KR102515984B1 - Internet on Thing (IoT) integrated Remote Terminal Unit (RTU) and Integrated management system - Google Patents

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KR102515984B1 KR1020170161714A KR20170161714A KR102515984B1 KR 102515984 B1 KR102515984 B1 KR 102515984B1 KR 1020170161714 A KR1020170161714 A KR 1020170161714A KR 20170161714 A KR20170161714 A KR 20170161714A KR 102515984 B1 KR102515984 B1 KR 102515984B1
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Abstract

본 발명은 통신 모듈을 포함하는 통신 기능 데이터 수집장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 통신 기능 일체형 데이터 수집 장치는 발전 설비로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 수집된 데이터를 프로세싱하는 중앙처리장치 및 프로세싱된 데이터를 전송하는 통신 모듈을 포함하고, 상기 데이터는 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함할 수 있다.The present invention relates to a communication function data collection device including a communication module. A data collection device with integrated communication function according to the present invention includes a data collection unit for collecting data from a power generation facility, a central processing unit for processing the collected data, and a communication module for transmitting the processed data, wherein the data includes power generation information and It may contain power-related status information.

Description

IoT 기술 일체형 소형 데이터 수집장치(L-RTU) 및 이를 활용한 통합 관리 시스템 {Internet on Thing (IoT) integrated Remote Terminal Unit (RTU) and Integrated management system}Internet on Thing (IoT) integrated Remote Terminal Unit (RTU) and Integrated management system}

본 발명은 발전 설비에 사용되는 데이터 수집 장치 및 발전 설비의 상태 정보를 모니터링하는 통합 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a data collection device used in power generation facilities and an integrated management system and method for monitoring state information of power generation facilities.

최근 신재생 에너지 발전 시스템의 보급으로 인하여, 개인이 운영하는 소규모 신재생 에너지 발전 시스템부터 기업형 신재생 에너지 발전 시스템까지 그 규모가 다양해 졌다. 또한 신재생 에너지 발전 시스템의 규모와 설치 위치가 다양해짐에 따라, 개별 사용자가 신재생 에너지 발전시스템의 설정 상태나, 고장 여부, 전력 생산 현황, 동작상태 등을 점검하고 유지보수하기는 어려운 실정이다. 따라서, 신재생 에너지 발전시스템의 동작상태 등을 스마트폰과 같은 휴대 단말기 등을 통해 실시간으로 편리하게 종합적으로 모니터링 할 필요성이 증대되고 있다.Recently, due to the spread of new and renewable energy generation systems, the scale has diversified from small-scale new and renewable energy generation systems operated by individuals to enterprise-type new and renewable energy generation systems. In addition, as the scale and installation location of the renewable energy generation system diversifies, it is difficult for individual users to check and maintain the setting status, failure, power production status, operation status, etc. of the renewable energy generation system. . Therefore, there is an increasing need to conveniently and comprehensively monitor the operating state of the renewable energy generation system in real time through a portable terminal such as a smartphone.

신재생 에너지 발전 시스템을 모니터링 하기 위해서는 데이터 수집 모듈 및 통신 모듈을 각각 별도로 설치해야 하는 문제점이 있다. 또한 복수의 신재생 에너지 발전 시스템의 프로토콜이 상이하면 데이터 수집 및 전송을 위한 호환성이 문제될 수 있으며, 이에 따라 서로 다른 데이터 수집 모듈 및 통신 모듈을 설치해야 하는 문제점이 있다. In order to monitor the renewable energy generation system, there is a problem in that a data collection module and a communication module must be separately installed. In addition, if the protocols of a plurality of renewable energy generation systems are different, compatibility for data collection and transmission may be a problem, and accordingly, there is a problem in that different data collection modules and communication modules must be installed.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능 일체형 데이터 수집 장치는 발전 설비로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 수집된 데이터를 프로세싱하는 중앙처리장치 및 프로세싱된 데이터를 전송하는 통신 모듈을 포함하고, 상기 데이터는 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함할 수 있다. A data collection device integrated with communication functions according to an embodiment of the present invention includes a data collection unit for collecting data from a power generation facility, a central processing unit for processing the collected data, and a communication module for transmitting the processed data. may include power generation information and power generation related state information.

바람직하게는, 상기 발전 설비는 신재생 에너지 발전 및 인버터를 포함할 수 있다.Preferably, the power generation facility may include renewable energy generation and an inverter.

바람직하게는, 상기 발전 정보는 상기 인버터에 의해 직류에서 교류로 변환된 전력에 대해 측정된 수치에 대한 정보를 포함할 수 있다. Preferably, the power generation information may include information on a value measured for power converted from direct current to alternating current by the inverter.

바람직하게는, 상기 통신 모듈은 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용하여 데이터를 전송할 수 있다. Preferably, the communication module may transmit data using a low-power wide-area (LPWA) communication method.

바랍직하게는, 상기 데이터 수집부는 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다. Preferably, the data collection unit may transmit and receive data using an RS-232C or RS 485/422 interface.

바람직하게는, 상기 전송되는 데이터는 표준화된 API (application programming interface)를 통해 서버로 전송될 수 있다. Preferably, the transmitted data may be transmitted to the server through a standardized application programming interface (API).

바람직하게는, 상기 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Preferably, the server may include at least one of a relay server, a communication server, and a DB (data base) server.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전 전력 통합 관리 방법은 발전 설비로부터 데이터를 수집하는 단계, 수집된 데이터를 프로세싱하는 단계 및 프로세싱된 데이터를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 데이터는 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함할 수 있다. A method for integrated management of power generation according to an embodiment of the present invention includes the steps of collecting data from power generation facilities, processing the collected data, and transmitting the processed data, wherein the data includes power generation information and power related information. It may contain status information.

바람직하게는, 상기 발전 설비는 신재생 에너지 발전 및 인버터를 포함할 수 있다. Preferably, the power generation facility may include renewable energy generation and an inverter.

바람직하게는, 상기 발전 정보는 상기 인버터에 의해 직류에서 교류로 변환된 전력에 대해 측정된 수치에 대한 정보를 포함할 수 있다. Preferably, the power generation information may include information on a value measured for power converted from direct current to alternating current by the inverter.

바람직하게는, 상기 통신 모듈은 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용하여 데이터를 전송할 수 있다. Preferably, the communication module may transmit data using a low-power wide-area (LPWA) communication method.

바람직하게는, 상기 데이터 수집부는 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다. Preferably, the data collection unit may transmit and receive data using an RS-232C or RS 485/422 interface.

바람직하게는, 상기 전송되는 데이터는 표준화된 API (application programming interface)를 통해 서버로 전송될 수 있다. Preferably, the transmitted data may be transmitted to the server through a standardized application programming interface (API).

바람직하게는, 상기 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Preferably, the server may include at least one of a relay server, a communication server, and a DB (data base) server.

본 발명에 따른 데이터 수집 장치 및 통합 관리 시스템은 발전 설비의 프로토콜을 단일화할 수 있다. The data collection device and integrated management system according to the present invention can unify protocols of power generation facilities.

또한, 본 발명에 따른 데이터 수집 장치 및 통합 관리 시스템은 단일 프로토콜을 사용하는 발전 설비 통합 모니터링 시스템을 구축할 수 있다. In addition, the data collection device and the integrated management system according to the present invention can establish an integrated power plant monitoring system using a single protocol.

또한, 본 발명에 따른 데이터 수집 장치 및 통합 관리 시스템은 발전 설비에 대한 사후 관리 비용을 절감할 수 있다. In addition, the data collection device and the integrated management system according to the present invention can reduce post-management costs for power generation facilities.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지 발전 관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치를 적용한 통합 관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 구성을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 내부 회로 연결 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 조인 (JOIN) 통신을 나타낸 도면이다.
도 7은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 데이터 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 동작 방법을 나타낸다.
도 9는 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치를 이용한 통합 관리 시스템의 동작 방법을 나타낸다.1 is a diagram showing an integrated management system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a renewable energy generation management system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an integrated management system to which an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention is applied.
4 shows the configuration of an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing an internal circuit connection structure of an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating JOIN communication of an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a data communication method of an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention.
8 shows an operating method of an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention.
9 shows a method of operating an integrated management system using an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명하며, 그 예는 첨부된 도면에 나타낸다. 첨부된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명은 본 발명의 실시예에 따라 구현될 수 있는 실시예만을 나타내기보다는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것이다. 다음의 상세한 설명은 본 발명에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 세부 사항을 포함한다. 그러나 본 발명이 이러한 세부 사항 없이 실행될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.Preferred embodiments of the present invention will be described in detail, examples of which are shown in the accompanying drawings. The detailed description below with reference to the accompanying drawings is intended to describe preferred embodiments of the present invention rather than only showing embodiments that can be implemented according to the embodiments of the present invention. The following detailed description includes details for the purpose of providing a thorough understanding of the present invention. However, it is apparent to one skilled in the art that the present invention may be practiced without these details.

본 발명에서 사용되는 대부분의 용어는 해당 분야에서 널리 사용되는 일반적인 것들에서 선택되지만, 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선택되며 그 의미는 필요에 따라 다음 설명에서 자세히 서술한다. 따라서 본 발명은 용어의 단순한 명칭이나 의미가 아닌 용어의 의도된 의미에 근거하여 이해되어야 한다.Most of the terms used in the present invention are selected from common ones widely used in the field, but some terms are arbitrarily selected by the applicant and their meanings are described in detail in the following description as needed. Therefore, the present invention should be understood based on the intended meaning of the term rather than the simple name or meaning of the term.

아래에서는 태양광 발전을 예로 들어 설명하지만, 본원 발명의 IoT 일체형 데이터 수집 장치 및 통합 관리 시스템은 지열 발전, 풍력 발전, 조력 발전 등 다른 신재생에너지 분야에도 동일하게 적용될 수 있으며 본원 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니한다. Solar power generation is described as an example below, but the IoT integrated data collection device and integrated management system of the present invention can be equally applied to other renewable energy fields such as geothermal power generation, wind power generation, and tidal power generation, and the scope of the present invention It is not limited to this.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 관리 시스템을 나타낸 도면이다. 발전 설비를 모니터링하기 위한 통합 관리 시스템은 데이터 전송부(1010), 중앙관제 시스템(1020) 및 사용자 디바이스(1030)을 포함할 수 있다. 데이터 전송부(1010)는 태양광발전 시스템 (Photovoltaics System, PV system)을 포함하는 신재생 에너지 발전설비로부터 생성된 발전 정보 및 상태 정보를 중앙관제 시스템에 전송할 수 있다. 태양광발전 시스템 (Photovoltaics System, PV system)를 포함하는 신재생 에너지 발전설비로부터 생성된 발전 정보 및 상태 정보는 PV 보급 지원사업에 의해 설치된 주택용 또는 공공기관용 태양광발전 시스템에서 발생된 정보를 포함할 수 있다. 또한 발전 정보 및 상태 정보는 PV 상업 발전 시스템에서 발생된 정보 및 발전 시설에 연계된 사물 인터넷 (Internet on Things, IoT) 센서에서 발생된 정보를 포함할 수 있다. 또한 발전 정보 및 상태 정보는 기상 센서에 의해 측정된 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 신재생 에너지 발전설비로부터 생성된 발전 정보는 수소 및 연료 전지, 풍력 발전, 수력 발전, 지열 발전, 해수열 발전 및 태양열 발전 설비로부터 생성된 발전 정보를 포함할 수 있다. 데이터 전송부에 의해 전송된 발전 정보 및 상태 정보는 중앙관제 시스템(1020)에 의해 수신될 수 있다. 중앙관제 시스템은 네트워크를 통해 사용자 디바이스(1030)에게 발전 정보 및 상태 정보를 전송할 수 있다. 중앙관제 시스템은 실시간 종합 관제 및 장애상황 이벤트에 대한 알림 서비스를 제공할 수 있다. 또한 수신된 발전 정보 및 상태 정보를 취합하고 가공할 수 있으며, 이를 통해 수신된 정보를 보고서의 형태나 통계분석 그래프의 형태로 나타낼 수 있다. 또한 중앙관제 시스템은 빅데이터 분석기술을 활용하여 수신된 정보들을 관리하고 의미있는 데이터를 추출할 수 있다. 이와 관련하여, 중앙관제 시스템은 실시간 계측 데이터 및 환경 데이터 영향도 분석을 통한 발전량 예측을 수행할 수 있다. 또한 중앙관제 시스템은 설비간 발전효율 비교분석을 통한 장애 진단 및 원인분석을 수행할 수 있다. 또한 중앙관제 시스템은 발전 정보와 운영 정보를 리포팅할 수 있다. 발전 정보는 실시간 발전 현황 정보, 예상 발전량 정보, 예상 수익 정보, 장애 정보, 정비 이력 정보 등을 포함할 수 있다. 또한 운영 정보는 운영 가이드라인 정보, 실시간 장애상황 정보 및 예방 정비 지침 관련 정보를 포함할 수 있으며, 이러한 발전 정보 및 운영 정보는 사용자 디바이스에게 리포팅 될 수 있다. 1 is a diagram showing an integrated management system according to an embodiment of the present invention. An integrated management system for monitoring power generation facilities may include a data transmission unit 1010, a central control system 1020, and a user device 1030. The data transmission unit 1010 may transmit generation information and status information generated from renewable energy generation facilities including a photovoltaics system (PV system) to a central control system. Power generation information and status information generated from renewable energy generation facilities including photovoltaics systems (PV systems) may include information generated from photovoltaic systems for houses or public institutions installed by the PV supply support project. can In addition, power generation information and status information may include information generated from a PV commercial power generation system and information generated from an Internet on Things (IoT) sensor linked to a power generation facility. Also, the power generation information and state information may further include information measured by a weather sensor. In addition, power generation information generated from renewable energy power generation facilities may include power generation information generated from hydrogen and fuel cells, wind power generation, hydroelectric power generation, geothermal power generation, seawater thermal power generation, and solar power generation facilities. The power generation information and status information transmitted by the data transmitter may be received by the central control system 1020. The central control system may transmit power generation information and status information to the user device 1030 through a network. The central control system can provide real-time comprehensive control and notification services for failure events. In addition, the received power generation information and status information can be collected and processed, and through this, the received information can be displayed in the form of a report or a statistical analysis graph. In addition, the central control system can manage the received information and extract meaningful data by utilizing big data analysis technology. In this regard, the central control system may predict power generation through real-time measurement data and environmental data influence analysis. In addition, the central control system can perform failure diagnosis and cause analysis through comparative analysis of power generation efficiency between facilities. In addition, the central control system can report power generation information and operation information. The power generation information may include real-time power generation status information, estimated power generation information, expected profit information, failure information, maintenance history information, and the like. In addition, operation information may include operation guideline information, real-time failure situation information, and preventive maintenance guideline information, and such development information and operation information may be reported to a user device.

사용자 디바이스(1030)는 수신된 발전 정보 및 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 수신된 발전 정보 및 상태 정보는 통합관리 프로그램에 의해 처리될 수 있으며, 통합관리 프로그램은 웹 버전이나 모바일 버전으로 작성되어 사용자 디바이스의 종류에 적응적으로 수신된 정보를 제공할 수 있다. 통합관리 프로그램은 웹 개발 규격 및 보안 규격에 적합하도록 작성될 수 있으며, 이와 같은 사항들은 중앙 관제 시스템의 설계에 반영되어, 통합관리 프로그램과 중앙관제 시스템은 상호 유기적으로 동작될 수 있다. The user device 1030 may display the received power generation information and status information. The received power generation information and status information may be processed by an integrated management program, and the integrated management program may be written as a web version or a mobile version and provide the received information adaptively to the type of user device. The integrated management program can be written to conform to the web development standard and security standard, and these matters are reflected in the design of the central control system, so that the integrated management program and the central control system can operate organically.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지 발전 관리 시스템을 나타낸 도면이다. 신재생 에너지 발전 관리 시스템은 발전 설비(2010) 및 인버터 (2020)를 사용하여 발전된 전력과 관련하여, 이와 연관된 정보들을 수집하고 전송하여 관리할 수 있다. 여기서, 발전설비(2010)는 태양광 패널을 비롯하여, 수소 및 연료 전지, 풍력 발전, 수력 발전, 지열 발전, 해수열 발전 및 태양열 발전 설비를 포함할 수 있다. 신재생 에너지 발전 설비 관리 시스템은 데이터 수집 장치(2030), 통신 모듈(2040) 및 서버(2050)를 포함할 수 있다. 여기서 연관된 정보란, 도 1에서 설명한 발전 정보 및 상태 정보를 의미할 수 있다. 발전 설비(2010)는 태양 에너지, 수소 및 연료 에너지, 풍력 에너지, 수력 에너지를 직류 전기 에너지로 변환할 수 있으며, 인버터(2020)는 직류 전기 에너지를 가정이나 산업체에서 사용할 수 있는 교류 전기 에너지로 변환할 수 있다. 또한 발전 형태에 따라 발전 설비는 지열 에너지, 해수열 에너지 및 태양열 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 이와 같이 인버터가 변환작업을 수행하면서 발생되는 발전 관련 정보 및 상태 정보는 데이터 수집 장치(2030)에 의해 수집될 수 있다. 또한 수집된 정보는 통신 모듈(2040)에 의해 유무선으로 전송될 수 있으며, 전송된 정보는 서버(2050)에 의해 취합되어 관리될 수 있다. 여기서 서버는 중계서버, 통신서버, DB (data base) 서버 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 신재생 에너지 발전 설비 관리 시스템은 복수의 발전 설비 및 인버터로부터 정보를 수집하여 관리할 수 있다. 여기서, 복수의 발전 설비 및 인버터는 서로 다른 제조사에 의해 제작되어 해당 기기에서 사용되는 프로토콜이 서로 다를 수 있다. 또한 동일 제조사에 의해 제작된 경우에도, 기기 버전에 따라 서로 다른 프로토콜을 사용할 수 있다. 이러한 경우, 인버터로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집 장치(2030) 및 통신 모듈 (2040)은 각기 다른 프로토콜에 접속하여 데이터를 수집 및 전송할 수 있도록 제작되어야 하며 상호 기기간 호환성에 문제가 발생할 수 있다. 또는 데이터 수집 장치(2030) 및 통신 모듈 (2040)이 복수의 프로토콜을 지원할 수 있도록 설계될 수 있으며, 이 경우 제작 비용이 증가할 수 있다. 이를 위해 발전 설비로부터 전력 정보 및 상태 정보를 효율적으로 수집하고 전송할 수 있는 실시예를 다음 도면에서 설명한다.2 is a diagram showing a renewable energy generation management system according to an embodiment of the present invention. The renewable energy generation management system may collect, transmit, and manage information related to power generated using the power generation facility 2010 and the inverter 2020. Here, the power generation facility 2010 may include a solar panel, hydrogen and fuel cells, wind power generation, hydroelectric power generation, geothermal power generation, seawater thermal power generation, and solar power generation facilities. The renewable energy generation facility management system may include a data collection device 2030 , a communication module 2040 and a server 2050 . Here, the related information may refer to power generation information and state information described in FIG. 1 . The power plant 2010 can convert solar energy, hydrogen and fuel energy, wind energy, and hydroelectric energy into direct current electrical energy, and the inverter 2020 converts direct current electrical energy into alternating current electrical energy that can be used in homes or industries. can do. In addition, depending on the type of power generation, the power generation facility may convert geothermal energy, seawater thermal energy, and solar thermal energy into electrical energy. In this way, generation-related information and state information generated while the inverter performs the conversion work may be collected by the data collection device 2030 . In addition, the collected information may be transmitted wired or wirelessly by the communication module 2040, and the transmitted information may be collected and managed by the server 2050. Here, the server may include a relay server, a communication server, a DB (data base) server, and the like. Such a renewable energy generation facility management system may collect and manage information from a plurality of power generation facilities and inverters. Here, a plurality of power generation facilities and inverters are manufactured by different manufacturers, and protocols used in corresponding devices may be different from each other. In addition, even when manufactured by the same manufacturer, different protocols may be used depending on the device version. In this case, the data collection device 2030 that collects data from the inverter and the communication module 2040 must be manufactured so that they can collect and transmit data by accessing different protocols, and compatibility problems between devices may occur. Alternatively, the data collection device 2030 and the communication module 2040 may be designed to support a plurality of protocols, in which case manufacturing costs may increase. To this end, an embodiment capable of efficiently collecting and transmitting power information and status information from a power generation facility will be described in the following drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치를 적용한 통합 관리 시스템을 나타낸 도면이다. 발전 설비 (3010)는 인버터 (3020)와 연결될 수 있다. 여기서, 발전설비(3010)는 태양광 패널을 비롯하여, 수소 및 연료 전지, 풍력 발전, 수력 발전, 지열 발전, 해수열 발전 및 태양열 발전 설비를 포함할 수 있다. 발전설비(3010)에 의해 직류 전류/전압이 발생하여 인버터(3020)으로 입력되면 인버터는 직류 전류/전압을 교류 전류/전압으로 변환할 수 있다. 인버터에 의해 변환 작업이 수행되면, 통신 모듈(IoT) 일체형 데이터 수집 장치 (3030)는 발전 설비 및 인버터 동작과 관련된 발전 정보 및 상태 정보를 수집할 수 있다. 또한 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치는 자체적으로 데이터 수집 모듈 및 통신 모듈을 포함할 수 있다. 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치는 전력 변환 과정에서 획득한 전력 정보 및 각종 센서들을 이용하여 획득한 상태 정보를 데이터 수집 모듈을 이용하여 수집하여 통신 모듈을 통해 중앙관제센터 또는 서버(3040)로 전송할 수 있다. 여기서 발전 설비 및 인버터를 포함하는 발전 설비와 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치 간에는 표준화된 API (application programming interface)가 사용될 수 있다. 이를 통해 이전 도면에서 설명한 호환성 문제를 해결할 수 있다. 또한 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치가 IoT 기술 일체형으로 제작되어 데이터 수집 모듈 및 통신 모듈을 자체적으로 포함함으로써, 데이터 수집 장치와 통신 모듈 간의 프로토콜 호환성이 문제되지 않으며, 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치의 내부통신으로 데이터를 관리할 수 있다. 또한 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치와 중앙관제센터 또는 서버 간에도 표준화된 API를 사용할 수 있다. 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치와 중앙관제센터 또는 서버 간의 통신은 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용할 수 있다. 중앙관제센터 또는 서버는 클라이언트(3050)에게 취합된 자료 및 정보를 전달할 수 있으며, 위에서 설명한 바와 같이 별도의 보고자료를 생성하여 전달할 수 있다. 클라이언트(3050)는 웹 버전 또는 모바일 버전의 통합관리 프로그램을 이용하여 발전 설비와 인버터에 의해 생성된 전력에 대한 발전 정보 및 각 기기의 상태 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 3 is a diagram showing an integrated management system to which an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention is applied. The power generation facility 3010 may be connected to the inverter 3020. Here, the power generation facility 3010 may include a solar panel, hydrogen and fuel cells, wind power generation, hydroelectric power generation, geothermal power generation, seawater thermal power generation, and solar power generation facilities. When DC current/voltage is generated by the power generation facility 3010 and input to the inverter 3020, the inverter may convert the DC current/voltage into AC current/voltage. When the conversion operation is performed by the inverter, the communication module (IoT) integrated data collection device 3030 may collect power generation information and status information related to operation of the power generation facility and the inverter. In addition, the communication module-integrated data collection device may include a data collection module and a communication module itself. The communication module-integrated data collection device collects power information obtained in the power conversion process and status information acquired using various sensors using a data collection module, and transmits the data to the central control center or server 3040 through the communication module. . Here, a standardized application programming interface (API) may be used between the power generation facility including the power generation facility and the inverter and the communication module-integrated data collection device. Through this, it is possible to solve the compatibility problem described in the previous drawing. In addition, since the communication module-integrated data collection device is manufactured as an IoT technology integration and includes the data collection module and communication module itself, protocol compatibility between the data collection device and the communication module is not a problem, and the internal communication of the communication module-integrated data collection device You can manage your data. In addition, a standardized API can be used between the communication module-integrated data collection device and the central control center or server. Communication between the communication module-integrated data collection device and the central control center or server may use a low-power wide-area (LPWA) communication method. The central control center or server may deliver the collected data and information to the client 3050, and may generate and deliver separate report data as described above. The client 3050 may use a web version or a mobile version of the integrated management program to provide the user with generation information on power generated by power generation facilities and inverters and status information of each device.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 구성을 나타낸다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치(4000)는 중앙처리장치 (central processing unit, CPU, 4010), RAM (Random Access Memory, 4020), 전원부 (4030), RS-232C 드라이버 및 RS422/485 드라이버 (4040) 및 LPWA 모뎀(4050)을 포함할 수 있다. 또한 선택적으로 Ethernet 모듈 및 Wifi 모듈(4060)을 포함할 수 있다. 여기서, RS-232C 드라이버 및 RS422/485 드라이버 (4040)와 Ethernet 모듈 및 Wifi 모듈(4060)은 데이터 수집부로써 동작할 수 있다. 이러한 구성 요소들은 산업용 보드 설계 방식이 적용되어 구형될 수 있으며, 이를 통해 노이즈, 정전기 및 고온 다습한 환경에서도 안정성 및 신뢰성을 제공할 수 있다. 또한 전력 생산 설비가 고전력을 사용하는 함에 따라 다이렉트 연결시 불량 및 오류가 발생할 수 있으므로, 상기 산업용 보드 설계를 적용하여 이를 최소화할 수 있다. 4 shows the configuration of an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention. The IoT technology integrated data collection device 4000 includes a central processing unit (CPU, 4010), RAM (Random Access Memory, 4020), a power supply unit (4030), an RS-232C driver and an RS422/485 driver (4040), and LPWA modem 4050. In addition, an Ethernet module and a Wifi module (4060) may be optionally included. Here, the RS-232C driver and RS422/485 driver (4040), Ethernet module and Wifi module (4060) can operate as a data collection unit. These components can be spherical by applying an industrial board design method, and through this, stability and reliability can be provided even in noise, static electricity, and high temperature and high humidity environments. In addition, as power generation equipment uses high power, defects and errors may occur during direct connection, so it can be minimized by applying the industrial board design.

CPU(4010)는 시리얼 통신 (RS-232C 드라이버 및 RS422/485 드라이버)에 의해 수집된 정보를 통신 모듈에게 전달하여 전송할 수 있다. 또한 CPU는 Ethernet 모듈 및 Wifi 모듈(4060)을 통해서 수집된 정보를 통신 모듈에게 전달하여 전송할 수 있다. 즉, 시리얼 통신 변환 인터페이스, Ethernet 모듈 또는 Wifi 모듈을 통해 전력 정보 및 상태 정보를 수신하면, CPU는 이를 LPWA 모뎀(4050)으로 전송할 수 있다. RAM (Random Access Memory, 4020)은 CPU에게 전달된 전력 정보 및 상태 정보 등을 저장할 수 있다. The CPU 4010 may transmit information collected through serial communication (RS-232C driver and RS422/485 driver) to the communication module. In addition, the CPU can transfer the collected information to the communication module through the Ethernet module and the Wifi module (4060). That is, upon receiving power information and status information through the serial communication conversion interface, Ethernet module, or Wifi module, the CPU may transmit them to the LPWA modem 4050. RAM (Random Access Memory, 4020) may store power information and status information delivered to the CPU.

전원부(4030)는 LPWA 통신 일체형 모듈에 전원을 공급할 수 있다. 실시예에 따라 전원부는 DC 5V의 전원을 공급할 수 있으며, 전원부에는 산업용 보드 설계를 위한 서지(serge)와 개스킷(gasket)이 적용될 수 있다. 전원부는 서지(serge)와 개스킷(gasket)을 기용하여 정전기 방지 및 고출력 쇼크 방지 효과를 제공할 수 있다. The power supply unit 4030 may supply power to the LPWA communication integrated module. Depending on the embodiment, the power supply unit may supply DC 5V power, and a surge and gasket for industrial board design may be applied to the power supply unit. The power supply unit may provide an effect of preventing static electricity and high output shock by using a serge and a gasket.

RS-232C 드라이버, RS422/485 드라이버 (4040)는 전력 정보 및 상태 정보를 포함하는 데이터 수집을 위해 사용될 수 있다. 즉, RS-232 는 디버깅(debugging) 및 계측/계량(metering) 데이터를 위해 사용될 수 있으며, RS-422/485는 계측/계량(metering) 데이터를 위해 사용될 수 있다. LPWA 모뎀(4050)은 저전력 장거리 통신 방식으로 수집된 정보를 서버에 무선으로 전송할 수 있다. LPWA 모뎀은 실시예에 따라 LoRa 통신 모듈을 사용할 수 있다. 여기서, 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 Ethernet 모듈 및 Wifi 모듈(4060)은 TCP/IP 통신 인터페이스를 통해 유선 또는 무선으로 데이터를 송수신할 수 있다. 이와 같이 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 다양한 통신 모듈을 구비하고, 통신 변환 기술을 적용하여 서로 다른 프로토콜을 사용하는 이기종의 제품들로부터 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 서버로 전송할 수 있다. RS-232C driver, RS422/485 driver 4040 can be used for data collection including power information and status information. That is, RS-232 can be used for debugging and measurement/metering data, and RS-422/485 can be used for measurement/metering data. The LPWA modem 4050 may wirelessly transmit collected information to a server in a low-power long-distance communication method. The LPWA modem may use a LoRa communication module according to an embodiment. Here, the server may include at least one of a relay server, a communication server, and a DB (data base) server. In addition, the Ethernet module and Wifi module 4060 can transmit and receive data wired or wirelessly through a TCP/IP communication interface. In this way, the IoT technology-integrated data collection device may include various communication modules, apply communication conversion technology to collect data from heterogeneous products using different protocols, and transmit the collected data to a server.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 내부 회로 연결 구조를 나타낸 도면이다. LPWA 모뎀(5010)은 CPU(5020)와 UART 인터페이스로 연결되어 상호 데이터를 교환할 수 있다. LPWA 모뎀의 WKUP1 단자는 상승 엣지를 이용한 wake-up interrupt를 수신할 수 있다. 또한 LPWA 모뎀의 P7 단자는 UART1 TX 단자로써, CLI (command-line interface or command language interpreter) command를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 또한 LPWA 모뎀의 P19 단자는 UART1 RX 단자로써, CLI command를 수신하기 위해 사용될 수 있다. CPU의 GPIO (General-purpose input/output)는 LPWA 모뎀의 WKUP1에 연결되어 wake-up interrupt를 송신할 수 있다. CPU의 UART RX 단자는 LPWA P7의 UART1 TX에 연결되어 CLI command를 수신할 수 있다. 또한 CPU의 UART TX 단자는 LPWA P19의 UART1 RTX에 연결되어 CLI command를 전송할 수 있다. 이와 같이 LPWA 모뎀(5010)은 CPU(5020)는 상호 연결되어 데이터를 주고 받을 수 있으며 이를 통해 CPU는 저전력 장거리 통신 방식을 이용하여 시리얼 인터페이스로부터 획득한 전력 정보 및 상태 정보를 서버로 전송할 수 있다. 5 is a diagram showing an internal circuit connection structure of an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention. The LPWA modem 5010 is connected to the CPU 5020 through a UART interface to exchange data with each other. The WKUP1 port of the LPWA modem can receive a wake-up interrupt using a rising edge. Also, the P7 terminal of the LPWA modem is a UART1 TX terminal and can be used to transmit CLI (command-line interface or command language interpreter) commands. Also, the P19 terminal of the LPWA modem is the UART1 RX terminal and can be used to receive CLI commands. The GPIO (general-purpose input/output) of the CPU is connected to WKUP1 of the LPWA modem to transmit a wake-up interrupt. UART RX terminal of CPU is connected to UART1 TX of LPWA P7 to receive CLI command. In addition, the UART TX terminal of the CPU is connected to the UART1 RTX of LPWA P19 so that CLI commands can be transmitted. In this way, the LPWA modem 5010 is interconnected with the CPU 5020 to exchange data, and through this, the CPU can transmit power information and status information acquired from the serial interface to the server using a low-power long-distance communication method.

도 6은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 조인 (JOIN) 통신을 나타낸 도면이다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치와 네트워크 (network, N/W) 서버간 join 및 통신 프로세싱은 LoRaWan 프로토콜을 이용할 수 있다. 로라(LoRa, Long Range)란 사물끼리 서로 통신을 주고받을 수 있게 도와주는 저전력 장거리 통신(LPWA, Low Power Wide Area) 기술이다. 다른 통신망과 비교했을 때, 적은 전력으로 먼 거리를 통신할 수 있어 사물인터넷(IoT) 전용망으로 불리기도 한다. 로라(LoRa)망은 롱레인지(Long Range)의 약자로 3G나 롱텀에볼루션(LTE) 등 기존 스마트폰 통신망과 달리 저전력으로 통신할 수 있는 장거리 통신망이다. 최소한의 전력 소모로 10km 이상 통신한다. 초고속, 광대역 네트워크 장비를 필요로 하는 통신망과 다르게 별도의 기지국이나 중계 장비도 필요 없다. 기기에 바로 칩을 올려 데이터를 주고받을 수 있다. 로라는 3G나 LTE에 비해 인프라 구축 비용이 낮은 동시에 높은 확장성을 갖고 있는 통신망이다. 또한 네트워크 서버와 어플리케이션(Application, App) 서버 간 통신 프로세싱은 MQTT Topic 프로토콜을 사용할 수 있다. MQTT 프로토콜은 사물 통신(M2M: Machine to Machine), 사물 인터넷(IoT: Internet of Things)과 같이 대역폭이 제한된 통신 환경에 최적화하여 개발된 푸시 기술(push technology) 기반의 경량 메시지 전송 프로토콜을 의미한다. MQTT 프로토콜은 푸시 기술(push technology)에서 일반적으로 사용되는 클라이언트/서버 방식 대신, 메시지 매개자(broker)를 통해 송신자가 특정 메시지를 발행(publish)하고 수신자가 메시지를 구독(subscribe)하는 방식을 사용한다. 즉, 매개자(broker)를 통해 메시지가 송수신된다. 메시지 길이가 가장 작게는 2 바이트까지 가능하고, 초당 1,000 단위의 메시지 전송이 될 수 있어 가볍고 빠르다는 장점을 갖는다. 따라서 원격 검침, 원격 의료 등 다양한 분야에 효율적으로 사용될 수 있다. 6 is a diagram illustrating JOIN communication of an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention. LoRaWan protocol can be used for joining and communication processing between the IoT technology integrated data collection device and the network (N/W) server. LoRa (Long Range) is a low power wide area (LPWA) technology that helps objects communicate with each other. Compared to other communication networks, it is also called the dedicated Internet of Things (IoT) network because it can communicate over long distances with less power. LoRa network, short for Long Range, is a long-distance communication network that can communicate with low power unlike existing smartphone communication networks such as 3G or Long Term Evolution (LTE). It communicates over 10 km with minimal power consumption. Unlike communication networks that require high-speed, broadband network equipment, separate base stations or relay equipment are not required. You can send and receive data by putting the chip directly on the device. Compared to 3G or LTE, LoRa is a telecommunications network with low infrastructure construction cost and high scalability. In addition, the communication processing between the network server and the application (Application, App) server can use the MQTT Topic protocol. The MQTT protocol refers to a lightweight message transmission protocol based on push technology developed to optimize bandwidth-limited communication environments such as Machine to Machine (M2M) and Internet of Things (IoT). The MQTT protocol uses a method in which a sender publishes a specific message and a receiver subscribes to the message through a message broker, instead of the client/server method commonly used in push technology. . That is, messages are transmitted and received through a broker. It has the advantage of being lightweight and fast because the message length can be as small as 2 bytes and can transmit messages of 1,000 units per second. Therefore, it can be efficiently used in various fields such as remote meter reading and remote medical care.

IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 네트워크 서버에 join request를 송신하고, 네트워크 서버는 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 등록된 단말이면 Join processing을 수행한다. 네트워크 서버는 어플리케이션 서버에 topic: join 메시지를 전송하고, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치로 join이 accept되었다는 join accept메시지를 전송할 수 있다. 이 과정을 통해 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 통합관리시스템의 서버에 접속하여 Join할 수 있다.The IoT technology integrated data collection device transmits a join request to the network server, and the network server performs join processing if the IoT technology integrated data collection device is a registered terminal. The network server may transmit a topic: join message to the application server, and may transmit a join accept message indicating that the join has been accepted to the IoT technology integrated data collection device. Through this process, the IoT technology integrated data collection device can access and join the server of the integrated management system.

도 7은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 데이터 통신 방법을 나타낸 도면이다. 전술한 바와 같이, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치와 네트워크 (network, N/W) 서버간 join 및 통신 프로세싱은 LoRaWan 프로토콜을 사용하고, 네트워크 서버와 어플리케이션(Application, App) 서버 간 통신 프로세싱은 MQTT Topic 프로토콜을 사용할 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 송신하는 데이터가 Confirmed Data 인 경우, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 Confirmed Data를 네트워크 서버로 전송할 수 있다. 네트워크 서버는 해당 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 등록된 단말인 경우, 해당 Data를 프로세싱할 수 있다. Data에 대한 프로세싱이 완료되면, 네트워크 서버는 어플리케이션 서버에게 Topic rx 메시지를 전송하고, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치에게 Ack 메시지를 전송할 수 있다. 어플리케이션 서버는 Topic rx/tx 제어시 레퍼런스 값을 기준으로 통신 성공 여부를 확인할 수 있다. 7 is a diagram illustrating a data communication method of an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention. As described above, the LoRaWan protocol is used for join and communication processing between the IoT technology-integrated data collection device and the network (N/W) server, and the MQTT Topic protocol is used for communication processing between the network server and the application (Application, App) server. can be used. When the data transmitted by the IoT technology-integrated data collection device is Confirmed Data, the IoT technology-integrated data collection device may transmit the Confirmed Data to the network server. The network server may process the corresponding data when the corresponding IoT technology integrated data collection device is a registered terminal. When data processing is completed, the network server may transmit a Topic rx message to the application server and an Ack message to the IoT technology integrated data collection device. The application server can check whether communication is successful based on the reference value when controlling the topic rx/tx.

IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 Class A를 사용하는 경우, 어플리케이션 서버에서 Downlink를 보내기 위서는 반드시 Uplink 메시지를 보유해야 한다. Class A의 경우, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 네트워크 서버에게 Up-Link 전송을 수행한 이후에 두 번에 걸쳐 제한적으로 Down-Link를 수신할 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 Tx를 하기 전에는 Tx와 Rx를 꺼두었다가 Tx 이후 정해진 시간에 잠깐 Rx 신호를 감지한다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 Class A를 사용하면 Rx를 수신하기 위해서 Tx를 사용해야 한다. 그렇기 때문에 Class A는 Tx 위주의 서비스에 사용될 수 있다. If IoT technology integrated data collection device uses Class A, it must have uplink message to send downlink from application server. In the case of Class A, the IoT technology-integrated data collection device can receive down-link in two limited ways after performing up-link transmission to the network server. The IoT technology integrated data collection device turns off Tx and Rx before Tx, and detects the Rx signal for a while at a set time after Tx. If the IoT technology integrated data acquisition device uses Class A, Tx must be used to receive Rx. Therefore, Class A can be used for Tx-oriented services.

IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 송신하는 데이터가 unConfirmed Data 인 경우, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 unConfirmed Data를 네트워크 서버로 전송할 수 있다. 네트워크 서버는 해당 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 등록된 단말인 경우, 해당 Data를 프로세싱할 수 있다. Data에 대한 프로세싱이 완료되면, 네트워크 서버는 어플리케이션 서버에게 Topic rx 메시지를 전송하고, 어플리케이션 서버는 네트워크 서버에게 Topic tx 메시지로써, confirmed data down 메시지를 전송할 수 있다. 어플리케이션 서버가 Uplink 메시지인 Topic rx를 받을 때 제어할 것이 있다면 Topic tx를 회신할 수 있다. 이때, 지연시간은 100ms 이내이다. 네트워크 서버는 해당 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 등록된 단말인 경우, 해당 Data를 프로세싱할 수 있다. 네트워크 서버는 어플리케이션 서버에게 Topic tx or error 메시지를 전송하고, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치에게 confirmed data down 메시지를 전송할 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 이에 대해 Ack 메시지를 네트워크 서버에 전송할 수 있으며, 네트워크 서버는 어플리케이션 서버에게 Topic ack 메시지를 전송할 수 있다. When the data transmitted by the IoT technology-integrated data collection device is unconfirmed data, the IoT technology-integrated data collection device may transmit the unconfirmed data to the network server. The network server may process the corresponding data when the corresponding IoT technology integrated data collection device is a registered terminal. When data processing is completed, the network server transmits a topic rx message to the application server, and the application server may transmit a confirmed data down message to the network server as a topic tx message. When an application server receives an Uplink message, Topic rx, it can return Topic tx if it has something to control. At this time, the delay time is within 100 ms. The network server may process the corresponding data when the corresponding IoT technology integrated data collection device is a registered terminal. The network server may transmit a Topic tx or error message to the application server and a confirmed data down message to the IoT technology integrated data collection device. The IoT technology integrated data collection device may transmit an Ack message to the network server, and the network server may transmit a Topic ack message to the application server.

도 8은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 동작 방법을 나타낸다. 도 8에서 설명하는 방법은 발전 전력 통합 관리 방법으로 지칭될 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 발전설비 또는 인버터로부터 데이터를 수신할 수 있다(s8010). 여기서 데이터는 발전설비에 의해 생산된 전력에 대해 인버터가 측정한 전류/전압 데이터를 의미할 수 있다. 또한 데이터는 태양열 패널 등 신재생 에너지 발전설비 또는 인버터에 내장된 센서 등에 의해 센싱된 발전 정보 및 상태 정보를 포함할 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 데이터를 가공하거나 또는 데이터 자체를 통신 모듈로 전달할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3 내지 도 5에서 설명한 바와 같다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 데이터를 저전력 장거리 (LPWA) 통신 기술을 이용하여 서버로 전송할 수 있다(s8020). 이 과정에서 해당 데이터들은 통신 기술에 따라 가공될 수 있다. 8 shows an operating method of an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention. The method described in FIG. 8 may be referred to as a generation power integrated management method. The IoT technology integrated data collection device may receive data from a power generation facility or an inverter (s8010). Here, the data may refer to current/voltage data measured by the inverter with respect to the power produced by the power generation facility. In addition, the data may include power generation information and state information sensed by a new renewable energy generation facility such as a solar panel or a sensor embedded in an inverter. The IoT technology-integrated data collection device may process data or transmit data itself to a communication module. A detailed description of this is as described in FIGS. 3 to 5 . The IoT technology-integrated data collection device may transmit data to a server using low-power long-distance (LPWA) communication technology (s8020). In this process, corresponding data may be processed according to communication technology.

도 9는 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치를 이용한 통합 관리 시스템의 동작 방법을 나타낸다. 도 9에서 설명하는 방법은 발전 설비 통합 관리 방법으로 지칭될 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 발전설비로부터 데이터를 수신할 수 있다(s9010). 여기서 데이터는 발전설비에 의해 생산된 전력에 대해 인버터가 측정한 전류/전압 데이터를 의미할 수 있다. 또한 데이터는 태양열 패널 등 신재생 에너지 발전설비 또는 인버터에 내장된 센서 등에 의해 센싱된 발전 정보 및 상태 정보를 포함할 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 데이터를 가공하거나 또는 데이터 자체를 통신 모듈로 전달할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3 내지 도 5에서 설명한 바와 같다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 데이터를 저전력 장거리 (LPWA) 통신 기술을 이용하여 서버로 전송할 수 있다(s9020). 이 과정에서 해당 데이터들은 통신 기술에 따라 가공될 수 있다.9 shows an operating method of an integrated management system using an IoT technology integrated data collection device according to an embodiment of the present invention. The method described in FIG. 9 may be referred to as an integrated power generation facility management method. The IoT technology integrated data collection device may receive data from the power generation facility (s9010). Here, the data may refer to current/voltage data measured by the inverter with respect to the power produced by the power generation facility. In addition, the data may include power generation information and state information sensed by a new renewable energy generation facility such as a solar panel or a sensor embedded in an inverter. The IoT technology-integrated data collection device may process data or transmit data itself to a communication module. A detailed description of this is as described in FIGS. 3 to 5 . The IoT technology-integrated data collection device may transmit data to a server using low-power long-distance (LPWA) communication technology (s9020). In this process, corresponding data may be processed according to communication technology.

IoT 기술 일체형 데이터 수집장치에 의해 서버로 전송된 데이터는 사용자 디바이스에게 전송될 수 있다(s9030). 사용자 디바이스는 도 1 또는 도 3에서 설명한 바와 같이, 모바일 또는 웹 버전의 통합 관리 프로그램, 즉 모니터링 어플리케이션을 통해 수신된 데이터를 디스플레이할 수 있다(s9040). Data transmitted to the server by the IoT technology integrated data collection device may be transmitted to the user device (S9030). As described with reference to FIG. 1 or FIG. 3 , the user device may display data received through a mobile or web version integrated management program, that is, a monitoring application (S9040).

모듈 또는 유닛은 메모리(또는 저장 유닛)에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서들일 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 단계들은 하드웨어/프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 모듈/블락/유닛들은 하드웨어/프로세서로서 동작할 수 있다. 또한, 본 발명이 제시하는 방법들은 코드로서 실행될 수 있다. 이 코드는 프로세서가 읽을 수 있는 저장매체에 쓰여질 수 있고, 따라서 장치(apparatus)가 제공하는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있다. A module or unit may be processors that execute a sequence of operations stored in a memory (or storage unit). Each step described in the foregoing embodiment may be performed by hardware/processors. Each module/block/unit described in the foregoing embodiment may operate as a hardware/processor. In addition, the methods proposed by the present invention can be executed as codes. This code can be written to a storage medium readable by a processor, and thus can be read by a processor provided by an apparatus (apparatus).

설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시 예들을 병합하여 새로운 실시 예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 그리고, 통상의 기술자의 필요에 따라, 이전에 설명된 실시 예들을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.For convenience of description, each drawing has been divided and described, but it is also possible to design to implement a new embodiment by merging the embodiments described in each drawing. And, according to the need of a person skilled in the art, designing a computer-readable recording medium in which programs for executing the previously described embodiments are recorded falls within the scope of the present invention.

본 발명에 따른 장치 및 방법은 상술한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상술한 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The device and method according to the present invention are not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, but all or part of each of the embodiments can be selectively modified so that various modifications can be made. They may be configured in combination.

한편, 본 발명이 제안하는 방법을 네트워크 디바이스에 구비된, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에, 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, it is possible to implement the method proposed by the present invention as a processor-readable code on a processor-readable recording medium provided in a network device. The processor-readable recording medium includes all types of recording devices in which data readable by the processor is stored. Examples of the processor-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc., and also include those implemented in the form of carrier waves such as transmission through the Internet. . In addition, the processor-readable recording medium is distributed in computer systems connected through a network, so that the processor-readable code can be stored and executed in a distributed manner.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.In addition, although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications are possible by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.

그리고, 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수가 있다.And, in this specification, both the product invention and the method invention are described, and the description of both inventions can be supplementarily applied as needed.

본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 이해된다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.It is understood by those skilled in the art that various changes and modifications can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention. Accordingly, it is intended that this invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

본 명세서에서 장치 및 방법 발명이 모두 언급되고, 장치 및 방법 발명 모두의 설명은 서로 보완하여 적용될 수 있다.In this specification, both device and method inventions are referred to, and descriptions of both device and method inventions can be applied complementary to each other.

1010: 데이터 전송부 1020: 중앙관제 시스템
1030: 사용자 디바이스1010: data transmission unit 1020: central control system
1030: user device

Claims (14)

신재생 에너지 발전 설비 및 인버터를 포함하는 발전 설비로부터 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함하는 데이터를 수집하고, 시리얼 인터페이스, Ethernet 모듈, Wifi 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 데이터 수집부;
수집된 데이터를 프로세싱하는 중앙처리장치; 및
제 1 단자, 제 2 단자 및 제 3 단자를 포함하는 UART 인터페이스를 통해 상기 중앙처리장치와 연결되고, 프로세싱된 데이터를 전송하는 통신 모듈; 을 포함하고,
상기 제 1 단자는 상승 엣지를 이용한 wake-up interrupt를 수신하고,
상기 제 2 단자는 CLI command를 상기 중앙처리장치에 전송하고,
상기 제 3 단자는 상기 CLI command를 상기 중앙처리장치로부터 수신하는,
통신 기능 일체형 데이터 수집장치.A data collection unit that collects data including power generation information and power generation related state information from renewable energy power generation facilities and power generation facilities including inverters, and includes at least one of a serial interface, an Ethernet module, and a Wifi module;
A central processing unit processing the collected data; and
A communication module connected to the central processing unit through a UART interface including a first terminal, a second terminal, and a third terminal and transmitting processed data; including,
The first terminal receives a wake-up interrupt using a rising edge,
The second terminal transmits a CLI command to the central processing unit,
The third terminal receives the CLI command from the central processing unit,
All-in-one data collection device with communication function. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 발전 정보는 상기 인버터에 의해 직류에서 교류로 변환된 전력에 대해 측정된 수치에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 데이터 수집장치.According to claim 1,
The power generation information includes information on values measured for power converted from direct current to alternating current by the inverter. 제 1 항에 있어서,
상기 통신 모듈은 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용하여 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 데이터 수집장치.According to claim 1,
The communication module is a data collection device with integrated communication function, characterized in that for transmitting data using a low-power wide-area (LPWA) communication method. 제 1 항에 있어서,
상기 시리얼 인터페이스는 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하여 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 데이터 수집장치.According to claim 1,
The serial interface is a data collection device with integrated communication function, characterized in that for transmitting and receiving data using an RS-232C or RS 485 / 422 interface. 제 1 항에 있어서,
상기 전송되는 데이터는 표준화된 API (application programming interface)를 통해 서버로 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 데이터 수집장치.According to claim 1,
The data to be transmitted is transmitted to the server through a standardized application programming interface (API). 제 6 항에 있어서,
상기 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 데이터 수집장치.According to claim 6,
The communication function-integrated data collection device, characterized in that the server includes at least one of a relay server, a communication server, and a DB (data base) server. 데이터 수집부가 발전 설비로부터 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함하는 데이터를 수집하는 단계;
중앙처리장치가 상기 수집된 데이터를 프로세싱하는 단계; 및
통신 모듈이 상기 프로세싱된 데이터를 서버로 전송하는 단계;
를 포함하고,
상기 데이터를 서버로 전송하는 단계는,
상기 수집된 데이터가 Confirmed data인 경우 상기 서버에 상기 프로세싱된 데이터를 전송한 후 상기 서버로부터 ack 메시지를 수신하고, 상기 수집된 데이터가 unConfirmed data인 경우 상기 서버에 상기 프로세싱된 데이터를 전송한 후 상기 서버로부터 confirmed data down 메시지를 수신하는,
발전 전력 통합 관리 방법.Collecting data including power generation information and power generation related state information from a power generation facility by a data collection unit;
processing the collected data by a central processing unit; and
transmitting, by a communication module, the processed data to a server;
including,
The step of transmitting the data to the server,
When the collected data is Confirmed data, after transmitting the processed data to the server, an ack message is received from the server, and when the collected data is unConfirmed data, after transmitting the processed data to the server, the Receive confirmed data down message from server,
Generation power integrated management method. 제 8 항에 있어서,
상기 발전 설비는 신재생 에너지 발전 설비 및 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 전력 통합 관리 방법.According to claim 8,
The power generation facility is a method for integrated management of power generation, characterized in that it comprises a renewable energy power generation facility and an inverter. 제 9 항에 있어서,
상기 발전 정보는 상기 인버터에 의해 직류에서 교류로 변환된 전력에 대해 측정된 수치에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 전력 통합 관리 방법.According to claim 9,
The power generation information includes information on a value measured for power converted from direct current to alternating current by the inverter. 제 8 항에 있어서,
상기 통신 모듈은 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용하여 데이터를 전송하고,
상기 데이터 수집부는 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하여 데이터를 송수신하고,
상기 전송되는 데이터는 표준화된 API (application programming interface)를 통해 서버로 전송되는 것을 특징으로 하는 발전 전력 통합 관리 방법.According to claim 8,
The communication module transmits data using a low-power wide-area (LPWA) communication method,
The data collection unit transmits and receives data using an RS-232C or RS 485/422 interface,
The transmitted data is transmitted to the server through a standardized application programming interface (API). 제 8 항에 있어서,
상기 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 전력 통합 관리 방법.According to claim 8,
The server is generated power integrated management method characterized in that it comprises at least one of a relay server, a communication server and a DB (data base) server. 통신 기능 일체형 데이터 수집장치, 제 1 서버 및 제 2 서버를 포함하는 발전 전력 통합 관리 시스템에 있어서,
발전 설비로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 상기 수집된 데이터를 프로세싱하는 중앙처리장치 및 상기 프로세싱된 데이터를 상기 제 1 서버에 전송하는 통신 모듈을 포함하는 통신 기능 일체형 데이터 수집 장치;
상기 수집한 데이터를 관리하는 제 1 서버; 및
사용자에게 상기 데이터를 제공하는 제 2 서버; 를 포함하고,
상기 제 1 서버는,
상기 데이터가 Confirmed data인 경우 상기 제 2 서버에 제 1 메시지를 전송하고, 상기 데이터가 Unconfirmed data인 경우 상기 제 2 서버에 제 2 메시지를 전송한 후 상기 제 2 서버로부터 confirmed data down 메시지를 수신하고 상기 수신한 confirmed data down 메시지를 상기 통신 기능 일체형 데이터 수집장치에 전송하는,
발전 전력 통합 관리 시스템.In the generation power integrated management system including a communication function integrated data collection device, a first server and a second server,
a communication function-integrated data collection device including a data collection unit that collects data from power generation facilities, a central processing unit that processes the collected data, and a communication module that transmits the processed data to the first server;
a first server managing the collected data; and
a second server providing the data to a user; including,
The first server,
When the data is Confirmed data, a first message is transmitted to the second server, and when the data is Unconfirmed data, a second message is transmitted to the second server and a confirmed data down message is received from the second server, Transmitting the received confirmed data down message to the communication function-integrated data collection device,
Generation power integrated management system. 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 서버는,
상기 통신 기능 일체형 데이터 수집장치로부터 수신한 데이터에 기초하여, 실시간 종합 관제 제공, 장애상황 이벤트에 대한 알림 서비스 제공, 상기 수신한 데이터를 취합 및 가공, 상기 수신한 데이터에 기반한 테이블 생성, 상기 수신한 데이터에 기반한 발전량 예측, 장애 진단 및 원인 분석 중 적어도 하나를 수행하는,
발전 전력 통합 관리 시스템.According to claim 13,
The first server,
Based on the data received from the communication function-integrated data collection device, real-time comprehensive control, provision of a notification service for failure events, collection and processing of the received data, creation of a table based on the received data, Performing at least one of data-based power generation prediction, failure diagnosis, and cause analysis,
Generation power integrated management system.
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