KR20110073155A - 지능형 전력 기기 기반 유비쿼터스 빌딩 에너지 관리 시스템 - Google Patents

지능형 전력 기기 기반 유비쿼터스 빌딩 에너지 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

부하별 사용량과 에너지 환경 센서 정보간의 상관관계 분석을 통해 빌딩별로 효율적 에너지 관리 체계의 지속적 관리 개선을 지원하고, 수요변동 추세 분석을 통한 수요 계산 정보를 제공하는 빌딩 에너지 정보 모니터링 및 관리 장치를 구축한다.

Description

지능형 전력 기기 기반 유비쿼터스 빌딩 에너지 관리 시스템{UBIQUITOUS BUILDING ENERGY MANAGEMENT SYSTEM BASED ON INTELLIGENT POWER DEVICES}
본 발명은 빌딩의 전력 사용량을 모니터링하고, 에너지 수요를 지능적으로 관리하는 장치에 관한 것으로서 좀더 상세하게는 빌딩 내에 설치된 전력량계 모듈과 환경 센서들을 이용하여 빌딩의 에너지를 좀더 효율적으로 관리하는 장치에 관한 것이다.
빌딩 제어 시스템은 빌딩 내부, 외부를 쾌적하게 유지하기 위하여 빌딩 내부의 내 설치된 각종 전자 장치, 기계 장치를 제어한다. 예를 들어 빌딩 내부의 온도가 상승하는 경우, 빌딩 제어 시스템은 에어컨을 동작 시킨다. 또한 빌딩 내부의 공기가 혼탁한 경우에, 빌딩 제어 시스템은 공조 장치를 동작 시킨다. 즉, 빌딩 제어 시스템은 빌딩 내부, 외부의 특정 조건에 따라서 전자 장치, 또는 기계 장치를 동작시켜 빌딩 내부, 외부를 쾌적하게 유지, 관리할 수 있다.
이를 위하여 빌딩 제어 시스템은 빌딩 내부 또는 외부에 적어도 하나 이상의 환경 센서를 설치하고, 동작 환경 정보를 수집할 수 있다. 빌딩 내부의 온도, 습도에 대한 정보 및 빌딩이 위치한 지역의 날씨 정보 등이 동작 환경 정보일 수 있다.
각 전자 장치, 기계 장치가 동작하는 특정 조건이 중첩된다면, 각 전자 장치, 기계 장치는 개별적으로 동작하고, 각 장치가 동작함에 따라서 빌딩의 전력 사용량은 증가한다. 고층 빌딩들은 특정 지역에 밀집해 있는 경우가 대부분이므로, 각 빌딩들의 동작 환경 정보는 유사하다. 따라서, 빌딩이 밀집해 있는 지역의 전력 사용량이 급상승할 수 있다. 만약 빌딩 밀집 지역에 전력을 공급하는 배전망의 능력 이상으로 전력 사용량이 급증한다면, 빌딩 밀집 지역에 충분한 전력을 공급할 수 없고, 이는 정전 사태를 초래할 수 있다.
따라서, 빌딩 제어 시스템은 빌딩 내에 설치된 전자 장치, 기계 장치 등의 지능형 전력 기기들이 미래에 사용할 전력량을 계산하고, 각 지능형 전력 기기들의 동작을 제어하여 과도한 전력 사용을 방지해야 한다.
예시적 실시예들의 일측은 빌딩에 설치된 지능형 전력 기기들이 미래에 사용할 전력량을 계산하여 빌딩의 전력 사용을 제한하는 에너지 관리 장치 및 방법을 제공한다.
예시적 실시예들의 또 다른 일측은 지능형 전력 기기들의 전력 사용 추이를 계산하고, 그에 따라서 빌딩 전체의 전력 사용량을 계산하는 에너지 관리 장치 및 방법을 제공한다.
예시적 실시예들의 또 다른 일측은, 빌딩 전체의 전력 사용량을 제어하여 빌딩의 에너지 사용 효율을 향상시키는 에너지 관리 장치 및 방법을 제공한다.
예시적 실시예들의 일측에 따르면, 지능형 전력 기기의 위치 정보, 상기 지능형 전력 기기가 사용한 전력량 및 상기 지능형 전력 기기의 동작 환경 정보를 이용하여 상기 지능형 전력 기기가 미래에 사용할 전력량을 계산하는 서비스 매니저 및 상기 계산된 미래에 사용할 전력량을 이용하여 상기 지능형 전력 기기를 제어하는 콘트롤 매니저를 포함하는 에너지 관리 장치가 제공된다.
여기서, 상기 지능형 전력 기기는 빌딩 내부에 설치되고, 동작 환경 정보는 상기 빌딩의 온도, 습도 및 상기 빌딩이 위치한 지역의 날씨 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 동작 환경 정보는 적어도 하나 이상의 환경 센서들로부터 전송된 것일 수 있다.
또한, 상기 지능형 전력 기기에 대한 제어 신호를 웹을 이용하여 수신하는 웹 서비스 인터페이스 모듈을 더 포함하고, 상기 콘트롤 매니저는 상기 제어 신호를 이용하여 상기 지능형 전력 기기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 지능형 전력 기기는 빌딩 내부에 설치되고, 상기 지능형 전력 기기의 상기 빌딩 내부에서의 위치 정보 및 상기 사용한 전력량을 저장하는 데이터베이스 매니저를 더 포함하고, 상기 서비스 매니저는 상기 저장된 위치 정보 및 상기 저장된 사용한 전력량을 이용하여 상기 미래에 사용할 전력량을 계산할 수 있다.
예시적 실시예들의 또 다른 일측에 따르면, 지능형 전력 기기의 위치 정보, 상기 지능형 전력 기기가 사용한 전력량 및 상기 지능형 전력 기기의 동작 환경 정보를 이용하여 상기 지능형 전력 기기가 미래에 사용할 전력량을 계산하는 단계 및 상기 계산된 미래에 사용할 전력량을 이용하여 상기 지능형 전력 기기를 제어하는 단계를 포함하는 에너지 관리 방법이 제공된다.
여기서, 상기 지능형 전력 기기는 빌딩 내부에 설치되고, 상기 동작 환경 정보는 상기 빌딩의 온도, 습도 및 상기 빌딩이 위치한 지역의 날씨 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 동작 환경 정보는 적어도 하나 이상의 환경 센서들로부터 전송될 수 있다.
또한, 상기 지능형 전력 기기에 대한 제어 신호를 웹을 이용하여 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 제어하는 단계는 상기 제어 신호를 이용하여 상기 지능형 전력 기기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 지능형 전력 기기는 건물 내부에 설치되고,
상기 지능형 전력 기기의 상기 건물 내부에서의 위치 정보 및 상기 사용한 전력량을 저장하는 단계를 더 포함하고, 상기 계산하는 단계는 상기 저장된 위치 정보 및 상기 저장된 사용한 전력량을 이용하여 상기 미래에 사용할 전력량을 계산할 수 있다.
예시적 실시예들의 일측에 따르면 빌딩에 설치된 지능형 전력 기기들이 미래에 사용할 전력량을 계산하여 빌딩의 전력 사용을 제한하는 에너지 관리 장치 및 방법이 제공된다.
예시적 실시예들의 또 다른 일측에 따르면 지능형 전력 기기들의 전력 사용 추이를 계산하고, 그에 따라서 빌딩 전체의 전력 사용량을 계산하는 에너지 관리 장치 및 방법이 제공된다.
예시적 실시예들의 또 다른 일측에 따르면, 빌딩 전체의 전력 사용량을 제어하여 빌딩의 에너지 사용 효율을 향상시키는 에너지 관리 장치 및 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 관리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 관리 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 관리 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 관리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
지능형 전력 기기(120, 130)는 빌딩(110)내에 설치된다. 지능형 전력 기기는 전력을 소비하여 동작하는 전자 장치 또는 기계 장치이다. 일실시예에 따르면, 지능형 전력 기기는 제어 장치의 제어 신호의 따라서 지능형 전력 기기의 출력을 변경하거나 동작 여부를 선택 함으로써, 사용하는 전력량을 제어할 수 있다. 구체적으로는, TV, 에어컨 등 전력을 소비하는 전자 장치 또는 공조 장치 등 전력을 소비하는 기계장치가 지능형 전력 기기로서 사용될 수 있다.
전력량계(121, 131)는 각 지능형 전력 기기(120, 130)가 사용한 전력량을 기록하고, 각 지능형 전력 기기(120, 130)가 사용한 전력을 에너지 관리 장치(100)로 전송한다. 일실시예에 따르면 전력량계(121, 131)는 소정의 시간 동안 각 지능형 전력 기기(120, 130)가 사용한 전력을 평균하여 각 디바이스(120, 130)가 사용한 전력을 측정할 수 있다.
일실시예에 따르면 전력량계(121, 131)는 전력량 정보를 유선(140) 또는 무선으로 에너지 관리 장치(100)로 전송할 수 있다.
환경 센서(151, 152, 153)는 빌딩 내부 또는 외부에 설치되어 동작 환경 정보를 수집한다. 동작 환경 정보는 지능형 전력 기기가 동작하는 공간에 대한 정보로서, 특히 지능형 전력 기기의 동작에 영향을 미치는 인자에 대한 정보이다. 예를 들면 빌딩 내부 또는 외부의 온도, 습도, 또는 빌딩이 위치한 지역의 날씨 등이 동작 환경 정보이다. 특히, 동작 환경 정보는 각 지능형 전력 기기(120, 130)가 설치된 공간의 온도 또는 습도에 대한 정보일 수 있다.
환경 센서(151, 152, 153)는 수집한 동작 환경 정보를 에너지 관리 장치(100)로 전송한다. 환경 센서(151, 152, 153)들은 수집한 동작 환경 정보를 유선(160) 또는 무선으로 전송할 수 있다.
에너지 관리 장치(100)는 각 지능형 전력 기기(120, 130)가 사용한 전력량을 수신한다. 또한 에너지 관리 장치(100)는 빌딩 내부 또는 외부의 동작 환경 정보를 수신한다.
에너지 관리 장치(100)는 각 지능형 전력 기기(120, 130)의 사용 전력량 정보 및 빌딩 내부 또는 외부의 동작 환경 정보를 이용하여 각 지능형 전력 기기의 미래에 사용할 전력량을 계산할 수 있다.
예를 들어, 지능형 전력 기기가 에어컨인 경우를 가정하자. 동작 환경 정보를 분석한 결과, 빌딩 내부의 온도가 상승하고 있거나, 빌딩 내부의 온도가 임계 온도 이상이라면, 에너지 관리 장치(100)는 지능형 전력 기기가 앞으로 좀더 많은 전력을 사용할 것으로 계산할 수 있다. 즉, 지능형 전력 기기의 미래에 사용할 전력량이 현재 사용 전력량보다 많을 것으로 계산할 수 있다.
다른 예로서, 지능형 전력 기기가 TV인 경우를 가정하자. TV는 하루 중에서 특정한 시간대에만 집중적으로 사용되고, 다른 시간대에는 사용되지 않는 사용 패턴을 가지고 있다. 따라서 지능형 전력 기기가 현재 전력을 사용하고 있지 않은 경우에도, 에너지 관리 장치(100)는 지능형 전력 기기가 특정한 시간대에서는 전력을 사용할 것으로 계산할 수 있다.
일실시예에 따르면, 에너지 관리 장치(100)는 각 지능형 전력 기기(120, 130)의 시간에 따른 미래에 사용할 전력량을 계산하고, 이를 그래프 형태로 가공할 수 있다. 또한 에너지 관리 장치(100)는 가공된 그래프를 관리자에게 디스플레이할 수 있다. 관리자는 그래프를 이용하여 지능형 전력 기기(120, 130)의 미래 전력 사용량을 파악하고, 각 지능형 전력 기기에 대한 제어 신호를 입력할 수 있다.
예를 들어, 동작 환경 정보가 온도 상승을 의미하고, 지능형 전력 기기(120, 130)가 에어컨인 경우를 가정하자. 이 경우, 지능형 전력 기기(120, 130)의 미래에 사용할 전력량은 현재보다 증가하는 것으로 계산된다.
만약 빌딩에 대한 전력 공급이 제한 되는 경우에, 관리자는 온도 상승에도 불구하고, 에어컨의 가동을 제한하는 제어 신호를 입력할 수 있다. 이 경우에, 에너지 관리 장치(100)는 관리자의 제어 신호에 따라서 에어컨이 동작하지 않도록 제어한다.
일실시예에 따르면 에너지 관리 장치(100)는 각 지능형 전력 기기(120, 130)가 미래에 사용할 전력량을 인터넷을 이용하여 원격지에 위치한 관리자에게 제공할 수 있다. 관리자는 인터넷을 이용하여 제어 신호를 입력할 수 있다. 일실시예에 따르면 에너지 관리 장치(100)는 웹(WEB)을 이용하여 제어 신호를 수신할 수 있다.
일실시예에 따르면, 에너지 관리 장치(100)는 지능형 전력 기기(120, 130)의 위치 정보를 이용하여 각 지능형 전력 기기(120, 130)의 미래에 사용할 전력량을 계산 할 수 있다. 지능형 전력 기기(120, 130)의 위치 정보는 각 지능형 전력 기기(120, 130)의 위치에 대한 정보이다. 일실시예에 따르면 지능형 전력 기기(120, 130)의 위치 정보는 GPS를 이용한 절대 위치 정보일 수 있고, 빌딩의 몇 층, 또는 몇 호에 위치한다는 상대 위치 정보일 수 있다.
동일한 빌딩 내부라도 지능형 전력 기기(120, 130)가 위치한 공간에 따라서 동작 환경 정보는 매우 상이할 수 있다. 예를 들어 빌딩 지하에 난방 장치 등이 설치되었다면, 지하의 온도는 매우 높지만, 빌딩 외부의 온도는 매우 낮을 수 있다. 이 경우 에너지 관리 장치(100)는 지하에 대해서는 난방을 수행하지 않고, 지상 부분에 대해서만 난방을 수행 하도록 난방 장치를 제어할 수 있다. 또한, 빌딩 외부의 찬 공기가 유입되지 않도록 창문 개폐 장치를 가동할 수 있다.
따라서, 에너지 관리 장치는 각 지능형 전력 기기(120, 130)가 각 공간에 적합한 동작을 수행하도록 각 지능형 전력 기기(120, 130)에 대하여 상이한 제어를 수행할 수 있다.
일실시예에 따르면 에너지 관리 장치(100)는 지능형 전력 기기(120, 130)의 위치 정보뿐만 아니라, 환경 센서(151, 152, 153)의 위치 정보를 저장할 수 있다. 에너지 관리 장치는 저장된 환경 센서(151, 152, 153)의 위치를 이용하여 각 지능형 전력 기기(120, 130)에 대한 제어를 수행할 수 있다. 즉, 에너지 관리 장치(100)는 동작 환경 정보를 전송한 환경 센서의 위치 정보를 이용하여 건물 각 부분에서의 동작 환경을 파악할 수 있다. 에너지 관리 장치는 각 부분에서의 동작 환경에 따라서 지능형 전력 기기(120, 130)에 대한 상이한 제어를 수행할 수 있다.
이상 도 1에서는 에너지 관리 장치(100)가 관리자의 제어 신호에 따라서 각 지능형 전력 기기(120, 130)에 대한 제어를 수행하는 실시예에 대해서 설명하였다. 그러나, 다른 실시예에 따르면, 에너지 관리 장치(100)는 관리자로부터 제어 신호를 수신하지 않고, 각 지능형 전력 기기(120, 130)에 대한 제어 신호를 자체적으로 생성할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 관리 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
에너지 관리 장치(200)는 서비스 매니저(210), 콘트롤 매니저(220), 디스플레이 매니저(230), 인터페이스 모듈(240) 및 데이터 베이스 매니저(250)를 포함한다.
인터페이스 모듈(240)은 지능형 전력 기기(261, 262)가 사용한 전력량을 수신한다. 전력량계는 각 지능형 전력 기기(261, 262)가 사용한 전력량을 측정하고, 측정된 전력량을 에너지 관리 장치(200)로 전송할 수 있다.
일실시예에 따르면, 지능형 전력 기기(261, 262)는 전력량계를 내장하고, 현재 지능형 전력 기기(261, 262)가 사용하고 있는 전력량에 대한 정보를 직접 생성할 수도 있다. 이하 도 2에서는 각 지능형 전력 기기(261, 262)가 전력량계를 내장하였다고 가정하자.
다른 실시예에 따르면 전력량계는 소정의 시간 구간 동안 지능형 전력 기기(261, 262)가 사용한 전력을 평균하여 각 지능형 전력 기기(261, 262)가 사용한 전력량을 측정할 수 있다.
인터페이스 모듈(240)은 환경 센서들(271, 272)로부터 동작 환경 정보를 수신한다. 빌딩 내부, 외부의 온도, 습도, 및 빌딩이 위치한 지역의 날씨 정보 등이 동작 환경 정보로서 사용될 수 있다.
데이터 베이스 매니저(250)는 지능형 전력 기기(261, 262)들이 사용한 전력량을 저장한다.
또한, 데이터 베이스 매니저(250)는 지능형 전력 기기(261, 262)들의 위치 정보 및 각 환경 센서(271, 272)들의 위치 정보를 저장할 수 있다. 각 위치 정보는 GPS를 이용한 절대 위치 정보일 수 있고, 빌딩 내에서 몇 층 또는 몇 호에 설치되었는지 여부를 나타내는 상대 위치 정보일 수도 있다.
서비스 매니저(210)는 지능형 전력 기기(261, 262)의 사용 전력량 정보 및 동작 환경 정보를 이용하여 지능형 전력 기기(261, 262)의 미래에 사용할 전력량을 계산한다.
예를 들어, 지능형 전력 기기가 에어컨인 경우, 서비스 매니저(210)는 빌딩 내부의 온도에 따라서 지능형 전력 기기가 사용하는 전력량이 증가 또는 감소할 것으로 계산할 수 있다.
또한, 지능형 전력 기기가 TV 인 경우, 서비스 매니저(210)는 시간 대에 따라서 지능형 전력 기기가 사용하는 전력량이 증가 또는 감소할 것으로 계산할 수 있다.
일실시예에 따르면, 서비스 매니저(210)는 지능형 전력 기기(261, 262)의 위치 정보를 더 이용하여 지능형 전력 기기(261, 262)의 미래에 사용할 전력량을 계산할 수 있다. 동일한 빌딩 내부라도 지능형 전력 기기(261, 262)가 위치한 공간에 따라서 동작 환경 정보는 매우 상이할 수 있다.
예를 들어 고층 빌딩의 경우, 빌딩의 옥상 또는 고층에서는 태양광을 수신할 수 있으나, 저층에서는 태양광을 수신할 수 없는 경우가 있다. 빌딩의 옥상 또는 고층에서는 실내의 조도가 임계치 이상이지만, 빌딩의 저층에서는 실내의 조도가 임계치 이하일 수 있다.
이 경우, 고층의 조명 장치는 동작을 제한하고, 저층의 조명 장치만을 동작시켜 빌딩의 전력 사용량을 제한할 수 있다. 이 경우, 서비스 매니저는 고층의 조명 장치에 대한 미래에 사용할 전력량은 현재 보다 낮은 수준으로 계산하고, 저층의 조명 장치에 대한 미래에 사용할 전력량은 현재 보다 높은 수준으로 계산할 수 있다.
서비스 매니저(210)는 미래에 사용할 전력량에 대한 그래프를 생성할 수 있다. 서비스 매니저(210)는 지능형 전력 기기(261, 262)의 시간에 따른 미래에 사용할 전력량을 계산하고, 이를 그래프 형태로 가공할 수 있다.
또한 디스플레이 매니저(230)는 계산된 미래에 사용할 전력량을 가공된 그래프의 형태로 관리자에게 디스플레이할 수 있다. 관리자는 그래프를 이용하여 지능형 전력 기기(261, 262)의 미래 전력 사용량을 파악하고, 각 지능형 전력 기기에 대한 제어 신호를 입력할 수 있다.
인터페이스 모듈(240)은 관리자로부터 각 지능형 전력 기기(261, 262)에 대한 제어 신호를 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면 인터페이스 모듈(240)은 웹을 이용하여 관리자로부터 제어 신호를 수신할 수 있다.
콘트롤 매니저(220)는 계산된 미래에 사용할 전력량을 이용하여 지능형 전력 기기(261, 262)를 제어한다. 지능형 전력 기기(261, 262)에 대한 미래에 사용할 전력량이 현재보다 낮은 수준라면, 콘트롤 매니저(220)는 지능형 전력 기기(261, 262)에 대한 동작을 제한할 수 있다.
일실시예에 따르면 콘트롤 매니저(220)는 관리자로부터 수신한 제어 신호를 이용하여 지능형 전력 기기(261, 262)를 제어할 수 있다. 또한, 인터페이스 모듈(240)은 외부 인터넷과 연동하여 웹크롤링(crawling)하여 동작 환경 정보를 추가적으로 수집할 수 있다. 장기 일기 예보, 빌딩에 전력을 공급하는 배전 선로의 고장 여부에 대한 정보가 추가적으로 수집한 동작 환경 정보로서 사용될 수 있다.
다른 실시예에 따르면 콘트롤 매니저(220)는 관리자로부터의 제어 신호와 관계없이 자체적으로 지능형 전력 기기(261, 262)를 제어할 수 있다.
일실시예에 따르면 서비스 매니저(210)는 각 지능형 전력 기기(261, 262)의 위치 정보를 이용하여 빌딩을 복수의 구역으로 구분할 수 있다. 또한 서비스 매니저(310)는 각 구역에 위치한 지능형 전력 기기(261, 262)들의 사용 전력량 정보 및 동작 환경 정보를 이용하여 각 구역에서 미래에 사용할 전력량을 계산할 수 있다. 서비스 매니저(210)는 각 구역에 대하여 개별적으로 미래에 사용할 전력량을 계산하고, 계산된 미래에 사용할 전력량을 그래프 형태로 가공할 수 있다. 콘트롤 매니저(220)는 각 구역에 대하여 계산된 미래에 사용할 전력량에 기반하여 각 구역의 지능형 전력 기기(261, 262)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 서비스 매니저(210)는 빌딩의 각 층에 대하여 미래에 사용할 전력량을 계산하고, 콘트롤 매니저는 각 층에 대하여 개별적으로 지능형 전력 기기(261, 262)들의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 빌딩 내부, 외부의 동작 환경 정보에 따라서 지능형 전력 기기(261, 262)에 대한 상황 적응적이고 지능적인 제어가 가능하다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 관리 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
단계(S310)에서 에너지 관리 장치는 지능형 전력 기기의 사용 전력량 정보를 수신하고, 환경 센서로부터 빌딩 내부, 외부의 동작 환경 정보를 수신한다. 지능형 전력 기기의 사용 전력량 정보는 지능형 전력 기기가 현재 사용하는 전력량에 대한 정보이다.
지능형 전력 기기는 전력량계를 내정하고, 전력량계는 지능형 전력 기기의 사용 전력량 정보를 생성할 수 있다. 전력량계는 사용 전력량 정보를 에너지 관리 장치로 전송할 수 있다.
에너지 관리 장치는 지능형 전력 기기의 사용 전력량 정보 및 동작 환경 정보를 데이터 베이스에 저장할 수 있다. 또한 에너지 관리 장치는 각 지능형 전력 기기의 위치 정보 및 환경 센서의 위치 정보를 데이터 베이스에 저장할 수 있다.
단계(S320)에서 에너지 관리 장치는 지능형 전력 기기의 사용 전력량 정보 및 환경 변수를 이용하여 지능형 전력 기기의 미래에 사용할 전력량을 계산한다.
미래에 사용할 전력량은 지능형 전력 기기가 앞으로 사용하게 될 전력량이다.
예를 들어, 지능형 전력 기기가 에어컨인 경우, 에너지 관리 장치는 빌딩 내부의 온도에 따라서 지능형 전력 기기가 사용하는 전력량이 증가 또는 감소할 것으로 계산할 수 있다.
또한, 지능형 전력 기기가 TV 인 경우, 에너지 관리 장치는 시간 대에 따라서 지능형 전력 기기가 사용하는 전력량이 증가 또는 감소할 것으로 계산할 수 있다.
또한, 동일한 빌딩 내부라도 지능형 전력 기기가 위치한 공간에 따라서 동작 환경 정보는 매우 상이하므로, 에너지 관리 장치는 지능형 전력 기기의 위치 정보를 더 이용하여 지능형 전력 기기의 미래에 사용할 전력량을 계산할 수 있다.
단계(S330)에서 에너지 관리 장치는 생성된 미래에 사용할 전력량을 관리자에게 디스플레이 할 수 있다. 특히 에너지 관리 장치는 시간에 따른 미래에 사용할 전력량을 계산하고, 이를 그래프 형태로 가공하여 관리자에게 디스플레이 할 수 있다.
단계(S340)에서 에너지 관리 장치는 관리자로부터 지능형 전력 기기에 대한 제어 신호를 수신한다. 일실시예에 따르면 에너지 관리 장치는 웹을 이용하여 관리자로부터 제어 신호를 수신할 수 있다.
단계(S350)에서 에너지 관리 장치는 지능형 전력 기기를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면 에너지 관리 장치는 관리자로부터 수신한 제어 신호를 이용하여 지능형 전력 기기를 제어할 수 있다.
다른 실시예에 따르면 에너지 관리 장치는 관리자로부터의 제어 신호와 관계없이 자체적으로 지능형 전력 기기를 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 빌딩 내부, 외부의 동작 환경 정보에 따라서 지능형 전력 기기에 대한 상황 적응적이고 지능적인 제어가 가능하다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따른 에너지 관리 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 에너지 관리 장치
110: 빌딩
120, 130: 지능형 전력 기기
121, 131: 전력량계
151, 152, 153: 환경 센서

Claims (8)

  1. 지능형 전력 기기의 위치 정보, 상기 지능형 전력 기기가 사용한 전력량 및 상기 지능형 전력 기기의 동작 환경 정보를 이용하여 상기 지능형 전력 기기가 미래에 사용할 전력량을 계산하는 서비스 매니저; 및
    상기 계산된 미래에 사용할 전력량을 이용하여 상기 지능형 전력 기기를 제어하는 콘트롤 매니저
    를 포함하는 에너지 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지능형 전력 기기는 빌딩 내부에 설치되고,
    상기 동작 환경 정보는 상기 빌딩의 온도, 습도 및 상기 빌딩이 위치한 지역의 날씨 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 동작 환경 정보는 적어도 하나 이상의 환경 센서들로부터 전송된 에너지 관리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지능형 전력 기기에 대한 제어 신호를 웹을 이용하여 수신하는 웹 서비스 인터페이스 모듈을 더 포함하고,
    상기 콘트롤 매니저는 상기 제어 신호를 이용하여 상기 지능형 전력 기기를 제어하는 에너지 관리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지능형 전력 기기는 빌딩 내부에 설치되고,
    상기 지능형 전력 기기의 상기 빌딩 내부에서의 위치 정보 및 상기 사용한 전력량을 저장하는 데이터베이스 매니저
    를 더 포함하고,
    상기 서비스 매니저는 상기 저장된 위치 정보 및 상기 저장된 사용한 전력량을 이용하여 상기 미래에 사용할 전력량을 계산하는 에너지 관리 장치.
  5. 지능형 전력 기기의 위치 정보, 상기 지능형 전력 기기가 사용한 전력량 및 상기 지능형 전력 기기의 동작 환경 정보를 이용하여 상기 지능형 전력 기기가 미래에 사용할 전력량을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 미래에 사용할 전력량을 이용하여 상기 지능형 전력 기기를 제어하는 단계
    를 포함하는 에너지 관리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지능형 전력 기기는 빌딩 내부에 설치되고,
    상기 동작 환경 정보는 상기 빌딩의 온도, 습도 및 상기 빌딩이 위치한 지역의 날씨 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 동작 환경 정보는 적어도 하나 이상의 환경 센서들로부터 전송된 에너지 관리 방법
  7. 제5항에 있어서,
    상기 지능형 전력 기기에 대한 제어 신호를 웹을 이용하여 수신하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 제어하는 단계는 상기 제어 신호를 이용하여 상기 지능형 전력 기기를 제어하는 에너지 관리 방법
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지능형 전력 기기는 빌딩 내부에 설치되고,
    상기 지능형 전력 기기의 상기 빌딩 내부에서의 위치 정보 및 상기 사용한 전력량을 저장하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 계산하는 단계는 상기 저장된 위치 정보 및 상기 저장된 사용한 전력량을 이용하여 상기 미래에 사용할 전력량을 계산하는 에너지 관리 방법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101238302B1 (ko) * 2012-01-30 2013-03-04 최진원 공간정보 기반 지능형 에너지 모니터링/제어 시스템 및 그 방법
WO2014035544A1 (en) * 2012-08-27 2014-03-06 Gridium, Inc. Systems and methods for energy consumption and energy demand management
WO2015147917A1 (en) * 2014-03-24 2015-10-01 Nec Laboratories America, Inc. Power modeling based building demand management system
KR20160007126A (ko) * 2014-07-11 2016-01-20 주식회사 인코어드 테크놀로지스 소비 특성에 따른 전력 소비량 예측 방법 및 장치
US10373120B2 (en) 2015-01-21 2019-08-06 Crowdplat, Inc. Systems and methods for crowdsourcing technology projects
KR20210147500A (ko) * 2020-05-29 2021-12-07 인피니티에너지주식회사 연료전지 발전량 모니터링 및 제어 시스템 및 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101609563B1 (ko) * 2013-04-26 2016-04-06 (주)나오디지탈 환경정보를 기반으로 하는 건물 자동제어 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001065959A (ja) * 1999-08-25 2001-03-16 Babcock Hitachi Kk エネルギー供給機器の制御方法及びその装置
JP2004355460A (ja) 2003-05-30 2004-12-16 Sanki Eng Co Ltd エネルギ需要予測方法及びエネルギ管理方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101238302B1 (ko) * 2012-01-30 2013-03-04 최진원 공간정보 기반 지능형 에너지 모니터링/제어 시스템 및 그 방법
WO2014035544A1 (en) * 2012-08-27 2014-03-06 Gridium, Inc. Systems and methods for energy consumption and energy demand management
US9569804B2 (en) 2012-08-27 2017-02-14 Gridium, Inc. Systems and methods for energy consumption and energy demand management
WO2015147917A1 (en) * 2014-03-24 2015-10-01 Nec Laboratories America, Inc. Power modeling based building demand management system
KR20160007126A (ko) * 2014-07-11 2016-01-20 주식회사 인코어드 테크놀로지스 소비 특성에 따른 전력 소비량 예측 방법 및 장치
US10373120B2 (en) 2015-01-21 2019-08-06 Crowdplat, Inc. Systems and methods for crowdsourcing technology projects
KR20210147500A (ko) * 2020-05-29 2021-12-07 인피니티에너지주식회사 연료전지 발전량 모니터링 및 제어 시스템 및 방법

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