KR20140066819A - 전력 소모 패턴 학습을 이용한 가전기기 판단 시스템 및 방법 - Google Patents

전력 소모 패턴 학습을 이용한 가전기기 판단 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력소모패턴 학습을 이용한 가전기기 판단 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면 기존의 가전기기를 교체하지 않고 그대로 사용하면서도 가전기기별 전력소모패턴을 분석 할 수 있고, 본 발명은 각각의 가전기기의 전력소모패턴을 분석하여 각각의 가전기기를 자동적으로 식별할 수 있어 효율적이다. 또한, 본 발명은 일별, 시간 별 학습을 통하여 가전기기의 전력 소모량을 분석하여 전력소모패턴의 정확성을 효율적으로 높일 수 있고, 본 발명은 전력소모패턴을 인식하여 유휴 시간의 가전기기의 전력을 차단하고 필요한 경우 다시 전력을 공급하여 전력 소비를 절약 할 수 있다.

Description

전력 소모 패턴 학습을 이용한 가전기기 판단 시스템 및 방법{Decision Method and system for Consumer Electronic with Electric Power Consume Pattern Recognition}
본 발명은 가정 내 가전기기별로 전력 관리를 수행하기 위한 방법, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다. 보다 상세하게는 콘센트에 장착되어 가전기기를 식별해 전력소모패턴을 분석하여 전원공급을 제어할 수 있는 가전기기 판단 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 (재)유비쿼터스컴퓨팅사업단의 유비쿼터스컴퓨팅 및 네트워크 원천기반기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 12C4-T3-10M, 과제명: 자가성장 u-지능공간 커뮤니티 시스템 통합 플랫폼 및 응용 테스트베드 개발].
스마트 그리드, 스마트 에코 등 에너지 관리의 중요성이 강조되고 에너지 절약에 대한 이슈가 강조되고 있다. 그 중 대표적인 서비스가 대기전력 차단 서비스인데 이를 위해서는 사용자가 대기전력 차단 시 차단하면 안 되는 기기와 차단할 기기를 구분하여 세팅하거나 IR제어기 등을 부착해 주어야 한다
종래의 가전기기 제어장치의 한 예로 한국등록특허 제10-1110677호 "가전기기 제어장치 및 방법"이 제안되었다. 상기 선행기술에서는 가전기기로부터 전력 소비량을 측정하여 외부 기기와 연동하여 정보를 주고받아 가전기기의 전원 공급을 제어한다. 상기 선행기술에서는 각 콘센트에서 유효전력, 무효전력을 계산하여 가전기기의 고유한 패턴을 파악하고 인식한다. 그러나 상기 선행기술처럼 각 콘센트의 유효전력, 무효전력을 계산하여 가전기기의 전원을 차단한다 하여도 그저 유휴 상태인지 여부를 확인할 수는 있지만, 해당 가전기기마다 상세한 전력소비정보를 얻을 수 없어, 각 가전기기의 종류를 식별할 수는 없다는 문제점이 있다.
이보다 개선된 형태의 선행기술로서, 한국등록특허 제10-1172602호 "가전기기별 전력 관리를 위한 방법, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체"가 제안되었다. 상기 선행기술에서는 획득된 전력 소비 패턴을 푸리에 변환을 통하여 주파수 영역으로 변환함으로써 각각의 가전기기의 종류를 식별하는 기술이 개시되었다. 그러나 이러한 선행기술을 적용하더라도 주파수 대역에서의 신호 변화만으로는 각 가전기기의 종류를 카테고라이즈하거나 그룹핑하여 분류하기가 어렵고, 또한 가전기기의 종류가 식별되었다 하더라도 이것만으로는 현재 시점에서 가전기기의 전원을 차단하는 것이 옳은지 여부에 대한 판단이 어려운 측면이 있었다.
또한, 가정 내 가전기기들의 전력 사용량을 확인하고 전기 요금을 절약하기 위해선 보유하고 있는 가전기기들을 수요반응 대응이 가능한 가전기기로 모두 교체 하여야 하며 이는 오랜 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있다. 그러므로 기존 가전기기들을 사용하면서도 유휴 시간대의 가전기기의 전력을 차단할 지 여부를 결정하는 신 기술을 도입함으로써, 에너지를 절감하는 효과를 손쉽게 실현 할 수 있을 것이다.
한국등록특허 10-1172602호 한국등록특허 10-1110677호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 도출된 것으로서, 기존의 가전기기를 교체하지 않고 그대로 사용하면서도 가전기기별 전력소모패턴을 분석하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명은 각각의 가전기기의 전력소모패턴을 분석하여 각각의 가전기기를 자동적으로 식별할 수 있는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 일별, 시간 별 학습을 통하여 가전기기의 전력 소모량을 분석하여 전력소모패턴의 정확성을 높이는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전력소모패턴을 인식하여 유휴 시간의 가전기기의 전력을 차단하고 필요한 경우 다시 전력을 공급하여 전력소비를 절약하는 것을 궁극적인 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력소모패턴학습을 이용한 가전기기 판단 방법은, 가전기기가 연결되는 콘센트 각각의 전압 및 전류를 측정하고 상기 측정된 전류 및 전압의 측정값을 기초로 상기 콘센트 각각에 대하여 상기 측정값을 수집하는 단계, 상기 수집된 측정값을 저장하고, 상기 저장된 측정값으로부터 상기 콘센트 각각에 연결된 가전기기가 소모하는 전력소모패턴을 학습하는 단계, 상기 학습된 전력소모패턴을 이용하여 상기 콘센트 각각에 연결된 가전기기의 종류 및 특징을 식별하는 인식하는 단계 및 상기 콘센트 각각에 대하여 학습된 전력소모패턴 및 상기 식별된 가전기기의 종류 및 특징을 참고하여 상기 콘센트 각각의 측정값이 차단 조건을 충족하면 상기 콘센트 각각의 전원 공급을 차단하도록 제어하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 전력소모패턴학습을 이용한 가전기기 판단 시스템은, 가전기기가 연결되는 콘센트 각각의 전압 및 전류를 측정하고 상기 측정된 전류 및 전압의 측정값을 기초로 상기 콘센트 각각에 대하여 상기 측정값을 수집하는 수집부와
상기 수집부는 사용자의 생활 패턴을 고려하여 상기 사용자가 주로 사용하는 시간대에는 상기 전압 및 전류를 측정하는 빈도를 높게 설정하여 상기 사용자가 주로 사용하는 시간대의 전력소모패턴을 정밀하게 분석할 수 있도록 하고, 상기 수집된 측정값을 저장하고, 상기 저장된 측정값으로부터 상기 콘센트 각각에 연결된 가전기기가 소모하는 전력소모패턴을 학습하는 학습부, 상기 학습된 전력소모패턴을 이용하여 상기 콘센트 각각에 연결된 가전기기의 종류 및 특징을 식별하는 인식부 및 상기 콘센트 각각에 대하여 학습된 전력소모패턴 및 상기 식별된 가전기기의 종류 및 특징을 참고하여 상기 콘센트 각각의 측정값이 차단 조건을 충족하면 상기 콘센트 각각의 전원 공급을 차단하도록 제어하는 제어부 및.
상기 제어부의 차단 조건은 상기 측정값이 기 설정된 전류 임계값 또는 전압 임계값보다 작은 경우인 것을 특징으로 하며, 사용자의 생활 패턴 상 상기 가전기기가 전력을 주로 소모하는 시간대인지 파악하고 상기 가전기기가 상기 차단 조건을 만족하더라도 상기 현재 시간이 상기 전력을 주로 소모하는 시간대라면 전원을 차단하지 않도록 하는 것을 더 포함하는 시스템이 제공된다.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.
본 발명에 따른 전력소모패턴 학습을 이용한 가전기기 판단 시스템 및 방법에 따르면 기존의 가전기기를 교체하지 않고 그대로 사용하면서도 가전기기별 전력소모패턴을 분석 할 수 있다.
또한, 본 발명은 각각의 가전기기의 전력소모패턴을 분석하여 각각의 가전기기를 자동적으로 식별할 수 있어 효율적이다.
또한, 본 발명은 일별, 시간 별 학습을 통하여 가전기기의 전력 소모량을 분석하여 전력소모패턴의 정확성을 효율적으로 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 전력소모패턴을 인식하여 유휴 시간의 가전기기의 전력을 차단하고 필요한 경우 다시 전력을 공급하여 전력 소비를 절약 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가전기기 판단 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가전기기 판단 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 획득된 전력소모패턴을 시간 영역에 대하여 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 획득된 전력소모패턴을 시간 영역에 대하여 다른 예시적으로 나타내는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명을 하기 위한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 해당 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항들에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조 부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 가전기기가 소모하는 전력에 대한 패턴을 학습하여 가전기기를 제어하기 위한 전체 시스템의 개략전인 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가전기기 판단 시스템(100)은 콘센트(10), 가전기기(11), 수집부(110), 학습부(120), 인식부(130), 제어부(140)을 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가전기기(11)는 전기 에너지를 이용하여 구동하는 기기를 총칭하는 것으로 일례로 TV, 냉장고, 세탁기, 컴퓨터와 같은 기기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 공지된 전기기기를 포괄하는 것으로 이해될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가전기기 판단 시스템(100)은 콘센트(10)에 장착되어 구성되거나 별도의 장치로 구성될 수도 있으며 판단시스템(100)의 위치 및 배치는 변경 될 수 있다.
또한 판단 시스템(100)은 콘센트(10)로부터 가전기기(11)에 전력이 공급될 때 가전기기별로 사용되는 소비전력에 관한 정보를 수집하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 판단시스템(100)은 수집된 소비전력 정보를 기초로 가전기기(11)마다 전력소모패턴을 학습하기 위해 소비전력의 전압 및 전류를 측정하는 기능을 수행할 수 있다.
또한 판단시스템(100)은 학습된 전력소모패턴을 이용하여 전압 변동 정보를 산출하여 가전기기(11)마다 피크치와 기저값을 산출 할 수 있다.
또한 각각의 판단시스템(100)은 이후 설명되는 제어부(140)에서 수행되는 전력소모 패턴에 따라 전력을 차단하고, 필요할 경우 다시 전력 공급을 재개함으로써 전력 절감 효과를 얻을 수 있는 기능을 더 수행할 수 있다.
이러한 제어부(140)의 구체적인 구성은 도 3 이하를 참조한 이하의 상세한 설명을 통해 자세히 알아보기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 수집부(110), 학습부(120), 인식부(130), 제어부(140)은 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영시스템, 응용프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치상에 저장될 수 있다. 한편 이러한 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 데이터처리 프로그램, 오브젝트 또는, 데이터 구조 등을 포괄하지만 이에 제한되지 않는다. 또한 본 발명의 다른 실시 예에 따르면 수집부(110), 학습부(120), 인식부(130), 제어부(140)은 해당 기능을 보유한 하드웨어일 수 있고, 하드웨어 모듈은 반도체 집적회로, FPGA 등의 논리 회로 등 공지의 다양한 기술을 이용하여 구현 가능하다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수집부(110)는 가전기기(11)가 연결되는 콘센트(10)각각의 전입 및 전류를 측정하여 콘센트(10) 각각의 전입 및 전류를 측정하여 콘센트(10)각각의 측정된 전류 및 전압의 측정값을 수집할 수 있다.
또한 수집부(110)는 사용자의 생활 패턴을 고려하여 사용자가 주로 사용하는 시간대에는 전압 및 전류를 측정하는 빈도를 높게 설정하여 사용자가 주로 사용하는 시간대의 전력소모패턴을 정밀하게 분석할 수 있도록 하는 기능을 더 수행할 수 있다. 이때, 사용자의 생활 패턴은 사용자에 의해 기 설정된 패턴일 수도 있고, 가전기기들에 의해 사용된 평균 전력량이 기 설정된 기준값 이상인 시간대 고려해서 생성된 패턴일 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 학습부(120)는 수집부에서 수집된 측정값을 저장하고 측정값으로부터 콘센트(10) 각각에 연결된 가전기기(11)가 소모하는 전력소모패턴을 학습할 수 있다.
이때, 학습부(120)는 수집부에서 측정된 측정 횟수가 사용자에 의해 정의된 소정의 기준횟수 이상이면 전력소모패턴을 추출하는 기능을 수행할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인식부(130)는 학습부에서 학습된 전력소모패턴을 이용하여 콘센트(10)각각에 연결된 가전기기(11)의 종류 및 특징을 식별할 수 있다.
인식부(130)는 학습된 전력소모패턴이 기 설정한 기준 전류값 또는 기준 전압값 이상을 계속 유지하는 경우 항시 구동이 필요한 가전기기로 분류하고, 학습된 전력소모패턴이 기 설정한 기준 전류값 또는 기준 전압값 이상을 계속 유지하지 않는 경우 항시 구동이 필요하지 않은 가전기기로 분류할 수 있다. 이때, 항시 구동이 필요한 가전기기에는 냉장고, 김치 냉장고, 서버 컴퓨터, 냉 난방 온도조절 장치 등이 있으며, 항시 구동이 필요하지 않은 가전기기에는 TV, 전등 전자 레인지, DVD플레이어 등이 있다. 다른 방법으로 인식부(130)는 학습된 전력소모패턴을 테이블에 저장된 기기별 전력소모패턴과 비교해서 콘센트(10)각각에 연결된 가전기기(11)의 종류 및 특징을 식별할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(140)는 콘센트(10)각각에 대하여 학습된 전력소모패턴 및 식별된 가전기기(11)의 종류 및 특징을 참고하여 콘센트(10) 각각의 측정값이 차단 조건을 충족하면 콘센트(10) 각각의 전원 공급을 차단하도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
구체적으로, 제어부(140)의 차단 조건은 측정값이 기 설정된 전류 임계값 또는 전압 임계값 보다 작은 경우로 설정할 수 있고, 콘센트(10) 각각에 대하여 학습된 전력소모패턴 및 식별된 가전기기(11)의 종류 및 특징을 참고하여 콘센트(10) 유휴 시간대와 활동 시간대를 구분하여 설정하고 유휴 시간대와 활동 시간대 각각에 대하여 서로 다른 차단 조건을 설정할 수 있는 기능을 수행할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 제어부(140)는 현재 시간이 사용자의 생활 패턴 상 가전기기(11)가 전력을 주로 소모하는 시간대인지 파악하고 가전기기(11)가 차단 조건을 만족하더라도 현재 시간이 전력을 주로 소모하는 시간대라면 전원을 차단하지 않도록 하는 기능을 더 수행할 수도 있다.
후술하는 내용은, 제어부(140)에 대한 구체적인 설명으로 도 3 및 도 4를 참조로 설명한다.
도 3을 참조하면 획득된 전력소모패턴, 특히 전압(V)을 시간 영역에 대하여 도시하고, 전압의 피크치(310)와 기저값(320)의 크기, 피크치(310)와 기저값(320)의 비율, 피크치(310)가 나타나는 빈도를 분석한다. 도 3에서는 전압에 대한 그래프가 도시되었으나 본 발명의 다른 실시예에 따라서는 전압(V), 전류(A), 전력(W) 등에 대한 시간 도메인에서의 그래프가 상황에 적절하게 이용될 수 있고, 이를 통하여 전력소모패턴을 분석할 수 있다.
일례로, 어떤 가전기기(11)에 대한 전력소모패턴을 시간영역에 대하여 도시(300)하여 피크치1(310)과 피크치2(330)이 발생하는 빈도를 분석하고, 기저값1(320) 및 기저값2(340)가 발생하는 빈도 또한 분석하여, 상술 하였듯이 유휴 시간대와 활동 시간대로 구분하여 서로 다른 차단 조건에 의해 전력을 차단하는 기능이 요구된다.
다른 일례로, 도 4를 참조하면, 획득된 전력소모패턴을 시간영역에 대하여 도시한 결과 항시 전력이 소모되는 패턴이 나타나는데, 이 같은 경우는 해당 콘센트에 접속된 가전기기가 항시 활동하는 가전기기라 판단하여 전력을 차단하지 않게 된다.
위와 같은 예로, 냉장고 또는 김치냉장고등이 있을 수 있는데, 사용자가 자주 문을 열고 닫음으로써, 냉장고에 설정된 온도를 유지해야 하는 냉장고의 모터가 동작하여 항시 같은 피크치를 나타낼 수 없을 수도 있다. 그러나 약간의 전압변동이 있다고 하더라도, 항시 전력을 공급해야 할 냉장고의 전력을 차단해선 안되기에, 전체적인 피크치의 분포를 중심으로 항시 활동시간이라 판단하여 전력을 차단하지 않게 된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가전기기 판단방법의 흐름도이다.
먼저, 도 1과 같이 콘센트(10)에 가전기기(11)가 연결된 상태에서, 전압 및 전류를 측정(S200)하고 사용자에 의해 정의된 소정의 기준횟수 이상으로 측정여부를 판단(S210)하여, 기준횟수 미만인 경우엔 기준횟수이상이 될 때까지 다시 측정(S210-2)하고, 기준횟수 이상인 경우(S210-1), 측정된 전압 및 전류를 이용하여 전력소모패턴을 학습하고 저장(S220)한다. 학습된 전력소모패턴을 바탕으로 가전기기의 종류 및 특징을 식별한다. 식별된 가전기기는 기 설정된 차단조건과 비교하여 차단조건을 만족하는 시간대(S240)인지 여부를 판단한다. 차단조건을 만족하지 않는 시간대(S240-2)이면, 전력을 차단하지 않은 현재 상태를 유지하게 되고 차단조건을 만족하는 시간대(S240-1)이면, 주로 사용하는 시간대 인지 판단(S250)한다. 판단 결과, 주 사용 시간대라고 판단(S250-2)되면 마찬가지로 전력을 차단하지 않은 현재 상태를 유지하고, 주 사용 시간대가 아니라고 판단(S250-1)되면 가전기기의 전력을 차단(S260)한다.
다른 일례로, 주 사용시간 대와 유휴 시간대 별로 각 가전 기기가 보이는 패턴이 다를 것이다. 어떤 가전기기의 일반적인 전력소모패턴과 주 사용 시간대의 전력소모패턴 및 유휴 사용시간대의 전력소모패턴을 비교하고 현재 가전기기가 사용 중 인지 아닌지를 판단하여, 전력소모패턴상 주 사용 시간대가 아님에도 불구하고 일정한 전력이 소모되거나 또는, 주 사용 시간대가 아님에도 전력을 소모하고 전력 변동이 있는 경우 등을 판단하여 전원 제어를 할 수 있다. 전자의 경우의 예로, 평일 낮 시간대에 사용자의 실수로 TV가 켜진 경우가 있을 수 있다. TV의 일반적인 전력소모패턴상 전력을 소모하지 않을 유휴 시간대 인데, 이때 오랜 시간 켜져 있는 TV가 아무런 입력을 받지 않아 전압 변동이 없고, 이에 따라 일정한 전압 변동 크기의 전력소모패턴이 감지 된다면, 사용자가 사용하고 있지 않다고 판단하여 전력을 차단할 수 있다. 후자의 경우의 예로, 심야 시간에 켜진 TV가 있을 수 있다. 사용자가 심야에 TV를 시청하다가 잠이든 경우엔 위와 마찬가지로 유휴 시간대에 일정한 전력소모패턴이 감지되기 때문에 전력을 차단 하지만 사용자가 채널을 바꾸거나 음량을 조절할 경우 전압의 변동이 생기기 때문에 사용중인 전력소모패턴이 감지될 것이다. 그러므로 현재 사용 중이라고 판단하여 전력을 차단하지 않게 되는데, 이는 평일 낮 시간에 사용자가 TV를 보는 경우에도 마찬가지 이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 가전기기 판단 및 가전기기 전원 차단 여부를 제어하는 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 당 업자에게 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 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. 전력소모패턴 학습을 이용한 가전기기 판단 시스템에 있어서,
    가전기기가 연결되는 콘센트 각각의 전압 및 전류를 측정하고 상기 측정된 전류 및 전압의 측정값을 기초로 상기 콘센트 각각에 대하여 상기 측정값을 수집하는 수집부;
    상기 수집된 측정값을 저장하고, 상기 저장된 측정값으로부터 상기 콘센트 각각에 연결된 가전기기가 소모하는 전력소모패턴을 학습하는 학습부;
    상기 학습된 전력소모패턴을 이용하여 상기 콘센트 각각에 연결된 가전기기의 종류 및 특징을 식별하는 인식부; 및
    상기 콘센트 각각에 대하여 학습된 전력소모패턴 및 상기 식별된 가전기기의 종류 및 특징을 참고하여 상기 콘센트 각각의 측정값이 차단 조건을 충족하면 상기 콘센트 각각의 전원 공급을 차단하도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 가전기기 판단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 콘센트 각각에 대하여 학습된 전력소모패턴 및 상기 식별된 가전기기의 종류 및 특징을 참고하여 상기 콘센트 각각이 차단될 차단 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 가전기기 판단 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차단 조건은,
    상기 측정값이 기 설정된 전류 임계값 또는 전압 임계값보다 작은 경우인 것을 특징으로 하는 가전기기 판단 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수집부는,
    사용자의 생활 패턴을 고려하여 상기 사용자가 주로 사용하는 시간대에는 상기 전압 및 전류를 측정하는 빈도를 높게 설정하여 상기 사용자가 주로 사용하는 시간대의 전력소모패턴을 정밀하게 분석할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 가전기기 판단 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 학습부는,
    상기 수집부에서 측정된 측정 횟수가 소정의 기준횟수 이상이면 전력소모패턴을 추출하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    획득된 상기 전력소모패턴을 시간 영역으로 변환하고, 전압의 피크치와 기저값의 크기, 상기 피크치와 기저값의 비율, 상기 피크치가 나타나는 빈도를 종합하여 판단하는 것을 포함하고, 전압 및 전류의 변동폭이 크게 변하는 경우 또한 고려하여 패턴을 통계화 하는 것을 특징으로 하는 가전기기 판단 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    현재 시간이 사용자의 생활 패턴 상 상기 가전기기가 전력을 주로 소모하는 시간대인지 파악하고 상기 가전기기가 상기 차단 조건을 만족하더라도 상기 현재 시간이 상기 전력을 주로 소모하는 시간대라면 전원을 차단하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 가전기기 판단 시스템.
  8. 전력소모패턴 학습을 이용한 가전기기 판단 방법에 있어서,
    가전기기가 연결되는 콘센트 각각의 전압 및 전류를 측정하고 상기 측정된 전류 및 전압의 측정값을 기초로 상기 콘센트 각각에 대하여 상기 측정값을 수집하는 단계;
    상기 수집된 측정값을 저장하고, 상기 저장된 측정값으로부터 상기 콘센트 각각에 연결된 가전기기가 소모하는 전력소모패턴을 학습하는 단계;
    상기 학습된 전력소모패턴을 이용하여 상기 콘센트 각각에 연결된 가전기기의 종류 및 특징을 식별하는 인식하는 단계; 및
    상기 콘센트 각각에 대하여 학습된 전력소모패턴 및 상기 식별된 가전기기의 종류 및 특징을 참고하여 상기 콘센트 각각의 측정값이 차단 조건을 충족하면 상기 콘센트 각각의 전원 공급을 차단하도록 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가전기기 판단 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수집단계는,
    사용자의 생활 패턴을 고려하여 상기 사용자가 주로 사용하는 시간대에는 상기 전압 및 전류를 측정하는 빈도를 높게 설정하여 상기 사용자가 주로 사용하는 시간대의 전력소모패턴을 정밀하게 분석할 수 있도록 하는 방법을 특징으로 하는 가전기기 판단 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 학습단계는,
    상기 수집부에서 측정된 측정 횟수가 소정의 기준횟수 이상이면 전력소모패턴을 추출하는 것을 특징으로 하는 가전기기 판단 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    상기 콘센트 각각에 대하여 학습된 전력소모패턴 및 상기 식별된 가전기기의 종류 및 특징을 참고하여 상기 콘센트 각각이 차단될 차단 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 가전기기 판단 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 차단 조건은
    상기 측정값이 기 설정된 전류 임계값 또는 전압 임계값보다 작은 경우인 것을 특징으로 하는 가전기기 판단 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 전력소모 패턴을 이용하여 유휴 시간대와 활동 시간대를 구분하여 설정하고 상기 유휴 시간대와 상기 활동 시간대 각각에 대하여 서로 다른 차단 조건을 지정하는 것을 특징으로 하는 가전기기 판단 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    획득된 상기 전력소모패턴을 시간 영역으로 분석하여 식별하는 것을 특징으로 하고, 피크치와 기저값의 크기, 상기 피크치와 기저값의 비율, 상기 피크치가 나타나는 빈도를 종합하여 판단하는 것을 포함하고, 전압 및 전류의 변동폭이 크게 변하는 경우 또한 고려하여 패턴을 통계화 하는 것을 특징으로 하는 가전기기 판단 방법.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 제어단계는
    현재 시간이 사용자의 생활 패턴 상 상기 가전기기가 전력을 주로 소모하는 시간대인지 파악하고 상기 가전기기가 상기 차단 조건을 만족하더라도 상기 현재 시간이 상기 전력을 주로 소모하는 시간대라면 전원을 차단하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 가전기기 판단 방법.
  16. 제 8항 내지 제 15항 중 어느 한 항의 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 기록매체.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170009473A (ko) 2015-07-17 2017-01-25 부산대학교 산학협력단 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치 및 방법
KR20170049387A (ko) 2015-10-27 2017-05-10 부산대학교 산학협력단 딥러닝을 이용한 소비전력 기반 가전기기 분류 장치 및 방법
KR20190070147A (ko) 2017-12-12 2019-06-20 부산대학교 산학협력단 전력 데이터 분석을 이용한 가전기기 분류를 위한 장치 및 방법
KR20200068070A (ko) 2018-11-27 2020-06-15 주식회사 케이엘넷 디노이징 오토인코더와 ｒｎｎ에 기반한 ｎｉｌｍ을 이용하여 총 에너지 소비 데이터로부터 가전 기기를 분류하는 시스템 및 방법
KR20200079940A (ko) * 2018-12-26 2020-07-06 주식회사 삼화기술 전력 절감 장치를 포함하는 전력 모니터링 시스템
KR102675594B1 (ko) * 2023-09-05 2024-06-14 주식회사 해줌 가전기기별 부하곡선 추정 시스템 및 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110059470A (ko) * 2009-11-27 2011-06-02 (주)사나시스템 전력 절감을 위한 전력 제어 장치 및 방법
KR101112214B1 (ko) * 2010-01-15 2012-03-05 주식회사 엠에이티 전기 콘센트에서의 대기 전력 절감 방법, 장치 및 그 방법을 실행하기 위한 기록매체
KR101172602B1 (ko) * 2010-08-24 2012-08-08 강릉원주대학교산학협력단 가전기기별 전력 관리를 위한 방법, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
KR101281122B1 (ko) * 2011-08-18 2013-07-02 김진만 전류소비패턴 생성 및 분석방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170009473A (ko) 2015-07-17 2017-01-25 부산대학교 산학협력단 소비전력 모델 생성 및 전처리를 통한 가전 기기의 분류 장치 및 방법
KR20170049387A (ko) 2015-10-27 2017-05-10 부산대학교 산학협력단 딥러닝을 이용한 소비전력 기반 가전기기 분류 장치 및 방법
KR20190070147A (ko) 2017-12-12 2019-06-20 부산대학교 산학협력단 전력 데이터 분석을 이용한 가전기기 분류를 위한 장치 및 방법
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KR102675594B1 (ko) * 2023-09-05 2024-06-14 주식회사 해줌 가전기기별 부하곡선 추정 시스템 및 방법

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