KR20120070662A - 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 기술에 관한 것으로, 에너지 소비 데이터를 다양한 관점에서 분석할 수 있도록 댁내 기기별로 수집된 전력소비 정보를 다양한 데이터 구조를 통해서 효율적으로 저장 및 관리하고, 장기간의 데이터 축적이 어려운 환경에서 전력 관리의 기능상 검증을 용이하도록 지원하는 시뮬레이터 기반의 검증을 수행하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 개별 기기의 소비 전력량 정보를 소비 전력량 데이터 관리 장치에서 분석하여 댁내의 콘센트 위치별 소비 전력 패턴 분석과, 다양한 시간대 별로 전체 소비량 및 개별 기기별 소비량 정보를 동시에 관리함으로써 사용자에게 댁내 전력 소비 패턴에 대한 다양한 분석 기능을 쉽게 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 댁내의 전력 에너지를 통합 관리하는 그린홈 전력 관리 시스템에 관한 것으로서, 특히 그린홈 전력 관리 시스템에서 전력 측정 모듈로부터 수집된 기기별 전력소비 데이터를 효율적으로 관리하고 이에 대한 기능을 검증하기 위한 시뮬레이터를 구현하는데 적합한 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
요즘 들어 탄소배출량 저감을 기반으로 하는 기후협약 및 저탄소 녹색 성장을 위한 그린(Green) 기술에 대한 요구가 전세계적으로 이루어지고 있으며, 각 가정에서도 에너지 소비량을 줄이기 위한 노력이 진행 중이다.
전력공급 사업자는 원격 검침 기반의 스마트 미터기를 기반으로 개별 가정의 전력 소비 정보를 원격에서 취합하여 에너지 공급 및 수급 정책 수립에 활용하며, 추후 스마트 그리드 또는 수요 반응 기반 실시간 요금제를 대비하여 다양한 기능에 대응하기 위한 연구를 진행 중이며, 콘센트에 전력측정 모듈을 장착하여 대상 기기의 소비전력을 유/무선 네트워크를 통해서 원격 서버로 전송하여 모니터링하는 기술이 연구되고 있다.
다만, 이러한 기술들은 대부분 단순히 댁내에서의 총 전력소비량 또는 개별 소비량 정보를 취합하여 주기적으로 모니터링하는 수준에 그치고 있으며, 개별 가정에서는 이를 통해서 전력 소비량의 전체적인 흐름에 대해서만 분석이 가능한 수준에 그치고 있다.
상기한 바와 같이 동작하는 종래 기술에 그린홈 전력 관리 시스템에 있어서는, 콘센트에 장착된 전력측정 모듈로부터 개별 기기의 소비전력 정보를 수신하여 사용자에게 전력 소비 경향에 대한 주기적인 정보를 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 환경에서 보여주는 기능을 수행하는데, 이러한 기존 전력 관리 시스템으로는 설비별, 제품별, 시간별 등의 다양한 전력 소비 패턴에 대한 분석을 수행하기 어려우며, 수집되는 데이터량이 많은 환경에서는 기존의 단순 데이터 저장 구조로는 고속의 효율적인 검색 기능 구현에 많은 문제점이 발생한다.
또한 이러한 전력 관리 시스템은 다년간의 데이터가 축적이 된 환경에서 동작하므로 현실적으로 어려움이 있었다.
이에 본 발명은, 그린홈 전력 관리 시스템에서 전력 측정 모듈로부터 수집된 기기별 전력소비 데이터를 효율적으로 관리하고 이에 대한 기능을 검증하기 위한 시뮬레이터를 구현할 수 있는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은, 에너지 소비 데이터를 다양한 관점에서 분석할 수 있도록 댁내 기기별로 수집된 전력소비 정보를 다양한 데이터 구조를 통해서 효율적으로 저장 및 관리하고, 장기간의 데이터 축적이 어려운 환경에서 전력 관리의 기능상 검증을 용이하도록 지원하는 시뮬레이터 기반의 검증을 수행할 수 있는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치는, 댁내 콘센트 및 개별구별 전력 센서노드와 개별 기기별, 설비별로 구성되는 전력 관리 객체 구조와, 소비전력 측정모듈을 내장한 콘센트로부터 전송된 소비 전력 데이터를 상기 전력 관리 객체 구조 내 객체 관리 테이블과 시간별 정보 테이블 형태로 저장하여 댁내의 전력 소비 정보를 관리하는 소비 전력량 데이터 관리 장치와, 소비 전력량 데이터 관리 장치의 검증을 위한 모의 소비 전력 데이터를 생성하는 검증 장치를 포함할 수 있다.
그리고 상기 전력 관리 객체 구조는, 댁내에 배치된 전체 콘센트들에 대한 정보를 관리하는 댁내 콘센트 테이블과, 상기 댁내에 배치된 각 콘센트에 대한 구분자(CID), 방위치, 세부위치, 순시 전력, 누적 전력량 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 콘센트 정보 테이블과, 콘센트를 구성하는 개별구들에 대한 구분자(NID), 순시 전력, 누적 전력량, 개별구에 연결된 제품 구분자(DID) 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 콘센트 개별구 정보 테이블과, 댁내에서 관리할 대상 제품들에 대한 구분자(DID), 분류된 설비, 제품명, 정격소비전력, 사용시간, 순시 전력, 누적 전력량 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 제품 정보 테이블과, 댁내에서 기능 및 용도별로 각 제품들을 분류하여 그룹으로 관리하기 위한 냉방기, 난방기, 조명기기, 영상 비디오(AV) 기기, 정보기기, 가전기기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 설비별 정보 테이블을 포함하며, 각각의 정보 테이블이 상호 연결된 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 소비 전력량 데이터 관리 장치는, 기기별 전력센서측정모듈 구분자(NID), 순시 전력, 누적 전력량, 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 기기별 전력소비 정보를 각각의 댁내 기기별로 수신한 경우, 분석을 통해 콘센트, 제품, 설비, 시간 별로 분류하여 출력하는 노드 정보 분석기와, 상기 노드 정보 분석기로부터 전달 받은 정보를 이용하여 상기 콘센트 정보 테이블과 상기 콘센트 구별 정보 테이블을 관리하는 콘센트 정보 제어기와, 상기 노드 정보 분석기로부터 전달 받은 정보를 이용하여 상기 제품 정보 테이블과 상기 설비별 정보 테이블을 관리하는 제품 정보 제어기와, 상기 노드 정보 분석기로부터 전달 받은 정보를 이용하여 상기 시간별 정보 테이블을 관리하는 전력량 통계정보 제어기를 포함할 수 있다.
그리고 상기 시간별 정보 테이블은, 연도별로 누적 전력량과 개별 기기별 연간 누적 전력량 정보를 관리하는 연도별 누적 전력량 테이블과, 월별로 누적 전력량과 개별 기기별 월간 누적 전력량 정보를 관리하는 월별 누적 전력량 테이블과, 일별로 누적 전력량과 개별 기기별 일간 누적 전력량 정보를 관리하는 일별 누적 전력량 테이블과, 요일별로 누적 전력량과 개별 기기별 요일간 누적 전력량 정보를 관리하는 요일별 누적 전력량 테이블과, 시간대별로 누적 전력량과 개별 기기별 시간대 간 누적 전력량 정보를 관리하는 시간대별 누적 전력량 테이블을 포함할 수 있다.
그리고 상기 검증 장치는, 상기 전력 관리 객체 구조 내 콘센트 정보 테이블, 콘센트 개별구 정보 테이블 및 제품 정보 테이블로부터 노드 및 제품 아이디 정보를 추출하고, 기기별 소비전력량과 기기별 동작 시간 및 패턴과 모의전력 검증 기간을 기반으로 모의 생성 정보를 추출하고, 상기 노드 및 제품 아이디 정보를 기반으로 시뮬레이터를 구동하여 모의 소비 전력 데이터를 생성하고, 생성된 상기 모의 소비 전력 데이터를 상기 소비 전력량 데이터 관리 장치로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 방법은, 소비 전력량 데이터 관리 장치에서 소비전력 측정모듈을 내장한 콘센트로부터 전송된 소비 전력 데이터를 수신하는 과정과, 수신한 상기 소비 전력 데이터를 전력 관리 객체 구조 내 객체 관리 테이블과, 시간별 정보 테이블 형태로 저장하여 댁내의 전력 소비 정보를 관리하는 과정을 포함할 수 있다.
그리고 상기 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 방법은, 검증 장치에서 상기 소비 전력량 데이터 관리 장치의 검증을 위한 모의 소비 전력 데이터를 생성하는 과정을 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 모의 소비 전력 데이터를 생성하는 과정은, 상기 전력 관리 객체 구조 내 콘센트 정보 테이블, 콘센트 개별구 정보 테이블 및 제품 정보 테이블로부터 노드 및 제품 아이디 정보를 추출하는 과정과, 기기별 소비전력량과 기기별 동작 시간 및 패턴과 모의전력 검증 기간을 기반으로 하여 모의 생성 정보를 추출하는 과정과, 상기 노드 및 제품 아이디 정보를 기반으로 시뮬레이터를 구동하여 모의 소비 전력 데이터를 생성하는 과정과, 생성된 상기 모의 소비 전력 데이터를 상기 소비 전력량 데이터 관리 장치로 전송하는 과정을 포함할 수 있다.
그리고 상기 전력 관리 객체 구조는, 댁내에 배치된 전체 콘센트들에 대한 정보를 관리하는 댁내 콘센트 테이블과, 상기 댁내에 배치된 각 콘센트에 대한 구분자(CID), 방위치, 세부위치, 순시 전력, 누적 전력량 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 콘센트 정보 테이블과, 콘센트를 구성하는 개별구들에 대한 구분자(NID), 순시 전력, 누적 전력량, 개별구에 연결된 제품 구분자(DID) 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 콘센트 개별구 정보 테이블과, 댁내에서 관리할 대상 제품들에 대한 구분자(DID), 분류된 설비, 제품명, 정격소비전력, 사용시간, 순시 전력, 누적 전력량 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 제품 정보 테이블과, 댁내에서 기능 및 용도별로 각 제품들을 분류하여 그룹으로 관리하기 위한 냉방기, 난방기, 조명기기, 영상 비디오(AV) 기기, 정보기기, 가전기기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 설비별 정보 테이블을 포함하며, 각각의 정보 테이블이 상호 연결된 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 전력 소비 정보를 관리하는 과정은, 노드 정보 분석기에서 기기별 전력센서측정모듈 구분자(NID), 순시 전력, 누적 전력량, 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 기기별 전력소비 정보를 각각의 댁내 기기별로 수신한 경우, 분석을 통해 콘센트, 제품, 설비, 시간 별로 분류하여 출력할 수 있다.
그리고 상기 전력 소비 정보를 관리하는 과정은, 상기 노드 정보 분석기로부터 전달 받은 정보를 이용하여 콘센트 정보 제어기에서 상기 콘센트 정보 테이블과 상기 콘센트 구별 정보 테이블을 관리하는 과정과, 상기 노드 정보 분석기로부터 전달 받은 정보를 이용하여 제품 정보 제어기에서 상기 제품 정보 테이블과 상기 설비별 정보 테이블을 관리하는 과정과, 상기 노드 정보 분석기로부터 전달 받은 정보를 이용하여 전력량 통계정보 제어기에서 시간별 정보 테이블을 관리하는 과정을 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 시간별 정보 테이블은, 연도별로 누적 전력량과 개별 기기별 연간 누적 전력량 정보를 관리하는 연도별 누적 전력량 테이블과, 월별로 누적 전력량과 개별 기기별 월간 누적 전력량 정보를 관리하는 월별 누적 전력량 테이블과, 일별로 누적 전력량과 개별 기기별 일간 누적 전력량 정보를 관리하는 일별 누적 전력량 테이블과, 요일별로 누적 전력량과 개별 기기별 요일간 누적 전력량 정보를 관리하는 요일별 누적 전력량 테이블과, 시간대별로 누적 전력량과 개별 기기별 시간대 간 누적 전력량 정보를 관리하는 시간대별 누적 전력량 테이블을 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치 및 그 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치 및 그 방법에 의하면, 개별 기기의 소비 전력량 정보를 소비 전력량 데이터 관리 장치에서 분석하여 댁내의 콘센트 위치별 소비 전력 패턴 분석과, 다양한 시간대 별로 전체 소비량 및 개별 기기별 소비량 정보를 동시에 관리함으로써 사용자에게 댁내 전력 소비 패턴에 대한 다양한 분석 기능을 쉽게 제공할 수 있으며, 검증기를 통해 소비 전력량 데이터 관리 장치에 대한 모의 전력 소비량을 측정하여 기능 블록 별 에러를 방지하고 보다 정확한 소비 전력량에 대한 관리를 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 전력 측정 모듈을 장착한 콘센트를 기반으로 하는 그린 홈 전력 관리 시스템의 전체적인 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 그린홈 전력 관리 시스템에서 관리하는 개별 댁내 기기의 전력 소비 데이터를 객체로 정의하고, 객체별 데이터 필드 구조와 상호 연관관계를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 개별 전력 측정 모듈로부터 전달되는 전력소비 데이터를 수신하여 처리하는 소비 전력량 데이터 관리 장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전력량 통계정보 제어기에서 업데이트하게 되는 시간별 정보 테이블 내 세부 데이터 테이블들의 구조를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소비 전력량 데이터 관리 장치에 대한 검증 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 그린홈 전력 관리 시스템에서 관리하는 개별 댁내 기기의 전력 소비 데이터를 객체로 정의하고, 객체별 데이터 필드 구조와 상호 연관관계를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 개별 전력 측정 모듈로부터 전달되는 전력소비 데이터를 수신하여 처리하는 소비 전력량 데이터 관리 장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전력량 통계정보 제어기에서 업데이트하게 되는 시간별 정보 테이블 내 세부 데이터 테이블들의 구조를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소비 전력량 데이터 관리 장치에 대한 검증 장치의 구성도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
본 발명의 실시예는 에너지 소비 데이터를 다양한 관점에서 분석할 수 있도록 댁내 기기별로 수집된 전력소비 정보를 다양한 데이터 구조를 통해서 효율적으로 저장 및 관리하고, 장기간의 데이터 축적이 어려운 환경에서 전력 관리의 기능상 검증을 용이하도록 지원하는 시뮬레이터 기반의 검증을 수행하는 것이다.
이를 통해 콘센트에 장착된 전력 소비 측정 모듈로부터 개별 기기의 전력 소비량 정보를 수집하며, 해당 정보를 다각적으로 분석하기에 적합한 데이터 구성 형태로 관리를 수행하고, 전력 소비 데이터 관리 방식에 대한 타당성, 성능 등을 검증한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 전력 측정 모듈을 장착한 콘센트를 기반으로 하는 그린 홈 전력 관리 시스템의 전체적인 구성도이다
도 1을 참조하면, 댁내 기기(100)는 소비 전력 측정의 대상이 되는 기기들로서 냉난방기기, AV(Audio Video)기기, 조명기기, 정보가전기기 등과 같이 가정 내에서 사용될 수 있는 모든 전자기기를 포함할 수 있다.
전력 측정 모듈 내장형 전기 콘센트(110)는 콘센트의 세부 구별로 장착되는 댁내 기기들의 순시 전력(Watt)과 누적 전력량(Watt-Hour)을 측정하고 해당 데이터로서 전력 측정 정보를 유무선 네트워크(120)를 통해 그린홈 전력 관리 시스템(130)으로 전송할 수 있다.
유무선 네트워크(120)는 일반적으로 802.15.4 LR-WPAN 기반의 지그비(Zigbee), 무선랜, 블루투스, UWB(ultra wideband) 등의 무선 네트워크와 이더넷 또는 PLC 모뎀, RS-485 시리얼 통신 등의 유선 네트워크 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
그린홈 전력 관리 시스템(130)은 개별 기기별로 수집된 전력 측정 정보들을 관리하여 사용자에게 그래픽 기반의 사용자 인터페이스(GUI)를 통해서 다양한 관점에서의 전력 소비 정보를 제공할 수 있으며, 전력 소비 데이터 관리 방식에 대한 타당성, 성능 등을 검증할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 그린홈 전력 관리 시스템에서 관리하는 개별 댁내 기기의 전력 소비 데이터를 객체로 정의하고, 객체별 데이터 필드 구조와 상호 연관관계를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 그린홈 전력 관리 시스템(130)의 데이터베이스에 저장되어 관리될 수 있는 전력 관리 객체 구조는 콘센트 정보 테이블(210), 콘센트 개별구 정보 테이블(220), 제품 정보 테이블(230), 설비별 정보 테이블(240) 등을 포함할 수 있다.
각각의 테이블 중 댁내 콘센트 테이블(200)은 가정에 설치된 콘센트들에 대한 구성 정보를 저장하는 데이터 구조체로서 콘센트마다 해당 테이블을 가지며 콘센트 자체에 대한 정보를 나타내는 콘센트 정보 테이블(210)과 각 콘센트의 개별구에 대한 정보를 나타내는 콘센트 개별구 정보 테이블(220)로 구성될 수 있다.
콘센트 정보 테이블(210)에는 개별 콘센트에 대한 구분자(CID: Consenter ID), 설치된 방 정보(안방, 거실 등), 해당 방에서의 위치 정보(XYZ좌표 또는 좌상단, 우상단 등) 등과 콘센트에 연결된 장비들에 대한 총 순시 전력값과 누적 전력량값 등을 위한 데이터를 관리한다. 콘센트 개별구 정보 테이블(220)에서는 개별구에 연결된 전력 센서노드의 구분자(NID: sensor Node ID), 전력 센서 노드에서 측정된 순시 전력 및 누적 전력량 정보를 가지며, 또한 개별구에 실제 연결된 제품에 대한 정보를 가지는 제품 정보 테이블(230)과의 연결 포인트 정보 등을 포함할 수 있다.
제품 정보 테이블(230)은 실제 개별구에 연결된 제품에 대한 상세 정보를 가지며, 제품에 대한 구분자(DID:Device ID), 제품의 종류(냉방, 난방, 조명, AV기기 등의 설비), 제품명, 정격 소비 전력, 사용 시간, 순시 전력 및 누적 전력량 등의 정보를 포함할 수 있다. 그리고 설비별 정보 테이블(240)에서는 제품의 종류에 대한 정보와 각 종류별 분류에 소속된 제품ID 정보를 가지고 있다.
이러한 콘센트 정보, 콘센트 개별구 정보, 제품 정보, 설비별 정보의 객체와 객체 멤버 데이터들을 통해서 개별 제품별, 콘센트 연결에 따른 위치별 전력 소비 정보를 바탕으로 다각적인 분석 기반을 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 개별 전력 측정 모듈로부터 전달되는 전력소비 데이터를 수신하여 처리하는 소비 전력량 데이터 관리 장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 소비 전력량 데이터 관리 장치는 노드 정보 분석기(310), 콘센트 정보 제어기(320), 제품 정보 제어기(330), 전력량 통계 정보 제어기(340) 등을 포함할 수 있다.
기기별 전력소비 정보(300)는 전력 측정 모듈 내장형 전기 콘센트(110)로부터 전송되는 것으로서, 전력 센서노드의 구분자(NID)와 순시 전력, 누적 전력량 정보 및 센싱된 시간 정보 등을 포함할 수 있다.
노드 정보 분석기(310)에서는 수신된 패킷 내 데이터를 분석할 수 있으며, 이에 분석된 기기별 전력소비 정보를 콘센트, 제품 및 설비, 시간 별로 분류하여 전력 센서 노드와 연관된 콘센트 정보 제어기(320), 제품 정보 제어기(330), 전력량 통계 정보 제어기(340)로 각각 전달할 수 있다.
콘센트 정보 제어기(320)에서는 콘센트 개별구 정보 테이블(210)에서 NID에 해당하는 데이터를 업데이트하며 개별구가 소속되어 있는 콘센트의 순시 전력 및 누적 전력량의 합계 데이터 값을 갱신할 수 있다. 그리고 제품정보 제어기(330)에서는 노드 정보 분석기(310)에서 추출된 DID값을 기준으로 제품 정보 테이블(230)과 설비별 정보 테이블(240)의 해당 제품 및 설비 데이터의 순시 전력/누적 전력량 정보를 각각 갱신할 수 있다.
또한, 전력량 통계정보 제어기(340)에서는 DID값을 기준으로 시간별 정보 테이블(240) 내 다양한 시간별 테이블의 값들을 모두 동시에 업데이트하여 다양한 통계 정보를 고속으로 처리할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전력량 통계정보 제어기에서 업데이트하게 되는 시간별 정보 테이블 내 세부 데이터 테이블들의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 시간별 정보 테이블(350)은, 연도별 누적 전력량 테이블(400), 월별 누적 전력량 테이블(410), 일별 누적 전력량 테이블(420), 요일별 누적 전력량 테이블(430), 시간대별 누적 전력량 테이블(440) 등을 포함할 수 있다.
구체적으로 연도별 누적 전력량(예컨대, 전체 전력소비량) 테이블(400)은 그린 홈 내의 개별 제품들에 대해서 도3의 기기별 전력소비 정보(300)의 시간 정보에 따라서 파악된 해당 연도 테이블에서 DID의 누적 전력량 값을 업데이트할 수 있다. 이를 통해 연도별 전체 소비전력량 정보와 각 기기별로 특정 연도에 소비된 전력량 정보를 즉각적으로 제공할 수 있다.
월별 누적 전력량 테이블(410)은 1월부터 12월까지 매달의 전체 소비량과 개별 기기별 해당월의 소비전력량 정보를 가지고 있으며, 이를 통해 월별로 소비되는 전체 전력량과 개별 기기의 소비전력량을 즉각적으로 비교 분석할 수 있다.
또한 일별 누적 전력량 테이블(420)에서도 1일부터 31일까지 일별로 소비되는 전력량을 기록함으로써, 일별로 소비되는 전력량 정보에 대한 패턴 분석이 가능하다. 그리고 요일별 누적 전력량 테이블(430)과 시간대별 누적 전력량 테이블(440)에서도 월요일부터 일요일까지, 24 시간별로 각각 소비 전력량을 전체값과 개별 기기값으로 관리하여 다양한 관점에서 즉각적인 분석이 가능한 데이터 구조를 가진다.
이와 같이 도 4의 시간별 정보 테이블(350) 내에 연도별, 월별, 일별, 요일별, 시간대별 등의 다양한 테이블을 구성하고 이를 기반으로 다각적인 관점에서의 통계 및 분석 정보를 도출하기 위해서는 다년간의 데이터가 축적이 되어 있어야 하나, 장기 간의 데이터 축적이 어려운 환경에서 본 발명의 실시예에서는 기능상 타당성과 보완 등을 위해 시뮬레이터 기반의 모의 데이터를 생성하는 기능이 필요하며, 이는 본 발명의 실시예에서 추후 지속적인 업그레이드 작업 등에 유용한 기능 모듈로 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소비 전력량 데이터 관리 장치에 대한 검증 장치의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 검증 장치는 모의 전력 소비량 생성기(520) 및 소비 전력량 데이터 관리 장치(540) 등을 포함할 수 있다.
노드 및 제품ID 정보(500)는 콘센트 정보 테이블(220), 콘센트 개별구 정보 테이블(210), 제품 정보 테이블(230) 등으로부터 NID와 DID 값을 추출하기 위한 정보 입력 변수이며, 모의 생성 정보(510)는 모의 전력 소비량을 생성할 각 기기에 대한 정격 소비전력량, 동작 시간 및 모의 데이터를 생성할 시작 시간과 종료 시간 정보들을 나타낸다.
이러한 입력 정보들을 바탕으로 모의전력 소비량 생성기(520)에서는 모의 정보를 생성할 각 기기별에 대해서 연결된 전력 센서노드 및 콘센트 정보 등을 고려하여 가상의 전력 센서 노드별 순시 전력 및 누적 전력량 등의 모의 생성 데이터(530)를 생성하여 도 3의 소비 전력량 데이터 관리 장치(540)의 입력데이터로 전달할 수 있다. 여기서 모의 생성 데이터(530)에는 실제 전력 센서 노드에서 전달되는 데이터와 동일한 형식으로 구성되며, 시간 정보는 동작 시간대 및 모의 전력 검증 기간 등의 모의 생성 정보(510)에서 입력된 변수값에 따라서 생성될 수 있다.
이에 소비 전력량 데이터 관리 장치(540)에서는 수신한 모의 생성 데이터(530)를 토대로 전력 소비 데이터에 대한 타당성 및 성능 등을 검증할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치 및 그 방법은, 에너지 소비 데이터를 다양한 관점에서 분석할 수 있도록 댁내 기기별로 수집된 전력소비 정보를 다양한 데이터 구조를 통해서 효율적으로 저장 및 관리하고, 장기간의 데이터 축적이 어려운 환경에서 전력 관리의 기능상 검증을 용이하도록 지원하는 시뮬레이터 기반의 검증을 수행한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 댁내기기 110: 전력 측정 모듈 내장형 전기 콘센트
130: 그린 홈 전력 관리 시스템 310: 노드 정보 분석기
320: 콘센트 정보 제어기 330: 제품 정보 제어기
340: 전력량 통계 정보 제어기 520: 모의 전력 소비량 생성기
540: 소비 전력량 데이터 관리 장치
130: 그린 홈 전력 관리 시스템 310: 노드 정보 분석기
320: 콘센트 정보 제어기 330: 제품 정보 제어기
340: 전력량 통계 정보 제어기 520: 모의 전력 소비량 생성기
540: 소비 전력량 데이터 관리 장치
Claims (12)
- 댁내 콘센트 및 개별구별 전력 센서노드와 개별 기기별, 설비별로 구성되는 전력 관리 객체 구조와,
소비전력 측정모듈을 내장한 콘센트로부터 전송된 소비 전력 데이터를 상기 전력 관리 객체 구조 내 객체 관리 테이블과 시간별 정보 테이블 형태로 저장하여 댁내의 전력 소비 정보를 관리하는 소비 전력량 데이터 관리 장치와,
소비 전력량 데이터 관리 장치의 검증을 위한 모의 소비 전력 데이터를 생성하는 검증 장치를 포함하는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 전력 관리 객체 구조는,
댁내에 배치된 전체 콘센트들에 대한 정보를 관리하는 댁내 콘센트 테이블과,
상기 댁내에 배치된 각 콘센트에 대한 구분자(CID), 방위치, 세부위치, 순시 전력, 누적 전력량 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 콘센트 정보 테이블과,
콘센트를 구성하는 개별구들에 대한 구분자(NID), 순시 전력, 누적 전력량, 개별구에 연결된 제품 구분자(DID) 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 콘센트 개별구 정보 테이블과,
댁내에서 관리할 대상 제품들에 대한 구분자(DID), 분류된 설비, 제품명, 정격소비전력, 사용시간, 순시 전력, 누적 전력량 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 제품 정보 테이블과,
댁내에서 기능 및 용도별로 각 제품들을 분류하여 그룹으로 관리하기 위한 냉방기, 난방기, 조명기기, 영상 비디오(AV) 기기, 정보기기, 가전기기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 설비별 정보 테이블을 포함하며, 각각의 정보 테이블이 상호 연결된 것을 특징으로 하는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 소비 전력량 데이터 관리 장치는,
기기별 전력센서측정모듈 구분자(NID), 순시 전력, 누적 전력량, 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 기기별 전력소비 정보를 각각의 댁내 기기별로 수신한 경우, 분석을 통해 콘센트, 제품, 설비, 시간 별로 분류하여 출력하는 노드 정보 분석기와,
상기 노드 정보 분석기로부터 전달 받은 정보를 이용하여 상기 콘센트 정보 테이블과 상기 콘센트 구별 정보 테이블을 관리하는 콘센트 정보 제어기와,
상기 노드 정보 분석기로부터 전달 받은 정보를 이용하여 상기 제품 정보 테이블과 상기 설비별 정보 테이블을 관리하는 제품 정보 제어기와,
상기 노드 정보 분석기로부터 전달 받은 정보를 이용하여 상기 시간별 정보 테이블을 관리하는 전력량 통계정보 제어기
를 포함하는 것을 특징으로 하는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 시간별 정보 테이블은,
연도별로 누적 전력량과 개별 기기별 연간 누적 전력량 정보를 관리하는 연도별 누적 전력량 테이블과,
월별로 누적 전력량과 개별 기기별 월간 누적 전력량 정보를 관리하는 월별 누적 전력량 테이블과,
일별로 누적 전력량과 개별 기기별 일간 누적 전력량 정보를 관리하는 일별 누적 전력량 테이블과,
요일별로 누적 전력량과 개별 기기별 요일간 누적 전력량 정보를 관리하는 요일별 누적 전력량 테이블과,
시간대별로 누적 전력량과 개별 기기별 시간대 간 누적 전력량 정보를 관리하는 시간대별 누적 전력량 테이블
을 포함하는 것을 특징으로 하는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 검증 장치는,
상기 전력 관리 객체 구조 내 콘센트 정보 테이블, 콘센트 개별구 정보 테이블 및 제품 정보 테이블로부터 노드 및 제품 아이디 정보를 추출하고,
기기별 소비전력량과 기기별 동작 시간 및 패턴과 모의전력 검증 기간을 기반으로 모의 생성 정보를 추출하고,
상기 노드 및 제품 아이디 정보를 기반으로 시뮬레이터를 구동하여 모의 소비 전력 데이터를 생성하고,
생성된 상기 모의 소비 전력 데이터를 상기 소비 전력량 데이터 관리 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 장치.
- 소비 전력량 데이터 관리 장치에서 소비전력 측정모듈을 내장한 콘센트로부터 전송된 소비 전력 데이터를 수신하는 과정과,
수신한 상기 소비 전력 데이터를 전력 관리 객체 구조 내 객체 관리 테이블과, 시간별 정보 테이블 형태로 저장하여 댁내의 전력 소비 정보를 관리하는 과정
을 포함하는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 방법.
- 제 6항에 있어서,
상기 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 방법은,
검증 장치에서 상기 소비 전력량 데이터 관리 장치의 검증을 위한 모의 소비 전력 데이터를 생성하는 과정
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 방법.
- 제 7항에 있어서,
상기 모의 소비 전력 데이터를 생성하는 과정은,
상기 전력 관리 객체 구조 내 콘센트 정보 테이블, 콘센트 개별구 정보 테이블 및 제품 정보 테이블로부터 노드 및 제품 아이디 정보를 추출하는 과정과,
기기별 소비전력량과 기기별 동작 시간 및 패턴과 모의전력 검증 기간을 기반으로 하여 모의 생성 정보를 추출하는 과정과,
상기 노드 및 제품 아이디 정보를 기반으로 시뮬레이터를 구동하여 모의 소비 전력 데이터를 생성하는 과정과,
생성된 상기 모의 소비 전력 데이터를 상기 소비 전력량 데이터 관리 장치로 전송하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 방법.
- 제 6항에 있어서,
상기 전력 관리 객체 구조는,
댁내에 배치된 전체 콘센트들에 대한 정보를 관리하는 댁내 콘센트 테이블과,
상기 댁내에 배치된 각 콘센트에 대한 구분자(CID), 방위치, 세부위치, 순시 전력, 누적 전력량 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 콘센트 정보 테이블과,
콘센트를 구성하는 개별구들에 대한 구분자(NID), 순시 전력, 누적 전력량, 개별구에 연결된 제품 구분자(DID) 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 콘센트 개별구 정보 테이블과,
댁내에서 관리할 대상 제품들에 대한 구분자(DID), 분류된 설비, 제품명, 정격소비전력, 사용시간, 순시 전력, 누적 전력량 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 제품 정보 테이블과,
댁내에서 기능 및 용도별로 각 제품들을 분류하여 그룹으로 관리하기 위한 냉방기, 난방기, 조명기기, 영상 비디오(AV) 기기, 정보기기, 가전기기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 설비별 정보 테이블을 포함하며, 각각의 정보 테이블이 상호 연결된 것을 특징으로 하는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 방법.
- 제 6항에 있어서,
상기 전력 소비 정보를 관리하는 과정은,
노드 정보 분석기에서 기기별 전력센서측정모듈 구분자(NID), 순시 전력, 누적 전력량, 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 기기별 전력소비 정보를 각각의 댁내 기기별로 수신한 경우, 분석을 통해 콘센트, 제품, 설비, 시간 별로 분류하여 출력하는 것을 특징으로 하는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 방법.
- 제 10항에 있어서,
상기 전력 소비 정보를 관리하는 과정은,
상기 노드 정보 분석기로부터 전달 받은 정보를 이용하여 콘센트 정보 제어기에서 상기 콘센트 정보 테이블과 상기 콘센트 구별 정보 테이블을 관리하는 과정과,
상기 노드 정보 분석기로부터 전달 받은 정보를 이용하여 제품 정보 제어기에서 상기 제품 정보 테이블과 상기 설비별 정보 테이블을 관리하는 과정과,
상기 노드 정보 분석기로부터 전달 받은 정보를 이용하여 전력량 통계정보 제어기에서 시간별 정보 테이블을 관리하는 과정
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 방법.
- 제 6항에 있어서,
상기 시간별 정보 테이블은,
연도별로 누적 전력량과 개별 기기별 연간 누적 전력량 정보를 관리하는 연도별 누적 전력량 테이블과,
월별로 누적 전력량과 개별 기기별 월간 누적 전력량 정보를 관리하는 월별 누적 전력량 테이블과,
일별로 누적 전력량과 개별 기기별 일간 누적 전력량 정보를 관리하는 일별 누적 전력량 테이블과,
요일별로 누적 전력량과 개별 기기별 요일간 누적 전력량 정보를 관리하는 요일별 누적 전력량 테이블과,
시간대별로 누적 전력량과 개별 기기별 시간대 간 누적 전력량 정보를 관리하는 시간대별 누적 전력량 테이블
을 포함하는 것을 특징으로 하는 그린 홈 전력 관리 시스템에서 소비 전력량 데이터 관리 및 검증 방법.
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