KR20130026600A - 포터블 환경모니터링 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포터블 환경모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에너지관리시스템이 제공되지 않는 중소규모 건물에 설치장소에 제약없이 보다 쉽게 적용 가능한 환경모니터링 시스템을 구성하되, 무선 센서네트워크(WSN, Wireless Sensor Networks)기술을 기반으로 웹기반 모니터링 데이터베이스, 시스템 시뮬레이션, 에너지 수요공급의 최적화 지원 소프트웨어 등으로 구성하여 사용자의 자발적인 에너지 절약을 유도하면서 사용자의 에너지 소비에 대한 인지성의 극대화를 통한 감성적 접근으로 에너지 소비자가 주체가 되어 사용자로부터의 적극적인 에너지 절약효과를 유도할 수 있는 것을 특징으로 하는 포터블 환경모니터링 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 포터블 환경모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 통합센서모듈을 통해 실시간으로 실내환경을 모니터링이 가능하도록 하는 포터블 환경모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 효율적인 건물 에너지관리의 궁극적인 목표는 거주 공간의 쾌적성을 저하시키지 않으면서 냉ㆍ난방, 환기, 조명 등 실내 환경조절을 위해 소비되는 에너지 사용을 극소화하는데 있다. 건물 에너지 절약을 위한 기술적인 조치가 이루어졌다 해도 실질적인 건물의 에너지 사용 형태, 시스템 효율, 정상적인 작동 및 운전 스케줄 등에 대한 치밀하면서도 지속적인 관리 없이는 그 효과를 기대하기 어렵다. 그러므로 선진국에서는 별도의 관리자를 배치하여 건물의 에너지 소비수준, 운전상태 등을 철저히 관리함으로써 항상 최상의 에너지효율로 건물을 운전하고 있다. 또한 건물의 고유한 열적 특성에 따른 에너지 소비 형태 분석, 시스템의 이상유무 진단 등과 관련하여 지속적인 기술개발에 주력하고 있다.
그러나 종래에는 에너지 감시 및 제어 측면에서 건물 에너지관리 시스템과 관련한 하드웨어기술은 국내외를 막론하고 안정화단계에 있지만, 활용기술에 있어서 선진국에서는 건물 에너지관리 시스템을 통한 건물에너지 절약 및 쾌적성 향상에 대한 검증이나 효율적인 시스템의 운영과 관련한 다양한 사례연구가 진행되고 있는 반면, 국내에서는 이러한 검증이 거의 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 따라서 국내 실정에 알맞은 구성이나 그 운영 방안에 대한 연구를 통하여 신축 건물에서의 시스템 계획 및 기존 건물에서의 활용 가능성을 제시함으로써 실제 건물 에너지관리 시스템을 통해서 얻을 수 있는 에너지 절감효과를 정량화하고, 이를 근거한 경제성 분석 등의 연구가 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 사용자의 자발적인 에너지 절약을 유도하기 위한 실시간 에너지 모니터링 시스템을 구축하여 사용자의 인지성의 극대화를 통한 감성적 접근으로 에너지 소비자가 주체가 되어 사용자로부터의 적극적인 에너지 절약효과를 유도할 수 있는 포터블 환경모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 온ㆍ습도, 조도 및 전력량을 검출하고, 검출된 정보들을 무선으로 송출하는 통합 센서 모듈부와; 상기 센서간 통신 및 각 센서를 연결하는 센서노드 및 중계노드로 이루어진 무선네트워크부와; 전력량을 측정하기 위한 전력측정기와; 상기 전력량을 컴퓨터 신호로 변환하는 전력 통신보드와; 상기 센서와 서버를 연결하기 위한 싱크노드와; 상기 무선 센서네트워크 기술을 기반으로 검출된 환경 정보를 저장하는 저장서버와; 상기 온ㆍ습도, 조도 및 전력량을 바탕으로 사용자의 자발적인 에너지 절약을 유도하기 위한 실시간 환경 모니터링 시스템;을 포함하여 이루어진 포터블 환경모니터링 시스템을 구축한 것을 특징으로 한다.
이와 같은 포터블 환경 모니터링 시스템에서 상기 상기 실시간 환경 모니터링 시스템은 촉각미디어의 활용을 통해 사용자의 인지성의 극대화를 통한 감성적 접근이 가능하도록 구축된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 포터블 환경모니터링 시스템에 의하면, 사용자에게 실내 환경정보를 제공하고 사용자의 자발적인 에너지 절약을 유도하기 위해 사용자의 인지성 극대화를 통한 감성적 접근으로 에너지 소비자가 주체가 되어 사용자로부터의 특별한 제어기능 없이 적극적인 에너지 절약효과를 유도할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포터블 환경모니터링 시스템의 구성을 보인 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포터블 환경모니터링 시스템의 서버구성 및 데이터 흐름도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포터블 환경모니터링 시스템의 통신방식을 보인 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포터블 환경모니터링 시스템의 GUI 설계도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포터블 환경모니터링 시스템의 서버구성 및 데이터 흐름도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포터블 환경모니터링 시스템의 통신방식을 보인 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포터블 환경모니터링 시스템의 GUI 설계도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포터블 환경모니터링 시스템의 구성을 보인 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포터블 환경모니터링 시스템의 서버구성 및 데이터 흐름도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포터블 환경모니터링 시스템의 통신방식을 보인 구성도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포터블 환경모니터링 시스템의 GUI 설계도를 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 포터블 환경모니터링 시스템은 건물 내부에 설치되어 온ㆍ습도, 조도 및 전력량을 검출하고, 검출된 정보들을 무선으로 송출하는 통합 센서 모듈부와; 상기 센서간 통신 및 각 센서를 연결하는 센서노드 및 중계노드로 이루어진 무선네트워크부와; 전력량을 측정하기 위한 전력측정기와; 상기 전력량을 컴퓨터 신호로 변환하는 전력 통신보드와; 상기 센서와 서버를 연결하기 위한 싱크노드와; 상기 무선 센서네트워크(WSN, Wireless Sensor Networks)기술을 기반으로 검출된 환경 정보를 저장하는 저장서버와; 각 센서로부터 전달받은 데이터를 저장서버로부터 전달받아 사용자가 볼 수 있도록 하는 모니터링 시스템으로 구성된다.
도1은 PEMS 시스템의 서버구성 및 데이터 흐름도를 보인 것으로, 데이터 베이스는 Database Server내에 있는 Table, Index, View, Stored Procedure, Job 등을 정의하고, SQL(SQL: Structured Query Language)문을 사용해서 DB Server 내에 생성한다. Database 내의 각 항목들을 적절하게 사용하여 필요한 데이터만을 추출, 정리하는 일련의 SQL문의 집합을 만든다. 전송된 데이터는 TCP 방식에 의해 데이터 서버에 전송되고 전송된 데이터는 Database Server에 저장된다. 저장된 정보는 ADO를 통해 웹서버로 전달되고 이를 웹브라우저를 통해 데이터를 확인할 수 있다.
상기 센서노드는 온열환경 측면에서 온도 및 습도 센서를 조명설비를 효과적으로 운영하기 위해 조도센서가 적용되어 있다. 무선 통신기능을 함께 탑재하여 센서노드을 구성하였다.
상기 중계노드는 센서노드간의 통신을 연결해주는 것으로 자체적인 센서 기능은 없으며, 센서가 다른 센서와 일정 거리 이상이 되면 무선으로 데이터를 전송할 수 없기 때문에 비용절감을 위해 센서 기능을 제외하고 단순히 정보를 전달하는 역할만을 수행하도록 중계노드를 구성했다. 중계노드에 사용된 무선모듈부는 센서노드에 사용된 것과 동일하다.
상기 전력 통신보드는 전력측정기에서 측정한 전압, 순시전력량, 적산전력량을 그대로 사용할 수 없기 때문에 서버에서 처리 가능한 형태의 언어로 변환해 주는 역할을 수행한다.
싱크노드는 센서노드가 직접적으로 서버에 데이터를 송신할 수 없기 때문에 센서에서 송신한 데이터를 서버로 전송하는 다리 역할을 수행하도록 구성했다.
모니터링 시스템에서는 센서노드의 취득한 데이터에 관한 정보를 사용자가 이해하기 쉽게 가공하여 제공한다. 무선 센서 네트워크에 의해 전달된 센서 데이터의 년, 월, 일, 분 단위로 통계가 가능하고, 이를 그래프로 도식화하여 적용 공간의 변화 추이를 쉽게 확인 할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (2)
- 온ㆍ습도, 조도 및 전력량을 검출하고, 검출된 정보들을 무선으로 송출하는 통합 센서 모듈부와;
상기 센서간 통신 및 각 센서를 연결하는 센서노드 및 중계노드로 이루어진 무선네트워크부와;
전력량을 측정하기 위한 전력측정기와;
상기 전력량을 컴퓨터 신호로 변환하는 전력 통신보드와;
상기 센서와 서버를 연결하기 위한 싱크노드와;
상기 무선 센서네트워크를 기반으로 검출된 환경 정보를 저장하는 저장서버와;
상기 온ㆍ습도, 조도 및 전력량을 바탕으로 사용자의 자발적인 에너지 절약을 유도하기 위한 실시간 환경 모니터링 시스템;을 포함하여 구축된 것을 특징으로 하는 포터블 환경모니터링 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 실시간 환경 모니터링 시스템은 촉각미디어의 활용을 통해 사용자의 인지성의 극대화를 통한 감성적 접근이 가능하도록 구축된 것을 특징으로 하는 포터블 환경모니터링 시스템.
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Cited By (3)
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| KR20170019295A (ko) | 2015-08-11 | 2017-02-21 | 에스앤에이티 주식회사 | 포터블 환경 모니터링 시스템 |
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| KR20220090841A (ko) * | 2020-12-23 | 2022-06-30 | 한국건설기술연구원 | 존 규모로 측정된 건물의 에너지사용량 평가 시스템 및 방법 |
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