, Figure 4 is a side view of the energy consumption and carbon emissions monitoring device in FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치는 지그비(ZigBee) 장치(10)와, 주 컴퓨터(30)와, 터치 스크린 장치(50)와, 와이파이(Wi-Fi) 장치(70)와, 유선랜 장치(90)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the energy consumption and carbon emission monitoring device of the present invention includes a ZigBee device 10, a main computer 30, a touch screen device 50, and Wi-Fi. Apparatus 70 and wired LAN apparatus 90 are included.

지그비(ZigBee) 장치(10)는 데이터 센터의 각 서버 및 공조시설에 부착된 센서로부터 전력사용량과 온도, 습도에 대한 정보를 수신하여 수신된 데이터를 주 컴퓨터(30)로 실시간 전송한다.The ZigBee device 10 receives information on power consumption, temperature, and humidity from sensors attached to each server and air conditioning facility in the data center, and transmits the received data to the host computer 30 in real time.

주 컴퓨터(30)는 지그비 장치(10)를 통해서 전송된 전력사용량과 온도, 습도에 대한 정보를 DB화하여 저장한다. 특히, 데이터센터의 각 서버의 전력사용량 데이터를 탄소배출량으로 산정하여 터치 스크린 장치(50)를 통해 전력사용량, 탄소배출량, 온도, 습도 정보를 사용자에게 제공한다. 또한, 터치 스크린 장치(50)를 통한 사용자 메뉴를 통해 특정 공조시설에 대한 제어가 요청되면 지그비 장치(10)를 통해서 해당 공조시설에 부착된 센서로 제어요청신호를 전송한다.The host computer 30 stores information on power consumption, temperature, and humidity transmitted through the Zigbee device 10 as a DB. In particular, the power consumption data of each server of the data center is calculated as carbon emissions, and the power consumption, carbon emissions, temperature, humidity information is provided to the user through the touch screen device 50. In addition, when a control for a specific air conditioning facility is requested through the user menu through the touch screen device 50, the control request signal is transmitted to the sensor attached to the air conditioning facility through the Zigbee device 10.

터치 스크린 장치(50)는 지그비 장치(10)를 통해 주 컴퓨터(30)로 전송된 전력사용량, 탄소배출량, 온도, 습도 정보를 주기적으로 갱신하여 화면에 표시한다. 특히, 온도, 습도 정보가 설정된 온도, 습도의 범위를 벗어난 경우에는 주 컴퓨터(30)의 제어에 의해 화면을 통해 알림 메시지를 디스플레이하여 사용자에게 보여준다. 또한, 사용자는 터치 스크린을 통해서 각 메뉴를 선택하여 언제든지 원하는 정보를 조회할 수 있으며, 알림 메시지가 발생되거나 발생되지 않은 경우에도 공조시설을 제어하기 위한 메뉴를 선택하여 공조시설에 대한 제어를 요청할 수 있다. 터치 스크린 장치(50)는 공조시설에 대한 제어가 요청되면 이를 인식하여 요청된 공조시설 제어요청신호를 주 컴퓨터(30)로 전송한다.The touch screen device 50 periodically updates and displays power consumption, carbon emission, temperature, and humidity information transmitted to the main computer 30 through the Zigbee device 10 on the screen. In particular, when the temperature and humidity information is out of the set temperature and humidity range, a notification message is displayed on the screen by the control of the host computer 30 to be displayed to the user. In addition, the user can select each menu through the touch screen to look up the desired information at any time, even if a notification message is generated or not generated by selecting a menu for controlling the air conditioning facilities can request control of the air conditioning facilities have. The touch screen device 50 recognizes when the control for the air conditioning facility is requested and transmits the requested air conditioning control request signal to the host computer 30.

와이파이(Wi-Fi) 장치(70)와 유선랜 장치(90)는 사용자가 외부 컴퓨터를 사용하여 무선 또는 유선으로 주 컴퓨터(30)에 접속하여 주 컴퓨터(30)를 제어하기 위한 장치이다. 이러한 경우에는 아이디(ID)와 패스워드 입력에 의한 사용자 인증을 통과해야만 주 컴퓨터(30)를 제어할 수 있도록 한다. 외부에서 와이파이(Wi-Fi) 장치(70)와 유선랜 장치(90)를 통해서 규격에 맞는 데이터 요청이 있을 경우, 데이터베이스에 수집된 전력사용량, 탄소배출량, 온도, 습도 정보가 XML 규격에 맞춰 외부로 전송된다. 이러한 기능은 중앙관제센터로의 데이터 전송이나 원격지 사용자의 원격 단말기를 통한 모니터링 제어에 이용된다.
The Wi-Fi device 70 and the wired LAN device 90 are devices for the user to control the main computer 30 by connecting to the main computer 30 wirelessly or by wire using an external computer. In this case, the host computer 30 can be controlled only by passing user authentication by inputting an ID and password. When there is a request for data conforming to the specification through the Wi-Fi device 70 and the wired LAN device 90 from the outside, the power consumption, carbon emission, temperature, and humidity information collected in the database is externally conformed to the XML standard. Is sent. This function is used for data transmission to central control center or monitoring control through remote terminal of remote user.

도 5는 도 1에서 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링을 위해 주 컴퓨터에 설치되는 소프트웨어의 구성을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치의 메인 화면을 나타내는 도면이며, 도 7은 온도와 습도 설정화면의 일예를 나타내는 도면이고, 도 8은 탄소배출량 및 에너지사용량 정보화면의 일예를 나타내는 도면이며, 도 9는 통계 화면의 일예를 나타내는 도면이고, 도 10은 공조시설 제어화면의 일예를 나타내는 도면이다.5 is a view showing the configuration of the software installed in the main computer for monitoring the energy consumption and carbon emissions in Figure 1, Figure 6 is a view showing the main screen of the energy consumption and carbon emissions monitoring apparatus of the present invention, Figure 7 Is a view showing an example of the temperature and humidity setting screen, Figure 8 is a view showing an example of the carbon emissions and energy consumption information screen, Figure 9 is a view showing an example of the statistical screen, Figure 10 is a control screen of the air conditioning facility It is a figure which shows an example.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링을 위해 주 컴퓨터에 설치되는 소프트웨어는 데이터 수집모듈(31)과, 탄소량 변환모듈(32)과, 통계처리모듈(33)과, 그래프 표현모듈(34)과, 제어모듈(35)와, 알람 모듈(36)과, 공조시설 제어모듈(37)과 데이터베이스(38)을 포함한다.As shown in Figure 5, the software installed in the main computer for monitoring the energy consumption and carbon emissions of the present invention is a data collection module 31, carbon amount conversion module 32, statistical processing module 33 and And a graph representation module 34, a control module 35, an alarm module 36, an air conditioning control module 37 and a database 38.

데이터 수집모듈(31)은 지그비(ZigBee) 통신을 통해 데이터 센터의 각 서버 및 공조시설에 부착된 센서로부터 전송되는 전력사용량과 온도, 습도에 대한 정보를 수집하고 가공하여 데이터베이스(35)에 설계된 테이블의 규격에 따라 저장한다.The data collection module 31 collects and processes information on power consumption, temperature, and humidity transmitted from a sensor attached to each server and an air conditioning facility of a data center through ZigBee communication, and designs a table in the database 35. Store according to the standard.

탄소량 변환모듈(32)은 데이터 수집모듈(31)에서 수집된 전력사용량 데이터를 탄소배출량으로 변환하고, 변환된 결과 데이터를 데이터베이스(35)에 저장한다.The carbon amount conversion module 32 converts the power consumption data collected by the data collection module 31 into carbon emissions, and stores the converted result data in the database 35.

통계처리모듈(33)은 전력사용량, 탄소배출량, 온도, 습도 정보를 매 시간별, 일별, 주별, 월별 통계데이터로 가공하여 데이터베이스(35)에 저장한다. 전력사용량, 탄소배출량의 경우 1시간 단위의 누적된 전력사용량과 탄소배출량이 통계데이터로 생성되며, 온도와 습도는 1시간 단위의 평균값이 통계데이터로 생성되어 저장된다. 여기서, 통계데이터는 그래프 표현모듈(34)을 통해서 텍스트 데이터와 함께 그래프로 표현된다. 사용자는 생성된 통계데이터에 대해서 터치스크린을 통해서 일별, 주별, 월별로 원하는 일자를 지정하여 조회할 수 있다.The statistical processing module 33 processes power consumption, carbon emissions, temperature, and humidity information into hourly, daily, weekly, and monthly statistical data and stores the statistical data in the database 35. In the case of power consumption and carbon emissions, the cumulative power consumption and carbon emissions in one hour are generated as statistical data, and the average value of temperature and humidity in one hour is generated and stored as statistical data. Here, the statistical data is represented in a graph together with the text data through the graph representation module 34. The user can search the generated statistical data by specifying a desired date by day, week or month through the touch screen.

그래프 표현모듈(34)은 전력사용량과 탄소배출량, 온도, 습도에 대한 정보에서 사용자에 의해 요청된 정보를 그래프화된 정보로 생성하여 터치 스크린을 통해 디스플레이한다.The graph expression module 34 generates the information requested by the user in the information on the power consumption, the carbon emission amount, the temperature, and the humidity as graphed information and displays it on the touch screen.

데이터베이스(38)는 데이터 수집모듈(31)에서 수집된 전력사용량 및 온도, 습도 데이터와, 탄소량 변환모듈(32)에 의해 변환된 탄소배출량 데이터 및 통계처리모듈(33)에 의해 가공된 전력사용량, 탄소배출량, 온도, 습도 데이터를 저장한다.The database 38 includes power consumption and temperature and humidity data collected by the data collection module 31, carbon emission amount data converted by the carbon amount conversion module 32, and power consumption processed by the statistical processing module 33. Save carbon emissions, temperature, and humidity data.

알람 모듈(36)은 데이터 수집모듈(31)에 의해 수집된 공조시설의 온도, 습도가 설정된 온도, 습도의 범위를 벗어나는지를 주기적으로 확인하여 설정된 온도, 습도의 범위를 벗어난 경우 알림 메시지를 생성하여 터치 스크린을 통해 디스플레이함으로써 사용자가 알림 메시지를 확인할 수 있도록 한다.The alarm module 36 periodically checks whether the temperature and humidity of the air conditioning facility collected by the data collection module 31 are out of the set temperature and humidity ranges, and generates a notification message when it is out of the set temperature and humidity ranges. Display via the touch screen allows the user to check the notification message.

공조시설 제어모듈(37)은 터치 스크린을 통해 알림 메시지가 디스플레이되어 사용자에 의해 터치 스크린상의 공조시설 제어메뉴가 선택되어 특정 공조시설에 대한 제어가 요청되면 요청된 해당 공조시설의 상태를 데이터베이스(35)를 통해 확인한 후 해당 공조시설에 대한 제어신호를 지그비 통신을 통해 해당 공조시설에 부착된 센서로 전송함으로써 해당 공조시설이 제어된다.When the air conditioning facility control module 37 displays a notification message through the touch screen and a user selects an air conditioning control menu on the touch screen to request control of a specific air conditioning facility, the air conditioner control module 37 displays a state of the requested air conditioning facility database (35). After confirming through), the air conditioning facility is controlled by transmitting the control signal for the air conditioning facility to the sensor attached to the air conditioning facility through Zigbee communication.

제어모듈(35)은 상기 각 구성요소를 제어하여, 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링과 관련된 일련의 처리를 담당한다.The control module 35 controls each of the above components, and is in charge of a series of processes related to monitoring the energy consumption and carbon emission.

이러한 본 발명의 구성에 의하면, 현재 전력량에 대해서만 부분적으로 이루어지고 있는 모니터링 시스템을 대체하여 전력량에 대한 탄소배출량을 직관적으로 모니터링 할 수 있으며, 필요에 따라 공조시설을 시스템적으로 제어함으로써 불필요한 전력사용량을 줄이고 데이터센터의 장비를 효율적으로 운영 관리할 수 있다. 또한, 공조시설의 온도와 습도가 적정 온도나 습도를 벗어나는 경우 사용자에게 알람 메시지를 보여줌으로써 온도와 습도에 의한 장애를 사전에 예방할 수 있다.
According to the configuration of the present invention, it is possible to intuitively monitor the carbon emissions for the amount of electricity by replacing the monitoring system that is only partially made of the current amount of electricity, and to control the air conditioning facilities systematically as needed, And efficiently manage and manage data center equipment. In addition, when the temperature and humidity of the air conditioning facility is out of the appropriate temperature or humidity, by showing an alarm message to the user can prevent the failure caused by temperature and humidity in advance.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 전력사용량에 대한 탄소배출량 산정 과정을 나타내는 도면이다.11 is a view showing a carbon emissions calculation process for the power consumption according to an embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 바와 같이, 데이터 수집을 요청(S10)한다. 센서 응답/데이터 전송 유무를 판단(S30)한다. 센서 응답/데이터 전송이 없는 경우 응답지연 5분 초과 여부를 판단(S50)한다. 응답지연 5분 초과된 경우에는 센서 이상을 통보(S70)한다. 응답지연 5분 초과되지 않은 경우에는 단계S10이 수행된다. 단계S30에서 센서 응답/데이터 전송이 있는 경우에는 데이터 패킷을 분석(S90)한다. 분석된 데이터는 센서식별 데이터, 요청/응답 데이터, 제어반응 데이터, 환경정보 데이터, 전력검침 데이터, 기기사용이력 데이터로 구분된다. 이러한 종류의 데이터 중에서 제어반응 데이터, 환경정보 데이터, 전력검침 데이터, 기기사용이력 데이터를 이용하여 탄소 배출량을 환산(S110)한다.
As shown in FIG. 11, a data collection request is requested (S10). It is determined whether the sensor response / data transmission (S30). If there is no sensor response / data transmission, it is determined whether the response delay exceeds 5 minutes (S50). If the response delay is more than 5 minutes, the sensor abnormality is notified (S70). If the response delay is not exceeded 5 minutes, step S10 is performed. If there is a sensor response / data transmission in step S30, the data packet is analyzed (S90). The analyzed data is classified into sensor identification data, request / response data, control response data, environmental information data, power meter reading data, and equipment usage history data. Among these types of data, carbon emissions are converted using control response data, environmental information data, power meter reading data, and equipment usage history data (S110).

도 12는 도 11에서 탄소배출량 환산 과정을 나타내는 도면이다.FIG. 12 is a view illustrating a carbon emission conversion process in FIG. 11.

도 12에 도시된 바와 같이, 주 컴퓨터에서 수신한 데이터를 분석(S111)하여 배출 유형(연소 방식)을 판단(S112)한다. 주 컴퓨터는 데이터 센터의 서버에 부착된 센서에서 감지되어 전송되는 전력 사용량 데이터 및 데이터 센터의 정전시 데이터 센터에서 직접 발전이 이루어지는 경우 데이터 센터의 발전설비에 부착된 센서로부터 감지되어 전송되는 발전용량 데이터 중 발전용량 데이터의 전송 여부에 다라 배출 유형을 판단한다.As shown in FIG. 12, the data received from the host computer is analyzed (S111) to determine an emission type (combustion method) (S112). The main computer is the power usage data detected and transmitted from the sensor attached to the server of the data center, and the generation capacity data detected and transmitted from the sensor attached to the power equipment of the data center when the power generation is directly generated in the data center in case of power failure of the data center. The emission type is determined according to whether medium power generation data is transmitted.

주 컴퓨터는 배출 유형이 간접 배출인 것으로 판단되면 전력 사용 유무를 판단(S113)한다. 전력이 사용된 것으로 판단되면 데이터 센터에서 전력을 구매하여 서버에 공급된 전력 사용량에 의한 이산화탄소 배출량을 하기의 수학식 1을 통해서 계산(S114)한다.If it is determined that the emission type is an indirect emission, the main computer determines whether power is used (S113). When it is determined that the power is used, the power is purchased from the data center and the carbon dioxide emission by the power usage supplied to the server is calculated through Equation 1 below (S114).

[수학식 1][Equation 1]

이산화탄소 배출량 = 전력사용량(kWh) × 배출계수(kgCO2/kWh)CO2 emissions = power consumption (kWh) × emission factor (kgCO2 / kWh)

주 컴퓨터는 단계S113에서 전력이 사용되지 않은 것으로 판단되면 데이터 센터의 공조시설에 공급된 스팀(열)/냉매 사용량에 의한 이산화탄소 배출량을 하기의 수학식 2를 통해서 계산(S115)한다.If it is determined in step S113 that the power is not used, the main computer calculates the carbon dioxide emission by using steam (heat) / refrigerant supplied to the air conditioning facility of the data center through Equation 2 below (S115).

[수학식 2][Equation 2]

이산화탄소 배출량 = 사용량(kg) × 배출계수(kgCO2/kcal)CO2 emissions = consumption (kg) × emission factor (kgCO2 / kcal)

주 컴퓨터는 전술한 단계S112에서 배출 유형이 직접 배출인 것으로 판단되면 이산화탄소의 발생 여부를 판단(S116)한다. 이산화탄소가 발생된 것으로 판단되면 고정연소의 이산화탄소(CO2) 배출량을 하기의 수학식 3을 통해서 계산(S117)한다.If the main computer determines that the emission type is direct emission in step S112 described above, it determines whether carbon dioxide is generated (S116). When it is determined that carbon dioxide is generated, the carbon dioxide (CO2) emission of the fixed combustion is calculated through Equation 3 below (S117).

[수학식 3]&Quot; (3) "

이산화탄소 배출량 = ∑연료별 소비량(Nm2) × 발열량 × 환산 계수 × 탄소배출계수(tC/TJ) × CO2 변환계수(44/12)CO2 emissions = ∑ Consumption by fuel (Nm 2 ) × calorific value × conversion factor × carbon emission factor (tC / TJ) × CO2 conversion factor (44/12)

주 컴퓨터는 단계S116에서 이산화탄소가 발생되지 않은 것으로 판단되면 고정연소의 비이산화탄소(non-CO2) 배출량을 하기의 수학식 4를 통해서 계산(S118)한다.If it is determined that no carbon dioxide is generated in step S116, the main computer calculates non-CO2 emissions of fixed combustion through Equation 4 below (S118).

[수학식 4]&Quot; (4) "

비이산화탄소 배출량 = ∑[연료별 소비량(Nm2) × 발열량 × 환산 계수 × 단위환산계수(4.1868TJ × 10-9/kcal) × 배출계수(kg/TJ)]/1000 × GWP 지수Non-CO2 emissions = ∑ [Consumption by fuel (Nm 2 ) × calorific value × conversion factor × unit conversion factor (4.1868TJ × 10 -9 / kcal) × emission factor (kg / TJ)] / 1000 × GWP index

상기 수학식 4에서 GWP(Global Warming Potential) 지수는 온실가스별 지구온난화지수로서 국제규격에 따라 수시된 변동되는 값이 적용된다.In Equation 4, the global warming potential (GWP) index is a global warming index for each greenhouse gas.

이와 같이 전술한 단계S114, 단계S115, 단계S117, 단계S118에서 계산된 탄소배출량 산정 데이터는 데이터베이스에 저장(S119)된다.
In this way, the carbon emission amount calculation data calculated in the above-described steps S114, S115, S117, and S118 is stored in the database (S119).

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

10 : 지그비 장치 30 : 주 컴퓨터
31 : 데이터 수집모듈 32 : 탄소량 변환모듈
33 : 통계처리모듈 34 : 그래프 표현모듈
35 : 제어모듈 36 : 알람 모듈
37 : 공조시설 제어모듈 38 : 데이터베이스
50 : 터치 스크린 장치 70 : 와이파이 장치
90 : 유선랜 장치10: Zigbee Device 30: Main Computer
31: data collection module 32: carbon amount conversion module
33: statistical processing module 34: graph representation module
35: control module 36: alarm module
37: air conditioning control module 38: database
50: touch screen device 70: wifi device
90: wired LAN device

Claims (11)

에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치로서,
데이터 센터의 서버 및 공조시설에 부착된 센서로부터 무선 센서 네트워크를 통해서 전송되는 전력사용량과 온도, 습도에 대한 정보를 수집하는 데이터 수집모듈;
상기 데이터 센터의 서버로 전력을 공급하는 유형에 기초하여 상기 데이터 수집모듈에서 수집된 전력사용량을 탄소배출량으로 변환하는 탄소량 변환모듈;
상기 전력사용량, 탄소배출량, 온도, 습도 정보를 통계데이터로 가공하는 통계처리모듈;
상기 전력사용량, 탄소배출량, 온도, 습도 정보 및 상기 통계처리모듈에 의해 가공된 통계데이터를 저장하는 데이터베이스;
상기 공조시설의 온도, 습도가 설정된 온도, 습도의 범위를 벗어난 경우 알림 메시지를 생성하는 알람 모듈; 및
상기 전력사용량, 탄소배출량, 온도, 습도, 통계데이터 및 상기 알림 메시지 중 적어도 하나가 출력되는 사용자 인터페이스로부터 제어요청신호가 입력된 경우, 상기 설정된 온도, 습도의 범위를 벗어난 공조시설을 제어하는 제어 신호를 상기 무선 센서 네트워크를 통해서 상기 센서로 전송하는 공조시설 제어모듈을 포함하는 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치.

Energy consumption and carbon emissions monitoring device,
A data collection module for collecting information on power consumption, temperature, and humidity transmitted through a wireless sensor network from a sensor attached to a server and an air conditioning facility of a data center;
A carbon amount conversion module for converting power consumption collected by the data collection module into carbon emissions based on a type of supplying power to a server of the data center;
Statistical processing module for processing the power consumption, carbon emissions, temperature, humidity information into statistical data;
A database for storing the power consumption, carbon emission amount, temperature, humidity information and statistical data processed by the statistical processing module;
An alarm module generating a notification message when the temperature and humidity of the air conditioning facility are out of a range of set temperature and humidity; And
When a control request signal is input from a user interface that outputs at least one of the power consumption, carbon emission amount, temperature, humidity, statistical data, and the notification message, a control signal for controlling an air conditioner outside the set temperature and humidity range Energy consumption and carbon emissions monitoring device comprising an air conditioning facility control module for transmitting to the sensor through the wireless sensor network.

청구항 1에 있어서,
상기 전력사용량, 탄소배출량, 온도, 습도에 대한 정보에서 사용자에 의해 요청된 정보를 그래프화된 정보로 생성하는 그래프 표현모듈을 더 포함하는
것을 특징으로 하는 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a graph expression module for generating the information requested by the user in the information on the power consumption, carbon emissions, temperature, humidity as graphed information
Energy consumption and carbon emissions monitoring device, characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 데이터 수집모듈은 지그비 통신을 통해서 전송되는 전력사용량과 온도, 습도에 대한 정보를 수집하는
것을 특징으로 하는 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치.
The method according to claim 1,
The data collection module collects information on power consumption, temperature, and humidity transmitted through Zigbee communication.
Energy consumption and carbon emissions monitoring device, characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 통계처리모듈은 상기 전력사용량, 탄소배출량, 온도, 습도 정보를 매 시간별, 일별, 주별, 월별 통계데이터로 가공하는
것을 특징으로 하는 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치.
The method according to claim 1,
The statistical processing module processes the power consumption, carbon emissions, temperature, and humidity information into hourly, daily, weekly, and monthly statistical data.
Energy consumption and carbon emissions monitoring device, characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 공조시설 제어모듈은 상기 설정된 온도, 습도의 범위를 벗어난 공조시설에 대하여 사용자의 제어요청신호가 입력된 경우 지그비 통신을 통해 해당 공조시절에 부착된 센서로 제어신호를 전송하여 제어하는
것을 특징으로 하는 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 장치.The method according to claim 1,
The air conditioning facility control module transmits and controls a control signal to a sensor attached to the air conditioning period through Zigbee communication when a user's control request signal is input to an air conditioning facility outside the set temperature and humidity range.
Energy consumption and carbon emissions monitoring device, characterized in that. 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 방법으로서,
(a) 주 컴퓨터에서, 데이터 센터의 서버 및 공조시설에 부착된 센서로부터 무선 센서 네트워크를 통해서 수신한 데이터를 분석하여 탄소의 배출 유형을 판단하는 단계;
(b) 상기 단계(a)에서 상기 배출 유형이 간접 배출인 것으로 판단된 경우 전력 사용 유무를 판단하는 단계;
(c) 상기 단계(b)에서 전력이 사용된 것으로 판단된 경우 서버의 전력사용량에 의한 이산화탄소 배출량을 계산하는 단계;
(d) 상기 단계(b)에서 전력이 사용되지 않은 것으로 판단된 경우 공조시설의 스팀 및 냉매 중 적어도 하나 이상의 사용량에 의한 이산화탄소 배출량을 계산하는 단계;
(e) 상기 단계(a)에서 상기 배출 유형이 직접 배출인 것으로 판단된 경우 이산화탄소의 발생 여부를 판단하는 단계;
(f) 상기 단계(e)에서 이산화탄소가 발생된 것으로 판단된 경우 이산화탄소 배출량을 계산하는 단계; 및
(g) 상기 단계(e)에서 이산화탄소가 발생되지 않은 것으로 판단된 경우 비이산화탄소 배출량을 계산하는 단계를 포함하고,
상기 계산된 이산화탄소 배출량 또는 상기 계산된 비이산화탄소 배출량은 사용자 인터페이스로 출력되고,
상기 주 컴퓨터는 상기 사용자 인터페이스로부터 제어요청신호가 입력된 경우, 상기 공조시설을 제어하는 제어 신호를 상기 무선 센서 네트워크를 통해서 상기 공조시설에 부착된 센서로 전송하는 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 방법.
As an energy consumption and carbon emission monitoring method,
(a) at the primary computer, analyzing the data received via the wireless sensor network from sensors attached to servers and air conditioning facilities in the data center to determine carbon emission types;
(b) determining whether electricity is used if it is determined in step (a) that the emission type is an indirect emission;
(c) calculating carbon dioxide emission by power consumption of the server when it is determined that power is used in step (b);
(d) calculating carbon dioxide emission by using at least one of steam and refrigerant of the air conditioning system when it is determined that power is not used in step (b);
(e) determining whether carbon dioxide is generated when it is determined in step (a) that the emission type is a direct emission;
(f) calculating carbon dioxide emissions when it is determined that carbon dioxide is generated in step (e); And
(g) calculating non-CO2 emissions when it is determined in step (e) that no carbon dioxide is generated,
The calculated carbon dioxide emissions or the calculated non-carbon dioxide emissions are output to a user interface,
And the main computer transmits a control signal for controlling the air conditioning facility to a sensor attached to the air conditioning facility through the wireless sensor network when a control request signal is input from the user interface.
청구항 6에 있어서,
상기 단계(a)에서, 상기 주 컴퓨터는 데이터 센터의 서버에 부착된 센서에서 감지되어 전송되는 전력 사용량 데이터 및 상기 데이터 센터의 발전설비에 부착된 센서로부터 감지되어 전송되는 발전용량 데이터 중 상기 발전용량 데이터의 전송 여부에 따라 탄소의 배출 유형을 판단하는
것을 특징으로 하는 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 방법.
The method of claim 6,
In the step (a), the main computer is the power generation capacity of the power usage data sensed and transmitted from the sensor attached to the server of the data center and the power generation capacity data detected and transmitted from the sensor attached to the power generation facility of the data center To determine the type of carbon emissions based on the transmission of data.
Energy consumption and carbon emissions monitoring method characterized in that.
청구항 6에 있어서,
상기 단계(c)에서, 상기 서버의 전력사용량에 의한 이산화탄소 배출량은 전력사용량(kWh) × 배출계수(kgCO2/kWh)로 계산되는
것을 특징으로 하는 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 방법.
The method of claim 6,
In the step (c), the carbon dioxide emission by the power consumption of the server is calculated by the power consumption (kWh) × emission factor (kgCO2 / kWh)
Energy consumption and carbon emissions monitoring method characterized in that.
청구항 6에 있어서,
상기 단계(d)에서, 상기 공조시설의 스팀/냉매 사용량에 의한 이산화탄소 배출량은 사용량(kg) × 배출계수(kgCO2/kcal)로 계산되는
것을 특징으로 하는 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 방법.
The method of claim 6,
In the step (d), the carbon dioxide emissions by the steam / refrigerant consumption of the air conditioning facility is calculated as the consumption (kg) × emission factor (kgCO2 / kcal)
Energy consumption and carbon emissions monitoring method characterized in that.
청구항 6에 있어서,
상기 단계(f)에서, 상기 이산화탄소 배출량은 ∑연료별 소비량(Nm2) × 발열량 × 환산 계수 × 탄소배출계수(tC/TJ) × CO2 변환계수(44/12)로 계산되는
것을 특징으로 하는 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 방법.
The method of claim 6,
In the step (f), the carbon dioxide emission is calculated as ∑ fuel consumption (Nm 2 ) × calorific value × conversion factor × carbon emission factor (tC / TJ) × CO 2 conversion factor (44/12)
Energy consumption and carbon emissions monitoring method characterized in that.
청구항 6에 있어서,
상기 단계(g)에서, 상기 비이산화탄소 배출량은 ∑[연료별 소비량(Nm2) × 발열량 × 환산 계수 × 단위환산계수(4.1868TJ × 10-9/kcal) × 배출계수(kg/TJ)]/1000 × GWP 지수로 계산되는
것을 특징으로 하는 에너지사용량 및 탄소배출량 모니터링 방법.The method of claim 6,
In the step (g), the non-carbon dioxide emission is calculated as [consumption consumption (Nm 2 ) × calorific value × conversion factor × unit conversion factor (4.1868TJ × 10 -9 / kcal) × emission factor (kg / TJ)] / Calculated with 1000 × GWP Index
Energy consumption and carbon emissions monitoring method characterized in that.
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