KR100964449B1 - Building energy management system and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 빌딩 에너지 관리 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 빌딩내의 환경 상태를 감지하는 센서부, 상기 센서부가 감지한 빌딩 환경 상태와 연관된 데이터를 저장하는 데이터베이스, 상기 데이터베이스에 저장된 데이터에 기초하여, 상기 빌딩내의 환경 관련 장치의 제어를 명령하는 중앙 제어부, 상기 중앙 제어부의 동작 제어 명령을 설정 가능한 모드 설정부, 및 상기 모드 설정부에서의 설정에 기초한 상기 중앙 제어부의 명령에 의해 조명을 제어하는 조명 제어부를 포함하여 구성되어, 다양한 빌딩 내의 환경 상태에 따른 최적의 환경을 제공하고, 효율적인 에너지 관리가 가능하다.The present invention relates to a building energy management system and a control method thereof, the sensor unit detecting an environmental state in a building, a database storing data associated with the building environmental state detected by the sensor unit, and based on the data stored in the database. A lighting unit for controlling lighting by a central control unit for commanding control of an environment-related device in the building, a mode setting unit for setting an operation control command of the central control unit, and a command of the central control unit based on the setting in the mode setting unit It is configured to include a control unit, to provide an optimal environment according to the environmental conditions in the various buildings, it is possible to efficiently manage energy.
빌딩, 조명 관리, 에너지 관리 Building, Lighting Management, Energy Management
Description
본 발명은 빌딩 에너지 관리 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 빌딩 환경 상태에 따른 최적의 환경을 제공하고, 효율적인 에너지 관리가 가능한 빌딩 에너지 관리 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a building energy management system and a control method thereof, and more particularly, to a building energy management system and a control method capable of providing an optimal environment according to a building environmental condition and enabling efficient energy management.
사회가 발전하고 생활 문화가 변화하면서 이제는 빌딩(Building) 등과 같은 대형 건물들은 단순한 주거 공간이나 업무 수행공간이 아닌, 쾌적하고 편안한 휴식 공간과 업무 능률을 향상시키는 공간으로 변해가고 있다.As society develops and the culture of living changes, large buildings such as buildings are now becoming more comfortable and comfortable resting spaces and more efficient work spaces, not just residential or work spaces.
빌딩은 이와 같은 변화에 발맞춰 대형화되고 그에 걸 맞는 첨단 기능을 갖추게 되었으며, 그에 따라 빌딩은 조명, 에너지 관리 등의 종합적인 관리가 필요하게 되었다.In response to these changes, buildings have become larger and equipped with state-of-the-art features, and as a result, buildings need comprehensive management of lighting and energy management.
이와 같은 빌딩의 종합적인 관리를 자동화하는 것을 빌딩 오토메이션(Building Automation)이라고 하며, 빌딩에서 일어나는 모든 상황들을 제어하여 보다 효율적이고 체계적인 관리가 가능하게 되었다.Automating the overall management of such a building is called building automation, which allows for more efficient and systematic management by controlling everything that happens in the building.
그러나, 종래의 빌딩 관리 시스템은 빌딩 내의 위치와 상황, 또는 개인별로 다양한 환경에 따른 조명 또는 에너지의 관리가 이루어지지 못하였다.However, the conventional building management system has not been able to manage the lighting or energy according to various environments for each location and situation or individual.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 빌딩 내의 위치별, 상황별, 개인별로 다양한 빌딩 환경 상태에 따른 최적의 환경을 제공하고, 효율적인 에너지 관리가 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to improve the prior art as described above, it is an object of the present invention to provide an optimal environment according to various building environmental conditions for each location, situation, and individual within a building, and to enable efficient energy management. .
또한 본 발명은 업무별 특징 및 개인별 취향에 맞게 조도를 설정할 수 있도록 하여, 업무 효율을 최대화하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to maximize the work efficiency by being able to set the illumination according to the work-specific features and individual tastes.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일측에 따른 빌딩 에너지 관리 시스템은, 빌딩내의 환경 상태를 감지하는 센서부, 상기 센서부가 감지한 빌딩 환경 상태와 연관된 데이터를 저장하는 데이터베이스, 상기 데이터베이스에 저장된 데이터에 기초하여, 상기 빌딩내의 환경 관련 장치의 제어를 명령하는 중앙 제어부, 상기 중앙 제어부의 동작 제어 명령을 설정 가능한 모드 설정부, 상기 모드 설정부에서의 설정에 기초한 상기 중앙 제어부의 명령에 의해 조명을 제어하는 조명 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object and solve the problems of the prior art, the building energy management system according to one aspect of the present invention, a sensor unit for detecting an environmental state in the building, a database for storing data associated with the building environmental state detected by the sensor unit A central control unit for instructing control of an environment related device in the building, a mode setting unit for setting an operation control command of the central control unit, and a central control unit based on the setting in the mode setting unit; It includes a lighting control unit for controlling the lighting by the command.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 상기 빌딩 에너지 관리 시스템을 제어하는 중앙 관리 시스템과의 통신이 가능한 통신부를 더 포함한다.According to another aspect of the invention, the communication system further comprises a communication unit capable of communicating with the central management system for controlling the building energy management system.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 상기 센서부는 적외선 센서, 동작 센서, 온도 센서, 조도 센서, 또는 시간 타이머 중에서 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the invention, the sensor unit is characterized in that it comprises at least any one of an infrared sensor, a motion sensor, a temperature sensor, an illumination sensor, or a time timer.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 상기 데이터베이스는 상기 빌딩 환경 내의 인원 수 및 상기 인원의 행동 패턴을 데이터화하여 저장한다.According to another aspect of the present invention, the database stores and stores the number of people in the building environment and the behavior pattern of the personnel.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 상기 모드 설정부는 프로젝터의 동작에 따른 조명 설정, 조도에 따른 조명 설정, 시간에 따른 조명 설정, 사용자에 의한 조도 설정 중에서 적어도 어느 하나가 가능하다.According to another aspect of the invention, the mode setting unit may be at least any one of the light setting according to the operation of the projector, the illumination setting according to the illumination, the illumination setting according to the time, the illumination setting by the user.
본 발명에 따르면, 빌딩 내의 위치별, 상황별, 개인별로 다양한 빌딩 환경 상태에 따른 최적의 환경을 제공하고, 효율적인 에너지 관리가 가능하다.According to the present invention, it is possible to provide an optimal environment according to various building environment conditions for each location, situation, and individual within a building, and enable efficient energy management.
특히, 본 발명에 따르면, 회의실 모드, 복도 모드, 사무환경 모드, 창가 조명 모드, 실험실 모드, 휴게실 모드, 화장실 모드 등의 다양한 모드를 설정하는 것이 가능하므로, 적외선 센서, 동작 센서, 온도 센서, 조도 센서, 또는 시간 타이머 등을 이용하여, 디자인, 프로그래밍, 설계 도면 작업, 타이핑, 사색 등의 업무별 특징 및 개인별 취향에 맞게 조도를 설정할 수 있도록 하여, 업무 효율을 최대화할 수 있다.In particular, according to the present invention, since it is possible to set various modes such as a conference room mode, a corridor mode, an office environment mode, a window lighting mode, a laboratory mode, a rest room mode, a toilet mode, an infrared sensor, a motion sensor, a temperature sensor, and an illuminance. By using a sensor or a time timer, it is possible to maximize the work efficiency by allowing the illumination to be set according to personal characteristics and personal characteristics such as design, programming, design drawing work, typing, and speculation.
또한, 본 발명에 따르면, 계절 날씨에 따라 조도 센서가 조도량을 분석하여 항상 일정한 밝기를 유지할 수 있도록 조명을 자동으로 조정하도록 구성하며, 업무가 종료되어 사용자가 퇴근하거나 밤과 같이 조명이 어두운 시간 대에는 적외선 센서가 사람의 존재 유무를 감지하여 조명을 온/오프 할 수 있으므로, 최적의 환경 제공 및 효율적인 에너지 관리가 가능하다.In addition, according to the present invention, the illumination sensor analyzes the amount of illumination according to the seasonal weather is configured to automatically adjust the lighting to maintain a constant brightness at all times, the end of work when the user goes home or dark light such as night In the stand, an infrared sensor can detect the presence of a person and turn on / off the lighting, thus providing an optimal environment and efficient energy management.
이하 첨부된 도면들 및 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited to the embodiments. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 빌딩 에너지 관리 시스템의 구성을 도시한 구성도이다. 이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일례에 따른 빌딩 에너지 관리 시스템을 설명한다.1 is a block diagram showing the configuration of a building energy management system according to an example of the present invention. Hereinafter, a building energy management system according to an example of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
본 발명에 따른 빌딩 에너지 관리 시스템은 센서부(110), 데이터베이스(DB: 120), 중앙 제어부(130), 모드 설정부(140), 조명 제어부(150), 및 통신부(160)를 포함하여 구성된다.The building energy management system according to the present invention includes a
센서부(110)는 빌딩내의 환경 상태를 감지한다. 빌딩(building)내의 환경 상태라 함은, 빌딩 내의 조도(intensity of illumination) 또는 온도 등의 상태를 말한다.The
센서부(110)는 적외선의 감지가 가능한 적외선 센서, 사람(동물) 또는 물체의 움직임을 감지하는 동작 센서, 온도의 변화를 감지하는 온도 센서, 조도의 변화를 감지하는 조도 센서, 또는 시간 타이머 등을 포함하여 구성될 수 있다. 이와 같이 다양한 센서의 조합을 통하여 제어의 에러 발생율을 낮출 수 있다.The
데이터베이스(120)는 센서부가 감지한 빌딩 환경 상태와 연관된 데이터를 저장한다. 또한, 데이터베이스(120)는 빌딩 환경 내의 인원 수 및 상기 인원의 행동 패턴 등을 저장할 수 있다.The
중앙 제어부(130)는 데이터베이스(120)에 저장된 데이터에 기초하여, 상기 빌딩내의 환경 관련 장치의 제어를 명령한다.The
또한, 중앙 제어부(130)는 데이터베이스(120)에 저장된 빌딩 환경 상태와 연관된 데이터에 기초하여, 빌딩 환경 내의 인원 수 및 상기 인원의 행동 패턴을 데이터화하여 상기 데이터베이스(120)에 저장하도록 제어할 수 있다.In addition, the
모드 설정부(140)는 다양한 모드를 선택하여 중앙 제어부의 동작 제어 명령을 설정하는 것이 가능하다. 상기 모드 설정부(140)를 통하여 설정 가능한 모드는 다양한 위치별, 상황별, 개인별로 다양한 빌딩 환경 상태에 따른 최적의 환경을 설정하기 위하여 제공된다. The
예를 들어, 이와 같은 모드에는 회의실 모드, 복도 모드, 사무환경 모드, 창가 조명 모드, 실험실 모드, 휴게실 모드, 화장실 모드 등의 다양한 모드가 사용될 수 있다.For example, various modes such as a conference room mode, a corridor mode, an office environment mode, a window lighting mode, a laboratory mode, a common room mode, a toilet mode, and the like may be used for such a mode.
회의실 모드는 적외선 센서, 모션 센서, 조도 센서 등을 이용하여 회의실에 따른 자동 조명이 가능하도록 하며, 특히 프로젝터(projector)가 온(on)되면 자동으로 조명이 어두워 지고 프로젝터가 오프(off)되면 조명이 밝아지도록 구성될 수 있다.The conference room mode uses the infrared sensor, motion sensor, and illuminance sensor to enable automatic lighting according to the conference room.In particular, when the projector is on, the light automatically dims and when the projector is off, It can be configured to lighten.
복도 모드는 조도 센서, 시간 타이머, 적외선 센서 등을 이용하여 복도 등의 자동 조명이 가능하도록 하여 평소에는 조도 센서 및 시간 타이머를 통하여 자동 조명이 이루어지며, 밤과 같이 조명이 어두운 시간 대에는 적외선 센서가 사람의 존재 유무를 감지하여 조명을 온/오프 할 수 있다.In the corridor mode, the auto lighting of the corridor is enabled using an illuminance sensor, a time timer, and an infrared sensor. Usually, the auto lighting is performed through an illuminance sensor and a time timer. Can detect the presence of a person and turn on / off the lights.
사무환경 모드는 디자인, 프로그래밍, 설계 도면 작업, 타이핑, 사색 등의 업무별 특징 및 개인별 취향에 맞게 조도를 설정할 수 있도록 하여 업무 효율을 최대화할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한 업무가 종료되어 사용자가 퇴근하면 자동으로 조명이 꺼지도록 구성이 가능하다.The office environment mode can be configured to maximize work efficiency by allowing the user to set the illumination according to personal characteristics and personal characteristics such as design, programming, design drawing work, typing, and speculation. It can also be configured to automatically turn off the lights when the user ends work and leaves the office.
창가조명 모드는 계절 날씨에 따라 조도 센서가 조도량을 분석하여 항상 일정한 밝기를 유지할 수 있도록 조명을 자동으로 조정하도록 구성되며, 조명이 불필요한 밤에는 자동으로 꺼지도록 구성될 수 있다.The window lighting mode is configured to automatically adjust the lighting so that the illumination sensor analyzes the amount of illumination according to seasonal weather and maintains a constant brightness at all times, and may be configured to automatically turn off at night when the lighting is unnecessary.
이외에도, 정밀한 작업이 필요한 공간에는 자동으로 보다 밝은 조명이 이루어지는 실험실 모드, 하루의 시간대별로 자동으로 사용자에게 가장 편안한 조명을 제공하는 휴게실 모드 등이 구비될 수 있다.In addition, a space that requires precise work may be provided with a laboratory mode that automatically brighter lighting, a common room mode that automatically provides the most comfortable lighting for the user at each time of day.
조명 제어부(150)는 모드 설정부(140)에서 사용자에 의하여 선택된 모드 설정에 기초하여, 상기 중앙 제어부(130)의 명령에 의해 조명(180)을 제어한다. The
통신부(160)는 빌딩 에너지 관리 시스템(100)이 외부의 중앙 관리 시스템(170)과의 통신이 가능하다. 통신부(160)는 무선 통신이 가능한 RF 통신 모듈 또는 유선 통신 모듈 등을 포함하여 구성되어, 중앙 관리 시스템(170)과 네트워크 연결이 가능하다.The
중앙 관리 시스템(170)은 빌딩 에너지 관리 시스템(110)과 네트워크로 연결되어, 빌딩 에너지 관리 시스템(110)을 제어하고, 설정 및 관리가 가능하며, 모니터링 하는 것이 가능하다.The
도 2는 본 발명의 일례에 따른 빌딩 에너지 관리 시스템의 제어 방법을 도시 한 흐름도이다. 이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일례에 따른 빌딩 에너기 관리 시스템의 제어 방법을 설명한다.2 is a flowchart illustrating a control method of a building energy management system according to an exemplary embodiment of the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 2, the control method of the building energy management system which concerns on an example of this invention is demonstrated.
빌딩내의 환경 상태를 감지하여(S210), 상기 감지한 빌딩 환경 상태와 연관된 데이터를 저장하며(S220), 이때 빌딩 환경 내의 인원 수 및 상기 인원의 행동 패턴 등을 저장할 수 있다.By detecting an environmental state in the building (S210), and storing data associated with the detected building environmental state (S220), the number of people in the building environment and behavior patterns of the personnel may be stored.
빌딩(building)내의 환경 상태라 함은, 빌딩 내의 조도(intensity of illumination) 또는 온도 등의 상태를 말하며, 이와 같은 환경 상태를 감지하기 위하여, 적외선의 감지가 가능한 적외선 센서, 사람(동물) 또는 물체의 움직임을 감지하는 동작 센서, 온도의 변화를 감지하는 온도 센서, 조도의 변화를 감지하는 조도 센서, 또는 시간 타이머 등이 사용될 수 있다.An environmental condition in a building refers to a condition such as intensity of illumination or temperature in a building, and an infrared sensor, a person (animal), or an object capable of detecting infrared rays in order to detect such an environmental condition. An operation sensor that detects a motion of the sensor, a temperature sensor that detects a change in temperature, an illumination sensor that detects a change in illuminance, or a time timer may be used.
이후, 저장된 빌딩내의 환경 상태와 연관된 데이터에 기초하여, 빌딩내의 환경 관련 장치의 제어를 명령한다(S230).Then, based on the data associated with the stored environmental conditions in the building, the control command of the environment-related devices in the building (S230).
상기 중앙 제어부의 동작 제어 명령을 설정하는 것이 가능하며, 프로젝터의 동작에 따른 조명 설정, 조도에 따른 조명 설정, 시간에 따른 조명 설정, 사용자에 의한 조도 설정 등이 가능하다. 이와 같은 설정은 다양한 모드 형태로 구성되어 위치별, 상황별, 개인별로 다양한 빌딩 환경 상태에 따른 최적의 환경을 설정하기 위하여 제공될 수 있다. 상기 모드로는 회의실 모드, 복도 모드, 사무환경 모드, 창가 조명 모드, 실험실 모드, 휴게실 모드, 화장실 모드 등의 다양한 모드 등이 있다.It is possible to set an operation control command of the central control unit, and it is possible to set lighting according to the operation of the projector, lighting setting according to illumination, lighting setting according to time, and illumination setting by a user. Such a configuration may be provided in order to set an optimal environment according to various building environment conditions for each location, situation, and individual by being configured in various mode forms. The mode includes various modes such as a conference room mode, a corridor mode, an office environment mode, a window lighting mode, a laboratory mode, a common room mode, a toilet mode, and the like.
이후 상기 명령에 의해 조명을 제어하여(S240), 빌딩내의 각각의 환경에 최 적화된 에너지 및 조명 관리가 이루어진다.Then, the lighting is controlled by the command (S240), and energy and lighting management optimized for each environment in the building is performed.
또한, 빌딩 에너지 관리 시스템을 제어하는 중앙 관리 시스템과 네트워크를 통하여 통신하는 것이 가능하므로, 중앙 관리 시스템이 상기 빌딩 에너지 관리 시스템을 원격 제어, 설정, 관리, 및 모니터링이 가능하다.In addition, since it is possible to communicate via a network with a central management system that controls the building energy management system, the central management system can remotely control, configure, manage, and monitor the building energy management system.
또한 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들 이거나 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 본 발명에서 설명된 이동 단말 또는 기지국의 동작의 전부 또는 일부가 컴퓨터 프로그램으로 구현된 경우, 상기 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체도 본 발명에 포함된다.Embodiments of the invention also include computer-readable media containing program instructions for performing various computer-implemented operations. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be known and available to those skilled in the art. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. When all or part of the operation of the mobile terminal or base station described in the present invention is implemented as a computer program, a computer readable recording medium storing the computer program is also included in the present invention.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 빌딩 에너지 관리 시스템의 구성을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a building energy management system according to an example of the present invention.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 빌딩 에너지 관리 시스템의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a control method of a building energy management system according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 빌딩 에너지 관리 시스템100: building energy management system
110: 센서부110: sensor unit
120: 데이터베이스120: database
130: 중앙 제어부130: central control unit
140: 모드 설정부140: mode setting unit
150: 조명 제어부150: lighting control unit
160: 통신부160: communication unit
170: 중앙 관리 시스템170: central management system
180: 조명180: lighting
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