KR102063024B1 - 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 전력계통의 표준화된 공통정보모델(CIM: Common Information Model)이 적용된 외부 시스템 또는 레거시(Legacy) 시스템으로부터 수집된 현장 데이터, 및 비에너지 데이터와 에너지 데이터를 포함하며 OpenAPI(Open Application Programming Interface) 방식으로 제공되는 API 데이터를 연계하는 데이터 연계부, 및 전력계통 및 비전력계통의 데이터 메시지와 데이터 모델이 정의된 확장형 공통정보모델을 기반으로, 데이터 연계부를 통해 수집된 현장 데이터 또는 API 데이터에 해당하는 설비의 CIM 객체를 데이터 연계부로 회신하도록 동작함으로써, 현장 데이터 및 API 데이터를 확장형 공통정보모델에 따라 통합하여 처리하는 상호운영성 데이터 처리부를 포함하고, 데이터 연계부는, 상호운영성 데이터 처리부로부터 회신된 CIM 객체를 이용하여, 현장 데이터 또는 API 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 확장형 공통정보모델을 기반으로 데이터 간의 상호운영성을 확보하여 스마트시티의 데이터를 통합 처리하기 위한 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 도시의 인구가 증가함에 따라 전 세계적으로 국토 면적의 2%인 도시의 에너지 소비 비중은 전체 에너지 소비량의 75%를 차지하고 CO2 배출은 85%에 달하는 것이 현실이다. 이러한 추세라면 도시의 진전에 따라 도시 인프라의 부족 및 인프라 건설비용은 증가하게 되고, 도시 자원의 부족과 지구온난화 위기가 점차 심화될 것이다. 이러한 관점에서 스마트시티는 사회적, 경제적, 환경적 당면과제를 해결하기 위한 수단 및 비전을 제시하고 있다. 스마트시티는 2000년 초반의 정보통신 기술에서 시작되어 근래에는 도시의 미래에 대한 거대 담론부터 전통적인 도시계획 및 도시 재생, 기술적인 스마트 그리드(Smart Grid), 사물인터넷(IoT), 빅데이터(Big Data), 블록체인(BlockChain)등 거의 모든 기술을 융합하는 용광로가 되어가고 있다.
도시에는 도시 인프라를 관리하는 수많은 시스템과 어플리케이션이 존재한다. 이러한 시스템으로부터 통합 운영시스템을 구축할 때, 각 시스템에서 취득되는 데이터에 있어서 여러 시스템에서 각자 사용하는 데이터 모델이 상이하기 때문에 그 통합 시 중복되는 정보에 대한 관리가 어려워 정보의 일관성 및 신뢰성이 떨어진다. 또한, 각 정보 간의 상호 작용을 정립할 때 정보 간 연관성을 파악하기 어렵다. 이것을 해결하기 위한 기존 방식은 정보와 정보를 상호 연결시켜 주는 프로파일을 양 시스템에 쌍으로 보관하고 유지 관리해야 한다. 이러한 상호 작용의 케이스가 단지 두 시스템 간에서만 존재한다면 문제가 많지 않겠지만, 다양한 시스템 간의 연계의 경우 시간이 지남에 따라 상호 운용이 증가하거나 연계해야 할 정보가 많아질 수 밖에 없다. 결국, 정보 모델에 유지 관리 단계는 복잡해지고, 더불어 관리 비용이 증가하는 문제가 발생한다.
종래의 기술에서는 여러 레거시(Legacy) 시스템 간의 연계를 위해서 각 레거시 시스템을 분석하여 하나의 통합 데이터베이스 스키마를 설계하고 구축한다. 더 나아가 상호 연계를 위해 여러 표준기관들에서 제시하고 있는 정보모델을 이용한 시스템을 구축하고 있다. 다만, 기존의 시스템들은 전력이나 수도와 같이 각 유틸리티 내부의 시스템을 통합하거나, 센서 및 IOT 기기들에서 올라오는 데이터를 통합하는 시스템으로 전용되어 사용하는 케이스가 대부분이다.
반면, 스마트시티에서는 시스템 통합의 관점을 도시와 그 도시를 구성하는 인프라를 중심으로 보고 특정 건물과 같이 위치중심으로 데이터를 분석하고 도시와 환경, 그리고 교통, 치안/보안과 같은 도시 인프라 운영을 위해 수집되는 데이터 간의 연관 관계를 분석할 수 있는 시스템이 필요하다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0087378호(2017. 07. 28. 공개)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 전력 중심의 공통정보모델(CIM)을 수도, 가스, 난방과 같은 비전력 에너지 데이터와 도시 내 설치된 센서 및 IOT 설비/장치로부터 계측되는 데이터까지 수용할 수 있는 확장형 정보모델을 기반으로 도시 인프라 전반의 데이터를 관리할 수 있는, 상호운영성 데이터 연계 플랫폼 기반의 데이터 통합 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템은 전력계통의 표준화된 공통정보모델(CIM: Common Information Model)이 적용된 외부 시스템 또는 레거시(Legacy) 시스템으로부터 수집된 현장 데이터, 및 비에너지 데이터와 에너지 데이터를 포함하며 OpenAPI(Open Application Programming Interface) 방식으로 제공되는 API 데이터를 연계하는 데이터 연계부, 및 전력계통 및 비전력계통의 데이터 메시지와 데이터 모델이 정의된 확장형 공통정보모델을 기반으로, 상기 데이터 연계부를 통해 수집된 상기 현장 데이터 또는 상기 API 데이터에 해당하는 설비의 CIM 객체를 상기 데이터 연계부로 회신하도록 동작함으로써, 상기 현장 데이터 및 상기 API 데이터를 상기 확장형 공통정보모델에 따라 통합하여 처리하는 상호운영성 데이터 처리부를 포함하고, 상기 데이터 연계부는, 상기 상호운영성 데이터 처리부로부터 회신된 CIM 객체를 이용하여, 상기 현장 데이터 또는 상기 API 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 데이터 연계부는, 상기 현장 데이터를 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 현장 데이터 연계부를 포함하되, 상기 현장 데이터 연계부는, 상기 표준화된 공통정보모델로서 IEC-61850 공통정보모델이 적용된 외부 시스템으로부터 수집된 계측 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하고, 계측 데이터와 상기 확장형 공통정보모델과의 매핑 관계를 정의한 레거시 맵 리스트(Legacy Map List)를 기반으로 레거시 시스템으로부터 수집된 계측 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 데이터 연계부는, 상기 API 데이터를 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 API 데이터 연계부;를 포함하되,
상기 API 데이터 연계부는, 상기 API 데이터를 제공하는 각 OpenAPI 시스템의 URL 및 인증정보와, 상기 API 데이터와 상기 확장형 공통정보모델과의 매핑 관계를 정의한 OpenAPI Map List를 기반으로 상기 API 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 도시 인프라를 구성하는 설비의 CIM 객체를 생성하며, CIM 객체의 설비 구성이 반영된 토폴로지 객체를 CIM 객체와 함께 관리하는 CIM 데이터 관리부, 도시 인프라를 구성하는 설비의 속성, 계측 및 계량 데이터를 저장하여 관리하는 스마트시티 통합 데이터 관리부, 상기 스마트시티 통합 데이터 관리부에 의해 저장 및 관리되는 각 데이터를 OPC-UA(Open Platform Communication-Unified Architecture) 통신을 통해 OpenAPI 방식으로 외부로 전달하는 스마트시티 API 데이터 제공부, 및 상기 CIM 데이터 관리부에 의해 관리되는 CIM 객체의 설비 구성이 반영된 상기 토폴로지 객체를 생성하는 토폴로지 연산부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 데이터 연계부로부터 CIM 객체 생성 요청이 있는 경우, 상기 상호운영성 데이터 처리부는 상기 CIM 데이터 관리부, 상기 스마트시티 API 데이터 제공부 및 상기 토폴로지 연산부를 중계하여 CIM 객체 생성 요청의 대상 설비의 등록 프로세스를 수행하되, 상기 CIM 데이터 관리부는, 상기 대상 설비의 CIM 객체인 대상 CIM 객체를 생성하여 저장하며, 상기 대상 CIM 객체를 상기 상호운영성 데이터 처리부로 전달하고, 상기 스마트시티 API 데이터 제공부는, 상기 대상 CIM 객체의 OPC-UA 노드인 CIM OPC-UA 노드를 생성하여 관리하며, 상기 토폴로지 연산부는, 상기 대상 CIM 객체의 설비 구성이 반영된 토폴로지 객체인 대상 토폴로지 객체를 생성하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 상호운영성 데이터 처리부는, 상기 CIM 데이터 관리부로부터 전달받은 대상 CIM 객체를 상기 데이터 연계부로 회신하고, 상기 토폴로지 연산부로부터 전달받은 대상 토폴로지 객체를 상기 CIM 데이터 관리부에 저장하며, 상기 토폴로지 연산부로부터 전달받은 대상 토폴로지 객체를 상기 스마트시티 API 데이터 제공부로 전달하여 상기 대상 토폴로지 객체의 OPC-UA 노드인 토폴로지 OPC-UA 노드를 생성하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 대상 CIM 객체, 상기 대상 토폴로지 객체 및 상기 각 OPC-UA 노드를 식별하여 일원적으로 관리하기 위한 mRID를 생성하여 관리하는 mRID 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 상호운영성 데이터 처리부는, 상기 데이터 연계부로부터 CIM 객체 생성 요청이 있는 경우, 상기 mRID 관리부를 조회하여 상기 대상 설비의 mRID가 존재하지 않으면 상기 대상 설비의 mRID를 발급함으로써 상기 등록 프로세스를 개시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 mRID 관리부는, mRID, CIM 객체의 이름(Name) 및 타입 정보(CIM Class Type)를 링크시켜 온톨로지 DB에 저장하여 관리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 mRID 관리부는, 상기 mRID에 해당하는 설비가 외부 시스템과 연계되는 경계영역의 설비인지 여부에 대한 경계영역 정보, 및 상기 mRID에 해당하는 설비의 권한 정보를 더 저장하여 관리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 데이터 연계부로부터 제거 이벤트 발생 시, 상기 상호운영성 데이터 처리부는 상기 CIM 데이터 관리부 및 상기 스마트시티 API 데이터 제공부를 중계하여 상기 제거 이벤트의 대상 설비에 대한 CIM 객체, 토폴로지 객체 및 OPC-UA 노드의 삭제 프로세스를 수행하되, 상기 CIM 데이터 관리부는, 상기 대상 설비의 CIM 객체 및 토폴로지 객체를 삭제하고, 상기 스마트시티 API 데이터 제공부는, 상기 대상 설비의 OPC-UA 노드를 삭제하며, 상기 mRID 관리부는, 상기 대상 설비의 mRID를 삭제하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 확장형 공통정보모델은, IEC-61970 v16 및 IEC-61968 v08에 따른 공통정보모델에 정의된 데이터 메시지와 데이터 모델 중 스마트시티에 적용될 표준요소를 도출하고, IEC-61970 v16 및 IEC-61968 v08에 따른 공통정보모델에 정의되지 않은 데이터 메시지와 데이터 모델을 IEC-61970 v17 및 IEC-61968 v13에 따른 공통정보모델을 통해 보완한 후, 비전력 요소들의 데이터 메시지와 데이터 모델을 확장 정의하여 도출된 공통정보모델인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 방법은 데이터 연계부가, 전력계통의 표준화된 공통정보모델(CIM: Common Information Model)이 적용된 외부 시스템 또는 레거시(Legacy) 시스템으로부터 수집된 현장 데이터, 또는 비에너지 데이터와 에너지 데이터를 포함하며 OpenAPI(Open Application Programming Interface) 방식으로 제공되는 API 데이터를 연계하는 단계, 상호운영성 데이터 처리부가, 전력계통 및 비전력계통의 데이터 메시지와 데이터 모델이 정의된 확장형 공통정보모델을 기반으로, 상기 데이터 연계부를 통해 수집된 상기 현장 데이터 또는 상기 API 데이터에 해당하는 설비의 CIM 객체를 상기 데이터 연계부로 회신함으로써, 상기 현장 데이터 및 상기 API 데이터를 상기 확장형 공통정보모델에 따라 통합하여 처리하는 단계, 및 상기 데이터 연계부가, 상기 상호운영성 데이터 처리부로부터 회신된 CIM 객체를 이용하여, 상기 현장 데이터 또는 상기 API 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 도시 기반의 설비, 장치 및 고객, 계약과 같은 마스터 정보와 설비/장치 및 OpenAPI로부터 취득되는 데이터에 대해서 스마트시티 확장형 공통정보모델을 구축하여 적용함으로써 도시 전반에 걸쳐 마스터정보의 무결성을 보장하고 계측, 계량, 제어 등의 데이터를 상호 교환할 수 있다. 이에 따라, 기존의 통합시스템들보다 한 단계 높은 수준으로 도시 관점에서 스마트시티 통합 확장형 공통정보모델(CIM)과 토폴로지를 통해 데이터를 통합함으로써 도시의 모든 인프라의 연결성과 연관관계를 파악할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따를 때 도시 기반의 정보의 연계가 용이한 특징이 있기 때문에 도시 인프라 운영현황, 도시 인프라별 에너지 사용행태, 도시 환경에 영향을 미치는 에너지원과 그 사용행태, 설비 고장에 따른 도시 내 파급효과 등 도시 영향력 및 위험 분석을 위한 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템을 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 확장형 공통정보모델이 구축되는 과정을 보인 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 현장 데이터 연계부의 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 API 데이터 연계부의 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 상호운영성 데이터 처리부의 상호운영성 관리 방법을 설명하기 위한 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 등록 프로세스를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 mRID 키의 구성을 보인 예시도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 삭제 프로세스를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 확장형 공통정보모델이 구축되는 과정을 보인 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 현장 데이터 연계부의 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 API 데이터 연계부의 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 상호운영성 데이터 처리부의 상호운영성 관리 방법을 설명하기 위한 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 등록 프로세스를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 mRID 키의 구성을 보인 예시도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 삭제 프로세스를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템 및 방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템을 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 확장형 공통정보모델이 구축되는 과정을 보인 예시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 현장 데이터 연계부의 동작을 설명하기 위한 구성도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 API 데이터 연계부의 동작을 설명하기 위한 구성도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 상호운영성 데이터 처리부의 상호운영성 관리 방법을 설명하기 위한 구성도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 등록 프로세스를 설명하기 위한 흐름도이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 mRID 키의 구성을 보인 예시도이고, 도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서 삭제 프로세스를 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 본 실시예의 동작을 설명하기에 앞서, 상호운영성 데이터 처리부(200)에 적용된 확장형 공통정보모델에 대하여 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
공통정보모델(CIM: Common Information Model)은 IEC TC57에서 적용된 전력 에너지 관리용 데이터 메시지 및 데이터 모델을 정의하고 있다. 공통정보모델은 전력시스템 운용에 사용되는 모든 주요 객체를 나타낼 수 있는 추상적 모델이다. 전력계통 자원을 객체, 속성, 그리고 그들 간의 관계로 나타내는 표준을 제공함으로써 제조사 간 서로 상이한 EMS 어플리케이션의 통합을 원활하게 한다. 본 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템에서의 전력계통 데이터는 CIM 표준을 준수하나, CIM에 포함되는 계통모델의 영역이 너무 방대하며, 모든 데이터들을 사용할 필요는 없기 때문에, 후술하는 것과 같이 본 실시예의 확장형 공통정보모델의 구축 시, IEC-61970 v16 및 IEC-61968 v08에 따른 공통정보모델에 정의된 데이터 메시지와 데이터 모델 중 스마트시티에 적용될 표준요소를 도출하는 과정이 선결된다. CIM은 하기 표 1과 같이 전력 설비 및 계측 등을 포함하는 IEC-61970과 수용가, 계량 및 계약정보 등을 포함하는 IEC-61968, 그리고 전력 거래 및 마켓 정보를 포함하는 IEC-62325의 3가지 표준으로 구성된다.
| 표준 | 패키지명 | 설명 |
| IEC-61970 |
NetworkModelManagement | CIM계통 모델 파일 관리용 패키지 |
| Base | 기본 전력 모델 정보 패키지 (61970-301) | |
| Part552Header | CIM-XML Header정보 패키지 | |
| Dynamics | 동적모델, 과도해석 정보 패키지 | |
| IEC-61968 |
AssetMeas | 자산관리용 계측 정보 모델 패키지 |
| DER | 분산자원 관리 패키지 | |
| Common | 배전관리용 기본 정보 패키지 | |
| Operation | 운영 및 휴전 관리용 패키지 | |
| Asset | 물리적 설비의 자산관리 및 Lifecycle 관리용 지원 패키지 |
|
| AssetInfo | 자산관리 설비의 관리용 부가적 정보 모델 패키지 |
|
| Work | 업무 관리 및 계통 확장 업무 정보 패키지 | |
| Customer | 고객관리용 패키지 | |
| Metering | 검침관련 모델 패키지 | |
| LoadControl | 수요반응 등과 같은 부하제어용 패키지 | |
| PaymentMetering | 계약지불, 사용료 관련 패키지 | |
| IEC-62325 |
Environmental | 지역관리를 수행하기 위한 환경 정보 패키지 |
| MarketManagement | 마켓 관리 패키지 | |
| DocIE62325 | 표준 문서용 패키지 | |
| MarketCommon | MarketManagement / MarketOperations 공용 사용 클래스 패키지 |
|
| MarketOperations | 마켓 운영 패키지 |
이에 따라, 확장형 공통정보모델은, IEC-61970 v16 및 IEC-61968 v08에 따른 공통정보모델에 정의된 데이터 메시지와 데이터 모델 중 스마트시티에 적용될 표준요소를 도출하고, IEC-61970 v16 및 IEC-61968 v08에 따른 공통정보모델에 정의되지 않은 데이터 메시지와 데이터 모델을 IEC-61970 v17 및 IEC-61968 v13에 따른 공통정보모델을 통해 보완한 후, 비전력 요소들의 데이터 메시지와 데이터 모델을 확장 정의하는 과정을 통해 도출될 수 있다.
구체적으로, 기존 공통정보모델인 IEC-61970 v16과 IEC-61968 v08에 따른 공통정보모델은 현재 스마트그리드 전력망에 적용하기에는 정의되지 않은 요소가 많기 때문에, 스마트시티의 공통정보모델의 구성에서 필요한 요소와 부족한 요소의 선별이 수행될 필요가 있다. 따라서, 기존 공통정보모델에서는 전력설비, 관리, 계측, 고객 및 토폴로지 등의 스마트시티 관리를 위한 모델만을 채용하여 확장형 공통정보모델에 반영하고 그 외 CIM 요소는 제외한다. 추가적으로, 기상정보, KPX 계통한계가격, 전력거래, 포탈 및 GIS 등의 정보를 반영하고, 분산자원의 관리를 위하여 IEC-61850의 LD(Logical Device) 및 LN(Logical Node)를 추가하여 확장한다.
스마트시티는 도심 내의 전력을 관리하게 된다. 전력망은 발전, 송전, 변전 및 배전으로 구별되며, 스마트시티에는 변전을 통해 전력을 공급하는 변전소와, 변전된 저압의 전력을 고객에게 전달되는 배전망으로 구성된다. 또한, 도심 내 다양한 분산 자원 등의 설비들이 추가된다. 이러한 범위를 고려하여, 스마트시티에 적용될 전력망의 범위는 변전, 배전 및 분산자원으로 한정하고, 이와 관련한 CIM의 전력 모델을 적용한다. CIM에는 대규모 Plant 개념의 발전소, 원자력발전, 송전망 등의 전력 설비 모델, 이를 관리하기 위한 운영 요소, 및 송전망의 해석 요소들이 있으나, 상기 항목들은 확장형 공통정보모델의 구축 시 제외한다. 즉, 대부분의 IEC-61970-301 패키지가 포함되나, 송전망의 사고해석 및 과도 해석요소인 Contingency 패키지와 IEC-61970-302 패키지는 제외한다. 최종적으로 IEC-61970에서 적용될 패키지는 도 2에 도시된 것과 같다.
IEC-61968은 배전망, 수용가, 및 검침정보 등의 모델 대부분이 사용되며, 고객단의 분산자원 모델, 스마트시티에 적용 가능한 가로등, 및 전주 모델 등이 포함되어 있다. 여기서, 확장형 공통정보모델의 구축 시 제외되는 데이터는 없고, 모든 모델이 전부 채용된다. IEC-61968에서 적용될 패키지는 도 3에 도시된 것과 같다.
IEC-62325 v03은 전력 거래와 관련된 데이터 패키지를 정의하고 있으며, IEC-62325에서 적용될 패키지는 도 4에 도시된 것과 같다.
최신 버전의 공통정보모델인 IEC-61970 v17 및 IEC-61968 v13에 따른 공통정보모델은 가장 최근에 도출된 CIM 표준으로서, 다양한 분산자원과 자산관리, 수요관리, 배전망의 Feeder망 관리 등이 추가되었다. 이 추가적인 요소와 송전망에서 사용하는 모델과 계통해석요소, 제어요소는 제외하고 일반적인 전력계통 요소를 확장형 공통정보모델에 적용한다. IEC-61970 v17 및 IEC-61968 v13에 따른 공통정보모델에서 확장형 공통정보모델에 적용할 요소들은 하기 표 2와 같다.
| 표준 | 세부표준 정의 | 적용여부 |
| IEC61970 |
NetworkModelManagement : CIM계통 모델 파일 관리용 | O |
| Base : 기본 전력 모델 정보 (61970-301) | X | |
| Part552Header : CIM-XML Header정보 | O | |
| Dynamics : 동적모델, 과도해석 정보 ( IEEE 가버너 모델, PSS/E 과도 모델 등 포함, 시티에서 불필요) |
X | |
| InfIEC6197 : IEC TC57 WG13에서 논의중인 모델 (표준 미확정) | X | |
| IEC61970 Base |
Faults : 계통 사고 정보 모델 | O |
| DocIEC61970 Domain : 301 표준문서에 들어 내용으로 관련 없음 | X | |
| Core : CIM Core부분, 최상위 상속 모델 및 설비간의 관계성 등을 서술하는 모델들로 구성 |
O | |
| GenericDataset : CIM-XML파일에서 CRUD를 수행하기 위해 처리하는 데이터셋 모음 정의 모델 |
O | |
| ICCPConfiguration : ICCP 통신모델 | X | |
| DiagramLayout : 단선도/계통도 표현 그래픽 객체 모델 | X | |
| OperationalLimits : 제한치 설정모델 | O | |
| Topology : 계통 토폴로지 모델 → 토폴로지 계산엔진이 있어야지만 해당 모델들을 생성 가능 |
O | |
| Wires : 계통 설비 모델 | O | |
| Generation : 발전모델 (일부 분산, 소규모발전 대상) | 일부 적용 | |
| DC : DC 설비모델 | O | |
| LoadModel : 부하모델 | O | |
| AuxiliaryEquipment : 부가장비 모델 | O | |
| Protection : 보호모델→CIM에서는 많이 정의 되지 않음. → 향후 61850 모델이 반영될 예정 |
O | |
| Equivalents : 등가회로모델 (내 영역의 계통이 아닌 나와 연결된 다른 계통의 모델을 등가처리한 모델, 계통해석에 있어서 필수적인 모델) |
X | |
| Meas : 계측모델 | O | |
| SCADA : SCADA 정보 모델(RTU, Point 등등의 정보 저장) | ||
| ControlArea : 제어영역 모델(제어정보와, 운영 소유권등과 관련 있음) |
X | |
| Contingency : 상정사고와 상정사고 설비 모델 | X | |
| StateVariables : 계통해석 결과 모델(P,Q,V I,Ang등의 결과를 Wires설비와 연결 방법에 대한 정의가 없어 제외) |
X | |
| IEC61968 |
AssetMeas : 자산관리용 계측 정보 모델( Ex. Oil ) | X |
| DER : 분산자원 관리 (예측, 분산자원그룹, 가용용량, 급전연계, EndDevice 연계) |
O | |
| Common : 배전관리용 기본 정보 패키지 | O | |
| Operation : Operation, 휴전 관리용 패키지 | O | |
| Asset : 물리적 설비의 자산관리 및 Lifecycle 관리용 지원 패키지 | O | |
| AssetInfo : 자산관리 설비의 관리용 부가적 정보 모델 패키지 | O | |
| Work : 업무 관리 및 계통 확장 업무 정보 패키지 | O | |
| Customer : 고객관리용 패키지 | O | |
| Metering : 검침관련 모델 패키지 | O | |
| LoadControl : 수요반응 등과 같은 부하제어용 패키지 | O | |
| PaymentMetering : prepayment, 사용료 관련 패키지 | O | |
| DocIEC61968 : DCIM IEC61968-11 | X | |
| InfIEC61968 : IEC TC57 WG14에서 논의중인 모델 (표준 미확정) | X |
스마트시티의 비전력 모델은 크게 수도, 가스, 난방의 요소가 있다. 이 비전력 요소들은 전력 모델과 동일하게 그 생산에서부터 배관을 타고 에너지가 전달되며, 최종 수용가에서 에너지가 소비된다. 따라서, 기본적으로 에너지를 운반 관리하기 위한 설비들이 구비되어 있으며, 이 설비들 간의 토폴로지의 구성을 가지고, 계측값을 적용하여 구성된다. 이 기본원리를 적용하여 CIM의 설비, 토폴로지, 계측 모델과 동일한 구성요소로 세부 모델을 도출한다. 도출된 최종 모델은 통합된 스마트시티 전력/비전력 공통정보모델 데이터베이스에 저장된다.
수도, 가스, 난방의 물리적인 설비들은 도 5와 같이 CIM에서 Equipment Class를 상속받아서 정보모델을 추가하고 CIM과의 연계점을 Equipment Class로 적용한다.
수도, 가스, 난방의 비전력 설비에서 사용되는 모든 계측 모델은 IEC-61970-301의 Measurement 패키지를 사용한다. CIM의 Measurement 패키지는 전력계통의 계측뿐만 아니라 모든 산업에서 계측용으로 사용이 가능하다. 계측의 종류는 Analog, Discrete, String, Accumulator로 구분되며, 수도, 가스, 난방도 대부분 주기성을 가지는 계측 장비 및 센서를 사용하기 때문에 Measurement 패키지로 대체가 가능하다. CIM에서의 계측 정보는 취득하는 설비나 지점의 Terminal 정보를 참조하기 때문에, 도 6에 도시된 것과 같이 비전력 설비와 관계성을 가지는 확장 Terminal에 계측 정보 연결성이 지정되게 된다.
전력 데이터와 비전력 데이터는 수용가 측면에서는 동일한 고객에 여러 종류의 계량기가 연결된 구조를 기반으로 한다. IEC-61968에서는 계량, 검침, 고객에 대한 모델이 정의되어 있으며, 이 모델들은 전력에 국한되지 않고 표준에서의 정의에 의하면 다양한 계량 요소에 적용이 가능하다. 다만, 여러 계량 장치들의 집합을 표현하는 UsagePoint의 요소는 전력 정보로만 구성되어 있기 때문에, 이 부분에 대한 수도, 가스, 난방 정보의 확장을 통하여 CIM의 동일 모델을 사용하여 스마트시티 내 고객의 다양한 계량/검침 정보를 관리하도록 한다. 도 7에 도시된 것과 같이 전력에 적용되는 UsagePoint와 대응되는 비전력용 WaterUsagePoint, GasUsagePoint, HeatUsagePoint를 추가하여 적용하고, 기존 UsagePoint와 동일한 관계성을 가지도록 구성한다.
전술한 과정을 통해 확장형 공통정보모델이 구축되면, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 데이터 연계부(100)로부터 연계되는 각 데이터를 확장형 공통정보모델에 따라 통합하여 처리함으로써 상호운영성을 확보할 수 있게 되며, 이하에서는 본 실시예의 구체적인 동작을 구체적으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템은 데이터 연계부(100), 상호운영성 데이터 처리부(200), CIM 데이터 관리부(400), 토폴로지 연산부(500), 스마트시티 통합 데이터 관리부(600), 스마트시티 API 데이터 제공부(700), 및 mRID 관리부(300)를 포함할 수 있다.
데이터 연계부(100)는 전력계통의 표준화된 공통정보모델(CIM: Common Information Model)이 적용된 외부 시스템 또는 레거시(Legacy) 시스템으로부터 수집된 현장 데이터, 및 비에너지 데이터와 에너지 데이터를 포함하며 OpenAPI(Open Application Programming Interface) 방식으로 제공되는 API 데이터를 후술하는 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계할 수 있다. 이를 위해, 데이터 연계부(100)는 현장 데이터를 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계하는 현장 데이터 연계부(110), 및 API 데이터를 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계하는 API 데이터 연계부(120)를 포함할 수 있다.
도 9를 참조하여 현장 데이터 연계부(110)의 동작을 설명하면, 현장 데이터 연계부(110)는 전력계통의 표준화된 공통정보모델(CIM: Common Information Model)이 적용된 외부 시스템으로부터 수집된 현장 데이터를 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계할 수 있다. 전력계통의 표준화된 공통정보모델은 IEC-61850 공통정보모델일 수 있다. IEC-61850 공통정보모델의 설비/장치, 토폴로지, 속성/계측 정보 등은 IEC-61970 공통정보모델에서 변환 규칙이 사전에 정의되어 있으므로 별도의 매핑 작업 없이 현장 데이터 연계부(110)에 구현된 61850 Equipment/Device 생성기에서 CIM 객체 생성을 상호운영성 데이터 처리부(200)로 요청할 수 있다.
또한, 현장 데이터 연계부(110)는 레거시 시스템으로부터 수집된 현장 데이터를 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계할 수 있다. 레거시 시스템은 각 현장에 설치되어 데이터를 연계하는 설비 장치(예: 태양광/풍력 발전기, 에너지저장장치, 전기차충전기, 스마트홈 가전제품, 기상/환경 측정장치, 각종 IOT 센서 등), Modbus 또는 DNP 통신 프로토콜을 기반으로 데이터를 연계하는 설비 장치, 또는 비표준 형식의 데이터 파일을 전달하는 외부 시스템으로 정의한다. 레거시 시스템으로부터의 현장 데이터를 연계하기 위해, 현장 데이터 연계부(110)에는 설비/장치에서 사용 중인 자체적인 unique key 및 속성정보를 가지는 파일, 즉 스키마 정보가 설정되어 있을 수 있다. 스키마 정보를 기반으로 현장 데이터 연계부(110)에 구현된 Legacy Equipment/Device 생성기에서 CIM 객체 생성을 상호운영성 데이터 처리부(200)로 요청할 수 있다.
도 10을 참조하여 API 데이터 연계부(120)에 대하여 설명하면, API 데이터 연계부(120)는 공공데이터 포털 등에서 OpenAPI 방식으로 제공하는 비에너지 데이터(기상, 환경, 교통, 도시통계 데이터)와 에너지 데이터(전력, 수도, 가스, 난방)를 포함하는 API 데이터를 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계할 수 있다. Open API 방식으로 제공되는 API 데이터를 연계하기 위해, API 데이터 연계부(120)에는 각 Open API 시스템의 URL, 제공방식 및 인증정보가 설정되어 있을 수 있다. 또한, API 데이터에 항목별로 확장형 공통정보모델의 항목을 각각 지정하는 Open API Map List가 API 데이터 연계부(120)에 설정되어 있을 수 있으며, 에너지 데이터를 데이터 파일 기반으로 연계하는 경우를 위해, 에너지 기관의 고객, 계기, 위치, 설비, 장치 등의 마스터 스키마 정보가 확장형 공통정보모델의 항목에 매핑되어 있는 Data File Map List가 API 데이터 연계부(120)에 설정되어 있을 수 있다. Open API Map List를 기반으로 API 데이터 연계부(120)에 구현된 OpenAPI Master CIM 객체 생성기에서 CIM 객체 생성을 상호운영성 데이터 처리부(200)로 요청할 수 있고, Data File Map List를 기반으로 API 데이터 연계부(120)에 구현된 Energy Master CIM 객체 생성기에서 CIM 객체 생성을 상호운영성 데이터 처리부(200)로 요청할 수 있다.
상호운영성 데이터 처리부(200)는 전력계통 및 비전력계통의 데이터 메시지와 데이터 모델이 정의된 확장형 공통정보모델을 기반으로, 데이터 연계부(100)를 통해 수집된 현장 데이터 또는 API 데이터에 해당하는 설비의 CIM 객체를 데이터 연계부(100)로 회신하도록 동작함으로써, 현장 데이터 및 API 데이터를 확장형 공통정보모델에 따라 통합하여 처리할 수 있다. 상호운영성 데이터 처리부(200)로부터 데이터 연계부(100)로 회신되는 CIM 객체에는 mRID가 포함되어 있는데, 상호운영성 데이터 처리부(200)의 동작에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
상호운영성 데이터 처리부(200)로부터 CIM 객체를 회신받은 후, 데이터 연계부(100)는 회신된 CIM 객체를 이용하여, 현장 데이터 또는 API 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계할 수 있다.
구체적으로, 현장 데이터 연계부(110)는 표준화된 공통정보모델로서 IEC-61850 공통정보모델이 적용된 외부 시스템으로부터 수집된 계측 데이터(현장 데이터의 일부를 구성)를 61850 Measure CIM 메시지 생성기를 통해 CIM 메시지로 변환하여 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계하고, 계측 데이터와 확장형 공통정보모델의 특정 항목과의 매핑 관계를 정의한 레거시 맵 리스트(Legacy Map List)를 기반으로 레거시 시스템으로부터 수집된 계측 데이터를 Legacy Measure CIM 메시지 생성기를 통해 CIM 메시지로 변환하여 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계할 수 있다.
그리고, API 데이터 연계부(120)는 API 데이터를 제공하는 각 OpenAPI 시스템의 URL 및 인증정보와, API 데이터와 확장형 공통정보모델과의 매핑 관계를 정의한 OpenAPI Map List를 기반으로 API 데이터를 OpenAPI Measure CIM 메시지 생성기를 통해 CIM 메시지로 변환하여 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계할 수 있다. 또는, Data File Map List를 기반으로 API 데이터를 Energy Measure CIM 메시지 생성기를 통해 CIM 메시지로 변환하여 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계할 수 있다.
이에 따라, 데이터 연계부(100)로부터의 현장 데이터 및 API 데이터는 확장형 공통정보모델에 따라 통합되어 처리됨으로써 데이터 간의 상호운영성이 확보될 수 있다.
다음으로, 상호운영성 데이터 처리부(200)의 동작을 CIM 데이터 관리부(400), 스마트시티 API 데이터 제공부(700), 토폴로지 연산부(500) 및 mRID 관리부(300)에 대한 중계 동작을 중심으로 도 8을 참조하여 설명한다.
CIM 데이터 관리부(400)는 도시 인프라를 구성하는 모든 설비(또는 장치)의 CIM 객체를 생성하며, 후술하는 토폴로지 연산부(500)에 의해 생성되는, CIM 객체의 설비 구성이 반영된 토폴로지 객체를 CIM 객체와 함께 저장하여 관리할 수 있다.
스마트시티 통합 데이터 관리부(600)는 도시 인프라를 구성하는 모든 설비(또는 장치)의 속성, 계측 및 계량 데이터를 저장하여 관리하며, 저장 및 관리되는 데이터에 대하여 통계, 분석 및 예측 등을 수행하여 새로운 정보를 생성하는 역할을 수행한다.
스마트시티 API 데이터 제공부(700)는 스마트시티 통합 데이터 관리부(600)에 저장 및 관리되는 데이터를 OPC-UA(Open Platform Communication-Unified Architecture) 통신을 통해 OpenAPI 방식으로 외부로 전달할 수 있다.
토폴로지 연산부(500)는 CIM 데이터 관리부(400)에 의해 관리되는 CIM 객체의 설비 구성이 반영된(즉, 전력, 수도, 가스, 난방의 분야별 설비 간 연결 상태 및 계통의 구성 현황이 반영된) 토폴로지 객체를 생성할 수 있다.
이에 따라, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 데이터 연계부(100)로부터 CIM 객체 생성 요청이 있는 경우(즉, 해당 설비 또는 장치와 관련된 현장 데이터 또는 API 데이터가 상호운영성 데이터 처리부(200)로 최초 연계되는 경우), CIM 데이터 관리부(400), API 데이터 제공부 및 토폴로지 연산부(500)를 중계하여 CIM 객체 생성 요청의 대상 설비의 등록 프로세스를 수행할 수 있다.
등록 프로세스에 대하여 도 11을 참조하여 구체적으로 설명하면, CIM 데이터 관리부(400)는 상호운영성 데이터 처리부(200)의 요청에 따라, CIM 객체 생성 요청의 대상 설비의 CIM 객체( 용어의 명확한 구분을 위해 CIM 객체 생성 요청의 대상 설비의 CIM 객체를 대상 CIM 객체로 표기한다)를 생성하여 저장하며, 생성된 대상 CIM 객체를 상호운영성 데이터 처리부(200)로 전달할 수 있다.
그리고, 스마트시티 API 데이터 제공부(700)는 상호운영성 데이터 처리부(200)의 요청에 따라, 대상 CIM 객체의 OPC-UA 노드(용어의 명확한 구분을 위해 대상 CIM 객체의 OPC-UA 노드를 CIM OPC-UA 노드로 표기한다)를 생성하여 관리한다.
또한, 토폴로지 연산부(500)는 상호운영성 데이터 처리부(200)의 요청에 따라, 대상 CIM 객체의 설비 구성이 반영된 토폴로지 객체(용어의 명확한 구분을 위해 대상 CIM 객체의 설비 구성이 반영된 토폴로지 객체를 대상 토폴로지 객체로 표기한다)를 생성하여 상호운영성 데이터 처리부(200)로 전달한다.
이후, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 CIM 데이터 관리부(400)로부터 전달받은 대상 CIM 객체를 데이터 연계부(100)로 회신하여, 데이터 연계부(100)가 현장 데이터 및 API 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계할 수 있도록 한다.
나아가, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 토폴로지 연산부(500)로부터 전달받은 대상 토폴로지 객체를 CIM 데이터 관리부(400)에 저장하며(즉, CIM 데이터 관리부(400)는 대상 CIM 객체 및 대상 토폴로지 객체를 함께 저장하여 관리한다), 토폴로지 연산부(500)로부터 전달받은 대상 토폴로지 객체를 스마트시티 API 데이터 제공부(700)로 전달하여 대상 토폴로지 객체의 OPC-UA 노드인 토폴로지 OPC-UA 노드를 생성하도록 한다.
즉, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 데이터 연계부(100)로부터 CIM 객체 생성 요청이 있는 경우, CIM 데이터 관리부(400), 스마트시티 API 데이터 제공부(700) 및 토폴로지 연산부(500)를 중계하여 CIM 객체 생성 요청의 대상 설비의 CIM 객체, CIM OPC-UA 노드, 토폴로지 객체, 및 토폴로지 OPC-UA 노드가 생성되도록 할 수 있다. CIM 데이터 관리부(400), 스마트시티 API 데이터 제공부(700) 및 토폴로지 연산부(500)를 중계하기 위해 상호운영성 데이터 처리부(200)에는 게이트웨이(도 8의 '스마트시티 데이터 상호운영성 게이트웨이')가 구현되어 있을 수 있으며, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 각 부에서 처리하는 모든 작업을 로깅(Logging)하여 작업의 위변조를 탐지하거나 CIM 객체 및 토폴로지 객체들과 연계 대상과의 일관성을 검증할 수도 있다.
한편, 본 실시예는 전술한 대상 CIM 객체, 대상 토폴로지 객체 및 각 OPC-UA 노드(CIM OPC-UA 노드 및 토폴로지 OPC-UA 노드)를 식별하여 일원적으로 관리하기 위한 mRID를 생성하여 관리하는 mRID 관리부(300)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 데이터 연계부(100)로부터 CIM 객체 생성 요청이 있는 경우, mRID 관리부(300)를 조회하여 대상 설비의 mRID가 존재하지 않으면 대상 설비의 mRID를 발급함으로써 전술한 등록 프로세스를 개시할 수 있다.
구체적으로, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 데이터 연계부(100)로부터 CIM 객체 생성 요청이 있는 경우, mRID 관리부(300)를 조회하여 대상 설비의 mRID가 존재하는지 여부를 확인한다. mRID가 존재하지 않는 경우 mRID 발급을 수행하며, mRID는 전 세계적으로 유일한 키로 부여되어야 하므로 Globally Unique IDentifier(GUID)와 그 생성 알고리즘을 이용하여 고유의 128bit의 숫자로 생성한다. 생성된 mRID는 온톨로지 DB로 구축되는, mRID 관리부(300)의 상호운영성 mRID 키 저장소에 저장된다.
한편, 본 실시예에서는 CIM 기반의 상호운영성 보장하기 위해 핵심이 되는 상호운영성 mRID 키 저장소를 구성하는 방법을 제시한다. 도 12에 도시된 것과 같이 상호운영성 mRID 키 저장소는 mRID뿐만 아니라 CIM 객체의 이름(Name), 타입 정보(CIM Class Type), mRID에 해당하는 설비가 외부 시스템과 연계되는 경계영역(Boundary)의 설비인지 여부에 대한 경계영역 정보, 및 mRID에 해당하는 설비의 권한 정보(소유권자)를 링크시켜 온톨로지 DB에 저장하여 관리할 수 있다.
기본적으로 mRID는 RFC 4122표준 기반의 UUID Version4를 사용하며, 16개의 랜덤 바이트(128bits)생성 문자열로 표현된다. 또한, 7번째 바이트는 “4” 고정값이며, 9번째 바이트는 "8", "9", "A", "B" 4개의 문자열로 표현된다. 종래의 기술에서의 IEC-61970의 객체의 인식과 검색은 mRID만을 이용하였으며, 이때 CIM 객체의 검색 성능을 높이기 위해 실제 물리적인 DB 시스템 구축 시 mRID에 인덱스를 생성하였다. 하지만, UUID의 표기법의 특성상 많은 문자열을 포함하기 때문에 대용량의 CIM 데이터의 인덱스를 저장할 경우 많은 저장공간 및 메모리를 사용하게 되는 문제점을 가진다.
이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 CIM 객체의 인식 및 검색의 효율성을 높이기 위해 상호운영성 mRID 키 저장소를 온톨로지 DB 내에 구축한다. 일반적인 관계형 DB와 달리 온톨로지 DB는 특성상 데이터를 저장할 때 “주어”, ‘목적어“, ”서술어’를 부여하여 저장하기 때문에 데이터를 조회한 후에 조회된 데이터의 주어가 되는 객체 타입을 알 수 있는 특징이 있다. 따라서, CIM 객체의 mRID를 저장할 때, 객체 타입(CIM Class Type)를 저장함으로써 mRID의 인덱스 구성없이 mRID key 객체의 빠른 타입 인식이 가능하며, 이러한 특징을 활용하여 CIM 데이터 관리부(400)에서 CIM 객체 및 OPC-UA 노드 데이터를 손쉽게 검색할 수 있다.
한편, 계통이 연계된 시스템 간의 상호운영성을 보장하기 위해 CIM을 적용하는 경우 연계 지점설비 정보는 각 시스템 모두에서 정보를 취득하고 조회할 수 있어야 한다. 그리고, 설비를 소유한 시스템에서 객체 정보를 수정하거나 삭제할 경우 타 시스템에 이벤트를 발생시킬 수 있어야 한다. 이를 위해, 생성된 mRID가 시스템 간 경계영역의 설비인지 여부를 판별할 수 있어야 하기 때문에, mRID의 저장 시 경계영역(Boundary) 여부를 포함하여 저장한다. 그리고, mRID 키 값의 권한 정보(소유권자 정보)를 추가하여 연계되는 계통의 연결지점 설비의 소유권 및 권한을 관리할 수 있도록 한다.
상호운영성 데이터 처리부(200)는 mRID 관리부(300)에 의해 생성된 mRID를 CIM 데이터 관리부(400)로 전달하고, CIM 데이터 관리부(400)는 CIM 객체를 생성하고 저장한 뒤 CIM 객체를 상호운영성 데이터 처리부(200)(의 스마트시티 데이터 상호운영성 게이트웨이)로 전달하여 스마트시티 API 데이터제공부가 OPC-UA 노드 생성 및 속성정보 입력을 수행하도록 한다. 동시에, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 CIM 객체를 토폴로지 연산부(500)에도 전달하여 토폴로지 연산부(500)가 토폴로지 객체를 생성하도록 하며, 생성된 토폴로지 객체를 전달받아 CIM 데이터 관리부(400)에 전달하여 저장하도록 한다.
OPC-UA의 NodeID는 CIM 객체의 mRID에 종속적이므로 수정이 불가하며 생성 및 삭제만 가능하다. 또한, OPC-UA의 NodeID가 메모리에서 제거되는 경우 CIM 객체를 기반으로 다시 생성되어야 한다. 따라서, OPC-UA에서 사용하는 NodeID 부여 시, 별도의 NodeID를 생성하거나 CIM 객체와의 Map List를 작성할 필요 없이, 동일한 CIM 객체의 mRID를 적용하여 키를 일치시킨다(즉, CIM 객체 mRID = OPC-UA NodeID). 또한, OPC-UA의 속성명을 사용하는 경우 ‘mRID.속성명’으로 표기하여 사용한다. 이를 통해 불필요한 프로파일(map list) 관리를 줄여 정보의 일관성 있는 관리와 연계를 위한 성능을 개선할 수 있다.
한편, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 데이터 연계부(100)로부터 제거 이벤트 발생 시, CIM 데이터 관리부(400) 및 API 데이터 제공부를 중계하여 제거 이벤트의 대상 설비에 대한 CIM 객체, 토폴로지 객체 및 OPC-UA 노드의 삭제 프로세스를 수행할 수 있다. 상기 제거 이벤트는, IEC-61850 기반 시스템으로부터 해당 설비 제거 요청이 있는 경우, 현장 데이터 및 API 데이터를 통해 해당 연계 설비의 상태 감지가 되지 않는 경우, 또는 계측 데이터가 통신이 허용되는 구간에 지정해둔 특정 임계시간을 초과하는 경우를 의미한다.
도 13을 참조하면, 삭제 프로세스에서, CIM 데이터 관리부(400)는 대상 설비의 CIM 객체 및 토폴로지 객체를 삭제하고, 스마트시티 API 데이터 제공부(700)는 대상 설비의 OPC-UA 노드를 삭제하며, mRID 관리부(300)는 대상 설비의 mRID를 삭제한다. 이때, 설비/장치/마스터 객체들의 삭제 시 계측 정보모델 객체도 동시에 삭제된다. 연계를 위한 공통정보모델 객체만 삭제되고, 실제로 스마트시티 통합 데이터 관리부(600)에 저장되는 물리적인 실제 데이터는 유지되며, 삭제되는 CIM 및 토폴로지 객체에 대한 이력 정보는 별도로 백업되어 관리된다.
도 14는 스마트시티 CIM 및 토폴로지 객체 속성을 삭제하거나 계측 정보모델을 삭제하는 프로세스이다. 객체의 속성을 삭제하는 경우에는 해당하는 CIM 프로파일의 일부를 삭제할 수 없으므로 해당 속성의 값을 Null 값으로 처리하고 해당 mRID에 해당하는 OPC-UA 노드의 속성을 삭제한다. 계측 정보모델 객체를 삭제하는 경우에는 Measure 객체를 삭제하고 Measure 객체의 mRID에 해당하는 OPC-UA 노드를 삭제한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티의 데이터 통합 처리 방법을 설명하면, 먼저 데이터 연계부(100)는 전력계통의 표준화된 공통정보모델(CIM: Common Information Model)이 적용된 외부 시스템 또는 레거시(Legacy) 시스템으로부터 수집된 현장 데이터, 또는 비에너지 데이터와 에너지 데이터를 포함하며 OpenAPI(Open Application Programming Interface) 방식으로 제공되는 API 데이터를 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계한다(S100).
이어서, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 전력계통 및 비전력계통의 데이터 메시지와 데이터 모델이 정의된 확장형 공통정보모델을 기반으로, 데이터 연계부(100)를 통해 수집된 현장 데이터 또는 API 데이터에 해당하는 설비의 CIM 객체를 데이터 연계부(100)로 회신함으로써, 현장 데이터 및 API 데이터를 확장형 공통정보모델에 따라 통합하여 처리한다(S200).
이어서, 데이터 연계부(100)는 상호운영성 데이터 처리부(200)로부터 회신된 CIM 객체를 이용하여, 현장 데이터 또는 API 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계한다(S300). S300 단계에서, 현장 데이터 연계부(110)는 표준화된 공통정보모델로서 IEC-61850 공통정보모델이 적용된 외부 시스템으로부터 수집된 계측 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계하고, 계측 데이터와 상기 확장형 공통정보모델과의 매핑 관계를 정의한 레거시 맵 리스트(Legacy Map List)를 기반으로 레거시 시스템으로부터 수집된 계측 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계한다. 또한, S300 단계에서, API 데이터 연계부(120)는 API 데이터를 제공하는 각 OpenAPI 시스템의 URL 및 인증정보와, API 데이터와 확장형 공통정보모델과의 매핑 관계를 정의한 OpenAPI Map List를 기반으로 API 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상호운영성 데이터 처리부(200)로 연계한다.
한편, S200 단계에서, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 데이터 연계부(100)로부터 CIM 객체 생성 요청이 있는 경우, CIM 데이터 관리부(400), API 데이터 제공부 및 토폴로지 연산부(500)를 중계하여 CIM 객체 생성 요청의 대상 설비의 등록 프로세스를 수행한다. 등록 프로세스에서 CIM 데이터 관리부(400)는 대상 설비의 CIM 객체인 대상 CIM 객체를 생성하여 저장하며, 대상 CIM 객체를 상기 상호운영성 데이터 처리부(200)로 전달한다. 그리고, 스마트시티 API 데이터 제공부(700)는 대상 CIM 객체의 OPC-UA 노드인 CIM OPC-UA 노드를 생성하여 관리한다. 또한, 토폴로지 연산부(500)는 대상 CIM 객체의 설비 구성이 반영된 토폴로지 객체인 대상 토폴로지 객체를 생성하여 상호운영성 데이터 처리부(200)로 전달한다.
나아가, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 CIM 데이터 관리부(400)로부터 전달받은 대상 CIM 객체를 데이터 연계부(100)로 회신하고, 토폴로지 연산부(500)로부터 전달받은 대상 토폴로지 객체를 CIM 데이터 관리부(400)에 저장하며, 토폴로지 연산부(500)로부터 전달받은 대상 토폴로지 객체를 스마트시티 API 데이터 제공부(700)로 전달하여 대상 토폴로지 객체의 OPC-UA 노드인 토폴로지 OPC-UA 노드를 생성하도록 한다.
한편, S200 단계에서, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 데이터 연계부(100)로부터 CIM 객체 생성 요청이 있는 경우, 대상 CIM 객체, 대상 토폴로지 객체 및 각 OPC-UA 노드를 식별하여 일원적으로 관리하기 위한 mRID를 생성하여 관리하는 mRID 관리부(300)를 조회하여 대상 설비의 mRID가 존재하지 않는 경우 대상 설비의 mRID를 발급함으로써 등록 프로세스를 개시한다.
또한, S200 단계에서, 상호운영성 데이터 처리부(200)는 데이터 연계부(100)로부터 제거 이벤트 발생 시, CIM 데이터 관리부(400) 및 API 데이터 제공부를 중계하여 제거 이벤트의 대상 설비에 대한 CIM 객체, 토폴로지 객체 및 OPC-UA 노드의 삭제 프로세스를 수행한다. 삭제 프로세스에서, CIM 데이터 관리부(400)는 대상 설비의 CIM 객체 및 토폴로지 객체를 삭제한다. 그리고, 스마트시티 API 데이터 제공부(700)는 대상 설비의 OPC-UA 노드를 삭제한다. 또한, mRID 관리부(300)는 대상 설비의 mRID를 삭제한다.
본 발명에 따른 효과를 정리하면 다음과 같다.
본 발명에서는 기존의 통합시스템들보다 한 단계 높은 수준으로 도시관점에서 스마트시티 통합 확장형 공통정보모델(CIM)과 토폴로지를 통해 데이터를 통합함으로써 도시의 모든 인프라의 연결성과 연관관계를 파악할 수 있다. 그러므로 이 시스템은 도시 기반의 정보의 연계가 용이한 특징이 있기 때문에 도시 인프라 운영현황, 도시 인프라별 에너지 사용행태, 도시 환경에 영향을 미치는 에너지원과 그 사용행태, 설비 고장에 따른 도시 내 파급효과 등 도시 영향력 및 위험 분석을 위한 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명에서는 스마트시티 통합 데이터 플랫폼 내에서 사용하는 마스터키를 도시 통합 확장형 공통정보모델(CIM)의 mRID로 통일함으로써 기존의 방법과 같이 동일 시스템 OPC-UA 객체에 NodeID를 별도로 부여하고 CIM과 같은 다른 정보모델과 연계하기 위해 별도의 매핑 정보를 가지는 시스템 보다 설비, 장치, 고객/계약 등 마스터 정보 관리의 효율성, 일관성, 신뢰성, 무결성을 더 높일 수있다. 그리고 상호운영성 Key 저장소를 바탕으로 CIM 객체와 OPC-UA 객체의 고속 검색이 가능하며, 타시스템과의 연계 시 경계지점의 설비 및 장치의 구분 및 소유권자 정보를 제공함으로써 상호운영성을 확보하고 권한관리를 통해 보안을 강화시킬 수 있다.
본 발명에서의 “스마트시티 API 데이터제공부”를 통해 연계되는 데이터와 이를 통해 분석된 데이터는 공개가 가능하거나 제한적으로 협의된 범위 내에서 제공 가능할 때 표준화된 형식으로 상위 어플리케이션 서비스 및 외부시스템에 제공될 수 있다. 제공된 데이터는 다른 정보와 결합 또는 새로운 정보의 생성 시 스마트시티 데이터 플랫폼에 통합된 마스터키로 상호 연결되어 있으므로 바로 수용이 가능하다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 데이터 연계부
110: 현장 데이터 연계부
120: API 데이터 연계부
200: 상호운영성 데이터 처리부
300: mRID 관리부
400: CIM 데이터 관리부
500: 토폴로지 연산부
600: 스마트시티 통합 데이터 관리부
700: 스마트시티 API 데이터 제공부
110: 현장 데이터 연계부
120: API 데이터 연계부
200: 상호운영성 데이터 처리부
300: mRID 관리부
400: CIM 데이터 관리부
500: 토폴로지 연산부
600: 스마트시티 통합 데이터 관리부
700: 스마트시티 API 데이터 제공부
Claims (19)
- 전력계통의 표준화된 공통정보모델(CIM: Common Information Model)이 적용된 외부 시스템 또는 레거시(Legacy) 시스템으로부터 수집된 현장 데이터, 및 비에너지 데이터와 에너지 데이터를 포함하며 OpenAPI(Open Application Programming Interface) 방식으로 제공되는 API 데이터를 연계하는 데이터 연계부; 및
전력계통 및 비전력계통의 데이터 메시지와 데이터 모델이 정의된 확장형 공통정보모델을 기반으로, 상기 데이터 연계부를 통해 수집된 상기 현장 데이터 또는 상기 API 데이터에 해당하는 설비의 CIM 객체를 상기 데이터 연계부로 회신하도록 동작함으로써, 상기 현장 데이터 및 상기 API 데이터를 상기 확장형 공통정보모델에 따라 통합하여 처리하는 상호운영성 데이터 처리부;를 포함하고,
상기 데이터 연계부는, 상기 상호운영성 데이터 처리부로부터 회신된 CIM 객체를 이용하여, 상기 현장 데이터 또는 상기 API 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하고,
도시 인프라를 구성하는 설비의 CIM 객체를 생성하며, CIM 객체의 설비 구성이 반영된 토폴로지 객체를 CIM 객체와 함께 관리하는 CIM 데이터 관리부;
도시 인프라를 구성하는 설비의 속성, 계측 및 계량 데이터를 저장하여 관리하는 스마트시티 통합 데이터 관리부;
상기 스마트시티 통합 데이터 관리부에 의해 저장 및 관리되는 각 데이터를 OPC-UA(Open Platform Communication-Unified Architecture) 통신을 통해 OpenAPI 방식으로 외부로 전달하는 스마트시티 API 데이터 제공부; 및
상기 CIM 데이터 관리부에 의해 관리되는 CIM 객체의 설비 구성이 반영된 상기 토폴로지 객체를 생성하는 토폴로지 연산부;
를 더 포함하고,
상기 데이터 연계부로부터 CIM 객체 생성 요청이 있는 경우, 상기 상호운영성 데이터 처리부는 상기 CIM 데이터 관리부, 상기 스마트시티 API 데이터 제공부 및 상기 토폴로지 연산부를 중계하여 CIM 객체 생성 요청의 대상 설비의 등록 프로세스를 수행하되,
상기 CIM 데이터 관리부는, 상기 대상 설비의 CIM 객체인 대상 CIM 객체를 생성하여 저장하며, 상기 대상 CIM 객체를 상기 상호운영성 데이터 처리부로 전달하고,
상기 스마트시티 API 데이터 제공부는, 상기 대상 CIM 객체의 OPC-UA 노드인 CIM OPC-UA 노드를 생성하여 관리하며,
상기 토폴로지 연산부는, 상기 대상 CIM 객체의 설비 구성이 반영된 토폴로지 객체인 대상 토폴로지 객체를 생성하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 전달하고,
상기 상호운영성 데이터 처리부는, 상기 CIM 데이터 관리부로부터 전달받은 대상 CIM 객체를 상기 데이터 연계부로 회신하고, 상기 토폴로지 연산부로부터 전달받은 대상 토폴로지 객체를 상기 CIM 데이터 관리부에 저장하며, 상기 토폴로지 연산부로부터 전달받은 대상 토폴로지 객체를 상기 스마트시티 API 데이터 제공부로 전달하여 상기 대상 토폴로지 객체의 OPC-UA 노드인 토폴로지 OPC-UA 노드를 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 데이터 연계부는, 상기 현장 데이터를 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 현장 데이터 연계부;를 포함하되,
상기 현장 데이터 연계부는, 상기 표준화된 공통정보모델로서 IEC-61850 공통정보모델이 적용된 외부 시스템으로부터 수집된 계측 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하고, 계측 데이터와 상기 확장형 공통정보모델과의 매핑 관계를 정의한 레거시 맵 리스트(Legacy Map List)를 기반으로 레거시 시스템으로부터 수집된 계측 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 데이터 연계부는, 상기 API 데이터를 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 API 데이터 연계부;를 포함하되,
상기 API 데이터 연계부는, 상기 API 데이터를 제공하는 각 OpenAPI 시스템의 URL 및 인증정보와, 상기 API 데이터와 상기 확장형 공통정보모델과의 매핑 관계를 정의한 OpenAPI Map List를 기반으로 상기 API 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 대상 CIM 객체, 상기 대상 토폴로지 객체 및 상기 각 OPC-UA 노드를 식별하여 일원적으로 관리하기 위한 mRID를 생성하여 관리하는 mRID 관리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 상호운영성 데이터 처리부는, 상기 데이터 연계부로부터 CIM 객체 생성 요청이 있는 경우, 상기 mRID 관리부를 조회하여 상기 대상 설비의 mRID가 존재하지 않으면 상기 대상 설비의 mRID를 발급함으로써 상기 등록 프로세스를 개시하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 mRID 관리부는, mRID, CIM 객체의 이름(Name) 및 타입 정보(CIM Class Type)를 링크시켜 온톨로지 DB에 저장하여 관리하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 mRID 관리부는, 상기 mRID에 해당하는 설비가 외부 시스템과 연계되는 경계영역의 설비인지 여부에 대한 경계영역 정보, 및 상기 mRID에 해당하는 설비의 권한 정보를 더 저장하여 관리하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 데이터 연계부로부터 제거 이벤트 발생 시, 상기 상호운영성 데이터 처리부는 상기 CIM 데이터 관리부 및 상기 스마트시티 API 데이터 제공부를 중계하여 상기 제거 이벤트의 대상 설비에 대한 CIM 객체, 토폴로지 객체 및 OPC-UA 노드의 삭제 프로세스를 수행하되,
상기 CIM 데이터 관리부는, 상기 대상 설비의 CIM 객체 및 토폴로지 객체를 삭제하고,
상기 스마트시티 API 데이터 제공부는, 상기 대상 설비의 OPC-UA 노드를 삭제하며,
상기 mRID 관리부는, 상기 대상 설비의 mRID를 삭제하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 확장형 공통정보모델은, IEC-61970 v16 및 IEC-61968 v08에 따른 공통정보모델에 정의된 데이터 메시지와 데이터 모델 중 스마트시티에 적용될 표준요소를 도출하고, IEC-61970 v16 및 IEC-61968 v08에 따른 공통정보모델에 정의되지 않은 데이터 메시지와 데이터 모델을 IEC-61970 v17 및 IEC-61968 v13에 따른 공통정보모델을 통해 보완한 후, 비전력 요소들의 데이터 메시지와 데이터 모델을 확장 정의하여 도출된 공통정보모델인 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템.
- 데이터 연계부가, 전력계통의 표준화된 공통정보모델(CIM: Common Information Model)이 적용된 외부 시스템 또는 레거시(Legacy) 시스템으로부터 수집된 현장 데이터, 또는 비에너지 데이터와 에너지 데이터를 포함하며 OpenAPI(Open Application Programming Interface) 방식으로 제공되는 API 데이터를 연계하는 단계;
상호운영성 데이터 처리부가, 전력계통 및 비전력계통의 데이터 메시지와 데이터 모델이 정의된 확장형 공통정보모델을 기반으로, 상기 데이터 연계부를 통해 수집된 상기 현장 데이터 또는 상기 API 데이터에 해당하는 설비의 CIM 객체를 상기 데이터 연계부로 회신함으로써, 상기 현장 데이터 및 상기 API 데이터를 상기 확장형 공통정보모델에 따라 통합하여 처리하는 단계; 및
상기 데이터 연계부가, 상기 상호운영성 데이터 처리부로부터 회신된 CIM 객체를 이용하여, 상기 현장 데이터 또는 상기 API 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 단계;
를 포함하고,
상기 통합하여 처리하는 단계에서, 상기 상호운영성 데이터 처리부는,
상기 데이터 연계부로부터 CIM 객체 생성 요청이 있는 경우, 도시 인프라를 구성하는 설비의 CIM 객체를 생성하며, CIM 객체의 설비 구성이 반영된 토폴로지 객체를 CIM 객체와 함께 관리하는 CIM 데이터 관리부와, 도시 인프라를 구성하는 설비의 속성, 계측 및 계량 데이터를 저장하여 관리하는 스마트시티 통합 데이터 관리부와, 상기 스마트시티 통합 데이터 관리부에 의해 저장 및 관리되는 각 데이터를 OPC-UA(Open Platform Communication-Unified Architecture) 통신을 통해 OpenAPI 방식으로 외부로 전달하는 스마트시티 API 데이터 제공부와, 상기 CIM 데이터 관리부에 의해 관리되는 CIM 객체의 설비 구성이 반영된 상기 토폴로지 객체를 생성하는 토폴로지 연산부를 중계하여 CIM 객체 생성 요청의 대상 설비의 등록 프로세스를 수행하되,
상기 CIM 데이터 관리부는, 상기 대상 설비의 CIM 객체인 대상 CIM 객체를 생성하여 저장하며, 상기 대상 CIM 객체를 상기 상호운영성 데이터 처리부로 전달하고,
상기 스마트시티 API 데이터 제공부는, 상기 대상 CIM 객체의 OPC-UA 노드인 CIM OPC-UA 노드를 생성하여 관리하며,
상기 토폴로지 연산부는, 상기 대상 CIM 객체의 설비 구성이 반영된 토폴로지 객체인 대상 토폴로지 객체를 생성하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 전달하고,
상기 통합하여 처리하는 단계에서, 상기 상호운영성 데이터 처리부는,
상기 CIM 데이터 관리부로부터 전달받은 대상 CIM 객체를 상기 데이터 연계부로 회신하고, 상기 토폴로지 연산부로부터 전달받은 대상 토폴로지 객체를 상기 CIM 데이터 관리부에 저장하며, 상기 토폴로지 연산부로부터 전달받은 대상 토폴로지 객체를 상기 스마트시티 API 데이터 제공부로 전달하여 상기 대상 토폴로지 객체의 OPC-UA 노드인 토폴로지 OPC-UA 노드를 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 데이터 연계부는, 상기 현장 데이터를 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 현장 데이터 연계부;를 포함하되,
상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 단계에서, 상기 현장 데이터 연계부는, 상기 표준화된 공통정보모델로서 IEC-61850 공통정보모델이 적용된 외부 시스템으로부터 수집된 계측 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하고, 계측 데이터와 상기 확장형 공통정보모델과의 매핑 관계를 정의한 레거시 맵 리스트(Legacy Map List)를 기반으로 레거시 시스템으로부터 수집된 계측 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 데이터 연계부는, 상기 API 데이터를 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 API 데이터 연계부;를 포함하되,
상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 단계에서, 상기 API 데이터 연계부는, 상기 API 데이터를 제공하는 각 OpenAPI 시스템의 URL 및 인증정보와, 상기 API 데이터와 상기 확장형 공통정보모델과의 매핑 관계를 정의한 OpenAPI Map List를 기반으로 상기 API 데이터를 CIM 메시지로 변환하여 상기 상호운영성 데이터 처리부로 연계하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제13항에 있어서,
상기 통합하여 처리하는 단계에서, 상기 상호운영성 데이터 처리부는,
상기 데이터 연계부로부터 CIM 객체 생성 요청이 있는 경우, 상기 대상 CIM 객체, 상기 대상 토폴로지 객체 및 상기 각 OPC-UA 노드를 식별하여 일원적으로 관리하기 위한 mRID를 생성하여 관리하는 mRID 관리부를 조회하여 상기 대상 설비의 mRID가 존재하지 않으면 상기 대상 설비의 mRID를 발급함으로써 상기 등록 프로세스를 개시하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 방법.
- 제18항에 있어서,
상기 통합하여 처리하는 단계에서, 상기 상호운영성 데이터 처리부는,
상기 데이터 연계부로부터 제거 이벤트 발생 시, 상기 CIM 데이터 관리부 및 상기 스마트시티 API 데이터 제공부를 중계하여 상기 제거 이벤트의 대상 설비에 대한 CIM 객체, 토폴로지 객체 및 OPC-UA 노드의 삭제 프로세스를 수행하되,
상기 CIM 데이터 관리부는, 상기 대상 설비의 CIM 객체 및 토폴로지 객체를 삭제하고,
상기 스마트시티 API 데이터 제공부는, 상기 대상 설비의 OPC-UA 노드를 삭제하며,
상기 mRID 관리부는, 상기 대상 설비의 mRID를 삭제하는 것을 특징으로 하는 스마트시티의 데이터 통합 처리 방법.
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| KR1020180102834A KR102063024B1 (ko) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템 및 방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180102834A KR102063024B1 (ko) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 스마트시티의 데이터 통합 처리 시스템 및 방법 |
Publications (1)
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| KR102063024B1 true KR102063024B1 (ko) | 2020-01-07 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200082051A (ko) * | 2018-12-28 | 2020-07-08 | 주식회사 파워이십일 | 전력 계통 온톨로지 데이터 관리 시스템 |
| CN111813770A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-10-23 | 平安国际智慧城市科技股份有限公司 | 数据模型的构建方法、装置及计算机可读存储介质 |
| CN113066157A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-02 | 奥格科技股份有限公司 | 基于cim平台的数据分级请求渲染方法及系统 |
| CN113238489A (zh) * | 2016-11-23 | 2021-08-10 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 智慧建筑控制方法、装置及系统 |
| KR20220010294A (ko) | 2020-07-17 | 2022-01-25 | 한국전력공사 | 규칙 기반의 opc ua 노드 생성 시스템 및 방법 |
| CN117726081A (zh) * | 2024-02-07 | 2024-03-19 | 深圳原世界科技有限公司 | 基于多模态ai大模型的cim智能决策方法及系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040075696A (ko) * | 2003-02-20 | 2004-08-30 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | 네트워크 내의 장치들을 관리하기 위한 방법, 시스템 및프로그램 |
| KR20130132124A (ko) * | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 한전케이디엔주식회사 | 스마트그리드 환경에서의 통합운영센터 플랫폼 시스템 및 이의 운영방법 |
| JP2014093809A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Hitachi Ltd | 電力系統設備データモデル変換方法、電力系統設備データモデル変換装置及び電力系統設備データモデル変換プログラム |
| KR20140087408A (ko) * | 2012-12-28 | 2014-07-09 | 주식회사 효성 | 상황 인식 기반의 디바이스 에이전트를 이용한 ｅｍｓ 환경 내 하드웨어 장애 감시 대응 방법 및 시스템 |
| KR20140142167A (ko) * | 2013-06-03 | 2014-12-11 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 지리학적 정보 시스템(gis) 네트워크 모델을 동기화하기 위한 시스템 및 방법 |
| KR20150052538A (ko) * | 2013-11-06 | 2015-05-14 | 한국전력공사 | Opc ua 노드 관리 장치 및 그 방법 |
-
2018
- 2018-08-30 KR KR1020180102834A patent/KR102063024B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040075696A (ko) * | 2003-02-20 | 2004-08-30 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | 네트워크 내의 장치들을 관리하기 위한 방법, 시스템 및프로그램 |
| KR20130132124A (ko) * | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 한전케이디엔주식회사 | 스마트그리드 환경에서의 통합운영센터 플랫폼 시스템 및 이의 운영방법 |
| JP2014093809A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Hitachi Ltd | 電力系統設備データモデル変換方法、電力系統設備データモデル変換装置及び電力系統設備データモデル変換プログラム |
| KR20140087408A (ko) * | 2012-12-28 | 2014-07-09 | 주식회사 효성 | 상황 인식 기반의 디바이스 에이전트를 이용한 ｅｍｓ 환경 내 하드웨어 장애 감시 대응 방법 및 시스템 |
| KR20140142167A (ko) * | 2013-06-03 | 2014-12-11 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 지리학적 정보 시스템(gis) 네트워크 모델을 동기화하기 위한 시스템 및 방법 |
| KR20150052538A (ko) * | 2013-11-06 | 2015-05-14 | 한국전력공사 | Opc ua 노드 관리 장치 및 그 방법 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113238489A (zh) * | 2016-11-23 | 2021-08-10 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 智慧建筑控制方法、装置及系统 |
| CN113238489B (zh) * | 2016-11-23 | 2024-06-11 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 智慧建筑控制方法、装置及系统 |
| KR20200082051A (ko) * | 2018-12-28 | 2020-07-08 | 주식회사 파워이십일 | 전력 계통 온톨로지 데이터 관리 시스템 |
| KR102141784B1 (ko) | 2018-12-28 | 2020-08-06 | 주식회사 파워이십일 | 전력 계통 온톨로지 데이터 관리 시스템 |
| KR20220010294A (ko) | 2020-07-17 | 2022-01-25 | 한국전력공사 | 규칙 기반의 opc ua 노드 생성 시스템 및 방법 |
| CN111813770A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-10-23 | 平安国际智慧城市科技股份有限公司 | 数据模型的构建方法、装置及计算机可读存储介质 |
| CN111813770B (zh) * | 2020-09-03 | 2021-01-19 | 平安国际智慧城市科技股份有限公司 | 数据模型的构建方法、装置及计算机可读存储介质 |
| CN113066157A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-02 | 奥格科技股份有限公司 | 基于cim平台的数据分级请求渲染方法及系统 |
| CN113066157B (zh) * | 2021-04-07 | 2024-05-24 | 奥格科技股份有限公司 | 基于cim平台的数据分级请求渲染方法及系统 |
| CN117726081A (zh) * | 2024-02-07 | 2024-03-19 | 深圳原世界科技有限公司 | 基于多模态ai大模型的cim智能决策方法及系统 |
| CN117726081B (zh) * | 2024-02-07 | 2024-05-14 | 深圳原世界科技有限公司 | 基于多模态ai大模型的cim智能决策方法及系统 |
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