KR20220060590A - Intelligent Building Energy Management System Through Complex Control of Sunshade device - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an intelligent building energy management system through a complex control of an awning device. Specifically, the present invention relates to the intelligent building energy management system through the complex control of the awning device that adjusts a natural light by interlocking awning, lighting, and cooling/heating system within a building, enables energy to be saved by reducing heating/cooling and lighting load rates, enables to set a state of various facilities such as lighting and the like and a temperature and the like through a central monitoring device (SCADA), and allows additional functions in various modes such as a manual, an automatic, and the like to be executed, thereby enabling control through a mobile and a tablet, regardless of the inside or outside of the building, through interworking with an IoT. The intelligent building energy management system through the complex control of the awning device comprises: a sensor unit; an awning unit; a lighting unit; an air conditioning unit; and an integrated controller.

Description

차양 장치 복합 제어를 통한 지능형 건물 에너지 관리 시스템 {Intelligent Building Energy Management System Through Complex Control of Sunshade device}Intelligent Building Energy Management System Through Complex Control of Sunshade device

본 발명은 차양 장치 복합 제어를 통한 지능형 건물 에너지 관리 시스템에 관한 것으로, 건물 내의 차양과 조명, 냉난방 시스템을 연동하여 자연 채광을 조절하여, 냉난방과 조명 부하율을 줄여 에너지 절감이 가능하고, 중앙감시장치(SCADA)를 통해 조명 등 각종 설비 상태와 온도 등 설정이 가능하며, 수동 및 자동 등의 다양한 모드의 부가 기능을 실행할 수 있으며, IoT 와의 연동을 통해 건물의 내외에 상관없이 모발일과 테블릿을 통해 제어 가능한 차양 장치 복합 제어를 통한 지능형 건물 에너지 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an intelligent building energy management system through a complex control of a shading device, and it is possible to save energy by linking the shading, lighting, and heating and cooling systems in a building to control natural light, thereby reducing the heating and cooling and lighting load ratio, and central monitoring device Through (SCADA), it is possible to set various equipment conditions such as lighting, temperature, etc., and to execute additional functions in various modes such as manual and automatic. It relates to an intelligent building energy management system through controllable awning device complex control.

일반적으로 건물에너지관리시스템(BEMS, Building Energy Management System)은 에너지를 효율적으로 관리해주는 시스템으로 빌딩 내 에너지 관리 설비의 다양한 정보를 실시간 수집, 분석해 에너지 사용 효율을 개선하는 시스템으로 정의된다.In general, Building Energy Management System (BEMS) is a system that manages energy efficiently and is defined as a system that improves energy use efficiency by collecting and analyzing various information of energy management facilities in a building in real time.

BEMS는 조명, 냉난방 설비, 환기 설비, 콘센트 등 센서와 계측정비가 통신망으로 연계되어 에너지원별, 용도별 등의 상세 사용량을 실시간 모니터링하고 수집된 에너지 사용 정보를 S/W를 통해 분석하고 설비의 자동제어를 통해 운영 최적화를 통한 에너지 절감을 하는 통합 관리 시스템으로 수집된 정보를 분석하여 건물 특성에 따라 개선방안 제시 및 자동제어를 통해 운영 상태를 최적화하는 첨단 시스템이다.In BEMS, sensors such as lighting, heating and cooling facilities, ventilation facilities, and outlets are connected through a communication network to monitor detailed usage by energy source and use in real time, analyze the collected energy use information through S/W, and automatically control facilities It is a state-of-the-art system that analyzes the collected information as an integrated management system that saves energy through operation optimization, suggests improvement plans according to the characteristics of the building, and optimizes the operation status through automatic control.

그러나, 종래의 BEMS는 조명장치, 공조장치 등 실내 환경을 직접적으로 조절할 수 있는 인공적인 설비를 이용해서 에너지를 절감하는 시스템으로 구축되고 있을 뿐, 태양광을 유입하고 차단하는 차양 장치와 연동되어 실내의 조도와 온도를 적극적으로 조절하여 건물 에너지를 획기적으로 절감할 수 있는 시스템은 전무한 실정이다. However, the conventional BEMS is only being built as a system that saves energy by using artificial facilities that can directly control the indoor environment, such as lighting devices and air conditioners, and is interlocked with a shading device that introduces and blocks sunlight. There is no system that can dramatically reduce building energy by actively controlling the illuminance and temperature of the building.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 차양 장치 복합 제어를 통한 지능형 건물 에너지 관리 시스템에 관한 것으로, 건물 내의 차양과 조명, 냉난방 시스템을 연동하여 자연 채광을 조절하여, 냉난방과 조명 부하율을 줄여 에너지 절감이 가능하고, 중앙감시장치(SCADA)를 통해 조명 등 각종 설비 상태와 온도 등 설정이 가능하며, 수동 및 자동 등의 다양한 모드의 부가 기능을 실행할 수 있으며, IoT 와의 연동을 통해 건물의 내외에 상관없이 모발일과 테블릿을 통해 제어 가능한 차양 장치 복합 제어를 통한 지능형 건물 에너지 관리 시스템을 제공하는데 있다.As devised to solve the above problems, the object of the present invention relates to an intelligent building energy management system through a complex control of a shading device. It is possible to save energy by reducing the lighting load ratio, to set various equipment status and temperature, such as lighting, through the central monitoring system (SCADA), to execute additional functions in various modes such as manual and automatic, and to interlock with IoT. It is to provide an intelligent building energy management system through complex control of shading devices that can be controlled through hair work and a tablet regardless of the inside or outside of the building.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템은 환경 정보를 센싱하는 센서 유닛(10)과 창에 설치되어 태양광의 유입을 조절하는 차양 유닛(20)과 건물 내부에 설치되어 건물 내부의 조도를 조절하는 조명 유닛(30)과 건물 내부에 설치되어 실내의 온습도를 조절하는 공조 유닛(40)과 상기 센서 유닛을 통해 획득된 환경 정보에 따라 상기 차양 유닛, 조명 유닛 및 공조 유닛을 통합 제어하는 통합 제어기(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the building energy management system through the complex control of the shading device according to the present invention includes a sensor unit 10 for sensing environmental information and a shading unit 20 installed on a window to control the inflow of sunlight and The lighting unit 30 installed inside the building to control the illuminance inside the building, the air conditioning unit 40 installed inside the building to control the temperature and humidity of the room, and the shading unit according to the environmental information obtained through the sensor unit, It is characterized in that it comprises an integrated controller 50 for integrally controlling the lighting unit and the air conditioning unit.

여기서, 상기 센서 유닛은 상기 차양 유닛을 제어하기 위한 웨더 센서, 상기 조명 유닛을 제어하기 위한 재실 센서 및 조도 센서, 상기 공조 유닛을 제어하기 위한 온습도 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the sensor unit is characterized in that it includes a weather sensor for controlling the shading unit, an occupancy sensor and an illuminance sensor for controlling the lighting unit, and a temperature and humidity sensor for controlling the air conditioning unit.

그리고 상기 차양 유닛은 지능형 제어를 위해 전동 루버 또는 전동 블라인드로 구성된 차양장치와 상기 차양장치의 동작을 제어하는 차양제어기를 포함하고; 상기 조명 유닛은 건물 내부에 설치되어 건물 내부의 조도를 조절하는 조명장치와 상기 조명장치의 동작을 제어하는 조명제어기를 포함하고; 상기 공조 유닛은 건물 내부에 설치되어 건물 내부의 온도, 습도를 조절하는 역할을 담당하며, 건물 내부의 온습도를 조절하는 공조장치와 상기 공조장치의 동작을 제어하는 공조제어기(HVAC 제어기)를 포함하는 것을 특징으로 한다. And the shading unit includes a shading device composed of an electric louver or electric blind for intelligent control and a shading controller for controlling the operation of the shading device; The lighting unit includes a lighting device installed inside the building to control the illuminance inside the building and a lighting controller to control the operation of the lighting device; The air conditioning unit is installed inside the building and plays a role in regulating the temperature and humidity inside the building, and includes an air conditioner for controlling temperature and humidity inside the building and an air conditioning controller (HVAC controller) for controlling the operation of the air conditioner. characterized in that

상기 통합 제어기는 센서 유닛으로부터 획득된 환경정보를 수집하여 관리하는 센서유닛관리모듈과; 상기 센서유닛관리모듈로부터 획득된 환경정보를 토대로 차양장치, 조명장치 및 냉난방기의 동작여부를 결정하는 실내환경분석모듈과; 상기 실내환경분석모듈을 통해 상기 차양장치, 조명장치 및 냉난방기 중 적어도 하나의 장치에 대한 동작이 결정되면 차양제어기, 조명제어기 및 공조제어기 중 적어도 하나의 제어기에 제어신호를 전송하는 복합장치제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. The integrated controller includes: a sensor unit management module for collecting and managing the environmental information obtained from the sensor unit; an indoor environment analysis module for determining whether a shading device, a lighting device, and an air conditioner operate based on the environmental information obtained from the sensor unit management module; When the operation of at least one of the shading device, the lighting device, and the air conditioner is determined through the indoor environment analysis module, a composite device control module for transmitting a control signal to at least one of the shading controller, the lighting controller and the air conditioning controller characterized by including.

상기 실내환경분석모듈은 상기 센서유닛관리모듈로부터 실시간 수집된 환경정보에 따라 장치의 동작이 필요한지 여부를 결정하되, 계절별 날짜별 시간대별 기준 환경 정보를 저장한 기준환경정보테이블을 구비하고, 상기 기준환경정보테이블의 기준 환경정보와 상기 센서 유닛으로 실시간 수집된 실제 환경정보를 비교하여 장치의 동작이 필요한지 여부를 결정하고; 상기 복합장치제어모듈은 상기 실내환경분석모듈이 장치의 동작이 필요하다고 결정한 경우, 상기 기준 환경정보 범위내로 충족하기 위한 차양 유닛, 조명 유닛 및 공조 유닛의 제어 조건을 산출하여 생성된 제어 신호를 해당 유닛의 제어기로 전송하여 제어하는 것을 특징으로 한다. The indoor environment analysis module determines whether operation of the device is necessary according to the environment information collected in real time from the sensor unit management module, and includes a reference environment information table storing reference environment information for each season, date, time, and time, the reference comparing the reference environment information of the environment information table with the actual environment information collected in real time by the sensor unit to determine whether operation of the device is necessary; When the indoor environment analysis module determines that the operation of the device is necessary, the composite device control module calculates the control conditions of the shading unit, the lighting unit, and the air conditioning unit to meet within the reference environmental information range and receives the generated control signal. It is characterized in that it is transmitted and controlled by the controller of the unit.

그리고 상기 통합 제어기는 상기 차양 유닛, 조명 유닛 및 공조 유닛의 동작에 따른 실시간 전력량을 계측하는 전력 계측기와; 상기 차양 유닛, 조명 유닛 및 공조 유닛의 작동 상태 확인 및 원격 제어가 가능하고, IoT와의 연동을 통해 건물의 내외에 상관없이 원격지 단말을 통한 원격 제어가 가능하도록 지원하는 중앙관제장치와 연동되어 제어되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.And the integrated controller includes: a power meter for measuring the amount of real-time power according to the operation of the shading unit, the lighting unit and the air conditioning unit; It is possible to check and remote control the operation status of the awning unit, lighting unit, and air conditioning unit, and to be controlled in conjunction with a central control device that supports remote control through a remote terminal regardless of inside or outside the building through interworking with IoT. It is characterized in that it is composed.

상기 중앙관제장치는 상기 전력 계측기로부터 실시간으로 계측된 전력량을 전력량 기준 테이블과 비교하여 전력량 과다여부를 검토하여 절전형 제어를 유도하도록 상기 통합 제어기에 절전 제어 명령을 전송하는 것을 특징으로 한다. The central control device compares the amount of power measured in real time from the power meter with the amount of power reference table to examine whether the amount of power is excessive, and transmits a power saving control command to the integrated controller to induce power saving control.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템은 BEMS(Building Energy Management System) 시스템과 연동하여 건물 내의 차양 장치, 조명 장치 및 공조 장치의 복합 제어가 가능하여 에너지 절감 효과가 발생하고, 실시간 전력 및 에너지 계측과 현장 센서 데이터를 기반으로 복합 부하의 연동을 통해 유연한 제어가 가능한 탁월한 효과가 발생한다.As described above, the building energy management system through the complex control of the shading device according to the present invention is linked with the BEMS (Building Energy Management System) system to enable complex control of the shading device, the lighting device and the air conditioning device in the building, thereby saving energy An excellent effect occurs that enables flexible control through interlocking of complex loads based on real-time power and energy measurement and on-site sensor data.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템을 개략적으로 도시한 시스템 구성도이고,
도 2는 도 1의 상세 블럭도이고,
도 3은 제어를 위한 블럭다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템의 제어 알고리즘이다.1 is a system configuration diagram schematically showing a building energy management system through a shading device complex control according to a preferred embodiment of the present invention,
Figure 2 is a detailed block diagram of Figure 1,
3 is a block diagram for control.
Figure 4 is a control algorithm of the building energy management system through the shading device composite control according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템을 개략적으로 도시한 시스템 구성도이고, 도 2는 도 1의 상세 블럭도이고, 도 3은 제어를 위한 블럭다이어그램이다.Figure 1 is a system configuration diagram schematically showing a building energy management system through a composite control of a shading device according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a detailed block diagram of Figure 1, Figure 3 is a block diagram for control am.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템은 환경 정보를 센싱하는 센서 유닛(10)과 창에 설치되어 태양광의 유입을 조절하는 차양 유닛(20)과 건물 내부에 설치되어 건물 내부의 조도를 조절하는 조명 유닛(30)과 건물 내부에 설치되어 실내의 온습도를 조절하는 공조 유닛(40)과 상기 센서 유닛을 통해 획득된 환경 정보에 따라 상기 차양 유닛, 조명 유닛 및 공조 유닛을 통합 제어하는 통합 제어기(50)를 포함하여 구성될 수 있다.1 to 3, the building energy management system through the complex control of the shading device according to the present invention is a sensor unit 10 for sensing environmental information and a shading unit 20 installed on a window to control the inflow of sunlight and The lighting unit 30 installed inside the building to control the illuminance inside the building, the air conditioning unit 40 installed inside the building to control the indoor temperature and humidity, and the shading unit according to the environmental information obtained through the sensor unit, It may be configured to include an integrated controller 50 for integrally controlling the lighting unit and the air conditioning unit.

상기 센서 유닛(10)은 건물 내 외부의 환경정보를 획득하는 역할을 담당하고, 웨더 센서, 온습도 센서, 움직임 감지 센서(재실 센서), 조도 센서를 적어도 하나 포함하여 구성될 수 있다.The sensor unit 10 is responsible for acquiring environmental information inside and outside the building, and may include at least one of a weather sensor, a temperature and humidity sensor, a motion sensor (occupancy sensor), and an illuminance sensor.

기본적으로, 상기 센서 유닛(10)은 차양 유닛(20)을 제어하기 위한 웨더 센서, 조명 유닛(20)을 제어하기 위한 재실 센서 및 조도 센서, 공조 유닛(40)을 제어하기 위한 온습도 센서를 포함하여 구성될 수 있다. Basically, the sensor unit 10 includes a weather sensor for controlling the awning unit 20 , an occupancy sensor and an illuminance sensor for controlling the lighting unit 20 , and a temperature and humidity sensor for controlling the air conditioning unit 40 . can be configured.

상기 웨더 센서는 건물 외부에 직접 설치될 수 있지만, 기상청으로부터 수집된 기상 정보(외부 온도, 습도)로 대체될 수 있다.The weather sensor may be directly installed outside the building, but may be replaced with weather information (external temperature, humidity) collected from the Meteorological Agency.

상기 센서 유닛(10)은 건물 내외의 온도, 습도, 조도 등의 환경 정보를 제공하여 차양, 조명, 냉난방 제어에 필요한 기본 데이터를 제공한다.The sensor unit 10 provides basic data necessary for shading, lighting, and heating/cooling control by providing environmental information such as temperature, humidity, illuminance, etc. inside and outside the building.

상기 차양 유닛(20)은 창에 설치되어 태양광의 내부 유입을 조절하는 역할을 담당하고, 통상의 루버, 블라인드 등의 차양장치로 구성될 수 있다.The shading unit 20 is installed on the window and plays a role in controlling the inflow of sunlight, and may be composed of a shading device such as a conventional louver or blind.

여기서, 상기 차양 유닛(20)은 지능형 제어를 위해 전동 루버 또는 전동 블라인드로 구성된 차양장치(210)와 상기 차양장치의 동작을 제어하는 차양제어기(220)를 포함하여 구성될 수 있다. Here, the shading unit 20 may be configured to include a shading device 210 composed of an electric louver or electric blind for intelligent control and a shading controller 220 for controlling the operation of the shading device.

상기 차양장치(210)는 루버 또는 블라인드의 각도를 조절하여 태양광의 유입하거나 차단시킬 수 있으며, 상부로 반사시켜 내부 실내 조도를 위한 간접광으로 활용하도록 제어할 수 있다.The shading device 210 may control the inflow or block of sunlight by adjusting the angle of the louvers or blinds, and may be reflected upward to be controlled to be utilized as indirect light for interior indoor illumination.

상기 차양장치(210)의 구체적인 구성은 본 발명의 통상의 지식을 가진 당업자에게 자명한 사항일 뿐만 아니라, 본 발명의 핵심에서 벗어나는 부분이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The specific configuration of the shading device 210 is not only obvious to those skilled in the art with ordinary knowledge of the present invention, but also a part that deviates from the core of the present invention, so a detailed description thereof will be omitted.

그리고 상기 조명 유닛(30)은 건물 내부에 설치되어 건물 내부의 조도를 조절하는 역할을 담당하며, 실내 조도를 조절하는 조명장치(310)와 상기 조명장치의 동작을 제어하는 조명제어기(320)를 포함하여 구성될 수 있다.And the lighting unit 30 is installed inside the building and plays a role in adjusting the illuminance inside the building, the lighting device 310 for controlling the indoor illuminance and the lighting controller 320 for controlling the operation of the lighting device may be included.

여기서, 상기 조명장치(310)는 LED, 백열등, 형광등 등의 통상의 조명등으로구 구성될 수 있지만, 단계별 밝기 제어가 가능한 LED 등으로 구성되는 것이 바람직하다.Here, the lighting device 310 may be configured as a conventional lighting lamp such as an LED, an incandescent lamp, or a fluorescent lamp, but is preferably configured with an LED that can control the brightness in stages.

상기 공조 유닛(40)은 건물 내부에 설치되어 건물 내부의 온도, 습도를 조절하는 역할을 담당하며, 건물 내부의 온습도를 조절하는 공조장치(410)와 상기 공조장치의 동작을 제어하는 공조제어기(420, HVAC 제어기)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 공조장치(410)는 시스템 에어컨과 같이 통상의 냉난방기로 구성될 수 있다.The air conditioning unit 40 is installed inside the building and plays a role in controlling the temperature and humidity inside the building, and the air conditioner 410 for controlling the temperature and humidity inside the building and the air conditioner for controlling the operation of the air conditioner ( 420, HVAC controller). Here, the air conditioner 410 may be configured as a general air conditioner like a system air conditioner.

한편, 상기 통합 제어기(50)는 센서 유닛(10)을 통해 획득된 환경 정보에 따라 상기 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40)을 통합 제어하는 역할을 담당한다.On the other hand, the integrated controller 50 is responsible for the integrated control of the shading unit 20, the lighting unit 30, and the air conditioning unit 40 according to the environment information obtained through the sensor unit (10).

보다 구체적으로, 상기 통합 제어기(50)는 센서 유닛(10)으로부터 획득된 환경정보를 수집하여 관리하는 센서유닛관리모듈(510)과 상기 센서유닛관리모듈로부터 획득된 환경정보를 토대로 차양장치, 조명장치 및 냉난방기의 동작여부를 결정하는 실내환경분석모듈(520)과 상기 실내환경분석모듈을 통해 상기 차양장치, 조명장치 및 냉난방기 중 적어도 하나의 장치에 대한 동작이 결정되면 차양제어기, 조명제어기 및 공조제어기 중 적어도 하나의 제어기에 제어신호를 전송하는 복합장치제어모듈(530)을 포함하여 구성될 수 있다.More specifically, the integrated controller 50 includes a sensor unit management module 510 that collects and manages environmental information obtained from the sensor unit 10, and a shading device and lighting based on the environmental information obtained from the sensor unit management module. When the operation of at least one of the shading device, the lighting device, and the air conditioner is determined through the indoor environment analysis module 520 and the indoor environment analysis module for determining whether the device and the air conditioner operate, the shading controller, the lighting controller and the air conditioner It may be configured to include a complex device control module 530 that transmits a control signal to at least one of the controllers.

상기 센서유닛관리모듈(510)은 웨더 센서, 온습도 센서, 움직임 감지 센서(재실 센서), 조도 센서로부터 측정된 센싱 정보를 실시간 수신하여 저장 관리하는 역할을 담당한다. The sensor unit management module 510 is responsible for receiving, storing and managing sensing information measured from a weather sensor, a temperature and humidity sensor, a motion sensor (occupancy sensor), and an illuminance sensor in real time.

상기 실내환경분석모듈(520)은 상기 센서유닛관리모듈(510)로부터 실시간 수집된 환경정보에 따라 장치의 동작이 필요한지 여부를 결정하는 역할을 담당한다.The indoor environment analysis module 520 plays a role in determining whether an operation of the device is necessary according to the environment information collected in real time from the sensor unit management module 510 .

보다 구체적으로, 상기 실내환경분석모듈(520)은 계절별 날짜별 시간대별 기준 환경 정보를 저장한 기준환경정보테이블을 구비하고, 상기 기준환경정보테이블의 기준 환경정보와 상기 센서 유닛으로 실시간 수집된 실제 환경정보를 비교하여 장치의 동작이 필요한지 여부를 결정한다.More specifically, the indoor environment analysis module 520 includes a reference environment information table storing reference environment information for each season, date, time, and time zone, and the reference environment information of the reference environment information table and the actual data collected in real time by the sensor unit By comparing the environmental information, it is decided whether the operation of the device is necessary.

즉, 상기 기준환경정보테이블은 계절별 날짜별 시간대별 바람직한 실내 환경을 유지하기 위한 기준 환경정보를 저장한 것으로, 현재 시간에 대응되는 기준 환경정보와 실제 환경 정보를 비교하여 장치의 동작이 필요한지 여부를 결정한다.That is, the reference environment information table stores reference environment information for maintaining a desirable indoor environment for each season, date, and time zone, and compares the reference environment information corresponding to the current time with the actual environment information to determine whether operation of the device is necessary decide

그리고 복합장치제어모듈(530)은 상기 실내환경분석모듈(520)이 장치의 동작이 필요하다고 결정한 경우, 상기 기준 환경정보 범위내로 충족하기 위한 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40)의 제어 조건을 산출하여 생성된 제어 신호를 해당 유닛의 제어기로 전송한다.And when the indoor environment analysis module 520 determines that the operation of the device is necessary, the composite device control module 530 includes a shading unit 20, a lighting unit 30 and an air conditioning unit to meet within the reference environment information range. A control signal generated by calculating the control condition of (40) is transmitted to the controller of the corresponding unit.

여기서, 상기 제어 조건은 기준 환경정보 범위내로 충족하기 위해 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40) 중 적어도 하나의 유닛을 조절하여 실내 환경을 조절하기 위한 조건을 의미한다.Here, the control condition means a condition for adjusting the indoor environment by adjusting at least one of the shading unit 20 , the lighting unit 30 , and the air conditioning unit 40 to meet within the reference environmental information range.

상기 복합장치제어모듈(530)은 기준 환경정보 범위내로 충족하기 위한 복수 개의 조건이 존재할 경우 최소 전력량으로 만족이 가능한 조건을 추출하여 생성된 제어 신호를 해당 유닛의 제어기로 전송할 수 있다. When a plurality of conditions to be satisfied within the reference environmental information range exist, the complex device control module 530 may extract a condition that can be satisfied with the minimum amount of power and transmit the generated control signal to the controller of the corresponding unit.

예를 들어, 특정 시간의 기준 환경 정보가 온도 23~25도, 습도 40~60%, 조도 70% 100~200lx이고, 실제로 측정된 실제 환경 정보가 온도 24도, 습도 50%, 조도 50lx인 경우 온도, 습도는 기준 환경 정보를 만족하지만, 조도만 기준 환경조도보다 낮기 때문에 차양장치 또는 조명장치의 동작이 필요하다고 판단하게 된다.For example, if the reference environmental information for a specific time is temperature 23-25 degrees, humidity 40-60%, illuminance 70% 100-200 lx, and the actual environmental information actually measured is temperature 24 degrees, humidity 50%, illuminance 50 lx Although temperature and humidity satisfy the standard environmental information, it is determined that the operation of the shading device or the lighting device is necessary because only the illuminance is lower than the reference environmental illuminance.

여기서, 상기 복합장치제어모듈(530)은 차양장치와 조명장치 모두 동작하도록 제어할 수 있지만, 차양장치 제어만으로 기준 환경 정보를 만족할 수 있는 경우 차양장치 제어만 필요하다고 판단하여 에너지 절감이 가능하도록 분석할 수 있다.Here, the composite device control module 530 can control both the shading device and the lighting device to operate, but when the standard environmental information can be satisfied only by controlling the shading device, it is determined that only the shading device control is necessary, so that energy can be saved. can do.

따라서, 상기 복합장치제어모듈(530)은 기준 환경 정보와 에너지 효율 정보를 토대로 장치의 동작을 지능적으로 제어할 수 있도록 가이드할 수 있다.Accordingly, the complex device control module 530 may guide the operation of the device to be intelligently controlled based on the reference environmental information and the energy efficiency information.

또한, 상기 센서유닛(10)은 실시간으로 환경 정보를 수집하기 때문에 실제 환경 정보가 기준 환경정보 범위와 일치하지 않아서 장치를 동작시켰다 하더라도 장치 동작에 따라 실제 환경정보가 기준 환경정보 범위내로 들어오면 장치의 동작을 정지시켜 절전형으로 제어할 수 있다.In addition, since the sensor unit 10 collects environmental information in real time, even if the device is operated because the actual environmental information does not match the reference environmental information range, if the actual environmental information falls within the reference environmental information range according to the device operation, the device It can be controlled in a power-saving type by stopping the operation.

그리고 상기 통합 제어기(50)는 실시간 전력량을 계측하는 전력 계측기(60)와 중앙관제장치(70, SCADA)와 연동되어 제어되도록 구성될 수 있다.In addition, the integrated controller 50 may be configured to be controlled in conjunction with a power meter 60 that measures the amount of real-time power and a central control device 70 (SCADA).

상기 중앙관제장치(70)는 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40)의 작동 상태 확인 및 원격 제어가 가능하고, IoT와의 연동을 통해 건물의 내외에 상관없이 원격지 단말을 통한 원격 제어가 가능하도록 지원한다. The central control device 70 can check and remote control the operating status of the awning unit 20, the lighting unit 30, and the air conditioning unit 40, and through interworking with IoT, a remote terminal regardless of inside or outside the building It supports remote control through

보다 구체적으로, 상기 전력 계측기(60)는 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40)을 통해 사용된 전력량을 실시간으로 계측하고, 상기 중앙관제장치(70)는 상기 전력 계측기(60)로부터 실시간으로 계측된 전력량을 전력량 기준 테이블과 비교하여 전력량 과다여부를 검토하여 절전형 제어를 유도하도록 상기 통합 제어기(50)에 절전 제어 명령을 전송할 수 있다.More specifically, the power meter 60 measures the amount of power used through the shading unit 20, the lighting unit 30 and the air conditioning unit 40 in real time, and the central control unit 70 is the power meter A power saving control command may be transmitted to the integrated controller 50 to induce power saving control by comparing the amount of power measured in real time from 60 with the power amount reference table to examine whether the amount of power is excessive.

여기서, 상기 전력량 기준 테이블은 실시간 계측중인 건물이 속하는 표준 건물에 대한 통계로 축적된 적정 전력량 정보를 빅데이터 기반으로 저장한 테이블로 정의될 수 있다. 즉, 건물용도, 평수, 향, 지역 등의 건물 정보가 특정되면 전력량 기준 테이블로부터 이에 대응되는 표준 건물의 적정 전력량 정보를 추출할 수 있다. Here, the watt-hour reference table may be defined as a table storing appropriate watt-hour information accumulated as statistics on a standard building to which a building under real-time measurement belongs, based on big data. That is, when building information such as the use of a building, the number of square meters, a town, and a region is specified, information on the appropriate amount of electricity for a standard building corresponding thereto can be extracted from the reference table for the amount of electricity.

그리고 상기 중앙감시장치(70)는 실시간으로 계측된 전력량이 상기 전력량 기준 테이블에서 추출된 표준 건물의 적정 전력량 정보와 비교하여 적을 경우 에너지 절전이 우수한 것으로 판단할 수 있으며, 클 경우 에너지 절감이 필요한 것으로 판단하여 절전형으로 제어하도록 상기 통합 제어기(50)에 절전 제어 명령을 전송할 수 있다. In addition, the central monitoring device 70 can determine that energy saving is excellent when the amount of real-time measured electric power is small compared with the appropriate electric energy information of a standard building extracted from the electric energy reference table, and when it is large, energy saving is required. A power saving control command may be transmitted to the integrated controller 50 so as to determine the power saving type control.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 제어를 통한 지능형 건물 에너지 관리 방법에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, an intelligent building energy management method through complex control according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템의 제어 알고리즘이다.4 is a control algorithm of a building energy management system through complex control according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저, 센서 유닛(10)으로부터 환경 정보를 수집한다.First, environmental information is collected from the sensor unit 10 .

보다 구체적으로, 통합제어기(50)의 센서유닛관리모듈(510)은 웨더 센서로부터 외부 기상상태(외부 온도, 습도) 정보를 수집하고, 재실 센서 및 조도 센서로부터 내부의 사람의 유무 및 밝기 정보를 수집하고, 온습도 센서로부터 내부의 온도 및 습도 정보를 수집한다.More specifically, the sensor unit management module 510 of the integrated controller 50 collects external weather state (external temperature, humidity) information from the weather sensor, and the presence and absence of a person and brightness information from the occupancy sensor and the illuminance sensor. and collects internal temperature and humidity information from the temperature and humidity sensor.

그리고 통합제어기(50)의 실내환경분석모듈(520)은 상기와 같이 실시간 수집된 환경 정보와 기준환경정보테이블을 비교하여 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40)의 동작 여부를 결정한다.And the indoor environment analysis module 520 of the integrated controller 50 compares the real-time collected environment information and the reference environment information table as described above to operate the shading unit 20, the lighting unit 30 and the air conditioning unit 40 decide whether

즉, 실시간 수집된 환경 정보가 기준환경정보테이블에서 추출된 기준 환경정보의 범위내에 있는 경우, 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40)의 동작이 불필요하지만, 상기 기준 환경정보의 범위를 벗어난 경우 상기 기준 환경정보의 범위내로 실내 환경을 조절하기 위해 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40)의 동작이 필요하다.That is, when the real-time collected environmental information is within the range of the reference environmental information extracted from the reference environmental information table, the operation of the shading unit 20 , the lighting unit 30 and the air conditioning unit 40 is unnecessary, but the reference environment When the information is out of the range, the operation of the shading unit 20 , the lighting unit 30 and the air conditioning unit 40 is required to adjust the indoor environment within the range of the reference environmental information.

차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40)의 동작이 필요한 경우, 상기 통합 제어기(50)의 복합장치제어모듈(530) 는 실시간 수집된 환경 정보 중 기준환경정보테이블에서 추출된 기준 환경정보의 범위로부터 차이가 나는 환경 정보를 토대로 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40) 중 적어도 하나의 유닛에 대해 동작을 위한 제어신호를 생성하여 해당 제어기로 전송한다.When the operation of the shading unit 20, the lighting unit 30 and the air conditioning unit 40 is required, the composite device control module 530 of the integrated controller 50 is extracted from the reference environment information table among the real-time collected environment information. Based on the environmental information that is different from the range of the standard environmental information, a control signal for operation is generated for at least one of the shading unit 20, the lighting unit 30 and the air conditioning unit 40 and transmitted to the corresponding controller do.

예를 들어, 상기 복합장치제어모듈(530)은 실내 조도가 지나치게 낮아서 조도를 높일 필요가 있는 경우 차양 장치(210)의 개구부 면적을 증가시키는 차양 제어신호를 생성하여 차양 제어기(210)로 전송할 수 있으며, 이와 함께 조명장치(310)의 디밍 제어가 필요한 경우 디밍 제어신호를 생성하여 조명 제어기(310)으로 전송할 수 있다.For example, the composite device control module 530 generates a shading control signal to increase the area of the opening of the shading device 210 when it is necessary to increase the illuminance because the indoor illuminance is too low and transmitted to the shading controller 210 In addition, when dimming control of the lighting device 310 is required, a dimming control signal may be generated and transmitted to the lighting controller 310 .

또한, 실내 온도가 지나치게 높아서 온도를 낮출 필요가 있는 경우 공조장치(410)의 에어컨 온도를 조절하는 공조 제어신호를 생성하여 공조 제어기(410)로 전송할 수 있다.Also, when it is necessary to lower the temperature because the indoor temperature is too high, an air conditioning control signal for controlling the temperature of the air conditioner of the air conditioner 410 may be generated and transmitted to the air conditioning controller 410 .

여기서, 전력 계측기(60)가 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40)의 동작에 따른 전력량을 계측하고, 상기 중앙감시장치(70)는 실시간으로 계측된 전력량이 상기 전력량 기준 테이블에서 추출된 표준 건물의 적정 전력량 정보와 비교하여 전력량이 클 경우 에너지 절감이 필요한 것으로 판단하여 절전형으로 제어하도록 상기 통합 제어기(50)에 절전 제어 명령을 전송할 수 있다.Here, the power meter 60 measures the amount of power according to the operation of the shading unit 20, the lighting unit 30 and the air conditioning unit 40, and the central monitoring device 70 measures the amount of power measured in real time. When the amount of power is large compared to the appropriate amount of power information of the standard building extracted from the reference table, it is determined that energy saving is necessary, and a power saving control command may be transmitted to the integrated controller 50 to control the power saving type.

이에 따라, 상기 통합 제어기(50)는 기준 환경정보의 범위를 만족시키기 위해 전력량을 최소화할 수 있는 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40)의 동작을 산출하여 제어함으로써 효율적인 건물 에너지 관리가 가능하다.Accordingly, the integrated controller 50 calculates and controls the operations of the shading unit 20 , the lighting unit 30 , and the air conditioning unit 40 that can minimize the amount of electric power to satisfy the range of the reference environmental information, thereby efficiently controlling the operation. Building energy management is possible.

상기와 같이 통합 제어기(50)가 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40)을 제어하여 실내 환경을 조절한 후, 센서 유닛(10)을 통해 수집된 환경 정보가 기준 환경정보의 범위를 만족하는 경우 상기 차양 유닛(20), 조명 유닛(30) 및 공조 유닛(40)의 동작을 중단시킨다.As described above, after the integrated controller 50 controls the shading unit 20 , the lighting unit 30 and the air conditioning unit 40 to adjust the indoor environment, the environmental information collected through the sensor unit 10 is the reference environment When the range of information is satisfied, the operation of the shading unit 20 , the lighting unit 30 and the air conditioning unit 40 is stopped.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. In the detailed description of the present invention described above, it has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, but the protection scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and those of ordinary skill in the art It will be understood that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

10 : 센서 유닛 20 : 차양 유닛
30 : 조명 유닛 40 : 공조 유닛
50 : 복합 제어기 60 : 전력 계측기
70 : 중앙 관제 장치10: sensor unit 20: shading unit
30: lighting unit 40: air conditioning unit
50: complex controller 60: power meter
70: central control unit

Claims (7)

환경 정보를 센싱하는 센서 유닛과;
창에 설치되어 태양광의 유입을 조절하는 차양 유닛과;
건물 내부에 설치되어 건물 내부의 조도를 조절하는 조명 유닛과;
건물 내부에 설치되어 실내의 온습도를 조절하는 공조 유닛과;
상기 센서 유닛을 통해 획득된 환경 정보에 따라 상기 차양 유닛, 조명 유닛 및 공조 유닛을 통합 제어하는 통합 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템.
a sensor unit for sensing environment information;
a shading unit installed on the window to control the inflow of sunlight;
a lighting unit installed inside the building to control the illuminance inside the building;
an air conditioning unit installed inside a building to control indoor temperature and humidity;
Building energy management system through the shading device complex control, characterized in that it comprises an integrated controller for integrally controlling the shading unit, the lighting unit and the air conditioning unit according to the environmental information obtained through the sensor unit.
 제 1항에 있어서,
상기 센서 유닛은
상기 차양 유닛을 제어하기 위한 웨더 센서,
상기 조명 유닛을 제어하기 위한 재실 센서 및 조도 센서,
상기 공조 유닛을 제어하기 위한 온습도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템.
The method of claim 1,
The sensor unit is
a weather sensor for controlling the awning unit;
an occupancy sensor and an illuminance sensor for controlling the lighting unit;
Building energy management system through shading device complex control, characterized in that it comprises a temperature and humidity sensor for controlling the air conditioning unit.
 제 2항에 있어서,
상기 차양 유닛은
지능형 제어를 위해 전동 루버 또는 전동 블라인드로 구성된 차양장치와 상기 차양장치의 동작을 제어하는 차양제어기를 포함하고;
상기 조명 유닛은
건물 내부에 설치되어 건물 내부의 조도를 조절하는 조명장치와 상기 조명장치의 동작을 제어하는 조명제어기를 포함하고;
상기 공조 유닛은
건물 내부에 설치되어 건물 내부의 온도, 습도를 조절하는 역할을 담당하며, 건물 내부의 온습도를 조절하는 공조장치와 상기 공조장치의 동작을 제어하는 공조제어기(HVAC 제어기)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템.
3. The method of claim 2,
The awning unit is
A shading device composed of an electric louver or electric blind for intelligent control and a shading controller for controlling the operation of the shading device;
the lighting unit
a lighting device installed inside a building to control illuminance inside the building and a lighting controller to control an operation of the lighting device;
The air conditioning unit is
It is installed inside a building and plays a role in regulating the temperature and humidity inside the building, comprising an air conditioner for controlling temperature and humidity inside the building and an air conditioning controller (HVAC controller) for controlling the operation of the air conditioner Building energy management system through shading device complex control.
 제 3항에 있어서,
상기 통합 제어기는
센서 유닛으로부터 획득된 환경정보를 수집하여 관리하는 센서유닛관리모듈과;
상기 센서유닛관리모듈로부터 획득된 환경정보를 토대로 차양장치, 조명장치 및 냉난방기의 동작여부를 결정하는 실내환경분석모듈과;
상기 실내환경분석모듈을 통해 상기 차양장치, 조명장치 및 냉난방기 중 적어도 하나의 장치에 대한 동작이 결정되면 차양제어기, 조명제어기 및 공조제어기 중 적어도 하나의 제어기에 제어신호를 전송하는 복합장치제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템.
4. The method of claim 3,
The integrated controller
a sensor unit management module for collecting and managing the environmental information obtained from the sensor unit;
an indoor environment analysis module for determining whether a shading device, a lighting device, and an air conditioner operate based on the environmental information obtained from the sensor unit management module;
When the operation of at least one of the shading device, the lighting device, and the air conditioner is determined through the indoor environment analysis module, a composite device control module for transmitting a control signal to at least one of the shading controller, the lighting controller and the air conditioning controller Building energy management system through the shading device complex control, characterized in that it comprises.
 제 4항에 있어서,
상기 실내환경분석모듈은
상기 센서유닛관리모듈로부터 실시간 수집된 환경정보에 따라 장치의 동작이 필요한지 여부를 결정하되, 계절별 날짜별 시간대별 기준 환경 정보를 저장한 기준환경정보테이블을 구비하고, 상기 기준환경정보테이블의 기준 환경정보와 상기 센서 유닛으로 실시간 수집된 실제 환경정보를 비교하여 장치의 동작이 필요한지 여부를 결정하고;
상기 복합장치제어모듈은
상기 실내환경분석모듈이 장치의 동작이 필요하다고 결정한 경우, 상기 기준 환경정보 범위내로 충족하기 위한 차양 유닛, 조명 유닛 및 공조 유닛의 제어 조건을 산출하여 생성된 제어 신호를 해당 유닛의 제어기로 전송하여 제어하는 것을 특징으로 하는 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템.
5. The method of claim 4,
The indoor environment analysis module is
Determining whether operation of the device is necessary according to the environment information collected in real time from the sensor unit management module, and having a reference environment information table storing reference environment information for each season, date, time, and time, the reference environment of the reference environment information table comparing the information with the real environment information collected in real time by the sensor unit to determine whether operation of the device is necessary;
The complex device control module is
When the indoor environment analysis module determines that the operation of the device is necessary, the control signal generated by calculating the control conditions of the shading unit, lighting unit, and air conditioning unit to meet within the reference environmental information range is transmitted to the controller of the unit. Building energy management system through shading device complex control, characterized in that to control.
 제 5항에 있어서,
상기 통합 제어기는
상기 차양 유닛, 조명 유닛 및 공조 유닛의 동작에 따른 실시간 전력량을 계측하는 전력 계측기와;
상기 차양 유닛, 조명 유닛 및 공조 유닛의 작동 상태 확인 및 원격 제어가 가능하고, IoT와의 연동을 통해 건물의 내외에 상관없이 원격지 단말을 통한 원격 제어가 가능하도록 지원하는 중앙관제장치와 연동되어 제어되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템.
6. The method of claim 5,
The integrated controller
a power meter for measuring the amount of real-time power according to the operation of the shading unit, the lighting unit, and the air conditioning unit;
It is possible to check and remote control the operation status of the awning unit, lighting unit, and air conditioning unit, and to be controlled in conjunction with a central control device that supports remote control through a remote terminal regardless of inside or outside the building through interworking with IoT. Building energy management system through shading device complex control, characterized in that configured.
 제 6항에 있어서,
상기 중앙관제장치는
상기 전력 계측기로부터 실시간으로 계측된 전력량을 전력량 기준 테이블과 비교하여 전력량 과다여부를 검토하여 절전형 제어를 유도하도록 상기 통합 제어기에 절전 제어 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 차양 장치 복합 제어를 통한 건물 에너지 관리 시스템.
7. The method of claim 6,
The central control unit is
Building energy management through shading device complex control, characterized in that by comparing the amount of power measured in real time from the power meter with the amount of energy reference table and reviewing whether the amount of power is excessive, and transmitting a power saving control command to the integrated controller to induce power-saving control system.
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