KR101609563B1

KR101609563B1 - Building automation device using environmental data

Info

Publication number: KR101609563B1
Application number: KR1020130046635A
Authority: KR
Inventors: 김정욱; 정호석; 안병후
Original assignee: (주)나오디지탈
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2016-04-06
Also published as: KR20140128024A

Abstract

본 발명은 건물에 대한 환경정보를 이용하여 개별 건물별 시설의 가동 방식을 최적화하고, 이를 통해 소모 전력을 최소화함은 물론, 기존의 피크 전력 제어를 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 웹 기반으로 구성되어 하나의 장치로서 다수의 건물을 개별 제어하면서도 오래된 건물의 인터페이스를 활용할 수 있도록 하는 환경 제어정보를 기반으로 하는 건물 자동제어 장치를 개시한다. The present invention optimizes the operation method of facilities for individual buildings by using environment information on the buildings, minimizes power consumption, and can also perform conventional peak power control. Also, according to the present invention, a building automatic control apparatus based on environment control information is provided which is configured as a web-based device and can utilize an interface of an old building while controlling a plurality of buildings individually as a single device.

Description

Technical Field [0001] The present invention relates to a building automation device based on environmental information,

본 발명은 건물 자동제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 위치, 시간, 계절, 기상 및 재실인원에 따른 건물 내외의 환경을 고려한 건물 내부의 시설 가동 결과에 대한 환경 제어정보를 이용하여 제어대상 건물의 소모 전력을 최소화하는 환경정보를 기반으로 하는 건물 자동제어 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic control system for a building, and more particularly, to an automatic control system for a building using control information on the operation result of the inside of the building taking into consideration the inside and outside environment of the building according to the location, time, season, weather, And more particularly to a building automatic control device based on environmental information that minimizes power consumption of a target building.

통상적으로, 건물 내부에는 건물 내부에 마련되는 시설들을 제어하기 위한 BAS(Building Automation System)를 장비하고 있다. 통상, 건물 내부에 마련되는 시설로는 공조장치, 난방장치, 냉각장치 및 조명장치가 있으며, 이들 장치는 건물 관리자에 의해 선택적으로 온-오프 제어될 수 있으며, BAS는 한국전력에서 설치를 의무화한 전력량계의 측정 결과를 참조하여 피크 전력 제어를 수행하고 있다.Typically, a building automation system (BAS) is installed inside the building to control facilities inside the building. Generally, the facilities provided inside the building include air conditioners, heating devices, cooling devices, and lighting devices. These devices can be selectively on-off controlled by the building manager, and BAS is required to be installed in KEPCO And the peak power control is performed by referring to the measurement result of the watt-hour meter.

피크 전력 제어는 각 건물마다 할당된 전력 최대치를 나타내는 것으로, 피크 전력을 초과하는 전력을 이용하는 경우, 건물주에 부과되는 전기료가 인상될 수 있다. 이에 따라, 종래의 BAS는 건물 내부에 위치하는 시설의 온-오프 제어 및 피크 전력 제어기능을 구비하며, BAS에 의한 피크전력 제어는 통상 공조장치를 오프하거나, 조명장치를 디밍 제어하거나 또는 난방장치나 냉각장치를 온-오프 제어하도록 구성되며, 이들 시설들 중 복수의 구성요소로 구성되는 조명장치의 경우 각 구성요소를 격등제어하는 방식이 이용되기도 한다.The peak power control represents the maximum power allocated to each building. If electric power exceeding the peak power is used, the electric fee charged to the building owner may be increased. Accordingly, the conventional BAS has an on-off control and a peak power control function of a facility located inside a building. Peak power control by the BAS is normally performed by turning off the air conditioner, dimming the lighting device, Off control of the cooling apparatus, and in the case of an illumination apparatus composed of a plurality of constituent elements among these facilities, a method of controlling each constituent element is also used.

도 1은 종래의 BAS에 대한 개념도를 도시한다.1 shows a conceptual view of a conventional BAS.

도 1을 참조하면 종래의 BAS는 관리자의 단말기(50)와 연결되는 BAS가 DC(Demand Control)(61, 71)과 연결되며, DC(61, 71)를 이용하여 건물 내에 위치하는 시설(62, 72)을 제어하도록 구성된다. 또한, BAS는 전력검침 컨트롤러(80)를 통해 건물 내부에 위치하는 시설의 소모전력 정보를 수집하며, 수집된 소모전력이 피크 전력에 이르지 않도록 시설(62, 72)을 온-오프 제어할 수 있다. 그러나, 종래의 BAS는 기본적으로 건물을 관리하는 관리자가 수동 제어하는 것이 중심으로, 불필요하게 소모되는 전력을 제어하는 데는 한계가 있다.Referring to FIG. 1, a conventional BAS is connected to a DC (Demand Control) 61 and 71 connected to a terminal 50 of an administrator, and a facility 62 And 72, respectively. The BAS also collects power consumption information of the facility located inside the building via the power meter reading controller 80 and can control the facilities 62 and 72 on and off so that the collected power does not reach the peak power . However, the conventional BAS basically has a limitation in controlling power that is unnecessarily consumed mainly by the manual control by the manager who manages the building.

이러한 문제에 대해 한국 등록특허 10-0604228에서는 인터넷을 통해 원격지에 있는 컴퓨터나 스마트폰을 이용하여 건물 내부의 시설을 제어하는 웹 기반의 빌딩 통합 관리 및 제어시스템이 제안된 바 있다. 그러나, 등록특허 10-0604228은 건물 관리자가 웹 환경을 기반으로 원격지에서 빌딩을 관리할 수 있다는 점을 제외하면, 종래와 마찬가지로, 관리자가 건물을 관리하여야 한다는 측면에서는 유사하다. 또한, 건물이라는 것은 위치와 조망 방향, 주변 기후와 같은 환경에 따라 가동조건이 다를 수가 있으나, 등록특허 10-0604228에서는 이러한 특징을 간과하고 있다.In response to such a problem, Korean Patent Registration No. 10-0604228 proposes a web-based integrated management and control system for a building in which a facility inside a building is controlled using a remote computer or a smartphone via the Internet. However, similar to the conventional case, the manager is similar in terms of managing the building, except that the building manager can manage the building from a remote location based on the web environment. In addition, the operating conditions may vary depending on the environment such as the location, the viewing direction, and the surrounding climate. However, this characteristic is overlooked in the patent document 10-0604228.

본 발명의 목적은, 건물의 주변환경에 대한 환경정보를 이용하여 건물의 난방, 냉방, 환기, 조명 및 기타 건물제어에 의해 유발되는 전력 소모를 최소화하는 것은 물론, 하나의 장치로 다수의 건물을 개별 제어하도록 함으로써, 전력관리의 효율성 및 비용 절감을 이루는 환경정보를 기반으로 하는 건물 자동제어 장치를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to minimize power consumption caused by heating, cooling, ventilation, lighting and other building control of a building by using environmental information of the surrounding environment of the building, The present invention provides a building automatic control device based on environmental information that achieves efficiency and cost reduction of power management.

상기한 목적은 본 발명에 따라, 제어대상 건물에 설치되는 전력량계로부터 수요전력 정보를 수신하는 인터페이스부, 상기 제어대상 건물에 대한 위치, 시간, 계절, 기상 및 재실 인원에 따라 상기 제어대상 건물에 구비되는 장치에서 소요되는 전력을 정의하는 환경 제어정보를 네트워크 접속되는 EMS(Energy Management System) 서버로부터 획득하는 환경정보 획득부, 상기 환경 제어정보 및 수요전력 정보를 참조하여 상기 제어대상 건물에 대한 목표 전력량 및 목표 감소비율 중 적어도 하나에 따라 상기 제어대상 건물에 마련되는 장치들에 대한 전력제어 프로세스를 설정하고 시뮬레이션하는 부하 시뮬레이터 및 상기 전력제어 프로세스에 대한 제어명령을 생성하여 상기 장치에 대한 제어명령을 생성하여 상기 제어대상 건물로 제공하는 부하 제어부에 의해 달성된다. According to the present invention, the above object can be attained by providing an electric power meter comprising an interface for receiving demand power information from a watt hour meter installed in a control target building, An environment information acquiring unit for acquiring environment control information for defining power consumed by a device to be controlled, from an EMS (Energy Management System) server connected to the network, A load simulator for setting and simulating a power control process for devices provided in the control target building in accordance with at least one of a target decrease rate and a target decrease rate, and a control command for the power control process to generate a control command for the device To the control target building by the load control unit .

본 발명에 따르면 건물에 대한 환경정보를 이용하여 개별 건물별 시설의 가동 방식을 최적화하고, 이를 통해 소모 전력을 최소화함은 물론, 기존의 피크 전력 제어를 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 웹 기반으로 구성되어 하나의 장치로서 다수의 건물을 개별 제어하면서도 오래된 건물의 인터페이스를 활용할 수 있도록한다. According to the present invention, it is possible to optimize the operation method of each building-specific facility by using environment information on the building, thereby minimizing the consumed power and performing the existing peak power control. In addition, according to the present invention, it is possible to utilize an interface of an old building while controlling a plurality of buildings individually as a single device.

도 1은 종래의 BAS에 대한 개념도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보를 기반으로 하는 건물 자동제어 장치와 건물 자동제어 장치에 대한 연결관계에 대한 개념도를 도시한다.
도 3은 건물 환경정보가 획득되는 방법에 대한 개념도를 도시한다.
도 4는 조명에 대한 제어 프로세스를 설명하기 위한 참조도를 도시한다.
도 5는 냉각장치에 대한 제어 프로세스를 설명하기 위한 참조도면을 도시한다.
도 6은 건물에 대한 듀티비 제어를 설명하기 위한 참조도면을 도시한다.1 shows a conceptual view of a conventional BAS.
2 is a conceptual diagram illustrating a connection relationship between a building automatic control device and a building automatic control device based on environment information according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 shows a conceptual diagram of how the building environment information is acquired.
Fig. 4 shows a reference diagram for explaining a control process for illumination.
Fig. 5 shows a reference diagram for explaining the control process for the cooling device.
6 shows a reference diagram for explaining duty ratio control for a building.

본 명세서에 언급되는 건물은, 수동 또는 자동으로 제어 가능한 공조장치, 냉각장치, 난방장치 및 조명장치를 구비할 수 있으며, 이들은 본 명세서에서 "장치"라고 기재될 수 있다. Buildings referred to herein may include manually or automatically controllable air conditioning devices, cooling devices, heating devices, and lighting devices, which may be referred to herein as "devices ".

본 명세서에서 언급되는 전력량계는 기준 주기마다 사용 전력량을 통보하는 장치를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 언급되는 전력량계가 대한민국에서 이용되는 것이라면, 한국전력에서 제공하는 원격검침용 전력량계일 수 있는데, 한국전력공사에서 제공하는 원격검침용 전력량계는 15분마다 사용 전력량에 대한 평균값을 산출할 수 있다. 이 경우, 전력량계의 기준 주기는 15분이라 할 수 있다. 여기서, 기준 주기는 국가나 지역에 따라 상이할 수 있다.The watt hour meter referred to in the present specification may mean a device that notifies the used power amount per reference period. If the watt hour meter referred to in this specification is used in Korea, the watt hour meter for remote meter reading provided by KEPCO may calculate the average value of the used power every 15 minutes . In this case, the reference period of the watt hour meter can be said to be 15 minutes. Here, the reference period may be different depending on the country or region.

본 명세서에서 언급되는 환경 제어정보는, 건물에 대한 위치 정보, 계절별 또는 시간별 기상 정보와 조도 정보, 건물의 재실 인원에 따라 상기 제어대상 건물에 구비되는 장치에서 소요되는 전력을 정의하는 전력정보 등을 지칭할 수 있다. 이에 더하여 환경 제어정보는 각 장치 정보를 포함할 수 있는데, 장치 정보는 장치의 명칭, 무게, 크기, 전력소모량, 및 가동 특성에 대한 정보를 의미할 수 있다.The environmental control information referred to in the present specification includes at least one of environmental information about a building, weather information and illuminance information according to season or time, electric power information for defining power consumed by the apparatus provided in the control target building . In addition, the environmental control information may include each device information, which may be information on the name, weight, size, power consumption, and operation characteristics of the device.

본 명세서에서 언급되는 환경 제어정보는 년 단위, 분기 단위, 월 단위, 주 단위, 일 단위 및 시간 단위의 조도 정보, 온도 정보 및 기상 정보를 포함할 수도 있다. The environmental control information referred to herein may include illuminance information, temperature information, and weather information on a year unit, a quarter unit, a month unit, a week unit, a day unit and a time unit.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보를 기반으로 하는 건물 자동제어 장치(이하, 건물 자동제어 장치라 한다)와 건물 자동제어 장치에 대한 연결관계에 대한 개념도를 도시하고, 도 3은 건물 환경정보가 획득되는 방법에 대한 개념도를 도시하고, 도 4는 조명에 대한 제어 프로세스를 설명하기 위한 참조도를 도시하고, 도 5는 냉각장치에 대한 제어 프로세스를 설명하기 위한 참조도면을 도시하며, 도 6은 건물에 대한 듀티비 제어를 설명하기 위한 참조도면을 도시한다. 도 2 내지 도 6을 함께 참조하여 설명하도록 한다.FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a connection relationship between a building automatic control device (hereinafter, referred to as a building automatic control device) based on environment information and an automatic building control device according to an embodiment of the present invention. Fig. 4 shows a reference diagram for explaining a control process for lighting, and Fig. 5 shows a reference drawing for explaining a control process for a cooling apparatus , And FIG. 6 shows a reference diagram for explaining duty ratio control for a building. 2 to 6 will be described together.

건물 자동제어 장치(100)는 EMS(Eneergy Management System) 서버(200)와 네트워크 접속되며, EMS 서버(200)로부터 건물(10a ∼ 10n)에 대한 환경 제어정보를 획득하고, 획득한 각 건물(10a ∼ 10n)별 환경 제어정보를 참조하여 건물(10a ∼ 10n)의 위치, 시간, 계절, 기상 및 건물(10a ∼ 10n)의 재실 인원을 토대로 목표 전력량 또는 목표 감소비율에 맞추어 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 목표 전력량은 건물(10a ∼ 10n)에서 소모될 전력량에 대한 목표량을 의미할 수 있으며, 목표 감소비율은 건물(10a ∼ 10n)에서 전월 또는 전년의 전력 소모량 대비 몇 %의 전력소모를 감소시킬 것인가를 의미할 수 있다. The building automatic control apparatus 100 is connected to an EMS (Environmental Management System) server 200 and acquires environment control information for the buildings 10a to 10n from the EMS server 200, The simulation can be performed according to the target power amount or the target reduction ratio based on the location, time, season, weather of the buildings 10a to 10n, and occupancy of the buildings 10a to 10n with reference to the environmental control information for each of the buildings 10a to 10n . The target amount of power may mean a target amount of power to be consumed in the buildings 10a to 10n and the target reduction ratio is a percentage of the power consumption of the buildings 10a to 10n It can mean.

목표 전력량과 목표 감소비율은 EMS 서버(200)에서 설정되거나, 건물 자동제어 장치(100)에서 설정될 수 있다. EMS 서버(200)에서 설정되는 경우, EMS 서버(200)가 네트워크 접속되는 건물 자동제어 장치(100)로 목표 전력량과 목표 감소비율을 제공할 수 있다. 반면, 건물 자동제어 장치(100)에서 목표 전력량과 목표 감소비율이 설정되는 경우, 건물 자동제어 장치(100)를 관리하는 관리자에 의해 설정될 수 있다. The target amount of electric power and the target reduction ratio may be set in the EMS server 200 or may be set in the building automatic control device 100. When the EMS server 200 is set up, the EMS server 200 can provide the target power amount and the target reduction ratio to the building automatic control device 100 connected to the network. On the other hand, when the target power amount and the target reduction ratio are set in the automatic building control apparatus 100, the building automatic control apparatus 100 can be set by the manager who manages the building automatic control apparatus 100.

각 건물(10a ∼ 10n)은 한국전력공사(또는 전력량계를 제공하는 업체)에서 제공하는 전력량계(12a ∼ 12n)를 통해 기준 주기(예컨대 15분) 마다 각 건물(10a ∼ 10n)별 전력 소모량을 파악할 수 있다. 각 건물(10a ∼ 10n)에 가설되는 전력량계(12a ∼ 12n)는 각 건물(10a ∼ 10n)별 기준 주기(예컨대 15분) 동안 소모되는 전력량의 평균값에 해당할 수 있다. 즉, 15분 주기 동안 목표 전력량을 넘는 전력이 소모되거나, 또는 그 이하의 전력이 소모되는 경우, 15분 동안의 평균값일 수 있다. Each building 10a to 10n can acquire the power consumption amount of each building 10a to 10n for each reference period (for example, 15 minutes) through watt-hour meters 12a to 12n provided by KEPCO (or a company that provides a watt- . The watt-hour meters 12a to 12n installed in the respective buildings 10a to 10n may correspond to an average value of the amount of power consumed for the reference period (for example, 15 minutes) of each building 10a to 10n. That is, if the power exceeding the target power amount is consumed during the 15 minute cycle, or the power below that amount is consumed, it may be an average value for 15 minutes.

한편, 각 건물(10a ∼ 10n)에는 온도 센서, 조도 센서, 화재 센서, 가스 센서 및 방범 센서와 같은 센서모듈(11a ∼ 11n)이 마련될 수 있으며, 센서모듈(11a ∼ 11n)은 각 건물(10a ∼ 10n) 내부의 재실 온도, 외부인 침입 여부, 사고 발생 여부 및 각 건물(10a ∼ 10n) 내부의 조도 등을 측정하여 건물 자동제어 장치(100)로 제공할 수 있다.Sensor modules 11a to 11n such as a temperature sensor, an illuminance sensor, a fire sensor, a gas sensor and a crime prevention sensor may be provided in each building 10a to 10n. 10b, 10b, 10c, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10b, 10c, 10d,

센서모듈(11a ∼ 11n)은 측정된 값을 건물 자동제어 장치(100) 대신 EMS 서버(200)로 제공할 수도 있다. 이 경우, EMS 서버(200)는 각 건물(10a ∼ 10n)에 대한 계절별 또는 시간별 조도 특성이나, 온도 특성을 파악할 수 있으며, EMS 서버(200)는 이러한 정보를 이용하여 건물 자동제어 장치(100)에서 각 건물(10a ∼ 10n)로 전송되는 제어 명령, 제어 명령의 제어결과를 참조하여 환경 제어정보를 수정할 수 있다.The sensor modules 11a to 11n may provide the measured values to the EMS server 200 instead of the building automatic control device 100. [ In this case, the EMS server 200 can grasp seasonal or time-specific illuminance characteristics and temperature characteristics of the respective buildings 10a to 10n, and the EMS server 200 can use the information to control the building automatic control apparatus 100, It is possible to modify the environment control information by referring to the control commands transmitted to each building 10a through 10n and the control result of the control command.

건물 자동제어 장치(100)와 건물(10a ∼ 10n)은 직렬통신 방식, 예컨대, RS-485, RS-232 및 이더넷(Ethernet)에 의해 연결될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 건물 자동제어 장치(100)는 건물(10a ∼ 10n)과는 인터넷 또는 직렬 통신 방식에 의해 연결될 수 있다. 반면, 건물 자동제어 장치(100)는 EMS 서버(200)와는 인터넷에 의해 접속될 수 있다. 이는, 건물 자동제어 장치(100)가 제어대상 건물(10a ∼ 10n)과는 비교적 근거리의 인터페이스(RS-232, RS-485 및 이더넷)로 연결되나, EMS 서버(200)와는 인터넷으로 접속되도록 함으로써, EMS 서버(200)와는 원격지에서 연결될 수 있도록 한다.The automatic building control apparatus 100 and the buildings 10a to 10n may be connected by a serial communication method such as RS-485, RS-232 and Ethernet. That is, the building automatic control apparatus 100 according to the present embodiment may be connected to the buildings 10a to 10n by an internet or a serial communication method. On the other hand, the building automatic control apparatus 100 may be connected to the EMS server 200 via the Internet. This is because the building automatic control apparatus 100 is connected to the controlled buildings 10a to 10n via a relatively short interface (RS-232, RS-485 and Ethernet) but connected to the EMS server 200 via the Internet And can be connected to the EMS server 200 remotely.

건물(10a ∼ 10n) 중 건축된지 오랜 시간이 지난 경우에, 직렬통신 방식에 의해 BAS(Building Automation System)의 인터페이스가 인터넷을 이용하기 보다는 RS-232 또는 RS-485인 경우가 많고, 이러한 직렬 인터페이스는 BAS가 원격 제어나 그룹 제어가 아니라, 건물 관리자에 의해 수동 제어되는 것을 중심으로 설계된 바에 따른다. 이에 따라, 실시예에 따른 건물 자동제어 장치(100)는 RS-232, RS-485 또는 이더넷으로 인터페이스 가능한 건물과의 데이터 통신을 위해, RS-232, RS-485 및 이더넷에 대한 커넥터를 구비할 수 있으며, 이들 커넥터에 의해 수신되는 데이터를 하나의 데이터 포멧으로 변환하기 위한 변환부를 포함할 수 있다.In many cases, the building automation system (BAS) interface is RS-232 or RS-485 rather than the Internet by a serial communication method in a case where a building 10a to 10n has been built for a long time. Is based on the fact that BAS is not manually controlled by remote control or group control, but is manually controlled by the building manager. Accordingly, the building automatic control apparatus 100 according to the embodiment may include a connector for RS-232, RS-485, and Ethernet for data communication with an RS-232, RS-485, or Ethernet interface And may include a conversion unit for converting the data received by these connectors into one data format.

바람직하게는, 건물 자동제어 장치(100)는 인터페이스부(110), 환경정보 획득부(120), 부하 시뮬레이터(130) 및 부하 제어부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.The automatic building control system 100 may include an interface unit 110, an environment information acquisition unit 120, a load simulator 130, and a load control unit 140.

인터페이스부(110)는 각 건물(10a ∼ 10n)에 마련되는 개별 전력량계(12a ∼ 12n)로부터 기준 주기(예컨대 15분) 마다 전송되는 전력량(수요전력 정보)를 수신하여 환경정보 획득부(120)로 제공할 수 있다. 또한, 인터페이스부(110)는 각 건물(10a ∼ 10n)에 마련되는 센서 모듈(11a ∼ 11n)의 측정값을 수신하여 환경정보 획득부(120)로 제공할 수 있다. 여기서, 센서 모듈(11a ∼ 11n)의 측정값은, 건물(10a ∼ 10n) 내부의 온도, 조도, 습도, 이산화탄소 농도, 산소 농도와 같은 정보일 수 있으며, 이에 더하여 외부 침입 여부, 화재발생 여부에 대한 정보를 더 포함할 수도 있다. 다만 한정하지는 않는다.The interface unit 110 receives the amount of electric power (demand electric power information) transmitted for each reference period (for example, 15 minutes) from the individual watt-hour meters 12a to 12n provided in the respective buildings 10a to 10n, . The interface unit 110 may receive the measurement values of the sensor modules 11a to 11n provided in the respective buildings 10a to 10n and provide the measurement values to the environment information acquisition unit 120. [ Here, the measured values of the sensor modules 11a to 11n may be information such as temperature, illuminance, humidity, carbon dioxide concentration, and oxygen concentration inside the buildings 10a to 10n. In addition, And may further include information about the user. However, it is not limited.

인터페이스부(110)는 각 건물(10a ∼ 10n)에서 사용하는 인터페이스에 대응하는 커넥터를 구비할 수 있다. 커넥터는 RS-232 커넥터, RS-485 커넥터 및 이더넷 커넥터 중 적어도 하나일 수 있다.The interface unit 110 may include a connector corresponding to an interface used in each building 10a to 10n. The connector may be at least one of an RS-232 connector, an RS-485 connector, and an Ethernet connector.

환경정보 획득부(120)는 EMS 서버(200)로부터 환경 제어정보를 획득하고, 각 건물(10a ∼ 10n)에 마련되는 센서 모듈(11a ∼ 11n)의 측정값 및 전력량계(12a ∼ 12n)로부터 수요전력 정보를 수신한다. 환경정보 획득부(120)는 EMS 서버(200)와는 인터넷으로 연결되어 EMS 서버(200)가 원거리에 위치하더라도 EMS 서버(200)로부터 환경 제어정보를 획득할 수 있다. 환경정보 획득부(120)는 환경 제어정보, 센서 모듈(11a ∼ 11n)의 측정값 및 수요전력 정보를 획득 후, 부하 시뮬레이터(130)로 제공한다.The environmental information obtaining unit 120 obtains environmental control information from the EMS server 200 and obtains environmental control information from the measurement values of the sensor modules 11a to 11n provided in the respective buildings 10a to 10n, And receives power information. The environment information acquisition unit 120 may be connected to the EMS server 200 via the Internet to acquire environment control information from the EMS server 200 even if the EMS server 200 is located at a remote location. The environment information obtaining unit 120 obtains the environment control information, the measured values of the sensor modules 11a to 11n, and the demanded power information, and provides the measured values to the load simulator 130. [

부하 시뮬레이터(130)는 환경 제어정보, 센서 값 및 수요전력 정보를 참조하여 각 개별 건물(10a ∼ 10n)의 목표 전력량 및 목표 감소비율에 맞추어 각 건물(10a ∼ 10n)에 대한 전력 제어를 위한 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 이는 도 5를 함께 참조하여 설명하도록 한다. The load simulator 130 refers to the environment control information, the sensor value, and the demanded power information to perform a simulation for power control for each building 10a to 10n in accordance with the target power amount and the target decrease ratio of each building 10a to 10n Can be performed. This will be described with reference to FIG.

예컨대, 건물(10a) 주변의 8월달 기온이 30도, 건물의 단열율이 50%이고, 이에 따라, 건물(10a)에서 에어컨을 가동하지 않을 경우, 8월 평균 내실온도가 34도이고, 새벽(예컨대 4시)의 건물(10a) 주변 온도가 28도이고, 주간 목표 온도가 24도라고 가정할 때,For example, when the August air temperature around the building 10a is 30 degrees and the insulation rate of the building is 50%, if the air conditioner is not operated in the building 10a, the average inside room temperature of August is 34 degrees, Assuming that the temperature around the building 10a at 28 degrees (for example, 4 hours) is 28 degrees and the weekly target temperature is 24 degrees,

부하 시뮬레이터(130)는 새벽(예컨대 4시)에 두 시간 동안 공조장치(미도시)를 가동하여 외부 공기로 건물(10a) 내부를 환기시켜, 건물(10a) 내부 온도를 28도로 낮추는 제1프로세스, The load simulator 130 operates the air conditioner (not shown) for two hours at the dawn (for example, 4 o'clock) to ventilate the inside of the building 10a with the outside air to reduce the internal temperature of the building 10a by 28 degrees, ,

공조장치(미도시)의 가동 이후, 건물(10a) 주변의 온도가 상승하는 8시 이후, 8시 - 9시 사이에 냉각장치(22)를 20도로 가동하여 건물(10a) 내부의 온도를 급속히 낮추는 제2프로세스,After the operation of the air conditioner (not shown), the cooling device 22 is operated at 20 degrees between 8 o'clock and 9 o'clock after 8 o'clock where the temperature around the building 10 a rises and the temperature inside the building 10 a rapidly rises The second process of lowering,

이후, 건물(10a) 내부의 온도가 낮아진 후, 냉각장치(22)의 전력소모를 줄이면서 건물(10a) 내부의 온도를 유지하기 위해, 냉각장치(22)를 25도 내지 26도로 설정하여 구동하는 제3프로세스, 및Thereafter, in order to maintain the temperature inside the building 10a while reducing the power consumption of the cooling device 22 after the temperature inside the building 10a is lowered, the cooling device 22 is set to 25 degrees to 26 degrees and driven A third process for

건물(10a)에 마련되는 재실 센서를 이용하여 건물(10a) 내에서 상주 인원이 없는 층을 판단하고, 상주 인원이 없는 층에 대한 냉각장치(22) 가동을 중단하는 제4프로세스를 설정할 수 있다. It is possible to set a fourth process for judging the layer without the resident person in the building 10a by using the room sensor provided in the building 10a and stopping the operation of the cooling device 22 for the layer without the resident person .

부하 시뮬레이터(130)는 제어대상 건물(10a)에 대한 환경 제어정보를 참조하여 설정된 프로세스를 작동시켜 보고, 작동 결과가 건물(10a)에 대한 목표 온도를 충족하는가를 판단할 수 있다. The load simulator 130 can operate the set process by referring to the environment control information about the controlled building 10a and judge whether the operation result meets the target temperature for the building 10a.

이때, 부하 시뮬레이터(130)는 냉각장치(22)의 성능, 냉각장치(22)에 의해 설정된 온도가 목표 온도를 이탈하는데 소요되는 시간, 및 기타 냉각장치(22)의 설정 온도대비 소모되는 전력에 대한 정보를 구비할 수 있다. At this time, the load simulator 130 determines whether or not the performance of the cooling device 22, the time required for the temperature set by the cooling device 22 to deviate from the target temperature, and the power consumed for the set temperature of the other cooling device 22 Can be provided.

냉각장치(22)의 성능에 따라 부하 시뮬레이터(130)는 8 - 9시 사이의 한 시간을 가동할 것인지, 8시 -10 사이의 두 시간을 가동할 것인지 또는 그 이상의 시간 동안 냉각장치(22)를 구동할 것인지를 판단할 수 있으며, Depending on the performance of the cooling device 22, the load simulator 130 may determine whether to operate the cooling device 22 for a period of time between 8 and 9 hours, or two hours between 8 and 10, It is possible to determine whether to drive

이때, 냉각장치(22)에 의해 소요되는 전력량을 감안하여 건물(10a)에서 소모되는 전력이 목표 전력량을 넘지 않도록 타 장치(예컨대 조명장치, 공조장치, 및 기타 장치)의 가동률을 낮추거나, 가동을 중단시키는 프로세스를 더 설정할 수 있다.At this time, in consideration of the amount of electric power consumed by the cooling device 22, the operation rate of other devices (for example, lighting devices, air conditioners, and other devices) is lowered so that the power consumed in the building 10a does not exceed the target electric power amount, Can be further set up.

다른 한편, 부하 시뮬레이터(130)의 다른 제어 프로세스는 도 4를 참조하여 설명하도록 한다. 도 4를 참조하면, On the other hand, another control process of the load simulator 130 will be described with reference to FIG. Referring to Figure 4,

건물(10a)이 남향 방향으로 건설되었고, 건물(10a)이 위치하는 지역이 8월달에 오전 8시부터 오후 19시까지 창문(21)을 통해 태양광이 비추며, 건물(10a)의 5층은 오전 11시부터 오후 15시까지 창문(21)을 통해 태양광이 비춰지고, 1층은 오후 13시부터 오후 16시까지 태양광이 1층 전방에 비춘다고 가정하면,The building 10a is constructed in the south direction and the area where the building 10a is located is illuminated by sunlight through the window 21 from 8:00 am to 19:00 pm in August, Assuming that sunlight is projected through the window (21) from 11:00 am to 15:00 pm and sunlight is illuminated in the first floor from 13:00 pm to 16:00 pm on the first floor,

부하 시뮬레이터(130)는, The load simulator 130,

건물(10a) 5층은 오전 11시부터 오후 15시까지 소등시키는 제5프로세스 및The fifth floor of the building (10a) is the fifth process for turning off the elevator from 11:00 am to 15:00 pm and

건물(10a)의 1층은 오후 13시부터 16시까지 창문 방향을 소등하는 제6프로세스를 설정할 수 있다. 설정된 프로세스에 의해 부하 시뮬레이터(130)는 건물(10a)에 대한 환경 제어정보를 참조하여 설정된 프로세스를 작동시켜 보고, 작동 결과가 건물(10a)에 대한 목표 전력량이나 목표 감소비율을 만족하는가를 판단한다. The first floor of the building 10a can set a sixth process for turning off the window direction from 13:00 to 16:00. The load simulator 130 operates the set process with reference to the environment control information for the building 10a by the set process and determines whether the operation result satisfies the target power amount or the target decrease ratio for the building 10a .

또 다른 한편으로, 부하 시뮬레이터(130)는 건물(10a ∼ 10n) 내부에 위치하는 공조장치, 냉각장치(22) 및 난방장치에 대해 듀티비 제어를 수행할 수도 있다. 이는 도 6을 함게 참조하여 설명하도록 한다. On the other hand, the load simulator 130 may perform duty ratio control on the air conditioner, the cooling device 22 and the heating device located inside the buildings 10a to 10n. This will be described with reference to FIG.

난방장치의 경우, 건물(10a ∼ 10n) 내부가 일정한 온도로 난방된 후, 난방장치의 구동을 차단하더라도, 건물(10a ∼ 10n)의 단열 능력에 따라 서서히 온도가 낮아지는 특징이 있다. In the case of the heating device, even if the inside of the buildings 10a to 10n is heated to a certain temperature and then the heating device is shut off, the temperature gradually lowers according to the heat insulating ability of the buildings 10a to 10n.

만일, 건물(10a)이 적외선 차폐율이 90%인 난방필름과 단열재를 이용하여 시공되었고, 건물(10a)이 28도로 난방한 후, 24도로 낮아지는데 1시간이 걸린다고 가정하면, Assuming that the building 10a is constructed using a heating film and insulation material having an infrared shielding ratio of 90% and takes one hour to lower the building 10a to 24 degrees after heating the building 10a to 28 degrees,

부하 시뮬레이터(130)는 건물(10a) 내부가 28도에 이를 때까지 초도 난방을 수행한 후, 1시간(또는 30분, 또는 그 이하의 시간) 마다 난방장치를 가동하여 건물(10a)의 온도를 일정하게 유지하거나, 건물(10a) 내부의 온도가 서서히 낮아지도록 할 수 있다. 인간은 급격한 온도 변화에는 민감하나, 서서히 온도가 변하는 경우에는 둔감한 편이므로, 이러한 난방 제어 방법에 의해 목표 온도인 24도 아래로 온도가 떨어지더라도 난방 효과를 기대할 수 있다. The load simulator 130 performs the initial heating until the interior of the building 10a reaches 28 degrees and then operates the heating device every one hour (or 30 minutes or less) to measure the temperature of the building 10a Or the temperature inside the building 10a may be gradually lowered. Humans are susceptible to rapid temperature changes, but they are insensitive when the temperature is gradually changed. Therefore, the heating effect can be expected even if the temperature falls below the target temperature of 24 degrees by such a heating control method.

이를 위해, 부하 시뮬레이터(130)는,To this end, the load simulator 130,

난방장치를 가동하여 건물(10a) 내부 온도가 28도가 될 때까지 가동하는 제7프로세스,A seventh process of operating the heating device to operate until the internal temperature of the building 10a becomes 28 degrees,

난방장치를 1시간(30분, 또는 그 이하의 시간) 마다 듀티비 가동을 수행하는 제8 프로세스,An eighth process of performing the duty ratio operation every one hour (30 minutes or less) of the heating device,

여기서, 듀티비 가동을 수행하는 제8 프로세스는,Here, the eighth process for performing the duty ratio operation includes:

8-1 프로세스 : 난방장치를 온-오프 제어하는 방식, 예컨대, 도 6의 (a)를 도 6의 (b)에 도시된 것처럼 구동 시간(20 mmin) 동안에는 풀(full)로 구동하고, 정지 시간(40 min) 동안에는 오프(off) 하는 프로세스나,8-1 process: a method of on-off controlling the heating device, for example, driving the device in full during the driving time (20 mmin) as shown in FIG. 6 (b) A process of turning off for a time of 40 min,

8-2 프로세스 : 난방장치를 구동 시간(20min) 동안에는 풀(full)로 구동하고, 정지 시간(40min) 동안에는 하프 구동(50%)하여 건물(10a) 내 온도 하강을 최소화하는 프로세스로 구획될 수 있다.8-2 Process: The heating device can be partitioned into a process of driving full during the driving time (20 min) and half driving (50%) during the stopping time (40 min) to minimize the temperature drop in the building (10a) have.

건물(10a) 내 센서 모듈(11a ∼ 11n)의 온도 측정 결과 목표 온도(예컨대 24도) 아래인 경우, 난방장치에 대한 듀티비 가동을 중단하고, 28도로 상승시키는 제9 프로세스를 설정할 수 있다. 부하 시뮬레이터(130)는 건물(10a)에 대한 환경 제어정보를 참조하여 설정된 프로세스를 작동시켜 보고, 작동 결과가 건물(10a)에 대한 목표 전력량이나 목표 감소비율을 만족하는가를 판단한다.If the measured temperature of the sensor modules 11a to 11n in the building 10a is lower than the target temperature (for example, 24 degrees), it is possible to set the ninth process of stopping the duty ratio operation for the heating device and raising it to 28 degrees. The load simulator 130 operates the set process with reference to the environment control information about the building 10a and determines whether the operation result satisfies the target power amount or the target decrease ratio for the building 10a.

만일, 제7 프로세스 내지 제9 프로세스를 가동하였음에도, 건물(10a)에서 소모되는 전력이 목표 전력량을 초과하는 것으로 시뮬레이션 되는 경우, 부하 시뮬레이터(130)는 조명장치에 공급되는 전력에 대해 디밍(Dimming) 제어 및 격등제어를 설정할 수 있다.If the power consumed in the building 10a is simulated as exceeding the target amount of power even though the seventh to ninth processes are operated, the load simulator 130 may perform a dimming operation on the power supplied to the lighting device, Control and spurious control can be set.

디밍 제어는 백열등, 메탈등, 할로겐 등에 적용가능한 것으로, 통상 백화점, 의류업체, 보석점 및 기타 부르럽고 고급스러운 조명 효과를 요구하는 업체에서 주로 이용되며, 일반 형광등과는 달리 하나하나가 통상 수백 와트 또는 그 이상의 대 전력을 소모하는 특징이 있다.Dimming control can be applied to incandescent lamps, metal lamps, and halogen lamps. It is usually used in department stores, apparel companies, jewelry stores, and other companies requiring high-quality lighting effects. Unlike ordinary fluorescent lamps, There is a feature of consuming more power than that.

격등 제어는 하나하나의 전력 소모량은 적으나, 디밍 제어가 곤란한 전자식 형광등의 제어에 이용될 수 있다. 부하 시뮬레이터(130)는 건물(10a)에서 전자식 형광등이 가설된 층에 대해 격등 제어를 설정할 수 있는데, 이 경우, 조도가 높은 층과 조도가 낮은 층에 대해 가동되는 등의 수를 달리 설정할 수 있다.The threshold control can be used to control an electronic fluorescent lamp, which is difficult to control dimming, although the power consumption of each one is small. The load simulator 130 can set the light control for the layer on which the electronic fluorescent lamp is installed in the building 10a, in which case, the number of the high illuminance layer and the low illuminance layer can be set differently .

또 다른 예로서, 부하 시뮬레이터(130)는 예상 온열감 반응(PMV : Predict Mean Vote)을 참조하여 제어 프로세스를 설정할 수도 있다. As another example, the load simulator 130 may set a control process with reference to a predicted mean heat (PMV) response.

예상 온열감 반응은 사람이 주변 환경이 온열의 느낌을 주는 환경인가에 따라, 또는 건물(10a)의 내부와 외부의 온도 차이에 따라, 또는 건물(10a) 외부의 추위에 노출된 시간이 길고, 건물(10a) 내부에서 상대적으로 따듯한 환경에 노출되는 경우에 건물(10a) 내부의 실제 온도가 낮더라도 따뜻하게 느끼는 현상을 나타낸다. The expected thermal sensation response is dependent on whether the person is in an environment in which the surrounding environment gives a feeling of warmth or depending on the temperature difference between the inside and the outside of the building 10a or the time of exposure to the cold outside the building 10a is long, When the actual temperature inside the building 10a is low in a case where the building 10a is exposed to a relatively warm environment inside the building 10a.

예상 온열감 반응을 이용하면, 실제 건물(10a) 내부의 온도는 목표 온도(예컨대 24도)에 이르지 않더라도, 건물(10a) 내부의 재실 인원은 추가적인 난방을 주지 않아도 충분히 난방 효과를 누릴 수 있다. 이러한 예상 온열감 반응은 각 건물(10a)에서 전년, 또는 그 전년에 건물(10a)의 재실 인원에 대해 미리 조사된 정보가 필요할 수 있다. Using the predicted thermal sensation reaction, even if the temperature inside the actual building 10a does not reach the target temperature (for example, 24 degrees), the occupant in the building 10a can enjoy a sufficient heating effect without additional heating. Such a predicted warming response may require information previously inspected for the occupant of the building 10a in the previous year or the previous year in each building 10a.

예컨대, 건물주에 의해 전년도 12월달에 건물(10a)에 재실하는 사람들이 온열감을 느꼈던 온도나, 또는 건물(10a)의 재실 인원에 대해 난방 만족도를 확인한 결과가 필요한 것이다. 이러한 정보는 건물주에 의해 EMS 서버(200)로 제공되거나, 또는 건물주에 의해 건물 자동제어 장치(100)에 입력될 필요가 있다. For example, it is necessary to check the heating satisfaction of the building 10a, the temperature at which the building 10a felt a warm feeling or the room occupancy of the building 10a in December of the previous year. This information needs to be provided to the EMS server 200 by the landlord, or to the building automatic control device 100 by the landlord.

부하 제어부(140)는 부하 시뮬레이터(130)에 의해 설정된 제어 프로세스에 대응하는 명령어를 생성하고, 인터페이스부(110)를 통해 생성된 명령어를 각 개별 건물(10a ∼ 10n)로 전송하며, 전송된 명령어는 각 건물(10a ∼ 10n)에서 수행될 수 있다. 각 건물(10a ∼ 10n)에서 명령어를 수행한 후, 각 건물(10a ∼ 10n)은 두 가지 정보를 건물 자동제어 장치(100)로 송부할 수 있다. 그 중 하나는 센서 모듈(11a ∼ 11n)의 측정 값이고, 다른 하나는 수요전력 정보이며, 부하 시뮬레이터(130)는 각 건물(10a ∼ 10n)의 센서 모듈(11a ∼ 11n)과 전력량계(12a ∼ 12n)로부터 피드백된 측정 값과 수요전력 정보를 참조하여 새로운 프로세스를 생성하여 부하 제어부(140)로 제공할 수 있다.The load control unit 140 generates a command corresponding to the control process set by the load simulator 130 and transmits the command generated through the interface unit 110 to each individual building 10a to 10n, May be performed in each building 10a to 10n. After executing the commands in the respective buildings 10a to 10n, each building 10a to 10n can send the two pieces of information to the building automatic control device 100. [ One of them is the measured value of the sensor modules 11a to 11n and the other is the demanded electric power information. The load simulator 130 is connected to the sensor modules 11a to 11n of the buildings 10a to 10n and the watt- 12n and the demanded power information, and provides the generated new process to the load control unit 140. [0050]

만일, 피드백된 측정 값과 수요전력 정보에 의해 건물(10a ∼ 10n) 내부의 온도가 목표치에 미치지 않거나, 개별 건물(10a ∼ 10n)의 소모 전력이 피크치에 육박하거나, 또는 개별 건물(10a ∼ 10n)의 소모 전력이 목표 감소비율이나 목표 전력량을 만족하지 않는 경우, 부하 시뮬레이터(130)는 피드백된 정보를 참조하여 추가적인 제어 프로세스를 생성하여 부하 제어부(140)로 제공할 수 있다.If the temperature inside the buildings 10a to 10n does not reach the target value or the consumed electric power of the individual buildings 10a to 10n approaches the peak value due to the feedback measured value and the demanded electric power information or the individual buildings 10a to 10n The load simulator 130 may generate additional control processes with reference to the feedback information and provide the additional control process to the load control unit 140. [

한편, EMS 서버(200)는 건물(10a ∼ 10n) 내부에 위치하는 센서 모듈(11a ∼ 11n)을 통해 측정값을 획득하거나, 건물(10a ∼ 10n) 외측의 기상정보를 획득할 수 있으며, 기상청 서버(미도시)를 통해 기상정보를 획득할 수도 있다. The EMS server 200 may acquire measurement values through the sensor modules 11a to 11n located inside the buildings 10a to 10n or may acquire weather information outside the buildings 10a to 10n, The weather information may be obtained through a server (not shown).

또한, EMS 서버(200)는 개별 건물(10a ∼ 10n)에 대한 전력 소모량 정보(수요전력 정보)는 개별 건물(10a ∼ 10n)에 마련되는 전력량계를 통해 획득하며, 한국전력에서 제공하는 전력량계의 경우 15분 주기로 제공되는 펄스 형태의 데이터를 이용하여 수요전력 정보를 파악할 수도 있다. Also, the EMS server 200 acquires the power consumption information (demand power information) for the individual buildings 10a to 10n through the wattmeter provided in the individual buildings 10a to 10n, and in the case of the watt- It is possible to grasp the demanded power information by using the pulse type data provided in the 15 minute cycle.

110 : 인터페이스부 120 : 환경정보 획득부
130 : 부하 시뮬레이터 140 : 부하 제어부
200 : EMS 서버110: interface unit 120: environmental information obtaining unit
130: load simulator 140: load controller
200: EMS server

Claims

An interface unit for receiving demand power information from a watt hour meter installed in a control target building;
(EMS) server connected to the network, environment control information for defining the electric power consumed by the device installed in the control target building according to the location, time, season, weather and residence of the control target building Environmental information acquisition unit;
A load simulator for setting and simulating a power control process for devices provided in the control target building according to at least one of a target power amount and a target decrease ratio for the control target building with reference to the environment control information and the demanded power information; And
And a load control unit for generating a control command for the power control process to automatically generate a control command for the device and automatically providing the control command to the control target building,
Wherein the load control unit generates the control command according to a simulation result of the load simulator and provides the control command to the control target building,
The control target building feedbacks the demand power information provided by the watt hour meter and the control result value measured by the sensor module provided in the control target building to the load simulator through the environment information obtaining unit,
The load simulator may be configured so that, when the apparatus is constituted by a plurality of components, a power consumption amount by at least one of a time difference drive, a duty ratio drive, an intersection drive, Lt; / RTI >
The apparatus is at least one of an air conditioning apparatus, a cooling apparatus, a heating apparatus, and a lighting apparatus,
Wherein the control command refers to the environment control information to grasp the temperature inside the control target building and the temperature around the control target building and refers to the temperature inside the control target building and the temperature around the control target building, Wherein the controller is a command for performing a duty ratio control for at least one of an air conditioner, a cooling device, and a heating device installed in a target building.

The method according to claim 1,
Wherein the environment control information includes:
And an average value of previous demand power information for the control target building, power information for the apparatus, power information for the control target building, weather information, illuminance information, power information for the apparatus, .

The method according to claim 1,
The interface unit includes:
An RS-232 connector, an RS-485 connector, and an Ethernet connector for interfacing with a legacy device, and an Ethernet connector.

delete

The method according to claim 1,
The control command includes:
Wherein the illumination control unit is a command for at least one of a dimming control and a light control for the lighting device.

The method according to claim 1,
The control command includes:
Wherein the control unit is an instruction to operate the air conditioner at an early morning to lower the internal temperature of the control target building in advance.

The method according to claim 6,
The control command includes:
Wherein the control unit is operable to activate one of the cooling device and the heating device after the air conditioner is operated at the dawn time.

The method according to claim 1,
The control command includes:
The lighting control device performs at least one of dimming control and light control for an illuminating device located in a time zone that satisfies a preset reference illuminance in the control target building with reference to the environment control information, Wherein the control unit is a command for performing control based on environmental information.

delete

The method according to claim 1,
The control command includes:
Wherein the command is a command to set a temperature for the control target building with reference to a predicted temperature response (PMV) for the control target building.

11. The method of claim 10,
The predicted thermal sensation response may be,
Wherein the control temperature is changed according to an ambient temperature and weather information of the control target building.

The method according to claim 1,
The watt-
And measures an average value of the accumulated power amount at every predetermined reference period.

The method according to claim 1,
The control target building includes:
A plurality of interfaces connected to the interface unit,
The EMS server,
And provides environment control information for each control target building to the environment information obtaining unit.

delete