KR20210065453A - 에너지 데이터 전처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에너지 데이터 전처리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전력 데이터 계측 장치(RTU)에서 수신되는 에너지 데이터, 각종 오픈 데이터(iSMART 데이터 등)를 하나의 시스템에 저장, 가공하여 단일 서버와 동일한 환경에서 데이터 접근이 보장되도록 병렬 데이터 구조를 생성하여 빅데이터로 저장할 수 있는 에너지 데이터 전처리 시스템에 관한 것이다.

Description

에너지 데이터 전처리 시스템{Energy Data Preprocessing System}

본 발명은 에너지 데이터 전처리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전력 데이터 계측 장치(RTU)에서 수신되는 에너지 데이터, 각종 오픈 데이터(iSMART 데이터 등)를 하나의 시스템에 저장, 가공하여 단일 서버와 동일한 환경에서 데이터 접근이 보장되도록 병렬 데이터 구조를 생성하여 빅데이터로 저장할 수 있는 에너지 데이터 전처리 시스템에 관한 것이다.

향후 에너지 데이터 기술은 수집되는 전력 데이터의 실시간 데이터 분석을 통한 지능적인 서비스로 진화가 예상되며, 이를 원활히 지원하기 위해서는 초기 단계부터 정보의 효율적 수집·관리·분석을 위한 각 기술의 적용 범위와 특징을 파악하여 전력 데이터의 특성을 충분히 반영한 데이터 분석 시스템 개발이 중요하다.

그러나, 현재 국내 전력 시스템은 폐쇄 망으로 운영되고 있으며, 일부 스마트 그리드를 통해 진화하고 있으나 정형화된 서비스 중심의 인프라 구축 및 운영으로 인해 현재 정체되어 있는 상황이다.

특히, 초연결 사회를 지향하는 에너지 데이터 전처리 기술을 수용하기에는 어려움이 있는 전력 분야 연결망에 대한 근본적인 개선이 필요하다.

또한, 에너지 데이터 전처리 기술을 활용하여 추후 낭비되는 에너지를 효율적으로 인식하는 에너지 관리 시스템 개발을 위해서는 지능적 Energy Aware 기술, 에너지 절감을 위한 사용자 중심의 에너지 절감 시스템 구축, 다양한 전력 데이터 수집장치에서 수집되는 빅데이터를 실시간/지능적으로 처리/분석하기 위한 에너지 빅데이터 분석 플랫폼 기술의 개발이 핵심 사항이다.

본 발명은 상술한 요구를 충족하기 위해 인출된 것으로 본 발명의 목적은 전력 데이터 계측 장치(RTU)에서 수신되는 에너지 데이터, 각종 오픈 데이터(iSMART 데이터 등)를 하나의 시스템에 저장, 가공하여 단일 서버와 동일한 환경에서 데이터 접근이 보장되도록 병렬 데이터 구조를 생성하여 빅데이터로 저장할 수 있는 에너지 데이터 전처리 시스템을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전력 데이터 계측 장치(RTU)에서 수신되는 에너지 데이터, 각종 오픈 데이터(iSMART 데이터 등)들을 수신하여 데이터 파일로 기록하는 데이터 수집 모듈; 상기 데이터 파일을 수신하여 Hbase 채널 또는 실시간 분석 채널에 기록하는 전처리 모듈; 상기 전처리 모듈로부터 상기 Hbase 채널의 데이터를 전송받아 저장하는 데이터 저장 모듈; 및 상기 전처리 모듈로부터 상기 실시간 분석 채널의 데이터를 전송받아 실시간 분석 메시지를 처리하는 실시간 메시지 처리 모듈;을 포함하는 에너지 데이터 전처리 시스템을 제공한다.

바람직한 실시 예에 있어서, 상기 데이터 수집 모듈은, PDC와 통신하여 수신된 에너지 데이터들을 데이터 파일에 기록하는 FEP(Front-End Processor); 데이터를 저장하는 데이터베이스; 데이터의 내용 변경 시 변경 내용을 수집하는 변경 자료 수집기; 및 변경 자료 수집기에서 전달받은 데이터를 상기 전처리 모듈로 전송하는 데이터 수집 에이전트;를 포함한다.

또한, 상기 전처리 모듈;은, 상기 데이터 수집 에이전트로부터 데이터 파일을 수신하여 상기 Hbase 채널 또는 상기 실시간 분석 채널에 기록하는 메시지 소스 수집기; 상기 Hbase 채널의 데이터를 상기 데이터 저장 모듈에 저장하는 Hbase 저장기; 및 상기 실시간 분석 채널의 데이터를 상기 실시간 메시지 처리 모듈에 전달하는 실시간 분석 전달기;를 포함한다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

본 발명의 에너지 데이터 전처리 시스템에 의하면, 전력 데이터 계측 장치(RTU)에서 수신되는 에너지 데이터, 각종 오픈 데이터(iSMART 데이터 등)를 하나의 시스템에 저장, 가공하여 단일 서버와 동일한 환경에서 데이터 접근이 보장되도록 병렬 데이터 구조를 생성하여 빅데이터로 저장할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 데이터 전처리 시스템의 연결 환경을 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 데이터 전처리 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 데이터 전처리 시스템의 데이터 수집 모듈의 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 데이터 전처리 시스템의 전처리 모듈의 구성도이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명은 에너지 데이터 전처리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전력 데이터 계측 장치(RTU)에서 수신되는 에너지 데이터, 각종 오픈 데이터(iSMART 데이터 등)를 하나의 시스템에 저장, 가공하여 단일 서버와 동일한 환경에서 데이터 접근이 보장되도록 병렬 데이터 구조를 생성하여 모니터링하고 빅데이터로 저장할 수 있는 에너지 데이터 전처리 시스템에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 데이터 전처리 시스템의 연결 환경을 보여주는 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 데이터 전처리 시스템의 구성도, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 데이터 전처리 시스템의 데이터 수집 모듈의 구성도, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 데이터 전처리 시스템의 전처리 모듈의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 데이터 전처리 시스템은 검침 서버에서 Ni-Fi 형식으로 데이터를 전송하고, Kafka Cluster에 의해 데이터 수집, 버퍼링, 분배 작업을 거친 뒤, Spark Cluster에서 데이터를 적재, 프로파일링, 검증/수정/추정, 집계/분석을 진행하여 최종적으로 Mongo DB In-Memory DB Cluster에서 RDBMS, DW Appliance, Hadoop Cluster에 의해 데이터를 실시간으로 수집하고 집계한다.

또한, 도 2를 참조하면, 상기 에너지 데이터 전처리 시스템은 데이터 수집 모듈, 전처리 모듈, 데이터 저장 모듈을 포함하여 이루어진다.

상기 데이터 수집 모듈은 상기 수집 노드들로부터 에너지 데이터, 각종 오픈 데이터(iSMART 데이터 등)를 수신하여 데이터 파일로 기록한다.

또한, 상기 데이터 수집 모듈은 수집 대상을 각각 분배하여 각 노드 간 동일 테이블 이름 저장 및 서로 다른 테이블 이름 저장을 동시에 지원함으로써 병렬 데이터 질의 처리가 가능하다.

또한, 운영 중 병렬 노드를 추가하거나 다른 노드에서 특정 영역의 데이터 원천을 삭제하고 재구성할 수 있으며, 특정 기간의 서머리를 수행하거나 검색을 수행할 때 각 노드에 맞게 정제된 형태로 질의가 수행되고 그 결과만을 전송할 수 있다.

또한, 데이터 처리량 자체가 너무 많아 처리를 수행할 수 없는 경우와 누적된 데이터가 단일 서버의 물리적 확장 공간을 넘어서는 경우 사용자가 접속할 마스터 노드(쿼리 노드)를 논리적으로 설정하고 노드를 분산한다.

또한, 도 3을 참조하여 더욱 자세하게 설명하면, 상기 데이터 수집 모듈은 FEP, 데이터베이스, 변경 자료 수집기 및 데이터 수집 에이전트를 포함하여 이루어진다.

상기 데이터 수집 모듈은 PDC와 통신하여, 수신된 센서 데이터들을 데이터 파일에 기록한다.

또한, 상기 데이터베이스는 데이터를 저장하는 저장소이다.

또한, 상기 변경 자료 수집기는 데이터 내용 변경 시 변경 내용을 수집하여, 상기 데이터 수집 에이전트로 전송한다.

또한, 상기 데이터 수집 에이전트는 상기 변경 자료 수집기에서 전달받은 데이터를 아래에서 설명할 전처리 모듈로 전송한다.

상기 전처리 모듈은 상기 데이터 수집 모듈로부터 데이터 파일을 수신하여 Hbase 채널 또는 실시간 분석 채널에 기록한다.

또한, 도 4를 참조하면, 상기 전처리 모듈은 메시지 소스 수집기, Hbase 채널, 실시간 분석 채널, Hbase 저장기 및 실시간 분석 전달기를 포함하여 이루어진다.

상기 메시지 소스 수집기는 상기 데이터 수집 에이전트로부터 데이터 파일을 수신하여 상기 Hbase 채널 또는 상기 실시간 분석 채널에 기록한다.

또한, 상기 Hbase 채널은 저장이 필요한 데이터 큐(Queue)이다.

또한, 상기 실시간 분석 채널은 실시간 분석이 필요한 데이터 큐이다.

또한, 상기 Hbase 저장기는 상기 Hbase 채널에 저장된 데이터를 아래의 데이터 저장 모듈로 전송하며, 다중 Row 트랜잭션을 보장한다.

또한, 상기 실시간 분석기 전달기는 상기 실시간 분석 채널의 데이터를 아래의 실시간 분석 모듈로 전달한다.

상기 데이터 저장 모듈은 상기 전처리 모듈로부터 상기 Hbase 저장기에 저장된 데이터를 입력받아 빅데이터로 저장한다.

또한, 상기 데이터는 큐를 접근하여 해당 토픽(Topic)의 데이터를 병렬로 처리하여 분산 저장된다.

상기 실시간 분석 모듈은 상기 전처리 모듈로부터 상기 실시간 분석 채널의 데이터를 전송받아 실시간 분석 메시지를 처리한다.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 데이터 전처리 시스템에 의하면, 전력 데이터 계측 장치(RTU)에서 수신되는 에너지 데이터, 각종 오픈 데이터(iSMART 데이터 등)를 하나의 시스템에 저장, 가공하여 단일 서버와 동일한 환경에서 데이터 접근이 보장되도록 병렬 데이터 구조를 생성하여 빅데이터로 저장할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시 예를 들어 도식하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 에너지 데이터, 각종 오픈 데이터(iSMART 데이터 등)를 수신하여 데이터 파일로 기록하는 데이터 수집 모듈;
   상기 데이터 파일을 수신하여 Hbase 채널 또는 실시간 분석 채널에 기록하는 전처리 모듈;
   상기 전처리 모듈로부터 상기 Hbase 채널의 데이터를 전송받아 저장하는 데이터 저장 모듈; 및
   상기 전처리 모듈로부터 상기 실시간 분석 채널의 데이터를 전송받아 실시간 분석 메시지를 처리하는 실시간 모니터링 모듈;을 포함하는 에너지 데이터 전처리 시스템.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 데이터 수집 모듈은.
   PDC와 통신하여, 수신된 센서 데이터들을 데이터 파일에 기록하는 FEP(Front-End processor);
   데이터를 저장하는 데이터베이스;
   데이터를 모니터링하고, 내용 변경 시 변경 내용을 수집하는 변경 자료 수집기; 및
   변경 자료 수집기에서 전달받은 데이터를 상기 전처리 모듈로 전송하는 데이터 수집 에이전트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 데이터 전처리 시스템.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 전처리 모듈;은
   상기 데이터 수집 에이전트로부터 데이터 파일을 수신하여 상기 Hbase 채널 또는 상기 실시간 분석 채널에 기록하는 메시지 소스 수집기;
   상기 Hbase 채널의 데이터를 상기 데이터 저장 모듈에 저장하는 Hbase 저장기; 및
   상기 실시간 분석 채널의 데이터를 상기 실시간 모니터링 모듈에 전달하는 실시간 분석 전달기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 데이터 전처리 시스템.

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