KR102130464B1 - Ｄｒ정보를 이용한 사용자 지향적 지능형 건물관리시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 DR정보를 이용한 사용자 지향적 지능형 건물관리시스템은 DR정보를 수신하는 수신부; 전력 사용장치로 등록된 각 디바이스의 식별정보 및 종류정보가 상호 연계된 특성정보를 생성하고 저장하는 특성정보저장부; 건물 전체의 에너지 사용량에 대한 정보인 토탈 사용량 정보를 생성하는 에너지정보생성부; 상기 디바이스 중 현재 사용 중인 디바이스인 가동디바이스에 대한 정보를 이용하여 제어 대상에 대한 리스트 정보를 생성하는 객체선정부; 상기 수신된 DR정보와 상기 토탈 사용량 정보를 대비하여, 상기 토탈 사용량 정보가 상기 수신된 DR정보보다 큰 경우, 이들 정보의 차이값을 이용하여 절감목표정보를 생성하는 정보연산부; 및 상기 리스트 정보 및 절감목표정보를 이용하여 상기 가동디바이스의 전력 사용량이 감소되도록 제어하는 메인처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 DR(Demand Response)정보를 이용하여 건물의 에너지 사용을 관리하는 시스템으로서, 더욱 구체적으로는 DR에 따른 정책적 효과를 구현함은 물론, 제어 대상이 되는 디바이스의 가동 여부, 연동 디바이스의 가동 여부, 우선순위정보, 사용자 분포 정보 등을 유기적으로 접목시킴으로써 에너지 절감의 효율성이 최적화되도록 하고, 나아가 에너지 절감에 따른 사용자의 불편이 최소화되도록 유도하고 절감 제어에 따른 후속 처리를 더욱 사용자 지향적인 환경으로 구현하는 사용자 지향적 지능형 건물관리시스템에 관한 것이다.
친환경, 에너지 절감 등에 대한 이슈가 근래 더욱 집중됨에 따라 환경에 악영향을 주지 않는 다양한 형태의 에너지 생산에 대한 기술 개발은 물론, 에너지를 더욱 효율적으로 사용하도록 하는 다양한 인프라 구조가 도입되고 있다.
학교, 집합 건물, 공장 등과 같은 대형 건물은 이러한 이슈를 반영하여 빌딩에너지관리시스템(BEMS, Building Energy Management System) 등과 같이 빌딩 전체를 대상으로 에너지 사용의 효율성을 높이기 위한 시스템이 구축되고 있다.
BEMS는 냉난방 설비, 공조 설비, 조명 설비, 전력 설비 등의 에너지 사용 상태 정보를 모니터링하고 모니터링된 결과를 이용하여 빌딩 내 사용되는 에너지 자원을 효과적으로 관리하는데 사용되고 있다.
한편, 거시적인 규모의 에너지 사용에 대한 효율성을 높이기 위하여 에너지를 생산하는 측면에서도 효율성을 높일 필요가 있으나 에너지 생산 그 자체에도 적지 않은 비용과 투자가 요구되므로 에너지를 감축시키기 위한 소비 측면의 에너지 사용량 절감을 위한 기술이나 이를 구현하는 시스템 또는 인프라 구조가 반드시 필요하다고 할 수 있다.
에너지 수급의 측면에서 살펴볼 때, 전기에너지 수요가 공급량 또는 공급 능력을 초과하게 되는 경우 시스템 전체가 마비되는 블랙아웃(Black-out)과 같은 대규모 피해가 초래되며 반면, 생산되었으나 소비되지 않는 전기 에너지는 저장되기 어려운 본질적 특성을 가지므로 거의 대부분 무의미하게 낭비되므로 에너지 공급과 수요의 적절한 균형을 유지하는 노력은 상당히 중요하다고 할 수 있다.
이와 관련하여, 전기 에너지의 수요를 공급에 부합시키기 위한 정책의 일환으로 전력수요관리(DR, Demand Response) 기술 내지 정책이 도입되고 있다.
이 기술은 에너지 공급 주체에서는 전력의 수요와 공급을 예측하고 이 예측된 정보를 기반으로 사전에 가입/등록한 전력 수요자(수용가)에게 DR 정보를 전파하고, 전력 수요자 측에서는 이 DR정보에 따라 에너지 사용을 감축시킴으로써 그에 상응하는 다양한 인센티브가 부여되도록 하는 기술 내지 정책에 해당한다.
그러나 종래 기술에서는 DR 정보에 따라 에너지 사용을 감축시킬 때, 전체적인 에너지 사용의 감축에만 초점이 맞추어져 각 디바이스(장치)마다의 용도, 효율성, 상대적 중요도 등은 물론, 공간 내 사용자 편의성 등을 고려하지 않고 전력 설비 전체 내지 그룹화된 집단 단위를 대상으로 단순히 에너지 사용이 절감되도록 제어하는 방식으로 운용되고 있는 실정이다.
이러한 측면에서 종래 기술의 경우, 건물 내 중요 설비나 장치의 운용이 제한되거나 가동되지 않아 도리어 더 심각한 문제가 초래될 수도 있으며, 나아가 건물 내 사용자들의 편의성 등이 반영되지 않아 사용자들에게 상당한 불편을 초래한다고 할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 건물 내 디바이스의 에너지 사용 및 절감제어 적용 여부에 등에 대한 다양한 특징 정보를 미리 DB화하고 이를 기초로 DR에 따른 에너지 절감이 구현되도록 함으로써 건물 내 설비 및 장치 등에 미치는 실질적인 영향을 최소화시킬 수 있으며, 나아가 에너지 절감 프로세싱에 따라 설비/장치의 에너지 사용이 억제되거나 감소되는 경우 이에 관련된 정확한 정보가 건물 내 사용자들에게 공유되도록 함으로써 사용자 편의성을 더욱 향상시킬 수 있는 시스템을 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 DR정보를 이용한 사용자 지향적 지능형 건물관리시스템은 DR정보를 수신하는 수신부; 전력 사용장치로 등록된 각 디바이스의 식별정보 및 종류정보가 상호 연계된 특성정보를 생성하고 저장하는 특성정보저장부; 건물 전체의 에너지 사용량에 대한 정보인 토탈 사용량 정보를 생성하는 에너지정보생성부; 상기 디바이스 중 현재 사용 중인 디바이스인 가동디바이스에 대한 정보를 이용하여 제어 대상에 대한 리스트 정보를 생성하는 객체선정부; 상기 수신된 DR정보와 상기 토탈 사용량 정보를 대비하여, 상기 토탈 사용량 정보가 상기 수신된 DR정보보다 큰 경우, 이들 정보의 차이값을 이용하여 절감목표정보를 생성하는 정보연산부; 및 상기 리스트 정보 및 절감목표정보를 이용하여 상기 가동디바이스의 전력 사용량이 감소되도록 제어하는 메인처리부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 특성정보저장부는 상기 각 디바이스마다 부여된 정보로서, 복수 개 레벨로 분류된 적용 순위에 대한 정보인 우선순위 정보를 더 연계하여 상기 특성정보를 생성할 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 객체선정부는 상기 가동디바이스 중 하위 레벨의 우선순위 정보가 부여된 가동디바이스에서 상위 레벨의 우선순위 정보가 부여된 가동디바이스의 순으로 연산하여 상기 절감목표정보에 해당하는 가동디바이스를 선별하여 상기 리스트 정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
나아가 본 발명의 상기 특성정보저장부는 상기 각 디바이스마다 부여된 정보로서, 절감 제어가 가능한 시간 구간에 대한 정보인 타임구간정보를 더 연계하여 상기 특성정보를 생성하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 본 발명은 상기 가동디바이스의 타임구간정보를 이용하여 절감 제어를 위한 각 시간구간 및 상기 각 시간구간의 제어 대상이 되는 가동디바이스 정보가 연계된 스케줄정보를 생성하는 스케줄정보생성부를 더 포함할 수 있으며, 본 발명의 상기 메인처리부는 상기 스케줄정보를 이용하여 상기 가동디바이스의 전력 사용량이 감소되도록 제어할 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 상기 스케줄정보생성부는 기 각 가동디바이스의 타임구간정보가 중첩되는 구간인 중첩영역 및 상호 중첩되지 않은 구간인 단일영역을 구분 생성하고, 상기 중첩영역 및 단일영역 각각에 해당하는 개별 에너지 절감량을 연산하여 상기 스케줄 정보를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 특성정보저장부는 상기 디바이스를 관리하는 사용자의 휴대단말정보를 더 저장할 수 있으며, 본 발명의 상기 메인처리부가 상기 가동디바이스의 전력 사용량이 감소되도록 제어하는 경우 본 발명은 상기 전력 사용량이 감소된 가동디바이스에 관련된 사용자의 휴대단말로 절감제어에 대한 안내정보를 전송하는 사용자관리부를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게, 본 발명의 상기 전력 사용장치는 냉난방장치일 수 있으며, 본 발명의 특성정보저장부는 상기 디바이스가 설치된 위치정보인 디바이스위치정보를 더 연계하여 상기 특성정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은 사용자의 휴대단말 또는 건물 내 설치된 감지유닛을 이용하여 사용자위치정보를 생성하는 위치정보생성부; 및 상기 사용자위치정보를 이용하여 상기 건물 중 개방된 공간의 밀집 분포정보를 생성하는 응용정보처리부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 메인처리부는 상기 디바이스위치정보 및 상기 밀집분포정보에 포함된 밀집분포의 대소 정보를 이용하여 상기 건물 중 개방된 공간에 설치된 복수 개 냉난방장치의 전력 사용량이 차등적으로 감소되도록 제어할 수 있다.
바람직한 실시형태의 구현을 위하여 상기 감지유닛은 블루투스 비콘 유닛으로 구현될 수 있고 본 발명의 상기 사용자관리부는 현재 차등 제어되고 있는 각 냉난방장치의 위치정보를 상기 블루투스 비콘 유닛에서 인식된 사용자 휴대단말로 전송하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 특성정보저장부는 각 디바이스의 가동에 연동하는 연동디바이스에 대한 정보를 더 연계하여 상기 특성정보를 생성할 수 있으며 이 경우 본 발명의 상기 객체선정부는 상기 특성정보에 포함된 연동디바이스 정보를 이용하여 상기 가동디바이스에 대한 연동디바이스의 가동유무를 확인하고, 상기 연동디바이스가 현재 가동 중인 경우 이에 해당하는 가동디바이스를 제외하여 상기 리스트 정보를 생성하도록 구성되는 것이 바람직하다.
더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위하여 본 발명의 객체선정부는 상기 특성정보를 이용하여 상기 가동디바이스에 해당하는 연동디바이스의 가동유무를 확인하고, 가동 중인 연동디바이스인 제1연동디바이스의 개수정보를 이용하여 상기 제1연동디바이스의 개수가 적은 순으로 가동디바이스를 선정하여 상기 리스트정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의할 때, 에너지 절감 프로세싱을 구현하기 위한 디바이스의 다양한 특성정보를 미리 DB로 구축하고 이를 활용함으로써 DR이 수신되는 경우 그에 따른 에너지 절감 프로세싱을 즉각적으로 구현할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의할 때, 디바이스(전력 사용장치)의 가동 유무는 물론, 해당 디바이스에 연동하여 가동되는 연동 디바이스의 가동 유무를 통합적으로 고려하여 에너지 절감 대상이 선별되도록 구성되므로 에너지 절감 프로세싱이 건물 내 디바이스에 미치는 영향을 최소화 내지 최적화시킬 수 있는 효과를 창출할 수 있다.
나아가 본 발명의 실시예에 의할 때, DR에 따른 에너지 절감 프로세싱이 이루어지는 경우, 관련 사용자에게 이에 대한 안내 정보가 실시간으로 공유될 수 있도록 함으로써, 정보 공유 자체에 따른 효과 증진은 물론, 해당 디바이스의 전력 사용이 감소 내지 억제되는 경우 그에 따른 후속 대비가 더욱 효과적으로 유도될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하는 경우, 사용자의 위치정보, 사용자의 밀집 분포에 대한 정보 및 가동 디바이스의 위치정보 등을 유기적으로 접목하여 디바이스의 전력 절감이 차등적으로 제어됨으로써 사용자에게 초래되는 불편 등이 최소화됨은 물론, 더욱 높은 사용자 지향성을 구현할 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 일 실시예에 의한 시스템 및 관련 구성을 전반적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 건물관리시스템의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 건물관리시스템에서 이루어지는 제어 프로세싱 과정을 도시한 흐름도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제어 프로세싱 과정을 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의하여 구축되는 디바이스의 특성정보에 대한 예를 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 시스템 및 관련 구성을 전반적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 건물관리시스템의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 건물관리시스템에서 이루어지는 제어 프로세싱 과정을 도시한 흐름도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제어 프로세싱 과정을 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의하여 구축되는 디바이스의 특성정보에 대한 예를 도시한 도면이다.
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 DR정보를 이용한 사용자 지향적 지능형 건물관리시스템(이하 '관리시스템'이라 지칭한다)(100) 및 관련 구성을 전반적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 관리시스템(100)은 건물(빌딩) 등에 설치되어 건물 내 다양한 전력 사용장치(20)(조명 장치, 공조 장치, 냉난방 장치, 밸브 장치 등)를 통합적으로 제어 및 관리하는 시스템에 해당한다.
실시형태에 따라서 도 1에 도시된 바와 같이 해당 전력 사용장치(20)를 직접적으로 제어하거나 또는 디디씨(DDC, Direct Digital Controller)(30)와 통신 가능하게 연결되어 디디씨(30)의 제어를 통하여 해당 전력 사용장치(20)의 전력 사용이 제어되도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 관리시스템(100)은 VEN, VTN 등으로 이루어질 수 있는 외부 전력서버(200)와 통신 가능하게 연결되어 DR(Demand Response) 정보/명령 등을 수신하도록 구성된다.
본 발명에 의한 관리시스템(100)은 시스템 아키텍처(architecture)를 통하여 현장에 설치되는 다양한 전력 사용장치(20)의 상태 모니터링은 물론, 현재 에너지 사용에 대한 다양한 통계적 정보를 가공/생성하며, 후술되는 다양한 방법과 알고리즘을 통하여 현재 에너지 사용 상태 및 DR정보에 수록된 에너지 절감량 등에 따라 전력 사용장치(20)의 구동을 제어하도록 구성된다.
이하 설명에서는 본 발명의 관리시스템(100)이 제어하는 다양한 전력 사용장치(20)를 '디바이스'로 지칭하여 설명하며, 설명의 효율성을 높이기 위하여 본 발명의 관리시스템(100)이 디바이스(20)를 직접 제어하는 실시형태만을 설명하나, 디디씨(30) 등을 통하여 디바이스(20)가 간접적으로 제어될 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 관리시스템(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 디바이스(20)를 관리하는 관리자 또는 해당 디바이스(20)를 사용하거나 해당 디바이스(20)가 설치된 공간을 운영하는 사용자의 휴대단말(40)과도 통신 가능하게 연결되어 사용자에게 에너지 절감에 대한 다양한 정보가 공유되도록 구성될 수 있다.
나아가 본 발명의 관리시스템(100)은 건물 내 디바이스(20)의 전력 사용이 절감되도록 제어하는 프로세싱의 효율성을 높이고, 건물 내 사용자의 위치정보를 기반으로 한 에너지 절감 프로세싱이 구현될 수 있도록 건물 내 설치되며 사용자 또는 사용자 휴대단말(40)을 인식할 수 있는 복수 개 감지유닛(50)과도 통신 가능하게 연결될 수 있다.
상기 감지유닛(50)은 실내 공간에서의 위치 측위를 용이하게 구현하고 사용자 휴대 단말(40)과의 효과적인 통신이 구현될 수 있도록 정해진 노드(node)마다 설치되는 블루투스 비콘(Bluetooth Beacon) 등으로 구현되는 것이 바람직하다.
본 발명의 관리시스템(100) 및 본 발명의 관리시스템(100)과 통신 가능하게 연결되는 다른 구성들은 유무선 인터넷, 유무선 LAN, CDMA, WiFi 등을 포함한 다양한 통신 네트워크를 통하여 상호 통신 가능하게 연결될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 관리시스템(100)의 상세 구성을 도시한 블록도, 도 3은 본 발명의 관리시스템(100)에서 구현되는 제어 프로세싱의 과정을 도시한 흐름도이며, 도 6은 본 발명의 특성정보저장부(120)에 저장되는 디바이스(20)의 특성정보를 예시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면 등을 참조하여 본 발명에 의한 관리시스템(100)의 구체적인 구성 및 프로세싱을 상세히 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 관리시스템(100)은 수신부(110), 특성정보저장부(120), 에너지정보생성부(130), 정보연산부(140), 메인처리부(150), 객체선정부(160), 스케줄정보생성부(170), 사용자관리부(180), 위치정보생성부(190) 및 응용정보처리부(195)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 도 2에 도시된 본 발명에 의한 관리시스템(100)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 특성정보저장부(120)는 도 6에 예시된 바와 같이 전력 사용장치로 등록된 각 디바이스(20)의 식별정보(ID정보), 종류정보는 물론, 에너지 절감의 대상으로 선정되는 순위에 대한 정보인 우선순위정보 등을 포함하는 특성정보를 생성하고 저장한다.
상기 특성정보는 실시형태에 따라서 해당 디바이스(20)가 설치된 위치정보, 해당 디바이스와 연동하여 가동되는 디바이스인 연동디바이스 정보, 가동되는 경우 단위 시간 당 사용되는 에너지량, 절감 가능한 에너지 정보로서 일, 월, 년 단위 등을 기준으로 해당 디바이스에서 사용되어야 할 최소 에너지 소비량에 대한 정보 등이 상호 연계되어 저장될 수 있다.
상기 우선순위정보는 실시형태에 따라서 다양한 파라미터를 반영하여 각 디바이스(20)마다 서로 다르게 부여될 수 있는데, 절감 프로세싱의 긴급성, 해당 디바이스의 중요성 등이 절감 프로세싱에 반영될 수 있도록 복수 개 레벨로 분류되어 해당 디바이스(20)마다 차등적으로 부여되는 것이 바람직하다.
이와 같이 각 디바이스(20)마다의 특성정보가 미리 DB화됨에 따라 차후 DR정보가 수신되는 경우 수신된 DR정보에 부합되는 대상 선별, 절감량 연산, 절감 제어 지속시간 등을 정확하게 반영한 에너지 절감 제어 프로세싱을 신속하게 구현할 수 있다.
본 발명의 수신부(110)는 앞서 언급된 바와 같이 외부전력서버(200)로부터 DR정보를 수신한다(S300). DR정보는 에너지 절감 프로그램에 사전에 가입 내지 등록한 건물(대상 기준)이나 또는 에너지 수요자(주체 기준) 측으로 전달되는 정보로서 외부전력서버(200)는 이 DR정보 및 차후 해당 건물에서 절감되는 전력량을 상호 대비하는 모니터링을 통하여 DR정보에 부합되는 에너지 절감이 이루어지는 경우 그에 상응하는 인센티브를 해당 건물이나 에너지 수요자 측으로 제공하도록 구성된다.
본 발명의 에너지정보생성부(130)는 특성정보저장부(120)에 저장된 각 디바이스(20)의 특성정보를 독출(access and read)하여 현재 건물 전체 또는 미리 설정된 영역이나 섹터(sector)에 대한 에너지 사용량인 토탈 사용량 정보를 연산하여 생성한다(S310).
본 발명의 객체선정부(160)는 DR정보에 부합되는 에너지 절감을 위한 제어 프로세싱(이하 '절감 프로세싱'이라 지칭한다)이 구동되는 경우 절감 프로세싱의 대상이 되는 객체를 더욱 정확하게 신속하게 선별하기 위하여 특성정보저장부(120)에 저장된 각 디바이스(20) 중 현재 사용 중인 디바이스(20)인 가동디바이스에 대한 정보를 이용하여 본 발명에 의한 에너지 절감 프로세싱이 적용될 대상에 대한 리스트 정보를 생성한다(S320).
본 발명의 정보연산부(140)는 상기 수신부(110)를 통하여 수신된 DR정보와 상기 에너지정보생성부(130)에서 생성된 토탈 사용량 정보를 상호 대비하여 상기 토탈 사용량 정보가 DR정보보다 큰 경우(S330), 이들 정보의 차이값을 이용하여 절감목표정보를 생성한다(S340).
이와 같이 절감목표정보가 생성되면 본 발명의 메인처리부(150)는 객체선정부(160)에서 생성된 리스트 정보와 상기 절감목표정보를 이용하여 리스트 정보에 포함된 가동디바이스의 전력 사용량이 감소되도록 제어한다(S350).
실시형태에 따라서, 상기 특성정보저장부(120)에 사용자의 휴대 단말(40)에 대한 정보가 더 저장되도록 할 수 있으며 이 경우 본 발명의 본 발명의 관리시스템(100)은 메인처리부(150)가 앞서 기술된 바와 같이 절감 프로세싱을 구동하는 경우, 절감 프로세싱의 대상이 되는 가동디바이스(20) 즉, 전력 사용량이 감소된 가동디바이스(20)를 관리하는 사용자의 휴대 단말(40)로 절감제어에 대한 안내 정보, 절감 대상 선정, 절감량, 절감 지속 시간 등과 같은 절감제어에 대한 안내정보를 생성하여 전송하는(S360) 사용자관리부(180)를 더 포함할 수 있다.
이러한 구성을 통하여 자신이 관리(사용)하는 디바이스(20)의 전력 사용량이 감소되는 것을 해당 사용자가 즉시적으로 인지하도록 할 수 있음은 물론, 그에 따른 효과적인 대비가 강구되도록 유도할 수 있다.
또한, DR에 따른 절감 프로세싱의 긴급성 또는 해당 디바이스(20)의 중요도 등이 더욱 효과적으로 절감 프로세싱에 반영될 수 있도록 본 발명의 객체선정부(160)는 가동 디바이스 중 상대적으로 낮은 즉, 하위 레벨의 우선순위 정보가 부여된 가동 디바이스에서 상대적으로 높은 레벨인 상위 레벨의 우선순위 정보가 부여된 가동디바이스의 순(順序)으로 상기 절감목표정보에 해당하는 가동디바이스를 선별하여 절감 프로세싱의 대상이 되는 상기 리스트정보를 생성하도록 구성하는 것이 바람직하다.
상술된 프로세싱은 외부전력서버(200)로부터 수신된 명령 신호 등에 의하여 DR 제어 조건이 해제되거나, 긴급 이벤트 발생, 시스템 다운 등과 같은 미리 지정된 종료조건이 충족되지 않는다면(S370) 순환적으로 적용될 수 있음은 물론이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 절감 프로세싱 과정을 도시한 흐름도이다. 이하에서는 도 2 및 도 4 등을 참조하여 본 발명의 다른 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
DR정보에 의한 절감 프로세싱은 어떤 의미에서 해당 사용자의 의사가 직접 관여된 것이라기보다는 건물 전체 차원에서 강제성에 의한 전력 사용의 제한일 수 있으므로 가능한 예측 가능한 범위에서 구동되도록 운용되는 것이 바람직하며, 나아가 건물 내 전력 사용에 미치는 영향이 최소화되거나 또는 건물 내 사용자들에 대한 미치는 영향력이 최소 범위에서 제한되도록 운용되는 것이 바람직하다.
도 4에 도시된 본 발명의 절감 프로세싱은 이러한 운용 방법을 구현하는 일 실시예에 해당한다.
특정 가동디바이스의 가동에 의하여 연동하여 가동되는 하나 이상의 디바이스(연동디바이스)가 존재하는 경우, 해당 특정 가동디바이스의 가동이 정지되거나 그 가동이 일부 제한되면 파급적으로 다른 연동디바이스에 영향을 미치게 되며, 이 경우 건물의 요소요소에서 동시 다발적인 문제가 발생될 수 있으므로 본 발명은 이러한 상황을 더욱 적극적으로 반영되도록 구성된다.
이를 위하여 우선, 본 발명의 특성정보저장부(120)는 각 디바이스의 가동에 연동하여 가동되는 연동디바이스에 대한 정보를 더 연계하여 상기 특성정보를 생성하고 저장한다.
앞서 기술된 바와 같이 본 발명의 객체선정부(160)는 디바이스(20) 중 현재 가동 중인 가동디바이스를 선별한다(S400). 가동디바이스 선별이 완료되면 본 발명의 객체선정부(160)는 상기 특성정보저장부(120)에 저장된 연동디바이스에 대한 정보를 이용하여 선별된 가동디바이스의 연동 디바이스가 현재 가동 중인지 여부를 확인한다(S420).
만약 연동디바이스 또한, 가동 중인 경우라면 본 발명의 객체선정부(160)는 이에 해당하는 가동디바이스를 제외하여(S425) 리스트정보(절감 제어의 대상이 되는 가동디바이스에 대한 정보)를 생성하며, 연동디바이스가 없거나 또는 연동디바이스가 가동 중이 아닌 경우 해당 가동디바이스를 수록한 리스트정보를 생성한다(S430).
바람직하게, 건물 전체에 미치는 영향이 상대적으로 낮아질 수 있도록 본 발명의 객체선정부(160)는 가동디바이스 각각의 연동디바이스 중 현재 가동 중인 연동디바이스인 제1연동디바이스의 개수를 파악하고 파악된 제1연동디바이스의 개수가 적은 순서로 가동디바이스를 선정하여 상기 리스트정보를 생성하도록 구성할 수 있다.
이러한 방법으로 생성된 리스트정보는 앞서 기술된 바와 같이 본 발명의 메인처리부(150)로 출력되고(S440) 메인처리부(150)는 이들 리스트정보에 수록된 가동디바이스를 대상으로 절감 프로세싱을 구동하게 된다.
상술된 바와 같이 연동디바이스를 절감 프로세싱에 반영하는 알고리즘은 특정 시점마다 가동 디바이스와 연동디바이스의 가동 유무가 시변화(time-variant)하므로 도면에 도시된 바와 같이 미리 정해진 종료조건이 충족되지 않는다면(S450) 순환적으로 적용되도록 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 특성정보저장부(120)는 각 디바이스(20)마다 부여되거나 설정된 정보로서 절감 제어가 가능한 시간 구간에 대한 정보인 타임구간정보가 더 연계된 특성정보를 생성하고 저장하도록 구성될 수 있다.
이 경우 본 발명에 의한 관리시스템(100)은 상기 가동디바이스의 타임구간정보를 이용하여 절감 제어를 위한 각 시간구간 및 상기 각 시간구간의 제어 대상이 되는 가동디바이스 정보가 연계된 스케줄정보를 생성하는 스케줄정보생성부(170)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 스케줄정보생성부(170)가 각 시간대별 제어대상 정보가 포함된 스케줄정보를 생성하면 본 발명의 메인처리부(150)는 상기 스케줄정보에 따라 상기 가동디바이스의 전력 사용량이 정확히 감소되도록 제어할 수 있다.
또한, 실시형태에 따라서 상기 스케줄정보생성부(170)는 상기 각 가동디바이스의 타임구간정보가 중첩되는 구간인 중첩영역 및 상호 중첩되지 않은 구간인 단일영역을 구분 생성하고, 상기 중첩영역 및 단일영역 각각에 해당하는 개별 에너지 절감량을 연산하여 상기 스케줄 정보를 생성하도록 구성할 수 있다.
이와 같이 구성하는 경우 에너지 절감을 위한 전력 사용 제한이 정확히 분산되도록 처리할 수 있어 설비나 장치, 시설 등에 미치는 영향 또한, 최소화시킬 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 절감 프로세싱 과정을 도시한 흐름도이다. 이하에서는 도 2 및 도 5 등을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 5에 도시된 실시예 또한, 도 4에 도시된 실시예와 상응하는 관점에서 절감 프로세싱이 미치는 영향이 최소화되거나 분산되도록 하는 실시예에 해당한다. 도 4에 도시된 실시예가 절감 프로세싱이 적용되는 객체(디바이스)를 기준으로 한 실시예라면, 도 5에 도시된 실시예는 절감 프로세싱이 적용되는 주체(사용자 등)를 기준으로 한 실시예에 해당한다.
상기 실시예의 구현을 위하여 우선, 본 발명의 특성정보저장부(120)는 디바이스(20)가 설치된 위치정보인 디바이스위치정보를 더 연계하여 상기 특성정보를 생성하도록 구성된다.
본 발명의 위치정보생성부(190)는 사용자의 휴대 단말(40) 또는 건물 내 특정 노드(node)마다 설치된 감지유닛(50)을 이용하여 사용자의 위치정보를 생성한다(S520).
앞서 간략히 설명된 바와 같이 실내 공간의 위치 측위 내지 휴대 단말(40) 인식이 더욱 효과적으로 구현될 수 있도록 유도하기 위하여 상기 감지유닛(50)은 블루투스 비콘 유닛으로 구현되는 것이 바람직하다.
이와 같이 블루투스 비콘 유닛 등으로 구현되는 감지유닛(50)으로부터 인식 영역 내 휴대 단말(40)이 인식되면(S510) 이러한 인식이 이루어진 시간 정보 및 인식이 이루어진 블루투스 비콘 유닛의 위치정보를 이용하여 사용자위치정보를 생성할 수 있다(S520).
이와 같이 사용자위치정보가 생성되면 본 발명의 응용정보처리부(195)는 건물의 맵 데이터(map data)에 사용자들의 위치정보를 매핑(mapping)하여 건물 내 사용자들의 밀집분포에 대한 정보인 밀집분포정보를 생성한다(S530).
이와 같이 밀집분포정보가 생성되면 본 발명의 메인처리부(150)는 특성정보저장부(120)에 저장된 디바이스위치정보 및 상기 밀집분포정보에 포함된 해당 위치별 밀집분포의 대소 정보를 이용하여 복수 개 가동디바이스(20)의 전력 사용량이 차등적으로 감소되도록 제어한다(S540).
예를 들어, 제1위치에 설치된 블루투스 비콘 유닛에서 현재 인식되고 있는 휴대 단말이 20개이고 제2치에 설치된 블루투스 비콘 유닛에서 현재 인식되고 있는 휴대 단말이 60개이며, 제n(n은 3이상의 자연수)위치의 블루투스 비콘 유닛에서 현재 인식되고 있는 휴대 단말이 10개일 수 있다.
이 경우 본 발명의 메인처리부(150)는 제1위치, 제2위치 및 제n위치 각각의 영역을 담당하는 제1, 제2 및 제n가동디바이스의 전력 사용량이 10kw, 30kw, 5kw 등과 같이 각 위치에서 인식된 휴대 단말(사용자)의 개수에 비례하도록 각 가동디바이스의 전력 감소량(사용량)을 차등 제어한다.
즉, 상대적으로 사용자가 많이 분포하고 있는 공간인 밀집공간 및 상대적으로 사용자가 많지 않거나 존재하지 않아 해당 영역의 전력 가동이 크게 필요하지 않는 여유 공간을 뚜렷하게 구분하고 각 공간을 담당하는 가동디바이스의 절력 절감이 차등화되도록 구성된다.
구체적인 예로서, 가동 디바이스(전력 사용장치)가 냉난방장치인 경우, 사람이 밀집되어 있는 공간을 담당하는 난방기 또는 에어컨 등은 전력 감소가 크지 않도록 제어하여 해당 공간에 위치한 사람들이 체감하는 온도 변화를 줄이고, 사람이 없거나 많지 않는 공간에 해당하는 난방기 등은 전력 감소를 상대적으로 크게 하여 전체적인 전력 절감을 구현함과 동시에 공간 내 사람들에게 미치는 영향이 최소화되도록 구현할 수 있다.
이러한 실시예는 건물 내, 독립되어 구획된 사무실과 같은 공간보다는 로비, 공장 현장 등과 같이 개방된 공간에서 구현되는 것이 그 실효성을 높이는 차원에서 바람직할 수 있다.
또한, 본 발명의 사용자관리부(180)는 현재 차등 제어되고 있는 각 냉난방장치의 위치정보를 상기 블루투스 비콘 유닛에서 인식된 사용자 휴대 단말(40)로 전송하도록 구성된다.
이와 같이 현재 차등되어 있는 각 영역에 대한 정보가 공유되도록 하는 경우 전력 절감이 상대적으로 크지 않은 영역이나 공간으로 사람들이 자연스럽게 이동할 수 있도록 유도할 수 있어 절감 프로세싱이 건물 내 존재하는 인적 주체에게 미치는 영향을 감소시킴은 물론, 사용자의 불편 등을 최소화시킬 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 및 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.
본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.
100 : 본 발명의 지능형 건물관리시스템
110 : 수신부 120 : 특성정보저장부
130 : 에너지정보생성부 140 : 정보연산부
150 : 메인처리부 160 : 객체선정부
170 : 스케줄정보생성부 180 : 사용자관리부
190 : 위치정보생성부 195 : 응용정보처리부
40 : 휴대 단말 50 : 감지유닛
20 : 전력 사용장치(디바이스)
110 : 수신부 120 : 특성정보저장부
130 : 에너지정보생성부 140 : 정보연산부
150 : 메인처리부 160 : 객체선정부
170 : 스케줄정보생성부 180 : 사용자관리부
190 : 위치정보생성부 195 : 응용정보처리부
40 : 휴대 단말 50 : 감지유닛
20 : 전력 사용장치(디바이스)
Claims (9)
- DR정보를 수신하는 수신부;
냉난방장치를 포함하는 전력 사용장치로서 관리시스템이 제어하는 전력 사용장치로 등록된 각 디바이스의 식별정보, 종류정보, 상기 각 디바이스가 설치된 위치정보인 디바이스위치정보 및 상기 각 디바이스의 가동에 연동하여 가동되며 해당 디바이스와 다른 디바이스인 연동디바이스에 대한 정보가 상호 연계된 특성정보 및 상기 디바이스를 관리하는 사용자의 휴대단말정보가 저장되는 특성정보저장부;
사용자의 휴대단말 또는 건물 내 설치된 감지유닛을 이용하여 사용자위치정보를 생성하는 위치정보생성부;
상기 사용자위치정보를 이용하여 상기 건물의 맵 데이터에 사용자들의 위치정보를 매핑하여 건물 내 사용자들의 밀집분포에 대한 정보인 밀집분포정보를 생성하는 응용정보처리부;
건물 전체의 에너지 사용량에 대한 정보인 토탈 사용량 정보를 생성하는 에너지정보생성부;
상기 디바이스 중 현재 사용 중인 디바이스인 가동디바이스에 대한 정보를 이용하여 제어 대상에 대한 리스트 정보를 생성하되, 상기 특성정보를 이용하여 상기 가동디바이스에 해당하는 연동디바이스의 가동유무를 확인하고, 상기 연동디바이스가 가동 중인 경우 이에 해당하는 가동디바이스를 제외하며 상기 연동디바이스가 존재하지 않거나 가동 중이 아닌 경우 이에 해당하는 가동디바이스를 수록하여 리스트 정보를 생성하며, 복수 개 상기 가동디바이스에 해당하는 연동디바이스가 모두 구동 중인 경우, 가동 중인 연동디바이스인 제1연동디바이스의 개수정보를 이용하여 상기 제1연동디바이스의 개수가 적은 순으로 가동디바이스를 선정하여 상기 리스트정보를 생성하는 객체선정부;
상기 수신된 DR정보와 상기 토탈 사용량 정보를 대비하여, 상기 토탈 사용량 정보가 상기 수신된 DR정보보다 큰 경우, 이들 정보의 차이값을 이용하여 절감목표정보를 생성하는 정보연산부;
상기 리스트 정보 및 절감목표정보를 이용하여 상기 가동디바이스의 전력 사용량이 감소되도록 제어하되, 상기 디바이스위치정보 및 상기 밀집분포정보에 포함된 밀집분포의 대소 정보를 이용하여 상기 건물 중 개방된 공간에 설치된 복수 개 냉난방장치의 전력 사용량이 차등적으로 감소되도록 제어하는 메인처리부; 및
상기 메인처리부가 상기 가동디바이스의 전력 사용량이 감소되도록 제어하는 경우 상기 전력 사용량이 감소된 가동디바이스에 관련된 사용자의 휴대단말로 절감 대상 또는 절감 지속시간에 대한 정보를 포함하는 안내정보를 전송하는 사용자관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 DR정보를 이용한 사용자 지향적 지능형 건물관리시스템. - 제 1항에 있어서, 상기 특성정보저장부는,
상기 각 디바이스마다 부여된 정보로서, 복수 개 레벨로 분류된 적용 순위에 대한 정보인 우선순위 정보를 더 연계하여 상기 특성정보를 생성하고,
상기 객체선정부는,
상기 가동디바이스 중 하위 레벨의 우선순위 정보가 부여된 가동디바이스에서 상위 레벨의 우선순위 정보가 부여된 가동디바이스의 순으로 연산하여 상기 절감목표정보에 해당하는 가동디바이스를 선별하여 상기 리스트 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 DR정보를 이용한 사용자 지향적 지능형 건물관리시스템. - 제 1항에 있어서, 상기 특성정보저장부는,
상기 각 디바이스마다 부여된 정보로서, 절감 제어가 가능한 시간 구간에 대한 정보인 타임구간정보를 더 연계하여 상기 특성정보를 생성하고,
상기 가동디바이스의 타임구간정보를 이용하여 절감 제어를 위한 각 시간구간 및 상기 각 시간구간의 제어 대상이 되는 가동디바이스 정보가 연계된 스케줄정보를 생성하는 스케줄정보생성부를 더 포함하고,
상기 메인처리부는 상기 스케줄정보를 이용하여 상기 가동디바이스의 전력 사용량이 감소되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 DR정보를 이용한 사용자 지향적 지능형 건물관리시스템. - 제 3항에 있어서, 상기 스케줄정보생성부는,
상기 각 가동디바이스의 타임구간정보가 중첩되는 구간인 중첩영역 및 상호 중첩되지 않은 구간인 단일영역을 구분 생성하고, 상기 중첩영역 및 단일영역 각각에 해당하는 개별 에너지 절감량을 연산하여 상기 스케줄 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 DR정보를 이용한 사용자 지향적 지능형 건물관리시스템. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 감지유닛은,
블루투스 비콘 유닛이며,
상기 사용자관리부는,
현재 차등 제어되고 있는 각 냉난방장치의 위치정보를 상기 블루투스 비콘 유닛에서 인식된 사용자 휴대단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 DR정보를 이용한 사용자 지향적 지능형 건물관리시스템. - 삭제
- 삭제
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102293132B1 (ko) | 2021-02-17 | 2021-08-26 | 엠넥스텍 주식회사 | 비대면 및 개인화를 위한 건물 관리 시스템 및 그 방법 |
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| WO2021071022A1 (ko) | 2021-04-15 |
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