KR102359512B1 - 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치에 관한 것으로, 각 에너지 기관의 지리정보시스템(GIS) 위치 및 속성정보를 연계하여 2차원 GIS 환경의 에너지 맵을 구축하는 2차원 에너지 맵 생성부; 상기 2차원 GIS 환경의 에너지 맵의 데이터를 이용하여 에너지 네트워크 맵을 구축하는 에너지 네트워크 맵 생성부; 상기 에너지 네트워크 맵의 데이터를 3차원 데이터로 변환 및 모델링을 통하여 3차원 에너지 맵을 구축하는 3차원 에너지 맵 생성부; 및 에너지 사용량을 연동하여 매시업(Mashup) 서비스와 전기차 충전정보, 버스 운영정보, 및 수질 및 대기질 측정정보를 연동하여 융합하는 사용량 연동 및 융합 처리부;를 포함한다.
Description
본 발명은 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트시티의 전기, 열, 가스, 및 수도 등의 에너지설비 정보를 통합하고, 지리정보시스템과 에너지 네트워크, 에너지 사용량, 교통, 환경, 및 기상 정보와 연계하여, 2차원 및 3차원의 에너지설비의 통합 정보를 제공할 수 있도록 하는, 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 스마트시티 지자체 구축사업은 정부 주도로 추진되고 있으며, 정부의 스마트시티 플랫폼 보급 및 확산 계획에 따르면 국가시범도시(예 : 세종, 부산) 구축사업과 함께 매년 5개 이상 도시에 보급하여 2030년까지 50개 이상을 구축할 계획이다. 이 계획 중 에너지 분야는 지자체에서 운영할 스마트시티 에너지 통합관제센터 구축과 통합 검침, 건물에너지관리시스템(BEMS) 등 리빙랩 구축이 포함된다.
이 때 에너지 통합관제를 위해서는 전력, 열(난방, 온수), 가스, 및 수도(상수, 하수) 등의 각 에너지 사용량 정보의 통합관리 뿐만 아니라, 에너지 산업의 특성상 약 40%를 차지하는 에너지설비의 통합 관리하는 플랫폼(즉, 에너지설비의 통합 정보 제공 장치)의 구축 및 방법이 필요한 상황이다.
참고로 상기 에너지설비의 통합 관리하는 플랫폼(즉, 에너지설비의 통합 정보 제공 장치)을 구축할 경우, 지자체에서 관리하는 지하시설물 관리 및 공사 승인 업무를 효율적으로 수행할 수 있으며, 도시 에너지 수요예측 및 공급 계획, 에너지 자립률 관리를 위치 기반에서 처리 및 시각화가 가능하며, 또한 지하관 파손에 따른 신속한 대응조치, 시민 불편해소 및 긴급 알람 서비스 등을 위한 기본 인프라로 활용되며, 3차원 건물 및 에너지설비맵 구축을 통해 도시 에너지 운영현황 통합 모니터링, 신재생에너지 보급을 위한 시뮬레이션 및 경제성 분석 등 다양한 용도에 활용될 수 있도록 한다.
그러나 종래의 에너지설비는 각 에너지 기관별로 관리되고 있으며, 에너지 네트워크(또는 토폴로지) 정보가 관리되지 않고 있다. 또한, 디지털트윈 기술 적용을 위한 3차원 건물 및 에너지설비관리 통합 시스템이 부재한 상황이며, 에너지 사용량 데이터 연동이 되지 않아 도시 단위 에너지 통합 모니터링 및 관제가 불가능한 상황이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1462228호(2014.11.10. 등록, 스마트그리드 환경에서의 통합운영센터 플랫폼 시스템 및 이의 운영방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 스마트시티의 전기, 열, 가스, 및 수도 등의 에너지설비 정보를 통합하고, 지리정보시스템과 에너지 네트워크, 에너지 사용량, 교통, 환경, 및 기상 정보와 연계하여, 2차원 및 3차원의 에너지설비의 통합 정보를 제공할 수 있도록 하는, 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치는, 각 에너지 기관의 지리정보시스템(GIS) 위치 및 속성정보를 연계하여 2차원 GIS 환경의 에너지 맵을 구축하는 2차원 에너지 맵 생성부; 상기 2차원 GIS 환경의 에너지 맵의 데이터를 이용하여 에너지 네트워크 맵을 구축하는 에너지 네트워크 맵 생성부; 상기 에너지 네트워크 맵의 데이터를 3차원 데이터로 변환 및 모델링을 통하여 3차원 에너지 맵을 구축하는 3차원 에너지 맵 생성부; 및 에너지 사용량을 연동하여 매시업(Mashup) 서비스와 전기차 충전정보, 버스 운영정보, 및 수질 및 대기질 측정정보를 연동하여 융합하는 사용량 연동 및 융합 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 2차원 에너지 맵 생성부는, 표준 2차원 공간데이터 표준교환 포맷인 쉐이프(Shape) 파일을 연계하여 에너지설비별로 쉐이프 파일을 파싱하여, 중복데이터 제거, 및 설비속성정보 필터링을 통해 공간데이터를 정제하고, 각 에너지 기관별 GIS 좌표체계를 일치화하기 위한 좌표 변환을 수행하고, 각 에너지설비별로 생성된 공간 객체를 통합하는 작업을 하고, 사용자가 볼 수 있는 화면으로 시각화를 통해 각 기관별 연계정보와 비교하여 데이터 검증과정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 2차원 에너지 맵 생성부는, 시각화 및 데이터 검증을 위하여 2차원 에너지 맵 화면을 적어도 좌우 영역으로 분할하고, 좌측 화면 영역에는 에너지원별 각 객체의 종류와 심볼 객체를 출력하고, 사용자가 각 객체의 시각화 여부 버튼을 클릭하면, 우측 화면 영역에는 시각화 결과를 출력하여 데이터 검증을 수행할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 2차원 에너지 맵 화면을 통하여 도로횡단면도를 통한 지하 에너지설비를 시각화하고자 할 경우, 상기 2차원 에너지 맵 화면에서 도로횡단면도 기능을 통해 사용자가 분석하고자 하는 특정 도로의 두 점을 클릭하면, 상기 2차원 에너지 맵 생성부는 우측 화면 영역에 지하 에너지설비들이 어떤 위치에 어느 깊이에 어느 관경의 크기로 매설되어 있는지 실비율과 한눈에 보기 기능으로 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 에너지 네트워크 맵 생성부는, 배전자동화 시스템으로부터 전력 계통도 데이터를 연계하여 네트워크 연결 관계를 파싱(Parsing) 하여 회선별 전력 단선도를 생성하되, 미리 지정된 방향 탐색 방식으로 최적화 과정을 거쳐서 단선도 모듈을 구현하며, 상기 방향 탐색 방식은 설비를 배치할 상하좌우 네 방향을 탐색하여 빈 공간에 설비를 배치하고, 만약 네 방향에 설비 배치가 불가할 경우 우측 배치를 한 칸 연장하고 이 사이에 설비를 배치하거나, 대각선 방향으로 배치하도록 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 에너지 네트워크 맵 생성부는, 비전력 설비에 대한 단선도를 추가로 생성하되, 비전력 지리정보시스템(GIS)에서 최초 공급저장소부터 고객측 방향으로 계통추적을 수행하고, 시각화 및 데이터 검증을 목적으로 다시 고객측에서 공급저장소 방향으로 계통추적을 해서 노드와 연결선을 추출해서 연결 구조를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 비전력 단선도는, 에너지 사용량이 수집되는 집합 건물의 시간별 에너지 사용량에 대하여 단선도의 건물에 매쉬업 하여 보여주며, 각 분기가 합산되는 밸브의 지점에 합산된 사용량을 표현하여 에너지 사용량의 파악이 쉽게 구현하되, 단선도 화면에는 고객 포인트, 밸브 포인트, 및 더미 포인트를 포함한 포인트 위치에서 공급측 계통추적 기능과 수요측의 계통추적 기능을 제공하며, 상기 공급측 계통추적은 현재의 포인트에서 공급지까지의 계통 경로를 화면에 표시하고, 상기 수요측 계통추적은 현재 포인트에서 수용가 및 말단까지의 계통 경로를 화면에 표시하며, 상기 단선도 화면의 일측에는 미니맵을 표시하여, 이 미니맵에 GIS 기반의 계통추적 경로를 같이 표시하도록 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 3차원 에너지 맵 생성부는, 2차원 에너지 맵에서 구축한 설비정보와 에너지 네트워크 맵에서 구축한 연결구조 정보를 변환하여 3차원 에너지설비 정보인 3차원 에너지 맵을 생성하되, 2차원 에너지설비 정보에 있는 시설물 매설 위치와 깊이 및 관경 정보, 및 지상의 건물을 카메라 촬영한 이미지를 입력받아 2차원 맵에 있는 단면도 및 배치도를 연동하여 건물과 에너지설비의 위치를 설정한 다음, 3차원 모델링과 텍스처링, 및 스케일과 위치 보정 과정을 거치고, 각 모델링 객체를 연결하기 위해 에너지설비와 건물을 연동하는 작업을 수행하여 3차원 지리정보시스템 내에 저장하여 3차원 에너지 맵 구축을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 사용량 연동 및 융합 처리부는, 에너지 사용량 데이터와 연동하여 도심 내 구성되어 있는 건물의 텍스처를 제거하여 단순하게 표현한 다음, 이를 기반으로 화면에 표시되는 지도 위에 현재 건물의 에너지 사용량을 색상으로 확인이 가능하도록 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 사용량 연동 및 융합 처리부는, 복수의 에너지원 전체의 시간별 사용량 트렌드 히트맵 지도와 각 에너지원의 시간별 사용량 트렌드 히트맵 지도를 표시하는 것, 화면의 지도 위에 충전소 위치를 표시하고 각 충전소별 전기차 충전소 운영현황을 표시하는 것, 버스정보시스템(BIS)에서 운행정보 API로 데이터를 연동하여 시내버스 위치 정보와 버스 정류장 위치 정보, 각 정류장별 정차 버스의 도착 시간 및 버스의 운행 위치 정보를 화면의 지도상에 표시하는 것, 및 수질 측정 위치에 대한 정보를 지도상에 표현하고, 각 측정 위치별로 수질 측정 항목에 대한 측정값을 화면의 지도상에 표시하는 것 중 적어도 하나 이상을 수행하도록 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 방법은, 2차원 에너지 맵 생성부를 통해 각 에너지 기관의 지리정보시스템(GIS) 위치 및 속성정보를 연계하여 2차원 GIS 환경의 에너지 맵을 구축하는 단계; 에너지 네트워크 맵 생성부를 통해 상기 2차원 GIS 환경의 에너지 맵의 데이터를 이용하여 에너지 네트워크 맵을 구축하는 단계; 3차원 에너지 맵 생성부를 통해 상기 에너지 네트워크 맵의 데이터를 3차원 데이터로 변환 및 모델링을 통하여 3차원 에너지 맵을 구축하는 단계; 및 사용량 연동 및 융합 처리부를 통해 에너지 사용량을 연동하여 매시업 서비스와 전기차 충전정보, 버스 운영정보, 및 수질 및 대기질 측정정보를 연동하여 융합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 2차원 GIS 환경의 에너지 맵을 구축하는 단계에서, 상기 2차원 에너지 맵 생성부는, 표준 2차원 공간데이터 표준교환 포맷인 쉐이프(Shape) 파일을 연계하여 에너지설비별로 쉐이프 파일을 파싱하여, 중복데이터 제거, 및 설비속성정보 필터링을 통해 공간데이터를 정제하고, 각 에너지 기관별 GIS 좌표체계를 일치화하기 위한 좌표 변환을 수행하고, 각 에너지설비별로 생성된 공간 객체를 통합하는 작업을 하고, 사용자가 볼 수 있는 화면으로 시각화를 통해 각 기관별 연계정보와 비교하여 데이터 검증과정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 에너지 네트워크 맵을 구축하는 단계에서, 상기 에너지 네트워크 맵 생성부는, 배전자동화 시스템으로부터 전력 계통도 데이터를 연계하여 네트워크 연결 관계를 파싱(Parsing) 하여 회선별 전력 단선도를 생성하되, 미리 지정된 방향 탐색 방식으로 최적화 과정을 거쳐서 단선도 모듈을 구현하며, 상기 방향 탐색 방식은 설비를 배치할 상하좌우 네 방향을 탐색하여 빈 공간에 설비를 배치하고, 만약 네 방향에 설비 배치가 불가할 경우 우측 배치를 한 칸 연장하고 이 사이에 설비를 배치하거나, 대각선 방향으로 배치하도록 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 3차원 에너지 맵을 구축하는 단계에서, 상기 3차원 에너지 맵 생성부는, 2차원 에너지 맵에서 구축한 설비정보와 에너지 네트워크 맵에서 구축한 연결구조 정보를 변환하여 3차원 에너지설비 정보인 3차원 에너지 맵을 생성하되, 2차원 에너지설비 정보에 있는 시설물 매설 위치와 깊이 및 관경 정보, 및 지상의 건물을 카메라 촬영한 이미지를 입력받아 2차원 맵에 있는 단면도 및 배치도를 연동하여 건물과 에너지설비의 위치를 설정한 다음, 3차원 모델링과 텍스처링, 및 스케일과 위치 보정 과정을 거치고, 각 모델링 객체를 연결하기 위해 에너지설비와 건물을 연동하는 작업을 수행하여 3차원 지리정보시스템 내에 저장하여 3차원 에너지 맵 구축을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 에너지 사용량을 연동하여 매시업 서비스와 전기차 충전정보, 버스 운영정보, 및 수질 및 대기질 측정정보를 연동하여 융합하는 단계에서, 상기 사용량 연동 및 융합 처리부는, 복수의 에너지원 전체의 시간별 사용량 트렌드 히트맵 지도와 각 에너지원의 시간별 사용량 트렌드 히트맵 지도를 표시하는 것, 화면의 지도 위에 충전소 위치를 표시하고 각 충전소별 전기차 충전소 운영현황을 표시하는 것, 버스정보시스템(BIS)에서 운행정보 API로 데이터를 연동하여 시내버스 위치 정보와 버스 정류장 위치 정보, 각 정류장별 정차 버스의 도착 시간 및 버스의 운행 위치 정보를 화면의 지도상에 표시하는 것, 및 수질 측정 위치에 대한 정보를 지도상에 표현하고, 각 측정 위치별로 수질 측정 항목에 대한 측정값을 화면의 지도상에 표시하는 것 중 적어도 하나 이상을 수행하도록 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 스마트시티의 전기, 열, 가스, 및 수도 등의 에너지설비 정보를 통합하고, 지리정보시스템과 에너지 네트워크, 에너지 사용량, 교통, 환경, 및 기상 정보와 연계하여, 2차원 및 3차원의 에너지설비의 통합 정보를 제공할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 스마트시티 통합 2차원 에너지 맵을 시각화한 결과를 보인 예시도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 스마트시티 통합 2차원 에너지 맵에서 도로횡단면도를 통한 지하 에너지설비 확인 기능을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 상기 도 1에서 있어서, 에너지 네트워크 맵 생성부의 방향 탐색을 위한 알고리즘을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 5는 상기 도 1에 있어서, 에너지 네트워크 맵 생성부를 통한 가스 에너지 네트워크 맵 생성 결과와 계통추적 결과를 보인 예시도.
도 6은 상기 도 1에 있어서, 에너지 네트워크 맵 생성부를 통한 열(난방) 설비의 2차원 에너지 맵과 네트워크 맵을 동시에 표시하는 화면을 보인 예시도.
도 7은 상기 도 1에 있어서, 3차원 에너지 맵 생성부를 통해 구축한 3차원 에너지 맵의 터파기 기능을 보인 예시도.
도 8은 상기 도 1에 있어서, 사용량 연동 및 융합 처리부를 통한 에너지원별 사용량 히트맵 지도를 보인 예시도.
도 9는 상기 도 8에 있어서, 전기차 충전소 운영현황을 지도위에 보인 예시도.
도 10은 상기 도 8에 있어서, 대기질 측정정보 융합현황을 지도위에 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 스마트시티 통합 2차원 에너지 맵을 시각화한 결과를 보인 예시도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 스마트시티 통합 2차원 에너지 맵에서 도로횡단면도를 통한 지하 에너지설비 확인 기능을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 상기 도 1에서 있어서, 에너지 네트워크 맵 생성부의 방향 탐색을 위한 알고리즘을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 5는 상기 도 1에 있어서, 에너지 네트워크 맵 생성부를 통한 가스 에너지 네트워크 맵 생성 결과와 계통추적 결과를 보인 예시도.
도 6은 상기 도 1에 있어서, 에너지 네트워크 맵 생성부를 통한 열(난방) 설비의 2차원 에너지 맵과 네트워크 맵을 동시에 표시하는 화면을 보인 예시도.
도 7은 상기 도 1에 있어서, 3차원 에너지 맵 생성부를 통해 구축한 3차원 에너지 맵의 터파기 기능을 보인 예시도.
도 8은 상기 도 1에 있어서, 사용량 연동 및 융합 처리부를 통한 에너지원별 사용량 히트맵 지도를 보인 예시도.
도 9는 상기 도 8에 있어서, 전기차 충전소 운영현황을 지도위에 보인 예시도.
도 10은 상기 도 8에 있어서, 대기질 측정정보 융합현황을 지도위에 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치 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.
일반적으로 각 에너지 기관에서 별도로 관리하는 에너지설비들은 각자 지리정보시스템(GIS) 환경을 구축하여 관리하고 있다.
본 실시예는 이러한 각 에너지설비들을 관리하기 위하여 구축한 지리정보시스템(GIS)의 정보를 연계하여, 도 1에 도시된 바와 같은, 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치는, 2차원 에너지 맵 생성부(110), 에너지 네트워크 맵 생성부(120), 3차원 에너지 맵 생성부(130), 및 사용량 연동 및 융합 처리부(140)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같은 본 실시예에 따른 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치는, 상기 2차원 에너지 맵 생성부(110)를 통해 각 에너지 기관의 GIS 위치 및 속성정보를 연계하여 2차원 GIS 환경의 에너지 맵을 구축하고, 상기 에너지 네트워크 맵 생성부(120)를 통해 상기 데이터(상기 2차원 GIS 환경의 에너지 맵 데이터)를 이용하여 에너지 네트워크 맵을 구축한 다음, 상기 3차원 에너지 맵 생성부(130)를 통해 3차원 데이터로 변환 및 모델링을 통하여 3차원 에너지 맵을 구축하며, 상기 사용량 연동 및 융합 처리부(140)를 통해 에너지 사용량을 연동하여 혼합(Mashup) 서비스와 전기차 충전정보, 버스 운영정보, 및 수질 및 대기질 측정정보를 연동하여 융합 서비스를 구축한다.
상기 2차원 에너지 맵 생성부(110)는 표준 2차원 공간데이터 표준교환 포맷인 Shape 파일(예 : 전력설비 SHP, 열설비 SHP, 가스설비 SHP, 상수설비 SHP 등)을 연계하여 에너지설비별로 Shape 파일을 파싱(Parsing)하여(즉, 설비별 SHP파일 Parsing 과정), 중복데이터 제거, 및 설비속성정보 필터링 등 공간데이터를 정제한다(즉, 데이터 정제(중복제거 등) 과정). 또한 상기 2차원 에너지 맵 생성부(110)는 각 에너지 기관별 GIS 좌표체계가 다를 수 있으므로 일치화하기 위한 좌표 변환을 수행하고(즉, 좌표 변환(일치화) 과정), 각 에너지설비별로 생성된 공간 객체를 통합하는 작업을 하고(즉, 통합 Map 객체 생성 과정), 사용자가 볼 수 있는 화면으로 시각화를 통해 각 기관별 연계정보와 비교하여 데이터 검증과정을 수행한다(즉, 시각화 및 데이터 검증 과정)(도 2 참조).
예컨대 전력 에너지 맵은 한전에서 사용하고 있는 배전설비관리 시스템(미도시)의 공간데이터를 연계하여 2D GIS 시스템의 기본 데이터로 활용하고, 국토교통부의 지하시설물 관리시스템(미도시)의 데이터도 참조하여 구축한다. 또한 비전력 GIS 데이터는 지자체에서 보유하고 있는 상수 및 하수 설비 데이터와 지역별 가스회사가 보유한 가스 설비 데이터, 통신 데이터, 그리고 한국지역난방공사의 난방 설비 데이터를 포함하여 구축한다. 이 때 상기 비전력 GIS 데이터 역시 SHP 파일(즉, Shape 파일) 포맷으로 연계하며, 전력 GIS 데이터와 마찬가지로 Shape 파일(즉, SHP 파일) 변환 과정을 거치게 되며, 아울러 통합 Map 객체 생성 및 시각화를 위한 설비 심볼의 정의는 국가지리정보체계(National Geographic Information System)에 따라서 스타일링을 정의한다.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 스마트시티 통합 2차원 에너지 맵을 시각화한 결과를 보인 예시도로서, 도 2의 좌측 화면 영역에는 에너지원별 각 객체의 종류와 심볼을 출력하고, 사용자가 각 객체의 시각화 여부 버튼을 클릭하면, 우측 화면 영역에는 시각화 결과를 출력하여 데이터 검증을 수행할 수 있다.
예컨대 상기 스마트시티 통합 2차원 에너지 맵을 시각화한 결과에서 지하 에너지설비를 확인하는 기능에 대해서 도 3을 참조하여 예시적으로 설명한다.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 스마트시티 통합 2차원 에너지 맵에서 도로횡단면도를 통한 지하 에너지설비 확인 기능을 설명하기 위한 예시도로서, 스마트시티 통합 2차원 에너지 맵에서 도로횡단면도 기능으로 사용자가 분석하고자 하는 특정 도로의 두 점을 클릭하면 우측 화면 영역에 지하 에너지설비들이 어떤 위치에 어느 깊이에 어느 관경(관의 직경)의 크기로 매설되어 있는 지 실비율과 한눈에 보기 기능으로 표시하여 확인이 가능하게 한다. 이 기능은 각 에너지 기관에서 지중공사를 위해 기존 매설된 설비를 확인하는 데 유용하게 활용할 수 있고, 지자체에서도 지중공사 검토 및 승인을 하는 업무에도 활용할 수 있으며, 이를 통해 지하매설물 공사에서 발생할 수 있는 매설관 파손사고를 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
다음 상기 에너지 네트워크 맵 생성부(120)에 대해서 설명한다.
상기 에너지 네트워크 맵 생성부(120)는, 전력 에너지 네트워크(계통)는 배전자동화 시스템(미도시)으로부터 전력 계통도 데이터를 연계하여 네트워크 연결 관계를 Parsing 하여 회선별 전력 단선도를 생성한다.
예컨대 상기 전력 단선도 생성은 구간정보, 스위치 속성정보, 스위치 종류정보, 스위치 영역정보, 스위치 연결정보, 및 고객 정보 등을 사용하며, 생성 방법은 미로탐색 알고리즘을 활용한 방향 탐색 방식으로 최적화 과정을 거쳐서 단선도 모듈을 구현할 수 있다. 이 때 상기 방향 탐색 방식은 설비를 배치할 상하좌우 네 방향을 탐색하여 빈 공간에 설비를 배치하거나, 또는 네 방향에 설비 배치가 불가할 경우 우측 배치를 한 칸 연장하고 이 사이에 설비를 배치하거나, 대각선 방향으로 배치하는 알고리즘으로 구현된다.
도 4는 상기 도 1에서 있어서, 에너지 네트워크 맵 생성부의 방향 탐색을 위한 알고리즘을 설명하기 위하여 보인 예시도로서, 분기가 가장 복잡한 설비 중의 하나인 지중 패드 스위치의 전력 단선도 생성을 위한 방향 탐색 알고리즘에 대해서 설명한다. 도 4를 참조하면, 4개 이하의 연결구조(상, 하, 좌, 우)는 정상 케이스로 전력 단선도가 생성된다. 그러나 5개 이상이 되면 사각 그리드 방식으로는 표현이 불가능하므로, 4개의 보조 그리드를 추가하여 최대 8개까지 연결구조의 표현이 가능하도록 구현한다. 이 때 그리드 내부에 보조 그리드를 생성하며 대각선으로 연결하는 새로운 표현 방법 및 알고리즘을 수행한다.
또한 상기 에너지 네트워크 맵 생성부(120)는, 비전력 설비 계통은 지리정보시스템(미도시)만 운영하고 계통도를 사용하지 않고 있기 때문에 본 실시예에서는 비전력 설비에 대한 단선도(예 : 열 단선도, 가스 단선도, 수도 단선도 등)를 추가로 생성한다.
즉, 상기 에너지 네트워크 맵 생성부(120)는, 비전력 지리정보시스템(GIS)에서 최초 공급저장소(미도시)부터 고객측 방향으로 계통추적(Network Trace)을 수행하고(즉, 비전력 GIS 계통추적 과정), 시각화 및 데이터 검증을 목적으로 다시 고객측에서 공급저장소 방향으로 계통추적을 해서 노드(밸브)와 연결선(관로)을 추출해서 연결 구조를 생성한다.
이 때 비전력 계통은 전력 계통과 달리 배전선로와 같은 회선 개념이 존재하지 않으며, 모든 설비들이 전체적으로 하나의 계통으로 연결되어 있어 계통이 비연결(OFF)된 곳이 존재하지 않아 하나의 단선도로 구성할 경우 매우 복잡한 양상을 나타낸다. 따라서 본 실시예에 따른 비전력 단선도는 전체 모드와 대용량 주요고객 위주로 단순화시킨 고객 모드 개념을 도입하여 두 가지 모드로서 단선도를 생성하는 방법을 수행한다.
본 실시예에서 상기 비전력 단선도는 에너지 사용량이 수집되는 집합 건물의 시간별 에너지 사용량에 대하여 단선도의 건물(고객)에 매쉬업 하여 보여주며, 각 분기가 합산되는 밸브의 지점에 합산된 사용량을 표현하여, 에너지 사용량의 파악이 쉽게 구현한다. 이 때 단선도 화면(도 5 참조)에서는 고객 포인트, 밸브 포인트, 더미 포인트와 같은 포인트 위치에서 공급측과 수요측의 계통추적 기능을 제공하며, 공급측 계통추적은 현재의 포인트에서 공급지까지의 계통 경로를 화면에 표시하고, 수요측 계통추적은 현재 포인트에서 수용가 및 말단까지의 계통 경로를 화면에 표시하며, 우측 상부 미니맵(도 5 참조)에 GIS 기반의 계통추적 경로를 같이 표시하여 논리적 연결 기반의 계통 단선도와 설비 위치 기반의 GIS 데이터를 참조하여 확인할 수 있도록 구현한다.
도 5는 상기 도 1에 있어서, 에너지 네트워크 맵 생성부를 통한 가스 에너지 네트워크 맵 생성 결과와 계통추적 결과를 보인 예시도로서, 해당 설비 주변의 고객 에너지 사용량 조회 기능 및 해당 선택 설비의 공급측, 및 수요측 계통추적을 시행하면 토폴로지 기반의 화면과 GIS 화면을 함께 표현하여 사용자의 활용성을 높일 수 있다.
도 6은 상기 도 1에 있어서, 에너지 네트워크 맵 생성부를 통한 열(난방) 설비의 2차원 에너지 맵과 네트워크 맵을 동시에 표시하는 화면을 보인 예시도이다.
상기 3차원 에너지 맵 생성부(130)는 상기 2차원 에너지 맵에서 구축한 설비정보와 상기 에너지 네트워크 맵에서 구축한 연결구조 정보를 변환하여 3차원 에너지설비 정보(즉, 3차원 에너지 맵)를 생성하되, 2차원 에너지설비 정보에 있는 시설물 매설 위치와 깊이, 및 관경 정보를 이용하여 3차원 에너지설비 정보(즉, 3차원 에너지 맵)를 생성한다.
또한 상기 3차원 에너지 맵 생성부(130)는 지상의 건물은 카메라 촬영을 통해 이미지를 입력한다.
또한 상기 3차원 에너지 맵 생성부(130)는 2차원 맵에 있는 단면도 및 배치도를 연동하여 건물과 에너지설비의 위치를 설정한 다음, 3차원 모델링과 텍스처링, 스케일과 위치 보정 과정을 거치고, 각 모델링 객체를 연결하기 위해 에너지설비와 건물을 연동하는 작업을 수행하여 3차원 지리정보시스템 내에 저장하여 3차원 에너지 맵 구축을 완료한다. 이 때 터파기, 조망권, 및 일조권 분석 기능 등, 활용성을 높일 수 있는 기능을 추가로 구현할 수 있다(도 7 참조).
참고로, 도 7은 상기 도 1에 있어서, 3차원 에너지 맵 생성부를 통해 구축한 3차원 에너지 맵의 터파기 기능을 보인 예시도이다.
보다 구체적으로, 상기 3차원 에너지 맵은 항공사진의 지형 공간정보체계인 항공영상 이외에 이미지 지도, 2차원 지도, 건물 모델, 설비 모델, POI(Point of Interest)를 지도상에 표현하고, 국토지리원을 통해 취득한 영상지도에 현장조사를 거친 보정 작업을 통해 최신 배경의 위성영상을 구축하며, 실사 건물이 아닌 2.5D 건물과의 배치를 위해 회색톤의 배경지도 구축하여 위성영상, 이미지, 2D GIS 대시보드 지도(일반) 중 선택하여 3D GIS WebGL 엔진에 매핑시켜 지도위에 표출하도록 구현된다.
참고로 나주혁신도시의 현장조사를 통한 주요건물의 모델링 작업 및 데이터 구축을 진행 후, 건축물대장 데이터와 영상지도를 참고하여 추가 데이터 구축(소규모 건축물, 도시 기반 건축물들)하여 실제에 가까운 도시모형을 구축하였으며, 총 600여 개의 3차원 건물을 구축하였으며, 그 대상은 공공기관, 시설, 대형 아파트단지, 상가건물, 및 교육시설 등이다.
한편 지하시설물 정보는 2D GIS에서 확보한 GIS Data를 기반으로 하여 3D GIS 형식으로 메시업(Mashup) 하였으며, 3D GIS에서 지원하는 고스트 심볼(Ghost Symbol) 방식을 적용하여 적은 하드웨어 자원으로 많은 시설물 표현이 가능하다. 예컨대 지상 시설물(예 : 배전반 등), 지하 시설물(예 : 관로 등)을 에너지 종류에 따라 색상, 및 크기로 구분하고, 세밀한 부분표현은 3D 형태로 재구성하였다. 또한 관로의 에너지 흐름은 방향을 화살표로 표현하고, 복잡한 관로 표현에 따른 성능 저하를 막기 위해 관로에 LOD(Level of Detail)를 적용하고 지하에 생성된 관로의 위치를 마우스 조정으로 지상으로 올려 볼 수 있는 기능을 제공하며, 또한 밸브, 관로, 및 맨홀 등에 대해 모델링 데이터의 구축이 가능하다.
또한 본 실시예는 3차원 모델링 데이터 용량이 크기 때문에 여기에 인덱싱 기술을 적용하며, 특히, 웹 기반에서 실내 또는 실외의 대용량 3D 데이터를 원활하게 표현하기 위해 공간인덱싱 기법(예 : OCtree)을 사용하여 웹 환경에서도 끊김 없이 3차원 워킹 스루(Walking Through) 기능을 제공할 수 있다.
또한, 웹 기반에서 지형 및 영상의 대용량 데이터를 중첩 표현하기 위해 수치표 고모델(Digital Elevation Model) 영상을 피라미드 구조로 가공하여 서비스함으로써 렌더링 성능과 네트워크 부하량 개선하고, 건물 실내외 에너지 시설물을 표현하기 위해 3D 표현기법인 Shader 병렬 처리기술을 사용하여 건물별 에너지 사용량에 따른 색상의 변경 등 능동적이고 화려한 표현이 가능하도록 한다.
또한 3차원 에너지 맵 활용에 필요한 다양한 3D 분석 기능으로서, 예컨대 도 7에 도시된 바와 같이, 특정 영역의 땅을 파서 그 안에 지하 시설물을 볼 수 있도록 하는 터파기 기능을 포함하고, 또한, 아파트 고층의 특정 위치에서 조망권을 분석할 수 있는 기능과 태양의 각도를 계산하여 건물의 시간대별 그림자를 생성하여 일조권을 분석할 수 있도록 한다.
한편 상기 사용량 연동 및 융합 처리부(140)는 에너지 사용량 데이터와 연동하여 도심 내 구성되어 있는 다양한 건물의 텍스처를 제거하여 단순하게 표현한 다음, 이를 기반으로 현재 건물들의 에너지 사용량을 색상으로 확인이 가능하도록 한다.
도 8은 상기 도 1에 있어서, 사용량 연동 및 융합 처리부를 통한 에너지원별 사용량 히트맵 지도를 보인 예시도로서, 사용량 분석 기능은 에너지원(예 : 전력/수도/가스/난방 등) 전체의 시간별 사용량 트렌드 히트맵 지도와 각 에너지원의 시간별 사용량 트렌드 히트맵 지도로 표시된다.
여기서 상기 히트맵은, 도 8에 도시된 바와 같이, 건물별 사용량 연동을 통한 4가지 에너지원을 동시에 비교분석 할 수 있는 표현 방법과 하나의 에너지원에 대한 계절별 비교분석 표현 방법을 수행한다.
본 실시예에서는 상기 히트맵 분석 이외에 그리드 분석, 건물별 사용량 분석, 각 에너지의 계절별 사용량 히트맵 등 다양한 분석 결과가 제공되어 사용자의 편의에 따라 선택하여 분석 결과를 조회할 수 있도록 한다.
도 9는 상기 도 8에 있어서, 전기차 충전소 운영현황을 지도위에 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이, 지도 위에 충전소 위치를 표시하고 각 충전소별 전기차 충전소 운영현황을 표시하며, 아울러 각 충전소별 충전기의 수량과 충전기 상태, 및 충전기 타입 등과 같은 정보를 제공하고, 충전기의 상세 정보 표현을 위해 포털 시스템으로 링크를 제공할 수 있다.
또한 도면에 도시되어 있지 않지만, 버스 운행정보 융합은 지자체 관내의 시내 버스정보시스템(BIS)에서 운행정보 API로 데이터를 연동하여 시내버스 위치 정보와 버스 정류장 위치 정보, 각 정류장별 정차 버스의 도착 시간 및 버스의 운행 위치 정보를 시각화하며, 이를 통해 통합관제센터에서 교통정보 현황 모니터링뿐만 아니라 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한 도면에 도시되어 있지 않지만, 수질 측정정보 융합은 지자체 단위의 수도꼭지 수질에 대한 서비스를 제공할 수 있으며, 수질 측정 위치에 대한 정보를 지도상에 표현하고, 각 측정 위치별로 수질 측정 항목에 대한 측정값을 표현할 수 있다.
도 10은 상기 도 8에 있어서, 대기질 측정정보 융합현황을 지도위에 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이, 대기질 측정정보 융합은 지자체 인근의 측정 위치와 측정값을 보여주고, 기상연구소의 풍향/풍속 모델값으로 풍속과 풍향 정보를 융합하여 분석할 수 있도록 제공될 수 있다.
상기와 같이 본 실시예는 스마트시티의 증가에 따라 2차원 및 3차원의 에너지설비의 통합 정보를 제공할 수 있도록 하며, 이로부터 전력, 열, 가스, 수도 에너지설비 정보를 통합한 2차원 에너지 맵 구축을 통한 지하매설물 공사에서 발생할 수 있는 매설관 파손사고를 방지하고는 효과가 있으며, 에너지 네트워크 맵을 통한 4종 에너지설비 간 연결구조 및 에너지 흐름파악이 가능하고, 사고 발생 시 스위치 또는 밸브의 조작지점 파악이 가능하며, GIS 화면을 함께 표현하여 사용자의 활용성 향상시키는 효과가 있다. 또한 3차원 에너지 맵 구축을 통한 실재감 및 현실감 있는 스마트시티 운영환경 및 시민서비스 제공 인프라를 제공하며, 디지털 트윈(Digital Twin) 기술의 적용이 가능하여 다양한 시뮬레이션 개발 및 서비스 제공이 가능한 효과가 있다. 또한 에너지설비와 에너지 사용량을 매핑하여 분석 기능과 의사결정 정보를 제공하고, 교통, 환경, 및 기상 정보 등과 융합하여 통합관제센터, 사용자, 및 사업자에게 다양한 서비스의 제공을 가능하게 하는 효과가 있다.
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. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
110 : 2차원 에너지 맵 생성부
120 : 에너지 네트워크 맵 생성부
130 : 3차원 에너지 맵 생성부
140 : 사용량 연동 및 융합 처리부
120 : 에너지 네트워크 맵 생성부
130 : 3차원 에너지 맵 생성부
140 : 사용량 연동 및 융합 처리부
Claims (15)
- 각 에너지 기관의 지리정보시스템(GIS) 위치 및 속성정보를 연계하여 2차원 GIS 환경의 에너지 맵을 구축하는 2차원 에너지 맵 생성부;
상기 2차원 GIS 환경의 에너지 맵의 데이터를 이용하여 에너지 네트워크 맵을 구축하는 에너지 네트워크 맵 생성부;
상기 에너지 네트워크 맵의 데이터를 3차원 데이터로 변환 및 모델링을 통하여 3차원 에너지 맵을 구축하는 3차원 에너지 맵 생성부; 및
에너지 사용량을 연동하여 매시업(Mashup) 서비스와 전기차 충전정보, 버스 운영정보, 및 수질 및 대기질 측정정보를 연동하여 융합하는 사용량 연동 및 융합 처리부;를 포함하되,
상기 에너지 네트워크 맵 생성부는,
배전자동화 시스템으로부터 전력 계통도 데이터를 연계하여 네트워크 연결 관계를 파싱(Parsing) 하여 회선별 전력 단선도를 생성하되,
미리 지정된 방향 탐색 방식으로 최적화 과정을 거쳐서 단선도 모듈을 구현하며, 상기 방향 탐색 방식은 설비를 배치할 상하좌우 네 방향을 탐색하여 빈 공간에 설비를 배치하고, 만약 네 방향에 설비 배치가 불가할 경우 우측 배치를 한 칸 연장하고 이 사이에 설비를 배치하거나, 대각선 방향으로 배치하도록 구현되며,
지중 패드 스위치의 전력 단선도 생성을 위한 방향 탐색 시,
4개 이하의 연결구조(상, 하, 좌, 우)는 정상 케이스로 전력 단선도를 생성하며, 연결구조가 5개 이상이 되면 4개의 보조 그리드를 추가하여 최대 8개까지 연결구조의 표현이 가능하도록 구현하고, 그리드 내부에 보조 그리드를 생성하며, 대각선으로 연결하는 표현 방법 및 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 2차원 에너지 맵 생성부는,
표준 2차원 공간데이터 표준교환 포맷인 쉐이프(Shape) 파일을 연계하여 에너지설비별로 쉐이프 파일을 파싱하여, 중복데이터 제거, 및 설비속성정보 필터링을 통해 공간데이터를 정제하고, 각 에너지 기관별 GIS 좌표체계를 일치화하기 위한 좌표 변환을 수행하고, 각 에너지설비별로 생성된 공간 객체를 통합하는 작업을 하고, 사용자가 볼 수 있는 화면으로 시각화를 통해 각 기관별 연계정보와 비교하여 데이터 검증과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치.
- 제 2항에 있어서, 상기 2차원 에너지 맵 생성부는,
시각화 및 데이터 검증을 위하여 2차원 에너지 맵 화면을 적어도 좌우 영역으로 분할하고,
좌측 화면 영역에는 에너지원별 각 객체의 종류와 심볼 객체를 출력하고, 사용자가 각 객체의 시각화 여부 버튼을 클릭하면,
우측 화면 영역에는 시각화 결과를 출력하여 데이터 검증을 수행할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 2차원 에너지 맵 화면을 통하여 도로횡단면도를 통한 지하 에너지설비를 시각화하고자 할 경우,
상기 2차원 에너지 맵 화면에서 도로횡단면도 기능을 통해 사용자가 분석하고자 하는 특정 도로의 두 점을 클릭하면,
상기 2차원 에너지 맵 생성부는 우측 화면 영역에 지하 에너지설비들이 어떤 위치에 어느 깊이에 어느 관경의 크기로 매설되어 있는지 실비율과 한눈에 보기 기능으로 표시하는 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 에너지 네트워크 맵 생성부는,
비전력 설비에 대한 단선도를 추가로 생성하되,
비전력 지리정보시스템(GIS)에서 최초 공급저장소부터 고객측 방향으로 계통추적을 수행하고, 시각화 및 데이터 검증을 목적으로 다시 고객측에서 공급저장소 방향으로 계통추적을 해서 노드와 연결선을 추출해서 연결 구조를 생성하는 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치.
- 제 6항에 있어서, 상기 비전력 단선도는,
에너지 사용량이 수집되는 집합 건물의 시간별 에너지 사용량에 대하여 단선도의 건물에 매쉬업 하여 보여주며, 각 분기가 합산되는 밸브의 지점에 합산된 사용량을 표현하여 에너지 사용량의 파악이 쉽게 구현하되,
단선도 화면에는 고객 포인트, 밸브 포인트, 및 더미 포인트를 포함한 포인트 위치에서 공급측 계통추적 기능과 수요측의 계통추적 기능을 제공하며, 상기 공급측 계통추적은 현재의 포인트에서 공급지까지의 계통 경로를 화면에 표시하고, 상기 수요측 계통추적은 현재 포인트에서 수용가 및 말단까지의 계통 경로를 화면에 표시하며,
상기 단선도 화면의 일측에는 미니맵을 표시하여, 이 미니맵에 GIS 기반의 계통추적 경로를 같이 표시하도록 구현된 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 3차원 에너지 맵 생성부는,
2차원 에너지 맵에서 구축한 설비정보와 에너지 네트워크 맵에서 구축한 연결구조 정보를 변환하여 3차원 에너지설비 정보인 3차원 에너지 맵을 생성하되,
2차원 에너지설비 정보에 있는 시설물 매설 위치와 깊이 및 관경 정보, 및 지상의 건물을 카메라 촬영한 이미지를 입력받아 2차원 맵에 있는 단면도 및 배치도를 연동하여 건물과 에너지설비의 위치를 설정한 다음, 3차원 모델링과 텍스처링, 및 스케일과 위치 보정 과정을 거치고, 각 모델링 객체를 연결하기 위해 에너지설비와 건물을 연동하는 작업을 수행하여 3차원 지리정보시스템 내에 저장하여 3차원 에너지 맵 구축을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 사용량 연동 및 융합 처리부는,
에너지 사용량 데이터와 연동하여 도심 내 구성되어 있는 건물의 텍스처를 제거하여 단순하게 표현한 다음, 이를 기반으로 화면에 표시되는 지도 위에 현재 건물의 에너지 사용량을 색상으로 확인이 가능하도록 표시하는 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치.
- 제 9항에 있어서, 상기 사용량 연동 및 융합 처리부는,
복수의 에너지원 전체의 시간별 사용량 트렌드 히트맵 지도와 각 에너지원의 시간별 사용량 트렌드 히트맵 지도를 표시하는 것, 화면의 지도 위에 충전소 위치를 표시하고 각 충전소별 전기차 충전소 운영현황을 표시하는 것, 버스정보시스템(BIS)에서 운행정보 API로 데이터를 연동하여 시내버스 위치 정보와 버스 정류장 위치 정보, 각 정류장별 정차 버스의 도착 시간 및 버스의 운행 위치 정보를 화면의 지도상에 표시하는 것, 및 수질 측정 위치에 대한 정보를 지도상에 표현하고, 각 측정 위치별로 수질 측정 항목에 대한 측정값을 화면의 지도상에 표시하는 것 중 적어도 하나 이상을 수행하도록 구현된 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치.
- 2차원 에너지 맵 생성부를 통해 각 에너지 기관의 지리정보시스템(GIS) 위치 및 속성정보를 연계하여 2차원 GIS 환경의 에너지 맵을 구축하는 단계;
에너지 네트워크 맵 생성부를 통해 상기 2차원 GIS 환경의 에너지 맵의 데이터를 이용하여 에너지 네트워크 맵을 구축하는 단계;
3차원 에너지 맵 생성부를 통해 상기 에너지 네트워크 맵의 데이터를 3차원 데이터로 변환 및 모델링을 통하여 3차원 에너지 맵을 구축하는 단계; 및
사용량 연동 및 융합 처리부를 통해 에너지 사용량을 연동하여 매시업 서비스와 전기차 충전정보, 버스 운영정보, 및 수질 및 대기질 측정정보를 연동하여 융합하는 단계;를 포함하되,
상기 에너지 네트워크 맵을 구축하는 단계에서,
상기 에너지 네트워크 맵 생성부는,
배전자동화 시스템으로부터 전력 계통도 데이터를 연계하여 네트워크 연결 관계를 파싱(Parsing) 하여 회선별 전력 단선도를 생성하되,
미리 지정된 방향 탐색 방식으로 최적화 과정을 거쳐서 단선도 모듈을 구현하며, 상기 방향 탐색 방식은 설비를 배치할 상하좌우 네 방향을 탐색하여 빈 공간에 설비를 배치하고, 만약 네 방향에 설비 배치가 불가할 경우 우측 배치를 한 칸 연장하고 이 사이에 설비를 배치하거나, 대각선 방향으로 배치하도록 구현되며,
지중 패드 스위치의 전력 단선도 생성을 위한 방향 탐색 시,
4개 이하의 연결구조(상, 하, 좌, 우)는 정상 케이스로 전력 단선도를 생성하며, 연결구조가 5개 이상이 되면 4개의 보조 그리드를 추가하여 최대 8개까지 연결구조의 표현이 가능하도록 구현하고, 그리드 내부에 보조 그리드를 생성하며, 대각선으로 연결하는 표현 방법 및 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 방법.
- 제 11항에 있어서, 상기 2차원 GIS 환경의 에너지 맵을 구축하는 단계에서,
상기 2차원 에너지 맵 생성부는,
표준 2차원 공간데이터 표준교환 포맷인 쉐이프(Shape) 파일을 연계하여 에너지설비별로 쉐이프 파일을 파싱하여, 중복데이터 제거, 및 설비속성정보 필터링을 통해 공간데이터를 정제하고, 각 에너지 기관별 GIS 좌표체계를 일치화하기 위한 좌표 변환을 수행하고, 각 에너지설비별로 생성된 공간 객체를 통합하는 작업을 하고, 사용자가 볼 수 있는 화면으로 시각화를 통해 각 기관별 연계정보와 비교하여 데이터 검증과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 방법.
- 삭제
- 제 11항에 있어서, 상기 3차원 에너지 맵을 구축하는 단계에서,
상기 3차원 에너지 맵 생성부는,
2차원 에너지 맵에서 구축한 설비정보와 에너지 네트워크 맵에서 구축한 연결구조 정보를 변환하여 3차원 에너지설비 정보인 3차원 에너지 맵을 생성하되,
2차원 에너지설비 정보에 있는 시설물 매설 위치와 깊이 및 관경 정보, 및 지상의 건물을 카메라 촬영한 이미지를 입력받아 2차원 맵에 있는 단면도 및 배치도를 연동하여 건물과 에너지설비의 위치를 설정한 다음, 3차원 모델링과 텍스처링, 및 스케일과 위치 보정 과정을 거치고, 각 모델링 객체를 연결하기 위해 에너지설비와 건물을 연동하는 작업을 수행하여 3차원 지리정보시스템 내에 저장하여 3차원 에너지 맵 구축을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 방법.
- 제 11항에 있어서, 에너지 사용량을 연동하여 매시업 서비스와 전기차 충전정보, 버스 운영정보, 및 수질 및 대기질 측정정보를 연동하여 융합하는 단계에서,
상기 사용량 연동 및 융합 처리부는,
복수의 에너지원 전체의 시간별 사용량 트렌드 히트맵 지도와 각 에너지원의 시간별 사용량 트렌드 히트맵 지도를 표시하는 것, 화면의 지도 위에 충전소 위치를 표시하고 각 충전소별 전기차 충전소 운영현황을 표시하는 것, 버스정보시스템(BIS)에서 운행정보 API로 데이터를 연동하여 시내버스 위치 정보와 버스 정류장 위치 정보, 각 정류장별 정차 버스의 도착 시간 및 버스의 운행 위치 정보를 화면의 지도상에 표시하는 것, 및 수질 측정 위치에 대한 정보를 지도상에 표현하고, 각 측정 위치별로 수질 측정 항목에 대한 측정값을 화면의 지도상에 표시하는 것 중 적어도 하나 이상을 수행하도록 구현된 것을 특징으로 하는 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020200114416A KR102359512B1 (ko) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치 및 방법 |
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| KR1020200114416A KR102359512B1 (ko) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치 및 방법 |
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| KR102359512B1 true KR102359512B1 (ko) | 2022-02-09 |
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| KR1020200114416A KR102359512B1 (ko) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | 스마트시티 에너지설비의 통합 정보 제공 장치 및 방법 |
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| KR (1) | KR102359512B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240024430A (ko) | 2022-08-17 | 2024-02-26 | 한신대학교 산학협력단 | 개인정보 보호 가능한 블록체인 기반의 개방형 전기차 충전설비 전기공사 데이터 처리 시스템 |
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| KR20090032594A (ko) * | 2007-09-28 | 2009-04-01 | 한국전력공사 | 검침 데이터를 이용한 전력 설비의 시공간 부하 분석시스템 및 부하 계산방법 |
| KR20110081445A (ko) * | 2010-01-08 | 2011-07-14 | (주)넥스챌 | 스마트 그리드용 시설물 통합 시스템 및 그 방법 |
| KR20200078074A (ko) * | 2018-12-21 | 2020-07-01 | 서울시립대학교 산학협력단 | 객체 기반의 3d 도시 모델링 방법 및 이를 구현하는 서버, 그리고 이를 이용하는 시스템 |
-
2020
- 2020-09-08 KR KR1020200114416A patent/KR102359512B1/ko active IP Right Grant
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