KR20190062989A - Internet on Thing (IoT) integrated Remote Terminal Unit (RTU) and Integrated management system - Google Patents

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KR20190062989A KR1020170161714A KR20170161714A KR20190062989A KR 20190062989 A KR20190062989 A KR 20190062989A KR 1020170161714 A KR1020170161714 A KR 1020170161714A KR 20170161714 A KR20170161714 A KR 20170161714A KR 20190062989 A KR20190062989 A KR 20190062989A
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Abstract

The present invention relates to a communication function data collection device comprising a communication module. According to the present invention, the communication function integrated data collection device comprises: a data collection unit collecting data from a power plant; a central processing unit processing the collected data; and a communication module transmitting the processed data. The data can include power generation information and state information related to power generation.

Description

IoT 기술 일체형 소형 데이터 수집장치(L-RTU) 및 이를 활용한 통합 관리 시스템 {Internet on Thing (IoT) integrated Remote Terminal Unit (RTU) and Integrated management system}IoT Technology Integrated Small Data Acquisition Unit (L-RTU) and integrated management system using it Integrated I /

본 발명은 발전 설비에 사용되는 데이터 수집 장치 및 발전 설비의 상태 정보를 모니터링하는 통합 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data collection device used in a power generation facility and an integrated management system for monitoring status information of the power generation facility and a method thereof.

최근 신재생 에너지 발전 시스템의 보급으로 인하여, 개인이 운영하는 소규모 신재생 에너지 발전 시스템부터 기업형 신재생 에너지 발전 시스템까지 그 규모가 다양해 졌다. 또한 신재생 에너지 발전 시스템의 규모와 설치 위치가 다양해짐에 따라, 개별 사용자가 신재생 에너지 발전시스템의 설정 상태나, 고장 여부, 전력 생산 현황, 동작상태 등을 점검하고 유지보수하기는 어려운 실정이다. 따라서, 신재생 에너지 발전시스템의 동작상태 등을 스마트폰과 같은 휴대 단말기 등을 통해 실시간으로 편리하게 종합적으로 모니터링 할 필요성이 증대되고 있다.Recently, the spread of new renewable energy generation system has changed the scale from individual small renewable energy generation system to enterprise type renewable energy generation system. In addition, as the size and location of new and renewable energy generation systems are diversified, it is difficult for individual users to check and maintain the state of the new and renewable energy generation system, failure, power production status, . Accordingly, there is an increasing need to conveniently and collectively monitor the operation state of the renewable energy generation system in real time via a portable terminal such as a smart phone.

신재생 에너지 발전 시스템을 모니터링 하기 위해서는 데이터 수집 모듈 및 통신 모듈을 각각 별도로 설치해야 하는 문제점이 있다. 또한 복수의 신재생 에너지 발전 시스템의 프로토콜이 상이하면 데이터 수집 및 전송을 위한 호환성이 문제될 수 있으며, 이에 따라 서로 다른 데이터 수집 모듈 및 통신 모듈을 설치해야 하는 문제점이 있다. In order to monitor the renewable energy generation system, there is a problem that the data acquisition module and the communication module must be separately installed. Further, if the protocols of a plurality of new and renewable energy generation systems are different, compatibility for data collection and transmission may be a problem, and accordingly, different data collection modules and communication modules must be installed.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능 일체형 데이터 수집 장치는 발전 설비로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 수집된 데이터를 프로세싱하는 중앙처리장치 및 프로세싱된 데이터를 전송하는 통신 모듈을 포함하고, 상기 데이터는 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함할 수 있다. A communication function integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a data collecting unit for collecting data from a power generation facility, a central processing unit for processing the collected data, and a communication module for transmitting the processed data, May include power generation information and power generation related status information.

바람직하게는, 상기 발전 설비는 신재생 에너지 발전 및 인버터를 포함할 수 있다.Preferably, the power generation facility may include a renewable energy generator and an inverter.

바람직하게는, 상기 발전 정보는 상기 인버터에 의해 직류에서 교류로 변환된 전력에 대해 측정된 수치에 대한 정보를 포함할 수 있다. Advantageously, said power generation information may include information on a measured value for power converted from direct current to ac by said inverter.

바람직하게는, 상기 통신 모듈은 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용하여 데이터를 전송할 수 있다. Advantageously, the communication module is capable of transmitting data using a low-power wide-area (LPWA) communication scheme.

바랍직하게는, 상기 데이터 수집부는 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다. Desirably, the data collector is capable of transmitting and receiving data using an RS-232C or RS 485/422 interface.

바람직하게는, 상기 전송되는 데이터는 표준화된 API (application programming interface)를 통해 서버로 전송될 수 있다. Advantageously, the transmitted data may be transmitted to a server via a standardized application programming interface (API).

바람직하게는, 상기 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Preferably, the server may include at least one of a relay server, a communication server, and a database (DB) server.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전 전력 통합 관리 방법은 발전 설비로부터 데이터를 수집하는 단계, 수집된 데이터를 프로세싱하는 단계 및 프로세싱된 데이터를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 데이터는 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함할 수 있다. An integrated power generation management method according to an embodiment of the present invention includes collecting data from a power generation facility, processing the collected data, and transmitting the processed data, And may include status information.

바람직하게는, 상기 발전 설비는 신재생 에너지 발전 및 인버터를 포함할 수 있다. Preferably, the power generation facility may include a renewable energy generator and an inverter.

바람직하게는, 상기 발전 정보는 상기 인버터에 의해 직류에서 교류로 변환된 전력에 대해 측정된 수치에 대한 정보를 포함할 수 있다. Advantageously, said power generation information may include information on a measured value for power converted from direct current to ac by said inverter.

바람직하게는, 상기 통신 모듈은 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용하여 데이터를 전송할 수 있다. Advantageously, the communication module is capable of transmitting data using a low-power wide-area (LPWA) communication scheme.

바람직하게는, 상기 데이터 수집부는 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다. Advantageously, the data collector is capable of transmitting and receiving data using an RS-232C or RS 485/422 interface.

바람직하게는, 상기 전송되는 데이터는 표준화된 API (application programming interface)를 통해 서버로 전송될 수 있다. Advantageously, the transmitted data may be transmitted to a server via a standardized application programming interface (API).

바람직하게는, 상기 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Preferably, the server may include at least one of a relay server, a communication server, and a database (DB) server.

본 발명에 따른 데이터 수집 장치 및 통합 관리 시스템은 발전 설비의 프로토콜을 단일화할 수 있다. The data collection device and the integrated management system according to the present invention can unify the protocol of the power generation facility.

또한, 본 발명에 따른 데이터 수집 장치 및 통합 관리 시스템은 단일 프로토콜을 사용하는 발전 설비 통합 모니터링 시스템을 구축할 수 있다. In addition, the data collection device and the integrated management system according to the present invention can construct a power plant integrated monitoring system using a single protocol.

또한, 본 발명에 따른 데이터 수집 장치 및 통합 관리 시스템은 발전 설비에 대한 사후 관리 비용을 절감할 수 있다. Further, the data collection device and the integrated management system according to the present invention can reduce the post management cost for the power generation facilities.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지 발전 관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치를 적용한 통합 관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 구성을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 내부 회로 연결 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 조인 (JOIN) 통신을 나타낸 도면이다.
도 7은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 데이터 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 동작 방법을 나타낸다.
도 9는 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치를 이용한 통합 관리 시스템의 동작 방법을 나타낸다.FIG. 1 illustrates an integrated management system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating a renewable energy generation management system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an integrated management system to which the IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 4 shows a configuration of an IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an internal circuit connection structure of an IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a join (JOIN) communication of the IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a data communication method of the IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 illustrates an operation method of an IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 illustrates an operation method of the integrated management system using the IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명하며, 그 예는 첨부된 도면에 나타낸다. 첨부된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명은 본 발명의 실시예에 따라 구현될 수 있는 실시예만을 나타내기보다는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것이다. 다음의 상세한 설명은 본 발명에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 세부 사항을 포함한다. 그러나 본 발명이 이러한 세부 사항 없이 실행될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following detailed description with reference to the attached drawings is for the purpose of illustrating preferred embodiments of the present invention rather than illustrating only embodiments that may be implemented according to embodiments of the present invention. The following detailed description includes details in order to provide a thorough understanding of the present invention. It will be apparent, however, to one skilled in the art that the present invention may be practiced without these details.

본 발명에서 사용되는 대부분의 용어는 해당 분야에서 널리 사용되는 일반적인 것들에서 선택되지만, 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선택되며 그 의미는 필요에 따라 다음 설명에서 자세히 서술한다. 따라서 본 발명은 용어의 단순한 명칭이나 의미가 아닌 용어의 의도된 의미에 근거하여 이해되어야 한다.Most of the terms used in the present invention are selected from common ones widely used in the field, but some terms are arbitrarily selected by the applicant and the meaning will be described in detail in the following description as necessary. Accordingly, the invention should be understood based on the intended meaning of the term rather than the mere name or meaning of the term.

아래에서는 태양광 발전을 예로 들어 설명하지만, 본원 발명의 IoT 일체형 데이터 수집 장치 및 통합 관리 시스템은 지열 발전, 풍력 발전, 조력 발전 등 다른 신재생에너지 분야에도 동일하게 적용될 수 있으며 본원 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니한다. The IoT integrated data collecting device and integrated management system of the present invention can be applied to other renewable energy fields such as geothermal power generation, wind power generation, tidal power generation, etc., But not limited to this.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 관리 시스템을 나타낸 도면이다. 발전 설비를 모니터링하기 위한 통합 관리 시스템은 데이터 전송부(1010), 중앙관제 시스템(1020) 및 사용자 디바이스(1030)을 포함할 수 있다. 데이터 전송부(1010)는 태양광발전 시스템 (Photovoltaics System, PV system)을 포함하는 신재생 에너지 발전설비로부터 생성된 발전 정보 및 상태 정보를 중앙관제 시스템에 전송할 수 있다. 태양광발전 시스템 (Photovoltaics System, PV system)를 포함하는 신재생 에너지 발전설비로부터 생성된 발전 정보 및 상태 정보는 PV 보급 지원사업에 의해 설치된 주택용 또는 공공기관용 태양광발전 시스템에서 발생된 정보를 포함할 수 있다. 또한 발전 정보 및 상태 정보는 PV 상업 발전 시스템에서 발생된 정보 및 발전 시설에 연계된 사물 인터넷 (Internet on Things, IoT) 센서에서 발생된 정보를 포함할 수 있다. 또한 발전 정보 및 상태 정보는 기상 센서에 의해 측정된 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 신재생 에너지 발전설비로부터 생성된 발전 정보는 수소 및 연료 전지, 풍력 발전, 수력 발전, 지열 발전, 해수열 발전 및 태양열 발전 설비로부터 생성된 발전 정보를 포함할 수 있다. 데이터 전송부에 의해 전송된 발전 정보 및 상태 정보는 중앙관제 시스템(1020)에 의해 수신될 수 있다. 중앙관제 시스템은 네트워크를 통해 사용자 디바이스(1030)에게 발전 정보 및 상태 정보를 전송할 수 있다. 중앙관제 시스템은 실시간 종합 관제 및 장애상황 이벤트에 대한 알림 서비스를 제공할 수 있다. 또한 수신된 발전 정보 및 상태 정보를 취합하고 가공할 수 있으며, 이를 통해 수신된 정보를 보고서의 형태나 통계분석 그래프의 형태로 나타낼 수 있다. 또한 중앙관제 시스템은 빅데이터 분석기술을 활용하여 수신된 정보들을 관리하고 의미있는 데이터를 추출할 수 있다. 이와 관련하여, 중앙관제 시스템은 실시간 계측 데이터 및 환경 데이터 영향도 분석을 통한 발전량 예측을 수행할 수 있다. 또한 중앙관제 시스템은 설비간 발전효율 비교분석을 통한 장애 진단 및 원인분석을 수행할 수 있다. 또한 중앙관제 시스템은 발전 정보와 운영 정보를 리포팅할 수 있다. 발전 정보는 실시간 발전 현황 정보, 예상 발전량 정보, 예상 수익 정보, 장애 정보, 정비 이력 정보 등을 포함할 수 있다. 또한 운영 정보는 운영 가이드라인 정보, 실시간 장애상황 정보 및 예방 정비 지침 관련 정보를 포함할 수 있으며, 이러한 발전 정보 및 운영 정보는 사용자 디바이스에게 리포팅 될 수 있다. FIG. 1 illustrates an integrated management system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. An integrated management system for monitoring generation facilities may include a data transfer unit 1010, a central control system 1020, and a user device 1030. The data transmission unit 1010 can transmit power generation information and status information generated from a renewable energy generation facility including a photovoltaic system (PV system) to the central control system. Generation information and status information generated from renewable energy generation facilities, including photovoltaics system (PV system), includes information generated from photovoltaic power generation systems for residential or public institutions installed by PV support projects . The generation information and status information may also include information generated from the PV commercial power generation system and information generated from the Internet on Things (IoT) sensor associated with the power generation facility. The power generation information and the status information may further include information measured by the weather sensor. The generation information generated from the renewable energy generation facility may include hydrogen and fuel cell, wind power generation, hydroelectric power generation, geothermal power generation, seawater heat generation, and generation information generated from the solar power generation facility. The power generation information and status information transmitted by the data transmission unit can be received by the central control system 1020. [ The central control system may transmit generation information and status information to the user device 1030 over the network. The central control system can provide real-time comprehensive control and notification service for fault situation events. Also, it can collect and process the received power generation information and status information, and the received information can be represented in the form of a report or statistical analysis graph. The central control system also uses Big Data Analysis technology to manage the received information and extract meaningful data. In this regard, the central control system can perform power generation prediction through analysis of real-time measurement data and environmental data. In addition, the central control system can perform fault diagnosis and cause analysis by comparing power generation efficiency between facilities. The central control system can also report generation information and operational information. Development information may include real-time development status information, estimated generation amount information, estimated profit information, fault information, maintenance history information, and the like. Also, the operational information may include operational guidelines information, real-time failure situation information, and information relating to the preventive maintenance instructions, and such development information and operational information may be reported to the user device.

사용자 디바이스(1030)는 수신된 발전 정보 및 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 수신된 발전 정보 및 상태 정보는 통합관리 프로그램에 의해 처리될 수 있으며, 통합관리 프로그램은 웹 버전이나 모바일 버전으로 작성되어 사용자 디바이스의 종류에 적응적으로 수신된 정보를 제공할 수 있다. 통합관리 프로그램은 웹 개발 규격 및 보안 규격에 적합하도록 작성될 수 있으며, 이와 같은 사항들은 중앙 관제 시스템의 설계에 반영되어, 통합관리 프로그램과 중앙관제 시스템은 상호 유기적으로 동작될 수 있다. The user device 1030 may display received progress information and status information. The received development information and status information can be processed by the integrated management program, and the integrated management program can be created in a web version or a mobile version and can provide information received adaptively to the type of the user device. The integrated management program can be written in conformity with the web development standard and the security standard, and these items are reflected in the design of the central control system so that the integrated management program and the central control system can be operated mutually organically.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 에너지 발전 관리 시스템을 나타낸 도면이다. 신재생 에너지 발전 관리 시스템은 발전 설비(2010) 및 인버터 (2020)를 사용하여 발전된 전력과 관련하여, 이와 연관된 정보들을 수집하고 전송하여 관리할 수 있다. 여기서, 발전설비(2010)는 태양광 패널을 비롯하여, 수소 및 연료 전지, 풍력 발전, 수력 발전, 지열 발전, 해수열 발전 및 태양열 발전 설비를 포함할 수 있다. 신재생 에너지 발전 설비 관리 시스템은 데이터 수집 장치(2030), 통신 모듈(2040) 및 서버(2050)를 포함할 수 있다. 여기서 연관된 정보란, 도 1에서 설명한 발전 정보 및 상태 정보를 의미할 수 있다. 발전 설비(2010)는 태양 에너지, 수소 및 연료 에너지, 풍력 에너지, 수력 에너지를 직류 전기 에너지로 변환할 수 있으며, 인버터(2020)는 직류 전기 에너지를 가정이나 산업체에서 사용할 수 있는 교류 전기 에너지로 변환할 수 있다. 또한 발전 형태에 따라 발전 설비는 지열 에너지, 해수열 에너지 및 태양열 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 이와 같이 인버터가 변환작업을 수행하면서 발생되는 발전 관련 정보 및 상태 정보는 데이터 수집 장치(2030)에 의해 수집될 수 있다. 또한 수집된 정보는 통신 모듈(2040)에 의해 유무선으로 전송될 수 있으며, 전송된 정보는 서버(2050)에 의해 취합되어 관리될 수 있다. 여기서 서버는 중계서버, 통신서버, DB (data base) 서버 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 신재생 에너지 발전 설비 관리 시스템은 복수의 발전 설비 및 인버터로부터 정보를 수집하여 관리할 수 있다. 여기서, 복수의 발전 설비 및 인버터는 서로 다른 제조사에 의해 제작되어 해당 기기에서 사용되는 프로토콜이 서로 다를 수 있다. 또한 동일 제조사에 의해 제작된 경우에도, 기기 버전에 따라 서로 다른 프로토콜을 사용할 수 있다. 이러한 경우, 인버터로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집 장치(2030) 및 통신 모듈 (2040)은 각기 다른 프로토콜에 접속하여 데이터를 수집 및 전송할 수 있도록 제작되어야 하며 상호 기기간 호환성에 문제가 발생할 수 있다. 또는 데이터 수집 장치(2030) 및 통신 모듈 (2040)이 복수의 프로토콜을 지원할 수 있도록 설계될 수 있으며, 이 경우 제작 비용이 증가할 수 있다. 이를 위해 발전 설비로부터 전력 정보 및 상태 정보를 효율적으로 수집하고 전송할 수 있는 실시예를 다음 도면에서 설명한다.FIG. 2 is a diagram illustrating a renewable energy generation management system according to an embodiment of the present invention. The renewable energy generation management system can collect, transmit and manage the information related to the power generated by using the power generation facility 2010 and the inverter 2020. Here, the power generation facility 2010 may include a solar panel, hydrogen and fuel cells, wind power generation, hydroelectric power generation, geothermal power generation, seawater heat generation, and solar power generation facilities. The renewable energy generation facility management system may include a data collection device 2030, a communication module 2040, and a server 2050. Here, the related information may refer to generation information and state information described in FIG. The power generation facility 2010 can convert solar energy, hydrogen and fuel energy, wind energy, hydro energy into DC electric energy, and the inverter 2020 converts DC electric energy into AC electric energy that can be used in the home or industry can do. Depending on the type of power generation, the power plant can convert geothermal energy, seawater thermal energy, and solar thermal energy into electrical energy. The power generation related information and status information generated while the inverter performs the conversion operation can be collected by the data collection device 2030. [ Also, the collected information can be transmitted by wired / wireless by the communication module 2040, and the transmitted information can be collected and managed by the server 2050. Here, the server may include a relay server, a communication server, a DB (data base) server, and the like. Such a renewable energy generation facility management system can collect and manage information from a plurality of power generation facilities and inverters. Here, a plurality of power generation facilities and inverters may be manufactured by different manufacturers, and protocols used in the devices may be different from each other. Also, even when manufactured by the same manufacturer, different protocols can be used depending on the device version. In this case, the data collecting device 2030 and the communication module 2040, which collect data from the inverter, must be manufactured so as to be able to collect and transmit data by connecting to different protocols, which may cause compatibility between mutual devices. Or the data collecting device 2030 and the communication module 2040 may be designed to support a plurality of protocols, in which case the production cost may increase. To this end, embodiments in which power information and status information can be efficiently collected and transmitted from a power generation facility will be described in the following figures.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치를 적용한 통합 관리 시스템을 나타낸 도면이다. 발전 설비 (3010)는 인버터 (3020)와 연결될 수 있다. 여기서, 발전설비(3010)는 태양광 패널을 비롯하여, 수소 및 연료 전지, 풍력 발전, 수력 발전, 지열 발전, 해수열 발전 및 태양열 발전 설비를 포함할 수 있다. 발전설비(3010)에 의해 직류 전류/전압이 발생하여 인버터(3020)으로 입력되면 인버터는 직류 전류/전압을 교류 전류/전압으로 변환할 수 있다. 인버터에 의해 변환 작업이 수행되면, 통신 모듈(IoT) 일체형 데이터 수집 장치 (3030)는 발전 설비 및 인버터 동작과 관련된 발전 정보 및 상태 정보를 수집할 수 있다. 또한 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치는 자체적으로 데이터 수집 모듈 및 통신 모듈을 포함할 수 있다. 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치는 전력 변환 과정에서 획득한 전력 정보 및 각종 센서들을 이용하여 획득한 상태 정보를 데이터 수집 모듈을 이용하여 수집하여 통신 모듈을 통해 중앙관제센터 또는 서버(3040)로 전송할 수 있다. 여기서 발전 설비 및 인버터를 포함하는 발전 설비와 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치 간에는 표준화된 API (application programming interface)가 사용될 수 있다. 이를 통해 이전 도면에서 설명한 호환성 문제를 해결할 수 있다. 또한 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치가 IoT 기술 일체형으로 제작되어 데이터 수집 모듈 및 통신 모듈을 자체적으로 포함함으로써, 데이터 수집 장치와 통신 모듈 간의 프로토콜 호환성이 문제되지 않으며, 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치의 내부통신으로 데이터를 관리할 수 있다. 또한 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치와 중앙관제센터 또는 서버 간에도 표준화된 API를 사용할 수 있다. 통신 모듈 일체형 데이터 수집 장치와 중앙관제센터 또는 서버 간의 통신은 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용할 수 있다. 중앙관제센터 또는 서버는 클라이언트(3050)에게 취합된 자료 및 정보를 전달할 수 있으며, 위에서 설명한 바와 같이 별도의 보고자료를 생성하여 전달할 수 있다. 클라이언트(3050)는 웹 버전 또는 모바일 버전의 통합관리 프로그램을 이용하여 발전 설비와 인버터에 의해 생성된 전력에 대한 발전 정보 및 각 기기의 상태 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 3 is a diagram illustrating an integrated management system to which the IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. Power generation facility 3010 can be connected to inverter 3020. Here, the power generation facility 3010 may include a solar panel, hydrogen and fuel cells, wind power generation, hydroelectric power generation, geothermal power generation, seawater heat generation, and solar power generation facilities. When the direct current / voltage is generated by the power generation facility 3010 and input to the inverter 3020, the inverter can convert the direct current / voltage to the alternating current / voltage. When a conversion operation is performed by the inverter, the communication module (IoT) integrated data collection device 3030 can collect generation information and status information related to the power generation facility and the inverter operation. In addition, the communication module integrated data collecting device may itself include a data collecting module and a communication module. The communication module integrated data collecting device collects the power information obtained in the power conversion process and the status information acquired using various sensors by using the data collecting module and transmits the collected status information to the central control center or the server 3040 through the communication module . Here, a standardized application programming interface (API) can be used between the power generation facility including the power generation facility and the inverter, and the communication module integrated data collection device. This solves the compatibility problem described in the previous figure. In addition, since the integrated data collecting device of the communication module is manufactured as a one-piece type of IoT technology and the data collecting module and the communication module are included therein, protocol compatibility between the data collecting device and the communication module is not problematic. Data can be managed. In addition, a standardized API can be used between the communication module integrated data collecting device and the central control center or the server. Communication between the communication module integrated data collecting device and the central control center or the server can use a low-power wide-area (LPWA) communication method. The central control center or the server can transmit the collected data and information to the client 3050 and generate and transmit separate report data as described above. The client 3050 can provide development information on the electric power generated by the power generation facility and the inverter and status information of each device to the user using the web version or the mobile version integrated management program.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 구성을 나타낸다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치(4000)는 중앙처리장치 (central processing unit, CPU, 4010), RAM (Random Access Memory, 4020), 전원부 (4030), RS-232C 드라이버 및 RS422/485 드라이버 (4040) 및 LPWA 모뎀(4050)을 포함할 수 있다. 또한 선택적으로 Ethernet 모듈 및 Wifi 모듈(4060)을 포함할 수 있다. 여기서, RS-232C 드라이버 및 RS422/485 드라이버 (4040)와 Ethernet 모듈 및 Wifi 모듈(4060)은 데이터 수집부로써 동작할 수 있다. 이러한 구성 요소들은 산업용 보드 설계 방식이 적용되어 구형될 수 있으며, 이를 통해 노이즈, 정전기 및 고온 다습한 환경에서도 안정성 및 신뢰성을 제공할 수 있다. 또한 전력 생산 설비가 고전력을 사용하는 함에 따라 다이렉트 연결시 불량 및 오류가 발생할 수 있으므로, 상기 산업용 보드 설계를 적용하여 이를 최소화할 수 있다. FIG. 4 shows a configuration of an IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention. The IoT technology integrated data collecting apparatus 4000 includes a central processing unit (CPU) 4010, a random access memory (RAM) 4020, a power supply 4030, an RS-232C driver and an RS422 / 485 driver 4040, And an LPWA modem 4050. And may optionally include an Ethernet module and a Wifi module 4060. Here, the RS-232C driver, the RS422 / 485 driver 4040, the Ethernet module, and the Wifi module 4060 can operate as a data collector. These components can be retrofitted with an industrial board design that can provide reliability and reliability in noise, static electricity, and high temperature and humidity environments. In addition, since power generation equipment uses high power, defects and errors may occur in direct connection, so that the industrial board design can be applied and minimized.

CPU(4010)는 시리얼 통신 (RS-232C 드라이버 및 RS422/485 드라이버)에 의해 수집된 정보를 통신 모듈에게 전달하여 전송할 수 있다. 또한 CPU는 Ethernet 모듈 및 Wifi 모듈(4060)을 통해서 수집된 정보를 통신 모듈에게 전달하여 전송할 수 있다. 즉, 시리얼 통신 변환 인터페이스, Ethernet 모듈 또는 Wifi 모듈을 통해 전력 정보 및 상태 정보를 수신하면, CPU는 이를 LPWA 모뎀(4050)으로 전송할 수 있다. RAM (Random Access Memory, 4020)은 CPU에게 전달된 전력 정보 및 상태 정보 등을 저장할 수 있다. The CPU 4010 can transfer the information collected by the serial communication (RS-232C driver and RS422 / 485 driver) to the communication module and transmit the information. Further, the CPU can transmit information collected through the Ethernet module and the Wifi module 4060 to the communication module and transmit the information. That is, when receiving the power information and status information through the serial communication conversion interface, the Ethernet module, or the Wifi module, the CPU can transmit it to the LPWA modem 4050. A RAM (Random Access Memory) 4020 can store power information and status information transmitted to the CPU.

전원부(4030)는 LPWA 통신 일체형 모듈에 전원을 공급할 수 있다. 실시예에 따라 전원부는 DC 5V의 전원을 공급할 수 있으며, 전원부에는 산업용 보드 설계를 위한 서지(serge)와 개스킷(gasket)이 적용될 수 있다. 전원부는 서지(serge)와 개스킷(gasket)을 기용하여 정전기 방지 및 고출력 쇼크 방지 효과를 제공할 수 있다. The power supply unit 4030 can supply power to the LPWA communication integrated module. According to an embodiment, a power source can supply a DC 5V power source, and a power source can be applied with a serge and a gasket for industrial board design. The power supply unit can provide a static electricity prevention function and a high output shock prevention effect by using a serge and a gasket.

RS-232C 드라이버, RS422/485 드라이버 (4040)는 전력 정보 및 상태 정보를 포함하는 데이터 수집을 위해 사용될 수 있다. 즉, RS-232 는 디버깅(debugging) 및 계측/계량(metering) 데이터를 위해 사용될 수 있으며, RS-422/485는 계측/계량(metering) 데이터를 위해 사용될 수 있다. LPWA 모뎀(4050)은 저전력 장거리 통신 방식으로 수집된 정보를 서버에 무선으로 전송할 수 있다. LPWA 모뎀은 실시예에 따라 LoRa 통신 모듈을 사용할 수 있다. 여기서, 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 Ethernet 모듈 및 Wifi 모듈(4060)은 TCP/IP 통신 인터페이스를 통해 유선 또는 무선으로 데이터를 송수신할 수 있다. 이와 같이 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 다양한 통신 모듈을 구비하고, 통신 변환 기술을 적용하여 서로 다른 프로토콜을 사용하는 이기종의 제품들로부터 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 서버로 전송할 수 있다. RS-232C driver, RS422 / 485 driver 4040 can be used for data collection including power information and status information. That is, RS-232 can be used for debugging and measurement / metering data, and RS-422/485 can be used for metering / metering data. The LPWA modem 4050 can wirelessly transmit information collected by the low power long distance communication method to the server. The LPWA modem can use the LoRa communication module according to the embodiment. Here, the server may include at least one of a relay server, a communication server, and a DB (data base) server. Also, the Ethernet module and the Wifi module 4060 can transmit / receive data by wire or wirelessly via the TCP / IP communication interface. As described above, the IoT technology integrated data collecting device has various communication modules and can collect data from different kinds of products using different protocols by applying the communication conversion technology and transmit the collected data to the server.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 내부 회로 연결 구조를 나타낸 도면이다. LPWA 모뎀(5010)은 CPU(5020)와 UART 인터페이스로 연결되어 상호 데이터를 교환할 수 있다. LPWA 모뎀의 WKUP1 단자는 상승 엣지를 이용한 wake-up interrupt를 수신할 수 있다. 또한 LPWA 모뎀의 P7 단자는 UART1 TX 단자로써, CLI (command-line interface or command language interpreter) command를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 또한 LPWA 모뎀의 P19 단자는 UART1 RX 단자로써, CLI command를 수신하기 위해 사용될 수 있다. CPU의 GPIO (General-purpose input/output)는 LPWA 모뎀의 WKUP1에 연결되어 wake-up interrupt를 송신할 수 있다. CPU의 UART RX 단자는 LPWA P7의 UART1 TX에 연결되어 CLI command를 수신할 수 있다. 또한 CPU의 UART TX 단자는 LPWA P19의 UART1 RTX에 연결되어 CLI command를 전송할 수 있다. 이와 같이 LPWA 모뎀(5010)은 CPU(5020)는 상호 연결되어 데이터를 주고 받을 수 있으며 이를 통해 CPU는 저전력 장거리 통신 방식을 이용하여 시리얼 인터페이스로부터 획득한 전력 정보 및 상태 정보를 서버로 전송할 수 있다. 5 is a diagram illustrating an internal circuit connection structure of an IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention. The LPWA modem 5010 is connected to the CPU 5020 through a UART interface and can exchange data with each other. The WKUP1 terminal of the LPWA modem can receive a wake-up interrupt using the rising edge. The P7 terminal of the LPWA modem is also a UART1 TX terminal and can be used to transmit CLI (command-line interface or command language interpreter) commands. The P19 terminal of the LPWA modem is also a UART1 RX terminal and can be used to receive CLI commands. The GPIO (general-purpose input / output) of the CPU is connected to WKUP1 of the LPWA modem and can send a wake-up interrupt. UART RX terminal of CPU can be connected to UART1 TX of LPWA P7 to receive CLI command. Also, UART TX terminal of CPU can be connected to UART1 RTX of LPWA P19 to transmit CLI command. In this manner, the LPWA modem 5010 can exchange data with the CPU 5020 so that the CPU can transmit the power information and status information acquired from the serial interface to the server using the low power long distance communication method.

도 6은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 조인 (JOIN) 통신을 나타낸 도면이다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치와 네트워크 (network, N/W) 서버간 join 및 통신 프로세싱은 LoRaWan 프로토콜을 이용할 수 있다. 로라(LoRa, Long Range)란 사물끼리 서로 통신을 주고받을 수 있게 도와주는 저전력 장거리 통신(LPWA, Low Power Wide Area) 기술이다. 다른 통신망과 비교했을 때, 적은 전력으로 먼 거리를 통신할 수 있어 사물인터넷(IoT) 전용망으로 불리기도 한다. 로라(LoRa)망은 롱레인지(Long Range)의 약자로 3G나 롱텀에볼루션(LTE) 등 기존 스마트폰 통신망과 달리 저전력으로 통신할 수 있는 장거리 통신망이다. 최소한의 전력 소모로 10km 이상 통신한다. 초고속, 광대역 네트워크 장비를 필요로 하는 통신망과 다르게 별도의 기지국이나 중계 장비도 필요 없다. 기기에 바로 칩을 올려 데이터를 주고받을 수 있다. 로라는 3G나 LTE에 비해 인프라 구축 비용이 낮은 동시에 높은 확장성을 갖고 있는 통신망이다. 또한 네트워크 서버와 어플리케이션(Application, App) 서버 간 통신 프로세싱은 MQTT Topic 프로토콜을 사용할 수 있다. MQTT 프로토콜은 사물 통신(M2M: Machine to Machine), 사물 인터넷(IoT: Internet of Things)과 같이 대역폭이 제한된 통신 환경에 최적화하여 개발된 푸시 기술(push technology) 기반의 경량 메시지 전송 프로토콜을 의미한다. MQTT 프로토콜은 푸시 기술(push technology)에서 일반적으로 사용되는 클라이언트/서버 방식 대신, 메시지 매개자(broker)를 통해 송신자가 특정 메시지를 발행(publish)하고 수신자가 메시지를 구독(subscribe)하는 방식을 사용한다. 즉, 매개자(broker)를 통해 메시지가 송수신된다. 메시지 길이가 가장 작게는 2 바이트까지 가능하고, 초당 1,000 단위의 메시지 전송이 될 수 있어 가볍고 빠르다는 장점을 갖는다. 따라서 원격 검침, 원격 의료 등 다양한 분야에 효율적으로 사용될 수 있다. FIG. 6 is a diagram illustrating a join (JOIN) communication of the IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention. The LoRaWan protocol can be used for join and communication processing between IoT technology integrated data acquisition devices and network (N / W) servers. LoRa (Long Range) is a Low Power Wide Area (LPWA) technology that allows objects to communicate with each other. Compared with other networks, it can be called a dedicated internet (IoT) network because it can communicate a long distance with a small power. The LoRa network stands for Long Range and is a long distance communication network that can communicate with low power, unlike existing smart phone communication networks such as 3G and Long Term Evolution (LTE). Communicate over 10km with minimum power consumption. Unlike communication networks that require high-speed, broadband network equipment, there is no need for separate base stations or relay equipment. You can send chips directly to the device to send and receive data. Laura is a highly scalable telecommunications network with lower infrastructure costs than 3G or LTE. In addition, the communication processing between the network server and the application (App, App) server can use the MQTT Topic protocol. The MQTT protocol refers to a lightweight message transmission protocol based on push technology that is optimized for a limited bandwidth communication environment such as Machine to Machine (M2M) and Internet of Things (IoT). The MQTT protocol uses a method in which a sender publishes a specific message and a subscriber subscribes to the message via a message broker instead of the client / server method commonly used in push technology . That is, a message is sent and received via a broker. If the message length is the smallest, it can be up to 2 bytes, and the message can be transmitted at 1,000 units per second, which is light and fast. Therefore, it can be effectively used in various fields such as remote meter reading and telemedicine.

IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 네트워크 서버에 join request를 송신하고, 네트워크 서버는 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 등록된 단말이면 Join processing을 수행한다. 네트워크 서버는 어플리케이션 서버에 topic: join 메시지를 전송하고, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치로 join이 accept되었다는 join accept메시지를 전송할 수 있다. 이 과정을 통해 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 통합관리시스템의 서버에 접속하여 Join할 수 있다.The IoT technology integrated data collecting device sends join request to the network server, and the network server performs join processing if the IoT technology integrated data collecting device is registered. The network server can send a topic: join message to the application server and send a join accept message that the join has been accepted by the IoT technology integrated data collecting device. Through this process, IoT technology integrated data collection device can join and join the server of integrated management system.

도 7은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 데이터 통신 방법을 나타낸 도면이다. 전술한 바와 같이, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치와 네트워크 (network, N/W) 서버간 join 및 통신 프로세싱은 LoRaWan 프로토콜을 사용하고, 네트워크 서버와 어플리케이션(Application, App) 서버 간 통신 프로세싱은 MQTT Topic 프로토콜을 사용할 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 송신하는 데이터가 Confirmed Data 인 경우, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 Confirmed Data를 네트워크 서버로 전송할 수 있다. 네트워크 서버는 해당 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 등록된 단말인 경우, 해당 Data를 프로세싱할 수 있다. Data에 대한 프로세싱이 완료되면, 네트워크 서버는 어플리케이션 서버에게 Topic rx 메시지를 전송하고, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치에게 Ack 메시지를 전송할 수 있다. 어플리케이션 서버는 Topic rx/tx 제어시 레퍼런스 값을 기준으로 통신 성공 여부를 확인할 수 있다. 7 is a diagram illustrating a data communication method of the IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention. As described above, the LoRaWan protocol is used for join and communication processing between the IoT technology integrated data collecting device and the network (N / W) server, and the communication processing between the network server and the application server is performed using the MQTT Topic protocol Can be used. If the IoT technology integrated data collecting device transmits Confirmed Data, the IoT technology integrated data collecting device can transmit Confirmed Data to the network server. The network server can process the corresponding data when the IoT technology integrated data collection device is registered. Once processing for the data is complete, the network server can send the Topic rx message to the application server and send the Ack message to the IoT technology integrated data collection device. The application server can check whether the communication is successful based on the reference value when controlling Topic rx / tx.

IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 Class A를 사용하는 경우, 어플리케이션 서버에서 Downlink를 보내기 위서는 반드시 Uplink 메시지를 보유해야 한다. Class A의 경우, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 네트워크 서버에게 Up-Link 전송을 수행한 이후에 두 번에 걸쳐 제한적으로 Down-Link를 수신할 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 Tx를 하기 전에는 Tx와 Rx를 꺼두었다가 Tx 이후 정해진 시간에 잠깐 Rx 신호를 감지한다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 Class A를 사용하면 Rx를 수신하기 위해서 Tx를 사용해야 한다. 그렇기 때문에 Class A는 Tx 위주의 서비스에 사용될 수 있다. If the IoT technology integrated data acquisition device uses Class A, the application server must retain the Uplink message when sending downlinks. In the case of Class A, the IoT technology integrated data acquisition device can receive the down-link in a limited amount of two times after performing the up-link transmission to the network server. The IoT technology integrated data acquisition device turns off Tx and Rx before Tx and detects Rx signal for a short time after Tx. If the IoT technology integrated data acquisition device uses Class A, then Tx should be used to receive Rx. Therefore, Class A can be used for Tx-oriented services.

IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 송신하는 데이터가 unConfirmed Data 인 경우, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 unConfirmed Data를 네트워크 서버로 전송할 수 있다. 네트워크 서버는 해당 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 등록된 단말인 경우, 해당 Data를 프로세싱할 수 있다. Data에 대한 프로세싱이 완료되면, 네트워크 서버는 어플리케이션 서버에게 Topic rx 메시지를 전송하고, 어플리케이션 서버는 네트워크 서버에게 Topic tx 메시지로써, confirmed data down 메시지를 전송할 수 있다. 어플리케이션 서버가 Uplink 메시지인 Topic rx를 받을 때 제어할 것이 있다면 Topic tx를 회신할 수 있다. 이때, 지연시간은 100ms 이내이다. 네트워크 서버는 해당 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치가 등록된 단말인 경우, 해당 Data를 프로세싱할 수 있다. 네트워크 서버는 어플리케이션 서버에게 Topic tx or error 메시지를 전송하고, IoT 기술 일체형 데이터 수집장치에게 confirmed data down 메시지를 전송할 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 이에 대해 Ack 메시지를 네트워크 서버에 전송할 수 있으며, 네트워크 서버는 어플리케이션 서버에게 Topic ack 메시지를 전송할 수 있다. If the IoT technology integrated data collecting device transmits unConfirmed data, the IoT technology integrated data collecting device can transmit the unConfirmed data to the network server. The network server can process the corresponding data when the IoT technology integrated data collection device is registered. When the processing of the data is completed, the network server sends a Topic rx message to the application server, and the application server can transmit the confirmed data down message to the network server as a Topic tx message. If the application server has control over receiving the uplink message Topic rx, it can reply to Topic tx. At this time, the delay time is within 100 ms. The network server can process the corresponding data when the IoT technology integrated data collection device is registered. The network server can send a Topic tx or error message to the application server and send a confirmed data down message to the IoT technology integrated data collection device. The IoT technology integrated data collecting device can transmit the Ack message to the network server, and the network server can transmit the Topic ack message to the application server.

도 8은 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치의 동작 방법을 나타낸다. 도 8에서 설명하는 방법은 발전 전력 통합 관리 방법으로 지칭될 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 발전설비 또는 인버터로부터 데이터를 수신할 수 있다(s8010). 여기서 데이터는 발전설비에 의해 생산된 전력에 대해 인버터가 측정한 전류/전압 데이터를 의미할 수 있다. 또한 데이터는 태양열 패널 등 신재생 에너지 발전설비 또는 인버터에 내장된 센서 등에 의해 센싱된 발전 정보 및 상태 정보를 포함할 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 데이터를 가공하거나 또는 데이터 자체를 통신 모듈로 전달할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3 내지 도 5에서 설명한 바와 같다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 데이터를 저전력 장거리 (LPWA) 통신 기술을 이용하여 서버로 전송할 수 있다(s8020). 이 과정에서 해당 데이터들은 통신 기술에 따라 가공될 수 있다. FIG. 8 illustrates an operation method of an IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention. The method described in Fig. 8 may be referred to as a power generation integrated management method. The IoT technology integrated data acquisition device may receive data from a power plant or an inverter (s8010). Where the data may refer to the current / voltage data measured by the inverter for the power produced by the power plant. Also, the data may include power generation information and state information sensed by a renewable energy generation facility such as a solar panel or a sensor built in the inverter. The IoT technology integrated data acquisition device can process the data or transmit the data itself to the communication module. The detailed description thereof is the same as that described with reference to FIG. 3 to FIG. The IoT technology integrated data acquisition device may transmit data to the server using low power long distance (LPWA) communication technology (s8020). In this process, the data can be processed according to communication technology.

도 9는 본원 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술 일체형 데이터 수집장치를 이용한 통합 관리 시스템의 동작 방법을 나타낸다. 도 9에서 설명하는 방법은 발전 설비 통합 관리 방법으로 지칭될 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 발전설비로부터 데이터를 수신할 수 있다(s9010). 여기서 데이터는 발전설비에 의해 생산된 전력에 대해 인버터가 측정한 전류/전압 데이터를 의미할 수 있다. 또한 데이터는 태양열 패널 등 신재생 에너지 발전설비 또는 인버터에 내장된 센서 등에 의해 센싱된 발전 정보 및 상태 정보를 포함할 수 있다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 데이터를 가공하거나 또는 데이터 자체를 통신 모듈로 전달할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3 내지 도 5에서 설명한 바와 같다. IoT 기술 일체형 데이터 수집장치는 데이터를 저전력 장거리 (LPWA) 통신 기술을 이용하여 서버로 전송할 수 있다(s9020). 이 과정에서 해당 데이터들은 통신 기술에 따라 가공될 수 있다.FIG. 9 illustrates an operation method of the integrated management system using the IoT technology integrated data collecting apparatus according to an embodiment of the present invention. The method described in FIG. 9 may be referred to as a power plant integrated management method. The IoT technology integrated data acquisition device may receive data from the power generation facility (s9010). Where the data may refer to the current / voltage data measured by the inverter for the power produced by the power plant. Also, the data may include power generation information and state information sensed by a renewable energy generation facility such as a solar panel or a sensor built in the inverter. The IoT technology integrated data acquisition device can process the data or transmit the data itself to the communication module. The detailed description thereof is the same as that described with reference to FIG. 3 to FIG. The IoT technology integrated data acquisition device may transmit data to the server using low power long distance (LPWA) communication technology (s9020). In this process, the data can be processed according to communication technology.

IoT 기술 일체형 데이터 수집장치에 의해 서버로 전송된 데이터는 사용자 디바이스에게 전송될 수 있다(s9030). 사용자 디바이스는 도 1 또는 도 3에서 설명한 바와 같이, 모바일 또는 웹 버전의 통합 관리 프로그램, 즉 모니터링 어플리케이션을 통해 수신된 데이터를 디스플레이할 수 있다(s9040). The data transferred to the server by the IoT technology integrated data collecting device may be transmitted to the user device (s9030). The user device may display the received data via the mobile or web version of the integrated management program, i.e., the monitoring application, as described in FIG. 1 or 3 (s9040).

모듈 또는 유닛은 메모리(또는 저장 유닛)에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서들일 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 단계들은 하드웨어/프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 전술한 실시예에 기술된 각 모듈/블락/유닛들은 하드웨어/프로세서로서 동작할 수 있다. 또한, 본 발명이 제시하는 방법들은 코드로서 실행될 수 있다. 이 코드는 프로세서가 읽을 수 있는 저장매체에 쓰여질 수 있고, 따라서 장치(apparatus)가 제공하는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있다. A module or unit may be processors that execute sequential execution processes stored in memory (or storage unit). Each of the steps described in the above embodiments may be performed by hardware / processors. Each module / block / unit described in the above embodiments may operate as a hardware / processor. Further, the methods proposed by the present invention can be executed as codes. The code may be written to a storage medium readable by the processor and thus read by a processor provided by the apparatus.

설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시 예들을 병합하여 새로운 실시 예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 그리고, 통상의 기술자의 필요에 따라, 이전에 설명된 실시 예들을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.Although the drawings have been described for the sake of convenience of explanation, it is also possible to combine the embodiments described in the drawings to design a new embodiment. It is also within the scope of the present invention to design a computer-readable recording medium in which a program for executing the previously described embodiments is recorded according to the needs of ordinary artisans.

본 발명에 따른 장치 및 방법은 상술한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상술한 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The apparatus and method according to the present invention are not limited to the configuration and method of the embodiments described above as described above, but the embodiments described above may be modified so that all or some of the embodiments are selectively And may be configured in combination.

한편, 본 발명이 제안하는 방법을 네트워크 디바이스에 구비된, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에, 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.On the other hand, it is possible to implement the method proposed by the present invention as a code that can be read by a processor in a computer-readable recording medium provided in a network device. The processor-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by the processor is stored. Examples of the recording medium that can be read by the processor include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave such as transmission over the Internet . In addition, the processor-readable recording medium may be distributed over network-connected computer systems so that code readable by the processor in a distributed fashion can be stored and executed.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

그리고, 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수가 있다.In this specification, both the invention of the invention and the invention of the method are explained, and the description of both inventions can be supplemented as necessary.

본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 이해된다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications can be made therein without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

본 명세서에서 장치 및 방법 발명이 모두 언급되고, 장치 및 방법 발명 모두의 설명은 서로 보완하여 적용될 수 있다.In the present specification, the apparatus and method inventions are all referred to, and descriptions of both the apparatus and method inventions can be supplemented and applied to each other.

1010: 데이터 전송부 1020: 중앙관제 시스템
1030: 사용자 디바이스1010: Data transmission unit 1020: Central control system
1030: User device

Claims (14)

발전 설비로부터 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
수집된 데이터를 프로세싱하는 중앙처리장치; 및
프로세싱된 데이터를 전송하는 통신 모듈을 포함하는 데이터 수집장치로써,
상기 데이터는 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 데이터 수집장치.A data collection unit for collecting data from the power generation facility;
A central processing unit for processing the collected data; And
A data collection device comprising a communication module for transmitting processed data,
Wherein the data includes power generation information and power generation related status information. 제 1 항에 있어서,
상기 발전 설비는 신재생 에너지 발전 설비 및 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 데이터 수집장치.The method according to claim 1,
Wherein the power generation facility includes a renewable energy generation facility and an inverter. 제 2 항에 있어서,
상기 발전 정보는 상기 인버터에 의해 직류에서 교류로 변환된 전력에 대해 측정된 수치에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 데이터 수집장치.3. The method of claim 2,
Wherein the generated information includes information on a value measured for power converted from direct current to ac by the inverter. 제 1 항에 있어서,
상기 통신 모듈은 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용하여 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 데이터 수집장치.The method according to claim 1,
Wherein the communication module transmits data using a low-power wide-area (LPWA) communication method. 제 1 항에 있어서,
상기 데이터 수집부는 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하여 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 데이터 수집장치.The method according to claim 1,
Wherein the data collecting unit transmits and receives data using an RS-232C or RS 485/422 interface. 제 1 항에 있어서,
상기 전송되는 데이터는 표준화된 API (application programming interface)를 통해 서버로 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 데이터 수집장치.The method according to claim 1,
Wherein the transmitted data is transmitted to a server through a standardized application programming interface (API). 제 6 항에 있어서,
상기 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 기능 일체형 데이터 수집장치.The method according to claim 6,
Wherein the server comprises at least one of a relay server, a communication server, and a database (DB) server. 발전 설비로부터 데이터를 수집하는 단계;
수집된 데이터를 프로세싱하는 단계; 및
프로세싱된 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 발전 전력 통합 관리 방법 으로써,
상기 데이터는 발전 정보 및 발전 관련 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 전력 통합 관리 방법.Collecting data from power generation facilities;
Processing the collected data; And
And transmitting the processed data.
Wherein the data includes power generation information and power generation related status information. 제 8 항에 있어서,
상기 발전 설비는 신재생 에너지 발전 설비 및 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 통발전 전력 통합 관리 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the power generation facility includes a renewable energy generation facility and an inverter. 제 9 항에 있어서,
상기 발전 정보는 상기 인버터에 의해 직류에서 교류로 변환된 전력에 대해 측정된 수치에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 전력 통합 관리 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the generated information includes information on a measured value of the power converted from the direct current to the alternating current by the inverter. 제 8 항에 있어서,
상기 통신 모듈은 저전력 장거리 (Low-Power Wide-Area, LPWA) 통신 방식을 사용하여 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 발전 전력 통합 관리 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the communication module transmits data using a low-power wide-area (LPWA) communication method. 제 8 항에 있어서,
상기 데이터 수집부는 RS-232C 또는 RS 485/422 인터페이스를 사용하여 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 발전 전력 통합 관리 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the data collector transmits and receives data using an RS-232C or RS 485/422 interface. 제 8 항에 있어서,
상기 전송되는 데이터는 표준화된 API (application programming interface)를 통해 서버로 전송되는 것을 특징으로 하는 발전 전력 통합 관리 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the transmitted data is transmitted to a server through a standardized application programming interface (API). 제 13 항에 있어서,
상기 서버는 중계서버, 통신서버 및 DB (data base) 서버 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 전력 통합 관리 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the server includes at least one of a relay server, a communication server, and a DB (data base) server.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101255843B1 (en) * 2012-01-09 2013-04-17 자바무선기술(주) System for management of elctrical power energy
KR101674019B1 (en) * 2016-04-20 2016-11-08 주식회사 미래이앤아이 Solar power equipment monitoring device server
KR20170044423A (en) * 2015-10-15 2017-04-25 순천대학교 산학협력단 Remote meter system for fault diagnosis and electric power fluctuation measurement
KR101785829B1 (en) * 2016-02-22 2017-10-17 호남대학교 산학협력단 Advanced metering infrastructure remote monitoring system using low power wide area network

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101255843B1 (en) * 2012-01-09 2013-04-17 자바무선기술(주) System for management of elctrical power energy
KR20170044423A (en) * 2015-10-15 2017-04-25 순천대학교 산학협력단 Remote meter system for fault diagnosis and electric power fluctuation measurement
KR101785829B1 (en) * 2016-02-22 2017-10-17 호남대학교 산학협력단 Advanced metering infrastructure remote monitoring system using low power wide area network
KR101674019B1 (en) * 2016-04-20 2016-11-08 주식회사 미래이앤아이 Solar power equipment monitoring device server

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