KR20130021879A - System for monitoring of energy consumption - Google Patents

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KR20130021879A
KR20130021879A KR1020110084412A KR20110084412A KR20130021879A KR 20130021879 A KR20130021879 A KR 20130021879A KR 1020110084412 A KR1020110084412 A KR 1020110084412A KR 20110084412 A KR20110084412 A KR 20110084412A KR 20130021879 A KR20130021879 A KR 20130021879A
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차석근
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(주)에이시에스
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Abstract

PURPOSE: An energy usage amount monitoring system is provided to accurately monitor and control the energy usage amount of a site remotely. CONSTITUTION: An energy usage amount monitoring system comprises an ubiquitous sensor network device(10), a data relay device(20), and an energy monitoring server(30). The ubiquitous sensor network device is connected to an instrument measuring an energy usage amount, acquires energy usage amount data, and transmits the data wirelessly. The data relay device transmits data through Ethernet communication after communicating with a ubiquitous sensor network wirelessly and collecting energy usage amount data. The energy monitoring server acquires and analyzes the energy usage amount data transmitted from the data relay device and controls the energy supply and break of a production system based on the analyzed data. [Reference numerals] (AA) Ethernet; (BB,10) USN device; (CC) Power meter

Description

에너지 사용량 모니터링 시스템{System for monitoring of energy consumption} System for monitoring of energy consumption

본 발명은 에너지 사용량 모니터링(monitoring) 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유비쿼터스 센서 네트워크(USN: Ubiquitous Sensor Network) 기기를 이용하여 현장에서 에너지 사용량 데이터를 취득하고, 이를 이더넷 등을 통해 서버로 전송하고 서버의 미들웨어(middleware)에서 데이터를 처리하여 원격에서 현장의 에너지 사용량을 정확하게 모니터링하고 제어할 수 있도록 한 에너지 사용량 모니터링 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an energy usage monitoring system, and more particularly, to obtain energy usage data in the field using a Ubiquitous Sensor Network (USN) device, and to transmit the data to a server through Ethernet and the like. It relates to an energy usage monitoring system that processes data in middleware on a server, allowing remote monitoring and control of energy usage in the field.

효율적인 건물(특히, 생산 설비) 에너지 관리의 궁극적인 목표는 생산 효율을 저하하지 않으면서 스케줄에 따라 생산 설비의 에너지(전기, 가스, 기타 등등)를 공급 및 차단하고, 스케줄 제어를 벗어난 상황에서 비 가동 시간이 일정 시간 이상지속될 경우 자동으로 에너지 공급을 차단하는 것이다.The ultimate goal of efficient building (especially production equipment) energy management is to supply and shut down production equipment's energy (electricity, gas, etc.) according to a schedule without compromising production efficiency, If the operating time lasts for a certain time, the energy supply is automatically shut off.

건물의 에너지 절약을 위한 기술적인 조치가 이루어졌다고 해도 실질적인 건물의 에너지 사용형태, 시스템 효율, 정상적인 작동 및 운전 스케줄 등에 대한 치밀하면서도 지속적인 에너지 관리 없이는 그 효과를 기대하기 어렵다.Even if technical measures are taken to conserve energy in a building, its effectiveness cannot be expected without close and continuous energy management of actual building energy usage, system efficiency, normal operation and operation schedules.

그러므로 선진국에서는 별도의 건물 에너지 관리자를 배치하여 건물의 에너지 소비 수준, 운전상태 등을 철저히 관리함으로써 항상 최상의 에너지 효율로 건물을 운전하고 있다. Therefore, in developed countries, separate building energy managers are assigned to thoroughly manage the energy consumption level and operation status of the building, so that the building is always operated with the best energy efficiency.

따라서 효율적인 건물 에너지를 관리하기 위해서는 건물 내의 에너지 사용장치를 정확히 모니터링 해야하며, 이를 기반으로 에너지 사용 스케줄링을 수행해야 한다.Therefore, in order to manage efficient building energy, it is necessary to accurately monitor the energy use devices in the building and perform energy use scheduling based on this.

대한민국 공개특허 공개번호 10-2010-0086380호(2010.07.30. 공개)(발명의 명칭: 에너지 통합 관리 시스템)에 종래 에너지 통합 관리에 대한 기술이 개시되어 있다.Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2010-0086380 (published Jul. 30, 2010) (name of the invention: energy integrated management system) discloses a technique for conventional energy integrated management.

개시된 종래 기술에 따르면, 가정, 건물, 시설물의 에너지 검침 정보를 획득하는 통합 검침 단말부, 에너지 센서, 방법 센서, 화재 센서 중 적어도 하나를 구비하며 이들 센서로부터 센서 정보를 획득하는 센서 정보 단말부, 전력 기기를 구비하는 전력 기기 단말부, 상기 통합 검침 단말부와 센서정보 단말부 및 전력 기기 단말부와 전력선 통신망으로 연결된 센서 정보, 검침 정보 및 전력 기기에 관한 정보를 통합 관리하는 통합 관제 유닛을 구비한다, 그리고 이렇게 구비된 구성들을 이용하여 통합 검침 단말부, 센서 정보 단말부 및 전력 기기 단말부는 통합 관제 유닛과 전력선 통신망으로 연결되어 상기 센서 정보, 검침 정보 및 전력 기기에 관한 정보를 입출력하여, 에너지를 통합 관리하게 된다.
According to the disclosed prior art, a sensor information terminal unit having at least one of an integrated meter reading terminal unit for obtaining energy meter reading information of homes, buildings, facilities, energy sensors, method sensors, fire sensors, and obtains sensor information from these sensors, A power device terminal unit comprising a power device, the integrated meter reading terminal unit and sensor information terminal unit and the integrated control unit for integrated management of sensor information, meter information and information about the power device connected to the power device terminal unit and the power line communication network; The integrated meter reading terminal unit, the sensor information terminal unit, and the power device terminal unit are connected to an integrated control unit through a power line communication network to input and output the sensor information, the meter reading information, and the power device information. Will be integrated management.

1. 대한민국 공개특허 공개번호 10-2010-0086380호(2010.07.30. 공개)(발명의 명칭: 에너지 통합 관리 시스템)1. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0086380 (published Jul. 30, 2010) (name of the invention: energy integrated management system)

그러나 상기와 같은 종래 기술은 에너지 통합 관리를 할 수 있다는 장점이 있으나, 스케줄 제어 및 비 가동 제어가 불가능하여 최적의 에너지 절감이 불가능하다는 단점이 있으며, 전력선 통신 기반으로 통신을 수행하기 때문에 별도의 통신 설비 설치로 인한 불편함이 따르고, 측정 대상이 되는 장비의 이동시 통신 설비도 새롭게 구축해야하므로 단점도 있었다.However, the prior art as described above has the advantage that it can be integrated energy management, but the schedule control and non-operational control is impossible has the disadvantage that the optimal energy saving is not possible, because the communication based on power line communication to perform a separate communication Inconvenience due to the installation of equipment, and the communication equipment must also be newly constructed when moving the equipment to be measured was also a disadvantage.

또한, 에너지 사용량을 실시간으로 정확하게 모니터링하는 것도 불가능한 단점이 있었다.
In addition, it is also impossible to accurately monitor the energy usage in real time.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention has been proposed to solve all the problems occurring in the prior art as described above,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 기기를 이용하여 현장에서 에너지 사용량 데이터를 취득하고, 이를 이더넷 등을 통해 서버로 전송하고 서버의 미들웨어(middleware)에서 데이터를 처리하여 원격에서 현장의 에너지 사용량을 정확하게 모니터링하고 제어할 수 있도록 한 에너지 사용량 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is to obtain energy usage data in the field using a ubiquitous sensor network (USN) device, transfer it to the server via Ethernet, etc. and process the data in the middleware of the server in the field remotely It is to provide an energy usage monitoring system that can accurately monitor and control the energy usage of the system.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 설비의 사용 스케줄을 설정하여 에너지 공급 및 차단을 제어하고, 원격에서 현장의 에너지 사용량을 정확하게 모니터링하여 스케줄 제어를 벗어난 상황에서 비 가동 시간이 일정 시간 이상지속될 경우 에너지 차단을 제어하여, 에너지 절감을 도모할 수 있도록 한 에너지 사용량 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.
Another problem to be solved by the present invention is to control the energy supply and shutdown by setting the use schedule of the equipment, and accurately monitor the energy usage of the site remotely, if the non-operation time is over a certain time in the situation beyond the schedule control energy It is to provide an energy usage monitoring system that can control the cutoff to save energy.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 "에너지 사용량 모니터링 시스템"은,"Energy usage monitoring system" according to a preferred embodiment of the present invention for solving the above problems,

에너지 사용을 측정하는 설비에 연결되어, 에너지 사용량 데이터를 취득하고, 이를 무선으로 전송하는 적어도 하나 이상의 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 기기와;At least one ubiquitous sensor network (USN) device coupled to a facility for measuring energy usage, for acquiring energy usage data and transmitting it wirelessly;

상기 적어도 하나 이상의 유비쿼터스 센서 네트워크와 무선으로 통신하여 에너지 사용량 데이터를 수집한 후 이더넷 통신을 통해 전송하는 데이터 중계장치와;A data relay device configured to wirelessly communicate with the at least one ubiquitous sensor network to collect energy usage data and then transmit the data through an Ethernet communication;

상기 데이터 중계장치로부터 전송된 에너지 사용량 데이터를 획득하여 분석/처리하고, 상기 분석된 데이터를 기반으로 생산 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하는 에너지 감시 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
And an energy monitoring server for acquiring and analyzing / processing energy usage data transmitted from the data relay, and controlling energy supply and shutdown of the production facility based on the analyzed data.

상기 유비쿼터스 센서 네트워크 기기는 접속된 설비의 에너지 사용량 측정 데이터를 취득하여 상기 데이터 중계장치에 전송하며, 무선으로 접속되는 다른 유비쿼터스 센서 네트워크 기기에서 획득한 에너지 사용량 측정 데이터도 상기 데이터 중계장치에 중계해주는 것을 특징으로 한다.
The ubiquitous sensor network device acquires the energy usage measurement data of the connected equipment and transmits it to the data relay device, and the energy usage measurement data obtained from another ubiquitous sensor network device that is wirelessly connected to the data relay device. It features.

상기에서 데이터 중계장치는,In the above, the data relay device,

M2M(machine to machine) 디바이스로 구현되며, 상기 데이터 중계장치는 상기 에너지 감시 서버로부터 전송되는 에너지 공급 및 차단 제어 데이터를 상기 유비쿼터스 센서 네트워크 기기로 전송하여 것을 특징으로 한다.
Implemented as a machine to machine (M2M) device, the data relay is characterized in that for transmitting the energy supply and cutoff control data transmitted from the energy monitoring server to the ubiquitous sensor network device.

상기 에너지 감시 서버는,The energy monitoring server,

수신한 에너지 사용량 데이터를 획득하여 분석/처리하고, 상기 분석된 데이터를 기반으로 생산 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하는 미들웨어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Acquiring and analyzing / processing the received energy usage data, and based on the analyzed data, characterized in that it comprises a middleware for controlling the energy supply and shutdown of the production facility.

상기 미들웨어는,The middleware,

상기 데이터 중계장치를 통해 실시간으로 에너지 사용량 데이터를 수집하기 위한 통신 매니저와;A communication manager for collecting energy usage data in real time through the data relay;

상기 통신 매니저로부터 획득한 에너지 사용량 데이터를 실시간으로 인터페이스해주는 태그 서버(Tag server)와;A tag server for interfacing the energy usage data obtained from the communication manager in real time;

상기 태그 서버와 연결되어 에너지 사용량 데이터를 분석하는 제어 애플리케이션 매니저를 포함하는 것을 특징으로 한다.
And a control application manager connected to the tag server to analyze energy usage data.

상기 미들웨어는,The middleware,

상기 태그 서버를 통해 실시간으로 획득한 설비의 에너지 사용량 데이터를 데이터베이스에 저장하며, 상기 제어 애플리케이션 매니저로부터 분석한 분석결과 데이터 및 제어 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하는 실시간 데이터 매니저를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The apparatus may further include a real-time data manager that stores energy usage data of the facility acquired in real time through the tag server in a database, and stores analysis result data and control data analyzed by the control application manager in the database. .

상기에서 제어 애플리케이션 매니저는,In the above, the control application manager,

생산 설비의 사용 스케줄을 설정하고, 상기 설정한 사용 스케줄에 따라 상기 생산 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하는 스케줄 제어 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.
And a schedule control function for setting a usage schedule of the production facility and controlling supplying and shutting down of energy of the production facility according to the set usage schedule.

상기에서 제어 애플리케이션 매니저는,In the above, the control application manager,

상기 설정한 사용 스케줄에 따라 상기 생산 설비를 제어하되, 에너지 절감을 위해 스케줄 제어를 벗어난 상황에서 비 가동시간이 일정 시간 이상 지속할 경우 상기 생산 설비의 에너지 공급을 차단하는 비 가동 제어기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Control the production equipment according to the set use schedule, but the non-operation control function to cut off the energy supply of the production equipment if the non-operation time is more than a certain time in a situation outside the schedule control for energy saving It is characterized by.

본 발명에 따르면 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 기기를 이용하여 현장에서 에너지 사용량 데이터를 실시간으로 취득하고, 서버의 미들웨어(middleware)에서 수집 데이터를 처리하여 원격에서 현장의 에너지 사용량을 정확하게 모니터링하고 제어할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, by using the ubiquitous sensor network (USN) device in real time to obtain energy usage data in the field, and processing the collected data in the middleware (middleware) of the server can accurately monitor and control the energy usage of the site remotely There is an advantage.

또한, 본 발명에 따르면 설비의 사용 스케줄을 설정하여 에너지 공급 및 차단을 제어할 수 있는 장점도 있다.In addition, according to the present invention has the advantage of controlling the energy supply and shutdown by setting the use schedule of the equipment.

또한, 본 발명에 따르면 원격에서 현장의 에너지 사용량을 정확하게 모니터링하여 스케줄 제어를 벗어난 상황에서 비 가동 시간이 일정 시간 이상지속될 경우 에너지 차단을 제어하여, 에너지 절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.
In addition, according to the present invention, by accurately monitoring the energy usage of the site remotely, when the non-operation time continues beyond a certain time in a situation beyond the schedule control, by controlling the energy cutoff, there is an advantage that can save energy.

도 1은 본 발명에 따른 에너지 사용량 모니터링 시스템의 구성도이고,
도 2는 도 1의 에너지 감시 서버 내에 구현되는 미들웨어의 프레임 워크 구성도이다.1 is a block diagram of an energy usage monitoring system according to the present invention,
FIG. 2 is a diagram illustrating a framework of middleware implemented in the energy monitoring server of FIG. 1.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명에 따른 에너지 사용량 모니터링 시스템의 구성도로서, 유비쿼터스 센서 네트워크 기기(10), 데이터 중계장치(20) 및 에너지 감시 서버(30)로 구성된다.1 is a configuration diagram of an energy usage monitoring system according to the present invention, and includes a ubiquitous sensor network device 10, a data relay device 20, and an energy monitoring server 30.

유비쿼터스 센서 네트워크 기기(10)는 에너지 사용을 측정하는 설비에 연결되어, 에너지 사용량 데이터를 취득하고, 이를 무선으로 데이터 중계장치(20)에 전송하게 되는 데, 이러한 유비쿼터스 센서 네트워크 기기는 에너지 사용을 측정하고자 하는 설비에 대응하게 구현된다. 이러한 유비쿼터스 센서 네트워크 기기는 생산 현장에서 획득할 수 있는 4M(Man(작업자), Machine(생산설비), Material(자재), Method(생산절차))의 데이터도 취득할 수 있다.The ubiquitous sensor network device 10 is connected to a facility for measuring energy usage, acquires energy usage data, and wirelessly transmits the data to the data relay device 20. The ubiquitous sensor network device measures energy usage. It is implemented corresponding to the equipment to be made. The ubiquitous sensor network device can also acquire data of 4M (man, worker, machine, material, and method) that can be acquired at the production site.

설비는 전력 에너지를 측정하는 전력량계, 가스 에너지를 측정하는 가스량계 등과 같은 에너지 측정 설비를 의미하며, 이러한 설비는 생산 현장의 생산 설비의 에너지 사용량을 측정하는 장비이다. Equipment refers to energy measuring equipment, such as a power meter for measuring the power energy, a gas meter for measuring the gas energy, such equipment is an equipment for measuring the energy consumption of the production equipment of the production site.

이러한 유비쿼터스 센서 네트워크 기기(10)는 접속된 설비의 에너지 사용량 측정 데이터를 취득하여 상기 데이터 중계장치(20)에 전송하며, 무선으로 접속되는 다른 유비쿼터스 센서 네트워크 기기에서 획득한 에너지 사용량 측정 데이터도 상기 데이터 중계장치에 중계해주게 된다. 즉, 유비쿼터스 센서 네트워크 기기가 각각의 센서 노드가 됨과 동시에 취득한 데이터를 중계해주는 중계장치로서 동작하게 되는 것이다. 특히, 유비쿼터스 센서 네트워크 기기는 멀티 홉 라우터 모듈을 이용하여 상기 다른 유비쿼터스 센서 네트워크 기기와 동기화를 수행하게 된다.The ubiquitous sensor network device 10 acquires the energy usage measurement data of the connected equipment and transmits it to the data relay device 20, and the energy usage measurement data obtained from another ubiquitous sensor network device that is wirelessly connected to the data. It will be relayed to the relay device. That is, the ubiquitous sensor network device becomes each sensor node and operates as a relay device for relaying acquired data. In particular, the ubiquitous sensor network device synchronizes with the other ubiquitous sensor network device using the multi-hop router module.

데이터 중계장치(20)는 상기 유비쿼터스 센서 네트워크(10)와 무선으로 통신하여 에너지 사용량 데이터를 수집한 후 이더넷 통신(TCP/IP통신)을 통해 에너지 감시 서버(30)로 전송하는 역할을 한다.The data relay device 20 wirelessly communicates with the ubiquitous sensor network 10 to collect energy usage data and then transmits the data to the energy monitoring server 30 through Ethernet communication (TCP / IP communication).

이러한 데이터 중계장치(20)는 M2M(machine to machine) 디바이스로 구현되는 것이 바람직하며, 상기 에너지 감시 서버(30)로부터 전송되는 에너지 공급 및 차단 제어 데이터를 상기 유비쿼터스 센서 네트워크 기기(10)로 전송하여 역할도 수행한다.The data relay device 20 is preferably implemented as a machine to machine (M2M) device, by transmitting the energy supply and cutoff control data transmitted from the energy monitoring server 30 to the ubiquitous sensor network device 10 It also plays a role.

에너지 감시 서버(30)는 상기 데이터 중계장치(20)와 이더넷 통신을 통해 에너지 사용량 데이터(및 4M데이터)를 획득하여 분석/처리하고, 상기 분석된 데이터를 기반으로 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하는 역할을 한다.The energy monitoring server 30 acquires and analyzes / processes energy usage data (and 4M data) through Ethernet communication with the data relay 20, and controls energy supply and blocking of the facility based on the analyzed data. It plays a role.

이러한 에너지 감시 서버(30)는 수신한 에너지 사용량 데이터를 획득하여 분석/처리하고, 상기 분석된 데이터를 기반으로 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하는 미들웨어를 포함한다.The energy monitoring server 30 includes middleware that acquires and analyzes / processes the received energy usage data and controls energy supply and shutdown of the facility based on the analyzed data.

여기서 미들웨어는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 중계장치(20)를 통해 실시간으로 에너지 사용량 데이터를 수집하기 위한 통신 매니저(comm manager)(31)와, 상기 통신 매니저(31)로부터 획득한 에너지 사용량 데이터를 실시간으로 인터페이스 해주는 태그 서버(Tag server)(32)와; 상기 태그 서버(32)와 연결되어 에너지 사용량 데이터를 분석하는 제어 애플리케이션 매니저(Control Application Manager)(35)와; 상기 태그 서버(32)를 통해 실시간으로 획득한 설비의 에너지 사용량 데이터를 데이터베이스(34)에 저장하며, 상기 제어 애플리케이션 매니저(35)로부터 분석한 분석결과 데이터 및 제어 데이터를 상기 데이터베이스(34)에 저장하는 실시간 데이터 매니저(Real-time Data Manager)(33)를 포함하여 구현된다.2, the middleware is a communication manager 31 for collecting energy usage data in real time through the data relay 20, and energy obtained from the communication manager 31. A tag server 32 for interfacing usage data in real time; A control application manager 35 connected to the tag server 32 for analyzing energy usage data; The energy usage data of the facility acquired in real time through the tag server 32 is stored in the database 34, and the analysis result data and control data analyzed by the control application manager 35 are stored in the database 34. A real-time data manager 33 is implemented.

여기서 제어 애플리케이션 매니저(35)는 생산 설비의 사용 스케줄을 설정하고, 상기 설정한 사용 스케줄에 따라 상기 생산 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하는 스케줄 제어 기능과, 상기 설정한 사용 스케줄에 따라 상기 생산 설비를 제어하되, 에너지 절감을 위해 스케줄 제어를 벗어난 상황에서 비 가동시간이 일정 시간 이상 지속할 경우 상기 생산 설비의 에너지 공급을 차단하는 비 가동 제어기능을 포함한다.Here, the control application manager 35 sets a usage schedule of the production equipment, schedule control function for controlling energy supply and shutdown of the production equipment according to the set usage schedule, and the production equipment according to the set usage schedule. Control the control, but the non-operation control function to cut off the energy supply of the production equipment if the non-operation time is over a certain time in a situation beyond the schedule control for energy saving.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 에너지 사용량 모니터링 시스템은, 각각의 생산 설비에 에너지 사용량을 측정하는 설비가 구비되며, 이러한 설비에는 에너지 사용량을 측정한 데이터를 실시간으로 취득하여 전송하기 위한 유비쿼터스 센서 네트워크 기기(10)가 접속되어 있다. 따라서 유비쿼터스 센서 네트워크 기기(10)에 의해 실시간으로 각각의 생산 설비의 에너지 사용량을 취득하게 하게 된다. Energy consumption monitoring system according to the present invention configured as described above, each of the production facilities is provided with a facility for measuring the energy consumption, these facilities have a ubiquitous sensor network device for acquiring and transmitting data measuring the energy usage in real time ( 10) is connected. Therefore, the ubiquitous sensor network device 10 acquires the energy consumption of each production facility in real time.

아울러 유비쿼터스 센서 네트워크 기기(10)는 생산 현장에서 취득할 수 있는 4M((Man(작업자), Machine(생산설비), Material(자재), Method(생산절차)) 데이터로 실시간으로 취득하여 데이터 중계장치(20)에 전송한다. 여기서 4M 데이터는 별도의 태그를 이용하여 데이터를 획득하거나 작업자가 구비된 단말기를 통해 입력하는 방식으로 획득할 수 있다.In addition, the ubiquitous sensor network device 10 is a data relay device obtained in real time with 4M ((Man, Machine, Production Equipment, Material, Method)) data that can be acquired at the production site. The 4M data may be obtained by using a separate tag or by inputting the data through a terminal equipped with an operator.

또한, 유비쿼터스 센서 네트워크 기기(10)는 다른 유비쿼터스 센서 네트워크기 기기와 멀티 홉 라우터 모듈을 이용하여 멀티 홉 라우팅 방식으로 동기화를 하게 되고, 이를 통해 자신이 취득한 에너지 사용량 데이터 및 4M 데이터를 상호 송수신하여 중계하게 되는 것이다.In addition, the ubiquitous sensor network device 10 synchronizes with other ubiquitous sensor network devices and multi-hop routing methods using a multi-hop router module, thereby transmitting and receiving the energy usage data and 4M data that are acquired by each other. Will be done.

각각의 유비쿼터스 센서 네트워크 기기(10)로부터 실시간으로 획득된 에너지 사용량 데이터 및 4M 데이터는 M2M 디바이스인 데이터 중계장치(20)를 통해 취합되고, 이더넷으로 연결된 에너지 감시 서버(30)와 TCP/IP 통신을 수행하여, 취득한 에너지 사용량 데이터 및 4M 데이터를 전송하게 된다.Energy usage data and 4M data obtained in real time from each ubiquitous sensor network device 10 are collected through the data relay 20, which is an M2M device, and performs TCP / IP communication with the energy monitoring server 30 connected by Ethernet. By doing so, the acquired energy usage data and 4M data are transmitted.

에너지 감시 서버(30)는 수집한 에너지 사용량 데이터를 분석 및 처리하고, 각각의 생산 설비를 스케줄 제어를 하고, 생산 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하기 위해서 도 2와 같은 미들웨어를 구비하고, 에너지 사용량을 실시간으로 원격에서 감시하게 된다.The energy monitoring server 30 includes middleware as shown in FIG. 2 in order to analyze and process the collected energy usage data, schedule control of each production facility, and control energy supply and shutdown of the production facility. Will be monitored remotely in real time.

즉, 통신 매니저(31)는 데이터 중계장치(20)와 TCP/IP 통신을 통해 접속하여, 실시간으로 에너지 사용량 데이터 및 4M 데이터를 수집하게 된다. 여기서 통신 매니저는 기종이 다른 디바이스에 대한 단일 호출 인터페이스도 제공하게 된다. 여기서 통신 매니저(31)는 각각의 디바이스들과 스레드 기반 전용 프로토콜 통신을 수행하면서 태그 형태로 실시간 값을 생성시켜 태그 서버(32)에 업데이트하는 역할을 수행하게 된다. 또한, 생산 설비의 직접 제어 명령을 이벤트 형태로 수신하여 각각의 디바이스에 전송하는 역할도 한다.That is, the communication manager 31 is connected to the data relay device 20 through TCP / IP communication to collect energy usage data and 4M data in real time. The communication manager also provides a single call interface for different devices. Here, the communication manager 31 performs a role of generating a real-time value in the form of a tag and updating the tag server 32 while performing thread-based dedicated protocol communication with each device. It also serves to receive the direct control command of the production facility in the form of an event and transmit it to each device.

통신 매니저(31)를 통해 수집된 데이터는 태그 서버(32)를 통해 제어 애플리케이션 매니저(35)에 전달된다. 여기서 태그 서버(32)는 미들웨어 프레임워크 내에서 모든 데이터를 공유하는 저장소 역할과 특정 애플리케이션들에 이벤트를 발행하는 Publisher 역할도 수행한다.The data collected via the communication manager 31 is transferred to the control application manager 35 via the tag server 32. The tag server 32 also serves as a repository for sharing all data within the middleware framework and a Publisher for publishing events to specific applications.

제어 애플리케이션 매니저(35)는 수집된 데이터들로부터 필요한 정보를 추출하고, 이를 분석하여 에너지 사용량 결과 데이터를 생성하게 된다. 예컨대, 추출한 정보로부터 통계를 통해 각각의 생산 설비의 시간별, 일별, 월별, 연별 에너지 사용량, 가동 시간과 비 가동 시간을 추출 및 관리하고, 4M 데이터를 기반으로 한 실적정보, 설비정보, 작업자 정보, 공정관리 정보 등을 통합 관리하게 된다.The control application manager 35 extracts necessary information from the collected data and analyzes it to generate energy usage result data. For example, it extracts and manages hourly, daily, monthly and yearly energy usage, uptime and non-uptime of each production facility through statistics from extracted information, and based on 4M data, performance information, facility information, worker information, Integrated management of process management information.

이러한 제어 애플리케이션 매니저는 이벤트 중심의 기능들로 구성가능한데, 이를 효과적으로 매핑(Mapping)하는 역할을 수행하게 된다. 여기서 발생하는 이벤트들은 상의 비즈니스 레이어 계층의 입력기반 이벤트들도 있지만 하위 레이어 계층의 디바이스로부터 발생하는 자동화된 이벤트들도 존재하는 데, 이러한 상/하위 이벤트들을 감지하고 처리하는 기능을 제어 애플리케이션 매니저가 수행하게 된다.These control application managers can be configured with event-driven functions, which effectively map them. The events that occur here are the input-based events of the business layer layer on top, but there are also automated events that occur from the devices of the lower layer layer, and the control application manager performs the function of detecting and processing these upper and lower events. Done.

제어 애플리케이션 매니저(35)에서 분석 및 처리된 결과 데이터 즉, 에너지 사용량 통계 데이터, 가동 시간, 비 가동 시간, 4M 분석 데이터 등은 태그 서버(32)를 통해 실시간 데이터 매니저(33)로 전달되어, 데이터베이스(34)에 저장된다. 아울러 실시간 데이터 매니저(33)는 통신 매니저(31)를 통해 획득한 실시간 에너지 사용량 데이터 및 4M 데이터도 상기 데이터베이스(34)에 저장하게 된다.The result data analyzed and processed by the control application manager 35, that is, energy usage statistics data, uptime, non-uptime, 4M analysis data, etc., is transmitted to the real-time data manager 33 through the tag server 32, and the database. 34 is stored. In addition, the real-time data manager 33 also stores the real-time energy usage data and 4M data acquired through the communication manager 31 in the database 34.

한편, 제어 애플리케이션 매니저(35)는 각각의 생산 설비의 사용 스케줄을 설정하고, 상기 설정한 사용 스케줄에 따라 상기 생산 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하는 스케줄 제어 기능도 수행한다. 이렇게 수행되는 스케줄 제어 기능에 따라 생성되는 각각의 생산 설비의 에너지 공급 및 차단 제어신호는 통신 매니저(31)를 통해 데이터 중계장치(20)로 전송되고, 다시 유비쿼터스 센서 네트워크 기기(10)로 전달되어, 연계된 생산 설비의 에너지 공급 및 차단 제어장치와의 통신을 통해 생산 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하게 된다. 주지한 바와 같이 각각의 생산 설비에 대한 에너지 공급 및 차단 스케줄을 설정하여 에너지 공급 및 차단을 제어함으로써, 에너지 절감을 도모할 수 있다.On the other hand, the control application manager 35 sets the use schedule of each production facility, and also performs a schedule control function for controlling the energy supply and shutdown of the production facility according to the set use schedule. The energy supply and cutoff control signals of the respective production equipments generated according to the schedule control function performed in this way are transmitted to the data relay device 20 through the communication manager 31, and then to the ubiquitous sensor network device 10. In addition, the energy supply and shutdown of the production facility is controlled through communication with the energy supply and shutdown control device of the associated production facility. As is well known, energy saving and saving can be achieved by setting energy supply and shutdown schedules for each production facility to control energy supply and shutdown.

또한, 제어 애플리케이션 매니저(35)는 상기 설정한 사용 스케줄에 따라 상기 생산 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하되, 에너지 절감을 위해 스케줄 제어를 벗어난 상황에서 비 가동시간이 일정 시간 이상 지속할 경우 상기 생산 설비의 에너지 공급을 차단하도록 하는 비 가동 제어신호를 발생하게 된다.In addition, the control application manager 35 controls the energy supply and shut-off of the production facility according to the set use schedule, but if the non-operation time is over a certain time in a situation out of the schedule control for energy saving the production It generates a non-operational control signal to cut off the energy supply of the installation.

이렇게 발생하는 특정 생산 설비의 에너지 차단 제어신호는 통신 매니저(31)를 통해 데이터 중계장치(20)로 전송되고, 다시 유비쿼터스 센서 네트워크 기기(10)로 전달되어, 연계된 생산 설비의 에너지 공급 및 차단 제어장치와의 통신을 통해 생산 설비의 에너지 공급을 차단하게 된다. 따라서 비 가동 시간이 일정 시간 이상 지속할 경우 해당 생산 설비의 에너지 공급을 차단함으로써, 에너지 절감을 도모할 수 있다.The energy cutoff control signal of the specific production equipment generated in this way is transmitted to the data relay device 20 through the communication manager 31, and then to the ubiquitous sensor network device 10, to supply and cut off the energy of the associated production equipment. Communication with the control unit cuts off the energy supply to the production facility. Therefore, if the non-operation time lasts for a certain time, the energy supply of the corresponding production equipment is cut off, thereby saving energy.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

10… 유비쿼터스 센서 네트워크 기기
20… 데이터 중계장치
30… 에너지 감시 서버
31… 통신 매니저
32… 태그 서버
33… 실시간 데이터 매니저
35… 제어 애플리케이션 매니저10... Ubiquitous Sensor Network Devices
20... Data relay
30 ... Energy monitoring server
31 ... Communication manager
32 ... Tag server
33 ... Real-time data manager
35 ... Control application manager

Claims (8)

에너지 사용량을 감시(모니터링)하기 위한 시스템에 있어서,
에너지 사용량을 측정하는 설비에 연결되어 에너지 사용량 데이터를 취득하고, 이를 무선으로 전송하는 적어도 하나 이상의 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 기기와;
상기 적어도 하나 이상의 유비쿼터스 센서 네트워크와 무선으로 통신하여 에너지 사용량 데이터를 수집한 후 이더넷 통신을 통해 전송하는 데이터 중계장치와;
상기 데이터 중계장치로부터 전송된 에너지 사용량 데이터를 획득하여 분석/처리하고, 상기 분석된 데이터를 기반으로 생산 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하는 에너지 감시 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 사용량 모니터링 시스템.
A system for monitoring (monitoring) energy usage,
At least one ubiquitous sensor network (USN) device connected to a facility for measuring energy usage, for acquiring energy usage data, and wirelessly transmitting the data;
A data relay device configured to wirelessly communicate with the at least one ubiquitous sensor network to collect energy usage data and then transmit the data through an Ethernet communication;
And an energy monitoring server for acquiring and analyzing / processing energy usage data transmitted from the data relay, and controlling energy supply and shutdown of a production facility based on the analyzed data.
청구항 1에 있어서, 상기 유비쿼터스 센서 네트워크 기기는,
접속된 설비의 에너지 사용량 측정 데이터를 취득하여 상기 데이터 중계장치에 전송하며, 무선으로 접속되는 다른 유비쿼터스 센서 네트워크 기기에서 획득한 에너지 사용량 측정 데이터도 상기 데이터 중계장치에 중계해주는 것을 특징으로 하는 에너지 사용량 모니터링 시스템.
The apparatus of claim 1, wherein the ubiquitous sensor network device,
Acquire energy consumption measurement data of the connected equipment and transmit it to the data relay, and monitor the energy usage of the energy usage measurement data acquired from another ubiquitous sensor network device connected wirelessly to the data relay. system.
청구항 1에 있어서, 상기 데이터 중계장치는,
M2M(machine to machine) 디바이스로 구현되며, 상기 데이터 중계장치는 상기 에너지 감시 서버로부터 전송되는 에너지 공급 및 차단 제어 데이터를 상기 유비쿼터스 센서 네트워크 기기로 전송하여 것을 특징으로 하는 에너지 사용량 모니터링 시스템.
The method according to claim 1, wherein the data relay device,
Implemented as a machine to machine (M2M) device, the data relay transmits the energy supply and cutoff control data transmitted from the energy monitoring server to the ubiquitous sensor network device, characterized in that the energy usage monitoring system.
청구항 1에 있어서, 상기 에너지 감시 서버는,
수신한 에너지 사용량 데이터를 획득하여 분석/처리하고, 상기 분석된 데이터를 기반으로 생산 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하는 미들웨어를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 사용량 모니터링 시스템.
The method according to claim 1, wherein the energy monitoring server,
Obtaining and analyzing / processing the received energy usage data, and based on the analyzed data, the energy usage monitoring system comprising a middleware for controlling the supply and shutdown of the energy of the production facility.
청구항 4에 있어서, 상기 미들웨어는,
상기 데이터 중계장치를 통해 실시간으로 에너지 사용량 데이터를 수집하기 위한 통신 매니저와;
상기 통신 매니저로부터 획득한 에너지 사용량 데이터를 실시간으로 인터페이스해주는 태그 서버(Tag server)와;
상기 태그 서버와 연결되어 에너지 사용량 데이터를 분석하는 제어 애플리케이션 매니저를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 사용량 모니터링 시스템.
The method according to claim 4, The middleware,
A communication manager for collecting energy usage data in real time through the data relay;
A tag server for interfacing the energy usage data obtained from the communication manager in real time;
And a control application manager connected to the tag server to analyze energy usage data.
청구항 5에 있어서, 상기 미들웨어는,
상기 태그 서버를 통해 실시간으로 획득한 생산 설비의 에너지 사용량 데이터를 데이터베이스에 저장하며, 상기 제어 애플리케이션 매니저로부터 분석한 분석결과 데이터 및 제어 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하는 실시간 데이터 매니저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 사용량 모니터링 시스템.
The method according to claim 5, The middleware,
And a real-time data manager for storing energy usage data of the production equipment obtained in real time through the tag server, and storing the analysis result data and control data analyzed in the control application manager in the database. Energy usage monitoring system.
청구항 5에 있어서, 상기 제어 애플리케이션 매니저는,
생산 설비의 사용 스케줄을 설정하고, 상기 설정한 사용 스케줄에 따라 상기 생산 설비의 에너지 공급 및 차단을 제어하는 스케줄 제어 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 사용량 모니터링 시스템.
The method according to claim 5, wherein the control application manager,
And a schedule control function for setting a usage schedule of the production facility and controlling supplying and shutting down of energy of the production facility according to the set usage schedule.
청구항 5에 있어서, 상기 제어 애플리케이션 매니저는,
상기 설정한 사용 스케줄에 따라 상기 생산 설비를 제어하되, 에너지 절감을 위해 스케줄 제어를 벗어난 상황에서 비 가동시간이 일정 시간 이상 지속할 경우 상기 생산 설비의 에너지 공급을 차단하는 비 가동 제어기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 사용량 모니터링 시스템.The method according to claim 5, wherein the control application manager,
Control the production equipment according to the set use schedule, but the non-operation control function to cut off the energy supply of the production equipment if the non-operation time is more than a certain time in a situation outside the schedule control for energy saving Energy usage monitoring system, characterized in that.
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