KR20230006398A - Method and system for monitoring and analyzing power consumption - Google Patents

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KR20230006398A
KR20230006398A KR1020220079588A KR20220079588A KR20230006398A KR 20230006398 A KR20230006398 A KR 20230006398A KR 1020220079588 A KR1020220079588 A KR 1020220079588A KR 20220079588 A KR20220079588 A KR 20220079588A KR 20230006398 A KR20230006398 A KR 20230006398A
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최진식
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Abstract

Disclosed are a system and method for monitoring and analyzing power consumption in households. The disclosed system for monitoring and analyzing power consumption comprises: a smart meter monitoring and analyzing the power consumption of each electronic device in a household, and generating cyclical power volume information and sequential event information; an automatic reading device receiving the cyclical power volume information from the smart meter by a pull method through a first channel; and an application server receiving the sequential event information from the smart meter by a push method through a second channel. The first channel has a different communication interface from the communication interface of the second channel. Therefore, a dangerous situation of a resident in a household and the disorder of an electronic device can be easily predicted.

Description

전력 소비 모니터링 및 분석 시스템과 방법 {METHOD AND SYSTEM FOR MONITORING AND ANALYZING POWER CONSUMPTION}Power consumption monitoring and analysis system and method {METHOD AND SYSTEM FOR MONITORING AND ANALYZING POWER CONSUMPTION}

본 발명은 댁내의 전력 소비를 모니터링하고 분석하는 시스템과 방법에 관한 것이다. 본 연구는 한국전력공사의 2020년 선정 기초연구개발 과제 연구비에 의해 지원되었다(과제번호 : R20XO03-07).The present invention relates to systems and methods for monitoring and analyzing power consumption in a home. This research was supported by the Korea Electric Power Corporation's 2020 Selected Basic R&D Project Research Fund (Task Number: R20XO03-07).

시간 주기 기반으로 소비 전력을 측정하는 스마트 미터(smart meter)는 주기적인 시간에 따라 1분에서 60분 사이 해당 기간에 대한 전력 사용량 정보를 생성한다. 그리고 최근에는 순시 전력을 측정하여 이벤트 정보를 생성하는 스마트 미터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.A smart meter that measures power consumption based on a time period generates power usage information for a corresponding period between 1 minute and 60 minutes according to periodic time. Recently, research on smart meters that generate event information by measuring instantaneous power has been actively conducted.

한편, 스마트 미터는 생성된 정보를 다수의 엔티티와 공유하는데 이 때 일반적으로 하나의 인터페이스와 하나의 채널을 통해 정보가 공유된다. 따라서, 해당 채널에 장애가 발생할 경우, 전력 정보의 공유에 문제가 발생할 수 있으며, 점차 고도화되는 스마트 그리드 시스템에서 전력 정보의 누설은, 전체 전력 수급 계획에 문제를 제공할 수 있다. On the other hand, smart meters share generated information with multiple entities. In this case, information is generally shared through one interface and one channel. Therefore, when a failure occurs in a corresponding channel, a problem may occur in sharing power information, and leakage of power information in an increasingly sophisticated smart grid system may cause problems in overall power supply and demand planning.

관련 선행문헌으로 대한민국 등록특허 제10-1172602호, 제10-1656522호, 제10-2234485호, 제10-2060301호, 대한민국 공개특허 제2014-0057746호, 제2016-0112736호가 있다.Related prior art documents include Korean Registered Patent Nos. 10-1172602, 10-1656522, 10-2234485, and 10-2060301, and Korean Patent Publication Nos. 2014-0057746 and 2016-0112736.

본 발명은, 소비 전력의 모니터링 결과에 따라 생성되는 주기적 전력량 정보 및 순시적 이벤트 정보를, 정보의 특성에 따라 효과적으로 전송할 수 있는 전력 소비 모니터링 및 분석 시스템을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a power consumption monitoring and analysis system capable of effectively transmitting periodic power consumption information and instantaneous event information generated according to a result of monitoring power consumption according to characteristics of the information.

또한 본 발명은, 다수의 채널과 통신 인터페이스를 이용해 스마트 미터에서 생성되는 정보를 안정적으로 전송할 수 있는 전력 소비 모니터링 및 분석 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a power consumption monitoring and analysis system that can stably transmit information generated by a smart meter using a plurality of channels and communication interfaces.

또한 본 발명은, 순시 전력의 모니터링 및 분석을 통해, 댁내 거주자의 위험 상황이나 전자 기기의 고장 등을 용이하게 예측할 수 있는 전력 소비 모니터링 및 분석 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a power consumption monitoring and analysis system capable of easily predicting a dangerous situation for residents or failure of electronic devices through monitoring and analysis of instantaneous power.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 댁내 전자 기기 각각의 소비 전력을 모니터링하고 분석하여, 주기적 전력량 정보 및 순시적 이벤트 정보를 생성하는 스마트 미터; 제1채널을 통해 풀 방식으로, 상기 스마트 미터로부터 상기 주기적 전력량 정보를 수신하는 자동 검침 장치; 및 제2채널을 통해 푸시 방식으로, 상기 스마트 미터로부터 상기 순시적 이벤트 정보를 수신하는 응용 서버를 포함하며, 상기 제1 및 제2채널 각각은, 서로 다른 통신 인터페이스가 할당된 채널인, 전력 소비 모니터링 및 분석 시스템이 제공된다.According to one embodiment of the present invention for achieving the above object, a smart meter for monitoring and analyzing the power consumption of each household electronic device to generate periodic power amount information and instantaneous event information; an automatic meter reading device that receives the periodic power amount information from the smart meter in a pull manner through a first channel; and an application server that receives the instantaneous event information from the smart meter in a push manner through a second channel, wherein each of the first and second channels is a channel to which different communication interfaces are allocated. A monitoring and analysis system is provided.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 댁내 전자 기기 각각의 소비 전력을 모니터링하는 단계; 및 상기 소비 전력을 분석하여, 주기적 전력량 정보 및 순시적 이벤트 정보를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 순시적 이벤트 정보를 생성하는 단계는 상기 전자 기기의 순시 전력을 모니터링하여, 상기 전자 기기의 고장 정보 또는 댁내 거주자의 위험 상황 정보를 포함하는 상기 순시적 이벤트 정보를 생성하는 전력 소비 모니터링 및 분석 방법이 제공된다.According to one embodiment of the present invention for achieving the above object, monitoring the power consumption of each electronic device in the house; and analyzing the power consumption to generate periodic power amount information and instantaneous event information, wherein the generating of the instantaneous event information includes monitoring instantaneous power of the electronic device and failure information of the electronic device. Alternatively, a power consumption monitoring and analysis method for generating the instantaneous event information including dangerous situation information of residents of the house is provided.

본 발명의 일실시예에 따르면, 전자 기기의 순시 전력에 따라 실시간으로 생성되는 순시적 이벤트 정보가, 푸시 방식으로 전달됨으로써, 순시적 이벤트 정보에 대한 대응이 신속히 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, instantaneous event information generated in real time according to instantaneous power of an electronic device is transmitted in a push method, so that response to the instantaneous event information can be quickly performed.

또한 본 발명의 일실시예에 따르면, 다수의 채널을 통해 스마트 미터의 정보가 전송됨으로써, 특정 채널에 장애가 발생하더라도 다양한 경로를 통해 스마트 미터와 다양한 엔티티 사이에 정보가 송수신될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, information of the smart meter is transmitted through multiple channels, so that information can be transmitted and received between the smart meter and various entities through various paths even if a failure occurs in a specific channel.

또한 본 발명의 일실시예에 따르면, 전자 기기의 순시 전력을 모니터링하고 분석함으로써, 댁내 거주자의 위험 상황이나 전자 기기의 고장이 용이하게 예측될 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, by monitoring and analyzing the instantaneous power of the electronic device, a dangerous situation for a resident or a failure of the electronic device can be easily predicted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 소비 모니터링 및 분석 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 소비 모니터링 및 분석 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 소비 모니터링 및 분석 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a power consumption monitoring and analysis system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining a power consumption monitoring and analysis method according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a power consumption monitoring and analysis method according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 소비 모니터링 및 분석 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a system for monitoring and analyzing power consumption according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 소비 모니터링 및 분석 시스템은 스마트 미터(110), 자동 검침 장치(DCU:Data Concentrator Unit, 120) 및 응용 서버(Application Server, 130)를 포함한다. 그리고 실시예에 따라서, 전력 관리자, 에너지 관리 시스템(EMA:Energy Management Agent, 140) 및 환경 센서(150) 등을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a power consumption monitoring and analysis system according to an embodiment of the present invention includes a smart meter 110, an automatic meter reading device (DCU: Data Concentrator Unit, 120), and an application server (Application Server, 130). do. And, depending on the embodiment, a power manager, an energy management system (EMA: Energy Management Agent, 140), and an environmental sensor 150 may be further included.

스마트 미터(110)는 댁내 전자 기기 각각의 소비 전력을 모니터링하고 분석하여, 주기적 전력량 정보 및 순시적 이벤트 정보를 생성한다. 주기적 전력량 정보는, 주기적으로 측정된, 댁내에서 소비되는 전력량 정보를 의미하며, 전자 기기는 전력을 이용하는 디바이스를 의미한다.The smart meter 110 monitors and analyzes the power consumption of each electronic device in the home and generates periodic power amount information and instantaneous event information. The periodic power amount information refers to information on the amount of power consumed in a house that is periodically measured, and the electronic device refers to a device using power.

스마트 미터(110)는 전자 기기의 순시 전력을 모니터링 및 분석하여, 순시적 이벤트 정보를 생성한다. 즉 순시적 이벤트 정보는 주기적 전력량 정보와 달리 미리 설정된 조건을 만족하는 경우 순시적으로 발생하는 정보로서, 순시 전력의 모니터링 결과에 따라, 실시간으로 생성될 수 있다. 순시적 이벤트 정보는 전자 기기의 고장 정보, 댁내 거주자의 위험 상황 정보 등을 포함할 수 있으며, 여기서, 위험 상황 정보는 거주자의 건강, 외부인의 침입, 화재나 누전 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.The smart meter 110 generates instantaneous event information by monitoring and analyzing the instantaneous power of the electronic device. That is, the instantaneous event information is information generated instantaneously when a predetermined condition is satisfied, unlike periodic power amount information, and may be generated in real time according to a monitoring result of instantaneous power. The instantaneous event information may include information about failures of electronic devices and dangerous situation information of residents of the house. Here, the dangerous situation information may include information about the health of residents, intrusion by outsiders, fire, or electric leakage.

실시예에 따라서 스마트 미터(110)는 환경 센서(150)가 수집한, 댁내의 온도, 습도, 그리고 전자 기기의 제어 신호, 아크 데이터 등을 제공받아, 순시적 이벤트 정보를 생성할 수 있다.Depending on the embodiment, the smart meter 110 may generate instantaneous event information by receiving the temperature, humidity, control signals of electronic devices, and arc data collected by the environmental sensor 150 in the home.

자동 검침 장치(120)는 제1채널을 통해 풀(pull) 방식으로, 스마트 미터(110)로부터 주기적 전력량 정보를 수신한다. 자동 검침 장치(120)는 주기적 전력량 정보를 이용해, 댁내 소비 전력에 대한 검침을 수행하며, 전력 관리자가 제공하는 다양한 정보를 스마트 미터(110)로 전송할 수 있다.The automatic meter reading device 120 receives periodic power amount information from the smart meter 110 in a pull method through a first channel. The automatic meter reading device 120 may perform meter reading on household power consumption using periodic power amount information, and transmit various information provided by the power manager to the smart meter 110 .

응용 서버(130)는 제2채널을 통해 푸시(push) 방식으로 스마트 미터(110)로부터 순시적 이벤트 정보를 수신한다. 제2채널은, 제1채널과 물리적으로 분리된 채널이거나 또는 물리적으로는 제1채널과 동일한 채널이지만, 논리적으로 서로 상이한 채널일 수 있다. The application server 130 receives instantaneous event information from the smart meter 110 in a push method through the second channel. The second channel may be a channel physically separated from the first channel or a channel physically identical to the first channel, but logically different from each other.

응용 서버(130)는 순시적 이벤트 정보에 따라 대응되는 조치를 수행한다. 예컨대, 순시적 이벤트 정보에 거주자의 건강 상태가 위험하다는 정보가 포함된 경우, 응용 서버(130)는 미리 설정된 보호자에게 메시지를 전송할 수 있다. 또는 순시적 이벤트 정보에 화재나 누전에 대한 정보가 포함된 경우, 응용 서버(130)는 소방서나 경찰서로 메시지를 전송하거나, 소방차 등을 호출할 수 있다.The application server 130 performs a corresponding action according to the instantaneous event information. For example, when instantaneous event information includes information that a resident's health condition is dangerous, the application server 130 may transmit a message to a preset guardian. Alternatively, when the instantaneous event information includes information on fire or electric leakage, the application server 130 may transmit a message to a fire station or police station or call a fire engine.

본 발명의 일실시예에 따르면, 주기적 전력량 정보와 달리, 전자 기기의 순시 전력에 따라 실시간으로 생성되는 순시적 이벤트 정보가, 푸시 방식으로 응용 서버(130)로 전달됨으로써, 응용 서버(130)의 요청과 무관하게 순시적 이벤트 정보가 생성될 때 마다 응용 서버(130)로 전송될 수 있으며, 순시적 이벤트 정보에 대한 대응이 신속히 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, unlike periodic power consumption information, instantaneous event information generated in real time according to the instantaneous power of an electronic device is transmitted to the application server 130 in a push method, so that the application server 130 Regardless of the request, whenever instantaneous event information is generated, it can be transmitted to the application server 130, and a response to the instantaneous event information can be made quickly.

한편, 에너지 관리 시스템(140)은 미리 설정된 전력 사용 계획에 따라서, 댁내로 공급되는 전력량을 제어한다. 일실시예로서, 댁내에서 소비되는 전력량이 임계값 이상인 경우, 스마트 미터(110)로부터, 댁내의 소비 전력 사용 제한 계획을 제공받아, 댁내로 공급되는 전력량을 조절할 수 있다. 스마트 미터(110)는 댁내의 소비 전력을 모니터링하고 분석함으로써, 전력 소비에 제한이 필요한 경우에 활용될 수 있는 소비 전력 사용 제한 계획을 생성할 수 있다. 예컨대, 스마트 미터(110)는 사용 빈도가 낮은 전자 기기의 전력 사용을 제한하거나, 소비 전력이 낮은 특정 시간대의 전력 사용을 제한하는, 소비 전력 사용 제한 계획을 생성할 수 있다.Meanwhile, the energy management system 140 controls the amount of power supplied to the house according to a preset power usage plan. As an example, when the amount of power consumed in the home is equal to or greater than the threshold value, the amount of power supplied to the home may be adjusted by receiving a plan for limiting power consumption in the home from the smart meter 110 . The smart meter 110 may generate a power consumption limiting plan that can be utilized when power consumption needs to be limited by monitoring and analyzing the power consumption in the house. For example, the smart meter 110 may create a power consumption limiting plan that limits power use of an electronic device with low frequency of use or limits power use during a specific time period with low power consumption.

에너지 관리 시스템(140)는 제3채널을 통해 스마트 미터(110)와 통신할 수 있으며, 제3채널은 제1 및 제2채널과 물리적으로 분리된 채널이거나 또는 제1 및 제2채널과 논리적으로 서로 상이한 채널일 수 있다. 그리고 제1 내지 제3채널 각각에는 서로 상이한 통신 인터페이스가 할당될 수 있을 뿐만 아니라, 자동 검침 장치(120), 응용 서버(130) 및 에너지 관리 시스템(140) 사이에도 별도의 채널이 할당될 수 있다.The energy management system 140 may communicate with the smart meter 110 through a third channel, and the third channel is a channel physically separated from the first and second channels or logically connected to the first and second channels. They may be different channels. In addition, different communication interfaces may be assigned to each of the first to third channels, and separate channels may be assigned between the automatic meter reading device 120, the application server 130, and the energy management system 140. .

따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 특정 채널에 장애가 발생하더라도 다양한 경로를 통해 스마트 미터와 다양한 엔티티 사이에 정보가 송수신될 수 있다.Accordingly, according to an embodiment of the present invention, information can be transmitted and received between the smart meter and various entities through various paths even if a failure occurs in a specific channel.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 소비 모니터링 및 분석 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2에서는 스마트 미터에서 수행되는 전력 소비 모니터링 및 분석 방법이 설명된다.FIG. 2 is a diagram for explaining a power consumption monitoring and analysis method according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, a power consumption monitoring and analysis method performed in a smart meter is described.

도 2를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 미터는 댁내 전자 기기 각각의 소비 전력을 모니터링(S210)하며, 이 때 댁내의 환경 정보를 함께 수집할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the smart meter according to an embodiment of the present invention monitors the power consumption of each electronic device in the home (S210), and at this time, it can also collect environmental information in the home.

그리고 스마트 미터는 소비 전력을 분석하여, 주기적 전력량 정보 및 순시적 이벤트 정보를 생성(S220)한다. 스마트 미터는 댁내의 소비 전력을 주기적으로 모니터링하여 주기적 전력량 정보를 생성하며, 댁내 전자 기기의 순시 전력을 모니터링하여, 전자 기기의 고장 정보 또는 독거 노인과 같은 댁내 거주자의 위험 상황 정보를 포함하는 순시적 이벤트 정보를 생성할 수 있다.Then, the smart meter analyzes power consumption and generates periodic power amount information and instantaneous event information (S220). The smart meter periodically monitors power consumption in the home to generate periodic power consumption information, and monitors the instantaneous power of electronic devices in the home to generate instantaneous power information including failure information of electronic devices or dangerous situation information for residents of the home, such as the elderly living alone. Event information can be created.

단계 S220에서 스마트 미터는 소비 전력을 분석하여, 소비 전력 패턴의 이상 여부를 확인(S221)하고, 특이 사항이 존재하는지 여부를 판단(S222)한다. 특이 사항이 존재하는 경우, 스마트 미터는 순시적 이벤트 정보를 응용 서버로 전송(S223)하며, 특이 사항이 존재하지 않는 경우, 주기적 전력량 정보를 자동 검침 장치로 전송(S224)한다.In step S220, the smart meter analyzes the power consumption, checks whether or not the power consumption pattern is abnormal (S221), and determines whether there is something unusual (S222). If there is a specific matter, the smart meter transmits instantaneous event information to the application server (S223), and when there is no special matter, it transmits periodic energy information to the automatic meter reading device (S224).

단계 S220에서 스마트 미터는 일실시예로서, 전자 기기의 순시 전력이 이전 패턴과 달리 지나치게 높은 경우, 전자 기기에 고장이 발생하였거나 누전이 발생한 것으로 판단할 수 있다. In step S220, the smart meter may determine that, as an example, a failure of the electronic device or a short circuit occurs when the instantaneous power of the electronic device is excessively high unlike the previous pattern.

또한 스마트 미터는 냉장고나 냉방 장치, 난방 장치 등의 순시 전력을 이용해 댁내 거주자의 위험 상황 정보를 생성할 수 있다. 스마트 미터는 일실시예로서 냉장고나 냉방 장치, 난방 장치 등이 미리 할당된 콘센트에서 소비되는 전력을 모니터링함으로써, 냉장고나 냉방 장치, 난방 장치 등의 소비 전력을 확인할 수 있다.In addition, smart meters can generate dangerous situation information for residents using instantaneous power from refrigerators, air conditioners, and heating devices. As an example, the smart meter can check the power consumption of the refrigerator, air conditioner, heating device, etc. by monitoring the power consumed by the pre-allocated outlet of the refrigerator, air conditioner, heating device, etc.

스마트 미터는 냉장고의 순시 전력을 모니터링하여 산출된, 미리 설정된 식사 시간에서의 냉장고 도어의 오픈 횟수를, 임계값과 비교하여, 댁내 거주자의 위험 상황 정보를 생성할 수 있다. The smart meter may generate danger situation information for residents of the house by comparing the number of times the refrigerator door is opened at a preset meal time, which is calculated by monitoring the instantaneous power of the refrigerator, with a threshold value.

냉장고 도어가 오픈될 경우, 냉장고의 소비 전력이 순간적으로 증가하기 때문에, 스마트 미터는 냉장고의 순시 전력이 증가하는 시점에 냉장고 도어가 오픈된 것으로 판단할 수 있다. 그리고 식사 시간에 냉장고 도어가 오픈되지 않는 경우, 댁내 거주자가 질병이나 낙상 등으로 인해 식사를 하지 못하는 상황일 수 있으므로, 스마트 미터는 냉장고 도어의 오픈 회수가 임계값보다 작은 경우, 댁내 거주자가 위험한 상황인 것으로 판단할 수 있다.Since power consumption of the refrigerator instantaneously increases when the refrigerator door is opened, the smart meter may determine that the refrigerator door is opened when the instantaneous power of the refrigerator increases. In addition, if the refrigerator door is not opened during mealtime, the resident may not be able to eat due to illness or a fall. can be judged to be

이 때, 임계값은 댁내의 온도 또는 계절에 따라서 조절될 수 있다. 댁내 온도가 높은 상태이거나 여름과 달리, 댁내 온도가 낮은 상태이거나 겨울에는, 음식물을 냉장고에 보관하지 않는 것이 가능하기 때문에, 식사 시간에도 냉장고 도어가 오픈되지 않을 수 있다. 따라서, 댁내 온도가 낮은 상태이거나 겨울에는, 댁내 온도가 높은 상태이거나 여름과 비교하여, 임계값이 작아질 수 있다.At this time, the threshold value may be adjusted according to the indoor temperature or season. Since it is possible not to store food in the refrigerator when the temperature inside the home is high or when the temperature inside the home is low or in winter unlike summer, the door of the refrigerator may not be opened even during mealtime. Accordingly, the threshold value may be smaller in a state in which the temperature in the home is low or in winter compared to that in the state in which the temperature in the home is high or in the summer.

스마트 미터는 주방 가전 및 주방 전등의 순시 전력을 모니터링하여, 식사 시간을 설정할 수 있다. 스마트 미터는 주방 가전 및 주방 전등의 소비 전력이 증가하는 시점과 감소하는 시점의 사이의 시간 구간을, 식사 시간으로 설정할 수 있으며, 스마트 미터는 미리 설정된 기간동안 계산된 식사 시간의 평균 시간을 식사 시간으로 설정할 수 있다. 식사 시간 이외에도 주방 가전 및 주방 전등은 사용될 수 있으므로, 스마트 미터는 주방 가전 및 주방 전등의 소비 전력이 증가하는 시점과 감소하는 시점의 사이의 시간 구간 중에서, 시간 구간이 긴 순서로 상위 n개의 시간 구간을 각각 평균하여 식사 시간을 계산할 수 있다. 여기서 n은, 식사 시간이 보통 하루에 3회 존재한다는 점 및 거주자의 생활 패턴을 고려하여, 1 내지 3 사이의 값으로 설정될 수 있다.The smart meter can set meal times by monitoring the instantaneous power of kitchen appliances and kitchen lights. The smart meter can set the time interval between the point at which the power consumption of kitchen appliances and kitchen lights increases and the point at which it decreases as the meal time, and the smart meter calculates the average meal time during the preset period as the meal time. can be set to Since kitchen appliances and kitchen lights can be used outside of mealtime, the smart meter determines the top n time intervals in the order of the longest time intervals among the time intervals between the time when the power consumption of kitchen appliances and kitchen lights increases and decreases. Meal time can be calculated by averaging each. Here, n may be set to a value between 1 and 3 in consideration of the fact that meal times usually exist three times a day and the life patterns of residents.

또한 스마트 미터는 평일과 공휴일 별로 소비 전력이 증가하는 시점과 감소하는 시점의 사이를 계산하여, 평일과 공휴일 별로 식사 시간을 다르게 설정할 수 있다.In addition, the smart meter calculates the time between when power consumption increases and decreases for each weekday and holiday, and sets meal times differently for each weekday and holiday.

그리고 전술된 바와 같이, 스마트 미터는 냉장고 뿐만 아니라 냉방 장치나 난방 장치의 순시 전력을 모니터링하여 위험 상황 정보를 생성할 수 있다. 스마트 미터는 댁내의 온도 또는 계절에 따라서, 냉방 장치 또는 난방 장치의 순시 전력을 모니터링하여 냉방 장치 또는 난방 장치의 작동 여부를 판단하고, 작동 여부에 따라서 위험 상황 정보를 생성할 수 있다. 스마트 미터는 댁내의 온도가 높은 상태이거나 여름에 선풍기 등의 냉방 장치가 작동하지 않는 경우, 그리고 댁내의 온도가 낮은 상태이거나 겨울에 히터와 같은 난방 장치가 작동하지 않는 경우, 댁내 거주자에게 위험한 상황이 발생하여 댁내 거주자가 냉방 장치나 난방 장치를 작동하지 못하는 것으로 판단할 수 있다.And, as described above, the smart meter may generate dangerous situation information by monitoring the instantaneous power of not only the refrigerator but also the air conditioner or heating device. The smart meter may monitor the instantaneous power of a cooling or heating device according to the temperature or season in the house, determine whether the cooling or heating device is operating, and generate dangerous situation information depending on whether the cooling or heating device is operating. The smart meter is a dangerous situation for the residents of the house when the temperature in the house is high or cooling devices such as fans do not work in summer, and when the temperature in the house is low or heating devices such as heaters do not work in winter. This can cause the occupant to determine that the air conditioning or heating system is not operating.

한편, 전술된 댁내 거주자의 위험 상황은, 댁내 거주자가 댁내에 위치하고 있는 경우에 발생하는 것이므로, 스마트 미터는 거주자가 댁내에 위치하고 있는지 여부를 판단하기 위해, 전등 또는 TV의 순시 전력을 모니터링할 수 있다. 전등이나 TV의 소비 전력이 상승하는 경우, 스마트 미터는 거주자가 댁내에 위치하고 있는 것으로 판단할 수 있다. On the other hand, since the above-mentioned danger situation for a resident occurs when the resident is located in the premises, the smart meter can monitor the instantaneous power of lights or TVs to determine whether the resident is located in the house. . When power consumption of lights or TVs increases, the smart meter may determine that the resident is located in the house.

또한 스마트 미터는 보다 정확하게 거주자가 댁내에 위치하고 있는지 여부를 판단하기 위해, TV의 소비 전력이 상승한 이후, TV의 채널 변경에 따라 발생하는 TV의 소비 전력의 증감을 이용할 수 있다. TV의 채널이 변경됨에 따라 미세하게 TV의 소비 전력이 증가하였다가 감소하므로, 스마트 미터는 TV의 소비 전력이 상승한 이후, TV의 소비 전력이 증감하는 패턴을 나타내는 경우, 거주자가 댁내에 위치하여 TV를 조작하고 있는 것으로 판단할 수 있다.In addition, the smart meter may use an increase or decrease in power consumption of the TV, which occurs according to a channel change of the TV after the power consumption of the TV increases, in order to more accurately determine whether the resident is located in the house. Since the TV's power consumption increases and then decreases as the TV's channel changes, the smart meter shows a pattern in which the TV's power consumption increases and decreases after the TV's power consumption increases, and the resident is located in the house and monitors the TV can be judged to be manipulating.

또한 실시예에 따라서 스마트 미터는 TV 이외에도 댁내 거주자가 거주하면서 자주 사용하는 전자 기기의 순시 전력을 모니터링하여, 거주자가 댁내에 위치하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터나 오디오 등의 AV 기기 역시, 채널 조작이나 특정 기능 실행에 따라 소비 전력의 증감 패턴이 발생하므로, 스마트 미터는 AV 기기의 소비 전력 증감 패턴을 이용해, 거주자가 댁내에 위치하고 있는지 여부를 판단할 수 있다.Also, according to embodiments, the smart meter may determine whether the resident is located in the premises by monitoring the instantaneous power of electronic devices frequently used by the resident in addition to the TV. For example, since AV devices such as computers and audio also have patterns of increase and decrease in power consumption according to channel manipulation or execution of specific functions, the smart meter uses the pattern of increase and decrease in power consumption of AV devices to determine whether a resident is located in the house can do.

본 발명의 일실시예에 따르면, 전자 기기의 순시 전력을 모니터링하고 분석함으로써, 댁내 거주자의 위험 상황이나 전자 기기의 고장이 용이하게 예측될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by monitoring and analyzing the instantaneous power of electronic devices, dangerous situations for residents or failures of electronic devices can be easily predicted.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 소비 모니터링 및 분석 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 3에서는 전술된 전력 소비 모니터링 및 분석 시스템의 전력 소비 모니터링 및 분석 방법이 일실시예로서 설명된다.3 is a diagram for explaining a power consumption monitoring and analysis method according to another embodiment of the present invention. In FIG. 3, the power consumption monitoring and analysis method of the power consumption monitoring and analysis system described above is described as an embodiment.

도 3을 참조하면, 스마트 미터(110)는 자동 검침 장치(120), 응용 서버(130) 및 에너지 관리 시스템(140)과 데이터를 송수신한다.Referring to FIG. 3 , the smart meter 110 transmits and receives data to and from the automatic meter reading device 120 , the application server 130 and the energy management system 140 .

스마트 미터(110)는 전자 기기 및 환경 센서로부터 데이터를 수집하며, 자동 검침 장치(120)로부터 주기적 전력량 정보를 요청받아, 댁내의 전자 기기에 대한 주기적 전력량 정보를 자동 검침 장치(120)로 전송(S310)한다. 자동 검침 장치(120)는 주기적 전력량 정보를 이용해 댁내의 검침을 수행한다.The smart meter 110 collects data from electronic devices and environmental sensors, receives a request for periodic power consumption information from the automatic meter reading device 120, and transmits periodic power consumption information about electronic devices in the home to the automatic meter reading device 120 ( S310). The automatic meter reading device 120 performs a meter reading in the house using periodic energy information.

또한 스마트 미터(110)는 전력 관리자가 제공하는 수요반응(demand response: DR) 요구에 따른 사용량의 임계값(threshold), 다양한 수요반응 조건, 전력량 요금, 전력 절약에 대한 인센티브, 전력량 사용한계 정보 등을, 자동 검침 장치(120)로부터 제공(S310)받을 수 있다.In addition, the smart meter 110 determines the threshold of usage according to the demand response (DR) demand provided by the power manager, various demand response conditions, power rate, incentives for power saving, power usage limit information, etc. may be provided from the automatic meter reading device 120 (S310).

스마트 미터(110)는, 순시적 이벤트 정보를 응용 서버(130)로 전송하며, 응용 서버(130)가 데이터 분석을 통해 획득한 다양한 에너지 관련 정보 및 이러한 정보에 따른 의사 결정과 에너지 조절에 필요한 처리 방법에 대한 정보 등을 응용 서버(130)로부터 수신(S320)할 수 있다. 그리고 응용 서버(130)는, 응용 서버(130)가 제공한 정보에 따라 에너지 관리가 수행되고 있는지 여부에 대한 정보를, 스마트 미터(110)로부터 제공받을 수 있다.The smart meter 110 transmits instantaneous event information to the application server 130, and the application server 130 acquires various energy-related information through data analysis and processing necessary for decision-making and energy control based on this information. Information on the method may be received from the application server 130 (S320). Further, the application server 130 may receive information about whether energy management is being performed according to the information provided by the application server 130 from the smart meter 110 .

또한 응용 서버(130)는 순시적 이벤트 정보를 이용해 댁내 거주자의 활동 패턴에 대한 분석을 수행할 수 있다. 스마트 미터(110)는 전자 기기의 순시 전력이 증가하거나 감소하는 시점에 대한 정보를 포함하는 순시적 이벤트 정보를 응용 서버(130)로 전송할 수 있으며, 응용 서버(130)는 이를 통해 댁내 거주자의 활동 패턴을 분석할 수 있다. 예컨대, 세탁기의 순시 전력이 자주 증가 및 감소하며, 화장실 전등의 순시 전력이 자주 증가 및 감소하는 경우, 응용 서버는 댁내 거주자가 세탁을 자주하며, 화장실을 자주 이용하는 활동 패턴을 나타내는 것으로 분석할 수 있다. 이러한 활동 패턴의 분석은 스마트 미터에서 수행될 수 있으며, 스마트 미터는 이러한 활동 패턴에 변화가 발생하는 경우에도, 거주자의 위험 상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다.In addition, the application server 130 may analyze the activity pattern of the residents using the instantaneous event information. The smart meter 110 may transmit instantaneous event information including information about when the instantaneous power of the electronic device increases or decreases to the application server 130, and the application server 130 monitors the activities of the residents through this. patterns can be analyzed. For example, if the instantaneous power of the washing machine frequently increases and decreases, and the instantaneous power of the bathroom lamp frequently increases and decreases, the application server may analyze that the resident frequently does laundry and frequently uses the bathroom as an activity pattern. . Analysis of this activity pattern may be performed by a smart meter, and the smart meter may determine that a dangerous situation for a resident has occurred even when a change occurs in this activity pattern.

스마트 미터(110)는 댁내에서 소비되는 전력량이 미리 설정된 에너지 한계 사용량 이상인 경우, 에너지 관리 시스템(140)으로 댁내의 소비 전력 사용 제한 계획을 전송하며, 에너지 관리 시스템(140)은 소비 전력 사용 제한 계획에 따라 댁내로 공급되는 전력량을 조절(S330)할 수 있다.The smart meter 110 transmits a plan for limiting power consumption in the home to the energy management system 140 when the amount of power consumed in the home is equal to or greater than the preset energy limit, and the energy management system 140 transmits the plan for limiting the power consumption in the home. Accordingly, the amount of power supplied to the house may be adjusted (S330).

앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The technical contents described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiments or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. A hardware device may be configured to act as one or more software modules to perform the operations of the embodiments and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by specific details such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Those skilled in the art in the field to which the present invention belongs can make various modifications and variations from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and it will be said that not only the claims to be described later, but also all modifications equivalent or equivalent to these claims belong to the scope of the present invention. .

Claims (12)

댁내 전자 기기 각각의 소비 전력을 모니터링하고 분석하여, 주기적 전력량 정보 및 순시적 이벤트 정보를 생성하는 스마트 미터;
제1채널을 통해 풀 방식으로, 상기 스마트 미터로부터 상기 주기적 전력량 정보를 수신하는 자동 검침 장치; 및
제2채널을 통해 푸시 방식으로, 상기 스마트 미터로부터 상기 순시적 이벤트 정보를 수신하는 응용 서버를 포함하며,
상기 제1 및 제2채널 각각은, 서로 다른 통신 인터페이스가 할당된 채널인
전력 소비 모니터링 및 분석 시스템.
A smart meter that monitors and analyzes power consumption of each electronic device in the home and generates periodic power consumption information and instantaneous event information;
an automatic meter reading device that receives the periodic power amount information from the smart meter in a pull manner through a first channel; and
An application server receiving the instantaneous event information from the smart meter in a push method through a second channel;
Each of the first and second channels is a channel to which different communication interfaces are assigned.
Power consumption monitoring and analysis system.
 제 1항에 있어서,
상기 스마트 미터는
상기 전자 기기의 순시 전력을 모니터링하여, 상기 전자 기기의 고장 정보 또는 댁내 거주자의 위험 상황 정보를 포함하는 상기 순시적 이벤트 정보를 생성하는
전력 소비 모니터링 및 분석 시스템.
According to claim 1,
the smart meter
Monitoring the instantaneous power of the electronic device to generate the instantaneous event information including failure information of the electronic device or dangerous situation information of residents in the house
Power consumption monitoring and analysis system.
 제 2항에 있어서,
상기 스마트 미터는
상기 냉장고의 순시 전력을 모니터링하여 산출된, 미리 설정된 식사 시간에서의 냉장고 도어의 오픈 횟수를, 임계값과 비교하여, 상기 위험 상황 정보를 생성하는
전력 소비 모니터링 및 분석 시스템.
According to claim 2,
the smart meter
Generating the dangerous situation information by comparing the number of openings of the refrigerator door at a preset meal time, calculated by monitoring the instantaneous power of the refrigerator, with a threshold value
Power consumption monitoring and analysis system.
 제 2항에 있어서,
상기 스마트 미터는
상기 댁내의 온도 또는 계절에 따라서, 냉방 장치 또는 난방 장치의 순시 전력을 모니터링하여 상기 냉방 장치 또는 난방 장치의 작동 여부를 판단하고, 상기 작동 여부에 따라서 상기 위험 상황 정보를 생성하는
전력 소비 모니터링 및 분석 시스템.
According to claim 2,
The smart meter
Depending on the temperature or season in the house, monitoring the instantaneous power of the cooling unit or heating unit to determine whether the cooling unit or heating unit is operating, and generating the dangerous situation information according to whether the cooling unit or heating unit is operating
Power consumption monitoring and analysis system.
 제 1항에 있어서,
상기 댁내에서 소비되는 전력량이 임계값 이상인 경우, 상기 스마트 미터로부터, 상기 댁내의 소비 전력 사용 제한 계획을 제공받아, 상기 댁내로 공급되는 전력량을 조절하는 에너지 관리 시스템
을 더 포함하는 전력 소비 모니터링 및 분석 시스템.
According to claim 1,
An energy management system for controlling the amount of power supplied to the home by receiving a plan for limiting power consumption in the home from the smart meter when the amount of power consumed in the home is greater than or equal to a threshold value
Power consumption monitoring and analysis system further comprising a.
 댁내 전자 기기 각각의 소비 전력을 모니터링하는 단계; 및
상기 소비 전력을 분석하여, 주기적 전력량 정보 및 순시적 이벤트 정보를 생성하는 단계를 포함하며,
상기 순시적 이벤트 정보를 생성하는 단계는
상기 전자 기기의 순시 전력을 모니터링하여, 상기 전자 기기의 고장 정보 또는 댁내 거주자의 위험 상황 정보를 포함하는 상기 순시적 이벤트 정보를 생성하는
전력 소비 모니터링 및 분석 방법.
monitoring power consumption of each electronic device in the home; and
Analyzing the power consumption to generate periodic power amount information and instantaneous event information;
The step of generating the instantaneous event information is
Monitoring the instantaneous power of the electronic device to generate the instantaneous event information including failure information of the electronic device or dangerous situation information of residents in the house
How to monitor and analyze power consumption.
 제 6항에 있어서,
상기 순시적 이벤트 정보를 생성하는 단계는
상기 냉장고의 순시 전력을 모니터링하여 산출된, 미리 설정된 식사 시간에서의 냉장고 도어의 오픈 횟수를, 임계값과 비교하여, 상기 위험 상황 정보를 생성하는
전력 소비 모니터링 및 분석 방법.
According to claim 6,
The step of generating the instantaneous event information is
Generating the dangerous situation information by comparing the number of openings of the refrigerator door at a preset meal time, calculated by monitoring the instantaneous power of the refrigerator, with a threshold value
How to monitor and analyze power consumption.
 제 7항에 있어서,
상기 임계값은
상기 댁내의 온도 또는 계절에 따라서 조절되는 값인
전력 소비 모니터링 및 분석 방법.
According to claim 7,
The threshold is
A value that is adjusted according to the temperature or season of the house
How to monitor and analyze power consumption.
 제 7항에 있어서,
주방 가전 및 주방 전등의 순시 전력을 모니터링하여, 상기 식사 시간을 설정하는 단계
를 더 포함하는 전력 소비 모니터링 및 분석 방법.
According to claim 7,
Setting the meal time by monitoring instantaneous power of kitchen appliances and kitchen lights
Power consumption monitoring and analysis method further comprising a.
 제 6항에 있어서,
상기 순시적 이벤트 정보를 생성하는 단계는
상기 댁내의 온도 또는 계절에 따라서, 냉방 장치 또는 난방 장치의 순시 전력을 모니터링하여 상기 냉방 장치 또는 난방 장치의 작동 여부를 판단하고, 상기 작동 여부에 따라서 상기 위험 상황 정보를 생성하는
전력 소비 모니터링 및 분석 방법.
According to claim 6,
The step of generating the instantaneous event information is
Depending on the temperature or season in the house, monitoring the instantaneous power of the cooling unit or heating unit to determine whether the cooling unit or heating unit is operating, and generating the dangerous situation information according to whether the cooling unit or heating unit is operating
How to monitor and analyze power consumption.
 제 6항에 있어서,
상기 순시적 이벤트 정보를 생성하는 단계는
전등 또는 TV의 순시 전력을 모니터링하여, 상기 거주자가 상기 댁내에 위치하고 있는지 여부를 판단하고, 상기 거주자가 상기 댁내에 위치하고 있는 경우, 상기 위험 상황 정보를 생성하는
전력 소비 모니터링 및 분석 방법.
According to claim 6,
The step of generating the instantaneous event information is
Monitoring the instantaneous power of a light or TV to determine whether the resident is located in the house, and generating the dangerous situation information when the resident is located in the house
How to monitor and analyze power consumption.
 제 11항에 있어서,
상기 순시적 이벤트 정보를 생성하는 단계는
상기 TV의 채널 변경에 따라 발생하는 상기 TV의 소비 전력의 증감을 이용해, 상기 거주자가 상기 댁내에 위치하고 있는지 여부를 판단하는
전력 소비 모니터링 및 분석 방법.
According to claim 11,
The step of generating the instantaneous event information is
Determining whether the resident is located in the house using an increase or decrease in power consumption of the TV that occurs according to a channel change of the TV
How to monitor and analyze power consumption.
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