KR101670471B1 - Method And Apparatus for Providing Building Simulation - Google Patents

Method And Apparatus for Providing Building Simulation Download PDF

Info

Publication number
KR101670471B1
KR101670471B1 KR1020140040781A KR20140040781A KR101670471B1 KR 101670471 B1 KR101670471 B1 KR 101670471B1 KR 1020140040781 A KR1020140040781 A KR 1020140040781A KR 20140040781 A KR20140040781 A KR 20140040781A KR 101670471 B1 KR101670471 B1 KR 101670471B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
building
information
facility
unit
control
Prior art date
Application number
KR1020140040781A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150116476A (en
Inventor
박재화
김정욱
설예인
이승만
Original Assignee
상명대학교서울산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 상명대학교서울산학협력단 filed Critical 상명대학교서울산학협력단
Priority to KR1020140040781A priority Critical patent/KR101670471B1/en
Publication of KR20150116476A publication Critical patent/KR20150116476A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101670471B1 publication Critical patent/KR101670471B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

빌딩 시뮬레이션을 제공하기 위한 방법 및 장치를 개시한다.
본 실시예는 실시간 시뮬레이터가 건물 내에 빌딩설비와 직접 연결되어 실제 입출력값, 상태정보 또는 제어정보를 이용하여 빌딩설비 각각에 대한 개별적인 시뮬레이션 결과를 정확하게 제공할 수 있는 빌딩 시뮬레이션을 제공하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.A method and apparatus for providing building simulation is disclosed.
The present embodiment is a method and a device for providing a building simulation capable of accurately providing individual simulation results for each building facility using real input / output values, state information, or control information directly connected to building facilities in a building Lt; / RTI >

Figure R1020140040781
Figure R1020140040781

Description

빌딩 시뮬레이션을 제공하기 위한 방법 및 장치{Method And Apparatus for Providing Building Simulation}METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING BUILDING SIMULATION [0002]

본 실시예는 빌딩 시뮬레이션을 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. This embodiment relates to a method and apparatus for providing a building simulation.

이 부분에 기술된 내용은 본 실시예의 종래기술에 대한 내용을 포함하고 있다.The contents described in this section include contents of the prior art of this embodiment.

도 1은 일반적인 빌딩 자동 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic diagram of a general building automatic control system.

빌딩 자동 제어 시스템(100)은 관제서버(110), 클라이언트(120), 현장제어장치(DDC: Direct Digital Controller)(130) 및 빌딩설비(140)를 포함한다.The building automatic control system 100 includes a control server 110, a client 120, a direct digital controller (DDC) 130 and a building facility 140.

현장제어장치(130)는 관제서버(110)로부터 제어명령을 수신하여 빌딩설비(140)를 제어하는 장치이다. 현장제어장치(130)는 관제서버(110)와의 통신을 수행하기 위해 RS-458 또는 이더넷(Ethernet) 기반의 통신 방식을 이용한다. 현장제어장치(130)는 관제서버(100)로부터 수신한 제어명령을 빌딩설비(140)로 전송한다. 현장제어장치(130)는 빌딩설비(140)의 아날로그 및 디지털 입출력부와 연결되어 빌딩설비(140) 각각에 대한 제어 및 모니터링을 수행한다.The field control device 130 is a device that receives a control command from the control server 110 and controls the building facility 140. The field control device 130 uses an RS-458 or Ethernet based communication method to perform communication with the control server 110. The field control device 130 transmits the control command received from the control server 100 to the building facility 140. The field control device 130 is connected to the analog and digital input / output units of the building facility 140 to perform control and monitoring of each of the building facilities 140.

관제서버(110)는 에너지 최적화 운전을 위해 기 설치된 에너지 측정 센서로부터 에너지 소비 정보를 수신한다. 관제서버(110)는 에너지 정보를 분석하여 에너지를 최적할 수 있는 자동제어 알고리즘을 적용하여 빌딩설비(140)를 제어한다. 여기서, 관제서버(110)는 에너지 모델 시뮬레이터를 포함한다. 관제서버(110)는 빌딩설비(140)에 적용되는 자동제어 알고리즘의 에너지 최적화 성능을 판단하기 위해 관제서버(110)에 포함된 에너지모델 시뮬레이터의 시뮬레이션 값과 에너지 소비 센서의 측정값을 비교하여 설비의 효율적인 운전을 관리한다. 즉, 관제서버(110)는 실제 측정된 에너지 소모량과 에너지모델 시뮬레이터의 시뮬레이션 결과 값인 에너지 소모량의 차이를 비교하고 비교 값이 기 설정된 임계치(Threshold) 범위를 초과하는 경우 이상 상태로 인식한다. 여기서, 이상 상태의 원인은 장비의 고장, 시뮬레이션 모델의 오류 및 비정상적인 에너지의 사용 등이 될 수 있다. 관제서버(110)는 이상 상태의 원인을 분석하여 원인에 따른 조치를 수행하고 에너지 소비를 최적화 하거나 장비의 최적 운전을 수행한다.The control server 110 receives energy consumption information from an energy measurement sensor installed for energy optimization operation. The control server 110 analyzes the energy information and controls the building facility 140 by applying an automatic control algorithm that can optimize the energy. Here, the control server 110 includes an energy model simulator. The control server 110 compares the measured value of the energy consumption sensor with the simulation value of the energy model simulator included in the control server 110 to determine the energy optimization performance of the automatic control algorithm applied to the building equipment 140, Thereby managing efficient operation of the vehicle. That is, the control server 110 compares the difference between the actual measured energy consumption and the energy consumption amount, which is the simulation result of the energy model simulator, and recognizes the abnormal state when the comparison value exceeds the predetermined threshold range. Here, the cause of the abnormal state may be failure of the equipment, error of the simulation model, and use of abnormal energy. The control server 110 analyzes the cause of the abnormal state, performs actions according to the cause, optimizes energy consumption, or performs optimal operation of the equipment.

관제서버(110)에 포함된 에너지모델 시뮬레이터는 빌딩설비(140)와 별도의 배선으로 연결되지 않으므로 각각의 빌딩설비(140)의 실제 입출력값에 대한 시뮬레이션을 수행하지 않고 사용자가 입력한 입력값을 이용하여 시뮬레이션을 수행한다. 관제서버(110)는 각각의 빌딩설비(140)의 출력값과 에너지모델 시뮬레이터의 시뮬레이션 결과값을 비교하여 출력값과 결과값의 차이를 분석한다. Since the energy model simulator included in the control server 110 is not connected to the building facility 140 through a separate wiring line, the energy model simulator is not simulated with respect to the actual input / output values of the respective building facilities 140, The simulation is performed. The control server 110 compares the output value of each building facility 140 with the simulation result of the energy model simulator and analyzes the difference between the output value and the result value.

도 2a는 빌딩 및 시뮬레이션 모델의 출력값을 비교하여 빌딩의 에너지 사용을 진단하는 방법에 대해 나타낸 도면이다. FIG. 2A is a diagram illustrating a method of diagnosing energy use of a building by comparing output values of a building and a simulation model.

관제서버(110)는 에너지모델 시뮬레이터의 시뮬레이션 모델을 이용하여 출력한 시뮬레이션 결과값 정보와 실제빌딩에서 출력된 출력정보를 비교하여 분석 및 진단한다. 여기서, 시뮬레이션 결과값 정보와 출력정보는 전력 정보, 시수 정보, 가스 소비 정보 중 하나 이상의 정보를 포함한다. The control server 110 compares and analyzes the simulation result value information output from the simulation model of the energy model simulator with the output information output from the actual building. Here, the simulation result value information and the output information include at least one of power information, time information, and gas consumption information.

도 2b는 시뮬레이션 모델에 기반한 빌딩설비의 성능을 진단하는 방법을 나타낸 도면이다. FIG. 2B is a diagram illustrating a method of diagnosing performance of a building facility based on a simulation model.

도 2b에 도시된 바와 같이, 관제서버(110)는 사용자 입력에 따른 에너지 입력값을 실제 빌딩설비의 시스템과 에너지모델 시뮬레이터에 입력한다. 관제서버(110)는 실제 빌딩설비의 시스템의 출력 측정값(예컨대, 빌딩설비의 온도)과 에너지모델 시뮬레이터의 시뮬레이션 모델이 시뮬레이션한 예측값을 비교하고, 출력 측정값과 예측값의 차이를 분석하여 빌딩설비의 시스템 운전 상태를 판단한다.As shown in FIG. 2B, the control server 110 inputs the energy input value corresponding to the user input to the system of the actual building facility and the energy model simulator. The control server 110 compares the measured output value of the actual building equipment system (for example, the temperature of the building equipment) with the predicted value simulated by the simulation model of the energy model simulator, analyzes the difference between the output measured value and the predicted value, And determines the system operation state of the system.

에너지모델 시뮬레이터는 에너지 모니터링을 기반으로 에너지 정보만을 측정하여 입력값으로 사용한다. The energy model simulator measures energy information based on energy monitoring and uses it as an input value.

빌딩설비(140)는 공조기(Air Handling Unit) 및 가변 풍량계(Variable Air Volume)을 포함하며, 각각의 빌딩설비(140)는 현장제어장치(130)의 입출력에 의해서 제어 및 모니터링 된다. The building facility 140 includes an air handling unit and a variable air volume, and each building facility 140 is controlled and monitored by the input / output of the field control device 130.

도 3은 공조기를 제어하는 현장제어장치 입출력 모델을 나타낸 그림이다.Fig. 3 is a diagram showing a field control device input / output model for controlling the air conditioner.

도 3에서 AI(Analog Input)와 DI(Digital Input)는 현장제어장치(130)가 공조기의 상태를 모니터링 하기 위한 측정값을 입력 받는 입력부이며, AO(Analog Output)와 DO(Digital Output)는 현장제어장치(130)가 공조기의 제어를 위한 제어값을 출력하는 출력부이다. AI와 AO는 아날로그 입출력신호를 입출력하며, DI와 DO는 디지털 입출력신호를 입출력한다. 에너지 분석을 위한 에너지모델 시뮬레이터는 각 AI, AO, DI, DO의 실제 입출력 정보와 무관하게 사용자가 입력한 에너지 정보만을 기준으로 생성한 신호를 이용한다. 빌딩설비(140)의 각각의 입출력부는 실제 빌딩설비(140)와 연결되어 있지만 시뮬레이션을 위한 에너지모델 시뮬레이터와는 별도의 배선으로 연결되어야 하는데 배선 설치 비용이 많이 들어서 빌딩설비(140)와 연결하지 않는다. 또한, 에너지모델 시뮬레이터는 빌딩설비(140)의 작동 중에 시뮬레이션을 수행하려면, 에너지모델 시뮬레이터를 위한 별도의 배선이 필요한데, 빌딩설비(140)에 연결되어 있는 별도의 배선에 에너지모델 시뮬레이터를 복수로 연결하는 것은 많은 배선 비용이 필요하다. 이에 따라 에너지모델 시뮬레이터는 빌딩설비(140)를 설치하기 전에 시뮬레이션을 수행하여 빌딩설비(140)의 환경 변화에 따라 출력된 실제 측정 결과와 상이한 예측값을 출력할 수 있다. 빌딩 자동 제어 시스템(100)은 빌딩설비(140)를 실제로 동작시키면서 동시에 시뮬레이션을 수행하는 것이 필요하다. 에너지모델 시뮬레이터가 각 빌딩설비(140)별 운전 상태를 자세히 분석하기 위해서는 각각의 빌딩설비(140)의 실제 입출력값을 수신하여 시뮬레이션을 수행하여야 한다.In FIG. 3, AI (Analog Input) and DI (Digital Input) are input portions for receiving the measurement values for monitoring the state of the air conditioner by the field control device 130, and AO (Analog Output) And the control unit 130 outputs a control value for controlling the air conditioner. AI and AO input and output analog input and output signals, and DI and DO input and output digital input and output signals. The energy model simulator for energy analysis uses the signal generated based on only the energy information input by the user irrespective of the actual input / output information of each AI, AO, DI, and DO. Each of the input / output units of the building equipment 140 is connected to the actual building equipment 140, but is connected to the energy model simulator for the simulation separately. However, the wiring installation cost is so high that it is not connected to the building equipment 140 . In addition, the energy model simulator requires separate wiring for the energy model simulator in order to perform the simulation while the building facility 140 is in operation. In the energy model simulator, the energy model simulator is connected to a separate wiring connected to the building facility 140 Requires a lot of wiring cost. Accordingly, the energy model simulator can perform a simulation before installing the building equipment 140 to output a predicted value different from the actual measurement result output according to the change of the environment of the building equipment 140. The building automatic control system 100 needs to perform simulations simultaneously while actually operating the building equipment 140. [ In order to analyze the operation state of each building facility 140 in detail, the energy model simulator must receive the actual input / output values of each building facility 140 and perform simulation.

본 실시예는 실시간 시뮬레이터가 건물 내에 빌딩설비와 직접 연결되어 실제 입출력값, 상태정보 또는 제어정보를 이용하여 빌딩설비 각각에 대한 개별적인 시뮬레이션 결과를 정확하게 제공할 수 있는 빌딩 시뮬레이션을 제공하기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 주된 목적이 있다. The present embodiment is a method and a device for providing a building simulation capable of accurately providing individual simulation results for each building facility using real input / output values, state information, or control information directly connected to building facilities in a building The main purpose is to provide.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 현장제어장치(DDC: Direct Digital Controller)로부터 복수 개의 빌딩설비의 관제점정보(Control Point Information)를 기 설정된 주기로 수신하는 통신부; 상기 관제점정보의 읽기주기 또는 쓰기주기를 설정하는 초기화부; 상기 읽기주기에 따라 상기 관제점정보를 읽어오며, 상기 관제점정보를 기반으로 새로운 빌딩설비가 인식되는 경우 상기 새로운 빌딩설비의 정보를 저장할 저장공간을 데이터베이스에 할당하고 상기 새로운 빌딩설비를 설비목록에 추가시키는 관리부; 및 상기 설비목록에 포함된 빌딩설비 각각의 상기 관제점정보에 대해 읽기스레드(Reader Threads) 또는 쓰기스레드(Writer Threads)가 수행되도록 하는 수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관제점 가상화장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a communication system comprising: a communication unit for receiving control point information of a plurality of building equipments from a DDC (Direct Digital Controller) at a predetermined cycle; An initialization unit for setting a reading period or a writing period of the point-to-point information; Reads the control point information according to the read period, and when a new building facility is recognized on the basis of the control point information, a storage space for storing information of the new building facility is allocated to a database, and the new building facility is stored in a facility list A management unit for adding the management information; And an execution unit for causing a reader thread or a writer thread to execute the control point information of each of the building facilities included in the facility list.

또한, 통신프로토콜을 이용하여 복수 개의 빌딩설비와 연결된 현장제어장치로부터 상기 빌딩설비 각각에 대한 관제점정보와 실제 입출력값을 수신하는 관제점 가상화장치; 기 설정된 프로그램상에 상기 관제점정보와 상기 실제 입출력값을 대입하여 시뮬레이션을 수행한 시뮬레이션 결과를 생성하는 시뮬레이션 모델엔진; 및 상기 관제점 가상화장치, 상기 시뮬레이션 모델엔진의 데이터를 공유하는 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터를 제공한다.A point-of-sight virtualization device for receiving point-of-control information and actual input / output values for each of the building facilities from a field control device connected to a plurality of building facilities using a communication protocol; A simulation model engine for generating a simulation result by performing simulation by substituting the control point information and the actual input / output value on a predetermined program; And a database for sharing the data of the simulation model engine with the control point virtualization apparatus.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 실시간 시뮬레이터가 건물 내에 빌딩설비와 직접 연결되어 실제 입출력값, 상태정보 또는 제어정보를 이용하여 빌딩설비 각각에 대한 개별적인 시뮬레이션 결과를 정확하게 제공할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present embodiment, the real-time simulator is directly connected to the building facility in the building, and the effect of individually providing the individual simulation results for each building facility using the actual input / output values, status information or control information have.

본 실시예에 의하면, 공조기, 냉난방장치 등과 같은 빌딩설비의 동작을 알고리즘을 이용하여 관리함으로 빌딩 전체의 에너지를 합리적으로 관리를 할 수 있다. 즉, 빌딩 에너지 알고리즘을 각각의 빌딩설비에 적용하여 전체 빌딩 에너지 소비량을 효율적으로 관리할 수 있다.According to this embodiment, the operation of building equipment such as an air conditioner, an air conditioner, and the like is managed using an algorithm, so that the energy of the entire building can be managed rationally. In other words, the building energy algorithm can be applied to each building facility to efficiently manage the total building energy consumption.

본 실시예에 의하면, 실시간 시뮬레이션을 적용하여 구현한 시뮬레이션 예상값과 빌딩설비의 실제 측정값을 비교하고, 시뮬레이션 예상값과 실제 측정값과의 차이를 분석함으로써 정확한 보완 조치를 수립할 수 있다. 즉, 빌딩설비의 시뮬레이션 예상값을 실제 측정값과 비교하여 빌딩설비의 실시간 운전 상태를 파악함으로 고장 원인을 정확하게 분석할 수 있다.According to the present embodiment, accurate compensation can be established by comparing the simulation predicted value implemented by real-time simulation with the actual measured value of the building equipment and analyzing the difference between the expected value of simulation and the actual measured value. In other words, by comparing the expected value of the simulation of the building equipment with the actual measurement value, it is possible to accurately analyze the cause of the failure by grasping the real-time operation state of the building equipment.

본 실시예에 의하면, 복수 개의 빌딩설비의 관제점정보 및 실제 입출력값을 직접 입력 받아 복수 개의 빌딩설비 각각에 대한 시뮬레이션을 수행할 수 있으며, 각각의 빌딩설비마다 정확한 동작 분석을 할 수 있고, 각각의 빌딩설비에 연결된 현장제어장치의 성능 테스트가 가능하다.According to the present embodiment, it is possible to perform simulation for each of a plurality of building equipments by directly inputting point and real input / output values of a plurality of building equipments, perform accurate motion analysis for each building equipments, The performance test of the field control device connected to the building equipment of the apparatus is possible.

일반적으로 관리자가 계절별로 빌딩설비의 동작을 확인하려면 많은 시간이 소모되고, 다양한 외부 온도 정보가 필요하나, 본 실시예에 의하면 빌딩설비의 관제점정보 및 실제 입출력값을 실시간 시뮬레이션에 적용하여 빌딩설비 동작에 대한 테스트 시간을 절약하고 각각의 빌딩설비마다 성능 측정을 효율적으로 수행할 수 있다. In general, it takes a lot of time for the manager to check the operation of the building equipment by season, and various external temperature information is required. According to this embodiment, the control point information and the actual input / output values of the building equipment are applied to real- It is possible to save test time for operation and efficiently perform performance measurement for each building facility.

본 실시예에 의하면, 관리자가 직접 빌딩설비를 설치하거나 연결하지 않더라도 실제 빌딩설비에 입력되는 입력값을 실시간 시뮬레이터에 입력하여 시뮬레이션한 결과값에 근거하여 실제 빌딩설비의 동작을 검증할 수 있다.According to the present embodiment, even if the manager does not directly install or connect the building equipment, the input value input to the actual building equipment can be input to the real-time simulator and the operation of the actual building equipment can be verified based on the simulation result.

본 실시예에 의하면, 관리자가 계절 및 온도 등 다양한 상황에서의 제어 성능을 직접 실행하지 않더라도 각각의 빌딩설비마다 실시간으로 시뮬레이션을 수행하여 제어 성능을 검증할 수 있다. 또한, 빌딩설비에 적용하고자 하는 다양한 알고리즘을 실제 사용되고 있는 건물의 사용환경에 영향을 주지 않고 빌딩설비의 관제점정보 및 실제 입출력값을 입력 받아 시뮬레이션을 수행하여 다양한 알고리즘을 확인할 수 있다.According to the present embodiment, even if the manager does not directly execute the control performance in various situations such as the season and the temperature, the control performance can be verified by performing simulation in real time for each building facility. In addition, various algorithms to be applied to the building equipment can be verified by performing simulation by inputting point information and actual input / output values of building facilities without affecting the actual use environment of the building.

본 실시예에 의하면, 빌딩설비의 동작 중에도 빌딩설비의 실제 입출력값을 실시간 시뮬레이터가 입력 받아 시뮬레이션하여 각각의 빌딩설비 별로 자세한 분석이 가능하다.According to the present embodiment, the actual input / output values of the building equipment can be input and simulated by the real-time simulator during the operation of the building equipment, and detailed analysis can be performed for each building equipment.

본 실시예에 의하면, 복수 개의 빌딩설비의 관제점정보 및 실제 입출력값을 실시간 시뮬레이터에 입력하여 계층별(레벨별)로 건물 운전 성능 분석이 가능하다. 즉, 복수 개의 빌딩설비의 시뮬레이션 결과에 근거하여 건물 전체 단위, 구역(Zone) 단위, 에너지원 단위 및 빌딩설비 종류 단위 등으로 구분하여 하위 계층부터 상위 계층까지 필요한 계층별로 분석이 가능하다. 모든 빌딩설비의 입출력에 대한 정보를 관리하고, 현장제어장치의 관제점을 관리함으로써 필요에 따른 계층적 분석을 다양한 조합에 따라 지원 가능하다.According to the present embodiment, building operation performance can be analyzed by hierarchy (level) by inputting point and real input / output values of a plurality of building equipments to a real-time simulator. In other words, based on simulation results of a plurality of building equipments, it is possible to analyze by the required layers from the lower level to the upper level by dividing the building unit, zone unit, energy source unit, and building facility type unit. It manages the information of input and output of all building facilities and manages the point of control of the site control device, so it can support hierarchical analysis according to various needs according to various combinations.

본 실시예에 의하면, 실시간 시뮬레이션을 이용하여 시간, 에너지 비용, 재실자의 불편 없이 빌딩설비의 동작 또는 에너지 사용 알고리즘 및 현장제어장치의 시험동작을 수행할 수 있다.According to the present embodiment, real-time simulation can be used to perform the operation of the building equipment or the energy use algorithm and the test operation of the field control device without inconvenience of time, energy cost, occupancy, and the like.

도 1은 일반적인 빌딩 자동 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a는 일반적인 빌딩 및 시뮬레이션 모델의 출력값을 비교하여 빌딩의 에너지 사용을 진단하는 방법에 대해 나타낸 도면이다.
도 2b는 일반적인 시뮬레이션 모델에 기반한 빌딩설비의 성능을 진단하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 일반적인 공조기를 제어하는 현장제어장치 입출력 모델을 나타낸 그림이다.
도 4a는 본 실시예에 따른 빌딩 시뮬레이션 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4b는 본 실시예에 따른 빌딩 시뮬레이션 시스템에서 실시간 시뮬레이터가 관제서버에 포함된 도면이다.
도 5은 본 실시예에 따른 실시간 시뮬레이터를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 관제점 가상화서버에 포함된 통신부와 관제점관리자부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 관제점 가상화 서버의 정보 처리구조에 대한 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 빌딩 시뮬레이션 시스템의 동작과정을 설명하기 위한 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic diagram of a general building automatic control system.
FIG. 2A is a diagram illustrating a method of diagnosing energy use of a building by comparing output values of a general building and a simulation model.
FIG. 2B is a diagram illustrating a method of diagnosing performance of a building facility based on a general simulation model.
FIG. 3 is a diagram showing a field control device input / output model for controlling a general air conditioner.
4A is a schematic view of a building simulation system according to the present embodiment.
FIG. 4B is a diagram showing a real-time simulator included in a control server in the building simulation system according to the present embodiment.
5 is a diagram showing a real-time simulator according to the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating operations of a communication unit and a point-of-control point manager included in a point-to-point virtualization server according to the present embodiment.
7 is a diagram of an information processing structure of a point-to-point virtualization server according to the present embodiment.
FIG. 8 is a flowchart for explaining an operation process of the building simulation system according to the present embodiment.

이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4a는 본 실시예에 따른 빌딩 시뮬레이션 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.4A is a schematic view of a building simulation system according to the present embodiment.

본 실시예에 따른 실시간 시뮬레이션 빌딩 제어 시스템(400)은 빌딩설비(410), 현장제어장치(420), 실시간 시뮬레이터(430) 및 관제서버(440)를 포함한다.The real-time simulation building control system 400 according to the present embodiment includes a building facility 410, a field control device 420, a real-time simulator 430, and a control server 440.

빌딩설비(410)는 빌딩 내부에 존재하는 냉방장치, 전열기, 공조기 등의 장치를 의미한다. 빌딩설비(410)는 현장제어장치(420)와 연결되고, 상태정보를 현장제어장치(420)를 경유하여 관제서버(440)로 전송한다. 빌딩설비(410)는 관제서버(440)에서 전송한 입출력 제어정보를 현장제어장치(420)로부터 수신한다. 도 4a에서는 빌딩설비(410)를 하나로 도시하고 있지만 복수 개의 빌딩설비(410)가 현장제어장치(420)와 연결되어 각각의 상태정보를 현장제어장치(420)로 전송한다.The building facility 410 means a device such as a cooling device, an electric heater, an air conditioner, etc. existing in a building. The building equipment 410 is connected to the field control device 420 and transmits the state information to the control server 440 via the field control device 420. The building facility 410 receives the input / output control information transmitted from the control server 440 from the field control device 420. 4A, a plurality of the building equipments 410 are connected to the field control device 420, and the respective state information is transmitted to the field control device 420. FIG.

현장제어장치(420)는 복수 개의 빌딩설비(410)와 연결되어 있고, 복수 개의 빌딩설비(410) 각각에 대한 상태정보 및 제어정보를 수집하는 관제점을 포함한다. 여기서, 관제점은 복수 개의 빌딩설비(410) 각각에 대한 상태정보, 제어정보 및 식별정보를 포함한 관제점정보를 생성한다. 상태정보는 복수 개의 빌딩설비(410)에 대한 온도정보 및 에너지 소비량정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다.The field control device 420 is connected to a plurality of building facilities 410 and includes a control point for collecting state information and control information for each of the plurality of building facilities 410. Here, the control point generates control point information including status information, control information, and identification information for each of the plurality of building equipments 410. The state information includes at least one of temperature information and energy consumption amount information for the plurality of building equipments 410. [

현장제어장치(420)는 관제서버(440) 및 실시간 시뮬레이터(430)로 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력정보를 전송한다. 현장제어장치(420)는 송수신부(422) 및 입출력제어부(424)를 포함한다. 송수신부(422)는 BACnet 표준의 통신 프로토콜로 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력정보를 관제서버(440) 및 실시간 시뮬레이터(430)로 전송하다. 입출력제어부(424)는 송수신부(422)를 이용하여 관제서버(440)로부터 수신한 입출력 제어신호에 근거하여 입출력 제어명령을 복수 개의 빌딩설비(410)로 전송한다. The field control device 420 transmits the control point information and the actual input / output information of the plurality of the building equipment 410 to the control server 440 and the real-time simulator 430. The field control device 420 includes a transmission / reception unit 422 and an input / output control unit 424. The transmission / reception unit 422 transmits control point information and actual input / output information of a plurality of building facilities 410 to the control server 440 and the real-time simulator 430 in accordance with a communication protocol of the BACnet standard. The input / output control unit 424 transmits the input / output control command to the plurality of building equipments 410 based on the input / output control signal received from the control server 440 by using the transmitting / receiving unit 422. [

실시간 시뮬레이터(430)는 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력값을 현장제어장치(420)로부터 수신하여 시뮬레이션 모델링에 입력하고 시뮬레이션 결과값을 생성한다. 여기서, 관제점정보는 복수 개의 빌딩설비(410)의 온도정보, 에너지 소비량정보, 제어정보 및 복수 개의 빌딩설비(410)의 식별정보를 포함한다. 또한, 시뮬레이션 모델링은 관리자가 복수 개의 빌딩설비(410)의 동작 방법, 복수 개의 빌딩설비(410)의 에너지 관리방법, 및 빌딩 전체 에너지 관리방법 중 하나 이상의 방법을 구현한 프로그램 중 적어도 하나 이상의 프로그램을 포함한다. 또한, 시뮬레이션 모델링은 관리자가 빌딩설비(410)의 상황과 환경에 대응하여 각각의 빌딩설비(410)의 동작결과를 확인하고자 구현한 프로그램을 포함한다. 실시간 시뮬레이터(430)는 에너지정보만을 입력값으로 입력하여 시뮬레이션 결과값을 생성한 종래의 시뮬레이터와는 달리 개별 빌딩설비(410)의 실제 입출력값과 관제점정보를 입력 받아 각 설비의 실시간 동작 확인이 가능하다. 또한, 실시간 시뮬레이터(430)는 각각의 빌딩설비(410)가 동작되는 중에 시뮬레이션을 실시하여 각각의 빌딩설비(410)의 동작 분석이 실시간으로 가능하다.The real-time simulator 430 receives the point-of-control information and the actual input / output values of the plurality of the building equipments 410 from the field control device 420, inputs them to the simulation modeling, and generates simulation result values. The control point information includes temperature information, energy consumption amount information, control information, and identification information of a plurality of building equipments 410 of the plurality of building equipments 410. Also, the simulation modeling may include at least one of a program in which an administrator implements an operation method of a plurality of building equipments 410, an energy management method of a plurality of building equipments 410, . The simulation modeling includes a program implemented by an administrator to check the operation result of each building facility 410 corresponding to the situation and environment of the building facility 410. The real-time simulator 430 receives real input / output values and control point information of the individual building facility 410, and inputs real-time operation confirmation of each facility, unlike a conventional simulator that generates simulation result values by inputting only energy information as input values. It is possible. In addition, the real-time simulator 430 performs a simulation while each building facility 410 is operating, and analyzes the operation of each building facility 410 in real time.

실시간 시뮬레이터(430)는 관제점 가상화서버(510) 및 데이터베이스(520)를 포함한다. 여기서, 관제점 가상화서버(510)는 통신부(512) 및 관제점관리자부(514)를 포함한다. 통신부(612)는 BACnet 표준의 통신 프로토콜로 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력값을 관제점관리자부(514)로 전송한다. 관제점관리자부(514)는 시뮬레이션에 필요한 관제점정보의 관리를 수행한다. 관제점관리자부(514)는 통신부(512)를 이용하여 관제점정보 및 실제 입출력값을 수신하고, 관제점정보를 관리한다. 관제점관리자부(514)는 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력값을 데이터베이스(520)로 전송한다. 데이터베이스(520)는 관제점관리자부(514)로부터 수신한 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력값을 저장한다. The real-time simulator 430 includes a point-of-sight virtualization server 510 and a database 520. The point-of-control virtualization server 510 includes a communication unit 512 and a point-of-control point manager unit 514. The communication unit 612 transmits the control point information and the actual input / output values of the plurality of building equipments 410 to the control point manager unit 514 in accordance with the communication protocol of the BACnet standard. The point-of-control point manager unit 514 manages the point point information necessary for the simulation. The point-of-control point manager unit 514 receives point point information and actual input / output values using the communication unit 512, and manages point point information. The point-of-control point manager unit 514 transmits point point information and actual input / output values of a plurality of the building facilities 410 to the database 520. The database 520 stores pointing point information and actual input / output values of a plurality of building equipments 410 received from the point-of-control point manager 514.

관제서버(440)는 빌딩 내에 존재하는 복수 개의 빌딩설비(410)의 상태정보를 기 설정된 주기 예컨대 한 시간 간격으로 현장제어장치(420)로부터 수신하고, 상태정보에 대응하는 제어정보를 생성하여 현장제어장치(420)로 전송한다. 여기서, 상태정보는 복수 개의 빌딩설비(410)에 대한 온도정보, 에너지 소비량정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다. 제어정보는 복수 개 빌딩설비(410)의 전원에 대한 온 또는 오프 명령이나, 복수 개 빌딩설비(410)의 동작의 강도 예컨대 냉방장치의 냉기의 양을 적게 나오도록 조절하거나 많이 나오도록 조절하는 명령을 포함한다.The control server 440 receives the state information of the plurality of building equipments 410 existing in the building from the field control device 420 at a predetermined time interval, for example, at a time interval, generates control information corresponding to the state information, To the control device 420. Here, the status information includes at least one of temperature information and energy consumption amount information for a plurality of the building equipments 410. The control information may include an on or off command to the power of the plurality of building equipments 410 or a command to adjust the intensity of the operation of the plurality of building equipments 410, .

도 4b는 본 실시예에 따른 빌딩 시뮬레이션 시스템에서 실시간 시뮬레이터가 관제서버에 포함된 도면이다.FIG. 4B is a diagram showing a real-time simulator included in a control server in the building simulation system according to the present embodiment.

본 실시예에 따른 빌딩 내에 있는 설비의 개별 입출력값을 이용하여 실시간으로 시뮬레이션하는 빌딩 제어 시스템(400)은 빌딩설비(410), 현장제어장치(420), 실시간 시뮬레이터(430) 및 관제서버(440)를 포함한다.The building control system 400 for simulating in real time using the individual input / output values of the facilities in the building according to the present embodiment includes a building facility 410, a field control device 420, a real time simulator 430, and a control server 440 ).

도 4b에서의 실시간 시뮬레이터(430)는 관제서버(440) 내에 소프트웨어 형태로 구현된다. 여기서, 빌딩설비(410), 현장제어장치(420), 실시간 시뮬레이터(430) 및 관제서버(440)에 대한 내용은 도 4a에서 기재된 내용과 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다.The real-time simulator 430 in FIG. 4B is implemented in software in the control server 440. Here, the contents of the building equipment 410, the field control device 420, the real-time simulator 430, and the control server 440 are the same as those described in FIG. 4A, and a detailed description thereof will be omitted.

도 5은 본 실시예에 따른 실시간 시뮬레이터를 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing a real-time simulator according to the present embodiment.

본 실시예에 따른 실시간 시뮬레이터(430)는 현장제어장치(420), 관제점 가상화서버(510), 데이터베이스(520), 시뮬레이션 모델엔진(530) 및 결과확인부(540)를 포함한다. 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 각 구성요소는 하나 이상의 통신버스 또는 신호선을 이용하여 연결되어 서로 데이터를 교환한다.The real-time simulator 430 according to the present embodiment includes a field control device 420, a point-point virtualization server 510, a database 520, a simulation model engine 530, and a result confirmation unit 540. Each component included in the real-time simulator 430 is connected using one or more communication buses or signal lines and exchanges data with each other.

관제점 가상화서버(510)는 현장제어장치(420)로부터 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력정보를 수신하여 관리한다. 관제점 가상화서버(510)는 기 설정된 주기로 또는 정보요청신호를 현장제어장치(420)로 전송하여 현장제어장치(420)로부터 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력정보를 수신한다. 관제점 가상화서버(510)는 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력값을 데이터베이스(520)로 전송한다.The point-of-service virtualization server 510 receives and manages the point-of-control information and the actual input / output information of the plurality of the building equipment 410 from the field control device 420. The control point virtualization server 510 receives the control point information and the actual input / output information of the plurality of the building equipment 410 from the field control device 420 at a predetermined cycle or by transmitting an information request signal to the field control device 420 . The point-of-service virtualization server 510 transmits point point information and actual input / output values of a plurality of building facilities 410 to the database 520.

데이터베이스(520)는 관제점 가상화서버(510)로부터 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력값을 수신하여 저장한다.The database 520 receives the control point information and the actual input / output values of the plurality of the building equipment 410 from the control point virtualization server 510 and stores the same.

시뮬레이션 모델엔진(530)은 기 설정된 주기로 데이터베이스(520)로부터 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력값을 수신한다. 시뮬레이션 모델엔진(530)은 설비 동작, 빌딩 에너지 사용 및 설비의 에너지 사용에 대한 프로그램에 관제점정보 및 실제 입출력값을 입력하여 시뮬레이션한다. 여기서, 프로그램은 사전에 관리자에 의해 실시간 시뮬레이션 모델엔진(530)에 설치된다. 시뮬레이션 모델엔진(530)는 시뮬레이션을 수행하여 도출한 결과값을 데이터베이스(520)로 전송한다.The simulation model engine 530 receives point information and actual input / output values of a plurality of the building equipment 410 from the database 520 at predetermined intervals. The simulation model engine 530 simulates inputting point information and actual input / output values in a program for facility operation, building energy use, and facility energy use. Here, the program is previously installed in the real-time simulation model engine 530 by the manager. The simulation model engine 530 performs simulation and transmits the derived values to the database 520.

데이터베이스(520)은 시뮬레이션 모델엔진(530)으로부터 시뮬레이션 결과값을 수신하여 저장한다. The database 520 receives and stores simulation results from the simulation model engine 530.

결과확인부(540)는 데이터베이스(520)에 저장된 시뮬레이션 결과값을 관리자가 확인할 수 있도록 디스플레이한다. 결과확인부(540)는 시뮬레이션 결과값을 수치, 그래프, 문자로 출력할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The result confirmation unit 540 displays the simulation result value stored in the database 520 so that the administrator can confirm it. The result confirming unit 540 may output the simulation result values as numerical values, graphs, and characters, but is not limited thereto.

도 6은 본 실시예에 따른 관제점 가상화서버에 포함된 통신부와 관제점관리자부의 동작을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating operations of a communication unit and a point-of-control point manager included in the point-of-control point virtualization server according to the present embodiment.

본 실시예에 따른 관제점 가상화서버(510)는 통신부(512) 및 관제점관리자부(514)를 포함한다. 관제점 가상화서버(510)는 현장제어장치(420)로부터 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력정보를 수신하여 관리한다. 관제점관리자부(514)는 초기화부(610), 관리부(620) 및 수행부(630)를 포함한다.The point-point virtualization server 510 according to the present embodiment includes a communication unit 512 and a point-of-control point manager unit 514. [ The point-of-service virtualization server 510 receives and manages the point-of-control information and the actual input / output information of the plurality of the building equipment 410 from the field control device 420. The point-of-control point manager unit 514 includes an initialization unit 610, a management unit 620, and an execution unit 630.

통신부(512)는 복수 개의 빌딩설비(410)와 연결된 현장제어장치(420)로부터 관제점정보 및 실제 입출력값을 수신한다. 통신부(512)는 관제점관리자부(514)로 복수 개의 빌딩설비(410)의 관제점정보 및 실제 입출력값을 전송한다. 여기서, 통신부(512)는 BACnet 표준의 통신 프로토콜을 이용한다. 또한, 통신부(5120)는 임시기억 저장공간인 스텍(Stack)을 포함하여 기 설정된 주기로 현장제어장치(420)로부터 관제점정보 및 실제 입출력값을 수신하여 저장한다. The communication unit 512 receives the point-of-control point information and the actual input / output values from the field control device 420 connected to the plurality of building facilities 410. The communication unit 512 transmits point point information and actual input / output values of the plurality of building equipments 410 to the point-of-control point manager unit 514. Here, the communication unit 512 uses the communication protocol of the BACnet standard. Also, the communication unit 5120 receives the control point information and the actual input / output values from the field control device 420 at a predetermined period, including a stack as a temporary storage space, and stores the received control point information and the actual input / output values.

초기화부(610)는 기 저장된 환경설정정보에 따라 관제점관리자부(514)와 데이터베이스(520)를 연결하고, 통신부(512)의 스텍(Stack)을 초기화하여 저장공간을 생성한다. 초기화부(610)는 관제점정보를 수신하기 전에 관제점정보 읽기주기 또는 쓰기주기를 설정한다. 초기화부(610)는 관리부(620)로부터 수신한 관제점정보에 근거하여 복수 개의 빌딩설비(410)의 아이디 영역을 설정한다. 초기화부(610)는 복수 개의 빌딩설비(410)의 아이디 영역에 근거하여 현장제어장치(420)에 연결된 빌딩설비(410)의 개수를 파악한다.The initialization unit 610 connects the point-of-control point manager unit 514 and the database 520 according to the pre-stored environment setting information and initializes a stack of the communication unit 512 to create a storage space. The initialization unit 610 sets the control point information read period or the write period before receiving the control point information. The initialization unit 610 sets the ID areas of the plurality of building equipments 410 based on the control point information received from the management unit 620. [ The initialization unit 610 determines the number of the building equipment 410 connected to the field control device 420 based on the ID area of the plurality of the building equipment 410.

관리부(620)는 통신부(512)로부터 읽기주기에 따라 관제점정보 및 실제 입출력값을 수신하여 데이터베이스(520)로 전송하고, 데이터베이스(520)에 저장된 관제점정보 및 실제 입출력값을 관리한다. 관리부(620)는 관제점정보에 포함된 식별정보에 근거하여 새로운 설비가 설비목록에 포함되어있지 않은 경우 새로운 설비로 인식한다. 관리부(620)는 새로운 설비의 정보를 저장하기 위한 저장공간을 데이터베이스(520)에 할당한다. 여기서, 새로운 설비의 정보는 새로운 설비의 관제점정보 및 실제 입출력값을 의미한다. 관리부(620)는 새로운 빌딩설비(410)를 설비목록에 포함시킨다. 여기서, 관리부(620)는 비교 테이블(Compare Table)과 식별정보를 비교하여 새로운 설비가 비교 테이블에 포함되어있는지 확인한다. 관리부(620)는 새로운 설비가 비교 테이블에 포함되어있지 않은 경우 새로운 설비의 정보를 데이터베이스(520)에 저장한다. 관리부(620)는 수행부(630)에서 수행하는 읽기스레드 및 쓰기스레드의 명령인 기 설정된 읽기명령 및 쓰기명령을 포함한다. 관리부(620)는 수행부(630)의 읽기스레드에 따라 데이터베이스(520)를 업데이트(Update DB)하고, 수행부(630)의 쓰기스레드에 따라 데이터베이스(520)에 마지막 쓰기 값을 업데이트(Update Last Written Value) 한다.The management unit 620 receives the control point information and the actual input / output values from the communication unit 512 in accordance with the read period, transmits the control point information and the actual input / output values to the database 520, and manages the control point information and the actual input / output values stored in the database 520. If the new facility is not included in the facility list, the management unit 620 recognizes the new facility based on the identification information included in the control point information. The management unit 620 allocates a storage space for storing information of the new facility to the database 520. [ Herein, the information of the new facility means the point-of-control information and the actual input / output value of the new facility. The management unit 620 includes the new building equipment 410 in the equipment list. Here, the management unit 620 compares the comparison table with the identification information to check whether the new facility is included in the comparison table. If the new facility is not included in the comparison table, the management unit 620 stores the information of the new facility in the database 520. The management unit 620 includes a read command and a write command that are commands of the read thread and the write thread performed by the execution unit 630. The management unit 620 updates the database 520 according to the read thread of the execution unit 630 and updates the last write value to the database 520 according to the write thread of the execution unit 630 Written Value.

수행부(630)는 관리부(620)로부터 관제점정보를 수신하여 관제점정보에 근거하여 복수 개의 빌딩설비(410)를 인식(Device Enumeration)하는 것을 시작하고, 관제점정보의 읽기스레드(Reader Thread) 또는 쓰기스레드(Writer Thread)를 수행한다. 수행부(630)는 관제점정보의 읽기스레드 또는 쓰기스레드를 수행하기 위하여 관리부(620)로부터 읽기스레드에 대응하는 읽기명령과 쓰기스레드에 대응하는 쓰기명령을 수신한다. 수행부(630)는 읽기스레드를 수행할 현재 값의 위치를 요청(Point Present Value Request)하여 관리부(620)로부터 읽기명령을 수신하여 읽기스레드를 수행한다. 수행부(630)는 관리부(620)로부터 쓰기명령을 수신하여 데이터베이스(520)를 조회하고 마지막 쓰기 값(Last Written Value)과 현재 쓰기스레드를 수행하려는 값과 다르면 쓰기주기에 따라 쓰기스레드를 수행한다. The execution unit 630 receives the point-of-control point information from the management unit 620 and starts to recognize a plurality of the building facilities 410 based on the point-of-control point information (Device Enumeration) ) Or a write thread (Writer Thread). The execution unit 630 receives a read command corresponding to the read thread and a write command corresponding to the write thread from the management unit 620 in order to execute the read thread or the write thread of the control point information. The execution unit 630 requests the location of the current value to perform the read thread (Point Present Value Request), receives the read command from the management unit 620, and executes the read thread. The execution unit 630 receives the write command from the management unit 620, inquires the database 520, and executes the write thread according to the write value when the last write value is different from the value to execute the current write thread .

도 7은 본 실시예에 따른 관제점 가상화 서버의 정보 처리구조에 대한 도면이다.7 is a diagram of an information processing structure of a point-to-point virtualization server according to the present embodiment.

현장제어장치(420)에 포함된 관제점에서 관제점정보를 관제점가상화서버(510)로 BACnet(통신 프로토콜)을 이용하여 전송한다. 관제점가상화서버(510)에 포함된 미들웨어(Middleware)가 관제점정보를 수신하고 마이에스큐엘 데이터베이스(MySQL DB)로 관제점정보를 전송한다. 마이에스큐엘 데이터베이스가 관제정정보를 프록시서버(Proxy Server)로 전송한다. 프록시서버는 제이슨 관리툴(JSON composer)에 관제점정보관리를 요청한다. 프록시서버는 연결관리자(Connection Manager)로 데이터베이스(DB)와의 연결을 요청하거나 연결을 끊기를 요청한다. 프록시서버는 프록시클라이언트(Proxy Client)로 관제점정보를 전송한다.The control point information is transmitted from the point of control included in the field control device 420 to the point-of-point virtualization server 510 using BACnet (communication protocol). The middleware included in the point-of-service virtualization server 510 receives the point-of-control information and transmits the point-of-control information to the MySQL DB. The MySquerel database sends the provisioning information to the Proxy Server. The proxy server requests management of point information from the JSON composer. The proxy server requests connection with the database (DB) or requests to disconnect the connection with the connection manager. The proxy server transmits point information to the proxy client (Proxy Client).

도 8은 본 실시예에 따른 빌딩 시뮬레이션 시스템의 동작과정을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 8 is a flowchart for explaining an operation process of the building simulation system according to the present embodiment.

현장제어장치(420)는 복수 개의 빌딩설비(440)로부터 상태정보 및 실제 입출력값을 수신하여 관제서버(440)로 전송한다(S810). 현장제어장치(420)는 기 설정된 주기 또는 관제서버(440)의 요청에 대응하여 복수 개의 빌딩설비(440)로부터 상태정보 및 실제 입출력값을 전송한다.The field control device 420 receives the status information and the actual input / output values from the plurality of the building equipments 440 and transmits them to the control server 440 (S810). The field control device 420 transmits the state information and the actual input / output values from the plurality of building facilities 440 in response to a predetermined period or a request of the control server 440.

현장제어장치(420)는 관제서버(440)로부터 상태정보에 대응되는 제어신호를 수신한다(S820). 현장제어장치(420)는 제어신호에 근거하여 복수 개의 빌딩설비(440) 각각의 전원을 온 또는 오프로 제어한다. 현장제어장치(420)는 제어신호에 근거하여 복수 개의 빌딩설비(440)의 동작을 제어한다. 여기서, 복수 개의 빌딩설비(440)의 동작을 제어하는 것은 각각의 빌딩설비(440)의 모터의 구동을 제어하는 것을 의미한다. 예컨대, 현장제어장치(420)는 복수 개의 빌딩설비(440) 중 하나인 에어컨의 바람의 세기를 강하게 하기 위하여 에어컨의 모터를 풀(full)가동하도록 제어한다.The field control device 420 receives a control signal corresponding to the state information from the control server 440 (S820). The field control device 420 controls the power of each of the plurality of building equipments 440 on or off based on the control signal. The field control device 420 controls the operation of the plurality of building facilities 440 based on the control signal. Here, controlling the operation of the plurality of building equipments 440 means controlling the motors of the respective building equipments 440. For example, the field control device 420 controls the motor of the air conditioner to operate at a full speed in order to intensify the wind intensity of the air conditioner, which is one of the plurality of building equipments 440.

현장제어장치(420)의 관제점은 복수 개의 빌딩설비(440)의 상태정보, 제어정보 및 식별정보가 포함된 관제점정보를 생성한다(S830). 여기서, 상태정보는 빌딩설비(440)의 온도정보, 에너지 소비량정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다.The control point of the field control device 420 generates control point information including state information, control information and identification information of a plurality of the building equipments 440 (S830). Here, the status information includes at least one of temperature information of the building equipment 440 and energy consumption information.

현장제어장치(420)는 복수 개의 빌딩설비(440)의 관제점정보 및 실제 입출력값을 실시간 시뮬레이터(430)로 전송한다(S840). 현장제어장치(420)는 기 설정된 주기 또는 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 관제점관리자부(514)에서 설정한 읽기주기에 근거하여 관제점정보 및 실제 입출력값을 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 관제점관리자부(514)로 전송한다.The field control device 420 transmits the control point information and the actual input / output values of the plurality of the building equipments 440 to the real-time simulator 430 (S840). The field control device 420 outputs the point-of-control point information and the actual input / output values based on the read period set by the point-of-control point manager 514 included in the real-time simulator 430, To the point-of-control point manager unit 514.

실시간 시뮬레이터(430)는 현장제어장치(420)로부터 수신한 관제점정보 및 실제 입출력값을 관리하고 저장한다(S850). 여기서, 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 관제점 가상화서버(510)가 관제점정보를 관리하고, 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 데이터베이스(520)로 관제점정보 및 실제 입출력값을 전송한다.The real-time simulator 430 manages and stores control point information and actual input / output values received from the field control device 420 (S850). The point-point virtualization server 510 included in the real-time simulator 430 manages the point-of-control point information and transmits point point information and actual input / output values to the database 520 included in the real-time simulator 430.

실시간 시뮬레이터(430)는 수신한 관제점정보 및 실제 입출력값을 기 설정된 프로그램에 입력한다(S860). 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 시뮬레이션 모델엔진(530)은 기 설정된 주기로 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 데이터베이스(520)로부터 관제점정보 및 실제 입출력값을 수신한다. 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 시뮬레이션 모델엔진(530)은 관제점정보 및 실제 입출력값을 빌딩설비의 동작, 빌딩 에너지 사용 및 빌딩설비의 에너지 사용에 대응되는 프로그램에 입력한다. The real-time simulator 430 inputs the received point information and the actual input / output values to the predetermined program (S860). The simulation model engine 530 included in the real-time simulator 430 receives point point information and actual input / output values from the database 520 included in the real-time simulator 430 at a predetermined period. The simulation model engine 530 included in the real-time simulator 430 inputs point point information and actual input / output values into a program corresponding to the operation of the building facility, the use of building energy, and the use of energy of the building facility.

실시간 시뮬레이터(430)는 기 설정된 프로그램에 입력된 값에 대응되는 시뮬레이션 결과값을 도출한다(S870). 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 시뮬레이션 모델엔진(530)은 실제 설비의 동작이나 건물의 에너지 시스템에 영향을 주지 않고 프로그램에 따라 시뮬레이션을 수행하여 시뮬레이션 결과값을 도출한다. 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 시뮬레이션 모델엔진(530)은 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 데이터베이스(520)로 기 설정된 주기로 시뮬레이션 결과값을 전송한다.The real-time simulator 430 derives a simulation result value corresponding to the value input to the preset program (S870). The simulation model engine 530 included in the real-time simulator 430 performs the simulation according to the program without affecting the operation of the actual facility or the energy system of the building to derive the simulation result. The simulation model engine 530 included in the real-time simulator 430 transmits simulation result values to the database 520 included in the real-time simulator 430 at a predetermined period.

실시간 시뮬레이터(430)는 시뮬레이션 결과값을 관리자가 확인할 수 있도록 디스플레이한다(S880). 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 결과확인부(540)는 실시간 시뮬레이터(430)에 포함된 데이터베이스(520)로부터 관리자의 요청 또는 기 설정된 주기로 시뮬레이션 결과값을 수신한다. 여기서, 시뮬레이션 결과값은 수치정보, 그래프정보, 문자정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다.The real-time simulator 430 displays the simulation result value so that the manager can confirm it (S880). The result confirmation unit 540 included in the real-time simulator 430 receives the simulation result from the database 520 included in the real-time simulator 430 at the request of the administrator or at a predetermined cycle. Here, the simulation result value includes at least one of numerical information, graph information, and character information.

도 8에서는 단계 S810 내지 단계 S880을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 8에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S810 내지 단계 S880 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 8은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.8, steps S810 to S880 are sequentially executed. However, this is merely an example of the technical idea of the present embodiment, and it should be understood that any person skilled in the art will be able to It will be understood that various changes and modifications may be made to the invention without departing from the essential characteristics thereof, or alternatively, by executing one or more of steps S810 through S880 in parallel, But is not limited thereto.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and changes may be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the embodiments. Therefore, the present embodiments are to be construed as illustrative rather than restrictive, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

410: 빌딩설비 420: 현장제어장치
430: 실시간 시뮬레이터 440: 관제서버
510: 관제점 가상화서버 512: 통신부
514: 관제점 관리자부 520: 데이터 베이스
530: 시뮬레이션 모델엔진 540: 결과확인부
610: 초기화부 620: 관리부
630: 수행부410: Building Facilities 420: Field Control Device
430: real-time simulator 440: control server
510: point-of-control virtualization server 512:
514: Point of Visit Manager 520: Database
530: Simulation model engine 540: Result confirmation unit
610: Initialization unit 620:
630:

Claims (13)

현장제어장치(DDC: Direct Digital Controller)로부터 복수 개의 빌딩설비의 관제점정보(Control Point Information)와 실제 입출력값을 기 설정된 주기로 수신하는 통신부;
상기 관제점정보의 읽기주기 또는 쓰기주기를 설정하는 초기화부;
상기 읽기주기에 따라 상기 관제점정보를 읽어오며, 상기 관제점정보를 기반으로 새로운 빌딩설비가 인식되는 경우 상기 새로운 빌딩설비의 정보를 저장할 저장공간을 데이터베이스에 할당하고 상기 새로운 빌딩설비를 설비목록에 추가시키는 관리부;
상기 설비목록에 포함된 모든 빌딩설비 각각의 상기 관제점정보에 대해 읽기스레드(Reader Threads) 또는 쓰기스레드(Writer Threads)가 수행되도록 하는 수행부;
기 설정된 프로그램상에 상기 설비목록에 포함된 모든 빌딩설비에 대한 상기 관제점정보와 상기 실제 입출력값을 대입하여 시뮬레이션을 수행한 시뮬레이션 결과를 생성하는 시뮬레이션 모델엔진;
상기 시뮬레이션 결과를 저장하는 데이터베이스; 및
상기 시뮬레이션 결과를 디스플레이하는 결과확인부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터.A communication unit for receiving control point information and actual input / output values of a plurality of building facilities from a direct digital controller (DDC) at a predetermined cycle;
An initialization unit for setting a reading period or a writing period of the point-to-point information;
Reads the control point information according to the read period, and when a new building facility is recognized on the basis of the control point information, a storage space for storing information of the new building facility is allocated to a database, and the new building facility is stored in a facility list A management unit for adding the management information;
An execution unit for causing a reader thread or a writer thread to be executed for the point-of-control information of each of the building facilities included in the facility list;
A simulation model engine for generating a simulation result by simulating the control point information and the actual input / output values for all the building equipments included in the facility list on a predetermined program;
A database for storing the simulation results; And
A result confirming unit for displaying the simulation result,
And a real-time simulator. 제 1항에 있어서,
상기 초기화부는,
상기 읽기주기에 따라 상기 관제점정보를 읽어오기 전에 상기 통신부에서 기 설정된 시간 동안 상기 관제점정보를 저장하도록 상기 통신부의 스텍(Stack)을 초기화하여 저장공간을 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터.The method according to claim 1,
The initialization unit,
Wherein the storage unit is configured to initialize a stack of the communication unit to store the point-of-control point information for a predetermined period of time in the communication unit before reading the point-of-control point information according to the read period to generate a storage space. 제 1항에 있어서,
상기 초기화부는,
상기 관리부로부터 상기 관제점정보를 수신하고, 상기 관제점정보에 근거하여 상기 빌딩설비에 대한 아이디 범위(Device ID Range)를 설정하며, 상기 아이디범위를 이용하여 상기 현장제어장치에 연결된 상기 빌딩설비의 개수를 확인하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터.The method according to claim 1,
The initialization unit,
A control unit for receiving the control point information from the management unit, setting an ID range for the building facility based on the control point information, and controlling the ID of the building equipment connected to the field control device And the number of the simulators is checked. 제 1항에 있어서,
상기 관제점정보는 상기 빌딩설비에 대한 온도정보, 에너지 소비량정보, 제어정보, 및 식별정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하며, 상기 관리부는 상기 식별정보에 근거하여 상기 새로운 빌딩설비가 상기 설비목록에 포함되어있지 않은 경우 상기 새로운 빌딩설비를 인식하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터.The method according to claim 1,
Wherein the control point information includes at least one of temperature information, energy consumption amount information, control information, and identification information for the building facility, and the management unit determines that the new building facility is included in the facility list And if it is not included, recognizes the new building facility. 제 4항에 있어서,
상기 관리부는,
기 저장된 비교 테이블(Compare Table)과 상기 식별정보를 비교하여 상기 새로운 빌딩설비가 상기 비교 테이블에 포함된 경우 상기 새로운 빌딩설비의 정보를 상기 데이터베이스에 포함시키는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터.5. The method of claim 4,
Wherein,
Compares the pre-stored comparison table with the identification information, and when the new building facility is included in the comparison table, information on the new building facility is included in the database. 제 1항에 있어서,
상기 관리부는,
상기 데이터베이스와 연동되어 상기 읽기스레드에 따라 상기 데이터베이스를 업데이트(Update DB)하고, 상기 쓰기스레드에 따라 상기 데이터베이스에 마지막 쓰기 값을 업데이트(Update Last Written Value)하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터.The method according to claim 1,
Wherein,
(Update DB) according to the read thread in association with the database, and updates the last write value to the database according to the write thread. 제 1항에 있어서,
상기 수행부는,
상기 설비목록에 근거하여 상기 빌딩설비를 인식(Device Enumeration Startup)하고 인식된 상기 빌딩설비에 대하여 상기 관리부로부터 읽기명령을 수신하고, 상기 관리부로 상기 읽기스레드를 수행할 현재 값의 위치를 요청(Point Present Value Request)하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터.The method according to claim 1,
Wherein the performing unit comprises:
(Device Enumeration Startup) based on the facility list (Device Enumeration Startup), receives a read command from the management unit for the recognized building equipment, and requests a location of a current value to perform the read thread A present value request). 제 1항에 있어서,
상기 수행부는,
상기 관리부에서 쓰기명령을 수신하여 상기 데이터베이스를 조회하며, 상기 데이터베이스에 저장된 마지막 쓰기 값(Last Written Value)과 상기 쓰기스레드를 수행하려는 값이 다르면 상기 쓰기주기에 따라 상기 데이터베이스로 상기 쓰기스레드를 수행하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터.The method according to claim 1,
Wherein the performing unit comprises:
The managing unit receives the write command and inquires the database. If the value of the last write value stored in the database is different from the value of the write thread, the write thread is executed in the database according to the write period Time simulator. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 현장제어장치는,
기 설정된 주기 또는 상기 통신부의 정보요청신호에 근거하여 빌딩설비의 상기 관제점정보 및 상기 실제 입출력값을 상기 통신부로 전송하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터.The method according to claim 1,
The on-
And the control point information and the actual input / output value of the building equipment are transmitted to the communication unit based on a predetermined period or an information request signal of the communication unit. 제 1항에 있어서,
상기 시뮬레이션 모델엔진은,
빌딩설비 동작 프로그램, 빌딩 에너지 관리 프로그램 및 빌딩설비의 에너지 관리 프로그램 중 적어도 하나 이상의 프로그램을 이용하여 상기 빌딩설비가 동작하는 중에 상기 빌딩설비의 상기 실제 입출력값을 대입하여 시뮬레이션 결과를 생성하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터.The method according to claim 1,
The simulation model engine includes:
A building energy operation program, and an energy management program of a building facility to generate a simulation result by substituting the actual input / output value of the building facility while the building facility is operating, using at least one of a building facility operation program, a building energy management program, Real-time simulator. 제 1항에 있어서,
상기 시뮬레이션 모델엔진은,
상기 빌딩설비로부터 실제 입력값을 입력 받아 상기 프로그램상에 상기 실제 입력값을 입력하여 실제 출력값이 출력되는 시간보다 짧은 시간에 상기 시뮬레이션 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터.The method according to claim 1,
The simulation model engine includes:
Wherein the simulation result is outputted at a time shorter than a time at which the actual input value is inputted from the building equipment and the actual input value is inputted to the program and the actual output value is outputted. 제 1항에 있어서,
상기 시뮬레이션 결과를 기 설정된 주기로 수신하여 상기 시뮬레이션 결과를 디스플레이하는 결과 확인부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 시뮬레이터.
The method according to claim 1,
And a result confirmation unit for receiving the simulation result at a predetermined cycle and displaying the simulation result.
KR1020140040781A 2014-04-04 2014-04-04 Method And Apparatus for Providing Building Simulation KR101670471B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140040781A KR101670471B1 (en) 2014-04-04 2014-04-04 Method And Apparatus for Providing Building Simulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140040781A KR101670471B1 (en) 2014-04-04 2014-04-04 Method And Apparatus for Providing Building Simulation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150116476A KR20150116476A (en) 2015-10-16
KR101670471B1 true KR101670471B1 (en) 2016-10-31

Family

ID=54365496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140040781A KR101670471B1 (en) 2014-04-04 2014-04-04 Method And Apparatus for Providing Building Simulation

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101670471B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101894187B1 (en) 2017-04-17 2018-10-04 선문대학교 산학협력단 Method and apparatus for stochastic retrofit analysis

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102580969B1 (en) * 2019-10-18 2023-09-21 주식회사 케이티 Server, method and computer program for controlling energy of building
KR102558535B1 (en) * 2023-03-24 2023-07-24 주식회사 세원글로벌엔터프라이즈 Control system of inverter screw compression refrigerator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101894187B1 (en) 2017-04-17 2018-10-04 선문대학교 산학협력단 Method and apparatus for stochastic retrofit analysis

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150116476A (en) 2015-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102527186B1 (en) Virtual simulator and building management system including the same
US11435728B2 (en) I/O virtualization for commissioning
JP2023529723A (en) Edge controller for facilities
CN106054822B (en) Planning and engineering method, software tool and simulation tool
US11720074B2 (en) Method and system for managing virtual controllers in a building management system
US20210382452A1 (en) Method and system for configuring virtual controllers in a building management system
KR101874351B1 (en) System and method for management of devices based on internet of things and computer program for the same
CN106789393A (en) A kind of CS frameworks communication equipment automatization test system and method
US20210382449A1 (en) Building management system with control logic distributed between a virtual controller and a smart edge controller
US20210382474A1 (en) Virtual control system with failsafe mode
EP3104234A1 (en) Programmable controller and device control method using said programmable controller
JP2018067282A (en) Improved test manager for industrial automation control apparatus
KR101670471B1 (en) Method And Apparatus for Providing Building Simulation
US10760549B2 (en) Method and system for configuring wind turbines
KR102050312B1 (en) Supporting method, apparatus and computer-readable medium of multi communication type and protocol between systems using embedded cpu included in programmable logic controller
CN114019921A (en) Production line equipment control method, device, equipment and medium based on combined model
US9274515B2 (en) Systems and methods for recording data associated with the operation of foundation fieldbus devices
WO2021110388A1 (en) System, device and method for model based analytics
WO2016135821A1 (en) Inspection device, inspection method and program
US9244812B2 (en) Methods and systems in an automation system for viewing a current value of a point identified in code of a corresponding point control process
JP6689983B2 (en) Steel process mathematical model management device
CN112416805A (en) Test management cloud platform and method
WO2021059504A1 (en) Apparatus management device and software generation method
JP7203374B2 (en) Equipment control device, learning device, equipment control method, learning device production method, and program
JP2019197449A (en) Apparatus management system and tag name verification method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190926

Year of fee payment: 4