KR101899514B1 - Ｂｅｍｓ 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템은 복수 개 설비장치 각각의 아이디정보를 저장하는 기초정보저장부; 해당 설비장치의 적정 에너지 사용량에 대한 기준이 되는 기준에너지 정보가 저장되는 기준정보저장부; 해당 설비장치의 에너지사용량 정보를 연산하는 BEMS처리부; 상기 에너지사용량 정보 또는 상기 기준에너지 정보를 이용하여 해당 설비장치에 대한 구동제어신호를 생성하여 출력하는 메인제어부; 및 상기 구동제어신호에 의하여 상기 설비장치의 구동을 제어하는 구동제어부를 포함하며, 장치에서 프로세싱되어 생성되는 모든 연산 결과는 물론, 가공 이력에 대한 데이터를 자체적으로 저장하고 보고하는 BEMS 기능이 구현되는 것을 특징으로 한다.

Description

ＢＥＭＳ 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템{SYSTEM FOR AUTOMATIC CONTROLLING BUILDING EMBEDDED WITH BEMS FUNCTION}

본 발명은 빌딩 내 다양한 설비, 장치, 시설 등의 운영 관리를 위한 빌딩자동제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 빌딩에너지관리시스템(BEMS, Building Energy Management System) 기능을 일원화된 빌딩자동시스템 내에 내장시켜 빌딩 내 시설 장치 등에 대한 직접적인 구동 제어는 물론, 에너지 사용 효율 등에 따른 다양한 요소를 유기적으로 접목하여 시설 장치에 대한 구동 제어를 더욱 효율적으로 구현할 수 있는 빌딩자동제어시스템에 관한 것이다.

에너지 사용에 대한 사회적 관심이 높아지고 에너지 사용 효율에 대한 이슈가 커지면서 특히 대형화된 건물 내에서는 건물 내 사용되는 다양한 시설물에 대한 관리 시스템이 도입되고 있다.

이러한 관리 시스템의 대표적인 예로 한국등록특허공보 10-1655247호 및 한국등록특허공보 10-1710029호 등에 개시된 바와 같은 빌딩 에너지 관리 시스템(BEMS, Building Energy Management System)을 이용하여 에너지 사용을 분석하고 관리하는 시스템 기술을 들 수 있다. 이러한 BEMS는 냉난방 공조 설비, 조명 설비, 전력 설비 등의 에너지 사용 상태 정보를 모니터링하고 모니터링된 결과를 이용하여 빌딩 내 사용되는 에너지 자원을 효과적으로 관리하는데 사용되고 있다.

유한한 에너지자원을 고려할 때, 에너지 생산 측면에서도 에너지 생산원의 다양화, 환경 보호, 에너지 효율화 기술이 필요함은 물론이나, 현재의 기술로 에너지 공급량을 무한히 늘릴 수 없기 때문에 사용되는 에너지를 감축시키기 위한 소비 측면의 에너지 사용량 절감 기술은 반드시 필요한 기술이라고 할 수 있다.

그러나 종래 BEMS 등을 이용하여 건물 내 에너지 관리 등을 수행하는 시스템의 경우, 다양한 알고리즘과 하드웨어 구성을 통하여 사용 에너지와 에너지 효율 등에 대한 결과 데이터를 산출하고 활용하고 있기는 하나 대부분 일차적인 모니터링에 그치고 있다.

또한, 종래 빌딩 에너지 관리 시스템(BEMS)의 경우, 빌딩 내 설비 장치를 자동적으로 제어하는 자동제어시스템과는 별도의 독립된 시스템 형태로 개발 및 운영되고 있어 서로 독립된 시스템이 설치된 후, 관제시스템의 관리 제어 등을 통하여 서로 데이터를 송수신하는 간접 연결 방식으로 운용되고 있다.

이와 같은 종래 시스템 구성 방식은 두 개의 별도 시스템 모두 구축되어야 하므로 설계 단계에서부터 복잡성을 초래함은 물론, 시스템 구축에 따른 높은 비용이 발생되며, 서로 이원화된 각각의 독립된 프로세싱과 서로 다른 체계에 기반을 두고 있는 양 시스템을 모두 통합적으로 관리하여야 하므로 유지/관리 측면에서도 다양하고 복잡한 기술적 어려움이 발생하게 된다.

또한, 에너지 관리 시스템에서 제공되는 다양한 분석/모니터링 정보는 자동제어시스템과는 전혀 다른 독립된 계통에 의하여 분리/수집되므로 효과적인 사용자 인터페이싱은 물론, 설비장치의 구동 제어를 위하여 인위적인 정보 조합 등을 이용한 추가적인 데이터 가공이 요구됨은 물론, 이러한 과정에서 실시간성이 저하되거나 데이터 왜곡 등이 발생될 가능성이 그 만큼 높아져 에너지 효율성을 기반으로 한 설비장치 제어에 최적화될 수 없는 문제점이 있다고 할 수 있다.

한국등록특허공보 10-1655247호(2016.09.01.) 한국등록특허공보 10-1710029호(2017.02.20.)

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 빌딩자동제어시스템에 BEMS 기능을 내장시켜 빌딩 제어 관리를 위한 시스템을 더욱 효과적으로 구현함은 물론, 단일의 시스템 내에서 표준화된 데이터 수집, 생성, 관리 등을 통하여 시스템 운영의 효율성을 더욱 극대화함은 물론, 에너지 사용에 따른 환경 요인의 변화 등이 더욱 신속하고 정확하게 설비장치의 제어에 반영되도록 구현하여 빌딩 내 에너지 관리를 더욱 간단하면서도 효과적으로 구현할 수 있는 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템은 복수 개 설비장치 각각의 아이디정보를 저장하는 기초정보저장부; 해당 설비장치의 적정 에너지 사용량에 대한 기준이 되는 기준에너지 정보가 저장되는 기준정보저장부; 해당 설비장치의 에너지사용량 정보를 연산하는 BEMS처리부; 상기 에너지사용량 정보 또는 상기 기준에너지 정보를 이용하여 해당 설비장치에 대한 구동제어신호를 생성하여 출력하는 메인제어부; 및 상기 구동제어신호에 의하여 상기 설비장치의 구동을 제어하는 구동제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 본 발명의 상기 기초정보 저장부는 상기 복수 개 설비장치 각각의 종류정보와 상기 아이디정보를 포함하는 특성 정보 및 해당 설비장치에서 사용되는 에너지 종류 정보가 상호 연계된 기초정보를 저장하도록 구성될 수 있으며 이 경우 본 발명의 상기 BEMS처리부는 상기 설비장치의 기초정보를 이용하여 해당 설비장치의 n(n은 2이상의 자연수)번째 에너지사용량 정보를 연산하는 연산부; 상기 연산된 n번째 에너지사용량 정보를 저장하는 메모리부; 상기 메모리부에 저장된 1부터 n-1번째 에너지사용량 정보를 독출하여 평균값을 연산하고 상기 n번째 에너지사용량이 1부터 n-1번째 에너지사용량의 평균값보다 기준값 이상 큰 경우 해당 시간정보를 포함하는 제1이벤트정보를 생성하는 객체처리부; 및 상기 제1이벤트정보가 입력되면 해당 설비장치의 아이디정보, 에너지사용량 정보, 상기 해당시간정보를 상호 연계시킨 제1이력정보를 생성하고 상기 제1이력정보를 포함한 제1알람정보를 관리자 단말로 전송하는 이력처리부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 메인제어부는 상기 제1이벤트정보가 입력되면 해당 설비장치의 에너지 사용량이 낮아지도록 제어하는 구동제어신호인 개별제어신호를 생성하고 출력하도록 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게, 본 발명은 온도정보, 습도정보, 밝기정보, 요일정보, 누적가동시간 정보 중 하나 이상을 포함하는 환경 파라미터를 기준으로 상기 복수 개 설비장치 중 구동 계속이 필요한 설비장치에 대한 정보인 우선정보를 기준 주기에 따라 가변적으로 선별하여 생성하는 선별부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 메인제어부는 상기 제1이벤트정보가 입력되면, 상기 우선정보를 독출하고 상기 제1이벤트정보에 해당하는 설비장치가 상기 우선정보에 해당하지 않는 경우에 한해 상기 개별제어신호를 생성하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 연산부는 상기 복수 개 설비장치 전체에 대한 n번째 전체 에너지사용량 정보를 더 연산하고, 상기 메모리부는 상기 n번째 전체 에너지사용량 정보를 더 저장하며 상기 객체처리부는 상기 메모리부에 저장된 1부터 n-1번째 전체 에너지사용량 정보를 독출하여 평균값을 연산하고 상기 n번째 전체 에너지사용량이 1부터 n-1번째 전체 에너지사용량의 평균값보다 제2기준값 이상 큰 경우 해당시간정보를 포함하는 제2이벤트정보를 더 생성하고, 상기 이력처리부는 상기 제2이벤트정보가 입력되면 전체에너지 사용량 정보를 포함한 제2알람정보를 상기 관리자 단말로 더 전송하도록 구성되는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명의 상기 메인제어부는 상기 제2이벤트정보가 입력되면, 상기 복수 개 설비장치 전체의 에너지 사용량이 저감되도록 제어하는 구동제어신호인 마스터제어신호를 상기 복수 개 설비장치의 아이디정보를 이용하여 생성하도록 구성될 수 있으며, 실시형태에 따라 본 발명의 상기 메인제어부는 상기 제2이벤트정보가 입력되면, 상기 우선정보를 독출하여 상기 우선정보에 해당하는 설비장치를 선별하고, 상기 선별된 설비장치 이외의 아이디정보를 이용하여 상기 마스터제어신호를 생성하도록 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 메인제어부는 상기 제2이벤트정보가 입력된 후 기준 시간 이내에 상기 제1이벤트정보가 입력되는 경우 상기 개별제어신호를 생성하되, 상기 제2이벤트정보가 입력되지 않는 상태에서 상기 제1이벤트정보가 입력되는 경우 또는 상기 제2이벤트정보가 입력된 후 기준 시간 이후에 상기 제1이벤트정보가 입력되는 경우와 대비하여 해당 설비장치의 에너지 사용량이 더 낮아지도록 제어하는 개별제어신호를 생성하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 메인제어부는 상기 복수 개 관리자 단말 중 하나 이상으로부터 제어명령이 수신되는 경우에 한해, 상기 개별제어신호 또는 마스터제어신호를 생성하며, 상기 이력처리부에서 생성되는 제1이력정보 또는 제2이력정보에 상기 제어명령을 전송한 하나 이상의 관리자 단말을 식별하는 고유코드정보가 포함되도록 제어할 수 있으며, 실시형태에 따라서 본 발명의 상기 메인제어부는 설정 시간 이내에 상기 복수 개 관리자 단말 중 둘 이상으로부터 제어명령이 수신되는 경우에 한해, 상기 개별제어신호 또는 마스터제어신호를 생성하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 복수 개 설비장치의 에너지 사용을 계측하는 이종의 복수 개 계측기와 통신 가능하게 연결되는 인터페이스부; 및 상기 이종의 복수 개 계측기로부터 수신된 각 에너지 계측 정보를 표준 데이터 객체로 변환하는 객체변환부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 BEMS처리부는 상기 표준 데이터 객체를 이용하여 해당 설비장치의 에너지사용량 정보를 연산하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 의한 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템은 빌딩 내 다양한 설비장치들의 에너지 사용 현황에 대한 다양한 데이터를 표준화된 데이터로 생성하고 이를 활용하여 해당 설비장치의 구동 제어를 더욱 신속하고 정확하게 구현할 수 있어 빌딩 내 에너지 관리 효율을 더욱 극대화시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의할 때, 조도, 온도, 누적 가동 시간 등을 종합적으로 고려하여, 현재 상태에서 구동이 반드시 필요한 설비장치와 그러하지 않는 설비장치를 정확히 선별하고 이 선별된 정보를 빌딩 내 시설장치의 구동 제어에 접목시켜 활용함으로써 더욱 실질적인 에너지 저감 및 관리를 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 의할 때, 빌딩 전체 내 설비장치를 대상으로 하는 마스터구동제어신호와 각각의 설비장치에 대한 개별구동제어신호를 유기적으로 활용함으로써, 빌딩 내 에너지 사용 효율성을 더욱 높일 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

나아가 설비장치의 구동 제어에 대한 사용자 인터페이스 환경을 구축하고 관리자를 표상하는 관리자 단말로부터 명시적인 확인이 이루어지는 경우에 한해 설비 장치의 구동 제어가 이루어지도록 구성하여 설비 장치 제어에 대한 관리자의 관리 감독이 더욱 신뢰성 있게 구현될 수 있다.

본 발명에 의하는 경우, 이원화된 시스템 체계를 단일의 시스템 체계로 융합시킬 수 있어 시스템 구조 및 아키텍처를 더욱 단순화시킬 수 있음은 물론, 설치, 유지, 관리, 운영 등에 대한 과정을 더욱 편리하게 구현할 수 있고 나아가 두 객체로 이원화되어 구축되는 시스템을 단일의 시스템으로 설비장치 제어는 물론, 에너지 효율 관리 등을 통합할 수 있어 비용 효율성을 더욱 높일 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 빌딩자동제어시스템 및 관련 구성을 전반적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 빌딩자동제어시스템의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 BEMS처리부의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 빌딩자동제어 방법에 대한 과정을 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템(이하 “제어시스템”이라 지칭한다)(100) 및 관련 구성을 전반적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제어시스템(100)은 빌딩 등에 구축되어 빌딩 내 다양한 에너지 관련 설비장치(200)(조명 설비, 공조 설비, 냉난방 설비, 전력 설비 등)를 통합적으로 제어/관리하며 관제서버(500)와 필요한 다양한 데이터, 정보 등을 인터페이싱(interfacing)하도록 구성된다.

관제서버(500)는 관제피씨(510)와도 통신 가능하게 연결될 수 있으며, 관제피씨(510)는 MMI(Man-Machine interface)가 구현되어 관리자 내지 관제자에게 다양한 정보가 GUI(Graphic User Interface) 환경으로 제공되며, 관리자가 입력하는 명령 신호가 미리 정해진 스펙에 따라 본 발명에 의한 제어시스템(100) 또는 설비장치(200)를 제어하는 일반 DDC(Direct Digital Controller)(300)로 전송되며 나아가 관리자의 요청에 따른 정보 내지 데이터가 본 발명의 제어시스템(100)으로부터 피드백되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 제어시스템(100)은 복수 개의 설비장치(200)와 통신 가능하게 연결되어 다양한 정보를 취합하고 설비장치(200)의 구동이나 운용, 모니터링 등을 위한 다양한 명령 신호가 전달되도록 구성된다.

실시형태에 따라서 본 발명의 제어시스템(100)은 실제 에너지 사용량을 직접 측정하거나 계측할 수 있는 하나 이상의 계측기 내지 계측장치(400)와도 통신 가능하게 연결될 수 있어 장치 확장성이 구현되도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 제어시스템(100)은 이와 같은 시스템 아키텍처(architecture)를 통하여 현장 설비장치(200)의 다양한 상태의 모니터링은 물론, 현재 에너지 사용에 대한 다양한 통계적 정보를 가공/생성하며, 후술되는 다양한 방법과 알고리즘을 통하여 현재 에너지 사용 상태에 따라 유기적으로 현장 설비장치(200)의 구동을 직접적으로 제어할 수 있도록 구성된다.

본 발명의 제어시스템(100) 및 본 발명의 제어시스템(100)과 통신 가능하게 연결되는 다른 구성들은 유무선 인터넷, 유무선 LAN, WiFi 등을 포함한 다양한 통신 네트워크를 통하여 상호 통신 가능하게 연결될 수 있음은 물론이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 제어시스템(100)의 상세 구성을 도시한 블록도이며, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 BEMS처리부(130)의 상세 구성을 도시한 블록도이다.

이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 제어시스템(100)의 상세 구성 및 프로세싱을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 제어시스템(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 기초정보저장부(110), 기준정보저장부(120), BEMS처리부(130), 메인제어부(140), 구동제어부(150), 선별부(160), 인터페이스부(170), 객체변환부(180) 및 BEMS 정보 관리부(190)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 도 2에 도시된 본 발명에 의한 제어시스템(100) 및 도 3에 도시된 본 발명의 BEMS처리부(130)의 각 구성요소는 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.

즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술 사상을 실현하기 위한 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 구성되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관히 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.

본 발명의 기초정보저장부(110)는 복수 개 설비장치(200) 각각의 아이디정보, 관리코드, 표준 사용량 정보, 단위 시간당 사용량 정보, 설치된 년도, 수명 정보, 교체 주기 등을 포함하는 특성정보와 사용되는 에너지 종류 내지 타입에 대한 에너지 종류 정보를 포함하는 기초정보가 저장된다(도 4의 S400).

또한, 본 발명의 기준정보저장부(120)는 해당 설비장치(200)의 적정 에너지 사용량에 대한 기준이 되는 기준에너지 정보가 저장된다(도 4의 S400). 이 기준에너지 정보는 분 단위, 시간 단위, 일 단위, 분기 단위, 계절 단위 또는 년 단위로 해당 설비장치(200)에서 사용될 수 있는 적정 에너지 사용량에 대한 정보를 의미할 수 있다.

이와 같이 설비장치(200)에 대한 기초정보와 기준정보 등에 대한 DB가 구축되면 본 발명의 BEMS처리부(130)는 이들 정보와 해당 설비장치(200)의 가동시간 등을 이용하여 에너지 사용량 정보를 연산한다(S410).

이와 같이 해당 설비장치(200)의 에너지 사용량 정보가 연산되면 본 발명의 메인제어부(140)는 상기 연산된 에너지 사용량 정보와 기준에너지 정보를 이용하여 해당 설비장치(200)에 대한 구동제어신호를 생성하여 출력하고(S450), 본 발명의 구동제어부(150)는 이 구동제어신호를 이용하여 해당 설비장치(200)의 구동을 직접 제어하게 된다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 구체적인 프로세싱에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

구체적으로 본 발명의 BEMS처리부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 연산부(131), 메모리부(133), 객체처리부(135) 및 이력처리부(137)를 포함하여 구성될 수 있다.

BEMS처리부(130)의 일 구성인 본 발명의 연산부(131)는 위에서 기술된 설비장치(200)의 기초정보를 이용하여 해당 설비장치(200)의 현재 시점의(n번째. 여기서 n은 2이상의 자연수) 에너지 사용량 정보를 연산한다(S410).

본 발명의 연산부(131)는 이와 같이 각 주기별로 해당 시점을 기준으로 설비장치(200)의 에너지 사용량 정보를 연산하며 연산된 각 시점별 에너지 사용량 정보는 본 발명의 메모리부(133)에 저장된다.

이와 같이 현재 시점의 에너지 사용량 정보가 연산되어 저장되면 본 발명의 객체처리부(135)는 메모리부(133)에 현재 시점을 기준으로 과거에 저장된 즉, 1부터 n-1번째 에너지 사용량 정보를 독출(access and read)하여 평균값을 연산한다.

본 발명의 BEMS처리부(130)의 일 구성인 객체처리부(135)는 이와 같이 현재 시점을 기준으로 과거의 에너지 사용량에 대한 평균값(이하 “평균사용량”이라 지칭한다)이 연산되면, 상기 현재(n번째) 에너지사용량과 평균사용량을 대비하는 프로세싱을 수행하여(S420) 만약 n번째 에너지 사용량이 평균사용량보다 기준값 이상 큰 경우 현재 시점에 대한 시간정보를 포함하는 제1이벤트 정보를 생성한다(S430).

현재 에너지 사용량(n번째 에너지 사용량)과 평균 사용량을 대비하는데 사용되는 기준값 파라미터는 건물 전체, 해당 설비장치(200)가 설치된 장소 또는 설비장치(200) 자체의 특성이나 환경, 에너지 절전 정책 등을 고려하여 가변적으로 설정되는 파라미터에 해당한다. 실시형태에 따라서 이 기준값은 0으로 설정될 수 있으며 이 경우 본 발명의 객체처리부(135)는 현재 에너지 사용량이 평균사용량 이상인 경우 제1이벤트 정보를 생성하게 된다.

이와 같이 제1이벤트정보가 생성된다는 것은 특정 설비장치(200)가 통상적인 수준을 넘은 과도한 에너지가 사용되고 있다는 것을 시사하고 있다고 볼 수 있으므로 본 발명의 이력처리부(137)는 이와 같이 제1이벤트정보가 생성되는 경우 기초정보저장부(110)에 저장된 정보를 이용하여 해당 설비장치(200)의 아이디정보, 현재 에너지 사용량 정보, 현재 에너지 사용량이 평균사용량을 기준값 이상 초과한 해당 시간에 대한 정보를 연계시킨 정보인 제1이력정보를 생성하고, 생성된 제1이력정보를 소정의 인터페이스 환경으로 데이터를 가공한 제1알람정보를 관리자 단말(530)로 전송한다(S440).

상기 관리자 단말(530)은 관리자를 표상하는 단말로서 맥어드레스 등을 활용하여 관제 피씨(510)를 상기 관리자 단말(530)의 객체로 활용할 수도 있으나, 관리자를 정확히 구분함은 물론, 관리자에게 신속하게 해당 이력정보를 전송하고, 후술하여 설명되는 바와 같이 관리자로부터 명령 신호를 신속하고 정확하게 수신하기 위하여 관리자가 소지 내지 휴대하는 스마트폰과 같은 모바일 단말로 구현하는 것이 바람직하다.

이와 같이 BEMS처리부(130), 구체적으로 BEMS처리부(130)의 객체처리부(135)로부터 제1이벤트정보가 생성되어 본 발명의 메인제어부(140)로 입력되면 본 발명의 메인제어부(140)는 해당 설비장치(200)의 에너지 사용량이 낮아지도록 제어하는 구동제어신호인 개별제어신호를 생성하여 구동제어부(150)로 출력함으로써, 해당 설비장치(200)의 에너지 사용량이 저감되도록 제어한다.

이와 같은 프로세싱은 지속적 내지 순환적으로 적용되므로 이러한 과정을 통하여 해당 설비장치(200)의 에너지 사용량이 적정한 사용량에 부합되도록 제어될 수 있게 된다. 이상 설명은 단일의 설비장치(200)를 기준으로 한 것이나 복수 개 설비장치(200) 모두가 각각 개별적으로 제어될 수 있음은 물론이다.

이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명하도록 한다.

우선, 본 발명의 선별부(160)는 온도정보, 습도정보, 밝기정보, 요일정보, 누적가동시간 정보 중 하나 이상으로 이루어질 수 있는 환경 파라미터를 기준으로 본 발명의 제어시스템(100)이 관리하는 복수 개 설비장치(200) 중 현재 시점에서 구동 계속이 유지되어야 할 필요가 있는 설비장치(200)를 선별한다(S510). 이와 같이 현재 시점을 기준으로 구동 계속이 필요한 설비장치로 선별된 정보를 이하 설명에서는 “우선정보”로 지칭한다.

예를 들어, 현재 시점을 기준으로 외부 온도와 현재 건물 내 실내 온도를 대비하여 실내 온도가 적정 온도보다 낮은 경우 건물 내 난방기(설비장치)는 현재 시점을 기준으로 우선정보에 해당하는 설비장치가 된다. 유사한 관점에서 현재 시간이 낮 시간이거나 건물 내 밝기가 기준 밝기보다 높다면 건물 내 조명장치(설비장치)는 우선정보에 해당하는 설비장치에서 배제되며, 현재 시간이 밤 시간이거나 또는 현재 실내 밝기(조도)가 기준 밝기보다 낮은 상태라면 조명장치(설비장치)는 우선정보에 해당하는 설비장치로 설정된다.

이와 같이 본 발명의 선별부(160)는 건물 내외의 온도 차이(냉난방기), 습도 차이(공조 팬, 가습기, 제습기 등), 밝기 차이(조명 장치)에 대한 정보를 이용하여 기준 주기마다 구동 계속이 필요한 설비장치에 대한 우선정보를 가변적으로 선별하고 저장하는 기능을 수행한다.

이에 앞서, 온도, 습도, 밝기, 요일, 계절, 누적가동시간 등과 같은 환경 파라미터는 우선정보를 생성하기 이전에 전처리 프로세싱을 통하여 지속적으로 또는 주기적으로 모니터링되어 갱신되도록 구성하는 것이 바람직하다(S500).

이 경우 본 발명의 메인제어부(140)는 앞서 설명된 바와 같이 제1이벤트정보가 입력되면 바로 개별제어신호를 생성하지 않고, 상기 선별부(160)에서 생성되어 저장된 우선정보를 독출하고(access and read) 상기 제1이벤트정보에 해당하는 설비장치가 이러한 우선정보에 해당하는 설비장치인지 여부를 선행하여 판단한 후(S520) 우선정보에 해당하는 설비장치인 경우 개별제어신호를 생성하지 않고, 우선정보에 해당하는 설비장치가 아닌 경우에 한해 상기 개별제어신호를 생성하도록 구성된다(S530).

이와 같은 구성을 통하여 에너지 효율성을 위한 구동 제어 프로세싱과 건물 내 실제 필요한 에너지 사용이 조화롭게 유기적으로 결합되도록 유도할 수 있다.

이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예를 상세히 기술하도록 한다.

도 4을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예가 설비장치(200)를 개별적으로 제어하는 실시예라면 도 6을 참조하여 설명되는 본 발명의 실시예는 복수 개 설비장치(200) 모두에 공통적으로 적용되는 실시예 및 중첩 적용되는 실시예에 해당한다.

본 발명의 BEMS처리부(130), 구체적으로 BEMS처리부(130)를 구성하는 연산부(131)는 기초정보저장부(110)에 DB화되어 저장된(S600) 모든 설비장치(200) 각각의 기초정보와 기준에너지 정보를 이용하여 설비장치(200) 전체를 기준으로 현재(n번째) 에너지 사용량 정보를 연산하며 연산된 전체 에너지 사용량 정보는 본 발명의 메모리부(133)에 저장된다(S610).

앞서 설명된 바와 같이 본 발명의 객체처리부(135)는 상기 메모리부(133)에 저장된 1부터 n-1번째 전체 에너지 사용량 정보를 독출하여 평균값(이하 “전체 평균값”이라 지칭한다)을 연산하고 상기 n번째 전체 에너지 사용량이 전체 평균값보다 제2기준값 이상 큰 경우(S620) 해당 시간정보를 포함하는 제2이벤트 정보를 생성한다. 제2기준값 또한, 앞서 설명된 제1기준값과 같이 다양한 요소를 반영하여 가변적으로 설정되는 파라미터이다.

이와 같이 본 발명의 객체처리부(135)가 제2이벤트정보를 생성하면 본 발명의 이력처리부(137)는 전체 에너지 사용량 정보, 기존 전체 평균값 정보 등을 포함하는 제2이력정보를 생성/저장하고 생성된 제2이력정보가 포함된 제2알람정보를 관리자 단말(530)로 전송한다.

이 경우 본 발명의 메인제어부(140)는 상기 제2이벤트 정보가 입력되면 복수 개 설비장치(200) 전체의 에너지 사용량이 저감되도록 제어하는 구동제어신호인 마스터제어신호를 생성한다. 본 발명의 메인제어부(140)는 미리 정해진 스펙의 데이터 패킷에 기초정보저장부(110)로부터 독출한 복수 개 설비장치(200) 모두의 아이디 정보를 목적 주소(Destination address)로 수록하는 방법 등을 통하여 모든 설비장치(200)의 구동을 제어하는 마스터제어신호를 생성할 수 있다.

이와 같이 생성된 마스터제어신호는 구동제어부(150)로 전달되어 해당하는 각 설비장치(200)의 에너지 사용이 저감되는 방향으로 그 구동이 제어된다.

앞서 설명된 바와 같이 제2이벤트정보의 생성 및 이에 따른 마스터제어신호의 생성은 순환적 프로세싱에 의하여 처리되므로 이와 같은 순환적 과정을 통하여 지속적으로 전체 설비장치(200)의 에너지가 효과적으로 모니터링됨은 물론, 그 결과에 따라 지속적인 제어가 가능해지게 된다.

본 발명의 메인제어부(140)는 상기 제2이벤트정보가 입력되면 그에 따른 자동적 프로세싱으로 마스터제어신호를 생성할 수 있음은 물론이나 이 경우에도 앞서 설명된 바와 같이 현재 시점을 기준으로 구동 계속이 보장되거나 유지되어야 하는 설비장치(200)는 배제되도록 구성하는 것이 바람직할 수 있다.

이를 위하여 본 발명의 메인제어부(140)는 제2이벤트정보가 입력되면 앞서 설명된 바와 같이 선별부(160)에 저장된 현재 시점의 우선정보를 독출하여 상기 우선정보에 해당하는 설비장치(200)를 선별한 후(S630), 상기 선별된 설비장치(200) 이외의 아이디정보만을 이용하여 상기 마스터제어신호를 생성하도록 구성할 수 있다(S640).

이와 같은 구성을 통하여 해당 건물의 전체 설비장치(200)를 대상으로 에너지 사용이 통합적으로 저감되도록 제어하도록 함과 동시에 현재 시점을 기준으로 구동이 요구되는 설비장치(200)만을 효과적으로 구동제어의 대상에서 배제되도록 구성할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 메인제어부(140)는 제2이벤트정보가 입력된 후, 소정의 기준 시간 이내에 제1이벤트정보가 입력되는 경우 즉, 전체 사용 에너지의 절감이 필요한 환경 조건 하에서 다시 특정 설비장치(200)의 에너지 사용이 과도하게 이루어지고 있다고 간주되는 상황이 발생되는 경우 해당 설비장치(200)의 구동제어를 위한 개별제어신호를 생성하되, 제2이벤트정보가 입력되지 않는 상태에서 제1이벤트정보가 입력되는 경우 또는 상기 제1이벤트정보가 입력된 후 기준 시간 이후에 제1이벤트정보가 입력되는 경우와 대비하여 해당 설비장치의 에너지 사용량이 더 낮아지도록 제어하는 개별제어신호를 생성하도록 구성하는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 의한 제어시스템(100)은 에너지 사용에 따른 전체 환경 상황에 따라 해당 설비장치(200)의 구동제어를 위한 개별제어신호가 차등적으로 이루어지도록 구성하여 에너지 절감을 위한 구동제어가 더욱 최적화되도록 구성된다.

실시형태에 따라 본 발명의 메인제어부(140)는 상기 제1이벤트신호에 의하여 개별제어신호를 생성하는 프로세싱 또는 제2이벤트신호에 의하여 마스터제어신호를 생성하는 프로세싱과 관련하여, 앞서 설명된 바와 같이 복수 개 관리자 단말 중 하나 이상으로부터 제어명령이 수신되는 경우에 한해 상기 개별제어신호 또는 마스터제어신호를 생성하도록 구성될 수 있다.

본 발명은 단일의 빌딩자동제어시스템 내에 설비장치(200)의 구동 제어와 에너지효율성 제고를 위한 BEMS 기능이 통합되어 있으므로 에너지 사용 또는 에너지 효율성을 기반으로 설비장치의 제어가 신속하고 정확하게 구현될 수 있다는 특징을 가지고 있다.

그러나 이와 같은 직접적인 제어가 건물 내 다양한 외적 환경 요인들이 충분히 반영되지 못할 가능성 또한, 배제할 수 없으므로 이와 같이 실제 건물 시스템을 관리하는 관리자를 표상하는 관리자 단말(530)으로부터 명시적인 명령 신호가 수신되는 경우에 한해 앞서 설명된 개별제어신호 또는 마스터제어신호가 생성되도록 하여 관리자 또는 관제자의 판단을 인터페이싱함으로써 건물 내 실질적인 요인들이 반영될 수 있도록 구성하는 것이 바람직할 수 있다.

이와 관련하여 사후 관리나 정책 수립의 효율성을 높이고 이력 정보의 신뢰성 등을 더욱 향상시키기 위하여 본 발명의 메인제어부(140)는 이력처리부(137)에서 생성되는 이력정보(제1이력정보 또는 제2이력정보)에 상기 제어명령을 전송한 하나 이상의 관리자 단말(530)을 식별하는 고유코드정보가 포함되도록 제어할 수 있다.

고유코드정보는 관리자의 인적정보와 연계되어 미리 저장된 관리자 단말의 전화번호 정보를 활용하여 생성될 수 있음은 물론이며, 관리자 또는 관리자 단말을 식별할 수 있는 다양한 정보가 활용될 수도 있다.

또한, 본 발명에 의한 제어시스템(100)은 에너지 사용 상황에 따라 설비장치(200)의 직접적인 제어가 즉시적으로 신속하게 이루어지므로 이러한 신속한 직접 제어에 대한 관리 및 감독이 더욱 신뢰성 있게 구현되도록 하기 위하여 본 발명의 메인제어부(140)는 복수 개의 관리자 단말(530)로 제1알람정보 또는 제2알람정보를 전송한 후, 기 설정된 시간 이내에 복수 개 단말 중 둘 이상으로부터 제어명령이 수신되는 경우에 한해, 상기 개별제어신호 또는 마스터제어신호를 생성하도록 구성할 수 있다.

한편, 본 발명의 인터페이스부(170)는 상기 복수 개 설비장치(200)의 에너지 사용을 직접적으로 계측하는 이종(異種)의 복수 개 계측기(400)와 통신 가능하게 연결되며 본 발명의 객체변환부(180)는 인터페이스부(170)로부터 이종의 계측기(400)에 계측 정보 내지 데이터가 수신되면 수신된 각 에너지 계측 정보 내지 데이터를 표준 데이터 객체로 변환한다.

이와 같이 객체변환부(180)에서 표준화된 데이터 객체로 각 계측 데이터가 변환되면 앞서 설명된 본 발명의 BEMS처리부(130)는 이러한 표준 데이터 객체를 이용하여 해당 설비장치의 에너지 사용량 정보를 생성하도록 구성될 수도 있다. 이와 같은 구성을 통하여 건물 내 다양한 에너지원(가스, 석유, 전기, 태양열, 태양광, 지열 등)이 사용되더라도 각 설비장치(200) 또는 모든 설비장치(200)의 에너지 사용량 연산 및 이를 기초로 한 본 발명의 후속 프로세싱을 더욱 객관적이고 정확하게 구현할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 BEMS 정보 관리부(190)는 내부에서 처리되어 생산되는 설비장치(200)별 에너지사용량 정보, 평균사용량 정보, 설비장치 전체를 기준으로 한 전체 에너지사용량 정보, 전체 에너지 평균값 정보, 제1, 제2이벤트 정보, 제1 또는 제2이력정보, 관리자 식별 정보, 관리 단말(530)의 고유정보 등을 통합적으로 저장 관리하는 기능을 수행한다. 나아가 관제서버(500)에서 전송된 다양한 명령신호와 이 명령신호가 수신된 시간정보 등의 관리는 물론, 관제서버(500) 등으로부터 요청이 수신되는 경우 수신된 요청에 대응되는 데이터를 취합/가공하여 관제서버(500)로 전송하도록 구성된다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술된 본 발명의 설명에 있어 제1, 제2 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.

100 : 본 발명에 의한 빌딩자동제어시스템
110 : 기초정보저장부 120 : 기준정보저장부
130 : BEMS처리부
131 : 연산부 133 : 메모리부
135 : 객체처리부 137 : 이력처리부
140 : 메인제어부 150 : 구동제어부
160 : 선별부 170 : 인터페이스부
180 : 객체변환부 190 : BEMS 정보 관리부
200 : 설비장치 300 : 개별DDC
400 : 계측기 500 : 관제 서버
510 : 관제피씨 530 : 관리자 단말

Claims (11)

1. 복수 개 설비장치 각각의 종류정보와 아이디정보를 포함하는 특성정보 및 해당 설비장치에서 사용되는 에너지 종류 정보가 상호 연계된 기초정보를 저장하는 기초정보저장부;
   해당 설비장치의 적정 에너지 사용량에 대한 기준이 되는 기준에너지 정보가 저장되는 기준정보저장부;
   상기 설비장치의 기초정보를 이용하여 해당 설비장치의 n(n은 2이상의 자연수)번째 에너지사용량 정보를 연산하는 연산부, 상기 연산된 n번째 에너지사용량 정보를 저장하는 메모리부와 상기 메모리부에 저장된 1부터 n-1번째 에너지사용량 정보를 독출하여 평균값을 연산하고 상기 n번째 에너지사용량이 1부터 n-1번째 에너지사용량의 평균값보다 기준값 이상 큰 경우 해당 시간정보를 포함하는 제1이벤트정보를 생성하는 객체처리부를 포함하는 BEMS처리부;
   온도정보, 습도정보, 밝기정보, 요일정보, 누적가동시간 정보 중 하나 이상을 포함하는 환경 파라미터를 기준으로 상기 복수 개 설비장치 중 구동 계속이 필요한 설비장치에 대한 정보인 우선정보를 기준 주기에 따라 가변적으로 선별하여 생성하는 선별부;
   상기 기준에너지 정보를 이용하여 해당 설비장치에 대한 구동제어신호를 생성하되, 상기 제1이벤트정보가 입력되면 상기 우선정보를 독출하고 상기 제1이벤트정보에 해당하는 설비장치가 상기 우선정보에 해당하지 않는 경우에 한해 해당 설비장치의 에너지 사용량이 낮아지도록 제어하는 구동제어신호인 개별제어신호를 생성하고 출력하는 메인제어부; 및
   상기 개별제어신호에 의하여 상기 설비장치의 구동을 제어하는 구동제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 연산부는,
   상기 복수 개 설비장치 전체에 대한 n번째 전체 에너지사용량 정보를 더 연산하고,
   상기 메모리부는 상기 n번째 전체 에너지사용량 정보를 더 저장하고,
   상기 객체처리부는 상기 메모리부에 저장된 1부터 n-1번째 전체 에너지사용량 정보를 독출하여 평균값을 연산하고 상기 n번째 전체 에너지사용량이 1부터 n-1번째 전체 에너지사용량의 평균값보다 제2기준값 이상 큰 경우 해당시간정보를 포함하는 제2이벤트정보를 더 생성하고,
   상기 BEMS처리부는,
   상기 제2이벤트정보가 입력되면 전체에너지 사용량 정보를 포함한 제2이력정보를 생성하고 상기 제2이력정보가 포함된 제2알람정보를 관리자 단말로 전송하는 이력처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템.
6. 제 5항에 있어서, 상기 메인제어부는,
   상기 제2이벤트정보가 입력되면, 상기 복수 개 설비장치 전체의 에너지 사용량이 저감되도록 제어하는 구동제어신호인 마스터제어신호를 상기 복수 개 설비장치의 아이디정보를 이용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템.
7. 제 6항에 있어서, 상기 메인제어부는,
   상기 제2이벤트정보가 입력되면, 상기 우선정보를 독출하여 상기 우선정보에 해당하는 설비장치를 선별하고, 상기 선별된 설비장치 이외의 아이디정보를 이용하여 상기 마스터제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템.
8. 제 7항에 있어서, 상기 메인제어부는,
   상기 제2이벤트정보가 입력된 후 기준 시간 이내에 상기 제1이벤트정보가 입력되는 경우 상기 개별제어신호를 생성하되, 상기 제2이벤트정보가 입력되지 않는 상태에서 상기 제1이벤트정보가 입력되는 경우 또는 상기 제2이벤트정보가 입력된 후 기준 시간 이후에 상기 제1이벤트정보가 입력되는 경우와 대비하여 해당 설비장치의 에너지 사용량이 더 낮아지도록 제어하는 개별제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템.
9. 제 7항에 있어서, 상기 메인제어부는,
   상기 복수 개 관리자 단말 중 하나 이상으로부터 제어명령이 수신되는 경우에 한해, 상기 개별제어신호 또는 마스터제어신호를 생성하며, 상기 이력처리부에서 생성되는 제1이력정보 또는 제2이력정보에 상기 제어명령을 전송한 하나 이상의 관리자 단말을 식별하는 고유코드정보가 포함되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템.
10. 제 9항에 있어서, 상기 메인제어부는,
    설정 시간 이내에 상기 복수 개 관리자 단말 중 둘 이상으로부터 제어명령이 수신되는 경우에 한해, 상기 개별제어신호 또는 마스터제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개 설비장치의 에너지 사용을 계측하는 이종의 복수 개 계측기와 통신 가능하게 연결되는 인터페이스부; 및
    상기 이종의 복수 개 계측기로부터 수신된 각 에너지 계측 정보를 표준 데이터 객체로 변환하는 객체변환부를 더 포함하고,
    상기 BEMS처리부는 상기 표준 데이터 객체를 이용하여 해당 설비장치의 에너지사용량 정보를 연산하는 것을 특징으로 하는 BEMS 기능이 임베디드된 빌딩자동제어시스템.

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