KR101724135B1 - 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템 및 제어방법 - Google Patents

건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건물 자동제어를 위한 통합제어유닛: 상기 통합제어유닛과 건물 자동제어 네트워크(BACnet)을 통하여 정보를 교환하되, 개별 실내공간에 각각 설치되는 개별제어유닛: 상기 개별제어유닛으로부터 수신되는 제어정보를 바탕으로 운전되면서 상기 개별 실내공간의 실내환경정보를 변화시키기 위한 운전기기; 상기 개별 실내공간의 실내 온도 및 실내 미세먼지 농도를 포함하는 실내환경정보를 측정하여 상기 개별제어유닛과 정보를 교환하는 센싱유닛; 그리고, 상기 개별 실내공간상에 존재하는 재실자가 소지하고 있으며, 사물인터넷을 통하여 상기 개별제어유닛과 연결되어 상기 개별제어유닛과 쌍방향 정보교환을 하기 위한 스마트 단말을 포함하는 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템 및 제어방법에 관한 것이다.

Description

건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템 및 제어방법{System and Method for controlling individual indoor environmental condition using BACnet and IoT}
본 발명은 실내환경 제어시스템 및 제어방법에 관한 것으로서, 건물 자동 네크워크상에서 실내공간의 재실자와 사물인터넷 기반 양방향 통신을 통하여 실내환경을 개별적으로 제어하거나 재실자에게 최적의 행동을 권고함으로써 에너지를 효율적으로 줄이면서도 시스템 설치자의 작업량을 줄일 수 있는 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 업무용 빌딩, 공공기관 빌딩, 아파트 등과 같은 중대형 건물에는 실내 공기의 온도, 습도 및 청정 등을 조절하여 실내의 사용 목적에 적합한 상태로 유지시키기 위한 공기조화기, 보일러, 펌프 등과 같은 빌딩설비가 구축되어 있다.
또한, 건물에는 이러한 빌딩 설비를 제어하기 위한 빌딩 설비 자동제어 시스템이 구축되어 있다. 통상적으로, 빌딩 설비 자동제어 시스템에는 현장에 설치되는 직접디지털 제어기(Direct Digital Controller: DDC)가 구비된다.
상기 직접디지털제어기(DDC)는 제어프로그램에 의해 빌딩 내의 열원 및 공조 계통의 온·습도제어, 설비의 운전상태 감시, 제어 및 경보, 전력설비 및 방범 방재설비 감시제어에 필요한 정보를 수집하고 또 필요한 제어정보를 전송하게 된다.
그러나, 종래의 빌딩 설비 자동제어 시스템은 미리 설정된 조건에 따라 실내공간을 제어하거나, 외부에서 입력되는 제어명령에 따라서 운전되기 때문에 실내공간의 환경을 정확하게 제어하기 어렵고 이로 인한 에너지손실이 발생하는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0115443호(발명의 명칭: 지능형 환경 제어시스템, 공개일자: 2009년 11월 05일)
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 건물 자동 네크워크상에서 실내공간의 재실자와 사물인터넷 기반 양방향 통신을 통하여 실내환경을 개별적으로 제어하거나 재실자에게 최적의 행동을 권고함으로써 에너지를 효율적으로 줄이면서도 시스템 설치자의 작업량을 줄일 수 있는 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템 및 제어방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 건물 자동제어를 위한 통합제어유닛: 상기 통합제어유닛과 건물 자동제어 네트워크(BACnet)을 통하여 정보를 교환하되, 개별 실내공간에 각각 설치되는 개별제어유닛: 상기 개별제어유닛으로부터 수신되는 제어정보를 바탕으로 운전되면서 상기 개별 실내공간의 실내환경정보를 변화시키기 위한 운전기기; 상기 개별 실내공간의 실내 온도 및 실내 미세먼지 농도를 포함하는 실내환경정보를 측정하여 상기 개별제어유닛과 정보를 교환하는 센싱유닛; 그리고, 상기 개별 실내공간상에 존재하는 재실자가 소지하고 있으며, 사물인터넷을 통하여 상기 개별제어유닛과 연결되어 상기 개별제어유닛과 쌍방향 정보교환을 하기 위한 스마트 단말을 포함하고, 상기 스마트 단말은 상기 개별제어유닛과의 쌍방향 정보교환을 위한 스마트앱을 갖는 앱프로세서를 포함하고, 재실자로부터 상기 실내환경정보를 변화시키기 위한 환경제어 요청정보를 입력받는 경우 상기 환경제어 요청정보를 상기 개별제어유닛으로 송신하며, 상기 개별제어유닛은 상기 통합제어유닛으로부터 상기 개별 실내공간의 실내환경에 대한 목표설정정보를 수신하고, 상기 센싱유닛으로부터 상기 개별 실내공간의 실제 실내환경정보를 수신하며, 상기 통합제어유닛 또는 상기 통합제어유닛의 외부에 배치되는 외부서버로부터 실외공간에 대한 실외환경정보를 수신하고, 상기 스마트 단말로부터 환경제어 요청정보를 수신한 후, 상기 정보들을 바탕으로 상기 실내공간의 실내환경을 변화시키기 위하여 상기 운전기기를 제어하거나 상기 스마트 단말로 상기 재실자에게 특정행위를 권고하는 것을 특징으로 하는 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템을 제공한다.
상기 개별제어유닛은 내부의 구성부품에 전력을 공급하기 위한 전원부, 외부의 구성부품과의 통신을 위한 통신부, 정보의 저장을 위한 저장부, 목표설정정보/실내환경정보/실외환경정보를 바탕으로 상기 운전기기를 제어하기 위한 운전제어명령을 생성하거나 상기 스마트 단말로 송신하기 위한 권고제어명령을 생성하기 위한 제어부, 그리고 상기 실내공간의 실내환경정보를 표시하기 위한 표시부를 포함할 수 있다.
상기 개별제어유닛은 상기 통합제어유닛으로 송신하는 송신정보를 상기 통합제어유닛에 기설정된 설정배열에 맞도록 상기 송신정보를 재배열하는 맵핑부를 더 포함할 수 있다.
상기 목표설정정보는 기존의 축적된 데이터를 바탕으로 학습된 예측데이터이며, 상기 예측데이터는 계절별, 하루 중의 아침/점심/저녁/야간 시간대별 기준으로 설정될 수 있다.
상기 제어부는 상기 목표설정정보와 상기 실제 실내환경정보의 차이값이 제1 설정범위를 벗어나는 경우에는 제1 정보획득주기로 상기 실제 실내환경정보를 읽어오고, 상기 목표설정정보와 상기 실제 실내환경정보의 차이값이 상기 제1 설정범위에 포함되는 경우에 해당하는 제2 정보획득주기로 상기 실내 환경정보를 읽어오되, 상기 제1 정보획득주기는 상기 제2 정보획득주기보다 짧게 설정될 수 있다.
상기 통합제어유닛은 상기 목표설정정보가 변경되는 경우에 한하여 상기 목표설정정보를 상기 개별제어유닛으로 송신하며, 상기 개별제어유닛이 상기 환경제어 요청정보를 수신하는 경우에는 상기 환경제어 요청정보가 상기 목표설정정보를 대체할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 상기 개별제어유닛이 상기 통합제어유닛으로부터 상기 목표설정정보를 수신하는 단계; 상기 개별제어유닛이 상기 센싱유닛으로부터 상기 실제 실내환경정보를 수신하는 단계; 상기 개별제어유닛이 상기 통합제어유닛 또는 상기 외부서버로부터 상기 실외환경정보를 수신하는 단계; 그리고, 상기 개별제어유닛이 상기 목표설정정보, 상기 실제 실내환경정보 및 상기 실외환경정보를 바탕으로 상기 운전기기를 제어하거나 상기 스마트 단말로 상기 재실자에게 특정행위를 권고하는 제어단계를 포함하며, 상기 제어단계는 상기 목표설정정보와 상기 실제 실내환경정보를 비교하는 제1 비교단계와, 상기 실제 실내환경정보가 상기 목표설정정보의 허용범위를 벗어나는 경우에 상기 실제 실내환경정보와 상기 실외환경정보를 비교하는 제2 비교단계와, 상기 제1 비교단계 및 상기 제2 비교단계의 비교결과를 바탕으로 상기 운전기기를 제어하거나 상기 스마트 단말로 상기 재실자에게 특정행위를 권고하는 세부제어단계를 포함할 수 있다.
상기 스마트 단말이 재실자로부터 상기 실내환경정보를 변화시키기 위한 환경제어 요청정보를 입력받는 경우 상기 환경제어 요청정보를 상기 개별제어유닛으로 송신하는 단계와, 상기 개별제어유닛이 상기 스마트 단말로부터 상기 환경제어 요청정보를 수신하는 경우 상기 환경제어 요청정보를 바탕으로 상기 목표설정정보를 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 세부제어단계는 냉방제어단계를 포함하며, 상기 냉방제어단계는 외기온도가 실내온도보다 높거나 같으면, 상기 개별 실내공간과 상기 실외공간을 단절시킨 상태에서 상기 운전기기를 작동시키는 제1 제어단계와; 상기 외기온도가 실내온도보다 낮고, 실외 미세먼지농도가 실내 미세먼지농도보다 낮거나 같으면 상기 개별 실내공간이 상기 실외공간에 개방되도록 하기 위한 권고메시지를 상기 스마트 단말로 전송하는 제2 제어단계와; 상기 외기온도가 실내온도보다 낮고, 실외 미세먼지농도가 실내 미세먼지농도보다 높으면 상기 개별 실내공간과 상기 실외공간을 단절시킨 상태에서 상기 운전기기를 작동시키는 제3 제어단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템 및 제어방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 건물 자동 네크워크상에서 실내공간의 재실자와 사물인터넷 기반 양방향 통신을 통하여 실내환경을 개별적으로 제어하거나 재실자에게 최적의 행동을 권고함으로써 소모 에너지를 효율적으로 줄일 수 있는 이점이 있다.
뿐만 아니라, 실외 미세먼지농도가 실내 미세먼지농도보다 높은 경우에는 비록 외기온도가 실내온도보다 낮더라도 개별 실내공간과 실외공간을 단절시킨 상태에서 운전기기를 작동시킴으로써 실내공간의 쾌적도를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.
둘째, 개별제어유닛에 맵핑부가 설치됨으로써 시스템설치자가 하나의 통합제어유닛과 새롭게 교체되는 수백 개의 종류가 다른 개별제어유닛들을 개별적으로 주소에 대한 맵핑할 필요가 없게 되어, 시스템 설치자의 프로그램 작업량이 줄어 들뿐만 아니라 맵핑의 혼선이 발생하지 않게 되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 개별 실내환경 제어시스템에 대한 일 실시 예를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도 1의 개별 실내환경 제어시스템에 구비된 제어유닛의 세부구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 개별 실내환경 제어시스템을 이용하여 개별 실내환경을 제어하는 일 실시 예를 나타내는 흐름도이다.
이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템을 설명하면 다음과 같다.
상기 개별 실내환경 제어시스템은 통합제어유닛(100), 개별제어유닛(200), 운전기기(300), 센싱유닛(400) 및 스마트 단말(500)을 포함한다.
상기 통합제어유닛(100)은 건물 자동제어를 위한 것으로서, 해당 건물에 설치된 공조기계를 비롯한 다양한 운전기기들을 통합적으로 제어할 수 있다.
상기 통합제어유닛에는 개별 실내공간의 실내환경정보를 제어하기 위한 목표설정정보가 내장되어 있다. 상기 목표설정정보는 기존의 축적된 데이터를 바탕으로 학습된 예측데이터이며, 상기 예측데이터는 계절별, 하루 중의 아침/점심/저녁/야간 시간대별 기준으로 설정될 수 있다.
물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 목표설정정보는 관리자가 직접적으로 설정할 수도 있을 것이다.
상기 통합제어유닛(100)은 외부의 서버, 예를 들면 기상청과 연결되어 실외공간의 환경정보, 즉 실외환경정보에 대한 데이터를 제공할 수 있다.
또한, 상기 통합제어유닛(100)은 상기 목표설정정보가 변경되는 경우에 한하여 상기 목표설정정보를 상기 개별제어유닛(200)으로 송신하게 된다. 상기 목표설정정보가 변경되는 경우에만 상기 개별제어유닛(200)과 통신하게 됨으로써 상기 통합제어유닛과 상기 개별제어유닛(200) 사이의 통신부하를 줄일 수 있게 된다.
상기 개별제어유닛(200)은 개별 실내공간에 각각 설치되어, 상기 통합제어유닛(100)과 건물 자동제어 네트워크(BACnet)을 통하여 정보를 교환하게 된다.
구체적으로, 상기 개별제어유닛(200)은 상기 통합제어유닛(100)으로부터 상기 개별 실내공간의 실내환경에 대한 목표설정정보를 수신하고, 상기 센싱유닛(400)으로부터 상기 개별 실내공간의 실제 실내환경정보를 수신하며, 상기 통합제어유닛(100) 또는 상기 통합제어유닛(100)의 외부에 배치되는 외부서버로부터 실외공간에 대한 실외환경정보를 수신하며, 상기 스마트 단말(500)로부터 환경제어 요청정보를 수신하게 된다.
또한, 상기 개별제어유닛(200)은 상기 정보들을 바탕으로 상기 실내공간의 실내환경을 변화시키기 위하여 상기 운전기기(300)를 제어하거나 상기 스마트 단말(500)로 상기 재실자에게 특정행위를 권고하게 된다.
상기 개별제어유닛(200)은 내부의 구성부품에 전력을 공급하기 위한 전원부(210), 외부의 구성부품들과 통신하기 위한 통신부(220), 정보의 저장을 위한 저장부(230), 목표설정정보/실내환경정보/실외환경정보를 바탕으로 상기 운전기기(300)를 제어하기 위한 운전제어명령을 생성하거나 상기 스마트 단말(500)로 송신하기 위한 권고제어명령을 생성하기 위한 제어부(240), 그리고 상기 실내공간의 실내환경정보를 표시하기 위한 표시부(250)를 포함한다.
상기 통신부(220)는 상기 통합제어유닛(100)과의 통신을 위한 제1 통신부, 상기 센싱유닛(400)과의 통신을 위한 제2 통신부, 상기 운전기기(300)와의 통신을 위한 제3 통신부, 상기 스마트 단말(500)과의 통신을 위한 제4 통신부를 포함한다.
상기 제어부(240)는 상기 목표설정정보와 상기 실제 실내환경정보의 차이값이 제1 설정범위를 벗어나는 경우에는 제1 정보획득주기로 상기 실제 실내환경정보를 읽어오고, 상기 목표설정정보와 상기 실제 실내환경정보의 차이값이 상기 제1 설정범위에 포함되는 경우에 해당하는 제2 정보획득주기로 상기 실내 환경정보를 읽어오되, 상기 제1 정보획득주기는 상기 제2 정보획득주기보다 짧게 설정될 수 있다.
결과적으로, 상기 목표설정정보와 상기 실제 실내환경정보의 차이값이 크면, 상기 제어부가 상기 실제 실내환경정보를 짧은 주기로 읽어와서 상기 실제 실내환경정보가 상기 목표설정정보에 빠르게 도달할 수 있도록 상기 운전기기(300)들을 제어함으로써 실내환경을 보다 빠른 시간 내에 쾌적하게 제어할 수 있게 된다.
또한, 상기 목표설정정보와 상기 실제 실내환경정보의 차이값이 작으면, 상기 제어부(240)가 상기 실제 실내환경정보를 긴 주기로 읽어와서 상기 운전기기(300)들을 제어함으로써 상기 제어부(240)와 상기 센싱유닛(400) 사이의 통신부하를 줄일 수 있게 된다.
본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 개별제어유닛(200)은 상기 통합제어유닛(100)으로 송신하는 송신정보를 상기 통합제어유닛(100)에 기설정된 설정배열에 맞도록 상기 송신정보를 재배열하는 맵핑부(260)를 더 포함할 수 있다.
결과적으로, 상기 개별제어유닛(200)에 상기 맵핑부(260)가 설치됨으로써 시스템설치자가 하나의 통합제어유닛과 새롭게 교체되는 수백 개의 종류가 다른 개별제어유닛들을 개별적으로 주소에 대한 맵핑할 필요가 없게 되어, 시스템 설치자의 프로그램 작업량이 줄어 들뿐만 아니라 맵핑의 혼선이 발생하지 않게 된다.
상기 운전기기(300)는 상기 개별제어유닛(200)으로부터 수신되는 제어정보를 바탕으로 운전되면서 상기 개별 실내공간의 실내환경정보를 변화시키게 된다. 예를 들면, 상기 운전기기는 냉난방장치, 환기장치, 정화장치, 조명장치 등을 포함할 수 있다.
상기 센싱유닛(400)은 상기 개별 실내공간에 대한 환경정보, 즉 실내환경정보를 측정하여 상기 개별제어유닛(200)과 정보를 교환하게 된다. 여기서, 상기 실내환경정보는 실내온도, 실내습도, 실내 미세 먼지농도, 실내 이산화탄소 농도, 실내 산소농도, 실내습도 등을 포함한다.
상기 스마트 단말은 상기 개별 실내공간상에 존재하는 재실자가 소지하고 있으며, 사물인터넷을 통하여 상기 개별제어유닛(200)과 연결되어 상기 개별제어유닛(200)과 쌍방향으로 정보를 교환하게 된다.
구체적으로, 상기 스마트 단말(500)은 상기 개별제어유닛(200)과의 쌍방향 정보교환을 위한 스마트앱을 갖는 앱프로세서(미도시)를 포함한다.
상기 스마트 단말(500)은 재실자로부터 상기 실내환경정보를 변화시키기 위한 환경제어 요청정보를 입력받는 경우 상기 환경제어 요청정보를 상기 개별제어유닛(200)으로 송신하게 된다.
여기서, 상기 환경제어 요청정보는 재실자가 수치적으로 입력하는 실내온도, 실내습도 등일 수 있다. 물론, 상기 환경제어 요청정보는 재실자가 체감으로 느끼는 정보, 예를 들면, 실내온도, 실내습도 등에 대한 테이블화된 체감정도('매우 덥다', '덥다', '춥다', '매우춥다' 등과 같은 정보의 형태를 가질 수도 있을 것이다.
상기 개별제어유닛(200)이 상기 환경제어 요청정보를 수신하는 경우에는 상기 환경제어 요청정보는 상기 목표설정정보를 대체할 수 있다.
물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 개별제어유닛(200)이 상기 스마트 단말(500)로부터 상기 환경제어 요청정보를 수신하는 경우 상기 목표설정정보는 상기 환경제어 요청정보를 바탕으로 수정될 수도 있을 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 개별제어유닛(200)은 통합제어유닛(100)으로부터 개별 실내공간의 환경에 대한 제어목표값인 목표설정정보를 수신하게 된다(S100).
동시에, 상기 개별제어유닛(200)은 센싱유닛(400)으로부터 상기 개별 실내공간의 실제 실내환경정보를 수신하게 된다(S200).
동시에, 상기 개별제어유닛(200)은 상기 통합제어유닛(100) 또는 상기 통합제어유닛의 외부에 배치되는 외부서버(미도시)로부터 실외공간에 대한 환경에 대한 환경정보인 상기 실외환경정보를 수신하게 된다(S300).
물론, 상기 개별제어유닛(200)은 상기 목표설정정보, 상기 실제 실내환경정보 및 상기 실외환경정보는 순차적으로 수신할 수도 있을 것이다.
다음으로, 상기 개별제어유닛(200)은 상기 목표설정정보, 상기 실제 실내환경정보 및 상기 실외환경정보를 바탕으로 상기 운전기기를 제어하거나 상기 스마트 단말로 상기 재실자에게 특정행위를 권고하는 제어단계를 수행하게 된다.
상기 제어단계는 상기 목표설정정보와 상기 실제 실내환경정보를 비교하는 제1 비교단계(S410)와, 상기 실제 실내환경정보가 상기 목표설정정보의 허용범위를 벗어나는 경우에 상기 실제 실내환경정보와 상기 실외환경정보를 비교하는 제2 비교단계(S420, S430)와, 상기 제1 비교단계 및 상기 제2 비교단계의 비교결과를 바탕으로 상기 운전기기(300)를 제어하거나 상기 스마트 단말(500)로 상기 재실자에게 특정행위를 권고하는 세부제어단계를 포함할 수 있다(S500, S600).
상기 세부제어단계는 실내공간의 상태에 따라, 냉방제어단계, 난방제어단계, 습도제어단계, 미세먼지 농도 제어단계, 산소농도 제어단계, 이산화탄소 농도 제어단계 등을 포함할 수 있다.
이하에서는 도 3을 참조하여, 상기 세부제어단계 중 냉방제어단계를 설명한다.
상기 냉방제어단계는 외기온도가 실내온도보다 높거나 같으면, 상기 개별 실내공간과 상기 실외공간을 단절시킨 상태에서 상기 운전기기를 작동시키는 제1 제어단계와(S420, S500)를 포함한다.
또한, 상기 냉방제어단계는 상기 외기온도가 실내온도보다 낮고, 실외 미세먼지농도가 실내 미세먼지농도보다 낮거나 같으면 상기 개별 실내공간이 상기 실외공간에 개방되도록 하기 위한 권고메시지를 상기 스마트 단말(500)로 전송하는 제2 제어단계(S420, S430, S600)를 포함한다.
또한, 상기 냉방제어단계는 상기 외기온도가 실내온도보다 낮고, 실외 미세먼지농도가 실내 미세먼지농도보다 높으면 상기 개별 실내공간과 상기 실외공간을 단절시킨 상태에서 상기 운전기기를 작동시키는 제3 제어단계를 포함할 수 있다(S420, S430, S500).
결과적으로, 상기 외기온도가 실내온도보다 낮고, 실외 미세먼지농도가 실내 미세먼지농도보다 낮거나 같으면 상기 개별 실내공간이 상기 실외공간에 개방되도록, 즉 실내의 창문을 개방하도록 하기 위한 권고메시지를 상기 스마트 단말로 전송함으로써 에너지를 절감시키게 된다.
한편, 실외 미세먼지농도가 실내 미세먼지농도보다 높은 경우에는 비록 외기온도가 실내온도보다 낮더라도 상기 개별 실내공간과 상기 실외공간을 단절시킨 상태에서 운전기기를 작동시킴으로써 실내공간의 쾌적도를 유지하게 된다.
다른 예로, 상기 이산화탄소 농도의 제어과정을 살펴보면 다음과 같다.
상기 개별제어유닛(200)은 실외공간의 이산화탄소량이 실내공간의 이산화탄소량보다 많거나 같으면, 상기 실내공간과 실외공간을 단절시킨 상태에서 상기 실내공간의 이산화탄소량을 줄이기 위하여 운전기기들을 제어하게 된다.
또한, 상기 개별제어유닛(200)은 실외공간의 이산화탄소량이 실내공간의 이산화탄소량보다 작고, 실외 미세먼지농도가 실내 미세먼지농도보다 낮거나 같으면 상기 개별 실내공간이 상기 실외공간에 개방되도록 하기 위한 권고메시지를 상기 스마트 단말(500)로 전송하게 된다.
또한, 상기 개별제어유닛(200)은 실외공간의 이산화탄소량이 실내공간의 이산화탄소량보다 작더라도 실외 미세먼지농도가 실내 미세먼지농도보다 높으면 상기 실내공간과 실외공간을 단절시킨 상태에서 상기 실내공간의 이산화탄소량을 줄이기 위하여 운전기기들을 제어하게 된다.
마찬가지로, 상기 난방제어단계, 습도제어단계, 산소농도 제어단계도 상기 냉방제어단계 및 이산화탄소 농도 제어단계와 동일한 패턴을 가지면서 제어될 수 있다. 결과적으로, 냉방제어, 난방제어, 습도제어, 산소농도제어 및 이산화탄소농도제어를 수행함에 있어서 운전기기를 제어하거나 권고메시지를 생성하는 과정에서 필수적인 판단기준으로 미세먼지농도가 사용된다.
한편, 상기 개별 실내환경 제어방법은 상기 스마트 단말(500)이 재실자로부터 상기 실내환경정보를 변화시키기 위한 환경제어 요청정보를 입력받는 경우 상기 환경제어 요청정보를 상기 개별제어유닛으로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 개별제어유닛(200)이 상기 스마트 단말로부터 상기 환경제어 요청정보를 수신하는 경우 상기 제어단계는 상기 목표설정정보가 상기 환경제어 요청정보로 대체된 상태로 수행될 수 있다.
물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 개별제어유닛(200)은 상기 환경제어 요청정보를 바탕으로 상기 목표설정정보를 수정하여 상기 제어단계를 수행할 수도 있을 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
100: 통합제어유닛 200: 개별제어유닛
210: 전원부 220: 통신부
230: 저장부 240: 제어부
250: 표시부 260: 맵핑부
300: 운전기기 400: 센싱유닛
500: 스마트 단말

Claims (9)

  1. 건물 자동제어를 위한 통합제어유닛:
    상기 통합제어유닛과 건물 자동제어 네트워크(BACnet)을 통하여 정보를 교환하되, 개별 실내공간에 각각 설치되는 개별제어유닛:
    상기 개별제어유닛으로부터 수신되는 제어정보를 바탕으로 운전되면서 상기 개별 실내공간의 실내환경정보를 변화시키기 위한 운전기기;
    상기 개별 실내공간의 실내 온도 및 실내 미세먼지 농도를 포함하는 실내환경정보를 측정하여 상기 개별제어유닛과 정보를 교환하는 센싱유닛; 그리고,
    상기 개별 실내공간상에 존재하는 재실자가 소지하고 있으며, 사물인터넷을 통하여 상기 개별제어유닛과 연결되어 상기 개별제어유닛과 쌍방향 정보교환을 하기 위한 스마트 단말을 포함하고,
    상기 스마트 단말은 상기 개별제어유닛과의 쌍방향 정보교환을 위한 스마트앱을 갖는 앱프로세서를 포함하고, 재실자로부터 상기 실내환경정보를 변화시키기 위한 환경제어 요청정보를 입력받는 경우 상기 환경제어 요청정보를 상기 개별제어유닛으로 송신하며,
    상기 개별제어유닛은 상기 통합제어유닛으로부터 상기 개별 실내공간의 실내환경에 대한 목표설정정보를 수신하고, 상기 센싱유닛으로부터 상기 개별 실내공간의 실제 실내환경정보를 수신하며, 상기 통합제어유닛 또는 상기 통합제어유닛의 외부에 배치되는 외부서버로부터 실외공간에 대한 실외환경정보를 수신하고, 상기 스마트 단말로부터 환경제어 요청정보를 수신한 후, 상기 정보들을 바탕으로 상기 실내공간의 실내환경을 변화시키기 위하여 상기 운전기기를 제어하거나 상기 스마트 단말로 상기 재실자에게 특정행위를 권고하며,
    상기 개별제어유닛은 내부의 구성부품에 전력을 공급하기 위한 전원부, 외부의 구성부품과의 통신을 위한 통신부, 정보의 저장을 위한 저장부, 목표설정정보/실내환경정보/실외환경정보를 바탕으로 상기 운전기기를 제어하기 위한 운전제어명령을 생성하거나 상기 스마트 단말로 송신하기 위한 권고제어명령을 생성하기 위한 제어부, 그리고 상기 실내공간의 실내환경정보를 표시하기 위한 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 개별제어유닛은 상기 통합제어유닛으로 송신하는 송신정보를 상기 통합제어유닛에 기설정된 설정배열에 맞도록 상기 송신정보를 재배열하는 맵핑부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 목표설정정보는 기존의 축적된 데이터를 바탕으로 학습된 예측데이터이며, 상기 예측데이터는 계절별, 하루 중의 아침/점심/저녁/야간 시간대별 기준으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 목표설정정보와 상기 실제 실내환경정보의 차이값이 제1 설정범위를 벗어나는 경우에는 제1 정보획득주기로 상기 실제 실내환경정보를 읽어오고, 상기 목표설정정보와 상기 실제 실내환경정보의 차이값이 상기 제1 설정범위에 포함되는 경우에 해당하는 제2 정보획득주기로 상기 실내 환경정보를 읽어오되, 상기 제1 정보획득주기는 상기 제2 정보획득주기보다 짧은 것을 특징으로 하는 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템.
  6. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통합제어유닛은 상기 목표설정정보가 변경되는 경우에 한하여 상기 목표설정정보를 상기 개별제어유닛으로 송신하며, 상기 개별제어유닛이 상기 환경제어 요청정보를 수신하는 경우에는 상기 환경제어 요청정보가 상기 목표설정정보를 대체하도록 하는 것을 특징으로 하는 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어시스템.
  7. 제1항에 따른 개별 실내환경 제어시스템을 제어하는 개별 실내환경 제어방법에 있어서,
    상기 개별제어유닛이 상기 통합제어유닛으로부터 상기 목표설정정보를 수신하는 단계;
    상기 개별제어유닛이 상기 센싱유닛으로부터 상기 실제 실내환경정보를 수신하는 단계;
    상기 개별제어유닛이 상기 통합제어유닛 또는 상기 외부서버로부터 상기 실외환경정보를 수신하는 단계; 그리고,
    상기 개별제어유닛이 상기 목표설정정보, 상기 실제 실내환경정보 및 상기 실외환경정보를 바탕으로 상기 운전기기를 제어하거나 상기 스마트 단말로 상기 재실자에게 특정행위를 권고하는 제어단계를 포함하며,
    상기 제어단계는 상기 목표설정정보와 상기 실제 실내환경정보를 비교하는 제1 비교단계와, 상기 실제 실내환경정보가 상기 목표설정정보의 허용범위를 벗어나는 경우에 상기 실제 실내환경정보와 상기 실외환경정보를 비교하는 제2 비교단계와, 상기 제1 비교단계 및 상기 제2 비교단계의 비교결과를 바탕으로 상기 운전기기를 제어하거나 상기 스마트 단말로 상기 재실자에게 특정행위를 권고하는 세부제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스마트 단말이 재실자로부터 상기 실내환경정보를 변화시키기 위한 환경제어 요청정보를 입력받는 경우 상기 환경제어 요청정보를 상기 개별제어유닛으로 송신하는 단계와,
    상기 개별제어유닛이 상기 스마트 단말로부터 상기 환경제어 요청정보를 수신하는 경우 상기 환경제어 요청정보를 바탕으로 상기 목표설정정보를 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 세부제어단계는 냉방제어단계를 포함하며, 상기 냉방제어단계는 외기온도가 실내온도보다 높거나 같으면, 상기 개별 실내공간과 상기 실외공간을 단절시킨 상태에서 상기 운전기기를 작동시키는 제1 제어단계와;
    상기 외기온도가 실내온도보다 낮고, 실외 미세먼지농도가 실내 미세먼지농도보다 낮거나 같으면 상기 개별 실내공간이 상기 실외공간에 개방되도록 하기 위한 권고메시지를 상기 스마트 단말로 전송하는 제2 제어단계와;
    상기 외기온도가 실내온도보다 낮고, 실외 미세먼지농도가 실내 미세먼지농도보다 높으면 상기 개별 실내공간과 상기 실외공간을 단절시킨 상태에서 상기 운전기기를 작동시키는 제3 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 자동제어 네트워크 및 사물인터넷을 이용한 개별 실내환경 제어방법.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101875488B1 (ko) * 2018-03-22 2018-07-06 윤홍익 인공지능 이용하여 냉방 시스템을 자동으로 제어하는 장치 및 방법
KR101875489B1 (ko) * 2018-03-23 2018-08-02 윤홍익 냉방 시스템을 자동으로 제어하는 장치 및 방법
KR101885720B1 (ko) * 2018-04-26 2018-08-06 오리온시스템즈 주식회사 Iot환경 개별 실내 공기질 제어가 가능한 원격 빌딩 제어 시스템
KR101898276B1 (ko) * 2018-03-05 2018-10-29 주식회사 나라컨트롤 자가 제어기능을 갖는 지능형 빌딩자동제어장치 및 이의 제어방법
KR101935026B1 (ko) * 2018-04-10 2019-03-18 주식회사 협성기전 외부정보를 이용하여 예측제어가 가능한 빌딩자동제어 시스템 및 방법
KR20190030899A (ko) 2017-09-15 2019-03-25 엑스투아이 주식회사 사물 인터넷 기반의 상황 인식 서비스 시스템
KR101975958B1 (ko) * 2017-11-08 2019-05-07 디노플러스(주) 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템
KR20190064111A (ko) * 2017-11-30 2019-06-10 한국에너지기술연구원 폴트 톨러런트 기능을 포함하는 에너지관리시스템 및 에너지관리방법
WO2019151681A1 (ko) * 2018-02-02 2019-08-08 엘지전자 주식회사 인공지능을 이용한 파라미터 학습에 기반한 공기조화기, 클라우드 서버, 공기조화기의 구동 및 제어 방법
KR102060670B1 (ko) * 2019-05-20 2019-12-30 (주) 디테코 방송/통신용 통합 허브 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090115443A (ko) 2008-05-02 2009-11-05 (주)지능형빌딩시스템기술연구소 지능형 환경 제어 시스템
KR101635200B1 (ko) * 2016-02-23 2016-06-30 주식회사 효성기술 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090115443A (ko) 2008-05-02 2009-11-05 (주)지능형빌딩시스템기술연구소 지능형 환경 제어 시스템
KR101635200B1 (ko) * 2016-02-23 2016-06-30 주식회사 효성기술 사물인터넷과 광대역 레이더 센싱 기술을 이용한 가정용 인텔리전트 스마트 모니터링시스템

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190030899A (ko) 2017-09-15 2019-03-25 엑스투아이 주식회사 사물 인터넷 기반의 상황 인식 서비스 시스템
WO2019093536A1 (ko) * 2017-11-08 2019-05-16 디노플러스(주) 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템
KR101975958B1 (ko) * 2017-11-08 2019-05-07 디노플러스(주) 사물인터넷 단말의 배터리 소모 최적화시스템
KR102012931B1 (ko) * 2017-11-30 2019-08-21 한국에너지기술연구원 폴트 톨러런트 기능을 포함하는 에너지관리시스템 및 에너지관리방법
KR20190064111A (ko) * 2017-11-30 2019-06-10 한국에너지기술연구원 폴트 톨러런트 기능을 포함하는 에너지관리시스템 및 에너지관리방법
WO2019151681A1 (ko) * 2018-02-02 2019-08-08 엘지전자 주식회사 인공지능을 이용한 파라미터 학습에 기반한 공기조화기, 클라우드 서버, 공기조화기의 구동 및 제어 방법
US11635217B2 (en) 2018-02-02 2023-04-25 Lg Electronics Inc. Air-conditioner based on parameter learning using artificial intelligence, cloud server, and method of operating and controlling thereof
KR101898276B1 (ko) * 2018-03-05 2018-10-29 주식회사 나라컨트롤 자가 제어기능을 갖는 지능형 빌딩자동제어장치 및 이의 제어방법
US10635067B2 (en) 2018-03-05 2020-04-28 Nara Controls Inc. Intelligent building automation apparatus of autonomous control and control method thereof
KR101875488B1 (ko) * 2018-03-22 2018-07-06 윤홍익 인공지능 이용하여 냉방 시스템을 자동으로 제어하는 장치 및 방법
KR101875489B1 (ko) * 2018-03-23 2018-08-02 윤홍익 냉방 시스템을 자동으로 제어하는 장치 및 방법
KR101935026B1 (ko) * 2018-04-10 2019-03-18 주식회사 협성기전 외부정보를 이용하여 예측제어가 가능한 빌딩자동제어 시스템 및 방법
KR101885720B1 (ko) * 2018-04-26 2018-08-06 오리온시스템즈 주식회사 Iot환경 개별 실내 공기질 제어가 가능한 원격 빌딩 제어 시스템
KR102060670B1 (ko) * 2019-05-20 2019-12-30 (주) 디테코 방송/통신용 통합 허브 시스템

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