KR20160042669A

KR20160042669A - 설비를 관제하는 중앙 제어 장치, 이를 포함하는 설비 제어 시스템 및 설비 제어 방법

Info

Publication number: KR20160042669A
Application number: KR1020140136892A
Authority: KR
Inventors: 이준우; 김경재
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2016-04-20
Also published as: US9983653B2; CN105511423A; US20160103475A1; EP3007019A1

Abstract

본 발명은 설비 또는 장비에 대한 관제를 수행하는 제어부를 포함하는 중앙 제어 장치에 있어서, 기상청 서버와 통신을 수행하는 통신부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통해 제어 대상 영역에 대한 예측 환경 데이터를 수집하는 데이터 수집 모듈, 상기 제어 대상 영역 내 적어도 하나의 설비에 대한 정보를 설정하는 시스템 설정 모듈 및 상기 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하고, 제어 시나리오에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈을 포함하는 중앙 제어 장치를 제공한다.

Description

설비를 관제하는 중앙 제어 장치, 이를 포함하는 설비 제어 시스템 및 설비 제어 방법{CENTRAL CONTROL APPARATUS FOR CONTROLLING FACILITIES, FACILITY CONTROL SYSTEM COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING FACILITIES}

본 발명은 설비를 관제하기 위한 중앙 제어 장치, 설비 제어 시스템 및 설비 제어 방법에 관한 것으로, 설비의 소비 전력을 시뮬레이션할 수 있는 중앙 제어 장치, 설비 제어 시스템 및 설비 제어 방법에 관한 것이다.

최근, 건물의 설비가 현대화됨에 따라 건물 내에 설치된 전력, 조명, 공조, 방재 및 방범 등의 설비들을 자동으로 제어하는 자동제어시스템이 확대되고 있다. 즉, 설비들을 전체적으로 통합하여 관리할 수 있는 설비 제어 시스템(또는 설비 관제 시스템)의 개발이 활발하게 진행되고 있다.

설비 제어 시스템은 일반적으로 관제점이라고 하는 하나의 제어 또는 모니터링을 위한 감시점을 바탕으로 이루어질 수 있다. 따라서, 사용자 등은 한 개의 설비 또는 장비에 여러 개 혹은 단일의 관제점을 설정하고, 해당 관제점의 값을 통해 설비에 대한 모니터링, 제어 등을 수행할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 빌딩에 설치되는 설비의 종류 및 형태별로 해당 관제점을 설정하고, 설비 관제 시스템에 등록하여 빌딩의 자동제어를 수행할 수 있다.

종래, 중앙 제어 장치를 통해 제어되는 설비 또는 장비에 대한 에너지 절감 제어는 전문가가 관제점을 통해 소정 기간(일반적으로 최소 3개월에서 1년) 동안 수집한 설비 또는 장비에 대한 운전 데이터를 분석하고, 분석한 결과를 이용하여, 설비 또는 장비에 대한 제어 시나리오를 구성한다.

전문가가 구성한 제어 시나리오에 따라 설비 또는 장비를 운전 제어하고, 그 결과에 따라 에너지 절감 여부 또는 에너지 절감 정도를 전문가가 확인하게 된다.

설비 또는 장비에 대한 에너지 절감 제어를 수행하는 것은, 전문가의 경험이나 역량에 의존하게 되어, 설비별 또는 제어 대상 영역별 에너지 절감 여부 또는 에너지 절감 정도가 일정하게 유지될 수 없으며, 에너지 절감 제어를 하기 위해 제어 시나리오를 구성하는 데에는 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 필요 기술이 절실히 요구되는 실정이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 바와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 관제 대상인 설비 또는 장비에 대한 소비 전력을 시뮬레이션할 수 있는 중앙 제어 장치, 이를 포함하는 설비 제어 시스템 및 설비 제어 방법을 제공한다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 설비 또는 장비에 대한 관제를 수행하는 제어부를 포함하는 중앙 제어 장치에 있어서, 상기 제어부는, 제어 대상 영역에 대한 기상 정보를 포함하는 예측 환경 데이터를 수집하는 데이터 수집 모듈, 상기 제어 대상 영역 내 적어도 하나의 설비에 대한 정보를 설정하는 시스템 설정 모듈 및 상기 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하고, 제어 시나리오에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈을 포함하는 중앙 제어 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈은, 상기 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하는 설비 모델링 모듈, 상기 설비에 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오를 설정하는 설비 제어 로직 모듈 및 상기 설정된 제어 시나리오에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 에너지 사용량 예측 모듈를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 모델링된 설비는, 상기 설비의 종류, 상기 설비의 용량, 타 설비와의 연결 관계 및 상기 설비의 운전 조건 중 적어도 하나를 입력 변수로 하고, 상기 설비의 소비 전력을 출력 변수로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 모델링된 설비 및 공간 부하를 이용하여, 상기 제어 대상 영역에 대한 적어도 하나의 예측 환경 데이터와 상기 설비의 소비 전력량 간의 관계를 산출할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 예측 환경 데이터는, 상기 제어 대상 영역에 대한 온도 및 습도 중 적어도 하나일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 공간 부하는, 제어 대상 영역에 대한 예측 환경 데이터를 근거로 산출될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 제어 대상 영역이 복수인 경우, 상기 예측 환경 데이터와 상기 소비 전력량의 관계를 제어 대상 영역별로 산출할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제어 시나리오는, 상기 제어 대상 영역의 쾌적도가 기 설정된 쾌적도 범위 내에 속하도록 상기 설비에 대한 순서를 갖는 적어도 하나의 제어 명령의 집합일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제어 시나리오는, 상기 제어 대상 영역의 설정 온도와 상기 제어 대상 영역의 현재 온도를 근거로 상기 설비의 기 설정된 운전 시각 이전에 상기 설비를 미리 동작시켜 에너지를 절감시키도록 하는 최적 온오프 제어, 상기 제어 대상 영역의 공간 부하에 따라 설정 온도를 변경하는 설정 온도 제어, 및 상기 설비의 온오프 주기를 제어하는 듀티 제어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 에너지 사용량 예측 모듈은, 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 제어 대상 영역별로 또는 시간별로 시뮬레이션할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력의 시뮬레이션 결과를 근거로 상기 설비 또는 상기 제어 대상 영역의 에너지 절감율을 산출하는 에너지 절감율 산출 모듈을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 에너지 절감율에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 상기 설비를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 중앙 제어 장치는, 기상청 서버와 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하되, 상기 데이터 수집 모듈은, 상기 통신부를 통해 상기 기상청 서버로부터 상기 제어 대상 영역에 대한 기상 정보를 포함하는 예측 환경 데이터를 수집할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 중앙 제어 장치를 포함하는 설비 제어 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은, 제어 대상 영역에 대한 기상 정보를 포함하는 예측 환경 데이터를 수집하는 단계, 상기 제어 대상 영역 내 적어도 하나의 설비에 대한 정보가 설정되는 단계 및 상기 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하고, 제어 시나리오에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 단계를 포함하는 설비 제어 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 시뮬레이션 하는 단계는, 상기 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하는 단계, 상기 설비에 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오를 설정하는 단계 및 상기 설정된 제어 시나리오에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 설비를 모델링하는 단계는, 상기 모델링된 설비 및 공간 부하를 이용하여, 상기 제어 대상 영역에 대한 적어도 하나의 예측 환경 데이터와 상기 설비의 소비 전력량 간의 관계를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 시뮬레이션하는 단계는, 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 제어 대상 영역별로 또는 시간별로 시뮬레이션할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 설비 제어 방법은, 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력의 시뮬레이션 결과를 근거로 상기 설비 또는 상기 제어 대상 영역의 에너지 절감율을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 설비 제어 방법은, 상기 에너지 절감율에 따른 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정하고, 상기 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 상기 설비를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 예측 환경 데이터를 수집하는 단계는, 기상청 서버로부터 상기 제어 대상 영역에 대한 기상 정보를 포함하는 예측 환경 데이터를 수집할 수 있다.

이상의 본 발명에 따른 설비를 관제하기 위한 중앙 제어 장치, 이를 포함한 설비 제어 시스템 및 설비 제어 방법은, 관제 대상인 설비 또는 장비에 대한 소비전력을 시뮬레이션할 수 있는 효과가 있다.

또한, 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따른 시뮬레이션 결과를 근거로 설비 또는 제어 대상 영역의 에너지 절감율을 산출할 수 있다.

이에 따라, 사용자가 의도한 에너지 절감율에 따라 설비 또는 장비의 운전을 제어할 수 있다.

또한, 설비 또는 장비가 제어 대상 영역에 대한 공기 조화를 수행하는 수단인 경우, 상기 제어 대상 영역의 쾌적도를 유지하면서, 설비 또는 장비에 대하여 높은 에너지 절감율을 갖는 에너지 절감 제어가 가능한 효과가 있다.

한편, 사용자는 설비 또는 장비에 대하여 도출된 제어 시나리오를 사용자 의도에 맞게 수정이 가능하고, 수정된 제어 시나리오에 따른 설비 또는 장비의 운전을 제어할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 기능별 모듈 단위로 나타낸 구성도이다.
도 4a는 냉각탑 시스템인 설비의 구성도를 나타낸 도면이다.
도 4b는 도 4a에 도시한 설비를 모델링한 구성도를 나타낸 도면이다.
도 5a는 듀티 제어에 따른 설비의 운전 시간을 나타낸 도면이다.
도 5b는 최적 온오프 제어에 따른 설비의 운전 시간을 나타낸 도면이다.
도 6은 계절별 쾌적 영역에 대한 예시도이다.
도 7a 내지 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치가 출력한 화면의 예시도를 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치가 출력한 화면의 또 다른 예시도를 나타낸 도면이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따라 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합이 적용되는 제어 대상을 선택하기 위해 제공되는 화면의 예시도이다.
도 9b는 사용자에 의해 선택된 제어 대상 영역 및 이에 배치된 설비를 그래픽 오브젝트로 화면에 출력한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치와 단말기가 연결된 설비 제어 시스템의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법을 단계별 흐름도로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설비 제어 방법을 단계별 흐름도로 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설비 제어 방법을 단계별 흐름도로 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설비 제어 방법을 단계별 흐름도로 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설비 제어 방법을 단계별 흐름도로 나타낸 도면이다.

본 명세서에 개시된 기술은 설비를 관제하기 위한 중앙 제어 장치(또는 중앙 관제 서버), 이를 포함하는 설비 제어 시스템(또는 설비 관제 시스템)에 적용될 수 있다.

여기서 설비 제어 시스템(또는 설비 관제 시스템)은 건물 또는 빌딩에 배치되어 설치된 설비를 제어하기 위한 빌딩 자동화 시스템일 수 있다. 특히, 상기 설비 제어 시스템은 빌딩종합관리시스템(BMS; Building Management System)일 수 있다. 즉, 상기 빌딩 자동화 시스템은 자동화 시스템에서 적용 대상을 한정하지 않고, 공장 자동화 시스템 등을 포함하는 개념이나 특히, 본 명세서에서는 빌딩에 설치된 설비들을 제어하기 위한 빌딩 자동화 시스템에 적용될 수 있다.

또한, 상기 설비 제어 시스템은 건물 내에 설치된 설비들과 관련된 에너지를 관리하여 건물 내의 쾌적한 실내 환경을 유지하면서 에너지 성능을 높이기 위하여 사용되는 건물 에너지 관리 시스템(BEMS; Building Energy Management System)일 수 있다.

또한, 본 명세서에 개시된 기술은 건물 내에 설치된 설비를 제어하기 위한 설비 제어 방법에 적용될 수 있으며, 상기 설비를 효율적이고, 편리하게 제어하기 위한 유저 인터페이스(UI; User Interface)를 제공하는 설비 제어 시스템에 적용될 수 있다. 특히, 상기 유저 인터페이스는 상기 설비 제어 시스템에 포함된 특정 장치, 예를 들어, 중앙 제어 장치(또는 중앙 관제 서버)에 의해 제공되는 것일 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

설비 제어 시스템

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 시스템(10)은 중앙 제어 장치(100) 및 상기 중앙 제어 장치와 통신 네트워크를 통해 연결된 설비제어장치(200, 200')을 포함하고, 하나 이상의 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')를 더 포함할 수 있다.

중앙 제어 장치(100)는 하나 이상의 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')에 대한 하나 이상의 관제점을 등록하고, 상기 관제점을 이용하여 상기 설비 또는 장비를 관제할 수 있다.

이때, 상기 중앙 제어 장치(100)는 상기 관제점의 적어도 일부를 등록하여 생성되는 하나 이상의 스테이션(또는 '가상의 서버')을 구비하고, 상기 각 스테이션은 사용자 입력을 통해 입력된 제어 명령에 따라 등록된 일부 관제점에 대한 설비를 관제하도록 구성될 수 있다.

상기 설비(300, 300')는, 상기 설비 제어 시스템(10)을 구성하는 서브 시스템으로서, 예를 들어, 에어컨, 환기, 공조기, 팬, 보일러, 냉각탑, 펌프, 온/습도센서, 냉동기, 조명기기, 전력 기기, 화재 시스템 등을 의미할 수 있다.

또한, 장비(400, 400')는 예를 들어 냉각탑 시스템을 설비로 하는 경우, 냉각탑, 펌프, 냉동기, 온도 센서 등을 의미할 수 있다.

상기 중앙 제어 장치(100)는, 건물 전체의 상황을 종합적으로 제어 및/또는 감시하는 장치로서, 상기 설비들(300, 300'), 예를 들어 기계설비, 조명, 전력, 출입통제, 방재, 주차관리, 시설관리 등을 위한 별도의 단말기들을 구비할 수 있다.

상기 중앙 제어 장치(100)는, 상기 설비 제어 장치(200)와 네트워크 통신을 통해 서로 정보를 공유하고, 관제점을 통해 상기 설비(300, 300') 및 이에 포함된 장비들(400, 400')을 제어 또는 감시하는 자동화 서버일 수 있다.

상기 중앙 제어 장치(100)는 일반적으로, 상기 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')에 기 설정된 하나 이상의 관제점을 등록하고, 상기 관제점을 통해 상기 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')를 운전하는 관제 프로그램을 생성할 수 있다.

상기 중앙 제어 장치(100)는 상기 관제 프로그램을 이용하여 상기 설비들(300, 300')을 제어 및/또는 감시할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중앙 제어 장치(100)는 빌딩에 포함된 제어 영역을 효율적으로 관제하기 위하여 설비 도면을 근거로 상기 제어 영역에 설치 또는 배치된 설비에 대한 정보를 수집하고, 상기 설비를 제어할 수 있다.

이를 위해, 상기 중앙 제어 장치(100)는 상기 설비에 대응되는 그래픽 오브젝트를 포함한 도면을 통해 사용자 입력을 수신하고 상기 사용자 입력에 따른 설비에 대한 제어 처리 과정 또는 제어 처리 결과를 출력할 수 있는 유저 인터페이스(User Interface) 또는 입출력 화면을 제공할 수 있다.

이와 같이, 설비 도면을 근거로 설비 또는 장비를 제어함으로써, 사용자는 효율적이고 직관적인 설비 관리를 할 수 있다.

상기 제어 영역은 건물 또는 빌딩 내에 포함된 제어 관심 영역 내지 제어 대상 영역을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 영역은, 상기 건물 내지 빌딩 내에 포함된 임의의 공간 또는 임의의 층일 수 있다.

여기서, 상기 건물 또는 빌딩은 제어 대상이 되는 건축물을 의미하는 것으로, 상가, 편의점, 점포, 주택, 사무실, 오피스텔, 공장 건물 빌딩, 학원 또는 병원 등일 수 있다.

상기 설비 제어 장치(200)는, 상기 중앙 제어 장치(100)와 상기 하나 이상의 설비(300, 300') 사이에 위치하고, 상기 중앙 제어 장치(100)로부터 수신되는 관제 프로그램을 실행할 수 있다.

즉, 상기 설비제어장치(200)는, 설비들(300, 300')을 제어하는 직접 제어기(Direct Digital Controller) 또는 PLC(Programmable Logic Controller)일 수 있다.

또한, 상기 설비 제어 장치(200)는, 상기 중앙 제어 장치(100)와 서로 통신하여 정보를 교환하고, 상기 관제 프로그램 또는 상기 관제 프로그램에 따른 제어 명령을 수신하여 실행함으로써 상기 설비들(300, 300')를 제어할 수 있다.

또한, 상기 설비 제어 장치(200)는, 상기 설비들(300, 300')에 구비된 하나 이상의 장비(400, 400'), 예를 들어 각각의 센서 및 조작 기기들에 설정된 관제점을 통해 건물 내 설비들의 제어출력 및 상태 변화 등과 같은 설비관련 정보를 기록하거나 저장할 수 있다.

상기 설비 제어 장치(200)는, 예를 들어, 상기 관제 프로그램에 따라 상기 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')를 제어 또는 감시하는 마이크로 컴퓨터일 수 있다. 다시 말해, 상기 설비제어장치(200)는 통신 네트워크를 통해 상기 중앙 제어 장치(100)와 연결되어서, 필요한 정보를 서로 송수신한다. 그에 따라, 건물 내에 설치된 공조 및 기타 설비에 대한 각 관제점들을 감시 또는 제어하고, 상기 각 관제점들에 내장된 함수를 이용하여 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')의 입출력 신호를 직접 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 설비 제어장치(200)는, 상기 중앙 제어 장치(100)와 상기 하나 이상의 설비(300, 300') 사이에 연결되어서 관제 프로그램 또는 상기 관제 프로그램에 따른 제어 명령을 수신하여, 이를 실행할 수 있다.

그리고, 상기 설비 제어 장치(200)는 그 실행 결과를 상기 중앙 제어 장치(100)에 전송할 수 있다. 이를 위해, 상기 중앙 제어 장치(100)는, 상기 관제 프로그램 또는 상기 관제 프로그램에 따른 제어 명령을 상기 설비 제어 장치(200)에 전송하고, 상기 설비 제어 장치(200)로부터 상기 관제 프로그램 또는 상기 관제 프로그램에 따른 제어 명령에 따른 실행 결과를 수신하는 수단으로 통신부를 구비할 수 있다.

상기 실행 결과를 사용자 화면에 표시하기 위한 수단으로 디스플레이부를 더 구비할 수 있다.

상기 중앙 제어 장치(100), 설비제어장치(200), 및 각 설비들(300, 300')은 통신 네트워크를 통해 서로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 통신 네트워크는 다양한 통신 프로토콜을 포함할 수 있다.

예를 들어, 중앙 제어 장치(100)와, 설비 제어 장치(200), 및 각 설비들(300, 300')은 TCP/IP(Transmission control protocol/Internet protocol), 백넷(BACnet; Building Automation & Control Network)을 통해 서로 연결될 수 있다.

또한, 상기 통신 프로토콜에는 CAN, DeviceNet, Profibus, Interbus, LonWorks 등이 있으며, 그 중 특히 LonWorks는 OSI 7계층을 모두 사용하여 인터넷에 쉽게 연결될 수 있어 인터넷을 통한 감시 및 제어가 가능하다는 장점이 있어 다양하게 응용되고, 그 중요성 역시 점차 확대되고 있다.

중앙 제어 장치

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치(100)는, 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')에 대한 관제를 수행하는 제어부(120)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치(100)는 입력부(110), 저장부(130), 디스플레이부(140) 및 통신부(150) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 구성 요소들은 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 상기 중앙 제어 장치(100)가 구현될 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치는, 관제 대상인 설비 또는 장비에 대한 소비 전력을 시뮬레이션하거나 이와 관련된 유저 인터페이스를 제공하기 위한 다양한 구성요소를 더 포함할 수 있다.

이하, 중앙 제어 장치(100)의 각 구성요소들에 대해 자세하게 살펴보기로 한다.

입력부(110)는 중앙 제어 장치(100)를 제어하기 위한 사용자 입력을 입력받는 수단으로서, 사용자는 상기 입력부(100)를 통해 상기 중앙 제어 장치(100)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킬 수 있다.

상기 입력부(110)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압 또는 정전식), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. 터치 패드는 디스플레이부(140)와 상호 레이어 구조를 이루는 터치 스크린일 수 있다.

예를 들어, 상기 입력부(110)는, 상기 중앙 제어 장치(100)에 포함된 하드웨어 또는 소프트웨어와 관련된 파라미터 또는 환경을 설정하거나, 상기 중앙 제어 장치(100)가 특정 기능을 수행하기 위해 필요한 설정을 위한 설정 입력을 입력받을 수 있다.

일 실시예에 따르면, 중앙 제어 장치(100)가 수행하는 상기의 특정 기능은 후술하는 바와 같이, 에너지 사용량을 시뮬레이션하거나, 입력된 에너지 절감율에 따른 적어도 하나의 제어 시나리오 조합을 결정하거나, 제어 시나리오를 수정 설정하는 거나, 설비 또는 장비에 대한 제어를 수행하는 등의 기능일 수 있다.

또한, 상기 입력부(110)는 제어의 대상이 되는 제어 대상 영역에 설치된 설비 또는 장비를 제어하기 위한 제어 입력을 입력받을 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 입력부(110)는 상기 중앙 제어 장치(100)가 사용자에게 제공하는 유저 인터페이스를 통하여 사용자 입력을 입력받을 수 있다. 특히, 상기 유저 인터페이스는 그래픽 유저 인터페이스(GUI; Graphic User Interface)일 수 있다.

예를 들어, 상기 입력부(110)는 후술할 설비의 상태 정보, 설비의 소비 전력 또는 에너지 절감율 등을 나타내는 그래픽 오브젝트를 통하여 상기 제어 입력을 입력받을 수 있다.

일 예로, 사용자가 화면상에 표시된 상기 그래픽 오브젝트를 클릭하거나 터치하는 경우, 제어부(120)는 입력부(110)를 통해 수신한 입력에 대응하여 에너지 절감율과 같은 특정 값을 설정할 수 있고, 그에 대응하여 제어 시나리오 조합을 결정하거나 결정된 제어 시나리오 조합에 따라 설비 또는 장비를 제어하는 동작을 수행할 수 있다. 이때, 제어부(120)는 수행 과정 또는 수행 결과를 디스플레이부(140)를 통해 화면에 출력할 수 있다.

여기서, 상기 그래픽 오브젝트는, 디스플레이부(140)에 출력되는 화면에 포함된 각종 그래프, 아이콘 또는 인디케이터 등일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(120)는 중앙 제어 장치(100)에 포함된 구성요소 또는 중앙 제어 장치(100)에 연결된 구성요소들을 제어하는 수단이다.

이에 따라, 제어부(120)는 기 설정된 적어도 하나의 제어 명령의 조합에 따라 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')에 대한 제어를 수행하거나, 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')에 대한 모니터링 데이터를 입력받을 수 있다.

이때, 제어부(120)는 상기 중앙 제어 장치(100)와 특정 통신 방식으로 통신을 수행하는 설비 제어 장치(200)를 통해 상기 특정 영역에 배치된 설비를 제어할 수 있다.

여기서, 상기 특정 통신 방식은, TCP/IP(Transmission control protocol/Internet protocol), 백넷(Building Automation &Control Network; BACnet) 및 LonWorks 중 적어도 하나인 것일 수 있다.

또한, 상기 설비 제어 장치(200)는, 직접 제어기(Direct Digital Controller) 또는 PLC(Programmable Logic Controller) 중 적어도 하나인 것일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 기능별 모듈 단위로 나타낸 구성도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제어부(120)는 데이터 수집 모듈(121), 시스템 설정 모듈(122) 및 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈(123)을 포함한다.

데이터 수집 모듈(121)은 제어 대상 영역에 대한 기상 정보를 포함하는 예측 환경 데이터를 수집하거나, 관제점을 통하여 설비 또는 장비에 대한 상태 정보를 수집할 수 있다.

이때, 데이터 수집 모듈(121)은 기상청 서버(30)로부터 온도 및 습도 등과 같은 각종 기상 정보를 포함하는 환경 데이터를 수신하거나, 각종 알고리즘에 의해 기상 정보를 포함하는 환경 데이터를 예측하거나, 저장부(130)에 저장되어 있는 기상 정보를 포함하는 환경 데이터를 불러옴으로써, 현재의 실시간 환경 데이터 및/또는 미래의 임의 시간에 대한 예측 환경 데이터를 수집할 수 있다.

이때, 실시간 환경 데이터 및/또는 예측 환경 데이터는 제어 대상 영역을 포함한 지역에 관한 것이 바람직하다.

또한, 데이터 수집 모듈(121)은 통신부(150)를 통하여 관제점으로부터 설비(300, 300') 및/또는 장비(400, 400')에 대한 상태 정보를 수집할 수 있다.

시스템 설정 모듈(122)은 제어 대상 영역 내 적어도 하나의 설비에 대한 정보를 설정한다.

시스템 설정 모듈(122)은 사용자로부터 입력받거나 각종 저장 매체로부터 읽어들인 설비에 대한 정보를 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈(123)에 제공한다.

설비에 대한 정보는 설비를 모델링하기 위해 필요한 정보로서, 설비의 구성, 용량, 종류 등과 같은 설비의 사양을 포함할 수 있다. 또한, 설비에 대한 각종 정보는 타 설비와 연결된 설비의 종류, 설비의 대수, 설비의 조합 등과 같은 타 설비와의 연결 관계 정보를 더 포함할 수 있다.

이에 따라, 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈(123)은 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하고, 제어 시나리오에 따라 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션할 수 있다.

또한, 시스템 설정 모듈(122)은 상기와 같은 설비에 대한 정보 이외에, 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')에 대한 제어 시나리오를 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈(123)에 제공할 수 있다.

이때, 시스템 설정 모듈(122)은 사용자로부터 입력받거나 각종 저장 매체로부터 읽어들인 제어 시나리오를 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈에 제공할 수 있다.

여기서, 제어 시나리오는 순서를 갖는 적어도 하나의 제어 명령의 집합일 수 있다. 즉, 제어 시나리오는 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')를 제어하기 위한 제어 명령의 집합이되, 구체적인 예로서, 최적 온오프 제어, 설정 온도 제어 및 듀티 제어 등일 수 있다.

이하에서는, 제어 시나리오의 구체적인 예들을 자세히 살펴보기로 한다.

도 5A는 듀티 제어에 따른 설비의 운전 시간을 나타낸 도면이다.

듀티 제어는 설비 또는 장비의 온오프(on/off) 주기를 제어한다. 도 5A에 도시한 바와 같이, 설비 또는 장비가 온오프(on/off) 동작을 하는 한 주기 동안 설비 또는 장비가 동작하는 온(on) 시간(b)의 비율(=b/a+b)을 제어한다.

일 예로, 설비가 공기 조화기인 경우, 공기 조화기는 설정 온도 또는 공간 부하에 따라 설정된 듀티비(duty rate)에 따라 온오프(on/off) 운전을 할 수 있다.

따라서, 제어부(120)는 제어 대상 영역에 대한 상태 정보(또는 환경 정보) 또는 제어 대상 영역의 외부 및/또는 내부 부하를 근거로 상황에 맞는 가변된 듀티비에 따라 설비 또는 장비가 운전됨으로써, 설비 또는 장비에 대한 에너지 절감율을 향상시킬 수 있다.

한편, 도 5B는 최적 온오프 제어에 따른 설비의 운전 시간을 나타낸 도면이다.

최적 온오프 제어는 제어 대상 영역의 설정 온도와 제어 대상 영역의 현재 온도를 근거로 설비 또는 장비의 기 설정된 운전 시각 이전에 설비 또는 장비를 미리 동작시켜 에너지를 절감시키도록 설비 또는 장비를 제어한다.

도 5B(a)에 도시한 바와 같이, T1 시각에 설비는 운전을 개시할 수 있다. 이때, T1 시각은 도 5B(b)에 도시한 바와 같이, 제어 대상 영역의 재실 시간인 T2 시각보다 이전 시각으로, 제어부(120)가 제어 대상 영역의 설정 온도와 제어 대상 영역의 현재 온도를 근거로 T2 시각 이전에 얼마나 설비를 미리 온(on) 또는 오프(off) 제어를 하는 것이 최적인지 계산하고, 이에 따라, 해당 설비 또는 장비에 대한 온오프(on/off) 제어를 함으로써, 에너지를 절감할 수 있다.

한편, 도 5C는 제어 대상 영역의 부하에 따라 설정 온도 제어를 나타낸 도면이다.

설정 온도 제어는 제어 대상 영역의 공간 부하에 따라 설정 온도를 변경하도록 제어한다.

도 5C(b)에 도시한 바와 같이, T3 시각부터 T4 시각까지 제어 대상 영역의 공간 부하(또는 내부 부하)가 발열량 증가(일 예로, 전열기의 동작, 제어 대상 영역에 재실자수 증가 등) 등으로 인해 임계값 이상일 수 있다. 이때, 상기 제어 대상 영역에 대한 공기 조화를 수행하는 설비의 경우, T3 내지 T4 시간에 제어 대상 영역에 대한 설정 온도를 Temp2로 낮춰 설정하도록 제어할 수 있다.

이와 같이, 공기 조화를 수행하는 설비에 대하여, 설정 온도를 공간 부하(또는 내부 부하)에 따라 설정하여, 제어 대상 영역에 필요한 만큼의 부하를 공급하거나 제거함으로써, 설비가 사용하는 에너지를 절감할 수 있다.

한편, 제어 시나리오에 따라 제어되는 설비 또는 장비는, 상기 또는 장비가 공기 조화를 수행하는 설비 또는 장비인 경우, 상기 제어 대상 영역의 쾌적도가 기 설정된 쾌적도 범위 내에 속하도록 제어되는 것이 바람직하다.

이하에서 상기 쾌적도에 대해 자세하게 살펴보기로 한다.

도 6은 계절별 쾌적 영역에 대한 예시도이다.

이때, 쾌적도는 미국 난방 냉동 공조학회(ASHRAE; American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers)에서 제시하는 표준 중 재실재의 온열환경에 관한 표준인 ASHRAE Standard 55-2010에 정의된 PMV, PPD(Predicted Mean Vote, Predected Percentage Dissatisfied)에 의해 계산된 쾌적 지표일 수 있다.

이러한 쾌적도는 실내온도(Air Temperature), 평균복사온도(Radiant Temperature), 상대습도(Relative Humidity), 기류속도(Air Speed), 활동량(Met.), 착의량(CLO; CLOthing quantity)의 변수를 근거로 산출될 수 있다.

상기 쾌적도는 기 설정된 기준에 따라 PPD가 10% 미만인 경우, 제어 대상 영역이 쾌적하다고 평가할 수 있고, PPD가 10% 이상이고, 25% 미만인 경우, 제어 대상 영역의 쾌적도가 보통이라고 평가할 수 있으며, PPD가 25%이상인 경우, 제어 대상 영역의 쾌적도가 조금 불쾌하다고 평가할 수 있다.

일 예로, 계절별 쾌적 영역을 설정하는 기준값은 하기 표 1과 같이 나타낼 수 있다.

즉, 동절기에는 #1 내지 #4에 해당하는 영역이 쾌적 영역으로 설정될 수 있고, 하절기에는 #5 내지 #8에 해당하는 영역이 쾌적 영역으로 설정될 수 있다.

이를 건구온도 및 상대습도를 변수로 하는 그래프로 표현하면 도 6과 같이 나타낼 수 있다.

한편, 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈(123)은 설비 모델링 모듈(1231), 설비 제어 로직 모듈(1232) 및 에너지 사용량 예측 모듈(1233)를 포함할 수 있다.

설비 모델링 모듈(1231)은 상기 시스템 설정 모듈(122)로부터 제공받은 설비에 대한 정보를 근거로 설비를 모델링할 수 있다.

즉, 설비 모델링 모듈(1231)은 설비에 대한 정보를 근거로 설비에 포함된 구성 각각을 모델링하고, 각 구성들간에 유입 및/또는 출입되는 열량 따위(일 예로, 각 구성들 간에 이동하는 유체의 온도, 유량 등)를 모델링함으로써, 상기 설비를 모델링할 수 있다.

구체적인 일 예로, 도 4A는 냉각탑 시스템인 설비의 구성도를 나타낸 도면이고, 도 4B는 도 4A에 도시한 설비를 모델링한 구성도를 나타낸 도면이다.

도 4A에 도시한 바와 같이, 냉각탑 시스템은 열원 설비에 의해 처리되는 열부하인 부하 설비에 대하여 에너지를 이용하여 열을 발생시키는 열원 설비를 포함할 수 있다.

열원 설비는 냉각탑, 냉동기, 냉각탑과 냉동기 사이의 펌프, 부하 설비와 냉동기 사이의 펌프를 포함할 수 있고, 이러한 열원 설비를 모델링하면 그 구성도를 도 4B와 같이 도시할 수 있다.

즉, 도 4B에 도시한 바와 같이, 냉각탑 시스템은, 냉동기와 냉각탑 간에 냉동기가 냉각탑으로부터 받은 냉각수 온도, 냉각탑의 냉각부하, 냉동기와 냉각탑 사이에 위치한 펌프에 의한 냉각수의 유량, 냉동기가 부하 설비에 공급하는 공급 열량(온도 변화 및 공급 유량), 부하 설비가 냉동기에 요구하는 열량(부하), 부하 설비와 냉동기 사이에 위치한 펌프에 의한 냉동기와 펌프 사이의 냉각 유량, 및 부하 설비와 펌프 사이의 압력차(부하)로 모델링 될 수 있다.

설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')에 대하여 모델링하는 방법은 종래 공지된 다양한 방법에 의할 수 있다.

이와 같이, 설비 모델링 모듈(1231)에 의해 모델링된 설비는 에너지 사용량 예측 모듈(1233)에 제공되어, 에너지 사용량 예측 모듈(1233)은 상기 모델링된 설비를 이용하여, 에너지 사용량을 시뮬레이션할 수 있다.

즉, 에너지 사용량 예측 모듈(1233)은 모델링된 설비를 이용하여, 입력 변수를 설비의 종류, 설비의 용량, 타 설비와의 연결 관계 및 설비의 운전 조건 중 어느 하나로 함으로써, 모델링된 설비의 출력 변수는 모델링된 설비의 소비 전력일 수 있다.

여기서, 설비의 운전 조건은 외부 부하, 내부 부하, 설비의 기동 시간 등 중 적어도 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

일 예로, 도 4B에 도시한 바와 같이, 타 설비와의 연결 관계, 설비의 사양, 및 설비의 운전 조건 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 입력 변수로 하는 경우, 에너지 사용량 예측 모듈(1233)은, 모델링된 냉각탑 시스템을 이용하여, 냉동기에 대한 냉동기의 소비 전력 및 운전 COP(COP; Coefficient Of Performance, 에너지 소비 효율)을 산출할 수 있고, 펌프에 대해서는 소비 전력 및 공급 유량을 산출할 수 있으며, 냉각탑에 대해서는 팬(fan)의 소비 전력 및 냉각수 공급 온도를 산출할 수 있다.

즉, 제어부(120)는 모델링된 설비 및 공간 부하(또는 내부 부하)를 이용하여, 제어 대상 영역에 대한 적어도 하나의 예측 환경 데이터와 상기 설비의 소비 전력량 간의 관계를 산출할 수 있다. 여기서, 예측 환경 데이터는 통신부(150)를 통해 기상청 서버(30)로부터 수신한 제어 대상 영역의 내부 및/또는 외부에 대한 온도 및 습도 등과 같은 각종 기상 정보를 포함하는 환경 데이터일 수 있음은 전술한 바와 같다.

이때, 에너지 사용량 예측 모듈(1233)이 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션할 때, 제어 대상 영역별로 또는 시간별로 시뮬레이션할 수 있다.

즉, 제어 대상 영역이 복수인 경우, 제어부(120)는 복수의 제어 대상 영역에 대하여, 각각의 제어 대상 영역에 대하여 상기 예측 환경 데이터와 상기 소비 전력량 간의 관계를 산출할 수 있다.

또한, 설비의 소비전력을 시간에 따라 산출함으로써, 특정 시각 또는 특정 시간 동안의 설비의 소비전력을 예상할 수 있다.

본 명세서에서 사용하는 용어 중 공간 부하는, 외부 부하에 대응되는 내부 부하를 말하는 것으로, 외부 부하는 기상청 서버(30)로부터 수신한 환경 데이터(온도, 습도 등을 포함)를 이용한 열량으로 표현될 수 있고, 공간 부하는 공지된 다양한 수단에 의해 산출될 수 있으나, 일 실시예에 따라, 하기 수학식 1과 같이, 제어 대상 영역에 대한 열전달 모델링을 통해 나타낸 열평형 방정식을 이용하여, 산출될 수 있다.

여기서, ρ는 밀도(kg/㎥), c_p는 비열(W/(㎏K)), V는 체적(㎥), T는 온도(K), h는 열전달 계수, U는 통합열전달계수(W/(㎡K)), A는 면적(㎡), q″_sol는 단위 면적당 일사량(W/㎡), λ_shgc는 창의 차폐계수,

는 질량흐름률(kg/s), q_sens는 내부 발열량(W)이다.

상기 수학식 1에 나타난 열평형 방정식은, 제어 대상 영역 내 온도 변화율에 따른 제1 열량과 상기 제어 대상 영역 내 출입(出入)하는 열량 변화량에 따른 제2 열량으로 성립될 수 있다.

이때, 제2 열량은, 구체적으로 상기 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 첫 번째 항부터 순차적으로, 실외의 온도 변화에 따라 외피를 통해 전달되는 열량, 실외의 온도 변화에 따라 창을 통해 전달되는 열량, 창을 통과한 직달 일사량에 따른 열량 변화량, 공조기(310)에 의해 공급 및 제거되는 열량 변화량, 외기가 실내로 직접 들어오는 침기(외피, 창 등의 틈, 및 도어의 개폐 등에 의해 실내에 침입하는 공기)에 따른 열량 변화량, 실내의 내부 발열량(예로서, 인체, 조명, 각종 발열체 등에 의한 발열량)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제2 열량에 포함된 실내의 내부 발열량을 산출할 때, 실내의 내부 발열량은 제어 대상 영역 내 재실자 수를 근거로 한 인체 발열량을 포함하는 것이 바람직하다.

인체 발열량은, 선형적으로, 1 인당 인체 발열량에 재실자 수를 산술적으로 곱한 값으로 산출될 수 있으나, 바람직하게는 저장 수단에 기 저장되어 있는 재실자 수에 따른 인체 발열량을 이용하여, 제어 대상 영역의 계산된 재실자 수를 근거로 하여, 상기 인체 발열량은 산출될 수 있다.

이때, 제어 대상 영역에 대한 열 평형 방정식은 외피의 적어도 일 측에서 내측으로 형성된 일정 영역을 외주부로 하고, 상기 외주부 이외의 영역을 내주부로 구분하여, 제어부(120)는 상기 외주부 및 내주부 각각에 대한 열평형 방정식을 근거로 공간 부하를 산출할 수 있다.

이러한, 공간 부하는 제어부(120)가 통신부(150)를 통하여 기상청 서버(30)로부터 수신한 예측 환경 데이터를 이용하여 산출할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 에너지 사용량 예측 모듈(1233)은 설비에 대한 정보를 이용하여, 설정된 제어 시나리오에 따라 동작하는 모델링된 설비가 소비하는 전력량을 시뮬레이션할 수 있다.

이때, 모델링된 설비의 에너지 사용량을 산출하기 위해, 전술한 바와 같이, 운전 조건 즉, 외부 부하, 내부 부하, 설비의 기동 시간 등 중 적어도 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

또한, 에너지 사용량 예측 모듈(1233)이 기 설정된 제어 시나리오에 따라 동작하는 모델링된 설비가 소비하는 전력량을 산출하기 위해, 설비 제어 로직 모듈(1232)은 설비에 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오를 설정하여, 상기 에너지 사용량 예측 모듈(1233)에 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이, 시스템 설정 모듈(122)은 사용자로부터 입력받거나 각종 저장 매체로부터 읽어들인 제어 시나리오를 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈에 제공할 수 있다.

이때, 설비 제어 로직 모듈(1232)은 시스템 설정 모듈(122)로부터 제공받은 복수의 제어 시나리오 중 소비 전력을 시뮬레이션하는 대상인 설비에 적용 가능한 제어 시나리오를 선택할 수 있다.

설비 제어 로직 모듈(1232)은 설비 모델링 모듈(1231)에 의해 모델링된 설비를 기준으로 시스템 설정 모듈(122)로부터 제공받은 복수의 제어 시나리오 중 적어도 어느 하나를 선택하거나, 또는 시스템 설정 모듈(122)에 의해 제공된 설비의 사양(specification) 등을 기준으로 복수의 제어 시나리오 중 적어도 어느 하나를 선택할 수 있다.

따라서, 에너지 사용량 예측 모듈(1233)은 설비 모델링 모듈(1231)에 의해 모델링된 설비가 설비 제어 로직 모듈(1232)이 선택한 적어도 하나의 제어 시나리오에 따라 동작할 때, 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션할 수 있다.

에너지 사용량 예측 모듈(1233)이 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션을 수행하는 시간은 기 설정된 임의의 시각 또는 기 설정된 임의의 주기일 수 있으나, 바람직하게는 자정(0시)에 해당 일의 24시간 동안의 예측 환경 데이터를 기상청 서버(30)로부터 수신하고, 이를 이용하여, 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제어부(120)는 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 모델링된 설비의 소비 전력의 시뮬레이션 결과를 근거로 상기 설비 또는 제어 대상 영역의 에너지 절감율을 산출하는 에너지 절감율 산출 모듈(124)을 더 포함할 수 있다.

에너지 절감율 산출 모듈(124)은 에너지 절감 제어를 수행하지 않은 설비 또는 장비의 에너지 사용량(본 명세서에는 "베이스라인(baseline)"이라 칭할 수 있다)을 기준으로, 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈(123)에 의해 산출된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 모델링된 설비의 소비 전력량의 비율을 이용하여, 에너지 절감율을 산출할 수 있다.

바람직하게, 에너지 절감율 산출 모듈(124)은 설비 또는 장비에 대한 에너지 절감율(또는 소비 전력량)과, 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합간의 관계를 산출할 수 있다.

일 실시예에 따라, 모델링된 설비 또는 장비가 이에 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오의 모든 조합에 따라 동작하였을 때, 산출되는 에너지 사용량을 이용하여 에너지 절감율을 산출함으로써, 에너지 절감율(또는 소비 전력량)과 이에 해당하는 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 산출할 수 있다.

이렇게 산출된, 설비 또는 장비에 대한 에너지 절감율(또는 소비 전력량)과, 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합 간의 관계는 저장부(130)가 저장할 수 있다.

이때, 제1 및 제2 제어 시나리오에 따라 동작하는 설비 또는 장비의 에너지 절감율은 제1 제어 시나리오에 따라 동작하는 설비 또는 장비의 에너지 절감율과 제2 제어 시나리오에 따라 동작하는 설비 또는 장비의 에너지 절감율의 단순 합으로 산출될 수 없기 때문에, 적어도 하나의 제어 시나리오의 모든 조합에 따라 동작하는 모델링된 설비 또는 장비의 에너지 사용량을 근거로 하는 것이 바람직하나, 본 발명의 범위를 이에 한정하는 것은 아니며, 기타 다른 방법에 의해 설비 또는 장비에 대한 에너지 절감율(또는 소비 전력량)과, 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합간의 관계를 산출할 수 있음 물론이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제어부(120)는 상기 에너지 절감율 산출 모듈(124)을 이용하여, 에너지 절감율에 따라 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정할 수 있으며, 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 설비 또는 장비를 제어할 수 있다.

따라서, 제어부(120)는, 에너지 절감율 산출 모듈(124)에 의해 산출된 설비 또는 장비에 대한 에너지 절감율(또는 소비 전력량)과 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합간의 관계를 이용하여, 기 설정된 에너지 절감율을 근거로 또는 사용자로부터 입력된 에너지 절감율을 근거로 이에 해당하는 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 사용자에게 제시할 수 있고, 나아가 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 해당 설비 또는 장비의 운전을 제어할 수 있다.

따라서, 일 실시예에 따라 사용자는 제어하고자 하는 설비 또는 장비에 대하여 제어 명령의 조합인 제어 시나리오를 설정할 수 있으나, 설비 또는 장비에 대한 충분한 지식이 없거나, 또는 제어 시나리오에 대한 지식이 없는 사용자라고 하더라도 단순하게 에너지 절감율만을 설정함으로써, 그에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 설비 또는 장비를 제어할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 저장부(130)를 더 포함할 수 있다.

저장부(130)는 설비 또는 장비에 대한 에너지 절감율(또는 소비 전력량)과, 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합간의 관계를 저장할 수 있다.

상기 저장부(130)는 상기 제어부(120)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 데이터 수집 모듈(121)이 수집한 데이터, 설비에 대한 정보, 제어 시나리오에 대한 정보, 에너지 절감율과 제어 시나리오의 조합 간의 관계, 각종 사용자 입력 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.

상기 저장부(130)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD(Solid State Disk or Solid State Drive), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

또한, 상기 중앙 제어 장치(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 저장부(130)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영할 수도 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(140)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부(140)는 중앙 제어 장치(100)에 무선 또는 유선으로 연결된 디스플레이 장치로서, 상기 중앙 제어 장치(100)에서 처리되는 정보를 표시하여 출력한다. 예를 들면, 상기 디스플레이부(140)는 상기 중앙 제어 장치(100)에 의해 제공되는 기능과 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시할 수 있다.

따라서, 디스플레이부(140)는 제어부(120)에 의해 산출된 설비 또는 장비에 대한 에너지 사용량 및/또는 에너지 절감율을 텍스트나 그래프 등 다양한 형태로 화면에 출력할 수 있다.

또한, 제어부(120)는, 설비 또는 장비에 대한 그래픽 오브젝트를 각종 도면 상에 상기 설비 또는 장비가 설치된 위치에 대응되는 위치에 정합시키고, 이를 디스플레이부(140)를 통해 화면에 출력할 수 있다.

따라서, 사용자는 디스플레이부(140)를 통해 화면 상에 출력된 그래픽 오브젝트를 선택함으로써, 제어부(120)는 선택된 그래픽 오브젝트에 대응되는 설비 또는 장비에 대한 상태 정보 또는 제어 명령 리스트 등을 디스플레이부(140)를 통해 화면에 출력할 수 있다.

이때, 상기 디스플레이부(140)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 중앙 제어 장치(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(140)가 2개 이상 존재할 수도 있다. 예를 들면, 상기 중앙 제어 장치(100)에 외부 디스플레이 장치와 내부 디스플레이 장치(미도시)가 동시에 구비될 수 있다.

상기 디스플레이부(140)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 상기 디스플레이부(140)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 중앙 제어 장치(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 통신부(150)를 더 포함할 수 있다.

통신부(150)는 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')와 직접 제어 명령, 관제 프로그램 또는 관제 프로그램의 실행 결과 등을 송수신하거나, 또는 상기 설비 제어 장치(200)와 제어 명령, 관제 프로그램 또는 관제 프로그램의 실행 결과 등을 송수신할 수 있다.

상기 통신부(150)는 상기 설비 제어 장치(200)에 의한 설비의 제어 결과 내지 제어 처리 과정에 대한 정보를 상기 설비 제어 장치(200)로부터 수신할 수 있다.

또한, 상기 통신부(150)는 다수의 관제점으로부터 설비들에 대한 다양한 정보(예를 들어, 상태 정보)를 수신할 수 있다.

이를 통해, 상기 설비 제어 장치(200)는 제어 대상이 되는 설비 또는 장비를 관제할 수 있게 된다.

한편, 통신부(150)는 기상청 서버(30)와 통신을 수행할 수 있고, 기상청 서버(30)로부터 온도 및 습도 등과 같은 각종 기상 정보를 포함하는 환경 데이터를 수신하되, 현재의 실시간 환경 데이터 및/또는 미래의 임의 시간에 대한 예측 환경 데이터를 수신할 수 있다.

통신부(150)는 기상청 서버(30)로부터 수신한 각종 정보를 제어부(120)에 전달함으로써, 제어부(120)는 실시간 환경 데이터 및/또는 예측 환경 데이터를 이용하여, 제어 대상 영역의 외부 부하 및 내부 부하를 산출하고, 이를 이용하여 모델링된 설비의 소비 전력량을 시뮬레이션할 수 있다.

한편, 상기 중앙 제어 장치(100)는 상기 통신부(150)를 통하여 외부 단말기(500)와 연결될 수 있다. 상기 중앙 제어 장치(100)의 사용자는 상기 외부 단말기를 통해 상기 중앙 제어 장치(100)에 의해 수행되는 기능(예를 들어, 설비에 대한 관리 또는 제어 기능)을 수행할 수 있다. 여기서, 외부 단말은 이동 단말기를 포함하는 각종 형태의 단말기일 수 있다.

이때, 통신부(150)는 상기 기상청 서버(30), 설비 제어 장치(200) 및 외부 단말과 통신하기 위해 하나의 모듈로 구현될 수 있으나, 통신 대상별로 각각 구분된 모듈로 구현될 수 있음은 물론이다.

상기 통신부(150)는 외부 단말과 유무선 데이터 통신을 수행할 수 있다. 상기 통신부(150)는 BluetoothTM, 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide Band), Wiew/Wireless USB, NFC(Near Field Communication), Wire/Wireless LAN 또는 이동 통신망 중 어느 하나 이상을 위한 전자 부품을 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치(100)는 입력부(110)를 포함할 수 있고, 입력부(110)는 사용자로부터 에너지 절감율을 설정하는 사용자 입력을 받을 수 있다.

도 7A 내지 7D는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치가 출력한 화면의 예시도를 나타낸 도면이다.

도 7A에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치(100)는 디스플레이부(140)를 통해 에너지 절감율에 대한 설정 입력을 받기 위한 스크롤 바(60a)를 화면에 출력할 수 있다.

사용자는 화면에 출력된 스크롤 바(60a)를 이동시킴으로써, 에너지 절감율을 설정할 수 있고, 제어부(120), 보다 자세하게, 제어 시나리오 결정 모듈(125)은 스크롤 바(60b)에 의해 설정된 에너지 절감율에 따라 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정할 수 있다.

이때, 스크롤 바(60a)를 통해 사용자로부터 입력받는 에너지 절감율의 범위는 0 ~ 100% 사이일 수 있으나, 바람직하게 상기 에너지 절감율의 범위는 기 설정된 에너지 절감율 범위인 것이 바람직하다.

여기서, 기 설정된 에너지 절감율 범위는 소정의 쾌적도 범위일 수 있다. 즉, 설비 또는 장비가 제어 대상 영역의 공기 조화를 수행하는 것인 경우, 사용자가 설비 또는 장비에 대한 에너지 절감율을 제어할 때, 상기 스크롤 바(60a)에 의해 설정되는 에너지 절감율이 제어 대상 영역에 대해 기 설정된 쾌적도 범위를 벗어나지 않도록 제한할 수 있다.

따라서, 설비 또는 장비에 대한 충분한 지식이 없거나, 또는 제어 시나리오에 대한 지식이 없는 사용자가 에너지 절감율을 설정할 때, 제어 대상 영역에 있는 사람이 불쾌감을 느끼지 못하도록 제한할 수 있다.

다만, 기 설정된 에너지 절감율 범위가 소정의 쾌적도 범위인 경우, 상기 기 설정된 에너지 절감율 범위는 계절에 따라, 시간에 따라, 외기 또는 내기 온도(또는 습도)에 따라, 외부 또는 내부 부하에 따라 변경되는 것이 바람직하다.

또 다른 실시예에 따라, 도 7B에 도시한 바와 같이, 중앙 제어 장치(100)는 디스플레이부(140)를 통해 에너지 절감율에 대한 설정 입력을 받기 위한 입력창(60b)를 화면에 출력할 수 있다.

입력창(60b)은 사용자로부터 직접 숫자를 입력받도록 하거나, 입력창(60b)의 일 측에 배치된 버튼(일 예로, ▲ / ▼ 버튼)을 선택하는 입력에 의해 입력창(60b)에 있는 숫자가 기 설정된 간격만큼 증감되도록 구성될 수 있다.

제어부(120)는 전술한 일 실시예에 따라 입력된 에너지 증감율에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 모델링된 설비의 소비 전력 시뮬레이션 결과를 이용하여, 시간에 따른 에너지 사용률을 그래프(65)로 화면에 출력할 수 있다.

이때, 에너지 절감율에 대한 설정 입력을 받기 위한 또 다른 실시예에 따라, 도 7A 및 7B에 도시한 바와 같이, 도면부호 65로 나타낸 시간에 따른 에너지 사용률 그래프를 상하로 이동시키는 사용자 입력을 근거로 에너지 절감율에 대한 설정 입력을 받을 수 있다.

즉, 사용자가 도면부호 65의 그래프를 드래그-앤-드롭(drag & drop)에 의해 상하 방향으로 이동시킨 경우, 이동된 그래프의 위치에 따라 소정 범위의 상기 에너지 절감율이 설정될 수 있다.

한편, 디스플레이부(140)는 베이스라인(baseline)(64) 및 통신부(150)를 통해 기상청 서버(30)로부터 수신한 제어 대상 영역의 예측 환경 데이터(일 예로, 외기 온도 또는 습도, 내기 온도 또는 습도 등) 중 적어도 하나를 시간에 따라 나타낸 그래프(63)로 화면에 출력할 수 있다.

여기서, 베이스라인(baseline)(64)는 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에너지 절감 제어를 수행하지 않은 설비 또는 장비의 에너지 사용량을 시간에 따라 나타내는 그래프이고, 이에 대한 일 예로서, 상기 설비 또는 장비가 제어 대상 영역에 대하여 공기 조화를 수행하는 설비 또는 장비인 경우, 상기 베이스라인은 사용자 입력에 의해 설정된 설정 온도에 따라 운전이 제어되는 설비 또는 장비의 에너지 사용량이 시간에 따라 나타난 그래프일 수 있다.

또한, 디스플레이부(140)가 화면에 제어 대상 영역의 예측 환경 데이터(일 예로, 외기 온도 또는 습도, 내기 온도 또는 습도 등)를 적어도 하나 출력하되, 사용자로부터 콤보 박스, 리스트 박스, 에디트 박스 등과 같은 형태를 통해 화면에 출력하고자 하는 예측 환경 데이터 중 적어도 어느 하나를 선택하는 선택 입력을 받고, 디스플레이부(140)는 사용자 입력에 따라 선택된 예측 환경 데이터를 나타내는 그래프를 출력할 수 있다.

구체적인 일 예에 따라, 사용자로부터 콤보 박스(61)를 통해 외기 온도를 선택 입력 받은 경우, 디스플레이부(140)는 화면에 기상청 서버(30)로부터 수신한 소정 시간 동안의 외기 온도를 그래프(63) 형태로 출력할 수 있다.

또한, 제어부(120)는 통신부(150)를 통해 기상청 서버(30)로부터 수신한 예측 환경 데이터를 이용하여, 전술한 바와 같이, PMV나 PPD 등과 같은 소정 기준에 따라 시간에 따라 쾌적도를 산출하고, 산출한 쾌적도를 디스플레이부(140)를 통해 소정의 쾌적도 범위에 따라 그래픽 오브젝트로 화면에 출력할 수 있다.

구체적인 일 예에 따라, PPD가 10% 미만인 경우, 해당 시간 영역에 웃는 얼굴을 표현하는 그래픽 오브젝트로 표시하거나, PPD가 10% 이상이고, 25% 미만인 경우, 해당 시간 영역에 무표정한 얼굴을 표현하는 그래픽 오브젝트로 표시하거나, PPD가 25%이상인 경우, 해당 시간 영역에 찡그린 얼굴을 표현하는 그래픽 오브젝트로 표시할 수 있다. 도 7A 및 7B에 도시한 바와 같이, 02:00 ~ 03:00 및 07:00 ~ 09:00 시간대에 찡그린 얼굴을 표현하는 그래픽 오브젝트를 표현함으로써, 사용자는 해당 시간대에 제어 대상 영역의 쾌적도가 조금 불쾌하다고 평가됨을 한눈에 인식할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(120)는 입력부(110)를 통해 입력받은 에너지 절감율을 근거로 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정할 수 있고, 이에 따라, 제어부(120)는 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 설비 또는 장비를 직접 또는 설비 제어 장치(200)를 통해 제어할 수 있다.

디스플레이부(140)는 "에너지 최적화 적용" 버튼(도 7A 및 7B의 우측 상단에 표시한 버튼)을 화면에 출력하고, 입력부(110)를 통해 상기 에너지 최적화 적용 버튼이 선택된 경우, 제어부(120)는 사용자로부터 입력된 에너지 절감율에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 의해 동작하는 모델링된 설비 또는 장비의 소비 전력량을 그래프 형태로 출력하거나, 또는 에너지 절감율에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 의해 모델링된 대상이 되는 실제 설비 또는 장비가 제어되도록 할 수 있다.

이때, 디스플레이부(140)는 사용자로부터 입력된 에너지 절감율에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 화면에 출력하여, 해당 설비 또는 장비가 어떠한 제어 시나리오에 따라 운전하는지 사용자에게 알려줄 수 있다.

도 7C는 에너지 절감율에 따라 결정된 제어 시나리오의 조합을 출력하는 화면의 예시도이다.

도 7C에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(140)는 제어부(120) 보다 구체적으로는 제어 시나리오 결정 모듈(125)에 의해 사용자로부터 입력된 에너지 절감율에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 출력하는 알림창(69a)을 출력할 수 있다.

한편, 상기와 같이, 제어부(120)에 의해 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 제어되는 설비 또는 장비가 공기 조화를 수행하는 설비 또는 장비인 경우, 제어부(120)는 디스플레이부(140)를 통해 베이스라인, 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 모델링된 설비의 소비 전력 시뮬레이션 결과를 나타내는 예측 사용량(이하, 본 명세서에는 "예측 사용량"이라고 약칭하기로 한다), 및 제어 대상 영역의 예측 환경 데이터 중 적어도 하나를 그래프로 화면에 출력할 수 있다.

일 예로서, 도 7A 및 7B에 도시한 바와 같이, 제어 대상 영역의 외기 온도, 베이스라인, 및 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 모델링된 설비의 소비 전력 시뮬레이션 결과를 나타내는 예측 사용량을 화면에 출력할 수 있다.

이때, 디스플레이부(140)는 도 7A 및 7B에 도시한 바와 같이, 현재를 기준으로 구분되는 두 개의 영역(P 및 F 영역)으로 나누어 그래프를 화면에 출력하는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따라, 디스플레이부(140)는 현재를 기준으로 이후 시간 영역(F 영역)에는 베이스라인, 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 모델링된 설비의 소비 전력 시뮬레이션 결과를 나타내는 예측 사용량, 및 제어 대상 영역의 예측 환경 데이터 중 적어도 하나를 그래프로 화면에 출력할 수 있고, 현재를 기준으로 그 이전 시간 영역(P 영역)에는 현재 시각이 지남에 따라 상기 베이스라인, 상기 예측 사용량, 상기 상태 정보를 각각 갱신하여 출력할 수 있다.

구체적으로, 현재를 기준으로 이전 시간 영역(P 영역)에 출력되는 상기 예측 환경 데이터는, 데이터 수집 모듈(121)에 의해 관제점을 통해 수집된 설비 또는 장비의 상태 정보를 이용하여 갱신된 그래프 형태로 출력될 수 있다.

또한, 상기 예측 사용량은 상기 데이터 수집 모듈(121)에 의해 임의의 시각 또는 임의의 주기 마다 새롭게 수집된 환경 데이터를 이용하여, 제어부(120) 보다 자세하게는 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈(123)이 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하고, 현재를 기준으로 이전 시간 영역(P 영역)에 이미 출력된 예측 사용량을 나타내는 그래프를 갱신하여 출력할 수도 있다.

또한, 현재를 기준으로 이후 시간 영역(F 영역)에 이미 출력된 예측 환경 데이터를 나타내는 그래프 역시, 통신부(150)를 통해 기상청 서버(30)로부터 실시간으로 또는 기 설정된 시간 간격으로 새롭게 수신한 제어 대상 영역의 예측 환경 데이터(일 예로, 외기 온도 또는 습도, 내기 온도 또는 습도 등)를 이용하여, 그래프를 갱신하여 출력할 수 있다.

한편, 제어부(120)는 상기 예측 사용량을 시뮬레이션한 대상 설비에 대하여, 실제 해당 설비가 소비한 실측 전력량을 데이터 수집 모듈(121)에 의해 관제점을 통해 수신하고, 실측 소비 전력량(66, 67)을 다양한 형태의 그래프로 화면에 출력하는 것이 바람직하다.

일 예로, 도 7A 및 7B에 도시한 바와 같이, 소정 시간 간격마다(일 예로, 매 시간마다) 예측 사용량을 시뮬레이션한 대상 설비의 측정되는 실측 소비 전력량(66, 67)은 막대 그래프 형태로 화면에 출력될 수 있다.

이때, 실측 소비 전력량(66, 67)이 사용자로부터 입력된 에너지 증감율에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 모델링된 설비의 소비 전력 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프(65)의 에너지 사용량 값과 유사한 것을 볼 수 있으며, 이에 따라 본 발명에 따른 상기 예측 사용량의 정확도는 비교적 높은 것을 알 수 있다.

그러나, 일 예로, 사용자가 설비 또는 장비에 대해 임의로 강제 운전을 시키거나 상기 설비 또는 장비, 설비 제어 장치, 및 중앙 제어 장치 중 적어도 어느 하나에 고장이 발생한 경우, 실측 소비 전력량(67)은 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 모델링된 설비의 소비 전력 시뮬레이션 결과를 나타내는 예측 사용량을 초과할 수 있다.

따라서, 상기 실측 소비 전력량과 상기 예측 사용량의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 알람을 화면에 출력하는 것이 바람직하다.

도 7D는 모델링된 설비의 소비 전력 시뮬레이션 결과를 나타내는 예측 사용량보다 큰 에너지 사용량이 측정된 경우 출력되는 화면의 예시도이다.

즉, 도 7D에 도시한 바와 같이, 상기 실측 소비 전력량과 상기 예측 사용량의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 알림창(69b)을 화면에 출력하여 사용자에게 경고할 수 있다.

이때, 기 설정된 범위는 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있으나, 바람직하게는 상기 예측 사용량과 실측 소비 전력량 간의 오차 범위 이상일 수 있다.

또한, 상기 오차 범위는 사용자 입력에 의해 설정될 수 있으나, 제어부(120)는 과거 측정된 실측 소비 전력량과 상기 예측 사용량 간의 차이를 근거로 설정될 수 있다. 즉, 과거 측정된 실측 소비 전력량과 상기 예측 사용량의 데이터를 소정 기간 수집하고, 수집된 기간 동안 상기 실측 소비 전력량과 상기 예측 사용량의 차이에 대한 평균을 상기 오차 범위로 설정할 수 있다.

일 예로, 도 7D에 도시한 바와 같이, 03:00 ~ 04:00에 실측 에너지 사용량이 상기 예측 사용량을 초과한 경우, 그 사실을 알리는 창을 화면에 출력할 수 있고, 이와 함께, 각종 알림 수단을 통해, 시각적 또는 청각적으로 상기 경고를 외부로 출력할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 복수의 제어 대상 영역 중 입력부(110)를 통해 적어도 하나의 제어 대상 영역이 선택될 수 있으며, 선택된 적어도 하나의 제어 대상 영역을 근거로, 디스플레이부(140)는 이에 포함된 설비의 상기 예측 사용량 또는 상기 에너지 절감율을 화면에 출력할 수 있다.

또한, 복수의 설비 또는 장비 중 입력부(110)를 통해 적어도 하나의 제어 대상 설비 또는 장비를 선택하는 입력을 받을 수 있으며, 디스플레이부(140)는 선택된 적어도 하나의 설비 또는 장비에 대한 상기 예측 사용량 또는 상기 에너지 절감율을 화면에 출력할 수 있다.

즉, 사용자는 제어 대상 영역별로 또는 임의의 기준에 따라 군집화된 그룹별로 설비 또는 장비를 선택할 수 있고, 선택된 제어 대상 영역 또는 선택된 그룹에 대하여, 각각에 포함된 설비 또는 장비의 상기 예측 사용량 또는 상기 에너지 절감율을 화면에 출력할 수 있다.

이에 따라, 사용자로부터 입력된 에너지 절감율에 따라 제어 대상 영역별 또는 그룹별로 선택된 적어도 하나의 설비 또는 장비에 대하여 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정할 수 있고, 또한, 결정된 제어 시나리오의 조합에 따라 해당 설비 또는 장비를 제어할 수도 있다.

이에 따라, 사용자는 간편하게 제어 대상 영역별로 또는 그룹별로 에너지 절감 제어를 수행할 수 있게 된다.

도 9A는 본 발명의 일 실시예에 따라 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합이 적용되는 제어 대상을 선택하기 위해 제공되는 화면의 예시도이다.

사용자는 화면에 출력된 적어도 하나의 입력 버튼을 통해, 제어 대상 영역을 선택할 수 있으며, 사용자는 복수의 건물 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 건물 중 임의의 공간 또는 임의의 층을 선택할 수 있다.

일 예로서, 도 9A에 도시한 화면의 일 영역에는 제어 대상 영역을 선택하기 위한 버튼(일 예로, 콤보 박스(82, 83))가 배치되어 있다.

사용자는 제1 버튼(82)을 선택하여, "강서빌딩2"의 건물을 선택하고, 선택된 건물에 의해 출력된 복수의 제2 버튼(83) 중 어느 하나를 선택하여, 제어 대상 영역을 선택할 수 있다.

이때, 전술한 바와 같이, 제어 대상 영역을 하나의 단위로 하여 적어도 하나의 설비 또는 장비를 선택할 수 있으나, 선택된 공간 또는 층에 배치된 설비 또는 장비 중 어느 하나를 선택할 수 있음은 물론이다. 즉, 사용자는 "2층 공조부하 Zone"을 선택하여, 이에 배치된 복수의 설비 중 어느 하나를 선택할 수 있다.

도 9B는 사용자에 의해 선택된 제어 대상 영역 및 이에 배치된 설비를 그래픽 오브젝트로 화면에 출력한 예시도이다.

도 9B에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(140)는 팝업창 형태 등으로 화면의 일부 영역에 사용자에 의해 선택된 임의의 공간 또는 층을 나타내는 도면 상에 조명, 실내기 등과 같은 설비를 나타내는 그래픽 오브젝트를 출력할 수 있다.

이에 따라, 사용자는 설비 또는 장비를 나타내는 그래픽 오브젝트를 적어도 하나 선택할 수 있고, 사용자에 의해 선택된 적어도 하나의 설비 또는 장비에 대하여, 제어부(120)는 설정된 에너지 절감율에 따라 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정할 수 있고, 또한, 결정된 제어 시나리오의 조합에 따라 해당 설비 또는 장비를 제어할 수 있다.

이와 같이, 디스플레이부(140)가 설비 또는 장비를 나타내는 그래픽 오브젝트를 제어 대상 영역을 나타내는 도면상에 출력함으로써, 사용자는 제어 대상 설비 또는 장비가 어느 위치에 있는지 식별이 용이하고, 사용자가 의도하지 않은 설비 또는 장비를 오제어할 수 있는 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.

나아가, 디스플레이부(140)는 사용자가 임의의 공간 또는 층을 선택하기 위해, 건물에 대한 도면을 제공하거나 특정 건물을 선택하기 위해, 건물의 위치가 표시된 지도를 제공할 수도 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제어부(120)가 입력부(110)를 통해 선택된 제어 대상에 대한 에너지 절감율을 입력받기 위해, 출력되는 화면에 대한 예시도인 도 7A 내지 7B는 도 9A 및 9B의 도면 부호 81이 가리키는 화면의 일 영역에 출력될 수 있다.

한편, 도 9A 및 9B에 도시한 바와 같이, 화면의 일 영역(86)에는 제어 대상 영역별로 또는 임의의 기준에 따라 군집화된 그룹별로, 제어 대상 영역마다 또는 그룹마다 베이스라인, 상기 예측 사용량 및 제어 대상 영역의 예측 환경 데이터 중 적어도 하나의 그래프를 출력할 수 있고, 출력되는 적어도 하나의 그래프는 서로 인접한 위치에 배치되어 사용자가 한눈에 제어 대상 영역별 또는 사용자가 원하는 그룹별 상태를 한눈에 인식할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

구체적인 예로, 도 9A 및 9B에 도시한 바와 같이, 입력부(110)가 사용자로부터 "환경정보"를 선택하는 입력을 받은 경우, 환경정보에 속하여 있는 각종 정보(일 예로, 외기 온도 또는 습도, 내기 온도 또는 습도 등)를 사용자에게 화면으로 제공할 수 있고, 이후 사용자로부터 제어 대상 영역별 환경정보를 선택(일 예로, "실내평균온도(1, 3, 5층)", "실내 평균 온도(2층)", "실내 평균 온도(4층)")하는 입력을 받은 경우, 선택된 제어 대상 영역별로 각각의 상태 정보(일 예로, 내기 온도)를 출력하는 것이 바람직하다.

한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이부(140)는 제어부(120) 보다 구체적으로는 제어 시나리오 결정 모듈(125)에 의해 사용자로부터 입력된 에너지 절감율에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 출력할 수 있고, 이때, 입력부(110)는 상기와 같이 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 수정하는 사용자 입력을 받을 수 있다.

도 8A 내지 8B는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치가 출력한 화면의 또 다른 예시도를 나타낸 도면이다.

즉, 도 8A에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(140)는 출력하는 화면의 일 영역(71)에 제어 시나리오 결정 모듈(125)에 의해 결정된 제어 시나리오의 조합을 리스트 형태로 출력할 수 있다.

일 예로서, 입력부(110)가 사용자로부터 에너지 절감율을 설정하는 입력을 받은 경우, 제어 시나리오 결정 모듈(125)은 상기 입력된 에너지 절감율을 이용하여, 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정하고, 디스플레이부(140)는 상기 제어 시나리오 결정 모듈(125)이 결정한 "Duty Cycle", "Optimal Start", "Optimal Stop", "AHU 설정온도 제어", "Night Purge"의 제어 시나리오를 도면부호 71 영역에 출력할 수 있다.

또한, 디스플레이부(140)는 출력하는 화면의 또 다른 일 영역(72)에 에너지 절감 제어를 수행하는 설비 또는 장비에 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오를 출력할 수 있다.

즉, 제어부(120) 보다 자세하게 설비 제어 로직 모듈(1232)은 에너지 절감 제어를 수행하기 위한 설비 또는 장비의 종류에 따라 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오를 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 제어 시나리오를 디스플레이부(140)를 통해 화면에 출력하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 설비 또는 장비에 적용할 수 없는 제어 시나리오가 화면에 출력되지 않도록 함으로써, 설비 또는 장비에 대한 충분한 지식이 없거나, 또는 제어 시나리오에 대한 지식이 없는 사용자가 상기 설비 또는 장비를 오제어할 수 있는 문제를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

이에 따라, 입력부(110)는 현재 제어 시나리오 결정 모듈(125)에 의해 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합(이하, 본 명세서에서는 "제1 제어 시나리오 리스트"라 약칭한다)을 수정하기 위한 사용자 입력을 받을 수 있다. 즉, 상기 에너지 절감 제어를 수행하기 위한 설비 또는 장비에 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오(이하, 본 명세서에서는 "제2 제어 시나리오 리스트"라 약칭한다) 중 어느 하나를 상기 제1 제어 시나리오 리스트에 추가하거나, 또는 상기 제1 제어 시나리오 리스트에서 적어도 하나의 제어 시나리오를 제거할 수 있다.

구체적으로, 도 8A에 도시한 바와 같이, 입력부(110)가 도면 부호 72의 영역에 출력된 "PID Control"을 선택하는 입력을 받고, "추가" 버튼(73)을 선택하는 입력을 받은 경우, 제어부(120)는 제1 제어 시나리오 리스트에 "PID Control"을 추가할 수 있다.

이후, 입력부(110)가 "에너지 최적화 적용" 버튼(78)을 선택하는 입력을 받은 경우, 제1 제어 시나리오 리스트에 "PID Control"을 추가된 제어 시나리오에 따라 제어부(120)는 에너지 절감율을 새롭게 산출하거나, 그에 따라 해당 설비 또는 장비에 에너지 절감 제어를 수행할 수 있다.

일 예로, 제어부(120)는 제1 제어 시나리오 리스트에 "PID Control"을 추가된 제어 시나리오에 따라 동작하는 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하여, 도 7A 내지 7D에 도시한 바와 같이, 시간에 따른 예측 사용량 또는 에너지 절감율을 그래프로 화면에 출력할 수 있다.

또 다른 예로, 제어부(120)는 제1 제어 시나리오 리스트에 "PID Control"을 추가된 제어 시나리오에 따라 시뮬레이션한 실제 대상 설비를 제어할 수 있다.

이때, 에너지 절감율 산출 모듈(124)은 사용자 입력에 의해 수정된 제어 시나리오의 조합에 따라 제1 에너지 절감율을 산출할 수 있고, 제어부(120)는 상기 제1 에너지 절감율이 수정 전 제어 시나리오 결정 모듈(125)에 의해 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 산출된 제2 에너지 절감율과 비교하여, 상기 제1 에너지 절감율이 상기 제2 에너지 절감율보다 크면, 알람을 화면에 출력할 수 있다.

도 8B는 제1 에너지 절감율이 제2 에너지 절감율보다 큰 경우 출력되는 화면의 예시도이다.

도 8B에 도시한 바와 같이, 상기 제1 에너지 절감율이 상기 제2 에너지 절감율보다 크면, 알림창(79)을 화면에 출력하여 사용자에게 경고할 수 있다.

일 예로, 사용자에 의해 수정된 제어 시나리오의 조합이 제어 시나리오 결정 모듈(125)에 의해 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합보다 에너지 절감율이 낮은 경우, 사용자에게 제어 시나리오의 조합을 수정하려는 의도를 재차 확인하여, 설비 또는 장비에 대한 충분한 지식이 없거나, 또는 제어 시나리오에 대한 지식이 없는 사용자가 상기 설비 또는 장비를 오제어할 수 있는 문제를 미연에 방지할 수 있다.

이때, 제어부(120)는 소정의 범위를 설정하여, 상기 제1 제어 시나리오와 상기 제2 제어 시나리오 간의 차이가 기 설정된 범위를 벗어난 경우에만, 알림창(79)을 화면에 출력할 수 있도록 할 수 있다.

즉, 수정된 제어 시나리오의 조합에 따라 에너지 절감율이 다소 감소하더라도 사용자의 의도를 우선하여, 사용자의 의도에 맞는 제어가 가능하도록 하기 위함이다.

일 예로, 도 8B에 도시한 바와 같이, 수정된 제어 시나리오 조합에 따른 제1 에너지 절감율이 기 결정된 제어 시나리오 조합에 따른 제2 에너지 절감율보다 12% 줄어든 것으로 예상됨을 알리는 창을 화면에 출력할 수 있고, 이와 함께, 각종 알림 수단을 통해, 시각적 또는 청각적으로 상기 경고를 외부로 출력할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 복수의 제어 대상 영역 중 입력부(110)를 통해 적어도 하나의 제어 대상 영역이 선택될 수 있으며, 선택된 적어도 하나의 제어 대상 영역을 근거로, 디스플레이부(140)는 이에 포함된 설비군 또는 설비 리스트를 화면에 출력할 수 있다.

이때, 디스플레이부(140)는 상기 선택된 제어 대상 영역에 포함된 설비군을 화면의 일 영역(75)에 출력할 수 있고, 입력부(110)가 사용자로부터 화면에 출력된 설비군 중 어느 하나를 선택하는 입력을 받은 경우, 선택된 설비군에 해당하는 설비 또는 장비 리스트를 화면의 일 영역(76)에 출력할 수 있다.

일 예로, 도 8A에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(140)가 출력하는 화면의 일 영역(75)에 상기 입력된 제어 대상 영역에 포함된 설비군으로서, "CHILLER TURBO", "AHU CAV CONST", "FCU", "COOLING TOWER", "PUMP" 등을 출력할 수 있고, 사용자로부터 도면 부호 75 영역에 출력된 설비군 중 "AHU CAV CONST"를 선택하는 입력을 받은 경우, 이에 해당하는 설비 또는 장비 리스트로서, 화면의 일 영역(76)에 "AHU_01", "AHU_02", "AHU_03", "AHU_04", "AHU_05", "AHU_06", "AHU_07" 등을 출력할 수 있다.

또한, 복수의 설비(또는 장비) 중 입력부(110)를 통해 적어도 하나의 제어 대상 설비 또는 장비가 선택될 수 있으며, 디스플레이부(140)는 선택된 적어도 하나의 설비 또는 장비에 대하여 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오를 화면에 출력할 수 있다.

일 예로, 도 8A에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(140)가 출력하는 화면의 일 영역(71)에 상기 선택된 적어도 하나의 설비 또는 장비에 대하여, 설정된 에너지 절감율을 근거로 제어 시나리오 결정 모듈(125)이 결정한 적어도 하나의 제어 시나리오의 리스트를 화면에 출력할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 상기 선택된 적어도 하나의 설비 또는 장비에 대하여, 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오 리스트를 화면에 출력할 수 있다.

일 예로, 도 8A에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(140)가 출력하는 화면의 일 영역(72)에 상기 선택된 적어도 하나의 설비 또는 장비에 대하여, 적용 가능한 적어도 하나의 제어 리스트로서, "Enthalpy", "부하분산 제어", "Warm Up", "PID Control", "FCU Energy Control" 등을 화면에 출력할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 설비 또는 장비를 가리키는 이름, ID, 종류, 설치 위치 등 중 적어도 어느 하나를 인자로 하고, 제어부(120)는 상기 인자에 대응하는 설비 또는 장비의 리스트를 화면에 출력할 수 있다.

도 8A에 도시한 바와 같이, 입력부(110)는 검색창(77)을 통해 사용자로부터 검색어를 입력받고, 제어부(120)는 입력된 검색어 중 적어도 어느 하나의 인자를 추출할 수 있다. 이에 따라, 제어부(120)는 상기 인자를 근거로 저장부(130)에 저장된 설비 또는 장비 리스트 중 상기 인자에 대응되는 적어도 하나의 설비 또는 장비 리스트를 화면에 출력할 수 있다.

일 예로, 사용자로부터 검색창(77)에 "AHU"가 입력된 경우, 제어부(120)는 "AHU"를 인자로하여, 이에 대응되는 설비 또는 장비의 리스트를 화면의 일 영역(76)에 설비 또는 장비 리스트로서, "AHU_01", "AHU_02", "AHU_03", "AHU_04", "AHU_05", "AHU_06", "AHU_07" 등을 출력할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 도 9A는 본 발명의 일 실시예에 따라 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합이 적용되는 제어 대상을 선택하기 위해 제공되는 화면의 예시도이다.

사용자는 화면에 출력된 적어도 하나의 입력 버튼을 통해, 제어 대상 영역을 선택하기 위해, 사용자는 복수의 건물 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 건물 중 임의의 공간 또는 임의의 층을 선택할 수 있다.

이때, 전술한 바와 같이, 제어 대상 영역을 선택할 수 있으나, 선택된 공간 또는 층에 배치된 설비 또는 장비 중 어느 하나를 선택할 수 있음은 물론이다. 즉, 사용자는 "2층 공조부하 Zone"을 선택하여, 이에 배치된 복수의 설비 중 어느 하나를 선택할 수 있다.

도 9B에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(140)는 화면의 일부에 사용자에 의해 선택된 임의의 공간 또는 층을 나타내는 도면상에 조명(88), 실내기(87) 등과 같은 설비를 나타내는 그래픽 오브젝트를 출력할 수 있다.

이에 따라, 사용자는 설비 또는 장비를 나타내는 그래픽 오브젝트를 적어도 하나 선택할 수 있고, 사용자에 의해 선택된 적어도 하나의 설비 또는 장비에 대하여, 제어부(120)가 결정한 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 화면에 출력할 수 있다.

일 예로, 사용자로부터 실내기(87)를 나타내는 그래픽 오브젝트를 선택하는 입력을 받은 경우, 디스플레이부(140)는 선택된 실내기(87)에 대하여 제어부(120)에 의해 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 화면에 출력할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제어 시나리오 결정 모듈(125)에 의해 설비 또는 장비에 대해 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 출력하고, 수정하기 위해 출력되는 화면에 대한 예시도인 도 8A 내지 8B는 도 9A 및 9B의 도면 부호 81이 가리키는 화면의 일 영역에 출력될 수 있다.

한편, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치와 단말기가 연결된 설비 제어 시스템의 구성도이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치(100)는 유선 또는 무선으로 외부의 단말기(500)와 연결될 수 있다.

외부의 단말기(500)는 디스플레이 수단을 통해 중앙 제어 장치(100)로부터 수신한 각종 정보를 화면을 출력하거나, 입력 수단을 통해 사용자로부터 각종 입력을 받을 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치(100)는 외부의 단말기(500)와 통신 연결되어, 상기 중앙 제어 장치(100)가 외부의 단말기(500)로 소정의 정보를 전송하여, 중앙 제어 장치(100)의 디스플레이부(140)가 출력하는 화면을 외부의 단말기(500)가 출력하도록 할 수 있다.

일 예로서, 도 7A 내지 9B에 도시한 디스플레이부(140)가 출력하는 화면과 대응되는 화면이 외부의 단말기(500)의 디스플레이 수단을 통해 출력될 수 있다.

또한, 상기 외부 단말기(500)는 입력 수단을 통해 사용자로부터 각종 입력을 받고, 사용자로부터 입력받은 정보를 중앙 제어 장치(100)로 전달할 수 있다.

이에 따라, 중앙 제어 장치(100)는 외부의 단말기(500)를 통해 입력받은 정보를 근거로 제어부(120)가 소정의 처리를 수행하고, 처리 결과를 디스플레이부(140) 및/또는 외부 단말기(500)의 디스플레이 장치를 통해 외부로 출력할 수 있다.

또한, 상기 외부의 단말기(500)는 사용자 입력에 따른 제어 명령을 생성하고, 이를 중앙 제어 장치(100)에 전송함으로써, 중앙 제어 장치(100)를 통해 설비 또는 장비를 제어할 수도 있다.

즉, 중앙 제어 장치(100)의 입력부(110) 및 디스플레이부(140)가 하는 기능을 외부의 단말기(500)가 수행함으로써, 사용자가 원격에 있더라도 설비 또는 장비에 대하여 에너지 절감율을 입력할 수 있고, 그에 따른 에너지 최적화 제어를 수행할 수 있다. 또한 에너지 절감율에 따라 결정된 제어 시나리오 조합을 수정하는 등 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치(100)가 수행하는 기능과 동일한 기능을 원격에서 수행할 수 있다. 여기서, 중앙 제어 장치(100)가 수행하는 기능은 전술한 내용과 동일하며, 이에 대하 자세한 설명은 생략하기로 한다.

설비 제어 방법

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법을 단계별 흐름도로 나타낸 도면이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은 기상청 서버로부터 제어 대상 영역에 대한 예측 환경 데이터를 수집하는 단계(S10), 상기 제어 대상 영역 내 적어도 하나의 설비에 대한 정보가 설정되는 단계(S20) 및 상기 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하고, 제어 시나리오에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 단계(S30)를 포함한다.

이하, 도 1 내지 10을 참조하여 자세히 살펴보기로 하되, 앞선 설명과 중복되는 부분은 그에 갈음하고, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

우선, 예측 환경 데이터를 수집하는 단계(S10)는, 제어부(120) 보다 자세하게, 데이터 수집 모듈(121)은 제어 대상 영역에 대한 기상 정보를 포함하는 예측 환경 데이터를 수집하거나, 관제점을 통하여 설비 또는 장비에 대한 상태 정보를 수집할 수 있다.

이후, 적어도 하나의 설비에 대한 정보가 설정되는 단계(S20)는, 시스템 설정 모듈(122)이 제어 대상 영역 내 적어도 하나의 설비에 대한 정보를 설정한다(S20).

이에 따라, 설비를 모델링하고, 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 단계(S30)는, 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈(123)이 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하고, 제어 시나리오에 따라 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션할 수 있다(S30).

이때, 상기 설비를 모델링하고, 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 단계(S30)는, 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하는 단계(S31), 상기 설비에 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오를 설정하는 단계(S32) 및 상기 설정된 제어 시나리오에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 단계(S33)를 포함할 수 있다.

상기 설비를 모델링하는 단계(S31)는, 설비 모델링 모듈(1231)이 상기 시스템 설정 모듈(122)로부터 제공받은 설비에 대한 정보를 근거로 설비를 모델링할 수 있다.

또한, 상기 설비에 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오를 설정하는 단계(S32)는, 시스템 설정 모듈(122)이 상기와 같은 설비에 대한 정보 이외에, 설비(300, 300') 또는 장비(400, 400')에 대한 제어 시나리오를 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈(123)에 제공할 수 있다.

따라서, 설비 제어 로직 모듈(1232)은 설비 모델링 모듈(1231)에 의해 모델링된 설비를 기준으로 시스템 설정 모듈(122)로부터 제공받은 복수의 제어 시나리오 중 적어도 어느 하나를 선택하거나, 또는 시스템 설정 모듈(122)에 의해 제공된 설비의 사양(specification) 등을 기준으로 복수의 제어 시나리오 중 적어도 어느 하나를 선택할 수 있다.

이에 따라, 설비 제어 로직 모듈(1232)은 시스템 설정 모듈(122)로부터 제공받은 복수의 제어 시나리오 중 소비 전력을 시뮬레이션하는 대상인 설비에 적용 가능한 제어 시나리오를 선택할 수 있다.

설비 제어 로직 모듈(1232)은 설비에 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오를 설정하여, 상기 에너지 사용량 예측 모듈(1233)에 제공함으로써, 에너지 사용량 예측 모듈(1233)이 기 설정된 제어 시나리오에 따라 동작하는 모델링된 설비가 소비하는 전력량을 산출할 수 있다.

또한, 상기 설정된 제어 시나리오에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 단계(S33)는, 설비 모델링 모듈(1231)에 의해 모델링된 설비가 에너지 사용량 예측 모듈(1233)에 제공되어, 에너지 사용량 예측 모듈(1233)은 상기 모델링된 설비를 이용하여, 에너지 사용량을 시뮬레이션할 수 있다.

한편, 상기 소비 전력을 시뮬레이션하는 단계(S33)는, 제어부(120)가 모델링된 설비 및 공간 부하(또는 내부 부하)를 이용하여, 제어 대상 영역에 대한 적어도 하나의 예측 환경 데이터와 상기 설비의 소비 전력량 간의 관계를 산출하는 단계(미도시)를 포함할 수 있다.

여기서, 제어 시나리오는, 상기 제어 대상 영역의 쾌적도가 기 설정된 쾌적도 범위 내에 속하도록 상기 설비에 대한 순서를 갖는 적어도 하나의 제어 명령의 집합일 수 있다.

이때, 상기 소비 전력을 시뮬레이션하는 단계(S33)는, 에너지 사용량 예측 모듈(1233)이 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션할 때, 제어 대상 영역별로 또는 시간별로 시뮬레이션할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설비 제어 방법을 단계별 흐름도로 나타낸 도면이다.

도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은, 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력의 시뮬레이션 결과를 근거로 상기 설비 또는 상기 제어 대상 영역의 에너지 절감율을 산출하는 단계(S40)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어 대상 영역의 에너지 절감율을 산출하는 단계(S40)는, 상기 제어부(120)에 의한 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 모델링된 설비의 소비 전력의 시뮬레이션 결과를 근거로 에너지 절감율 산출 모듈(124)이 상기 설비 또는 제어 대상 영역의 에너지 절감율을 산출할 수 있다.

에너지 절감율 산출 모듈(124)은 베이스라인(baseline)을 기준으로, 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈(123)에 의해 산출된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 모델링된 설비의 소비 전력량의 비율을 이용하여, 에너지 절감율을 산출할 수 있다.

바람직하게, 상기 에너지 절감율을 산출하는 단계(S40)는, 에너지 절감율 산출 모듈(124)이 설비 또는 장비에 대한 에너지 절감율(또는 소비 전력량)과, 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합간의 관계를 산출할 수 있다.

한편, 도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은, 상기 제어부(120)는 상기 에너지 절감율 산출 모듈(124)을 이용하여, 에너지 절감율에 따라 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정할 수 있으며, 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 설비 또는 장비를 제어하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.

제어부(120)는, 에너지 절감율 산출 모듈(124)에 의해 산출된 설비 또는 장비에 대한 에너지 절감율(또는 소비 전력량)과 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합간의 관계를 이용하여, 기 설정된 에너지 절감율을 근거로 또는 사용자로부터 입력된 에너지 절감율을 근거로 이에 해당하는 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 사용자에게 제시할 수 있고, 나아가 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 해당 설비 또는 장비의 운전을 제어할 수 있다.

따라서, 사용자는 일 실시예에 따라 제어하고자 하는 설비 또는 장비에 대하여 제어 명령의 조합인 제어 시나리오를 설정할 수 있으나, 설비 또는 장비에 대한 충분한 지식이 없거나, 또는 제어 시나리오에 대한 지식이 없는 사용자라고 하더라도 단순하게 에너지 절감율만을 설정함으로써, 그에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 설비 또는 장비를 제어할 수 있는 효과가 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설비 제어 방법을 단계별 흐름도로 나타낸 도면이다.

도 13에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은, 예측 환경 데이터를 수집하는 단계(S10), 설비에 대한 정보가 설정되는 단계(S20), 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 단계(S30) 및 에너지 절감율을 산출하는 단계(S40) 이후에, 사용자로부터 에너지 절감율에 대한 설정 입력을 받는 단계(S51)를 더 포함할 수 있다.

에너지 절감율에 대한 설정 입력을 받는 단계(S51)는, 입력부(110)를 통해 사용자로부터 에너지 절감율을 설정하는 사용자 입력을 받을 수 있다.

도 7A에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 제어 장치(100)는 디스플레이부(140)를 통해 에너지 절감율에 대한 설정 입력을 받기 위한 스크롤 바(60a)를 화면에 출력할 수 있고, 사용자는 화면에 출력된 스크롤 바(60a)를 이동시킴으로써, 에너지 절감율을 설정할 수 있다.

또 다른 실시예에 따라, 도 7B에 도시한 바와 같이, 중앙 제어 장치(100)는 디스플레이부(140)를 통해 에너지 절감율에 대한 설정 입력을 받기 위한 입력창(60b)를 화면에 출력할 수 있고, 사용자는 입력창(60b)에 직접 숫자를 입력하거나, 입력창(60b)의 일 측에 배치된 버튼(일 예로, ▲ / ▼ 버튼)을 선택하는 입력에 의해 입력창(60b)에 있는 숫자가 기 설정된 간격만큼 증감되도록 구성하여, 에너지 절감율을 설정하는 입력을 할 수 있다.

또 다른 실시예에 따라, 제어부(120)는 전술한 일 실시예에 따라 입력된 에너지 증감율에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 모델링된 설비의 소비 전력 시뮬레이션 결과를 이용하여, 시간에 따른 에너지 사용률을 그래프(65)로 화면에 출력할 수 있고, 이때, 도 7A 및 7B에 도시한 바와 같이, 사용자는 도면부호 65로 나타낸 시간에 따른 에너지 사용률 그래프를 상하로 이동시킴으로써, 에너지 절감율에 대한 설정 입력을 할 수 있다.

이후, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은 사용자로부터 에너지 절감율에 대한 설정 입력을 받고, 사용자로부터 입력받은 에너지 절감율에 따른 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정하는 단계(S52)를 더 포함할 수 있다.

제어부(120), 보다 자세하게, 제어 시나리오 결정 모듈(125)은 사용자에 의해 설정된 에너지 절감율에 따라 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정할 수 있다.

이후, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은 사용자로부터 입력받은 에너지 절감율에 따른 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정하고, 상기 제어 시나리오 결정하는 단계(S52)에 의해 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 상기 설비를 제어하는 단계(S53)를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은 상기 제어 시나리오 결정하는 단계에 의해 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 디스플레이부를 통해 화면에 출력하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.

디스플레이부(140)는 사용자로부터 입력된 에너지 절감율에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 화면에 출력하여, 해당 설비 또는 장비가 어떠한 제어 시나리오에 따라 운전하는지 사용자에게 알려줄 수 있다.

한편, 도 14에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은 에너지 절감율을 산출하는 단계(S40) 이후에, 시간에 따라 상기 모델링된 설비의 소비 전력 시뮬레이션 결과, 상기 예측 환경 데이터, 또는 상기 절감율을 나타내는 그래픽 오브젝트를 화면에 출력하는 단계(S61)를 더 포함할 수 있다.

디스플레이부(140)는 베이스라인(baseline)(64) 및 통신부(150)를 통해 기상청 서버(30)로부터 수신한 제어 대상 영역의 예측 환경 데이터(일 예로, 외기 온도 또는 습도, 내기 온도 또는 습도 등), 예측 사용량 중 적어도 하나를 시간에 따라 나타낸 그래프(63)로 화면에 출력할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은 상기 실측 소비 전력량과 상기 예측 사용량의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나는지 판단하고(S61), 상기 실측 소비 전력량과 상기 예측 사용량의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 알람을 화면에 출력하는 단계(S63)를 더 포함할 수 있다.

도 7D에 도시한 바와 같이, 상기 실측 소비 전력량과 상기 예측 사용량의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 알림창(69b)을 화면에 출력하여 사용자에게 경고할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 설비 제어 방법은, 복수의 제어 대상 영역 중 입력부(110)를 통해 적어도 하나의 제어 대상 영역에 대한 선택 입력을 받는 단계(미도시) 및 선택된 적어도 하나의 제어 대상 영역을 근거로, 디스플레이부(140)는 이에 포함된 설비의 상기 예측 사용량 또는 상기 에너지 절감율을 화면에 출력하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 설비 제어 방법은, 복수의 설비 또는 장비 중 입력부(110)를 통해 적어도 하나의 제어 대상 설비 또는 장비를 선택하는 입력을 받는 단계(미도시) 및 디스플레이부(140)는 선택된 적어도 하나의 설비 또는 장비에 대한 상기 예측 사용량 또는 상기 에너지 절감율을 화면에 출력하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.

사용자는 제어 대상 영역별로 또는 임의의 기준에 따라 군집화된 그룹별로 설비 또는 장비를 선택할 수 있고, 선택된 제어 대상 영역 또는 선택된 그룹에 대하여, 각각에 포함된 설비 또는 장비의 상기 예측 사용량 또는 상기 에너지 절감율을 화면에 출력할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은, 상기 제어 시나리오를 결정하는 단계(S52) 이후에, 상기 제어 시나리오 결정하는 단계에 의해 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 디스플레이부를 통해 화면에 출력하는 단계(S71)를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은, 상기 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 수정하는 사용자 입력을 받는 단계(S72)를 더 포함할 수 있다.

도 8A에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(140)는 출력하는 화면의 일 영역(71)에 제어 시나리오 결정 모듈(125)에 의해 결정된 제어 시나리오의 조합을 리스트 형태로 출력할 수 있다.

이에 따라, 입력부(110)는 현재 제어 시나리오 결정 모듈(125)에 의해 결정된 제1 제어 시나리오 리스트를 수정하기 위한 사용자 입력을 받을 수 있다. 즉, 상기 에너지 절감 제어를 수행하기 위한 설비 또는 장비에 적용 가능한 제2 제어 시나리오 리스트 중 어느 하나를 상기 제1 제어 시나리오 리스트에 추가하거나, 또는 상기 제1 제어 시나리오 리스트에서 적어도 하나의 제어 시나리오를 제거할 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은, 에너지 절감율 산출 모듈(124)은 사용자 입력에 의해 수정된 제어 시나리오의 조합에 따라 제1 에너지 절감율을 산출할 수 있고, 제어부(120)는 상기 제1 에너지 절감율이 수정 전 제어 시나리오 결정 모듈(125)에 의해 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 산출된 제2 에너지 절감율과 비교하는 단계(S73) 및 상기 제1 에너지 절감율이 상기 제2 에너지 절감율보다 크면, 알람을 화면에 출력하는 단계(S74)를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 설비 제어 방법은, 상기 제어 시나리오의 조합을 수정하는 사용자 입력을 받는 단계(S72)에서, 복수의 제어 대상 영역 중 입력부(110)를 통해 적어도 하나의 제어 대상 영역이 선택될 수 있으며, 선택된 적어도 하나의 제어 대상 영역을 근거로, 디스플레이부(140)는 이에 포함된 설비군 또는 설비 리스트를 화면에 출력할 수 있다.

한편, 사용자는 화면에 출력된 적어도 하나의 입력 버튼을 통해, 제어 대상 영역을 선택하기 위해, 사용자는 복수의 건물 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 건물 중 임의의 공간 또는 임의의 층을 선택할 수 있다.

여기서, 도 9B에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(140)는 화면의 일부에 사용자에 의해 선택된 임의의 공간 또는 층을 나타내는 도면상에 조명(88), 실내기(87) 등과 같은 설비를 나타내는 그래픽 오브젝트를 출력할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은 사용자로부터 입력받은 에너지 절감율에 따른 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정(S52)하고, 상기 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합이 수정되었을 때(S72), 상기 수정된 제어 시나리오의 조합에 따라 상기 설비를 제어하는 단계(S75)를 더 포함할 수 있다.

컴퓨터 판독 가능한 기록매체

이상 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 설비 제어 방법은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당 업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크, 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

10: 설비 제어 시스템 30: 기상청 서버
100: 중앙 제어 장치 110: 입력부
120: 제어부 121: 데이터 수집 모듈
122: 시스템 설정 모듈 123: 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈
1231: 설비 모델링 모듈 1232: 설비 제어 로직 모듈
1233: 에너지 사용량 예측 모듈 124: 에너지 절감율 산출 모듈
125: 제어 시나리오 결정 모듈 130: 저장부
140: 디스플레이부 150: 통신부
200: 설비 제어 장치 300: 설비
400: 장비 500: 외부 단말기

Claims

설비 또는 장비에 대한 관제를 수행하는 제어부;
를 포함하는 중앙 제어 장치에 있어서,
상기 제어부는,
제어 대상 영역에 대한 기상 정보를 포함하는 예측 환경 데이터를 수집하는 데이터 수집 모듈;
상기 제어 대상 영역 내 적어도 하나의 설비에 대한 정보를 설정하는 시스템 설정 모듈; 및
상기 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하고, 제어 시나리오에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈;
을 포함하는 중앙 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 에너지 사용량 시뮬레이션 모듈은,
상기 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하는 설비 모델링 모듈;
상기 설비에 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오를 설정하는 설비 제어 로직 모듈; 및
상기 설정된 제어 시나리오에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 에너지 사용량 예측 모듈;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 모델링된 설비는,
상기 설비의 종류, 상기 설비의 용량, 타 설비와의 연결 관계 및 상기 설비의 운전 조건 중 적어도 하나를 입력 변수로 하고, 상기 설비의 소비 전력을 출력 변수로 하는 것을 특징으로 하는 중앙 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 모델링된 설비 및 공간 부하를 이용하여, 상기 제어 대상 영역에 대한 적어도 하나의 예측 환경 데이터와 상기 설비의 소비 전력량 간의 관계를 산출하는 것을 특징으로 하는 중앙 제어 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 예측 환경 데이터는,
상기 제어 대상 영역에 대한 온도 및 습도 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 중앙 제어 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 공간 부하는,
제어 대상 영역에 대한 예측 환경 데이터를 근거로 산출되는 것을 특징으로 하는 중앙 제어 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제어 대상 영역이 복수인 경우, 상기 예측 환경 데이터와 상기 소비 전력량의 관계를 제어 대상 영역별로 산출하는 것을 특징으로 하는 중앙 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 시나리오는,
상기 제어 대상 영역의 쾌적도가 기 설정된 쾌적도 범위 내에 속하도록 상기 설비에 대한 순서를 갖는 적어도 하나의 제어 명령의 집합인 것을 특징으로 하는 중앙 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 시나리오는,
상기 제어 대상 영역의 설정 온도와 상기 제어 대상 영역의 현재 온도를 근거로 상기 설비의 기 설정된 운전 시각 이전에 상기 설비를 미리 동작시켜 에너지를 절감시키도록 하는 최적 온오프 제어, 상기 제어 대상 영역의 공간 부하에 따라 설정 온도를 변경하는 설정 온도 제어, 및 상기 설비의 온오프 주기를 제어하는 듀티 제어 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 에너지 사용량 예측 모듈은,
상기 모델링된 설비의 소비 전력을 제어 대상 영역별로 또는 시간별로 시뮬레이션하는 것을 특징으로 하는 중앙 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력의 시뮬레이션 결과를 근거로 상기 설비 또는 상기 제어 대상 영역의 에너지 절감율을 산출하는 에너지 절감율 산출 모듈;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 제어 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 에너지 절감율에 따라 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 상기 설비를 제어하는 것을 특징으로 하는 중앙 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 중앙 제어 장치는,
기상청 서버와 통신을 수행하는 통신부; 를 더 포함하되,
상기 데이터 수집 모듈은,
상기 통신부를 통해 상기 기상청 서버로부터 상기 제어 대상 영역에 대한 기상 정보를 포함하는 예측 환경 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 중앙 제어 장치.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 중앙 제어 장치를 포함하는 설비 제어 시스템.
제어 대상 영역에 대한 기상 정보를 포함하는 예측 환경 데이터를 수집하는 단계;
상기 제어 대상 영역 내 적어도 하나의 설비에 대한 정보가 설정되는 단계; 및
상기 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하고, 제어 시나리오에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 단계;
를 포함하는 설비 제어 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 시뮬레이션 하는 단계는,
상기 설비에 대한 정보를 근거로 상기 설비를 모델링하는 단계;
상기 설비에 적용 가능한 적어도 하나의 제어 시나리오를 설정하는 단계; 및
상기 설정된 제어 시나리오에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력을 시뮬레이션하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 설비를 모델링하는 단계는,
상기 모델링된 설비 및 공간 부하를 이용하여, 상기 제어 대상 영역에 대한 적어도 하나의 예측 환경 데이터와 상기 설비의 소비 전력량 간의 관계를 산출하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 제어 시나리오는,
상기 제어 대상 영역의 쾌적도가 기 설정된 쾌적도 범위 내에 속하도록 상기 설비에 대한 순서를 갖는 적어도 하나의 제어 명령의 집합인 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 시뮬레이션하는 단계는,
상기 모델링된 설비의 소비 전력을 제어 대상 영역별로 또는 시간별로 시뮬레이션하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 설비 제어 방법은,
적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 동작하는 상기 모델링된 설비의 소비 전력의 시뮬레이션 결과를 근거로 상기 설비 또는 상기 제어 대상 영역의 에너지 절감율을 산출하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 설비 제어 방법은,
상기 에너지 절감율에 따른 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합을 결정하고, 상기 결정된 적어도 하나의 제어 시나리오의 조합에 따라 상기 설비를 제어하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 예측 환경 데이터를 수집하는 단계는,
기상청 서버로부터 상기 제어 대상 영역에 대한 기상 정보를 포함하는 예측 환경 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 설비 제어 방법.